JP2018178090A - Polyurethane resin composition aqueous dispersion - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyurethane resin composition aqueous dispersion excellent in adhesiveness with a substrate and film strength.SOLUTION: There is provided a polyurethane resin composition aqueous dispersion containing a polyurethane resin (U) having a functional group (f) which is one or more kind of group selected from a carboxyl group, a carboxylate anion group and a hydroxyl group, a crosslinking agent (T) having 2 or more 1 or more kind of functional group selected from a carbodiimide group (t1), an oxazoline group (t2), an epoxy group (t3) and a silanol group (t4) in a molecule, a blocked polyisocyanate compound (J) and an aqueous medium, in which the polyisocyanate compound (J) is a reaction product between polyisocyanate compound (I) having a functional group (g) which is one or more kind of group selected from the carboxyl group, the carboxylate anion group and the hydroxyl group and an isocyanate blocking agent (E).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体に関する。   The present invention relates to a polyurethane resin composition aqueous dispersion.

ポリウレタン樹脂は優れた柔軟性、密着性、耐薬品性、皮膜強度、耐摩耗性を有することから、従来、塗料、接着剤、繊維加工処理剤、紙処理剤及びインキ等に使用されてきた。密着性向上の観点から、ウレタン樹脂組成にブロックイソシアネート基を導入する方法が提案されており、金属、繊維、紙といった材料表面に水酸基等の活性水素基を持つ基材との密着性向上に使用されている。
ポリウレタン樹脂水性分散体にブロックイソシアネート基を導入する方法としては、例えば、イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂を合成し、末端イソシアネート基をブロック化した後に乳化分散させたポリウレタン樹脂水性分散体が開示されている(特許文献1〜3参照)。しかしながら、特許文献1に記載のポリウレタン樹脂水性分散体は末端にブロックイソシアネート基を導入しているため、密着性向上を狙ってブロックイソシアネート基含量を上げるとウレタン樹脂の分子量が低下し、皮膜強度の低下が顕著となり、密着性と皮膜強度の両立が困難であるという問題があった
また、密着性と皮膜強度を両立する方法として、高架橋性のポリウレタン樹脂水性分散体の粒子にノニオン性極性基を有するブロックイソシアネート化合物を内包させたポリウレタン樹脂組成物水性分散体が開示されている(特許文献4参照)。特許文献4のようなポリウレタン樹脂とブロックイソシアネート化合物を含む樹脂組成物において、基材との密着性や皮膜強度を十分に発現するためには、加熱による脱ブロック化で生じたイソシアネート基が基材に存在する活性水素基と反応すると共に、ポリウレタン樹脂に存在する活性水素基とも反応する必要がある。しかしながら、特許文献4に記載のポリウレタン樹脂組成物水性分散体は、イソシアネート基と反応しうる活性水素基として、ウレタン基、ウレア基といった、反応性の低い活性水素基のみしか存在しておらず、特に低温の焼き付け条件では基材との密着性や皮膜強度が不十分となるという問題があった。
Polyurethane resins have been conventionally used in paints, adhesives, fiber processing agents, paper processing agents, inks and the like because they have excellent flexibility, adhesion, chemical resistance, film strength and abrasion resistance. From the viewpoint of improving adhesion, a method of introducing a blocked isocyanate group into a urethane resin composition has been proposed, and is used to improve adhesion to a substrate having active hydrogen groups such as hydroxyl groups on the surface of materials such as metals, fibers, and paper. It is done.
As a method of introducing a block isocyanate group into a polyurethane resin aqueous dispersion, for example, a polyurethane resin aqueous dispersion is disclosed, which is prepared by synthesizing a polyurethane resin having an isocyanate group terminal, blocking the terminal isocyanate group and then emulsifying and dispersing it. (Refer patent documents 1-3). However, since the polyurethane resin aqueous dispersion described in Patent Document 1 introduces a block isocyanate group at the end, if the content of the block isocyanate group is increased to improve the adhesion, the molecular weight of the urethane resin decreases and the film strength There is a problem that the decrease is remarkable, and it is difficult to achieve both adhesion and film strength. Also, as a method for achieving both adhesion and film strength, the particles of the highly crosslinkable polyurethane resin aqueous dispersion have nonionic polar groups. The polyurethane resin composition aqueous dispersion which included the block isocyanate compound which it has is disclosed (refer patent document 4). In a resin composition containing a polyurethane resin and a block isocyanate compound as described in Patent Document 4, in order to sufficiently develop the adhesion to the substrate and the film strength, the isocyanate group generated by the deblocking by heating is a substrate It is necessary to react with the active hydrogen groups present in the polyurethane resin and also with the active hydrogen groups present in the polyurethane resin. However, the polyurethane resin composition aqueous dispersion described in Patent Document 4 has only an active hydrogen group having low reactivity such as a urethane group and a urea group as an active hydrogen group capable of reacting with an isocyanate group. In particular, there has been a problem that the adhesion to the substrate and the film strength become insufficient under low temperature baking conditions.

国際公開WO2010−098316号公報International Publication WO 2010-098316 国際公開WO2010−098317号公報International Publication WO 2010-098317 国際公開WO2010−098318号公報International Publication WO 2010-098318 特許第5170499号公報Patent No. 5170499 gazette

本発明の目的は、基材との密着性と皮膜強度に優れるポリウレタン樹脂組成物水性分散体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polyurethane resin composition aqueous dispersion which is excellent in adhesion to a substrate and film strength.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、カルボキシル基、カルボキシレートアニオン基及び水酸基から選ばれる1種以上の官能基(f) を有するポリウレタン樹脂(U)、カルボジイミド基(t1)、オキサゾリン基(t2)、エポキシ基(t3)及びシラノール基(t4)から選ばれる1種以上の官能基を分子内に2個以上有する架橋剤(T)、ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)及び水性媒体を含有するポリウレタン樹脂組成物水性分散体であって、ポリイソシアネート化合物(J)が及びカルボキシル基、カルボキシレートアニオン基及び水酸基から選ばれる1種以上の基である官能基(g)を有するポリイソシアネート化合物(I)とイソシアネートブロック化剤(E)との反応物であるポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q);該ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q)、顔料、及び保湿安定助剤を含有するインクジェットインク(L)である。
The present inventors arrived at the present invention as a result of intensive studies to achieve the above object.
That is, the present invention provides a polyurethane resin (U) having at least one functional group (f) selected from a carboxyl group, a carboxylate anion group and a hydroxyl group, a carbodiimide group (t1), an oxazoline group (t2) and an epoxy group (t3). A polyurethane resin composition aqueous dispersion containing a crosslinking agent (T) having two or more functional groups of at least 2 selected from the group consisting of silanol groups (t4) and a blocked polyisocyanate compound (J) and an aqueous medium Polyisocyanate Compound (I) and Isocyanate Blocking Agent Having a Functional Group (g) and a Polyisocyanate Compound (J) and at least one Group of a Carboxyl Group, a Carboxylate Anion Group, and a Hydroxyl Group Polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q) which is a reaction product with (E); the polyurethane It is an inkjet ink (L) containing a resin composition aqueous dispersion (Q), a pigment, and a moisturizing stabilization aid.

本発明のポリウレタン樹脂組成物水性分散体の乾燥皮膜は、優れた基材との密着性と皮膜強度を有する。   The dry film of the polyurethane resin composition aqueous dispersion of the present invention has excellent adhesion to a substrate and film strength.

<ポリウレタン樹脂(U)>
本発明における架橋剤(T)中のカルボジイミド基(t1)、オキサゾリン基(t2)、エポキシ基(t3)、シラノール基(t4)と反応性を有する官能基(f)としては、カルボキシル基及び/又はカルボキシレートアニオン基(f1)、及び水酸基(f2)が挙げられる。
(f1)の場合、(f1)を有するポリウレタン樹脂(U)は、その構成単量体としてカルボキシル基及び/又はカルボキシレートアニオン基(f1)と2個の活性水素原子を含有する化合物(c)を有するポリウレタン樹脂(U)が挙げられる。
<Polyurethane resin (U)>
As the functional group (f) having reactivity with the carbodiimide group (t1), the oxazoline group (t2), the epoxy group (t3) and the silanol group (t4) in the crosslinking agent (T) in the present invention, carboxyl group and / Or carboxylate anion groups (f1) and hydroxyl groups (f2).
In the case of (f1), the polyurethane resin (U) having (f1) is a compound (c) containing a carboxyl group and / or a carboxylate anion group (f1) and two active hydrogen atoms as its constituent monomer And polyurethane resins (U) having

(f1)と2個の活性水素原子を含有する化合物(c)としては、例えばカルボキシル基を含有し、炭素数が2〜10の化合物[ジアルキロールアルカン酸(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、2,2−ジメチロールヘプタン酸及び2,2−ジメチロールオクタン酸)、酒石酸及びアミノ酸(例えばグリシン、アラニン及びバリン)等]等並びにこれらの化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。   As the compound (c) containing (f1) and two active hydrogen atoms, for example, a compound having a carboxyl group and having 2 to 10 carbon atoms [dialkylolalkanoic acid (for example, 2,2-dimethylolpropionyl Acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolheptanoic acid and 2,2-dimethyloloctanoic acid), tartaric acid and amino acids (eg, glycine, alanine and valine), etc. and the like; The salt neutralized with a Japanese chemical agent is mentioned.

(c)の塩に用いられる中和剤としては、例えばアンモニア、炭素数1〜20のアミン化合物又はアルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等)が挙げられる。
炭素数1〜20のアミン化合物としては、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン及びモノエタノールアミン等の1級アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン、メチルプロパノールアミン等の2級アミン並びにトリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルモノエタノールアミン及びトリエタノールアミン等の3級アミンが挙げられる。
As a neutralizing agent used for the salt of (c), ammonia, a C1-C20 amine compound, or alkali metal hydroxides (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide etc.) are mentioned, for example.
Examples of the amine compound having 1 to 20 carbon atoms include primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine and monoethanolamine, dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, diethanolamine and diisopropanolamine, and secondary ones such as methylpropanolamine Examples thereof include amines and tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, dimethylmonoethanolamine and triethanolamine.

(c)の塩に用いられる中和剤は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The neutralizing agent used for the salt of (c) may use only 1 type, and may use 2 or more types together.

(c)の塩に用いられる中和剤としては、生成するポリウレタン樹脂組成物水性分散体の乾燥性及び得られる皮膜の耐水性の観点から、25℃における蒸気圧が高い化合物が好適である。このような観点から、(c1)の塩に用いられる中和剤としては、アンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン及びジメチルエチルアミンが好ましい。   As the neutralizing agent used for the salt of (c), a compound having a high vapor pressure at 25 ° C. is preferable from the viewpoint of the drying property of the resulting polyurethane resin composition aqueous dispersion and the water resistance of the resulting film. From such a point of view, ammonia, monomethylamine, monoethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine and dimethylethylamine are preferable as the neutralizing agent used for the salt of (c1).

(c)の内、得られる皮膜の樹脂物性及びポリウレタン樹脂組成物水性分散体の分散安定性の観点から好ましいのは、2,2−ジメチロールプロピオン酸及び2,2−ジメチロールブタン酸及びその塩であり、更に好ましいのは2,2−ジメチロールプロピオン酸及び2,2−ジメチロールブタン酸のアンモニア又は炭素数1〜20のアミン化合物による中和塩である。   Among the components (c), preferred are 2,2-dimethylol propionic acid and 2,2-dimethylol butanoic acid and their compounds from the viewpoint of the resin physical properties of the obtained film and the dispersion stability of the polyurethane resin composition aqueous dispersion. It is a salt, more preferably a neutralized salt of 2,2-dimethylol propionic acid and 2,2-dimethylol butanoic acid with ammonia or an amine compound having 1 to 20 carbon atoms.

(c)に用いられる中和剤は、ウレタン化反応前、ウレタン化反応中、ウレタン化反応後、水分散工程前、水分散工程中又は水分散後のいずれの時期に添加しても良いが、ウレタン樹脂の安定性及び水性分散体の安定性の観点から、水分散工程前又は水分散工程中に添加することが好ましい。また、脱溶剤時に揮発した中和剤を脱溶剤後に追添加しても良く、追添加する中和剤種は上記記載のものから自由に選択することができる。 The neutralizing agent used in (c) may be added at any time before the urethanization reaction, during the urethanization reaction, after the urethanization reaction, before the water dispersion step, during the water dispersion step, or after the water dispersion. From the viewpoint of the stability of the urethane resin and the stability of the aqueous dispersion, it is preferable to add it before the aqueous dispersion step or during the aqueous dispersion step. Further, the neutralizing agent volatilized at the time of solvent removal may be additionally added after solvent removal, and the neutralizing agent species to be additionally added can be freely selected from those described above.

(c)の使用量は、(U)中の親水性基の含有量が、(U)の重量に基づいて、好まし
くは0.10〜1.2mmol/g、より好ましくは0.10〜1.1mmol/g、更に好ましくは0.10〜1.0mmol/gとなるよう調節する。
The amount of (c) used is preferably such that the content of the hydrophilic group in (U) is 0.10 to 1.2 mmol / g, more preferably 0.10 to 1 based on the weight of (U). It is adjusted to be 1 mmol / g, more preferably 0.10 to 1.0 mmol / g.

(f2)の場合、(f2)を有するポリウレタン樹脂(U)は、その合成反応時に反応停止剤としてモノ又はジアルカノールアミンを使用して得られるポリウレタン樹脂(U)が挙げられる。
モノ又はジアルカノールアミンとしてはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等が挙げられる。
In the case of (f2), examples of the polyurethane resin (U) having (f2) include polyurethane resins (U) obtained by using mono- or dialkanolamine as a reaction terminator in the synthesis reaction.
The mono- or dialkanolamines include monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine.

ポリウレタン樹脂(U)としては架橋剤(T)と反応性を有する官能基(f)を有する以外は、特に限定されないが、例えば活性水素成分(A)とポリイソシアネート(B)から成り、活性水素成分(A)はポリオール(a)、親水性基と2個の活性水素原子を含有する化合物(c0)、鎖伸長剤(d)を構成単量体とするポリウレタン樹脂が好ましい。   The polyurethane resin (U) is not particularly limited as long as it has a functional group (f) having reactivity with the crosslinker (T), and it comprises, for example, an active hydrogen component (A) and a polyisocyanate (B). The component (A) is preferably a polyurethane resin having a polyol (a), a compound (c0) containing a hydrophilic group and two active hydrogen atoms, and a chain extender (d) as a constituent monomer.

ポリオール(a)としては数平均分子量(以下、Mnと略記)300以上のポリオール(a1)、及びMn300未満の低分子ポリオール(a2)が挙げられる。
尚、本発明におけるポリオールのMnはポリエチレングリコールを標準としてゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるものである。但し、低分子ポリオールのMnは化学式からの計算値である。
Examples of the polyol (a) include polyols (a1) having a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of 300 or more, and low molecular polyols (a2) having a Mn of less than 300.
The Mn of the polyol in the present invention is measured by gel permeation chromatography (GPC) using polyethylene glycol as a standard. However, Mn of the low molecular weight polyol is a calculated value from a chemical formula.

ポリオール(a)は以下に記載のものの内、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Polyol (a) may use only 1 type among what is described below, and may use 2 or more types together.

Mn300以上のポリオール(a1)としては、ポリエーテルポリオール(a11)及びポリエステルポリオール(a12)等が挙げられる。   Examples of the polyol (a1) having a Mn of 300 or more include a polyether polyol (a11) and a polyester polyol (a12).

ポリエーテルポリオール(a11)としては、脂肪族ポリエーテルポリオール及び芳香族環含有ポリエーテルポリオールが挙げられる。   As polyether polyol (a11), aliphatic polyether polyol and aromatic ring containing polyether polyol are mentioned.

脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリオキシアルキレンポリオール[ポリエチレングリコール(以下、PEGと略記)等]、ポリオキシプロピレンポリオール[ポリプロピレングリコール等]、ポリオキシエチレン/プロピレンポリオール及び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 aliphatic polyether polyols include polyoxyalkylene polyols [polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG) and the like], polyoxypropylene polyols [polypropylene glycol and the like], polyoxyethylene / propylene polyol, polytetramethylene ether glycol and the like. It can be mentioned.

脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、PTMG1000[Mn=1,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、三菱化学(株)製]、PTMG2000[Mn=2,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、三菱化学(株)製]、PTMG3000[Mn=3,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、三菱化学(株)製]、PTGL2000[Mn=2,000の変性ポリ(オキシテトラメチレン)グリ
コール、保土谷化学工業(株)製]、PTGL3000[Mn=3,000の変性ポリ(
オキシテトラメチレン)グリコール、保土谷化学工業(株)製]、及びサンニックスジオールGP−3000[Mn=3,000のポリプロピレンエーテルトリオール、三洋化成工業(株)製]等が挙げられる。
As an aliphatic polyether polyol, PTMG 1000 [poly (oxytetramethylene) glycol of Mn = 1,000, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.], PTMG 2000 [poly (oxytetramethylene) glycol of Mn = 2,000, Mitsubishi Chemical Co., Ltd. product, PTMG 3000 [Mn (= 3,000 poly (oxytetramethylene) glycol), Mitsubishi Chemical Co., Ltd. product], PTGL 2000 (Mn = 2,000 modified poly (oxy tetramethylene) glycol, Hodogaya Chemical Manufactured by Kogyo Co., Ltd., PTGL 3000 [Mn = 3,000 modified poly (
And oxytetramethylene) glycol, Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., and Sannics diol GP-3000 (polypropylene ether triol having Mn = 3,000, Sanyo Chemical Industries, Ltd., etc.).

芳香族ポリエーテルポリオールとしては、例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド(以下、EOと略記)付加物[ビスフェノールAのEO2モル付加物、ビスフェノールAのEO4モル付加物、ビスフェノールAのEO6モル付加物、ビスフェノールAのEO8モル付加物、ビスフェノールAのEO10モル付加物及びビスフェノールAのEO20モル付加物等]及びビスフェノールAのプロピレンオキサイド(以下、POと略記)付加物[ビスフェノールAのPO2モル付加物、ビスフェノールAのPO3モル付加物、ビスフェノールAのPO5モル付加物等]等のビスフェノール骨格を有するポリオール並びにレゾルシンのEO又はPO付加物等が挙げられる。   Examples of aromatic polyether polyols include ethylene oxide of bisphenol A (hereinafter abbreviated as EO) adduct [EO 2 molar adduct of bisphenol A, EO 4 molar adduct of bisphenol A, 6 mol EO of bisphenol A, bisphenol A EO 8 molar adduct of bisphenol A, EO 10 molar adduct of bisphenol A, EO 20 molar adduct of bisphenol A, etc. and propylene oxide of bisphenol A (hereinafter abbreviated as PO) adduct [PO2 molar adduct of bisphenol A, bisphenol A Examples of the polyol having a bisphenol skeleton such as PO 3 mole adduct, PO 5 mole adduct of bisphenol A, etc., and EO or PO adduct of resorcin and the like.

(a11)のMnは、ポリウレタン樹脂(U)の機械物性の観点から、好ましくは300以上、より好ましくは300〜10,000、更に好ましくは300〜6,000である。   Mn of (a11) is preferably 300 or more, more preferably 300 to 10,000, and still more preferably 300 to 6,000, from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane resin (U).

ポリエステルポリオール(a12)としては、縮合型ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール及びヒマシ油系ポリオール等が挙げられる。   As polyester polyol (a12), condensation type polyester polyol, polylactone polyol, polycarbonate polyol, castor oil type polyol etc. are mentioned.

縮合型ポリエステルポリオールは、低分子量(Mn300未満)多価アルコールと炭素数2〜10の多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とのポリエステルポリオールである。
低分子量多価アルコールとしては、Mn300未満の2価〜8価又はそれ以上の脂肪族多価アルコール及びMn300未満の2価〜8価又はそれ以上のフェノールのアルキレンオキサイド(EO、PO、1,2−、1,3−、2,3−又は1,4−ブチレンオキサイド等を表し、以下AOと略記)低モル付加物が使用できる。
縮合型ポリエステルポリオールに使用できる低分子量多価アルコールの内好ましいのは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサングリコール、ビスフェノールAのEO又はPO低モル付加物及びこれらの併用である。
The condensation type polyester polyol is a polyester polyol of a low molecular weight (less than Mn 300) polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms or an ester-forming derivative thereof.
As low molecular weight polyhydric alcohols, dihydric to octahydric or higher aliphatic polyhydric alcohols having an Mn of less than 300 and alkylene oxides of dihydric to octavalent or more phenols having an Mn of less than 300 (EO, PO, 1, 2 -, 1,3-, 2,3- or 1,4-butylene oxide and the like, hereinafter abbreviated as AO) low molar adduct can be used.
Among the low molecular weight polyhydric alcohols that can be used for condensation type polyester polyols, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexane glycol, bisphenol A with low EO or PO molar ratio is preferable. Adducts and combinations of these.

縮合型ポリエステルポリオールに使用できる炭素数2〜10の多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としては、脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フマル酸及びマレイン酸等)、脂環式ジカルボン酸(ダイマー酸等)、芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸及びフタル酸等)、3価又はそれ以上のポリカルボン酸(トリメリット酸及びピロメリット酸等)、これらの無水物(無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及び無水トリメリット酸等)、これらの酸ハロゲン化物(アジピン酸ジクロライド等)、これらの低分子量アルキルエステル(コハク酸ジメチル及びフタル酸ジメチル等)並びこれらの併用が挙げられる。   Aliphatic dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, etc.) as the C2-C10 polyvalent carboxylic acid or its ester-forming derivative that can be used for condensation type polyester polyol Alicyclic dicarboxylic acids (such as dimer acid), aromatic dicarboxylic acids (such as terephthalic acid, isophthalic acid and phthalic acid), trivalent or higher polycarboxylic acids (such as trimellitic acid and pyromellitic acid), and the like Anhydrides (succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride and trimellitic anhydride etc.), acid halides thereof (such as adipic acid dichloride), low molecular weight alkyl esters thereof (such as dimethyl succinate and dimethyl phthalate) And combinations thereof.

縮合型ポリエステルポリオールの具体例としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリヘキサメチレンテレフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペートジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール、ポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレートジオール、ポリブチレンセバケートジオール及びポリネオペンチルテレフタレートジオール等が挙げられる。   Specific examples of the condensation type polyester polyol include polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate diol, polyhexamethylene terephthalate diol, polyneopentyl adipate diol, polyethylene propylene adipate diol, polyethylene Butylene adipate diol, polybutylene hexamethylene adipate diol, polydiethylene adipate diol, poly (polytetramethylene ether) adipate diol, poly (3-methyl pentylene adipate) diol, polyethylene azelate diol, polyethylene sebacate diol, polybutylene azet And polybutylene sebacate diol and poly Oh pliers Rutere terephthalate diol.

縮合型ポリエステルポリオールの市販品としては、サンエスター2610[Mn=1,000のポリエチレンアジペートジオール、三洋化成工業(株)製]、サンエスター4620[Mn=2,000のポリテトラメチレンアジペートジオール]、サンエスター2620[Mn=2,000のポリエチレンアジペートジオール、三洋化成工業(株)製]、クラレポリオールP−2010[Mn=2,000のポリ−3−メチル−1,5−ペンタ
ンアジペートジオール]、クラレポリオールP−3010[Mn=3,000のポリ−3−メチル−1,5−ペンタンアジペートジオール]及びクラレポリオールP−6010[Mn=6,000のポリ−3−メチル−1,5−ペンタンアジペートジオール]等が挙げられる。
As commercial products of condensation type polyester polyols, San Estor 2610 [polyethylene adipate diol of Mn = 1,000, Sanyo Chemical Industries, Ltd. product], San Esther 4620 [polytetramethylene adipate diol of Mn = 2,000], Sun Esther 2620 [polyethylene adipate diol of Mn = 2,000, Sanyo Chemical Industries, Ltd.], Kuraray polyol P-2010 [poly-3-methyl-1,5-pentane adipate diol of Mn = 2,000], Kuraray polyol P-3010 [poly-3-methyl-1,5-pentane adipate diol of Mn = 3,000] and Kuraray polyol P-6010 [poly-3-methyl-1,5-pentane of Mn = 6,000] Adipate diol] and the like.

ポリラクトンポリオールは、上記低分子量多価アルコールへのラクトンの重付加物であり、ラクトンとしては、炭素数4〜12のラクトン(例えばγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン及びε−カプロラクトン)等が挙げられる。
ポリラクトンポリオールの具体例としては、例えばポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール及びポリカプロラクトントリオール等が挙げられる。
Polylactone polyols are polyadducts of lactones to the above low molecular weight polyhydric alcohols, and examples of lactones include lactones having 4 to 12 carbon atoms (for example, γ-butyrolactone, γ-valerolactone and ε-caprolactone), etc. Be
Specific examples of the polylactone polyol include, for example, polycaprolactone diol, polyvalerolactone diol, and polycaprolactone triol.

ポリカーボネートポリオールとしては、上記低分子量多価アルコールと、低分子カーボネート化合物(例えば、アルキル基の炭素数1〜6のジアルキルカーボネート、炭素数2〜6のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート及び炭素数6〜9のアリール基を有するジアリールカーボネート)とを、脱アルコール反応させながら縮合させることによって製造されるポリカーボネートポリオール等が挙げられる。低分子量多価アルコール及びアルキレンカーボネートはそれぞれ2種以上併用してもよい。   As the polycarbonate polyol, the above-mentioned low molecular weight polyhydric alcohol, low molecular weight carbonate compound (for example, dialkyl carbonate having 1 to 6 carbon atoms of alkyl group, alkylene carbonate having alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and 6 to 9 carbon atoms And the like. Polycarbonate polyols and the like produced by condensation with dearylation reaction with an aryl group of The low molecular weight polyhydric alcohol and the alkylene carbonate may be used in combination of two or more.

ポリカーボネートポリオールの具体例としては、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、3−メチル−5−ペンタン−カーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオール及びポリ(テトラメチレン/ヘキサメチレン)カーボネートジオール(例えば1,4−ブタンジオールと1,6−ヘキサンジオールをジアルキルカーボネートと脱アルコール反応させながら縮合させて得られるジオール)等が挙げられる。   Specific examples of polycarbonate polyols include polyhexamethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, 3-methyl-5-pentane-carbonate diol, polytetramethylene carbonate diol and poly (tetramethylene / hexamethylene) carbonate diol (eg 1) Diol obtained by condensing 2,4-butanediol and 1,6-hexanediol in a dealcoholation reaction with dialkyl carbonate, and the like.

ポリカーボネートポリオールの市販品としては、ニッポラン980R[Mn=2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール、日本ポリウレタン工業(株)製]、クラレポリオールC−3090[Mn=3,000のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール]、及びT4672[Mn=2,000のポリ(テトラメチレン/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、旭化成ケミカルズ(株)製]等が挙げられる。   Commercially available polycarbonate polyols include NIPPORAN 980R [Mn = 2,000 polyhexamethylene carbonate diol, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.], KURARAY polyol C-3090 [Mn = 3,000 poly (3-methyl-)]. 5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol], and T4672 [poly (tetramethylene / hexamethylene) carbonate diol of Mn = 2,000, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd. product] etc. are mentioned.

ヒマシ油系ポリオールには、ヒマシ油、及びポリオール又はAOで変性された変性ヒマシ油が含まれる。変性ヒマシ油はヒマシ油とポリオールとのエステル交換及び/又はAO付加により製造できる。ヒマシ油系ポリオールとしては、ヒマシ油、トリメチロールプロパン変性ヒマシ油、ペンタエリスリトール変性ヒマシ油、ヒマシ油のEO(4〜30モル)付加物等が挙げられる。   Castor oil-based polyols include castor oil and modified castor oil modified with a polyol or AO. Modified castor oil can be produced by transesterification of castor oil with polyols and / or AO addition. Examples of castor oil-based polyols include castor oil, trimethylolpropane-modified castor oil, pentaerythritol-modified castor oil, EO (4 to 30 mol) adducts of castor oil, and the like.

ポリエステルポリオール(a12)の内好ましいのは、縮合型ポリエステルポリオール及びポリラクトンポリオールである。   Among the polyester polyols (a12), preferred are condensation type polyester polyols and polylactone polyols.

Mn300未満の低分子ポリオール(a2)としては、脂肪族2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及びこれらのEO及び/又はPO付加物等)、脂肪族3価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン及びこれらのEO及び/又はPO付加物等)及び4価以上の脂肪族アルコール(ペンタエリスルトール、ソルビトール及びこれらのEO及び/又はPO付加物等)が挙げられる。(a2)の内、耐水性、耐熱黄変性の観点から好ましいのは、2〜3価の脂肪族アルコールであり、脂肪族3価アルコールはポリウレタン樹脂粒子中に架橋構造を形成させることが出来、ウレタン皮膜の耐水性、及び耐薬品性向上という効果を得ることが出来る点で好ましい。脂肪族2価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,6−ヘキサンジオールが特に好ましく、脂肪族3価アルコールとしては、トリメチロールプロパンが特に好ましい。   Examples of low molecular weight polyols (a2) having an Mn of less than 300 include aliphatic dihydric alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1 , 8-octanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and their EO and / or PO adducts etc., aliphatic trihydric alcohols (glycerin, trimethylolpropane and these EO and / or PO adducts etc), and Examples thereof include aliphatic alcohols having 4 or more valences such as pentaerythritol, sorbitol and their EO and / or PO adducts. Among (a2), preferred is a divalent to trivalent aliphatic alcohol from the viewpoint of water resistance and thermal yellowing resistance, and an aliphatic trihydric alcohol can form a crosslinked structure in polyurethane resin particles, It is preferable at the point which can acquire the effect of the water resistance of a urethane membrane, and chemical-resistance improvement. As the aliphatic dihydric alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol and 1,6-hexanediol are particularly preferable, and as the aliphatic trihydric alcohol, trimethylolpropane is particularly preferable.

親水性基と2個の活性水素原子を含有する化合物(c0)としては、アニオン性基と活性水素原子を含有する化合物(c01)及びカチオン性基と活性水素原子を含有する化合物(c02)が挙げられる。
(c01)としては、例えばアニオン性基としてカルボキシル基を含有し、炭素数が2〜10の化合物[ジアルキロールアルカン酸(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、2,2−ジメチロールヘプタン酸及び2,2−ジメチロールオクタン酸)、酒石酸及びアミノ酸(例えばグリシン、アラニン及びバリン)等]、アニオン性基としてスルホン酸基を含有し、炭素数が2〜16の化合物[3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸及びスルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル等]、アニオン性基としてスルファミン酸基を含有し、炭素数が2〜10の化合物[N,N−ビス(2−ヒドロキシルエチル)スルファミン酸等]等並びにこれらの化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。
As a compound (c0) containing a hydrophilic group and two active hydrogen atoms, a compound (c01) containing an anionic group and an active hydrogen atom and a compound (c02) containing a cationic group and an active hydrogen atom It can be mentioned.
As (c01), for example, a compound having a carboxyl group as an anionic group and having a carbon number of 2 to 10 [dialkylolalkanoic acid (for example, 2,2-dimethylol propionic acid, 2,2-dimethylol butanoic acid , 2,2-dimethylol heptanoic acid and 2,2-dimethylol octanoic acid), tartaric acid and amino acids (eg, glycine, alanine and valine etc.), sulfonic acid group as an anionic group, and having 2 to 2 carbon atoms 16 compounds [3- (2,3-dihydroxypropoxy) -1-propanesulfonic acid and sulfoisophthalic acid di (ethylene glycol) ester etc.], containing a sulfamic acid group as an anionic group, having 2 to 10 carbon atoms Compounds [N, N-bis (2-hydroxyethyl) sulfamic acid etc.] etc. and these compounds as neutralizing agents It includes the sum salt.

カチオン性基と活性水素原子を含有する化合物(c02)としては、例えばカチオン性基として3級アミノ基を有し、活性水素原子として水酸基を有する化合物、炭素数1〜20の3級アミノ基含有ジオール[N−アルキルジアルカノールアミン(例えばN−メチルジエタノールアミン、N−プロピルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン及びN−メチルジプロパノールアミン)及びN,N−ジアルキルモノアルカノールアミン(例えばN,N−ジメチルエタノールアミン)等]等の化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。   As a compound (c02) containing a cationic group and an active hydrogen atom, for example, a compound having a tertiary amino group as a cationic group and having a hydroxyl group as an active hydrogen atom, a tertiary amino group-containing one to 20 carbon atoms Diol [N-alkyldialkanolamines (eg N-methyldiethanolamine, N-propyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine and N-methyldipropanolamine) and N, N-dialkylmonoalkanolamines (eg N, N-dimethylethanolamine) And the like] and salts obtained by neutralizing the compound with a neutralizing agent.

ポリイソシアネート(B)としては、従来ポリウレタン樹脂製造に使用されているものが使用できる。ポリイソシアネート(B)としては、2〜3個又はそれ以上のイソシアネート基を有する炭素数6〜20(イソシアネート基中の炭素を除く、以下同様)の芳香族ポリイソシアネート(b1)、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート(b2)、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート(b3)、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)及び(b1)〜(b4)の誘導体(例えばイソシアヌレート化物)が挙げられる。   As a polyisocyanate (B), what is conventionally used for polyurethane resin manufacture can be used. As the polyisocyanate (B), an aromatic polyisocyanate (b1) having 6 to 20 carbon atoms having 2 to 3 or more isocyanate groups (excluding carbon in the isocyanate group, the same applies hereinafter), 2 to 2 carbon atoms 18 aliphatic polyisocyanates (b2), alicyclic polyisocyanates having 4 to 15 carbon atoms (b3), derivatives of aromatic aliphatic polyisocyanates having 8 to 15 carbon atoms (b4) and (b1) to (b4) ( For example, isocyanurate compounds can be mentioned.

炭素数6〜20の芳香族ポリイソシアネート(b1)としては、例えば1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−又は2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、クルードMDI等が挙げられる。   Examples of the aromatic polyisocyanate (b1) having 6 to 20 carbon atoms include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′- Or 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4' '-triphenylmethane triisocyanate, m- or p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, crude MDI, etc. It can be mentioned.

炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート(b2)としては、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、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−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等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate (b2) having 2 to 18 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2 -Isocyanatoethyl-2, 6-diisocyanatohexanoate etc. are mentioned.

炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート(b3)としては、例えばイソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the alicyclic polyisocyanate (b3) having 4 to 15 carbon atoms include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI) And bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate and the like.

炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)としては、例えばm−及び/又はp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。   As the aromatic aliphatic polyisocyanate (b4) having 8 to 15 carbon atoms, for example, m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI) Etc.

ポリイソシアネート(B)の内、得られる皮膜の機械的強度及び耐候性の観点から好ましいのは(b2)及び(b3)、更に好ましいのは(b3)、特に好ましいのはIPDI及び水添MDIである。   Among the polyisocyanates (B), preferred are (b2) and (b3), more preferred (b3), particularly preferred IPDI and hydrogenated MDI, from the viewpoint of mechanical strength and weatherability of the resulting coating is there.

鎖伸長剤(d)としては、Mn又は化学式量300未満の低分子ポリオール(a2)、水、炭素数2〜10のジアミン類(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、トルエンジアミン及びピペラジン)、炭素数2〜10のポリアルキレンポリアミン類(例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びテトラエチレンペンタミン)、ヒドラジン又はその誘導体(二塩基酸ジヒドラジド例えばアジピン酸ジヒドラジド等)、炭素数2〜30のポリエポキシ化合物(例えば、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等)及び炭素数2〜10のアミノアルコール類(例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール及びトリエタノールアミン)等が挙げられる。   As the chain extender (d), Mn or a low molecular weight polyol (a2) having a chemical formula weight of less than 300, water, diamines having 2 to 10 carbon atoms (eg ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, isophorone diamine, toluene diamine, Piperazine), C2-C10 polyalkylene polyamines (for example, diethylenetriamine, triethylenetetramine and tetraethylenepentamine), hydrazine or a derivative thereof (dibasic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide, etc.), C2-C30 poly Epoxy compounds (eg, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, etc.) and amino alcohols having 2 to 10 carbon atoms (eg, ethanolamine, diethanolamine, 2-amiles And the like.

本発明におけるポリウレタン樹脂(U)は、必要により反応停止剤を使用することができる。反応停止剤としては、炭素数1〜8のモノアルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、セロソルブ類及びカルビトール類等)、炭素数1〜10のモノアミン類(モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン及びモノオクチルアミン等のモノ又はジアルキルアミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等のモノ又はジアルカノールアミン等)が挙げられる。   The polyurethane resin (U) in the present invention can use a reaction terminator if necessary. As the reaction terminator, monoalcohols having 1 to 8 carbon atoms (methanol, ethanol, isopropanol, cellosolves, carbitols, etc.), monoamines having 1 to 10 carbon atoms (monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine, diamine) Mono- or dialkylamines such as butylamine and monooctylamine; mono- or dialkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine etc. may be mentioned.

本発明におけるポリウレタン樹脂(U)は、必要により酸化防止剤、着色防止剤、耐候安定剤、可塑剤及び離型剤等の添加剤を含有することができる。これらの添加剤の使用量は(U)の重量に基づいて好ましくは10重量%以下、更に好ましくは3重量%以下、特に好ましくは1重量%以下である。   The polyurethane resin (U) in the present invention can optionally contain additives such as an antioxidant, a coloring inhibitor, a weathering stabilizer, a plasticizer and a mold release agent. The amount of these additives used is preferably 10% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, particularly preferably 1% by weight or less, based on the weight of (U).

架橋剤(T)と反応性を有する官能基(f)は、上記の構成単量体のいずれかに必須で含まれ、焼き付け等の加熱乾燥工程で架橋剤(T)と反応し架橋体を形成する。
官能基(f)がカルボキシル基であるならば、架橋剤(T)はカルボキシル基と反応性を有するカルボジイミド基(t1)を分子中に2個以上有する含有する架橋剤(T1)や、オキサゾリン基(t2)を分子中に2個以上有する含有する架橋剤(T2)、エポキシ基(t3)を分子中に2個以上有する架橋剤(T3)等が選択される。
官能基(f)が水酸基であるならば、架橋剤(T)は水酸基と反応性を有するエポキシ基(t3)を分子中に2個以上有する架橋剤(T3)や、シラノール基(t4)を分子中に2個以上有する架橋剤(T4)等が選択される。
The functional group (f) having reactivity with the crosslinking agent (T) is essentially contained in any of the constituent monomers described above, and reacts with the crosslinking agent (T) in a heating and drying process such as baking to obtain a crosslinked product. Form.
When the functional group (f) is a carboxyl group, the crosslinking agent (T) contains a crosslinking agent (T1) having two or more carbodiimide groups (t1) having reactivity with carboxyl groups in the molecule, an oxazoline group A crosslinking agent (T2) containing two or more of (t2) in the molecule, a crosslinking agent (T3) having two or more epoxy groups (t3) in the molecule, and the like are selected.
When the functional group (f) is a hydroxyl group, the crosslinking agent (T) contains a crosslinking agent (T3) having two or more epoxy groups (t3) having reactivity with the hydroxyl group in the molecule, and a silanol group (t4). The crosslinking agent (T4) etc. which have 2 or more in a molecule | numerator are selected.

架橋剤(T)と官能基(f)が反応しうる加熱条件としては、50℃〜250℃の温度範囲が好ましく、0.5分〜120分の加熱時間の範囲が好ましい。 As a heating condition which a crosslinking agent (T) and a functional group (f) may react, the temperature range of 50 degreeC-250 degreeC is preferable, and the range of the heating time of 0.5 minutes-120 minutes is preferable.

ポリオール(a)、ポリイソシアネート(B)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)、鎖伸長剤(d)を適宜調整することにより、ポリウレタン樹脂(U)のウレタン基含量を所望の範囲とすることができる。
ウレタン基含量は得られる皮膜の機械的物性、破断伸度、密着性の観点から0.5〜3.0mmol/gが好ましく、更に好ましくは0.7〜2.5mmol/g、特に好ましくは0.9〜2.0mmol/gである。
ウレタン基含量は、窒素分析計によって定量されるN原子含量と1H−NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率及びアロハネート基及びビューレット基含量から算出する。
By appropriately adjusting the polyol (a), the polyisocyanate (B), the compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, and the chain extender (d), the urethane group content of the polyurethane resin (U) can be desired. It can be in the range of
The urethane group content is preferably 0.5 to 3.0 mmol / g, more preferably 0.7 to 2.5 mmol / g, particularly preferably 0 from the viewpoint of mechanical physical properties, elongation at break and adhesion of the obtained film. 9 to 2.0 mmol / g.
The urethane group content is calculated from the N atom content quantified by the nitrogen analyzer and the ratio of the urethane group to the urea group quantified by 1 H-NMR and the allophanate group and the biuret group content.

本発明において、ポリウレタン樹脂(U)中のウレア基含量は、造膜性並びに得られる皮膜の機械的物性、破断伸度、密着性の観点から、(U)の重量に基づいて1.5mmol/g以下であることが好ましく、更に好ましくは1.2mmol/g以下、特に好ましくは1.0mmol/g以下、とりわけ好ましくは0.8mmol/g以下である。   In the present invention, the urea group content in the polyurethane resin (U) is 1.5 mmol /% based on the weight of (U) from the viewpoints of film forming property and mechanical properties, elongation at break and adhesion of the obtained film. It is preferably at most g, more preferably at most 1.2 mmol / g, particularly preferably at most 1.0 mmol / g, particularly preferably at most 0.8 mmol / g.

ポリウレタン樹脂(U)中のウレア基含量を所望の範囲とするには、(U)の原料中のアミノ基含量、水分含量及びイソシアネート基含量を適宜調整すればよい。
ウレア基含量は窒素分析計によって定量されるN原子含量と1H−NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率及びアロハネート基及びビューレット基含量から算出する。
In order to make the urea group content in the polyurethane resin (U) into a desired range, the amino group content, the water content and the isocyanate group content in the raw material of (U) may be appropriately adjusted.
The urea group content is calculated from the N atom content quantified by a nitrogen analyzer and the ratio of urethane group to urea group quantified by 1 H-NMR and the allophanate group and burette group content.

本発明において、ポリウレタン樹脂(U)のMnは、5,000以上であり、得られる皮膜の機械物性、耐薬品性等の観点から、好ましくは5,000以上、更に好ましくは8,000以上、最も好ましくは10,000以上である。   In the present invention, the Mn of the polyurethane resin (U) is 5,000 or more, preferably 5,000 or more, more preferably 8,000 or more, from the viewpoints of mechanical properties, chemical resistance and the like of the obtained film. Most preferably, it is 10,000 or more.

ポリオール(a)、ポリイソシアネート(B)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)、鎖伸長剤(d)の量を適宜調整することにより、ポリウレタン樹脂(U)のMnを所望の範囲にすることができる。   By appropriately adjusting the amount of the polyol (a), the polyisocyanate (B), the compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, and the chain extender (d), the Mn of the polyurethane resin (U) can be desired. It can be in the range of

<ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)>
本発明における架橋剤(T)と反応性を有する官能基(g)としては、カルボキシル基及び/又はカルボキシレートアニオン基(g1)、及び水酸基(g2)が挙げられる。
ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)は、架橋剤(T)と反応性を有する官能基(g)を有するポリイソシアネート化合物(I)をブロック化剤(E)でブロックしたブロックポリイソシアネート化合物である。以下各成分について説明する。
<Blocked polyisocyanate compound (J)>
The functional group (g) having reactivity with the crosslinking agent (T) in the present invention includes a carboxyl group and / or a carboxylate anion group (g1), and a hydroxyl group (g2).
The blocked polyisocyanate compound (J) is a blocked polyisocyanate compound in which a polyisocyanate compound (I) having a functional group (g) having reactivity with a crosslinking agent (T) is blocked with a blocking agent (E). Each component will be described below.

架橋剤(T)と反応性を有する官能基(g)を有するポリイソシアネート化合物(I)としては、ポリイソシアネート(B)の一部に官能基(g)を導入したイソシアネート化合物(I1)および、活性水素成分(A)とポリイソシアネート(B)から成るイソシアネート基末端のプレポリマー(P1)の一部に官能基(g)を導入したイソシアネート化合物(I2)が挙げられる。(I1)、(I2)を単独で使用してもよいし、併用して使用してもよい。   As a polyisocyanate compound (I) having a functional group (g) having reactivity with a crosslinking agent (T), an isocyanate compound (I1) having a functional group (g) introduced to a part of the polyisocyanate (B), The isocyanate compound (I2) which introduce | transduced functional group (g) into a part of prepolymer (P1) of the isocyanate group terminal which consists of active hydrogen component (A) and polyisocyanate (B) is mentioned. (I1) and (I2) may be used alone or in combination.

ポリイソシアネート(B)あるいは、(P1)の一部に官能基(g)を導入する方法としては、以下の[1]、[2]の方法がある。
[1]官能基(g)を有し、かつイソシアネート基と反応性を有する活性水素基を有する化合物(X1)をポリイソシアネート(B)あるいは、(P1)のイソシアネート基の一部と反応させれば良い。
[2](P1)の構成成分であるポリオール(a)の一部に官能基(g)を有するポリオール(X2)を使用する。ポリオール(a)の一部とは下記官能基(g)の含有量となるような量である。
Examples of the method for introducing the functional group (g) to part of the polyisocyanate (B) or (P1) include the following methods [1] and [2].
[1] A compound (X1) having a functional group (g) and having an active hydrogen group having reactivity with an isocyanate group is reacted with a part of the isocyanate group of polyisocyanate (B) or (P1) Just do it.
[2] The polyol (X2) having a functional group (g) is used in part of the polyol (a) which is a component of (P1). A part of polyol (a) is an amount which becomes content of the following functional group (g).

官能基(g)がカルボキシル基及び/又はカルボキシレートアニオン基(g1)であるならば、(X1)としてグリコール酸等のヒドロキシ酸や、(X2)として前記カルボキシル基及び/又はカルボキシレートアニオン基(g1)と2個の活性水素原子を含有する化合物(c)が挙げられる。
官能基(g)が水酸基であるならば、(X1)として、前記ポリウレタン樹脂(U)の反応停止剤として例示したモノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等のモノ又はジアルカノールアミン類が挙げられる。
When the functional group (g) is a carboxyl group and / or a carboxylate anion group (g1), a hydroxy acid such as glycolic acid as (X1), or the carboxyl group and / or a carboxylate anion group as (X2) and compounds (c) containing g1) and two active hydrogen atoms.
When the functional group (g) is a hydroxyl group, examples of (X1) include mono- or dialkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine exemplified as the reaction terminator for the polyurethane resin (U). .

(X1)および(X2)はポリイソシアネート化合物(B)あるいは(P1)のイソシアネート基を一部ブロック化した後に反応させても良いし、(B)あるいは(P1)のイソシアネート基を一部ブロック化する前に反応させても良い。イソシアネート基の一部とは下記官能基(g)の含有量となるような量である。   (X1) and (X2) may be reacted after partially blocking the isocyanate group of the polyisocyanate compound (B) or (P1), or partially blocked the isocyanate group of (B) or (P1) You may make it react before doing. A part of isocyanate group is an amount which becomes content of the following functional group (g).

水酸基のように官能基(g)自体がイソシアネート基と反応性を有する官能基を(B)あるいは(P1)の一部に導入する場合には、(X1)として前記モノ又はジアルカノールアミン類のように、水酸基の他にも、水酸基よりイソシアネート基との反応性が高いアミノ基を分子中に有する化合物を使用すれば良い。
具体的に水酸基を(B)あるいは(P1)の一部に導入する導入する方法としては、(B)あるいは(P1)のイソシアネート基の一部をブロック化剤(e)でブロック化した後に、残存するイソシアネート基の全量を前記モノ又はジアルカノールアミン類のアミノ基と反応させる、又は、(B)あるいは(P1)のイソシアネート基の一部を前記モノ又はジアルカノールアミン類のアミノ基と反応させた後、直ちに残存するイソシアネート基の全量を水酸基よりも反応性の高い、アミノ基等を有するブロック化剤と反応させれば良い。イソシアネート基の一部とは下記官能基(g)の含有量となるような量である。
When a functional group (g) which itself has reactivity with an isocyanate group, such as a hydroxyl group, is introduced into a part of (B) or (P1), as (X1) Thus, in addition to the hydroxyl group, a compound having in the molecule an amino group having higher reactivity with the isocyanate group than the hydroxyl group may be used.
Specifically, as a method of introducing a hydroxyl group into a part of (B) or (P1), after blocking a part of the isocyanate group of (B) or (P1) with a blocking agent (e), The total amount of remaining isocyanate groups is reacted with the amino group of the mono- or dialkanolamines, or a part of the isocyanate group of (B) or (P1) is reacted with the amino group of the mono- or dialkanolamines After that, the entire amount of the remaining isocyanate group may be reacted with a blocking agent having an amino group or the like, which has higher reactivity than the hydroxyl group. A part of isocyanate group is an amount which becomes content of the following functional group (g).

(B)あるいは(P1)のイソシアネート基と前記モノ又はジアルカノールアミン類のアミノ基とさせる際の反応条件としては、20〜40℃の温度が好ましく、5分〜1時間の反応時間が好ましい。この反応温度及び反応時間であると、前記モノ又はジアルカノールアミン類の水酸基が(B)あるいは(P1)のイソシアネート基と反応しないので好ましい。   As reaction conditions at the time of making the isocyanate group of (B) or (P1) and the amino group of said mono or dialkanolamines, temperature of 20-40 degreeC is preferable, and reaction time of 5 minutes-1 hour is preferable. The reaction temperature and reaction time are preferable because the hydroxyl group of the mono- or dialkanolamines does not react with the isocyanate group of (B) or (P1).

官能基(g)を導入する際の反応温度としては、副反応抑制の観点から好ましくは20〜120℃、更に好ましくは40〜110℃である。反応時間は副反応抑制の観点から好ましくは0.5〜15時間、更に好ましくは0.5〜10時間である。   The reaction temperature for introducing the functional group (g) is preferably 20 to 120 ° C., more preferably 40 to 110 ° C. from the viewpoint of side reaction suppression. The reaction time is preferably 0.5 to 15 hours, more preferably 0.5 to 10 hours, from the viewpoint of side reaction suppression.

(I)のイソシアネート基の平均官能基数は好ましくは密着性の観点から2.0以上、より好ましくは2.5以上である。 The average number of functional groups of the isocyanate group of (I) is preferably 2.0 or more, more preferably 2.5 or more from the viewpoint of adhesion.

ポリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基含量は、(I)の重量に対するイソシアネート基(分子量42)の重量%として計算される。(I)のイソシアネート基含量は密着性の観点から、好ましくは2.0〜30.0重量%である。   The isocyanate group content of the polyisocyanate compound (I) is calculated as weight% of isocyanate group (molecular weight 42) with respect to the weight of (I). The isocyanate group content of (I) is preferably 2.0 to 30.0% by weight from the viewpoint of adhesion.

ポリイソシアネート化合物(I)中の官能基(g)の含有量は、ポリウレタン樹脂組成物の機械的物性、密着性、水性分散体の保存安定性の観点から、(I)の重量に基づいて0.15〜2.5mmol/gが好ましく、さらに好ましくは0.18〜2.2mmol/g、より好ましくは0.20〜2.0mmol/gである。   The content of the functional group (g) in the polyisocyanate compound (I) is 0 based on the weight of (I) from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane resin composition, adhesion, and storage stability of the aqueous dispersion. 15 to 2.5 mmol / g is preferable, more preferably 0.18 to 2.2 mmol / g, and more preferably 0.20 to 2.0 mmol / g.

イソシアネートブロック化剤(E)としては、炭素数2〜6のラクタム(例えばε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等)、炭素数1〜15のオキシム[例えばアセトオキシム、メチルエチルケトオキシム(MEKオキシム)、メチルイソブチルケトオキシム(MIBKオキシム)、シクロヘキサノンオキシム等]、炭素数2〜15の第二級アミン[例えば脂肪族アミン(ジメチルアミン、ジイソピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソブチルアミン等)、炭素数4〜15の脂環式アミン(メチルヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等)、芳香族アミン(アニリン、ジフェニルアミン等)]、炭素数6〜20のフェノールおよびアルキルフェノール[例えばフェノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、n−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール、ジイソプロピルフェノール、ジ−t−ブチルフェノール等]、環の構成単位としてイミノ基と窒素−炭素2重結合とを有する5員環化合物[例えばイミダゾール、2−メチルイミダゾール、ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、1,2,4−トリアゾール等]、イミン[例えばエチレンイミン、ポリエチレンイミン等]、活性メチレン含有化合物[例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジイソプロピル、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等]、特許公開2002−309217号公報及び特許公開2008−239890号公報に記載のブロック化剤、並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらの内、好ましいものは、炭素数1〜15のオキシム、炭素数2〜15の第二級アミン、環の構成単位としてイミノ基と窒素−炭素2重結合とを有する5員環化合物、活性メチレン含有化合物であり、更に好ましくはメチルエチルケトオキシム、ジイソプロピルアミン、3,5−ジメチルピラゾール、マロン酸ジエチル、である。   As the isocyanate blocking agent (E), lactams having 2 to 6 carbon atoms (eg, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, etc.), oximes having 1 to 15 carbon atoms [eg, acetoxime, methyl ethyl ketoxime (MEK) Oxime), methyl isobutyl ketoxime (MIBK oxime), cyclohexanone oxime, etc.], secondary amines having 2 to 15 carbon atoms [eg aliphatic amines (dimethylamine, diisopyramine, di-n-propylamine, diisobutylamine etc.), Alicyclic amines having 4 to 15 carbon atoms (methylhexylamine, dicyclohexylamine etc.), aromatic amines (aniline, diphenylamine etc.)], phenols having 6 to 20 carbon atoms and alkylphenols [eg phenol, cresol, ethylphenol, -Propylphenol, isopropylphenol, n-butylphenol, octylphenol, nonylphenol, xylenol, diisopropylphenol, di-t-butylphenol etc.], 5-membered ring compound having imino group and nitrogen-carbon double bond as a structural unit of the ring [ For example, imidazole, 2-methylimidazole, pyrazole, 3-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 1,2,4-triazole etc.], imine [eg ethyleneimine, polyethyleneimine etc.], active methylene containing compound [eg malone Acid dimethyl, diethyl malonate, diisopropyl malonate, acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate etc], as described in Patent Publication Nos. 2002-309217 and 2008-239890. Of blocking agents, as well as mixtures of two or more thereof. Among these, preferred are oximes having 1 to 15 carbon atoms, secondary amines having 2 to 15 carbon atoms, 5-membered cyclic compounds having an imino group as a structural unit of the ring and a nitrogen-carbon double bond, and activity It is a methylene-containing compound, more preferably methyl ethyl ketoxime, diisopropylamine, 3,5-dimethylpyrazole, diethyl malonate.

本発明におけるブロック化ポリイソシアネート化合物(J)は、イソシアネート化合物(I)とブロック化剤(E)を反応させて得られる。反応温度は、副反応抑制の観点から好ましくは20〜120℃、更に好ましくは40〜110℃である。反応時間は副反応抑制の観点から好ましくは0.5〜5時間、更に好ましくは0.5〜4時間である。   The blocked polyisocyanate compound (J) in the present invention is obtained by reacting the isocyanate compound (I) with the blocking agent (E). The reaction temperature is preferably 20 to 120 ° C., more preferably 40 to 110 ° C. from the viewpoint of side reaction suppression. The reaction time is preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 0.5 to 4 hours from the viewpoint of side reaction suppression.

ポリイソシアネート化合物(I2)における活性水素成分(A)とポリイソシアネート(B)のウレタン化反応を促進させるために公知のウレタン化触媒(オクチル酸錫及びビスマスオクチル酸塩等)を使用することも可能であり、反応触媒の使用量は、得られるブロック化ポリイソシアネート化合物(J)の重量に基づいて、好ましくは1%以下、より好ましくは0.001〜0.1%である。   It is also possible to use known urethanization catalysts (such as tin octylate and bismuth octylate) to accelerate the urethanization reaction between the active hydrogen component (A) and the polyisocyanate (B) in the polyisocyanate compound (I2) The amount of reaction catalyst used is preferably 1% or less, more preferably 0.001 to 0.1%, based on the weight of the resulting blocked polyisocyanate compound (J).

本発明のブロック化ポリイソシアネート化合物(J)は、その粘度調整を目的として、更に可塑剤及び/又は有機溶剤を含有することができる。   The blocked polyisocyanate compound (J) of the present invention can further contain a plasticizer and / or an organic solvent for the purpose of adjusting its viscosity.

可塑剤としては、芳香族カルボン酸エステル[ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジ−2−エチルヘキシルフタレート(DOP)、ジラウリルフタレ−ト、ジステアリルフタレート及びジイソノニルフタレート(DINP)等のフタル酸エステル等]、脂肪族カルボン酸エステル[メチルアセチルリシノレート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート(DOA)、ジ−2−エチルヘキシルセバケート(DOS)、アジピン酸−プロピレングリコールポリエステル及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレート等]、リン酸エステル[トリフェニルホスフェート及びトリクレジルホスフェート等]及びこれら2種以上の混合物が挙げられる。これらの内、(A)との相溶性の観点から好ましいのは芳香族カルボン酸エステル、更に好ましいのはDOP及びDINPである。   Examples of plasticizers include aromatic carboxylic acid esters [diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), phthalic acid such as dilauryl phthalate, distearyl phthalate and diisononyl phthalate (DINP) Esters, etc.], aliphatic carboxylic acid esters [methylacetylricinolate, di-2-ethylhexyl adipate (DOA), di-2-ethylhexyl sebacate (DOS), adipic acid-propylene glycol polyester and 2,2,4-trimethyl ester There may be mentioned 1,3--1,3-pentanediol diisobutyrate etc.], phosphoric esters [such as triphenyl phosphate and tricresyl phosphate] and mixtures of two or more of these. Among these, from the viewpoint of compatibility with (A), aromatic carboxylic acid esters are preferred, and DOP and DINP are more preferred.

有機溶剤としては、ケトン系溶剤(例えばアセトン及びメチルエチルケトン)、エステル系溶剤(例えば酢酸エチル、ニ塩基酸エステル(DBE))、エーテル系溶剤(例えばテトラヒドロフラン)、アミド系溶剤(例えばN,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチルピロリドン)、アルコール系溶剤(例えばイソプロピルアルコール)及び芳香族炭化水素系溶剤(例えばトルエン)等]を含有してもよい。   Organic solvents include ketone solvents (eg acetone and methyl ethyl ketone), ester solvents (eg ethyl acetate, dibasic acid ester (DBE)), ether solvents (eg tetrahydrofuran), amide solvents (eg N, N-dimethyl) Formamide and N-methylpyrrolidone), alcohol solvents (for example, isopropyl alcohol), and aromatic hydrocarbon solvents (for example, toluene) may be contained.

ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)のブロック化剤の解離温度を低下させて、低温硬化を速めるために、解離触媒(n)を使用してもよい。解離触媒(n)としては、金属触媒(n1)やアミン触媒(n2)が挙げられる。金属触媒(n1)やアミン触媒(n2)は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   A dissociation catalyst (n) may be used to lower the dissociation temperature of the blocking agent of the blocked polyisocyanate compound (J) to accelerate low temperature curing. The dissociation catalyst (n) includes a metal catalyst (n1) and an amine catalyst (n2). The metal catalyst (n1) and the amine catalyst (n2) may be used alone or in combination of two or more.

上記金属触媒(n1)としては、金属(M)と炭素の結合を有する有機金属化合物(n11)、該金属(M)との配位結合を有する金属錯体(n12)、および該金属(M)のカルボン酸塩(n13)からなる群より選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。   As the metal catalyst (n1), an organic metal compound (n11) having a bond of metal (M) and carbon, a metal complex (n12) having a coordinate bond with the metal (M), and the metal (M) 1 type, or 2 or more types selected from the group which consists of carboxylic acid salt of (n13) is mentioned.

上記有機金属化合物(n11)としてはジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ−2−エチルヘキサネート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジマレート、ジブチル錫ジオキサイド、ジオクチル錫オキサイド等の有機錫、チタン酸テトラ−n−ブチル、チタン酸テトライソプロピル等の有機チタン、有機ビスマス、有機鉛、有機ニッケル等が挙げられる。   Organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin di-2-ethylhexanate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dimethyltin dimaleate, dibutyltin dioxide, dioctyltin oxide and the like as the organic metal compound (n11) Organic titanium such as tetra-n-butyl acid and tetraisopropyl titanate, organic bismuth, organic lead, organic nickel and the like can be mentioned.

上記金属錯体(n12)としては、金属(M)のアセチルアセトナート塩等であり、例えば、錫アセチルアセトナート、ビスマスアセチルアセトナート、チタンアセチルアセトナート、鉛アセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナート、鉄アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート、マンガンアセチルアセトナート、コバルトアセチルアセトナート等が挙げられる。   Examples of the metal complex (n12) include salts of acetylacetonate of metal (M) and the like, and examples thereof include tin acetylacetonate, bismuth acetylacetonate, titanium acetylacetonate, lead acetylacetonate, zirconium acetylacetonate, iron Examples include acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, zinc acetylacetonate, manganese acetylacetonate, cobalt acetylacetonate and the like.

上記カルボン酸金属塩(n13)としてはカルボン酸錫系(オクチル酸錫、酢酸錫、ラウリン酸錫、オレイン酸錫等)、カルボン酸ビスマス系(オクチル酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等)、カルボン酸鉛系(オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛等)、カルボン酸ニッケル系(オクチル酸ニッケル、ナフテン酸ニッケル等)、カルボン酸チタン系(テレフタル酸チタン等)等が挙げられる。   Examples of the metal salts of carboxylic acids (n13) include tin carboxylates (tin octylate, tin acetate, tin laurate, tin oleate, etc.), bismuth carboxylates (bismuth octylate, bismuth naphthenate, etc.), lead carboxylates Systems (lead oleate, lead 2-ethylhexanoate, lead naphthenate, lead octenate, etc.), nickel carboxylates (nickel octylate, nickel naphthenate, etc.), titanium carboxylates (titanium terephthalate, etc.), etc. It can be mentioned.

上記金属触媒(n1)の内で好ましいのは、金属(M)がSn、Bi、Ti、Pb、Zr、Fe、Al、Zn、及びMnからなる群より選ばれる1種又は2種以上の金属(M1)である有機金属化合物(n111)、該金属(M1)との配位結合を有する金属錯体(n121)、並びに該金属(M)のカルボン酸塩(n131)であり、更に好ましいのはジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫、オクチル酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス、錫アセチルアセトナート、ビスマスアセチルアセトナート、チタンアセチルアセトナートである。   Among the above metal catalysts (n1), preferred is one or more metals in which the metal (M) is selected from the group consisting of Sn, Bi, Ti, Pb, Zr, Fe, Al, Zn, and Mn. Organic metal compounds (n111) which are (M1), metal complexes (n121) having a coordinate bond with the metal (M1), and carboxylates (n131) of the metal (M) are more preferable. Dibutyltin dilaurate, tin octylate, bismuth octylate, bismuth naphthenate, tin acetylacetonate, bismuth acetylacetonate, titanium acetylacetonate.

アミン触媒(n2)としては、1〜3級アミン(n21)、4級アンモニウム塩(n22)が挙げられる。アミン触媒は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the amine catalyst (n2) include primary to tertiary amines (n21) and quaternary ammonium salts (n22). The amine catalyst may be used alone or in combination of two or more.

1〜3級アミン(n21)としては、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、N−メチル−(ジメチルアミノプロピル)アミノエタノールアミン、ジモルホリノジエチルエーテル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリエチレンジアミン、トリス(3−ジメチルアミノプロピル)アミン、トリス(3−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、メチルモルホリン、エチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−ウンデセン−7、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−ウンデセン−7の弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−ノネン−5、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−ノネン−5の弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、1,2−ジメチルテトラヒドロピリミジン、2−ジメチルテトラヒドロピリミジンの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、テトラメチルグアニジンなどが挙げられる。   As the primary to tertiary amines (n21), bis (dimethylaminoethyl) ether, pentamethyldiethylenetriamine, pentamethyldipropylenetriamine, N-methyl- (dimethylaminopropyl) aminoethanolamine, dimorpholinodiethylether, dimethylaminoethanol , Dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, dimethylethanolamine, tetramethylethylenediamine, tetramethylpropylenediamine, tetramethylhexamethylenediamine, dimethylcyclohexylamine, methyldicyclohexylamine, triethylenediamine, tris (3-dimethylaminopropyl) Amine, tris (3-dimethylaminopropyl) hexahydro-s-triazine, tris (dimethyla) Nomethyl) phenol, 1-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole, methylmorpholine, ethylmorpholine, dimethylaminoethylmorpholine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -undecene -7, 1,8-Diazabicyclo [5,4,0] -undecen-7 weak acid salt (phenol salt, 2-ethylhexanoate, formate etc.), 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -Nonene-5, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -nonene-5 weak acid salt (phenol salt, 2-ethylhexanoate, formate etc.), 1,2-dimethyltetrahydropyrimidine, 2- Weak acid salt of dimethyltetrahydropyrimidine (phenol salt, 2-ethylhexanoate, formate etc.), tetramethylguanidine Can be mentioned.

4級アンモニウム塩(n22)としては下記の4級アンモニウムの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)が挙げられる。4級アンモニウムとしては、テトラメチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、プロピルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ペンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、ヘプチルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、ノニルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ウンデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、トリデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、1−メチル−1−アザニア−4−アザビシクロ[2,2,2]オクタニウム、1,1−ジメチル−4−メチルピペリジニウム、1−メチルモルホリニウム、1−メチルピペリジニウム、トリアルキルヒドロキシプロピルアンモニウムとしては(2−ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウム、(2−ヒドロキシプロピル)トリエチルアンモニウム、(2−ヒドロキシプロピル)トリプロピルアンモニウム、(2−ヒドロキシプロピル)トリブチルアンモニウム、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、トリメチルアミノエトキシエタノール等が挙げられる。   Examples of quaternary ammonium salts (n22) include the following weak salts of quaternary ammonium (phenol salts, 2-ethylhexanoate, formate and the like). Examples of quaternary ammonium include tetramethyl ammonium, methyl triethyl ammonium, ethyl trimethyl ammonium, propyl trimethyl ammonium, butyl trimethyl ammonium, pentyl trimethyl ammonium, hexyl trimethyl ammonium, heptyl trimethyl ammonium, octyl trimethyl ammonium, nonyl trimethyl ammonium, decyl trimethyl ammonium, Undecyl trimethyl ammonium, dodecyl trimethyl ammonium, tridecyl trimethyl ammonium, tetradecyl trimethyl ammonium, heptadecyl trimethyl ammonium, hexadecyl trimethyl ammonium, heptadecyl trimethyl ammonium, octadecyl trimethyl ammonium, triethyl methyl ammonium , Tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, 1-methyl-1-azania-4-azabicyclo [2,2,2] octanium, 1,1-dimethyl-4-methylpiperidinium, 1-methyl mole Holinium, 1-methylpiperidinium, (2-hydroxypropyl) trimethylammonium as trialkylhydroxypropylammonium, (2-hydroxypropyl) triethylammonium, (2-hydroxypropyl) tripropylammonium, (2-hydroxypropyl) And tributylammonium, hydroxyethyltrimethylammonium, trimethylaminoethoxyethanol and the like.

アミン触媒(n2)の内で好ましいのは、酸解離定数(pKa)が11以上の強塩基を含有しているアミン触媒で、更に好ましいのは、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−ウンデセン−7、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−ウンデセン−7の弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−ノネン−5、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−ノネン−5の弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、テトラメチルアンモニウムの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、メチルトリエチルアンモニウムの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、テトラエチルアンモニウムの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)、(2−ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムの弱酸塩(フェノール塩、2−エチルヘキサン酸塩、ギ酸塩等)である。   Among the amine catalysts (n2), preferred are amine catalysts containing a strong base having an acid dissociation constant (pKa) of 11 or more, more preferably 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -Undecen-7, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -undecen-7 weak acid salt (phenol salt, 2-ethylhexanoate, formate etc.), 1,5-diazabicyclo [4,3,3 0] -Nonene-5, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -nonene-5 weak acid salt (phenolic acid, 2-ethylhexanoate, formate etc.), tetramethyl ammonium weak acid salt (phenolic acid) Salts, 2-ethylhexanoate, formate etc., weak acid salts of methyltriethylammonium (phenolic salts, 2-ethylhexanoate, formate etc.), weak acid salts of tetraethylammonium (phenolic salts, - ethyl hexanoate, formate salt, etc.), a (2-hydroxypropyl) weak acid salt of trimethylammonium (phenol salt, 2-ethyl hexanoate, formate salt, etc.).

官能基(g)は焼き付け等の加熱乾燥工程で架橋剤(T)と反応し、架橋体を形成する。
官能基(g)がカルボキシル基であるならば、架橋剤(T)はカルボキシル基と反応性を有するカルボジイミド基(t1)を分子中に2個以上有する含有する架橋剤(T1)や、オキサゾリン基(t2)を分子中に2個以上有する含有する架橋剤(T2)、エポキシ基(t3)を分子中に2個以上有する架橋剤(T3)等が選択される。
官能基(g)が水酸基であるならば、架橋剤(T)は水酸基と反応性を有するエポキシ基(t3)を分子中に2個以上有する架橋剤(T3)や、シラノール基(t4)を分子中に2個以上有する架橋剤(T4)等が選択される。
The functional group (g) reacts with the crosslinking agent (T) in a heating and drying process such as baking to form a crosslinked body.
When the functional group (g) is a carboxyl group, the crosslinking agent (T) contains a crosslinking agent (T1) having two or more carbodiimide groups (t1) having reactivity with carboxyl groups in the molecule, an oxazoline group A crosslinking agent (T2) containing two or more of (t2) in the molecule, a crosslinking agent (T3) having two or more epoxy groups (t3) in the molecule, and the like are selected.
When the functional group (g) is a hydroxyl group, the crosslinking agent (T) contains a crosslinking agent (T3) having two or more epoxy groups (t3) having reactivity with the hydroxyl group in the molecule, and a silanol group (t4). The crosslinking agent (T4) etc. which have 2 or more in a molecule | numerator are selected.

ポリウレタン樹脂組成物水性分散体の体積平均粒子径(Dv)は、好ましくは0.01〜1μmであり、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体の分散安定性の観点から、より好ましくは0.02〜0.7μm、更に好ましくは0.03〜0.4μmである。(Dv)が0.01μm以上であると粘度が適正でありハンドリング性が良好であり、1μm以下であると分散安定性が良い。体積平均粒子径(Dv)は光散乱粒度分布測定装置で測定される The volume average particle diameter (Dv) of the polyurethane resin composition aqueous dispersion is preferably 0.01 to 1 μm, and from the viewpoint of the dispersion stability of the polyurethane resin composition aqueous dispersion, more preferably 0.02 to 0. And more preferably 0.03 to 0.4 μm. A viscosity is appropriate as (Dv) is 0.01 micrometer or more, handling property is favorable, and dispersion stability is good as it is 1 micrometer or less. Volume average particle size (Dv) is measured by a light scattering particle size distribution analyzer

<ポリウレタン樹脂組成物水性分散体の製造方法>
ポリウレタン樹脂組成物水性分散体を製造する方法としては、例えば、ポリオール(a)、ポリイソシアネート(B)、及び親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)を構成単量体とするポリウレタンプレポリマー(P2)とブロック化ポリイソシアネート化合物(J)、中和剤を所定の重量比で混合後に水性媒体を加えて混合・分散工程を経て、水性分散体とした後に(P2)と反応性を有する鎖伸長剤(d)を反応させ、必要により製造途中で使用した有機溶剤を留去する方法がある。架橋剤(T)は、(P2)と(J)の混合時、水分散工程途中、水分散工程後、有機溶剤の留去後のいずれの時期に混合しても良いが、水分散体の安定性の観点から、水分散工程後に混合することが好ましく、特に有機溶剤の留去後に混合することが好ましい。
<Method of Producing Polyurethane Resin Composition Aqueous Dispersion>
As a method for producing a polyurethane resin composition aqueous dispersion, for example, a polyurethane comprising a polyol (a), a polyisocyanate (B), and a compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom as constituent monomers After mixing the prepolymer (P2), the blocked polyisocyanate compound (J), and the neutralizing agent in a predetermined weight ratio, an aqueous medium is added and subjected to a mixing / dispersion step to form an aqueous dispersion and then reactive with (P2) There is a method of reacting a chain extender (d) having the following, and if necessary, distilling off the organic solvent used in the course of production. The crosslinking agent (T) may be mixed at any time after mixing of (P2) and (J), during the water dispersion process, after the water dispersion process, or after distilling off the organic solvent, but From the viewpoint of stability, mixing is preferably performed after the water dispersion step, and in particular, mixing is preferably performed after evaporation of the organic solvent.

本発明におけるポリウレタン樹脂組成物水性分散体は、(P2)の分散性及び水性分散体の安定性の観点から、必要により(P2)分散剤(h)を使用することができる。   The polyurethane resin composition aqueous dispersion in the present invention may optionally use a (P2) dispersant (h) from the viewpoint of the dispersibility of (P2) and the stability of the aqueous dispersion.

分散剤(h)としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びその他の乳化分散剤が挙げられる。(h)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。   The dispersing agent (h) includes nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and other emulsifying dispersants. (H) may be used alone or in combination of two or more.

(h)の含有量はポリウレタン樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.01〜10重量%、更に好ましくは0.1〜5重量%である。   The content of (h) is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight, still more preferably 0.1 to 5% by weight based on the weight of the polyurethane resin (U). .

本発明におけるポリウレタン樹脂組成物水性分散体は、有機溶剤[ケトン系溶剤(例えばアセトン及びメチルエチルケトン)、エステル系溶剤(例えば酢酸エチル)、エーテル系溶剤(例えばテトラヒドロフラン)、アミド系溶剤(例えばN,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチルピロリドン)、アルコール系溶剤(例えばイソプロピルアルコール)及び芳香族炭化水素系溶剤(例えばトルエン)等]を含有してもよい。   The polyurethane resin composition aqueous dispersion in the present invention is an organic solvent [ketone solvent (eg acetone and methyl ethyl ketone), ester solvent (eg ethyl acetate), ether solvent (eg tetrahydrofuran), amide solvent (eg N, N) -Dimethylformamide and N-methylpyrrolidone), alcohol solvents (e.g. isopropyl alcohol) and aromatic hydrocarbon solvents (e.g. toluene) etc. may be contained.

本発明において、ポリウレタンプレポリマー(P2)は、ポリオール(a)、ポリイソシアネート(B)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)を、加熱可能な設備で加熱して反応することで得られる。例えば、容器中に(P2)の原料を仕込んで均一撹拌後、加熱乾燥機や加熱炉で無撹拌下に加熱する方法や、簡易加圧反応装置(オートクレーブ)、コルベン、一軸若しくは二軸の混練機、プラストミル又は万能混練機等で、攪拌又は混練しながら加熱して反応する方法等が挙げられる。   In the present invention, the polyurethane prepolymer (P2) is reacted by heating the polyol (a), the polyisocyanate (B), and the compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom in a heatable facility. It is obtained by For example, the raw material of (P2) is charged into a container and uniformly stirred, and then heated without stirring with a heating dryer or heating furnace, simple pressure reactor (autoclave), Kolben, uniaxial or biaxial kneading Include a method of heating and reacting while stirring or kneading with a machine, a plastomill, a universal kneader or the like.

ポリウレタンプレポリマー(P2)とブロックポリイソシアネート化合物(J)を混合する装置としては、プレポリマー(P2)の合成に用いられた装置をそのまま使用することができる。   As a device for mixing the polyurethane prepolymer (P2) and the block polyisocyanate compound (J), the device used for the synthesis of the prepolymer (P2) can be used as it is.

ポリウレタンプレポリマー(P2)を製造する際の反応温度は、(P2)のアロハネート基及びビューレット基の含有量の観点から、60〜120℃が好ましく、更に好ましくは60〜110℃であり、最も好ましくは60〜100℃である。また、(P2)を製造する際の時間は、使用する設備により適宜選択することができるが、一般的に1分〜100時間が好ましく、更に好ましくは3分〜30時間であり、特に好ましくは5分〜20時間である。この範囲であれば、本発明の効果を十分に発揮できる(P2)が得られる。   The reaction temperature for producing the polyurethane prepolymer (P2) is preferably 60 to 120 ° C., more preferably 60 to 110 ° C., from the viewpoint of the content of allophanate group and biuret group of (P2). Preferably it is 60-100 degreeC. The time for producing (P2) can be appropriately selected according to the equipment used, but generally 1 minute to 100 hours is preferable, more preferably 3 minutes to 30 hours, and particularly preferably 5 minutes to 20 hours. If it is this range, (P2) which can fully exhibit the effect of the present invention is obtained.

ウレタン化反応速度をコントロールするために、公知の反応触媒(オクチル酸錫及びビスマスオクチル酸塩等)及び反応遅延剤(リン酸等)等を使用することができる。これらの触媒又は反応遅延剤の添加量は、(P2)の重量に基づき、好ましくは0.001〜3重量%、更に好ましくは0.005〜2重量%、特に好ましくは0.01〜1重量%である。   In order to control the urethanation reaction rate, known reaction catalysts (such as tin octylate and bismuth octylate) and reaction retarders (such as phosphoric acid) can be used. The addition amount of these catalysts or reaction retarders is preferably 0.001 to 3% by weight, more preferably 0.005 to 2% by weight, particularly preferably 0.01 to 1% by weight based on the weight of (P2). %.

ポリウレタン樹脂(U)中の架橋剤(T)の架橋性官能基(t1)〜(t4)の含有量は、ポリウレタン樹脂組成物の機械的物性、密着性、水性分散体の保存安定性の観点から、ポリウレタン樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.10mmol/g〜1.0mmol/g、より好ましくは0.12mmol/g〜0.80mmol/g、更に好ましくはX0.13mmol/g〜0.70mmol/gである。 The content of the crosslinkable functional groups (t1) to (t4) of the crosslinking agent (T) in the polyurethane resin (U) is from the viewpoint of mechanical properties and adhesion of the polyurethane resin composition, and storage stability of the aqueous dispersion. From the viewpoint of the weight of the polyurethane resin (U), it is preferably 0.10 mmol / g to 1.0 mmol / g, more preferably 0.12 mmol / g to 0.80 mmol / g, still more preferably X 0.13 mmol / g to It is 0.70 mmol / g.

ポリウレタンプレポリマー(P2)を水中に分散する装置としては特に制限されず、回転式分散混合装置、超音波式分散機又は混練機を用いることが好ましく、なかでも分散能力が特に優れる回転式分散混合装置が更に好ましい。   The apparatus for dispersing the polyurethane prepolymer (P2) in water is not particularly limited, and it is preferable to use a rotary dispersing and mixing apparatus, an ultrasonic dispersing machine, or a kneader. An apparatus is further preferred.

回転式分散混合装置としては、例えばマックスブレンドやヘリカル翼等の一般的な攪拌羽を有する混合装置、TKホモミキサー[プライミクス(株)製]、クレアミックス[エムテクニック(株)製]、フィルミックス[プライミクス(株)製]、ウルトラターラックス[IKA(株)製]、エバラマイルダー[荏原製作所(株)製]、キャビトロン(ユーロテック社製)及びバイオミキサー[日本精機(株)製]等が例示される。   As a rotary type dispersive mixing apparatus, for example, a mixing apparatus having a general stirring blade such as Max Blend or a helical blade, TK homomixer (manufactured by Primix Co., Ltd.), Claire Mix (manufactured by Emtechnics Co., Ltd.), film mix [Primix Co., Ltd.], Ultratarlux [IKA Co., Ltd.], Ebara Milder [Ebarahara Co., Ltd.], Cavitron (Eurotech Co., Ltd.), Biomixer [Nippon Seiki Co., Ltd.], etc. Is illustrated.

回転式分散混合装置にて分散を行う際は、必要に応じて、pH調整剤、消泡剤、抑泡剤、酸化防止剤、着色防止剤、可塑剤及び離型剤等から選ばれる添加剤を1種以上を添加することができる。また、必要に応じて、分散後に脱溶剤、濃縮、希釈等を行ってもよい。   When the dispersion is carried out by the rotary dispersing and mixing apparatus, an additive selected from a pH adjuster, an antifoamer, a foam inhibitor, an antioxidant, a coloring inhibitor, a plasticizer, a mold release agent, etc., if necessary. Can be added one or more. In addition, if necessary, solvent removal, concentration, dilution, etc. may be performed after dispersion.

ポリウレタンプレポリマー(P2)とブロックポリイソシアネート化合物(J)の混合物を分散させた後に、鎖伸長剤(d)を反応させる装置としては特に限定されないが、分回転式分散混合装置、コルベン、スタティックミキサー等で混合しながら反応させるのが好ましい。 An apparatus for reacting a chain extender (d) after dispersing a mixture of a polyurethane prepolymer (P2) and a block polyisocyanate compound (J) is not particularly limited. The reaction is preferably carried out while mixing.

本発明における架橋剤(T)は、官能基(f)および官能基(g)と反応し得る官能基を分子内に2個以上含有する化合物であり、官能基(f)および官能基(g)の組み合わせにより、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、シラノール基等の反応性官能基が選択され、これらの1種または2種以上を用いることができる。これらの中でも、架橋剤としての反応性およびポットライフ、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体の安定性の観点から、カルボジイミド基(t1)または、オキサゾリン基(t2)が好ましい。 The crosslinking agent (T) in the present invention is a compound having two or more functional groups capable of reacting with the functional group (f) and the functional group (g) in the molecule, and the functional group (f) and the functional group (g Reactive functional groups, such as an epoxy group, a carbodiimide group, an oxazoline group, a silanol group, are selected by the combination of these, and 1 type (s) or 2 or more types of these can be used. Among these, a carbodiimide group (t1) or an oxazoline group (t2) is preferable from the viewpoint of the reactivity and the pot life as a crosslinking agent, and the stability of the polyurethane resin composition aqueous dispersion.

架橋剤(T)をポリウレタン樹脂(U)の水分散体に混合する方法としては、特に制限されず、ポリウレタンプレポリマー(P2)の合成に用いられた装置、又はポプレポリマー(P2)を水中に分散するのに使用した装置をそのまま使用することができる。 The method of mixing the crosslinking agent (T) with the aqueous dispersion of the polyurethane resin (U) is not particularly limited, and the device used for the synthesis of the polyurethane prepolymer (P2), or the dispersion of the preprepolymer (P2) in water You can use the device you used to

本発明の製造方法で得られるポリウレタン樹脂組成物水性分散体の固形分濃度(揮発性成分以外の成分の含有量)は、水性分散体の取り扱い易さの観点から、好ましくは20〜65重量%、更に好ましくは25〜55重量%である。固形分濃度は、水性分散体約1gをペトリ皿上にうすく伸ばし、精秤した後、循環式定温乾燥機を用いて130℃で、45分間加熱した後の重量を精秤し、加熱前の重量に対する加熱後の残存重量の割合(百分率)を計算することにより得ることができる。   The solid content concentration (content of components other than volatile components) of the polyurethane resin composition aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 20 to 65% by weight from the viewpoint of easy handling of the aqueous dispersion. More preferably, it is 25 to 55% by weight. The solid content concentration is approximately 1 g of aqueous dispersion lightly spread on a petri dish, precisely weighed, and then precisely weighed after heating for 45 minutes at 130 ° C. using a circulating constant temperature drier. It can be obtained by calculating the ratio (percentage) of the remaining weight after heating to the weight.

本発明の製造方法で得られるポリウレタン樹脂組成物水性分散体の粘度は、好ましくは1〜100,000mPa・s、更に好ましくは5〜5,000mPa・sである。粘度はBL型粘度計を用いて、25℃の定温下で測定することができる。   The viscosity of the polyurethane resin composition aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 1 to 100,000 mPa · s, more preferably 5 to 5,000 mPa · s. The viscosity can be measured at a constant temperature of 25 ° C. using a BL viscometer.

本発明の製造方法で得られるポリウレタン樹脂組成物水性分散体のpHは、好ましくは2〜12、更に好ましくは4〜10である。pHは、pH Meter M−12[堀場製作所(株)製]で25℃で測定することができる。   The pH of the polyurethane resin composition aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 2 to 12, more preferably 4 to 10. The pH can be measured at 25 ° C. with pH Meter M-12 (manufactured by Horiba, Ltd.).

ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q)をインクジェットインク用に用いる場合、(Q)以外にさらに顔料や、保湿安定助剤、水性分散体樹脂又は水溶性樹脂、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、劣化防止剤、安定化剤、凍結防止剤及び水等を含有することができる。   When the polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q) is used for an inkjet ink, in addition to (Q), a pigment, a moisturizing / stabilizing aid, an aqueous dispersion resin or a water-soluble resin, a viscosity modifier, an antifoaming agent, preservative The composition may contain an agent, an antidegradant, a stabilizer, an antifreeze agent, water and the like.

顔料としては、水への溶解度が1以下の無機顔料(例えば白色顔料、黒色顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、黄色顔料、緑色顔料、青色顔料、紫色顔料及びメタリック顔料)並びに有機顔料(例えば天然有機顔料合成系有機顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、顔料色素型アゾ顔料、水溶性染料からつくるアゾレーキ、難溶性染料からつくるアゾレーキ、塩基性染料からつくるレーキ、酸性染料からつくるレーキ、キサンタンレーキ、アントラキノンレーキ、バット染料からの顔料及びフタロシアニン顔料)等が挙げられる。顔料の含有量は、インクジェットインク(L)の重量に基づいて好ましくは50重量%以下、さらに好ましくは30重量%以下である。   As the pigment, inorganic pigments having a water solubility of 1 or less (for example, white pigments, black pigments, gray pigments, red pigments, brown pigments, yellow pigments, green pigments, blue pigments, purple pigments and metallic pigments) and organic pigments (for example, For example, natural organic pigment synthesis type organic pigment, nitroso pigment, nitro pigment, pigment dye type azo pigment, azo lake made from water soluble dye, azo lake made from poorly soluble dye, lake made from basic dye, lake made from acid dye, xanthan lake Anthraquinone lake, pigments from vat dyes, and phthalocyanine pigments). The content of the pigment is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less based on the weight of the inkjet ink (L).

保湿安定助剤としては、特に限定されないが、水酸基を有する化合物であって、沸点が100℃以上であるものが好ましい。例えば、ジグリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。 The moisturizing stabilizing aid is not particularly limited, but a compound having a hydroxyl group and having a boiling point of 100 ° C. or more is preferable. For example, diglycerin, propylene glycol, ethylene glycol, 1,3-propanediol, triethylene glycol monobutyl ether can be mentioned.

水性分散体樹脂又は水溶性樹脂としては、例えば本発明におけるポリウレタン樹脂以外の水性分散性又は水溶性のポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂及びポリエステル樹脂等が挙げられる。   Examples of the aqueous dispersion resin or the water-soluble resin include, for example, an aqueous dispersible or water-soluble polyurethane resin other than the polyurethane resin in the present invention, a polyacrylic resin, and a polyester resin.

粘度調整剤としては増粘剤、例えば無機系粘度調整剤(ケイ酸ソーダやベントナイト等)、セルロース系粘度調整剤(Mnが20,000以上のメチルセルロール、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシメチルセルロース等)、タンパク質系粘度調整剤(カゼイン、カゼインソーダ及びカゼインアンモニウム等)、アクリル系(Mnが20,000以上のポリアクリル酸ナトリウム及びポリアクリル酸アンモニウム等)及びビニル系粘度調整剤(Mnが20,000以上のポリビニルアルコール等)が挙げられる。
消泡剤としては、長鎖アルコール(オクチルアルコール等)、ソルビタン誘導体(ソルビタンモノオレート等)、シリコーンオイル(ポリメチルシロキサン及びポリエーテル変性シリコーン等)等が挙げられる。
Viscosity modifiers include thickeners such as inorganic viscosity modifiers (such as sodium silicate and bentonite), cellulose-based viscosity modifiers (such as methyl cellulose having a molecular weight of 20,000 or more, carboxymethyl cellulose and hydroxymethyl cellulose), proteins Viscosity modifiers (casein, sodium caseinate, ammonium caseinate, etc.), acrylics (sodium polyacrylate with an Mn of 20,000 or more, ammonium polyacrylates, etc.) and vinyl-based viscosity modifiers (Mn: 20,000 or more) Polyvinyl alcohol etc. are mentioned.
Examples of the antifoaming agent include long chain alcohols (such as octyl alcohol), sorbitan derivatives (such as sorbitan monooleate), silicone oils (such as polymethyl siloxane and polyether-modified silicone).

防腐剤としては、有機窒素硫黄化合物系防腐剤及び有機硫黄ハロゲン化物系防腐剤等が挙げられる。
劣化防止剤及び安定化剤(紫外線吸収剤及び酸化防止剤等)としてはヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、ヒドラジン系、リン系、ベンゾフェノン系及びベンゾトリアゾール系劣化防止剤及び安定化剤等が挙げられる。
凍結防止剤としては、エチレングリコール及びプロピレングリコール等が挙げられる。
粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、劣化防止剤、安定化剤及び凍結防止剤の含有量は、インクジェットインク(L)の重量に基づいてそれぞれ好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。
Examples of preservatives include organic nitrogen sulfur compound based preservatives and organic sulfur halide based preservatives.
Examples of antidegradants and stabilizers (such as UV absorbers and antioxidants) include hindered phenols, hindered amines, hydrazines, phosphorus, benzophenones and benzotriazole antidegradants and stabilizers. .
Examples of antifreeze agents include ethylene glycol and propylene glycol.
The content of the viscosity modifier, the antifoaming agent, the preservative, the antidegradant, the stabilizer and the antifreeze agent is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight based on the weight of the inkjet ink (L). % Or less.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、以下において部は重量部を表す。   EXAMPLES The present invention will be further described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, parts represent parts by weight.

<ブロックポリイソシアネート化合物(J)の製造例>
<製造例1>
撹拌機及び温度計を備えた簡易加圧反応容器にヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(旭化成社製「デュラネートTPA−100」)44.9部及び化合物(X)としてグリコール酸1.8部、溶剤としてアセトン30部を仕込み、80℃で5時間反応させた後、冷却してポリイソシアネート化合物(I1−1)を得た。その後、イソシアネートブロック化剤(E)として3,5−ジメチルピラゾール23.3部を仕込んで、70℃で2時間ブロック化反応を行い、官能基(g)としてカルボキシル基を有するブロックポリポリイソシアネート化合物 (J−1)を得た。
<Production Example of Blocked Polyisocyanate Compound (J)>
<Production Example 1>
In a simple pressure reaction vessel equipped with a stirrer and thermometer, 44.9 parts of isocyanurate of hexamethylene diisocyanate ("Duranate TPA-100" manufactured by Asahi Kasei Corp.) and 1.8 parts of glycolic acid as compound (X), solvent Then, 30 parts of acetone was charged as it was, reacted at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to obtain a polyisocyanate compound (I1-1). Thereafter, 23.3 parts of 3,5-dimethylpyrazole is charged as an isocyanate blocking agent (E), and the blocking reaction is carried out at 70 ° C. for 2 hours, and a block polypolyisocyanate compound having a carboxyl group as a functional group (g) J-1) was obtained.

<製造例2>
撹拌機及び温度計を備えた簡易加圧反応容器に、ポリエーテルポリオール(三洋化成工業社製「サンニックス PP−1000」;分子量=1000)41.5部とポリエーテルポリオール(三洋化成工業社製「サンニックス TP−400」;分子量=1000)6.5部と化合物(X)として2,2−ジメチロールプロピオン酸2.4部、トリレンジイソシアネート15.5部及び溶剤としてアセトン30部を仕込み、乾燥窒素雰囲気下、80℃で5時間反応させた後、冷却してポリイソシアネート化合物(I2−1)を得た。その後、40℃でイソシアネートブロック化剤(E)としてメチルエチルケトンオキシムを4.1部仕込んで、70℃で2時間ブロック化反応を行い、官能基(g)としてカルボキシル基を有するブロックポリイソシアネート化合物 (J−2)を得た。
<Production Example 2>
In a simple pressure reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 41.5 parts of polyether polyol ("Sannicks PP-1000" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .; molecular weight = 1000) and polyether polyol (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) "Sannicks TP-400"; molecular weight = 1000) Prepare 6.5 parts of a compound (X), 2.4 parts of 2,2-dimethylol propionic acid, 15.5 parts of tolylene diisocyanate and 30 parts of acetone as a solvent After reacting for 5 hours at 80 ° C. in a dry nitrogen atmosphere, the reaction product was cooled to obtain a polyisocyanate compound (I2-1). Thereafter, 4.1 parts of methyl ethyl ketone oxime as an isocyanate blocking agent (E) is charged at 40 ° C., blocking reaction is carried out at 70 ° C. for 2 hours, and a block polyisocyanate compound having a carboxyl group as a functional group (g) -2) was obtained.

<製造例3>
撹拌機及び温度計を備えた簡易加圧反応容器に40℃でヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体(旭化成社製「デュラネート24A−100」)36.0部、反応溶剤としてアセトン30部、化合物(X)としてジエタノールアミン4.3部を仕込み、40℃で5分間反応させ、ポリイソシアネート化合物(I1−2)を得た。その後、イソシアネートブロック化剤(E)としてマロン酸ジエチル29.7部を仕込んで、70℃で2時間ブロック化反応を行い、官能基(g)として水酸基を有するポリイソシアネート化合物(J−3)を得た。
<Production Example 3>
In a simple pressure reaction vessel equipped with a stirrer and thermometer, 36.0 parts of a buret of hexamethylene diisocyanate ("Duranate 24A-100" manufactured by Asahi Kasei Corp.) at 40 ° C, 30 parts of acetone as a reaction solvent, compound (X) Then, 4.3 parts of diethanolamine was charged, and reacted at 40 ° C. for 5 minutes to obtain a polyisocyanate compound (I1-2). Thereafter, 29.7 parts of diethyl malonate is charged as an isocyanate blocking agent (E), and blocking reaction is carried out at 70 ° C. for 2 hours to obtain a polyisocyanate compound (J-3) having a hydroxyl group as a functional group (g) Obtained.

<比較製造例1>
撹拌機及び温度計を備えた簡易加圧反応容器にヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(旭化成社製「デュラネートTPA−100」)45.1部及び、反応溶剤としてアセトン30部を仕込み、80℃で5時間反応させた後、冷却してポリイソシアネート化合物(I1’−1)を得た。その後、イソシアネートブロック化剤(E)として3,5−ジメチルピラゾール24.9部を仕込んで、70℃で2時間ブロック化反応を行い、化合物中に官能基(g)を有さないブロックポリポリイソシアネート化合物 (J’−1)を得た。
<Comparative Production Example 1>
In a simple pressure reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 45.1 parts of isocyanurate of hexamethylene diisocyanate ("Duranate TPA-100" manufactured by Asahi Kasei Corp.) and 30 parts of acetone as a reaction solvent are charged. After being reacted for 5 hours, it was cooled to obtain a polyisocyanate compound (I1′-1). Thereafter, 24.9 parts of 3,5-dimethylpyrazole as an isocyanate blocking agent (E) is charged, and a blocking reaction is carried out at 70 ° C. for 2 hours, and a block polypolyisocyanate having no functional group (g) in the compound The compound (J'-1) was obtained.

<実施例1>
撹拌機及び加熱装置を備えた簡易加圧反応装置にポリオール(a1)としてポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ(株)製「デュラノールG4672」;Mn=2,000)184.6部、ポリオール(a2)として1,4−ブタンジオール4.5部、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)として2,2−ジメチロールプロピオン酸26.1部、ポリイソシアネート(B)として水添MDI134.8部、反応溶剤としてアセトン150部を仕込んで85℃で12時間攪拌してウレタン化反応を行い、ポリウレタンプレポリマー(P2−1)のアセトン溶液を製造した。
次いで得られたポリウレタンプレポリマー(P2−1)500部にブロックポリイソシアネート化合物(J−1)100部、中和剤としてトリエチルアミン13.8部、希釈溶剤としてアセトン69.6部を加え、均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−1)と(J−1)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として10重量%のエチレンジアミン水溶液27.1部を加え、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した後に架橋剤(T)として水分散性の多官能ポリカルボジイミド化合物(日清紡ケミカル(株)製「カルボジライトE05」、有効成分40重量%、カルボジイミド当量310)(T1−1)49.2部を加えて均一化した後に水を加えて固形分濃度を35.0重量%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−1)を得た。
Example 1
184.6 parts of polycarbonate diol ("Duranol G 4672" manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation; Mn = 2,000) as a polyol (a1) and 1 as a polyol (a2) in a simple pressure reaction apparatus equipped with a stirrer and a heating device And 4-butanediol 4.5 parts, 26.1 parts of 2,2-dimethylol propionic acid as a compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, 134.8 parts of hydrogenated MDI as a polyisocyanate (B) An acetone solution of polyurethane prepolymer (P2-1) was prepared by charging 150 parts of acetone as a reaction solvent and stirring at 85 ° C. for 12 hours to carry out a urethanization reaction.
Next, 100 parts of the block polyisocyanate compound (J-1), 13.8 parts of triethylamine as a neutralizing agent, and 69.6 parts of acetone as a diluting solvent are added to 500 parts of the polyurethane prepolymer (P2-1) thus obtained to make it uniform After that, 482 parts of water was added while stirring at 200 rpm, and the mixture of (P2-1) and (J-1) was dispersed in the aqueous medium.
To the obtained dispersion, 27.1 parts of a 10% by weight aqueous solution of ethylenediamine as a chain extender (d) is added, and after distilling off acetone at 65 ° C. for 8 hours under reduced pressure, water dispersion as a crosslinking agent (T) Water and added after homogenization by adding 49.2 parts of water-soluble multifunctional polycarbodiimide compound ("Carbodilite E05" manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., active ingredient 40 wt%, carbodiimide equivalent 310) (T1-1) The fraction concentration was adjusted to 35.0% by weight to obtain a polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-1).

<実施例2>
架橋剤(T)として水分散性の多官能オキサゾリン基含有化合物((株)日本触媒製「エポクロスK−2010E」、有効成分40重量%、オキサゾリン当量555)(T2−1)88.1部を加える以外は実施例1と同様にしてポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−2)を得た。
Example 2
As a crosslinking agent (T), a water-dispersible polyfunctional oxazoline group-containing compound (“Epocross K-2010E” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 40 wt% of active ingredient, oxazoline equivalent 555) (T2-1) 88.1 A polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-2) was obtained in the same manner as in Example 1 except for the addition.

<実施例3>
撹拌機及び加熱装置を備えた簡易加圧反応装置にポリオール(a1)としてポリエーテルポリオール(三菱化学(株)製「PTMG−2000」;Mn=2,000)220.2部、ポリオール(a2)として1,4−ブタンジオール7.0部、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(c)として2,2−ジメチロールプロピオン酸16.7部、ポリイソシアネート(B)としてIPDI106.1部、反応溶剤としてアセトン150部を仕込んで85℃で12時間攪拌してウレタン化反応を行い、ポリウレタンプレポリマー(P2−2)のアセトン溶液を製造した。
次いで得られたポリウレタンプレポリマー(P2−2)500部にブロックポリイソシアネート化合物(J−2)100部、中和剤としてトリエチルアミン8.8部、希釈溶剤としてアセトン74.5部を加え、均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−2)と(J−2)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として10重量%のエチレンジアミン水溶液24.8部を加え、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した後に架橋剤(T)として(T1−1)49.2部を加えて均一化した後に水を加えて固形分濃度を35.0重量%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−3)を得た。
Example 3
Polyether polyol ("PTMG-2000" manufactured by Mitsubishi Chemical Corp .; Mn = 2,000) 220.2 parts, polyol (a2) as a polyol (a1) in a simple pressure reaction apparatus equipped with a stirrer and a heating device And 7.0 parts of 1,4-butanediol, 16.7 parts of 2,2-dimethylol propionic acid as a compound (c) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, and 106.1 parts of IPDI as a polyisocyanate (B) As a reaction solvent, 150 parts of acetone was charged, and the mixture was stirred at 85 ° C. for 12 hours to carry out a urethanization reaction to produce an acetone solution of a polyurethane prepolymer (P2-2).
Next, 100 parts of block polyisocyanate compound (J-2), 8.8 parts of triethylamine as a neutralizing agent, and 74.5 parts of acetone as a diluting solvent are added to 500 parts of the obtained polyurethane prepolymer (P2-2) to make uniform After that, 482 parts of water was added while stirring at 200 rpm, and the mixture of (P2-2) and (J-2) was dispersed in the aqueous medium.
To the obtained dispersion, 24.8 parts of a 10% by weight aqueous solution of ethylenediamine as a chain extender (d) is added, and acetone is distilled off at 65 ° C. under reduced pressure for 8 hours, and then (T1) as a crosslinking agent (T) -1) 49.2 parts were added and homogenized, then water was added to adjust the solid content concentration to 35.0% by weight, to obtain a polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-3).

<実施例4>
(P2−2)500部、(J−3)100部、中和剤としてトリエチルアミン8.8部、希釈溶剤としてアセトン74.5部を加え、均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−2)と(J−3)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として、10重量%のジエタノールアミン水溶液86.8部を加え、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した。その後に架橋剤(T)として非水溶性の多官能エポキシ化合物(ナガセケミテックス(株)製「デナコールEX−212」、有効成分100%、エポキシ当量138)(T3−1)、13.0部をバイオミキサーにより5000rpmで攪拌しながら加え、さらに水を加えて固形分濃度を35.0%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−4)を得た。
Example 4
(P2-2) 500 parts, (J-3) 100 parts, 8.8 parts of triethylamine as a neutralizing agent, and 74.5 parts of acetone as a diluting solvent are added and homogenized, and then 482 parts of water are stirred at 200 rpm. While the mixture of (P2-2) and (J-3) was dispersed in the aqueous medium.
As a chain extender (d), 86.8 parts of a 10% by weight aqueous solution of diethanolamine was added to the obtained dispersion, and acetone was distilled off under reduced pressure at 65 ° C. for 8 hours. Thereafter, a water-insoluble polyfunctional epoxy compound (Nagase ChemiX Co., Ltd. product "Denacol EX-212", active ingredient 100%, epoxy equivalent 138) (T3-1), 13.0 parts as a crosslinking agent (T) The solution was added while stirring at 5000 rpm using a biomixer, and water was further added to adjust the solid content concentration to 35.0% to obtain a polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-4).

<実施例5>
(P2−1)500部、(J−3)100部、中和剤としてトリエチルアミン13.8部、希釈溶剤としてアセトン69.6部を加え、均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−1)と(J−3)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として、10重量%のジエタノールアミン水溶液94.7部を加え、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した。その後に架橋剤(T)として、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(信越化学(株)製「KBM−403」、有効成分100%、エポキシ当量236、シラノール当量79)(T4−1)15.0部をバイオミキサーにより5000rpmで攪拌しながら加え、さらに水を加えて固形分濃度を35.0%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−5)を得た。
Example 5
(P2-1) 500 parts, (J-3) 100 parts, 13.8 parts of triethylamine as a neutralizer, 69.6 parts of acetone as a dilution solvent are added and homogenized, then 482 parts of water are stirred at 200 rpm. While the mixture of (P2-1) and (J-3) was dispersed in the aqueous medium.
94.7 parts of 10% by weight aqueous diethanolamine solution was added as a chain extender (d) to the obtained dispersion, and acetone was distilled off at 65 ° C. for 8 hours under reduced pressure. Thereafter, as a crosslinking agent (T), 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane ("KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 100% active ingredient, epoxy equivalent 236, silanol equivalent 79) (T4-1) 15.0 parts were added while stirring at 5000 rpm with a biomixer, and water was further added to adjust the solid content concentration to 35.0%, to obtain a polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-5).

<比較例1>
架橋剤(T)を使用しない以外は実施例1と同様の方法、仕込み量で固形分濃度35.0%のポリウレタン樹脂組成物水性分散体を作成し、(Q)中に架橋剤(T)を含有しないポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q’−1)を得た。
Comparative Example 1
A polyurethane resin composition aqueous dispersion having a solid content concentration of 35.0% is prepared in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent (T) is not used, and the crosslinking agent (T) is formed in (Q) The polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q'-1) which does not contain is obtained.

<比較例2>
(P2−1)500部に中和剤としてトリエチルアミン13.8部、希釈溶剤としてアセトン74.5部を加えて均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−1)を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として、10重量%のエチレンジアミン水溶液27.1部を加えて、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した。その後に架橋剤(T)として(T1−1)49.2部を加えて均一化し、さらに水を加えて固形分濃度を35.0%に調整し、(Q)中にブロック化ポリイソシアネート化合物(J)を含有しないポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q’−2)を得た。
Comparative Example 2
(P2-1) 13.8 parts of triethylamine as a neutralizer and 74.5 parts of acetone as a diluting solvent were added to 500 parts of (P2-1) and homogenized, and then 482 parts of water was added while stirring at 200 rpm, and (P2-1) was added It was dispersed in an aqueous medium.
As a chain extender (d), 27.1 parts of a 10% by weight aqueous solution of ethylene diamine was added to the obtained dispersion, and acetone was distilled off at 65 ° C. for 8 hours under reduced pressure. Thereafter, 49.2 parts of (T1-1) as a crosslinking agent (T) is added and homogenized, water is further added to adjust the solid content concentration to 35.0%, and a blocked polyisocyanate compound in (Q) A polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q′-2) not containing (J) was obtained.

<比較例3>
(P2−1)500部、(J’−1)100部、中和剤としてトリエチルアミン13.8部、希釈溶剤としてアセトン69.6部を加えて均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2−1)と(J’−1)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として、10重量%のエチレンジアミン水溶液27.1部を加えて減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した。その後に架橋剤(T)として、(T1−1)15.0部を加えて均一化し、さらに水を加えて固形分濃度を35.0%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q’−3)を得た。
Comparative Example 3
(P2-1) 500 parts, (J'-1) 100 parts, 13.8 parts of triethylamine as a neutralizing agent, 69.6 parts of acetone as a dilution solvent are added and homogenized, and then 482 parts of water are stirred at 200 rpm The mixture of (P2-1) and (J'-1) was dispersed in an aqueous medium while adding.
As a chain extender (d), 27.1 parts of a 10% by weight aqueous solution of ethylenediamine was added to the obtained dispersion, and acetone was distilled off under reduced pressure at 65 ° C. for 8 hours. Thereafter, 15.0 parts of (T1-1) as a crosslinking agent (T) is added and homogenized, water is further added to adjust the solid content concentration to 35.0%, polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q Got '-3).

<比較例4>
撹拌機及び加熱装置を備えた簡易加圧反応装置にポリオール(a1)としてポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ(株)製「デュラノールG4672」;Mn=2,000)193.6部、ポリオール(a2)として1,4−ブタンジオール21.6部、ポリイソシアネート(B)として水添MDI134.8部、反応溶剤としてアセトン150部を仕込んで85℃で12時間攪拌してウレタン化反応を行い、ポリウレタンプレポリマー(P2’−1)のアセトン溶液を製造した。
得られた(P2’−1)500部、(J−1)100部、乳化剤としてのポリオキシアルキレンアルキルエーテル(三洋化成工業製 「ナロアクティー CL120」)35部、中和剤としてトリエチルアミン13.8部、希釈溶剤としてアセトン69.6部を加え、均一化した後、水482部を200rpmで撹拌しながら加え(P2’−1)と(J−1)の混合物を水性媒体に分散させた。
得られた分散体に鎖伸長剤(d)として10重量%のエチレンジアミン水溶液27.1部を加え、減圧下に65℃で8時間かけてアセトンを留去した。その後に架橋剤(T)として(T1−1)49.2部を加えて均一化し、さらに水を加えて固形分濃度を35.0%に調整し、ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q’−4)を得た。
Comparative Example 4
In the simple pressure reaction apparatus equipped with a stirrer and heating device, 193.6 parts of polycarbonate diol ("Duranol G 4672" manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd .; Mn = 2,000) as polyol (a1), 1 as polyol (a2) 21.6 parts of 2,4-butanediol, 134.8 parts of hydrogenated MDI as polyisocyanate (B), and 150 parts of acetone as a reaction solvent are charged, and the mixture is stirred at 85 ° C. for 12 hours to carry out a urethanization reaction (polyurethane prepolymer An acetone solution of P2′-1) was prepared.
500 parts of (P2′-1) obtained, 100 parts of (J-1), 35 parts of polyoxyalkylene alkyl ether as an emulsifier (“Naroacty CL 120” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), triethylamine 13.8 as a neutralizing agent After 69.6 parts of acetone as a dilution solvent was added and homogenized, 482 parts of water was added while stirring at 200 rpm, and a mixture of (P2′-1) and (J-1) was dispersed in an aqueous medium.
To the obtained dispersion, 27.1 parts of a 10% by weight aqueous solution of ethylenediamine as a chain extender (d) was added, and acetone was distilled off under reduced pressure at 65 ° C. for 8 hours. Thereafter, 49.2 parts of (T1-1) as a crosslinking agent (T) is added and homogenized, water is further added to adjust the solid content concentration to 35.0%, polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q ' -4) was obtained.

次いで、インクジェット用の水性インクの作成方法について説明する。
実施例1で得られたポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−1)23部、顔料[カーボンブラック水分散体(東海カーボン(株)製「Aqua−Black162」、固形分20wt%)15部、保湿安定助剤としてプロピレングリコール20部、グリセリン20部、及び水22部を配合し、10分間混合して、インクジェット用の水性インク(L−1)を作成した。
(Q−2)〜(Q−5)、(Q’−1)〜(Q’−4)についても同様の比率で顔料、保湿安定剤、水を配合してインクジェット用インク(L−2)〜(L−5)、(L’−1)〜(L’−4)を得た。
Next, a method of producing an aqueous ink for inkjet will be described.
23 parts of the polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q-1) obtained in Example 1, 15 parts of a pigment [carbon black aqueous dispersion (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. "Aqua-Black 162", solid content 20 wt%], Twenty parts of propylene glycol, 20 parts of glycerin and 22 parts of water were blended as a moisturizing stabilizing aid, and mixed for 10 minutes to prepare an aqueous ink for inkjet (L-1).
Also for (Q-2) to (Q-5) and (Q'-1) to (Q'-4), the pigment, the moisturizing stabilizer, and the water are blended in the same ratio, and the ink for ink jet (L-2) To (L-5) and (L'-1) to (L'-4) were obtained.

ポリウレタン樹脂水性分散体(Q−1)〜(Q−5)、(Q’−1)〜(Q’−4)の各種物性値及び評価結果を表1に示した。
また、(L−1)〜(L−5)、(L’−1)〜(L’−4)の評価結果を表1に示した。
Various physical property values and evaluation results of the polyurethane resin aqueous dispersions (Q-1) to (Q-5) and (Q'-1) to (Q'-4) are shown in Table 1.
The evaluation results of (L-1) to (L-5) and (L'-1) to (L'-4) are shown in Table 1.

Figure 2018178090
Figure 2018178090

尚、本発明における各種物性値の測定方法及び評価方法は以下の通りである。 In addition, the measuring method and evaluation method of various physical-property values in this invention are as follows.

<皮膜物性(破断強度、破断伸度)の評価方法>
ポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q)10部を、縦10cm×横20cm×深さ1cmのポリプロピレン製モールドに、水分乾燥後のフィルム膜厚が200μmになる量を流し込み、室温で12時間乾燥後、循風乾燥機で105℃で3時間加熱乾燥することによって得られるフィルムの物性測定を行い、破断強度と破断伸度を測定した。
なお、破断強度と破断伸度の測定は、JIS K7311に記載の5.引張試験に基づいて行った。
<Method of evaluating film physical properties (break strength, break elongation)>
10 parts of the polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q) is poured into a 10 cm long × 20 cm wide × 1 cm deep polypropylene mold so that the film thickness after water drying becomes 200 μm and dried at room temperature for 12 hours The physical properties of the film obtained by drying by heating at 105 ° C. for 3 hours with a circulating dryer were measured, and the breaking strength and breaking elongation were measured.
In addition, the measurement of breaking strength and breaking elongation is as described in JIS K7311. It performed based on the tension test.

<画像密着性の評価方法>
作製したインクジェット用の水性インク(L−1)〜(L−5)、(L’−1)〜(L’−3)を5cm×20cmのコート紙[オーロラコート「日本製紙(株)製」]に乾燥後の膜厚が2μmとなるよう塗布し、140℃で10分乾燥し、塗膜を作製した。
得られた塗膜を学振型堅牢試験機[NR−100「(株)大栄科学精器製作所製」]を用いて、200gの加重を掛けたコート紙で100往復擦り、摩擦前後での塗工面の光学濃度の変化を反射濃度計[RD−19「Greatag Macbeth社製」]にて測定した。
光学濃度の変化=(摩擦前の塗工面の光学濃度)−(摩擦後の塗工面の光学濃度)
<Method for evaluating image adhesion>
5 cm × 20 cm of coated aqueous ink (L-1) to (L-5) and (L'-1) to (L'-3) for inkjet prepared were produced [Aurora coat "Nippon Paper Co., Ltd. product" ] So that the film thickness after drying might be 2 micrometers, and it dried at 140 degreeC for 10 minutes, and produced the coating film.
The coated film thus obtained was rubbed 100 times back and forth with a coated paper which had been subjected to a load of 200 g for 100 coats using a Gakushin type fastness tester [NR-100 (manufactured by Daiei Scientific Seiki Mfg. Co., Ltd.)]. The change of the optical density of the surface was measured with a reflection densitometer [RD-19 "manufactured by Greatag Macbeth"].
Change of optical density = (optical density of coated surface before friction)-(optical density of coated surface after friction)

実施例1〜5のポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q−1)〜(Q−5)の乾燥被膜は優れた破断強度と破断伸度を示し、水性インク(L−1)〜(L−5)も優れた画像密着性試験で光学濃度の変化が小さかった。
一方、架橋剤(T)を含まない比較例1やブロック化イソシアネート化合物(J)を含まない比較例2では、乾燥皮膜の破断強度が低く、画像密着試験での光学濃度の変化も大きかった。また、使用するブロック化ポリイソシアネート化合物が官能基(g)を有しない比較例3では、画像密着試験での光学濃度の変化が大きく、ポリウレタン樹脂が官能基(f)を有しない比較例4では、乾燥皮膜の破断強度並びに、破断伸度が低く、画像密着試験での光学濃度の変化も大きかった。
The dried films of the polyurethane resin composition aqueous dispersions (Q-1) to (Q-5) of Examples 1 to 5 exhibit excellent breaking strength and breaking elongation, and aqueous inks (L-1) to (L-). 5) The change in optical density was also small in the excellent image adhesion test.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the crosslinking agent (T) was not included and Comparative Example 2 in which the blocked isocyanate compound (J) was not included, the breaking strength of the dried film was low, and the change in optical density in the image adhesion test was large. Moreover, in Comparative Example 3 in which the blocked polyisocyanate compound to be used does not have a functional group (g), the change in optical density in the image adhesion test is large, and in Comparative Example 4 in which the polyurethane resin does not have a functional group (f). The breaking strength and the breaking elongation of the dried film were low, and the change in the optical density in the image contact test was also large.

本発明のポリウレタン樹脂組成物水性分散体は、インクジェットインク、水性塗料組成物、水性接着剤組成物、水性繊維加工処理剤組成物(顔料捺染用バインダー組成物、不織布用バインダー組成物、補強繊維用集束剤組成物、抗菌剤用バインダー組成物及び人工皮革・合成皮革用原料組成物等)、水性コーティング組成物(防水コーティング組成物、撥水コーティング組成物及び防汚コーティング組成物等)、水性紙処理剤組成物や水性インキ組成物等に好適に使用できる。   The polyurethane resin composition aqueous dispersion of the present invention comprises an inkjet ink, an aqueous coating composition, an aqueous adhesive composition, an aqueous fiber processing agent composition (a binder composition for pigment printing, a binder composition for non-woven fabrics, for reinforcing fibers) Bleeding agent composition, binder composition for antibacterial agent, raw material composition for artificial leather / synthetic leather etc.), aqueous coating composition (waterproof coating composition, water repellent coating composition and antifouling coating composition etc.), aqueous paper It can be used suitably for a processing agent composition, an aqueous ink composition, etc.

Claims (4)

カルボキシル基、カルボキシレートアニオン基及び水酸基から選ばれる1種以上の官能基(f) を有するポリウレタン樹脂(U)と、カルボジイミド基(t1)、オキサゾリン基(t2)、エポキシ基(t3)及びシラノール基(t4)から選ばれる1種以上の官能基を分子内に2個以上有する架橋剤(T)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)及び水性媒体とを含有するポリウレタン樹脂組成物水性分散体であって、ブロック化ポリイソシアネート化合物(J)がカルボキシル基、カルボキシレートアニオン基及び水酸基から選ばれる1種以上の基である官能基(g)を有するポリイソシアネート化合物(I)とイソシアネートブロック化剤(E)との反応物であるポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q)。   Polyurethane resin (U) having at least one functional group (f) selected from carboxyl group, carboxylate anion group and hydroxyl group, carbodiimide group (t1), oxazoline group (t2), epoxy group (t3) and silanol group A polyurethane resin composition aqueous dispersion containing a crosslinking agent (T) having at least two functional groups selected from (t4) in a molecule, a blocked polyisocyanate compound (J) and an aqueous medium And a polyisocyanate compound (I) having a functional group (g) which is at least one group selected from a carboxyl group, a carboxylate anion group and a hydroxyl group, and an isocyanate blocking agent ( Polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q) which is a reaction product with E). イソシアネートブロック化剤(E)が、炭素数1〜15のオキシム、炭素数2〜15の第二級アミン、活性メチレン化合物及び環の構成単位としてイミノ基と窒素−炭素2重結合とを有する5員環化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のポリウレタン樹脂組成物水性分散体。   5) The isocyanate blocking agent (E) has an oxime having 1 to 15 carbon atoms, a secondary amine having 2 to 15 carbon atoms, an active methylene compound, and an imino group as a constituent unit of the ring and a nitrogen-carbon double bond The polyurethane resin composition aqueous dispersion according to claim 1, which is at least one member selected from the group consisting of ring compounds. インクジェットインク用である請求項1又は2に記載のポリウレタン樹脂組成物水性分散体。   The polyurethane resin composition aqueous dispersion according to claim 1 or 2 for an inkjet ink. 請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン樹脂組成物水性分散体(Q)、顔料、及び保湿安定助剤を含有するインクジェットインク(L)。   An inkjet ink (L) containing the polyurethane resin composition aqueous dispersion (Q) according to any one of claims 1 to 3, a pigment, and a moisturizing stabilization aid.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019189867A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 花王株式会社 Aqueous composition for inkjet recording
JP2021024944A (en) * 2019-08-05 2021-02-22 株式会社リコー Set of surface treatment liquid composition and ink, printed matter, printing method, and printer
CN113307932A (en) * 2021-07-14 2021-08-27 四川轻化工大学 Polyhydroxyacetic acid-based polyurethane and preparation method thereof
WO2022230231A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 関西ペイント株式会社 Aqueous coating material composition and method for forming multilayer coating film

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH023465A (en) * 1988-01-12 1990-01-09 Mobay Corp Aqueous composition used in production of crosslinked polyurethane
JP2006104226A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Mitsui Takeda Chemicals Inc Aqueous polyurethane composition and its preparation method
JP2009215506A (en) * 2008-03-12 2009-09-24 Riso Kagaku Corp Ink for textile printing inkjet
WO2012108400A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 東海カーボン株式会社 Process for producing pigment dispersion composition
US20120306976A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Matsui Shikiso Chemical Co., Ltd. Inkjet printing ink
JP2016084463A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 三洋化成工業株式会社 Polyurethane resin aqueous dispersion

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH023465A (en) * 1988-01-12 1990-01-09 Mobay Corp Aqueous composition used in production of crosslinked polyurethane
JP2006104226A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Mitsui Takeda Chemicals Inc Aqueous polyurethane composition and its preparation method
JP2009215506A (en) * 2008-03-12 2009-09-24 Riso Kagaku Corp Ink for textile printing inkjet
WO2012108400A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 東海カーボン株式会社 Process for producing pigment dispersion composition
US20120306976A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Matsui Shikiso Chemical Co., Ltd. Inkjet printing ink
JP2016084463A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 三洋化成工業株式会社 Polyurethane resin aqueous dispersion

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019189867A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 花王株式会社 Aqueous composition for inkjet recording
JP7283966B2 (en) 2018-04-24 2023-05-30 花王株式会社 Aqueous composition for inkjet recording
JP2021024944A (en) * 2019-08-05 2021-02-22 株式会社リコー Set of surface treatment liquid composition and ink, printed matter, printing method, and printer
JP7331540B2 (en) 2019-08-05 2023-08-23 株式会社リコー SET OF SURFACE TREATMENT LIQUID COMPOSITION AND INK, PRINTING METHOD, AND PRINTING APPARATUS
WO2022230231A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 関西ペイント株式会社 Aqueous coating material composition and method for forming multilayer coating film
CN116829662A (en) * 2021-04-28 2023-09-29 关西涂料株式会社 Aqueous coating composition and method for forming multilayer coating film
CN113307932A (en) * 2021-07-14 2021-08-27 四川轻化工大学 Polyhydroxyacetic acid-based polyurethane and preparation method thereof

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