JPS598364B2 - Method for manufacturing polyurethane solution - Google Patents
Method for manufacturing polyurethane solutionInfo
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- JPS598364B2 JPS598364B2 JP55070406A JP7040680A JPS598364B2 JP S598364 B2 JPS598364 B2 JP S598364B2 JP 55070406 A JP55070406 A JP 55070406A JP 7040680 A JP7040680 A JP 7040680A JP S598364 B2 JPS598364 B2 JP S598364B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はポリウレタンの有機溶媒溶液の製造方法に関す
るものであり、更に詳しくは、各種のプラスチックフィ
ルム等の非吸収性基材に対する接着性の優れたポリウレ
タンの有機溶媒溶液の製造方法に関するものであり、特
に印刷インキビヒクルに適したポリウレタンの有機溶媒
溶液の製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a polyurethane solution in an organic solvent. The present invention relates to a method of manufacturing, in particular a solution of polyurethane in an organic solvent suitable as a printing ink vehicle.
従来からポリウレタン溶液は印刷インキビヒクルとして
使用されているが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ナイロン等のプラスチックフィルムに対す
る接着性が不充分であつたり、特定のフィルムにのみ接
着性が良かつたり、又、印刷物の表面強度、非粘着性、
耐水性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性等の性能の劣る
ものが多かつた。Polyurethane solutions have traditionally been used as printing ink vehicles, but they sometimes have insufficient adhesion to plastic films such as polyethylene, polypropylene, polyester, and nylon, or only have good adhesion to certain films. Print surface strength, non-adhesiveness,
Many had poor performance such as water resistance, oil resistance, acid resistance, and alkali resistance.
更に、印刷物の使用目的に依つては、より高い耐久性を
要求される為に二液型のポリウレタン溶液が印刷インキ
ビヒクルとして使用されることがあるがビヒクルの種類
が増えることは印刷インキを製造する上での管理が繁雑
になり、工業的に不利であつた。本発明者等は、これら
の問題を解決すべく鋭意研究の結果、一液型としても、
二液型としても使用出来る印刷インキビヒクルに適した
ポリウレタンの有機溶媒溶液の製造方法を見い出し本発
明を完成した。Furthermore, depending on the purpose of the printed matter, a two-component polyurethane solution is sometimes used as the printing ink vehicle because higher durability is required. This resulted in complicated management, which was disadvantageous from an industrial standpoint. As a result of intensive research to solve these problems, the inventors of the present invention have found that even as a one-component type,
The present invention has been completed by discovering a method for producing an organic solvent solution of polyurethane suitable for use as a two-component printing ink vehicle.
即ち、本発明は、ポリヒドロキシ化合物、有機ポリイソ
シアネート、鎖延長剤及び重合停止剤、並びに有機溶媒
から、ポリウレタンの有機溶媒溶液を製造するに際して
、一般式(A)(R,はC2〜C6のアルキレン基を表
わし、R2、R3はH1ヒドロキシエチル基、ヒドロキ
シプロピル基を表わす。That is, the present invention provides a method for producing an organic solvent solution of polyurethane from a polyhydroxy compound, an organic polyisocyanate, a chain extender, a polymerization terminator, and an organic solvent. It represents an alkylene group, and R2 and R3 represent H1 hydroxyethyl group and hydroxypropyl group.
た〜し、R2、R3の少なくとも一方はHではない。However, at least one of R2 and R3 is not H.
)で表わされる鎖延長剤、及び一般式(B)(R4、R
5はヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基を表わ
す。), and a chain extender represented by the general formula (B) (R4, R
5 represents a hydroxyethyl group or a hydroxypropyl group.
)で表わされる重合停止剤を使用することを特徴とする
一分子中に少なくとも2個の尿素結合と少なくとも2個
の水酸基を有する5000乃至100000の分子量を
持つたポリウレタンの有機溶媒溶液の製造方法を提供す
るものである。) A method for producing an organic solvent solution of polyurethane having a molecular weight of 5,000 to 100,000 and having at least two urea bonds and at least two hydroxyl groups in one molecule, the method comprising using a polymerization terminator represented by This is what we provide.
本発明で得られるポリウレタンは2個以上の尿素結合と
水酸基を有している為に、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ナイロン等のプラスチツクフイルム
に対する接着性が優れ、又充分な分子量を有している為
印刷物の表面強度、非粘着性、耐水性、耐油性、耐酸性
、耐アルカリ性等の性能が優れ、更に水酸基を有してい
る為、印刷インキで一般に使用される低級アルコール類
、酢酸エチル、トルエン等の溶剤で希釈することが出来
る外、ポリイソシアネート系硬化剤と併用して、所謂二
液型インキビヒクルとして使用する時該水酸基が架橋反
応に関与し、優れた耐久性を有する印刷物を得ることが
出来る。即ち、印刷インキビヒクルとして優れた物性を
有すると共に、一液型としても、二液型としても使用出
来ることが、本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液の大
きな特長である。Since the polyurethane obtained in the present invention has two or more urea bonds and hydroxyl groups, it has excellent adhesion to plastic films such as polyethylene, polypropylene, polyester, and nylon, and has a sufficient molecular weight. Lower alcohols, ethyl acetate, and toluene are commonly used in printing inks because they have excellent properties such as surface strength, non-adhesiveness, water resistance, oil resistance, acid resistance, and alkali resistance, and also contain hydroxyl groups. In addition to being diluted with solvents such as polyisocyanate curing agents, when used as a so-called two-component ink vehicle, the hydroxyl groups participate in the crosslinking reaction to obtain printed materials with excellent durability. I can do it. That is, the major feature of the polyurethane organic solvent solution of the present invention is that it has excellent physical properties as a printing ink vehicle and can be used as a one-component or two-component solution.
本発明で使用されるポリヒドロキシ化合物はオリゴマ−
ポリオール及び単量体ポリオールを含み、オリゴマ−ポ
リオールとしては酸化エチレン、酸化プロピレン、テト
ラヒドロフラン等の重合体もしくは共重合体等のポリエ
ーテルポリオール類、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、1・3−ブタンジオール、1・4−ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール
、ヘキサンジオール、オクタンジオール、1・4−ブチ
ンジオール、2−エチル−1・3−ヘキサンジオール、
ビスフエノールA1ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール等の飽和及び不
飽和の低分子グリコール類と二塩基性酸とから脱水縮合
反応に依つて得られるポリエステルポリオール類や環状
エステル化合物の開環重合に依つて得られるポリエステ
ルポリオール類、ポリエステルアミド類、ポリアセター
ル類、ポリチオエーテル類、ポリブタジエングリコール
類等の外、ビスフエノールAに酸化エチレン、酸化プロ
ピレンを付加せしめたグリコール類等、一般にポリウレ
タンの製造に使用される公知のポリオール類が使用でき
、その分子量は一般に200〜3000の範囲である。The polyhydroxy compound used in the present invention is an oligomer.
Including polyols and monomeric polyols, oligomer polyols include polyether polyols such as polymers or copolymers of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, etc., ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1・4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, hexanediol, octanediol, 1,4-butynediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol,
Bisphenol A1 For ring-opening polymerization of polyester polyols and cyclic ester compounds obtained by dehydration condensation reaction from saturated and unsaturated low-molecular-weight glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, and dipropylene glycol and dibasic acids. In addition to the polyester polyols, polyester amides, polyacetals, polythioethers, polybutadiene glycols, etc. that are obtained, there are also glycols that are obtained by adding ethylene oxide and propylene oxide to bisphenol A, which are generally used in the production of polyurethane. Known polyols can be used, and their molecular weights generally range from 200 to 3,000.
一方、単量体ポリオールとしては、上記のポリエステル
ポリオール類の原料として使用される低分子グリコール
類やグリセリンが、その代表例であつて、オリゴマ−ポ
リオールと単量体ポリオールを混合して使用するのが好
ましい。本発明で使用される有機ポリイソシアネートと
しては芳香族、脂肪族、及び脂環族のポリイソシアネー
ト類、例えば、1・5−ナフチレンジイソシアネート、
4・4/−ジフエニルメタンジイソシアネート、4・4
′−ジフエニルジメチルメタンジィソシアネート、ジ一
及びテトラアルキルジフエニルメタンジイソシアネート
、4・4′−ジベンジルイソシアネート、1・3−フエ
ニレンジイソシアネート、1・4−フエニレンジイソシ
アネート、トルエンジイソシアネート、ブタン−1・4
−ジイソシアネート、2・2・4−トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート、ヘキサン−1・6ジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサン−1
・4−ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、
イソボ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、1−メチルベンゾール
一2・4・6トリイソシアネート、メチルシクロヘキシ
レンジイソシアネート、ビフエニル一2・4・4′一ト
リイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル
一4・4′−ジイソシアネート、トリフエニルメタント
リイソシアネート等がその代表例である。On the other hand, representative examples of monomeric polyols include low molecular weight glycols and glycerin, which are used as raw materials for the above-mentioned polyester polyols. is preferred. The organic polyisocyanates used in the present invention include aromatic, aliphatic, and alicyclic polyisocyanates, such as 1,5-naphthylene diisocyanate,
4.4/-diphenylmethane diisocyanate, 4.4
'-Diphenyldimethylmethane diisocyanate, di- and tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzylisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, butane- 1・4
-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, hexane-1,6 diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane-1
・4-diisocyanate, xylene diisocyanate,
Isoborone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1-methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, biphenyl-2,4,4'-triisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4, Representative examples include 4'-diisocyanate and triphenylmethane triisocyanate.
本発明で使用される一般式(A)で示される鎖延長剤は
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン等のC2〜C6の低級ア
ルキレンジアミン類の酸化エチレン又は酸化プロピレン
付加物であつて、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミ
ン、ジ一2−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、ジ一2−ヒドロ
キシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシエチル
ブチレンジアミン、ジ一2−ヒドロキシエチルブチレン
ジアミン、2−ヒドロキシエチルヘキサメチレンジアミ
ン、ジ一2−ヒドロキシエチルヘキサメチレンジアミン
、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ一2−
ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、2−ヒドロキシ
プロピルプロピレンジアミン、ジ一2−ヒドロキシプロ
ピルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルブチ
レンジアミン、ジ一2−ヒドロキシプロピルブチレンジ
アミン、2−ヒドロキシプロピルヘキサメチレンジアミ
ン、ジ一2−ヒドロキシプロピルヘキサメチレンジアミ
ン等が好適である。The chain extender represented by the general formula (A) used in the present invention is an ethylene oxide or propylene oxide adduct of C2 to C6 lower alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, and hexamethylene diamine. , 2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, 2-
Hydroxyethylpropylene diamine, di-2-hydroxyethylpropylene diamine, 2-hydroxyethylbutylene diamine, di-2-hydroxyethylbutylene diamine, 2-hydroxyethylhexamethylene diamine, di-2-hydroxyethylhexamethylene diamine, 2- Hydroxypropylethylenediamine, di-2-
Hydroxypropylethylenediamine, 2-hydroxypropylpropylenediamine, di-2-hydroxypropylpropylenediamine, 2-hydroxypropylbutylenediamine, di-2-hydroxypropylbutylenediamine, 2-hydroxypropylhexamethylenediamine, di-2-hydroxypropyl Hexamethylene diamine and the like are preferred.
本発明で使用される一般式(B)で示される重合停止剤
としてはジエタノールアミン、イソプロパノールアミン
、ジイソプロパノールアミンなどが挙げられる。Examples of the polymerization terminator represented by the general formula (B) used in the present invention include diethanolamine, isopropanolamine, and diisopropanolamine.
本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液の製造に於いては
該ポリウレタン分子中に少なくとも2個の尿素結合と少
なくとも2個の水酸基を導入することが必要であり、こ
の目的の為に上記の一般式(A)で示される鎖延長剤と
一般式(B)で示される重合停止剤の両者を併用するこ
とが、本発明のポリウレタンの特長を顕著に発揮する上
で必要である。In producing the organic solvent solution of polyurethane of the present invention, it is necessary to introduce at least two urea bonds and at least two hydroxyl groups into the polyurethane molecule, and for this purpose, the above general formula ( It is necessary to use both the chain extender represented by A) and the polymerization terminator represented by general formula (B) in combination in order to significantly exhibit the features of the polyurethane of the present invention.
本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液の製造で使用され
る溶媒は印刷インキで一般に使用される溶剤が好適であ
り、酢酸エチル、アセトン、トルエン、メチルエチルケ
トン、第三級ブタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、シクロヘキサノン、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、トリクレン、パークレン、クロルベンゼン等がその
代表例である。The solvent used in the production of the organic solvent solution of polyurethane of the present invention is preferably a solvent commonly used in printing inks, such as ethyl acetate, acetone, toluene, methyl ethyl ketone, tertiary butanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanone, dioxane. , tetrahydrofuran, trichrene, perchrene, chlorobenzene, etc. are representative examples.
ポリウレタンの製造を無溶媒下で行ない重合終了後に溶
媒溶解することも出来るが、溶媒の存在下で重合を行な
うことが均一なポリマー溶液を得る上で有利である。Although polyurethane can be produced without a solvent and dissolved in a solvent after polymerization, it is advantageous to carry out the polymerization in the presence of a solvent in order to obtain a uniform polymer solution.
又、ポリウレタンの製造方法についてはポリヒドロキシ
化合物と有機ポリイソシアネートから遊離のイソシアネ
ート基を有するウレタンプレポリマ一又はウレタンポリ
マーを得、次いで鎖延長剤及び重合停止剤と反応させる
二段法、並びに、ポリヒドロキシ化合物、有機ポリイソ
シアネート、鎖延長剤及び重合停止剤を一度に反応させ
る一段法の何れでも良いが、均一なポリマー溶液を得る
目的には前者の方法が好ましい。Regarding the production method of polyurethane, there is a two-step method in which a urethane prepolymer or urethane polymer having free isocyanate groups is obtained from a polyhydroxy compound and an organic polyisocyanate, and then reacted with a chain extender and a polymerization terminator, and Any one-step method in which the hydroxy compound, organic polyisocyanate, chain extender, and polymerization terminator are reacted at once may be used, but the former method is preferred for the purpose of obtaining a uniform polymer solution.
本発明で用いられる鎖延長剤は一般式(A)で示される
が、ポリウレタンの製造で一般に用いられる公知のポリ
オール類及びポリアミン類を併用することは、生成する
ポリウレタン一分子中に少なくとも2個の尿素結合と少
なくとも2個の水酸基を含有せしめることが出来るなら
ば許されることである。The chain extender used in the present invention is represented by the general formula (A), but the combined use of known polyols and polyamines commonly used in the production of polyurethane means that at least two It is permissible if it can contain a urea bond and at least two hydroxyl groups.
本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液を二段法で製造す
る場合、ウレタンプレポリマ一又はウレタンポリマーに
結合している遊離のイソシアネート基と鎖延長剤及び重
合停止剤のアミノ基が当量であることが重要である。When producing the organic solvent solution of the polyurethane of the present invention by a two-step process, it is necessary that the free isocyanate groups bonded to the urethane prepolymer or urethane polymer be equivalent to the amino groups of the chain extender and polymerization terminator. is important.
イソシアネート基が過剰である場合には、イソシアネー
ト基は鎖延長剤及び重合停止剤の水酸基とも反応してし
まい溶液粘度が高くなり、かつ、本発明の構成上重要な
一分子中に少なくとも2個の水酸基を有するポリウレタ
ンを得ることが出来なくなることがある。一方アミノ基
が過剰である場合には、鎖延長剤及び重合停止剤が未反
応のまま残存し、これが、例えば印刷物の臭気、光沢、
接着性等に悪影響を与えることになる。従つて、一般式
(A)で示される鎖延長剤及び一般式(B)で示される
重合停止剤中の水酸基はポリウレタンの製造に於いて、
イソシアネート基と反応させない様に管理することが重
要である。本発明のポリウレタンの分子量は5000乃
至100000が好適であり、5000よりも小さい時
は、これを印刷インキビヒクルとして使用した際、印刷
物の表面強度、非粘着性、耐水性、耐油性等の性能が劣
悪となり、一方100000よりも大きい場合にはポリ
ウレタンの有機溶媒溶液の粘度が高く、印刷インキビヒ
クルとして取り扱いに支障を来たし、かつ、印刷インキ
で一般に使用される有機溶剤で希釈した時、白濁したり
、増粘することがあり、より好ましくは5000〜50
000が適当である。When the isocyanate group is in excess, the isocyanate group also reacts with the hydroxyl groups of the chain extender and the polymerization terminator, resulting in high solution viscosity, and at least two groups in one molecule, which are important in the structure of the present invention, may react with each other. It may become impossible to obtain polyurethane having hydroxyl groups. On the other hand, if there is an excess of amino groups, the chain extender and polymerization terminator remain unreacted, which can cause problems such as odor, gloss, and
This will have an adverse effect on adhesive properties, etc. Therefore, the hydroxyl groups in the chain extender represented by general formula (A) and the polymerization terminator represented by general formula (B) are used in the production of polyurethane.
It is important to control it so that it does not react with isocyanate groups. The molecular weight of the polyurethane of the present invention is preferably 5,000 to 100,000, and when it is less than 5,000, when it is used as a printing ink vehicle, the surface strength, non-adhesiveness, water resistance, oil resistance, etc. of the printed matter will deteriorate. On the other hand, if it is greater than 100,000, the viscosity of the polyurethane organic solvent solution is high, making it difficult to handle as a printing ink vehicle, and causing cloudiness when diluted with organic solvents commonly used in printing inks. , the viscosity may increase, more preferably 5000 to 50
000 is appropriate.
本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液の樹脂分濃度は特
に限定されないが15%〜60%が好ましく、又粘度は
100cps〜100000eps(25℃)が実用上
好適である。The resin content concentration of the polyurethane organic solvent solution of the present invention is not particularly limited, but is preferably 15% to 60%, and the viscosity is practically preferably 100 cps to 100,000 eps (25°C).
以上の如くして製造されるポリウレタンの有機溶媒溶液
を必要に応じて、印刷インキで一般に使用される溶剤で
希釈し、顔料とボールミル等の混練機を使用して混合す
ることに依つて得られた印刷インキは、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等のフイルム
に優れた接着性を示し、印刷物の表面強度、非粘着性、
耐水性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性、等の性質が優
れ、更に、ポリイソシアネート系硬化剤を併用した二液
型インキでは、耐ポール性等の優れた耐久性を発揮する
。The organic solvent solution of polyurethane produced as described above is diluted with a solvent commonly used in printing inks as needed, and mixed with a pigment using a kneading machine such as a ball mill. The printing ink used is polyethylene,
It exhibits excellent adhesion to films such as polypropylene, polyester, and nylon, and improves the surface strength, non-adhesiveness, and
It has excellent properties such as water resistance, oil resistance, acid resistance, alkali resistance, etc. Furthermore, when used in combination with a polyisocyanate hardener, it exhibits excellent durability such as poll resistance.
二液型インキで使用されるポリイソシアネート系硬化剤
としては前述の有機ポリイソシアネートをも使用するこ
とが出来るが、毒性やポツトライフ等の取扱い上の有利
性から、低分子量ポリオール類と過剰量の有機ポリイソ
シアネートから得られる遊離のイソシアネート基を持つ
たポリイソシアネート類、例えばトリメチロールプロパ
ン1モルとトリレンジイソシアネート又は1・6−ヘキ
サメチレンジイソシアネート3モルから合成されるトリ
イソシアネート類等が好適な例である。As the polyisocyanate curing agent used in two-component inks, the aforementioned organic polyisocyanates can also be used, but due to handling advantages such as toxicity and pot life, low molecular weight polyols and excessive amounts of organic polyisocyanates are preferred. Preferred examples include polyisocyanates having free isocyanate groups obtained from polyisocyanates, such as triisocyanates synthesized from 1 mole of trimethylolpropane and 3 moles of tolylene diisocyanate or 1,6-hexamethylene diisocyanate. .
又、該一液又は二液型印刷インキはグラビア印刷に於い
て優れた印刷適性、印刷効果を示し光沢、無臭、乾燥性
が優れている外、印刷面と各種プラスチツクフイルムの
接着性(ラミネーシヨン適性)も良好である。印刷イン
キの製造に於いて、必要に応じて本発明のポリウレタン
の有機溶媒溶液と、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル
、ポリアミド、(メタ)アクリル酸エステル系ポリマー
、等のポリマーを混合することが出来る。In addition, the one-component or two-component printing ink has excellent printability and printing effect in gravure printing, and is glossy, odorless, and has excellent drying properties. Aptitude) is also good. In the production of printing ink, the organic solvent solution of the polyurethane of the present invention can be mixed with a polymer such as nitrocellulose, polyvinyl chloride, polyamide, (meth)acrylic acid ester polymer, etc., if necessary.
更に、本発明のポリウレタンの有機溶媒溶液は印刷イン
キビヒクルとしての利用の他に、繊維物質、紙、皮革、
ゴム、木材、金属、コンクリート、石こう、ガラス、ガ
ラス繊維、及びプラスチツクスなどに含浸させるか、或
いはこれらの表面に塗布して、表面改質、接着性、風合
いの改良等の性能向上の効果を得ることが出来、又土木
建築関係、各種窯業用バインダー、接着剤、等としても
有用である。Furthermore, in addition to its use as a printing ink vehicle, the polyurethane solution of the present invention in an organic solvent can be used for textile materials, paper, leather,
It can be impregnated into rubber, wood, metal, concrete, plaster, glass, glass fiber, plastics, etc., or applied to these surfaces to improve performance such as surface modification, adhesion, and texture improvement. It is also useful as a binder, adhesive, etc. for civil engineering and construction, various ceramic industries, etc.
次に実施例及び比較例を掲げて本発明を具体的に説明す
るが、本発明がこれらに限定されないことは勿論である
。Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
なお、例中の部及び%は特記しない限り全て重量基準で
ある。実施例 1
90℃で2時間減圧下に脱水乾燥した分子量2011の
ポリオキシテトラメチレングリコール1508部と1・
4−ブタンジオール338部及びメチルエチルケトン1
844部を撹拌機と温度計のついた丸底フラスコに入れ
て、均一に溶解後、水冷下(22℃)で2・4−トリレ
ンジイソシアネートと2・6−トリレンジイソシアネー
トの80:20の混合物(以下、単に「トリレンジイソ
シアネート」と称す)921部を投入したところ5分間
で55℃まで温度が上昇した。In addition, all parts and percentages in the examples are based on weight unless otherwise specified. Example 1 1508 parts of polyoxytetramethylene glycol with a molecular weight of 2011 dehydrated and dried under reduced pressure at 90°C for 2 hours and 1.
338 parts of 4-butanediol and 1 part of methyl ethyl ketone
Put 844 parts into a round bottom flask equipped with a stirrer and a thermometer, and after dissolving it uniformly, mix 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate in an 80:20 ratio under water cooling (22°C). When 921 parts of the mixture (hereinafter simply referred to as "tolylene diisocyanate") was added, the temperature rose to 55° C. in 5 minutes.
次いで、75℃にて5時間反応を続行し、1.38%の
遊離のイソシアネート基を含むウレタンプレポリマ一溶
液(樹脂分濃度60%)を得た。別の丸底フラスコに2
−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン16.5部、ジ
イソプロパノールアミン4.66部及びメチルエチルケ
トン969部を入れ、均一に混合した後、上記のウレタ
ンプレポリマ一溶液920部を22℃〜27℃で40分
間を要して滴下して加え、50℃で30分間反応させて
、濃度30%、粘度1086cps(25℃)の均一で
透明なポリウレタン溶液を得た。Next, the reaction was continued at 75° C. for 5 hours to obtain a urethane prepolymer solution (resin concentration: 60%) containing 1.38% of free isocyanate groups. 2 in another round bottom flask
- Add 16.5 parts of hydroxypropyl ethylene diamine, 4.66 parts of diisopropanolamine and 969 parts of methyl ethyl ketone, mix uniformly, and then add 920 parts of the above urethane prepolymer solution at 22°C to 27°C for 40 minutes. The polyurethane solution was added dropwise and reacted at 50°C for 30 minutes to obtain a homogeneous and transparent polyurethane solution with a concentration of 30% and a viscosity of 1086 cps (at 25°C).
このポリウレタン溶液を表面が平滑なポリフルオロエチ
レン樹脂板上に流して室温にて乾燥し、厚さ約1mmの
均一透明なフイルムを得た。This polyurethane solution was poured onto a polyfluoroethylene resin plate with a smooth surface and dried at room temperature to obtain a uniform transparent film with a thickness of about 1 mm.
このフイルムの機械的性質(JISK63Olに従つて
行なつた)は次の通りであり、高い抗張力を有していた
。実施例 2
撹拌機と温度計を付した丸底フラスコに2−ヒドロキシ
エチルエチレンジアミン13.95部、ジエタノールア
ミン3.52部及びメチルエチルケトン921部を入れ
て均一に溶解し、ここに、実施例1のウレタンプレポリ
マ一溶液880部を滴下して加え、実施例1と同様に反
応させて、濃度30%、粘度15000cps(25℃
)の均一透明なポリウレタン溶液を得た。The mechanical properties of this film (conducted according to JIS K63Ol) were as follows, and it had high tensile strength. Example 2 13.95 parts of 2-hydroxyethylethylenediamine, 3.52 parts of diethanolamine and 921 parts of methyl ethyl ketone were placed in a round bottom flask equipped with a stirrer and a thermometer and uniformly dissolved therein. 880 parts of prepolymer solution was added dropwise and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a concentration of 30% and a viscosity of 15,000 cps (25°C
) A homogeneous transparent polyurethane solution was obtained.
実施例1と同一の方法でポリウレタンフイルムを得、そ
の機械的性質を測定して次の値を得た。A polyurethane film was obtained in the same manner as in Example 1, and its mechanical properties were measured to obtain the following values.
実施例 3分子量1004のポリブチレンアジペートグ
リコール200.8部、1・4−ブタンジオール54.
0部、トリレンジイソシアネート159.8部及びメチ
ルエチルケトン276.4部を用い、実施例1と同様に
して1.42%の遊離のイソシアネート基を持つウレタ
ンプレポリマ一溶液(樹脂分濃度60%)を得た。Example 3 200.8 parts of polybutylene adipate glycol with a molecular weight of 1004, 54 parts of 1,4-butanediol.
A solution of a urethane prepolymer (resin concentration 60%) having 1.42% free isocyanate groups was prepared in the same manner as in Example 1 using 0 parts of tolylene diisocyanate, 159.8 parts of tolylene diisocyanate, and 276.4 parts of methyl ethyl ketone. Obtained.
次いで、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン14
.51部、ジイソプロパノールアミン4.09部、メチ
ルエチルケトン850部の混合溶液に上記のウレタンプ
レポリマ一溶液807部を実施例1と同一の方法で加え
て反応させて濃度30%、粘度570cps(25℃)
のポリウレタン溶液を得た。Then, 2-hydroxypropylethylenediamine 14
.. In the same manner as in Example 1, 807 parts of the above urethane prepolymer solution was added to a mixed solution of 51 parts of diisopropanolamine, 4.09 parts of diisopropanolamine, and 850 parts of methyl ethyl ketone and reacted to give a concentration of 30% and a viscosity of 570 cps (at 25°C). )
A polyurethane solution was obtained.
このポリウレタン溶液から実施例1と同様にして作製し
たフイルムの機械的性質は次の通りであつた。The mechanical properties of a film produced from this polyurethane solution in the same manner as in Example 1 were as follows.
実施例 4
ポリオキシテトラメチレングリコール(分子量1989
)994.5部、ビスフエノールAの酸化プロピレン付
加物(分子量355)177.5部、トリレンジイソシ
アネート190部及びメチルエチルケトン1548部か
ら実施例1と同様にして、遊離のイソシアネート基0.
27%を含有するウレタンプレポリマ一溶液(濃度46
.8%)を得た。Example 4 Polyoxytetramethylene glycol (molecular weight 1989
), 177.5 parts of a propylene oxide adduct of bisphenol A (molecular weight 355), 190 parts of tolylene diisocyanate, and 1548 parts of methyl ethyl ketone in the same manner as in Example 1 to obtain 0.00 free isocyanate groups.
A solution of urethane prepolymer containing 27% (concentration 46
.. 8%).
別のフラスコに2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミ
ン2.57部、ジイソプロパノールアミン5,78部及
びメチルエチルケトン769部を入れ、上記のウレタン
プレポリマ一溶液1353部を実施例1と同様にして加
えて反応させ濃度30%、粘度225cps(25℃)
の均一透明なポリウレタン溶液を得た。実施例 5
実施例1で得たウレタンプレポリマ一溶液880部を、
2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン5.23部、1
・6−ヘキサメチレンジアミン9.72部、ジエタノー
ルアミン3.52部及びメチルエチルケトン923部の
混合溶液中に実施例1と同様にして加えて反応させ、濃
度30%、粘度1510cps(25℃)のポリウレタ
ン溶液を得た。In a separate flask, 2.57 parts of 2-hydroxypropylethylenediamine, 5.78 parts of diisopropanolamine, and 769 parts of methyl ethyl ketone were placed, and 1,353 parts of the above urethane prepolymer solution was added in the same manner as in Example 1 to react. 30%, viscosity 225 cps (25°C)
A homogeneous and transparent polyurethane solution was obtained. Example 5 880 parts of the urethane prepolymer solution obtained in Example 1 was
2-hydroxyethylethylenediamine 5.23 parts, 1
・Add to a mixed solution of 9.72 parts of 6-hexamethylene diamine, 3.52 parts of diethanolamine, and 923 parts of methyl ethyl ketone and react in the same manner as in Example 1 to obtain a polyurethane solution with a concentration of 30% and a viscosity of 1510 cps (25°C). I got it.
このポリウレタン溶液から、実施例1と同様にして作製
したフイルムの機械的性質は次の通りであつた。A film produced from this polyurethane solution in the same manner as in Example 1 had the following mechanical properties.
以上、実施例1から実施例5までに示したポリウレタン
溶液では、使用された原料から明らかな如く、全てポリ
マー1分子中に、少なくとも2個の水酸基と少なくとも
2個の尿素結合を含有しているものである。As is clear from the raw materials used, the polyurethane solutions shown in Examples 1 to 5 all contain at least two hydroxyl groups and at least two urea bonds in one polymer molecule. It is something.
比較例 1
実施例4で得られたウレタンプレポリマ一溶液(樹脂分
46.8%)1353部を5.87部の1・3−ブタン
ジオールと772部のメチルエチルケトンの混合溶液中
に添加して75℃にて70時間反応させて濃度30%、
粘度140cps(25℃)のポリウレタン溶液を得た
。Comparative Example 1 1353 parts of the urethane prepolymer solution (resin content 46.8%) obtained in Example 4 was added to a mixed solution of 5.87 parts of 1,3-butanediol and 772 parts of methyl ethyl ketone. React at 75°C for 70 hours to obtain a concentration of 30%.
A polyurethane solution with a viscosity of 140 cps (25° C.) was obtained.
得られたポリウレタンは分子の両末端が水酸基であるが
、尿素結合を含有していないものである。比較例 2
実施例1で得られたウレタンプレポリマ一溶液(樹脂分
60%)920部をグリセリン16.1部とメチルエチ
ルケトン957部の混合物の中に添加し、70℃にて6
0時間反応させて濃度30%、粘度360cps(25
゜りのポリウレタン溶液を得た。The obtained polyurethane has hydroxyl groups at both ends of the molecule, but does not contain urea bonds. Comparative Example 2 920 parts of the urethane prepolymer solution (resin content 60%) obtained in Example 1 was added to a mixture of 16.1 parts of glycerin and 957 parts of methyl ethyl ketone, and the mixture was heated at 70°C for 6 hours.
After 0 hours of reaction, the concentration was 30% and the viscosity was 360 cps (25
A polyurethane solution of .
このポリウレタン溶液から実施例1と同一の方法で作製
したフイルムの機械的性質は次の通りであつた。The mechanical properties of a film produced from this polyurethane solution in the same manner as in Example 1 were as follows.
ここに得られたポリウレタンは1分子中に約12個の水
酸基を含有しているが、尿素結合を含有していないもの
である。The polyurethane obtained here contains about 12 hydroxyl groups in one molecule, but does not contain urea bonds.
比較例 3
実施例1で得られたウレタンプレポリマ一溶液(樹脂分
60%)920部を11部のエチレンジアミンと946
部のメチルエチルケトンの混合溶液中に徐々に約50分
間を要して25〜30℃で滴下したところ、反応系の粘
度が上昇し、ゲル状態になつた。Comparative Example 3 920 parts of the urethane prepolymer solution (resin content 60%) obtained in Example 1 was mixed with 11 parts of ethylenediamine and 946
When the mixture was gradually added dropwise to a mixed solution of methyl ethyl ketone at 25 to 30° C. over about 50 minutes, the viscosity of the reaction system increased and the reaction system became a gel.
そこで、これをメチルエチルケトンで2倍に希釈したが
均一な溶液とはならず、高粘度のポリウレタン溶液中に
ゲル状ポリマーが浮遊した状態の不均一溶液となつた。Therefore, this was diluted twice with methyl ethyl ketone, but a homogeneous solution was not obtained, but instead a non-uniform solution in which the gel-like polymer was suspended in a highly viscous polyurethane solution.
更にこれに100部の酢酸エチルを添加したところ白濁
してしまい、印刷インキ用ビヒクルとして使用出来ない
ことが解つた。このポリウレタンは分子中に尿素結合を
含んでいるが水酸基は含有されていない。比較例 4
分子量1948のポリオキシテトラメチレングリコール
341.5部、1・4−ブタンジオール78.9部、メ
チルエチルケトン1400部を混合し、次いでトリレン
ジイソシアネート179.6部を加えて、75℃にて5
0時間反応させた。Furthermore, when 100 parts of ethyl acetate was added to this, it became cloudy and it was found that it could not be used as a vehicle for printing ink. This polyurethane contains urea bonds in its molecule, but no hydroxyl groups. Comparative Example 4 341.5 parts of polyoxytetramethylene glycol with a molecular weight of 1948, 78.9 parts of 1,4-butanediol, and 1400 parts of methyl ethyl ketone were mixed, then 179.6 parts of tolylene diisocyanate was added, and the mixture was heated at 75°C. 5
The reaction was allowed to proceed for 0 hours.
この反応ではイソシアネート基1モルに対して、水酸基
が10194モルの比率になつており、得られたポリウ
レタンの分子の両末端は水酸基であり、又、尿素結合は
含まれていない。ここに得られたポリウレタン溶液は濃
度が30%であり、粘度は365cps(25℃)であ
つた。In this reaction, the ratio of hydroxyl groups to 1 mol of isocyanate groups is 10194 mol, and both ends of the resulting polyurethane molecule are hydroxyl groups, and no urea bond is included. The polyurethane solution obtained here had a concentration of 30% and a viscosity of 365 cps (at 25°C).
実施例 6(インキ試験)
実施例1〜5及び比較例1、2、4のポリウレタン溶液
をビヒクルとして用いて、次の処方にて印刷インキを調
製した。Example 6 (Ink Test) Using the polyurethane solutions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1, 2, and 4 as vehicles, printing inks were prepared according to the following formulation.
1上記の原料を内容積500m1の菱型ボールミルに入
れて、16時間混練し印刷インキ(これを「一液型印刷
インキ」と称す)を得た。1 The above raw materials were placed in a diamond-shaped ball mill with an internal volume of 500 m1 and kneaded for 16 hours to obtain a printing ink (referred to as "one-component printing ink").
2一方、トリメチロールプロパン1モルとトリレンジイ
ソシアネート3モルの反応生成物であるトリイソシアネ
ートの酢酸エチル溶液(日本ポリウレタン工業(株)製
「コロネートL」、濃度7,5%、イソシアネート基含
量13.2%)2.2部を上記の一液型印刷インキ10
0部に添加して均一に混合し印刷インキ(これを「二液
型印刷インキ」と称す)を得た。On the other hand, an ethyl acetate solution of triisocyanate, which is a reaction product of 1 mol of trimethylolpropane and 3 mol of tolylene diisocyanate ("Coronate L" manufactured by Nippon Polyurethane Industries, Ltd., concentration 7.5%, isocyanate group content 13. 2%) 2.2 parts of the above one-component printing ink 10
0 parts and mixed uniformly to obtain a printing ink (this is referred to as a "two-component printing ink").
これらの印刷インキを使用し、バーコータ一にてコロナ
放電処理したポリプロピレンフイルム、ポリエチレンフ
イルム、ポリエステルフイルム及びナイロンフイルムに
印刷し、赤外線ランプを用いて70〜75℃にて5秒間
乾燥させて印刷物を得た。These printing inks were used to print on polypropylene film, polyethylene film, polyester film, and nylon film that had been subjected to corona discharge treatment using a bar coater and dried at 70 to 75°C for 5 seconds using an infrared lamp to obtain printed matter. Ta.
得られた印刷物について、次の様な試験を行ない表1〜
表4の結果を得た。The following tests were carried out on the obtained printed matter, and Tables 1-
The results shown in Table 4 were obtained.
(1)接着性
印刷面に積水化学工業(株)製のセキスイセロテープ#
300(幅24m0を貼り、このゼロテープの一端を印
刷面に対して直角方向に急速に引きはがした時の印刷面
の状態を観察した。(1) Sekisui Cellotape # manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. on the adhesive printing surface
300 (width 24 m0) was applied, and one end of this zero tape was rapidly peeled off in a direction perpendicular to the printed surface, and the state of the printed surface was observed.
(1)表面強度印刷面を、フイルムが破れない程度に瓜
でひつかいた時の状態を観察した〇(111)非粘着性
指に依る印刷面のべたつきの有無をみた。(1) Surface strength The printed surface was observed when it was hit with a melon to the extent that the film did not tear. (111) Non-adhesive The presence or absence of stickiness on the printed surface due to non-adhesive fingers was observed.
(1V耐水性
30℃の水に印刷物を24時間浸漬した後の表面状態を
観察した。(1V Water Resistance) The surface condition of the printed matter was observed after it was immersed in water at 30°C for 24 hours.
( 耐油性
室温(約25℃)で菜種油に印刷物を24時間浸漬した
後の表面状態を観察した。(Oil resistance) The surface condition of the printed matter was observed after it was immersed in rapeseed oil for 24 hours at room temperature (approximately 25°C).
(VI)耐酸性
室温で5%の酢酸水溶液に印刷物を24時間浸漬した後
の表面状態を観察した。(VI) Acid resistance After immersing the printed matter in a 5% acetic acid aqueous solution at room temperature for 24 hours, the surface condition was observed.
(Vji)耐アルカリ性
室温で5%の苛性ソーダ水溶液に印刷物を24時間浸漬
した後の表面状態を観察した。(Vji) Alkali resistance After immersing the printed matter in a 5% aqueous solution of caustic soda at room temperature for 24 hours, the surface condition was observed.
)1判定◎・・・・・・極めて良好、全く異常なし○
・・・・・・良好、殆んど異常なし、実用可能△・・・
・・・やや不良×・・・・・・不良
表4の実施例1、2、3及び4の一液型及び二液型イン
キ印刷物を90℃の熱水に30分間浸漬したが全く異常
が無く、比較例1及び2の一液型及び二液型インキでは
印刷面の一部が剥離した。) 1 rating ◎・・・Extremely good, no abnormalities ○
・・・・・・Good condition, almost no abnormalities, usable for practical use△・・・
...Slightly defective ×...Poor The one-component and two-component ink prints of Examples 1, 2, 3, and 4 in Table 4 were immersed in hot water at 90°C for 30 minutes, but no abnormalities were observed. However, in the one-component and two-component inks of Comparative Examples 1 and 2, part of the printed surface peeled off.
Claims (1)
鎖延長剤及び重合停止剤、並びに有機溶媒からポリウレ
タンの有機溶媒溶液を製造する方法において、一般式▲
数式、化学式、表等があります▼ (R_1はC_2〜C_6のアルキレン基を表わし、R
_2、R_3はH、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプ
ロピル基を表わす。 たゞし、R_2、R_3の少なくとも一方はHではない
。 )で表わされる鎖延長剤及び一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (R_4、R_5はヒドロキシエチル基、ヒドロキシプ
ロピル基を表わす。 で表わされる重合停止剤を使用することを特徴とする一
分子中に少なくとも2個の尿素結合と少なくとも2個の
水酸基を有する分子量5000〜100000のポリウ
レタンの有機溶媒溶液の製造方法。[Claims] 1. Polyhydroxy compound, organic polyisocyanate,
In a method for producing an organic solvent solution of polyurethane from a chain extender, a polymerization terminator, and an organic solvent, the general formula ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (R_1 represents an alkylene group of C_2 to C_6, and R
_2 and R_3 represent H, a hydroxyethyl group, or a hydroxypropyl group. However, at least one of R_2 and R_3 is not H. ) and the general formula ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (R_4, R_5 represent hydroxyethyl group, hydroxypropyl group.) A product characterized by using a polymerization terminator represented by A method for producing an organic solvent solution of polyurethane having a molecular weight of 5,000 to 100,000 and having at least two urea bonds and at least two hydroxyl groups in the molecule.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55070406A JPS598364B2 (en) | 1980-05-27 | 1980-05-27 | Method for manufacturing polyurethane solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55070406A JPS598364B2 (en) | 1980-05-27 | 1980-05-27 | Method for manufacturing polyurethane solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56166222A JPS56166222A (en) | 1981-12-21 |
| JPS598364B2 true JPS598364B2 (en) | 1984-02-24 |
Family
ID=13430546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55070406A Expired JPS598364B2 (en) | 1980-05-27 | 1980-05-27 | Method for manufacturing polyurethane solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598364B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126683A (en) * | 1984-07-17 | 1986-02-05 | Polyurethan Kasei Kk | Filler adhesive composition |
| JPS6166769A (en) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Sanyo Chem Ind Ltd | Binder for printing ink |
| JPS61225211A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | Production of polyureaurethane |
| JPH03221572A (en) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Sanyo Chem Ind Ltd | Binder for printing ink |
| CN111087571A (en) * | 2019-12-27 | 2020-05-01 | 黄山中泽新材料有限公司 | Solvent-resistant diluted polyurethane ink binder and preparation method and application thereof |
-
1980
- 1980-05-27 JP JP55070406A patent/JPS598364B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56166222A (en) | 1981-12-21 |
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