JP2006122755A - Manufacturing method of polyurethane resin-hardened coating film - Google Patents

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武士 斉藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a polyurethane resin-hardened coating film having high hardness, good transparency and smoothness and excellent film-forming properties. <P>SOLUTION: The method is employed to form a hardened coating film of an aqueous polyurethane resin composition containing an aqueous polyurethane resin and a compound having a polymerizable group on a substrate and comprises coating the polyurethane composition to a substrate and polymerizing the compound having a polymerizable group. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法に関し、詳しくは、高い硬度と良好な透明性および平滑性とを有し、且つ、造膜性の優れたポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyurethane resin cured coating film, and more specifically, a method for producing a polyurethane resin cured coating film having high hardness, good transparency and smoothness, and excellent film forming properties. About.

塗装作業が容易で特殊な塗装機器を必要とせず、且つ、仕上り感も良いポリウレタン系樹脂組成物として、有機溶剤性ポリウレタン樹脂組成物と水性ポリウレタン樹脂組成物とがある。有機溶剤の揮発による作業環境の汚染の点から、水性ポリウレタン樹脂組成物の使用が注目されている。そして、水性ポリウレタン樹脂組成物を塗布してポリウレタン系樹脂硬化塗膜を製造する方法として、ポリエチレン系不飽和モノマーを含有するビニルモノマーをカルボキシル基含有ウレタンプレポリマーに添加して水に分散した後、遊離基ラジカル開始剤を添加し、加熱して前記ビニルモノマーを重合させた水性ポリウレタン−ビニルポリマー分散液を塗布するポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法が提案されている。
特開平5−132535
Examples of polyurethane resin compositions that are easy to apply, do not require special coating equipment, and have a good finish are organic solvent-based polyurethane resin compositions and aqueous polyurethane resin compositions. From the viewpoint of contamination of the work environment due to volatilization of the organic solvent, the use of an aqueous polyurethane resin composition has attracted attention. And as a method of applying a water-based polyurethane resin composition to produce a polyurethane-based resin cured coating film, after adding a vinyl monomer containing a polyethylene-based unsaturated monomer to a carboxyl group-containing urethane prepolymer and dispersing in water, There has been proposed a method for producing a cured polyurethane resin coating film in which a free radical radical initiator is added and heated to apply an aqueous polyurethane-vinyl polymer dispersion obtained by polymerizing the vinyl monomer.
JP-A-5-132535

しかしながら、このポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法では、塗布前に、加熱によってビニルモノマーの重合が既に終了している水性ポリウレタン−ビニルポリマー分散液を塗布しているため、得られた塗膜は、硬度が十分とは云えない欠点がある。また、高硬度の塗膜を得ようとすれば、樹脂を構成する原料を適宜選択することにより可能であるが、この場合、造膜助剤としての有機溶剤の使用なしには、造膜性の優れた塗膜を得ることが出来ないという欠点がある。   However, in this method for producing a polyurethane resin-cured coating film, since the aqueous polyurethane-vinyl polymer dispersion liquid in which the polymerization of the vinyl monomer has already been completed by heating is applied before coating, the obtained coating film is There is a drawback that the hardness is not sufficient. In addition, if it is intended to obtain a coating film with high hardness, it is possible by appropriately selecting the raw materials constituting the resin, but in this case, without using an organic solvent as a film forming aid, There is a disadvantage that an excellent coating film cannot be obtained.

本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、その目的は、高い硬度を有すると共に、良好な透明性と平滑性とを有し、且つ、造膜性の優れたポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has an object of curing a polyurethane-based resin cured coating having high hardness, good transparency and smoothness, and excellent film forming properties. It is to provide a method for manufacturing a film.

本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物とを含有する水性ポリウレタン系樹脂組成物を被着体上に塗布した後に重合性基を有する化合物を重合させると、意外にも、高い硬度を有すると共に、良好な透明性と平滑性とを有し、且つ、造膜性に優れた硬化塗膜を得ることが出来るとの知見を得、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive investigations to solve these problems, the present inventors have applied a water-based polyurethane resin composition containing a water-based polyurethane resin and a compound having a polymerizable group on the adherend and then applied the polymerizable group. Surprisingly, it has been found that a cured coating film having high hardness, good transparency and smoothness, and excellent film forming property can be obtained by polymerizing a compound having As a result, the present invention has been completed.

本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、被着体上に水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物とを含有する水性ポリウレタン系樹脂組成物の硬化塗膜を製造する方法であって、被着体上に水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布した後に重合性基を有する化合物を重合させることを特徴とするポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法に存する。   The present invention has been completed based on the above findings, and the gist of the present invention is a cured coating film of an aqueous polyurethane resin composition containing an aqueous polyurethane resin and a compound having a polymerizable group on an adherend. A method for producing a polyurethane resin cured coating film characterized by polymerizing a compound having a polymerizable group after coating an aqueous polyurethane resin composition on an adherend.

本発明の製造方法によれば、高い硬度を有すると共に、良好な透明性と平滑性とを有するポリウレタン系樹脂硬化塗膜を得ることが出来る。さらに、被着体への優れた密着性と造膜性を示すと共に、優れた耐候性、耐溶剤性、耐水性、顔料分散性などを示すポリウレタン系樹脂硬化塗膜を製造することが出来る。また、本発明の製造方法は、有機溶剤の揮発による作業環境の汚染をすることない方法であって、優れた環境対応性を発揮することが出来る。   According to the production method of the present invention, a cured polyurethane resin coating film having high hardness and good transparency and smoothness can be obtained. Furthermore, it is possible to produce a polyurethane-based resin cured coating film that exhibits excellent adhesion and film-forming properties to an adherend and also exhibits excellent weather resistance, solvent resistance, water resistance, pigment dispersibility, and the like. The production method of the present invention is a method that does not contaminate the working environment due to volatilization of the organic solvent, and can exhibit excellent environmental compatibility.

以下、本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明は、これらの内容に限定はされない。なお、本明細書において、重合性基を有する化合物を含有しない水性ポリウレタン樹脂を「水性ポリウレタン樹脂」と、重合性基を有する化合物と水性ポリウレタン樹脂とを含有する水分散体を「水性ポリウレタン系樹脂組成物」と、水性ポリウレタン系樹脂組成物を被着体に塗布し硬化させたものを「ポリウレタン系樹脂硬化塗膜」と表現する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The constituent elements described below are examples (representative examples) of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents. In the present specification, an aqueous polyurethane resin not containing a compound having a polymerizable group is referred to as “aqueous polyurethane resin”, and an aqueous dispersion containing a compound having a polymerizable group and an aqueous polyurethane resin is referred to as “aqueous polyurethane resin”. “Composition” and an aqueous polyurethane resin composition applied to an adherend and cured are expressed as “polyurethane resin cured coating film”.

先ず、本発明のポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造において、被着体上に塗布する水性ポリウレタン系樹脂組成物を構成する水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物とについて説明する。   First, in the production of the polyurethane-based resin cured coating film of the present invention, the aqueous polyurethane resin and the compound having a polymerizable group constituting the aqueous polyurethane-based resin composition applied on the adherend will be described.

本発明で使用する水性ポリウレタン樹脂は、平均分散粒子径が通常500μm以下、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。平均分散粒子径が500μm超える場合は、分散安定性の悪化や樹脂物性の悪化等の不具合が生じることがある。水性ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、通常5,000〜1,000,000、好ましくは10,000〜500,000である。水性ポリウレタン樹脂の不揮発分は、通常20〜70重量%、好ましくは25〜60重量%である。   The aqueous polyurethane resin used in the present invention has an average dispersed particle size of usually 500 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 200 μm or less. When the average dispersed particle diameter exceeds 500 μm, problems such as deterioration of dispersion stability and deterioration of resin physical properties may occur. The weight average molecular weight of the aqueous polyurethane resin is usually 5,000 to 1,000,000, preferably 10,000 to 500,000. The nonvolatile content of the aqueous polyurethane resin is usually 20 to 70% by weight, preferably 25 to 60% by weight.

水性ポリウレタン樹脂は、公知の方法によって製造することが出来る。例えば、分子内にイオン塩形成基と2個以上の水酸基またはアミノ基とを有する化合物と、分子内に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物と、分子内に2個以上の水酸基を有するポリオール化合物、および、分子中にイソシアネート基と反応し得る活性水素原子を2個以上有する鎖延長剤を主原料として水性ポリウレタン樹脂を製造する。   The aqueous polyurethane resin can be produced by a known method. For example, a compound having an ionic salt-forming group and two or more hydroxyl groups or amino groups in the molecule, a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule, and two or more hydroxyl groups in the molecule An aqueous polyurethane resin is produced using a polyol compound and a chain extender having two or more active hydrogen atoms capable of reacting with an isocyanate group in the molecule as main raw materials.

分子内にイオン塩形成基および2個以上の水酸基またはアミノ基を有する化合物としては、例えば、カルボン酸基またはスルホン酸基を有する化合物であり、具体的には、グリコール酸、リンゴ酸、グリシン、アラニン、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸などのヒドロキシ酸、アミノカルボン酸、多価ヒドロキシ酸類、タウリン、スルファミン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸などのアミノスルホン酸、ヒドロキシスルホン酸などが挙げられる。特に、汎用的で、良好な樹脂性能が得られる2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸が好適である。以下、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸を使用して説明する。   Examples of the compound having an ionic salt-forming group and two or more hydroxyl groups or amino groups in the molecule are compounds having a carboxylic acid group or a sulfonic acid group. Specifically, glycolic acid, malic acid, glycine, Hydroxy acids such as alanine and 2,2′-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid, aminocarboxylic acids, polyvalent hydroxy acids, taurine, sulfamic acid, aminosulfonic acid such as 2-hydroxyethanesulfonic acid, hydroxysulfonic acid, etc. Can be mentioned. In particular, 2,2'-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid, which is versatile and provides good resin performance, is preferred. Hereinafter, description will be made using 2,2'-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid.

2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸としては、例えば、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸が挙げられ、中でも、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸が好適である。以下、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸をDMPA(ジメチロールプロピオン酸)、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸をDMBA(ジメチロ−ルブタン酸)と略する。なお、DMBAは、DMPAに比べて水、有機溶剤、ポリオール化合物などに対する溶解度が非常に優れており、DMPAの約20倍の溶解度を示すものがある。例えば、N−メチルピロリドン(NMP)に対する溶解度は、NMP100gに対してDMPAが34g/20℃、51g/50℃、75g/80℃しか溶解しないのに対し、DMBAの溶解度は、92g/20℃、164g/50℃、291g/80℃と飛躍的に増加する。これにより、DMBAの使用は、有機溶剤使用量の低減や無溶剤化に非常に有効である。   Examples of 2,2′-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid include 2,2′-bis (hydroxymethyl) propionic acid and 2,2′-bis (hydroxymethyl) butanoic acid. 2'-bis (hydroxymethyl) butanoic acid is preferred. Hereinafter, 2,2'-bis (hydroxymethyl) propionic acid is abbreviated as DMPA (dimethylolpropionic acid), and 2,2'-bis (hydroxymethyl) butanoic acid is abbreviated as DMBA (dimethylolbutanoic acid). DMBA is very superior in solubility in water, organic solvents, polyol compounds and the like as compared with DMPA, and some have a solubility about 20 times that of DMPA. For example, the solubility in N-methylpyrrolidone (NMP) is such that DMPA only dissolves at 34 g / 20 ° C., 51 g / 50 ° C., and 75 g / 80 ° C. with respect to 100 g of NMP, whereas the solubility of DMBA is 92 g / 20 ° C. It dramatically increases to 164 g / 50 ° C. and 291 g / 80 ° C. As a result, the use of DMBA is very effective in reducing the amount of organic solvents used and eliminating solvents.

2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸によりウレタンプレポリマー中に組み込まれるカルボキシル基の量は、カルボキシル基1個当たりに対するウレタンプレポリマーの平均分子量で表すと、通常500〜4000である。ウレタンプレポリマーの平均分子量が500未満の場合は、得られる樹脂の塗膜物性や耐水性が悪くなり好ましくない。また、ウレタンプレポリマーの平均分子量が4000を超える場合は、ウレタンプレポリマーの自己乳化性が不足して分散粒子の平均粒子径が大きくなり分散安定性が悪くなるばかりでなく、緻密な塗膜が形成しにくい傾向がある。   The amount of carboxyl groups incorporated into the urethane prepolymer by 2,2'-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid is usually 500 to 4000 when expressed in terms of the average molecular weight of the urethane prepolymer per one carboxyl group. When the average molecular weight of the urethane prepolymer is less than 500, the coating film properties and water resistance of the resulting resin are deteriorated, which is not preferable. Moreover, when the average molecular weight of the urethane prepolymer exceeds 4000, not only the self-emulsification property of the urethane prepolymer is insufficient, the average particle diameter of the dispersed particles is increased and the dispersion stability is deteriorated, but also a dense coating film is formed. It tends to be difficult to form.

分子内に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリ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、p−又はm−フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、イソホロ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、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートの水素添加物などの脂環式ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、必要に応じて、上記ポリイソシアネート化合物の多量体またはトリメチロールプロパン等の多官能ポリオールとの反応物である多官能イソシアネート化合物などを併用してもよい。   Examples of the polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, p- or Aliphatic diisocyanates such as aromatic diisocyanates such as m-phenylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, hydrogenated products of tolylene diisocyanate, fats such as hexamethylene diisocyanate Group diisocyanate, xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate and the like. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use together the polyfunctional isocyanate compound etc. which are the reaction products with polyfunctional polyols, such as a multimer of the said polyisocyanate compound, or a trimethylol propane, as needed.

上記のポリイソシアネート化合物の中で、ウレタンプレポリマーを水に分散する際のイソシアネート基と水との反応性および得られる樹脂の耐候性の点から、脂肪族系または脂環式系イソシアネートが好ましく、重合性基を有する化合物との相溶性から脂環式イソシアネートがより好ましい。   Among the above polyisocyanate compounds, aliphatic or alicyclic isocyanates are preferred from the viewpoint of the reactivity between isocyanate groups and water when dispersing the urethane prepolymer in water and the weather resistance of the resulting resin, The alicyclic isocyanate is more preferable because of compatibility with the compound having a polymerizable group.

分子内に水酸基を2個以上有するポリオール化合物としては、1分子中に水酸基を2個または2個以上有するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール等が挙げられる。具体的には、ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。   The polyol compound having two or more hydroxyl groups in the molecule is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups in one molecule. For example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polybutadiene polyol And hydrogenated polybutadiene polyol. Specifically, examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene / propylene) glycol, and polytetramethylene ether glycol.

ポリエステルポリオールとしては、低分子量ジオールと二塩基酸の重縮合より得られる化合物と、低分子量ジオールを開始剤として二塩基酸の開環反応により得られる化合物とが挙げられる。低分子量ジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。前者の重縮合に使用される二塩基酸として、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。また、後者の開環反応に使用される二塩基酸としては、ポリε−カプロラクトン、ポリβ−メチル−δ−バレロラクトン等が挙げられる。   Examples of the polyester polyol include a compound obtained by polycondensation of a low molecular weight diol and a dibasic acid, and a compound obtained by a ring opening reaction of a dibasic acid using a low molecular weight diol as an initiator. Examples of the low molecular weight diol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and the like. . Examples of the dibasic acid used for the former polycondensation include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the like. Examples of the dibasic acid used in the latter ring-opening reaction include polyε-caprolactone and polyβ-methyl-δ-valerolactone.

ポリカーボネートポリオールとしては、1,6−ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール系ポリカーボネートポリオール、炭素数4〜6の混合ジオール系ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。ポリブタジエンポリオールとしては、1,4−ポリブタジエンと1,2−ポリブタジエンからなるポリオールが挙げられる。水添ポリブタジエンポリオールとしては、ポリブタジエンポリオールを水素添加しパラフィン骨格を持ったものが挙げられる。   Examples of the polycarbonate polyol include 1,6-hexanediol polycarbonate polyol, 3-methyl-1,5-pentanediol polycarbonate polyol, and mixed diol polycarbonate polyol having 4 to 6 carbon atoms. Examples of the polybutadiene polyol include a polyol composed of 1,4-polybutadiene and 1,2-polybutadiene. Examples of the hydrogenated polybutadiene polyol include those having a paraffin skeleton obtained by hydrogenating polybutadiene polyol.

なお、上述のポリオール類の中で、取り扱い易さの点から、非結晶性または液状のものがより好ましい。また、上述のポリオール化合物は、単独または2種以上を併用して使用することが出来る。また、必要に応じて、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、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオールなどの短鎖ジオール、あるいは、トリメチロールプロパン、グリセリン等の短鎖トリオール又はこれらにプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ε−カプロラクトン等を付加した3官能ポリオールを上述のポリオール化合物と併用してもよい。   Among the above-mentioned polyols, amorphous or liquid is more preferable from the viewpoint of ease of handling. Moreover, the above-mentioned polyol compound can be used individually or in combination of 2 or more types. If necessary, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, short chain diol such as 3-methyl-1,5-pentanediol, or In addition, a short-chain triol such as trimethylolpropane or glycerin or a trifunctional polyol obtained by adding propylene oxide, ethylene oxide, ε-caprolactone, or the like to these may be used in combination with the above-described polyol compound.

ポリオールの平均分子量は、通常500〜10,000、好ましくは500〜4,000である。平均分子量が500未満の場合は、ポリオールとしての機能が発揮されないことがあり、平均分子量10,000を超える場合は、得られたウレタンプレポリマーの粘度が高くなり水分散時に凝集物の発生や、分散不良を引き起こすことがある。   The average molecular weight of the polyol is usually 500 to 10,000, preferably 500 to 4,000. When the average molecular weight is less than 500, the function as a polyol may not be exhibited. When the average molecular weight exceeds 10,000, the viscosity of the obtained urethane prepolymer becomes high, and the generation of aggregates during water dispersion, May cause poor dispersion.

活性水素原子を2個以上有する鎖延長剤としては、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−シクロヘキシレンジアミン、イソホロンジアミン、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジアミン、m−キシリレンジアミン、フェニレンジアミン等のジアミン類;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリエチレンポリアミン類;ヒドラジン、ピペラジン及びヒドラジンとアジピン酸やフタル酸とのジヒドラジド化合物などが挙げられる。また、前述の短鎖ジオール、短鎖トリオール、3官能ポリオール等を使用してもよく、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルアミノエタノール等を前述のポリアミン化合物と併用してもよい。これらは単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Examples of the chain extender having 2 or more active hydrogen atoms include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,4-cyclohexylenediamine, isophoronediamine, and 4,4'-dicyclohexylmethanediamine. Diamines such as m-xylylenediamine and phenylenediamine; polyethylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine and tetraethylenepentamine; and hydrazine, piperazine and hydrazine and dihydrazide compounds of adipic acid and phthalic acid. In addition, the aforementioned short-chain diol, short-chain triol, trifunctional polyol and the like may be used, and monoethanolamine, diethanolamine, aminoethylaminoethanol and the like may be used in combination with the aforementioned polyamine compound. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

水性ポリウレタン樹脂の製造は、プレポリマー合成工程、中和工程、水分散工程および鎖延長工程から成るが、プレポリマー合成工程を最初に行うことを除いて他の工程は、どの順で実施してもよい。最も一般的な方法は、プレポリマー合成工程、中和工程、水分散工程、鎖延長工程を順次行う方法である。   The production of an aqueous polyurethane resin consists of a prepolymer synthesis process, a neutralization process, a water dispersion process, and a chain extension process, but the other processes are performed in any order except that the prepolymer synthesis process is performed first. Also good. The most common method is a method of sequentially performing a prepolymer synthesis step, a neutralization step, a water dispersion step, and a chain extension step.

例えば、先ず、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸、ポリイソシアネート化合物、分子内に水酸基を2個以上有するポリオール化合物および、必要に応じて、短鎖ジオールを反応させて末端にNCO基を有するウレタンプレポリマーを製造する。   For example, first, 2,2′-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid, a polyisocyanate compound, a polyol compound having two or more hydroxyl groups in the molecule, and if necessary, a short-chain diol is reacted to form an NCO group at the terminal. A urethane prepolymer having the following is produced.

ウレタンプレポリマー製造のための反応温度は、通常20〜120℃、好ましくは40〜100℃、更に好ましくは50〜95℃である。温度が40℃未満の場合は、原料の溶解性が悪く反応速度が遅くなる傾向がある。また、温度が100℃を超える場合は、カルボキシル基とイソシアネート基との反応が起きやすくなり、ウレタンプレポリマー中にゲル状物を生じたり全体がゲル化したりする危険性がある。   The reaction temperature for producing the urethane prepolymer is usually 20 to 120 ° C, preferably 40 to 100 ° C, more preferably 50 to 95 ° C. When the temperature is lower than 40 ° C., the raw material has poor solubility and the reaction rate tends to be slow. Moreover, when temperature exceeds 100 degreeC, reaction with a carboxyl group and an isocyanate group will occur easily, and there exists a danger that a gel-like thing will be produced in a urethane prepolymer, or the whole will gelatinize.

反応時間は、各段階の反応における反応温度、固形分量などに依存し一概に定まらないが、通常1〜40時間程度である。なお、2,2’−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン酸としてDMPAを用いた場合は、DMBAに比べてウレタンプレポリマー反応の反応時間が長くなることがある。   The reaction time depends on the reaction temperature in each stage of reaction, the solid content, etc. and is not generally determined, but is usually about 1 to 40 hours. In addition, when DMPA is used as the 2,2'-bis (hydroxymethyl) alkanoic acid, the reaction time of the urethane prepolymer reaction may be longer than that of DMBA.

ウレタンプレポリマーの合成において、ポリイソシアネート化合物のNCO基とポリオール成分の水酸基の当量比は、通常NCO/OH=1.1/1〜30/1、好ましくはNCO/OH=1.1/1〜15/1の範囲である。当該ウレタンプレポリマーは、重合性基を有する化合物を含有することで、ウレタンプレポリマーの粘度が低下し、乳化・分散の操作を容易にすることが出来るため、有機溶媒を使用しなくてもよい。   In the synthesis of the urethane prepolymer, the equivalent ratio of the NCO group of the polyisocyanate compound to the hydroxyl group of the polyol component is usually NCO / OH = 1.1 / 1 to 30/1, preferably NCO / OH = 1.1 / 1 to 1. The range is 15/1. Since the urethane prepolymer contains a compound having a polymerizable group, the viscosity of the urethane prepolymer can be lowered and the operation of emulsification / dispersion can be facilitated, so that it is not necessary to use an organic solvent. .

上述の様に有機溶媒を通常使用しなくてもよいが、使用する場合は、樹脂の水性化後に除去しやすい様に沸点が50〜120℃のものが好適である。例えば、アセトン(沸点56.3℃)、メチルエチルケトン(沸点79.6℃)、メチルイソブチルケトン(沸点117℃)、テトラヒドラフラン(沸点66℃)1,4−ジオキサン(沸点101.4℃)、酢酸エチル(沸点76.8℃)、トルエン(沸点110.6℃)等が挙げられる。中でも、ポリウレタン樹脂の溶解性が良いことおよび除去が容易なことを考慮するに、アセトン、メチルエチルケトンが好ましく、アセトンがより好ましい。なお、ウレタンプレポリマーの製造時にDMPAを使用した場合は、その溶解性の低さから上記有機溶媒を用いることが好ましいが、DMBAを使用した場合は、その高い溶解性のため有機溶媒を用いる必要はない。   As described above, an organic solvent may not be usually used, but when it is used, an organic solvent having a boiling point of 50 to 120 ° C. is preferable so that it can be easily removed after the resin is made aqueous. For example, acetone (boiling point 56.3 ° C), methyl ethyl ketone (boiling point 79.6 ° C), methyl isobutyl ketone (boiling point 117 ° C), tetrahydrafuran (boiling point 66 ° C) 1,4-dioxane (boiling point 101.4 ° C), Examples include ethyl acetate (boiling point 76.8 ° C.) and toluene (boiling point 110.6 ° C.). Among these, in view of good solubility of the polyurethane resin and easy removal, acetone and methyl ethyl ketone are preferable, and acetone is more preferable. In addition, when DMPA is used in the production of the urethane prepolymer, it is preferable to use the above organic solvent because of its low solubility. However, when DMBA is used, it is necessary to use an organic solvent because of its high solubility. There is no.

なお、ウレタンプレポリマー合成の初期から有機溶剤を使用した場合は、最終的に生成する水性ポリウレタン樹脂が軟らかくなる傾向(モジュラスの変化)がある。すなわち、ウレタンプレポリマー合成時に有機溶剤を使用すると、プウレタンプレポリマー分子鎖成分の配列、ウレタンプレポリマー分子量などが変化するため、最終的に生成した水性ポリウレタン樹脂の塗膜は、応力に対する伸びが大きくなる欠点、また、塗膜硬度が低下する欠点を有することがある。   In addition, when an organic solvent is used from the early stage of urethane prepolymer synthesis, the aqueous polyurethane resin finally produced tends to be soft (modulus change). In other words, if an organic solvent is used during the synthesis of the urethane prepolymer, the arrangement of the urethane prepolymer molecular chain component, the urethane prepolymer molecular weight, etc. change. There may be a drawback that it becomes large and a coating film hardness decreases.

プレポリマー反応は、無触媒でもよいが、反応促進のために、例えば、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の有機金属触媒、トリエチレンジアミン、トルエチルアミン、トリブチルアミン、等の第3級アミン触媒を使用してもよい。   The prepolymer reaction may be non-catalyzed, but in order to accelerate the reaction, for example, organometallic catalysts such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, stannous octoate, triethylenediamine, toluethylamine, tributylamine, etc. A tertiary amine catalyst may be used.

また、ウレタンプレポリマー反応においては、後述の重合性基を有する化合物の熱による重合を防ぐために、空気の存在下で重合禁止剤を使用するのが好ましい。使用する重合禁止剤の量は、重合性基を有する化合物に対し通常10〜2000ppm程度の範囲、好ましくは10〜1000ppmの範囲である。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、tert−ブチルカテコール、p−ベンゾキノン、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2、2、4−トリメチル−1、2−ジヒドロキノリン、N、N−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン、4、4−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール、フェニル−β−ナフチルアミン、2、2−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチル)フェノール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジフェニルピクリルヒドラジル、ガルビノキシル、フェルダジル、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、イオウ、ニトロ化合物などのラジカル重合禁止剤が挙げられる。   In the urethane prepolymer reaction, it is preferable to use a polymerization inhibitor in the presence of air in order to prevent polymerization of a compound having a polymerizable group described later due to heat. The amount of the polymerization inhibitor used is usually in the range of about 10 to 2000 ppm, preferably in the range of 10 to 1000 ppm, relative to the compound having a polymerizable group. As a polymerization inhibitor, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, tert-butylcatechol, p-benzoquinone, 2-mercaptobenzimidazole, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, N, N-di-β- Naphthyl-p-phenylenediamine, 4,4-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol, phenyl-β-naphthylamine, 2,2-methylenebis (4-methyl-6-tert-butyl) phenol, 2 -Radical polymerization inhibitors such as mercaptobenzimidazole, diphenylpicrylhydrazyl, galvinoxyl, ferdazil, N-nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt, sulfur and nitro compounds.

ウレタンプレポリマーを製造した後、塩基性物質を加えてウレタンプレポリマー鎖中のカルボキシル基を中和し、水に溶解または分散させてから鎖延長剤でウレタンプレポリマーを鎖延長する。また、ウレタンプレポリマー製造後、引き続き鎖延長剤またはポリイソシアネート化合物により鎖延長してから塩基性物質を加え、水に溶解または分散させてもよい。   After producing the urethane prepolymer, a basic substance is added to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer chain, and after dissolving or dispersing in water, the urethane prepolymer is chain extended with a chain extender. Further, after the urethane prepolymer is produced, the chain may be subsequently extended with a chain extender or a polyisocyanate compound, and then a basic substance may be added and dissolved or dispersed in water.

塩基性物質としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリプロピルアミン等の3級アミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、アンモニア、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩などが挙げられる。これら中で、3級アミン、アルカノールアミンが好適である。塩基性物質の使用量は、ウレタンプレポリマーのカルボキシル基1当量に対し通常0.5〜1.2当量である。   Basic substances include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine and tripropylamine, alkanolamines such as dimethylethanolamine, methyldiethanolamine and triethanolamine, and hydroxides of alkali metals such as ammonia, sodium and potassium And carbonates. Of these, tertiary amines and alkanolamines are preferred. The usage-amount of a basic substance is 0.5-1.2 equivalent normally with respect to 1 equivalent of carboxyl groups of a urethane prepolymer.

次いで、得られたウレタンプレポリマーは、水に分散する。ウレタンプレポリマーを水に分散する方法としては、通常の撹拌機を使用して行われる。撹拌機としては、アンカー型、パドル型、タービン型などの撹拌翼を有する撹拌機を使用することが出来る。また、より小さい粒子径の均一な水分散体を得るためには、ホモミキサー、ホモディスパー、ホモジナイザー、ラインミキサー等を使用することが出来る。   Next, the obtained urethane prepolymer is dispersed in water. As a method for dispersing the urethane prepolymer in water, an ordinary stirrer is used. As the stirrer, an agitator having a stirring blade such as an anchor type, a paddle type, or a turbine type can be used. In order to obtain a uniform aqueous dispersion having a smaller particle size, a homomixer, homodisper, homogenizer, line mixer or the like can be used.

使用する水としては、脱塩水が好ましい。脱塩水中の金属含有量としては、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の合計含有量が通常5ppm以下、好ましくは2ppm以下である。更に、周期表の第3から14属の範囲の金属含有量の合計が通常5ppm以下、好ましくは、2ppm以下である。   The water used is preferably demineralized water. As the metal content in the desalted water, the total content of alkali metal and alkaline earth metal is usually 5 ppm or less, preferably 2 ppm or less. Further, the total metal content in the 3rd to 14th group in the periodic table is usually 5 ppm or less, preferably 2 ppm or less.

水性ポリウレタン系樹脂組成物を構成する重合性基を有する化合物としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合などの付加重合、配位重合などが可能な化合物、例えば、重合性の二重結合や三重結合を有する化合物が挙げられる。そして、重合性基を有する化合物としては、水酸基、カルボキシル基、シラノール基、アミノ基、グリシジル基などイソシアネートと反応する基を含有しない化合物が好適である。   Examples of the compound having a polymerizable group constituting the aqueous polyurethane resin composition include compounds capable of addition polymerization such as radical polymerization, anion polymerization, and cationic polymerization, and coordination polymerization, such as polymerizable double bonds and triple bonds. Examples include compounds having a bond. And as a compound which has a polymeric group, the compound which does not contain the group which reacts with isocyanate, such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a silanol group, an amino group, and a glycidyl group, is suitable.

重合性基を有する化合物として、以下の化合物を使用することが出来る。例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ターシャリーブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸メトキシブチル、(メタ)アクリル酸エトキシブチル、ポリエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。   The following compounds can be used as the compound having a polymerizable group. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth) acrylate Libutyl, (meth) acrylic acid pentyl, (meth) acrylic acid hexyl, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid octyl, (meth) acrylic acid isooctyl, (meth) acrylic acid nonyl, (meth) Isononyl acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Methoxyethyl acid, isobornyl (meth) acrylate Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Examples include (meth) acrylic acid alkyl esters such as methoxybutyl, ethoxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol methyl ether (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate.

更に、アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアミド基を有する化合物が挙げられる。   Furthermore, amide groups such as acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, diacetone acrylamide, N-vinylformamide, acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, etc. The compound which has is mentioned.

また、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン等の三級アミノ基を有するモノマー、N−ビニルピロリドン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール等の窒素を含有するモノマー;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、4−ターシャリーブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の脂環式モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、メタクリル酸フェニル、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族系モノマー;ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の含珪素モノマー;オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の含フッ素モノマー等も挙げられる。   Further, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropylacrylamide methyl chloride quaternary salt, N, N-dimethylaminopropyl methacrylate, pentamethylpiperidyl (meta ) Monomers having a tertiary amino group such as acrylate, (meth) acryloylmorpholine, monomers containing nitrogen such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylimidazole, N-vinylcarbazole; cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meta) ) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 4-tertiary butylcyclohexyl (meth) acrylate, dihydroxycyclopentadienyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate , Cycloaliphatic monomers such as dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate; aromatic monomers such as styrene, α-methylstyrene, phenyl methacrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate; vinyl Examples thereof include silicon-containing monomers such as triethoxysilane and γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane; fluorine-containing monomers such as octafluoropentyl (meth) acrylate and perfluorocyclohexyl (meth) acrylate.

さらに、ジビニルベンゼン、アクリル酸亜鉛、トリ(メタ)アリルイソシアヌレート、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加体のトリアクリレート、(メタ)アクリル化ウレタン樹脂(例えば、Ebecryl220、SARTOMER−CN964、CN965等)、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(例えば、SARTOMER−CN104)、(メタ)アクリル化ポリエステル及びポリエーテル等の多官能の不飽和二重結合を有する化合物;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル、ビニル−4−ヒドロキシブチルエーテル、ブタンジオール−1,4−ジビニルエーテル等のビニルエーテル類;プロピオール酸エステル、プロパルギルアルコール等の三重結合含有化合物;NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合体)、SBR(スチレン−ブタジエン共重合体)、クロロスルホン化ポリエチレン等のエラストマー;塩化ビニリデン;(メタ)アリルクロライド;プロピオン酸ビニル;ビニルピロリドン;ニビルカプロラクタム;ビニルカルバゾール;ビニル−1−イミダゾール;ジビニルエチレン尿素;テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Furthermore, divinylbenzene, zinc acrylate, tri (meth) allyl isocyanurate, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( (Meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, nonanediol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) ) Acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) Acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol A di (meth) acrylate, ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, ethoxylated 1,6-hexanediol di (meth) ) Acrylate, trimethylol propane ethylene oxide adduct, (meth) acrylated urethane resin (eg, Ebecryl 220, SARTOMER-CN964, CN965 etc.), (meth) acrylated epoxy resin (eg, SARTOMER-CN104), ( Compounds having polyfunctional unsaturated double bonds such as (meth) acrylated polyester and polyether; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, Vinyl ethers such as sobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, vinyl cyclohexyl ether, vinyl-4-hydroxybutyl ether, butanediol-1,4-divinyl ether; triple bond-containing compounds such as propiolic acid ester, propargyl alcohol; NBR (acrylonitrile-butadiene Copolymers), SBR (styrene-butadiene copolymers), elastomers such as chlorosulfonated polyethylene; vinylidene chloride; (meth) allyl chloride; vinyl propionate; vinyl pyrrolidone; nibyl caprolactam; vinyl carbazole; Divinylethyleneurea; tetramethylpiperidyl (meth) acrylate and the like.

重合性基を有する化合物の使用量は、水性ポリウレタン樹脂固形分との重量比で通常90/10〜1/99、好ましくは70/30〜5/95の範囲である。   The amount of the compound having a polymerizable group is usually in the range of 90/10 to 1/99, preferably 70/30 to 5/95, by weight ratio to the solid content of the aqueous polyurethane resin.

また、水性ポリウレタン系樹脂組成物には、重合性基を有する化合物の重合を促進する目的で公知の重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤としては、水溶性重合開始剤および油溶性重合開始剤を使用でき、具体的には、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソブチルバレロニトリル等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、ラウリルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジンカーボネート、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの無機過酸化物などが挙げられる。   In the aqueous polyurethane resin composition, a known polymerization initiator may be used for the purpose of accelerating the polymerization of the compound having a polymerizable group. As the polymerization initiator, water-soluble polymerization initiators and oil-soluble polymerization initiators can be used. Specifically, azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisisobutylvaleronitrile, benzoyl peroxide, isobutyryl Oxide, Octanoyl peroxide, Cumylperoxyoctate, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-Butyl hydroperoxide, t-Butylperoxyacetate, Lauryl peroxide, Di-t-butylperoxide Examples thereof include organic peroxides such as oxide, di-2-ethylhexyl peroxydine carbonate and cumene hydroperoxide, and inorganic peroxides such as potassium persulfate, ammonium persulfate and hydrogen peroxide.

前記の有機または無機過酸化物は、還元剤と組み合わせてレドックス系重合開始剤として使用してもよい。レドックス系開始剤として使用するための還元剤としては、チオ尿素類、アミン類、ショ糖類、銅、鉄、コバルト、バナジウム等の脂肪酸塩類や金属錯体、L−アスコルビン酸、L−ソルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ロンガリット等が挙げられる。   The organic or inorganic peroxide may be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent. Reducing agents for use as redox initiators include thioureas, amines, sucrose, copper, iron, cobalt, vanadium and other fatty acid salts and metal complexes, L-ascorbic acid, L-sorbic acid, meta Examples thereof include sodium bisulfite, ferric sulfate, ferric chloride, Rongalite and the like.

重合開始剤の使用量は、重合性基を有する化合物に対して通常0.05〜5重量%、好ましくは0.05〜3重量%の範囲である。   The usage-amount of a polymerization initiator is 0.05-5 weight% normally with respect to the compound which has a polymeric group, Preferably it is the range of 0.05-3 weight%.

さらに、水性ポリウレタン系樹脂組成物には、上述の重合開始剤(主に有機過酸化物)に加えて硬化促進剤を添加してもよい。硬化促進剤としては、o−ベンゾイックスルフィミド類などの有機スルホンイミド類、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルパラトルイジン、1,2,3,4−テトラヒドロキノン等のアミン類、塩化銅、オクチル酸銅などの有機金属塩類等が例示され、また、必要に応じて第2級や第3級アミン等の促進剤を併用してもよい。   Furthermore, a curing accelerator may be added to the aqueous polyurethane-based resin composition in addition to the above-described polymerization initiator (mainly organic peroxide). Examples of the curing accelerator include organic sulfonimides such as o-benzoixsulfimides, amines such as diethylamine, triethylamine, N, N-dimethylparatoluidine, 1,2,3,4-tetrahydroquinone, copper chloride, Examples include organic metal salts such as copper octylate, and a promoter such as a secondary or tertiary amine may be used in combination as necessary.

また、重合性基を有する化合物の重合における分子量を調節する目的で公知の連鎖移動剤、例えば、オクチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、ドデシルメルカプタン、チオグリセリン等を添加してもよい。   Moreover, you may add a well-known chain transfer agent, for example, an octyl mercaptan, a lauryl mercaptan, 2-mercaptoethanol, a dodecyl mercaptan, a thioglycerin etc., in order to adjust the molecular weight in superposition | polymerization of the compound which has a polymeric group.

また、水性ポリウレタン系樹脂組成物には、安定化剤を含有してもよい。安定化剤としては、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノール類などの重合禁止剤、有機キレート剤、高分子キレート剤などのキレート剤が挙げられる。   The aqueous polyurethane resin composition may contain a stabilizer. Examples of the stabilizer include polymerization inhibitors such as benzoquinone, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and phenols, and chelating agents such as organic chelating agents and polymer chelating agents.

有機キレート剤としては、NTA(nitrilotriacetic acid)、EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid)、DTPA(diethylene triamine pentaacetic acid)、グリシン、アラニン等のアミノカルボン酸またはその塩;クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルタミン酸、乳酸、DMPA(ジメチロールプロピオン酸)、DMBA(ジメチロールブタン酸)、グルコン酸などのヒドロキシカルボン酸またはその塩;CMT(carboxymethyl tartronate)、CMOS(carboxymetyl oxysuccinate)等のエーテルカルボン酸またはその塩;CETSA(carboxyethyl thiosuccinate)等のチオエーテルカルボン酸またはその塩などが挙げられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩が挙げられる。これらの中で、グリシン、アラニン、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、CETSA又はその塩が好ましい。   Examples of organic chelating agents include NTA (nitrilotriacetic acid), EDTA (ethylene diamine tetraacetic acid), DTPA (diethylene triamine pentaacetic acid), glycine, alanine and other aminocarboxylic acids or salts thereof; citric acid, malic acid, tartaric acid, glutamic acid, Hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, DMPA (dimethylolpropionic acid), DMBA (dimethylolbutanoic acid) and gluconic acid or salts thereof; ether carboxylic acids such as CMT (carboxymethyl tartronate) and CMOS (carboxymetyl oxysuccinate) or salts thereof; CETSA and thioether carboxylic acids such as (carboxyethyl thiosuccinate) or salts thereof. Examples of the salt include sodium salt, potassium salt, monoethanolamine salt, diethanolamine salt, and triethanolamine salt. Among these, glycine, alanine, citric acid, malic acid, tartaric acid, gluconic acid, CETSA or a salt thereof is preferable.

高分子キレート剤としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、α−ヒドロキシアクリル酸、イタコン酸の重合体またはそれらの共重合体およびそれらの塩、デンプン、セルロース又はその他分子中に酸素原子を含む天然のポリマーを酸化した化合物、カルボキシメチル化した化合物、カルボキシル基を導入した化合物またはその塩が挙げられる。塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩が挙げられる。これらの中で、アクリル酸、無水マレイン酸の重合体、共重合体またはその塩が好ましい。   Polymeric chelating agents include acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, α-hydroxyacrylic acid, polymers of itaconic acid or their copolymers and their salts, starch, cellulose or other molecules with oxygen atoms. The compound which oxidized the natural polymer containing, the compound which carried out carboxymethylation, the compound which introduce | transduced the carboxyl group, or its salt is mentioned. Examples of the salt include sodium salt, potassium salt, monoethanolamine salt, diethanolamine salt, and triethanolamine salt. Among these, acrylic acid and maleic anhydride polymers, copolymers or salts thereof are preferred.

また、本発明の水性ポリウレタン系樹脂組成物には、各用途に応じ、顔料、染料、レベリング剤、増粘剤、消泡剤、架橋剤、耐光安定剤、難燃剤、黄変防止剤、製膜助剤、有機溶剤などの公知の添加剤を配合してもよい。配合割合は、水性ポリウレタン系樹脂組成物の不揮発分が通常1.0〜99.0重量%程度の範囲になる量である。また、硬化塗膜の乾燥時の造膜性および塗膜の柔軟性や伸びを向上させるために、フタル酸エステル系、アジピン酸エステル系、リン酸エステル系、ポリエステル系、エポキシ系などの可塑剤を添加してもよい。   In addition, the aqueous polyurethane resin composition of the present invention includes pigments, dyes, leveling agents, thickeners, antifoaming agents, crosslinking agents, light-resistant stabilizers, flame retardants, anti-yellowing agents, You may mix | blend well-known additives, such as a film | membrane auxiliary agent and an organic solvent. The blending ratio is such that the non-volatile content of the aqueous polyurethane resin composition is usually in the range of about 1.0 to 99.0% by weight. In addition, plasticizers such as phthalate ester, adipate ester, phosphate ester, polyester, and epoxy are used to improve the film-forming properties when drying a cured coating and the flexibility and elongation of the coating. May be added.

本発明の方法は、被着体上に水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物とを含有する水性ポリウレタン系樹脂組成物の硬化塗膜を製造する方法であって、被着体上に水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布した後に重合性基を有する化合物を重合させることを特徴とする。   The method of the present invention is a method for producing a cured coating film of an aqueous polyurethane resin composition containing an aqueous polyurethane resin and a compound having a polymerizable group on an adherend, the aqueous polyurethane resin on the adherend It is characterized by polymerizing a compound having a polymerizable group after applying the resin composition.

先ず、水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物との添加、混合について説明する。水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物との添加、混合の方法は、特に制限はないが、例えば、(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加・混合する方法、(2)水性ポリウレタン樹脂を製造した後に重合性基を有する化合物を添加・混合する方法の何れであってもよい。中でも、水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加・混合する方法(1)が好適である。また、(1)および(2)の方法で水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物との添加、混合した後、(3)重合性基を有する化合物の一部を重合して重合性基を有する化合物の一部を残存させる方法も採用できる。   First, addition and mixing of an aqueous polyurethane resin and a compound having a polymerizable group will be described. The method of adding and mixing the aqueous polyurethane resin and the compound having a polymerizable group is not particularly limited. For example, (1) a method of adding and mixing a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin. (2) Any method of adding and mixing a compound having a polymerizable group after producing an aqueous polyurethane resin may be used. Among them, the method (1) of adding and mixing a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin is preferable. Further, after adding and mixing the aqueous polyurethane resin and the compound having a polymerizable group by the methods (1) and (2), (3) polymerizing a part of the compound having a polymerizable group to form a polymerizable group. A method in which a part of the compound is left can also be employed.

先ず、(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加・混合する方法について述べる。例えば、重合性基を有する化合物は、上述のウレタンプレポリマーを合成する前、合成中または合成後、中和工程、水分散工程、鎖延長工程までの何れのステップで添加してもよい。   First, (1) a method of adding and mixing a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin will be described. For example, the compound having a polymerizable group may be added at any step from the neutralization step, the water dispersion step, and the chain extension step before, during or after the synthesis of the urethane prepolymer.

また、重合性基を有する化合物の添加は、1回でまたは複数回に亘って行ってもよい。複数回に亘って添加する場合、例えば、ウレタンプレポリマーと重合性基を有する化合物との混合溶液にさらに重合性基を有する化合物を添加する場合、添加時期は特に限定されず、例えば、ウレタンプレポリマー中和の前、中和時または中和後の任意の時期に、また、中和したウレタンプレポリマーの水分散時または後、鎖延長が完了するまでに重合性基を有する化合物を追加することが出来る。なお、追加するする重合性基を有する化合物は、先に添加された重合性基を有する化合物と同種、異種または2種以上の混合物であってもよい。   Moreover, you may perform the addition of the compound which has a polymeric group at once or in multiple times. When adding over several times, for example, when adding a compound having a polymerizable group to a mixed solution of a urethane prepolymer and a compound having a polymerizable group, the addition time is not particularly limited. Add a compound with a polymerizable group before, during or after neutralization of the polymer, at any time after neutralization, or during or after water dispersion of the neutralized urethane prepolymer until the chain extension is completed I can do it. The compound having a polymerizable group to be added may be the same kind, a different kind or a mixture of two or more kinds of the compound having a polymerizable group added previously.

ウレタンプレポリマーと重合性基を有する化合物の割合(重量比)は、通常ウレタンプレポリマー:重合性基を有する化合物=10:90〜99:1、好ましくはウレタンプレポリマー:重合性基を有する化合物=30:70〜95:5である。重量比が10未満の場合は、ウレタンの特徴である機械的物性、基材への密着性、耐摩耗性、柔軟性などを得ることが困難であり、重量比が95を超える場合は、塗膜硬度、造膜性、耐候性などが悪化することがある。   The ratio (weight ratio) of the urethane prepolymer and the compound having a polymerizable group is usually urethane prepolymer: compound having a polymerizable group = 10: 90 to 99: 1, preferably urethane prepolymer: a compound having a polymerizable group. = 30:70 to 95: 5. If the weight ratio is less than 10, it is difficult to obtain the mechanical properties, adhesion to the substrate, abrasion resistance, flexibility, etc., which are the characteristics of urethane. Film hardness, film-forming property, weather resistance, etc. may deteriorate.

上述のウレタンプレポリマーは、イオン性基を有することにより自己乳化性であるため、重合性基を有する化合物が疎水性である場合、乳化剤としての作用をして重合性基を有する化合物を水分散化(マイクロカプセル化)させる。すなわち、生成する水性ポリウレタン系樹脂組成物は、重合性基を有する化合物をコア部とし、自己乳化性の水性ポリウレタン樹脂をシェル部としたコア・シェル構造を有している。そのため、一般の重合性基を有する化合物の乳化において使用されるドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等の外部乳化剤の使用は、樹脂硬化塗膜の耐水性や基材への密着性の点から、基本的に不要であるが、水性ポリウレタン系樹脂組成物の分散安定性またはそれを重合する際の安定性を向上させるために、少量の乳化剤を添加してもよい。   Since the above urethane prepolymer is self-emulsifying due to having an ionic group, when the compound having a polymerizable group is hydrophobic, the compound having a polymerizable group is dispersed in water by acting as an emulsifier. (Microencapsulation). That is, the resulting aqueous polyurethane resin composition has a core-shell structure in which a compound having a polymerizable group is a core part and a self-emulsifiable aqueous polyurethane resin is a shell part. Therefore, the use of an external emulsifier such as sodium dodecylbenzenesulfonate used in emulsification of a compound having a general polymerizable group is basically from the viewpoint of water resistance of the resin cured coating film and adhesion to the substrate. Although not required, a small amount of an emulsifier may be added in order to improve the dispersion stability of the aqueous polyurethane resin composition or the stability when polymerizing it.

ウレタンプレポリマーと重合性基を有する化合物との水分散液を形成した場合は、ウレタンプレポリマーの鎖延長を行なってもよい。この場合、重合性基を有する化合物を内包する末端NCO基を有するウレタンプレポリマーを鎖延長するために使用することが出来る。   When an aqueous dispersion of a urethane prepolymer and a compound having a polymerizable group is formed, chain extension of the urethane prepolymer may be performed. In this case, the urethane prepolymer having a terminal NCO group encapsulating a compound having a polymerizable group can be used for chain extension.

得られた水性ポリウレタン樹脂には、カルボキシル基と反応し得る官能基を1分子中に2個以上有する硬化剤を添加してもよい。この硬化剤は、水溶性または水分散性であっても、疎水性であってもよい。カルボキシル基と反応する官能基の例としては、例えば、エポキシ基、カルボジミド基、オキサゾリン基、アジリジン基などが挙げられる。硬化剤は、単独または2種以上組み合わせて使用してもよい。当該硬化剤を使用することによって、カルボキシル基が反応し、架橋密度が向上するため、一層高い耐久性を有する樹脂が得られる。すなわち、親水性のカルボキシル基が消失することによって、高耐水性樹脂が得られる。   You may add to the obtained water-based polyurethane resin the hardening | curing agent which has 2 or more of functional groups which can react with a carboxyl group in 1 molecule. This curing agent may be water-soluble, water-dispersible or hydrophobic. Examples of the functional group that reacts with the carboxyl group include, for example, an epoxy group, a carbodiimide group, an oxazoline group, and an aziridine group. You may use a hardening | curing agent individually or in combination of 2 or more types. By using the curing agent, the carboxyl group reacts and the crosslinking density is improved, so that a resin having higher durability can be obtained. That is, a highly water-resistant resin is obtained by the disappearance of the hydrophilic carboxyl group.

次に、(2)水性ポリウレタン樹脂を製造した後に重合性基を有する化合物を添加する方法について説明する。この方法における水性ポリウレタン樹脂の製造方法は、重合性基を有する化合物を添加することを除いて、(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加する方法と同様の方法である。   Next, (2) a method of adding a compound having a polymerizable group after producing an aqueous polyurethane resin will be described. The method for producing an aqueous polyurethane resin in this method is the same as the method for adding a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin, except for adding a compound having a polymerizable group (1). It is.

すなわち、水性ポリウレタン樹脂は、分子内にイオン塩形成基と2個以上の水酸基またはアミノ基を有する化合物と、分子内に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物と、分子内に2個以上の水酸基を有するポリオール化合物および分子内にイソシアネート基と反応し得る活性水素原子を2個以上有する鎖延長剤を主原料として製造される。また、水性ポリウレタン樹脂の製造工程には、プレポリマー合成工程、中和工程、水分散工程、鎖延長工程が含まれ、上記構成成分および各製造工程は、(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加する方法と同様の方法である。   That is, the aqueous polyurethane resin is composed of a compound having an ionic salt-forming group and two or more hydroxyl groups or amino groups in the molecule, a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule, and two or more in the molecule. And a chain extender having two or more active hydrogen atoms capable of reacting with an isocyanate group in the molecule. In addition, the production process of the aqueous polyurethane resin includes a prepolymer synthesis process, a neutralization process, a water dispersion process, and a chain extension process. This is the same method as that for adding a compound having a polymerizable group to.

そして、水性ポリウレタン樹脂を製造した後に重合性基を有する化合物を添加する。水性ポリウレタン樹脂に重合性基を有する化合物を添加する方法は、水性ポリウレタン樹脂に重合性基を有する化合物を添加して混合する方法、または、これとは逆に、重合性基を有する化合物に水性ポリウレタン樹脂を添加して混合する方法である。使用する重合性基を有する化合物は、同種、異種または2種以上の混合物を使用してもよい。混合撹拌には、通常の撹拌機を使用でき、例えば、アンカー型、パドル型、タービン型などの撹拌翼を有する撹拌機を使用することが出来る。また、より小さい粒子径の均一な水分散体を得るためには、ホモミキサー、ホモディスパー、ホモジナイザー、ラインミキサー等を使用することが出来る。   And after manufacturing aqueous polyurethane resin, the compound which has a polymeric group is added. The method of adding a compound having a polymerizable group to an aqueous polyurethane resin is a method of adding and mixing a compound having a polymerizable group to an aqueous polyurethane resin, or conversely, an aqueous solution to a compound having a polymerizable group. In this method, a polyurethane resin is added and mixed. The compound having a polymerizable group to be used may be the same, different or a mixture of two or more. For mixing and stirring, a normal stirrer can be used, for example, a stirrer having a stirring blade such as an anchor type, a paddle type, or a turbine type can be used. In order to obtain a uniform aqueous dispersion having a smaller particle size, a homomixer, homodisper, homogenizer, line mixer or the like can be used.

次に、(3)重合性基を有する化合物の一部を重合して、重合性基を有する化合物の一部を残存させる方法について説明する。この方法では、(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加する方法、または、(2)水性ポリウレタン樹脂を製造した後に重合性基を有する化合物を添加する方法により、水性ポリウレタン系樹脂組成物の製造時または後に、重合開始剤を添加して重合性基を有する化合物の重合を行う。次いで、重合性基を有する化合物の重合が完了した後に、さらに重合性基を有する化合物を添加し、混合攪拌して分散する。なお、必要に応じて、重合性基を有する化合物を添加する前に重合禁止剤を添加してもよい。使用する重合開始剤および重合禁止剤としては、前述の重合開始剤および重合禁止剤が使用できる。   Next, (3) a method of polymerizing a part of the compound having a polymerizable group to leave a part of the compound having a polymerizable group will be described. In this method, (1) a method of adding a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin, or (2) a method of adding a compound having a polymerizable group after producing an aqueous polyurethane resin, During or after the production of the aqueous polyurethane resin composition, a polymerization initiator is added to polymerize the compound having a polymerizable group. Next, after the polymerization of the compound having a polymerizable group is completed, a compound having a polymerizable group is further added, and the mixture is stirred and dispersed. In addition, you may add a polymerization inhibitor before adding the compound which has a polymeric group as needed. As the polymerization initiator and polymerization inhibitor to be used, the above-mentioned polymerization initiators and polymerization inhibitors can be used.

上述の重合性基を有する化合物の添加は、重合性基を有する化合物の重合が完了した水性ポリウレタン系樹脂組成物に重合性基を有する化合物を添加する方法、または、これとは逆に、重合性基を有する化合物の重合が完了した水性ポリウレタン系樹脂組成物に重合性基を有する化合物を添加する方法の何れであってもよい。添加する重合性基を有する化合物は、同種、異種または2種以上の混合物を使用してもよい。混合撹拌には、通常の撹拌機を使用することが出来、例えば、アンカー型、パドル型、タービン型などの撹拌翼を有する撹拌機を使用することが出来る。また、より小さい粒子径の均一な水分散体を得るためには、ホモミキサー、ホモディスパー、ホモジナイザー、ラインミキサー等を使用することが出来る。   The compound having a polymerizable group is added by a method of adding a compound having a polymerizable group to an aqueous polyurethane resin composition in which the polymerization of the compound having a polymerizable group is completed, or conversely, by polymerization. Any method of adding a compound having a polymerizable group to an aqueous polyurethane resin composition in which polymerization of a compound having a polymerizable group has been completed may be used. The compound having a polymerizable group to be added may be the same, different or a mixture of two or more. For mixing and stirring, a normal stirrer can be used. For example, a stirrer having a stirring blade such as an anchor type, a paddle type, or a turbine type can be used. In order to obtain a uniform aqueous dispersion having a smaller particle size, a homomixer, homodisper, homogenizer, line mixer or the like can be used.

本発明の方法では、上述の様に調製した水性ポリウレタン系樹脂組成物を被着体上に塗布した後に、重合性基を有する化合物を重合させることが重要である。   In the method of the present invention, it is important to polymerize a compound having a polymerizable group after coating the aqueous polyurethane resin composition prepared as described above on an adherend.

すなわち、水性ポリウレタン系樹脂組成物を被着体上に塗布し、重合性基を有する化合物を重合(オリゴマー化)しながら硬化してポリウレタン系樹脂硬化塗膜を形成する。そして、被着体上で水性ポリウレタン系樹脂組成物中の重合性基を有する化合物を重合(オリゴマー化)しながら硬化することによって得られたポリウレタン系樹脂硬化塗膜は、従来の重合性基を有する化合物を重合した後に水性ポリウレタン系樹脂組成物を被着体上に塗布して硬化して得られたポリウレタン系樹脂硬化塗膜よりも一層硬度が高くなる。   That is, an aqueous polyurethane resin composition is applied onto an adherend and cured while polymerizing (oligomerizing) a compound having a polymerizable group to form a polyurethane resin cured coating film. The polyurethane-based resin cured coating obtained by curing while polymerizing (oligomerizing) the compound having a polymerizable group in the aqueous polyurethane-based resin composition on the adherend has a conventional polymerizable group. The hardness is higher than that of a polyurethane resin-cured coating film obtained by polymerizing the compound having the water-based polyurethane resin composition on the adherend and then curing it.

水性ポリウレタン系樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、刷毛塗り、ロール塗り、スプレー塗り、流し塗りまたは浸漬法等の方法が挙げられる。被着体に対する塗布量は、特に制限はないが、通常固形分で0.0001〜0.1g/cm2 、好ましくは0.0001〜0.05g/cm2 である。 The application method of the aqueous polyurethane resin composition is not particularly limited, and examples thereof include a brush coating method, a roll coating method, a spray coating method, a flow coating method, and a dipping method. The coating amount to the adherend is not particularly limited, 0.0001-0.1 / cm 2 at normal solids, preferably 0.0001~0.05g / cm 2.

本発明における重合性基を有する化合物の重合方法として、レドックス重合、嫌気重合、酸化重合、配位重合などが適用できる。中でも、レドックス重合する方法が好ましい。   Redox polymerization, anaerobic polymerization, oxidation polymerization, coordination polymerization and the like can be applied as a polymerization method of the compound having a polymerizable group in the present invention. Of these, the redox polymerization method is preferred.

なお、前記嫌気重合は、水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布して水が揮発する際に、水性ポリウレタン系樹脂組成物中の重合性基を有する化合物が水中でまたは外気から遮断することにより重合する方法である。また、前記酸化重合としては、水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布して水が揮発する際に、水性ポリウレタン系樹脂組成物中の重合性基を有する化合物が空気中の酸素により酸化されることで重合する方法である。   In the anaerobic polymerization, when the aqueous polyurethane resin composition is applied and water is volatilized, the compound having a polymerizable group in the aqueous polyurethane resin composition is polymerized by blocking in water or from the outside air. Is the method. In addition, as the oxidative polymerization, when water is volatilized by applying an aqueous polyurethane resin composition, the compound having a polymerizable group in the aqueous polyurethane resin composition is oxidized by oxygen in the air. This is a polymerization method.

なお、重合速度、重合度などを高くする目的で、水性ポリウレタン系樹脂組成物に重合開始剤を含有させてもよいし、または、被着体に重合開始剤を塗布した後に、水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布する方法、重合開始剤を含有する水性ポリウレタン樹脂を塗布した被着体と水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布した被着体を接着する方法などの様に、被着体上で重合性基を有する化合物に作用する様に重合開始剤を存在させてもよい。使用する重合開始剤としては、前述の重合開始剤が使用できる。重合性基を有する化合物の重合時における重合開始剤の存在量は、重合性基を有する化合物に対して通常0.05〜5重量%、好ましくは0.05〜3重量%の範囲である。   For the purpose of increasing the polymerization rate, degree of polymerization, etc., the aqueous polyurethane resin composition may contain a polymerization initiator, or after applying the polymerization initiator to the adherend, the aqueous polyurethane resin Polymerization on the adherend, such as a method of applying the composition, a method of adhering an adherend coated with an aqueous polyurethane resin containing a polymerization initiator and an adherend coated with an aqueous polyurethane resin composition, etc. A polymerization initiator may be present so as to act on the compound having a functional group. As the polymerization initiator to be used, the aforementioned polymerization initiators can be used. The amount of the polymerization initiator present at the time of polymerization of the compound having a polymerizable group is usually 0.05 to 5% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight, based on the compound having a polymerizable group.

重合性基を有する化合物を重合、硬化するための温度および時間は、特に制限はなく、公知の条件を使用できる。例えば、重合、硬化のための温度は、重合方法・条件などに依存して一概に定まらないけれども、通常10〜80℃で、時間は、通常1分〜5時間程度である。また、重合性基を有する化合物を重合する雰囲気は、実施する上述の重合方法に依存する公知の条件を適用できる。   The temperature and time for polymerizing and curing the compound having a polymerizable group are not particularly limited, and known conditions can be used. For example, the temperature for polymerization and curing is not generally determined depending on the polymerization method and conditions, but is usually 10 to 80 ° C. and the time is usually about 1 minute to 5 hours. Moreover, the well-known conditions depending on the above-mentioned polymerization method to implement can be applied to the atmosphere which superposes | polymerizes the compound which has a polymeric group.

本発明における重合性基を有する化合物の重合は、上述のように熱や光のエネルギーを与えることなく行われる。すなわち、本発明の方法によれば、紫外線発生装置やオーブン等の機器を使用することなく、高硬度のポリウレタン系樹脂硬化塗膜を得ることが出来る。しかしながら、重合速度、重合度などを高くする目的で、熱や光などのエネルギーを与えてもよい。   The polymerization of the compound having a polymerizable group in the present invention is performed without applying heat or light energy as described above. That is, according to the method of the present invention, it is possible to obtain a polyurethane resin cured film having a high hardness without using a device such as an ultraviolet ray generator or an oven. However, for the purpose of increasing the polymerization rate, polymerization degree, etc., energy such as heat or light may be applied.

被着体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン又はその表面処理物、ポリエステル又はその表面処理物、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリアミド、ABS、PPO(ポリフェニレンオキサイド)、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メラミン樹脂化粧板、ベークライト板、発泡ポリスチレン等のプラスチック、それらのブレンドまたは変性物などが挙げられる。また、金属蒸着プラスチック、鋼またはその表面処理物、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金などの金属、ガラス、セラミックス、スレート板、硅カル板のような無機質材料、段ボール紙、板紙、クラフト紙などの紙質材料、プレコートメタル、電着塗装板、モルタル、コンクリート、木質材料などが挙げられる。中でも、木質材料が好ましく、例えば、木材、中質繊維板、ハードボード、パーティクルボード、合板などの単板やボ−ド類またはこれらの加工品が好適である。   Examples of the adherend include polyolefins such as polyethylene and polypropylene or surface treated products thereof, polyester or surface treated products thereof, polystyrene, vinyl chloride, polyamide, ABS, PPO (polyphenylene oxide), polycarbonate, acrylic resin, melamine resin decorative board, Examples thereof include a bakelite plate, a plastic such as expanded polystyrene, and a blend or modified product thereof. In addition, metal-deposited plastic, steel or its surface-treated product, copper, aluminum, aluminum alloy, titanium alloy, magnesium alloy and other metals, glass, ceramics, slate plates, mineral materials such as cardboard, corrugated paper, paperboard, Examples include paper-based materials such as kraft paper, pre-coated metal, electrodeposition coated plates, mortar, concrete, and wood-based materials. Of these, wood materials are preferable, and for example, single plates and boards such as wood, medium fiber board, hard board, particle board, and plywood, or processed products thereof are preferable.

本発明の方法は、フラッシュパネル、化粧合板、プレハブパネル、集成材などの接着や表面処理に利用でき、線貼り、ホゾ、ダボ、トメ、ハギ、角木、その他の組み立てや家具組み立てなどの木材工業に適用することが可能である。   The method of the present invention can be used for adhesion and surface treatment of flash panels, decorative plywood, prefabricated panels, laminated timber, etc., and wood for wire sticking, hozo, dowel, tome, hagi, square wood, other assembly and furniture assembly, etc. It can be applied to industry.

また、本発明の方法は、木材用塗料、屋外塗装用塗料、現場施工用塗料などの様に加熱乾燥することができない施工、および、紫外線などを照射することができない施工にも好適である。   The method of the present invention is also suitable for constructions that cannot be heated and dried, such as wood paints, outdoor paints, and on-site construction paints, and constructions that cannot be irradiated with ultraviolet rays.

以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特に断らない限り「%」は重量%、「比」は重量比を意味する。   The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following examples, “%” means weight% and “ratio” means weight ratio unless otherwise specified.

鉛筆硬度とは、鉛筆(三菱鉛筆社製「ユニ」(商品名))の6B〜6Hの新しい鉛筆を使用し、その鉛筆の一端の芯を芯部分を尖らすことなく露出させ、且つ、他端を保持し、当該露出部の芯を塗膜の塗布面に接触角度を約30度に保ちながら、鉛筆の自重のみの加重でゆっくりと移動させ、そのときの塗膜面の傷の発生の有無を目視で観測する。このとき、傷を発生させないもっとも堅い鉛筆の硬度を鉛筆硬度とした。   Pencil hardness is a pencil ("Uni" (trade name) manufactured by Mitsubishi Pencil Co., Ltd.) using a new pencil of 6B to 6H, exposing the core of one end of the pencil without sharpening the core, and others While holding the end and slowly moving the exposed core to the coating surface of the coating while maintaining a contact angle of about 30 degrees with the weight of the pencil only, the occurrence of scratches on the coating surface Observe the presence or absence visually. At this time, the hardness of the hardest pencil that does not cause scratches was defined as the pencil hardness.

実施例1:
(1)水性ポリウレタン樹脂を製造する際に重合性基を有する化合物を添加する方法:
冷却管、温度計、仕込み口、撹拌装置を備えた4つ口の2LセパラブルフラスコにトリメチロールプロパンEO付加トリアクリレート158.4g、イソボルニルメタクリレート30.0g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)52.6g、平均分子量2000の1,6−ヘキサンジオールアジペート118.3g、ジメチロールブタン酸(DMBA、日本化成製)17.5g、p−メトキシフェノール9.0mgを仕込み、80℃まで昇温してウレタンプレポリマーの反応を行なった。約30分後に反応液は、均一溶液となり5時間で反応が完結した。ウレタンプレポリマーの平均分子量は3200であった。
Example 1:
(1) Method of adding a compound having a polymerizable group when producing an aqueous polyurethane resin:
In a four-necked 2 L separable flask equipped with a condenser, thermometer, charging port and stirring device, 158.4 g of trimethylolpropane EO addition triacrylate, 30.0 g of isobornyl methacrylate, 52.6 g of isophorone diisocyanate (IPDI) , 18.3 g of 1,6-hexanediol adipate having an average molecular weight of 2000, 17.5 g of dimethylolbutanoic acid (DMBA, manufactured by Nippon Kasei Chemical Co., Ltd.), and 9.0 mg of p-methoxyphenol were charged and heated to 80 ° C. Polymer reaction was performed. After about 30 minutes, the reaction solution became a homogeneous solution, and the reaction was completed in 5 hours. The average molecular weight of the urethane prepolymer was 3200.

得られたウレタンプレポリマー溶液を40℃まで冷却し、トリエチルアミン12.0gを均一に混合した。次いで、脱塩水639.3gを滴下してウレタンプレポリマー溶液を転相させて水に分散した。転相が終了した後、80%ヒドラジン・水和物3.3gを脱塩水13.9gで稀釈して添加し、ウレタンプレポリマーを鎖延長した。生成した水性ポリウレタン樹脂組成物は、均一な乳白色液で凝集物などは認められなかった。   The obtained urethane prepolymer solution was cooled to 40 ° C., and 12.0 g of triethylamine was uniformly mixed. Subsequently, 639.3 g of demineralized water was added dropwise to invert the urethane prepolymer solution and dispersed in water. After the phase inversion was completed, 3.3 g of 80% hydrazine hydrate was diluted with 13.9 g of demineralized water and added to extend the urethane prepolymer. The produced aqueous polyurethane resin composition was a uniform milky white liquid and no aggregates were observed.

次いで、クメンハイドロパーオキサイド1.9gを添加してガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に24時間放置して重合(レドックス重合)しながら硬化した。得られた硬化塗膜は、造膜性良好で、透明で濁り等がなく、高光沢(優れた平滑性)であり、鉛筆硬度は2Hと高硬度であった。   Next, 1.9 g of cumene hydroperoxide was added, applied to a glass plate, and allowed to stand in a temperature-controlled room at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40% for 24 hours to cure while curing (redox polymerization). The obtained cured coating film had good film-forming properties, was transparent and had no turbidity, was highly glossy (excellent smoothness), and had a pencil hardness of 2H.

実施例2:
(2)水性ポリウレタン樹脂を製造した後に重合性基を有する化合物を添加する方法:
冷却管、温度計、仕込み口、撹拌装置を備えた4つ口の2Lセパラブルフラスコに、IPDI133.6g、平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG1000、三菱化学製)190.4g、DMBA18.0gを秤量し、窒素ガスを吹き込みながら液温90℃で撹拌してウレタンプレポリマーを製造した。1時間撹拌した後、イソシアネート基の含有量を滴定により測定した結果、理論NCO%に達していたので、液温を50℃まで冷却した。50℃に到達した後、トリエチルアミン12.3gを添加して中和し、30分撹拌した。次に、脱塩水571.4gを6分間かけて滴下してウレタンプレポリマーを転相した。ヒドラジン1水和物15.4gを脱塩水64.3gで希釈した水溶液を7分間かけて滴下して鎖延長を行い、40℃で3時間撹拌して固形分34.9重量%の水性ポリウレタン樹脂を得た。
Example 2:
(2) Method of adding a compound having a polymerizable group after producing an aqueous polyurethane resin:
Into a four-necked 2 L separable flask equipped with a condenser, a thermometer, a charging port, and a stirrer, 133.6 g of IPDI, 190.4 g of polytetramethylene ether glycol (PTMG1000, manufactured by Mitsubishi Chemical) with an average molecular weight of 1000, DMBA 18. 0 g was weighed and stirred at a liquid temperature of 90 ° C. while blowing nitrogen gas to produce a urethane prepolymer. After stirring for 1 hour, the content of the isocyanate group was measured by titration. As a result, it reached the theoretical NCO%, so the liquid temperature was cooled to 50 ° C. After reaching 50 ° C., 12.3 g of triethylamine was added to neutralize, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, 571.4 g of demineralized water was added dropwise over 6 minutes to phase invert the urethane prepolymer. An aqueous solution in which 15.4 g of hydrazine monohydrate is diluted with 64.3 g of demineralized water is added dropwise over 7 minutes to perform chain extension, and stirred at 40 ° C. for 3 hours to form an aqueous polyurethane resin having a solid content of 34.9% by weight Got.

次いで、撹拌しながら得られた水性ポリウレタン樹脂にポリプロピレングリコールジメタクリレート38.0gを添加し、30分間撹拌した。撹拌後、1日静置しても相分離などがなく分散安定性の良好な水性ポリウレタン系樹脂組成物を得た。   Next, 38.0 g of polypropylene glycol dimethacrylate was added to the aqueous polyurethane resin obtained while stirring and stirred for 30 minutes. After stirring, an aqueous polyurethane resin composition having good dispersion stability without phase separation even when allowed to stand for 1 day was obtained.

クメンハイドロパーオキサイド1.9gを添加してガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に24時間放置して重合(レドックス重合)しながら硬化した。得られた硬化塗膜は、造膜性良好で、透明で濁り等がなく、高光沢(優れた平滑性)であり、鉛筆硬度はHと高硬度であった。   1.9 g of cumene hydroperoxide was added, applied to a glass plate, and allowed to stand in a temperature-controlled room at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40% for 24 hours to cure while curing (redox polymerization). The obtained cured coating film had good film-forming properties, was transparent and had no turbidity, had high gloss (excellent smoothness), and had a pencil hardness of H and high hardness.

実施例3:
(3)重合性基を有する化合物の一部を重合すると共に、重合性基を有する化合物の一部を残存させる方法:
冷却管、温度計、仕込み口、撹拌装置を備えた4つ口の2Lセパラブルフラスコにメチルメタアクリレート148.0g、IPDI57.6g、平均分子量2000のポリエステルポリオール(P−2010、クラレ社製)148.0g、DMBA16.4g、p−メトキシフェノール0.015gを仕込み、80℃まで昇温した。約30分後に反応液は均一溶液となり、5時間で反応が完結した。ウレタンプレポリマーの平均分子量は3000、ウレタンプレポリマーと重合性基を有する化合物の重量比は60:40であった。
Example 3:
(3) A method of polymerizing a part of the compound having a polymerizable group and leaving a part of the compound having a polymerizable group:
A polyester polyol (P-2010, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 148 having a methyl methacrylate of 148.0 g, IPDI of 57.6 g, and an average molecular weight of 2000 was added to a four-necked 2 L separable flask equipped with a condenser, a thermometer, a charging port, and a stirring device. 0.0 g, DMBA 16.4 g, and p-methoxyphenol 0.015 g were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. After about 30 minutes, the reaction solution became a homogeneous solution, and the reaction was completed in 5 hours. The average molecular weight of the urethane prepolymer was 3000, and the weight ratio of the urethane prepolymer and the compound having a polymerizable group was 60:40.

ウレタンプレポリマー溶液を40℃まで冷却し、トリエチルアミン11.2gを加えて均一に混合した後、脱塩水631.6gを滴下してウレタンプレポリマー溶液を水に転相させて分散した。転相が終了した後、80%ヒドラジン・水和物4.2gを脱塩水17.9gで稀釈して添加し、ウレタンプレポリマーを鎖延長した。フラスコに窒素ガスを導入しながら過硫酸カリウム1.5gを脱塩水28.5gに溶解して添加し、温度を75℃に保ち3時間反応して重合性基を有する化合物の重合を行い、固形分35%の均一な水性ウレタン・アクリル複合樹脂樹脂を得た。生成した水性ウレタン・アクリル複合樹脂は均一な乳白色液で凝集物は認められなかった。   The urethane prepolymer solution was cooled to 40 ° C., and 11.2 g of triethylamine was added and mixed uniformly. Then, 631.6 g of demineralized water was added dropwise, and the urethane prepolymer solution was phase-shifted into water and dispersed. After the phase inversion was completed, 4.2 g of 80% hydrazine hydrate was diluted with 17.9 g of demineralized water and added to extend the urethane prepolymer. While introducing nitrogen gas into the flask, 1.5 g of potassium persulfate was dissolved and added to 28.5 g of demineralized water, the temperature was kept at 75 ° C., and the mixture was reacted for 3 hours to polymerize the compound having a polymerizable group. A uniform aqueous urethane / acrylic composite resin resin having a content of 35% was obtained. The produced aqueous urethane / acrylic composite resin was a uniform milky white liquid and no aggregate was observed.

得られた水性ウレタン・アクリル複合樹脂を撹拌しながら、エトキシル化ビスフェノールAジメタクリレート60.0gトリメチロールプロパンEO付加トリアクリレート14.0gを添加し、30分間撹拌した。撹拌後1日静置しても相分離等などがなく、分散安定性の良好な水性ポリウレタン系樹脂組成物であった。   While stirring the obtained aqueous urethane / acrylic composite resin, 60.0 g of ethoxylated bisphenol A dimethacrylate 14.0 g of trimethylolpropane EO-added triacrylate was added and stirred for 30 minutes. Even if the mixture was allowed to stand for 1 day after stirring, it was an aqueous polyurethane resin composition having no phase separation or the like and good dispersion stability.

次いで、クメンハイドロパーオキサイド0.8gを添加してガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に24時間放置して重合(レドックス重合)しながら硬化した。得られた硬化塗膜は、造膜性良好で、透明で濁り等がなく、高光沢(優れた平滑性)であり、鉛筆硬度は2Hと高硬度であった。   Next, 0.8 g of cumene hydroperoxide was added and applied to a glass plate, and cured in a light-shielded temperature of 25 ° C. in a constant temperature room with a humidity of 40% for 24 hours while curing (redox polymerization). The obtained cured coating film had good film-forming properties, was transparent and had no turbidity, was highly glossy (excellent smoothness), and had a pencil hardness of 2H.

比較例1:
実施例1において、トリメチロールプロパンEO付加トリアクリレート、イソボルニルメタクリレートおよびp−メトキシフェノールを使用しない、且つ、1,6−ヘキサンジオールアジペートの代わりにポリテトラメチレンエーテルグリコールを使用した以外は実施例1と同じ原料を使用し、同じ仕込み比率で水性ポリウレタン樹脂組成物を製造した。
Comparative Example 1:
In Example 1, trimethylolpropane EO addition triacrylate, isobornyl methacrylate and p-methoxyphenol were not used, and polytetramethylene ether glycol was used instead of 1,6-hexanediol adipate. The same raw material as 1 was used, and an aqueous polyurethane resin composition was produced at the same charging ratio.

すなわち、冷却管、温度計、仕込み口、撹拌装置を備えた4つ口の2LセパラブルフラスコにIPDI106.3g、平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製「PTMG2000」(商品名))239.2g、DMBA35.4gを仕込み、80℃まで昇温してウレタンプレポリマーの反応を行った。   That is, in a four-necked 2 L separable flask equipped with a cooling pipe, a thermometer, a charging port, and a stirring device, 106.3 g of IPDI and polytetramethylene ether glycol having an average molecular weight of 2000 (“PTMG2000” (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) ) 239.2g and DMBA 35.4g were charged, and the temperature was raised to 80 ° C to react with the urethane prepolymer.

得られたウレタンプレポリマー溶液を40℃まで冷却すると、非常に高粘度であり撹拌が困難であったため、N−メチルピロリドン95.2gを添加して粘度を低下させた。その後、トリエチルアミン20.6gを均一に混合した。脱塩水665.0gを滴下してウレタンプレポリマー溶液を水に転相させて分散した。転相が終了した後、80%ヒドラジン・水和物7.5gを脱塩水30.8gで稀釈して添加し、ウレタンプレポリマーを鎖延長した。生成した水性ポリウレタン樹脂は均一な乳白色液で凝集物等は認められなかった。   When the obtained urethane prepolymer solution was cooled to 40 ° C., the viscosity was very high and stirring was difficult. Therefore, 95.2 g of N-methylpyrrolidone was added to lower the viscosity. Thereafter, 20.6 g of triethylamine was mixed uniformly. 665.0 g of demineralized water was added dropwise to invert and disperse the urethane prepolymer solution in water. After the phase inversion was completed, 7.5 g of 80% hydrazine hydrate was diluted with 30.8 g of demineralized water and added to extend the urethane prepolymer. The produced aqueous polyurethane resin was a uniform milky white liquid and no aggregates were observed.

次いで、クメンハイドロパーオキサイドを添加しないで、得られた水性ポリウレタン樹脂をガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に放置して硬化した。得られた塗膜は、透明で濁り等がなく、高光沢であったが、鉛筆硬度は6B以下であり、高硬度の塗膜は得られなかった。また、N−メチルピロリドンを使用したため、塗膜製造時に有機溶剤の揮発が認められた。   Next, without adding cumene hydroperoxide, the obtained aqueous polyurethane resin was applied to a glass plate and cured by being left in a temperature-controlled room at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40%. The obtained coating film was transparent, free of turbidity and the like, and had high gloss, but the pencil hardness was 6B or less, and a coating film with high hardness was not obtained. Moreover, since N-methylpyrrolidone was used, volatilization of the organic solvent was recognized at the time of coating film manufacture.

比較例2:
実施例2において、ポリエチレングリコールジメタクリレートを使用しない以外は実施例2と同じ原料を使用し、同じ仕込み比率で水性ポリウレタン樹脂を製造した。
Comparative Example 2:
In Example 2, the same raw material as Example 2 was used except that polyethylene glycol dimethacrylate was not used, and an aqueous polyurethane resin was produced at the same charging ratio.

次いで、クメンハイドロパーオキサイドを添加しないで、得られた水性ポリウレタン樹脂をガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に放置して硬化した。得られた塗膜は、やや濁りがあり、光沢が低く、鉛筆硬度は6B以下であり、高硬度の塗膜は得られなかった。   Next, without adding cumene hydroperoxide, the obtained aqueous polyurethane resin was applied to a glass plate and cured by being left in a temperature-controlled room at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40%. The obtained coating film was slightly turbid, low in gloss, pencil hardness was 6B or less, and a high hardness coating film was not obtained.

比較例3:
実施例3において、エトキシル化ビスフェノールAジメタクリレート、トリメチロールプロパンEO付加トリアクリレートを使用しない以外は実施例3と同じ原料を使用し、同じ仕込み比率で水性ウレタン・アクリル複合樹脂樹脂を製造した。
Comparative Example 3:
In Example 3, the same raw material as in Example 3 was used except that ethoxylated bisphenol A dimethacrylate and trimethylolpropane EO addition triacrylate were not used, and an aqueous urethane / acrylic composite resin resin was produced at the same charging ratio.

次いで、クメンハイドロパーオキサイドを添加しないで、得られた水性ウレタン・アクリル複合樹脂樹脂をガラス板に塗布し、遮光した温度25℃で湿度40%の恒温室内に放置して硬化した。得られた塗膜は、やや濁りがあり、光沢が低く、鉛筆硬度は6B以下であり、高硬度の塗膜は得られなかった。   Next, without adding cumene hydroperoxide, the obtained aqueous urethane / acrylic composite resin resin was applied to a glass plate and cured by being left in a temperature-controlled room at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40%. The obtained coating film was slightly turbid, low in gloss, pencil hardness was 6B or less, and a high hardness coating film was not obtained.

Claims (3)

被着体上に水性ポリウレタン樹脂と重合性基を有する化合物とを含有する水性ポリウレタン系樹脂組成物の硬化塗膜を製造する方法であって、被着体上に水性ポリウレタン系樹脂組成物を塗布した後に重合性基を有する化合物を重合させることを特徴とするポリウレタン系樹脂硬化塗膜の製造方法。   A method for producing a cured coating film of an aqueous polyurethane resin composition comprising an aqueous polyurethane resin and a compound having a polymerizable group on an adherend, wherein the aqueous polyurethane resin composition is applied on the adherend. A method for producing a cured polyurethane resin film, comprising polymerizing a compound having a polymerizable group. 重合性基を有する化合物がアクリル酸エステル系化合物またはメタクリル酸エステル系化合物である請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the compound having a polymerizable group is an acrylic ester compound or a methacrylic ester compound. 重合性基を有する化合物の重合が、レドックス重合、嫌気重合、酸化重合および配位重合の何れかで行われる請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the polymerization of the compound having a polymerizable group is carried out by any one of redox polymerization, anaerobic polymerization, oxidation polymerization, and coordination polymerization.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052103A (en) * 2010-08-05 2012-03-15 Ube Industries Ltd Aqueous polyurethane resin dispersion composition and its manufacturing method
CN103172796A (en) * 2013-04-22 2013-06-26 南京林业大学 Preparation method of turpentine-based acrylate modified waterborne polyurethane emulsion
JP2013144289A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Turner Shikisai Kk Rubber coating method, coating material for rubber used in the rubber coating method, coating composition for rubber, and base treatment agent for rubber coating

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052103A (en) * 2010-08-05 2012-03-15 Ube Industries Ltd Aqueous polyurethane resin dispersion composition and its manufacturing method
JP2016027160A (en) * 2010-08-05 2016-02-18 宇部興産株式会社 Aqueous polyurethane resin dispersion composition and method for producing the same
JP2013144289A (en) * 2011-12-16 2013-07-25 Turner Shikisai Kk Rubber coating method, coating material for rubber used in the rubber coating method, coating composition for rubber, and base treatment agent for rubber coating
CN103172796A (en) * 2013-04-22 2013-06-26 南京林业大学 Preparation method of turpentine-based acrylate modified waterborne polyurethane emulsion

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