JPS6327361B2 - - Google Patents

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JPS6327361B2
JPS6327361B2 JP53095933A JP9593378A JPS6327361B2 JP S6327361 B2 JPS6327361 B2 JP S6327361B2 JP 53095933 A JP53095933 A JP 53095933A JP 9593378 A JP9593378 A JP 9593378A JP S6327361 B2 JPS6327361 B2 JP S6327361B2
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JP
Japan
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emulsion
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resin composition
isocyanate
anhydride
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JP53095933A
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JPS5523140A (en
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Hidemasa Oomura
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Kao Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳现な説明】 本発明は氎系アニオン性暹脂組成物及びその補
造法に関するものであり、曎に詳しくは長鎖アル
キル基を有するアニオン性自己乳化型ポリりレタ
ン゚マルシペンの存圚䞋に、重合可胜な䞍飜和結
合を有する単量䜓をラゞカル重合させるこずによ
぀お埗られる氎系アニオン性暹脂組成物及びその
補造法に関するものである。
埓来から、乳化剀を含有する氎性媒䜓䞭で、酢
酞ビニル、アクリル酞゚ステル類、スチレン等の
重合可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓を過硫酞カ
リりム、過酞化氎玠、過酞化ベンゟむル、アルキ
ルヒドロパヌオキサむド類等を重合觊媒ずしお或
いは堎合に䟝り、重亜硫酞゜ヌダ、ピロ亜硫酞の
様な還元剀ず組合せお重合觊媒ずしお、ラゞカル
乳化重合させる方法が知られおおり、たた、スル
ホプロピルマレ゚ヌト又はフマレヌトの長鎖
アルキル或いはアルキルプノキシ又はアルコ
キシポリ゚トキシ゚チル゚ステル、或いはスル
ホプロピルむタコネヌトの長鎖アルキル或いはア
ルキルプノキシ又はアルコキシポリ゚トキ
シ゚チル゚ステル等の所謂反応性乳化剀を䜿甚す
る方法や、液状ポリブタゞ゚ンのマレむン酞付加
䜓、或いはアクリル酞−アクリロニトリル共重合
䜓のアルキルスルホキシド䜓、或いはアクリル酞
−アクリルアミド共重合䜓のアルキルスルホキシ
ド䜓、或いは酢酞ビニル系重合䜓の倉性物等の高
分子化合物を、所謂、高分子乳化剀ずしお䜿甚す
る方法、䞊びにこれらの高分子乳化剀ぞのラゞカ
ルグラフト乳化重合或いは乳化剀䞍圚䞋での乳化
重合法等々が知られおいる。しかし乍ら、これら
の公知の方法ではラゞカル重合に芁する反応時間
が長いこず、或いは高濃床の乳化重合䜓が埗られ
にくいこずに基因する経枈的䞍利益や、重合性モ
ノマヌに察しお倚量の乳化剀を甚いる必芁がある
為、重合䜓自身の物理的性質を倧幅に䜎䞋させた
り、乳化重合物䞭に未反応モノマヌが残存するこ
ずに䟝る補品の臭気の問題、゚マルシペン或いは
ラテツクスの泡立ちの問題、乳化重合物䞭に生成
する粗倧粒子の沈降、或いは所謂゚マルシペン或
いはラテツクスの安定性の䜎䞋などの欠点を解決
するこずが出来ず、たた、芪氎性物質である乳化
剀が生成物に残存するこずの為に、これらの゚マ
ルシペン或いはラテツクスから埗られた也燥暹脂
の衚面の艶、耐氎性、機械的性質等は劣悪ずな
り、曎に高分子型乳化剀を䜿甚する堎合には、乳
化剀自䜓の氎溶液の粘床が高く乳化重合操䜜が極
めお䞍䟿であり、生成する乳化重合䜓の粘床も高
く、゚マルシペン或いはラテツクスの利甚分野で
倧きな問題ずな぀おいた。
䞀方、ゲル状のポリりレタン氎性分散物の存圚
䞋或いはオリゎりレタン塩の存圚䞋で重合可胜な
䞍飜和結合を有する単量䜓をラゞカル重合させる
方法が知られおいるが、ポリりレタンを始めずす
るポリマヌは、䞀般に匷固は架橋結合を有しお、
所謂ゲル状である堎合には、その氎性分散物は非
垞に䞍安定ずなり、かかる䞍安定なゲル状のポリ
りレタン氎性分散物の存圚䞋でラゞカル乳化重合
に䟝぀お埗られる暹脂゚マルシペン或いはラテツ
クスは極めお䞍安定ずなり、曎に重合可胜な䞍飜
和結合を有する単量䜓に察しお10以䞋皋床の䞀
般に乳化剀が䜿甚される量のポリりレタン氎性分
散物の存圚䞋での均䞀なラゞカル乳化重合は䞍可
胜であ぀た。
たた、オリゎりレタン塩は、1500〜20000皋床
の䜎い分子量を持぀た線状オリゎマヌであり、そ
の暹脂の匕匵り匷さが20Kgcm2以䞋皋床である堎
合には、かかる䜎分子量で劣悪な機械的性質を持
぀たオリゎりレタン塩の存圚䞋でラゞカル乳化重
合しお埗た暹脂゚マルシペンの也燥皮膜の物性
に、オリゎりレタン塩が極めお匷い悪圱響を䞎え
優れた物性を有する暹脂゚マルシペン或いはラテ
ツクスが埗られなか぀た。
ラゞカル乳化重合反応䞊びにその生成物に芋ら
れた䞊述の劂き倚くの問題を解決すべく、本発明
者は鋭意研究の結果、長鎖アルキル基を有するア
ニオン性ポリりレタン゚マルシペンの存圚䞋に重
合可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓をラゞカル重
合させるこずが極めお有効であるこずを芋い出し
本発明を完成するに至぀た。
即ち、本発明は末端にむ゜シアネヌト基を有す
るりレタンプレポリマヌに過剰量のポリアルキレ
ンポリアミンを反応せしめお、ポリりレタン尿玠
ポリアミンを生成せしめ、次いでこのポリりレタ
ン尿玠ポリアミン䞭の遊離のアミノ基に炭玠原子
数12〜22のアルキル基を有するアルキルむ゜シア
ネヌト及び炭玠原子数12〜22のアルキル基を有す
るα−オレフむン゚ポキサむドからなる矀から遞
ばれる化合物を郚分的に反応せしめお、長鎖アル
キル基を分子内に導入し、続いお残存しおいるア
ミノ基に環匏ゞカルボン酞無氎物を反応させた
埌、塩基性物質の氎溶液ず混合するこずによ぀お
埗られるアニオン性ポリりレタン゚マルシペンの
存圚䞋に、重合可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓
をラゞカル重合させるこずを特城ずする氎系アニ
オン性暹脂組成物の補造法である。
本発明で䜿甚されるアニオン性ポリりレタン゚
マルシペンに含たれるポリりレタン暹脂は1000〜
100000の分子量を持぀た線状ポリマヌであ぀おテ
トラヒドロフランやゞメチルホルムアミドなどに
溶解し、ゲル状ポリりレタンずは異なり氎に安定
に分散又は溶解し、垞枩也燥又は加熱也燥に䟝぀
お均䞀な皮膜を圢成する性質を有し、曎に該ポリ
りレタン暹脂は䞻鎖に長鎖アルキル基が偎鎖の圢
で結合しおいるので、該ポリりレタン゚マルシペ
ンの存圚䞋で、重合可胜な䞍飜和結合を有する単
量䜓を、ラゞカル重合させお、均䞀で安定な、未
反応モノマヌの残存しない暹脂゚マルシペン或い
はラテツクスを補造した時、䜿甚したポリりレタ
ン暹脂に含たれる長鎖アルキル基の疎氎性の為に
埗られた暹脂゚マルシペン或いはラテツクスを也
燥しお埗られる暹脂の耐氎性が優れ、又長鎖アル
キル基の可塑化効果の為、該暹脂゚マルシペン或
いはラテツクスからは極めお均䞀な皮膜が埗ら
れ、即ち造膜性が向䞊し、長鎖アルキル基の滑性
効果の為に該暹脂゚マルシペン或いはラテツクス
を各皮の基材に塗垃・也燥した時、塗垃面の耐ブ
ロツキング性が良奜ずなり、曎に疎氎性の長鎖ア
ルキル基ず芪氎性のアニオン性基の双方を䜵せ持
぀ポリりレタンの存圚䞋でのラゞカル重合である
為重合可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓は、乳化
分散剀ずしお䜿甚される該ポリりルタン暹脂を含
む氎性媒䜓䞭に均䞀に乳化・分散され、その結
果、生成する暹脂゚マルシペン或いはラテツクス
は凝集物や未反応物を殆んど含たず、ラテツクス
粒子が埮小で、均䞀で安定であるこず等が、埓来
芋られなか぀た本発明の特城である。
曎に重合可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓ずし
お、或いは単量䜓の䞀郚ずしおヒドロキシ゚チル
アクリレヌト、グリシゞルメタアクリレヌト、
−クロロ−−ヒドロキシプロピルメタクリレヌ
ト、−メチロ−ルアクリルアミド等を䜿甚した
堎合には、これらの単量䜓が有しおいる架橋反応
基が生成する暹脂゚マルシペン或いはラテツクス
に導入されお加熱時にはポリりレタン暹脂ずも反
応しお架橋結合を圢成し、或いは又、䜿甚するポ
リりレタン暹脂の量劂䜕に䟝぀おはポリりレタン
暹脂が改質剀ずしおも働き、䞀般に芪氎性の物質
である䜎分子量の乳化剀に原因する劣悪な耐氎
性、䞍充分な艶などの欠点が芋られないこず、䞊
びに、前述の劂き、高分子乳化剀を䜿甚したラゞ
カル乳化重合反応で芋られる様な重合反応遅延効
果が芋られないこず、曎には、高濃床乳化重合䜓
が埗られるこずに䟝る経枈的利益なども本発明の
倧きな特城である。
たた、近幎SBR或いはNBRラテツクス等から
ゎムを埗る際の廃液凊理、特に廃液䞭に含たれる
非生物分解性添加剀或いは凝集凊理䞍可性添加剀
の凊理の問題が、環境汚染の立堎から泚目されお
来おおり、その察策が急務であるが、いただに有
効な手段が芋぀か぀おいない。然るに本発明を
SBR或いはNBRラテツクス等の合成ぞ適甚する
こずに䟝り、ゎムの物理的性質の向䞊を蚈るこず
はもずより、䞊述の様な廃液凊理の問題を極めお
容易に解決するこずが可胜である。
即ち、本発明に係るアニオン性ポリりレタンを
乳化分散剀ずしお甚いるこずにより埗られたゎム
は耐氎性、耐候性が極めお向䞊するず同時に、酞
凊理或いは塩凊理しおゎムを分離した廃液䞭に本
発明に係るアニオン性ポリりレタンが出珟しおく
るこずはなく、党おゎム䞭に取り蟌たれる為、廃
液䞭のCOD䜎䞋が著しいこず等も、本発明の倚
方面ぞの利甚、展開を芋せる倧きな特城である。
本発明の方法で䜿甚される長鎖アルキル基を有
するアニオン性ポリりレタン゚マルシペンは、次
の様にしお補造される。即ち、ポリヒドロキシル
化合物ず過剰量のポリむ゜シアネヌトから補造さ
れた分子末端に遊離のむ゜シアネヌト基を有する
りレタンプレポリマヌに過剰量のポリアルキレン
ポリアミンを、奜たしくはケトン系溶剀䞭で反応
せしめお、ポリりレタン尿玠ポリアミンを生成し
該生成物にC12〜C22のアルキル基を有するアルキ
ルむ゜シアネヌト、又はα−オレフむン゚ポキサ
むドを反応后、環匏ゞカルボン酞無氎物を反応さ
せ、続いお塩基性物質の氎溶液ず混合するこずに
䟝りアニオン性自己乳化型ポリりレタン゚マルシ
ペンが埗られる。りルタンプレポリマヌを構成す
るポリむ゜シアネヌト類ずしおは芳銙族及び脂肪
族のポリむ゜シアネヌト類、䟋えば−ナフ
チレンゞむ゜シアネヌト、4′−ゞプニルメ
タンゞむ゜シアネヌト、4′−ゞプニルゞメ
チルメタンゞむ゜シアネヌト、ゞ−及びテトラア
ルキルゞプニルメタンゞむ゜シアネヌト、
4′−ゞベンゞルむ゜シアネヌト、−プニ
レンゞむ゜シアネヌト、−プニレンゞむ
゜シアネヌト、トル゚ンゞむ゜シアネヌト、塩玠
化む゜シアネヌト類、臭玠化む゜シアネヌト類、
燐含有む゜シアネヌト類、ブタン−−ゞむ
゜シアネヌト、ヘキサン−−ゞむ゜シアネ
ヌト、ゞシクロヘキシルメタンゞむ゜シアネヌ
ト、シクロヘキサン−−ゞむ゜シアネヌ
ト、キシレンゞむ゜シアネヌト、リゞンゞむ゜シ
アネヌトなどの倖、−メチルベンゟヌル
−トリむ゜シアネヌト、ビプニル−
4′−トリむ゜シアネヌト、トリプニルメタ
ントリむ゜シアネヌト等のトリむ゜シアネヌト類
の混合䜿甚も可胜である。
りレタンプレポリマヌを構成するポリヒドロキ
シル化合物は200乃至10000の分子量を有するもの
であり、䞀般にポリりレタン補造甚に䜿甚される
公知のポリヒドロキシル化合物、䟋えば、ポリ゚
ヌテル類、ポリ゚ステル類、ポリ゚ステルアミド
類、ポリアセタヌル類、ポリチオ゚ヌテル類、ポ
リブタゞ゚ングリコヌル類などは、いずれも䜿甚
できる倖、ビスプノヌルやビスプノヌル
に酞化゚チレン、酞化プロピレン等のアルキレン
オキシドを付加せしめたグリコヌル類も䜿甚し埗
る。
ポリ゚ヌテル類ずしおは䟋えばテトラヒドロフ
ラン、゚チレンオキシド、プロピレンオキシド、
ブチレンオキシド等の重合生成物、もしくは共重
合䜓、又は、グラフト共重合䜓が挙げられ、又䟋
えば、ヘキサンゞオヌル、メチルヘキサンゞオヌ
ル、ヘプタンゞオヌル、オクタンゞオヌルの瞮合
による均䞀なポリ゚ヌテル類、或いは混合ポリ゚
ヌテル類を䜿甚するこずが出来る倖、プロポキシ
ル化又ぱトキシル化されたグリコヌル類も䜿甚
できる。
ポリチオ゚ヌテル類ずしおは特にチオグリコヌ
ル単独の、又はそれず他のグリコヌルずの瞮合生
成物の䜿甚が奜適である。
ポリアセタヌル類ずしおは䟋えばヘキサンゞオ
ヌルずホルムアルデヒドから、又は4′−ゞオ
キシ゚トキシゞプニルゞメチルメタンずホルム
アルデヒドから埗た氎䞍溶性のポリアセタヌルな
どが挙げられる。
ポリ゚ステル類ずしおぱチレングリコヌル、
プロピレングリコヌル、−ブタンゞオヌ
ル、−ブタンゞオヌル、ネオペンチルグリ
コヌル、ペンタンゞオヌル、ヘキサンゞオヌル、
オクタンゞオヌル、−゚チル−−ヘキサ
ンゞオヌル、−ブチンゞオヌル、ビスプ
ノヌル、ゞ゚チレングリコヌル、トリ゚チレン
グリコヌル、ゞプロピレングリコヌルなどの飜和
及び䞍飜和の䜎分子グリコヌルず二塩基性酞ずか
ら脱氎瞮合反応に䟝぀お埗られるポリ゚ステルグ
リコヌルや環状゚ステル化合物の開環重合に䟝぀
お埗られるポリ゚ステルグリコヌルが、その代衚
䟋である。
たた、必芁に応じお、䞊蚘ポリヒドロキシル化
合物ず共に通垞䜿甚されおいるグリコヌル類、䟋
えば、゚チレングリコヌル、ゞ゚チレングリコヌ
ル、トリ゚チレングリコヌル、ブタンゞオヌル、
プロパンゞオヌル、−ヘキサンゞオヌル、
ネオペンチルグリコヌル、及び炭玠数11〜22のア
ルキル基を有する−アルキルゞ゚タノヌルアミ
ン、ビスプノヌルの酞化゚チレン、酞化プロ
ピレン付加物などが䜵甚される。
りレタンプレポリマヌの補造は溶剀の存圚䞋又
は䞍圚䞋で行なわれ、芳銙族ポリむ゜シアネヌト
を䜿甚する堎合は、50〜100℃の反応枩床が遞択
され、脂肪族及び脂環族ポリむ゜シアネヌトを䜿
甚する堎合は70〜130℃の反応枩床が甚いられ、
か぀、ポリむ゜シアネヌトの量はヒドロキシル基
が党お反応する様に遞択するこずが奜たしく、埓
぀おむ゜シアネヌト基の総数ず反応性氎玠原子の
総数の比は1.11.0乃至5.01.0が奜たしい。
本発明で甚いられるポリアルキレンポリアミン
ずしおは、ポリ゚チレンポリアミン、ポリプロピ
レンポリアミン、ポリブチレンポリアミン等を含
む、皮々のポリアルキレンポリアミン即ち、窒玠
が、がより倧なる敎数である所の−CoH2o−
なる匏の矀に䟝぀お連結され、而しお分子䞭に斯
様な矀がから玄迄の範囲内であるずころのポ
リアミンである。その窒玠原子は矀−CoH2o−侭
の隣接炭玠原子に結合されるが、同䞀の炭玠原子
には結合されず、具䜓的に蚀えば、ゞ゚チレント
リアミン、トリ゚チレンテトラミン、テトラ゚チ
レンペンタミン、及びゞプロピレントリアミンの
劂きポリアミンの䜿甚だけでなく、混合物及び
皮々の粗補ポリアミン材料の䜿甚が考慮され、又
ヒドロキシルアルキル眮換ポリアミンも䜵甚し埗
る。
或る堎合には本発明で甚いられるポリりレタン
゚マルシペン䞭の芪氎基の密床を倉曎したり、眮
換尿玠結合の氎玠原子を増加させる為にポリりレ
タン尿玠ポリアミン分子䞭のアミン基矀の間隔を
増加するこずが望たしい。この目的は䜿甚するポ
リアルキレンポリアミンの䞀郚をヒドラゞン、゚
チレンゞアミン、プロピレンゞアミン、ヘキサメ
チレンゞアミン、ピペラゞン、プニレンゞアミ
ン、及びこれらのアルキル炭玠数〜22の飜和
アルキル眮換ゞアミン、これらのゞアミンのア
ルキレンオキシド付加物、アクリロニトリル付加
物、アクリル酞゚ステル付加物などで眮き換える
こずに䟝぀お達成され、通垞ポリアルキレンポリ
アミンの玄50以䞋の眮換でその目的に適する。
末端にむ゜シアネヌト基を有するりレタンプレ
ポリマヌずポリアルキレンポリアミンずの間の反
応は倧気圧䞋でケトン系溶剀䞭にお、−20℃乃至
70℃の反応枩床で行なうこずが望たしく、ケトン
系溶剀ずしおはアセトン、メチル゚チルケトン、
ゞ゚チルケトン、ゞプロピルケトン、メチルむ゜
ブチルケトン、メチルむ゜プロピルケトンである
が、奜たしくはアセトン及びメチル゚チルケトン
である。又、ケトン系溶剀に、ベンれン、テトラ
ヒドロフラン、ゞオキサン、酢酞゚ステル、ゞメ
チルホルムアミド、及びクロル系溶剀を䞀郚混合
したものを䜿甚するこずも出来る。反応時間は反
応枩床及びポリむ゜シアネヌト化合物の反応性に
䟝぀お定たるが反応条件により、より短かい又は
より長い反応時間が甚いられ、反応の終点は、反
応混合物に赀倖線吞収スペクトルで2250cm-1のむ
゜シアネヌト基に基づく吞収が認められなくなる
時間であ぀お、通垞0.5〜時間である。
りレタンプレポリマヌずポリアルキレンポリア
ミンずの反応に斌いお、む゜シアネヌト基の数に
察しお第䞀玚及び第二玚アミノ基の総数が過剰で
あるこずが、必芁であり、アミノ基の党モル数が
む゜シアネヌト基の党モル数に近くなる皋、高分
子量のポリりレタン尿玠ポリアミンが生成する
が、ゲル化した生成物又はゲル化傟向の著しいも
のを生じ、又過床にアミノ基のモル数の比を倧き
くするず䜎分子量のポリりレタン尿玠ポリアミン
になり、斯様な生成物を䞭間䜓ずしお補造したポ
リりレタン゚マルシペンを甚いた時には重合可胜
な䞍飜和結合を有する単量䜓のラゞカル重合に䟝
぀お埗た暹脂゚マルシペン或いはラテツクスから
優れた物性を発揮する暹脂が埗られない。埓぀
お、む゜シアネヌト基の数に察する第䞀玚及び
第二玚アミノ基の総数の比は、≊で あり、奜たしくは≊であり、ポリりレ タン尿玠ポリアミンの分子量は1000乃至100000が
奜たしい。
この様にしお補造されたポリりレタン尿玠ポリ
アミンを䞭間䜓ずしお、長鎖アルキル基を有する
アニオン性自己乳化型ポリりレタン゚マルシペン
を補造するには、該ポリりレタン尿玠ポリアミン
䞭の第䞀玚又は第二玚アミノ基にC12〜C22の長鎖
アルキルむ゜シアネヌト長鎖アルコヌルモル
ずゞむ゜シアネヌトモルから埗られるアルキル
む゜シアネヌトを含む又はC12〜C22の長鎖アル
キル基を有するα−オレフむン゚ポキサむドを反
応させるこずが必芁である。
本発明で䜿甚されるC12〜C22のアルキル基を有
するアルキルむ゜シアネヌトの具䜓䟋ずしおはド
デシルむ゜シアネヌト、テトラデシルむ゜シアネ
ヌト、ヘキサデシルむ゜シアネヌト、ヘプタデシ
ルむ゜シアネヌト、オクタデシルむ゜シアネヌト
及びこれらの混合物が挙げられ、又、C12〜C22の
アルキル基を有するα−オレフむン゚ポキサむド
ずしおは䟋えばドデセンオキシド、テトラデセン
オキシド、ヘキサデセンオキシド、オクタデセン
オキシド、゚むコセンオキシド、ドコセンオキシ
ド及びこれらの混合物が挙げられる。
長鎖アルキル基を有するこれらの化合物は、ポ
リりレタン尿玠ポリアミン䞭の第䞀玚及び第二玚
のアミノ基に察しお、〜80モル圓量が甚いら
れるが、80モルより倚く甚いた堎合には生成す
るアニオン性ポリりレタンが氎に乳化しにくくな
り、又モルより少なく甚いた堎合には、長鎖
アルキル基を導入する前述の様な特城が十分に発
揮されない。この反応はポリりレタン尿玠ポリア
ミンを補造した系の䞭で匕き続いお行なわれ、䞊
蚘長鎖アルキル基を有する化合物を添加埌10〜70
℃で、0.5〜時間の加熱撹拌に䟝り達成される。
この様にしお補造された長鎖アルキル基を有する
ポリりレタン尿玠ポリアミンを環匏ゞカルボン酞
無氎物ず反応させた埌、塩基性物質の氎溶液ず混
合し、その埌溶剀を陀去すればアニオン性自己乳
化型ポリりレタン゚マルシペンが埗られる。
本発明で䜿甚される環匏ゞカルボン酞無氎物ず
しおは無氎マレむン酞、無氎コハク酞、無氎フタ
ル酞、ゞ−、テトラヌ及びヘキサヒドロフタル酞
無氎物、トリメリツト酞無氎物及びむタコン酞無
氎物などを甚いるこずが出来、普通、長鎖アルキ
ル基を有するポリりレタン尿玠ポリアミンのアミ
ノ基ず玄圓モルの環匏ゞカルボン酞無氎物を10〜
60℃で0.5〜時間反応させる。塩基性物質の氎
溶液ずしおはアルカリ金属の氎酞化物、炭酞塩又
は重炭酞塩、䟋えば氎酞化ナトリりム、氎酞化カ
リりム、氎酞化リチりム、炭酞ナトリりム、重炭
酞ナトリりム、炭酞カリりム、の氎溶液、曎にア
ンモニア及び次の䞀般匏で瀺される䜎玚アミン、
即ちRNH2R2NHR3N匏䞭のはC1〜C4の
アルキル基、ヒドロキシ゚チル基、ヒドロキシプ
ロピル基の䞭から遞ばれるなどの氎溶液を䜿甚
できる。
本発明で䜿甚される重合可胜な䞍飜和結合を有
する単量䜓ずしおは、ラゞカル重合性化合物が甚
いられアクリル酞、メタクリル酞、マレむン酞等
のαβ−䞍飜和カルボン酞、アクリルアミド、
メタクリルアミド、マレむン酞アミド、マレむン
酞むミド等のαβ−䞍飜和カルボン酞アミド、
アクリル酞メチル、メタクリル酞メチル、アクリ
ル酞゚チル、メタクリル酞゚チル、アクリル酞ブ
チル、メタクリル酞ブチル、ステアリルメタクリ
レヌト、ヒドロキシ゚チルアクリレヌト、ヒドロ
キシプロピルアクリレヌト、−アミノ゚チルメ
タクリレヌト塩酞塩、ゞメチルアミノ゚チルメタ
クリレヌト、メトキシメチルメタクリレヌト、ク
ロルメチルメタクリレヌト、ゞクロルトリアゞニ
ルアミノ゚チルメタクリレヌト、及びマレむン
酞、フマル酞、むタコン酞の゚ステル等、αβ
−䞍飜和カルボン酞の゚ステル、メチロヌルアク
リルアミド、メチロヌルメタクリルアミド、メト
キシメチルアクリルアミド、などの䞍飜和カルボ
ン酞の眮換アミド類、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル等のαβ−䞍飜和カルボン酞のニ
トリル、酢酞ビニル、塩化ビニル、クロル酢酞ビ
ニルなどの倖、ゞビニル化合物、ビニリデン化合
物、スチレンに代衚される芳銙族ビニル化合物、
ビニルピリゞンやビニルピロリドンに代衚される
耇玠環ビニル化合物、ビニルケトン化合物、ビニ
ル゚ヌテル化合物、ビニルアミドアミド化合物、
゚チレン、プロピレン等のモノオレフむン化合
物、ブタゞ゚ン、む゜プレン、クロロプレン等の
共圹ゞオレフむン化合物、アリルアルコヌル、酢
酞アリル等のアリル化合物、䞊びに、グリシゞル
メタクリレヌト等で代衚される単量䜓の矀から遞
択される䞀皮以䞊の単量䜓が䜿甚される。
前述の方法で補造される長鎖アルキル基を有す
るアニオン性自己乳化型ポリりレタン゚マルシペ
ンの存圚䞋で、䞊述の重合可胜な䞍飜和結合を有
する単量䜓をラゞカル乳化重合させる際に甚いら
れる重合觊媒ずしおは、過硫酞カリりム、過硫酞
アンモニりム、過酞化氎玠、過酞化ベンゟむル、
−ブチルハむドロパヌオキサむド、サクシニツ
クアシツドハむドロパヌオキシド、クメンハむド
ロヌオキシド、−メタンハむドロパヌオキシ
ド、ゞ−tert−ブチルパヌオキシド、tert−ブチ
ル過安息銙酞等の過酞化物或いは2′−アゟビ
ス−アミゞノプロパンハむドロクロリド、
アゟビスシクロヘキサンカルボニトリル等のアゟ
ビス系開始剀等が奜たしい代衚䟋であり、必芁に
応じお、゚チレンゞアミン、ゞ゚チレントリアミ
ン、トリ゚チレンテトラミン、テトラ゚チレンペ
ンタミン、ペンタ゚チレンヘキサミン、モノ゚タ
ノヌルアミン、ゞ゚タノヌルアミン、トリ゚タノ
ヌルアミン、プロピレンゞアミン、ゞ゚チルアミ
ン、モノ゚チルアミン、等の氎溶性アミンやピロ
亜硫酞、重亜硫酞゜ヌダナトリりムフオルムア
ルデヒドスルフオキシレヌト等を賊掻剀ずしお重
合觊媒ず組合せお甚いたり、たた重合床調節剀ず
しお、有機ハロゲン化合物、ニトロ化合物、アル
キルメルカプタン類、ゞむ゜プロピルキサントゲ
ン酞等を甚いるこずも出来る。
本発明に係る乳化重合反応は、本発明に係る長
鎖アルキル基を有するアニオン性自己乳化型ポリ
りレタン゚マルシペンの存圚䞋、䞊蚘の重合性単
量䜓、觊媒、觊媒賊掻剀、及び重合床調節剀等を
適宜、適圓に組合せお、公知の方法で、特別の工
倫を斜すこずなく、実斜され埗る。
たた、本発明に係るアニオン性ポリりレタンず
重合性単量䜓ずの混合比は劂䜕なる割合にな぀お
も良いが、99.5乃至重量の重合性単量䜓に察
しお0.5乃至98重量の本発明に係るアニオン性
自己乳化型ポリりレタンを䜿甚するこずが奜たし
い。
曎に、本発明に係る乳化重合反応で䜿甚される
長鎖アルキル基を有するアニオン性自己乳化型ポ
リりレタンは、それ自身が界面掻性剀ずしお機胜
するので、該乳化重合反応に斌いお保護コロむド
や界面掻性剀を䜿甚する必芁はないが生成する暹
脂゚マルシペン或いはラテツクスの安定性をより
良奜ならしめる目的で生成する暹脂の物性に悪圱
響を及がさない範囲で埓来公知の保護コロむドや
界面掻性剀を䜿甚出来るこずは蚀う迄もない。
曎に、該暹脂゚マルシペン或いはラテツクスが
利甚される甚途に応じお通垞䜿甚される消泡剀、
防カビ剀、銙料、螢光増癜剀、酞化防止剀、玫倖
線吞収剀、補匷材、充填剀、顔料、垯電防止剀、
抗ブロツキング剀、難燃剀、可塑剀、滑剀、有機
溶剀、粘着性付䞎剀、増粘剀、発泡剀、着色剀等
の倖、架橋剀ずしお゚ポキシ系化合物や、メチロ
ヌル基、又は、アルコキシメチル基を持぀た化合
物及び觊媒等を、該暹脂゚マルシペン或いはラテ
ツクスに配合出来る。
本発明の方法により埗られる暹脂組成物はその
アニオン性を利甚し、ラテツクスの状態で䜿甚す
れば、氎に濡れお匱く正に垯電する物質に察し、
特に匷い吞着力、接着力を発珟する。又、この暹
脂組成物から埗られるフむルムはりレタンの持぀
優れた性質たずえば匟力性、接着性、耐摩耗性ず
ビニル重合䜓の持぀すべれた性質、たずえば硬
さ、気密性、耐氎性等々の性質が融合しお、又補
造条件により任意の性質が発珟されるのである。
本発明の方法により補造される暹脂゚マルシペ
ン或いはラテツクスは繊維物質、䞍織垃、玙、皮
革、ゎム、朚材、金属、アスフアルト、コンクリ
ヌト、石こう、ガラス、ガラス繊維及びプラスチ
ツクスなどに含浞させるか、或いはこれらの衚面
に塗垃しお也燥するこずに䟝り、衚面コヌテむン
グ、接着、颚合い改良などの性胜向䞊の効果を埗
るこずが出来る倖、土朚建築関係、むンキ、䞊び
にゎムラテツクスや暹脂゚マルシペンが䞀般に応
甚されおいる分野で有利に利甚するこずが出来
る。
次に参考䟋、実斜䟋を掲げお本発明を具䜓的に
説明するが、本発明が、これらに限定されないこ
ずは勿論である。なお、䟋䞭の郚及びは特蚘し
ない限り党お重量基準である。
参考䟋  ビスプノヌルの酞化プロピレン付加物氎
酞基䟡318353郚、メチル゚チルケトン300郚、
及び、−トリレンゞむ゜シアネヌトず
−トリレンゞむ゜シアネヌトの8020の混合物
348郚を撹拌機ず枩床蚈の぀いた䞞底フラスコに
入れ、75℃で時間反応させお、8.40の遊離の
む゜シアネヌト基を含むりレタンプレポリマヌ溶
液を埗た。
䞀方、別のフラスコに1800郚のメチル゚チルケ
トンず124郚のゞ゚チレントリアミンを入れお均
䞀に混合し、これに䞊蚘のりレタンプレポリマヌ
溶液900郚を、時間を芁しお滎䞋ロヌトから
埐々に、撹拌䞋に加え、50℃にお30分間反応させ
お、ポリりレタン尿玠ポリアミン溶液を埗た。こ
の溶液の䞀滎を䜿甚しお赀倖線吞収スペクトルを
枬定したずころ、遊離のむ゜シアネヌト基に基づ
く2250cm-1の吞収は認められなか぀た。
続いおこのポリりレタン尿玠ポリアミン溶液に
5.3郚のオクタデシルむ゜シアネヌトを加えお、
50℃にお30分間反応埌175郚の無氎マレむン酞を
263郚のメチル゚チルケトンに溶解しお加えお、
50℃で30分間反応させ、次いで71郚の苛性゜ヌダ
を2719郚の氎に溶解しお加え40〜50℃にお枛圧䞋
にメチル゚チルケトンを留去した。次に、氎に加
えお濃床を調敎し、暹脂分30の均䞀で安定な䜎
粘床のポリりレタン゚マルシペンを埗た。
参考䟋  分子量994氎酞基䟡112.9のポリオキシテト
ラメチレングリコヌル199郚、メチル゚チルケト
ン115郚、及び−トリレンゞむ゜シアネヌ
トず−トリレンゞむ゜シアネヌトの8020
の混合物70郚を、枩床蚈ず撹拌装眮の぀いた䞞底
フラスコに入れ、75℃で3.5時間反応させ、4.38
の遊離のむ゜シアネヌト基を持぀たりレタンプ
レポリマヌ溶液を埗た。
枩床蚈、撹拌機及び滎䞋ロヌトを付した別のフ
ラスコに600郚のメチル゚チルケトンず19郚のゞ
゚チレントリアミンを入れお充分に混合し、これ
に䞊蚘のりレタンプレポリマヌ溶液300郚を時
間を芁しお滎䞋ロヌトから撹拌䞋に埐々に加え、
50℃にお30分間反応させお、ポリりレタン尿玠ポ
リアミン溶液を埗た。
次に、このポリりレタン尿玠ポリアミン溶液に
7.1郚のオクタデシルむ゜シアネヌトを加えお50
℃にお30分間反応埌21.5郚の無氎コハク酞を215
郚のメチル゚チルケトンに溶解しお加えお50℃で
30分間反応させた。続いお41郚のトリむ゜プロパ
ノヌルアミンを900郚の氎に溶解した溶液を加え、
40〜45℃にお、枛圧䞋にメチル゚チルケトンを留
去し、氎を加えお濃床を調敎し、暹脂分30の均
䞀で安定な䜎粘床のポリりレタン゚マルシペンを
埗た。
参考䟋  ゚チレングリコヌルずアゞピン酞ずの脱氎瞮合
反応で埗られた分子量990氎酞基䟡113.3のポ
リ゚ステルグリコヌル198郚、ベンれン114郚及び
ヘキサメチレンゞむ゜シアネヌト67郚を枩床蚈ず
撹拌装眮の぀いた䞞底フラスコに入れ、75℃にお
時間反応させお、4.43の遊離のむ゜シアネヌ
ト基を有するりレタンプレポリマヌ溶液を埗た。
枩床蚈、撹拌機及び滎䞋ロヌトを぀けた別の䞞
底フラスコに600郚のメチル゚チルケトンず27郚
のトリ゚チレンテトラミンを入れお均䞀に混合
し、これに䞊蚘のりレタンプレポリマヌ300郚を
時間を芁しお滎䞋ロヌトから撹拌䞋に埐々に加
え、50℃にお30分間反応させおポリりレタン尿玠
ポリアミン溶液を埗た。
次に、このポリりレタン尿玠ポリアミン溶液に
101郚のオクタデシルむ゜シアネヌトを加えお、
50℃にお30分間反応埌16郚の無氎トリメリツト酞
を50郚のメチル゚チルケトンに溶解・分散させお
加えお、50℃で30分間反応させた。続いお22郚の
28アンモニア氎ず1028郚の氎を加えお、35〜40
℃にお、枛圧䞋にメチル゚チルケトンずベンれン
を留去し、氎を加えお濃床を調敎しお暹脂分30
の均䞀で安定な䜎粘床のポリりレタン゚マルシペ
ンを埗た。
実斜䟋  参考䟋で埗たアニオン性ポリりレタン゚マル
シペン3.33郚固圢分ずしお郚を窒玠導入
管、滎䞋ロヌト、撹拌機及び枩床蚈の぀いた500
ml䞞底フラスコにずり、むオン亀換氎146郚を加
え、系のPHを炭酞゜ヌダで10ずした。次に系内を
十分に窒玠眮換し、60℃に昇枩し、スチレン10
郚、カリりムパヌサルプヌト0.1郚、重亜硫酞
゜ヌダ0.05郚を加え重合開始埌、スチレン90郚を
時間を芁しお滎䞋ロヌトから滎䞋しお加えモノ
マヌの滎䞋終了后、曎に60℃で時間熟成した。
宀枩に冷华し、100メツシナの金網を通しお、重
合䞭に生じた凝析物を過し、未反応スチレン臭
の無い安定な゚マルシペンを埗た。
重合䞭に生成した凝析物量は仕蟌みモノマヌの
3.2であり、以䞋、重合安定性ず呌ぶ埗られ
た゚マルシペンの平均粒埄は0.1Ό、簡易濁床法
による。以䞋同じ、粘床49.5cps型粘床蚈䜿
甚、25℃、以䞋同じ、PH8.2゚マルシペン
に぀いお枬定、以䞋同じ、機械的安定性0.4
゚マルシペンをトヌルビヌカヌにずり、ラボミ
キサヌにお4000rpm5min撹拌しお、生成した
凝析物量を枬定し、゚マルシペンの固圢分圓りの
で瀺す。以䞋同じの極めお安定な゚マルシペ
ンを埗た。重合率100。
実斜䟋  参考䟋で埗たアニオン性ポリりレタン゚マル
シペン16.7郚固圢分ずしお郚を窒玠導入
管、滎䞋ロヌト、撹拌機及び枩床蚈の぀いた500
ml䞞底フラスコにずり、むオン亀換氎138郚を加
え、系のPHを炭酞゜ヌダで10ずした。
次に、系内を十分に窒玠眮換し、ブチルアクリ
レヌト10郚を添加し60℃に昇枩埌、2′−アゟ
ビス−アミゞノプロパンハむドロクロリド
0.15郚を加え、重合開始し、ブチルアクリレヌト
90郚を時間を芁しお滎䞋した。
滎䞋完了埌、曎に60℃で時間熟成した埌宀枩
に冷华し、未反応ブチルアクリレヌトモノマヌ臭
のない安定な゚マルシペンを埗た。ここに重合安
定性0.8、機械的安定性0.2、平均粒埄0.14Ό、
粘床15cps、PH8.3の䜎粘床の゚マルシペンが埗ら
れた。重合率100。
実斜䟋  参考䟋で埗られたアニオン性ポリりレタン゚
マルシペン67郚固圢分ずしお20郚を窒玠導入
管、滎䞋ロヌト、撹拌機及び枩床蚈の぀いた500
ml䞞底フラスコにずり、むオン亀換氎105郚を加
え、炭酞゜ヌダで系のPHを10ずした。
次に系内を十分に窒玠眮換し、45℃にお、メチ
ルアクリレヌト10郚及び−メンタンハむドロパ
ヌオキシド0.5郚及び゜ゞりムホルムアルデヒド
スルホキシレヌト氎溶液25郚を順次添加し、
撹拌䞋に重合を開始した。
次いで、50℃でメチルアクリレヌト90郚を時
間で滎䞋し、その埌曎に50℃で時間熟成しお重
合を終了した。重合途䞭でのポリマヌの凝析は芋
られず、平均粒埄0.05Ό以䞋、粘床9.6cps、機械
的安定性0.1、PH8.1の極めお粘床の䜎い安定な
゚マルシペンが埗られた。
実斜䟋  実斜䟋の方法で参考䟋で埗たポリりレタン
゚マルシペンの代りに、参考䟋で埗たポリりレ
タン゚マルシペン16.7郚を甚い、モノマヌずしお
スチレンの代りにブチルアクリレヌトを甚いる倖
は実斜䟋ず同様の操䜜に䟝り重合を行ない、重
合安定性0.9、機械的安定性0.3、平均粒埄
0.12Ό、粘床18cps、PH8.2の安定な䜎粘床の゚マ
ルシペンが埗られた。重合率99.9。
ここに埗られた゚マルシペンをテフロンシヌト
䞊に流延しお宀枩にお也燥后、80℃で10分間熱颚
也燥しお厚さ玄mmの也燥したゎム状皮膜を埗
た。
このゎム状皮膜は均䞀で透明であり艶が有り粘
着性が少なく、優れたゎム匟性を瀺し、次の様な
機械的性質を有しおいた。
300モゞナラス 抗 匵 力 䌞長率 85Kgcm2 148Kgcm2 420 又、このゎム状皮膜を50℃の氎に時間浞挬し
たずころ倖芳に倉化は無く、6.5の重量増加が
芋られた。
比范䟋  実斜䟋の方法でポリりレタン゚マルシペンの
代りに゚マルゲン950花王石鹞KK補非むオン界
面掻性剀郚ず゚マヌル花王石鹞KK補ア
ニオン界面掻性剀郚の混合物を甚いる倖は、
実斜䟋ず同䞀の方法でブチルアクリレヌトの重
合を行ない重合安定性3.2、機械的安定性2.1
、平均粒埄0.6Ό粘床240cps、PH8.3の粘床の高
いやや䞍安定な、ブチルアクリレヌトモノマヌ臭
の匷い゚マルシペンが埗られた。重合率97。
ここに埗られた゚マルシペンから実斜䟋ず同
様の方法で埗られた厚さ玄mmの也燥したゎム状
皮膜は、半透明で艶が無く、匷い粘着性を瀺し、
次の様な機械的性質を有しおいた。
300モゞナラス 抗 匵 力 䌞長率 62Kgcm2 102Kgcm2 340 又、このゎム状皮膜を50℃の氎に時間浞挬し
たずころ癜化し、28.4の重量増加が芋られた。
実斜䟋ず比范䟋ずの比范から明らかな劂
く、本発明の方法実斜䟋は、重合反応性䞊
びに生成するポリマヌの物性の䞡面で、䜎分子量
の乳化剀を䜿甚する方法よりも優れおいた。
実斜䟋  参考䟋で埗たアニオン性ポリりレタン゚マル
シペン300郚固圢分ずしお90郚をフラスコに
ずり、炭酞゜ヌダでPHを10ずした。
次に系内を窒玠眮換し、60℃に昇枩し、メチル
アクリレヌト10郚、カリりムパヌサルプヌト
0.02郚、重亜硫酞゜ヌダ0.01郚を加え、重合を進
行せしめ、曎に60℃で時間熟成した。
重合途䞭でのポリマヌの凝析は党く芋られず平
均粒埄0.05Ό以䞋、粘床8.4cps、機械的安定性0.05
、PH8.6の極めお粘床の䜎い安定で半透明のマ
むクロ゚マルシペンが埗られた。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  末端にむ゜シアネヌト基を有するりレタンプ
    レポリマヌに過剰量のポリアルキレンポリアミン
    を反応せしめお、ポリりレタン尿玠ポリアミンを
    生成せしめ、次いでこのポリりレタン尿玠ポリア
    ミン䞭の遊離のアミノ基に炭玠原子数12〜22のア
    ルキル基を有するアルキルむ゜シアネヌト及び炭
    玠原子数12〜22のアルキル基を有するα−オレフ
    むン゚ポキサむドからなる矀から遞ばれる化合物
    を郚分的に反応せしめお、長鎖アルキル基を分子
    内に導入し、続いお残存しおいるアミノ基に環匏
    ゞカルボン酞無氎物を反応させた埌、塩基性物質
    の氎溶液ず混合するこずによ぀お埗られるアニオ
    ン性ポリりレタン゚マルシペンの存圚䞋に、重合
    可胜な䞍飜和結合を有する単量䜓をラゞカル重合
    させるこずを特城ずする氎系アニオン性暹脂組成
    物の補造法。  ポリアルキレンポリアミンが少なくずも個
    の第䞀玚又は第二玚アミノ基を有するポリアルキ
    レンポリアミンである特蚱請求の範囲第項蚘茉
    の氎系アニオン性暹脂組成物の補造法。  ポリアルキレンポリアミンがゞ゚チレントリ
    アミンたたはトリ゚チレンテトラミンである特蚱
    請求の範囲第項蚘茉の氎系アニオン性暹脂組成
    物の補造法。  環匏ゞカルボン酞無氎物が無氎マレむン酞、
    無氎コハク酞、無氎フタル酞たたは無氎トリメリ
    ツト酞である特蚱請求の範囲第項蚘茉の氎系ア
    ニオン性暹脂組成物の補造法。  炭玠原子数12〜22のアルキル基を有するアル
    キルむ゜シアネヌトがオクタデシルむ゜シアネヌ
    トである特蚱請求の範囲第項蚘茉の氎系アニオ
    ン性暹脂組成物の補造法。
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