JP7576903B2 - Polyurethane urea resin composition and coating agent - Google Patents
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Description
本発明は、耐熱性が高いポリウレタンウレア樹脂組成物、該組成物を用いたコーティング剤、及びその使用に関する。 The present invention relates to a polyurethane urea resin composition having high heat resistance, a coating agent using the composition, and uses thereof.
従来、ポリウレタン樹脂は、耐摩耗性、屈曲性、可撓性、柔軟性、加工性、接着性、耐薬品性などの諸物性に優れ、且つ各種加工法への適性にも優れるため、電子機器部材、衣料、家具・家電、日用雑貨、建築・土木、及び自動車部材へのコーティング材、インキ、接着剤、塗料などの樹脂成分として、又はフィルム、シートなどの各種成形体として広く使用されている。 Traditionally, polyurethane resins have been widely used as resin components in coating materials, inks, adhesives, paints, and other materials for electronic equipment parts, clothing, furniture and home appliances, daily necessities, construction and civil engineering, and automotive parts, as well as in various molded products such as films and sheets, due to their excellent physical properties such as abrasion resistance, flexibility, flexibility, processability, adhesiveness, and chemical resistance, and their suitability for various processing methods.
このようなポリウレタン樹脂は、合成皮革にも用いられ、その外観や風合いが天然皮革に似ているため、衣料、鞄、袋物、履物等の分野で広く使用されている。例えば、皮革用シート物として、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIとも言う。)とポリエーテル及び4,4’-ジアミノジフェニルメタンから得られるポリウレタンを使用することが提案されている(特許文献1参照)。また、ポリウレタン樹脂の溶剤への溶解性を向上させ、樹脂溶液を低粘度化し作業性を向上させるために、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート以外の異性体を含有するウレタン樹脂組成物が提案されている(特許文献2参照)。 Such polyurethane resins are also used in synthetic leather, and because their appearance and texture are similar to natural leather, they are widely used in the fields of clothing, bags, sacks, footwear, etc. For example, it has been proposed to use polyurethane obtained from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter also referred to as MDI), polyether, and 4,4'-diaminodiphenylmethane as a leather sheet material (see Patent Document 1). Also, in order to improve the solubility of polyurethane resin in solvents and to reduce the viscosity of the resin solution to improve workability, a urethane resin composition containing an isomer other than 4,4'-diphenylmethane diisocyanate has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、加工時の作業性、成形品が高温環境下にさらされた際の形状安定性、耐候性に関し不十分であった。 However, it was insufficient in terms of workability during processing, shape stability when the molded product was exposed to a high-temperature environment, and weather resistance.
本発明は以上のような背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い軟化温度、優れた耐候性、良好なハンドリング性を有する樹脂組成物を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned background art, and its purpose is to provide a resin composition that has a high softening temperature, excellent weather resistance, and good handling properties.
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特定のポリカーボネートジオールと特定のポリイソシアネートを用いたポリウレタンウレア樹脂組成物により前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research into solving the above problems, the inventors discovered that the above problems could be solved by a polyurethane urea resin composition using a specific polycarbonate diol and a specific polyisocyanate, and thus completed the present invention.
すなわち、本発明は以下に示す実施形態を含むものである。 That is, the present invention includes the following embodiments:
[1]ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ジアミン(C)、及びモノアミン(M)から得られるポリウレタンウレア樹脂組成物であって、ポリオール(A)が、数平均分子量2200~6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000~90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物。 [1] A polyurethane urea resin composition obtained from polyol (A), polyisocyanate (B), diamine (C), and monoamine (M), characterized in that polyol (A) contains polycarbonate diol (a1) having a number average molecular weight of 2200 to 6000, polyisocyanate (B) contains alicyclic diisocyanate (b1), and the polyurethane urea resin composition has a number average molecular weight of 30,000 to 90,000.
[2]ポリオール(A)が、前記ポリカーボネートジオール(a1)、及び鎖延長剤(a2)を含み、鎖延長剤(a2)が炭素数2~8のジオールであることを特徴とする、上記[1]に記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。 [2] The polyurethane urea resin composition according to the above [1], characterized in that the polyol (A) contains the polycarbonate diol (a1) and a chain extender (a2), and the chain extender (a2) is a diol having 2 to 8 carbon atoms.
[3]脂環族ジイソシアネート(b1)が、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネートを含むことを特徴とする、上記[1]又は[2]に記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。 [3] The polyurethane urea resin composition according to [1] or [2] above, characterized in that the alicyclic diisocyanate (b1) contains dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate and isophorone diisocyanate.
[4]ジアミン(C)が、脂環族ジアミンを含むことを特徴とする、上記[1]乃至[3]のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。 [4] The polyurethane urea resin composition according to any one of [1] to [3] above, characterized in that the diamine (C) contains an alicyclic diamine.
[5]軟化温度が150℃以上である、上記[1]乃至[4]のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。 [5] A polyurethane urea resin composition according to any one of [1] to [4] above, having a softening temperature of 150°C or higher.
[6]上記[1]乃至[5]のいずれかに記載のポリウレタンウレア樹脂組成物を含むコーティング剤。 [6] A coating agent containing the polyurethane urea resin composition described in any one of [1] to [5] above.
[7]ポリウレタンウレア樹脂組成物を一液システムで用いることを特徴とする、上記6に記載のコーティング剤。 [7] The coating agent according to 6 above, characterized in that the polyurethane urea resin composition is used in a one-component system.
[8]上記[6]又は[7]に記載のコーティング剤から得られる塗膜。 [8] A coating film obtained from the coating agent described in [6] or [7] above.
[9]上記[6]又は[7]に記載のコーティング剤を用いた成形物。 [9] A molded article using the coating agent described in [6] or [7] above.
[10]ポリオール(A)、及びポリイソシアネート(B)から得られるイソシアネート基末端プレポリマー(P)と、ジアミン(C)と、モノアミン(M)とを反応させて得られるポリウレタンウレア樹脂組成物の製造方法であって、ポリオール(A)が、数平均分子量2200~6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000~90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物の製造方法。 [10] A method for producing a polyurethane urea resin composition obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer (P) obtained from a polyol (A) and a polyisocyanate (B) with a diamine (C) and a monoamine (M), characterized in that the polyol (A) contains a polycarbonate diol (a1) having a number average molecular weight of 2200 to 6000, the polyisocyanate (B) contains an alicyclic diisocyanate (b1), and the number average molecular weight of the polyurethane urea resin composition is 30,000 to 90,000.
なお、本発明における軟化温度とは、得られた樹脂組成物の耐熱性の指標の一つであり、軟化温度が高いほど耐熱性が高いことを意味する。 In the present invention, the softening temperature is an index of the heat resistance of the resulting resin composition, and the higher the softening temperature, the higher the heat resistance.
本発明によれば、高い軟化温度、優れた耐候性、良好なハンドリング性を有するポリウレタンウレア樹脂組成物を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a polyurethane urea resin composition that has a high softening temperature, excellent weather resistance, and good handling properties.
本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物は、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、ジアミン(C)、及びモノアミン(M)から得られるポリウレタンウレア樹脂組成物であることを特徴とする。 The polyurethane urea resin composition of the present invention is characterized in that it is a polyurethane urea resin composition obtained from polyol (A), polyisocyanate (B), diamine (C), and monoamine (M).
本発明のポリオール(A)は、数平均分子量が2200~6000のポリカーボネートジオール(a1)を含むものである。 The polyol (A) of the present invention contains a polycarbonate diol (a1) having a number average molecular weight of 2,200 to 6,000.
ポリカーボネートジオール(a1)としては、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート類、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジアントリルカーボネート、ジフェナントリルカーボネート、ジインダニルカーボネート、テトラヒドロナフチルカーボネート等のジアリールカーボネート類等のカーボネート類と、グリコールとの反応によって得ることができる。 Polycarbonate diol (a1) can be obtained by reacting carbonates such as dialkyl carbonates (e.g., dimethyl carbonate, diethyl carbonate), alkylene carbonates (e.g., ethylene carbonate, propylene carbonate), diaryl carbonates (e.g., diphenyl carbonate, dinaphthyl carbonate, dianthryl carbonate, diphenanthryl carbonate, diindanyl carbonate, tetrahydronaphthyl carbonate), and the like, with glycol.
グリコールとしては、例えば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、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等の低分子ジオール群の中から選ばれる。これらは単独で用いても2種類以上組み合わせて用いても良い。 The glycol is selected from the group of low molecular weight diols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, diol dimer acid, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, bis(β-hydroxyethyl)benzene, and xylylene glycol. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明におけるポリカーボネートジオール(a1)としては、カーボネート類としてアルキレンカーボネートを用い、グリコール類としては得られるポリウレタンウレア樹脂の軟化温度を高くできること、入手のしやすさを考慮すると1,6-ヘキサンジオールが好ましい。 In the present invention, the polycarbonate diol (a1) is preferably an alkylene carbonate as a carbonate, and is preferably 1,6-hexanediol as a glycol, because it can increase the softening temperature of the resulting polyurethane urea resin and is easily available.
本発明においては、ポリカーボネートジオール(a1)とポリエステルポリオール(a3)とをエステル交換反応することにより得られるコポリマーポリオールを、ポリカーボネートジオール(a1)に換えて用いることができる。 In the present invention, a copolymer polyol obtained by subjecting polycarbonate diol (a1) to an ester exchange reaction with polyester polyol (a3) can be used in place of polycarbonate diol (a1).
前記ポリエステルポリオール(a3)としては、グリコールとジカルボン酸成分から得られるポリエステルポリオールや、グリコールを開始剤としてラクトン類などの環状エステル化合物を開環付加重合することで得られるものが挙げられる。 Examples of the polyester polyol (a3) include polyester polyols obtained from glycol and dicarboxylic acid components, and those obtained by ring-opening addition polymerization of cyclic ester compounds such as lactones using glycol as an initiator.
上記のグリコールとしては、例えば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、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等が挙げられ、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が併用できる。 Examples of the glycols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, diol dimer acid, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, bis(β-hydroxyethyl)benzene, xylylene glycol, and the like. Trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and the like can be used in combination.
これらアルコールとシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、アジピン酸、酒石酸、ピメリン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸とを、公知の縮合方法によって作製したポリエステルポリオールを使用することができる。 Polyester polyols prepared by known condensation methods of these alcohols with dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, maleic acid, adipic acid, tartaric acid, pimelic acid, sebacic acid, phthalic acid, and terephthalic acid can be used.
また、好ましいラクトン類としては、例えばβ-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクトン、β-バレロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、α-カプロラクトン、β-カプロラクトン、γ-カプロラクトン、δ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、α-メチル-ε-カプロラクトン、β-メチル-ε-カプロラクトン、4-メチルカプロラクトン、γ-カプリロラクトン、ε-カプリロラクトン、ε-パルミトラクトン等が挙げられ、これらの中から選ばれる1種または2種以上を混合して使用することができる。中でもエチレングリコールを開始剤としたε-カプロラクトンの開環付加重合体が重合時の安定性及び経済性の点から好ましい。 Preferred lactones include, for example, β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, β-valerolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, α-caprolactone, β-caprolactone, γ-caprolactone, δ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, β-methyl-ε-caprolactone, 4-methylcaprolactone, γ-caprylolactone, ε-caprylolactone, and ε-palmitolactone. One or more of these may be used in combination. Among these, a ring-opening addition polymer of ε-caprolactone using ethylene glycol as an initiator is preferred from the standpoint of stability during polymerization and economic efficiency.
ポリカーボネートジオール(a1)とポリエステルポリオール(a3)とをエステル交換反応することにより得られるコポリマーポリオールを用いる場合、ポリカーボネートジオール(a1)とポリエステルポリオール(a3)の質量比は(a1)/(a3)=95/5~50/50の範囲が好ましく、(a1)/(a3)=90/10~60/40の範囲が更に好ましい。 When using a copolymer polyol obtained by transesterifying polycarbonate diol (a1) and polyester polyol (a3), the mass ratio of polycarbonate diol (a1) to polyester polyol (a3) is preferably in the range of (a1)/(a3) = 95/5 to 50/50, more preferably in the range of (a1)/(a3) = 90/10 to 60/40.
前記質量比をこれらの範囲とすることでポリカーボネートジオールの凝集力とウレタン基濃度、ポリエステルポリオール含有量のバランスにより柔軟性と基材への密着性をともに向上させることができる。 By setting the mass ratio within these ranges, the balance between the cohesive strength of the polycarbonate diol, the urethane group concentration, and the polyester polyol content can improve both flexibility and adhesion to the substrate.
ポリカーボネートジオール(a1)の数平均分子量は、2200~6000の範囲であり、高軟化温度特性の他、合成の容易さ、取扱いやすさを考慮すると、2500~4000の範囲が好ましく、2800~3500の範囲が更に好ましい。なお、ポリカーボネートジオール(a1)とポリエステルポリオール(a3)とをエステル交換反応することにより得られるコポリマーポリオールの数平均分子量も同様である。 The number average molecular weight of the polycarbonate diol (a1) is in the range of 2200 to 6000, and in consideration of the high softening temperature characteristics, ease of synthesis, and ease of handling, the range of 2500 to 4000 is preferable, and the range of 2800 to 3500 is even more preferable. The number average molecular weight of the copolymer polyol obtained by the ester exchange reaction of the polycarbonate diol (a1) and the polyester polyol (a3) is also the same.
本発明におけるポリイソシアネート(B)としては、耐候性の観点から、脂環族ジイソシアネートを含む。脂環族ジイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート(以後、IPDIと言う。)、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(以後、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート又は水添MDIと言う。)、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等を挙げることができる。これら脂環族ジイソシアネートの中で、IPDI、水添MDIが好ましく、柔軟性、耐久性、生産性の観点から前記2種を併用することが特に好ましい。 The polyisocyanate (B) in the present invention includes an alicyclic diisocyanate from the viewpoint of weather resistance. Examples of alicyclic diisocyanates include isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI), cyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hereinafter referred to as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate or hydrogenated MDI), norbornane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, and hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate. Among these alicyclic diisocyanates, IPDI and hydrogenated MDI are preferred, and it is particularly preferred to use the above two in combination from the viewpoints of flexibility, durability, and productivity.
IPDIと水添MDIとを併用する場合、IPDIと水添MDIの質量比は、10/90~75/25の範囲が好ましく、10/90~40/60の範囲が更に好ましい。 When IPDI and hydrogenated MDI are used in combination, the mass ratio of IPDI to hydrogenated MDI is preferably in the range of 10/90 to 75/25, and more preferably in the range of 10/90 to 40/60.
また、性能が低下しない範囲で、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのポリイソシアネートを原料として得られるイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、ウレトジオン基含有ポリイソシアネート、ウレトジオン基及びイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、ウレタン基含有ポリイソシアネート、アロファネート基含有ポリイソシアネート、ビュレット基含有ポリイソシアネート、ウレトイミン基含有ポリイソシアネート等を併用することができる。 In addition, aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aromatic aliphatic diisocyanates, isocyanurate group-containing polyisocyanates obtained from these polyisocyanates as raw materials, uretdione group-containing polyisocyanates, uretdione group- and isocyanurate group-containing polyisocyanates, urethane group-containing polyisocyanates, allophanate group-containing polyisocyanates, biuret group-containing polyisocyanates, uretoimine group-containing polyisocyanates, etc. can be used in combination to the extent that performance is not reduced.
本発明のジアミン(C)としては、例えば、脂環族ジアミンであるイソホロンジアミン、シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、水素添加トリレンジアミン、水素添加キシレンジアミン、水素添加テトラメチルキシレンジアミン等、脂環族ジアミン以外のジアミンである、エチレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、2-ヒドロキシ-1,3-プロパンジアミン等を挙げることができ、これら単独で、または2種以上併用することができる。 Examples of the diamine (C) of the present invention include alicyclic diamines such as isophoronediamine, cyclohexanediamine, norbornanediamine, hydrogenated tolylenediamine, hydrogenated xylenediamine, and hydrogenated tetramethylxylenediamine, and diamines other than alicyclic diamines such as ethylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, diphenylmethanediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, and 2-hydroxy-1,3-propanediamine, which may be used alone or in combination of two or more.
これらジアミンのうち、脂環族ジアミンを用いることが好ましく、柔軟性と耐久性のバランスから、イソホロンジアミンを用いることがより好ましい。 Of these diamines, it is preferable to use alicyclic diamines, and it is more preferable to use isophorone diamine because of the balance between flexibility and durability.
本発明のモノアミン(M)としては、特に限定するものではないが、例えば、エチルアミン、モルホリン、プロピルアミン、ジブチルアミン、ジエチルアミン、モノエタノールアミン、ジブチルアミンモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-n-ブチルエタノールアミン、N-t-ブチルエタノールアミン、ヒドロキシエチルピペラジン、N-(3-アミノプロピル)ジエタノールアミン、N-シクロヘキシルエタノールアミン等が挙げられる。これらの中でも、反応性や分子量制御の観点から、モノエタノールアミンが好ましい。 The monoamine (M) of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include ethylamine, morpholine, propylamine, dibutylamine, diethylamine, monoethanolamine, dibutylamine monoethanolamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-n-butylethanolamine, N-t-butylethanolamine, hydroxyethylpiperazine, N-(3-aminopropyl)diethanolamine, and N-cyclohexylethanolamine. Among these, monoethanolamine is preferred from the viewpoints of reactivity and molecular weight control.
本発明においては、必要に応じて鎖延長剤(a2)を用いても良い。鎖延長剤としては、特に限定するものではないが、例えば、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、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,4-ビス(β-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ネオペンチルグリコール、メチルオクタンジオール、1,9-ノナンジオール、ビスフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ジメチロールヘプタン、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、炭素数が2~8のジオールが好ましく、耐久性や柔軟性のバランスから1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールが好ましい。 In the present invention, a chain extender (a2) may be used as necessary. The chain extender is not particularly limited, but examples thereof include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-bis(β-hydroxyethoxy)benzene, neopentyl glycol, methyloctanediol, 1,9-nonanediol, bisphenol, cyclohexanedimethanol, dimethylolheptane, and polypropylene glycol. Among these, diols having 2 to 8 carbon atoms are preferred, and 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol are preferred from the perspective of the balance between durability and flexibility.
ポリカーボネートジオール(A)と鎖延長剤(a2)のモル比は、(a2)/(A)として好ましくは0.05~7であり、さらに好ましくは0.1~5、特に好ましくは0.2~4である。 The molar ratio of polycarbonate diol (A) to chain extender (a2), (a2)/(A), is preferably 0.05 to 7, more preferably 0.1 to 5, and particularly preferably 0.2 to 4.
本発明におけるポリウレタンウレア樹脂は、数平均分子量が30000~90000であり、40000~80000が好ましい。数平均分子量が下限未満では、樹脂組成物の軟化温度が低下する場合がある。また、数平均分子量が上限を超える場合、樹脂溶液の粘度が高くなり、ハンドリング性が低下する恐れがある。 The polyurethane urea resin in the present invention has a number average molecular weight of 30,000 to 90,000, preferably 40,000 to 80,000. If the number average molecular weight is below the lower limit, the softening temperature of the resin composition may decrease. If the number average molecular weight exceeds the upper limit, the viscosity of the resin solution may increase, which may decrease the handleability.
次に、本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物の一般的な製造方法について、以下例を挙げて説明する。 Next, a general method for producing the polyurethane urea resin composition of the present invention will be described with reference to the following example.
第1工程:ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを、イソシアネート基が過剰になるように仕込んで、有機溶剤の存在下または非存在下、ウレタン化反応させてイソシアネート基末端プレポリマー(P)を製造する。 First step: Polyol (A) and polyisocyanate (B) are charged so that there is an excess of isocyanate groups, and a urethane reaction is carried out in the presence or absence of an organic solvent to produce an isocyanate-terminated prepolymer (P).
第2工程:イソシアネート基末端プレポリマー(P)と、ジアミン(C)とモノアミン(M)とをウレア化反応させる。 Second step: The isocyanate-terminated prepolymer (P) is reacted with the diamine (C) and monoamine (M) to form a urea compound.
また、一連の製造工程においては、イソシアネート基と水分との反応を抑制するために、窒素ガス、若しくは、乾燥空気気流下で反応を進行させることが好ましい。 In addition, in the series of manufacturing processes, it is preferable to carry out the reaction under a nitrogen gas or dry air stream in order to suppress the reaction between the isocyanate group and moisture.
第1工程における「イソシアネート基が過剰になるように」とは、原料仕込みの際、ポリイソシアネート(B)のイソシアネート基とポリオール(A)の水酸基とのモル比が、R=イソシアネート基/水酸基で1.5~3.0になるように仕込むことが好ましく、更に好ましくは、R=1.8~2.7になるように仕込むことが好ましい。 In the first step, "so that there is an excess of isocyanate groups" means that when the raw materials are charged, the molar ratio of the isocyanate groups of the polyisocyanate (B) to the hydroxyl groups of the polyol (A) is preferably 1.5 to 3.0, R = isocyanate groups/hydroxyl groups, and more preferably R = 1.8 to 2.7.
また、ウレタン化反応の反応温度は、20~120℃が好ましく、より好ましくは50~100℃である。尚、このウレタン化反応は、無触媒でも反応が進行するが、公知のウレタン化反応触媒を使用し、反応を促進することもできる。 The reaction temperature for the urethane reaction is preferably 20 to 120°C, and more preferably 50 to 100°C. Although this urethane reaction will proceed without a catalyst, it is also possible to accelerate the reaction by using a known urethane reaction catalyst.
ウレタン化反応に使用できる触媒としては、例えばジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫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やトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いることができる。 Catalysts that can be used in the urethane reaction include, for example, organometallic compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dioctyltin dilaurate, and organic amines such as triethylenediamine and triethylamine, and their salts.
ウレタン化反応の反応時間は、触媒の有無、種類、及び温度により異なるが、一般には10時間以内、好ましくは1~5時間で十分である。尚、反応時間が長くなるに従い着色等の不具合を生じる場合がある。 The reaction time for the urethane reaction varies depending on the presence or absence of a catalyst, its type, and the temperature, but generally 10 hours or less, and preferably 1 to 5 hours, is sufficient. However, as the reaction time increases, problems such as discoloration may occur.
また、ポリウレタンウレア樹脂組成物の製造に使用する有機溶剤としては、有機溶剤の存在下で反応に影響を与えない溶剤が適宜選ばれる。 The organic solvent used in the production of the polyurethane urea resin composition is appropriately selected from those that do not affect the reaction in the presence of the organic solvent.
有機溶剤としては、例えばオクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素類、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、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネート等のグリコールエーテルエステル類、ジオキサン等のエーテル類、ヨウ化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミド等の極性非プロトン溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は、単独、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of organic solvents include aliphatic hydrocarbons such as octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, esters such as butyl acetate and isobutyl acetate, glycol ether esters such as ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, and ethyl-3-ethoxypropionate, ethers such as dioxane, halogenated hydrocarbons such as methylene iodide and monochlorobenzene, and polar aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and hexamethylphosphonylamide. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
第2工程では、第1工程で製造したイソシアネート基末端プレポリマー(P)とジアミン(C)とモノアミン(M)により20~60℃でウレア化反応し、本発明のポリウレタンウレア樹脂を得ることができる。 In the second step, the isocyanate-terminated prepolymer (P) produced in the first step is reacted with diamine (C) and monoamine (M) to form a urea at 20 to 60°C to obtain the polyurethane urea resin of the present invention.
本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物を使用する際は、硬化剤を使用せずとも高い軟化温度を有すことからポリイソシアネート等の硬化剤を用いない一液システムで使用することが好ましい。硬化剤を使用することでより軟化温度を高めることができるが、柔軟性が損なわれる恐れがあるため、その使用量は、ポリウレタンウレア樹脂組成物100質量部に対し10質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。 When using the polyurethane urea resin composition of the present invention, it is preferable to use it in a one-component system that does not use a curing agent such as polyisocyanate, since it has a high softening temperature even without the use of a curing agent. The softening temperature can be increased by using a curing agent, but since there is a risk of losing flexibility, the amount used is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the polyurethane urea resin composition.
硬化剤としては、例えば前記の芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのポリイソシアネートを原料として得られるイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、ウレトジオン基含有ポリイソシアネート、ウレトジオン基及びイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、ウレタン基含有ポリイソシアネート、アロファネート基含有ポリイソシアネート、ビュレット基含有ポリイソシアネート、ウレトイミン基含有ポリイソシアネート等を使用することもできる。 As the curing agent, for example, the above-mentioned aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, araliphatic diisocyanates, isocyanurate group-containing polyisocyanates obtained using these polyisocyanates as raw materials, uretdione group-containing polyisocyanates, uretdione group- and isocyanurate group-containing polyisocyanates, urethane group-containing polyisocyanates, allophanate group-containing polyisocyanates, biuret group-containing polyisocyanates, uretoimine group-containing polyisocyanates, etc. can be used.
本発明によって得られたポリウレタンウレア樹脂組成物には、必要に応じて、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、溶剤、難燃剤、加水分解抑制剤、潤滑剤、可塑剤、充填材、帯電防止剤、分散剤、触媒、貯蔵安定剤、界面活性剤、レベリング剤等の添加剤を適宜配合することができる。 The polyurethane urea resin composition obtained by the present invention can be appropriately blended with additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, pigments, dyes, solvents, flame retardants, hydrolysis inhibitors, lubricants, plasticizers, fillers, antistatic agents, dispersants, catalysts, storage stabilizers, surfactants, and leveling agents, as necessary.
このようにして得られる本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物は、軟化温度を150℃以上とすることが可能となる。軟化温度を150℃以上とすることで、高温条件下での形状・機能を維持することができ、電子機器部材、家具・家電部材、日用雑貨及び自動車部材等において、その有用性を高めることができる。 The polyurethane urea resin composition of the present invention thus obtained can have a softening temperature of 150°C or higher. By achieving a softening temperature of 150°C or higher, the composition can maintain its shape and function under high temperature conditions, and can be more useful in electronic device components, furniture and home appliance components, daily necessities, automobile components, etc.
次に、本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物を使用したコーティング剤、そのコーティング剤から得られる塗膜、成形体について説明する。 Next, we will explain the coating agent using the polyurethane urea resin composition of the present invention, and the coating film and molded article obtained from the coating agent.
本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物は、通信タブレットなどの電子機器部材、衣料、鞄、袋物、履物等に用いられる合成皮革、家具・家電部材、日用雑貨、及び自動車部材に用いられるコーティング剤、塗膜、成形物として好適に使用される。 The polyurethane urea resin composition of the present invention is suitable for use as a coating agent, coating film, or molded product for electronic device components such as communication tablets, synthetic leather for clothing, bags, pouches, footwear, etc., furniture and home appliance components, daily necessities, and automobile components.
コーティング剤は、本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物に、必要に応じて溶剤、添加剤等を配合した組成物であり、例えば塗料、接着剤等として好適に使用できる。 The coating agent is a composition in which the polyurethane urea resin composition of the present invention is mixed with a solvent, additives, etc. as necessary, and can be suitably used, for example, as a paint, adhesive, etc.
塗膜は、少なくとも本発明のポリウレタンウレア樹脂組成物を含有したコーティング剤に、必要に応じて前記の架橋剤や添加剤を混合、均一撹拌後、スプレー塗装、ナイフ塗工、ワイヤーバー塗工、ドクターブレード塗工、リバースロール塗工、カレンダー塗工等の公知技術により、基材上に形成したコーティング膜である。 The coating film is formed on a substrate by mixing a coating agent containing at least the polyurethane urea resin composition of the present invention with the above-mentioned crosslinking agent and additives as necessary, stirring the mixture uniformly, and then applying the mixture to a substrate by known techniques such as spray coating, knife coating, wire bar coating, doctor blade coating, reverse roll coating, and calendar coating.
成形物としては、部材、構造物、フィルム、及びシートが含まれ、注型や塗布などの公知技術により成形されたものを挙げることができる。 Molded products include components, structures, films, and sheets, including those molded by known techniques such as casting and coating.
前記の基材としては、ステンレス、リン酸処理鋼、亜鉛鋼、鉄、銅、アルミニウム、真鍮、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート-ABS樹脂、6-ナイロン樹脂、6,6-ナイロン樹脂、MXD6ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、NBR樹脂、クロロプレン樹脂、SBR樹脂、SEBS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂などの素材で成型された基材やポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、6-ナイロン樹脂、6,6-ナイロン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース、ポリ乳酸、綿、ウールから選ばれる少なくとも1種類を主成分とする有機繊維やガラスウールなどの無機繊維、炭素繊維を挙げることができる。 The substrates include stainless steel, phosphate-treated steel, galvanized steel, iron, copper, aluminum, brass, glass, acrylic resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polybutylene phthalate resin, polystyrene resin, AS resin, ABS resin, polycarbonate-ABS resin, 6-nylon resin, 6,6-nylon resin, MXD6 nylon resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, phenolic resin, melamine resin, polyacetal resin, chlorinated polyolefin resin, polyolefin resin, polyamide resin, polyether ether ketone Examples of such materials include substrates molded from materials such as olefin resins such as styrene resin, polyphenylene sulfide resin, NBR resin, chloroprene resin, SBR resin, SEBS resin, polyethylene, and polypropylene; organic fibers containing at least one main component selected from polyethylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, 6-nylon resin, 6,6-nylon resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol resin, cellulose, polylactic acid, cotton, and wool; inorganic fibers such as glass wool; and carbon fibers.
これらの基材は、接着性を上げるために、基材表面を予めコロナ放電処理、フレーム処理、紫外線照射処理、及びオゾン処理等の処理をすることもできる。 To improve adhesion, the surfaces of these substrates can be pretreated with corona discharge, flame treatment, ultraviolet light irradiation, ozone treatment, etc.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
[ポリウレタンウレア樹脂組成物の合成]
[実施例1]
撹拌機、温度計、加熱装置、蒸留塔を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、ポリカーボネートジオール1(1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量3,000)を159gと、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMFと言う。)を700g仕込み、これらを45℃で均一に撹拌しながら窒素ガスバブリングして高分子ポリオール溶液を調製した。この高分子ポリオール溶液に、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと言う。)を14gと、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、水添MDIと言う。)を49g仕込み、窒素気流下、75℃で2時間ウレタン化反応させることにより、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(P)溶液を得た。このプレポリマー溶液のNCO含有量は1.1質量%であった。
[Synthesis of polyurethane urea resin composition]
[Example 1]
In a 2-liter four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a heating device, and a distillation column, 159 g of polycarbonate diol 1 (1,6-hexanediol-based polycarbonate polyol, number average molecular weight 3,000) and 700 g of N,N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) were charged, and these were uniformly stirred at 45°C while bubbling with nitrogen gas to prepare a polymer polyol solution. 14 g of isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI) and 49 g of hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as hydrogenated MDI) were charged into this polymer polyol solution, and a urethane reaction was carried out at 75°C for 2 hours under a nitrogen gas flow to obtain an isocyanate group-terminated urethane prepolymer (P) solution. The NCO content of this prepolymer solution was 1.1% by mass.
得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(P)溶液に、イソホロンジアミン(以下、IPDAと言う。)を20gと、モノエタノールアミン(以下、MEAと言う。)2gを予め混合したアミン溶液を添加し、40℃で2時間にわたり鎖延長反応させることによりポリウレタンウレア樹脂組成物を得た。得られたポリウレタンウレア樹脂組成物のGPCによる数平均分子量は75000、25℃における粘度が20000mPa・sであった。 An amine solution in which 20 g of isophorone diamine (hereinafter referred to as IPDA) and 2 g of monoethanolamine (hereinafter referred to as MEA) were mixed in advance was added to the obtained isocyanate group-terminated urethane prepolymer (P) solution, and a chain extension reaction was carried out at 40°C for 2 hours to obtain a polyurethane urea resin composition. The number average molecular weight of the obtained polyurethane urea resin composition measured by GPC was 75,000, and the viscosity at 25°C was 20,000 mPa·s.
[GPC:分子量の測定条件]
(1)測定器:HLC-8220(東ソー社製)
(2)カラム:TSKgel(東ソー社製)
・G3000H-XL
・G2500H-XL
・G2000H-XL
・G1000H-XL
(3)キャリア:THF(テトラヒドロフラン)
(4)検出器:RI(屈折率)検出器
(5)温度:40℃
(6)流速:1.000ml/min
(7)検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F-80(分子量:7.06×105、分子量分布:1.05)
・F-20(分子量:1.90×105、分子量分布:1.05)
・F-10(分子量:9.64×104、分子量分布:1.01)
・F-2(分子量:1.81×104、分子量分布:1.01)
・F-1(分子量:1.02×104、分子量分布:1.02)
・A-5000(分子量:5.97×103、分子量分布:1.02)
・A-2500(分子量:2.63×103、分子量分布:1.05)
・A-500(分子量:5.0×102、分子量分布:1.14)
(8)サンプル溶液濃度:0.5%THF溶液。
[GPC: Molecular weight measurement conditions]
(1) Measuring instrument: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column: TSKgel (manufactured by Tosoh Corporation)
・G3000H-XL
・G2500H-XL
・G2000H-XL
・G1000H-XL
(3) Carrier: THF (tetrahydrofuran)
(4) Detector: RI (refractive index) detector (5) Temperature: 40° C.
(6) Flow rate: 1.000ml/min
(7) Calibration curve: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
・F-80 (molecular weight: 7.06×10 5 , molecular weight distribution: 1.05)
・F-20 (molecular weight: 1.90×10 5 , molecular weight distribution: 1.05)
・F-10 (molecular weight: 9.64×10 4 , molecular weight distribution: 1.01)
・F-2 (molecular weight: 1.81×10 4 , molecular weight distribution: 1.01)
・F-1 (molecular weight: 1.02×10 4 , molecular weight distribution: 1.02)
・A-5000 (molecular weight: 5.97×10 3 , molecular weight distribution: 1.02)
・A-2500 (molecular weight: 2.63×10 3 , molecular weight distribution: 1.05)
・A-500 (molecular weight: 5.0×10 2 , molecular weight distribution: 1.14)
(8) Sample solution concentration: 0.5% THF solution.
[その他のポリウレタンウレア樹脂組成物の合成]
各原材料の仕込み組成(配合量は質量基準)を表1に記載の通りにして、実施例1のポリウレタンウレア樹脂組成物の製造と同様に、実施例2~5、比較例1~3のポリウレタンウレア樹脂を合成した。
[Synthesis of other polyurethane urea resin compositions]
The polyurethane urea resins of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were synthesized in the same manner as in the production of the polyurethane urea resin composition of Example 1, with the charging compositions of the respective raw materials (amounts blended on a mass basis) being as shown in Table 1.
[ポリウレタンウレア樹脂組成物を用いたフィルム作製]
得られたポリウレタンウレア樹脂組成物を乾燥膜厚が60μmとなるように離型紙上に塗布し、常温で20分間静置後、乾燥機中で、温度60℃で20分、続けて120℃で20分加熱処理を行い、その後、40℃で24時間養生させることによりフィルムを得た。このフィルムを用いて物性の評価を行った。
[Preparation of film using polyurethane urea resin composition]
The obtained polyurethane urea resin composition was applied onto a release paper so as to give a dry film thickness of 60 μm, and after standing at room temperature for 20 minutes, it was heat-treated in a dryer at 60° C. for 20 minutes and then at 120° C. for 20 minutes, and then aged at 40° C. for 24 hours to obtain a film. The physical properties of this film were evaluated.
[評価試験1]
[引張特性]
得られたフィルムの引張特性を、JIS K6251に準拠して測定した。結果を表1、表2に示す。
・試験装置:テンシロンUTA-500(エー・アンド・デー社製)
・測定条件:25℃×50%RH
・ヘッドスピード:200mm/分
・ダンベル4号。
[Evaluation Test 1]
[Tensile properties]
The tensile properties of the obtained film were measured in accordance with JIS K6251. The results are shown in Tables 1 and 2.
Test equipment: Tensilon UTA-500 (manufactured by A&D Co., Ltd.)
Measurement conditions: 25°C x 50% RH
・Head speed: 200 mm/min・Dumbbell No. 4.
[評価試験2]
[軟化温度]
得られたフィルムからダンベルを用いて試験片を得た後、試験片に2cmの標線を記し、標線中央部の厚みを測定した。試験片の一方のつかみ部に所定重量のおもりを取り付け、もう一方のつかみ部をダブルクリップで挟み込み、クリップが上側となるように乾燥機内に吊り下げた後、乾燥機内を昇温し標線間距離を観測、標線間距離が4cmとなったときの温度を軟化温度として読み取った。この軟化温度が150℃以上であれば評価良好と言える。結果を表1、表2に示す。
・処理装置:送風定温乾燥機DRK633DA(アドバンテック社製)
・おもり重量:標線中央部厚み(μm)× 0.05g
・ダンベル2号(JIS K6251準拠)
・昇温速度:5℃/分。
[Evaluation Test 2]
[Softening temperature]
A test piece was obtained from the obtained film using a dumbbell, and a 2 cm mark was drawn on the test piece, and the thickness at the center of the mark was measured. A weight of a predetermined weight was attached to one grip of the test piece, and the other grip was clamped with a double clip, and the test piece was hung in a dryer so that the clip was on the upper side. The temperature in the dryer was then increased, and the distance between the marks was observed. The temperature at which the distance between the marks reached 4 cm was read as the softening temperature. If this softening temperature was 150°C or higher, it could be said that the evaluation was good. The results are shown in Tables 1 and 2.
Processing equipment: constant temperature blower dryer DRK633DA (manufactured by Advantec)
Weight of weight: thickness of center of gauge line (μm) × 0.05g
・Dumbbell No. 2 (JIS K6251 compliant)
Heating rate: 5°C/min.
[評価試験3]
[ハンドリング性]
ハンドリング性は、25℃における粘度が80000mPa・s以下であれば良好と言える。
[Evaluation Test 3]
[Handling]
The handleability is considered to be good if the viscosity at 25° C. is 80,000 mPa·s or less.
[評価試験4]
[耐候性]
得られたフィルムを下記条件で耐候性処理し、色数測定した。
<耐候性試験>
・処理装置:QUV(Q-LAB社製)
・ランプ:EL-313
・照度:0.59w/m2
・λmax:313nm
・1サイクル:12時間〔UV照射:8時間(温度70℃)、結露:4時間(温度50℃)〕
・処理時間:300時間
<色数測定>
耐候性処理したフィルムを、色彩色差計(CR-310、コニカミノルタ社製)を用いてb*を測定した。b*値が1.0以下であれば良好と言える。
[Evaluation Test 4]
[Weather resistance]
The obtained film was subjected to a weather resistance treatment under the following conditions, and the color number was measured.
<Weather resistance test>
Processing device: QUV (manufactured by Q-LAB)
・Lamp: EL-313
・Illuminance: 0.59w/ m2
・λmax: 313nm
1 cycle: 12 hours (UV irradiation: 8 hours (temperature 70°C), condensation: 4 hours (temperature 50°C)
Processing time: 300 hours <number of colors measured>
The weather-resistant film was measured for b* using a color difference meter (CR-310, manufactured by Konica Minolta, Inc.) A b* value of 1.0 or less can be considered to be good.
[評価試験5]
[耐摩耗性]
JIS L1096に準じ、テーバー摩耗試験機(安田精機製作所社製)により、荷重1kg、円板回転速度60rpm×500回転、摩耗輪H-22を使用し、摩耗性を測定した。評価が○及び△であれば良好と言える。
<評価基準>
・コーティング膜が剥離、又は大部分が摩耗したもの(評価:×)
・コーティング膜の一部が摩耗したもの(評価:△)
・外観の変化が認められないもの(評価:○)
[Evaluation Test 5]
[Wear resistance]
According to JIS L1096, the abrasion resistance was measured using a Taber abrasion tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) with a load of 1 kg, a disk rotation speed of 60 rpm x 500 rotations, and an abrasion wheel H-22.
<Evaluation criteria>
・The coating film has peeled off or most of it has worn away (rating: ×)
・Part of the coating film is worn away (Rating: △)
・No change in appearance was observed (rating: ○)
表1、及び表2で使用した原料は以下の通り。
(1)IPDI:イソホロンジイソシアネート(エボニック社製)
(2)水添MDI:水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(住化コベストロウレタン社製)
(3)MDI-1:2,2’-MDI+2,4’-MDI=1.8質量%、4,4’-MDI=98.2質量%
(4)MDI-2:2,2’-MDI+2,4’-MDI=93.0質量%、4,4’-MDI=7.0質量%
*MDI:ジフェニルメタンジイソシアネート(東ソー社製)
(5)Polyol-1:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量3,000
(6)Polyol-2:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール(数平均分子量3,000)/ポリカプロラクトンポリオール(数平均分子量3,000)=質量比7/3のコポリマーポリオール、数平均分子量3,000
(7)Polyol-3:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量2,500
(8)Polyol-4:1,6ヘキサンジオール系ポリカーボネートポリオール、数平均分子量2,000
(9)1,4-BG:1,4-ブタンジオール(三菱化学社製)
(10)1,6-HG:1,6-ヘキサンジオール(宇部興産社製)
(11)IPDA:イソホロンジアミン(エボニック社製)
(12)DMF:N,N-ジメチルホルムアミド(三菱ガス化学社製)
(13)MEK:メチルエチルケトン(丸善石油社製)
The raw materials used in Tables 1 and 2 are as follows:
(1) IPDI: Isophorone diisocyanate (manufactured by Evonik)
(2) Hydrogenated MDI: Hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.)
(3) MDI-1: 2,2'-MDI+2,4'-MDI=1.8% by mass, 4,4'-MDI=98.2% by mass
(4) MDI-2: 2,2'-MDI+2,4'-MDI=93.0 mass%, 4,4'-MDI=7.0 mass%
*MDI: Diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Tosoh Corporation)
(5) Polyol-1: 1,6 hexanediol-based polycarbonate polyol, number average molecular weight 3,000
(6) Polyol-2: 1,6 hexanediol-based polycarbonate polyol (number average molecular weight 3,000) / polycaprolactone polyol (number average molecular weight 3,000) = copolymer polyol with a mass ratio of 7/3, number average molecular weight 3,000
(7) Polyol-3: 1,6 hexanediol-based polycarbonate polyol, number average molecular weight 2,500
(8) Polyol-4: 1,6 hexanediol-based polycarbonate polyol, number average molecular weight 2,000
(9) 1,4-BG: 1,4-butanediol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(10) 1,6-HG: 1,6-hexanediol (manufactured by Ube Industries, Ltd.)
(11) IPDA: Isophoronediamine (manufactured by Evonik)
(12) DMF: N,N-dimethylformamide (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.)
(13) MEK: Methyl ethyl ketone (manufactured by Maruzen Oil Co., Ltd.)
Claims (10)
ポリオール(A)が、数平均分子量2200~6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、
ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、
脂環族ジイソシアネート(b1)が、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネートを含み、
該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000~90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物。 A polyurethane urea resin composition obtained from a polyol (A), a polyisocyanate (B), a diamine (C), and a monoamine (M),
The polyol (A) contains a polycarbonate diol (a1) having a number average molecular weight of 2,200 to 6,000;
The polyisocyanate (B) contains an alicyclic diisocyanate (b1),
The alicyclic diisocyanate (b1) includes dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate and isophorone diisocyanate;
The polyurethane urea resin composition has a number average molecular weight of 30,000 to 90,000.
イソホロンジイソシアネート:ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート=22.03:77.97~70.59:29.41
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ウレア樹脂組成物。 The ratio of dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate to isophorone diisocyanate is
Isophorone diisocyanate:dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate=22.03:77.97-70.59:29.41
The polyurethane urea resin composition according to claim 1,
鎖延長剤(a2)が1,4-ブタンジオール、または1,6-ヘキサンジオールであることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリウレタンウレア樹脂組成物。 The polyol (A) contains the polycarbonate diol (a1) and a chain extender (a2),
3. The polyurethane urea resin composition according to claim 1, wherein the chain extender (a2) is 1,4-butanediol or 1,6-hexanediol .
ポリオール(A)が、数平均分子量2200~6000のポリカーボネートジオール(a1)を含み、
ポリイソシアネート(B)が、脂環族ジイソシアネート(b1)を含み、
脂環族ジイソシアネート(b1)が、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネートを含み、
該ポリウレタンウレア樹脂組成物の数平均分子量が30000~90000であることを特徴とするポリウレタンウレア樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a polyurethane urea resin composition obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer (P) obtained from a polyol (A) and a polyisocyanate (B), with a diamine (C) and a monoamine (M), comprising the steps of:
The polyol (A) contains a polycarbonate diol (a1) having a number average molecular weight of 2,200 to 6,000;
The polyisocyanate (B) contains an alicyclic diisocyanate (b1),
The alicyclic diisocyanate (b1) includes dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate and isophorone diisocyanate;
The polyurethane urea resin composition has a number average molecular weight of 30,000 to 90,000.
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