JP2017186411A - Composite resin aqueous dispersion - Google Patents

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高木 宏之
Hiroyuki Takagi
宏之 高木
高橋 毅
Takeshi Takahashi
高橋  毅
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite resin aqueous dispersion capable of being applied as a coating agent to a substrate to be coated.SOLUTION: There is provided a composite resin aqueous dispersion where a polyurethane resin (A) obtained by reacting polycarbonate polyol, polyisocyanate and acidic group-containing polyol and an acrylic polymer (B) are dispersed in an aqueous medium, which at least consists of a vinyl polymer (B) included in the polyurethane resin (A) and has mass of the polyurethane resin (A) of 5 to 95 mass%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規な複合樹脂水性分散体に関する。   The present invention relates to a novel composite resin aqueous dispersion.

従来、複合樹脂水性分散体は、各種基材への密着性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐溶剤性等に優れていることから、例えば、塗料、インク、接着剤、各種コーティング剤として紙、プラスチックス、フィルム、金属、ゴム、エラストマー、繊維製品などに幅広く使用されている。
そのような複合樹脂水性分散体としては、例えば、複合樹脂水性分散体中のビニル重合体が特定のガラス転移温度を有し、かつポリウレタン樹脂当たりのビニル重合体の含有量が20重量部以上、400重量部以下の複合樹脂水性分散体が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, composite resin aqueous dispersions are excellent in adhesion to various base materials, abrasion resistance, impact resistance, solvent resistance, etc., for example, paper as paints, inks, adhesives, and various coating agents. Widely used in plastics, films, metals, rubber, elastomers, textile products, etc.
As such a composite resin aqueous dispersion, for example, the vinyl polymer in the composite resin aqueous dispersion has a specific glass transition temperature, and the content of the vinyl polymer per polyurethane resin is 20 parts by weight or more, A composite resin aqueous dispersion of 400 parts by weight or less is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2005−281544号公報JP 2005-281544 A

特許文献1には、特定のガラス転移温度(Tg)のビニル重合体を有する複合樹脂水性分散体と、それをアルミホイル上に塗布することにより製造した積層体(塗膜)、及びアルミホイルへの密着性の評価結果が記載されている。
しかしながら、ビニル重合体のガラス転移温度が室温以下の場合には、柔軟性が高い塗膜が得られることから、上記方法では、塗料、インク、接着剤および各種コーティング剤としての塗膜として求められる効果が発揮できないという蓋然性があった。また、得られた塗膜(積層体)の密着性についてはアルミホイルのみの検討に過ぎなかった。
Patent Document 1 discloses a composite resin aqueous dispersion having a vinyl polymer having a specific glass transition temperature (Tg), a laminate (coating film) produced by coating it on an aluminum foil, and an aluminum foil. The evaluation results of the adhesion of are described.
However, when the glass transition temperature of the vinyl polymer is below room temperature, a highly flexible coating film can be obtained. Therefore, in the above method, it is required as a coating film as a paint, ink, adhesive, and various coating agents. There was a probability that the effect could not be demonstrated. Moreover, only the aluminum foil was examined about the adhesiveness of the obtained coating film (laminated body).

それゆえ、各種基材への塗料、インク、接着剤および各種コーティング剤として適用できる複合樹脂水性分散体が求められていた。   Therefore, a composite resin aqueous dispersion that can be applied as paints, inks, adhesives and various coating agents to various substrates has been demanded.

本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、塗料、インク、接着剤および各種コーティング剤として適用できる複合樹脂水性分散体を提供するものである。   The object of the present invention is to solve the above problems and provide an aqueous composite resin dispersion that can be applied as a paint, ink, adhesive, and various coating agents.

本発明の課題は、
ポリウレタン樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とが水性媒体中に分散されている複合樹脂水性分散体において、少なくとも、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、
前記ポリウレタン樹脂(A)が、少なくとも下記式(1)、式(2)、及び式(3)で示される繰り返し単位を含むものであって、
前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記アクリル系重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、5〜95質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体によって解決される。
The subject of the present invention is
In the composite resin aqueous dispersion in which the polyurethane resin (A) and the acrylic polymer (B) are dispersed in an aqueous medium, at least from the vinyl polymer (B) encapsulated in the polyurethane resin (A). Become
The polyurethane resin (A) includes at least a repeating unit represented by the following formula (1), formula (2), and formula (3),
The composite resin aqueous dispersion, wherein a mass of the polyurethane resin (A) is 5 to 95% by mass with respect to a total mass of the polyurethane resin (A) and the acrylic polymer (B). Solved by.

Figure 2017186411
Figure 2017186411

(式中、Zは炭素原子数2〜12の直鎖状の二価の脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基を示し、nは式(1)の繰り返し単位を示す。
Rは炭素原子数2〜12の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の芳香族炭化水素基を示す。
AGは酸性基を示し、Xは炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を示す。)
(In the formula, Z is a linear divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 18 represents a divalent cycloaliphatic hydrocarbon group, and n represents a repeating unit of the formula (1).
R is a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or a divalent cyclic group having 6 to 18 carbon atoms. An aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms is shown.
AG represents an acidic group, and X represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. )

本発明により、被塗装基材に十分な密着性や接着性を示す複合樹脂水性分散体を提供することができる。   According to the present invention, an aqueous composite resin dispersion exhibiting sufficient adhesion and adhesion to a substrate to be coated can be provided.

[複合樹脂水性分散体]
本発明の「複合樹脂水性分散体」は、「ポリウレタン樹脂(A)」と「アクリル系重合体(B)」とが水性媒体中に分散されている複合樹脂水性分散体であって、少なくとも、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたアクリル系重合体(B)とからなるものである。
ここで、「ポリウレタン樹脂(A)に内包されたアクリル系重合体(B)」の「内包」とは、ポリウレタン樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とが完全に分離・独立して水性媒体に分散している状態以外を広く意味する。具体的には、アクリル重合体の一部またはほとんどがポリウレタン樹脂に包含されている状態を意味し、より具体的には、複合樹脂粒子(複合樹脂水性分散体に分散している粒子)の中にアクリル重合体が存在していることを意味する。
また、複合樹脂水性分散体の機能や特性を損なわない範囲において、アクリル重合体の一部が部分的に複合樹脂粒子(複合樹脂水性分散体に分散している粒子)の外にいても良い。また、複合樹脂粒子中にアクリル重合体の存在位置は、特に限定されず、中心付近または中心付近からずれた任意の位置に、単一または複数に分離して存在していても構わない。
[Composite resin aqueous dispersion]
“Aqueous composite resin dispersion” of the present invention is an aqueous composite resin dispersion in which “polyurethane resin (A)” and “acrylic polymer (B)” are dispersed in an aqueous medium, It consists of an acrylic polymer (B) encapsulated in the polyurethane resin (A).
Here, “encapsulation” of “acrylic polymer (B) encapsulated in polyurethane resin (A)” means that polyurethane resin (A) and acrylic polymer (B) are completely separated and independent. Broadly means other than dispersed in an aqueous medium. Specifically, it means a state in which part or most of the acrylic polymer is included in the polyurethane resin, and more specifically, in the composite resin particles (particles dispersed in the composite resin aqueous dispersion). Means that an acrylic polymer is present.
In addition, a part of the acrylic polymer may be partially outside the composite resin particles (particles dispersed in the composite resin aqueous dispersion) as long as the function and characteristics of the composite resin aqueous dispersion are not impaired. In addition, the position where the acrylic polymer is present in the composite resin particles is not particularly limited, and the acrylic polymer may be present separately or separately in the vicinity of the center or at an arbitrary position shifted from the vicinity of the center.

[ポリウレタン樹脂(A)]
前記ポリウレタン樹脂(A)は、ポリカーボネートポリオール、ポリイソシアネート、及び酸性基含有ポリオールを反応させて得られるものであり、少なくとも下記式(1)、式(2)、及び式(3)で示される繰り返し単位を含むものである。
なお、ポリウレタン樹脂(A)中の酸性基は、水系媒体への分散性の観点から、中和剤により中和されているのが望ましい。
[Polyurethane resin (A)]
The polyurethane resin (A) is obtained by reacting a polycarbonate polyol, a polyisocyanate, and an acidic group-containing polyol, and is at least a repetition represented by the following formula (1), formula (2), and formula (3). Includes units.
The acidic group in the polyurethane resin (A) is preferably neutralized with a neutralizing agent from the viewpoint of dispersibility in an aqueous medium.

Figure 2017186411
Figure 2017186411

(式中、Zは炭素原子数2〜12の直鎖状の二価の脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基を示し、nは式(1)の繰り返し単位を示す。
Rは炭素原子数2〜12の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の芳香族炭化水素基を示す。
AGは酸性基を示し、Xは炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を示す。)
(In the formula, Z is a linear divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 18 represents a divalent cycloaliphatic hydrocarbon group, and n represents a repeating unit of the formula (1).
R is a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or a divalent cyclic group having 6 to 18 carbon atoms. An aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms is shown.
AG represents an acidic group, and X represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. )

(式(1)で示される繰り返し単位)
前記式(1)で示される繰り返し単位は、ポリウレタン樹脂を合成する際に使用する
ポリカーボネートポリオールに由来する構成成分である。
式(1)中、Zは炭素原子数2〜12の直鎖状の二価の脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基を示し、nは繰り返し単位を示す。
(Repeating unit represented by formula (1))
The repeating unit represented by the formula (1) is a constituent derived from the polycarbonate polyol used when synthesizing the polyurethane resin.
In formula (1), Z is a linear divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or the number of carbon atoms. 6-18 represents a bivalent cycloaliphatic hydrocarbon group, and n represents a repeating unit.

前記「炭素原子数2〜12の直鎖状の二価の脂肪族炭化水素基」とは、「炭素原子数2〜12の直鎖状の脂肪族炭化水素」から2つの水素を除いた基を示し、例えば、エチレン基、トリメチレン基(プロピレン基)、テトラメチレン基(ブチレン基)、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基などが挙げられるが、好ましくはテトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基である。
なお、異なる繰り返し単位が複数種含まれていても良い。
The “linear divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms” is a group obtained by removing two hydrogens from the “linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms”. For example, ethylene group, trimethylene group (propylene group), tetramethylene group (butylene group), pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, A dodecamethylene group is exemplified, and a tetramethylene group, a pentamethylene group, and a hexamethylene group are preferred.
A plurality of different repeating units may be included.

前記「炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基」とは、「炭素原子数3〜12の分岐状脂肪族炭化水素」から2つの水素原子を除いた基を示し、例えば、2−メチル−1,3−トリメチル基、2−又は3−メチル−1,5−ペンチル基、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレン基、1,5−ヘキシレン基などが挙げられる。
なお、異なる繰り返し単位が複数種含まれていても良い。
The “divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms” refers to a group obtained by removing two hydrogen atoms from the “branched aliphatic hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms”, For example, 2-methyl-1,3-trimethyl group, 2- or 3-methyl-1,5-pentyl group, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexamethylene group, 1,5-hexylene Group and the like.
A plurality of different repeating units may be included.

前記「炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基」とは、「炭素原子数6〜18の環状脂肪族炭化水素」から2つの水素を除いた基を示し、例えば、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−ジメチレンシクロヘキシレン基(メチレン−シクロヘキシレン−メチレン基)などが挙げられる。
なお、異なる繰り返し単位が複数種含まれていても良い。
The “divalent cycloaliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms” refers to a group obtained by removing two hydrogens from the “cycloaliphatic hydrocarbon having 6 to 18 carbon atoms”. , 3-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-dimethylenecyclohexylene group (methylene-cyclohexylene-methylene group) and the like.
A plurality of different repeating units may be included.

なお、nは式(1)の繰り返し単位数であり、ポリカーボネートポリオールの数平均分子量に寄るが、好ましくは1〜40、更に好ましくは2〜30、より好ましくは3〜25である。   In addition, n is the number of repeating units of the formula (1) and depends on the number average molecular weight of the polycarbonate polyol, but is preferably 1 to 40, more preferably 2 to 30, and more preferably 3 to 25.

なお、ポリカーボネートポリオールは、機能や特性を損なわない程度において、エステル結合やエーテル結合を有していても良い。エステル結合を有することにより、ポリウレタンとした際の相溶性が増すことが予想される。また、エーテル結合を有することによって、ポリウレタンとした際の柔軟性がより増すと予想される。   The polycarbonate polyol may have an ester bond or an ether bond as long as the function and characteristics are not impaired. By having an ester bond, it is expected that the compatibility with polyurethane is increased. Moreover, by having an ether bond, it is expected that the flexibility of polyurethane is further increased.

(ポリカーボネートポリオールの数平均分子量)
本発明のポリカーボネートポリオールの数平均分子量は、目的に応じて適宜調整するが、好ましくは500〜10000、更に好ましくは500〜8000、より好ましくは500〜6000である。
なお、数平均分子量は、JIS K 1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量とする。具体的には、水酸基価を測定し、末端基定量法により、(56.1×1000×価数)/水酸基価を用いて算出する(この式において、水酸基価の単位は[mgKOH/g]である)。前記式中において、価数は1分子中の水酸基の数である。
(Number average molecular weight of polycarbonate polyol)
The number average molecular weight of the polycarbonate polyol of the present invention is appropriately adjusted according to the purpose, but is preferably 500 to 10000, more preferably 500 to 8000, and more preferably 500 to 6000.
In addition, let a number average molecular weight be the number average molecular weight computed based on the hydroxyl value measured based on JISK1557. Specifically, the hydroxyl value is measured and calculated by (56.1 × 1000 × valence) / hydroxyl value by terminal group quantification method (in this formula, the unit of hydroxyl value is [mgKOH / g]. Is). In the above formula, the valence is the number of hydroxyl groups in one molecule.

(式(2)で示される繰り返し単位)
前記式(2)で示される繰り返し単位は、ポリウレタン樹脂を合成する際に使用する
ポリイソシアネートに由来する構成成分である。
式(2)中、Rは炭素原子数2〜12の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の芳香族炭化水素基を示す。
(Repeating unit represented by formula (2))
The repeating unit represented by the formula (2) is a constituent component derived from polyisocyanate used when a polyurethane resin is synthesized.
In the formula (2), R is a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. 18 is a divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.

前記「炭素原子数2〜12の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基」とは、「炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基」、及び「炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基」は、式(1)で示したものと同じである。   The “divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms” means “a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms” and “6 carbon atoms”. The ˜18 divalent cycloaliphatic hydrocarbon group ”is the same as that represented by the formula (1).

前記「炭素原子数6〜18の二価の芳香族炭化水素基」とは、「炭素原子数6〜18の芳香族炭化水素」から2つの水素原子を除いた基を示し、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、テトラメチルキシリレン基、4,4’−ジフェニレンメチレン基、4,4’−メチレンビスシクロヘキシル基、イソホロン基などが挙げられる。
なお、異なる繰り返し単位が複数種含まれていても良い。
The “divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms” refers to a group obtained by removing two hydrogen atoms from the “aromatic hydrocarbon having 6 to 18 carbon atoms”. , Tolylene group, xylylene group, tetramethylxylylene group, 4,4′-diphenylenemethylene group, 4,4′-methylenebiscyclohexyl group, isophorone group and the like.
A plurality of different repeating units may be included.

(式(3)で示される繰り返し単位)
前記式(3)で示される繰り返し単位は、ポリウレタン樹脂を合成する際に使用する
酸性基含有ポリオールに由来する構成成分である。
式(3)中、AGは酸性基を示し、Xは炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を示す。
(Repeating unit represented by formula (3))
The repeating unit represented by the formula (3) is a constituent component derived from an acidic group-containing polyol used when a polyurethane resin is synthesized.
In formula (3), AG represents an acidic group, and X represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.

前記「酸性基」とは、水系媒体中でプロトン(H)を放出することで親水性を付与することができる基であれば特に限定されないが、例えば例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、好ましくはカルボキシル基である。 The “acidic group” is not particularly limited as long as it is a group that can impart hydrophilicity by releasing protons (H + ) in an aqueous medium. For example, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphorus group, and the like can be used. An acid group, a phenolic hydroxyl group and the like can be mentioned, and a carboxyl group is preferable.

前記「炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基」とは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を示すが、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
なお、これらの基は、各種異性体を含み、異なる繰り返し単位が複数種含まれていても良い。
Examples of the “linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms” include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. And preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group.
These groups include various isomers and may include a plurality of different repeating units.

(中和剤)
前記「中和剤」としては、ポリウレタン樹脂中の酸性基を中和できるものならば特に限定されないが、例えば、アンモニア;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノイソプロピルアミン、モノブチルアミンなどの一級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、モルホリンなどの二級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモルホリン、ピリジンなどの三級アミン;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属炭酸水素塩が挙げれるが、ポリウレタン樹脂の末端イソシアネート基との反応を抑止しつつ、ポリウレタン樹脂によるコーティングの容易さの観点から、好ましくは三級アミン、更に好ましくはトリアルキルアミンが使用される。
なお、これらの中和剤は、二種以上を併用しても良い。
(Neutralizer)
The “neutralizing agent” is not particularly limited as long as it can neutralize acidic groups in the polyurethane resin. For example, ammonia; primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monoisopropylamine, monobutylamine; dimethylamine Secondary amines such as diethylamine, diisopropylamine, dibutylamine and morpholine; tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, diisopropylethylamine, triisopropylamine, tributylamine, N-methylmorpholine and pyridine; sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like Alkali metal hydroxides; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; alkali metal hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate, polyurethane resins While suppressing the reaction between the terminal isocyanate groups, from the viewpoint of ease of coating with the polyurethane resin, preferably a tertiary amine, more preferably used are trialkylamine.
These neutralizing agents may be used in combination of two or more.

(ポリウレタン樹脂(A)の合成)
「ポリウレタン樹脂(A)」は、式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール、式(2)で示される繰り返し単位を有するポリイソシアネート、及び式(3)で示される繰り返し単位を有する酸性基含有ポリオールを反応させた後、酸性基を中和剤により中和することによって製造できる(以下、「ウレタン化反応」と称することもある。)。
その反応形態は特に限定されず、公知のワンショット法やプレポリマー法を適宜選択できる。
(Synthesis of polyurethane resin (A))
“Polyurethane resin (A)” is a polycarbonate polyol having a repeating unit represented by formula (1), a polyisocyanate having a repeating unit represented by formula (2), and an acid having a repeating unit represented by formula (3). After reacting the group-containing polyol, it can be produced by neutralizing the acidic group with a neutralizing agent (hereinafter sometimes referred to as “urethanization reaction”).
The reaction form is not particularly limited, and a known one-shot method or prepolymer method can be appropriately selected.

具体的には、例えば、
ポリカーボネートポリオール、ポリイソシアネート、及び酸性基含有ポリオールを、溶媒の存在下、または非存在下で反応させてウレタンプレポリマーとする工程;
前記プレポリマー中の酸性基を中和剤により中和する工程;
中和されたプレポリマーを水系媒体に分散させる工程;
水系媒体に分散されたプレポリマーと鎖延長剤とを反応させる工程;
を順次行うことによって製造することができる。
なお、各工程では、必要に応じて触媒を使用することで、反応を促進させたり、副生成物を制御することができる。
この製造方法を採用することにより、ポリウレタン樹脂の末端イソシアネート基を損なうことなく、塩基により酸性基を含有するポリウレタン樹脂の酸性基を十分に中和することができ、かつ分散性が良好な水性ポリウレタン樹脂分散体を得ることができる。
Specifically, for example,
A step of reacting polycarbonate polyol, polyisocyanate, and acidic group-containing polyol in the presence or absence of a solvent to form a urethane prepolymer;
Neutralizing acidic groups in the prepolymer with a neutralizing agent;
Dispersing the neutralized prepolymer in an aqueous medium;
Reacting a prepolymer dispersed in an aqueous medium with a chain extender;
It can manufacture by performing sequentially.
In each step, by using a catalyst as necessary, the reaction can be promoted and the by-products can be controlled.
By adopting this production method, an aqueous polyurethane that can sufficiently neutralize the acidic group of the polyurethane resin containing an acidic group with a base without damaging the terminal isocyanate group of the polyurethane resin and has good dispersibility. A resin dispersion can be obtained.

(ポリカーボネートポリオール)
本発明のウレタン化反応において使用するポリカーボネートポリオールは、式(1)で示される骨格を有するものであるが、このようなポリカーボネートポリオールは、例えば、1又は2種以上の脂肪族ポリオールと、炭酸エステルとを、触媒の存在下で反応させることによって得られる(以下、「カーボネート化反応」と称することもある。)。
(Polycarbonate polyol)
The polycarbonate polyol used in the urethanization reaction of the present invention has a skeleton represented by the formula (1). Such a polycarbonate polyol includes, for example, one or more aliphatic polyols and a carbonate ester. Is obtained in the presence of a catalyst (hereinafter also referred to as “carbonation reaction”).

(脂肪族ポリオール)
前記脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオールなどの炭素原子数2〜12の直鎖状の脂肪族ポリオール;
2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−又は3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオールなどの炭素原子数3〜18の分岐状の脂肪族ポリオール;
1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの炭素原子数6〜18の環状脂肪族ポリオール
が挙げられるが、好ましくはペンタンジオール、ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが使用される。
なお、前記脂肪族ポリオールは、二種以上を併用しても良い。
(Aliphatic polyol)
Examples of the aliphatic polyol include those having 2 to 12 carbon atoms such as ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, undecanediol, and dodecanediol. A linear aliphatic polyol;
Such as 2-methyl-1,3-propanediol, 2- or 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4- or 2,4,4-trimethylhexanediol, 1,5-hexanediol, etc. A branched aliphatic polyol having 3 to 18 carbon atoms;
Cycloaliphatic polyols having 6 to 18 carbon atoms such as 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like are preferable, but preferably pentanediol, hexanediol, 1,4 -Cyclohexanedimethanol is used.
In addition, the said aliphatic polyol may use 2 or more types together.

(炭酸エステル)
前記炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチルなどの炭酸ジアルキル;炭酸ジフェニルなどの炭酸ジアリール;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート(4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、トリメチレンカーボネート)、ブチレンカーボネート(4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、テトラメチレンカーボネート)、5−メチル−1,3−ジオキサン−2−オンなどの環状カーボネートが挙げられるが、好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネートが使用される。
なお、これらの炭酸エステルは、二種以上を併用しても良い。
(Carbonate ester)
Examples of the carbonate ester include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate; diaryl carbonates such as diphenyl carbonate; ethylene carbonate, propylene carbonate (4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, trimethylene Carbonate), butylene carbonate (4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, tetramethylene carbonate), cyclic carbonates such as 5-methyl-1,3-dioxan-2-one, and the like, preferably dimethyl Carbonate, diethyl carbonate and ethylene carbonate are used.
These carbonate esters may be used in combination of two or more.

前記炭酸エステルの使用量は、脂肪族ポリオール1モルに対して、好ましくは0.8〜2.0モル、更に好ましくは0.9〜1.5モルである。
この範囲することで、十分な反応速度で、効率良く目的とするポリカーボネートポリオールを得ることができる。
The amount of the carbonate ester used is preferably 0.8 to 2.0 mol, more preferably 0.9 to 1.5 mol, with respect to 1 mol of the aliphatic polyol.
By setting the amount within this range, the target polycarbonate polyol can be efficiently obtained at a sufficient reaction rate.

(反応温度、及び反応圧力)
本発明のカーボネート化反応における反応温度は、炭酸エステルの種類に応じて適宜調整するが、好ましくは50〜250℃、更に好ましくは70〜230℃である。
また、反応圧力は、低沸点成分を除去しながら反応させる態様となるような圧力ならば特に制限されず、好ましくは常圧又は減圧下で行われる。
この範囲とすることで、逐次反応や副反応が起こることなく、効率良く目的とするポリカーボネートポリオールを得ることができる。
(Reaction temperature and reaction pressure)
The reaction temperature in the carbonation reaction of the present invention is appropriately adjusted according to the type of carbonate, but is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 70 to 230 ° C.
The reaction pressure is not particularly limited as long as it is a pressure that causes the reaction while removing low-boiling components, and it is preferably performed under normal pressure or reduced pressure.
By setting it as this range, the target polycarbonate polyol can be obtained efficiently without causing sequential reaction or side reaction.

(触媒)
本発明のカーボネート化反応においては、公知のエステル交換触媒を使用することができ、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、コバルト、ゲルマニウム、スズ、セリウムなどの金属、及びそれらの水酸化物、アルコキシド、カルボン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、有機金属などが挙げられるが、好ましくは水素化ナトリウム、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、オキシ酢酸ジルコニウム、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジメトキシド、ジブチルスズオキサイドが使用される。
なお、これらの触媒は、二種以上を併用しても良い。
(catalyst)
In the carbonation reaction of the present invention, a known transesterification catalyst can be used. For example, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, aluminum, titanium, zirconium, cobalt , Metals such as germanium, tin, cerium, and their hydroxides, alkoxides, carboxylates, carbonates, bicarbonates, sulfates, phosphates, nitrates, organic metals, etc., preferably hydrogen Sodium fluoride, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, zirconium tetrabutoxide, zirconium acetylacetonate, zirconium oxyacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimethoxide, dibutyltin oxide are used .
Two or more of these catalysts may be used in combination.

前記触媒の使用量は、脂肪族ポリオール1モルに対して、好ましくは0.001〜0.1ミリモル、更に好ましくは0.005〜0.05ミリモル、より好ましくは0.01〜0.03ミリモルである。
この範囲とすることで、後処理を煩雑とすることなく、効率良く目的とするポリカーボネートポリオールを得ることができる。
なお、当該触媒は、反応開始時に一括で使用しても、反応開始時、及び反応開始後に分割して使用(添加)しても良い。
The amount of the catalyst used is preferably 0.001 to 0.1 mmol, more preferably 0.005 to 0.05 mmol, more preferably 0.01 to 0.03 mmol, with respect to 1 mol of the aliphatic polyol. It is.
By setting it as this range, the target polycarbonate polyol can be obtained efficiently without complicating the post-treatment.
The catalyst may be used in a lump at the start of the reaction, or may be used (added) separately at the start of the reaction and after the start of the reaction.

(ポリイソシアネート)
本発明のウレタン化反応において使用するポリイソシアネートは、式(2)で示される骨格を有するものである。
使用するポリイソシアネートは、目的や用途に応じて適宜選択するが、例えば、
エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネートなどの炭素原子数2〜12の直鎖状脂肪族ポリイソシアネート;
1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどの炭素原子数3〜12の分岐状脂肪族ポリイソシアネート;
4,4’−メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジイルビス(メチレン)ジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの炭素原子数6〜18の環状脂肪族ポリイソシアネート;
2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、フェニレンジイソシアネート、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などの炭素原子数6〜18の芳香族ポリイソシアネート
が使用される。
なお、これらのポリイソシアネートは、二種以上を併用しても良く、その構造の一部又は全部がイソシアヌレート化、カルボジイミド化、又はビウレット化など誘導化されていても良い。
(Polyisocyanate)
The polyisocyanate used in the urethanization reaction of the present invention has a skeleton represented by the formula (2).
The polyisocyanate to be used is appropriately selected according to the purpose and application.
A linear aliphatic polyisocyanate having 2 to 12 carbon atoms such as ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate;
1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanate) Branched aliphatic polyisocyanates having 3 to 12 carbon atoms, such as natoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate;
Cycloaliphatic polyisocyanates having 6 to 18 carbon atoms such as 4,4′-methylenebiscyclohexyl diisocyanate (H12MDI), hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane-1,3-diylbis (methylene) diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate ;
2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), naphthalene-1,5-diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate Aromatic polyisocyanates having 6 to 18 carbon atoms such as polymethylene polyphenyl isocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), phenylene diisocyanate, tetramethylene xylylene diisocyanate (TMXDI) are used.
In addition, these polyisocyanates may use 2 or more types together, and a part or all of the structure may be derivatized, such as isocyanurate formation, carbodiimidization, or biuretization.

前記ポリイソシアネートの使用量は、ポリイソシアネートのイソシアネート基とポリカーボネートポリオールの水酸基(脂肪族ポリオールが含まれている場合には、その水酸基も含む)との比(イソシアネート基/水酸基(モル比))が、好ましくは1.5〜8.0、更に好ましくは2.0〜5.0である。   The amount of the polyisocyanate used is the ratio (isocyanate group / hydroxyl group (molar ratio)) between the isocyanate group of the polyisocyanate and the hydroxyl group of the polycarbonate polyol (including the hydroxyl group if an aliphatic polyol is contained). , Preferably 1.5 to 8.0, more preferably 2.0 to 5.0.

(酸性基含有ポリオール)
本発明のウレタン化反応において使用する酸性基含有ポリオールは、式(3)で示される骨格を有するものである。
使用する酸性基含有ポリオールは、目的や用途に応じて適宜選択するが、例えば、
2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、3,4−ジヒドロキシブタンスルホン酸などが使用される。
なお、これらの酸性基含有ポリオールは、単独又は二種以上を混合して使用しても良く、N,N−ビスヒドロキシエチルグリシン、N,N−ビスヒドロキシエチルアラニン、3,6−ジヒドロキシ−2−トルエンスルホン酸も同様に使用できる。
なお、その使用量はポリウレタン樹脂が水系媒体にポリウレタン樹脂が分散できる量であれば特に制限されず、また、二種以上を併用しても良い。
(Acid group-containing polyol)
The acidic group-containing polyol used in the urethanization reaction of the present invention has a skeleton represented by the formula (3).
The acidic group-containing polyol to be used is appropriately selected according to the purpose and application.
2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 3,4-dihydroxybutanesulfonic acid and the like are used.
These acidic group-containing polyols may be used alone or in admixture of two or more. N, N-bishydroxyethylglycine, N, N-bishydroxyethylalanine, 3,6-dihydroxy-2 -Toluenesulfonic acid can be used as well.
In addition, the usage-amount will not be restrict | limited especially if a polyurethane resin can disperse | distribute a polyurethane resin in an aqueous medium, Moreover, you may use 2 or more types together.

(鎖延長剤)
本発明のウレタン化反応においては、分子量を増大させることを目的として、鎖延長剤を用いることができる。使用する鎖延長剤としては、目的や用途に応じて適宜選択できるが、例えば、
水;
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,10−デカンジオール、1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、キシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサンなどの低分子ポリオール;
ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオールなどの高分子ポリオール;
エチレンジアミン、イソホロンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどのポリアミン
が使用される。
なお、鎖延長剤については、例えば、「最新ポリウレタン応用技術」(株式会社CMC社、1985年に発行)を参照することができ、前記高分子ポリオールについては、例えば、「ポリウレタンフオーム」(高分子刊行会、1987年)を参照することができる。
また、これらの鎖延長剤は、二種以上を併用しても良い。
(Chain extender)
In the urethanization reaction of the present invention, a chain extender can be used for the purpose of increasing the molecular weight. The chain extender to be used can be appropriately selected according to the purpose and use, for example,
water;
Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,10-decanediol, 1,1-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, xylylene glycol, bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl Low molecular polyols such as propane, bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] cyclohexane;
Polymer polyols such as polyester polyols, polyester amide polyols, polyether polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols;
Polyamines such as ethylenediamine, isophoronediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, aminoethylethanolamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine are used.
As for the chain extender, for example, “Latest Polyurethane Application Technology” (CMC Co., Ltd., issued in 1985) can be referred to. For the polymer polyol, for example, “Polyurethane Form” (polymer) Publications, 1987).
Moreover, these chain extenders may use 2 or more types together.

(ウレタン化触媒)
本発明のウレタン化反応においては、反応速度を向上させるために公知の重合触媒を用いることができ、例えば、第三級アミン、スズ又はチタンなどの有機金属塩が使用される。
なお、重合触媒については、吉田敬治著「ポリウレタン樹脂」(日本工業新聞社刊、1969年)の第23〜32頁を参照することができ、二種以上を併用しても良い。
(Urethane catalyst)
In the urethanization reaction of the present invention, a known polymerization catalyst can be used in order to improve the reaction rate. For example, an organic metal salt such as tertiary amine, tin or titanium is used.
As for the polymerization catalyst, pages 23 to 32 of “Polyurethane resin” written by Keiji Yoshida (published by Nihon Kogyo Shimbun, 1969) may be used, and two or more kinds may be used in combination.

(溶媒)
本発明のウレタン化反応は溶媒の存在下で行うことができ、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−カプロラクトンなどのエステル類;N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドンなどのピロリドン類;ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、2−エトキシエタノールなどのエーテル類;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素類;出光興産社製「エクアミド」に代表されるβ−アルコキシプロピオンアミドなどのアミド類が使用される。
なお、これらの溶媒は、二種以上を併用しても良い。
(solvent)
The urethanization reaction of the present invention can be carried out in the presence of a solvent, for example, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-caprolactone; N-methylpyrrolidone, Pyrrolidones such as N-ethylpyrrolidone; Amides such as dimethylformamide, diethylformamide and dimethylacetamide; Sulphoxides such as dimethyl sulfoxide; Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and 2-ethoxyethanol; Ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone Aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; Amides such as β-alkoxypropionamide represented by “Examide” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. are used.
Two or more of these solvents may be used in combination.

本発明のウレタン化反応は、分子量を調整するために末端停止剤を添加して行うことができる。   The urethanization reaction of the present invention can be performed by adding a terminal terminator in order to adjust the molecular weight.

[アクリル系重合体(B)]
前記アクリル系重合体(B)とは、1種または複数種の「(メタ)アクリル基」を有する「(メタ)アクリルモノマー」が、重合したものを示す。
ここで、(メタ)アクリル基とは、(メタ)アクリロイル基((メタ)アクリル酸から水酸基を除いた原子団を示し、「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」と「メタクリル基(メタアクリル基)」の総称である。
なお、アクリル系重合体(B)は、「(メタ)アクリロイル基を有さない重合性モノマー」(以下、重合性モノマーと称する。)からなる重合体を含んでいてもよく、(メタ)アクリルモノマーと重合性モノマーとが共重合していても良い。
[Acrylic polymer (B)]
The acrylic polymer (B) indicates a polymer obtained by polymerizing “(meth) acrylic monomers” having one or more “(meth) acrylic groups”.
Here, the (meth) acryl group means a (meth) acryloyl group (an atomic group obtained by removing a hydroxyl group from (meth) acrylic acid, and the “(meth) acryl group” means “acryl group” and “methacryl group”. (Methacryl group) "is a general term.
The acrylic polymer (B) may contain a polymer composed of “a polymerizable monomer having no (meth) acryloyl group” (hereinafter referred to as a polymerizable monomer). The monomer and the polymerizable monomer may be copolymerized.

((メタ)アクリルモノマー)
前記(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アリールエステル;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコールーテトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子の1,6−ヘキサンジオールジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−212」)、2分子のエポキシ(メタ)アクリル酸と1分子のネオペンチルグリコールジグリシジルとの反応生成物、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のビスフェノールAジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−250」)、2分子の(メタ)アクリル酸とビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物のジグリシジル体との反応生成物、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のフタル酸ジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DA−721」)、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のポリエチレングリコールジグリシジルとの反応生成物(例えばナガセケムテック社製「DM−811」、「DM−832」、「DM−851」)、2分子の(メタ)アクリル酸と1分子のポリプロピレングリコールジグリシジルとの反応生成物等の(メタ)アクリル酸とポリオールジグリシジルとの反応生成物、グリシジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸の付加物などのジ(メタ)アクリル酸エステル;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(6モル)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(BASF社製Laromer(登録商標) LR8863)等のアルキレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(BASF社製Laromer(登録商標) PO33F)などのトリ(メタ)アクリル酸エステル;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(4モル)変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート(ダイセル・サイテック社、Ebecryl 40)等のアルキレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどのテトラ(メタ)アクリル酸エステル;
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどのペンタ(メタ)アクリル酸エステル;
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどのヘキサ(メタ)アクリル酸エステル
が使用される。
なお、これらの(メタ)アクリルモノマーは、二種以上を併用しても良い。
((Meth) acrylic monomer)
Examples of the (meth) acrylic monomer include:
2-ethylhexyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclo Pentenyloxyethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) Mono (meth) acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate, metho (Meth) acrylic acid alkyl esters such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, lauroxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate ;
Phenoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, nonylphenoxy polypropylene glycol polyethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol polyethylene glycol mono (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylic acid aryl ester;
Ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) ) Acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol di (meth) ) Acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) Di (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol di (meth) acrylate, octoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol di (meth) acrylate, lauroxy polyethylene glycol di (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol di (meth) acrylate, nonylphenoxy Polyethylene glycol di (meth) acrylate, nonylphenoxy polypropylene glycol polyethylene glycol di (meth) acrylate, reaction product of 2 molecules of (meth) acrylic acid and 1 molecule of 1,6-hexanediol diglycidyl (eg, Nagase Chemtech) “DA-212”), a reaction product of two molecules of epoxy (meth) acrylic acid and one molecule of neopentyl glycol diglycidyl, two molecules of (meta Reaction product of acrylic acid and 1 molecule of bisphenol A diglycidyl (eg, “DA-250” manufactured by Nagase ChemteX Corp.) Reaction of 2 molecules of (meth) acrylic acid and diglycidyl derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A Product: Reaction product of 2 molecules of (meth) acrylic acid and 1 molecule of diglycidyl phthalate (eg “DA-721” manufactured by Nagase Chemtech) 2 molecules of (meth) acrylic acid and 1 molecule of polyethylene Reaction product with glycol diglycidyl (eg, “DM-811”, “DM-832”, “DM-851” manufactured by Nagase Chemtech) 2 molecules (meth) acrylic acid and 1 molecule polypropylene glycol diglycidyl Reaction product of (meth) acrylic acid and polyol diglycidyl such as reaction product with glycidyl (meth) a Di (meth) acrylate esters such as adducts of acrylate and (meth) acrylic acid;
Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethylene oxide (6 mol) modified trimethylolpropane tri Tri (meth) acrylic acid esters such as alkylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate (Laromer (registered trademark) PO33F manufactured by BASF) such as (meth) acrylate (Laromar (registered trademark) LR8863 manufactured by BASF); penta Erythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethylene oxide (4 mol) Ritorutetora (meth) acrylate (Daicel Cytec, Ebecryl 40) tetra (meth) acrylic acid esters such as alkylene oxide modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate and the like;
Penta (meth) acrylic acid esters such as dipentaerythritol penta (meth) acrylate;
Hexa (meth) acrylic esters such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate are used.
These (meth) acrylic monomers may be used in combination of two or more.

前記「重合性モノマー」としては、例えば、プロピレン、ブタジエン、ペンタジエン、ヘキサジエン、シクロペンタジエンなどの不飽和炭化水素化合物;スチレン、α−メチルスチレンなどの不飽和基を有する芳香族化合物;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化不飽和炭化水素化合物;酢酸ビニル、酢酸アリル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸不飽和エステル類;N−ビニルピロリドンなどの不飽和基を有するアミド類が挙げられる。
なお、これらの重合性モノマーは、二種以上を併用しても良い。
Examples of the “polymerizable monomer” include unsaturated hydrocarbon compounds such as propylene, butadiene, pentadiene, hexadiene and cyclopentadiene; aromatic compounds having an unsaturated group such as styrene and α-methylstyrene; vinylidene chloride, fluorine. Halogenated unsaturated hydrocarbon compounds such as vinylidene fluoride; carboxylic acid unsaturated esters such as vinyl acetate, allyl acetate and vinyl benzoate; amides having an unsaturated group such as N-vinylpyrrolidone.
In addition, these polymerizable monomers may use 2 or more types together.

本発明のアクリル系重合体(B)は、少なくとも1種のメタクリル酸エステルモノマーから形成される重合体であることが望ましく、具体的には、「メタアクリル酸エステル重合体」、または「メタアクリル酸エステルとアクリル酸エステルとの共重合体」がより好適に使用される。   The acrylic polymer (B) of the present invention is preferably a polymer formed from at least one methacrylic ester monomer. Specifically, the “methacrylic ester polymer” or “methacrylic” “A copolymer of an acid ester and an acrylate ester” is more preferably used.

(アクリル系重合体(B)のガラス転移温度)
アクリル系重合体(B)の「ガラス転移温度(Tg)」は、下記のFoxの式に従い、アクリル系重合体の(メタ)アクリルモノマーの重量比率により算出することができる。
[Foxの式]
1/Tg=Σ(W/Tg
(式中、Wは各(メタ)アクリルモノマーの重量比率を、Tgは各(メタ)アクリルモノマーのガラス転移温度を、mは(メタ)アクリルモノマーの種類数を示す。)
(Glass transition temperature of acrylic polymer (B))
The “glass transition temperature (Tg)” of the acrylic polymer (B) can be calculated from the weight ratio of the (meth) acrylic monomer of the acrylic polymer according to the following Fox formula.
[Fox equation]
1 / Tg = Σ (W m / Tg m )
(Wherein, W m is the weight ratio of the (meth) acrylic monomer, Tg m is the glass transition temperature of each (meth) acrylic monomer, m denotes the number of kinds of (meth) acrylic monomer.)

(アクリル系重合体(B)の合成)
前記アクリル系重合体(B)は、1または複数種の(メタ)アクリルモノマーを(必要ならば他の重合性ビニルモノマーを存在させる)、重合開始剤や光、熱などにより(メタ)アクリルモノマーを重合させることによって製造することができる。
本発明の複合樹脂水性分散体は、ポリウレタン樹脂(A)がアクリル系重合体(B)を内包しているため、ポリウレタン樹脂(A)の存在下で(メタ)アクリルモノマーを重合させるのが望ましい。
(Synthesis of acrylic polymer (B))
The acrylic polymer (B) comprises one or a plurality of (meth) acrylic monomers (in the presence of other polymerizable vinyl monomers if necessary), a (meth) acrylic monomer by a polymerization initiator, light, heat or the like. Can be produced by polymerizing.
In the aqueous composite resin dispersion of the present invention, since the polyurethane resin (A) contains the acrylic polymer (B), it is desirable to polymerize the (meth) acrylic monomer in the presence of the polyurethane resin (A). .

[水性媒体]
前記水系媒体としては、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水などの水や、水と親水性有機溶媒との混合媒体などが挙げられる。
[Aqueous medium]
Examples of the aqueous medium include water such as clean water, ion exchange water, distilled water, and ultrapure water, and a mixed medium of water and a hydrophilic organic solvent.

前記親水性有機溶媒としては、例えば、アセトン、エチルメチルケトンなどのケトン類;N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドンなどのピロリドン類;ジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルコール類;出光興産社製「エクアミド」に代表されるβ−アルコキシプロピオンアミドなどのアミド類が挙げられる。
前記水系媒体中の前記親水性有機溶媒の量としては、好ましくは0〜20質量%である。
Examples of the hydrophilic organic solvent include ketones such as acetone and ethyl methyl ketone; pyrrolidones such as N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone; ethers such as diethyl ether and dipropylene glycol dimethyl ether; methanol, ethanol, Examples include alcohols such as n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, and diethylene glycol; amides such as β-alkoxypropionamide represented by “Ecamide” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
The amount of the hydrophilic organic solvent in the aqueous medium is preferably 0 to 20% by mass.

[複合樹脂水性分散体の合成]
本発明の複合樹脂水性分散体は、ポリウレタン樹脂(A)、(メタ)アクリルモノマー、及び水系媒体を混合した後、重合開始剤や光、それらの併用により(メタ)アクリルモノマーを重合反応させることによりアクリル系重合体(B)を生成させることによって製造することができる。
その際の反応温度は、好ましくは30〜100℃である。
[Synthesis of aqueous composite resin dispersion]
In the composite resin aqueous dispersion of the present invention, the polyurethane resin (A), the (meth) acrylic monomer, and the aqueous medium are mixed, and then the (meth) acrylic monomer is polymerized by a polymerization initiator, light, or a combination thereof. Can be produced by producing an acrylic polymer (B).
The reaction temperature in that case becomes like this. Preferably it is 30-100 degreeC.

(重合開始剤)
前記重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウオイルパーオキサイドなどの過酸化物が使用される。
なお、これらの重合開始剤は、二種以上を併用でき、水溶液や有機溶媒溶液として使用することもできる。
(Polymerization initiator)
Examples of the polymerization initiator include persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvalero). Azo compounds such as nitrile); peroxides such as hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like.
In addition, these polymerization initiators can use 2 or more types together, and can also be used as aqueous solution or an organic-solvent solution.

また、前記重合開始剤と、還元剤とを併用することでレドックス系開始剤として使用することもでき、還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、酒石酸、LまたはD−アスコルビン酸などが使用できる。
なお、これらの還元剤は、二種以上を併用することができ、水溶液や有機溶媒溶液として使用することもできる。
Moreover, it can also be used as a redox type | system | group initiator by using the said polymerization initiator and a reducing agent together, As a reducing agent, for example, sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium thiosulfate, tartaric acid, L or D -Ascorbic acid etc. can be used.
In addition, these reducing agents can use 2 or more types together, and can also be used as aqueous solution or an organic-solvent solution.

前記、重合開始剤や還元剤の使用量は、必要な反応速度(重合速度)や重合時の発熱の状況に応じて適宜調整すれば良く、複合樹脂水性分散体の機能や特性を損なわない程度において、重合開始剤や還元剤、それらの分解物が存在していても良い。   The amount of the polymerization initiator and the reducing agent used may be appropriately adjusted according to the required reaction rate (polymerization rate) and the state of heat generation during the polymerization, and does not impair the function and characteristics of the composite resin aqueous dispersion. , A polymerization initiator, a reducing agent, or a decomposition product thereof may be present.

また、急激な重合反応を抑制するために、適宜、乳化剤を存在させても良い。   In order to suppress a rapid polymerization reaction, an emulsifier may be appropriately present.

本発明の複合樹脂水性分散体においては、ポリウレタン樹脂(A)とアクリル系重合体(B)との総質量に対し、ポリウレタン樹脂(A)の質量が5〜95質量%であり、より好ましくは10〜90質量%である。
この範囲とすることで、被塗装基材への密着性が向上する。
In the composite resin aqueous dispersion of the present invention, the mass of the polyurethane resin (A) is 5 to 95% by mass with respect to the total mass of the polyurethane resin (A) and the acrylic polymer (B), more preferably. 10 to 90% by mass.
By setting it as this range, the adhesiveness to a to-be-coated base material improves.

以上により、本発明の複合樹脂水性分散体が得られるが、目的に応じて、増粘剤、光増感剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤、熱安定剤、無機充填剤、滑剤、着色剤、シリコンオイル、発泡剤、難燃剤などを存在させることができる。   By the above, the composite resin aqueous dispersion of the present invention can be obtained. Depending on the purpose, a thickener, a photosensitizer, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, and a surface conditioner. Agents, anti-settling agents, heat stabilizers, inorganic fillers, lubricants, colorants, silicone oils, foaming agents, flame retardants, and the like can be present.

また、本発明の複合樹脂水性分散体は、人工皮革や合成皮革、断熱材、クッション材、接着剤、塗料、コーティング剤、フィルムなどの成形体などに加工することができる。   The aqueous composite resin dispersion of the present invention can be processed into molded articles such as artificial leather, synthetic leather, heat insulating material, cushioning material, adhesive, paint, coating agent, and film.

[複合樹脂水性分散体含有組成物]
本発明の複合樹脂水性分散体を用いて、例えば、塗料組成物やコーティング組成物などを製造することができる。
具体的には、本発明の複合樹脂水性分散体と各種添加剤、必要に応じて前記水系媒体や他の樹脂とを混合することによって製造できる。
[Composition containing composite resin aqueous dispersion]
For example, a coating composition or a coating composition can be produced using the aqueous composite resin dispersion of the present invention.
Specifically, it can be produced by mixing the aqueous dispersion of the composite resin of the present invention, various additives, and, if necessary, the aqueous medium and other resins.

(添加剤)
前記添加剤としては、
例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料などの着色顔料;
クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイトなどの体質顔料;
アルミニウム、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母などの光輝性顔料
を使用することができる。
また、増粘剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤などの通常の塗料用添加剤も使用できる。
なお、これらの添加剤は、二種以上を併用できる。
(Additive)
As the additive,
For example, colored pigments such as titanium oxide, zinc white, carbon black, molybdenum red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, perylene pigment;
Extenders such as clay, kaolin, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, talc, silica, alumina white;
Luminous pigments such as aluminum, copper, zinc, brass, nickel, aluminum oxide, mica, aluminum oxide coated with titanium oxide or iron oxide, and mica coated with titanium oxide or iron oxide can be used.
Further, usual paint additives such as a thickener, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface conditioner, and an anti-settling agent can also be used.
In addition, these additives can use 2 or more types together.

更に、添加剤として硬化剤を存在させることにより、前記組成物から得られる塗膜や複層塗膜、コーティング膜の耐水性を向上させることができる。
そのような硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシアネート、ブロック化ポリイソシアネート、メラミン樹脂、カルボジイミドなどを使用することができる。
なお、これらの硬化剤は、二種以上を併用できる。
Furthermore, the presence of a curing agent as an additive can improve the water resistance of the coating film, multilayer coating film, and coating film obtained from the composition.
As such a curing agent, for example, amino resins, polyisocyanates, blocked polyisocyanates, melamine resins, carbodiimides and the like can be used.
In addition, these hardening | curing agents can use 2 or more types together.

(他の樹脂)
前記他の樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂が挙げられるが、水系媒体への分散性の観点から、樹脂中に親水性基(例えば、酸性基)を有しているのが望ましい。
(Other resins)
Examples of the other resins include polyester resins, acrylic resins, polyether resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, epoxy resins, alkyd resins, and polyolefin resins. From the viewpoint of dispersibility in aqueous media, It is desirable to have a hydrophilic group (for example, an acidic group).

(被塗装基材)
本発明の複合樹脂水性分散体や、それを含有する塗料組成物やコーティング組成物などは、適当な「被塗装基材」(以下、単に基材と称することもある)に塗布し、乾燥させることにより、基材をコーティング(塗膜を生成させる)などすることができる。その際、複合樹脂水性分散体やその組成物の粘度を適宜調整することができる。
(Coating substrate)
The aqueous composite resin dispersion of the present invention and the coating composition or coating composition containing the same are applied to an appropriate “substrate to be coated” (hereinafter sometimes simply referred to as a substrate) and dried. As a result, the base material can be coated (to form a coating film). At that time, the viscosity of the aqueous composite resin dispersion and the composition thereof can be appropriately adjusted.

前記被塗装基材としては、例えば、
ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン三元共重合体(ABS)、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、合成ゴム、天然ゴム、エラストマーなどの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂、合成樹脂及びその成形品;
鉄、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛などの金属基材やこれらの金属を含む合金、更にメッキや化成処理が施された各種の表面処理された金属基材及びその成形品;
コンクリート、スレート、タイル、瓦、ガラス、木製建築資材などの建築部材及びその成形品;
合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、植物繊維、動物繊維、食物繊維などの繊維及びその成形品
が挙げられるが、密着性の観点から、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン三元共重合体(ABS)が好適に使用される。
なお、これらの樹脂は、二種以上を併用できる。
As the substrate to be coated, for example,
Polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer (ABS), polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyurethane resin, polyurea resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride Thermoplastic resins such as resins, polyvinyl acetate resins, phenol resins, epoxy resins, polyester resins, synthetic rubbers, natural rubbers and elastomers, thermosetting resins, synthetic resins and molded articles thereof;
Metal base materials such as iron, nickel, aluminum, copper, and lead, alloys containing these metals, various surface-treated metal base materials that have been subjected to plating and chemical conversion treatment, and molded articles thereof;
Building materials such as concrete, slate, tile, tile, glass, wooden building materials and molded articles thereof;
Synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers, plant fibers, animal fibers, dietary fibers, and the like, and molded articles thereof may be mentioned. From the viewpoint of adhesion, polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene An original copolymer (ABS) is preferably used.
In addition, these resins can use 2 or more types together.

前記コーティング合法としては、公知の方法を適宜選択することができ、例えば、ベル塗装、スプレー塗装、ロール塗装、シャワー塗装、浸漬塗装などが採用される。
また、塗膜の厚さは、用途に応じて適宜選択されるが、好ましくは1〜100μm、更に好ましくは3〜50μmである。
As the coating law, a known method can be appropriately selected. For example, bell painting, spray painting, roll painting, shower painting, immersion painting, or the like is employed.
Moreover, although the thickness of a coating film is suitably selected according to a use, Preferably it is 1-100 micrometers, More preferably, it is 3-50 micrometers.

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

合成例1(ポリウレタン樹脂の合成)
攪拌機、還流冷却管及び温度計を備えた反応容器に、ポリカーボネートジオール(ETERNACOLL(登録商標)UH−200、宇部興産(株)製;数平均分子量2000、水酸基価57mgKOH/g、1,6−ヘキサンジオールと炭酸ジメチルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)300g、2,2−ジメチロールプロピオン酸16.3g、及びN−メチルピロリドン135gを窒素雰囲気にて混合した。次いで、イソホロンジイソシアネートを85.6g、及びジブチルスズジラウリレートを0.6g加えて90℃まで加熱し、攪拌しながら5時間反応を行った。
反応終了後、メチルエチルアミン12.3gを加えて中和した後、強撹拌のもと水816gの中に加えた。更に、35重量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液34.7gを加えることで、水性ポリウレタン樹脂分散体(固形分30重量%)を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of polyurethane resin)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, polycarbonate diol (ETERRNACOLL (registered trademark) UH-200, manufactured by Ube Industries, Ltd .; number average molecular weight 2000, hydroxyl value 57 mgKOH / g, 1,6-hexane (Polycarbonate diol obtained by reacting diol with dimethyl carbonate) 300 g, 2,2-dimethylolpropionic acid 16.3 g, and N-methylpyrrolidone 135 g were mixed in a nitrogen atmosphere. Next, 85.6 g of isophorone diisocyanate and 0.6 g of dibutyltin dilaurate were added and heated to 90 ° C. and reacted for 5 hours while stirring.
After completion of the reaction, 12.3 g of methylethylamine was added for neutralization, and the mixture was added to 816 g of water under strong stirring. Furthermore, an aqueous polyurethane resin dispersion (solid content: 30% by weight) was obtained by adding 34.7 g of a 35% by weight 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution.

実施例1(複合樹脂水性分散体の合成)
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置に、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体500g、2−エチルヘキシルメタクリレート150g、及び水331gを混合し、50℃に加温した。次いで、1質量%L−アスコルビン酸水溶液15.0g、及び7質量%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液4.2gを加え、攪拌しながら50℃で1時間反応させ、複合樹脂水性分散体1を得た。
なお、アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は−10℃であった。
Example 1 (Synthesis of aqueous composite resin dispersion)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 500 g of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained in Synthesis Example 1, 150 g of 2-ethylhexyl methacrylate, and 331 g of water were mixed and heated to 50 ° C. Subsequently, 15.0 g of a 1% by mass L-ascorbic acid aqueous solution and 4.2 g of a 7% by mass t-butyl hydroperoxide aqueous solution were added and reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring to obtain an aqueous composite resin dispersion 1. It was.
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was −10 ° C.

実施例2(複合樹脂水性分散体の合成)
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置に、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体700g、2−エチルヘキシルメタクリレート90g、及び水199gを混合し、50℃に加温した。次いで、1質量%L−アスコルビン酸水溶液9.0g、及び7質量%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液2.5gを加え、攪拌しながら50℃で1時間反応させ、複合樹脂水性分散体2を得た。
なお、アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は−10℃であった。
Example 2 (Synthesis of aqueous composite resin dispersion)
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, 700 g of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained in Synthesis Example 1, 90 g of 2-ethylhexyl methacrylate, and 199 g of water were mixed and heated to 50 ° C. Next, 9.0 g of a 1% by mass L-ascorbic acid aqueous solution and 2.5 g of a 7% by mass t-butyl hydroperoxide aqueous solution were added and reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring to obtain an aqueous composite resin dispersion 2. It was.
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was −10 ° C.

実施例3(複合樹脂水性分散体の合成)
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置に、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体300g、2−エチルヘキシルメタクリレート210g、及び水463.7gを混合し、50℃に加温した。次いで、1質量%L−アスコルビン酸水溶液21.0g、及び7質量%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液6.0gを加え、攪拌しながら50℃で1時間反応させ、複合樹脂水性分散体3を得た。
なお、アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は−10℃であった。
Example 3 (Synthesis of composite resin aqueous dispersion)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 300 g of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained in Synthesis Example 1, 210 g of 2-ethylhexyl methacrylate, and 463.7 g of water were mixed and heated to 50 ° C. Subsequently, 21.0 g of a 1% by mass L-ascorbic acid aqueous solution and 6.0 g of a 7% by mass t-butyl hydroperoxide aqueous solution were added and reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring to obtain an aqueous composite resin dispersion 3. It was.
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was −10 ° C.

実施例4(複合樹脂水性分散体の合成)
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置に、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体500g、2−エチルヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレートとの混合物(88/12(質量比))150g、及び水331gを混合し、50℃に加温した。次いで、1質量%L−アスコルビン酸水溶液15.0g、及び7質量%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液4.2gを加え、攪拌しながら50℃で1時間反応させ、複合樹脂水性分散体4を得た。
なお、アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は0℃であった。
Example 4 (Synthesis of composite resin aqueous dispersion)
A reactor equipped with a stirrer and a heater was charged with 500 g of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained in Synthesis Example 1, 150 g of a mixture of 2-ethylhexyl methacrylate and methyl methacrylate (88/12 (mass ratio)), and 331 g of water. Mix and warm to 50 ° C. Next, 15.0 g of a 1% by mass L-ascorbic acid aqueous solution and 4.2 g of a 7% by mass t-butyl hydroperoxide aqueous solution were added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring to obtain an aqueous composite resin dispersion 4. It was.
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was 0 ° C.

実施例5(複合樹脂水性分散体の合成)
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置に、合成例1で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体500g、イソボロニルメタクリレート150g、及び水331gを混合し、50℃に加温した。次いで、1質量%アスコルビン酸水溶液15.0g、及び7質量%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液4.2gを加え、攪拌しながら50℃で1時間反応させ、複合樹脂水性分散体5を得た。
なお、アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は180℃であった。
Example 5 (Synthesis of aqueous composite resin dispersion)
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, 500 g of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained in Synthesis Example 1, 150 g of isobornyl methacrylate, and 331 g of water were mixed and heated to 50 ° C. Subsequently, 15.0 g of a 1% by mass ascorbic acid aqueous solution and 4.2 g of a 7% by mass t-butyl hydroperoxide aqueous solution were added and reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring to obtain an aqueous composite resin dispersion 5.
The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was 180 ° C.

(積層体の合成と評価)
合成例1及び実施例1〜5で得られた複合樹脂水性分散体を、ポリメタクリル酸メチル樹脂((株)エンジニアリングテストサービス製)上に、乾燥した後の膜厚が10μm(バーコーター#20)になるように塗布し、80℃で30分間加熱乾燥させた。
次いで、得られた塗膜を用いて碁盤目剥離試験を行った。塗膜に20mm×20mmの面積に縦横2mm間隔で切り目を入れ、粘着テープを貼った後、剥がしたときの状態を下記の基準で評価した。
5:塗膜の剥離なし
4:塗膜の一部分(10%未満)が剥離した
3:塗膜の一部分(30%未満)が剥離した
2:塗膜の一部分(30%以上)が剥離した
1:塗膜の全面が剥離した
その結果を表1に示す。
(Synthesis and evaluation of laminates)
After the composite resin aqueous dispersions obtained in Synthesis Example 1 and Examples 1 to 5 were dried on polymethyl methacrylate resin (manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd.), the film thickness after drying was 10 μm (bar coater # 20 ) And dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes.
Subsequently, a cross-cut peel test was performed using the obtained coating film. The coating was cut at an interval of 20 mm × 20 mm at intervals of 2 mm in length and width, and after the adhesive tape was applied, the state when peeled was evaluated according to the following criteria.
5: No peeling of coating film 4: Part of coating film (less than 10%) peeled 3: Part of coating film (less than 30%) peeled 2: Part of coating film (30% or more) peeled 1 : The entire surface of the coating film was peeled. The results are shown in Table 1.

Figure 2017186411
Figure 2017186411

以上の結果より、本発明の複合樹脂水性分散体は、被塗装基材に対して優れた密着性を示すことが分かった。   From the above results, it was found that the aqueous composite resin dispersion of the present invention showed excellent adhesion to the substrate to be coated.

本発明は、新規な複合樹脂水性分散体に関する。本発明の複合樹脂水性分散体は、被塗装基材への密着性に優れるため、各種基材をコーティングするための材料として利用できる。   The present invention relates to a novel composite resin aqueous dispersion. Since the aqueous composite resin dispersion of the present invention is excellent in adhesion to a substrate to be coated, it can be used as a material for coating various substrates.

Claims (7)

ポリウレタン樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とが水性媒体中に分散されている複合樹脂水性分散体において、少なくとも、前記ポリウレタン樹脂(A)に内包されたビニル重合体(B)とからなり、
前記ポリウレタン樹脂(A)が、少なくとも下記式(1)、式(2)、及び式(3)で示される繰り返し単位を含むものであって、
前記ポリウレタン樹脂(A)と、前記アクリル系重合体(B)との総質量に対し、前記ポリウレタン樹脂(A)の質量が、5〜95質量%であることを特徴とする複合樹脂水性分散体。
Figure 2017186411
(式中、Zは炭素原子数2〜12の直鎖状の二価の脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基を示し、nは式(1)の繰り返し単位を示す。
Rは炭素原子数2〜12の二価の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜12の二価の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜18の二価の環状脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6〜18の二価の芳香族炭化水素基を示す。
AGは酸性基を示し、Xは炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基を示す。)
In the composite resin aqueous dispersion in which the polyurethane resin (A) and the acrylic polymer (B) are dispersed in an aqueous medium, at least from the vinyl polymer (B) encapsulated in the polyurethane resin (A). Become
The polyurethane resin (A) includes at least a repeating unit represented by the following formula (1), formula (2), and formula (3),
The composite resin aqueous dispersion, wherein a mass of the polyurethane resin (A) is 5 to 95% by mass with respect to a total mass of the polyurethane resin (A) and the acrylic polymer (B). .
Figure 2017186411
(In the formula, Z represents a linear divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms or a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and n represents a formula The repeating unit of (1) is shown.
R is a divalent linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms, a divalent branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or a divalent cyclic group having 6 to 18 carbon atoms. An aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms is shown.
AG represents an acidic group, and X represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. )
アクリル系重合体(B)が、少なくとも1種のメタクリル酸エステルモノマーから形成される重合体である請求項1記載の複合樹脂水性分散体。   The aqueous composite resin dispersion according to claim 1, wherein the acrylic polymer (B) is a polymer formed from at least one methacrylic acid ester monomer. 少なくとも1種のメタクリル酸エステルモノマーから形成される重合体が、メタアクリル酸エステル重合体、またはメタアクリル酸エステルとアクリル酸エステルとの共重合体である請求項2記載の複合樹脂水性分散体。   The aqueous composite resin dispersion according to claim 2, wherein the polymer formed from at least one methacrylic acid ester monomer is a methacrylic acid ester polymer or a copolymer of a methacrylic acid ester and an acrylate ester. ポリメタクリル酸メチル樹脂上に、乾燥した後の膜厚が10μmとなるように塗布し、80℃で30分間加熱乾燥させて得られた塗膜の碁盤目剥離試験において、塗膜の剥離がない、請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合樹脂水性分散体。   In a cross-cut peel test of a coating film obtained by coating on a polymethyl methacrylate resin so that the film thickness after drying is 10 μm and heating and drying at 80 ° C. for 30 minutes, there is no peeling of the coating film The composite resin aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合樹脂水性分散体を含有する塗料組成物。   The coating composition containing the composite resin aqueous dispersion of any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合樹脂水性分散体を含有するコーティング用組成物。   The coating composition containing the composite resin aqueous dispersion of any one of Claims 1-4. 複合樹脂水性分散体、または複合樹脂水性分散体を含む組成物を被塗装基材上で硬化させてなる積層体。   A laminate obtained by curing a composite resin aqueous dispersion or a composition containing the composite resin aqueous dispersion on a substrate to be coated.
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WO2023058511A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-13 日油株式会社 Carbonate (meth)acrylate composition

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