JP2000239521A - ポリウレタンハイブリッド分散液並びに増大した湿潤接着性及び耐溶剤性を有する塗料 - Google Patents
ポリウレタンハイブリッド分散液並びに増大した湿潤接着性及び耐溶剤性を有する塗料Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】アルキッド支持体に対するすぐれた耐水性及び
耐溶剤性を与えるポリウレタン／アクリル系ハイブリッ
ド分散液を用いて製造された塗料配合物。 【解決手段】（ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウ
レタン当り少なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを
有するカルボキシル化ポリウレタン分散液であって、
（Ｉ）少なくとも１種のジイソシアネート、（ＩＩ）少
なくとも１種のポリエステルジオール及び（ＩＩＩ）少
なくとも１種のカルボキシル化ジオールを含む反応生成
物である前記分散液、並びに（ｂ）５〜９０質量％の、
少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー及び０．１
〜５ｐｐｈｍの少なくとも１種のウレイド官能性コモノ
マーを含むエマルション重合生成物である官能化ポリマ
ーを含む。
耐溶剤性を与えるポリウレタン／アクリル系ハイブリッ
ド分散液を用いて製造された塗料配合物。 【解決手段】（ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウ
レタン当り少なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを
有するカルボキシル化ポリウレタン分散液であって、
（Ｉ）少なくとも１種のジイソシアネート、（ＩＩ）少
なくとも１種のポリエステルジオール及び（ＩＩＩ）少
なくとも１種のカルボキシル化ジオールを含む反応生成
物である前記分散液、並びに（ｂ）５〜９０質量％の、
少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー及び０．１
〜５ｐｐｈｍの少なくとも１種のウレイド官能性コモノ
マーを含むエマルション重合生成物である官能化ポリマ
ーを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカルボキシル化ポリ
ウレタン分散液及び官能化ポリマーを含むポリウレタン
ハイブリッド分散液に関する。官能化ポリマーはエチレ
ン性不飽和モノマーと０．１〜５pphmのウレイド官能性
コモノマーのエマルション重合生成物であって、ここで
官能化ポリマーはカルボキシル化ポリウレタン分散液の
存在下に製造される。
ウレタン分散液及び官能化ポリマーを含むポリウレタン
ハイブリッド分散液に関する。官能化ポリマーはエチレ
ン性不飽和モノマーと０．１〜５pphmのウレイド官能性
コモノマーのエマルション重合生成物であって、ここで
官能化ポリマーはカルボキシル化ポリウレタン分散液の
存在下に製造される。
【０００２】
【従来の技術】最近まで、たとえば、建築ペイントまた
は木材用仕上塗料のための塗料に用いられる樹脂系は有
機溶剤系で送達された。有機溶剤系は揮発性有機化合物
を空気中に放出するから、有機溶剤系を水により運ばれ
る系に置き換えることが望ましい。性能利点、たとえ
ば、高光沢、高耐水性、高耐化学薬品／溶剤性及び高耐
摩耗性を与えることができ、有機溶剤系に匹敵する、水
により運ばれる系を開発することが努力目標である。
は木材用仕上塗料のための塗料に用いられる樹脂系は有
機溶剤系で送達された。有機溶剤系は揮発性有機化合物
を空気中に放出するから、有機溶剤系を水により運ばれ
る系に置き換えることが望ましい。性能利点、たとえ
ば、高光沢、高耐水性、高耐化学薬品／溶剤性及び高耐
摩耗性を与えることができ、有機溶剤系に匹敵する、水
により運ばれる系を開発することが努力目標である。
【０００３】水性アクリル系分散液が水により運ばれる
塗料のための結合剤として有用であることは知られてい
る。界面活性剤により安定化された水性アクリル系分散
液は一般に、ペイント、インク、ワニス及び接着剤に用
いられる。ペイントでは、水における重合分散液の安定
化のために界面活性剤を選択することにより、高光沢塗
料をもたらす、小粒子サイズのラテックスを与えること
ができる。
塗料のための結合剤として有用であることは知られてい
る。界面活性剤により安定化された水性アクリル系分散
液は一般に、ペイント、インク、ワニス及び接着剤に用
いられる。ペイントでは、水における重合分散液の安定
化のために界面活性剤を選択することにより、高光沢塗
料をもたらす、小粒子サイズのラテックスを与えること
ができる。
【０００４】水性ポリウレタン分散液を水により運ばれ
る塗料に用いることができることも知られている。アク
リル系に比較して、ポリウレタンは良好な機械的性質、
たとえば、耐摩耗性、耐掻傷及び擦傷性、フィルム靱性
及び良好な耐溶剤性を有することが知られている。しか
しながら、ポリウレタン系はウレタン原料のコストのた
めに高価である。
る塗料に用いることができることも知られている。アク
リル系に比較して、ポリウレタンは良好な機械的性質、
たとえば、耐摩耗性、耐掻傷及び擦傷性、フィルム靱性
及び良好な耐溶剤性を有することが知られている。しか
しながら、ポリウレタン系はウレタン原料のコストのた
めに高価である。
【０００５】コスト／性能利益を最高に活用するため
に、塗料配合者は物理的にいっしょにブレンドした水性
ポリウレタン分散液及びアクリル系分散液の組み合わせ
を用いた。このようなブレンド分散液はすべてのアクリ
ル系に比較して増強された性能及びすべてのポリウレタ
ンに比較してコスト利益を与えることができるが、ブレ
ンド系にはいくつかの固有の限界がある。多くのポリウ
レタン／アクリル系分散液は不相溶性であって、不安定
なブレンド物を生じ、それは貯蔵により相分離、ゲル生
成または変色し得る。さらに、ポリウレタン／アクリル
系ブレンド物の均質性は、湿潤段階及び最も重要なこと
には最終的乾燥塗膜の両方において、問題がある。
に、塗料配合者は物理的にいっしょにブレンドした水性
ポリウレタン分散液及びアクリル系分散液の組み合わせ
を用いた。このようなブレンド分散液はすべてのアクリ
ル系に比較して増強された性能及びすべてのポリウレタ
ンに比較してコスト利益を与えることができるが、ブレ
ンド系にはいくつかの固有の限界がある。多くのポリウ
レタン／アクリル系分散液は不相溶性であって、不安定
なブレンド物を生じ、それは貯蔵により相分離、ゲル生
成または変色し得る。さらに、ポリウレタン／アクリル
系ブレンド物の均質性は、湿潤段階及び最も重要なこと
には最終的乾燥塗膜の両方において、問題がある。
【０００６】重合後の段階においてポリウレタン分散液
及びアクリル系分散液を単にいっしょに混合する代り
に、米国特許第４，９２７，８７６、４，９５４，５５
９、５，３５４，８０７、４，８８８，３８３、４，９
１８，１２９、５，０１１，８８１、３，６８４，７５
９、３，７０５，１６４、４，１９８，３３０、５，１
４１，９８３、４，６４４，０３０、４，３１８，８３
３、４，７３０，０２１、５，１３７，９６１、５，６
２３，０１６及び５，５７１，８６１号に記載されてい
るように、ポリウレタン／アクリル系ハイブリッド分散
液は、現場で生成されていた。この取り組み方では、エ
チレン性不飽和モノマーは、予備生成されたポリウレタ
ン分散液の存在下に、ラジカル重合により重合される。
各々の分散粒子はポリウレタンの親水性部分、通常、ポ
リウレタン主鎖におけるアニオン性基により安定化され
る。得られるポリウレタン／アクリル系ハイブリッド分
散液は、各分散粒子内で分子レベルで密接に混合された
アクリル系ポリマー連鎖及びウレタンポリマー連鎖を含
む。
及びアクリル系分散液を単にいっしょに混合する代り
に、米国特許第４，９２７，８７６、４，９５４，５５
９、５，３５４，８０７、４，８８８，３８３、４，９
１８，１２９、５，０１１，８８１、３，６８４，７５
９、３，７０５，１６４、４，１９８，３３０、５，１
４１，９８３、４，６４４，０３０、４，３１８，８３
３、４，７３０，０２１、５，１３７，９６１、５，６
２３，０１６及び５，５７１，８６１号に記載されてい
るように、ポリウレタン／アクリル系ハイブリッド分散
液は、現場で生成されていた。この取り組み方では、エ
チレン性不飽和モノマーは、予備生成されたポリウレタ
ン分散液の存在下に、ラジカル重合により重合される。
各々の分散粒子はポリウレタンの親水性部分、通常、ポ
リウレタン主鎖におけるアニオン性基により安定化され
る。得られるポリウレタン／アクリル系ハイブリッド分
散液は、各分散粒子内で分子レベルで密接に混合された
アクリル系ポリマー連鎖及びウレタンポリマー連鎖を含
む。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術の塗料の不利益のない、アルキッド支持体に対するす
ぐれた耐水性及び耐溶剤性を与えるポリウレタン／アク
リル系ハイブリッド分散液を用いて製造された塗料配合
物についての必要性は継続している。したがって、本発
明の目的は水により運ばれる塗料組成物を供給すること
である。
術の塗料の不利益のない、アルキッド支持体に対するす
ぐれた耐水性及び耐溶剤性を与えるポリウレタン／アク
リル系ハイブリッド分散液を用いて製造された塗料配合
物についての必要性は継続している。したがって、本発
明の目的は水により運ばれる塗料組成物を供給すること
である。
【０００８】本発明の他の目的は、アルキッド支持体に
対する改良された湿潤接着性を示す水により運ばれる塗
料を供給することである。本発明の目的は、また、耐溶
剤性の支持体を与える水により運ばれる塗料を供給する
ことである。
対する改良された湿潤接着性を示す水により運ばれる塗
料を供給することである。本発明の目的は、また、耐溶
剤性の支持体を与える水により運ばれる塗料を供給する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の及び他の目的につ
いて、本発明は、ポリウレタンハイブリッド分散液であ
って、（ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウレタン
当り少なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを有する
カルボキシル化ポリウレタン分散液であって、（Ｉ）少
なくとも１種のジイソシアネート、（II）少なくとも１
種のポリエステルジオール及び（III)少なくとも１種の
カルボキシル化ジオールを含む反応生成物である分散
液、並びに（ｂ）５〜９０質量％の、少なくとも１種の
エチレン性不飽和モノマー及び０．１〜５pphmの少なく
とも１種のウレイド官能性コモノマーを含むエマルショ
ン重合生成物である官能化ポリマーを含み、ここで、前
記官能化ポリマーは、前記カルボキシル化ポリウレタン
分散液の存在下に製造され、前記カルボキシル化ポリウ
レタン分散液（ａ）及び官能化ポリマー（ｂ）の質量％
はポリウレタンハイブリッド分散液の総固形分をベース
とする、ポリウレタンハイブリッド分散液を供給する。
いて、本発明は、ポリウレタンハイブリッド分散液であ
って、（ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウレタン
当り少なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを有する
カルボキシル化ポリウレタン分散液であって、（Ｉ）少
なくとも１種のジイソシアネート、（II）少なくとも１
種のポリエステルジオール及び（III)少なくとも１種の
カルボキシル化ジオールを含む反応生成物である分散
液、並びに（ｂ）５〜９０質量％の、少なくとも１種の
エチレン性不飽和モノマー及び０．１〜５pphmの少なく
とも１種のウレイド官能性コモノマーを含むエマルショ
ン重合生成物である官能化ポリマーを含み、ここで、前
記官能化ポリマーは、前記カルボキシル化ポリウレタン
分散液の存在下に製造され、前記カルボキシル化ポリウ
レタン分散液（ａ）及び官能化ポリマー（ｂ）の質量％
はポリウレタンハイブリッド分散液の総固形分をベース
とする、ポリウレタンハイブリッド分散液を供給する。
【００１０】他の面によると、本発明は、ｉ）上記のよ
うにポリウレタンハイブリッド分散液を製造し、ii）ポ
リウレタンハイブリッド分散液を物品に塗布し、iii)ポ
リウレタンハイブリッド分散液を空気で硬化させてフィ
ルムを形成させることを含む、物品の少なくとも一つの
面に耐溶剤性塗膜を与える方法を提供する。さらなる面
によると、本発明は、（ａ）上記のカルボキシル化ポリ
ウレタン分散液及び（ｂ）少なくとも１種のエチレン性
不飽和モノマー及び０．１〜５pphmの少なくとも１種の
ウレイド官能性コモノマー並びに０．０１〜２pphmの多
官能性モノマー、０．１〜１０pphmのシランモノマー及
びそれらの組み合わせからなる群から選択される第２コ
モノマーを含むエマルション重合生成物である官能化ポ
リマーを含むポリウレタンハイブリッド分散液を供給
し、ここで、前記官能化ポリマーは前記カルボキシル化
ポリウレタンの存在下に製造され、カルボキシル化ポリ
ウレタン分散液（ａ）及び官能化ポリマー（ｂ）の質量
％はポリウレタンハイブリッド分散液の総固形分に基づ
く。
うにポリウレタンハイブリッド分散液を製造し、ii）ポ
リウレタンハイブリッド分散液を物品に塗布し、iii)ポ
リウレタンハイブリッド分散液を空気で硬化させてフィ
ルムを形成させることを含む、物品の少なくとも一つの
面に耐溶剤性塗膜を与える方法を提供する。さらなる面
によると、本発明は、（ａ）上記のカルボキシル化ポリ
ウレタン分散液及び（ｂ）少なくとも１種のエチレン性
不飽和モノマー及び０．１〜５pphmの少なくとも１種の
ウレイド官能性コモノマー並びに０．０１〜２pphmの多
官能性モノマー、０．１〜１０pphmのシランモノマー及
びそれらの組み合わせからなる群から選択される第２コ
モノマーを含むエマルション重合生成物である官能化ポ
リマーを含むポリウレタンハイブリッド分散液を供給
し、ここで、前記官能化ポリマーは前記カルボキシル化
ポリウレタンの存在下に製造され、カルボキシル化ポリ
ウレタン分散液（ａ）及び官能化ポリマー（ｂ）の質量
％はポリウレタンハイブリッド分散液の総固形分に基づ
く。
【００１１】さらなる面では、本発明は、（ａ）１０〜
９５質量％の、１ｇのポリウレタン当り少なくとも０．
６ミリ当量のカルボキシルを有するカルボキシル化ポリ
ウレタン分散液であって、（Ｉ）少なくとも１種のジイ
ソシアネート、（II）少なくとも１種のポリエステルジ
オール、（III)少なくとも１種のカルボキシル化ジオー
ル及び（IV）約０．１〜約５pphmの少なくとも１種のウ
レイド官能性コモノマーを含む反応生成物、並びに
（ｂ）５〜９０質量％の、少なくとも１種のエチレン性
不飽和モノマーを含むエマルション重合生成物である官
能化ポリマーを含むポリウレタンハイブリッド分散液を
供給し、ここで、前記官能化ポリマーは、前記カルボキ
シル化ポリウレタン分散液の存在下に製造され、前記カ
ルボキシル化ポリウレタン分散液（ａ）及び官能化ポリ
マーの質量％は前記ポリウレタンハイブリッド分散液の
総固形分に基づく。
９５質量％の、１ｇのポリウレタン当り少なくとも０．
６ミリ当量のカルボキシルを有するカルボキシル化ポリ
ウレタン分散液であって、（Ｉ）少なくとも１種のジイ
ソシアネート、（II）少なくとも１種のポリエステルジ
オール、（III)少なくとも１種のカルボキシル化ジオー
ル及び（IV）約０．１〜約５pphmの少なくとも１種のウ
レイド官能性コモノマーを含む反応生成物、並びに
（ｂ）５〜９０質量％の、少なくとも１種のエチレン性
不飽和モノマーを含むエマルション重合生成物である官
能化ポリマーを含むポリウレタンハイブリッド分散液を
供給し、ここで、前記官能化ポリマーは、前記カルボキ
シル化ポリウレタン分散液の存在下に製造され、前記カ
ルボキシル化ポリウレタン分散液（ａ）及び官能化ポリ
マーの質量％は前記ポリウレタンハイブリッド分散液の
総固形分に基づく。
【００１２】本発明のポリウレタンハイブリッド分散液
は、ウレイド官能性基とアルキッド支持体上のエステル
基の相互作用の結果、アルキッド支持体に対して改良さ
れた湿潤接着性を示す。さらに、ポリウレタンハイブリ
ッド分散液は、多官能性及び／またはシランコモノマー
により提供された架橋の結果、改良された耐溶剤性を有
する、それで処理された支持体を提供する。
は、ウレイド官能性基とアルキッド支持体上のエステル
基の相互作用の結果、アルキッド支持体に対して改良さ
れた湿潤接着性を示す。さらに、ポリウレタンハイブリ
ッド分散液は、多官能性及び／またはシランコモノマー
により提供された架橋の結果、改良された耐溶剤性を有
する、それで処理された支持体を提供する。
【００１３】本発明のポリウレタンハイブリッド分散液
は（ａ）カルボキシル化ポリウレタン分散液及び（ｂ）
官能化ポリマーを含む。官能化ポリマーは、少なくとも
１種のエチレン性不飽和モノマー及び１００部のモノマ
ー当り約０．１〜約５部（pphm）の少なくとも１種のウ
レイド官能性コモノマーを含むエマルション重合生成物
である。官能化ポリマーはカルボキシル化ポリウレタン
分散液の存在下に製造する。代りに、ウレイド官能性コ
モノマーを用いて官能化ポリマーを製造する代りに、１
００部のモノマー当り０．１〜５部（pphm）の少なくと
も１種のウレイド官能性コモノマーを用いてカルボキシ
ル化ポリウレタンを製造することができる。
は（ａ）カルボキシル化ポリウレタン分散液及び（ｂ）
官能化ポリマーを含む。官能化ポリマーは、少なくとも
１種のエチレン性不飽和モノマー及び１００部のモノマ
ー当り約０．１〜約５部（pphm）の少なくとも１種のウ
レイド官能性コモノマーを含むエマルション重合生成物
である。官能化ポリマーはカルボキシル化ポリウレタン
分散液の存在下に製造する。代りに、ウレイド官能性コ
モノマーを用いて官能化ポリマーを製造する代りに、１
００部のモノマー当り０．１〜５部（pphm）の少なくと
も１種のウレイド官能性コモノマーを用いてカルボキシ
ル化ポリウレタンを製造することができる。
【００１４】カルボキシル化ポリウレタンは、（Ｉ）少
なくとも１種のジイソシアネート、（II）少なくとも１
種のポリエステルジオール及び（III)少なくとも１種の
カルボキシル化ジオール並びに任意に（IV）約０．１〜
約５pphmの少なくとも１種のウレイド官能性コモノマー
をウレタン生成反応にかけて、カルボキシル化プレポリ
マーを製造し、カルボキシル化ポリウレタンプレポリマ
ーを中和及び任意に連鎖伸長にかけることにより製造す
る。
なくとも１種のジイソシアネート、（II）少なくとも１
種のポリエステルジオール及び（III)少なくとも１種の
カルボキシル化ジオール並びに任意に（IV）約０．１〜
約５pphmの少なくとも１種のウレイド官能性コモノマー
をウレタン生成反応にかけて、カルボキシル化プレポリ
マーを製造し、カルボキシル化ポリウレタンプレポリマ
ーを中和及び任意に連鎖伸長にかけることにより製造す
る。
【００１５】適切なジイソシアネートは、２，４−トリ
レンジイソシアネート、２，６−ト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、
ｍ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、テトラメチレンジイソシアネート、リシンジ
イソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシア
ネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニレン
ジイソシアネート、３，３′−ジメトキシ−４，４′−
ビフェニレンジイソシアネート、３，３′−ジクロル−
４，４′−ビ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、１，５−テトラヒドロナフ
タレンジイソシアネート、４，４′−メチレン−ビス
（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソ
シアネート及びヘキサメチレンジイソシアネート、ベン
ゼン １，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチル
エチル）、４，４′−メチレンビス（フェニルイソシア
ネート）及びトルエン ２，４−ジイソシアネートを包
含する。好ましくはジイソシアネートは、４，４′−メ
チレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホ
ロンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネ
ートから選択される。ジイソシアネートの組み合わせも
用い得る。
レンジイソシアネート、２，６−ト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、
ｍ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、テトラメチレンジイソシアネート、リシンジ
イソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシア
ネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニレン
ジイソシアネート、３，３′−ジメトキシ−４，４′−
ビフェニレンジイソシアネート、３，３′−ジクロル−
４，４′−ビ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、１，５−テトラヒドロナフ
タレンジイソシアネート、４，４′−メチレン−ビス
（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソ
シアネート及びヘキサメチレンジイソシアネート、ベン
ゼン １，３−ビス（１−イソシアネート−１−メチル
エチル）、４，４′−メチレンビス（フェニルイソシア
ネート）及びトルエン ２，４−ジイソシアネートを包
含する。好ましくはジイソシアネートは、４，４′−メ
チレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホ
ロンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネ
ートから選択される。ジイソシアネートの組み合わせも
用い得る。
【００１６】ポリエステルジオールは、少なくとも１種
の多価アルコールと少なくとも１種の多価カルボン酸ま
たは多価カルボン酸無水物を反応させることにより得ら
れるあらゆる化合物であり得る。多価アルコールの例
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−
ブタンジオール及びシクロヘキサンジメタノールを包含
する。好ましくは多価アルコールはネオペンチルグリコ
ールである。多価カルボン酸の例は、スクシン酸、グル
タル酸、アジピン酸及びフタル酸または無水フタル酸を
包含する。好ましくは多価カルボン酸はアジピン酸であ
る。好ましいポリエステルジオールはネオペンチルアジ
ペートである。ポリエステルジオールの組み合わせも用
い得る。
の多価アルコールと少なくとも１種の多価カルボン酸ま
たは多価カルボン酸無水物を反応させることにより得ら
れるあらゆる化合物であり得る。多価アルコールの例
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−
ブタンジオール及びシクロヘキサンジメタノールを包含
する。好ましくは多価アルコールはネオペンチルグリコ
ールである。多価カルボン酸の例は、スクシン酸、グル
タル酸、アジピン酸及びフタル酸または無水フタル酸を
包含する。好ましくは多価カルボン酸はアジピン酸であ
る。好ましいポリエステルジオールはネオペンチルアジ
ペートである。ポリエステルジオールの組み合わせも用
い得る。
【００１７】適切なカルボキシル化ジオールは、２，２
−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロール酪
酸、２，２−ジメチロール吉草酸等及びカルボキシル化
ポリエステルジオールを包含する。好ましいカルボキシ
ル化ジオールは２，２−ジメチロールプロピオン酸であ
る。カルボキシル化ジオールの組み合わせも用い得る。
−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロール酪
酸、２，２−ジメチロール吉草酸等及びカルボキシル化
ポリエステルジオールを包含する。好ましいカルボキシ
ル化ジオールは２，２−ジメチロールプロピオン酸であ
る。カルボキシル化ジオールの組み合わせも用い得る。
【００１８】ジイソシアネート、ポリエステルジオール
及びカルボキシル化ジオールを溶剤の存在または不存在
下に反応させてカルボキシル化ポリウレタンを生成させ
る。任意に、粘度を調整するために有機溶剤をカルボキ
シル化ポリウレタンに加えることができる。適切な溶剤
は非プロトン性 (nonprotic ）溶剤、たとえば、ジオキ
サン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン及びＮ−ビニルアセテート
を包含する。
及びカルボキシル化ジオールを溶剤の存在または不存在
下に反応させてカルボキシル化ポリウレタンを生成させ
る。任意に、粘度を調整するために有機溶剤をカルボキ
シル化ポリウレタンに加えることができる。適切な溶剤
は非プロトン性 (nonprotic ）溶剤、たとえば、ジオキ
サン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン及びＮ−ビニルアセテート
を包含する。
【００１９】カルボキシル化ポリウレタン上のカルボキ
シル基はポリウレタンに水分散性、すなわち、水におけ
るコロイド状安定化を与える。好ましくは、ポリウレタ
ンにおけるカルボキシル官能基の合計総当量は１ｇのポ
リウレタン当り少なくとも０．６ミリ当量である。カル
ボキシル化ポリウレタン上のカルボキシル官能基は、ア
ミン、たとえば、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、ト
リエタノールアミン等、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、アンモニア等で中和される。中和カルボキシル化
ポリウレタンは水に分散され、カルボキシル化ポリウレ
タン分散液を生成する。
シル基はポリウレタンに水分散性、すなわち、水におけ
るコロイド状安定化を与える。好ましくは、ポリウレタ
ンにおけるカルボキシル官能基の合計総当量は１ｇのポ
リウレタン当り少なくとも０．６ミリ当量である。カル
ボキシル化ポリウレタン上のカルボキシル官能基は、ア
ミン、たとえば、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、ト
リエタノールアミン等、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、アンモニア等で中和される。中和カルボキシル化
ポリウレタンは水に分散され、カルボキシル化ポリウレ
タン分散液を生成する。
【００２０】ＮＣＯ末端ポリウレタンプレポリマーにつ
いて、水を連鎖伸長剤として用い得る。任意に、水は連
鎖伸長剤、例えば、ポリアミンを含有し得る。好ましい
連鎖伸長剤は、ピペラジン、ピペラジン・６水和物、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びエチ
レンジアミンを包含する。ポリウレタンハイブリッド分
散液の官能化ポリマーである成分（ｂ）は、カルボキシ
ル化ポリウレタン分散液である成分（ａ）の存在下に重
合される。官能化ポリマーは少なくとも１種のエチレン
性不飽和モノマーと、任意に約０．１〜約５pphmの少な
くとも１種のウレイド官能性コモノマーの反応生成物で
ある。適切なエチレン性不飽和モノマーはアクリル酸ア
ルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル、非
置換または置換アクリルアミド並びにビニルエステルを
包含する。エチレン性不飽和モノマーの組み合わせも用
い得る。
いて、水を連鎖伸長剤として用い得る。任意に、水は連
鎖伸長剤、例えば、ポリアミンを含有し得る。好ましい
連鎖伸長剤は、ピペラジン、ピペラジン・６水和物、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びエチ
レンジアミンを包含する。ポリウレタンハイブリッド分
散液の官能化ポリマーである成分（ｂ）は、カルボキシ
ル化ポリウレタン分散液である成分（ａ）の存在下に重
合される。官能化ポリマーは少なくとも１種のエチレン
性不飽和モノマーと、任意に約０．１〜約５pphmの少な
くとも１種のウレイド官能性コモノマーの反応生成物で
ある。適切なエチレン性不飽和モノマーはアクリル酸ア
ルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル、非
置換または置換アクリルアミド並びにビニルエステルを
包含する。エチレン性不飽和モノマーの組み合わせも用
い得る。
【００２１】適切なアクリル酸アルキルエステル及びメ
タクリル酸アルキルエステルは、例えば、メチルメタク
リレート、ブチルアクリレート、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、エチルメタクリレート等である。
適切なビニルエステルは、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニ
ル、吉草酸ビニル、２−エチルヘキサン酸ビニル、カル
ボン酸のビニルエステル、例えば、ネオノナン酸、ネオ
デカン酸、ネオペンタン酸及び２−エチルヘキサン酸の
ビニルエステルである。好ましいエチレン性不飽和モノ
マーはメチルメタクリレート及びブチルアクリレートで
ある。
タクリル酸アルキルエステルは、例えば、メチルメタク
リレート、ブチルアクリレート、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、エチルメタクリレート等である。
適切なビニルエステルは、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニ
ル、吉草酸ビニル、２−エチルヘキサン酸ビニル、カル
ボン酸のビニルエステル、例えば、ネオノナン酸、ネオ
デカン酸、ネオペンタン酸及び２−エチルヘキサン酸の
ビニルエステルである。好ましいエチレン性不飽和モノ
マーはメチルメタクリレート及びブチルアクリレートで
ある。
【００２２】エチレン性不飽和モノマーは、官能化ポリ
マーのガラス転移点（Ｔｇ）が２０℃〜８０℃、好まし
くは３０℃〜６０℃である比率で用いられる。適切なウ
レイド官能性コモノマーは、メタクリルアミドエチルエ
チレン尿素、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）
エチレン尿素、Ｎ−メタクリロイル尿素、２−（１−イ
ミダゾリル）エチルメタクリレート、２−（１−イミダ
ゾリジン−２−オン）エチルメタクリレート及びＮ−
（メタクリルアミド）エチル尿素を包含する。ウレイド
官能性モノマーの組み合わせも用い得る。好ましくは、
ウレイド官能性コモノマーは、メタクリルアミドエチル
エチレン尿素またはＮ−（２−メタクリロイルオキシエ
チル）エチレン尿素である。
マーのガラス転移点（Ｔｇ）が２０℃〜８０℃、好まし
くは３０℃〜６０℃である比率で用いられる。適切なウ
レイド官能性コモノマーは、メタクリルアミドエチルエ
チレン尿素、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）
エチレン尿素、Ｎ−メタクリロイル尿素、２−（１−イ
ミダゾリル）エチルメタクリレート、２−（１−イミダ
ゾリジン−２−オン）エチルメタクリレート及びＮ−
（メタクリルアミド）エチル尿素を包含する。ウレイド
官能性モノマーの組み合わせも用い得る。好ましくは、
ウレイド官能性コモノマーは、メタクリルアミドエチル
エチレン尿素またはＮ−（２−メタクリロイルオキシエ
チル）エチレン尿素である。
【００２３】官能化ポリマーまたはカルボキシル化ポリ
ウレタンを製造するのに用いられるウレイド官能性コモ
ノマーの量は約０．１〜約５pphmである。好ましくは、
ウレイド官能性コモノマーは、約０．５〜約２pphmの量
で存在する。２以上のビニル基を含有する多官能性モノ
マー及び／またはシランモノマーは官能化ポリマーを製
造するのに用い得る。官能化ポリマーの製造において多
官能化モノマー及びシランモノマーの組み合わせを用い
ることは本発明の範囲内である。多官能性モノマーは好
ましくはジアクリル酸エステルモノマーである。
ウレタンを製造するのに用いられるウレイド官能性コモ
ノマーの量は約０．１〜約５pphmである。好ましくは、
ウレイド官能性コモノマーは、約０．５〜約２pphmの量
で存在する。２以上のビニル基を含有する多官能性モノ
マー及び／またはシランモノマーは官能化ポリマーを製
造するのに用い得る。官能化ポリマーの製造において多
官能化モノマー及びシランモノマーの組み合わせを用い
ることは本発明の範囲内である。多官能性モノマーは好
ましくはジアクリル酸エステルモノマーである。
【００２４】適切な多官能性モノマーは、１，６−ヘキ
サンジオールジメタクリレート、アリルメタクリレー
ト、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ブタン
ジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメ
タクリレート、ポリグリコール４００−ジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタ
クリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、
テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート、１，１２−ドデカ
ンジオールジメタクリレート、無水メタクリル酸、ビス
フェノール−Ａ−ジメタクリレート、エトキシル化ビス
フェノール−Ａ−ジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、ジシクロペンチルアクリレー
ト、テトラエトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジアクリ
レート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリエトキシトリアクリレー
ト、ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、トリア
リルシアヌレート、ジビニルベンゼン及びアリルメタク
リレートを包含する。最も好ましくは、多官能性モノマ
ーは１，６−ヘキサンジオールジメタクリレートであ
る。多官能性モノマーの組み合わせも官能化ポリマーを
製造するのに用い得る。
サンジオールジメタクリレート、アリルメタクリレー
ト、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ブタン
ジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメ
タクリレート、ポリグリコール４００−ジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタ
クリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、
テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート、１，１２−ドデカ
ンジオールジメタクリレート、無水メタクリル酸、ビス
フェノール−Ａ−ジメタクリレート、エトキシル化ビス
フェノール−Ａ−ジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、ジシクロペンチルアクリレー
ト、テトラエトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジアクリ
レート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリエトキシトリアクリレー
ト、ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、トリア
リルシアヌレート、ジビニルベンゼン及びアリルメタク
リレートを包含する。最も好ましくは、多官能性モノマ
ーは１，６−ヘキサンジオールジメタクリレートであ
る。多官能性モノマーの組み合わせも官能化ポリマーを
製造するのに用い得る。
【００２５】官能化ポリマーを製造するのに用いられる
多官能性モノマーの量は約０．０１〜約２pphm、好まし
くは約０．１〜約１pphmである。多官能性モノマーは、
官能化ポリマーの重合の間、架橋により、それを用いて
製造された塗料に増強した耐薬品性を与えることが分か
った。適切なシランモノマーはビニルトリイソプロポキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキ
シ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン及びγ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシランを包含す
る。好ましくは、シランモノマーはビニルトリイソプロ
ポキシシランである。シランモノマーの組み合わせも官
能化ポリマーを製造するのに用い得る。
多官能性モノマーの量は約０．０１〜約２pphm、好まし
くは約０．１〜約１pphmである。多官能性モノマーは、
官能化ポリマーの重合の間、架橋により、それを用いて
製造された塗料に増強した耐薬品性を与えることが分か
った。適切なシランモノマーはビニルトリイソプロポキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキ
シ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン及びγ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシランを包含す
る。好ましくは、シランモノマーはビニルトリイソプロ
ポキシシランである。シランモノマーの組み合わせも官
能化ポリマーを製造するのに用い得る。
【００２６】官能化ポリマーを製造するのに用いられる
シランモノマーの量は約０．１〜約１０pphm、好ましく
は約０．１〜５pphm、最も好ましくは約０．２〜約２pp
hmである。シランモノマーは、それを用いて製造された
塗料にフィルム生成の間架橋により増強された耐薬品性
を与えることが分かった。さらなる有利な性質をもった
ラテックスを与えるために、さらなる官能化モノマーを
有するポリウレタンハイブリッド分散液を製造すること
は本発明の範囲内である。好ましいさらなる官能化モノ
マーはＵＶ安定化モノマー、例えば、 Janssen Pharmac
euticaから市販されているＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６で
ある。さらに、官能化モノマーは、架橋性モノマー、例
えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ｍ−イソプロペ
ニル−α，α′−ジメチルベンゼンイソシアネート、ジ
メチルアミノプロピルメタクリルアミドエピクロルヒド
リン及びグリシジルメタクリレートであってもよい。
シランモノマーの量は約０．１〜約１０pphm、好ましく
は約０．１〜５pphm、最も好ましくは約０．２〜約２pp
hmである。シランモノマーは、それを用いて製造された
塗料にフィルム生成の間架橋により増強された耐薬品性
を与えることが分かった。さらなる有利な性質をもった
ラテックスを与えるために、さらなる官能化モノマーを
有するポリウレタンハイブリッド分散液を製造すること
は本発明の範囲内である。好ましいさらなる官能化モノ
マーはＵＶ安定化モノマー、例えば、 Janssen Pharmac
euticaから市販されているＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６で
ある。さらに、官能化モノマーは、架橋性モノマー、例
えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ｍ−イソプロペ
ニル−α，α′−ジメチルベンゼンイソシアネート、ジ
メチルアミノプロピルメタクリルアミドエピクロルヒド
リン及びグリシジルメタクリレートであってもよい。
【００２７】官能化ポリマーを製造するのに界面活性剤
が用いられる。好ましくは、界面活性剤は非イオン界面
活性剤、たとえば、エトキシル化線状アルコール、エト
キシル化ポリグリコシド及びエトキシル化アルキルフェ
ノールてある。官能化ポリマーを製造するために界面活
性剤の組み合わせも用い得る。界面活性剤はエチレン性
不飽和モノマーの重合の間約０．１pphm〜約５pphmの量
で存在する。好ましくは界面活性剤は、官能性ポリマー
を製造するモノマーに基づいて約０．５pphm〜約２pphm
の量で存在する。
が用いられる。好ましくは、界面活性剤は非イオン界面
活性剤、たとえば、エトキシル化線状アルコール、エト
キシル化ポリグリコシド及びエトキシル化アルキルフェ
ノールてある。官能化ポリマーを製造するために界面活
性剤の組み合わせも用い得る。界面活性剤はエチレン性
不飽和モノマーの重合の間約０．１pphm〜約５pphmの量
で存在する。好ましくは界面活性剤は、官能性ポリマー
を製造するモノマーに基づいて約０．５pphm〜約２pphm
の量で存在する。
【００２８】本発明のポリウレタンハイブリッド分散液
は（ａ）１０〜９５質量％のカルボキシル化ポリウレタ
ン分散液及び（ｂ）５〜９０質量％の官能化ポリマーを
含有する。上記質量％はポリウレタンハイブリッド分散
液の総固形分に基づく。好ましくは、本発明のポリウレ
タンハイブリッド分散液は（ａ）２０〜５０質量％のカ
ルボキシル化ポリウレタン分散液及び（ｂ）５０〜８０
質量％の官能化ポリマーを含有する。より好ましくは、
本発明のポリウレタンハイブリッド分散液は、（ａ）２
５〜４０質量％のカルボキシル化ポリウレタン分散液及
び６０〜７５質量％の官能化ポリマーを含有する。
は（ａ）１０〜９５質量％のカルボキシル化ポリウレタ
ン分散液及び（ｂ）５〜９０質量％の官能化ポリマーを
含有する。上記質量％はポリウレタンハイブリッド分散
液の総固形分に基づく。好ましくは、本発明のポリウレ
タンハイブリッド分散液は（ａ）２０〜５０質量％のカ
ルボキシル化ポリウレタン分散液及び（ｂ）５０〜８０
質量％の官能化ポリマーを含有する。より好ましくは、
本発明のポリウレタンハイブリッド分散液は、（ａ）２
５〜４０質量％のカルボキシル化ポリウレタン分散液及
び６０〜７５質量％の官能化ポリマーを含有する。
【００２９】ポリウレタンハイブリッド分散液は、塗料
に普通に組み込まれる１以上の添加剤を更に配合し得
る。上記添加剤は脱泡剤、濃厚化剤、湿潤剤、凝集剤、
スリップ助剤、顔料、充てん剤、染料及び可塑剤を包含
する。本発明のポリウレタンハイブリッド分散液は、ア
ルキッド支持体、特に家具、木製床、トリム及び成型物
に適切な木仕上剤として、に対する改良された湿潤及び
乾燥接着性を示す。さらに、ポリウレタンハイブリッド
分散液は改良された耐溶剤性を有する処理支持体を与え
る。
に普通に組み込まれる１以上の添加剤を更に配合し得
る。上記添加剤は脱泡剤、濃厚化剤、湿潤剤、凝集剤、
スリップ助剤、顔料、充てん剤、染料及び可塑剤を包含
する。本発明のポリウレタンハイブリッド分散液は、ア
ルキッド支持体、特に家具、木製床、トリム及び成型物
に適切な木仕上剤として、に対する改良された湿潤及び
乾燥接着性を示す。さらに、ポリウレタンハイブリッド
分散液は改良された耐溶剤性を有する処理支持体を与え
る。
【００３０】次の非限定例はさらに本発明の面を説明す
る。 例１ 水性ポリウレタン分散液の製造 １３６ｇのアジピン酸ネオペンチル（分子量１００
０）、３．５４ｇのネオペンチルグリコール及び２４ｇ
のジメチロールプロピオン酸を含有する混合物を撹拌
機、チッ素パージ、加熱マントル、温度計及び凝縮器を
装備した２リットルの重合がまに装填した。混合物をチ
ッ素パージを用いて３０分間８０℃に加熱した。６０ｇ
のＮ−メチルピロリドン及び１０５ｇの４，４′−メチ
レン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）を反応器
に加えた。反応混合物の温度を撹拌しながら３０分間８
０℃に維持した。０．２ｇのジブチル錫ジラウレートを
反応混合物に加えた。反応混合物を２時間８０℃に維持
した。得られたプレポリマーを６０℃に冷却し、１０分
間にわたって１９．９ｇのトリエチルアミンで中和し
た。
る。 例１ 水性ポリウレタン分散液の製造 １３６ｇのアジピン酸ネオペンチル（分子量１００
０）、３．５４ｇのネオペンチルグリコール及び２４ｇ
のジメチロールプロピオン酸を含有する混合物を撹拌
機、チッ素パージ、加熱マントル、温度計及び凝縮器を
装備した２リットルの重合がまに装填した。混合物をチ
ッ素パージを用いて３０分間８０℃に加熱した。６０ｇ
のＮ−メチルピロリドン及び１０５ｇの４，４′−メチ
レン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）を反応器
に加えた。反応混合物の温度を撹拌しながら３０分間８
０℃に維持した。０．２ｇのジブチル錫ジラウレートを
反応混合物に加えた。反応混合物を２時間８０℃に維持
した。得られたプレポリマーを６０℃に冷却し、１０分
間にわたって１９．９ｇのトリエチルアミンで中和し
た。
【００３１】中和したプレポリマーを、５３７．４ｇの
水、２．７ｇのトリエチルアミン及び４．５ｇのピペラ
ジン・６水和物を含有する溶液に激しく撹拌しながら分
散させた。安定な、均質な水性ポリウレタン分散液を
得、それは測定すると＜５０nmの粒子サイズを有してい
た。 例２ 水性ポリウレタン分散液の製造 １３６ｇのアジピン酸ネオペンチル（分子量１０００）
及び２８．６ｇのジメチロールプロピオン酸を含有する
混合物を、撹拌機、チッ素パージ、加熱マントル、温度
計及び凝縮器を装備した２リットル重合がま中に装填し
た。混合物をチッ素パージを用いて８０℃で３０分間加
熱した。６０ｇのＮ−メチルピロリドン及び１０５ｇの
４，４′−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネ
ート）を反応器に加えた。反応混合物の温度を撹拌しな
がら３０分間８０℃に維持した。０．２ｇのジブチル錫
ジラウレートを反応混合物に加えた。反応混合物を８０
℃に１時間維持した。得られたプレポリマーを６０℃に
冷却し、２３．８ｇのトリエチルアミンで１０分にわた
って中和した。
水、２．７ｇのトリエチルアミン及び４．５ｇのピペラ
ジン・６水和物を含有する溶液に激しく撹拌しながら分
散させた。安定な、均質な水性ポリウレタン分散液を
得、それは測定すると＜５０nmの粒子サイズを有してい
た。 例２ 水性ポリウレタン分散液の製造 １３６ｇのアジピン酸ネオペンチル（分子量１０００）
及び２８．６ｇのジメチロールプロピオン酸を含有する
混合物を、撹拌機、チッ素パージ、加熱マントル、温度
計及び凝縮器を装備した２リットル重合がま中に装填し
た。混合物をチッ素パージを用いて８０℃で３０分間加
熱した。６０ｇのＮ−メチルピロリドン及び１０５ｇの
４，４′−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネ
ート）を反応器に加えた。反応混合物の温度を撹拌しな
がら３０分間８０℃に維持した。０．２ｇのジブチル錫
ジラウレートを反応混合物に加えた。反応混合物を８０
℃に１時間維持した。得られたプレポリマーを６０℃に
冷却し、２３．８ｇのトリエチルアミンで１０分にわた
って中和した。
【００３２】中和したプレポリマーを激しく撹拌しなが
ら、５９．２ｇの水、３．２ｇのトリエチルアミン及び
４．５ｇのピペラジン・６水和物を含有する溶液に分散
させた。安定な、均質な水性ポリウレタン分散液を得、
それは＜５０nmの粒子サイズを有することが分かった。 例３ ウレイドコモノマーを用いないポリウレタンハイブリッ
ド分散液の製造 撹拌機、凝縮器及び水浴を装備した２リットル４首丸底
フラスコに５７０ｇの脱イオン水、３８０ｇの例２で製
造した水性ポリウレタン分散液及び１２ｇの１０％アン
モニア水溶液を装填した。チッ素パージをしながら、混
合物を撹拌し、６５℃に加熱し、３．３６ｇのメチルメ
タクリレート及び３．３６ｇのブチルアクリレートを反
応器に添加した。混合物を７５℃に加熱し、１８．６ｇ
の水に溶解した０．１２ｇの過硫酸アンモニウムの溶液
を反応器に加えた。反応混合物を８０℃に加熱し、この
温度で３０分間保持した。６４ｇのブチルアクリレート
及び２６６ｇのメチルメタクリレートの混合物を４時間
かけて反応器に計量して供給した。同時に、２．５８ｇ
の過硫酸アンモニウム、６ｇの１０％水性アンモニア及
び４５ｇの水の溶液を４時間かけて反応器に計量して供
給した。モノマーと過硫酸塩溶液の計量添加の最後の２
時間の間に、１３．３６ｇのＴＥＲＧＩＴＯＬ １５Ｓ
４０（ユニオン・カーバイドから入手できる）の２５％
溶液も反応器に計量して供給した。計量添加完了後、反
応器の内容物を８０℃で３０分間保持し、次いで、室温
まで冷却し、１０％の水性アンモニアでpH８に調整し
た。最終分散液は均質で、見掛上透明であり、６０nmの
粒子サイズを有することが分かった。
ら、５９．２ｇの水、３．２ｇのトリエチルアミン及び
４．５ｇのピペラジン・６水和物を含有する溶液に分散
させた。安定な、均質な水性ポリウレタン分散液を得、
それは＜５０nmの粒子サイズを有することが分かった。 例３ ウレイドコモノマーを用いないポリウレタンハイブリッ
ド分散液の製造 撹拌機、凝縮器及び水浴を装備した２リットル４首丸底
フラスコに５７０ｇの脱イオン水、３８０ｇの例２で製
造した水性ポリウレタン分散液及び１２ｇの１０％アン
モニア水溶液を装填した。チッ素パージをしながら、混
合物を撹拌し、６５℃に加熱し、３．３６ｇのメチルメ
タクリレート及び３．３６ｇのブチルアクリレートを反
応器に添加した。混合物を７５℃に加熱し、１８．６ｇ
の水に溶解した０．１２ｇの過硫酸アンモニウムの溶液
を反応器に加えた。反応混合物を８０℃に加熱し、この
温度で３０分間保持した。６４ｇのブチルアクリレート
及び２６６ｇのメチルメタクリレートの混合物を４時間
かけて反応器に計量して供給した。同時に、２．５８ｇ
の過硫酸アンモニウム、６ｇの１０％水性アンモニア及
び４５ｇの水の溶液を４時間かけて反応器に計量して供
給した。モノマーと過硫酸塩溶液の計量添加の最後の２
時間の間に、１３．３６ｇのＴＥＲＧＩＴＯＬ １５Ｓ
４０（ユニオン・カーバイドから入手できる）の２５％
溶液も反応器に計量して供給した。計量添加完了後、反
応器の内容物を８０℃で３０分間保持し、次いで、室温
まで冷却し、１０％の水性アンモニアでpH８に調整し
た。最終分散液は均質で、見掛上透明であり、６０nmの
粒子サイズを有することが分かった。
【００３３】例４ ウレイドコモノマーを用いるポリウレタンハイブリッド
分散液の製造 １．０pphmのＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）
エチレン尿素（Rohm Tech Inc.から入手できるＲＯＨＡ
ＭＥＲＥ ６８４４−０）を官能化ポリマーを製造する
のに用いた以外は、例３に明らかにした手順にしたがっ
て、水性ポリウレタン分散液を製造した。ブチルアクリ
レート及びメチルメタクリレートの混合物に１３．６ｇ
のＲＯＨＡＭＥＲＥ ６８４４−０を加え、４時間かけ
て反応器に計量して供給した。
分散液の製造 １．０pphmのＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）
エチレン尿素（Rohm Tech Inc.から入手できるＲＯＨＡ
ＭＥＲＥ ６８４４−０）を官能化ポリマーを製造する
のに用いた以外は、例３に明らかにした手順にしたがっ
て、水性ポリウレタン分散液を製造した。ブチルアクリ
レート及びメチルメタクリレートの混合物に１３．６ｇ
のＲＯＨＡＭＥＲＥ ６８４４−０を加え、４時間かけ
て反応器に計量して供給した。
【００３４】例５ ウレイドコモノマー及びシランモノマーを用いるポリウ
レタンハイブリッドモノマーの製造 ０．５pphmの Witcoから入手し得るビニルトリイソプロ
ポキシシラン（ＣＯＡＴＯＳＩＬ １７０６）を官能化
ポリマーを製造するのに用いた以外は、例４に明らかに
した手順にしたがって、水性ポリウレタン分散液を製造
した。ブチルアクリレート及びメチルメタクリレートの
混合物に１．７ｇのＣＯＡＴＯＳＩＬ１７０６を加え、
４時間かけて反応器に計量供給した。
レタンハイブリッドモノマーの製造 ０．５pphmの Witcoから入手し得るビニルトリイソプロ
ポキシシラン（ＣＯＡＴＯＳＩＬ １７０６）を官能化
ポリマーを製造するのに用いた以外は、例４に明らかに
した手順にしたがって、水性ポリウレタン分散液を製造
した。ブチルアクリレート及びメチルメタクリレートの
混合物に１．７ｇのＣＯＡＴＯＳＩＬ１７０６を加え、
４時間かけて反応器に計量供給した。
【００３５】例６ ウレイドコモノマー及び多官能性モノマーを用いるポリ
ウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．７pphmの Rohm Tech Inc. から入手できる１，６−
ヘキサンジオールジメタクリレート（ＭＨＯＲＯＭＥＲ
ＭＦＭ４２３）を官能化ポリマーを製造するのに用い
た以外は例４に明らかにした手順にしたがって、水性ポ
リウレタン分散液を製造した。ブチルアクリレート及び
メチルメタクリレートの混合物に２．４ｇのＭＨＯＲＯ
ＭＥＲ ＭＦＭ４２３を加え、４時間かけて反応器に計
量供給した。
ウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．７pphmの Rohm Tech Inc. から入手できる１，６−
ヘキサンジオールジメタクリレート（ＭＨＯＲＯＭＥＲ
ＭＦＭ４２３）を官能化ポリマーを製造するのに用い
た以外は例４に明らかにした手順にしたがって、水性ポ
リウレタン分散液を製造した。ブチルアクリレート及び
メチルメタクリレートの混合物に２．４ｇのＭＨＯＲＯ
ＭＥＲ ＭＦＭ４２３を加え、４時間かけて反応器に計
量供給した。
【００３６】例７ ウレイドコモノマー及びＵＶ安定性モノマーを用いるポ
リウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．５pphmのＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６を官能化ポリマ
ーを製造するのに用いた以外は、例４に明らかにした手
順にしたがって、水性ポリウレタン分散液を製造した。
ブチルアクリレート及びメチルメタクリレートの混合物
に、１．７ｇのＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６を加え、４時
間かけて反応器に計量供給した。 例８ ウレイドコモノマー、シランモノマー及び多官能性モノ
マーを用いるポリウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．５pphmのＣＯＡＴＯＳＩＬ １７０６及び０．７pp
hmのＭＨＯＲＯＭＥＲＭＦＭ４２３を官能化ポリマーを
製造するのに用いた以外は例４に明らかにした手順にし
たがって水性ポリウレタン分散液を製造した。ブチルア
クリレート及びメチルメタクリレートの混合物に、ＣＯ
ＡＴＯＳＩＬ １７０６及びＭＨＯＲＯＭＥＲ ＭＦＭ
４２３を加え、４時間かけて計量供給した。
リウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．５pphmのＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６を官能化ポリマ
ーを製造するのに用いた以外は、例４に明らかにした手
順にしたがって、水性ポリウレタン分散液を製造した。
ブチルアクリレート及びメチルメタクリレートの混合物
に、１．７ｇのＮＯＲＢＬＯＣ ７９６６を加え、４時
間かけて反応器に計量供給した。 例８ ウレイドコモノマー、シランモノマー及び多官能性モノ
マーを用いるポリウレタンハイブリッド分散液の製造 ０．５pphmのＣＯＡＴＯＳＩＬ １７０６及び０．７pp
hmのＭＨＯＲＯＭＥＲＭＦＭ４２３を官能化ポリマーを
製造するのに用いた以外は例４に明らかにした手順にし
たがって水性ポリウレタン分散液を製造した。ブチルア
クリレート及びメチルメタクリレートの混合物に、ＣＯ
ＡＴＯＳＩＬ １７０６及びＭＨＯＲＯＭＥＲ ＭＦＭ
４２３を加え、４時間かけて計量供給した。
【００３７】例９ 木材塗装配合物の製造 例３で製造したポリウレタンハイブリッド分散液を表Ｉ
に記載した木材塗装配合物に配合した。木材塗装をＡＳ
ＴＭ Ｄ５２３にしたがって光沢、ＡＳＴＭＤ２１３４
にしたがってスオードロッカー硬度、ＡＳＴＭ Ｄ４０
６０−８４（３回塗装、塗装の間に２〜３時間の乾燥、
ＣＳ−１０歯車上に１０００ｇ負荷）にしたがって、テ
ーバー摩耗指数、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４にしたがって耐
衝撃性、ＡＳＴＭ Ｄ１８４９−８０にしたがって熱安
定性、ＡＳＴＭ Ｄ２２４３−８２にしたがって凍結融
解安定性及びＡＳＴＭ Ｄ１４１７にしたがって機械的
安定性について評価した。例３で製造し、木材塗料に配
合したポリウレタンハイブリッド分散液を、ポリウレタ
ン−アクリルハイブリッド分散液（ Witcoから入手でき
るＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００）を含有する市販の木
材塗装配合物と対照して評価した。結果を表IIに要約す
る。
に記載した木材塗装配合物に配合した。木材塗装をＡＳ
ＴＭ Ｄ５２３にしたがって光沢、ＡＳＴＭＤ２１３４
にしたがってスオードロッカー硬度、ＡＳＴＭ Ｄ４０
６０−８４（３回塗装、塗装の間に２〜３時間の乾燥、
ＣＳ−１０歯車上に１０００ｇ負荷）にしたがって、テ
ーバー摩耗指数、ＡＳＴＭ Ｄ２７９４にしたがって耐
衝撃性、ＡＳＴＭ Ｄ１８４９−８０にしたがって熱安
定性、ＡＳＴＭ Ｄ２２４３−８２にしたがって凍結融
解安定性及びＡＳＴＭ Ｄ１４１７にしたがって機械的
安定性について評価した。例３で製造し、木材塗料に配
合したポリウレタンハイブリッド分散液を、ポリウレタ
ン−アクリルハイブリッド分散液（ Witcoから入手でき
るＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００）を含有する市販の木
材塗装配合物と対照して評価した。結果を表IIに要約す
る。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】表IIの結果は、例３のポリウレタンハイブ
リッド分散液を含有する木材塗料は市販の木材塗料製品
よりも少々良好な光沢及び湿潤接着性を示すことを示し
ている。評価された他の性質、たとえば、硬度、耐衝撃
性、凍結融解安定性及び機械的安定性はほぼ同等である
ことが分かった。 例１０ 例３，４及び８で製造したポリウレタンハイブリッド分
散液とＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００とを、表 IIIに記
載された２５％の顔料容積濃度（ＰＶＣ）で半光沢ペイ
ント配合物で湿潤接着性について評価した。
リッド分散液を含有する木材塗料は市販の木材塗料製品
よりも少々良好な光沢及び湿潤接着性を示すことを示し
ている。評価された他の性質、たとえば、硬度、耐衝撃
性、凍結融解安定性及び機械的安定性はほぼ同等である
ことが分かった。 例１０ 例３，４及び８で製造したポリウレタンハイブリッド分
散液とＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００とを、表 IIIに記
載された２５％の顔料容積濃度（ＰＶＣ）で半光沢ペイ
ント配合物で湿潤接着性について評価した。
【００４１】
【表３】
【００４２】高速分散機で、Grind を分散させた。Letd
own を分散液に加え、１５分間混合した。約７６．２μ
ｍ（３mil ）厚さの塗膜の各ペイント試料を溶剤ベース
のアルキッド塗膜上に塗布し、２５℃で７日間乾燥させ
た。塗膜をフィルムを貫通するまでエイジャクス（Aja
x）を用いてごしごしこすった。試験結果を表IVに要約
する。
own を分散液に加え、１５分間混合した。約７６．２μ
ｍ（３mil ）厚さの塗膜の各ペイント試料を溶剤ベース
のアルキッド塗膜上に塗布し、２５℃で７日間乾燥させ
た。塗膜をフィルムを貫通するまでエイジャクス（Aja
x）を用いてごしごしこすった。試験結果を表IVに要約
する。
【００４３】
【表４】
【００４４】表IVにおける試験結果は、ウレイドコモノ
マーを含有する例４及び８で製造したポリウレタンハイ
ブリッド分散液は例３で製造されたウレイドコモノマー
のないポリウレタンハイブリッド分散液及びＷＩＴＣＯ
ＢＯＮＤ Ａ１００製品よりも良好なアルキッド湿潤接
着性を示すことを示す。 例１１ 比較例３，５，６及び例７をＡＳＴＭ Ｄ１３０８にし
たがって、耐薬品性について評価した。３回塗りの透明
な塗料を木材パネルに塗布し、２５℃で７日間乾燥させ
た。数滴の薬品をフィルムに塗布し、１時間そのままに
した。試験結果を表Ｖに要約する。
マーを含有する例４及び８で製造したポリウレタンハイ
ブリッド分散液は例３で製造されたウレイドコモノマー
のないポリウレタンハイブリッド分散液及びＷＩＴＣＯ
ＢＯＮＤ Ａ１００製品よりも良好なアルキッド湿潤接
着性を示すことを示す。 例１１ 比較例３，５，６及び例７をＡＳＴＭ Ｄ１３０８にし
たがって、耐薬品性について評価した。３回塗りの透明
な塗料を木材パネルに塗布し、２５℃で７日間乾燥させ
た。数滴の薬品をフィルムに塗布し、１時間そのままに
した。試験結果を表Ｖに要約する。
【００４５】
【表５】
【００４６】表Ｖの試験結果は、例５，６及び８のウレ
イドコモノマー及び多官能性及び／またはシランを用い
て製造したポリウレタンハイブリッド分散液は、ウレイ
ドコモノマーを含有しない例３のポリウレタンハイブリ
ッド分散液または市販のＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００
のいずれかよりも有意に良好な耐薬品性を示したことを
示す。ポリウレタンハイブリッド分散液の官能化ポリマ
ーが、ウレイドコモノマー、シランモノマー及び多官能
性モノマーを用いて製造された例８は塗料配合物の中で
最も良好な耐薬品性を示したことを特に言及する。
イドコモノマー及び多官能性及び／またはシランを用い
て製造したポリウレタンハイブリッド分散液は、ウレイ
ドコモノマーを含有しない例３のポリウレタンハイブリ
ッド分散液または市販のＷＩＴＣＯＢＯＮＤ Ａ１００
のいずれかよりも有意に良好な耐薬品性を示したことを
示す。ポリウレタンハイブリッド分散液の官能化ポリマ
ーが、ウレイドコモノマー、シランモノマー及び多官能
性モノマーを用いて製造された例８は塗料配合物の中で
最も良好な耐薬品性を示したことを特に言及する。
【００４７】本発明をその特定の態様に特に関連して記
載したけれども、添付の特許請求の範囲及び精神の内
で、当業者により変更及び修正をすることができること
が理解されるだろう。
載したけれども、添付の特許請求の範囲及び精神の内
で、当業者により変更及び修正をすることができること
が理解されるだろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャロン ピー．リー アメリカ合衆国，ニュージャージー 08817，エディソン，リベンデル ウェイ 808 (72)発明者 ラジーブ ファーワハ カナダ国，オンタリオ エル６ティー １ エム１，ブランプトン，アッシュウッド クレセント 59
Claims (9)
- 【請求項１】 ポリウレタンハイブリッド分散液であっ
て、 （ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウレタン当り少
なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを有するカルボ
キシル化ポリウレタン分散液であって、 （Ｉ）少なくとも１種のジイソシアネート、 （II）少なくとも１種のポリエステルジオール及び （III)少なくとも１種のカルボキシル化ジオールを含む
反応生成物である前記分散液、並びに（ｂ）５〜９０質
量％の、少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー及
び０．１〜５pphmの少なくとも１種のウレイド官能性コ
モノマーを含むエマルション重合生成物である官能化ポ
リマーを含み、ここで、前記官能化ポリマーは、前記カ
ルボキシル化ポリウレタン分散液の存在下に製造され、
そして前記カルボキシル化ポリウレタン分散液（ａ）及
び官能化ポリマー（ｂ）の質量％は前記ポリウレタンハ
イブリッド分散液の総固形分に基づくものである、前記
ポリウレタンハイブリッド分散液。 - 【請求項２】 ポリウレタンハイブリッド分散液であっ
て、 （ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウレタン当り少
なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを有するカルボ
キシル化ポリウレタン分散液であって、 （Ｉ）少なくとも１種のジイソシアネート、 （II）少なくとも１種のポリエステルジオール及び （III)少なくとも１種のカルボキシル化ジオールを含む
反応生成物である前記分散液、並びに（ｂ）５〜９０質
量％の、少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー及
び０．１〜５pphmの少なくとも１種のウレイド官能性コ
モノマー並びに０．０１〜２pphmの多官能性モノマー、
０．１〜１０pphmのシランモノマー及びそれらの組み合
わせからなる群から選択される第２コモノマーを含むエ
マルション重合生成物である官能化ポリマーを含み、こ
こで、前記官能化ポリマーは前記カルボキシル化ポリウ
レタン分散液の存在下に製造され、そして、前記カルボ
キシル化ポリウレタン分散液（ａ）及び官能化ポリマー
（ｂ）の質量％は前記ポリウレタンハイブリッド分散液
の総固形分に基づくものである、前記ポリウレタンハイ
ブリッド分散液。 - 【請求項３】 前記カルボキシル化ポリウレタンが連鎖
伸長されている請求項１に記載のポリウレタンハイブリ
ッド分散液。 - 【請求項４】 前記カルボキシル化ポリウレタンが、
水、ジアミン、ピペラジン、ピペラジン・６水和物、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エチレ
ンジアミン及びそれらの組み合わせからなる群から選択
される化合物で連鎖伸長されている請求項３に記載のポ
リウレタンハイブリッド分散液。 - 【請求項５】 前記エチレン性不飽和モノマーがアクリ
ル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエス
テル、ビニルエステル、非置換または置換アクリルアミ
ド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される請
求項１に記載のポリウレタンハイブリッド分散液。 - 【請求項６】 ポリウレタンハイブリッド分散液を含む
塗料組成物であって、ここで、前記ポリウレタンハイブ
リッド分散液は、 （ａ）１０〜９５質量％の、１ｇのポリウレタン当り少
なくとも０．６ミリ当量のカルボキシルを有するカルボ
キシル化ポリウレタンであって、 （Ｉ）少なくとも１種のジイソシアネート、 （II）少なくとも１種のポリエステルジオール及び （III)少なくとも１種のカルボキシル化ジオールを含む
反応生成物である前記分散液、並びに（ｂ）５〜９０質
量％の、少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー及
び０．１〜５pphmの少なくとも１種のウレイド官能性コ
モノマーを含むエマルション重合生成物である官能化ポ
リマーを含み、ここで、前記官能化ポリマーは前記カル
ボキシル化ポリウレタン分散液の存在下に製造され、そ
して、前記カルボキシル化ポリウレタン分散液（ａ）及
び官能化ポリマー（ｂ）の質量％は前記ポリウレタンハ
イブリッド分散液の総固形分に基づくものである、塗料
組成物。 - 【請求項７】 前記ウレイド官能性コモノマーが、Ｎ−
メタクリルアミドエチルエチレン尿素、Ｎ−（２−メタ
クリロイルオキシエチル）エチレン尿素、Ｎ−メタクリ
ロイル尿素、２−（１−イミダゾリル）エチルメタクリ
レート、２−（１−イミダゾリジン−２−オン）エチル
メタクリレート、Ｎ−（メタクリルアミド）エチル尿素
及びそれらの組み合わせからなる群から選択される請求
項１に記載のポリウレタンハイブリッド分散液。 - 【請求項８】 前記第２コモノマーが、１，６−ヘキサ
ンジオールジメタクリレート、アリルメタクリレート、
１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ブタンジオ
ールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメタク
リレート、ポリグリコール４００−ジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テト
ラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、１，１２−ドデカンジ
オールジメタクリレート、無水メタクリル酸、ビスフェ
ノール−Ａ−ジメタクリレート、エトキシル化ビスフェ
ノール−Ａ−ジメタクリレート、トリエチレングリコー
ルジメタクリレート、ジシクロペンチルアクリレート、
テトラエトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリエトキシトリアクリレート、ジ
アリルフタレート、ジアリルマレエート、トリアリルシ
アヌレート、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレート
及びそれらの組み合わせからなる群から選択される多官
能性モノマーである請求項２に記載のポリウレタンハイ
ブリッド分散液。 - 【請求項９】 前記第２コモノマーが、ビニルトリイソ
プロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシ
エトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ
−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン及びそ
れらの組み合わせからなる群から選択されるシランモノ
マーである請求項２に記載のポリウレタンハイブリッド
分散液。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/172,397 US6031041A (en) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | Polyurethane hybrid dispersions and coatings having increased wet adhesion and solvent resistance |
| US09/172397 | 1998-10-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239521A true JP2000239521A (ja) | 2000-09-05 |
| JP2000239521A5 JP2000239521A5 (ja) | 2006-11-30 |
Family
ID=22627546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29195099A Pending JP2000239521A (ja) | 1998-10-14 | 1999-10-14 | ポリウレタンハイブリッド分散液並びに増大した湿潤接着性及び耐溶剤性を有する塗料 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6031041A (ja) |
| EP (1) | EP0994137A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000239521A (ja) |
| CA (1) | CA2285859A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017199726A1 (ja) | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 明成化学工業株式会社 | 撥水処理剤及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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