JP2003504432A5

JP2003504432A5 -

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Publication number: JP2003504432A5
Application number: JP2001508241A
Authority: JP
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2020-06-20

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】ポリウレタン分散物であって、
A）5〜50%のポリエステル、
B）5〜60%のポリイソシアネート、
C）0.5〜40%の、500〜6000の平均分子量を有するポリマーポリオール、
D）0〜10%のモノアルコールおよび／またはモノアミン、
E）0.5〜15%の、分子量500未満を有するポリオール、アミノポリオールおよび／またはポリアミン、および
F）0〜10%の、OH-および／またはNH-官能性ノニオン性親水性ポリオキシアルキレンエーテル、
から得られ、成分（A）が、
AI）30〜85%のヒマシ油脂肪酸、
AII）10〜60%の、8〜30個のC原子および0〜4個のC=C二重結合を有する１種またはそれ以上のカルボン酸、および
AIII)3〜20%の、2.5〜3.5の平均官能価を有する１種またはそれ以上のアルコール、
から得られるポリエステルオリゴマーであることを特徴とし、
該パーセントは、重量%であり、合計で100%であるポリウレタン分散物。
【請求項２】ポリウレタン分散物であって、
A）5〜50%のポリエステル、
B）5〜60%のポリイソシアネート、
C）0.5〜40%の、500〜6000の平均分子量を有するポリマーポリオール、
D）0〜10%のモノアルコールおよび／またはモノアミン、
E）0.5〜15%の、分子量500未満を有するポリオール、アミノポリオールおよび／またはポリアミン、および
F）0〜10%の、OH-および／またはNH-官能性ノニオン性親水性ポリオキシアルキレンエーテル、
から得られ、成分（A）が、
AI）30〜85%のヒマシ油脂肪酸、
AII）10〜60%の、8〜30個のC原子および0〜4個のC=C二重結合を有する１種またはそれ以上のカルボン酸、および
AIII）3〜20%のグリセロール、
から得られる、ポリエステルオリゴマーであることを特徴とし、
該パーセントは、重量％であり、合計で100%であるポリウレタン分散物。

（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、優れた耐ヒールマーキング性および優れた耐摩耗性の両方を同時に有する塗料を得るために使用しうる、簡単な方法で得られるポリウレタン分散物を提供することである。

カルボン酸（AII）は、好ましくは、脂肪族および脂環式モノカルボン酸、例えば、2−エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸である。該酸は、特に好ましくは、場合により化学的および／または物理的にさらに改質された大豆油、ピーナツ油、トール油、アマニ油、ウッドオイル（桐油）、ヒマワリ油またはヒマシ油のような天然植物性油または動物性油から得られる脂肪酸混合物を含む。

イソシアヌレート、ビウレット、アロファネート、ウレチジオンまたはカルボジイミド基を有するポリイソシアネートも、ポリイソシアネート（B）として好適である。そのようなポリイソシアネートは、高官能価、例えば3より高い官能価を有してよい。本発明のポリウレタン分散物の製造に好適な他のポリイソシアネートは、ノニオンまたはイオン親水性構成成分を有し、一般に2成分水性PUラッカーにおける架橋剤として使用されるポリイソシアネートである。

本発明はポリウレタン分散物の製造法も提供し、該製造法は、＞50の沃素価を有することが好ましい、ヒマシ油、１種またはそれ以上のアルコールおよび不飽和脂肪酸から、またはヒマシ油および好ましくは１種またはそれ以上のトリグリセリドから、エステル化および／またはエステル交換によって、ポリエステルオリゴマーを先ず生成し、次に、この予備生成物からポリウレタン分散物を調製することを特徴とする方法である。

本発明のポリウレタン分散物は、単独で、または他の水性結合剤と組み合わせて使用される。そのような水性結合剤は、例えば、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエポキシドまたはポリウレタンポリマーから合成される。例えばEP-A-0753531に開示されているような放射線硬化性結合剤との組み合わせも可能であり、本発明のポリウレタン分散物の好ましい使用である。さらに、本発明のポリウレタン分散物をポリアクリレートで改質することできる。この目的のために、ポリウレタン分散物の存在下に、DE-A-1953348、EP-A-0167188、EP-A-0189945およびEP-A-0308115に開示されているように、オレフィン性不飽和モノマー、例えば、1〜18個のC原子を有するアルコールおよび（メタ）アクリル酸のエステルおよび／またはアミド、スチレン、ビニルエステルまたはブタジエンを乳化重合する。該モノマーは、ヒドロキシル基またはアセトアセトキシ基のような官能基、ならびに1つまたはそれ以上のオレフィン性二重結合を有する場合がある。

本発明のポリウレタン分散物は、塗料および接着剤における結合剤として好ましい。本発明のポリウレタン分散物に基づく塗料は、例えば、木材、コルク、金属、プラスチック、紙、皮、布、フェルト、ガラスまたは鉱物基材のようなどのような基材にも適用できる。1つの特に好ましい適用は、木製およびプラスチック製床材、コルク床材および鉱物床材の被覆である。

PU分散物1
158gのポリ（テトラヒドロフラン）、MW2000,116gのポリエステルオリゴマー先駆物質1、26gのジメチロールプロピオン酸、22gの1,6−ヘキサンジオールおよび163gのＮ−メチルピロリドンを70℃に加熱し、透明溶液を得るまで攪拌する。次に、121gのDesmodur（登録商標）W（Bayer AG）および102gのDesmodur（登録商標）I（Bayer AG）を添加し、100℃に加熱する。NCO分が4.3％になるまでこの温度で攪拌を継続する。次に、温度を70℃に下げ、19.3gのトリエチルアミンを添加する。この溶液600gを、40℃で初めに導入した水538gに、勢いよく攪拌しながら分散させる。分散物の温度を、氷／水浴で冷却することによって40℃で一定に維持する。分散後、温度を30℃に下げる。次に、水179g中のヒドラジン水化物5.3gおよびエチレンジアミン10.1gの溶液を5分以内で添加する。IR分光分析によってNCOが検出されなくなるまで、温度を65℃に上げることによって反応させて、イソシアネート基を完全に消費する。30℃に冷却した後、分散物をSeitz T5500フィルターで濾過する。

PU分散物2
339gのポリ（テトラヒドロフラン）、MW2000,248gのポリエステルオリゴマー先駆物質2、70gのジメチロールプロピオン酸、34gの1,6−ヘキサンジオールおよび321gのN−メチルピロリドンを70℃に加熱し、透明溶液を得るまで攪拌する。次に、516gのDesmodur（登録商標）W（Bayer AG）を添加し、100℃に加熱する。NCO分が4.1％になるまでこの温度で攪拌を継続する。次に、温度を70℃に下げ、52.6gのトリエチルアミンを添加する。この溶液650gを、30℃で初めに導入した水601gに、勢いよく攪拌しながら分散させる。分散後、攪拌を5分間継続する。次に、水200g中のヒドラジン水化物3.9gおよびエチレンジアミン10.2gの溶液を5分以内で添加する。IR分光分析によってNCOが検出されなくなるまで、混合物を45℃で攪拌することによって反応させて、イソシアネート基を完全に消費する。30℃に冷却した後、分散物をSeitz T5500フィルターで濾過する。

PU分散物3
158gのDesmophen（登録商標）2028（Bayer AG）、115gのポリエステルオリゴマー先駆物質1、25gのジメチロールプロピオン酸、22gの1,6−ヘキサンジオールおよび163gのN−メチルピロリドンを70℃に加熱し、透明溶液を得るまで攪拌する。次に、120gのDesmodur（登録商標）W（Bayer AG）および102gのDesmodur（登録商標）I（Bayer AG）を添加し、100℃に加熱する。NCO分が4.4％になるまでこの温度で攪拌を継続する。次に、温度を70℃に下げ、19.3gのトリエチルアミンを添加する。この溶液600gを、40℃で初めに導入した水539.3gに、勢いよく攪拌しながら分散させる。分散物の温度を、氷／水浴で冷却することによって40℃で一定に維持する。分散後、温度を30℃に下げる。次に、水180g中のエチレンジアミン17.6gの溶液を5分以内で添加する。ＩＲ分光分析によってNCOが検出されなくなるまで、温度を65℃に上げることによって反応させて、イソシアネート基を完全に消費する。30℃に冷却した後、分散物をSeitz T5500フィルターで濾過する。

PU分散物4
181gのポリ（テトラヒドロフラン）、MW 2000,133gのポリエステルオリゴマー先駆物質3、37gのジメチロールプロピオン酸、18gの1,6−ヘキサンジオールおよび96gのN−メチルピロリドンを70℃に加熱し、透明溶液を得るまで攪拌する。次に、276gのDesmodur（登録商標）W（Bayer AG）を添加し、100℃に加熱する。NCO分が4.4％になるまでこの温度で攪拌を継続する。次に、温度を70℃に下げ、20gのトリエチルアミンを添加する。この溶液600gを、30℃で初めに導入した水799gに、勢いよく攪拌しながら分散させる。分散後、攪拌を5分間継続する。水89g中の6.6gのヒドラジン水化物および10.6gのエチレンジアミンの溶液を、5分以内で添加する。IR分光分析によってNCOが検出されなくなるまで、混合物を45℃で攪拌することによって反応させて、イソシアネート基を完全に消費する。30℃に冷却した後、分散物をSeitz T5500フィルターで濾過する。

試験結果は、本発明のPU分散物1、2および3の耐ヒールマーキング性の顕著な向上を示している。
本発明の好ましい態様は、次のとおりである。
Ａ．成分（A）が、
AI）50〜70%のヒマシ油脂肪酸、
AII）25〜35%の、8〜30個のC原子および0〜4個のC=C二重結合を有する１種またはそれ以上のカルボン酸、および
AIII）5〜15%のグリセロール、
から得られることを特徴とし、
該パーセントは、重量％であり、合計で100%である請求項1に記載のポリウレタン分散物。
Ｂ．ポリイソシアネート成分（B）が、4,4'−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンおよび／またはイソホロンジイソシアネートから成る請求項1および2ならびに前記Ａ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物。
Ｃ．ポリオール成分（C）がポリエーテルであることを特徴とする請求項1および２ならびに前記ＡおよびＢ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物。
Ｄ．成分（E）の１種またはそれ以上の化合物が、イオン性基を有するか、またはイオン性基を形成しうることを特徴とする請求項1もしくは２または前記Ａ〜Ｃ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物。
Ｅ．請求項1および２ならびに前記Ａ〜Ｄ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物の製造方法であって、先ず、ポリエステルオリゴマーを、＞50の沃素価を有するヒマシ油および１種またはそれ以上のトリグリセリドからのエステル交換によって生成し、次に、この予備生成物からポリウレタン分散物を調製することを特徴とする方法。
Ｆ．請求項1および２ならびに前記Ａ〜Ｄ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物の、塗料および接着剤における結合剤としての使用。
Ｇ．請求項1および２ならびに前記Ａ〜Ｄ項のいずれかに記載のポリウレタン分散物の、床材の被覆における使用。