JP2010195944A - Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin - Google Patents
Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010195944A JP2010195944A JP2009043125A JP2009043125A JP2010195944A JP 2010195944 A JP2010195944 A JP 2010195944A JP 2009043125 A JP2009043125 A JP 2009043125A JP 2009043125 A JP2009043125 A JP 2009043125A JP 2010195944 A JP2010195944 A JP 2010195944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aqueous polyurethane
- polyurethane resin
- acid
- polyurethane emulsion
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
【課題】 水性ポリウレタンエマルジョンに酸性液体を添加して、pHを5.0〜7.0に調製、凝集かつ分離によりポリウレタン樹脂を好適に得るポリウレタン樹脂の回収方法並びに製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に、酸性液体(ロ)を添加して、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の水素イオン指数(pH)を5.0〜7.0に調製し、凝集かつ分離することによりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の回収方法または製造方法であって、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)として特定のものを用いることにより、上記の課題を解決する。
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recovery method and a production method of a polyurethane resin in which an acidic liquid is added to an aqueous polyurethane emulsion to adjust the pH to 5.0 to 7.0, and a polyurethane resin is suitably obtained by aggregation and separation. And
SOLUTION: An acidic liquid (b) is added to an aqueous polyurethane emulsion (a) to adjust the hydrogen ion index (pH) of the aqueous polyurethane emulsion (a) to 5.0 to 7.0, and agglomeration and separation are performed. This is a method for recovering or producing a polyurethane resin to obtain a polyurethane resin, and solves the above problems by using a specific one as the aqueous polyurethane emulsion (A).
[Selection figure] None
Description
本発明は、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に酸性液体(ロ)を添加して、水素イオン指数(以下「pH」と略記。)を5.0〜7.0に調製、凝集、かつ分離によりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の回収方法並びに製造方法に関する。 In the present invention, an acidic liquid (b) is added to an aqueous polyurethane emulsion (a) to adjust the hydrogen ion index (hereinafter abbreviated as “pH”) to 5.0 to 7.0, and the polyurethane is formed by aggregation and separation. The present invention relates to a method for recovering and producing a polyurethane resin to obtain a resin.
水性ポリウレタンエマルジョンは、基材への密着性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐溶剤性等に優れていることから塗料、インキ、接着剤、各種コーテイング剤として紙、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、またその製造方法についても種々検討されている。例えば、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を単独、若しくは混合溶剤中でウレタン樹脂溶液を製造後に水分散化及び脱溶剤過程を経てエマルジョン、コロイダルデスパージョン、水溶液等の水性ポリウレタン樹脂が開発されている。 Aqueous polyurethane emulsions are excellent in adhesion to substrates, abrasion resistance, impact resistance, solvent resistance, etc., so paper, plastics, films, metals, paints, inks, adhesives, and various coating agents Widely used in textile products, etc., and various production methods have been studied. For example, acetone, methyl ethyl ketone, N-methyl pyrrolidone, aromatic organic solvent, etc. are used alone or mixed with a solvent to produce a urethane resin solution, followed by water dispersion and desolvation process, and then aqueous such as emulsion, colloidal dispersion, aqueous solution, etc. Polyurethane resins have been developed.
アロファネート変性ポリイソシアネートは、他のウレタン変性ポリイソシアネートやイソシアヌレート変性ポリイソシアネートと比較すると、一般的に低粘度であり、また、変性剤の選定により、イソシアネート骨格内に様々な側鎖基を導入することができる。例えば、ポリオキシエチレン基を導入すれば、親水性のポリイソシアネートが得られる。また、炭素数の多い炭化水素基を導入すれば、貧溶剤可溶のポリイソシアネートが得られる。 Allophanate-modified polyisocyanates generally have low viscosity compared to other urethane-modified polyisocyanates and isocyanurate-modified polyisocyanates, and various side chain groups are introduced into the isocyanate skeleton depending on the choice of the modifier. be able to. For example, if a polyoxyethylene group is introduced, a hydrophilic polyisocyanate can be obtained. If a hydrocarbon group having a large number of carbon atoms is introduced, a poor solvent-soluble polyisocyanate can be obtained.
特許文献1には、側鎖にポリオキシエチレン基を導入したアロファネート変性ポリイソシアネートをポリウレタン樹脂のイソシアネート成分に用いた水性ポリウレタンエマルジョンが示されている。しかしながら、特許文献1において、アロファネート変性ポリイソシアネートの原料に、2,4−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の異なる反応性を有する2個のイソシアネート基を有する有機ジイソシアネート(非対称ジイソシアネート)を用いている。一般的な非対称有機ジイソシアネートは、通常環構造(一種のラダー構造)を有するため、分子骨格の柔軟性が低く、また、粘度も高いものとなりやすい。 Patent Document 1 discloses an aqueous polyurethane emulsion in which an allophanate-modified polyisocyanate having a polyoxyethylene group introduced into a side chain is used as an isocyanate component of a polyurethane resin. However, in Patent Document 1, an organic diisocyanate (asymmetric diisocyanate) having two isocyanate groups having different reactivities such as 2,4-tolylene diisocyanate and isophorone diisocyanate is used as a raw material for allophanate-modified polyisocyanate. Since general asymmetric organic diisocyanates usually have a ring structure (a kind of ladder structure), the flexibility of the molecular skeleton is low and the viscosity tends to be high.
特許文献2には、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造の際、有機溶剤を用いない方法が提案されている。しかしながら、特許文献2の製造方法においては、イソシアネート基末端プレポリマーの粘度が非常に高いため、強力な剪断力を有するホモミキサー、ホモジナイザー、マイクロフルイタイザーを用いないことには、水分散が進行しない場合が多く、製造設備改造の必要がある。 Patent Document 2 proposes a method that does not use an organic solvent when producing an aqueous polyurethane resin dispersion. However, in the production method of Patent Document 2, since the viscosity of the isocyanate group-terminated prepolymer is very high, water dispersion does not proceed unless a homomixer, homogenizer, or microfluidizer having a strong shearing force is used. In many cases, it is necessary to modify the manufacturing equipment.
他方、水性ポリウレタンエマルジョンに酸性液体を添加することにより、水性ポリウレタンエマルジョン中に均一分散しているポリウレタン分散体が凝集する性質を有している。しかし、このような性質は、酸価(ポリウレタン樹脂の固形分換算における酸価)が例えば50mgKOH/g以上と著しく高いものでないと発現しない。また、このような著しい高酸価を有するポリウレタン分散体からなる水性ポリウレタンエマルジョンは、粘度が高いため取り扱いが困難となる場合がある、低固形分であり凝集により得られるポリウレタン樹脂成分が少量であるといった不具合があり、酸性液体の添加により凝集かつ分離によりポリウレタン樹脂を得ることについては実用的なものではなかった。なお、このような著しい高酸価を有するポリウレタン分散体からなる水性ポリウレタンエマルジョンを用いて得られる塗膜やフィルムは、耐水性が劣るといった不具合をも生じる。 On the other hand, by adding an acidic liquid to the aqueous polyurethane emulsion, the polyurethane dispersion uniformly dispersed in the aqueous polyurethane emulsion has a property of agglomerating. However, such a property does not appear unless the acid value (acid value in terms of solid content of the polyurethane resin) is remarkably high, for example, 50 mgKOH / g or more. In addition, the aqueous polyurethane emulsion comprising such a polyurethane dispersion having a remarkably high acid value may be difficult to handle due to its high viscosity, and has a low solid content and a small amount of polyurethane resin component obtained by aggregation. Thus, it has not been practical to obtain a polyurethane resin by aggregation and separation by adding an acidic liquid. In addition, the coating film and film obtained using the aqueous polyurethane emulsion which consists of a polyurethane dispersion which has such a remarkably high acid value also produce the malfunction that water resistance is inferior.
また、水性ポリウレタンエマルジョンへの酸性液体の添加により水性ポリウレタンエマルジョン中に均一分散しているポリウレタン分散体を凝集させるには、例えばpHが4.0と強い酸性を呈するまで調製しないと難しいという問題もあった。このことも、酸性液体の添加により凝集かつ分離によりポリウレタン樹脂を得ることについて、実用的なものではない一つの理由として挙げられる。 In addition, it is difficult to agglomerate a polyurethane dispersion that is uniformly dispersed in an aqueous polyurethane emulsion by adding an acidic liquid to the aqueous polyurethane emulsion unless it is prepared until the pH exhibits a strong acidity of 4.0, for example. there were. This is another reason why it is not practical to obtain a polyurethane resin by aggregation and separation by adding an acidic liquid.
本発明は、前記のような一連の背景を鑑み、比較的低酸価、具体的には、酸価が10〜20mgKOH/g程度の水性ポリウレタンエマルジョンに酸性液体を添加して、pHを5.0〜7.0に調製、凝集かつ分離によりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の回収方法並びに製造方法を確立することを主たる目的とする。 In the present invention, in view of the series of backgrounds described above, an acidic liquid is added to an aqueous polyurethane emulsion having a relatively low acid value, specifically, an acid value of about 10 to 20 mgKOH / g, and the pH is adjusted to 5. The main purpose is to establish a polyurethane resin recovery method and production method for obtaining a polyurethane resin by preparing, agglomerating and separating from 0 to 7.0.
本発明はまた、水性ポリウレタンエマルジョンに酸性液体を添加する際に、pHを5.0〜7.0と中性に近い弱酸性(または中性)に調製した状態でも、凝集かつ分離によりポリウレタン樹脂を好適に得ることが可能なポリウレタン樹脂の回収方法並びに製造方法を確立することを主たる目的とする。 The present invention also provides a polyurethane resin by agglomeration and separation even when an acidic liquid is added to an aqueous polyurethane emulsion, even when the pH is adjusted to 5.0 to 7.0, which is weakly acidic (or neutral). The main object is to establish a method for recovering and producing a polyurethane resin capable of suitably obtaining the above.
本発明者らは鋭意検討を行った結果、特定の構成からなる比較的低酸価(具体的には、酸価が10〜20mgKOH/g)の水性ポリウレタンエマルジョンを用いることにより、前記の課題を解決することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have solved the above problem by using an aqueous polyurethane emulsion having a specific structure and a relatively low acid value (specifically, an acid value of 10 to 20 mgKOH / g). The present inventors have found that it is possible to solve the problem and have completed the present invention.
即ち、本発明は、以下の(1)〜(4)に示されるものである。 That is, this invention is shown by the following (1)-(4).
(1) 水素イオン指数(pH)が7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に、酸性液体(ロ)を添加して、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の水素イオン指数(pH)を5.0〜7.0に調製し、凝集かつ分離することによりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の回収方法であって、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)が、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(A1−2)から得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有する有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)、及び中和剤(D)を反応させて得られる、酸価が10〜20mgKOH/gのポリウレタン分散体が水中に均一分散かつ乳化してなる水性ポリウレタンエマルジョンであることを特徴とする、ポリウレタン樹脂の回収方法。
(2) 活性水素基含有化合物(B)が、少なくとも数平均分子量500以上の高分子ポリオール(B1)及び数平均分子量500未満の低分子ポリアミン及び/又は水(B2)を含有することを特徴とする、(1)に記載のポリウレタン樹脂の回収方法。
(1) An acidic liquid (b) is added to an aqueous polyurethane emulsion (a) having a hydrogen ion index (pH) of 7.1 to 9.0, and the hydrogen ion index (pH) of the aqueous polyurethane emulsion (a) is determined. A method of recovering a polyurethane resin by preparing 5.0 to 7.0, and aggregating and separating the polyurethane resin, wherein the aqueous polyurethane emulsion (a) contains 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit Organic polyisocyanate (A) containing allophanate-modified polyisocyanate (A1) obtained from alkoxy poly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (A1-2), active hydrogen group-containing compound (B) An anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C), and a neutralizing agent (D). A polyurethane resin recovery method, wherein the polyurethane dispersion is obtained by uniformly dispersing and emulsifying a polyurethane dispersion having an acid value of 10 to 20 mgKOH / g in water.
(2) The active hydrogen group-containing compound (B) contains at least a polymer polyol (B1) having a number average molecular weight of 500 or more, a low molecular polyamine having a number average molecular weight of less than 500, and / or water (B2). The method for recovering a polyurethane resin according to (1).
(3) 水素イオン指数(pH)が7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に、酸性液体(ロ)を添加して、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の水素イオン指数(pH)を5.0〜7.0に調製し、凝集かつ分離することによりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の製造方法であって、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)が、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(A1−2)から得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有する有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)、及び中和剤(D)を反応させて得られる、酸価が10〜20mgKOH/gのポリウレタン分散体が水中に均一分散かつ乳化してなる水性ポリウレタンエマルジョンであることを特徴とする、ポリウレタン樹脂の製造方法。
(4) 活性水素基含有化合物(B)が、少なくとも数平均分子量500以上の高分子ポリオール(B1)及び数平均分子量500未満の低分子ポリアミン及び/又は水(B2)を含有することを特徴とする、(3)に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
(3) An acidic liquid (b) is added to the aqueous polyurethane emulsion (a) having a hydrogen ion index (pH) of 7.1 to 9.0, and the hydrogen ion index (pH) of the aqueous polyurethane emulsion (a) is determined. A method for producing a polyurethane resin, which is prepared to 5.0 to 7.0 to obtain a polyurethane resin by aggregation and separation, wherein the aqueous polyurethane emulsion (a) contains 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit Organic polyisocyanate (A) containing allophanate-modified polyisocyanate (A1) obtained from alkoxy poly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (A1-2), active hydrogen group-containing compound (B) An anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C), and a neutralizing agent (D). And a polyurethane dispersion having an acid value of 10 to 20 mg KOH / g obtained by uniformly dispersing and emulsifying in water.
(4) The active hydrogen group-containing compound (B) contains at least a polymer polyol (B1) having a number average molecular weight of 500 or more, a low molecular polyamine having a number average molecular weight of less than 500, and / or water (B2). The method for producing a polyurethane resin according to (3).
本発明の製造方法により、ポリウレタン分散体が均一分散している水性ポリウレタンエマルジョンを、pHが5.0〜7.0といった中性に近い弱酸性(または中性)に調製することにより、容易に凝集かつ分離を経てポリウレタン樹脂を回収並びに製造することが可能となった。 According to the production method of the present invention, an aqueous polyurethane emulsion in which a polyurethane dispersion is uniformly dispersed can be easily prepared by preparing a weakly acidic (or neutral) pH of about 5.0 to 7.0. It became possible to collect and produce the polyurethane resin through aggregation and separation.
なお、本発明の回収方法並びに製造方法に用いられる水性ポリウレタンエマルジョンは、それ自体においても得られる被膜等において耐水性に優れるものであり、本発明の製造方法以外における水性ポリウレタンエマルジョンの用途(公知の使用形態)にも有用なものである。 The aqueous polyurethane emulsion used in the recovery method and the production method of the present invention is excellent in water resistance in the coating film obtained by itself, and uses of the aqueous polyurethane emulsion other than the production method of the present invention (known (Use form) is also useful.
<水性ポリウレタンエマルジョン(イ)>
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)は、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(A1−2)から得られる実質的にイソシアヌレート基を含有しないアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有する有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)、及び中和剤(D)を反応させて得られる、酸価が10〜20mgKOH/gのポリウレタン分散体が水中に均一に分散されたポリウレタンエマルジョンである。なお、本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)のpHは7.1〜9.0の範囲内となる(弱アルカリ性を呈する)ものである。
<Water-based polyurethane emulsion (I)>
The aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention is obtained from alkoxypoly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (A1-2) containing 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit. An organic polyisocyanate (A) containing an allophanate-modified polyisocyanate (A1) substantially free of isocyanurate groups, an active hydrogen group-containing compound (B), an anionic polar group and an active hydrogen group-containing compound (C), and It is a polyurethane emulsion in which a polyurethane dispersion having an acid value of 10 to 20 mg KOH / g, which is obtained by reacting a neutralizing agent (D), is uniformly dispersed in water. The aqueous polyurethane emulsion (A) used in the present invention has a pH in the range of 7.1 to 9.0 (exhibits weak alkalinity).
<有機ポリイソシアネート(A)>
本発明に用いられる有機ポリイソシアネート(A)は、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(以下「HDI」と略記。)(A1−2)から得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有するものであり、実質的に分子中にイソシアヌレート基を含有しないものである。イソシアヌレート基を実質的に含有すると、有機ポリイソシアネート(A)の粘度が増大し、水性ポリウレタンエマルジョンの製造時において、有機溶剤による希釈といった粘度の低下を行う必要がある。
<Organic polyisocyanate (A)>
The organic polyisocyanate (A) used in the present invention is abbreviated as alkoxy poly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as “HDI”) containing 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit. ) It contains the allophanate-modified polyisocyanate (A1) obtained from (A1-2) and substantially does not contain an isocyanurate group in the molecule. When the isocyanurate group is substantially contained, the viscosity of the organic polyisocyanate (A) increases, and it is necessary to reduce the viscosity such as dilution with an organic solvent during the production of the aqueous polyurethane emulsion.
<アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)>
本発明に用いられるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)は、繰り返し単位中のオキシエチレン基を50モル%以上(好ましくは70モル%以上)含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とHDI(A1−2)から得られる。ここで、アルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコールにおける繰り返し単位中のオキシエチレン基が50モル%未満の場合、得られるポリウレタン分散体の水分散能(水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるの均一分散安定性)が不十分となる。また、HDI以外の他の有機ジイソシアネート、例えばトルエンジイソシアネート(以下「TDI」と略記。)やイソホロンジイソシアネート(以下「IPDI」と略記。)を用いた場合は、環構造(一種のラダー構造)を有するため、分子骨格の柔軟性が低く、また、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)における粘度も高いものとなりやすい。このため、このようなアロファネート変性ポリイソシアネートを製造する際に有機溶剤が必要になるため、本発明においては好ましくない。
<Allophanate-modified polyisocyanate (A1)>
The allophanate-modified polyisocyanate (A1) used in the present invention comprises an alkoxypoly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and HDI containing 50 mol% or more (preferably 70 mol% or more) of oxyethylene groups in the repeating unit. Obtained from (A1-2). Here, when the oxyethylene group in the repeating unit in the alkoxypoly (oxyalkylene) glycol is less than 50 mol%, the water dispersibility of the resulting polyurethane dispersion (uniform dispersion stability in the aqueous polyurethane emulsion (I)) is It becomes insufficient. In addition, when an organic diisocyanate other than HDI, such as toluene diisocyanate (hereinafter abbreviated as “TDI”) or isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as “IPDI”) is used, it has a ring structure (a kind of ladder structure). Therefore, the flexibility of the molecular skeleton is low and the viscosity in the aqueous polyurethane emulsion (a) tends to be high. For this reason, since an organic solvent is needed when manufacturing such an allophanate modified polyisocyanate, it is not preferable in this invention.
本発明においては、前記のアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)のイソシアネート基含有量は5〜15質量%の範囲内であることが好ましく、中でも8〜13質量%の範囲内であることが特に好ましい。また、前記のアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)の25℃における粘度は1,000mPa・s以下であることが好ましく、100〜800mPa・sの範囲内であることが特に好ましい。イソシアネート基含有量が5質量%未満の場合、または、粘度が1,000mPa・sを超える場合、反応の最中における中間反応物の粘度が高くなり、製造装置に大きな負荷がかかる(製造装置の故障が発生する)場合がある。また、イソシアネート基含有量が15質量%を超える場合、または、粘度が例えば800mPa・s未満と過度に低すぎる場合、アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)におけるアロファネート変性の度合が不充分である可能性が多く、得られるポリウレタン分散体の分散能(水性ポリウレタンエマルジョン(イ)における均一分散安定性)が不充分となりやすい。 In the present invention, the isocyanate group content of the allophanate-modified polyisocyanate (A1) is preferably in the range of 5 to 15% by mass, and particularly preferably in the range of 8 to 13% by mass. The viscosity of the allophanate-modified polyisocyanate (A1) at 25 ° C. is preferably 1,000 mPa · s or less, and particularly preferably in the range of 100 to 800 mPa · s. When the isocyanate group content is less than 5% by mass or when the viscosity exceeds 1,000 mPa · s, the viscosity of the intermediate reactant during the reaction becomes high, and a large load is imposed on the production apparatus (of the production apparatus). Failure may occur). Moreover, when isocyanate group content exceeds 15 mass%, or when viscosity is too low, for example, less than 800 mPa * s, there is a possibility that the degree of allophanate modification in allophanate-modified polyisocyanate (A1) is insufficient. In many cases, the dispersibility (uniform dispersion stability in the aqueous polyurethane emulsion (i)) of the obtained polyurethane dispersion tends to be insufficient.
前記のアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)の製造方法は、次の通りである。アルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコールに対して、過剰量のHDI(アルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール/HDI=1/5〜1/20(モル比)が好ましい)を仕込み、ウレタン化反応を行う。次いでカルボン酸の金属塩等のアロファネート化触媒を仕込み、アロファネート化反応を行う。リン酸等の反応停止剤を仕込み、アロファネート化反応を停止させ、薄膜蒸留等で未反応のHDIを除去して、目的のアロファネート変性ポリイソシアネートが得られる。 The method for producing the allophanate-modified polyisocyanate (A1) is as follows. An excess amount of HDI (alkoxy poly (oxyalkylene) glycol / HDI = 1/5 to 1/20 (molar ratio) is preferred) is added to the alkoxy poly (oxyalkylene) glycol, and a urethanization reaction is performed. Next, an allophanatization catalyst such as a metal salt of a carboxylic acid is charged and an allophanatization reaction is performed. A reaction terminator such as phosphoric acid is charged to stop the allophanatization reaction, and unreacted HDI is removed by thin film distillation or the like to obtain the desired allophanate-modified polyisocyanate.
なお、好ましいアロファネート化触媒は、ジルコニウムのカルボン酸塩、ジルコニルのカルボン酸塩、スズ(二価)のカルボン酸塩である。これら以外のアロファネート化触媒では、イソシアヌレート化反応等の副反応の程度が大きく、目的のアロファネート変性ポリイソシアネート含有量が低いものになる。このような方法で得られたポリイソシアネートは平均官能基数が大きく、ポリウレタン樹脂製造の際ゲル化が生じやすい。なお、アロファネート化触媒の具体的商品としては、ニッカオクチックスジルコニウム(日本化学産業株式会社製)等が挙げられる。 Preferred allophanatization catalysts are zirconium carboxylate, zirconyl carboxylate, and tin (divalent) carboxylate. Other allophanatization catalysts have a high degree of side reaction such as isocyanurate reaction and a low content of the desired allophanate-modified polyisocyanate. The polyisocyanate obtained by such a method has a large average number of functional groups, and gelation tends to occur during the production of a polyurethane resin. Specific products of the allophanate catalyst include Nikka Octix Zircon (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.).
HDI以外の市場に広く流通している有機ジイソシアネートを用いて、前述のジルコニウム系触媒を用いてアロファネート変性ポリイソシアネートを製造した場合、アロファネート化反応が不充分であり、目的とするアロファネート変性ポリイソシアネートが得られにくい。 When an allophanate-modified polyisocyanate is produced using the above-mentioned zirconium-based catalyst using an organic diisocyanate that is widely distributed in markets other than HDI, the allophanate-forming polyisocyanate is insufficient. It is difficult to obtain.
アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)に用いられるアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)は、一般的には炭素数1〜10の1個の水酸基を有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド50モル%以上含有するアルキレンオキサイドを開環付加させることで得られる。 The alkoxypoly (oxyalkylene) glycol (A1-1) used for the allophanate-modified polyisocyanate (A1) is generally a compound having one hydroxyl group having 1 to 10 carbon atoms and 50 mol of ethylene oxide. % Or more of alkylene oxide is contained by ring-opening addition.
ここで、開始剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール(各種異性体を含む)、ブタノール(各種異性体を含む)、ペンタノール(各種異性体を含む)等の飽和脂肪族系アルコール化合物、アリルアルコール等の不飽和脂肪族系アルコール化合物、フェノール等のフェノール系化合物、ベンジルアルコール等の芳香脂肪族系アルコール等が挙げられる。本発明では、親水性付与効果を高くするため、炭素数が5以下の脂肪族系アルコールが好ましく、特に好ましくは炭素数2以下の飽和脂肪族系アルコールである。また、アルキレンオキサイドのエチレンオキサイド含有量は、得られるポリウレタン分散体における水分散能(水性ポリウレタンエマルジョン(イ)における均一分散安定性)を考慮すると、70モル%以上であることがより好ましい。 Here, examples of the initiator include saturated aliphatic alcohol compounds such as methanol, ethanol, propanol (including various isomers), butanol (including various isomers), pentanol (including various isomers), and allyl alcohol. Unsaturated fatty alcohol compounds such as phenol, phenolic compounds such as phenol, and araliphatic alcohols such as benzyl alcohol. In the present invention, an aliphatic alcohol having 5 or less carbon atoms is preferable, and a saturated aliphatic alcohol having 2 or less carbon atoms is particularly preferable in order to enhance the effect of imparting hydrophilicity. Further, the ethylene oxide content of the alkylene oxide is more preferably 70 mol% or more in consideration of the water dispersibility (uniform dispersion stability in the aqueous polyurethane emulsion (i)) in the obtained polyurethane dispersion.
アルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)の数平均分子量は200〜2,000の範囲内であることが好ましく、特に好ましくは300〜1,000の範囲内である。アルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)の数平均分子量が200未満の場合、アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)における親水性付与効果が小さく、これを用いたポリウレタン分散体の水分散能(水性ポリウレタンエマルジョン(イ)における均一分散安定性)が不充分である。また、数平均分子量が2,000を超える場合、ポリオキシエチレン鎖の結晶化のため、得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)の粘度が大きくなり、又は固化しやすくなり、溶剤を用いることなく水性ポリウレタンエマルジョンを製造することが困難になる。 The number average molecular weight of the alkoxy poly (oxyalkylene) glycol (A1-1) is preferably in the range of 200 to 2,000, particularly preferably in the range of 300 to 1,000. When the number average molecular weight of the alkoxy poly (oxyalkylene) glycol (A1-1) is less than 200, the effect of imparting hydrophilicity in the allophanate-modified polyisocyanate (A1) is small, and the water dispersibility (aqueous) of the polyurethane dispersion using the same The uniform dispersion stability in the polyurethane emulsion (a) is insufficient. Further, when the number average molecular weight exceeds 2,000, the viscosity of the obtained allophanate-modified polyisocyanate (A1) is increased or solidified due to crystallization of the polyoxyethylene chain, and it is water-free without using a solvent. It becomes difficult to produce a polyurethane emulsion.
<有機ポリイソシアネート(A)>
本発明に用いられる有機ポリイソシアネート(A)は、前記アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有するものであり、前記アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)以外の有機ポリイソシアネートを併用できる。例えば、2,4−TDI、2,6−TDI、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタ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、ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、ジベンジルジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、HDI、リジンジイソシアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサヘチレン−1,6−ジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサヘチレン−1,6−ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、IPDI、シクロヘキシルジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリメチルキシリレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートがある。これらの有機ジイソシアネートは単独でも用いることができるし、混合物にして用いても良い。更には、これらのアダクト変性体、カルボジイミド変性体、アロファネート変性体(前述のものを除く)、ビュレット変性体、ウレトジオン変性体、ウレトイミン変性体、イソシアヌレート変性体等の変性体も使用できる。この場合、有機ポリイソシアネート(A)全体に対して、アロファネート変性ポリイソシアネート(A1)が25質量%以上となることが好ましい。(A1)以外の有機ポリイソシアネートが多すぎる場合は、得られるポリウレタン分散体の分子間力が大きくなりすぎるため、水性ポリウレタンエマルジョン自体において、本発明の回収方法または製造方法に供される前に凝集しやすくなる。このことは、本発明の製造方法における水性ポリウレタンエマルジョン(イ)として用いることが困難となる。
<Organic polyisocyanate (A)>
The organic polyisocyanate (A) used in the present invention contains the allophanate-modified polyisocyanate (A1), and an organic polyisocyanate other than the allophanate-modified polyisocyanate (A1) can be used in combination. For example, 2,4-TDI, 2,6-TDI, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, diphenyldimethylmethane diisocyanate, dibenzyl diisocyanate, naphthylene diisocyanate Aromatic diisocyanates such as phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, HDI, lysine diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, 3-methylpentane-1,5-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexahylene-1,6-diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexahylene-1,6-diisocyanate Aliphatic diisocyanates such as sulfonate, IPDI, cyclohexyl diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, is alicyclic diisocyanates such as hydrogenated trimethyl xylylene diisocyanate. These organic diisocyanates can be used alone or in a mixture. Furthermore, modified products such as these adduct-modified products, carbodiimide-modified products, allophanate-modified products (excluding those described above), burette-modified products, uretdione-modified products, uretoimine-modified products, and isocyanurate-modified products can also be used. In this case, it is preferable that the allophanate-modified polyisocyanate (A1) is 25% by mass or more based on the entire organic polyisocyanate (A). When there is too much organic polyisocyanate other than (A1), the intermolecular force of the resulting polyurethane dispersion becomes too large, so that the aqueous polyurethane emulsion itself aggregates before being subjected to the recovery method or production method of the present invention. It becomes easy to do. This makes it difficult to use as the aqueous polyurethane emulsion (i) in the production method of the present invention.
<活性水素基含有化合物(B)>
本発明に用いられる活性水素基含有化合物は、少なくとも数平均分子量500以上の高分子ポリオール(B1)及び数平均分子量500未満の低分子ポリアミン及び/又は水(B2)を含有することが好ましい。これは、後述するプレポリマー法によって樹脂を得るためであり、プレポリマー法は、接着性・密着性を付与するウレタン基と耐熱性、強度発現に効果のあるウレア基を、バランスよくポリウレタン樹脂骨格内に導入でき、また、反応途中の粘度を低くすることできるためである。
<Active hydrogen group-containing compound (B)>
The active hydrogen group-containing compound used in the present invention preferably contains at least a polymer polyol (B1) having a number average molecular weight of 500 or more, a low molecular polyamine having a number average molecular weight of less than 500, and / or water (B2). This is to obtain a resin by the prepolymer method described later. In the prepolymer method, the urethane group imparting adhesiveness and adhesion and the urea group effective in heat resistance and strength development are balanced with a polyurethane resin skeleton. This is because the viscosity during the reaction can be lowered.
高分子ポリオール(B1)の数平均分子量は500以上であり、好ましくは1,000〜5,000の範囲内である。また、この(A)ポリオールの平均官能基数は2〜4の範囲内であることが好ましく、中でも2〜3の範囲内であることが更に好ましい。高分子ポリオールの数平均分子量が500未満の場合、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜が割れやすくなる。また、高分子ポリオールの数平均分子量が5,000を越える場合、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において十分な物性を有さない場合がある。なお、高分子ポリオールの数平均分子量は、平均官能基数と末端基定量法により求めた末端基量から算出したものである。 The number average molecular weight of the polymer polyol (B1) is 500 or more, preferably in the range of 1,000 to 5,000. Moreover, it is preferable that the average functional group number of this (A) polyol exists in the range of 2-4, and it is still more preferable that it exists in the range of 2-3 among these. When the number average molecular weight of the polymer polyol is less than 500, the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (A) is likely to be broken. Further, when the number average molecular weight of the polymer polyol exceeds 5,000, the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (a) may not have sufficient physical properties. The number average molecular weight of the polymer polyol is calculated from the average number of functional groups and the end group amount determined by the end group determination method.
高分子ポリオール(B1)の具体的なものとしては、ポリエステルポリオール、ポリアミドエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、動植物系ポリオール等が挙げられる。 Specific examples of the polymer polyol (B1) include polyester polyols, polyamide ester polyols, polyether polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, and animal and plant polyols.
本発明において水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を得るうえで好ましい高分子ポリオール(B1)は、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において、密着性を重視する場合はポリエステルポリオールであり、また、耐水性を重視する場合はポリエーテルポリオールやポリカーボネートポリオールである。 In the present invention, the preferred polymer polyol (B1) for obtaining the aqueous polyurethane emulsion (I) is a polyester polyol when adhesion is important in the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (I). When water resistance is important, polyether polyol or polycarbonate polyol is used.
ポリエステルポリオールとしては、公知のフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、クルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸又は無水物等の1種類以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類の1種類以上との縮重合反応から得られる。更に、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(いわゆるラクトン)モノマーの開環重合から得られるラクトン系ポリエステルポリオール等がある。更に、低分子ポリオールの一部をエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン等の低分子ポリアミンや、モノエタノールアミン等の低分子アミノアルコールに置き換えてもよい。この場合は、ポリエステル−アミドポリオールが得られることになる。 Polyester polyols include known phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, tartaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, kurtaconic acid, azelaic acid, sebacin Acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α-butyl-α-ethylglutaric acid, α, β-diethylsuccin At least one kind of dicarboxylic acid or anhydride such as acid, maleic acid, fumaric acid and the like, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butane Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanedio 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol , Cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer acid diol, ethylene oxide and propylene oxide adducts of bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylol It can be obtained from a polycondensation reaction with one or more low molecular polyols such as propane and pentaerythritol. Furthermore, there are lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester (so-called lactone) monomers such as ε-caprolactone, alkyl-substituted ε-caprolactone, δ-valerolactone, and alkyl-substituted δ-valerolactone. Further, a part of the low molecular polyol may be replaced with a low molecular polyamine such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, and isophoronediamine, or a low molecular amino alcohol such as monoethanolamine. In this case, a polyester-amide polyol is obtained.
ポリエーテルポリオールとしては、前述のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオール類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等の低分子ポリアミン類等のような活性水素基を2個以上、好ましくは2〜3個有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のようなアルキレンオキサイド類、メチルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、フェニルグリシジルエーテル等のアリールグリシジルエーテル類、テトラヒドロフラン等の環状エーテルモノマーの単品又は混合物から公知の方法により付加重合することで得られる。 As the polyether polyol, active hydrogen groups such as low molecular polyols used in the above-mentioned polyester polyol, low molecular polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, toluenediamine, metaphenylenediamine, diphenylmethanediamine, xylylenediamine, etc. Starting from a compound having 2 or more, preferably 2 to 3, alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, alkyl glycidyl ethers such as methyl glycidyl ether, and aryl glycidyl such as phenyl glycidyl ether It can be obtained by addition polymerization by a known method from a single or mixture of cyclic ether monomers such as ethers and tetrahydrofuran.
ポリカーボネートポリオールとしては、前述のポリエステルポリオール源の低分子ジオール、低分子トリオール1種類以上と、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネートとの脱アルコール反応や脱フェノール反応から得られる。なお、前述のポリカーボネートポリオールとポリエステルポリオールとのエステル交換品も好適に使用できる。 The polycarbonate polyol is obtained from a dealcoholization reaction or a dephenol reaction between one or more low molecular diols or low molecular triols from the above-mentioned polyester polyol source and ethylene carbonate, diethyl carbonate, or diphenyl carbonate. In addition, the transesterification product of the above-mentioned polycarbonate polyol and polyester polyol can also be used suitably.
ポリエーテルエステルポリオールとしては、前述のポリエーテルポリオールと前述のジカルボン酸等から得られるコポリオールがある。また、前述のポリエステルやポリカーボネートと、エポキサイドや環状エーテルとの反応で得られるものがある。 Examples of polyether ester polyols include copolyols obtained from the aforementioned polyether polyols and the aforementioned dicarboxylic acids. Further, there are those obtained by reacting the aforementioned polyester or polycarbonate with epoxide or cyclic ether.
ポリオレフィンポリオールとしては、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。 Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene.
動植物系ポリオールとしてはヒマシ油系ポリオール、絹フィブロイン等が挙げられる。 Examples of animal and plant-based polyols include castor oil-based polyols and silk fibroin.
また、数平均分子量が500以上(好ましくは1,000〜5,000の範囲内)で、かつ、1分子中に活性水素基を平均1個以上有するものであれば、ダイマー酸系ポリオール、水素添加ダイマー酸系ポリオールの他にエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ロジン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、ポリビニルアルコール等の活性水素基含有樹脂も高分子ポリオールとして使用できる。 In addition, if the number average molecular weight is 500 or more (preferably in the range of 1,000 to 5,000) and one molecule has an average of one or more active hydrogen groups, dimer acid-based polyol, hydrogen In addition to added dimer acid-based polyols, active hydrogen group-containing resins such as epoxy resins, polyamide resins, polyester resins, acrylic resins, rosin resins, urea resins, melamine resins, phenol resins, coumarone resins, and polyvinyl alcohols are also used as polymer polyols. it can.
低分子ポリアミン(B2)としては、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジエチレントリアミン等が挙げられる。本発明においては、低分子ポリアミン(B2)として、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜の物性や耐久性(いずれも優れたものとなる)等を考慮した場合、水、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミンが好ましい。 Examples of the low molecular weight polyamine (B2) include ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethanediamine, diphenylmethanediamine, and diethylenetriamine. In the present invention, when considering the physical properties and durability of the coating obtained using the aqueous polyurethane emulsion (a) as the low molecular weight polyamine (B2), both water and hexamethylenediamine are used. Isophoronediamine is preferred.
<アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)>
本発明に用いられるアニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)におけるアニオン性極性基とは、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、ホスフィン酸基、ホスホン酸基等が挙げられる。ここでアニオン性極性基の具体的なものとしては、スルホン酸塩基、リン酸塩基、ホスフィン酸塩基、ホスホン酸塩基等が挙げられる。本発明では、後述する中和剤(D)の選択により、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)においてエマルジョン状態から被膜状態の変化が不可逆的になるカルボキシル基が好ましい。
<Anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C)>
Examples of the anionic polar group and the active hydrogen group-containing compound (C) used in the present invention include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphinic acid group, and a phosphonic acid group. Here, specific examples of the anionic polar group include a sulfonate group, a phosphate group, a phosphinate group, and a phosphonate group. In this invention, the carboxyl group from which the change of a film state from an emulsion state becomes irreversible in aqueous | water-based polyurethane emulsion (a) by the selection of the neutralizing agent (D) mentioned later is preferable.
カルボキシル基及び活性水素基含有化合物としては、2,2−ジメチロールプロピオン酸(以下「DMPA」と略記。)、2,2−ジメチロールブタン酸(以下「DMBA」と略記)、ポリアミンと酸無水物との反応物、ジメチロールプロピオン酸やジメチロールブタン酸を開始剤としたラクトン付加物等が挙げられる。本発明で好ましいものは、DMPA、DMBAである。 Examples of the carboxyl group and active hydrogen group-containing compound include 2,2-dimethylolpropionic acid (hereinafter abbreviated as “DMPA”), 2,2-dimethylolbutanoic acid (hereinafter abbreviated as “DMBA”), polyamine and acid anhydride. And lactone adducts using dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid as initiators. Preferred in the present invention are DMPA and DMBA.
<中和剤(D)>
本発明に用いられる中和剤(D)としては、アンモニア、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−アミノ−2−エチル−1−プロパノール等の有機アミン類、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの無機アルカリ類等が挙げられるが、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において乾燥後の耐候性や耐水性を向上させるためには、熱によって容易に解離する揮発性の高いものが好ましく、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンが好ましい。また、これら中和剤は、それぞれ単独又は2種以上の混合物でも使用することができる。
<Neutralizing agent (D)>
Examples of the neutralizing agent (D) used in the present invention include ammonia, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, monoethanolamine, dimethylethanolamine. Organic amines such as diethylethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine and 2-amino-2-ethyl-1-propanol, alkali metals such as lithium, potassium and sodium, inorganic alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide For example, in order to improve the weather resistance and water resistance after drying in a film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (a), a highly volatile material that is easily dissociated by heat is preferable. Properly, ammonia, trimethylamine, triethylamine is preferred. These neutralizing agents can be used alone or in a mixture of two or more.
<水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を得るうえで用いられる任意成分>
本発明では、本発明の製造方法により得られるポリウレタン樹脂の物性等を考慮して、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を構成する成分として、数平均分子量500未満の低分子ポリオールを用いることができる。この低分子ポリオールとしては、前述のポリエステルポリオールを構成する低分子ポリオールが挙げられる。
<Optional components used in obtaining the aqueous polyurethane emulsion (I)>
In the present invention, a low molecular polyol having a number average molecular weight of less than 500 can be used as a component constituting the aqueous polyurethane emulsion (A) in consideration of the physical properties of the polyurethane resin obtained by the production method of the present invention. As this low molecular polyol, the low molecular polyol which comprises the above-mentioned polyester polyol is mentioned.
また、本発明では、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)において均一分散されるポリウレタン分散体を合成する際、分子量の調整等必要に応じて反応停止剤を使用することができる。反応停止剤としてはモノアルコール類、モノアミン類があり、場合によってはアミノアルコール類も反応停止剤となりうる。また、フェニルイソシアネート、ブチルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート等のようなモノイソシアネートも反応停止剤として使用できる。 In the present invention, when synthesizing a polyurethane dispersion that is uniformly dispersed in the aqueous polyurethane emulsion (i), a reaction terminator can be used as necessary, such as adjustment of molecular weight. Examples of the reaction terminator include monoalcohols and monoamines. In some cases, aminoalcohols can also serve as the reaction terminator. Monoisocyanates such as phenyl isocyanate, butyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate and the like can also be used as a reaction terminator.
前記の反応停止剤として用いられる具体的なモノアルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、2−エチルヘキサノール等がある。モノアミンとしては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等の1級アミンや、ジエチルアミン、ジブチルアミン等の2級アミンがある。アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等が挙げられる。 Specific monoalcohols used as the reaction terminator include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 2-ethylhexanol and the like. Monoamines include primary amines such as ethylamine, propylamine, and butylamine, and secondary amines such as diethylamine and dibutylamine. Examples of amino alcohols include monoethanolamine and diethanolamine.
<水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の製造方法>
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の製造方法としては、主に、以下に記載する方法が挙げられる。
・有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、及びアニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)を活性水素基過剰の雰囲気で反応させてポリウレタン分散体を合成し、その後必要に応じて中和剤(D)で中和して水分散させるワンショット法。
・有機ポリイソシアネート(A)、低分子ポリアミン及び/又は水(B2)以外の活性水素基含有化合物(B)、及びアニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)を、イソシアネート基過剰の雰囲気下で反応させてイソシアネート基末端プレポリマーを合成し、その後中和剤(D)で中和してから水分散させ、低分子ポリアミン及び/又は水(B2)にて鎖延長反応させるプレポリマー法。
<Method for producing aqueous polyurethane emulsion (I)>
Examples of the method for producing the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention mainly include the methods described below.
A polyurethane dispersion is synthesized by reacting the organic polyisocyanate (A), the active hydrogen group-containing compound (B), and the anionic polar group and the active hydrogen group-containing compound (C) in an atmosphere having an excess of active hydrogen groups, A one-shot method in which it is neutralized with a neutralizing agent (D) as necessary and dispersed in water.
-An organic polyisocyanate (A), a low molecular weight polyamine and / or an active hydrogen group-containing compound (B) other than water (B2), and an anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C), in an isocyanate group-excess atmosphere A prepolymer method in which an isocyanate group-terminated prepolymer is synthesized by reacting under the following conditions, then neutralized with a neutralizing agent (D), then dispersed in water, and subjected to a chain extension reaction with a low molecular weight polyamine and / or water (B2). .
ワンショット法の場合、イソシアネート基/活性水素基のモル比は、0.5〜1未満であり、好ましくは、0.8〜1未満である。0.5未満の場合、ポリウレタンポリマーの分子量が小さすぎるため、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において耐久性に欠ける。また、1以上の場合、ポリマーを合成する際、ゲル化が起こりやすくなる。 In the case of the one-shot method, the isocyanate group / active hydrogen group molar ratio is 0.5 to less than 1, preferably 0.8 to less than 1. When the molecular weight is less than 0.5, the molecular weight of the polyurethane polymer is too small, so that, for example, the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (A) lacks durability. In the case of 1 or more, gelation tends to occur when a polymer is synthesized.
ウレタン化後、必要に応じて中和剤(D)で中和した後、水を仕込んで樹脂を分散させて、目的とする水性ポリウレタンエマルジョンが得られる。このときの攪拌速度は速ければ速いほうが好ましい。 After urethanization, it is neutralized with a neutralizing agent (D) as necessary, and then water is added to disperse the resin, thereby obtaining a desired aqueous polyurethane emulsion. The faster the stirring speed at this time, the better.
プレポリマー法の場合、プレポリマー合成時のイソシアネート基/活性水素基のモル比は、1.1〜5.0の範囲内であり、好ましくは1.2〜4.0の範囲内である。1.1未満の場合、プレポリマーの分子量が大きくなりすぎて、その後の反応工程に進みにくくなる。また、5.0を越える場合、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において密着性に乏しくなる。 In the case of the prepolymer method, the molar ratio of isocyanate group / active hydrogen group during prepolymer synthesis is in the range of 1.1 to 5.0, preferably in the range of 1.2 to 4.0. If it is less than 1.1, the molecular weight of the prepolymer becomes too large and it becomes difficult to proceed to the subsequent reaction step. On the other hand, if it exceeds 5.0, for example, the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (A) has poor adhesion.
プレポリマー化後、中和剤(D)で中和した後、水を仕込んでプレポリマーを分散させ、低分子ポリアミン及び/又は水(B2)及び必要に応じて反応停止剤を仕込んでアミン延長反応を行って目的とする水性ポリウレタンエマルジョンが得られる。アミン延長反応の反応温度は、30〜50℃が好ましい。プレポリマーの分散以降において、攪拌速度は速ければ速いほうが好ましい。 After prepolymerization, neutralize with neutralizer (D), add water to disperse the prepolymer, and add low molecular weight polyamine and / or water (B2) and reaction terminator as necessary to extend amine. By carrying out the reaction, the desired aqueous polyurethane emulsion is obtained. The reaction temperature of the amine extension reaction is preferably 30 to 50 ° C. After the prepolymer is dispersed, the faster the stirring speed, the better.
本発明の水性ポリウレタンエマルジョンは、樹脂の低粘度化に効果のあるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を用いることを特徴とする。しかし、ワンショット法では、低粘度化に効果のあるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を用いていても、水分散直前のポリウレタン分散体の数平均分子量は10,000以上になっている場合が多く、それなりの高粘度(例えば75℃で100,000mPa・s以上)になり、水分散が困難になりやすい。このため、数平均分子量が低い(粘度が低い)プレポリマーの段階で水分散するプレポリマー法が製造時の無溶剤化が達成できるので好ましい。 The aqueous polyurethane emulsion of the present invention is characterized by using an allophanate-modified polyisocyanate (A1) that is effective in reducing the viscosity of the resin. However, in the one-shot method, even when the allophanate-modified polyisocyanate (A1) effective for reducing the viscosity is used, the number average molecular weight of the polyurethane dispersion immediately before water dispersion is often 10,000 or more. , The viscosity becomes reasonably high (eg, 100,000 mPa · s or more at 75 ° C.), and water dispersion tends to be difficult. For this reason, a prepolymer method in which water dispersion is performed at the stage of a prepolymer having a low number average molecular weight (low viscosity) is preferable because solvent-free production can be achieved.
ウレタン化反応又はプレポリマー化反応の際、反応触媒として公知のいわゆるウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジオクチルチンジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミン等の有機アミンやその塩等が挙げられる。ウレタン化時の反応温度は、10〜100℃、好ましくは30〜80℃である。 In the urethanization reaction or prepolymerization reaction, a known so-called urethanization catalyst can be used as a reaction catalyst. Specific examples include organic metal compounds such as dioctyltin dilaurate, organic amines such as triethylenediamine, and salts thereof. The reaction temperature during urethanization is 10 to 100 ° C, preferably 30 to 80 ° C.
<水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の諸特性>
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン樹脂の酸価(水性ポリウレタンエマルジョン(イ)において均一分散された状態で介在するポリウレタン分散体の固形分換算における酸価)は、10〜20mgKOH/gの範囲内である。酸価が10mgKOH/g未満の場合、本発明の製造方法により得られるポリウレタン樹脂の機械強度が劣る場合がある。また、酸価が20mgKOH/gを超える場合、本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の粘度の上昇、低固形分となるため本発明の回収方法または製造方法により得られるポリウレタン樹脂の量の減少、また、本発明の回収方法または製造方法により得られるポリウレタン樹脂の耐水性の低下といった不具合が生じる場合がある。なお、酸価の測定方法は、例えば日本工業規格JIS K5400等に開示されている方法による。
<Characteristics of Aqueous Polyurethane Emulsion (I)>
The acid value of the polyurethane resin in the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention (the acid value in terms of solid content of the polyurethane dispersion interposed in a uniformly dispersed state in the aqueous polyurethane emulsion (a)) is 10 to 20 mgKOH / Within the range of g. When the acid value is less than 10 mgKOH / g, the mechanical strength of the polyurethane resin obtained by the production method of the present invention may be inferior. Further, when the acid value exceeds 20 mgKOH / g, the viscosity of the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention is increased and the solid content becomes low, so the amount of polyurethane resin obtained by the recovery method or the production method of the present invention In some cases, there is a problem that the polyurethane resin obtained by the decrease or the water resistance of the polyurethane resin obtained by the recovery method or the production method of the present invention is lowered. The acid value is measured by, for example, a method disclosed in Japanese Industrial Standard JIS K5400.
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体の数平均分子量は、5,000以上が好ましく、特に10,000以上が好ましい。ポリウレタン分散体の数平均分子量が5,000未満の場合、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜における耐久性が乏しくなる。なお、本発明において、数平均分子量は、ポリエチレングリコール検量線によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定されるものである。 The number average molecular weight of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention is preferably 5,000 or more, particularly preferably 10,000 or more. When the number average molecular weight of the polyurethane dispersion is less than 5,000, for example, the durability of the film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (A) becomes poor. In the present invention, the number average molecular weight is measured by a gel permeation chromatography (GPC) method using a polyethylene glycol calibration curve.
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体の平均粒径は150nm以下であり、好ましくは135nm以下であるのが好ましい。平均粒径が150nmを越える場合、経時により、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)において、ポリウレタン分散体の沈殿を生じる(本発明の回収方法または製造方法に供するのが困難になる)場合がある。なお、平均粒径とは、動的光散乱法にて測定した値をキュムラント法にて解析した値である。 The average particle size of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention is 150 nm or less, preferably 135 nm or less. When the average particle size exceeds 150 nm, the polyurethane dispersion may precipitate in the aqueous polyurethane emulsion (i) over time (it becomes difficult to be used in the recovery method or production method of the present invention). The average particle diameter is a value obtained by analyzing a value measured by a dynamic light scattering method by a cumulant method.
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体の25℃における粘度は、固形分30質量%時において、2,000mPa・s以下であり、好ましくは50〜1,000mPa・sの範囲内である。粘度が2,000mPa・sを越える場合、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いての塗料化が困難となりやすい。 The viscosity at 25 ° C. of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (i) used in the present invention is 2,000 mPa · s or less, preferably in the range of 50 to 1,000 mPa · s, at a solid content of 30% by mass. Is within. When the viscosity exceeds 2,000 mPa · s, for example, it is difficult to make a coating using an aqueous polyurethane emulsion (I).
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体のアニオン性極性基含有量は、0.5mmol/g以下が好ましく、0.3mmol/g以下が特に好ましい。アニオン性極性基含有量が0.5mmol/gを超える場合は、水分散直前の分散体やプレポリマーの粘度が高くなりすぎて、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体の水分散が困難になる。 The anionic polar group content of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (i) used in the present invention is preferably 0.5 mmol / g or less, particularly preferably 0.3 mmol / g or less. When the anionic polar group content exceeds 0.5 mmol / g, the viscosity of the dispersion or prepolymer immediately before water dispersion becomes too high, making it difficult to disperse the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (a). Become.
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体のノニオン性親水基(ポリオキシエチレン基)含有量は、10〜50質量%の範囲内であることが好ましく、中でも15〜40質量%の範囲内であることが特に好ましい。ノニオン性親水基含有量が50質量%を超える場合、本発明の回収方法または製造方法により得られるポリウレタン樹脂の耐水性が低下しやすくなる場合がある。また、10質量%未満の場合、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)の製造時において、水分散直前の分散体やプレポリマーの水分散が困難になる。 The nonionic hydrophilic group (polyoxyethylene group) content of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (i) used in the present invention is preferably in the range of 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass. It is particularly preferable that the value falls within the range. When the nonionic hydrophilic group content exceeds 50% by mass, the water resistance of the polyurethane resin obtained by the recovery method or the production method of the present invention may be easily lowered. On the other hand, when the amount is less than 10% by mass, it is difficult to disperse the dispersion or prepolymer in water immediately before water dispersion during the production of the aqueous polyurethane emulsion (a).
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)におけるポリウレタン分散体のウレタン基濃度とウレア基濃度の総和は1.0〜3.0mmol/gの範囲内、好ましくは1.3〜2.7mmol/gの範囲内である。なお、ウレア基がポリマー中に存在しない場合は、ウレタン基濃度が1.0〜3.0mmol/gの範囲内、好ましくは1.3〜2.7mmol/gの範囲内となる。ウレタン基濃度とウレア基濃度の総和が1.0mmol/g未満の場合、本発明の回収方法または製造方法により得られるポリウレタン樹脂の機械強度が不十分となりやすい。また、ウレタン基濃度とウレア基濃度の総和が3.0mmol/gを越える場合、例えば、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)を用いて得られる被膜において密着性が所望される場合、この密着性能が不十分となりやすい。 The sum of the urethane group concentration and the urea group concentration of the polyurethane dispersion in the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention is in the range of 1.0 to 3.0 mmol / g, preferably 1.3 to 2.7 mmol / g. Is within the range. When no urea group is present in the polymer, the urethane group concentration is in the range of 1.0 to 3.0 mmol / g, preferably in the range of 1.3 to 2.7 mmol / g. When the sum of the urethane group concentration and the urea group concentration is less than 1.0 mmol / g, the mechanical strength of the polyurethane resin obtained by the recovery method or the production method of the present invention tends to be insufficient. In addition, when the sum of the urethane group concentration and the urea group concentration exceeds 3.0 mmol / g, for example, when adhesion is desired in a film obtained using the aqueous polyurethane emulsion (a), this adhesion performance is insufficient. It is easy to become.
<水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に導入可能な任意追加成分>
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)には、必要に応じて、水性システムで慣用される添加剤及び助剤を使用できる。例えば、硬化剤、顔料、染料、ブロッキング防止剤、分散安定剤、レベリング剤、ゲル化防止剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、無機及び有機充填剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、補強材、触媒等を添加することができる。
<Optional additional components that can be introduced into the aqueous polyurethane emulsion (a)>
In the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention, additives and auxiliaries commonly used in aqueous systems can be used as necessary. For example, curing agents, pigments, dyes, antiblocking agents, dispersion stabilizers, leveling agents, antigelling agents, light stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, inorganic and organic fillers, plasticizers, lubricants, antistatic agents Agents, reinforcing materials, catalysts, etc. can be added.
また、本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)には、必要に応じて、水への分散を促す効果を有する粘度低下剤(水への溶解度が0.1〜40質量%で引火点が50℃以上)を添加することができる。該粘度低下剤の具体例としては、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(商品名:ジメチルプロピレンジグリコール(略称:DMFDG、水への溶解度:37.0質量%、引火点:65℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(商品名:ジブチルジグリコール、略称:DBDG、水への溶解度:0.3質量%、引火点:122℃)、N−メチルピロリドン(略称:NMP、水への溶解度:(任意)質量%、引火点:91℃)等が挙げられる。 In addition, the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention has, as necessary, a viscosity reducing agent having an effect of promoting dispersion in water (the solubility in water is 0.1 to 40% by mass and the flash point is 50 ° C. or higher) can be added. Specific examples of the viscosity reducing agent include dipropylene glycol dimethyl ether (trade name: dimethylpropylene diglycol (abbreviation: DMFDG, solubility in water: 37.0 mass%, flash point: 65 ° C.), diethylene glycol dibutyl ether (commercial product). Name: Dibutyldiglycol, Abbreviation: DBDG, Solubility in water: 0.3 mass%, Flash point: 122 ° C., N-methylpyrrolidone (abbreviation: NMP, Solubility in water: (optional) mass%, flash point) : 91 ° C).
さらに、本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョン(イ)には、本発明の製造方法により得られるポリウレタン樹脂に所望される性能を具備する目的に応じて、他樹脂系のエマルジョンをブレンドして使用できる。例えば、アクリルエマルジョン、ポリエステルエマルジョン、ポリオレフィンエマルジョン、ラテックス等である。 Furthermore, the aqueous polyurethane emulsion (a) used in the present invention can be blended with other resin emulsions depending on the purpose of having the desired performance of the polyurethane resin obtained by the production method of the present invention. . For example, acrylic emulsion, polyester emulsion, polyolefin emulsion, latex and the like.
<酸性液体(ロ)>
本発明に用いられる酸性液体(ロ)としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、クエン酸、グルコン酸、コハク酸、酒石酸、乳酸、フマル酸、リンゴ酸等といった有機酸の水溶液でpHが4.0以上7.0未満の範囲内となる液体、または、例えば、リン酸、亜リン酸、塩酸、硫酸、亜硫酸塩酸等といった無機酸の水溶液でpHが4.0以上7.0未満の範囲内となる液体が挙げられる。
<Acid liquid (b)>
Examples of the acidic liquid (b) used in the present invention include formic acid, acetic acid, propionic acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, citric acid, gluconic acid, and succinic acid. A liquid whose pH is in the range of 4.0 or more and less than 7.0 with an aqueous solution of an organic acid such as acid, tartaric acid, lactic acid, fumaric acid, malic acid, or, for example, phosphoric acid, phosphorous acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, Examples thereof include an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfite hydrochloric acid and the like having a pH in the range of 4.0 or more and less than 7.0.
本発明においては、遊離酸が残存することによる環境面に対する弊害、また、作業者における安全性の面での配慮との観点から、天然由来の酸物質を水に溶解させてpHが4.0以上7.0未満の範囲内となるように調製された酸性液体を用いるを用いるのが好ましく、中でも、この天然由来の酸物質のうち二塩基酸である物質を水に溶解させて、pHが4.0以上7.0未満の範囲内となるように調製された酸性液体を用いるのが特に好ましい。 In the present invention, from the viewpoints of adverse effects on the environment caused by the remaining free acid and consideration of safety in the operator, a naturally-derived acid substance is dissolved in water and the pH is 4.0. It is preferable to use an acidic liquid prepared so as to be in the range of less than 7.0. Among them, a substance that is a dibasic acid among these naturally-derived acid substances is dissolved in water, and the pH is It is particularly preferable to use an acidic liquid prepared so as to be within a range of 4.0 or more and less than 7.0.
<ポリウレタン樹脂の回収方法または製造方法>
本発明は、pHが7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に、酸性液体(ロ)を添加して、水性ポリウレタンエマルジョン(イ)のpHを5.0〜7.0に調製し、凝集かつ分離することによりポリウレタン樹脂を得るポリウレタン樹脂の回収方法または製造方法である。本発明の回収方法または製造方法では、pHが7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に酸性液体(ロ)を加えてpHを5.0〜7.0に調製するだけで、容易かつ瞬時に、凝集によりポリウレタン樹脂を得ることが可能である。さらに、pHが7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)と酸性液体(ロ)を所定の容器等に同時に仕込み、凝集・必要に応じて乾燥といった工程を経て、所定の容器の形状に相応するポリウレタン樹脂を得る方法も可能である。なお、必要に応じて、pHが7.1〜9.0の水性ポリウレタンエマルジョン(イ)に酸性液体(ロ)を加えた後、従来公知の方法により均一混合して液状の混合物を得た後、必要に応じて静置して、凝集によりポリウレタン樹脂を得る方法も可能である。
<Recovery method or production method of polyurethane resin>
In the present invention, the pH of the aqueous polyurethane emulsion (I) is adjusted to 5.0 to 7.0 by adding the acidic liquid (B) to the aqueous polyurethane emulsion (I) having a pH of 7.1 to 9.0. And a method for recovering or producing a polyurethane resin to obtain a polyurethane resin by aggregation and separation. In the recovery method or the production method of the present invention, an acidic liquid (B) is added to an aqueous polyurethane emulsion (A) having a pH of 7.1 to 9.0 to adjust the pH to 5.0 to 7.0. A polyurethane resin can be easily and instantly obtained by aggregation. Furthermore, the aqueous polyurethane emulsion (i) and the acidic liquid (b) having a pH of 7.1 to 9.0 are simultaneously charged into a predetermined container and the like, and after undergoing a process of aggregation and drying as necessary, the shape of the predetermined container It is also possible to obtain a polyurethane resin corresponding to the above. In addition, after adding an acidic liquid (b) to the aqueous polyurethane emulsion (i) having a pH of 7.1 to 9.0 as necessary, the mixture is uniformly mixed by a conventionally known method to obtain a liquid mixture Alternatively, a method of allowing the polyurethane resin to stand by agglomeration to obtain a polyurethane resin by aggregation is also possible.
次に、本発明の実施例及び比較例について詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定して解釈されるものではない。なお、特に断りのない限り、以下の実施例中における「%」は「質量%」を意味する。 Next, although the Example and comparative example of this invention are demonstrated in detail, this invention is limited to these Examples and is not interpreted. Unless otherwise specified, “%” in the following examples means “% by mass”.
<アロファネート変性ポリイソシアネートの合成(その1)>
製造例1:
攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた容量1Lの反応器に、「HDI(本発明の(A1−2)に相当)」を863g、「MPEG−1(本発明の(A1−1)に相当)」を137g、「2−エチルヘキサン酸ジルコニウム」を0.2g仕込み、窒素雰囲気下で90℃で2時間反応を行った。次いで、リン酸エステル「JP−508(城北化学(株)製)」を0.1g仕込み50℃で1時間停止反応を行った。停止反応後の反応生成物のイソシアネート基含有量は40.2%であった。この反応生成物を130℃×0.04kPaにて薄膜蒸留を行い、本発明の(A1)に相当するアロファネート変性ポリイソシアネートイソシアネート「ALP−1」を得た。「ALP−1」のイソシアネート含量は11.4%、25℃の粘度は140mPa・s、遊離ジイソシアネート(即ち「HDI」)の含有量は0.1%であった。また、「ALP−1」をFT−IR及び13C−NMRにて分析したところ、ウレタン基、イソシアヌレート基はほとんど確認されず、アロファネート基の存在が確認された。
<Synthesis of Allophanate Modified Polyisocyanate (Part 1)>
Production Example 1:
863 g of “HDI (corresponding to (A1-2) of the present invention)” and “MPEG-1 (of (A1 of the present invention)) were added to a 1 L reactor equipped with a stirrer, thermometer, cooler and nitrogen gas introduction tube -1)) ”and 0.2 g of“ 2-ethylhexanoic acid zirconium ”were charged, and the reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Next, 0.1 g of phosphoric acid ester “JP-508 (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.)” was charged, and a stop reaction was performed at 50 ° C. for 1 hour. The isocyanate group content in the reaction product after the termination reaction was 40.2%. This reaction product was subjected to thin film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to obtain an allophanate-modified polyisocyanate isocyanate “ALP-1” corresponding to (A1) of the present invention. The isocyanate content of “ALP-1” was 11.4%, the viscosity at 25 ° C. was 140 mPa · s, and the content of free diisocyanate (ie, “HDI”) was 0.1%. Further, when “ALP-1” was analyzed by FT-IR and 13 C-NMR, urethane groups and isocyanurate groups were hardly confirmed, and the presence of allophanate groups was confirmed.
<アロファネート変性ポリイソシアネートの合成(その2)>
製造例2:
攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた容量1Lの反応器に、「HDI」を950g、「イソプロパノール」を50g、「2−エチルヘキサン酸ジルコニウム」を0.006g仕込み、窒素雰囲気下で110℃で3時間反応を行った。次いで、リン酸エステル「JP−508(城北化学(株)製)」を0.1g仕込み50℃で1時間停止反応を行った。この反応生成物を150℃×0.7kPaにて薄膜蒸留を行い、本発明の(A)を構成する成分としてアロファネート変性ポリイソシアネートイソシアネート「ALP−2」を得た。「ALP−2」のイソシアネート含量は19.3%、25℃の粘度は100mPa・s、遊離ジイソシアネート(即ち「HDI」)の含有量は0.1%であった。また、「ALP−2」をFT−IR及び13C−NMRにて分析したところ、ウレタン基、イソシアヌレート基はほとんど確認されず、アロファネート基の存在が確認された。
<Synthesis of Allophanate-modified Polyisocyanate (Part 2)>
Production Example 2:
950 g of “HDI”, 50 g of “isopropanol”, and 0.006 g of “zirconium 2-ethylhexanoate” were charged in a 1 L reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a nitrogen gas introduction tube, and a nitrogen atmosphere The reaction was carried out at 110 ° C. for 3 hours. Next, 0.1 g of phosphoric acid ester “JP-508 (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.)” was charged, and a stop reaction was performed at 50 ° C. for 1 hour. This reaction product was subjected to thin-film distillation at 150 ° C. × 0.7 kPa to obtain allophanate-modified polyisocyanate isocyanate “ALP-2” as a component constituting (A) of the present invention. The isocyanate content of “ALP-2” was 19.3%, the viscosity at 25 ° C. was 100 mPa · s, and the content of free diisocyanate (ie, “HDI”) was 0.1%. Moreover, when "ALP-2" was analyzed by FT-IR and 13 C-NMR, urethane groups and isocyanurate groups were hardly confirmed, and the presence of allophanate groups was confirmed.
前記の製造例1並びに製造例2における略称の詳細は、以下のとおり。
・「HDI」: ヘキサメチレンジイソシアネート。
・「MPEG−1」: メトキシポリエチレングリコール(数平均分子量=400)。
The details of the abbreviations in Production Example 1 and Production Example 2 are as follows.
"HDI": Hexamethylene diisocyanate.
“MPEG-1”: Methoxypolyethylene glycol (number average molecular weight = 400).
<水性ポリウレタンエマルジョンの合成>
合成例1:
攪拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた容量:3Lの反応器に、「ポリオール−1」を200g(モル比=1.00相当)、「DMPA」を9.4g(モル比=0.70相当)を各々仕込み、100℃にて均一に混合した。その後、前記の「ALP−1」を14.7g(モル比=0.40相当)、前記の「ALP−2」を32.7g(モル比=1.50相当)、「IPDI」を27.1g(モル比=1.22相当)を各々仕込み、次いで、「DOTDL」を0.05g仕込み、80℃で3時間反応させた。次いで、低粘度化するための任意成分として「NMP」を70.0g(得られる水性ポリウレタンエマルジョンに対して10%相当:以下の各合成例において同じ)仕込み、さらに1時間攪拌を行った。攪拌後、「TEA」を3.2g(モル比=0.70相当)仕込んでカルボキシル基を中和し、イソシアネート基末端プレポリマーを得た。このプレポリマーにおけるイソシアネート基含有量は3.19%、75℃における粘度は1,350mPa・sであった。その後、水を600g仕込んで乳化させた。乳化したところで、あらかじめ水を100gと「TEA」を3.2g(モル比=0.70相当)とを配合したアミン水を仕込んで鎖延長反応を行った。FT−IRによりイソシアネート基の存在が確認されなくなったところで反応を終了して、本発明の(イ)に相当する水性ポリウレタンエマルジョン「PUE−1」を得た。「PUE−1」の固形分は35%、25℃の粘度は32mPa・s、pHは7.5、平均粒径は100nmであった。
なお、記載中における“モル比”はポリオール成分(合成例1における「ポリオール−1」)に対するモル比、また、“固形分”以外は水である(いずれも、以下の各合成例において同じ)。
<Synthesis of aqueous polyurethane emulsion>
Synthesis example 1:
Capacity with stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and cooler: In a 3 L reactor, 200 g of “Polyol-1” (molar ratio = 1.00 equivalent) and 9.4 g of “DMPA” (molar ratio = 0.70 equivalent) and charged uniformly at 100 ° C. Thereafter, 14.7 g of the above-mentioned “ALP-1” (corresponding to a molar ratio = 0.40), 32.7 g of the above-mentioned “ALP-2” (corresponding to a molar ratio = 1.50), and 27. 1 g (corresponding to a molar ratio = 1.22) was charged, and 0.05 g of “DOTDL” was charged and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Next, 70.0 g of “NMP” was added as an optional component for lowering the viscosity (corresponding to 10% with respect to the obtained aqueous polyurethane emulsion: the same in the following synthesis examples), and further stirred for 1 hour. After stirring, 3.2 g (corresponding to a molar ratio = 0.70) of “TEA” was charged to neutralize the carboxyl group to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer. This prepolymer had an isocyanate group content of 3.19% and a viscosity at 75 ° C. of 1,350 mPa · s. Thereafter, 600 g of water was charged and emulsified. When emulsified, a chain extension reaction was performed by adding amine water in which 100 g of water and 3.2 g of “TEA” (molar ratio = 0.70 equivalent) were previously added. The reaction was terminated when the presence of isocyanate groups was no longer confirmed by FT-IR, and an aqueous polyurethane emulsion “PUE-1” corresponding to (A) of the present invention was obtained. “PUE-1” had a solid content of 35%, a viscosity at 25 ° C. of 32 mPa · s, a pH of 7.5, and an average particle size of 100 nm.
The “molar ratio” in the description is the molar ratio to the polyol component (“polyol-1” in Synthesis Example 1), and water other than “solid content” (all are the same in the following synthesis examples). .
合成例2〜9:
表1に示す組成(モル比、含有量)に従って、前記の合成例1と同じ方法に基づいて、水性ポリウレタンエマルジョンである「PUE−2」〜「PUE−9」を得た。
Synthesis Examples 2-9:
According to the composition (molar ratio, content) shown in Table 1, “PUE-2” to “PUE-9”, which are aqueous polyurethane emulsions, were obtained based on the same method as in Synthesis Example 1.
前記並びに表1の合成例1〜9における略称の詳細は、以下のとおり。
・「ポリオール−1」(本発明の(B)に相当): 1,6−ヘキサンジオールとジエチルカーボネートから得られるポリカーボネートポリオール(平均官能基数=2、数平均分子量=2,000)。
・「ポリオール−2」(本発明の(B)に相当): 1,6−ヘキサンジオールとジエチルカーボネートから得られるポリカーボネートポリオール(平均官能基数=2、数平均分子量=1,000)。
・「ポリオール−3」(本発明の(B)に相当): 3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、並びにジエチルカーボネートを原料として得られるポリカーボネートポリオール(平均官能基数=2、数平均分子量=2,000)。
・「ポリオール−4」(本発明の(B)に相当): エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、アジピン酸、並びにイソフタル酸を原料として得られる芳香環含有ポリカーボネートポリオール(平均官能基数=2、数平均分子量=2,000)。
・「DMPA」(本発明の(C)に相当): 2,2−ジメチロールプロピオン酸。
・「IPDI」(本発明の(A)を構成する成分): イソホロンジイソシアネート。
・「H12MDI」(本発明の(A)を構成する成分): 水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート。
・「DOTDL」 :ジオクチルチンジラウレート。
・「TEA」(本発明の(D)に相当): トリエチルアミン。
・「KOH」(本発明の(D)に相当): 水酸化カリウム(33%水溶液)。
・「NMP」: N−メチルピロリドン。
・「DMDPG」: ジプロピレングリコールジメチルエーテル。
The details of the abbreviations in Synthesis Examples 1 to 9 in Table 1 are as follows.
“Polyol-1” (corresponding to (B) of the present invention): Polycarbonate polyol obtained from 1,6-hexanediol and diethyl carbonate (average functional group number = 2, number average molecular weight = 2,000).
“Polyol-2” (corresponding to (B) of the present invention): Polycarbonate polyol obtained from 1,6-hexanediol and diethyl carbonate (average functional group number = 2, number average molecular weight = 1,000).
“Polyol-3” (corresponding to (B) of the present invention): Polycarbonate polyol obtained by using 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and diethyl carbonate as raw materials (average number of functional groups = 2, number average molecular weight = 2,000).
"Polyol-4" (corresponding to (B) of the present invention): Aromatic ring-containing polycarbonate polyol obtained using ethylene glycol, neopentyl glycol, adipic acid, and isophthalic acid as raw materials (average functional group number = 2, number average molecular weight) = 2,000).
"DMPA" (corresponding to (C) of the present invention): 2,2-dimethylolpropionic acid.
"IPDI" (component constituting (A) of the present invention): isophorone diisocyanate.
"H12MDI" (component constituting (A) of the present invention): Hydrogenated diphenylmethane diisocyanate.
"DOTDL": Dioctyltin dilaurate.
“TEA” (corresponding to (D) of the present invention): Triethylamine.
“KOH” (corresponding to (D) of the present invention): potassium hydroxide (33% aqueous solution).
"NMP": N-methylpyrrolidone.
"DMDPG": Dipropylene glycol dimethyl ether.
<凝集によるポリウレタン樹脂の回収・製造>
実施例1:
合成例1により得られた水性ポリウレタンエマルジョン「PUE−1」を50g小分けして0.1Lサイズのガラス製サンプル瓶に仕込んだ。これに、酸性液体(本発明の(ロ)に相当)として「蟻酸(蟻酸の1N水溶液(キシダ化学(株)製):以下同じ。)」を添加して、水性ポリウレタンエマルジョンのpHを7.0に調製し、ポリウレタン樹脂の凝集の有無についての評価を行った。
同様の手法(「蟻酸」の添加)により、同量の「PUE−1」を仕込んだ0.1Lサイズのガラス製サンプル瓶を複数用意して、水性ポリウレタンエマルジョンのpHを6.0に調製した場合、pHを5.0に調製した場合、参考としてpHを4.0に調製した場合の各々におけるポリウレタン樹脂の凝集の有無について、同様の評価を行った。
さらに、「蟻酸」に代えて、酸性液体(本発明の(ロ)に相当)として「塩酸(塩酸の1N水溶液(キシダ化学(株)製):以下同じ。)」、「酢酸(酢酸の1N水溶液(キシダ化学(株)製):以下同じ。)」、「クエン酸(クエン酸の1N水溶液(キシダ化学(株)製):以下同じ。)」を各々用いて、同様の手法により、ポリウレタン樹脂の凝集の有無について、同様の評価を行った。結果を表2に示す。
<Recovery and production of polyurethane resin by aggregation>
Example 1:
50 g of the aqueous polyurethane emulsion “PUE-1” obtained in Synthesis Example 1 was divided into 0.1 L size glass sample bottles. To this, "formic acid (1N aqueous solution of formic acid (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.): the same applies hereinafter)" was added as an acidic liquid (corresponding to (b) of the present invention) to adjust the pH of the aqueous polyurethane emulsion to 7. It prepared to 0 and the presence or absence of aggregation of a polyurethane resin was evaluated.
By the same method (addition of “formic acid”), a plurality of 0.1 L glass sample bottles charged with the same amount of “PUE-1” were prepared, and the pH of the aqueous polyurethane emulsion was adjusted to 6.0. In this case, when the pH was adjusted to 5.0, the same evaluation was performed for the presence or absence of aggregation of the polyurethane resin in each case where the pH was adjusted to 4.0 as a reference.
Furthermore, instead of “formic acid”, as hydrochloric acid (corresponding to (b) of the present invention) “hydrochloric acid (1N aqueous solution of hydrochloric acid (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.): the same shall apply hereinafter)”, “acetic acid (1N of acetic acid) Aqueous solution (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd .: the same shall apply hereinafter) "and" citric acid (1N aqueous solution of citric acid (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.): hereinafter the same shall apply) " The same evaluation was performed for the presence or absence of resin aggregation. The results are shown in Table 2.
実施例2〜4、比較例1〜5:
実施例1と同様の手法により、水性ポリウレタンエマルジョンである「PUE−2」〜「PUE−9」を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
Examples 2-4, Comparative Examples 1-5:
Evaluation similar to Example 1 was performed using “PUE-2” to “PUE-9”, which are aqueous polyurethane emulsions, in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
ポリウレタン樹脂の凝集の有無についての評価基準:
・「○」:酸性液体を添加後、直ちにポリウレタン樹脂の凝集が顕著に発生し、かつ、凝集した樹脂以外の残液体が透明(クリア)である。
・「△」:酸性液体を添加後1分間静置したところ、ポリウレタン樹脂の凝集は発生しているが、凝集した樹脂以外の残液体が透明ではない。
・「×」:酸性液体を添加後1分間静置したが、ポリウレタン樹脂の凝集が見られない。
なお、酸性液体の添加前における水性ポリウレタンエマルジョン「PUE−1」〜「PUE−9」は、全て「×」評価である。
Evaluation criteria for presence or absence of aggregation of polyurethane resin:
“◯”: Immediately after the addition of the acidic liquid, the polyurethane resin is significantly aggregated, and the remaining liquid other than the aggregated resin is transparent (clear).
“Δ”: When the acidic liquid was added and allowed to stand for 1 minute, the polyurethane resin agglomerated, but the remaining liquid other than the agglomerated resin was not transparent.
-"X": It left still for 1 minute after adding an acidic liquid, but aggregation of a polyurethane resin is not seen.
The aqueous polyurethane emulsions “PUE-1” to “PUE-9” before the addition of the acidic liquid all have “x” evaluation.
<参考:水性ポリウレタンエマルジョンのフィルム評価>
参考例1〜9:
各実施例並びに各比較例において用いられた水性ポリウレタンエマルジョン「PUE−1」〜「PUE−9」について、板ガラスに水性ポリウレタン分散体をキャストして25℃で5日間乾燥させて、20μmの膜厚を有する乾式フィルムを作成した。これらのフィルムを用いて、50℃の温水に浸積させ、72時間後における該フィルムの外観状態を観察する方法により、参考としての耐温水性の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Reference: Film evaluation of aqueous polyurethane emulsion>
Reference Examples 1-9:
About each of the aqueous polyurethane emulsions “PUE-1” to “PUE-9” used in each example and each comparative example, an aqueous polyurethane dispersion was cast on a plate glass and dried at 25 ° C. for 5 days to obtain a film thickness of 20 μm. A dry film having These films were immersed in warm water at 50 ° C., and the hot water resistance as a reference was evaluated by a method of observing the appearance of the film after 72 hours. The evaluation results are shown in Table 3.
フィルムの耐温水性についての評価基準:
・「○」:良好(変化が見られない)。
・「△」:原形は変化がないものの、フィルムにおける白化現象が見受けられる。
・「×」:原形を留めていない(フィルムの一部あるいは全部が溶解している)。
Evaluation criteria for hot water resistance of film:
-“Good”: Good (no change is seen).
-"△": Although the original shape is not changed, a whitening phenomenon in the film is observed.
-"X": The original form is not fastened (a part or all of the film is dissolved).
本発明に用いられる水性ポリウレタンエマルジョンは、塗料、接着剤、繊維処理剤、合成・人工皮革等に好適に用いることができるが、これに加えて、これら一連の製品の製造時において生じる廃液処理が、本発明の回収方法または製造方法(即ち凝集)により樹脂の回収が容易になる。
The water-based polyurethane emulsion used in the present invention can be suitably used for paints, adhesives, fiber treatment agents, synthetic / artificial leathers, etc., but in addition to this, waste liquid treatment that occurs during the production of these series of products can be used. The resin can be easily recovered by the recovery method or the production method (that is, aggregation) of the present invention.
Claims (4)
水性ポリウレタンエマルジョン(イ)が、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(A1−2)から得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有する有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)、及び中和剤(D)を反応させて得られる、酸価が10〜20mgKOH/gのポリウレタン分散体が水中に均一分散かつ乳化してなる水性ポリウレタンエマルジョン
であることを特徴とする、ポリウレタン樹脂の回収方法。 An acidic liquid (B) is added to the aqueous polyurethane emulsion (I) having a hydrogen ion index (pH) of 7.1 to 9.0, and the hydrogen ion index (pH) of the aqueous polyurethane emulsion (I) is set to 5.0. A method of recovering a polyurethane resin by preparing a polyurethane resin by agglomeration and separation, which is prepared to ˜7.0,
Allophanate-modified polyisocyanate (A) obtained from an aqueous polyurethane emulsion (a) obtained from alkoxypoly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (A1-2) containing 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit. An acid obtained by reacting an organic polyisocyanate (A) containing A1), an active hydrogen group-containing compound (B), an anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C), and a neutralizing agent (D) A method for recovering a polyurethane resin, which is an aqueous polyurethane emulsion in which a polyurethane dispersion having a value of 10 to 20 mg KOH / g is uniformly dispersed and emulsified in water.
水性ポリウレタンエマルジョン(イ)が、繰り返し単位中オキシエチレン基を50モル%以上含有するアルコキシポリ(オキシアルキレン)グリコール(A1−1)とヘキサメチレンジイソシアネート(A1−2)から得られるアロファネート変性ポリイソシアネート(A1)を含有する有機ポリイソシアネート(A)、活性水素基含有化合物(B)、アニオン性極性基及び活性水素基含有化合物(C)、及び中和剤(D)を反応させて得られる、酸価が10〜20mgKOH/gのポリウレタン分散体が水中に均一分散かつ乳化してなる水性ポリウレタンエマルジョン
であることを特徴とする、ポリウレタン樹脂の製造方法。 An acidic liquid (B) is added to the aqueous polyurethane emulsion (I) having a hydrogen ion index (pH) of 7.1 to 9.0, and the hydrogen ion index (pH) of the aqueous polyurethane emulsion (I) is set to 5.0. A method for producing a polyurethane resin by preparing a polyurethane resin by agglomeration and separation, which is prepared to ˜7.0,
Allophanate-modified polyisocyanate (A) obtained from an aqueous polyurethane emulsion (a) obtained from alkoxypoly (oxyalkylene) glycol (A1-1) and hexamethylene diisocyanate (A1-2) containing 50 mol% or more of oxyethylene groups in the repeating unit. An acid obtained by reacting an organic polyisocyanate (A) containing A1), an active hydrogen group-containing compound (B), an anionic polar group and active hydrogen group-containing compound (C), and a neutralizing agent (D) A method for producing a polyurethane resin, which is an aqueous polyurethane emulsion in which a polyurethane dispersion having a value of 10 to 20 mg KOH / g is uniformly dispersed and emulsified in water.
The active hydrogen group-containing compound (B) contains at least a polymer polyol (B1) having a number average molecular weight of 500 or more, a low molecular polyamine having a number average molecular weight of less than 500, and / or water (B2). Item 4. A method for producing a polyurethane resin according to Item 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009043125A JP2010195944A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009043125A JP2010195944A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010195944A true JP2010195944A (en) | 2010-09-09 |
Family
ID=42820987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009043125A Pending JP2010195944A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010195944A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011120961A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Canon K.K. | Ink jet ink, ink cartridge and ink jet recording method |
| JP2015003989A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Polyisocyanate composition, method for producing the same, and resin composition |
| JP2016044240A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 東ソー株式会社 | Water-based polyurethane resin emulsion composition, synthetic leather using the composition and surface preparation agent for artificial leather |
| JP2016069437A (en) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 東ソー株式会社 | Aqueous polyurethane resin emulsion composition, artificial leather using the composition, and surface treatment agent for synthetic leather |
| JP2017025423A (en) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | Dic株式会社 | Manufacturing method of solid |
-
2009
- 2009-02-25 JP JP2009043125A patent/JP2010195944A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011120961A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Canon K.K. | Ink jet ink, ink cartridge and ink jet recording method |
| US8911071B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet ink, ink cartridge, and ink jet recording method |
| DE102011120961B4 (en) | 2010-12-16 | 2019-01-31 | Canon K.K. | Inkjet ink and its use |
| JP2015003989A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Polyisocyanate composition, method for producing the same, and resin composition |
| JP2016044240A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 東ソー株式会社 | Water-based polyurethane resin emulsion composition, synthetic leather using the composition and surface preparation agent for artificial leather |
| JP2016069437A (en) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 東ソー株式会社 | Aqueous polyurethane resin emulsion composition, artificial leather using the composition, and surface treatment agent for synthetic leather |
| JP2017025423A (en) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | Dic株式会社 | Manufacturing method of solid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8552109B2 (en) | Aqueous polyurethane resin dispersion, preparation method of the same, and coating composition containing the same | |
| JP3885531B2 (en) | Water-based polyurethane emulsion, water-based adhesive and water-based paint using the same | |
| JP6578636B2 (en) | Aqueous polyurethane resin emulsion composition, synthetic leather using the composition, and surface treatment agent for artificial leather | |
| JP5452794B2 (en) | Aqueous polyurethane resin emulsion coating composition and method for producing the same | |
| CN100580001C (en) | Aqueous polyurethane emulsion, its production method and its use | |
| TW201434964A (en) | Aqueous polyurethane resin dispersion and usage thereof | |
| CA2584487C (en) | Aqueous polyurethane dispersions with improved storage stability | |
| CN101821310B (en) | Aqueous polyurethane resin, coating film, and artificial and synthetic leather | |
| WO2011102442A1 (en) | Polyoxyalkylene alcohol, polyurethane resin, and coating agent including same | |
| KR101277440B1 (en) | Polyurethane Dispersion With Improved Film-Forming Properties | |
| JP2010195944A (en) | Method for recovering polyurethane resin and method for producing polyurethane resin | |
| EP0745625A1 (en) | Aqueous polyurea dispersions with improved hardness and solvent resistance | |
| US20060167203A1 (en) | Liquid carboxy-containing polyester oligomer, water-compatible polyurethane resin, and process for producing the same | |
| JPH11228655A (en) | Polyurethane emulsion for water-based printing ink and water-based printing ink using the same | |
| JPH11293191A (en) | Polyurethane emulsion for water-based printing ink and water-based printing ink using the same | |
| JP5903765B2 (en) | Highly hydrophilic aqueous polyurethane resin dispersion composition | |
| JPH10110094A (en) | Aqueous polyurethane-based emulsion composition and aqueous emulsion paint using the same | |
| JP7167446B2 (en) | Aqueous polyurethane resin composition, artificial leather using said composition, surface treatment agent for leather | |
| CN100580000C (en) | Aqueous polyurethane emulsion, its production method and water-based printing ink using the emulsion | |
| JP6492491B2 (en) | Aqueous polyurethane resin emulsion composition, artificial leather using the composition, and surface treatment agent for synthetic leather | |
| JPH11323252A (en) | Polyurethane emulsion for water-based paint and water-based paint using the same | |
| CN115785381B (en) | Environment-friendly waterborne polyurethane surface layer resin for synthetic leather and preparation method thereof | |
| JP4798532B2 (en) | Emulsion composition for water-based printing ink and water-based printing ink using the same | |
| JP4542393B2 (en) | Polyurethane resin-based aqueous dispersion composition | |
| JP2010229224A (en) | Water-based polyurethane dispersion and water-based paint using the same |