JPS59108021A - Preparation of polyurethane solution - Google Patents
Preparation of polyurethane solutionInfo
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- JPS59108021A JPS59108021A JP57217377A JP21737782A JPS59108021A JP S59108021 A JPS59108021 A JP S59108021A JP 57217377 A JP57217377 A JP 57217377A JP 21737782 A JP21737782 A JP 21737782A JP S59108021 A JPS59108021 A JP S59108021A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はポリウレタン浴液の製造法ニ関スル。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing polyurethane bath liquid.
さらに詳しくは耐候、耐黄変性にすぐれかつ溶液安定性
のすぐれたポリウレタン溶液の製造法に関するものであ
る。More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyurethane solution that has excellent weather resistance, yellowing resistance, and solution stability.
メチルエチルケトンのようなケトン系溶媒は易揮発性よ
りポリウレタン樹脂の溶媒として広範囲に使用されてい
る。しかしながら、ケトン系溶媒を含む有機溶媒中脂肪
族あるいは脂環式ジアミンでの鎖伸長反応は、ケトン系
溶媒を含まない有機溶媒中での鎖伸長反応に比べ、実質
的に反応が完結するのに長時間必要“とする。また、反
応未完結の状態で反応を終えると貯蔵中途々に反応が進
みポリウレタン溶液の粘度が著しく変化するという問題
が避けられなかった。Ketone solvents such as methyl ethyl ketone are widely used as solvents for polyurethane resins because of their easy volatility. However, the chain elongation reaction with aliphatic or alicyclic diamines in organic solvents containing ketone solvents takes longer to complete than the chain elongation reactions in organic solvents that do not contain ketone solvents. In addition, if the reaction is completed before it is completed, the reaction will proceed during storage and the viscosity of the polyurethane solution will inevitably change.
本発明者らはかかるケトン系溶媒中で脂肪族あるいは脂
環式ジアミンによる鎖伸長反応の反応性の欠点を改良す
べく鋭意研究した結果、特定の量の水の存在下で鎖伸長
反応させることにより短時間に反応が完結し、未反応ア
ミンが実質的に存在せず溶液安定性のすぐれたポリウレ
タンm液が得られることが判明し1本発明に到達した。The present inventors conducted extensive research to improve the reactivity of the chain elongation reaction using aliphatic or alicyclic diamines in ketone solvents, and as a result, they found that the chain elongation reaction can be carried out in the presence of a specific amount of water. It was found that the reaction was completed in a short time, and that a polyurethane m solution with substantially no unreacted amine and excellent solution stability could be obtained, leading to the present invention.
すなわち1本発明は分子量500〜5000の高分子ジ
オール(a)と過剰の脂肪族ジイソシアネートおよび/
または脂環式ジイソシアネート(b)とを反応させて得
うれる末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(
5)をケトン系溶媒を含む有機溶媒中で分校脂肪族ジア
ミンおよび/6または脂環式ジアミン03)で鎖伸長反
応させるに際し、使用する有機溶媒の重量に対して0.
2〜5重量%の水の存在下で鎖伸長反応させることを特
徴とするポリウレタン溶液の製造法である。That is, 1 the present invention comprises a polymeric diol (a) having a molecular weight of 500 to 5000, an excess of aliphatic diisocyanate and/or
Or a prepolymer having an isocyanate group at the end obtained by reacting with an alicyclic diisocyanate (b) (
5) with a branched aliphatic diamine and /6 or alicyclic diamine 03) in an organic solvent containing a ketone solvent, 0.0% based on the weight of the organic solvent used.
This is a method for producing a polyurethane solution characterized by carrying out a chain extension reaction in the presence of 2 to 5% by weight of water.
本発明において使用されるプレポリマーの製造に用いら
れる分子量500〜5000の高分子ジオール(a)と
してはポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、
ポリエーテルエステルジオール、重合体ジオールおよび
これらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエーテル
ジオールとしてはアルキレンオキシド(エチレンオキシ
ド、フロピレンオキシド、ブチレンオキシド等)、複素
環式エーテル(テトラヒドロフラン等)を重合または共
重合(ブロックまたはランダム)させて得られるもの、
たとえばポリエチレングリコール、ポリプロピレンクリ
コール、ポリエチレン−プロピレン(ブロックまたはラ
ンダム)グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリ
コール、ポリへキサメチレンエーテルグリコール、ポリ
オクタメチレンエーテルグリコールおよびそれらの2種
以上の混合物が挙げられる。ポリエステルジオールとし
てはジカルボン酸(アジピン酸、コハク酸、セバシン酸
。Polymer diols (a) having a molecular weight of 500 to 5,000 used in the production of the prepolymer used in the present invention include polyether diols, polyester diols,
Examples include polyether ester diols, polymer diols, and mixtures of two or more thereof. Polyether diols include those obtained by polymerizing or copolymerizing (block or random) alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), heterocyclic ethers (tetrahydrofuran, etc.),
Examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-propylene (block or random) glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol, polyoctamethylene ether glycol, and mixtures of two or more thereof. Polyester diols include dicarboxylic acids (adipic acid, succinic acid, sebacic acid.
グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等)とグ
リコール(エチレングリコール、プロピレングリコール
、1.4−ブタンジオール、1.6−ヘキサンジオール
、1.8−オクタメチレンジオール。glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, etc.) and glycols (ethylene glycol, propylene glycol, 1.4-butanediol, 1.6-hexanediol, 1.8-octamethylenediol).
ネオペンチルグリコール、ビスヒドロキシメチルシクロ
ヘキサン、ビスヒドロキシエチルベンセ゛ン。Neopentyl glycol, bishydroxymethylcyclohexane, bishydroxyethylbenzene.
アルキルジアルカノールアミン等)とを縮重合させて得
られたもの、たとえばポリエチレンアジペート、ポリブ
チレンアジペート、ポリへキサメチレンアジペート、ポ
リエチレン/プロピレンアジペート;ポリラクトンジオ
ールたとえばポリカプロラクトンジオール;およびこれ
ら62種以上の混合物があげられる。ポリエーテルエス
テルジオールとしてはエーテル基含有ジオール(前記ポ
リエーテルジオール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール等)もしくは
これらと他のグリコールとの混合物を前記ジカルボン酸
とまたはジカルボン酸無水物(無水フタル酸、無水マレ
イン酸等)およびアルキレンオキシドと反応させること
によって得られるもの、たとえばポリCポリテトラメチ
レンエーテル)アジペートが挙げられる。高分子ジオー
ルの平均分子量(水酸基価測定による)は通常500〜
5000゜好ましくは700〜4000、とくに好まし
くは1000〜3500である。alkyl dialkanolamines, etc.), such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene/propylene adipate; polylactone diols, such as polycaprolactone diol; and 62 or more of these A mixture can be mentioned. As polyether ester diols, ether group-containing diols (the above-mentioned polyether diols, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc.) or mixtures of these with other glycols can be used with the above dicarboxylic acids or dicarboxylic acid anhydrides (phthalic anhydride, etc.). , maleic anhydride, etc.) and those obtained by reacting with alkylene oxides, such as polyC polytetramethylene ether) adipate. The average molecular weight of polymeric diols (based on hydroxyl value measurement) is usually 500~
5000°, preferably 700 to 4000, particularly preferably 1000 to 3500.
高分子ジオール(a)に加えて必要により低分子ジオー
ルを併用することもできる。低分子ジオールとしては上
記ポリエステルジオールの原料として、挙げたグリコー
ルおよびそのアルキレンオキシド低モル付加物(分子量
500未満)が挙げられる。In addition to the high molecular diol (a), a low molecular diol can also be used in combination if necessary. Examples of low-molecular diols include the glycols and their low-mole alkylene oxide adducts (molecular weight less than 500) listed as raw materials for the polyester diols.
低分子ジオールの量は高分子ジオールに対し20重量%
以下とくに10重量%以下が好ましい。The amount of low molecular weight diol is 20% by weight based on the high molecular weight diol.
The content is particularly preferably 10% by weight or less.
高分子ジオール、低分子ジオール中には少量(例えば0
.5%以下)の水が存在していてもよい。High molecular diols and low molecular diols contain small amounts (e.g. 0
.. (up to 5%) water may be present.
また特願昭57−48480 号および特願昭57−
48866号明細書に記載されているような分子量32
〜400の1価アルコールを少量(ジオール1当量当り
002〜0,3当量)併用することも°できる。Also, Japanese Patent Application No. 57-48480 and Japanese Patent Application No. 57-
Molecular weight 32 as described in No. 48866
A small amount (0.02 to 0.3 equivalents per equivalent of diol) of a monohydric alcohol having a molecular weight of 400 to 400 can also be used in combination.
プレポリマー(2)の製造に用いられる脂肪族ジイソシ
アネートおよび脂環式ジイソシアネート(b)としては
炭素数2〜12の脂肪族ジイソシアネートたとえばヘキ
サメチレンジイソシアネート、2.2.4−トリメチル
へキサメチレンジイソシアネート。The aliphatic diisocyanate and alicyclic diisocyanate (b) used in the production of the prepolymer (2) include aliphatic diisocyanates having 2 to 12 carbon atoms, such as hexamethylene diisocyanate and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.
リジンジイソシアネート;炭素@4〜18の脂環式ジイ
ソシアネートたとえば1.4−シクロヘキサンジイソシ
アネート、1−イソシアネート−3−イソシアネートメ
チル−8,5,5−)リメチルシクロヘキサン、4.4
’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチル
シクロヘキシレンジイソシアネート、イソプロピリデン
ジシクロへキシル−44′−ジイソシアネート;これら
のポリイソシアネートの変性物(カーポジイミド、ウレ
トジオン。Lysine diisocyanate; alicyclic diisocyanate having 4 to 18 carbon atoms such as 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-isocyanate-3-isocyanate methyl-8,5,5-)limethylcyclohexane, 4.4
'-Dicyclohexylmethane diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-44'-diisocyanate; modified products of these polyisocyanates (carposiimide, uretdione).
ウレトイミン基含有変性物など);およびこれらの二種
以上の混合物があげられる。これらのうち好ましいもの
は脂環式ジイソシアネートとくに1゜4−シクロヘキサ
ンジイソシアネート、1−イソシアネート−3−イソシ
アネートメチル−3,55−トリメチルシクロヘキサン
および4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ートである。uretimine group-containing modified products); and mixtures of two or more of these. Preferred among these are cycloaliphatic diisocyanates, especially 1.4-cyclohexane diisocyanate, 1-isocyanate-3-isocyanatomethyl-3,55-trimethylcyclohexane and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate.
高分子ジオール(a)および必要により低分子ジオール
、1価アルコール、水と過剰の(b)を反応させてプレ
ポリマー(3)を製造するに当り NC07on 比〔
(b)のNGOと(a)および必要により低分子ジオー
ル。When producing prepolymer (3) by reacting polymeric diol (a) and, if necessary, low-molecular diol, monohydric alcohol, and water and excess (b), NC07on ratio [
(b) NGO and (a) and, if necessary, a low molecular diol.
1価アルコール、水との当量比〕は通常1・5/1〜3
/1好ましくは1・6/l〜2・5/□の範囲内である
。The equivalent ratio of monohydric alcohol to water is usually 1.5/1 to 3.
/1 preferably within the range of 1.6/l to 2.5/□.
NCOZ OH比が1・5/、より小さいときは得られ
るポリウレタンが機械的強度の劣弱なものとなり、また
3/1を越えると得られるポリウレタンが十分に溶媒に
溶解せず均一で安定なポリウレタン溶液となり難く、好
ましくない。If the NCOZ OH ratio is less than 1.5/, the resulting polyurethane will have poor mechanical strength, and if it exceeds 3/1, the resulting polyurethane will not be sufficiently dissolved in the solvent, resulting in a uniform and stable polyurethane. It is difficult to form a solution and is not preferred.
(a)と(1))とを反応させてプレポリマー(8)を
製造スるに当り、 (a) 、 (b)および必要によ
り低分子ジオールの投入の方法、順序はとくに制限され
ず、これらを同時に混合しても何れかの成分2種以上を
予め混合したのち残りの成分を加えることもできる。In producing prepolymer (8) by reacting (a) and (1)), the method and order of adding (a), (b) and, if necessary, low molecular diol are not particularly limited. These may be mixed at the same time, or two or more of the components may be mixed in advance, and then the remaining components may be added.
1価アルコールを用いる場合は特願昭51−48480
号および特願昭57−48366号明細書記載の方法で
添加することができる。プレポリマーの合成において反
応温度は通常50〜130℃、好ましくは60〜120
℃である。反応時間は通常2〜10時間、好ましくは3
〜7時間である。反応は通常、無溶媒で行なわれるが溶
媒中で行なうこともできる。また触媒はとくに必要では
ないが場合によってはジブチル錫ジラウレート、ジオク
チル錫ジラウレートなどの有機錫化合物、オクチル酸鉛
などの有機鉛化合物などの触媒を使用しても差支えない
。反応の終点はNGO含有量を測定することによって確
認することができる。NGO含有量はたとえば1〜10
%好ましくは2〜8%である。When using monohydric alcohol, please apply for patent application No. 51-48480.
No. 57-48366 and the method described in Japanese Patent Application No. 57-48366. In the synthesis of prepolymers, the reaction temperature is usually 50 to 130°C, preferably 60 to 120°C.
It is ℃. The reaction time is usually 2 to 10 hours, preferably 3 hours.
~7 hours. The reaction is usually carried out without a solvent, but it can also be carried out in a solvent. Further, although a catalyst is not particularly necessary, a catalyst such as an organic tin compound such as dibutyltin dilaurate or dioctyltin dilaurate, or an organic lead compound such as lead octylate may be used depending on the case. The end point of the reaction can be confirmed by measuring the NGO content. The NGO content is, for example, 1 to 10
% is preferably 2 to 8%.
本発明に使用される分校脂肪族ジアミンおよび/または
脂環式ジアミンa3)としては炭素数3〜12の分枝脂
肪族ジアミンたとえば、1.2−プロピレンジアミン、
2.2.4−)リメチルへキサメチレンジアミン;炭素
数4〜18の脂環式ジアミンたとえば、1−アミノ−3
−アミノメチル−3,55−トリメチルシクロヘキサン
、ジシクロヘキシルメタン−44′−ジアミン、イソプ
ロピリデンジシクロヘキシル−44′−ジアミン、1.
4−ジアミノシクロヘキサン;およびこれらの二種以上
の混合物があげられる。このうち好ましいものは1−ア
ミノ−3−アミノメチル−8,5,5−)リメチルシク
口ヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジア
ミンである。分枝脂肪族ジアミンおよび/または脂環式
ジアミンの一部(たとえば60モル%以下とくに40モ
ル%以下)を直鎖脂肪族ジアミン(炭素数2〜12のア
ルキレンジアミンたとえばエチレンジアミン、プロピレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン)で置き換えるこ
ともできる。Branched aliphatic diamines and/or alicyclic diamines a3) used in the present invention include branched aliphatic diamines having 3 to 12 carbon atoms, such as 1,2-propylene diamine,
2.2.4-) Limethylhexamethylene diamine; alicyclic diamine having 4 to 18 carbon atoms, such as 1-amino-3
-aminomethyl-3,55-trimethylcyclohexane, dicyclohexylmethane-44'-diamine, isopropylidene dicyclohexyl-44'-diamine, 1.
Examples include 4-diaminocyclohexane; and mixtures of two or more thereof. Among these, preferred are 1-amino-3-aminomethyl-8,5,5-)limethylcyclohexane and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine. A part of the branched aliphatic diamine and/or alicyclic diamine (for example, 60 mol% or less, especially 40 mol% or less) is added to a straight chain aliphatic diamine (alkylene diamine having 2 to 12 carbon atoms, such as ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, etc.). diamine).
次に本発明において使用されるケトン系溶媒としてはア
セトン、メチルエチルケトン(以下MEKという)、メ
チルイソブチルケトンなどがあり。Next, examples of ketone solvents used in the present invention include acetone, methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK), and methyl isobutyl ketone.
MEK 、メチルイソブチルケトンが好ましい。MEK and methyl isobutyl ketone are preferred.
またケトン系溶媒は他の溶媒と混合して使用することも
できる。そのような溶媒としてはエステル・(酢酸エス
テル、酢酸ブチルなど)、エーテル(テトラハイドロフ
ランなど)、芳香族炭化水素(トルエン、キシレンなど
)、アルコール(メタ/−Jv、エタノール、イソプロ
ピルアルコールなト)、多価アルコール誘導体(エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテルなど)およびこれらの二種以」二の
混合溶媒があげられる。これらのうち好ましいのは酢酸
エチル、酢酸ブチル、テトラハイドロフラン、トルエン
、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテルおよびこれらの二
種以上の混合溶媒である。Moreover, the ketone solvent can also be used in combination with other solvents. Such solvents include esters (acetate, butyl acetate, etc.), ethers (tetrahydrofuran, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), alcohols (meth/-Jv, ethanol, isopropyl alcohol, etc.). , polyhydric alcohol derivatives (ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc.), and mixed solvents of two or more of these. Among these, preferred are ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and mixed solvents of two or more of these.
有機溶媒中のケトン系溶媒の割合は生成ポリウレタンを
溶解しうる範囲で種々変えることができるが、一般に2
0重量%以上好ましくは30重量%以上である。アルコ
ール系溶媒は50重量%以下が好ましい。The proportion of the ketone solvent in the organic solvent can be varied as long as it can dissolve the produced polyurethane, but generally 2.
The content is 0% by weight or more, preferably 30% by weight or more. The alcohol solvent is preferably 50% by weight or less.
有機溶媒の使用量はプレポリマー(イ)と溶媒の重量比
が通常10/9o〜5015o、好ましくは20/8o
〜45155の範囲になる量である。The amount of organic solvent used is such that the weight ratio of prepolymer (a) to solvent is usually 10/9 to 5015, preferably 20/8.
The amount falls within the range of ~45155.
また本発明において水の使用量は使用する有機溶媒全量
に対して02〜50重量%であり、特に好ましくは03
〜3.0重量%である。水の使用量が02%より少ない
と反応完結に要する時間が長くなる。また5%より多い
と得られたポリウレタン溶液の乾燥性が遅くなり実用上
問題が出る。Further, in the present invention, the amount of water used is 0.02 to 50% by weight based on the total amount of the organic solvent used, and particularly preferably 0.3 to 50% by weight.
~3.0% by weight. If the amount of water used is less than 0.2%, the time required to complete the reaction will be longer. Moreover, if the amount is more than 5%, the drying properties of the obtained polyurethane solution will be slow, causing a practical problem.
水の添加方法は使用する溶媒に予じめ添加しても、また
プレポリマーに溶媒を加え均一に希釈したプレポリマー
の溶媒溶液に添加してもよい。Water may be added in advance to the solvent used, or may be added to a prepolymer solvent solution that has been uniformly diluted by adding a solvent to the prepolymer.
脂肪族ジアミンおよび/または脂環式ジアミンの使用割
合は得られたプレポリマー中のイソシアネート基1当量
に対してジアミンのアミン基が゛通常06〜10当量、
好ましくは0.7〜0,95当量になるような量である
。The ratio of aliphatic diamine and/or alicyclic diamine used is such that the amine group of the diamine is usually 0.6 to 10 equivalents per equivalent of isocyanate group in the obtained prepolymer.
The amount is preferably 0.7 to 0.95 equivalents.
また必要に応じて反応停止剤としてジアルキルアミン(
たとえばジ−n−ブチルアミン)、モノ−またはジ−ア
ルカノールアミン(たとえばモノエタノールアミン、ジ
ェタノールアミン)のようなモノアミンを使用すること
ができる。モノアミンの使用割合はプレポリマーのイソ
シアネート基1当量に対してモノアミンのアミノ基が通
常O〜0.4当量、好ましくは0.05〜03 当量
になるような量である。モノアミンおよびジアミンのア
ミノ基の合計はプレポリマーのイソシアネート基1当量
に対して通常09〜1.02 当量、好ましくは0.
95〜1.01当量である。モノアミンの添加方法は鎖
伸長反応前に添加し反応させても、あるいは鎖伸長反応
時ジアミンと同時に添加してもあるいは鎖伸長反応終了
後添加して反応伸出してもよい。In addition, dialkylamine (
Mono- or di-alkanolamines (eg monoethanolamine, jetanolamine) can be used. The proportion of the monoamine used is such that the amino group of the monoamine is usually 0 to 0.4 equivalent, preferably 0.05 to 0.3 equivalent, per equivalent of the isocyanate group of the prepolymer. The total amount of amino groups in the monoamine and diamine is usually 0.9 to 1.02 equivalents, preferably 0.02 to 1.02 equivalents per equivalent of isocyanate groups in the prepolymer.
It is 95 to 1.01 equivalent. The monoamine may be added before the chain elongation reaction, added at the same time as the diamine during the chain elongation reaction, or added after the chain elongation reaction is completed to carry out the reaction.
鎖伸長反応は溶媒中で通常70℃以下、好ましくは60
〜20℃の温度で行われる。反応時間は通常10分〜]
’iJ)時間、好ましくは30分〜I時間である。反応
させる方法としては、所定温度例えば約40℃に保持さ
れている所定濃度のプレポリマー溶媒溶液にジアミンあ
るいはこの溶媒溶液(溶媒は前記したものと同様である
)を徐々に滴下する方法があげられる。水はプレポリマ
ー溶液に予め含有させておくか、ジアミンと同時にプレ
ポリマー溶液に添加するのが好ましいが、鎖伸長反応の
途中で添加することもできる。なお、鎖伸長反応におい
て水は実質的に反応に関与せず、はとんど全量が生成ポ
リウレタン溶液中に残?Pする。The chain elongation reaction is usually carried out in a solvent at 70°C or lower, preferably at 60°C.
It is carried out at a temperature of ~20°C. Reaction time is usually 10 minutes ~]
'iJ) time, preferably 30 minutes to I hour. An example of a reaction method is to gradually drop diamine or this solvent solution (the solvent is the same as that described above) into a prepolymer solvent solution of a predetermined concentration maintained at a predetermined temperature, for example, about 40°C. . It is preferable that water be included in the prepolymer solution in advance or added to the prepolymer solution at the same time as the diamine, but it can also be added during the chain extension reaction. In addition, in the chain extension reaction, water does not substantially participate in the reaction, and almost all of the water remains in the polyurethane solution produced. P.
本発明により得られたポリウレタン溶液は、固形分濃度
は通常10〜60%、好ましくは20〜50%である。The solid content concentration of the polyurethane solution obtained by the present invention is usually 10 to 60%, preferably 20 to 50%.
その粘度は通常t、ooo〜200,0(10cps/
20℃〔但シ30重量%溶液(溶媒はMEK :イソプ
ロビルアルコール−2=1重量比)〕である。その未反
応アミン含量は全アミン価(試料1g中のアミンと当量
の塩酸を中和するに要するKOHOmg数)で通常0.
03以下(実質的に未反応アミンが存在しない)である
。その色調はAPHA (Hellige AquaT
ester で測定されるHasen 、白金コバル
ト尺度)で通常10〜200である。Its viscosity is usually t,ooo~200,0 (10 cps/
The temperature was 20° C. (30% by weight solution (solvent: MEK:isopropyl alcohol-2=1 weight ratio)). The unreacted amine content is usually 0.0 in total amine value (number of KOHO mg required to neutralize hydrochloric acid equivalent to amine in 1 g of sample).
03 or less (substantially no unreacted amine exists). The color tone is APHA (Hellige AquaT
Hasen, measured in esters (platinum cobalt scale), is usually between 10 and 200.
本発明に従って、ケトン系溶媒を含む有機溶媒中で分枝
脂肪族ジアミン、脂環式ジアミンでの鎖伸長反応を水の
存在下に行なうことにより、反応完結に要する時間が著
しく短縮される。反応時間が短縮さjする理由は必らず
しも明らかではないが水によってケトン系溶媒とジアミ
ンとの強い親和性が緩和されるためと考えられる。According to the present invention, by carrying out the chain extension reaction with a branched aliphatic diamine or alicyclic diamine in an organic solvent containing a ketone solvent in the presence of water, the time required to complete the reaction is significantly shortened. The reason why the reaction time is shortened is not necessarily clear, but it is thought to be because the strong affinity between the ketone solvent and the diamine is alleviated by water.
本発明により得られたポリウレタン溶液は長期間(たと
えば1ケ月〜数ケ月)の貯蔵においても粘度の変化が少
なくまた著しく着色するようなことのない(黄〜褐色に
着色することなく無〜微黄色である)極めて溶液安定性
のすぐれたポリウレタン溶液である。また、これから得
られるポリウレタン樹脂の弾性、耐摩耗性および機械的
強度(引張り、引裂きなど)も良好である。The polyurethane solution obtained according to the present invention shows little change in viscosity even when stored for a long period of time (for example, from one month to several months) and does not become noticeably colored (no to slightly yellow coloring without yellow to brown coloration). It is a polyurethane solution with extremely high solution stability. Moreover, the elasticity, abrasion resistance, and mechanical strength (tensile, tear, etc.) of the polyurethane resin obtained from this are also good.
上記効果を奏することから、本発明により得られたポリ
ウレタン溶液は塗料のバインダー、印刷インキのバイン
ダーとして或いは織物、不繊布等のコーテイング材とし
て極めて有用である。Because of the above effects, the polyurethane solution obtained by the present invention is extremely useful as a binder for paints, a binder for printing inks, or as a coating material for textiles, nonwoven fabrics, etc.
印刷インキのバインダーとして使用する場合の使用方法
、配合組成等は従来法と同様でょ< 、 rコとえば特
開昭51−94807 号公報記載のものが適用でき
る。When used as a binder for printing ink, the method of use, composition, etc. are the same as those of conventional methods; for example, those described in JP-A-51-94807 can be applied.
以下、実施例により本発明をさらに説明するが本発明は
これに限定されるものではない。(以下において、部1
%、比はそれぞれ重量部1重量%。The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. (In the following, Part 1
%, each ratio is 1% by weight.
重量比を示す。)
実施例1
平均分子i 1500のポリテトラメチレンエーテルグ
リコール1500部および1−イソシアネート−3−イ
ツシアネートメチル−8,5,5−)ジメチルシクロヘ
キサン444部を重合器に仕込み、攪拌下に窒素ガス雰
囲気中で105℃、4時間反応せしめてNCO含有量4
.30%の末端NCOプレポリマーを得た。Indicates weight ratio. ) Example 1 1500 parts of polytetramethylene ether glycol with an average molecular i of 1500 and 444 parts of 1-isocyanate-3-isocyanatemethyl-8,5,5-)dimethylcyclohexane were charged into a polymerization vessel, and a nitrogen gas atmosphere was placed under stirring. The NCO content was reduced to 4 by reacting at 105°C for 4 hours in
.. A 30% terminal NCO prepolymer was obtained.
次に得られたNGO含有量430%の末端NCOプレポ
リマー486部と水分含量0.03%のMEK 756
部および水分含J’10.07%のイソプロピルアルコ
ール378部を別の重合器に仕込み均一に溶解後、水6
2部を添加して均一に混合した。次に1−アミノ−3−
アミノメチル−8,5,5−)ツメチルシクロヘキサン
3フ、フ部とジェタノールアミン515部を水分含量0
.08%のMEK67部と水分含量0.07%のイソプ
ロピルアルコール33部に溶解した混合物溶液を攪拌下
に徐々に添加して50℃で2時間鎖伸長した。(この時
点での反応物の水分含量は使用溶媒の重量に対して0.
55%であった。)反応物のNC0%は0005%以下
で全アミン価は0.03以下で鎖伸長反応は実質的に終
了していた。Next, 486 parts of the terminal NCO prepolymer with an NGO content of 430% and MEK 756 with a water content of 0.03% were obtained.
1 part and 378 parts of isopropyl alcohol with a water content of 10.07% were placed in a separate polymerization vessel, and after uniformly dissolving, 6 parts of water was added.
2 parts were added and mixed uniformly. Then 1-amino-3-
Aminomethyl-8,5,5-)trimethylcyclohexane 3F, F part and jetanolamine 515 parts with a moisture content of 0
.. A mixture solution of 67 parts of MEK with a water content of 0.07% and 33 parts of isopropyl alcohol with a water content of 0.07% was gradually added with stirring, and chain elongation was carried out at 50°C for 2 hours. (At this point, the water content of the reactant is 0.0% based on the weight of the solvent used.
It was 55%. ) The NC0% of the reactant was 0005% or less, the total amine value was 0.03 or less, and the chain elongation reaction was substantially completed.
かくして得られたポリウレタン″溶液は固形分濃度30
%で粘度は1,0,000 cps/20℃であり、溶
液の色調はAPHAで30であった。The thus obtained polyurethane solution had a solid content concentration of 30.
% and the viscosity was 1,0,000 cps/20°C and the color of the solution was 30 in APHA.
2ケ月保存した後も粘度は9,700 cps/20℃
で色調はAPHAで90と極めて安定で何等異常が見ら
れなかった。Even after storage for 2 months, the viscosity remains 9,700 cps/20℃
The color tone was extremely stable with an APHA rating of 90, and no abnormalities were observed.
このポリウレタン溶液30部に酸化チタン30部を混練
し、 MEKおよびイソプロピルアルコールの1:1混
合溶剤30部で希釈したものは特殊グラビ′アインキと
して良好であった。A mixture of 30 parts of titanium oxide mixed with 30 parts of this polyurethane solution and diluted with 30 parts of a 1:1 mixed solvent of MEK and isopropyl alcohol was good as a special gravure ink.
比較例1
実施例1で得たNCO含有量4.30%の末端NCOプ
レポリマーを使用して実施例1と同様に末端NCOプレ
ポリマー486部と水分含量0.03%のMEK 75
6部および水分含量0.07%のイソプロピルアルコー
ル378部を重合器に仕込み均一に溶解した後、1−ア
ミノ−8−アミノメチル−8,5,5−)ラメチルシク
ロヘキサン8’1.フ部とジェタノールアミン5.15
部を水分含量0.03%のMEK67部と水分含量0.
07%のイソプロピルアルコール33部に溶解した混合
物溶液を攪拌下に徐々に添加して50℃で2時間鎖伸長
した。(この時点での反応物中の水分は使用溶媒の重量
に対して0045%であった)。反応物のNC0%は0
031%で全アミン価は0.4であった。Comparative Example 1 Using the terminal NCO prepolymer obtained in Example 1 with an NCO content of 4.30%, 486 parts of the terminal NCO prepolymer and MEK 75 with a water content of 0.03% were prepared in the same manner as in Example 1.
6 parts and 378 parts of isopropyl alcohol with a water content of 0.07% were charged into a polymerization vessel and uniformly dissolved, and then 1-amino-8-aminomethyl-8,5,5-)ramethylcyclohexane 8'1. F part and jetanolamine 5.15
67 parts of MEK with a moisture content of 0.03% and 67 parts of MEK with a moisture content of 0.03%.
A mixture solution dissolved in 33 parts of 0.07% isopropyl alcohol was gradually added under stirring, and chain elongation was carried out at 50° C. for 2 hours. (The water content in the reaction product at this point was 0.45% based on the weight of the solvent used). NC0% of reactant is 0
0.031% and the total amine value was 0.4.
更に50℃で5時間反応を継続したが反応物のNC0%
は0.021%で全アミン価は0.26であった。The reaction was further continued at 50°C for 5 hours, but the reaction product had a NC of 0%.
was 0.021% and the total amine value was 0.26.
かくして得られたポリウレタン溶液は固形分濃度30%
で粘度は5’、200 cps/ 20℃であり、溶液
の色調はAPHAで70であった。この溶液を室温で1
ケ月保存した後の粘度は8,900 cps/ 20℃
で保存期間中も徐々に反応は進んでいた。実施例1に比
べ実質的に反応が終了していないことを示すものである
。The polyurethane solution thus obtained has a solid content concentration of 30%.
The viscosity was 5', 200 cps/20°C, and the color of the solution was 70 in APHA. Add this solution at room temperature to 1
Viscosity after storage for several months is 8,900 cps/20℃
The reaction progressed gradually during the storage period. This shows that the reaction was not substantially completed compared to Example 1.
実施例2
平均分子量1000のポリカプロラクトンジオール10
00iト1− イソシアネート−3−イソシアネートメ
チル−3,5,5−)ツメチルシクロヘキサ2444部
とを110℃、5時間反応させてNGO含有量5.78
%の末端NGOプレポリマーを得た。Example 2 Polycaprolactone diol 10 with an average molecular weight of 1000
1-Isocyanate-3-isocyanate methyl-3,5,5-)trimethylcyclohexane was reacted with 2444 parts of cyclohexane at 110°C for 5 hours to obtain an NGO content of 5.78.
% of terminal NGO prepolymer was obtained.
次に得られたNGO含有量578%の末端NCOプレポ
リマー500部と水分含量0.01.5%のトルエン3
89部、水分含量0.05%のMEK 889部および
水分含[0,12%のイソプロピルアルコール389部
を別の重合器に仕込み、均一に溶解した後、水13.0
部を添加して均一に混合した。次にジシクロヘキシルメ
タン−4,4′−ジアミン65部とジ−n−ブチル7
E :/ 8’、 0部を水分含量0.015%のトル
エン57部。Next, 500 parts of the obtained terminal NCO prepolymer with an NGO content of 578% and 3 parts of toluene with a water content of 0.01.5%
89 parts of MEK with a moisture content of 0.05% and 389 parts of isopropyl alcohol with a moisture content of 0.12% were charged into a separate polymerization vessel, and after uniformly dissolving, 13.0 parts of water was added.
of the mixture was added and mixed uniformly. Next, 65 parts of dicyclohexylmethane-4,4'-diamine and 7 parts of di-n-butyl
E: / 8', 0 parts to 57 parts of toluene with a moisture content of 0.015%.
水分含量0.05%のMEK57部および水分含量0.
12%のイソプロピルアルコール57部に溶解した混合
物溶液を攪拌下に徐々に添加して40℃で3時間鎖伸長
した。(この時点での反応物中の水分含量は使用溶媒の
重量に対して1.03%であった。)反応物のNCOは
0.005%以下で全アミン価は0.03以下で鎖伸長
反応は実質的に終了していた。57 parts of MEK with a moisture content of 0.05% and a moisture content of 0.05%.
A mixture solution dissolved in 57 parts of 12% isopropyl alcohol was gradually added while stirring, and chain elongation was carried out at 40° C. for 3 hours. (The water content in the reaction product at this point was 1.03% based on the weight of the solvent used.) The NCO of the reaction product was 0.005% or less, the total amine value was 0.03 or less, and chain elongation was observed. The reaction was essentially complete.
かくして得られたポリウレタン溶液は固形分濃度30%
で粘度は25,000 cps/ 20℃であり、溶液
の色調はAPHAで50であった。1ケ月保存した後も
粘度は2B、500 cps/20℃で色調はAPI(
Aで110と極めて安定で何等異常が認められなかった
。The polyurethane solution thus obtained has a solid content concentration of 30%.
The viscosity was 25,000 cps/20°C and the color of the solution was 50 on APHA. Even after one month of storage, the viscosity was 2B, 500 cps/20°C, and the color was API (
A was 110, which was extremely stable and no abnormality was observed.
このポリウレタン浴液100部に微粉末シリカ5部を混
練しトルエン、 MEKおよびイソプロピルアルコール
1:i:1 混合溶剤100部で希釈したものは合成
皮革の表面仕」二剤として良好であった。A mixture of 5 parts of finely powdered silica mixed with 100 parts of this polyurethane bath solution and diluted with 100 parts of a 1:i:1 mixed solvent of toluene, MEK and isopropyl alcohol was good as a surface finishing agent for synthetic leather.
比較例2
実施例2で得たNGO含有量578%の末端NGOプレ
ポリマーを使用して実施例2と同様に末端NCOフレホ
リポリ500部と水分含量0.015%のトルエン38
9部、水分含量0.05%のMEK 889部および水
分含量0.12%のイソプロピルアルコール389部ヲ
重合器に仕込み均一に溶解した後ジシクロヘキシルメタ
ン−44′−ジアミン65部とジ−n−フチルア F、
:/ 8.0 部ヲ(水分含量0015%の)トルエ
ン57部、(水分含量005%の)MEK57部および
(水分含量012彩の)イソプロピルアルコール57部
に溶解した混合物溶液を攪拌下に徐々に添加して40℃
で3時間鎖伸長した。(この時点での反応物中の水分は
使用溶媒の重量に対して0062%であった。)
反応物のNC0%は0.04%で全アミン価は0.52
であった。更に40℃で7時間反応を継続したが反応物
のNC0%は0.(123%で全アミン価は029であ
った。Comparative Example 2 Using the terminal NGO prepolymer with an NGO content of 578% obtained in Example 2, 500 parts of terminal NCO fluoropolymer and 38 parts of toluene with a water content of 0.015% were prepared in the same manner as in Example 2.
9 parts of MEK with a moisture content of 0.05% and 389 parts of isopropyl alcohol with a moisture content of 0.12% were charged into a polymerization vessel and dissolved uniformly. F,
:/ A mixture solution of 8.0 parts dissolved in 57 parts of toluene (with a moisture content of 0.15%), 57 parts of MEK (with a moisture content of 0.05%) and 57 parts of isopropyl alcohol (with a moisture content of 0.12%) was gradually added under stirring. Add and heat to 40℃
The chain was elongated for 3 hours. (The water content in the reaction product at this point was 0.062% based on the weight of the solvent used.) The NC0% of the reaction product was 0.04%, and the total amine value was 0.52.
Met. The reaction was further continued at 40°C for 7 hours, but the NC0% of the reactant was 0. (The total amine value was 029 at 123%.
かくして得られたポリ′ウレタン溶液は固形分濃度30
%で粘度は16,000 cps/20℃であり、溶液
の色調はAPHAで80であった。The poly'urethane solution thus obtained had a solid content concentration of 30
%, the viscosity was 16,000 cps/20° C., and the color of the solution was 80 APHA.
この溶液を室温で1ケ月保存した後の粘度は22.50
0 cps/20℃で保存期間中も徐々に反応は進んで
いた。実施例2に比べ実質的に反応が終了していないこ
とを示すものである。The viscosity of this solution after being stored at room temperature for one month was 22.50.
The reaction progressed gradually even during the storage period at 0 cps/20°C. This shows that the reaction was not substantially completed compared to Example 2.
Claims (1)
の脂肪族レイソシアネートおよび/または脂環式ジイソ
シアネート(b)とを反応させて得られる末端昏こイソ
シアネート基を有するプレポリマー(2)をケトン系溶
媒を含む有機溶媒中で分枝脂肪族ジアミン−および/ま
1こは脂環式ジアミンCB)で鎖伸長反応させるに際し
使用する有機溶媒の重量に対して02〜50重量%の水
の存在下で鎖伸長反応させることを特徴とするポリウレ
タン溶液の製造法。A ketone-based prepolymer (2) having terminal isocyanate groups obtained by reacting a polymeric diol (a) with a molecular weight of 500 to 5000 with an excess of an aliphatic leisocyanate and/or an alicyclic diisocyanate (b) In the presence of 02 to 50% by weight of water based on the weight of the organic solvent used when carrying out a chain extension reaction with a branched aliphatic diamine and/or alicyclic diamine CB) in an organic solvent containing a solvent. A method for producing a polyurethane solution characterized by carrying out a chain extension reaction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57217377A JPS59108021A (en) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | Preparation of polyurethane solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57217377A JPS59108021A (en) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | Preparation of polyurethane solution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59108021A true JPS59108021A (en) | 1984-06-22 |
Family
ID=16703214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57217377A Pending JPS59108021A (en) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | Preparation of polyurethane solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59108021A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6166769A (en) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Sanyo Chem Ind Ltd | Binder for printing ink |
JPS61225211A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | Production of polyureaurethane |
EP0696604A1 (en) * | 1994-08-11 | 1996-02-14 | Bayer Ag | Cycloaliphatic thermoplastic polyurethane elastomers |
KR20160079158A (en) | 2014-12-25 | 2016-07-06 | 주식회사 효성 | Improved Dyeing Spandex fiber |
WO2019132182A1 (en) | 2017-12-27 | 2019-07-04 | 효성티앤씨 주식회사 | Polyurethane urea elastic yarn having improved dyeability and manufacturing method therefor |
JP2019218477A (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | Dic株式会社 | Method for producing urethane resin composition |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP57217377A patent/JPS59108021A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6166769A (en) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Sanyo Chem Ind Ltd | Binder for printing ink |
JPH0543756B2 (en) * | 1984-09-10 | 1993-07-02 | Sanyo Chemical Ind Ltd | |
JPS61225211A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | Production of polyureaurethane |
JPH055242B2 (en) * | 1985-03-29 | 1993-01-21 | Sanyo Chemical Ind Ltd | |
EP0696604A1 (en) * | 1994-08-11 | 1996-02-14 | Bayer Ag | Cycloaliphatic thermoplastic polyurethane elastomers |
KR20160079158A (en) | 2014-12-25 | 2016-07-06 | 주식회사 효성 | Improved Dyeing Spandex fiber |
WO2019132182A1 (en) | 2017-12-27 | 2019-07-04 | 효성티앤씨 주식회사 | Polyurethane urea elastic yarn having improved dyeability and manufacturing method therefor |
JP2019218477A (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | Dic株式会社 | Method for producing urethane resin composition |
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