JP2012529541A - ポリ(thf)系ポリウレタン分散体 - Google Patents
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Abstract
Description
A1)互いに異なった少なくとも2つの有機ジ−またはポリイソシアネート、
A2)構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H)を有する互いに異なった少なくとも2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、ここで、関係するジオール前駆体は、400〜8000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%である数平均分子量Mnを有し、
A3)必要に応じて、好ましくは62〜399g/モルの分子量を有するヒドロキシ官能性化合物、および
A4)必要に応じて、非イオン性親水性化剤、
および
1以上のアミノ官能性化合物B)
から得られるポリウレタンを含むポリウレタン水性分散体である。
A1)互いに異なった2つの有機ジ−またはポリイソシアネート、
A2)構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H)を有する互いに異なった2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、ここで、関係するジオール前駆体は、400〜8000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%である数平均分子量Mnを有し、
および
1以上のアミノ官能性化合物B)
からなるポリウレタンを含むポリウレタン水性分散体である。
A)イソシアネート官能性プレポリマーを、
A1)互いに異なった少なくとも2つの有機ジ−またはポリイソシアネート、
A2)構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H)をそれぞれ有する互いに異なった少なくとも2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、ここで、関係するジオール前駆体は、400〜8000g/モル、好ましくは600〜3000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%、好ましくは30〜70%である数平均分子量Mnを有し、
A3)必要に応じて、好ましくは62〜399g/モルの分子量を有するヒドロキシ官能性化合物、および
A4)必要に応じて、非イオン性親水性化剤
から製造し、
および
B)次いで、その遊離NCO基を、1以上のアミノ官能性化合物B)、例えば第1級および/または第2級アミンおよび/またはジアミン等と完全にまたは部分的に反応させ、
このようにして得られたポリウレタンを、工程B)前、工程B)中または工程B)後に分散させることにより製造する。
成分A1)5重量%〜40重量%、
成分A2)55重量%〜90重量%、
成分A3)および/またはB1)の合計0.5重量%〜20重量%、
成分A4)および/またはB2)の合計0.1重量%〜25重量%、ここで、成分A1)〜A4)およびB1)〜B2)の全量を基準として、特に好ましくは0.1重量%〜5重量%のアニオン性または潜在的アニオン性親水性化剤B2)を用いる。
成分A1)5重量%〜35重量%、
成分A2)60重量%〜90重量%、
成分A3)および/またはB1)の合計0.5重量%〜15重量%、
成分A4)および/またはB2)の合計0.1重量%〜15重量%、ここで、成分A1)〜A4)およびB1)〜B2)の全量を基準として、特に好ましくは0.2重量%〜4重量%のアニオン性または潜在的アニオン性親水性化剤B2)を用いる。
成分A1)10重量%〜30重量%、
成分A2)65重量%〜85重量%、
成分A3)および/またはB1)の合計0.5重量%〜14重量%、
成分A4)および/またはB2)の合計0.1重量%〜13.5重量%、ここで、成分A1)〜A4)およびB1)〜B2)の全量を基準として、特に好ましくは0.5重量%〜3.0重量%のアニオン性または潜在的アニオン性親水性化剤B2)を用いる。
〔ジアミノスルホネート〕
NH2−CH2CH2−NH−CH2CH2−SO3Na(水中で45%)
〔PolyTHF(登録商標) 2000〕
ポリテトラメチレングリコールポリオール、OH価56mgKOH/g、数平均分子量2000g/mol(BASF AG、ルートヴィヒスハーフェン、独国)
〔PolyTHF(登録商標) 1000〕
ポリテトラメチレングリコールポリオール、OH価112mgKOH/g、数平均分子量1000g/mol(BASF AG、ルートヴィヒスハーフェン、独国)
〔Polyether LB 25〕
エチレンオキシド/プロピレンオキシドに基づく単官能性ポリエーテル、数平均分子量2250g/mol、OH価25mgKOH/g(Bayer MaterialScience AG、レーフェルクーゼン、独国)
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))425gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))64.0gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))84.5gの混合物を添加し、および該混合物を、100〜115℃において理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン1020gで50℃にて溶解し、次いで、8.4gのエチレンジアミン(成分B1))、ジアミノスルホネート(成分B2))40.6gおよび水173gの溶液を計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水250gを添加することにより行った。次いで真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、蒸留中に増粘が起こり、分散体は得られなかった。
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))78.7gおよびPolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))366.3gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))99.4gを添加し、および該混合物を、100〜115℃において理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン888gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B1))3.5g、ジアミノスルホネート(成分B2))40.6gおよび水247gの溶液を計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水209gを添加することにより行った。次いで真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、24時間後に分離相中に存在する粗い粒子分散体が得られた。
固形分: 53%
粒度(LCS): 1050nm
粘度: 1400mPas
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))450gおよびPolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))2100gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))225.8gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))298.4gの混合物を添加し、および該混合物を、100〜115℃において理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン5460gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B1))29.5g、ジアミノスルホネート(成分B2))143.2gおよび水610gの溶液を計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水1880gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
固形分: 56%
粒度(LCS): 276nm
粘度: 1000mPas
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))450gおよびPolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))2100gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))225.8gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))298.4gの混合物を添加し、および該混合物を、100〜115℃において理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン5460gで50℃にて溶解し、次いで、ジアミノスルホネート(成分B2))351gおよび水610gの溶液を計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水1880gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
固形分: 42%
粒度: 1370mPas
粘度: 1000mPas
PolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))1645g、PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))352.5gおよび158.6gのpolyether LB 25(成分A4))を70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))177gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))234gの混合物を70℃にて5分以内に添加し、および該混合物を、理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン4560gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B))23.1gおよびイソホロンジアミン(成分B))45.2gの溶液を10分以内に計量投入した。第2撹拌時間は10分であった。次に、分散を、10分以内に水1650gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を、49%の固形分で得た。
粒度: 255nm
粘度: 420mPas
PolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))280.0g、PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2b))40.0g、トリメチロールプロパン(成分A3))1.8gおよびpolyether LB 25(成分A4))140.4gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))23.5gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))31.1gの混合物を70℃にて5分以内に添加し、および該混合物を、理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン920gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B))2.6gの水19.3g中での溶液を、10分以内に計量投入した。第2撹拌時間は10分であった。次に、分散を、10分以内に水1040gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を、43%の固形分で得た。蒸留からの水の損失は、水を補充することにより補い、粘度は、混合物が容易に撹拌できるまで水を添加することにより調節した。
粒度(LCS): 69nm
粘度: 2150mPas
PolyTHF(登録商標) 2000(成分A2a))262.5gおよびPolyTHF(登録商標) 2900(成分A2b))163.1gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))28.2gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))37.3gの混合物を添加し、該混合物を100〜115℃にて理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン870gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B1))3.0g、ジアミノスルホネート(成分B2))22.8gおよび水85gの溶液を、計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水450gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を、水を補充しながら行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
固形分: 51%
粒度(LCS): 201nm
粘度: 512mPas
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))72.8gおよびPolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))340gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))36.5gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))48.2gの混合物を添加し、該混合物を100〜115℃にて理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン880gで50℃にて溶解し、次いで、エチレンジアミン(成分B1))2.5g、ジエチレントリアミン(成分B1))2.8g、ジアミノスルホネート(成分B2))22.0gおよび水102gの溶液を、計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水400gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
固形分: 50%
粒度(LCS): 294nm
粘度: 312mPas
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))75.0gおよびPolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))350gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))37.6gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))49.7gの混合物を添加し、該混合物を100〜115℃にて理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン910gで50℃にて溶解し、次いで、イソホロンジアミン(成分B1))13.9g、ジアミノスルホネート(成分B2))23.9gおよび水170gの溶液を、計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水360gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
固形分: 49%
粒度(LCS): 208nm
粘度: 132mPas
PolyTHF(登録商標) 1000(成分A2a))84.4g、PolyTHF(登録商標) 2000(成分A2b))393gおよびpolyether LB 25(成分A4))10.0gを70℃に加熱した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(成分A1))53.3gおよびイソホロンジイソシアネート(成分A1))70.4gの混合物を添加し、該混合物を100〜115℃にて理論NCO価をわずかに下回るまで撹拌した。完成プレポリマーをアセトン1000gで50℃にて溶解し、次いで、イソホロンジアミン(成分B1))26.2g、エチレンジアミン(成分B1))5.6g、ジアミノスルホネート(成分B2))13.9gおよび水250gの溶液を計量投入した。第2撹拌時間は15分であった。次に、分散を、水130gを添加することにより行った。次いで、真空下での蒸留による溶媒の除去を行い、長期間の貯蔵寿命を有する分散体を得た。
粒度(LCS): 232nm
粘度: 160mPas
試験のために、分散体を、増粘剤としてBorchi Gel ALAを用いて噴霧可能な粘度に調節し、500μm厚湿潤フィルムを艶消剥離紙上に塗布した。乾燥は、50℃にて行い、次いで状態調節を、3分間150℃にて行った。得られたフィルムについて、DIN53504に従う引張試験を行った。
Claims (10)
- A1)互いに異なった少なくとも2つの有機ジ−またはポリイソシアネート、
A2)構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H)を有する互いに異なった少なくとも2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、ここで、関係するジオール前駆体は、400〜8000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%である数平均分子量Mnを有し、
A3)必要に応じて、好ましくは62〜399g/モルの分子量を有するヒドロキシ官能性化合物、および
A4)必要に応じて、非イオン性親水性化剤、
および
1以上のアミノ官能性化合物B)
から得られるポリウレタンを含み、ポリウレタンの全質量を基準として20重量%未満の400〜8000g/モルの数平均分子量Mnを有するジオール前駆体を含有し、該ジオール前駆体は、A2)に相当しないことを特徴とする、ポリウレタン水性分散体。 - ポリウレタンの数平均分子量は、1000および200000g/モルの間の範囲、好ましくは5000〜150000g/モルの間の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン水性分散体。
- 成分A2)として、構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H))を有する互いに異なった2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、関係するジオール前駆体が、400〜8000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%である数平均分子量Mnを有することを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン水性分散体。
- 成分A1)として、互いに異なった少なくとも2つの有機ジイソシアネートを用いることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体。
- 成分A1)として、互いに異なった2つの有機ジイソシアネートを用いることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体。
- ポリウレタンは、アニオン性基、好ましくはスルホネート基を含有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体。
- イソシアネート官能性プレポリマーを、
A1)互いに異なった少なくとも2つの有機ジ−またはポリイソシアネート、
A2)構造(HO−(CH2−CH2−CH2−CH2−O)x−H)を有する互いに異なった少なくとも2つのポリ(テトラメチレングリコール)ポリエーテルジオールA2a)およびA2b)、ここで、関係するジオール前駆体は、400〜8000g/モル、好ましくは600〜3000g/モルの数平均分子量Mnで存在し、およびより低いモル質量を有するジオールA2a)は、より高いモル質量を有するジオールA2b)の数平均分子量Mnの10〜80%、好ましくは30〜70%である数平均分子量Mnを有し、
A3)必要に応じて、好ましくは62〜399g/モルの分子量を有するヒドロキシ官能性化合物、および
A4)必要に応じて、非イオン性親水性化剤
から製造し、
および
C)次いで、前記イソシアネート官能性プレポリマーの遊離NCO基を、1以上のアミノ官能性化合物B)、例えば第1級および/または第2級アミンおよび/またはジアミン等と完全にまたは部分的に反応させ、
このようにして得られたポリウレタンを、工程B)前、工程B)中または工程B)後に分散させることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体を含有する組成物の、被覆組成物、接着剤またはシーラントとしての使用。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体を含有する組成物の、被覆組成物、接着剤またはシーラントとしての繊維系基材上での使用。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のポリウレタン水性分散体を用いて製造、被覆、結合または封止された繊維系基材を含有する物体または物品。
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