JP2012102210A - Aqueous polyurethane resin composition, coating material using the composition and coated product - Google Patents

Aqueous polyurethane resin composition, coating material using the composition and coated product Download PDF

Info

Publication number
JP2012102210A
JP2012102210A JP2010250813A JP2010250813A JP2012102210A JP 2012102210 A JP2012102210 A JP 2012102210A JP 2010250813 A JP2010250813 A JP 2010250813A JP 2010250813 A JP2010250813 A JP 2010250813A JP 2012102210 A JP2012102210 A JP 2012102210A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
polyurethane resin
component
resin composition
aqueous polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010250813A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5643613B2 (en
Inventor
Akira Nakatsuji
章 中辻
Naohiro Fujita
直博 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adeka Corp
Original Assignee
Adeka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adeka Corp filed Critical Adeka Corp
Priority to JP2010250813A priority Critical patent/JP5643613B2/en
Priority to CN201180053502.5A priority patent/CN103189408B/en
Priority to PCT/JP2011/006186 priority patent/WO2012063450A1/en
Priority to KR1020137011994A priority patent/KR101878002B1/en
Priority to TW100140979A priority patent/TWI506048B/en
Publication of JP2012102210A publication Critical patent/JP2012102210A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5643613B2 publication Critical patent/JP5643613B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206Polyhydroxy compounds aliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/34Carboxylic acids; Esters thereof with monohydroxyl compounds
    • C08G18/348Hydroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • C08G18/4211Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols
    • C08G18/4213Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols from terephthalic acid and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4854Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/6692Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/758Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing two or more cycloaliphatic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous polyurethane resin composition which excels in water resistance, chemical resistance, adhesion to a base material and the like and coating material stability as well, and can be suitably used in the surface treated steel plate coating material application, a coating material containing the aqueous polyurethane resin composition, and a plate-coated product coated with the coating material.SOLUTION: The aqueous polyurethane resin composition is obtained by dispersing an isocyanate group-terminated urethane prepolymer obtained by reacting a polyol (A), an isocyanate (B), and an anion group-introduced polyol (C) having a carboxyl group or a sulfonic acid group into water with the use of an anionic group neutralizing agent (D) to perform water extension. The component (A) has a 10-32C long-chain alkylene diol compound (a) as an essential component and the amount of the component (a) incorporated is 1-20 mass% of the total amount of the components (A), (B), and (C) and the equivalent ratio (NCO/OH) of isocyanate groups (NCO) in the component (B) to all hydroxyl groups (OH) of the components (A) and (C) is 1.3-1.9.

Description

本発明は水系ポリウレタン樹脂組成物に関し、特に、耐水性及び耐酸性、耐アルカリ性等の耐薬品性並びに塗料安定性に優れる水系ポリウレタン樹脂組成物、該水系ポリウレタン樹脂組成物を含有する塗料、及び、該水系ポリウレタン樹脂組成物を板状材料表面に塗布してなる塗装品に関する。   The present invention relates to a water-based polyurethane resin composition, in particular, a water-based polyurethane resin composition excellent in chemical resistance such as water resistance and acid resistance and alkali resistance and paint stability, a paint containing the water-based polyurethane resin composition, and The present invention relates to a coated product obtained by applying the aqueous polyurethane resin composition to the surface of a plate-like material.

ポリウレタン樹脂は、耐摩耗性、接着性、非粘着性、及びゴム弾性を有することから、塗料、接着剤、バインダー、及びコーティング剤等として広く用いられており、近年においては、対環境汚染や労働衛生等の安全性の面から、水系ポリウレタン樹脂組成物の報告が多数なされている。
しかしながら、水系ポリウレタン樹脂組成物は、溶剤系あるいは無溶剤系のものに比べて、耐水性、耐薬品性、耐熱性、及び引張特性等の物性に劣るという問題点がある。
例えば、表面処理鋼板の塗装に用いる塗料には、特に耐水性及び耐酸性、耐アルカリ性等の耐薬品性を有することが必須条件とされるが、現状の水系ポリウレタン樹脂組成物には、未だこれらの物性を満足できるものは知られていない。
Polyurethane resins are widely used as paints, adhesives, binders, coating agents, etc. because of their wear resistance, adhesiveness, non-stickiness, and rubber elasticity. Many reports of water-based polyurethane resin compositions have been made from the viewpoint of safety such as hygiene.
However, water-based polyurethane resin compositions have a problem that they are inferior in physical properties such as water resistance, chemical resistance, heat resistance, and tensile properties as compared with solvent-based or solvent-free ones.
For example, a paint used for coating a surface-treated steel sheet is required to have chemical resistance such as water resistance, acid resistance, and alkali resistance, but the present water-based polyurethane resin composition is still indispensable. Nothing is known that can satisfy the physical properties.

また、繊維基材の撥水性及び撥油性を向上させたものとして、多官能イソシアネートとフッ素化アルコールとの反応生成物にポリオキシアルキレン含有物質を反応させたフッ素化ポリマーが提案されている(特許文献1)が、このフッ素化ポリマーは、鋼板との密着性が良好でないため、鋼板用塗料として使用することは適当でない。   In addition, a fluorinated polymer obtained by reacting a polyoxyalkylene-containing substance with a reaction product of a polyfunctional isocyanate and a fluorinated alcohol has been proposed as an improved water repellency and oil repellency of a fiber substrate (patent) Document 1) shows that this fluorinated polymer is not suitable for use as a paint for steel sheets because of its poor adhesion to steel sheets.

また、耐水性、耐薬品性、耐熱性等が改善された水系ポリウレタン樹脂として、側鎖に長鎖アルキル基を含有する水系ポリウレタン樹脂が開示されている。しかしながら、この水系ポリウレタン樹脂は、主鎖として短い分岐ジオールを使用してウレタン化した場合(特許文献2〜4)、凝集エネルギーが高いウレタン結合が互いに近接し、生成したウレタンプレポリマーが凝集して粘度が上昇するために、水分散が困難となる。
更に、長鎖アルキル基を有するイソシアヌレート化合物とポリオール及び水からなる水分散型ポリウレタン樹脂組成物が開示されている(特許文献5及び6)。この場合には、耐水性、耐薬品性、及び耐熱性に改善は見られるものの、塗料の安定性に問題があった。
In addition, as a water-based polyurethane resin having improved water resistance, chemical resistance, heat resistance, and the like, a water-based polyurethane resin containing a long-chain alkyl group in the side chain is disclosed. However, when this water-based polyurethane resin is urethanized using a short branched diol as the main chain (Patent Documents 2 to 4), urethane bonds having high cohesive energy are close to each other, and the generated urethane prepolymer is aggregated. Since the viscosity increases, water dispersion becomes difficult.
Furthermore, water-dispersed polyurethane resin compositions comprising an isocyanurate compound having a long-chain alkyl group, a polyol and water are disclosed (Patent Documents 5 and 6). In this case, although improvement in water resistance, chemical resistance, and heat resistance was observed, there was a problem in the stability of the paint.

特表平11−511814号公報Japanese National Patent Publication No. 11-511814 特開2000−007909号公報JP 2000-007909 A 特表2005−510600号公報JP 2005-510600 Gazette 特開2005−068228号公報JP-A-2005-068228 WO06/038466号公報WO06 / 038466 特開2009−203316号公報JP 2009-203316 A

本発明者等は、前記した従来の欠点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ウレタン樹脂骨格内に一定量の長鎖アルキレンジオール化合物が組み込まれたウレタンプレポリマーを水伸長させることにより、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性等の耐薬品性及び基材との密着性等に優れ、かつ、塗料安定性に優れた水系ウレタン樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, the present inventors, as a result, water-elongated a urethane prepolymer in which a certain amount of a long-chain alkylene diol compound is incorporated in the urethane resin skeleton, It was found that a water-based urethane resin composition excellent in chemical resistance such as water resistance, acid resistance and alkali resistance, adhesion to a substrate, etc. and excellent in paint stability can be obtained, and the present invention has been achieved. .

従って、本発明の目的は、耐水性、耐薬品性(耐酸性、耐アルカリ性)及び基材との密着性等に優れると供に塗料安定性に優れた、表面処理鋼板塗料用途に好適に使用することのできる水系ウレタン樹脂組成物、該水系ポリウレタン樹脂を含有する塗料、及び該塗料を塗布してなる板状塗装品を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to be suitably used for surface-treated steel sheet paint applications that are excellent in water resistance, chemical resistance (acid resistance, alkali resistance), adhesion to the base material, etc. and excellent in paint stability. An object of the present invention is to provide a water-based urethane resin composition that can be used, a paint containing the water-based polyurethane resin, and a plate-like coated product obtained by applying the paint.

即ち本発明は、ポリオール(A)、イソシアネート(B)、及び、カルボキシル基又はスルホン酸基を含有するアニオン性基導入ポリオール(C)を反応させて得られた末端イソシアネート基ウレタンプレポリマーを、アニオン性基中和剤(D)を用いて水に分散させ、水伸長させてなる水系ポリウレタン樹脂組成物であって、前記(A)成分が、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)を必須成分とすると供に、前記(a)成分の配合量が、(A)、(B)及び(C)成分の総量の1〜20質量%であり、前記(B)成分におけるイソシアネート基(NCO)と、前記(A)成分及び前記(C)成分の全水酸基(OH)との当量比(NCO/OH)が1.3〜1.9であることを特徴とする、水系ポリウレタン樹脂組成物、該水系ポリウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする塗料、及び、該塗料を板状材料に塗布してなることを特徴とする塗装品である。
前記化合物(a)は、炭素原子数12〜18の長鎖アルキレンジオール化合物であることが好ましく、前記アニオン性基導入ポリオール(C)の配合量は、前記(A)、(B)、及び(C)成分の総量の0.1〜30質量%であることが好ましい。
また、本発明の塗料は、表面処理鋼板の塗装に好適である。
That is, the present invention relates to a terminal isocyanate group urethane prepolymer obtained by reacting a polyol (A), an isocyanate (B), and an anionic group-introduced polyol (C) containing a carboxyl group or a sulfonic acid group. A water-based polyurethane resin composition obtained by dispersing in water using a functional group neutralizing agent (D) and extending the water, wherein the component (A) is a long-chain alkylene diol compound having 10 to 32 carbon atoms ( When a) is an essential component, the amount of the component (a) is 1 to 20% by mass of the total amount of the components (A), (B) and (C), and the isocyanate in the component (B) An aqueous polyurethane characterized in that the equivalent ratio (NCO / OH) of the group (NCO) to the total hydroxyl groups (OH) of the component (A) and the component (C) is 1.3 to 1.9 Resin composition , Paint characterized by containing a water-based polyurethane resin composition, and a coated product characterized by comprising applying a paint to a sheet material.
The compound (a) is preferably a long chain alkylene diol compound having 12 to 18 carbon atoms, and the compounding amount of the anionic group-introduced polyol (C) is (A), (B), and ( It is preferable that it is 0.1-30 mass% of the total amount of C) component.
Moreover, the coating material of this invention is suitable for the coating of a surface-treated steel plate.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物により、安定性に優れた塗料が得られる。また、本発明の塗料を、表面処理鋼板に塗装することにより、耐水性及び耐薬品性等に優れた塗膜を有する塗装品を得ることができる。   With the water-based polyurethane resin composition of the present invention, a paint having excellent stability can be obtained. Moreover, the coated product which has the coating film excellent in water resistance, chemical resistance, etc. can be obtained by coating the coating material of this invention on a surface-treated steel plate.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物は、ポリオール(A)、イソシアネート(B)、及び、カルボキシル基及びスルホン酸基から選ばれるアニオン性基を含有するアニオン性基導入ポリオール(C)を反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを、(D)アニオン性基中和剤成分を用いて水に分散させ、水伸長させてなる水系ポリウレタン樹脂組成物である。   The aqueous polyurethane resin composition of the present invention is obtained by reacting a polyol (A), an isocyanate (B), and an anionic group-introduced polyol (C) containing an anionic group selected from a carboxyl group and a sulfonic acid group. This is a water-based polyurethane resin composition obtained by dispersing the terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer in water using (D) an anionic group neutralizing agent component and extending the water.

前記(A)成分は、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)を必須成分とし、該(a)成分の配合量は、(A)、(B)及び(C)成分の総量の1〜20質量%であり、1.5〜15質量%であることが好ましく、2〜10質量%であることがより好ましい。
1質量%未満であると、水系ポリウレタン樹脂組成物の耐水性及び耐薬品性が低くなり、また、20質量%を超えるとウレタンプレポリマーの水への分散性が低下し、水系ポリウレタン樹脂の製造が困難となったり、塗料の安定性が低下したりするため好ましくない。
The component (A) comprises a long-chain alkylene diol compound (a) having 10 to 32 carbon atoms as an essential component, and the blending amount of the component (a) is that of the components (A), (B) and (C). It is 1-20 mass% of a total amount, it is preferable that it is 1.5-15 mass%, and it is more preferable that it is 2-10 mass%.
When the content is less than 1% by mass, the water-based polyurethane resin composition has low water resistance and chemical resistance. When the content exceeds 20% by mass, the dispersibility of the urethane prepolymer in water decreases, thereby producing a water-based polyurethane resin. Is not preferable, and the stability of the paint is lowered.

炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物としては、例えば、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオール、トリデカンジオール、テトラデカンジオール、ペンタデカンジオール、ヘキサデカンジオール、ヘプタデカンジオール、オクタデカンジオール、ノナデカンジオール、イコサンジオール、へンイコサンジオール、ドコサンジオール、トリコサンジオール、テトラコサンジオール、ペンタコサンジオール、ヘキサコサンジオール、ヘプタコサンジオール、オクタコサンジオール、ノナコサンジオール、トリアコンタンジオール、ヘントリアコンタンジオール、ドトリアコンタンジオール等の直鎖又は分岐のジオールが挙げられる。   Examples of the long-chain alkylene diol compound having 10 to 32 carbon atoms include decane diol, undecane diol, dodecane diol, tridecane diol, tetradecane diol, pentadecane diol, hexadecane diol, heptadecane diol, octadecane diol, nonadecane diol, Icosandiol, Hencicosandiol, Docosandiol, Tricosandiol, Tetracosandiol, Pentacosandiol, Hexacosandiol, Heptacosandiol, Octacosandiol, Nonacosanediol, Triacontanediol, Hentriacontandiol And linear or branched diols such as dotriacontanediol.

これらの中でも、耐水性及び耐薬品性に優れた水系ポリウレタン樹脂組成物が得られることから、(a)成分は、炭素原子数12〜18の長鎖アルキレンジオールであることが好ましく、1,12−ドデカンジオール又は1,12−オクタデカンジオールであることが特に好ましい。   Among these, since a water-based polyurethane resin composition excellent in water resistance and chemical resistance is obtained, the component (a) is preferably a long-chain alkylene diol having 12 to 18 carbon atoms. -Dodecanediol or 1,12-octadecanediol is particularly preferred.

前記(a)成分以外のポリオール(A)は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエステルポリカーボネートポリオール類、結晶性又は非結晶性のポリカーボネートポリオール類、数平均分子量200未満の低分子ポリオール類等を使用することができる。   The polyol (A) other than the component (a) is not particularly limited. For example, polyether polyols, polyester polyols, polyester polycarbonate polyols, crystalline or non-crystalline polycarbonate polyols, number average Low molecular polyols having a molecular weight of less than 200 can be used.

前記ポリエーテルポリオール類としては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール;トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール等の前記低分子ポリオールの他、ビスフェノールA、エチレンジアミン等のアミン化合物等へのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物;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。   Examples of the polyether polyols include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol; trimethylolpropane, glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, and other low molecular polyols, as well as bisphenol A and ethylenediamine. Examples include ethylene oxide and / or propylene oxide adducts to amine compounds and the like; polytetramethylene ether glycol and the like.

前記ポリエステルポリオール類としては、前述した低分子ポリオール等のポリオールと、その化学量論量より少ない量の多価カルボン酸、又は、そのエステル、酸無水物、カルボン酸ハライド等のエステル形成性誘導体との直接エステル化反応又はエステル交換反応によって得られるポリエステルポリオール;及び、前記ポリオールと、ラクトン類又はその加水分解開環反応によって得られるヒドロキシカルボン酸との直接エステル化反応によって得られるポリエステルポリオールが挙げられる。   Examples of the polyester polyols include polyols such as the above-described low-molecular polyols, polyvalent carboxylic acids in an amount less than the stoichiometric amount, or ester-forming derivatives thereof such as esters, acid anhydrides, and carboxylic acid halides. Polyester polyols obtained by direct esterification reaction or transesterification reaction; and polyester polyols obtained by direct esterification reaction of the polyol with a lactone or a hydroxycarboxylic acid obtained by hydrolysis ring-opening reaction thereof. .

上記多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、2−メチルコハク酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸、水添ダイマー酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類;フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸類;トリメリト酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の三量体等のトリカルボン酸類;ピロメリット酸等の4価以上のカルボン酸が挙げられる。   Examples of the polyvalent carboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, 2-methylsuccinic acid, and 2-methyladipine. Fats such as acid, 3-methyladipic acid, 3-methylpentanedioic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecanedioic acid, hydrogenated dimer acid, dimer acid Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid; cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; tricarboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid and castor oil fatty acid trimer A tetravalent or higher carboxylic acid such as pyromellitic acid.

前記多価カルボン酸のエステル形成性誘導体としては、上述した多価カルボン酸の、無水物、或いはクロライド、ブロマイド等のカルボン酸ハライド;上記多価カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、アミルエステル等の低級脂肪族エステル等が挙げられる。   Examples of the ester-forming derivative of the polyvalent carboxylic acid include anhydrides of the above-mentioned polyvalent carboxylic acid, or carboxylic acid halides such as chloride and bromide; methyl ester, ethyl ester, propyl ester, isopropyl of the polyvalent carboxylic acid. Examples include lower aliphatic esters such as esters, butyl esters, isobutyl esters, and amyl esters.

前記ラクトン類としては、γ−カプロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、ジメチル−ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられる。   Examples of the lactones include lactones such as γ-caprolactone, δ-caprolactone, ε-caprolactone, dimethyl-ε-caprolactone, δ-valerolactone, γ-valerolactone, and γ-butyrolactone.

前記ポリエステルポリカーボネートポリオール類としては、例えば、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応生成物、エチレンカーボネートと多価アルコールとの反応生成物に有機ジカルボン酸と反応させて得られる反応生成物が挙げられる。   Examples of the polyester polycarbonate polyols include, for example, a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone polyol and an alkylene carbonate, and a reaction product obtained by reacting a reaction product of ethylene carbonate and a polyhydric alcohol with an organic dicarboxylic acid. Is mentioned.

また、前記結晶性又は非結晶性のポリカーボネートポリオール類としては、1,3‐プロパンジオール、1,4‐ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及び/又はポリテトラメチレングリコール等のジオールとホスゲン、ジアリルカーボネート(例えばジフェニルカーボネート)若しくは環式カーボネート(例えばプロピレンカーボネート)との反応生成物等が挙げられる。   Examples of the crystalline or non-crystalline polycarbonate polyol include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polypropylene glycol, and / or polytetramethylene glycol. The reaction product of diol and phosgene, diallyl carbonate (for example, diphenyl carbonate) or cyclic carbonate (for example, propylene carbonate), and the like.

前記ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエステルポリカーボネートポリオール類、結晶性又は非結晶性のポリカーボネートポリオール類の数平均分子量は、300〜5000であることが好ましく、500〜3000であることがより好ましい。   The polyether polyols, polyester polyols, polyester polycarbonate polyols, crystalline or non-crystalline polycarbonate polyols preferably have a number average molecular weight of 300 to 5,000, more preferably 500 to 3,000.

前記数平均分子量200未満の低分子ポリオール類としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、3,5−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等脂環式ジオール;トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の3価以上のポリオールが挙げられる。   Examples of the low molecular polyols having a number average molecular weight of less than 200 include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 3,5-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanedioe Aliphatic diols such as 1,9-nonanediol, cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol and other alicyclic diols; trimethylolethane, trimethylolpropane, hexitols, pentitols, glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, dipenta Trivalent or higher polyols such as erythritol and tetramethylolpropane are exemplified.

イソシアネート(B)は、特に限定されるものでなく、ジイソシアネート及びイソシアネート基を1分子中に3個以上有するポリイソシアネート等を使用することができる。
ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、p−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、1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、トランス及び/又はシス−1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類;1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4及び/又は(2,4,4)−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類;及びこれらの混合物が挙げられる。
Isocyanate (B) is not particularly limited, and diisocyanate and polyisocyanate having three or more isocyanate groups in one molecule can be used.
Examples of the diisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate. , Aromatic diisocyanates such as dianisidine diisocyanate and tetramethylxylylene diisocyanate; cycloaliphatic such as isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, trans and / or cis-1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornene diisocyanate Diisocyanates; 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4 and / or (2,4,4) -trimethylhexamethylene diisocyanate And aliphatic diisocyanates such as lysine and lysine diisocyanate; and mixtures thereof.

前記ポリイソシアネートとしては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、1−メチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート、これらの混合物等の3官能以上のイソシアネート、これらの3官能以上のイソシアネートのカルボジイミド変性、イソシアヌレート変性、ビウレット変性等の変性物、これらを各種のブロッキング剤によってブロックしたブロックイソシアネート、前述したジイソシアネートのイソシアヌレート(三量体)及びビウレット三量体等が挙げられる。   Examples of the polyisocyanate include triphenylmethane triisocyanate, 1-methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, dimethyltriphenylmethane tetraisocyanate, trifunctional or higher isocyanate such as a mixture thereof, and trifunctional thereof. Examples of the above-mentioned modified products such as carbodiimide modification, isocyanurate modification, and biuret modification, blocked isocyanates obtained by blocking these with various blocking agents, isocyanurates (trimers) of diisocyanates, and biuret trimers described above. .

これらの中でも、入手が容易で、耐候性及び強度等に優れた水系ポリウレタン樹脂組成物が得られることから、脂肪族ジイソシアネート又は脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましく、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートを使用することが特に好ましい。   Among these, it is preferable to use an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate because it is easy to obtain and an aqueous polyurethane resin composition excellent in weather resistance and strength is obtained. 1,6-hexamethylene diisocyanate It is particularly preferable to use dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate or isophorone diisocyanate.

(C)アニオン性基導入ポリオールとは、カルボキシル基及び/又はスルホン酸基を含有するポリオール類であり、例えば、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基を含有するポリオール類、1,4−ブタンジオール−2−スルホン酸等のスルホン酸基を含有するポリオール類が挙げられる。
中でも入手容易性の面からカルボン酸基を含有するポリオール類を使用することが好ましく、特に、ジメチロールプロピオン酸を使用することが好ましい。
(C) An anionic group-introduced polyol is a polyol containing a carboxyl group and / or a sulfonic acid group, for example, a carboxyl group such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolvaleric acid, etc. Examples thereof include polyols containing, and polyols containing a sulfonic acid group such as 1,4-butanediol-2-sulfonic acid.
Among them, it is preferable to use a polyol containing a carboxylic acid group from the viewpoint of easy availability, and it is particularly preferable to use dimethylolpropionic acid.

また、(C)アニオン性基導入ポリオールの配合量は、前記(A)、(B)、及び(C)成分の総量に対して、0.1〜30質量%の範囲となる量であることが好ましく、0.5〜20質量%となる量であることがより好ましく、1.0〜10質量%となる量であることが特に好ましい。(C)成分の配合量が0.1質量%未満では、ポリウレタンの水分散性が劣るため、水系ポリウレタン樹脂の保存安定性や、塗料の安定性が低下する場合があり、30質量%を超えると、ウレタン結合の凝集エネルギー増加に伴ってウレタンプレポリマーの粘度が上昇し、水分散が困難になる等の問題が生じる。   Moreover, the compounding quantity of (C) anionic group introduction | transduction polyol should be the quantity used as the range of 0.1-30 mass% with respect to the total amount of said (A), (B), and (C) component. Is more preferable, and it is more preferable that it is the quantity used as 0.5-20 mass%, and it is especially preferable that it is the quantity used as 1.0-10 mass%. When the blending amount of the component (C) is less than 0.1% by mass, the water dispersibility of the polyurethane is inferior, so that the storage stability of the water-based polyurethane resin and the stability of the paint may be lowered, and the content exceeds 30% by mass. As the cohesive energy of the urethane bond increases, the viscosity of the urethane prepolymer increases, causing problems such as difficulty in water dispersion.

また、前記ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及び(C)アニオン性基導入ポリオールの配合量は、これらを反応させる段階で、前記ポリオール(A)及びアニオン性基導入ポリオール(C)の全水酸基1当量に対するイソシアネート(B)のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)が1.3〜1.9となる量であり、1.4〜1.8となる量であることが好ましく、特に1.5〜1.7となる量であることが好ましい。
NCO/OH比が1.3未満では、ウレタンプレポリマーが比較的高分子量化するため、ウレタンプレポリマーの水分散性が低下する傾向にあり、水系ポリウレタン樹脂の保存安定性や、塗料の安定性が悪くなる場合がある。また、NCO/OH比が1.9を超えると、プレポリマーの水分散時に、イソシアネート基と水との反応により生成する二酸化炭素が急激に発泡するため、樹脂組成物の製造に支障が生じたり、樹脂の耐水性、耐酸性等の効果が低下したりする場合がある。
The blending amount of the polyol (A), polyisocyanate (B), and (C) anionic group-introduced polyol is the total amount of the polyol (A) and anionic group-introduced polyol (C) at the stage of reacting them. The equivalent ratio (NCO / OH) of the isocyanate group of the isocyanate (B) to 1 equivalent of the hydroxyl group is an amount that is 1.3 to 1.9, and is preferably an amount that is 1.4 to 1.8. It is preferable that it is the quantity used as 1.5-1.7.
When the NCO / OH ratio is less than 1.3, since the urethane prepolymer has a relatively high molecular weight, the water dispersibility of the urethane prepolymer tends to decrease, and the storage stability of the water-based polyurethane resin and the stability of the paint May get worse. In addition, when the NCO / OH ratio exceeds 1.9, carbon dioxide generated by the reaction between the isocyanate group and water rapidly foams when the prepolymer is dispersed in water, which may hinder the production of the resin composition. , Effects such as water resistance and acid resistance of the resin may be reduced.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を製造するには、先ず、反応に不活性であり、且つ水との親和性の大きい溶媒を必要に応じて用い、ポリオール(A)、イソシアネート(B)、及びアニオン性基ポリオール(C)を反応させて末端イソシアネートウレタンプレポリマーを合成する。   In order to produce the water-based polyurethane resin composition of the present invention, first, a polyol (A), an isocyanate (B), and a solvent that is inert to the reaction and that has a high affinity for water are used as necessary. An anionic group polyol (C) is reacted to synthesize a terminal isocyanate urethane prepolymer.

前記反応に不活性且つ水との親和性の大きい溶媒として好適なものは、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。これらの溶媒は、通常、プレポリマーを製造するために用いられる前記原料の合計量100質量部に対して、3〜100質量部となるように用いられる。これらの溶媒として沸点100℃以下の溶媒を使用する場合には、水系ポリウレタン樹脂を合成した後、その溶媒を減圧留去等によって除去することが好ましい。   Suitable solvents that are inert to the reaction and have a high affinity with water include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, dioxane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. These solvents are usually used in an amount of 3 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the raw materials used for producing the prepolymer. When using a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower as these solvents, it is preferable to synthesize the aqueous polyurethane resin and then remove the solvent by distillation under reduced pressure or the like.

末端イソシアネートウレタンプレポリマーを水分散する方法としては、(1)水中にプレポリマーを加えて分散させるプレポリマーミキシング法、(2)プレポリマー中に水を加えて分散させる転相法等が挙げられる。水分散に用いるアニオン性基中和剤(D)は、プレポリマー及び水の何れに添加してもよい。
このようにして末端イソシアネートウレタンプレポリマーを水分散した後、水中で水伸長させることにより、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を合成する。
Examples of the method of dispersing the terminal isocyanate urethane prepolymer with water include (1) a prepolymer mixing method in which the prepolymer is added and dispersed in water, and (2) a phase inversion method in which water is added to the prepolymer and dispersed. . The anionic group neutralizing agent (D) used for water dispersion may be added to either the prepolymer or water.
Thus, after carrying out water dispersion of the terminal isocyanate urethane prepolymer, the water-based polyurethane resin composition of this invention is synthesize | combined by carrying out water extension in water.

前記アニオン性基中和剤(D)としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン類、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチルプロパノールアミン、N,N−ジプロピルエタノールアミン、1−ジメチルアミノ−2−メチル−2−プロパノール等のN,N−ジアルキルアルカノールアミン類、N−アルキル−N,N−ジアルカノールアミン類、トリエタノールアミン等のトリアルカノールアミン類等の3級アミン化合物;アンモニア、トリメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の塩基性化合物が挙げられる。   Examples of the anionic group neutralizing agent (D) include trialkylamines such as trimethylamine, triethylamine, and tributylamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-dimethylpropanolamine, and N, N-dipropylethanolamine. N-N-dialkylalkanolamines such as 1-dimethylamino-2-methyl-2-propanol, tertiary-alkanolamines such as N-alkyl-N, N-dialkanolamines, triethanolamine, etc. Amine compounds; basic compounds such as ammonia, trimethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, and the like.

これらの中和剤の使用量は、前記(C)成分のアニオン性基1当量に対して0.5〜2.0当量となる量であることが好ましく、0.8〜1.5当量となる量であることがより好ましい。中和剤の使用量の過不足が大きいと、水系ポリウレタン樹脂から得られる塗膜等の耐水性、強度、伸び等の物性が低下するおそれがある。   The amount of these neutralizing agents used is preferably 0.5 to 2.0 equivalents relative to 1 equivalent of the anionic group of the component (C), and 0.8 to 1.5 equivalents. More preferably, the amount is If the amount of the neutralizing agent used is excessive or insufficient, physical properties such as water resistance, strength and elongation of the coating film obtained from the water-based polyurethane resin may be lowered.

前記水伸長を行う場合、温度を30〜75℃として撹拌しながら水伸長させることが好ましく、温度は、40〜65℃とすることがより好ましい。
温度が30℃より低いと、反応に長時間を要するため生産効率が低下し、75℃を越えると、水伸長反応による急激な二酸化炭素の発生に伴う発泡現象が生じることがあり、低沸点溶媒を含む場合等には製造上の問題が生じる。
前記水伸長における反応の終点を見極める方法としては、IR(赤外分光光度計)を用いてイソシアネート基の消失を確認する方法が簡便であり、好ましい。
When performing the said water extension, it is preferable to make it water-elongate, stirring at a temperature of 30-75 degreeC, and it is more preferable that a temperature shall be 40-65 degreeC.
When the temperature is lower than 30 ° C., the reaction takes a long time, resulting in a decrease in production efficiency. When the temperature exceeds 75 ° C., a foaming phenomenon may occur due to rapid carbon dioxide generation due to a water elongation reaction. When it contains, a manufacturing problem arises.
As a method for determining the end point of the reaction in water elongation, a method of confirming disappearance of an isocyanate group using IR (infrared spectrophotometer) is simple and preferable.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の製造においては、ポリウレタンの水分散に際して乳化剤を使用することもできる。乳化剤としては、通常のアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤、並びに第一級アミン塩、第二級アミン塩、第三級アミン塩、第四級アミン塩及びピリジニウム塩等のカチオン性界面活性剤、更に、ベタイン型、硫酸エステル型及びスルホン酸型等の両性界面活性剤等の、公知のものを挙げることができる。   In the production of the water-based polyurethane resin composition of the present invention, an emulsifier may be used when the polyurethane is dispersed in water. Emulsifiers include ordinary anionic surfactants and nonionic surfactants, and cationic interfaces such as primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts, quaternary amine salts and pyridinium salts. Activators and further known ones such as amphoteric surfactants such as betaine type, sulfate type and sulfonic acid type can be mentioned.

前記アニオン性界面活性剤としては、ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシルサルフェート、アンモニウムドデシルサルフェート等のアルキルサルフェート類;ナトリウムドデシルポリグリコールエーテルサルフェート、アンモニウムポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート等のポリオキシエチレンエーテルサルフェート類;ナトリウムスルホリシノレート;スルホン化パラフィンのアルカリ金属塩、スルホン化パラフィンのアンモニウム塩等のアルキルスルホネート;ナトリウムラウレート、トリエタノールアミンオレート、トルエタノールアミンアビエテート等の脂肪酸塩;ナトリウムベンゼンスルホネート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サルフェート等のアルキルアリールスルホネート;高アルキルナフタレンスルホン酸塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;ジアルキルスルホコハク酸塩;ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩;ポリオキシエチレンエーテルリン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩;N−アシルアミノ酸塩;N−アシルメチルタウリン塩等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include sodium sulfates such as sodium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, and ammonium dodecyl sulfate; polyoxyethylene ether sulfates such as sodium dodecyl polyglycol ether sulfate and ammonium polyoxyethylene alkyl ether sulfate; sodium Sulfolicinolate; Alkyl sulfonates such as alkali metal salts of sulfonated paraffins and ammonium salts of sulfonated paraffins; Fatty acid salts such as sodium laurate, triethanolamine oleate and tolethanolamine abiates; Sodium benzene sulfonate, Alkaline phenol hydroxyethylene Alkyl aryl sulfonates such as alkali metal sulfate High alkyl naphthalene sulfonate; naphthalene sulfonic acid formalin condensate; dialkyl sulfosuccinate; polyoxyethylene alkyl sulfate salt; polyoxyethylene alkyl aryl sulfate salt; polyoxyethylene ether phosphate; polyoxyethylene alkyl ether acetate N-acyl amino acid salt; N-acyl methyl taurine salt and the like.

前記ノニオン性界面活性剤としては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレート等の多価アルコールの脂肪酸部分エステル類;ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル類;ポリグリセリン脂肪酸エステル類;炭素数1〜18のアルコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物;アルキルフェノールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物;アルキレングリコール及び/又はアルキレンジアミンのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。これらのノニオン性界面活性剤を構成する炭素数1〜18のアルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、2−ブタノール、第3ブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、第3アミルアルコール、ヘキサノール、オクタノール、デカンアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール等が挙げられる。   Examples of the nonionic surfactant include fatty acid partial esters of polyhydric alcohols such as sorbitan monolaurate and sorbitan monooleate; polyoxyethylene glycol fatty acid esters; polyglycerin fatty acid esters; and alcohols having 1 to 18 carbon atoms. Examples include ethylene oxide and / or propylene oxide adduct; ethylene oxide and / or propylene oxide adduct of alkylphenol; ethylene glycol and / or propylene oxide adduct of alkylene glycol and / or alkylene diamine. Examples of the alcohol having 1 to 18 carbon atoms constituting these nonionic surfactants include methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, butanol, 2-butanol, tertiary butanol, amyl alcohol, isoamyl alcohol, and tertiary amyl alcohol. Hexanol, octanol, decane alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol and the like.

前記アルキルフェノールとしては、フェノール、メチルフェノール、2,4−ジ第3ブチルフェノール、2,5−ジ第3ブチルフェノール、3,5−ジ第3ブチルフェノール、4−(1,3−テトラメチルブチル)フェノール、4−イソオクチルフェノール、4−ノニルフェノール、4−第3オクチルフェノール、4−ドデシルフェノール、2−(3,5−ジメチルヘプチル)フェノール、4−(3,5−ジメチルヘプチル)フェノール、ナフトール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等が挙げられる。   Examples of the alkylphenol include phenol, methylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 2,5-di-tert-butylphenol, 3,5-di-tert-butylphenol, 4- (1,3-tetramethylbutyl) phenol, 4-isooctylphenol, 4-nonylphenol, 4-tert-octylphenol, 4-dodecylphenol, 2- (3,5-dimethylheptyl) phenol, 4- (3,5-dimethylheptyl) phenol, naphthol, bisphenol A, bisphenol F etc. are mentioned.

前記アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられ、アルキレンジアミンとしては、これらのアルキレングリコールのアルコール性水酸基がアミノ基に置換されたもの等が挙げられる。また、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド付加物は、ランダム付加物であってもブロック付加物であってもよい。   Examples of the alkylene glycol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1 , 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, etc. Examples of the alkylene diamine include those in which the alcoholic hydroxyl group of these alkylene glycols is substituted with an amino group. Further, the ethylene oxide and propylene oxide adducts may be random adducts or block adducts.

前記カチオン性界面活性剤としては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルピリジニウムブロマイド及びイミダゾリニウムラウレート等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, laurylbenzyldimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, alkylpyridinium bromide and imidazolinium. Examples thereof include laurate.

前記両性界面活性剤としては、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチル酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酸ベタイン、2‐アルキル‐N‐カルボキシメチル‐N‐ヒドロキシメチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン、ラウロイルアミドエチルヒドロキシエチルカルボキシメチルベタイン、ヒドロキシプロピルリン酸の金属塩等のベタイン型、β‐ラウリルアミノプロピオン酸の金属塩等のアミノ酸型、硫酸エステル型及びスルホン酸型等が挙げられる。   Examples of the amphoteric surfactant include coconut oil fatty acid amidopropyldimethylacetate betaine, lauryldimethylamino acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxymethylimidazolinium betaine, laurylhydroxysulfobetaine, lauroylamidoethylhydroxyethyl Examples include betaine types such as metal salts of carboxymethyl betaine and hydroxypropyl phosphate, amino acid types such as metal salts of β-laurylaminopropionic acid, sulfate ester types, and sulfonic acid types.

前記乳化剤の使用量は特に制限されるものではないが、水系ポリウレタン樹脂組成物を塗布して得られる塗膜の耐水性、強度、伸び等の物性的観点から、前記(A)〜(C)成分の総量100質量部に対して1〜30質量部であることが好ましく、5〜20質量部であることがより好ましい。1質量部より小さいと分散性向上効果が得られない場合があり、30質量部を超えると前記した塗膜の物性が低下するおそれがある。   The amount of the emulsifier is not particularly limited, but from the viewpoint of physical properties such as water resistance, strength, elongation and the like of the coating film obtained by applying the aqueous polyurethane resin composition, the above (A) to (C) It is preferable that it is 1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of a component, and it is more preferable that it is 5-20 mass parts. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of improving dispersibility may not be obtained. If the amount exceeds 30 parts by mass, the physical properties of the coating film described above may be reduced.

また、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物においては、必要に応じて、ポリウレタン分子に架橋構造を与えるために、ウレタンプレポリマーに通常用いられる架橋剤を更に配合してもよい。   Moreover, in the water-based polyurethane resin composition of this invention, in order to give a crosslinked structure to a polyurethane molecule, you may further mix | blend the crosslinking agent normally used for a urethane prepolymer as needed.

前記架橋剤としては、メラミン、モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、メチル化メチロールメラミン、ブチル化メチロールメラミン、メラミン樹脂等を挙げることができる。本発明においては、これらの中から、ポリウレタンへの分散性が優れた安価なメラミンを、適宜選択して使用することが好ましい。   Examples of the crosslinking agent include melamine, monomethylol melamine, dimethylol melamine, trimethylol melamine, tetramethylol melamine, pentamethylol melamine, hexamethylol melamine, methylated methylol melamine, butylated methylol melamine, and melamine resin. . In the present invention, it is preferable to select and use an inexpensive melamine excellent in dispersibility in polyurethane from among these.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を、塗料等として用いる場合、適宜希釈して使用することができる。希釈する際の固形分濃度は特に制限されることはないが、分散性や塗膜、成形体を得るための操作性等の観点から、前記(A)〜(C)成分の総量100質量部に対して1〜65質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましい。   When using the water-based polyurethane resin composition of this invention as a coating material etc., it can dilute and use it suitably. The solid content concentration at the time of dilution is not particularly limited, but from the viewpoints of dispersibility, coating film, operability for obtaining a molded article, etc., the total amount of the components (A) to (C) is 100 parts by mass. It is preferable that it is 1-65 mass% with respect to it, and it is more preferable that it is 5-50 mass%.

また、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物には、必要に応じて、通常用いられる各種添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば、顔料;染料;造膜助剤;硬化剤;外部架橋剤;粘度調整剤;レベリング剤;消泡剤;ゲル化防止剤;ヒンダードアミン等の光安定剤;フェノール系化合物、リン系化合物、硫黄系化合物等の酸化防止剤;トリアジン系化合物、ベンゾエート系化合物、2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール系化合物からなる紫外線吸収剤;ラジカル捕捉剤;耐熱性付与剤;無機及び有機充填剤;可塑剤;滑剤;帯電防止剤;補強剤;触媒;揺変剤;抗菌剤;防カビ剤;防腐触剤;及び防錆剤等が挙げられる。   Moreover, you may add the various additives normally used to the water-based polyurethane resin composition of this invention as needed. Examples of such additives include pigments; dyes; film-forming aids; curing agents; external cross-linking agents; viscosity modifiers; leveling agents; antifoaming agents; anti-gelling agents; and light stabilizers such as hindered amines; -Based compounds, phosphorus compounds, sulfur compounds and other antioxidants; triazine compounds, benzoate compounds, UV absorbers comprising 2- (2-hydroxyphenyl) benzotriazole compounds; radical scavengers; heat resistance imparting agents Inorganic and organic fillers, plasticizers, lubricants, antistatic agents, reinforcing agents, catalysts, thixotropic agents, antibacterial agents, antifungal agents, antiseptic agents, and rust inhibitors.

また、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を塗料やコーティング剤に用いる場合には、基材に対して特に強固な密着性を与えるシランカップリング剤、コロイダルシリカ、テトラアルコキシシラン及びその縮重合物、キレート剤、及びエポキシ化合物を用いてもよい。   Further, when the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is used for a paint or a coating agent, a silane coupling agent, colloidal silica, tetraalkoxysilane and its condensation polymer that give particularly strong adhesion to the substrate, Chelating agents and epoxy compounds may be used.

前記各種添加剤の中でも、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を屋外で曝される塗膜や塗装に用いる場合には、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、及び酸化防止剤を使用することが好ましい。   Among the various additives, when the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is used for a coating film or coating exposed outdoors, it is possible to use a hindered amine light stabilizer, an ultraviolet absorber, and an antioxidant. preferable.

前記ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルステアレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメチルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメチルメタクリレート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)・ビス(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)・ビス(トリデシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3,5−ジ第3−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジエチル重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/ジブロモエタン重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−モルホリノ−s−トリアジン重縮合物、1,6−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアミノ)ヘキサン/2,4−ジクロロ−6−第3オクチルアミノ−s−トリアジン重縮合物、1,5,8,12−テトラキス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イル]−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,5,8,12−テトラキス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イル]−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,6,11−トリス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イルアミノ]ウンデカン、1,6,11−トリス[2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−s−トリアジン−6−イルアミノ]ウンデカン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−[トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ]エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−[トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ]エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン等が挙げられる。   Examples of the hindered amine light stabilizer include 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl stearate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl stearate, 2,2, 6,6-tetramethyl-4-piperidylbenzoate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate Bis (1-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidylmethyl methacrylate, 2,2,6,6- Tetramethyl-4-piperidylmethyl methacrylate, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracar Xylate, tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) ) .Bis (tridecyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) .bis (tridecyl) -1,2,3 4-butanetetracarboxylate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -2-butyl-2- (3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate, 1- (2-hydroxyethyl) -2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol / diethyl succinate polycondensate, 1,6-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4- Piperidi Amino) hexane / dibromoethane polycondensate, 1,6-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino) hexane / 2,4-dichloro-6-morpholino-s-triazine polycondensate 1,6-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino) hexane / 2,4-dichloro-6-tert-octylamino-s-triazine polycondensate, 1,5,8 , 12-tetrakis [2,4-bis (N-butyl-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) amino) -s-triazin-6-yl] -1,5,8 , 12-tetraazadodecane, 1,5,8,12-tetrakis [2,4-bis (N-butyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino) -s -Triazin-6-yl] -1,5,8,1 2-tetraazadodecane, 1,6,11-tris [2,4-bis (N-butyl-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) amino) -s-triazine-6 -Ylamino] undecane, 1,6,11-tris [2,4-bis (N-butyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino) -s-triazine-6 -Ylamino] undecane, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxycarbonyloxy) butylcarbonyloxy] ethyl] -2,4 , 8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [tris (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyloxycarbonyloxy] ) Butyl Ruboniruokishi] ethyl] -2,4,8,10-spiro [5.5] undecane.

前記紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、5,5’−メチレンビス(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒドロキシベンゾフェノン類;2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−第3オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ第3ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−第3ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−第3オクチル−6−ベンゾトリアゾリルフェノール)、2−(2−ヒドロキシ−3−第3ブチル−5−カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステル、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−アクリロイルオキシエチル)−5−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第3ブチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第3オクチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第3ブチルフェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第3ブチル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第3アミル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第3ブチル−5−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシメチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール等の2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−C12〜C13混合アルコキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシ−3−アリルフェニル)‐4,6‐ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシロキシフェニル)−1,3,5‐トリアジン等の2−(2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジアリール‐1,3,5−トリアジン類;フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4−ジ第3ブチルフェニル−3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、オクチル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ドデシル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、テトラデシル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ヘキサデシル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、オクタデシル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート、ベヘニル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシ)ベンゾエート等のベンゾエート類;2−エチル−2’−エトキシオキザニリド、2−エトキシ−4’−ドデシルオキザニリド等の置換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート等のシアノアクリレート類;各種の金属塩又は金属キレート、特にニッケル又はクロムの塩又はキレート類等が挙げられる。   Examples of the ultraviolet absorber include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, and 5,5′-methylenebis (2-hydroxy-4-methoxybenzophenone). 2-hydroxybenzophenones such as 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3, 5-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5 -Dicumylphenyl) benzotriazole, 2,2'-methylenebis (4-th Octyl-6-benzotriazolylphenol), 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-carboxyphenyl) benzotriazole polyethylene glycol ester, 2- [2-hydroxy-3- (2-acryloyloxy) Ethyl) -5-methylphenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (2-methacryloyloxyethyl) -5-tert-butylphenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (2- Methacryloyloxyethyl) -5-tert-octylphenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (2-methacryloyloxyethyl) -5-tert-butylphenyl] -5-chlorobenzotriazole, 2- [2 -Hydroxy-5- (2-methacryloyloxyethyl) phenyl] benzene Zotriazole, 2- [2-hydroxy-3-tert-butyl-5- (2-methacryloyloxyethyl) phenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3-tert-amyl-5- (2-methacryloyloxy) Ethyl) phenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3-tert-butyl-5- (3-methacryloyloxypropyl) phenyl] -5-chlorobenzotriazole, 2- [2-hydroxy-4- (2- Methacryloyloxymethyl) phenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-4- (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) phenyl] benzotriazole, 2- [2-hydroxy-4- (3-methacryloyloxypropyl) 2- (2-hydroxypheny) such as phenyl] benzotriazole B) benzotriazoles; 2- (2-hydroxy-4-methoxyphenyl) -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4-hexyloxyphenyl) -4,6 -Diphenyl-1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4-octoxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [ 2-hydroxy-4- (3-C12-C13 mixed alkoxy-2-hydroxypropoxy) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- Hydroxy-4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] -4,6-bis (4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dihydroxy-3-allylpheny ) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (2-hydroxy-3-methyl-4-hexyloxyphenyl) -1,3 2- (2-hydroxyphenyl) -4,6-diaryl-1,3,5-triazines such as 1,5-triazine; phenyl salicylate, resorcinol monobenzoate, 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5 Di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate, octyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) benzoate, dodecyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) benzoate, tetradecyl (3,5 -Di-tert-butyl-4-hydroxy) benzoate, hexadecyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) benzoate, octadecyl (3,5-di) Benzoates such as 3 butyl-4-hydroxy) benzoate, behenyl (3,5-ditert-butyl-4-hydroxy) benzoate; 2-ethyl-2′-ethoxyoxanilide, 2-ethoxy-4′-dodecyl Substituted oxanilides such as oxanilide; Cyanoacrylates such as ethyl-α-cyano-β, β-diphenyl acrylate, methyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate; various metals Examples include salts or metal chelates, particularly nickel or chromium salts or chelates.

前記酸化防止剤としては、リン系、フェノール系又は硫黄系抗酸化剤が挙げられる。
リン系抗酸化剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ第3ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,5−ジ第3ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルアシッドホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ第3ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルオクチルホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、ジブチルアシッドホスファイト、ジラウリルアシッドホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ビス(ネオペンチルグリコール)・1,4−シクロヘキサンジメチルジホスファイト、ビス(2,4−ジ第3ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,5−ジ第3ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第3ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12−15混合アルキル)−4,4’−イソプロピリデンジフェニルホスファイト、ビス[2,2’−メチレンビス(4,6−ジアミルフェニル)]・イソプロピリデンジフェニルホスファイト、テトラトリデシル・4,4’−ブチリデンビス(2−第3ブチル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)・1,1,3−トリス(2−メチル−5−第3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン・トリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第3ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、トリス(2−〔(2,4,7,9−テトラキス第3ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、9,10−ジハイドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、トリス(2−〔(2,4,8,10−テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−メチル−4−[3−[[2,4,8,10−トラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル]オキシ]プロピル]フェノール2−ブチル−2−エチルプロパンジオール・2,4,6−トリ第3ブチルフェノールモノホスファイト等が挙げられる。
Examples of the antioxidant include phosphorus-based, phenol-based, and sulfur-based antioxidants.
Examples of phosphorus antioxidants include triphenyl phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tris (2,5-di-tert-butylphenyl) phosphite, and tris (nonylphenyl). Phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (mono, dimixed nonylphenyl) phosphite, diphenyl acid phosphite, 2,2′-methylenebis (4,6-ditertiarybutylphenyl) octyl phosphite, Diphenyl decyl phosphite, diphenyl octyl phosphite, di (nonylphenyl) pentaerythritol diphosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tributyl phosphite, tris (2-ethylhexyl) phosphite, tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, di Butyl acid phosphite, dilauryl acid phosphite, trilauryl trithiophosphite, bis (neopentyl glycol) 1,4-cyclohexanedimethyl diphosphite, bis (2,4-ditert-butylphenyl) pentaerythritol diphos Phyto, bis (2,5-ditertiarybutylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-dicumyl) Phenyl) pentaerythritol diphosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, tetra (C12-15 mixed alkyl) -4,4′-isopropylidene diphenyl phosphite, bis [2,2′-methylenebis (4,6-dia) Milphenyl)], isop Pyridene diphenyl phosphite, tetratridecyl 4,4'-butylidenebis (2-tert-butyl-5-methylphenol) diphosphite, hexa (tridecyl) 1,1,3-tris (2-methyl-5-tert 3-butyl-4-hydroxyphenyl) butane triphosphite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) biphenylene diphosphonite, tris (2-[(2,4,7,9-tetrakis-tert-butyldibenzo [ d, f] [1,3,2] dioxaphosphin-6-yl) oxy] ethyl) amine, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, tris (2-[(2,4,8,10-tetrakis tert-butyldibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphin-6-yl) oxy Ethyl) amine, 2- (1,1-dimethylethyl) -6-methyl-4- [3-[[2,4,8,10-trakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [ 1,3,2] dioxaphosphepin-6-yl] oxy] propyl] phenol 2-butyl-2-ethylpropanediol, 2,4,6-tritert-butylphenol monophosphite and the like.

フェノール系抗酸化剤としては、例えば、2,6−ジ第3ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、トリデシル・3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシベンジルチオアセテート、チオジエチレンビス[(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4’−チオビス(6−第3ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−第3ブチルフェノール)、ビス[3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第3ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(2,6−ジ第3ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−第3ブチル−3−メチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ第3ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第3ブチルフェニル)ブタン、ビス[2−第3ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第3ブチル−5−メチルベンジル)フェニル]テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第3ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス[(3,5−ジ第3ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ第3ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、2−第3ブチル−4−メチル−6−(2−アクロイルオキシ−3−第3ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス[2−(3−第3ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルヒドロシンナモイルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、トリエチレングリコールビス[β−(3−第3ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、トコフェロール等が挙げられる。   Examples of phenolic antioxidants include 2,6-ditert-butyl-p-cresol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, stearyl (3,5-ditert-butyl-4-hydroxy). Phenyl) propionate, distearyl (3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonate, tridecyl 3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzylthioacetate, thiodiethylene bis [(3,5- Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-m-cresol), 2-octylthio-4,6-di (3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxyphenoxy) -s-triazine, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), bis [3,3-bis 4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 4,4′-butylidenebis (2,6-ditert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (6-tert-butyl-3- Methylphenol), 2,2′-ethylidenebis (4,6-ditert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, bis [2 Tert-butyl-4-methyl-6- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylbenzyl) phenyl] terephthalate, 1,3,5-tris (2,6-dimethyl-3-hydroxy-4 -Tert-butylbenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris ( , 5-Ditertiarybutyl-4-hydroxybenzyl) -2,4,6-trimethylbenzene, 1,3,5-tris [(3,5-ditertiarybutyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] Isocyanurate, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-ditert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, 2-tert-butyl-4-methyl-6- (2-acryloyloxy-) 3-tert-butyl-5-methylbenzyl) phenol, 3,9-bis [2- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylhydrocinnamoyloxy) -1,1-dimethylethyl] -2 , 4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, triethylene glycol bis [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propio Over the door], tocopherols, and the like.

硫黄系抗酸化剤としては、例えば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステル等のジアルキルチオジプロピオネート類及びペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)等の、ポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類が挙げられる。   Examples of sulfur-based antioxidants include polyols such as dialkylthiodipropionates such as dilauryl, dimyristyl, myristylstearyl, and distearyl esters of thiodipropionic acid, and pentaerythritol tetra (β-dodecyl mercaptopropionate). [Beta] -alkyl mercaptopropionic acid esters.

前記ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、及び酸化防止剤のそれぞれの使用量は、前記(A)〜(C)成分の総量100質量部に対して0.001〜10質量部であることが好ましく、特に0.01〜5質量部であることがより好ましい。0.001質量部より少ないと充分な添加効果を得られない場合があり、10質量部より多い場合には分散性や塗装物性に悪影響を及ぼすおそれがある。   Each usage-amount of the said hindered amine light stabilizer, a ultraviolet absorber, and antioxidant shall be 0.001-10 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of the said (A)-(C) component. Particularly preferred is 0.01 to 5 parts by mass. When the amount is less than 0.001 part by mass, a sufficient addition effect may not be obtained. When the amount is more than 10 parts by mass, the dispersibility and the physical properties of the coating may be adversely affected.

これらのヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤を添加する方法としては、ポリオールに添加する方法、プレポリマーに添加する方法、水分散時に水相に添加する方法、水分散後に添加する方法の何れでもよいが、操作が容易であるという観点から、ポリオールに添加する方法及びプレポリマーに添加する方法が好ましい。   As a method of adding these hindered amine light stabilizers, ultraviolet absorbers and antioxidants, a method of adding to a polyol, a method of adding to a prepolymer, a method of adding to a water phase at the time of water dispersion, and adding after water dispersion Any method may be used, but from the viewpoint of easy operation, a method of adding to a polyol and a method of adding to a prepolymer are preferred.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の用途としては、塗料、接着剤、表面改質剤、有機及び/又は無機粉体のバインダー、成形体等が挙げられる。
具体的には、ガラス繊維集束剤、感熱紙コート剤、インクジェット紙コート剤、印刷インクのバインダー剤、鋼板用コート剤、農業用フィルム用コート剤、ガラス、スレート、コンクリート等無機系構造材用塗料、木工塗料、繊維処理剤、スポンジ、パフ、手袋、コンドーム等が挙げられる。これらの中でも、塗料、木材、紙、繊維、ガラス、電子材料部品及び鋼板へのコーティング材料として使用することが好ましく、特に表面処理鋼板用の塗料として使用することが好ましい。
Applications of the water-based polyurethane resin composition of the present invention include paints, adhesives, surface modifiers, organic and / or inorganic powder binders, molded articles, and the like.
Specifically, glass fiber sizing agent, thermal paper coating agent, inkjet paper coating agent, printing ink binder agent, steel plate coating agent, agricultural film coating agent, glass, slate, concrete and other inorganic structural material coatings Wood paint, fiber treatment agent, sponge, puff, gloves, condom and the like. Among these, it is preferable to use it as a coating material for paint, wood, paper, fiber, glass, electronic material parts, and steel plates, and it is particularly preferable to use it as a paint for surface-treated steel plates.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を塗料として用いる場合には、例えば、ハケ塗り、ローラーコート、スプレーコート、グラビアコート、リバースロールコート、エアナイフコート、バーコート、カーテンロールコート、ディップコート、ロッドコート、ドクターブレートコート等の、適宜選択した方法により基材に塗布することができる。   When the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is used as a paint, for example, brush coating, roller coating, spray coating, gravure coating, reverse roll coating, air knife coating, bar coating, curtain roll coating, dip coating, rod coating, It can apply | coat to a base material by the method selected suitably, such as a doctor blade coat.

以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

ポリオール(A)中の長鎖アルキレンジオール化合物(a)として、1,12−オクタデカンジオール6.0g(0.0209モル)、その他の(A)成分として、1,6−ヘキサンジオールとアジピン酸及びイソフタル酸(アジピン酸/イソフタル酸の質量比は50/50)から得られたポリエステルポリオール(数平均分子量1750)65.7g(0.0375モル)、イソシアネート(B)としてジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(以下水添MDIと記す)を42.5g(0.1620モル)、アニオン性基導入ポリオール(C)としてジメチロールプロピオン酸5.74g(0.0428モル)を反応フラスコに仕込んだ。
このときの(A)〜(C)成分の総量中における(a)成分の比率は5質量%、(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OHの当量比は1.6であった。
As the long-chain alkylene diol compound (a) in the polyol (A), 1,12-octadecanediol 6.0 g (0.0209 mol), and as the other component (A), 1,6-hexanediol and adipic acid and 65.7 g (0.0375 mol) of a polyester polyol (number average molecular weight 1750) obtained from isophthalic acid (mass ratio of adipic acid / isophthalic acid is 50/50), and dicyclohexylmethane-4,4 ′ as isocyanate (B) -42.5 g (0.1620 mol) of diisocyanate (hereinafter referred to as hydrogenated MDI) and 5.74 g (0.0428 mol) of dimethylolpropionic acid as an anionic group-introduced polyol (C) were charged into a reaction flask.
The ratio of the component (a) in the total amount of the components (A) to (C) at this time is 5% by mass, the ratio of the component (C) is 4.8% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 1. 6.

更に、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン25.7gを加え、窒素気流下の100〜110℃で2〜3時間反応させて、NCOの含有率%が3.4%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。   Furthermore, 25.7 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added as a solvent, and the reaction was carried out at 100 to 110 ° C. under a nitrogen stream for 2 to 3 hours, so that the NCO content percentage was 3.4% or less. After confirmation, 4.33 g (0.0428 mol) of triethylamine was added as an anionic group neutralizing agent (D) so that the neutralization rate was 1.0, and a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass was added. Obtained.

水110g中に消泡剤((株)ADEKA製、B1016)0.1g、及び、前記ウレタンプレポリマーとの中和率が0.2となるように、トリエチルアミン1.18g(0.0117モル)を加え、撹拌して得られた水溶液の中に、前記ウレタンプレポリマーを109g加え、20〜40℃で15分間撹拌を行って分散させた。得られたウレタンプレポリマー分散液を、30〜40℃で12時間、及び、50〜55℃でIR(赤外分光光度計)による測定においてNCO基が消失するまでの時間、水伸長反応を行い、固形分40%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。   Antifoaming agent (manufactured by ADEKA, B1016) 0.1 g in 110 g of water, and 1.18 g (0.0117 mol) of triethylamine so that the neutralization ratio with the urethane prepolymer is 0.2. In an aqueous solution obtained by stirring, 109 g of the urethane prepolymer was added and dispersed by stirring at 20 to 40 ° C. for 15 minutes. The obtained urethane prepolymer dispersion is subjected to a water extension reaction at 30 to 40 ° C. for 12 hours and at 50 to 55 ° C. until the NCO group disappears in the measurement by IR (infrared spectrophotometer). An aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 40% was obtained.

ポリオール(A)中の長鎖アルキレンジオール化合物(a)として、1,12−ドデカンジオール12.0g(0.0593モル)、他の(A)成分として、1,6−ヘキサンジオールのポリカーボネートジオール(数平均分子量2000)49.0g(0.0245モル)、イソシアネート(B)としてイソホロンジイソシアネート(以下IPDIと記す)を51.9g(0.234モル)、アニオン性基導入ポリオール(C)としてジメチロールプロピオン酸7.17g(0.0535モル)を反応フラスコに仕込んだ。
このときの(A)〜(C)成分における総量中の(a)成分の比率は10質量%、(C)成分の比率は6.0質量%であり、NCO/OHの当量比は1.7であった。
As the long-chain alkylene diol compound (a) in the polyol (A), 12.0 g (0.0593 mol) of 1,12-dodecane diol, and as the other component (A), a polycarbonate diol of 1,6-hexanediol ( Number average molecular weight 2000) 49.0 g (0.0245 mol), 51.9 g (0.234 mol) of isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI) as isocyanate (B), and dimethylol as an anionic group-introduced polyol (C) 7.17 g (0.0535 mol) of propionic acid was charged into the reaction flask.
The ratio of the component (a) in the total amount of the components (A) to (C) at this time is 10% by mass, the ratio of the (C) component is 6.0% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 1. 7.

更に、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン24.6gを加えて窒素気流下の100〜110℃で2〜3時間反応させて、NCO%が5.4%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように5.41g(0.0535モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。   Further, after adding 24.6 g of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and reacting at 100 to 110 ° C. for 2 to 3 hours under a nitrogen stream, it was confirmed that NCO% was 5.4% or less. Then, 5.41 g (0.0535 mol) of triethylamine was added as an anionic group neutralizing agent (D) so that the neutralization rate was 1.0, and a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass was obtained.

水110g中に消泡剤((株)ADEKA製、B1016)0.1g、及び、前記ウレタンプレポリマーとの中和率が0.2となるように、トリエチルアミン1.47g(0.0145モル)を加え、撹拌して得られた水溶液の中に、前記ウレタンプレポリマーを108g加え、20〜40℃で15分間撹拌を行って分散させた。得られたウレタンプレポリマー分散液を、30〜40℃で12時間、及び、40〜45℃でIR(赤外分光光度計)による測定においてNCO基が消失するまでの時間、水伸長反応を行い、固形分40%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。   Antifoaming agent (manufactured by ADEKA, B1016) 0.1 g in 110 g of water, and 1.47 g (0.0145 mol) of triethylamine so that the neutralization ratio with the urethane prepolymer is 0.2. In an aqueous solution obtained by stirring, 108 g of the urethane prepolymer was added and dispersed by stirring at 20 to 40 ° C. for 15 minutes. The obtained urethane prepolymer dispersion is subjected to a water extension reaction for 12 hours at 30 to 40 ° C. and for the time until the NCO group disappears in measurement by IR (infrared spectrophotometer) at 40 to 45 ° C. An aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 40% was obtained.

ポリオール(A)中の長鎖アルキレンジオール化合物(a)として、1,12−オクタデカンジオール2.4g(0.0084モル)、他の(A)成分として、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(数平均分子量2000)81.4g(0.0407モル)、イソシアネート(B)として水添MDIを31.9g(0.1216モル)、アニオン性基導入ポリオール(C)としてジメチロールプロピオン酸4.30g(0.0321モル)を反応フラスコに仕込んだ。
このときの(A)〜(C)成分の総量中における(a)成分の比率は2質量%、(C)成分の比率は3.6質量%であり、NCO/OHの当量比は1.5であった。
As the long-chain alkylene diol compound (a) in the polyol (A), 2.4 g (0.0084 mol) of 1,12-octadecanediol, and as the other component (A), polytetramethylene ether glycol (number average molecular weight 2000) ) 81.4 g (0.0407 mol), 31.9 g (0.1216 mol) of hydrogenated MDI as isocyanate (B), and 4.30 g (0.0321) of dimethylolpropionic acid as an anionic group-introducing polyol (C). Mol) was charged to the reaction flask.
The ratio of the component (a) in the total amount of the components (A) to (C) at this time is 2% by mass, the ratio of the component (C) is 3.6% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 1. It was 5.

更に、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン26.8gを加え、窒素気流下の100〜110℃で2〜3時間反応させて、NCO%が2.3%以下となったことを確認した後、(D)アニオン性基中和剤成分としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように3.24g(0.0320モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。   Furthermore, after adding 26.8 g of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and reacting at 100 to 110 ° C. under a nitrogen stream for 2 to 3 hours, it was confirmed that NCO% was 2.3% or less. (D) 3.24 g (0.0320 mol) of triethylamine was added as an anionic group neutralizing agent component so that the neutralization rate was 1.0, and a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass was obtained. .

水110g中に消泡剤((株)ADEKA製、B1016)0.1g、及び、前記ウレタンプレポリマーとの中和率が0.2となるように、トリエチルアミン0.88g(0.0087モル)を加え、撹拌して得られた水溶液の中に、前記ウレタンプレポリマーを109g加え、20〜40℃で15分間撹拌を行って分散させた。得られたウレタンプレポリマー分散液を、30〜40℃で12時間、及び、60〜65℃でIR(赤外分光光度計)による測定においてNCO基が消失するまでの時間、水伸長反応を行い、固形分40%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。   0.18 g of defoaming agent (manufactured by ADEKA, B1016) in 110 g of water, and 0.88 g (0.0087 mol) of triethylamine so that the neutralization ratio with the urethane prepolymer is 0.2. In an aqueous solution obtained by stirring, 109 g of the urethane prepolymer was added and dispersed by stirring at 20 to 40 ° C. for 15 minutes. The obtained urethane prepolymer dispersion is subjected to a water extension reaction at 30 to 40 ° C. for 12 hours and at 60 to 65 ° C. until the NCO group disappears in IR (infrared spectrophotometer) measurement. An aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 40% was obtained.

[比較例1]
(A)成分として実施例1で使用したポリエステルポリオールを77.7g(0.0444モル)、及び(B)成分として水添MDIを36.6g(0.140モル)使用し、(a)成分を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様の手法により、(A)〜(C)成分を反応させ、NCOの含有率%が2.9%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。
仕込み時の(A)〜(C)成分の総量中における(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OHの当量比は1.6であった。
得られたウレタンプレポリマーを、実施例1と同様の手法により、水分散及び水伸長反応させ、固形分40%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 1]
As component (A), 77.7 g (0.0444 mol) of the polyester polyol used in Example 1 was used, and as a component (B), 36.6 g (0.140 mol) of hydrogenated MDI was used. The components (A) to (C) were reacted in the same manner as in Example 1 except that NCO was not used, and after confirming that the NCO content% was 2.9% or less, As the anionic group neutralizing agent (D), triethylamine was added in an amount of 4.33 g (0.0428 mol) so that the neutralization rate was 1.0, to obtain a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass.
The ratio of component (C) in the total amount of components (A) to (C) at the time of preparation was 4.8% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH was 1.6.
The obtained urethane prepolymer was subjected to water dispersion and water elongation reaction in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 40%.

[比較例2]
(a)成分として1,12−オクタデカンジオールを30.0g(0.105モル)、その他の(A)成分として実施例1で使用したポリエステルポリオールを18.0g(0.0103モル)、及び(B)成分として水添MDIを66.2g(0.252モル)を使用したこと以外は、実施例1と同様の手法により(A)〜(C)成分を反応させ、NCOの含有率%が5.3%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。
仕込み時の(A)〜(C)成分の総量中における(a)成分の比率は25質量%、(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OHの当量比は1.6であった。
得られたウレタンプレポリマーを用いて、実施例1と同様の手法により水系ポリウレタン樹脂組成物の製造を試みたところ、ウレタンプレポリマーの水分散が悪く、分散性の良好な水系ポリウレタン樹脂組成物を得ることができなかった。
[Comparative Example 2]
As component (a), 30.0 g (0.105 mol) of 1,12-octadecanediol, 18.0 g (0.0103 mol) of the polyester polyol used in Example 1 as the other component (A), and ( B) Components (A) to (C) were reacted in the same manner as in Example 1 except that 66.2 g (0.252 mol) of hydrogenated MDI was used as the component, and the NCO content% was After confirming that it was 5.3% or less, 4.33 g (0.0428 mol) of triethylamine was added as an anionic group neutralizing agent (D) so that the neutralization rate was 1.0, A urethane prepolymer having a content of 80% by mass was obtained.
The proportion of component (a) in the total amount of components (A) to (C) at the time of preparation is 25% by mass, the proportion of component (C) is 4.8% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 1. 6.
Using the obtained urethane prepolymer, an attempt was made to produce an aqueous polyurethane resin composition by the same method as in Example 1. As a result, an aqueous polyurethane resin composition with poor water dispersion and good dispersibility was obtained. Couldn't get.

[比較例3]
(a)成分以外の(A)成分として実施例1で使用したポリエステルポリオールポリエステルポリオールを77.1g(0.0441モル)、及び(B)成分として水添MDIを31.1g(0.119モル)を使用したこと以外は、実施例1と同様の手法により(A)〜(C)成分を反応させ、NCOの含有率%が0.6%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。
仕込み時の(A)〜(C)成分の総量中における(a)成分の比率は5質量%、(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OHの当量比は1.1であった。
得られたウレタンプレポリマーを実施例1と同様の手法により水系ポリウレタン樹脂組成物の製造を試みたところ、ウレタンプレポリマーが水中に分散せず、水系ポリウレタン樹脂組成物を得ることができなかった。
[Comparative Example 3]
The polyester polyol used in Example 1 as component (A) other than component (a) 77.1 g (0.0441 mol) of polyester polyol, and 31.1 g (0.119 mol) of hydrogenated MDI as component (B) ) Was used, the components (A) to (C) were reacted in the same manner as in Example 1, and it was confirmed that the NCO content% was 0.6% or less. As a group neutralizing agent (D), triethylamine was added in an amount of 4.33 g (0.0428 mol) so that the neutralization rate was 1.0 to obtain a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass.
The proportion of component (a) in the total amount of components (A) to (C) at the time of preparation is 5% by mass, the proportion of component (C) is 4.8% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 1. 1
When an attempt was made to produce an aqueous polyurethane resin composition by the same method as in Example 1 for the obtained urethane prepolymer, the urethane prepolymer was not dispersed in water, and an aqueous polyurethane resin composition could not be obtained.

[比較例4]
(a)成分以外の(A)成分として実施例1で使用したポリエステルポリオールポリエステルポリオールを53.8g(0.0307モル)、(B)成分として水添MDIを54.5g(0.208モル)使用したこと以外は、実施例1と同様の手法により(A)〜(C)成分を反応させ、NCOの含有率%が6.3%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。
仕込み時の(A)〜(C)成分の総量中における(a)成分の比率は5質量%、(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OHの当量比は2.2であった。
得られたウレタンプレポリマーを用いて、実施例1と同様の手法により水系ポリウレタン樹脂組成物の製造を試みたところ、ウレタンプレポリマーの水分散時に二酸化炭素発生に伴う発泡が著しく、水系ポリウレタン樹脂組成物を得ることができなかった。
[Comparative Example 4]
The polyester polyol used in Example 1 as component (A) other than component (a) 53.8 g (0.0307 mol) of polyester polyol, and 54.5 g (0.208 mol) of hydrogenated MDI as component (B) The components (A) to (C) were reacted in the same manner as in Example 1 except that they were used, and after confirming that the NCO content% was 6.3% or less, Triethylamine as a compatibilizer (D) was added in an amount of 4.33 g (0.0428 mol) so that the neutralization rate was 1.0, to obtain a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass.
The proportion of component (a) in the total amount of components (A) to (C) at the time of preparation is 5% by mass, the proportion of component (C) is 4.8% by mass, and the equivalent ratio of NCO / OH is 2. 2.
Using the obtained urethane prepolymer, an attempt was made to produce an aqueous polyurethane resin composition in the same manner as in Example 1. As a result, foaming accompanying carbon dioxide generation was marked when the urethane prepolymer was dispersed in water. I couldn't get anything.

[比較例5]
(a)長鎖アルキレンジオール化合物の替わりに1,8−オクタンジオールを6.0g(0.041モル)、その他の(A)成分として実施例1で使用したポリエステルポリオールポリエステルポリオールを58.9g(0.0337モル)、及び(B)成分として水添MDIを49.3g(0.188モル)使用したこと以外は実施例1と同様の手法により(A)〜(C)成分を反応させ、NCOの含有率%が4.0%以下となったことを確認した後、アニオン性基中和剤(D)としてトリエチルアミンを、中和率が1.0となるように4.33g(0.0428モル)加え、固形分が80質量%のウレタンプレポリマーを得た。
仕込み時の(A)〜(C)成分の総量中の1,8−オクタンジオールの比率は5質量%、(C)成分の比率は4.8質量%であり、NCO/OH当量比は1.6であった。
得られたウレタンプレポリマーを、実施例1と同様の手法により、水分散及び水伸長反応させ、固形分40%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 5]
(A) Instead of the long-chain alkylene diol compound, 6.0 g (0.041 mol) of 1,8-octanediol and 58.9 g of the polyester polyol polyester polyol used in Example 1 as the other component (A) ( 0.0337 mol), and the components (A) to (C) were reacted in the same manner as in Example 1 except that 49.3 g (0.188 mol) of hydrogenated MDI was used as the component (B). After confirming that the% content of NCO was 4.0% or less, triethylamine was used as the anionic group neutralizing agent (D), and 4.33 g (0.3%) so that the neutralization rate was 1.0. 0428 mol) and a urethane prepolymer having a solid content of 80% by mass was obtained.
The ratio of 1,8-octanediol in the total amount of components (A) to (C) at the time of preparation was 5% by mass, the ratio of component (C) was 4.8% by mass, and the NCO / OH equivalent ratio was 1 .6.
The obtained urethane prepolymer was subjected to water dispersion and water elongation reaction in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 40%.

[比較例6]
前記実施例1で使用したものと同様のウレタンプレポリマーを、同様の条件において水分散させた後、鎖伸長剤としてエチレンジアミン3.57g(0.119モル)を用いて高分子量化し、水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 6]
A urethane prepolymer similar to that used in Example 1 was dispersed in water under the same conditions, and then the molecular weight was increased using 3.57 g (0.119 mol) of ethylenediamine as a chain extender, thereby producing an aqueous polyurethane resin. A composition was obtained.

[比較例7]
前記比較例6で使用した乳化剤((株)ADEKA製、製品名アデカプルロニックF−108:ポリプロピレングリコールのエチレンオキサイド付加物、平均分子量15500、エチレンオキサイド含有量80質量%)を、前記(A)、(B)及び(C)成分の総量100質量部に対して10質量部、水中に添加して水分散させたこと以外は、NCO/OHの当量比、中和率及び固形分等を比較例6の場合と同様に設定し、比較例6と同様の製造条件にて水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 7]
The emulsifier used in Comparative Example 6 (manufactured by ADEKA, product name Adeka Pluronic F-108: ethylene glycol adduct of polypropylene glycol, average molecular weight 15500, ethylene oxide content 80 mass%) Comparative examples of NCO / OH equivalent ratio, neutralization rate, solid content, etc., except that 10 parts by weight and 100 parts by weight of the total amount of components (B) and (C) were added and dispersed in water. The water-based polyurethane resin composition was obtained under the same production conditions as in Comparative Example 6 with the same settings as in Example 6.

<性能評価>
前記実施例1〜3及び比較例1、5〜7により得られた水系ポリウレタン樹脂組成物の塗料安定性、塗膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性及び密着性の評価を下記のように行った。
これらの結果を表1に示した。
<Performance evaluation>
Evaluation of coating stability, water resistance, acid resistance, alkali resistance and adhesion of the water-based polyurethane resin compositions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 5 to 7 was performed as follows. It was.
These results are shown in Table 1.

〔塗料安定性〕
前記実施例及び比較例により得られた水系ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、サイメル325(日本サイテックインダストリーズ社製、メチル化メラミン樹脂、固形分80%)15質量部を混合撹拌し、更にジメチルエタノールアミンを加えてpH8.5に調整し、試験液を得た。得られた試験液を40℃にて10日間放置した前後の粘度を測定し、上昇した粘度によって塗料の安定性を評価した。
○:粘度上昇がなく安定性良好。
△:粘度上昇が見られた。
×:著しい粘度上昇が見られた。
[Paint stability]
15 parts by mass of Cymel 325 (manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., methylated melamine resin, solid content 80%) is mixed and stirred with respect to 100 parts by mass of the aqueous polyurethane resin composition obtained in the examples and comparative examples. Dimethylethanolamine was added to adjust the pH to 8.5 to obtain a test solution. The viscosity of the obtained test solution before and after being allowed to stand at 40 ° C. for 10 days was measured, and the stability of the paint was evaluated based on the increased viscosity.
○: No increase in viscosity and good stability.
Δ: An increase in viscosity was observed.
X: Significant increase in viscosity was observed.

〔試験体作製〕
基材として電気亜鉛メッキ鋼板を使用し、pH11〜13の脱脂剤を用いて60℃で5分間脱脂を行った後、脱脂処理した電気亜鉛メッキ鋼板上に、前記実施例1〜5及び比較例1〜4により得られた水系ポリウレタン樹脂組成物を1μm厚に塗布した。300℃の雰囲気下で4秒、鋼板の板温が75℃になるように加熱乾燥させ、試験体を作製した。
[Test specimen preparation]
Examples 1 to 5 and Comparative Examples were used on electrogalvanized steel sheets that were degreased after using an electrogalvanized steel sheet as a base material and degreasing at 60 ° C. for 5 minutes using a degreasing agent having a pH of 11 to 13. The aqueous polyurethane resin composition obtained by 1-4 was apply | coated to 1 micrometer thickness. A test specimen was prepared by heating and drying in an atmosphere of 300 ° C. for 4 seconds so that the plate temperature of the steel plate was 75 ° C.

〔耐水性試験〕
得られた試験体について、65℃/95%相対湿度の下で、24時間の耐水スポット試験を行い、試験後の塗膜の状態を下記の基準で目視評価した。
5:塗膜に異常なし。
4:塗膜の浮きが全面積の5%以下であった。
3:塗膜の浮きが全面積の6〜20%であった。
2:塗膜の浮きが全面積の21%以上であった。
1:塗膜が完全に剥がれた。
[Water resistance test]
About the obtained test body, the water-resistant spot test for 24 hours was performed under 65 degreeC / 95% relative humidity, and the state of the coating film after a test was visually evaluated on the following reference | standard.
5: No abnormality in the coating film.
4: The float of the coating film was 5% or less of the total area.
3: The float of the coating film was 6 to 20% of the total area.
2: The float of the coating film was 21% or more of the total area.
1: The coating film was completely peeled off.

〔耐酸性試験〕
試験体を1%HSO水溶液(25℃)に24時間浸漬し、浸漬後の塗膜の状態を、下記の基準で目視評価した。
5:塗膜に異常なし。
4:塗膜の浮きが全面積の5%以下であった。
3:塗膜の浮きが全面積の6〜20%であった。
2:塗膜の浮きが全面積の21%以上であった。
1:塗膜が完全に剥がれた。
[Acid resistance test]
The specimen was immersed in a 1% H 2 SO 4 aqueous solution (25 ° C.) for 24 hours, and the state of the coating film after immersion was visually evaluated according to the following criteria.
5: No abnormality in the coating film.
4: The float of the coating film was 5% or less of the total area.
3: The float of the coating film was 6 to 20% of the total area.
2: The float of the coating film was 21% or more of the total area.
1: The coating film was completely peeled off.

〔耐アルカリ性試験〕
前記試験体を使用し、1%NaOH水溶液(25℃)に1時間浸漬し、浸漬後の塗膜の状態を、下記の基準で目視評価した。
5:塗膜に異常なし。
4:塗膜の浮きが全面積の5%以下であった。
3:塗膜の浮きが全面積の6〜20%であった。
2:塗膜の浮きが全面積の21%以上であった。
1:塗膜が完全に剥がれた。
[Alkali resistance test]
The test specimen was used and immersed in a 1% NaOH aqueous solution (25 ° C.) for 1 hour, and the state of the coated film after immersion was visually evaluated according to the following criteria.
5: No abnormality in the coating film.
4: The float of the coating film was 5% or less of the total area.
3: The float of the coating film was 6 to 20% of the total area.
2: The float of the coating film was 21% or more of the total area.
1: The coating film was completely peeled off.

〔密着性〕
水系ポリウレタン樹脂組成物を未処理の電気亜鉛メッキ鋼板上に1μm厚に塗布した後、300℃の雰囲気下で15秒、鋼板の温度が150℃になるように加熱乾燥して、試験片を得た。
JIS K5600−5−6(クロスカット法)により、該試験片の塗膜の剥がれ具合を下記基準にて評価した。
5:塗膜に異常なし。
4:塗膜にわずかに(5%以下の面積)浮きが見られた。
3:塗膜に少し(5%超、20%以下の面積)浮きが見られた。
2:塗膜に多く(20%超の面積)浮きが見られた。
1:塗膜が完全に剥がれた。
[Adhesion]
A water-based polyurethane resin composition was applied to an untreated electrogalvanized steel sheet to a thickness of 1 μm, and then heat-dried in an atmosphere of 300 ° C. for 15 seconds and a steel sheet temperature of 150 ° C. to obtain a test piece. It was.
According to JIS K5600-5-6 (cross cut method), the degree of peeling of the coating film of the test piece was evaluated according to the following criteria.
5: No abnormality in the coating film.
4: Slight lift (area of 5% or less) was observed in the coating film.
3: A slight float (over 5%, area of 20% or less) was observed in the coating film.
2: Many floats (area over 20%) were observed in the coating film.
1: The coating film was completely peeled off.

Figure 2012102210
Figure 2012102210

前記実施例及び比較例の結果から、本発明の水系ポリウレタン組成物のみが、塗料安定性、耐水性、耐薬品性及び密着性のすべてにおいて良好な結果が得られていることが確認された。   From the results of the Examples and Comparative Examples, it was confirmed that only the water-based polyurethane composition of the present invention had good results in all of paint stability, water resistance, chemical resistance and adhesion.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物は、水系であるから環境を破壊しないばかりでなく、作業性も良好である上、塗料安定性、耐水性、耐酸性及び耐アルカリ性等の耐薬品性に優れた塗膜を形成するので、木材、紙、繊維、ガラス、電子材料部品及び鋼板等の表面に塗装することによって、耐水性、耐薬品性に優れた材料や成形品を製造するのに好適である。   Since the water-based polyurethane resin composition of the present invention is water-based, it not only destroys the environment, but also has good workability and excellent chemical resistance such as paint stability, water resistance, acid resistance, and alkali resistance. Since it forms a coating film, it is suitable for producing materials and molded products with excellent water resistance and chemical resistance by painting on the surface of wood, paper, fiber, glass, electronic material parts, steel plates, etc. .

Claims (6)

ポリオール(A)、イソシアネート(B)、及び、カルボキシル基又はスルホン酸基を含有するアニオン性基導入ポリオール(C)を反応させて得られた末端イソシアネート基ウレタンプレポリマーを、アニオン性基中和剤(D)を用いて水に分散させ、水伸長させてなる水系ポリウレタン樹脂組成物であって、前記(A)成分が、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)を必須成分とすると供に、前記(a)成分の配合量が、(A)、(B)及び(C)成分の総量の1〜20質量%であり、前記(B)成分におけるイソシアネート基(NCO)と、前記(A)成分及び前記(C)成分の全水酸基(OH)との当量比(NCO/OH)が1.3〜1.9であることを特徴とする、水系ポリウレタン樹脂組成物。   The terminal isocyanate group urethane prepolymer obtained by reacting the polyol (A), the isocyanate (B), and the anionic group-introducing polyol (C) containing a carboxyl group or a sulfonic acid group is converted into an anionic group neutralizing agent. (D) is a water-based polyurethane resin composition that is dispersed in water and elongated with water, wherein the component (A) is an essential component of a long-chain alkylene diol compound (a) having 10 to 32 carbon atoms. Then, the blending amount of the component (a) is 1 to 20% by mass of the total amount of the components (A), (B) and (C), and the isocyanate group (NCO) in the component (B) An aqueous polyurethane resin composition, wherein the equivalent ratio (NCO / OH) of the component (A) and the component (C) to the total hydroxyl groups (OH) is 1.3 to 1.9. 前記(a)化合物が、炭素原子数12〜18の長鎖アルキレンジオール化合物である、請求項1に記載された水系ポリウレタン樹脂組成物。   The aqueous polyurethane resin composition according to claim 1, wherein the compound (a) is a long-chain alkylene diol compound having 12 to 18 carbon atoms. 前記アニオン性基導入ポリオール(C)の配合量が、前記(A)、(B)、及び(C)成分の総量の0.1〜30質量%である、請求項1又は2に記載された水系ポリウレタン樹脂組成物。   The compounding quantity of the said anionic group introduction | transduction polyol (C) is 0.1-30 mass% of the total amount of said (A), (B), and (C) component, It was described in Claim 1 or 2 An aqueous polyurethane resin composition. 請求項1〜3の何れかに記載された水系ポリウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする塗料。   A paint comprising the aqueous polyurethane resin composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載された塗料を板状材料に塗布してなることを特徴とする塗装品。   A coated product obtained by applying the coating material according to claim 4 to a plate-like material. 前記板状材料が表面処理鋼板である、請求項5に記載された塗装品。   The coated product according to claim 5, wherein the plate-like material is a surface-treated steel plate.
JP2010250813A 2010-11-09 2010-11-09 Water-based polyurethane resin composition, paint and coated article using the composition Active JP5643613B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010250813A JP5643613B2 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Water-based polyurethane resin composition, paint and coated article using the composition
CN201180053502.5A CN103189408B (en) 2010-11-09 2011-11-07 Water-based polyurethane resin composition, coating material using said composition, and coated article
PCT/JP2011/006186 WO2012063450A1 (en) 2010-11-09 2011-11-07 Water-based polyurethane resin composition, coating material using said composition, and coated article
KR1020137011994A KR101878002B1 (en) 2010-11-09 2011-11-07 Water-based polyurethane resin composition, coating material using said composition, and coated article
TW100140979A TWI506048B (en) 2010-11-09 2011-11-09 Aqueous polyurethane resin composition,coating and coating article by using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010250813A JP5643613B2 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Water-based polyurethane resin composition, paint and coated article using the composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012102210A true JP2012102210A (en) 2012-05-31
JP5643613B2 JP5643613B2 (en) 2014-12-17

Family

ID=46050619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010250813A Active JP5643613B2 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Water-based polyurethane resin composition, paint and coated article using the composition

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5643613B2 (en)
KR (1) KR101878002B1 (en)
CN (1) CN103189408B (en)
TW (1) TWI506048B (en)
WO (1) WO2012063450A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046874A1 (en) * 2013-09-24 2015-04-02 에스케이이노베이션 주식회사 Solvent type gravure ink composition using polyalkylene carbonate and method for preparing same
WO2019124011A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 三菱ケミカル株式会社 Resin composition, coating composition and coated article
JPWO2020129604A1 (en) * 2018-12-18 2021-02-15 Dic株式会社 Urethane resin composition, film, and synthetic leather

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI486407B (en) * 2012-07-09 2015-06-01 Wistron Corp Aqueous coating material and method of forming planarizied object
CN107614616B (en) * 2015-05-25 2021-05-18 Dic株式会社 Aqueous polyurethane resin composition and article
TW201906887A (en) * 2017-06-29 2019-02-16 日商迪愛生股份有限公司 Aurethane resin composition, steel sheet surface treatment agent and steel sheet having the same
CN109554090A (en) * 2018-11-12 2019-04-02 安徽科创美涂料科技股份有限公司 A kind of aqueous functional polyurethane coating of anion and preparation method thereof
CN113163884A (en) * 2018-12-07 2021-07-23 Dic株式会社 Gloves
CN111607057A (en) * 2020-06-03 2020-09-01 东莞市神乐高分子科技有限公司 Water-based transparent polyurethane, water-based UV (ultraviolet) curing gloss oil, water-based UV curing printing ink and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10279650A (en) * 1997-04-02 1998-10-20 Sanyo Chem Ind Ltd Water-base polyurethane resin dispersion
JP2000007909A (en) * 1998-06-19 2000-01-11 Sekisui Chem Co Ltd Urethane based aqueous composition
JP2000143971A (en) * 1998-11-06 2000-05-26 Asahi Denka Kogyo Kk Aqueous polyurethane resin composition
WO2009076379A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyurethanes with nonionic hydrophilic terminating groups and aqueous dispersions thereof
JP2009203316A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Adeka Corp Water-based polyurethane resin composition and coated object formed by applying same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130022746A9 (en) * 2007-12-10 2013-01-24 Harry Joseph Spinelli Aqueous inkjet inks with ionically stabilized dispersions and polyurethane ink additives
US9410010B2 (en) * 2007-12-10 2016-08-09 E I Du Pont De Nemours And Company Urea-terminated polyurethane dispersants
WO2009076386A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous inkjet inks with ionically stabilized dispersions and polyurethane ink additives
CN101265318B (en) * 2008-05-15 2012-12-12 海聚高分子材料科技(广州)有限公司 High-performance water-based polyurethane dispersoid and application thereof
JP5511537B2 (en) * 2010-06-18 2014-06-04 株式会社Adeka Water-based polyurethane resin composition and paint using the composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10279650A (en) * 1997-04-02 1998-10-20 Sanyo Chem Ind Ltd Water-base polyurethane resin dispersion
JP2000007909A (en) * 1998-06-19 2000-01-11 Sekisui Chem Co Ltd Urethane based aqueous composition
JP2000143971A (en) * 1998-11-06 2000-05-26 Asahi Denka Kogyo Kk Aqueous polyurethane resin composition
WO2009076379A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyurethanes with nonionic hydrophilic terminating groups and aqueous dispersions thereof
JP2009203316A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Adeka Corp Water-based polyurethane resin composition and coated object formed by applying same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046874A1 (en) * 2013-09-24 2015-04-02 에스케이이노베이션 주식회사 Solvent type gravure ink composition using polyalkylene carbonate and method for preparing same
WO2019124011A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 三菱ケミカル株式会社 Resin composition, coating composition and coated article
CN111448230A (en) * 2017-12-22 2020-07-24 三菱化学株式会社 Resin composition, coating composition, and coated article
CN111448230B (en) * 2017-12-22 2022-10-28 三菱化学株式会社 Resin composition, coating composition, and coated article
US11639423B2 (en) 2017-12-22 2023-05-02 Mitsubishi Chemical Corporation Resin composition, coating composition, and coated article
JPWO2020129604A1 (en) * 2018-12-18 2021-02-15 Dic株式会社 Urethane resin composition, film, and synthetic leather

Also Published As

Publication number Publication date
CN103189408A (en) 2013-07-03
TW201221531A (en) 2012-06-01
KR20140001891A (en) 2014-01-07
CN103189408B (en) 2015-01-07
TWI506048B (en) 2015-11-01
JP5643613B2 (en) 2014-12-17
KR101878002B1 (en) 2018-07-12
WO2012063450A1 (en) 2012-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5643613B2 (en) Water-based polyurethane resin composition, paint and coated article using the composition
JP5634012B2 (en) Water-based polyurethane resin composition and article to be coated
JP5808971B2 (en) Water-based polyurethane resin composition, easy-adhesive polyester film formed by applying this
KR20070059143A (en) Water-dispersed polyurethane composition
KR20060122907A (en) Aqueous dispersion type polyurethane composition
JP5770505B2 (en) Urethane prepolymer composition for water-based polyurethane resin and water-based polyurethane resin composition containing the same
WO2018061524A1 (en) Aqueous polyurethane resin composition
JP5062987B2 (en) Adhesive composition for laminate film
JP2008303250A (en) Solvent-free type aqueous polyurethane resin composition and method for producing the same
JP5511537B2 (en) Water-based polyurethane resin composition and paint using the composition
JP6674244B2 (en) Thermosensitive coagulable water-based polyurethane resin composition, method for producing leather-like material using the composition, and leather-like material produced by the method
JP6748453B2 (en) Aqueous polyurethane resin composition and coating material using the composition
JP5901338B2 (en) Heat-sensitive coagulating water-based polyurethane resin composition and method for producing leather-like material using the same
JP4665529B2 (en) Polyurethane resin composition and method for producing the same
JP2018080243A (en) One-liquid type aqueous resin composition
JP5728327B2 (en) Water-based acrylic urethane resin composition and coating film formed by applying and drying the same
JP5990136B2 (en) Heat-sensitive coagulable water-based polyurethane resin composition and leather-like material using the same
JP2005076013A (en) Water dispersion-type polyurethane composition for use in adhesive, and adhesive using this
JP2020083961A (en) Aqueous polyurethane resin composition
JP4067045B2 (en) Water-dispersed polyurethane composition
JP2011231192A (en) Aqueous polyurethane resin composition and coating composition using the same
JP2007031661A (en) Adhesive composition for laminate film
JP2023032555A (en) Anionic prepolymer, anionic polyurethane, and aqueous polyurethane composition containing anionic polyurethane
JP2016204595A (en) Aqueous urethane resin composition, and dielectric elastomer and actuator using the same
JP2023150025A (en) Aqueous polyurethane resin composition and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141028

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5643613

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150