JP2001040057A - Method for producing polyurethane polyurea and use of polyurethane polyurea obtained by the method - Google Patents
Method for producing polyurethane polyurea and use of polyurethane polyurea obtained by the methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、水性化可能なポリウレタン
ポリウレアであって、耐水性及び基材への密着性に富む
インキ塗膜等を形成し得るポリウレタンポリウレアを有
機溶剤を除去する工程を経ずに得ること、及び係るポリ
ウレタンポリウレアを用いて水性インキを提供するこ
と。
【解決手段】 ポリエチレングリコール以外のジオール
(a1)及びイオン化可能な解離基を有するジオール
(a2)を含むポリオール(A)を無溶媒下に、エチレ
ンオキサイド鎖を有するジアミン化合物とジイソシアネ
ート化合物(b1)とをジイソシアネート化合物(b
1)過剰の条件下に反応せしめてなるイソシアネート基
を有するウレア化合物(B)と130〜220℃で反応
せしめることを特徴とするポリウレタンポリウレアの製
造方法。(57) Abstract: An object of the present invention is to provide a polyurethane polyurea which can be made water-soluble and which can form an ink coating film and the like having high water resistance and high adhesion to a substrate by using an organic solvent. Obtaining it without the step of removing, and providing an aqueous ink using the polyurethane polyurea. SOLUTION: A diamine compound having an ethylene oxide chain, a diisocyanate compound (b1) and a polyol (A) containing a diol (a1) other than polyethylene glycol and a diol (a2) having an ionizable dissociating group are used without solvent. With a diisocyanate compound (b
1) A method for producing a polyurethane polyurea, which comprises reacting with an urea compound (B) having an isocyanate group, which is reacted under excess conditions, at 130 to 220 ° C.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水性化し得るポリ
ウレタンポリウレアの製造方法、及び該製造方法によっ
て得られるポリウレタンポリウレアを用いた水性印刷イ
ンキに関するものである。本発明の製造方法によって得
られるポリウレタンポリウレアは、水性化、即ち水に溶
解もしくは分散し得るものでありながら、耐水性、耐有
機溶剤性及び密着性に優れる塗膜を形成し得るので、水
性塗料、水性インキ、水性接着剤等に適用でき、とりわ
け水性印刷インキに好適に用いることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polyurethane polyurea which can be made water-soluble, and an aqueous printing ink using the polyurethane polyurea obtained by the method. The polyurethane polyurea obtained by the production method of the present invention can be formed into a coating film having excellent water resistance, organic solvent resistance and adhesion, while being water-soluble, that is, one that can be dissolved or dispersed in water. , Water-based inks, water-based adhesives, etc., and especially suitable for water-based printing inks.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリウレタンポリウレア(以下、ウレタ
ンウレア樹脂ということもある)は、基材への密着性、
耐摩耗性、耐衝撃性、耐溶剤性に優れていることから、
塗料、インキ、接着剤、各種コーティング剤として、
紙、プラスチックス、フィルム、金属、繊維製品等に幅
広く使用されている。従来、ポリウレタンポリウレアを
水性媒体に溶解ないしは分散せしめてなるポリウレタン
ポリウレアの水性溶液、エマルジョン、コロイダルデス
バージョン等(以上をまとめてポリウレタンポリウレア
の水性溶液等という)は、主としてアセトン、メチルエ
チルケトン、n一メチルピロリドン、芳香族系有機溶剤
等の中でポリウレタンポリウレアを製造した後、脱溶剤
過程及び水性化過程を経ることによって得ていた(Prog
ress in Organlc Coatings、9、281、(198
1))。2. Description of the Related Art Polyurethane polyurea (hereinafter sometimes referred to as urethane urea resin) has an adhesive property to a substrate,
Because it has excellent wear resistance, impact resistance, and solvent resistance,
As paints, inks, adhesives, and various coating agents,
Widely used for paper, plastics, films, metals, textiles, etc. Conventionally, aqueous solutions, emulsions, colloidal desversions and the like of polyurethane polyurea obtained by dissolving or dispersing polyurethane polyurea in an aqueous medium (collectively referred to as aqueous solutions of polyurethane polyurea, etc.) are mainly composed of acetone, methyl ethyl ketone, n-methylpyrrolidone. , After producing polyurethane polyurea in an aromatic organic solvent, etc., it was obtained through a desolvation process and an aqueous process (Prog
ress in Organlc Coatings, 9 , 281, (198
1)).
【0003】ところで、ポリウレタンポリウレアを水性
化せしめるには、水性媒体との親和性に富む部分をポリ
ウレタンポリウレア中に導入する必要があり、一般に大
きく2つの方法がある。1つは、ポリウレタンポリウレ
ア中に−(CH2CH2O)n−を導入する方法であり、ポリ
ウレタンポリウレアの原料の1つとして−(CH2CH2O)
n−を有するジオール成分又はジアミン成分を使用する
ことによって、ポリウレタンポリウレア中に−(CH2CH2
O)n−を導入することができる。もう1つは、水性媒
体中でイオン化可能な解離基をポリウレタンポリウレア
に導入する方法であり、このようなポリウレタンポリウ
レアは、イオン化可能な解離基を有する原料を用いるこ
とによって得ることができる。多くの場合、イオン化可
能な解離基を有する原料としては、カルボキシル基、ス
ルフォン酸基(−SO 3H)、又は3級アミノ基等を有す
るジオールが用いられる。ポリウレタンポリウレアを得
た後にこれらのイオン化可能な解離基を中和等せしめる
ことによって、ポリウレタンポリウレアを水性媒体に溶
解ないしは分散せしめることができる。[0003] By the way, polyurethane polyurea is aqueous
To achieve this, the part having a high affinity for the aqueous medium is
Must be introduced into urethane polyurea, and generally large
There are two approaches. One is polyurethane polyurethane
A-(CHTwoCHTwoO)n-The method of introducing
One of the raw materials for urethane polyurea is-(CHTwoCHTwoO)
nUsing a diol component or a diamine component having
As a result, in the polyurethane polyurea,-(CHTwoCHTwo
O)n-Can be introduced. The other is an aqueous medium
Polyurethane polyurea dissociable in the body
The method of introducing such polyurethane polyurethane
For rare, use a raw material having an ionizable dissociation group.
And can be obtained by: Often ionizable
Raw materials having a functional dissociation group include carboxyl groups,
Sulfonic acid group (-SO ThreeH) or having a tertiary amino group, etc.
Diols are used. Polyurethane polyurea obtained
Neutralize these ionizable dissociative groups after
Dissolving polyurethane polyurea in aqueous media
It can be solved or dispersed.
【0004】しかし、ポリウレタンポリウレアを十分に
水性化できる程度に−(CH2CH2O) n−、又はイオン化
可能な解離基のいずれか一方を導入すると、得られる塗
膜の耐水性が不十分となる。これに対し、その理由は詳
細には解明されていないが、−(CH2CH2O)n−及びイ
オン化可能な解離基によって水性化し得るポリウレタン
ポリウレアは、−(CH2CH2O)n−又はイオン化可能な
解離基のいずれか一方を導入してなるポリウレタンポリ
ウレアよりも、耐水性に富む塗膜を形成することができ
る。そこで、従来より−(CH2CH2O)n−及びイオン化
可能な解離基を併せ持つポリウレタンポリウレアを水性
化してなるものが、印刷インキ等に好適に適用されてき
た。[0004] However, polyurethane polyurea is not enough.
-(CHTwoCHTwoO) n-Or ionization
When one of the possible dissociating groups is introduced, the resulting coating
The water resistance of the film becomes insufficient. On the other hand, the reason is detailed.
Although not elucidated in detail,-(CHTwoCHTwoO)n-And a
Polyurethanes that can be made water-soluble by ionizable dissociating groups.
Polyurea is-(CHTwoCHTwoO)n-Or ionizable
Polyurethane poly into which either one of the dissociating groups is introduced
Can form a coating film with higher water resistance than urea
You. Therefore,-(CHTwoCHTwoO)n-And ionization
Aqueous polyurethane polyurea with possible dissociative groups
Has been applied to printing inks etc.
Was.
【0005】ポリウレタンポリウレアを水性化してなる
もの、即ち、ポリウレタンポリウレアの水性溶液等は、
使用、取扱いの点では従来のポリウレタンポリウレアの
有機溶剤溶液よりも優れたものではあるが、その製造過
程において多量の有機溶剤を使用しているので、ポリウ
レタンポリウレアを得た後、水性化に際し、上記したよ
うに有機溶剤を除去する工程が必要であった。この脱溶
剤工程には労力、時間、コストを要するので作業性、生
産性、経済性の点で問題があった。さらに、再利用する
にせよ、焼却廃棄するにせよ、水性化する際に除去した
有機溶剤を如何に処理するかということも大きな問題で
あった。そこで、塗料、インキ、接着剤等に好適なポリ
ウレタンポリウレアであって、有機溶剤を除去する工程
を経ることなく水性化し得るポリウレタンポリウレアの
開発が、強く要望されていた。An aqueous solution of polyurethane polyurea, that is, an aqueous solution of polyurethane polyurea,
In terms of use and handling, it is superior to the conventional organic solvent solution of polyurethane polyurea.However, since a large amount of organic solvent is used in the production process, after obtaining polyurethane polyurea, As described above, a step of removing the organic solvent was required. This desolvation step requires labor, time and cost, and thus has problems in terms of workability, productivity and economy. In addition, there is also a big problem in how to treat the organic solvent removed during aqueous conversion, whether reused or incinerated. Therefore, there has been a strong demand for the development of a polyurethane polyurea suitable for paints, inks, adhesives, etc., which can be made water-soluble without going through a step of removing an organic solvent.
【0006】ここで、脱溶剤の工程を省くことを目的と
して、アセトン、メチルエチルケトン、n−メチルピロ
リドン、芳香族系有機溶剤等の有機溶剤を単純に用いな
いという方法も考えられる。しかし、−(CH2CH2O)n
−を有するジオール成分と、カルボキシル基等を有する
ジオール成分とは一般に相溶性が悪いので、これらを併
用しつつ、有機溶剤を単に用いずにポリウレタンポリウ
レアを得た場合には、均一なポリウレタンポリウレアを
得ることができなかった。その結果、水性溶液ないしは
水性分散体としての保存安定性に欠けるばかりでなく、
インキ、塗料等として用いた場合には、基材への密着性
が不十分となる。Here, for the purpose of omitting the step of removing the solvent, a method of simply not using an organic solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, n-methylpyrrolidone, or an aromatic organic solvent may be considered. However,-(CH 2 CH 2 O) n
A diol component having a-and a diol component having a carboxyl group or the like are generally incompatible with each other, so that when these are used in combination and a polyurethane polyurea is obtained simply without using an organic solvent, a uniform polyurethane polyurea is used. I couldn't get it. As a result, the aqueous solution or not only lacks storage stability as an aqueous dispersion,
When used as an ink, paint or the like, the adhesion to the substrate becomes insufficient.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水性化可能
なポリウレタンポリウレアであって、耐水性及び基材へ
の密着性に富むインキ塗膜等を形成し得るポリウレタン
ポリウレアを有機溶剤を除去する工程を経ずに得ること
を目的とし、さらに係るポリウレタンポリウレアを用い
て水性インキを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a polyurethane polyurea which can be made water-soluble, and which removes an organic solvent from a polyurethane polyurea capable of forming an ink coating or the like having excellent water resistance and adhesion to a substrate. An object of the present invention is to provide an aqueous ink using the polyurethane polyurea without any additional steps.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
に鑑み、鋭意検討した結果、カルボキシル基等のイオン
化可能な解離基を有するジオール成分を必須成分とする
ポリオール成分と、イソシアネート基及び−(CH2CH
2O)n−を有するポリウレア成分とを、比較的高温で反
応せしめることによって、有機溶剤を除去する工程を経
ずに水性化可能なポリウレタンポリウレアを製造し得る
方法を見出し、本発明を完成した。即ち、第1の発明
は、ポリエチレングリコール以外のジオール(a1)及
びイオン化可能な解離基を有するジオール(a2)を含
むポリオール(A)を無溶媒下に、下記一般式(1)で
示されるエチレンオキサイド鎖を有するジアミン化合物
とジイソシアネート化合物(b1)とをジイソシアネー
ト化合物(b1)過剰の条件下に反応せしめてなるイソ
シアネート基を有するウレア化合物(B)と、130〜
220℃で反応せしめることを特徴とするポリウレタン
ポリウレアの製造方法である。Means for Solving the Problems In view of the above objects, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, have found that a polyol component having a diol component having an ionizable dissociable group such as a carboxyl group as an essential component, an isocyanate group and − (CH 2 CH
2 O) n - and polyurea component having, by reacting at relatively high temperatures, found a method capable of producing a water-polyurethanes polyurea without passing through the step of removing the organic solvent, and completed the present invention . That is, the first invention provides an ethylene represented by the following general formula (1) in the absence of a solvent containing a diol (a1) other than polyethylene glycol and a polyol (A) containing a diol (a2) having an ionizable dissociating group. A urea compound having an isocyanate group (B) obtained by reacting a diamine compound having an oxide chain with a diisocyanate compound (b1) under an excess condition of the diisocyanate compound (b1);
A method for producing a polyurethane polyurea, which comprises reacting at 220 ° C.
【0009】一般式(1) H2N−R−(OCH2CH2)n−O−R’−NH2 (式中、R及びR’は、それぞれ独立に炭素数1〜7のア
ルキレン基であり、nは1〜500の整数である。)Formula (1) H 2 N—R— (OCH 2 CH 2 ) n —O—R′—NH 2 (wherein R and R ′ are each independently an alkylene group having 1 to 7 carbon atoms) And n is an integer of 1 to 500.)
【0010】第2の発明は、ポリエチレングリコール以
外のジオール(a1)が、1,4−シクロヘキサンジメ
タノール及び/又はポリテトラメチレングリコールを含
むことを特徴とする第1の発明記載のポリウレタンポリ
ウレアの製造方法である。According to a second aspect of the present invention, the diol (a1) other than polyethylene glycol contains 1,4-cyclohexanedimethanol and / or polytetramethylene glycol. Is the way.
【0011】第3の発明は、第1又は第2の発明記載の
製造方法から得られることを特徴とするポリウレタンポ
リウレアである。A third aspect of the present invention is a polyurethane polyurea obtained by the production method according to the first or second aspect.
【0012】第4の発明は、第3の発明に記載のポリウ
レタンポリウレアを水性媒体に溶解ないしは分散せしめ
てなることを特徴とするポリウレタンポリウレアの水性
溶液ないしは水性分散体である。A fourth aspect of the present invention is an aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea, wherein the polyurethane polyurea according to the third aspect is dissolved or dispersed in an aqueous medium.
【0013】第5の発明は、水性媒体が、水酸基を有す
る有機溶剤及び水であることを特徴とする第4の発明に
記載のポリウレタンポリウレアの水性溶液ないしは水性
分散体である。A fifth aspect of the invention is the aqueous solution or dispersion of a polyurethane polyurea according to the fourth aspect, wherein the aqueous medium is an organic solvent having a hydroxyl group and water.
【0014】第6の発明は、水酸基を有する有機溶剤
が、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
ter−ブチルアルコールからなる群より選ばれること
を特徴とする第5の発明に記載のポリウレタンポリウレ
アの水性溶液ないしは水性分散体である。According to a sixth aspect, the organic solvent having a hydroxyl group is isopropyl alcohol, n-butyl alcohol,
An aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea according to the fifth aspect, which is selected from the group consisting of ter-butyl alcohol.
【0015】第7の発明は、第4ないし第6の発明いず
れかに記載のポリウレタンポリウレアの水性溶液ないし
は水性分散体を含有することを特徴とする水性印刷イン
キである。A seventh aspect of the present invention is an aqueous printing ink comprising an aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea according to any one of the fourth to sixth aspects.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】ポリウレタンポリウレア中に−
(CH2CH2O)n−を導入する方法としては、−(CH2CH2
O)n−を有するジオール成分を用いる方法と、−(CH2
CH2O)n−を有するジアミン成分を用いる方法とがある
が、前者は先に説明したようにカルボキシル基を有する
ジオール成分と一般に相溶性が良くない。一方、−(CH
2CH2O)n−を有するジアミン成分を用いてポリウレタ
ンポリウレアを得る方法としては、さらに カルボキシル基等を有するジオール成分とポリイソ
シアネート成分とをイソシアネート基過剰の条件下に反
応せしめて、イソシアネート基を有するポリウレタンを
得た後、該ポリウレタンのイソシアネート基と−(CH2C
H2O)n−を有するジアミン成分とを反応せしめる方
法、 ジイソシアネート化合物と−(CH2CH2O)n−を有
するジアミン成分とをイソシアネート基過剰の条件下に
反応せしめて、イソシアネート基を有するポリウレアを
得た後、カルボキシル基等を有するジオール成分と前記
ポリウレアのイソシアネート基とを反応せしめる方法と
が考えられる。 しかし、の方法の場合には、反応の後半におけるウレ
ア結合の生成に伴い反応系の粘度が急激に上昇し、反応
がコントロールしにくくなり、反応も不均一になりやす
く、その結果ブツを生じやすい、また耐水性を低下させ
るジアミン成分が残存しやすい、等の問題点がある。一
方、の場合には、ウレア結合が既に存在しているので
反応系の急激な粘度上昇を回避でき、反応系も均一にな
りやすい、また耐水性を低下させるジアミン成分が残存
しにくい、等の利点がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a polyurethane polyurea,
(CH 2 CH 2 O) n - as a way of introducing the, - (CH 2 CH 2
O) n - and a method of using a diol component having a, - (CH 2
Although there is a method using a diamine component having CH 2 O) n −, the former generally has poor compatibility with the diol component having a carboxyl group as described above. On the other hand,-(CH
2 CH 2 O) n - As a method for obtaining a polyurethane-polyurea with a diamine component having further a diol component and a polyisocyanate component having a carboxyl group by reacting under the conditions of isocyanate groups over the isocyanate groups After obtaining a polyurethane having, the isocyanate group of the polyurethane and-(CH 2 C
The method reacting a diamine with a component, and a diisocyanate compound - - H 2 O) n ( CH 2 CH 2 O) n - and diamine component having by reacting under the conditions of isocyanate groups over the, having isocyanate groups After polyurea is obtained, a diol component having a carboxyl group or the like may be reacted with an isocyanate group of the polyurea. However, in the case of the method, the viscosity of the reaction system sharply rises due to the formation of urea bonds in the latter half of the reaction, the reaction becomes difficult to control, the reaction tends to be non-uniform, and as a result, lumps are likely to occur In addition, there is a problem that a diamine component which lowers water resistance tends to remain. On the other hand, in the case of the urea bond, the rapid increase in viscosity of the reaction system can be avoided because the urea bond is already present, the reaction system is also likely to be uniform, and the diamine component that reduces the water resistance hardly remains. There are advantages.
【0017】本発明において用いられるポリエチレング
リコール以外のジオール(a1)として、例えば、トリ
メチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル等の他、ポリカプロラクトン、ポリβ−メチルーδ−
バレロラクトン等のラクトン系開環重合体ポリオール、
ポリカーボネイトジオール等が挙げられ、環状脂肪族の
1,4−シクロヘキサンジメタノールを使用すると、結
晶性が高くなり凝集力の大きなポリウレタンが得られ
る。さらに、これらのジオールと、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバチン酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の
二塩基酸とを縮合してなるポリエステルジオールが挙げ
られる。The diol (a1) other than polyethylene glycol used in the present invention includes, for example, trimethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexane. In addition to diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc., polycaprolactone, poly β-methyl-δ-
Lactone ring-opening polymer polyols such as valerolactone,
Polycarbonate diol and the like can be mentioned, and when 1,4-cyclohexanedimethanol of a cycloaliphatic is used, a polyurethane having high crystallinity and a large cohesive force can be obtained. Further, polyester diols obtained by condensing these diols with dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid are exemplified.
【0018】本発明に用いるイオン化可能な解離基を有
するジオール(a2)としては、例えば、カルボキシル
基、スルホ基(−SO3H)、3級アミノ基等を有するジオ
ールが用いられる。カルボキシル基含有ジオールとして
は、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン
酸、2,2−ジメチロール酢酸、2,2−ジメチロール
酪酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシ
プロピオン酸等のジメチロールアルカン酸、ジヒドロキ
シコハク酸、ジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。特
に、反応性、溶解性点からはジメチロールプロピオン
酸、ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール酪酸
が好ましい。3級アミノ基含有ジオールとしては、よう
なアルキル(ジヒドロキシアルキル)アミンが挙げられ
る。ポリウレタンポリウレアを得た後、これらジオール
(a2)に由来するイオン化可能な解離基を中和等する
ことによってポリウレタンポリウレアを水性化し得る。
イオン化可能な解離基を有するジオール(a2)は、ポ
リオール(A)及び後述するイソシアネート基を有する
ポリウレア化合物(B)の合計100重量%中に1〜3
0重量%含まれるように使用することが好ましい。1重
量%未満では重付加によって得られるポリウレタンポリ
ウレアの水性化能が不十分となり易く、分散粒子の粒径
の大きな分散体になり易い。その結果水性分散体として
の分散安定性を損ない易い。一方、30重量%を越える
ジオール(a2)を用いて得たポリウレタンポリウレア
を含有するインキ、塗料等を用いて塗膜(皮膜)を形成
した場合に、当該塗膜の耐水性が不良となり易い。As the diol (a2) having an ionizable dissociable group used in the present invention, for example, a diol having a carboxyl group, a sulfo group (—SO 3 H), a tertiary amino group or the like is used. As the carboxyl group-containing diol, dimethylol alkanoic acid such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, and dihydroxypropionic acid; Dihydroxysuccinic acid and dihydroxybenzoic acid. Particularly, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, and 2,2-dimethylolbutyric acid are preferable from the viewpoint of reactivity and solubility. Such tertiary amino group-containing diols include such alkyl (dihydroxyalkyl) amines. After obtaining the polyurethane polyurea, the polyurethane polyurea can be made aqueous by neutralizing the ionizable dissociative group derived from the diol (a2).
The diol (a2) having an ionizable dissociative group is 1 to 3 in a total of 100% by weight of the polyol (A) and a polyurea compound (B) having an isocyanate group described below.
It is preferable to use it so as to contain 0% by weight. If the amount is less than 1% by weight, the water-soluble ability of the polyurethane polyurea obtained by polyaddition tends to be insufficient, and a dispersion having a large particle size of the dispersed particles tends to be formed. As a result, the dispersion stability of the aqueous dispersion is easily impaired. On the other hand, when a coating film (film) is formed using an ink, a coating material or the like containing a polyurethane polyurea obtained using a diol (a2) exceeding 30% by weight, the water resistance of the coating film tends to be poor.
【0019】本発明においては、ポリオール(A)の1
つとして、上記したポリエチレングリコール以外のジオ
ール(a1)及びイオン化可能な解離基を有するジオー
ル(a2)の他、水酸基を3個以上有するポリオール
(a3)をさらに使用することもできる。水酸基を3個
以上有するポリオール(a3)を使用すると得られるポ
リウレタンポリウレアの凝集力が増し、係るポリウレタ
ンポリウレアを水性印刷インキ等に用いた場合、塗膜の
耐揉み、耐スクラッチ性が向上する。水酸基を3個以上
有するポリオール(a3)を使用する場合には、ポリオ
ール(A)及び後述するイソシアネート基を有するポリ
ウレア化合物(B)の合計100重量%中に0.05〜
3重量%含まれるように使用することが好ましい。0.
05重量%未満では未使用の場合に比してさほど疑集力
が向上せず、3重量%を越えるとイソシアネート基を有
するポリウレア化合物(B)との反応時にゲル化し易く
なる。本発明において用いられる水酸基を3個以上有す
るポリオール(a3)としては、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリ
スリトール、ソルビトール等がある。In the present invention, one of the polyols (A)
For example, in addition to the diol (a1) other than the above-described polyethylene glycol and the diol (a2) having an ionizable dissociative group, a polyol (a3) having three or more hydroxyl groups can be further used. When a polyol (a3) having three or more hydroxyl groups is used, the cohesive force of the obtained polyurethane polyurea increases, and when such a polyurethane polyurea is used for an aqueous printing ink or the like, rubbing resistance and scratch resistance of the coating film are improved. When a polyol (a3) having three or more hydroxyl groups is used, 0.05 to 100% by weight of the total of the polyol (A) and the polyurea compound having an isocyanate group (B) described below are used.
It is preferable to use 3% by weight. 0.
When the amount is less than 05% by weight, the collecting power is not so much improved as compared with the case where it is not used. When the amount exceeds 3% by weight, gelation tends to occur during the reaction with the polyurea compound (B) having an isocyanate group. Examples of the polyol (a3) having three or more hydroxyl groups used in the present invention include trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol and the like.
【0020】次に本発明に用いるイソシアネート基を有
するウレア化合物(B)について説明する。イソシアネ
ート基を有するウレア化合物(B)と前述のポリオール
(A)とを用いてなるポリウレタンポリウレアは、ウレ
ア結合を有しない場合に比して伸び及び強度に優れるの
で、係るポリウレタンポリウレアを用いてなる水性印刷
インキ、塗料等からは特に薄く強靭な塗膜を得ることが
できる。イソシアネート基を有するウレア化合物(B)
は、ジイソシアネート化合物(b1)と一般式(1)に
示されるエチレンオキサイド鎖を有するジアミン化合物
とを、イソシアネート基過剰の条件下に反応せしめるこ
とによって得ることができる。具体的には、過剰のジイ
ソシアネート化合物(b1)の中に下記一般式(1)に
示されるエチレンオキサイド鎖を有するジアミン化合物
を室温下で添加することが好ましい。ジアミン化合物と
ジイソシアネート化合物(b1)とのモル比は、1/3
〜1/50であることが好ましい。1/3未満だと得ら
れるイソシアネート基を有するウレア化合物(B)の粘
度が極めて高くなったり、凝集塊ができやすい。また、
1/50を越えるとアミン化合物に由来するウレア結
合、ビュレツト結合が少なくなり、疑集力が低下する。Next, the urea compound (B) having an isocyanate group used in the present invention will be described. Polyurethane polyurea using the urea compound (B) having an isocyanate group and the above-mentioned polyol (A) is excellent in elongation and strength as compared with a case where it does not have a urea bond. Particularly thin and tough coating films can be obtained from printing inks and paints. Urea compound having isocyanate group (B)
Can be obtained by reacting a diisocyanate compound (b1) with a diamine compound having an ethylene oxide chain represented by the general formula (1) under conditions of an excess of isocyanate groups. Specifically, it is preferable to add a diamine compound having an ethylene oxide chain represented by the following general formula (1) to an excess of the diisocyanate compound (b1) at room temperature. The molar ratio between the diamine compound and the diisocyanate compound (b1) is 1/3.
It is preferably about 1/50. When the ratio is less than 1/3, the viscosity of the obtained urea compound (B) having an isocyanate group becomes extremely high, or an aggregate is easily formed. Also,
If it exceeds 1/50, urea bonds and buret bonds derived from the amine compound are reduced, and the collecting power is reduced.
【0021】イソシアネート基を有するウレア化合物
(B)を得る際に用いられるジイソシアネート化合物
(bl)としては、例えば、2,4−トリレンジイソシ
アネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フ
ェニレンジイソシアネート、P−フェニレンジイソシア
ネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル
−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’
−ジメトキシー4,4’−ビフエニレンジイソシアネー
ト、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイ
ソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、
1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等の
芳香族ジイソシアネート化合物、テトラメチレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソ
シアネート化合物、イソホロンジイソシアネート(以
下、IPDIという)、1,4−シクロヘキシレンジイ
ソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(以下、
NBDIという)等の脂環式のジイソシアネート化合物
が挙げられる。Examples of the diisocyanate compound (bl) used for obtaining the urea compound (B) having an isocyanate group include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, -Phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3 '
-Dimethoxy-4,4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylenediisocyanate, 1,5-naphthalenediisocyanate,
Aromatic diisocyanate compounds such as 1,5-tetrahydronaphthalenediisocyanate, aliphatic diisocyanate compounds such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI), 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate (hereinafter, referred to as
Alicyclic diisocyanate compounds such as NBDI).
【0022】本発明においては、上記ジイソシアネート
化合物(bl)の他に、必要に応じて3官能性イソシア
ネート化合物(b2)も併用することができる。3官能
性イソシアネート化合物(b2)としては、 1)トリメチロールプロパンのアダクト体タイプ、例え
ばタケネートD−160N(武田薬品工業(株)製)、ス
ミジュールHT(住友バイエルウレタン(株)製)、 2)ビュレツト体タイプ、例えばタケネートD−165N
(武田薬品工業(株)製)、スミジュールN3200
(住友バイエルウレタン(株)製)、 3)イソシアヌレート環タイプ、例えばVESTANA
T T1890(ヒュルス(株)製)等がある。3官能
性イソシアネート化合物(b2)を使用する場合には、
ポリオール(A)及びイソシアネート基を有するポリウ
レア化合物(B)の合計100重量%中に0.5〜5重
量%含まれるように使用することが好ましい。0.5重
量%未満では未使用の場合に比して得られるポリウレタ
ンポリウレアの凝集力がさほど向上しない。一方、5重
量%を越えるとポリオール(A)との反応時に、増粘し
易く、ゲル化し易い。In the present invention, in addition to the above diisocyanate compound (bl), a trifunctional isocyanate compound (b2) can be used in combination, if necessary. Examples of the trifunctional isocyanate compound (b2) include: 1) an adduct type of trimethylolpropane, for example, Takenate D-160N (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), Sumidur HT (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 2 ) Buret type, for example Takenate D-165N
(Manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.), Sumidur N3200
(Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 3) Isocyanurate ring type, for example, VESTANA
TT1890 (manufactured by Huls Co., Ltd.) and the like. When the trifunctional isocyanate compound (b2) is used,
It is preferable to use the polyol (A) and the polyurea compound (B) having an isocyanate group in such a manner that 0.5 to 5% by weight is contained in 100% by weight in total. If it is less than 0.5% by weight, the cohesive strength of the obtained polyurethane polyurea is not so much improved as compared with the case where it is not used. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the viscosity tends to increase and the gelation tends to occur during the reaction with the polyol (A).
【0023】イソシアネート基を有するウレア化合物
(B)を得る際に用いられる一般式(1)で示されるジ
アミン化合物(以下、EOジアミン化合物という)は、
例えば、ポリエチレングリコールの末端の水酸基をアミ
ノ基に置換することにより得られる。 一般式(1) H2N−R−(OCH2CH2)n−O−R’−NH2 (式中、R及びR’は、それぞれ独立に炭素数1〜7のア
ルキレン基であり、nは1〜500の整数である。) EOジアミン化合物のエチレンオキサイドの繰り返し
数、即ち上記一般式中のnは1〜500であり、好まし
くは20〜100である。水性化の点からはnは大きい
方が好ましいが、形成される塗膜の耐水性の点からは大
きすぎない方が好ましい。また、エチレンオキサイド鎖
の両末端に結合している−R−、−R’−で表されるア
ルキレン基としては、メチレン、エチレン、トリメチレ
ン、プロピレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘ
キサメチレン、2−エチルテトラメチレン、などの鎖状
のアルキレン基や、シクロテトラメチレン、シクロペン
チレン、シクロヘキシレン、メチルシクロヘキシレン等
のシクロアルキレン基が挙げられ、エチレンが好まし
い。例えば、日本油脂(株)製のPEG1000ジアミ
ン、PEG2000ジアミン等が挙げられる。The diamine compound represented by the general formula (1) used for obtaining the urea compound (B) having an isocyanate group (hereinafter referred to as EO diamine compound) is
For example, it can be obtained by substituting the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol with an amino group. General formula (1) H 2 N—R— (OCH 2 CH 2 ) n —O—R′—NH 2 (wherein R and R ′ are each independently an alkylene group having 1 to 7 carbon atoms; n is an integer of 1 to 500.) The number of repeating ethylene oxide of the EO diamine compound, that is, n in the above general formula is 1 to 500, and preferably 20 to 100. It is preferable that n is large from the viewpoint of aqueous conversion, but it is preferable that n is not too large from the viewpoint of water resistance of the formed coating film. Examples of the alkylene group represented by -R- and -R'- bonded to both ends of the ethylene oxide chain include methylene, ethylene, trimethylene, propylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, and 2-ethyl. Examples include a chain alkylene group such as tetramethylene, and a cycloalkylene group such as cyclotetramethylene, cyclopentylene, cyclohexylene, and methylcyclohexylene, and ethylene is preferable. For example, PEG1000 diamine, PEG2000 diamine and the like manufactured by NOF CORPORATION can be mentioned.
【0024】本発明においては、上記EOジアミン化合
物の他に、必要に応じてエチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミ
ン、イソホロンジアミン等の脂環族ジアミン、ピベラジ
ン、ジフェニルジアミン等の芳香族ジアミンも併用する
ことができる。In the present invention, in addition to the above-mentioned EO diamine compound, if necessary, aliphatic diamines such as ethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine, alicyclic diamines such as isophoronediamine, aromatic compounds such as piperazine and diphenyldiamine may be used. Aromatic diamines can also be used in combination.
【0025】ポリオール(A)とイソシアネート基を有
するウレア化合物(B)との反応は、130〜220℃
で行い、130〜180℃で10分〜2時間反応させる
ことが好ましい。130℃よりも低い温度で両者を反応
させた場合、反応系が高粘度になり易く、その結果均一
に反応することが難しくなる。一方、あまりに高温で反
応せしめるとイソシアネート基を有するウレア化合物
(B)等が分解する傾向にあるばかりでなく、省エネル
ギーの点からも好ましくない。具体的には、例えばポリ
オール(A)中にイソシアネート基を有するウレア化合
物(B)を添加ないしは滴下することが好ましい。この
場合ポリオール(A)中にイソシアネート基を有するウ
レア化合物(B)を添加ないしは滴下するに際し、イソ
シアネート基を有するウレア化合物(B)を前もって加
熱しておくと該化合物(B)の粘度が低下し、滴下、添
加が容易になる。このようにして得られるポリウレタン
ポリウレアは、ウレタン結合、ウレア結合の他、アロフ
ァネート結合、ビュレツト結合等が混在した樹脂になる
場合もある。The reaction between the polyol (A) and the urea compound (B) having an isocyanate group is carried out at 130 to 220 ° C.
The reaction is preferably performed at 130 to 180 ° C. for 10 minutes to 2 hours. When both are reacted at a temperature lower than 130 ° C., the reaction system tends to have a high viscosity, and as a result, it is difficult to uniformly react. On the other hand, when the reaction is carried out at an excessively high temperature, not only does the urea compound (B) having an isocyanate group tend to be decomposed, but it is not preferable from the viewpoint of energy saving. Specifically, for example, it is preferable to add or drop the urea compound (B) having an isocyanate group in the polyol (A). In this case, when the urea compound (B) having an isocyanate group is added or dropped in the polyol (A), if the urea compound (B) having the isocyanate group is heated in advance, the viscosity of the compound (B) decreases. , Dripping and addition become easy. The polyurethane polyurea thus obtained may be a resin in which an allophanate bond, a buret bond, and the like are mixed in addition to a urethane bond and a urea bond.
【0026】ポリオール(A)とイソシアネート基を有
するポリウレア化合物(B)との反応には触媒を用いな
くても十分であるが、必要に応じて用いることも可能で
ある。触媒としては、公知の金属系触媒、アミン系触媒
が使用できる。金属系触媒のうち、有機金属系触媒とし
ては、ジブチル錫ジラウレート、オクトエ酸錫、ジブチ
ル錫ジ(2−エチルヘキソエート)、2−エチルヘキソ
エート鉛、チタン酸2−エチルヘキシル、2−エチルヘ
キソエート鉄、2一エチルヘキソエートコバルト、ナフ
テン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、テトラ−n−ブチル
すず等が、無機金属系触媒としては、塩化第一錫、塩化
第二錫、塩化鉄等が挙げられる。尚、反応の終点は、粘
度測定、IR(赤外)測定によるNCOピークの消失によ
り確認できる。The reaction between the polyol (A) and the polyurea compound having an isocyanate group (B) is sufficient without using a catalyst, but can be used if necessary. As the catalyst, a known metal catalyst or amine catalyst can be used. Among the metal catalysts, examples of organometallic catalysts include dibutyltin dilaurate, tin octoate, dibutyltin di (2-ethylhexoate), lead 2-ethylhexoate, 2-ethylhexyl titanate, and 2-ethylhexyl. Hexoate iron, 21-ethylhexoate cobalt, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tetra-n-butyltin, etc., and inorganic metal catalysts such as stannous chloride, stannic chloride, and iron chloride Is mentioned. The end point of the reaction can be confirmed by disappearance of the NCO peak by viscosity measurement and IR (infrared) measurement.
【0027】ポリオール(A)とイソシアネート基を有
するウレア化合物(B)との反応によって得られるポリ
ウレタンポリウレアは、数平均分子量5,000〜2
0,000であることが好ましく、数平均分子量5,0
00〜18,000であることがより好ましい。数平均
分子量が5,000未満のポリウレタンポリウレアを含
有する水性印刷インキ等を用いると、得られる塗膜の耐
ブロッキング性、耐レトルト性等が劣る傾向にある。無
溶媒下でポリオール(A)とイソシアネート基を有する
ウレア化合物(B)とを反応せしめる場合は、溶剤の存
在下に両者を反応せしめる場合に比して、一般に反応系
の粘度が高くなる。粘度が著しく高くなると十分に撹拌
することが困難となり、均一に反応せしめ難くなる。そ
の結果、反応終了まで長時間を要し易すくなる。従っ
て、溶剤の存在下にポリオール(A)とイソシアネート
基を有するウレア化合物(B)とを反応せしめる場合に
比して、無溶剤下に両者を反応せしめる場合には、得ら
れるポリウレタンポリウレアの分子量を比較的小さくす
ることが好ましい。即ち、数平均分子量で20,000
以下程度におさめることが好ましい。さらに、数平均分
子量18,000を越えるポリウレタンポリウレアを含
有する水性印刷インキ等を用いると、再溶解性ないしは
再分散しにくくなるので、数平均分子量は18,000
以下であることが好ましい。再溶解性等とは、即ち、印
刷中及び印刷後に刷版ロール等に付着した印刷インキが
乾燥した場合に、その乾燥物がインキ中に再度溶解ない
しは分散することをいう。係る再溶解性ないしは再分散
性が悪くなると、印刷を止め、刷版ロール等を頻繁に洗
浄することを余儀なくされ、作業性が悪くなる傾向にあ
るばかりでなく、印刷後の塗膜中にも擬集物が発生し易
くなる。The polyurethane polyurea obtained by reacting the polyol (A) with the urea compound having an isocyanate group (B) has a number average molecular weight of 5,000 to 2
000, and a number average molecular weight of 5,0
More preferably, it is from 00 to 18,000. When an aqueous printing ink containing a polyurethane polyurea having a number average molecular weight of less than 5,000 is used, the resulting coating film tends to have poor blocking resistance, retort resistance and the like. When the polyol (A) and the urea compound having an isocyanate group (B) are reacted in the absence of a solvent, the viscosity of the reaction system is generally higher than when the two are reacted in the presence of a solvent. When the viscosity is extremely high, it is difficult to sufficiently stir the mixture, and it is difficult to uniformly react. As a result, it takes more time to complete the reaction. Therefore, when the polyol (A) and the urea compound (B) having an isocyanate group are reacted in the presence of a solvent, the molecular weight of the obtained polyurethane polyurea is reduced when the two are reacted in the absence of a solvent. It is preferable to make it relatively small. That is, the number average molecular weight is 20,000.
It is preferable to keep it below. Further, when an aqueous printing ink containing a polyurethane polyurea having a number average molecular weight of more than 18,000 is used, resolubility or redispersion becomes difficult, so that the number average molecular weight is 18,000.
The following is preferred. The resolubility and the like means that when the printing ink attached to the printing plate roll or the like is dried during and after printing, the dried product is dissolved or dispersed again in the ink. When such resolubility or redispersibility deteriorates, printing is stopped, the plate rolls and the like must be frequently washed, and not only the workability tends to deteriorate, but also in the coating film after printing. Simulated objects are easily generated.
【0028】尚、上記のようにして得られるポリウレタ
ンポリウレアは、後述するように水性媒体に容易に溶解
ないしは分散し得るようにするために、ポリウレタンポ
リウレア100重量%中に、−(CH2CH2O)−を0.5
〜15重量%含有することが好ましく、2〜10重量%
含有することがより好ましい。さらに、イオン化可能な
解離基がカルボキシル基の場合には、ポリウレタンポリ
ウレアの酸価は、15〜45(mgKOH/g)であること
が好ましく、25〜40(mgKOH/g)であることがよ
り好ましい。The polyurethane polyurea obtained as described above is prepared by adding-(CH 2 CH 2) in 100% by weight of the polyurethane polyurea so as to be easily dissolved or dispersed in an aqueous medium as described later. O)-0.5
-15% by weight, preferably 2-10% by weight
More preferably, it is contained. Further, when the ionizable dissociating group is a carboxyl group, the acid value of the polyurethane polyurea is preferably 15 to 45 (mgKOH / g), more preferably 25 to 40 (mgKOH / g). .
【0029】上記のようにして得られたポリウレタンポ
リウレアは、例えばウレタン化反応の後、そのまま水性
媒体に溶解ないしは分散せしめてもよいし、あるいはウ
レタン化反応後そのまま取り出すこともできる。取り出
した後、常温で固体のポリウレタンポリウレアであれ
ば、冷却、粉砕し、適度な大きさのベレツト状、粒状、
粉状としてもよい。そして、その後固体ないしは粘稠の
ポリウレタンポリウレアを水性媒体に溶解ないし分散せ
しめて、ポリウレタンポリウレアの水性溶液ないしは水
性分散体を得ることもできる。または固体ないしは粘稠
のポリウレタンポリウレアと乾燥工程を経た顔料とを水
性媒体の存在下又は不存在下に混練したり、あるいは固
体ないしは粘稠のポリウレタンポリウレアと顔料の水性
ペーストとを混練したりして、処理顔料(加工顔料)を
得ることもできる。The polyurethane polyurea obtained as described above may be dissolved or dispersed in an aqueous medium as it is, for example, after the urethanization reaction, or may be taken out as it is after the urethanization reaction. After taking it out, if it is a solid polyurethane polyurea at room temperature, it is cooled and pulverized, and the beret-like, granular, and
It may be in powder form. Thereafter, the solid or viscous polyurethane polyurea can be dissolved or dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea. Or kneading a solid or viscous polyurethane polyurea and a pigment that has undergone a drying step in the presence or absence of an aqueous medium, or kneading a solid or viscous polyurethane polyurea and an aqueous paste of a pigment In addition, a processed pigment (processed pigment) can be obtained.
【0030】ポリウレタンポリウレアの水性溶液ないし
は水性分散体は、以下に示すような種々の方法で得るこ
とができる。 (1)ウレタン化反応の後、該ポリウレタンポリウレア
を取り出し、ポリウレタンポリウレアを水性媒体に溶解
ないし分散せしめる。水性媒体とは、水、又は水及び水
酸基を有する有機溶剤をいう。単に「水性化」という点
からは、水のみを使用することが好ましいが、ポリウレ
タンポリウレアの溶解性、分散安定性の確保等の観点か
らは水酸基を有する有機溶剤を併用することが好まし
い。この場合、ポリウレタンポリウレアに水酸基を有
する有機溶剤を加えてから、次いで水を加えてもよい
し、水と水酸基を有する有機溶剤との混合物をポリウ
レタンポリウレアに加えてもよいし、ポリウレタンポ
リウレアに水を加えてから、次いで水酸基を有する有機
溶剤を加えてもよいし、あるいは水酸基を有する有機
溶剤にポリウレタンポリウレアを加えてから、次いで水
を加えても良いし、水と水酸基を有する有機溶剤との
混合物にポリウレタンポリウレアを加えてもよいし、
ポリウレタンポリウレアに水を加えてから、次いで水酸
基を有する有機溶剤を加えてもよいが、ポリウレタンポ
リウレアに水酸基を有する有機溶剤を加えてポリウレタ
ンポリウレアを水酸基を有する有機溶剤に溶解した後、
該ポリウレタンポリウレア溶液に水を加え、ポリウレタ
ンポリウレアを水性媒体に溶解ないし分散せしめること
が好ましい。 (2)上記(1)の場合において、さらにイオン化可能
な解離基を中和等するための塩基性化合物、又は酸性の
化合物等を使用することもできる。この場合、水、水酸
基を有する有機溶剤、塩基性化合物等の使用順序、添加
順序は適宜選択することができる。 (3)ウレタン化反応の後、ポリウレタンポリウレアを
取り出さずに一連の作業・工程として、ポリウレタンポ
リウレアを水性媒体に溶解ないし分散せしめる。水酸基
を有する有機溶剤を併用することが好ましい。添加の順
序は適宜選択できるが、ポリウレタンポリウレアに水酸
基を有する有機溶剤を加えてポリウレタンポリウレアを
水酸基を有する有機溶剤に溶解した後、該ポリウレタン
ポリウレア溶液に水を加え、ポリウレタンポリウレアを
水性化、即ち水性媒体に溶解ないし分散せしめることが
好ましい点は、上記(1)め場合と同様である。 (4)上記(3)の場合において、(2)の場合と同様
にさらにイオン化可能な解離基を中和等するための塩基
性化合物等を使用することもできる。この場合も、水、
水酸基を有する有機溶剤、塩基性化合物等の使用順序、
添加順序は適宜選択することができる。The aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea can be obtained by various methods as described below. (1) After the urethanization reaction, the polyurethane polyurea is taken out and the polyurethane polyurea is dissolved or dispersed in an aqueous medium. The aqueous medium refers to water or an organic solvent having water and a hydroxyl group. It is preferable to use only water from the viewpoint of simply “watering”, but it is preferable to use an organic solvent having a hydroxyl group in combination from the viewpoint of ensuring the solubility and dispersion stability of the polyurethane polyurea. In this case, after adding an organic solvent having a hydroxyl group to the polyurethane polyurea, water may be subsequently added, or a mixture of water and an organic solvent having a hydroxyl group may be added to the polyurethane polyurea, or water may be added to the polyurethane polyurea. After addition, an organic solvent having a hydroxyl group may be added, or a polyurethane polyurea may be added to the organic solvent having a hydroxyl group, and then water may be added, or a mixture of water and an organic solvent having a hydroxyl group. You may add polyurethane polyurea to
After adding water to the polyurethane polyurea, then an organic solvent having a hydroxyl group may be added, but after adding an organic solvent having a hydroxyl group to the polyurethane polyurea and dissolving the polyurethane polyurea in the organic solvent having a hydroxyl group,
Preferably, water is added to the polyurethane polyurea solution to dissolve or disperse the polyurethane polyurea in an aqueous medium. (2) In the case of the above (1), a basic compound for neutralizing the ionizable dissociable group or an acidic compound can also be used. In this case, the order of use and the order of addition of water, an organic solvent having a hydroxyl group, and a basic compound can be appropriately selected. (3) After the urethanization reaction, the polyurethane polyurea is dissolved or dispersed in an aqueous medium as a series of operations and steps without taking out the polyurethane polyurea. It is preferable to use an organic solvent having a hydroxyl group in combination. The order of addition can be selected as appropriate, but after adding an organic solvent having a hydroxyl group to the polyurethane polyurea and dissolving the polyurethane polyurea in the organic solvent having a hydroxyl group, water is added to the polyurethane polyurea solution to make the polyurethane polyurea aqueous, that is, aqueous. The point that it is preferable to dissolve or disperse in a medium is the same as in the case of the above (1). (4) In the case of the above (3), as in the case of the above (2), a basic compound or the like for neutralizing the ionizable dissociative group can be used. Again, water,
Use order of an organic solvent having a hydroxyl group, a basic compound,
The order of addition can be appropriately selected.
【0031】作業性の観点からは、上記(3)(4)が
好ましく、特に(4)が好ましい。さらに、高粘稠状態
にあるポリウレタンポリウレアと水ないしは塩基性化合
物等とは相溶し難い場合も多いので、(イ)高粘稠状態
にあるポリウレタンポリウレアにまず水酸基を有する有
機溶剤を加えた後に、水及び塩基性化合物等とをはぼ同
時に加えたり、(ロ)ポリウレタンポリウレアにまず水
酸基を有する有機溶剤を加えた後に、水を加え、次いで
塩基性化合物等を加えたり、又は(ハ)ポリウレタンポ
リウレアにまず水酸基を有する有機溶剤を加えた後に、
塩基性化合物等を加え、次いで水を加えたり、あるいは
(ニ)ポリウレタンポリウレアにまず水酸基を有する有
機溶剤を加えた後に、水と塩基性化合物等との混合物を
加えたりすることが好ましい。From the viewpoint of workability, the above (3) and (4) are preferable, and (4) is particularly preferable. Further, since polyurethane polyurea in a highly viscous state is often hardly compatible with water or a basic compound, etc., (a) an organic solvent having a hydroxyl group is first added to polyurethane polyurea in a highly viscous state. , Water and a basic compound, etc. at the same time, or (b) an organic solvent having a hydroxyl group is first added to the polyurethane polyurea, then water is added, and then a basic compound or the like is added. After first adding an organic solvent having a hydroxyl group to polyurea,
It is preferable to add a basic compound or the like and then add water, or (d) first add an organic solvent having a hydroxyl group to the polyurethane polyurea, and then add a mixture of water and a basic compound.
【0032】水性化の際に用いられる水酸基を有する有
機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルア
ルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、エチレングリコール、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、
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレ
ングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリ
コールモノイソプチルエーテル、エチレングリコールモ
ノ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコール、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレング
リコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ヘキシル
エーテル、2,2,4−トリメチルペンタンジオール−
1,3−モノイソブチレート(テキサノール、イースト
マンケミカル社製)等を単独、或いは混合して用いるこ
とができる。これら水酸基を有する有機溶剤のうち、ポ
リウレタンポリウレアの水性溶液等の粘度を低く抑える
という機能、あるいは成膜助剤、塗工助剤としての機能
の面からは、イソプロピルアルコール、n−ブチルアル
コール、t−ブチルアルコール、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、
及び2,2,4−トリメチルペンタンジオール−1,3
一モノイソブチレートが好ましく、ポリウレタンポリウ
レアの水性溶液等を水性印刷インキに用いる場合には、
特にイソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
t−ブチルアルコールを使用することが好ましい。ま
た、これら水酸基を有する有機溶剤の他に、必要に応じ
て水酸基を有しない有機溶剤を併用することも可能であ
る。Examples of the organic solvent having a hydroxyl group used in the aqueous conversion include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, ethylene glycol and ethylene glycol monomethyl. Ether, ethylene glycol monoethyl ether,
Ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether , Diethylene glycol mono-n-hexyl ether, 2,2,4-trimethylpentanediol
1,3-monoisobutyrate (Texanol, manufactured by Eastman Chemical Company) or the like can be used alone or in combination. Among these organic solvents having a hydroxyl group, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and the like have a function of suppressing the viscosity of an aqueous solution of polyurethane polyurea or the like, or a function as a film forming aid or a coating aid. Butyl alcohol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether,
And 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3
Monoisobutyrate is preferred, when using an aqueous solution of polyurethane polyurea in an aqueous printing ink,
Especially isopropyl alcohol, n-butyl alcohol,
It is preferred to use t-butyl alcohol. In addition to the organic solvent having a hydroxyl group, an organic solvent having no hydroxyl group can be used in combination, if necessary.
【0033】イオン化可能な解離基を有するジオール
(a2)として、カルボキシル基含有ジオールを用いた
場合には、該ジオール(a2)由来のカルボキシル基を
塩基性化合物で中和することにより、水性化し得る。使
用される塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、アンモニア、メチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、
オクチルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミ
ン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミ
ン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、N,N−ジメチルエタノールアミン、2−ジメチルア
ミノー2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2
−メチルー1−プロパノール、モルホリン等が挙げられ
単独、又は2種類以上を混合して使用することもでき
る。ポリウレタンポリウレアに対するなじみ易さ、水分
散後の安定性等を考慮してこれら塩基性化合物を適宜選
択し、使用することが好ましい。ジメチロールアルカン
酸等のカルボキシル基を有するジオールの中和において
は、カルボキシル基1当量に対し0.6〜1.2当量の
塩基性化合物を使用することが好ましい。When a carboxyl group-containing diol is used as the diol (a2) having an ionizable dissociating group, the carboxyl group derived from the diol (a2) can be made aqueous by neutralizing with a basic compound. . Examples of the basic compound used include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine,
Octylamine, ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2
-Methyl-1-propanol, morpholine and the like, and these can be used alone or as a mixture of two or more. It is preferable to appropriately select and use these basic compounds in consideration of the ease of compatibility with the polyurethane polyurea and the stability after dispersion in water. In neutralizing a diol having a carboxyl group such as dimethylolalkanoic acid, it is preferable to use 0.6 to 1.2 equivalents of a basic compound with respect to 1 equivalent of the carboxyl group.
【0034】イオン化可能な解離基を有するジオール
(a2)として、3級アミノ基含有ジオールを用いた場
合には、該ジオール(a2)由来の3級アミノ基を酸性
化合物やアルキル化剤で4級化することにより、水性化
し得る。When a tertiary amino group-containing diol is used as the diol (a2) having an ionizable dissociative group, the tertiary amino group derived from the diol (a2) is quaternized with an acidic compound or an alkylating agent. By conversion, it can be made aqueous.
【0035】本発明には、界面活性剤を使用しないこと
が好ましいが、ポリウレタンポリウレアの水性分散体の
安定性を改良する目的で少量の界面活性剤の併用も可能
である。界面活性剤を使用する場合、水酸基を有する有
機溶剤に溶解し添加する方法、水に溶解、分散した状態
で漆加する方法等がある。界面活性剤としては、脂肪酸
塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフ
ォン酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルフ
オコハク酸塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエステル等の
ノニオン性界面活性剤がある。In the present invention, it is preferable not to use a surfactant, but it is also possible to use a small amount of a surfactant in combination for the purpose of improving the stability of the aqueous dispersion of polyurethane polyurea. When a surfactant is used, there are a method of dissolving and adding the compound in an organic solvent having a hydroxyl group, a method of dissolving and dispersing in water and lacquering. Examples of the surfactant include anionic surfactants such as fatty acid salts, alkyl sulfate salts, alkylbenzene sulfonates, naphthalene sulfonates, and alkyl sulfosuccinates; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, There are nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylphenyl ether and polyoxyethylene alkylphenyl ester.
【0036】このようにして得られた本発明のポリウレ
タンポリウレアは、特に水性印刷インキとして有用であ
り、また水性の塗料、接着剤のビヒクル、バインダー樹
脂、またポリオレフインヘの密着性にも優れていること
から種々のプライマーにも適用することができる。The thus obtained polyurethane polyurea of the present invention is particularly useful as an aqueous printing ink, and has excellent adhesion to aqueous paints, vehicles for adhesives, binder resins, and polyolefins. Therefore, it can be applied to various primers.
【0037】[0037]
【実施例】以下の実施例によって本発明を詳細に説明す
る。陶、実施例中の「部」は「重量部」を表す。 実施例1 撹拌装置、窒素導入管を備えた100mlのフラスコに、
イソホロンジイソシアネート32部を仕込み、室温で、
激しく撹拌しながPEGジアミン1000(エチレンオ
キサイド鎖を有する数平均分子量1000のジアミン化
合物)20部を加え、イソシアネート基を有するウレア
化合物を得た。次に還流冷却管、窒素導入管、撹拌装
置、温度計を備えた4ツロの1000mlフラスコを乾燥
窒素で置換し、(a1)として数平均分子量2,000
(水酸基価56)のポリテトラメチレングルコール37
部、及び(a2)としてジメチロールブタン酸11部を
仕込み、160℃まで昇温した。次いで撹拌下、先に得
たウレア化合物全量を10分かけて加え、添加後190
℃まで徐々に昇温し、昇温後更に20分反応させ、数平
均分子量約13,000のポリウレタンポリウレア(C
1)を得た。次に冷却しながらアンモニア水6部を含む
蒸留水300部を加え、固形分約24重量%のポリウレ
タンポリウレア(C1)の水性分散体を得た。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. “Parts” in the pottery and examples represent “parts by weight”. Example 1 In a 100 ml flask equipped with a stirrer and a nitrogen introducing tube,
Charge 32 parts of isophorone diisocyanate and at room temperature,
While stirring vigorously, 20 parts of PEG diamine 1000 (diamine compound having an ethylene oxide chain and having a number average molecular weight of 1000) was added to obtain a urea compound having an isocyanate group. Next, a four-necked 1000 ml flask equipped with a reflux condenser, a nitrogen inlet, a stirrer, and a thermometer was replaced with dry nitrogen, and the number average molecular weight was 2,000 as (a1).
(Hydroxyl value 56) polytetramethylene glycol 37
Parts and 11 parts of dimethylolbutanoic acid as (a2), and the temperature was raised to 160 ° C. Then, under stirring, the entire amount of the urea compound obtained above was added over 10 minutes, and after the addition, 190
C. and gradually reacted for another 20 minutes. The polyurethane polyurea having a number average molecular weight of about 13,000 (C
1) was obtained. Next, 300 parts of distilled water containing 6 parts of ammonia water were added while cooling to obtain an aqueous dispersion of polyurethane polyurea (C1) having a solid content of about 24% by weight.
【0038】得られた水性分散体の分散性、保存安定性
を以下に示す評価方法及び基準で評価し、その結果を表
1に示す。 1)分散性:ブツの発生の有無、フラスコ内壁の汚れの
有無等を目視で評価した。 ◎:ブツの発生及びフラスコ内壁の汚れもなく、水分散
性が非常に良い。 ○:ブツの発生はない。フラスコ内壁にやや付着物が生
じるが、該付着物は水で洗浄すれば速やかに除去できる
程度であり、水分適性が良い。 △:ブツが若干発生するか、又はフラスコ内壁にやや付
着物が生じたりし、水分散性が少し悪い。 ×:ブツが発生するか、又はフラスコ内壁に付着物が生
じ、水で洗浄した程度では、該付着物は簡単には除去で
きない状態にあり、水分散性が悪い。 2)保存安定性 ポリウレタンの水性分散体を40℃の恒温槽に30日間
入れ沈殿物の程度を調べた。 ◎ 沈殿物がない。 ○ 沈殿集物が殆どない。 △ 沈殿物が少し生じる。 × 沈殿物がかなり生じる。The dispersibility and storage stability of the obtained aqueous dispersion were evaluated by the following evaluation methods and criteria, and the results are shown in Table 1. 1) Dispersibility: The presence or absence of lumps, the presence or absence of stain on the inner wall of the flask, and the like were visually evaluated. ◎: There is no occurrence of dust and stain on the inner wall of the flask, and the water dispersibility is very good. :: No bumps occurred. Some deposits are formed on the inner wall of the flask, but the deposits can be quickly removed by washing with water and have good water suitability. Δ: Some lumps were generated, or a little deposit was formed on the inner wall of the flask, and the water dispersibility was slightly poor. X: Bubbles are generated or deposits are formed on the inner wall of the flask, and if washed with water, the deposits cannot be easily removed, and the water dispersibility is poor. 2) Storage stability The aqueous dispersion of the polyurethane was placed in a thermostat at 40 ° C for 30 days, and the degree of the precipitate was examined. ◎ There is no sediment. ○ Almost no sediment. △ A little precipitate is formed. X: A considerable amount of precipitate is formed.
【0039】 実施例2 実施例1で得られたポリウレタン(C1)の水性分散体 50部、 フタロシアニン系青色顔料 (東洋インキ製造株式会社製 リオノールブルーKLH) 20部、 消泡剤 0.1部、 水 29.1部 をホモミキサーにて7,000rpmで20分間撹拌
し、顔料分散体を得た。該顔料分散体に、水/イソプロ
ピルアルコール=1/1の混合溶剤を加え、ザーンカッ
プ#4で19秒になるように調整し、水性インキを得
た。得られた水性インキを、処理OPPフィルム(東洋
紡績社製「パイレンP2161」)、処理PETフィル
ム(東洋紡績社製「エステルE5100」)上にそれぞ
れ#7のバーコ一夕で塗布し、続いて60℃の乾燥オー
ブンで10分間乾燥し、インキ層の各フィルムへの密着
性、耐揉み性、発色性を評価した。結果を表1に示す。Example 2 50 parts of an aqueous dispersion of the polyurethane (C1) obtained in Example 1, 20 parts of a phthalocyanine blue pigment (Rionol Blue KLH manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 0.1 part of an antifoaming agent And 29.1 parts of water were stirred with a homomixer at 7,000 rpm for 20 minutes to obtain a pigment dispersion. A mixed solvent of water / isopropyl alcohol = 1/1 was added to the pigment dispersion, and the mixture was adjusted to 19 seconds with Zahn Cup # 4 to obtain an aqueous ink. The obtained water-based ink was applied onto a treated OPP film (“Pyren P2161” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) and a treated PET film (“Ester E5100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) in a # 7 barco overnight. After drying in a drying oven at 10 ° C. for 10 minutes, the adhesion of the ink layer to each film, the resistance to rubbing, and the color development were evaluated. Table 1 shows the results.
【0040】3)OPP、PETフィルムヘのインキ層
の密着性の評価 インキ層にセロハンテープを貼り付けた後、これを剥が
し、インキ層の剥離状態を目視で評価した。 ◎ 全く剥離しない。 ○ 殆ど剥離しない。 △ 少し剥離する。 × かなり剥離する。3) Evaluation of Adhesion of Ink Layer to OPP and PET Films After a cellophane tape was attached to the ink layer, this was peeled off, and the peeling state of the ink layer was visually evaluated. ◎ Does not peel at all. ○ Almost no peeling. △ Peel a little. X: It peels considerably.
【0041】4)耐揉み性の評価 OPP、PETフィルム上のインキ層を手でこすり合わ
せる様に揉み、インキ層が剥離するまでの回数で、耐揉
み性を評価した。 ◎ 20回以上 ○ 10以上〜20回未満 △ 5以上〜10回未満 × 5回未満4) Evaluation of resistance to rubbing The ink layer on the OPP and PET films was rubbed by hand rubbing, and the rubbing resistance was evaluated by the number of times until the ink layer was peeled off. ◎ 20 times or more ○ 10 or more to less than 20 times △ 5 or more to less than 10 times × less than 5 times
【0042】5)発色性の評価 PETフィルム上のインキ層の発色性を、濃度、光沢、
透明性より目視にて総合的に評価した。 ◎ 非常に優れている ○ 優れている △ 普通 × 劣っている5) Evaluation of color development The color development of the ink layer on the PET film was evaluated for density, gloss,
Overall evaluation was made by visual observation from the viewpoint of transparency. ◎ Very good ○ Good △ Normal × Poor
【0043】比較例1 還流冷却管、窒素導入管、撹拌装置、温度計を備えた3
ツロの1000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、(a
1)として数平均分子量約2,000(水酸基価56)
のポリテトラメチレングリコール53部、(a2)とし
てジメチロールプロピオン酸10部、及び数平均分子量
2,000(水酸基価56)のポリエチレングルコール
4部を仕込み、160℃まで昇温し、透明状態にした。
同温度で撹拌下、イソホロンジイソシアネート29部を
加え、添加後190℃まで昇温し、昇温後20分反応さ
せ、イソシアネート基を有するポリウレタンを得た。次
に温度を160℃まで下げ、ヘキサメチレンジアミン4
部を加え、添加後再度190℃まで昇温し、数平均分子
量約12,000の極めて高粘稠なポリウレタンポリウ
レアポリウレア(C2)を得た。次に冷却しながらアン
モニア水5部を含む蒸留水300部を加え、固形分約2
4重量%のポリウレタンポリウレア(C2)の水性分散
体を得た。得られた分散体について実施例1と同様に分
散性、保存安定性を、また実施例2と同様にして密着性
等を評価し、結果を表1に示す。Comparative Example 1 3 equipped with a reflux cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
Purging a 1000 ml flask of vine with dry nitrogen, (a
1) as number average molecular weight about 2,000 (hydroxyl value 56)
53 parts of polytetramethylene glycol, 10 parts of dimethylolpropionic acid as (a2), and 4 parts of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 (hydroxyl value 56), and heated to 160 ° C. to be in a transparent state. did.
Under stirring at the same temperature, 29 parts of isophorone diisocyanate was added, and after the addition, the temperature was raised to 190 ° C., and after the temperature was raised, the mixture was reacted for 20 minutes to obtain a polyurethane having an isocyanate group. Next, the temperature was lowered to 160 ° C, and hexamethylenediamine 4 was added.
After the addition, the temperature was raised again to 190 ° C. to obtain an extremely highly viscous polyurethane polyurea polyurea (C2) having a number average molecular weight of about 12,000. Next, 300 parts of distilled water containing 5 parts of ammonia water was added while cooling, and the solid content was about 2 parts.
An aqueous dispersion of 4% by weight of polyurethane polyurea (C2) was obtained. The dispersibility and storage stability of the obtained dispersion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the adhesion and the like were evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 1.
【0044】比較例2 実施例1において用いたポリテトラメチレングルコール
とジメチロールブタン酸との混合物を160℃まで昇温
し、均一にした後、100℃まで温度を下げた。次いで
同温度で撹拌下、先に得たウレア化合物全量を10分か
けて加え、同温度でイソシアネート基が消失するまで反
応させ、数平均分子量約11,000のポリウレタンポ
リウレア(C3)を得た。次に冷却しながらアンモニア
水6部を含む蒸留水300部を加え、固形分約24重量
%のポリウレタンポリウレア(C3)の水性分散体を得
た。得られた分散体について実施例1と同様に分散性、
保存安定性を、また実施例2と同様にして密着性等評価
し、結果を表1に示す。Comparative Example 2 The mixture of polytetramethylene glycol and dimethylolbutanoic acid used in Example 1 was heated to 160 ° C. and made uniform, and then cooled to 100 ° C. Next, under stirring at the same temperature, the entire amount of the urea compound obtained above was added over 10 minutes, and the reaction was continued at the same temperature until the isocyanate group disappeared to obtain a polyurethane polyurea (C3) having a number average molecular weight of about 11,000. Next, 300 parts of distilled water containing 6 parts of aqueous ammonia was added thereto while cooling to obtain an aqueous dispersion of polyurethane polyurea (C3) having a solid content of about 24% by weight. Dispersibility of the obtained dispersion in the same manner as in Example 1,
The storage stability was evaluated in the same manner as in Example 2 and the adhesion was evaluated. The results are shown in Table 1.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明により、水性化可能なポリウレタ
ンポリウレアであって、耐水性及び基材への密着性に富
むインキ塗膜等を形成し得るポリウレタンポリウレアを
有機溶剤を除去する工程を経ずに得ることができるよう
になった。有機溶剤を除去する工程を省くことができる
ようになったため生産性のみならずコストの面でも優れ
たポリウレタンポリウレアを得ることができるようにな
った。また、本発明により得られるポリウレタンポリウ
レアは、基材への密着性、耐摩耗性、耐溶剤性、耐衝撃
性に優れる塗膜を形成し得るので、塗料、接着剤、イン
キ等の分野、とりわけ水性印刷インキに有用であり、本
発明により実用性の極めて高い水性印刷インキを提供す
ることが可能となった。According to the present invention, a polyurethane polyurea which can be made water-soluble and which can form an ink coating film or the like having high water resistance and good adhesion to a substrate can be prepared without a step of removing an organic solvent. You can now get to. Since the step of removing the organic solvent can be omitted, a polyurethane polyurea which is excellent not only in productivity but also in cost can be obtained. Further, the polyurethane polyurea obtained by the present invention can form a coating film having excellent adhesion to a substrate, abrasion resistance, solvent resistance, and impact resistance. The present invention is useful for aqueous printing inks, and the present invention makes it possible to provide aqueous printing inks having extremely high practical utility.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08L 75:00 (72)発明者 丹羽 紀人 東京都中央区京橋二丁目3番13号東洋イン キ製造株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) // C08L 75:00 (72) Inventor Norihito Niwa 2-13-13 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toyo Inn Ki Manufacturing Co., Ltd.
Claims (7)
(a1)及びイオン化可能な解離基を有するジオール
(a2)を含むポリオール(A)を無溶媒下に、 下記一般式(1)で示されるエチレンオキサイド鎖を有
するジアミン化合物とジイソシアネート化合物(b1)
とをジイソシアネート化合物(b1)過剰の条件下に反
応せしめてなるイソシアネート基を有するウレア化合物
(B)と、130〜220℃で反応せしめることを特徴
とするポリウレタンポリウレアの製造方法。 一般式(1) H2N−R−(OCH2CH2)n−O−R’−NH2 (式中、R及びR’は、それぞれ独立に炭素数1〜7のア
ルキレン基であり、nは1〜500の整数である。)1. A method for preparing an ethylene oxide chain represented by the following general formula (1) without using a diol (a1) other than polyethylene glycol and a polyol (A) containing a diol (a2) having an ionizable dissociating group in the absence of a solvent. Having diamine compound and diisocyanate compound (b1)
Is reacted with a urea compound (B) having an isocyanate group at 130 to 220 ° C. under the condition of excess diisocyanate compound (b1). General formula (1) H 2 N—R— (OCH 2 CH 2 ) n —O—R′—NH 2 (wherein R and R ′ are each independently an alkylene group having 1 to 7 carbon atoms; n is an integer of 1 to 500.)
(a1)が、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び
/又はポリテトラメチレングリコールを含むことを特徴
とする請求項1記載のポリウレタンポリウレアの製造方
法。2. The method for producing a polyurethane polyurea according to claim 1, wherein the diol (a1) other than polyethylene glycol contains 1,4-cyclohexanedimethanol and / or polytetramethylene glycol.
れることを特徴とするポリウレタンポリウレア。3. A polyurethane polyurea obtained from the production method according to claim 1.
を水性媒体に溶解ないしは分散せしめてなることを特徴
とするポリウレタンポリウレアの水性溶液ないしは水性
分散体。4. An aqueous solution or dispersion of a polyurethane polyurea, wherein the polyurethane polyurea according to claim 3 is dissolved or dispersed in an aqueous medium.
び水であることを特徴とする請求項4記載のポリウレタ
ンポリウレアの水性溶液ないしは水性分散体。5. The aqueous solution or dispersion of polyurethane polyurea according to claim 4, wherein the aqueous medium is an organic solvent having a hydroxyl group and water.
ルアルコール、n−ブチルアルコール、ter−ブチル
アルコールからなる群より選ばれることを特徴とする請
求項5記載のポリウレタンポリウレアの水性溶液ないし
は水性分散体。6. The aqueous solution or dispersion of polyurethane polyurea according to claim 5, wherein the organic solvent having a hydroxyl group is selected from the group consisting of isopropyl alcohol, n-butyl alcohol and ter-butyl alcohol.
レタンポリウレアの水性溶液ないしは水性分散体を含有
することを特徴とする水性印刷インキ。7. An aqueous printing ink comprising an aqueous solution or dispersion of the polyurethane polyurea according to claim 4.
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|---|---|---|---|
| JP2000153724A JP2001040057A (en) | 1999-05-24 | 2000-05-24 | Method for producing polyurethane polyurea and use of polyurethane polyurea obtained by the method |
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| JP14264899 | 1999-05-24 | ||
| JP2000153724A JP2001040057A (en) | 1999-05-24 | 2000-05-24 | Method for producing polyurethane polyurea and use of polyurethane polyurea obtained by the method |
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