JPH10204145A - Polyurethane urea and compositions thereof - Google Patents
Polyurethane urea and compositions thereofInfo
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- JPH10204145A JPH10204145A JP2090797A JP2090797A JPH10204145A JP H10204145 A JPH10204145 A JP H10204145A JP 2090797 A JP2090797 A JP 2090797A JP 2090797 A JP2090797 A JP 2090797A JP H10204145 A JPH10204145 A JP H10204145A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性および接着性に
優れたポリウレタンウレアを製造する。
【解決手段】 有機ジイソシアネート、高分子ジオール
および鎖延長剤として3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン
を反応させて得られた数平均分子量が2,000〜10
0,000のポリウレタンウレア。(57) [Problem] To produce a polyurethane urea excellent in abrasion resistance, heat resistance, chemical resistance and adhesiveness. SOLUTION: An organic diisocyanate, a polymer diol and 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane are reacted as a chain extender. Number average molecular weight of 2,000 to 10
0000 polyurethane urea.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタンウレ
アに関するものである。さらに詳しくは、他種プラスチ
ック類、例えばポリプロピレン、ポリアクリレート、ア
ルキッド樹脂等に対して高い接着性を有し、耐摩耗性、
耐熱性、耐薬品性等の各種性能に優れ、印刷インキ用バ
インダー、塗料用樹脂、コーティング剤および接着剤等
の広範な用途に対して極めて有用なポリウレタンウレア
に関する。The present invention relates to a polyurethane urea. More specifically, it has high adhesion to other kinds of plastics, such as polypropylene, polyacrylate, and alkyd resin, and has abrasion resistance,
The present invention relates to a polyurethane urea which is excellent in various properties such as heat resistance and chemical resistance, and is extremely useful for a wide range of uses such as binders for printing inks, resins for coatings, coating agents and adhesives.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からポリウレタンウレアは有機ジイ
ソシアネート、高分子ジオール、有機ポリアミンからな
る鎖延長剤および必要により末端停止剤を反応させて製
造されている。このうち鎖延長剤に耐熱性、耐薬品性を
向上する目的で低分子ジアミン化合物が用いられる。し
かし、これまで用いられていた低分子ジアミン化合物を
用いたポリウレタンウレアは耐摩耗性、耐熱性、耐薬品
性および力学的性能において未だ十分に満足のゆくもの
ではなく、改善の余地があった。また、従来のポリウレ
タンウレアはポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオ
レフィン基材に対する接着性に乏しく、その接着力を向
上したポリウレタンウレアの開発が望まれていた。以下
印刷インキ用バインダーを例に詳細を説明する。2. Description of the Related Art Conventionally, polyurethane urea has been produced by reacting a chain extender comprising an organic diisocyanate, a polymer diol, an organic polyamine and, if necessary, a terminal stopper. Among them, a low molecular weight diamine compound is used as a chain extender for the purpose of improving heat resistance and chemical resistance. However, the polyurethane urea using a low molecular weight diamine compound which has been used so far has not been sufficiently satisfactory in abrasion resistance, heat resistance, chemical resistance and mechanical performance, and there is room for improvement. Further, conventional polyurethane ureas have poor adhesion to polyolefin substrates such as polypropylene and polyethylene, and development of polyurethane ureas having improved adhesion has been desired. Hereinafter, the binder will be described in detail using a printing ink binder as an example.
【0003】今日、印刷インキ用バインダーには、ポリ
オレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロン
フィルムといった各種プラスチックフィルムに対して幅
広い適性を有するポリウレタンウレアが広く用いられて
いる。これらポリウレタンウレアをバインダーとした印
刷インキは、印刷した後に施される後加工の種類によっ
て、一液型で用いる場合とポリイソシアネート化合物を
混合して二液型で用いる場合がある。特に食品包装用途
においては、ボイル殺菌、レトルト殺菌工程が行われる
用途があり、印刷インキにおいても接着性、耐熱性、耐
薬品性といった要求性能が厳しく、通常は二液型で用い
られる場合が多い。しかし、二液型の場合、貯蔵安定性
の点から使用直前にポリイソシアネート化合物を混合し
なければならず、可使時間に制限があり作業が煩雑であ
った。さらに残肉安定性に欠け、その再使用が困難であ
るなどの欠点があった。[0003] Today, polyurethane urea, which has a wide suitability for various plastic films such as polyolefin films, polyester films and nylon films, is widely used as a binder for printing ink. Depending on the type of post-processing performed after printing, these printing inks using polyurethaneurea as a binder may be used in a one-pack type or in a two-pack type by mixing a polyisocyanate compound. Especially in food packaging applications, there are applications where boil sterilization and retort sterilization processes are performed, and even in printing inks, the required performance such as adhesiveness, heat resistance, chemical resistance is strict, and usually it is often used in a two-pack type . However, in the case of the two-pack type, the polyisocyanate compound must be mixed immediately before use from the viewpoint of storage stability, so that the working time is limited and the operation is complicated. In addition, there are disadvantages such as lack of stability of the remaining meat, making it difficult to reuse the remaining meat.
【0004】また、レトルト殺菌工程は行われないが、
透明基材をベースとした包装材分野においては二軸延伸
ポリプロピレンを基材フィルムとしアンカーコート剤を
用いずに、直接溶融ポリプロピレンでラミネート加工
(PPダイレクトラミネートという。)する用途があ
る。こうした用途に対して従来のポリウレタンウレアで
は十分なラミネート強度が得られないという欠点があっ
た。[0004] In addition, although the retort sterilization step is not performed,
In the field of packaging materials based on transparent substrates, there is an application in which biaxially oriented polypropylene is used as a substrate film and lamination processing is directly performed with melted polypropylene without using an anchor coating agent (referred to as PP direct lamination). For such applications, conventional polyurethane urea has a disadvantage that sufficient lamination strength cannot be obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らはポ
リオレフィンを含む各種プラスチック類に対して高い接
着性を有し、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性等の各種性能
に優れたポリウレタンウレアを製造すべく鋭意検討を行
った。本発明の目的は、上記問題を解決したポリウレタ
ンウレア、即ち、一液で用いた場合でもポリオレフィン
を含む種々のプラスチック類に対する十分な接着性を有
し、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性に優れたポリウレタン
ウレアを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors have developed a polyurethane urea having high adhesiveness to various plastics including polyolefins and excellent in various performances such as abrasion resistance, heat resistance and chemical resistance. Intensive investigations to produce. An object of the present invention is to solve the above problems, polyurethane urea, that is, have sufficient adhesion to various plastics including polyolefin even when used in one liquid, abrasion resistance, heat resistance, chemical resistance. It is to provide an excellent polyurethane urea.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するべく検討を重ねた結果、ポリウレタンウレア
を製造する際に用いる、鎖延長剤として働くポリアミン
に特定のジアミン化合物を用いることにより、前記課題
を解決する優れたポリウレタンウレアが得られるとの知
見を得て、本発明を完成した。その要旨とするところ
は、(a)有機ジイソシアネート、(b)高分子ジオー
ル、(c)3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)
−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン及び必要に
より(d)末端停止剤を反応して得られる数平均分子量
が2,000〜100,000のポリウレタンウレアで
ある。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a specific diamine compound is used as a polyamine serving as a chain extender used in the production of polyurethane urea. As a result, the present inventors have found that an excellent polyurethane urea that solves the above problems can be obtained, and thus completed the present invention. The main points are (a) organic diisocyanate, (b) polymer diol, (c) 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl)
Polyurethane urea having a number average molecular weight of 2,000 to 100,000 obtained by reacting tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane and, if necessary, (d) a terminal stopper.
【0007】また、本発明は、(a)有機ジイソシアネ
ート、(b)高分子ジオール、(c)3(4),8
(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ〔5.2.
1.02,6 〕デカン及び必要により用いる(d)末端停
止剤に、更に、(e)塩素含有率が5〜50重量%であ
り、数平均分子量が1,000〜50,000である、
少なくとも1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィン
および、または(f)数平均分子量が500〜10,0
00の、分子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポ
リオレフィン化合物を加えて反応させて得られる数平均
分子量が2,000〜100,000のポリウレタンウ
レアを要旨とするものである。The present invention also relates to (a) an organic diisocyanate, (b) a polymer diol, (c) 3 (4), 8
(9) -Bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.
1.0 2,6 ] decane and optionally (d) a terminal terminator, (e) a chlorine content of 5 to 50% by weight, and a number average molecular weight of 1,000 to 50,000. ,
A chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and / or (f) a number average molecular weight of 500 to 10,000.
The gist of the present invention is a polyurethane urea having a number average molecular weight of 2,000 to 100,000 obtained by adding and reacting a polyolefin compound having at least one hydroxyl group at a molecular terminal.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明で用いる(a)成分の有機
ジイソシアネートとしては2,4−もしくは2,6−ト
リレンジイソシアネート、キシリ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、パ
ラ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、トリジンジイソシアネート等の芳香族
ジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチル
キシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族
ジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、プロピ
レンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,
2,4−もしくは2,4,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート、1,6−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、1,4−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイ
ソシアネート(水添TDI)、1−イソシアネート−3
−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシク
ロヘキサン(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘ
キシル−4,4′−ジイソシアネート等の脂環族ジイソ
シアネート等が例示される。これらは単独使用でも2種
以上の併用でもよい。なお、印刷インキ用バインダーと
しては、IPDI等の脂環族ジイソシアネートが好まし
い。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As the organic diisocyanate of the component (a) used in the present invention, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, 2,5-naphthalenediisocyanate, aromatic diisocyanate such as tolidine diisocyanate, aliphatic diisocyanate having an aromatic ring such as α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, methylene diisocyanate, propylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,
Aliphatic diisocyanate such as 2,4- or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate (hydrogenated TDI), 1-isocyanate-3
Alicyclic diisocyanates such as -isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, and isopropylidenedicyclohexyl-4,4'-diisocyanate; These may be used alone or in combination of two or more. In addition, as a binder for printing ink, an alicyclic diisocyanate such as IPDI is preferable.
【0009】本発明に用いる(b)成分の高分子ジオー
ル成分としてはポリウレタン製造に通常用いられている
ものが使用でき、例えばポリエーテルジオール、ポリエ
ステルジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリ
カーボネートジオールおよびこれら2種類以上の混合物
が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、アルキ
レンオキシドを単独または共重合させて得られるもの、
例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリエチレンプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエー
テルグリコール、ポリオクタメチレンエーテルグリコー
ル等が挙げられる。As the high molecular weight diol component (b) used in the present invention, those generally used in the production of polyurethane can be used. For example, polyether diol, polyester diol, polyether ester diol, polycarbonate diol and these two types A mixture of the above is mentioned. As the polyether diol, those obtained by homogenizing or copolymerizing an alkylene oxide,
Examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene propylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol, polyoctamethylene ether glycol, and the like.
【0010】ポリエステルジオールとしてはジカルボン
酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、
フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)またはそれらの無
水物とグリコール(エチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコ
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、2,3−ブタンジオー
ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオー
ル、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオ
ール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオ
ール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,
2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−
エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル
−2,5−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−ヘキシ
ル−1,3−プロパンジオール、1,8−オクタンジオ
ール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9
−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキ
シメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリ
レングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の
芳香環を有するグリコール、C1-18アルキルジエタノー
ルアミン等のアルキルジアルカノールアミン等)とを重
縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペー
ト、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジ
ペート、ポリエチレンプロピレンアジペート等、または
前記グリコール類を開始剤として用いた1種または2種
以上のラクトンを開環重合して得られるポリラクトンジ
オール、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリメチ
ルバレロラクトンジオール等が挙げられる。As the polyester diol, dicarboxylic acids (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid,
Fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc. or their anhydrides and glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butane) Diol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl- 1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,
2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-
Ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 2-butyl-2-hexyl-1,3-propanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1, 8-octanediol, 1,9
- aliphatic glycols such nonanediol, alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane, xylylene glycol, glycol having an aromatic ring such as bishydroxyethoxybenzene, alkyl dialkanolamine such as C 1-18 alkyl diethanolamine) , Such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene propylene adipate, or one or more lactones using the above glycols as an initiator. Polylactone diols obtained by polymerization, for example, polycaprolactone diol, polymethyl valerolactone diol and the like can be mentioned.
【0011】ポリエーテルエステルジオールとしてはエ
ーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合
物を前記ジカルボン酸またはそれらの無水物と反応させ
るか、またはポリエステルグリコールにアルキレンオキ
シドを反応させることによって得られるもの、例えばポ
リ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペート等が挙げ
られる。The polyetherester diol is obtained by reacting a mixture with an ether group-containing diol or another glycol with the above-mentioned dicarboxylic acid or anhydride thereof, or by reacting a polyester glycol with an alkylene oxide, for example, And poly (polytetramethylene ether) adipate.
【0012】ポリカーボネートジオールとしては、前記
グリコールまたは各種高分子ジオール類とジメチルカー
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、エチレンカーボネート等とから、脱アルコールま
たは脱グリコール反応によって得られるもの、例えばポ
リ(1,6−ヘキシレン)カーボネート、ポリ(3−メ
チル−1,5−ペンチレン)カーボネート等が挙げられ
る。Examples of the polycarbonate diol include those obtained by subjecting the above-mentioned glycol or various polymer diols to dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate or the like by a dealcohol or glycol removal reaction, for example, poly (1,6- Hexylene) carbonate, poly (3-methyl-1,5-pentylene) carbonate and the like.
【0013】なお、グリコールのうち一部をグリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタン
トリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の
3価以上の多価アルコールに置換することができる。こ
の場合、用いる3価以上の多価アルコールはグリコール
の20モル%以下とするのが望ましい。用いる3価以上
の多価アルコールが20モル%を越える場合、得られる
ポリウレタンウレアの溶解性が低下する等の問題を生じ
る可能性がある。A part of the glycol is glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane,
It can be substituted by a trihydric or higher polyhydric alcohol such as 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, sorbitol and pentaerythritol. In this case, the trihydric or higher polyhydric alcohol used is desirably 20 mol% or less of the glycol. When the amount of the trihydric or higher polyhydric alcohol used exceeds 20 mol%, problems such as a decrease in the solubility of the obtained polyurethane urea may occur.
【0014】高分子ジオールの数平均分子量は通常50
0〜10,000、好ましくは1,000〜6,000
である。さらに好ましくは、2,000〜4,000で
ある。高分子ポリオールの数平均分子量が500未満の
場合には、得られるポリウレタンウレアの皮膜強度が低
下する可能性がある。また、10,000を越える場合
には、得られるポリウレタンウレアの耐摩耗性、耐熱
性、耐薬品性が低下する可能性がある。The number average molecular weight of the high molecular weight diol is usually 50
0 to 10,000, preferably 1,000 to 6,000
It is. More preferably, it is 2,000 to 4,000. When the number average molecular weight of the high molecular weight polyol is less than 500, the film strength of the obtained polyurethane urea may be reduced. On the other hand, when it exceeds 10,000, the abrasion resistance, heat resistance and chemical resistance of the obtained polyurethane urea may be reduced.
【0015】本発明で用いる(c)成分の3(4),8
(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ〔5.2.
1.02,6 〕デカンは、ジシクロペンタジエンにコバル
トまたはロジウム触媒の存在下に一酸化炭素および水素
を反応させることによってトリシクロデカンアルデヒド
を得て、次いで、公知の方法でホルミル基を還元アミノ
化することによって合成され(詳しくは、特公平2−4
8556号公報参照のこと。)、下記の構造式(1)を
有するものである。Component (c) 3 (4), 8 used in the present invention
(9) -Bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.
1.0 2,6 ] decane is obtained by reacting dicyclopentadiene with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a cobalt or rhodium catalyst to obtain tricyclodecanealdehyde, and then reducing the formyl group by a known method. It is synthesized by amination (for details, see
See No. 8556. ) Having the following structural formula (1).
【0016】[0016]
【化1】 Embedded image
【0017】鎖延長剤として働くトリシクロジアミン、
3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)−トリシク
ロ〔5.2.1.02,6 〕デカンは、以下に述べる他の
鎖延長剤と併用することも可能である。つまり、ポリエ
ステルポリオールの原料として用いられる分子量500
未満の低分子ジオール化合物、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等
の脂肪族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒド
ロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコールといった
グリコール類や、低分子ジアミン化合物、例えば2,4
−もしくは2,6−トリレンジアミン、キシリレンジア
ミン、4,4′−ジフェニルメタンジアミン等の芳香族
ジアミン、エチレンジアミン、1,2−プロピレンジア
ミン、1,6−ヘキサンジアミン、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジアミン、2−メチル−1,5−ペン
タンジアミン、2,2,4−もしくは2,4,4−トリ
メチルヘキサンジアミン、2−ブチル−2−エチル−
1,5−ペンタンジアミン、1,8−オクタンジアミ
ン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミ
ン等の脂肪族ジアミン、1−アミノ−3−アミノメチル
−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPD
A)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジアミン(水
添MDA)、イソプロピリデンシクロヘキシル−4,
4′−ジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、
1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂環族ジ
アミン等である。この場合、前記トリシクロデカンジア
ミンと併用する他の鎖延長剤は全鎖延長剤量の60モル
%以下とするのが好ましい。60モル%を越えて用いた
場合、目的とする耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性等におけ
る十分な効果が得られない可能性がある。Tricyclodiamine acting as a chain extender,
3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane can be used in combination with other chain extenders described below. That is, the molecular weight of 500 used as a raw material of the polyester polyol
Less than low molecular diol compounds, for example, ethylene glycol, propylene glycol, aliphatic glycols such as 1,4-butanediol, xylylene glycol, glycols such as aromatic glycols such as bishydroxyethoxybenzene, and low molecular diamine compounds, for example 2,4
-Or an aromatic diamine such as 2,6-tolylenediamine, xylylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,6-hexanediamine, 2,2-dimethyl-
1,3-propanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexanediamine, 2-butyl-2-ethyl-
Aliphatic diamines such as 1,5-pentanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, and 1,10-decanediamine; 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane ( IPD
A), 4,4'-dicyclohexylmethanediamine (hydrogenated MDA), isopropylidenecyclohexyl-4,
4'-diamine, 1,4-diaminocyclohexane,
Alicyclic diamines such as 1,3-bisaminomethylcyclohexane; In this case, the amount of the other chain extender used in combination with the tricyclodecanediamine is preferably not more than 60 mol% of the total amount of the chain extender. If it is used in an amount exceeding 60 mol%, it may not be possible to obtain a sufficient effect on the intended abrasion resistance, heat resistance, chemical resistance and the like.
【0018】また、必要により使用される(d)成分の
末端停止剤としては、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、イソブチルアルコール等の
モノアルコール、モノエチルアミン、n−プロピルアミ
ン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n
−ブチルアミン等のモノアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン等が挙
げられる。The terminal terminating agent of the component (d) used as necessary includes monoalcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol and isobutyl alcohol, monoethylamine, and the like. n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, di-n
Monoamines such as -butylamine, and alkanolamines such as monoethanolamine and diethanolamine.
【0019】本発明において、ポリウレタンウレアは次
のような方法で製造できる。例えば、(a)有機ジイソ
シアネートと(b)高分子ジオール、場合により(c)
鎖延長剤の一部とをイソシアネート基過剰のモル比で反
応させて末端イソシアネート基のプレポリマーをつく
り、溶剤で希釈し、次いで(c)鎖延長剤で高分子量化
するプレポリマー法、あるいは、(a)有機ジイソシア
ネート、(b)高分子ジオール、(c)鎖延長剤を一括
で反応するワンショット法等である。In the present invention, polyurethane urea can be produced by the following method. For example, (a) an organic diisocyanate and (b) a polymeric diol, optionally (c)
A prepolymer method of reacting a part of the chain extender with an isocyanate group excess molar ratio to form a prepolymer having terminal isocyanate groups, diluting with a solvent, and then (c) increasing the molecular weight with a chain extender, or For example, a one-shot method in which (a) an organic diisocyanate, (b) a polymer diol, and (c) a chain extender are reacted at once.
【0020】プレポリマー法において末端イソシアネー
ト基のプレポリマー化反応時の構成成分の添加順序に特
に制限はなく、必要に応じてプレポリマー化反応途中に
適宜、有機ジイソシアネートモノマーを再添加すること
も可能である。プレポリマーを製造するにあたり、イソ
シアネート基と水酸基の反応比は1.1/1〜10/1
であることが好ましい。反応比が1.1/1より小さい
場合には耐熱性、皮膜強度が低下する可能性があり、1
0/1より大きい場合には各種プラスチックに対する接
着性が低下する可能性がある。In the prepolymer method, there is no particular limitation on the order of addition of the components during the prepolymerization reaction of the terminal isocyanate groups, and the organic diisocyanate monomer can be added again as needed during the prepolymerization reaction. It is. In producing the prepolymer, the reaction ratio between the isocyanate group and the hydroxyl group is 1.1 / 1 to 10/1.
It is preferred that When the reaction ratio is less than 1.1 / 1, heat resistance and film strength may be reduced, and 1
If it is larger than 0/1, the adhesion to various plastics may be reduced.
【0021】また、ポリウレタンウレアを製造するにあ
たり、鎖延長剤の水酸基およびアミノ基の合計は、プレ
ポリマーのイソシアネート基1当量に対して、通常0.
5〜1.2当量、好ましくは0.8〜1.1当量であ
る。鎖延長剤の水酸基およびアミノ基の合計量が0.5
当量よりも小さい場合、ポリウレタンウレアの分子量が
低いため耐熱性、皮膜強度が低下する可能性がある。ま
た、1.2当量よりも過剰の場合には溶液中に過剰のモ
ノマーが残存し、結果として臭気や耐熱性の低下といっ
た問題を引き起こす可能性がある。さらに鎖延長剤中の
グリコールまたはジアミンと、モノアルコールまたはモ
ノアミンとの当量比は1/2〜100/2の範囲内にあ
る必要がある。1/2より小さい場合には耐摩耗性、耐
薬品性が低下する可能性があり、100/2より大きい
場合には高分子量化し樹脂粘度が増大して作業性が低下
する可能性がある。また、必要に応じて使用される末端
停止剤の添加方法は、鎖延長反応前に反応させる、ある
いは鎖延長剤と同時に添加する、あるいは鎖延長反応終
了後添加して反応を完結する等のいずれの方法でもよ
い。In producing the polyurethane urea, the total of the hydroxyl group and the amino group of the chain extender is usually 0.1 to 1 equivalent of the isocyanate group of the prepolymer.
It is 5 to 1.2 equivalents, preferably 0.8 to 1.1 equivalents. The total amount of hydroxyl groups and amino groups of the chain extender is 0.5
When it is smaller than the equivalent, heat resistance and film strength may be reduced due to low molecular weight of the polyurethane urea. If the amount is more than 1.2 equivalents, an excessive amount of monomer remains in the solution, which may cause a problem such as a bad smell and a decrease in heat resistance. Further, the equivalent ratio of the glycol or diamine to the monoalcohol or monoamine in the chain extender needs to be in the range of 1/2 to 100/2. If it is smaller than 1/2, the abrasion resistance and chemical resistance may be reduced. If it is larger than 100/2, the molecular weight may be increased and the viscosity of the resin may be increased, resulting in a decrease in workability. The method of adding the terminal terminator used as necessary may be any of reacting before the chain extension reaction, adding at the same time as the chain extension agent, or adding after the completion of the chain extension reaction to complete the reaction. Method may be used.
【0022】使用される溶剤としては、例えばエタノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、
テトラヒドロフラン等のエーテル類、ヘキサン、シクロ
ヘキサン等の炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類、クロルベンゼン、トリクレン、パークレン等のハロ
ゲン化炭化水素類、ジメチルスルホキシド、N−メチル
−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド等の非プロト
ン性極性溶媒およびそれらの2種以上の混合物が挙げら
れる。Examples of the solvent used include alcohols such as ethanol, isopropanol and n-butanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; dioxane;
Ethers such as tetrahydrofuran, hydrocarbons such as hexane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, tricrene, and perchrene; Examples include aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethylformamide, and mixtures of two or more thereof.
【0023】反応は触媒を用いることも可能である。ウ
レタン化反応を促進する触媒としては、例えばトリエチ
ルアミン、ジメチルアニリン等の3級アミン系触媒また
は有機スズ、有機亜鉛等の有機金属系触媒が挙げられ
る。斯くの如く得られる本発明のポリウレタンウレアの
数平均分子量は、通常2,000〜100,000の範
囲とするのが好ましい。下限としてより好ましくは5,
000以上、さらに好ましくは10,000以上であ
る。上限としてより好ましくは80,000以下、さら
に好ましくは50,000以下である。2,000未満
の場合には、これをバインダーとして用いた印刷インキ
および塗料の乾燥性、耐ブロッキング性、皮膜強度、耐
油性等が低下する可能性がある。一方、100,000
を越える場合にはポリウレタンウレア溶液の粘度が高い
ために取り扱いが困難になり、得られる印刷インキおよ
び塗料の光沢が低下し、また再溶解性等も低下する可能
性がある。また、ポリウレタンウレア溶液の樹脂濃度は
特に制限されないが、作業性を考慮して適宜決定されれ
ばよく、通常は15〜60重量%、粘度は50〜10
0,000mPa・sが実用上好適である。ポリオレフ
ィン基材との密着性を良好とするために少なくとも1個
の水酸基を有する塩素化ポリオレフィンおよび、または
分子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレフ
ィン化合物を反応成分に加えることが好ましい。The reaction can use a catalyst. Examples of the catalyst that promotes the urethanization reaction include tertiary amine catalysts such as triethylamine and dimethylaniline, and organometallic catalysts such as organotin and organozinc. The number average molecular weight of the thus obtained polyurethane urea of the present invention is usually preferably in the range of 2,000 to 100,000. More preferably, the lower limit is 5,
000 or more, more preferably 10,000 or more. The upper limit is more preferably 80,000 or less, and even more preferably 50,000 or less. If it is less than 2,000, the drying properties, blocking resistance, film strength, oil resistance, etc. of the printing ink and paint using this as a binder may be reduced. On the other hand, 100,000
When it exceeds, the handling becomes difficult due to the high viscosity of the polyurethane urea solution, the gloss of the obtained printing ink and paint may be reduced, and the resolubility may also be reduced. The resin concentration of the polyurethane urea solution is not particularly limited, but may be appropriately determined in consideration of workability, and is usually 15 to 60% by weight, and the viscosity is 50 to 10%.
000 mPa · s is practically suitable. In order to improve the adhesion to the polyolefin substrate, it is preferable to add a chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and / or a polyolefin compound having at least one hydroxyl group at a molecular terminal to the reaction component.
【0024】次に、本発明に用いる(e)成分の少なく
とも1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィンは、特
に限定されるものではないが、その製造例として例え
ば、塩素化ポリプロピレンと水酸基を有しかつラジカル
重合性の二重結合を有する化合物を公知の方法で反応さ
せること等が挙げられる。少なくとも1個の水酸基を有
する塩素化ポリオレフィンの塩素含有率としては、5〜
50重量%のものが好ましく、より好ましくは15〜4
0重量%である。さらに好ましくは20〜35重量%で
ある。塩素含有率が5重量%未満の場合には有機溶剤に
対する溶解性が低下する可能性があり、50重量%を越
えた場合にはポリオレフィンや他の基材に対する密着性
が低下する可能性がある。また、分子量としては数平均
分子量で1,000〜50,000が好ましく、より好
ましくは3,000〜30,000である。さらに好ま
しくは5,000〜20,000である。数平均分子量
が1,000未満の場合にはブロッキング性が低下する
可能性があり、50,000を越えた場合にはポリウレ
タンウレア部分との相溶性および有機溶媒に対する溶解
性が低下する可能性がある。ポリプロピレンへの密着性
に特に好ましいのは少なくとも1個の水酸基を有する塩
素化ポリプロピレンである。Next, the chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group as the component (e) used in the present invention is not particularly limited, but examples of its production include, for example, chlorinated polypropylene and hydroxyl group. And reacting a compound having a radical polymerizable double bond by a known method. The chlorine content of the chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group is 5 to 5.
It is preferably 50% by weight, more preferably 15 to 4%.
0% by weight. More preferably, the content is 20 to 35% by weight. If the chlorine content is less than 5% by weight, the solubility in organic solvents may decrease. If the chlorine content exceeds 50% by weight, the adhesion to polyolefins and other substrates may decrease. . The molecular weight is preferably from 1,000 to 50,000, more preferably from 3,000 to 30,000, in number average molecular weight. More preferably, it is 5,000 to 20,000. If the number average molecular weight is less than 1,000, the blocking property may decrease. If it exceeds 50,000, the compatibility with the polyurethane urea portion and the solubility in organic solvents may decrease. is there. Particularly preferred for adhesion to polypropylene is chlorinated polypropylene having at least one hydroxyl group.
【0025】また、本発明に用いる(f)成分の分子末
端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレフィン化
合物としては、その分子量が通常500〜10,00
0、好ましくは1,000〜5,000のものである。
分子量500未満では密着性向上の効果が乏しく、分子
量10,000を越えるとポリウレタンウレアとの相溶
性および有機溶媒に対する溶解度が著しく低下する。分
子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレフィ
ン化合物としては、ブタジエンホモポリマーまたはコポ
リマー(スチレンブタジエンコポリマー、アクリロニト
リルブタジエンコポリマー)の水酸基末端ブタジエン重
合体にラネーニッケル触媒、ルテニウム触媒等を用いる
公知の方法で水素添加した水素添加型ポリブタジエン
や、水酸基末端水素添加型ポリイソプレン等が挙げられ
る。本発明においては特に水素添加型ポリブタジエンが
好適である。The polyolefin compound having at least one hydroxyl group at the molecular terminal of the component (f) used in the present invention generally has a molecular weight of 500 to 10,000.
0, preferably 1,000 to 5,000.
When the molecular weight is less than 500, the effect of improving adhesion is poor, and when the molecular weight exceeds 10,000, the compatibility with polyurethaneurea and the solubility in an organic solvent are significantly reduced. As the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at the molecular terminal, a butadiene homopolymer or copolymer (styrene butadiene copolymer, acrylonitrile butadiene copolymer) may be used. Hydrogenated polybutadiene, hydroxyl-terminated hydrogenated polyisoprene, and the like. In the present invention, hydrogenated polybutadiene is particularly preferred.
【0026】分子末端に少なくとも1個の水酸基を有す
る水素添加型ポリブタジエンは、三菱化学(株)製、商
品名ポリテールシリーズや日本曹達(株)製、商品名N
ISSO−PB−GIシリーズ等として入手できる。前
記した(e)少なくとも1個の水酸基を有する塩素化ポ
リオレフィンおよび(f)分子末端に少なくとも1個の
水酸基を有するポリオレフィン化合物は、それぞれポリ
ウレタンウレア中に占める割合が5〜40重量%、好ま
しくは10〜20重量%となるような量の範囲で加えら
れる。Hydrogenated polybutadiene having at least one hydroxyl group at a molecular terminal is available from Mitsubishi Chemical Corporation under the trade name Polytail Series or Nippon Soda Co., Ltd. under the trade name N
It is available as the ISSO-PB-GI series. The above-mentioned (e) the chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and (f) the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at the molecular terminal each account for 5 to 40% by weight, preferably 10% by weight of the polyurethane urea. -20% by weight.
【0027】また、前記した少なくとも1個の水酸基を
有する塩素化ポリオレフィンと前記した分子末端に少な
くとも1個の水酸基を有するポリオレフィン化合物の両
者を加える場合、両者の重量比は5/95〜95/5の
範囲、好ましくは35/65〜85/15である。5/
95未満ではPPダイレクトラミネート適性が劣り、9
5/5ではポリウレタンウレアとの相溶性が不十分とな
る。When both the chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at the molecular terminal are added, the weight ratio of the two is 5/95 to 95/5. , Preferably 35/65 to 85/15. 5 /
If it is less than 95, the suitability for PP direct lamination is poor, and 9
If it is 5/5, the compatibility with polyurethane urea becomes insufficient.
【0028】この場合、ポリウレタンウレア中に占める
少なくとも1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィン
と分子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレ
フィン化合物の合計含有量は、好ましくは5〜40重量
%、更に好ましくは10〜20重量%である。合計含有
量が5重量%未満ではPPダイレクトラミネート適性が
低く、40重量%を越えるとポリウレタンウレアの印刷
適性が損われ印刷インキ用バインダーとしての特性が劣
るものとなる。In this case, the total content of the chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at a molecular terminal in the polyurethane urea is preferably 5 to 40% by weight, more preferably. Is 10 to 20% by weight. If the total content is less than 5% by weight, the suitability for PP direct lamination is low, and if it exceeds 40% by weight, the printability of the polyurethane urea is impaired and the properties as a binder for printing inks become poor.
【0029】(e)成分の少なくとも1個の水酸基を有
する塩素化ポリオレフィンおよび、または(f)成分の
分子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレフ
ィン化合物を前記(a),(b)および(c)成分に加
えて反応させるには、(a)有機ジイソシアネート、
(b)高分子ジオール、(c)成分の3(4),8
(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ〔5.2.
1.02,6 〕デカンと共に同時に反応させる方法、ある
いは予め有機ジイソシアネートと高分子ジオールとを反
応させて遊離のイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマーを調製し、これに少なくとも1個の水酸基を有
する塩素化ポリオレフィンおよび、または分子末端に少
なくとも1個の水酸基を有するポリオレフィンを反応さ
せ、次いで前記トリシクロデカンジアミンと反応させて
鎖を延長し、ポリウレタンウレアを得る方法、更に、有
機ジイソシアネート、高分子ジオール及び前記トリシク
ロデカンジアミンを反応させて遊離のイソシアネート基
を有するポリウレタンウレアを調製し、これに少なくと
も1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィンおよび、
または分子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリ
オレフィンを反応させる方法等種々の方法が採用され
る。The chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group as the component (e) and / or the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at the molecular terminal of the component (f) can be obtained by the above-mentioned methods (a), (b) and (c). (A) an organic diisocyanate,
(B) polymer diol, 3 (4), 8 of component (c)
(9) -Bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.
1.0 2,6 ] simultaneously with decane, or by preliminarily reacting an organic diisocyanate with a polymer diol to prepare a urethane prepolymer having a free isocyanate group, which is then reacted with chlorine having at least one hydroxyl group. A polyolefin having at least one hydroxyl group at the molecular terminal and then reacting with the tricyclodecanediamine to extend the chain to obtain a polyurethane urea. Further, an organic diisocyanate, a polymer diol and By reacting the tricyclodecanediamine to prepare a polyurethane urea having a free isocyanate group, a chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group therein, and
Alternatively, various methods such as a method of reacting a polyolefin having at least one hydroxyl group at a molecular terminal may be employed.
【0030】また、本発明のポリウレタンウレアを用い
て印刷インキ、塗料や接着剤に有用な組成物を調製する
場合、必要に応じて本発明のポリウレタンウレアと相溶
性のある各種の樹脂を副成分として配合、使用すること
ができる。それらの樹脂としては、例えば、塩素化ポリ
エチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン
プロピレン等の塩素化ポリオレフィン、クロルスルフォ
ン化ポリオレフィン、、エチレン・酢酸、硝化綿、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体もしくはその塩素化物または
クロルスルフォン化物、マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニ
ル樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂およびポリ
ウレタン樹脂等が挙げられる。When a composition useful for printing inks, paints and adhesives is prepared using the polyurethane urea of the present invention, various resins compatible with the polyurethane urea of the present invention may be used as an auxiliary component, if necessary. Can be compounded and used. Examples of such resins include chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, chlorinated polyolefins such as chlorinated polyethylene propylene, chlorsulfonated polyolefins, ethylene / acetic acid, nitrated cotton, ethylene / vinyl acetate copolymer or chlorinated products thereof. Or chlorsulfonate, maleic acid resin, polyvinyl chloride resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, phenol resin, alkyd resin, polyurethane resin and the like.
【0031】本発明におけるポリウレタンウレアを印刷
インキおよび塗料として用いる場合には、従来のバイン
ダーに代えてまたはそれとともに使用することができ
る。これらバインダーに着色剤、溶剤、さらに必要に応
じて流動性および表面皮膜を改良するための界面活性
剤、ワックス、その他添加剤を適宜配合し、ディスパ
ー、ボールミル、アトライター、サンドミル等の通常の
製造装置を用いて分散することにより印刷インキおよび
塗料を製造することができる。When the polyurethane urea of the present invention is used as a printing ink or paint, it can be used in place of or in addition to a conventional binder. Colorants, solvents, and, if necessary, surfactants, waxes, and other additives for improving the fluidity and the surface film are appropriately blended with these binders, and ordinary production of dispersers, ball mills, attritors, sand mills, etc. Printing inks and paints can be produced by dispersing using a device.
【0032】本発明のポリウレタンウレアを用いたバイ
ンダーは、接着性、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性が優れ
ているとともに伸びのある柔軟性に富んだ塗膜が得られ
るということから、印刷インキ用バインダーおよび種々
の合成樹脂成形品用の装飾、表面保護のための塗料用樹
脂、接着剤およびコーティング剤として極めて有用であ
る。また、本発明において用いられる構造式(1)で表
されるトリシクロデカンジアミンは有機溶媒系のみなら
ず、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の水性樹脂に
鎖延長剤として用いた場合にも同様の効果が期待され
る。The binder using the polyurethane urea of the present invention has excellent adhesiveness, abrasion resistance, heat resistance, and chemical resistance, and provides a stretchable and flexible coating film. It is extremely useful as a binder for inks, as a decoration for various synthetic resin molded articles, as a coating resin, an adhesive and a coating agent for surface protection. Further, the tricyclodecanediamine represented by the structural formula (1) used in the present invention is not limited to organic solvent-based ones, but also when used as a chain extender in anionic, cationic, or nonionic aqueous resins. The effect is expected.
【0033】[0033]
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
「部」は重量部、「%」は重量%を示す。 製造例 撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた容
量5リットルの四つ口フラスコに、イソホロンジイソシ
アネート(IPDI)600.0部、ポリ1,4−ブチ
レンアジペート(大日本インキ化学工業(株)製、ポリ
ライトOD−X−668、数平均分子量2,000、水
酸基価56KOHmg/g)1,799.4部を仕込
み、100℃で3時間反応させ、遊離イソシアネート含
有量6.28%のプレポリマーを得た。次いでトルエン
2,399.4部を加え樹脂固形分50%のプレポリマ
ー溶液を調製した。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition,
"Parts" indicates parts by weight, and "%" indicates% by weight. Production Example In a 5 liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, 600.0 parts of isophorone diisocyanate (IPDI) and poly 1,4-butylene adipate (Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) (Manufactured by Polylite OD-X-668, number average molecular weight: 2,000, hydroxyl value: 56 KOH mg / g), 1,799.4 parts, and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain a free isocyanate content of 6.28%. Was obtained. Next, 2,399.4 parts of toluene was added to prepare a prepolymer solution having a resin solid content of 50%.
【0034】実施例1 撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた容
量3リットルの四つ口フラスコに、上記製造例で得たプ
レポリマー溶液799.8部を仕込み、さらにトルエン
131.1部、メチルエチルケトン318.6部、イソ
プロピルアルコール212.4部を加えて均一溶液とし
た後、トリシクロデカンジアミン、3(4),8(9)
−ビス(アミノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.0
2,6 〕デカン46.5部、n−ブチルアミン8.7部を
撹拌下に添加し、30℃で5時間反応させ樹脂固形分3
0%のポリウレタンウレア樹脂溶液Aを得た。Example 1 799.8 parts of the prepolymer solution obtained in the above preparation example was charged into a three-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, and toluene 131 was further added. After adding 3.1 parts, 318.6 parts of methyl ethyl ketone and 212.4 parts of isopropyl alcohol to make a homogeneous solution, tricyclodecanediamine, 3 (4), 8 (9)
-Bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0
2,6 ] decane 46.5 parts and n-butylamine 8.7 parts were added with stirring and reacted at 30 ° C. for 5 hours to obtain a resin solid content of 3%.
A 0% polyurethane urea resin solution A was obtained.
【0035】実施例2 撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた容
量3リットルの四つ口フラスコに、製造例で得たプレポ
リマー溶液799.8部を仕込み、水酸基含有塩素化ポ
リプロピレン(塩素含有率30%、数平均分子量9,0
00、水酸基価21KOHmg/g、樹脂固形分50%
トルエン溶液)268.1部を加え100℃で12時間
反応させ、遊離イソシアネート含量2.15%のプレポ
リマー(2)を得た。次いでトルエン146.4部、メ
チルエチルケトン408.2部、イソプロピルアルコー
ル272.1部を加えて均一溶液とした後、前記トリシ
クロデカンジアミン37.2部、n−ブチルアミン1
2.0部を撹拌下に添加し、30℃で6時間反応させ樹
脂固形分30%のポリウレタンウレア樹脂溶液Bを得
た。Example 2 799.8 parts of the prepolymer solution obtained in the Preparation Example was charged into a three-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, and subjected to hydroxyl-containing chlorination. Polypropylene (chlorine content 30%, number average molecular weight 9,0
00, hydroxyl value 21 KOHmg / g, resin solid content 50%
268.1 parts of a toluene solution were added and reacted at 100 ° C. for 12 hours to obtain a prepolymer (2) having a free isocyanate content of 2.15%. Next, 146.4 parts of toluene, 408.2 parts of methyl ethyl ketone, and 272.1 parts of isopropyl alcohol were added to make a uniform solution. Then, 37.2 parts of the above tricyclodecanediamine, and n-butylamine 1
2.0 parts were added under stirring and reacted at 30 ° C. for 6 hours to obtain a polyurethane urea resin solution B having a resin solid content of 30%.
【0036】実施例3(変性ポリウレタンウレアの合
成) 撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた四
つ口フラスコに、変性塩素化PP(塩素含有量28%、
数平均分子量12,000、水酸基価14KOHmg/
g、樹脂固形分30%トルエン溶液)800部、分子末
端に水酸基を有する水素添加型ポリブタジエン(数平均
分子量2,200、水酸基価52KOHmg/g)44
部、1,4−ブチレンアジペート(数平均分子量2,0
00)1,000部およびイソホロンジイソシアネート
(IPDI)244.5部を仕込み(NCO/OH=
2.2/1)、100℃で10時間反応させ、遊離イソ
シアネート含有量2.13%のプレポリマーを得た。次
いでトルエン2,097部、メチルエチルケトン75
9.3部、イソプロピルアルコール380部を加えて均
一溶液とした後、前記トリシクロデカンジアミン82.
3部、n−ブチルアミン16.3部を撹拌下に30℃で
5時間反応させ変性ポリウレタンウレア樹脂溶液Cを得
た。Example 3 (Synthesis of Modified Polyurethane Urea) In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, a modified chlorinated PP (having a chlorine content of 28%,
Number average molecular weight 12,000, hydroxyl value 14 KOHmg /
g, resin solid content 30% toluene solution) 800 parts, hydrogenated polybutadiene having a hydroxyl group at a molecular terminal (number average molecular weight 2,200, hydroxyl value 52 KOHmg / g) 44
Parts, 1,4-butylene adipate (number average molecular weight 2,0
00) 1,000 parts and 244.5 parts of isophorone diisocyanate (IPDI) were charged (NCO / OH =
2.2 / 1) at 100 ° C. for 10 hours to obtain a prepolymer having a free isocyanate content of 2.13%. Then, 2,097 parts of toluene and 75 of methyl ethyl ketone
9.3 parts and 380 parts of isopropyl alcohol were added to make a homogeneous solution.
3 parts and 16.3 parts of n-butylamine were reacted at 30 ° C. for 5 hours with stirring to obtain a modified polyurethane urea resin solution C.
【0037】比較例1 撹拌機、温度計、還流冷却器および滴下漏斗を備えた容
量3リットルの四つ口フラスコに、製造例で得たプレポ
リマー溶液799.8部を仕込み、さらにトルエン9
0.7部、メチルエチルケトン294.6部、イソプロ
ピルアルコール196.2部を加えて均一溶液とした
後、エチレンジアミン16.2部、n−ブチルアミン
4.4部を撹拌下に添加し、30℃で5時間反応させ樹
脂固形分30%のポリウレタンウレア樹脂溶液Dを得
た。COMPARATIVE EXAMPLE 1 799.8 parts of the prepolymer solution obtained in the Preparation Example was charged into a three-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel.
After adding 0.7 part, 294.6 parts of methyl ethyl ketone and 196.2 parts of isopropyl alcohol to form a homogeneous solution, 16.2 parts of ethylenediamine and 4.4 parts of n-butylamine are added with stirring, and the mixture is added at 30 ° C. for 5 hours. The reaction was carried out for an hour to obtain a polyurethane urea resin solution D having a resin solid content of 30%.
【0038】実施例1〜3および比較例1における組成
比を表−1に示す。また、実施例1〜3および比較例1
において得られたポリウレタンウレア溶液の粘度、分子
量およびポリウレタンウレアのフィルム物性も共に表−
1に示す。なお、遊離イソシアネート含有量、ポリウレ
タンウレア溶液の粘度、分子量およびフィルム物性の測
定は以下の方法により行った。The composition ratios in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 1. Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
The viscosity, molecular weight and film properties of the polyurethane urea of the polyurethane urea solution obtained in Table 1 are also listed in Table 1.
It is shown in FIG. The measurement of the free isocyanate content, the viscosity of the polyurethane urea solution, the molecular weight, and the physical properties of the film were performed by the following methods.
【0039】(遊離イソシアネート含有量測定法)0.
5Nのジ−n−ブチルアミン/トルエン溶液20mlの
入った共栓付三角フラスコにプレポリマーを採取し、
0.5NのHCl水溶液にて逆滴定した。 (粘度の測定方法)ポリウレタンウレア溶液の粘度は回
転粘度計((株)トキメック製VISCONIC EH
D−R)を用いて回転数20〜100rpm、標準ロー
ター(1°34′)により25℃で測定した。(Method for measuring free isocyanate content)
The prepolymer was collected in a stoppered Erlenmeyer flask containing 20 ml of a 5N di-n-butylamine / toluene solution.
Back titration was performed with 0.5N HCl aqueous solution. (Measurement method of viscosity) The viscosity of the polyurethane urea solution was measured using a rotational viscometer (VISCONIC EH manufactured by Tokimec Co., Ltd.).
DR) using a standard rotor (1 ° 34 ′) at 25 ° C.
【0040】(分子量測定方法)得られたポリウレタン
ウレアの分子量の測定は、ポリウレタンウレアのTHF
溶液を調製し、東ソー(株)製GPC装置HLC−80
20 (カラムG3000HXL/G4000HXL/G
6000HXL)を使用し、標準ポリスチレン換算数平
均分子量を分子量とした。 (フィルム物性測定方法)JIS K6301に準じ、
引張試験機((株)オリエンテック製テンシロンUTM
−III −100)を用い、引張速度500mm/分、温
度23℃、相対湿度55%の条件下で測定した。(Method for Measuring Molecular Weight) The molecular weight of the obtained polyurethane urea was measured by measuring the THF of the polyurethane urea.
A solution was prepared, and a GPC device HLC-80 manufactured by Tosoh Corporation was used.
20 (column G3000HXL / G4000HXL / G
6000HXL) and the number average molecular weight in terms of standard polystyrene was defined as the molecular weight. (Method for measuring physical properties of film) According to JIS K6301,
Tensile tester (Tensilon UTM manufactured by Orientec Co., Ltd.)
-III-100) at a tensile speed of 500 mm / min, a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 55%.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】(評価試験)実施例1〜3および比較例1
で得たポリウレタンウレア樹脂溶液を下記の配合でガラ
スビーズを用いてペイントシェーカーにて練肉し、印刷
インキを調製した。 ポリウレタンウレア(固形分) 12部 酸化チタン 30部 トルエン 34部 メチルエチルケトン 12部 イソプロパノール 12部(Evaluation Test) Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
The polyurethane urea resin solution obtained in the above was kneaded with a glass bead in the following composition using glass beads to prepare a printing ink. Polyurethane urea (solid content) 12 parts Titanium oxide 30 parts Toluene 34 parts Methyl ethyl ketone 12 parts Isopropanol 12 parts
【0043】次に上記の印刷インキをバーコーター(N
o.8)を用いて各フィルム(コロナ放電処理二軸延伸
ポリプロピレンフィルム(OPP)、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム(PET)、コロナ放電処理ナイロ
ンフィルム(Ny))に展色し、それぞれに対する接着
性、耐薬品性およびラミネート強度を評価した。また、
耐摩耗性についてはポリカーボネート板上に、耐熱性に
ついてはテフロン板上にポリウレタンウレア樹脂溶液を
乾燥膜厚100μmとなるように塗布し、温度80℃で
24時間乾燥した塗膜を用いて評価した。その結果を表
−2に示す。Next, the above printing ink was applied to a bar coater (N
o. 8) to apply to each film (corona discharge-treated biaxially oriented polypropylene film (OPP), polyethylene terephthalate film (PET), corona discharge-treated nylon film (Ny)), and to adhere to each film, The laminate strength was evaluated. Also,
The abrasion resistance was evaluated using a coating film obtained by applying a polyurethane urea resin solution on a polycarbonate plate so as to have a dry film thickness of 100 μm on a Teflon plate and drying at 80 ° C. for 24 hours. Table 2 shows the results.
【0044】(1)接着性 上記展色物を1日放置後、ニチバン(株)製粘着テープ
セロテープ(商品名)を貼り、90°の角度で勢いよ
く剥離して、展色部分における剥離の度合いによって接
着性を評価した。 ◎:全く剥離せず ○:80%以上の塗膜が残存 △:50%以上〜80%未満の塗膜が残存 ×:残存する塗膜が50%未満 (2)耐摩耗性 ポリウレタンウレア塗膜をテーパー摩耗試験機を用いて
摩耗輪CS−10、荷重1kg、500回転後の摩耗減
量を求めて評価を行った。(1) Adhesiveness After leaving the above-mentioned color-developed material for one day, an adhesive tape made by Nichiban Co., Ltd., a cellophane tape (trade name) was applied, and it was vigorously peeled off at an angle of 90 °. The adhesiveness was evaluated according to the degree. ◎: No peeling at all ○: 80% or more of the remaining coating film Δ: 50% or more to less than 80% of the coating film remaining X: less than 50% of the remaining coating film (2) Abrasion resistance Polyurethane urea coating film Was evaluated using a taper abrasion tester to determine the wear loss after 500 rotations of a worn wheel CS-10, a load of 1 kg.
【0045】(3)耐熱性 ポリウレタンウレア塗膜を温度110℃の条件下に30
0時間放置し、その前後での破断強度を測定し、放置前
の強度に対する放置後の強度保持率(%)を求めて評価
を行った。 (4)耐薬品性 JIS K5400に準じ、印刷インキ展色物の耐アル
カリ性、耐酸性、耐油性を評価した。耐アルカリ性には
5%水酸化ナトリウム溶液、耐酸性には5%酢酸溶液を
用い、それぞれ温度50℃で2時間浸漬した後、水洗、
乾燥後の塗膜の状態を外観から判断した。耐油性はJI
S K5400.7に定める試験用揮発油1号および3
号を用い、温度20℃、72時間浸漬後の塗膜の状態を
外観から判断した。 ◎:外観が全く変化せず ○:塗膜表面が劣化 △:塗膜の一部が溶出 ×:かなりの部分が溶出 (5)PPダイレクトラミネート強度 上記展色物のうちOPP展色物について押し出しラミネ
ート機によって、直接溶融ポリプロピレンを積層しラミ
ネート加工物を得、2日後該ラミネート加工物を15m
m幅に切断した試料を用いてT型剥離強度を測定した。(3) Heat resistance The polyurethane urea coating film was treated at a temperature of 110 ° C. for 30 minutes.
After leaving for 0 hour, the breaking strength before and after the measurement was measured, and the strength retention ratio (%) after standing with respect to the strength before leaving was evaluated. (4) Chemical Resistance The alkali resistance, acid resistance and oil resistance of the printing ink were evaluated in accordance with JIS K5400. Using 5% sodium hydroxide solution for alkali resistance and 5% acetic acid solution for acid resistance, immersion at 50 ° C. for 2 hours, washing with water,
The state of the dried coating film was judged from the appearance. Oil resistance is JI
Test volatile oil Nos. 1 and 3 specified in SK5400.7
The condition of the coating film after immersion for 72 hours at a temperature of 20 ° C. was judged from the external appearance using the number. :: No change in appearance ○: Deterioration of coating film surface △: Part of coating film eluted ×: A considerable part eluted (5) PP direct lamination strength Extrusion of OPP developed product among the above developed products The laminated polypropylene is directly laminated by a laminating machine to obtain a laminated product.
The T-peel strength was measured using the sample cut to m width.
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明で得られるポリウレタンウレア
は、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン等広範な
プラスチックに対する良好な接着性を有し、耐摩耗性、
耐熱性、耐薬品性および力学的性能が優れているという
ことから、印刷インキのバインダーおよび種々の合成樹
脂成形品用の装飾、表面保護のための塗料用樹脂、コー
ティング剤および接着剤として極めて有用である。The polyurethane urea obtained by the present invention has good adhesion to a wide range of plastics such as polyolefins, polyesters and nylons, and has abrasion resistance,
Excellent heat resistance, chemical resistance and mechanical performance, making it extremely useful as a binder for printing inks, decoration for various synthetic resin molded products, coating resins for surface protection, coating agents and adhesives It is.
Claims (6)
分子ジオール、(c)3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカン
及び必要により(d)末端停止剤を反応させて得られる
数平均分子量が2,000〜100,000のポリウレ
タンウレア。1. An organic diisocyanate, (b) a polymer diol, (c) 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] Polyurethane urea having a number average molecular weight of 2,000 to 100,000 obtained by reacting decane and, if necessary, (d) a terminal stopper.
分子ジオール、(c)3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカ
ン、(e)塩素含有率が5〜50重量%であり、数平均
分子量が1,000〜50,000である、少なくとも
1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィンを、得られ
るポリウレタンウレア中に占める割合が5〜40重量%
になる量、及び必要により(d)末端停止剤を反応させ
て得られる数平均分子量が2,000〜100,000
のポリウレタンウレア。2. (a) an organic diisocyanate, (b) a polymer diol, (c) 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] Decane, (e) chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group having a chlorine content of 5 to 50% by weight and a number average molecular weight of 1,000 to 50,000 in the obtained polyurethane urea 5 to 40% by weight
And, if necessary, the number average molecular weight obtained by reacting (d) a terminal terminating agent with 2,000 to 100,000.
Polyurethane urea.
分子ジオール、(c)3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカ
ン、(f)数平均分子量が500〜10,000の、分
子末端に少なくとも1個の水酸基を有するポリオレフィ
ン化合物を、得られるポリウレタンウレア中に占める割
合が5〜40重量%になる量、及び必要により(d)末
端停止剤を反応させて得られる数平均分子量が2,00
0〜100,000のポリウレタンウレア。3. (a) an organic diisocyanate, (b) a polymer diol, (c) 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] Decane, (f) an amount of a polyolefin compound having a number-average molecular weight of 500 to 10,000 and having at least one hydroxyl group at a molecular terminal to be 5 to 40% by weight in the obtained polyurethaneurea, and The number average molecular weight obtained by reacting (d) the terminal stopper is
0-100,000 polyurethaneurea.
分子ジオール、(c)3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.02,6 〕デカ
ン、(e)塩素含有率が5〜50重量%であり、数平均
分子量が1,000〜50,000である、少なくとも
1個の水酸基を有する塩素化ポリオレフィン及び(f)
数平均分子量が500〜10,000の、分子末端に少
なくとも1個の水酸基を有するポリオレフィン化合物
を、両者の重量比が5/95〜95/5の割合で、か
つ、(e)と(f)成分の合計量の得られるポリウレタ
ンウレア中に占める割合が5〜40重量%になる量、及
び必要により(d)末端停止剤を反応させて得られる数
平均分子量が2,000〜100,000のポリウレタ
ンウレア。4. An organic diisocyanate, (b) a polymer diol, (c) 3 (4), 8 (9) -bis (aminomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] Decane, (e) a chlorinated polyolefin having at least one hydroxyl group and having a chlorine content of 5 to 50% by weight and a number average molecular weight of 1,000 to 50,000, and (f)
(E) and (f) a polyolefin compound having a number average molecular weight of 500 to 10,000 and having at least one hydroxyl group at a molecular terminal in a weight ratio of 5/95 to 95/5. The amount of the total amount of the components in the obtained polyurethane urea is 5 to 40% by weight, and if necessary, (d) the number average molecular weight obtained by reacting the terminal stopper is 2,000 to 100,000. Polyurethane urea.
するポリオレフィン化合物が水素添加型ポリブタジエン
である請求項3又は4に記載のポリウレタンウレア。5. The polyurethane urea according to claim 3, wherein the polyolefin compound having at least one hydroxyl group at a molecular terminal is a hydrogenated polybutadiene.
レタンウレアを含有する印刷インキ組成物。6. A printing ink composition comprising the polyurethane urea according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090797A JPH10204145A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Polyurethane urea and compositions thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090797A JPH10204145A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Polyurethane urea and compositions thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204145A true JPH10204145A (en) | 1998-08-04 |
Family
ID=12040310
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2090797A Pending JPH10204145A (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Polyurethane urea and compositions thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10204145A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014098069A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Dic株式会社 | Resin composition for use as vapor-barrier adhesive, and laminate |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP2090797A patent/JPH10204145A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014098069A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Dic株式会社 | Resin composition for use as vapor-barrier adhesive, and laminate |
| JP5761460B2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-08-12 | Dic株式会社 | Resin composition for water vapor barrier adhesive and laminate |
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