JP2511774B2 - Method for producing aqueous dispersion of polyurethane resin - Google Patents

Method for producing aqueous dispersion of polyurethane resin

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JP2511774B2
JP2511774B2 JP4269516A JP26951692A JP2511774B2 JP 2511774 B2 JP2511774 B2 JP 2511774B2 JP 4269516 A JP4269516 A JP 4269516A JP 26951692 A JP26951692 A JP 26951692A JP 2511774 B2 JP2511774 B2 JP 2511774B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、第一級及び/または第
二級モノアミンで中和された高分子量のポリウレタン樹
脂水系分散体の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of a high molecular weight polyurethane resin neutralized with a primary and / or secondary monoamine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリウレタン樹脂水系分散体の製
造方法としては、分子内にカルボキシル基等のアニオ
ン性基を有する末端NCO基含有ウレタンプレポリマー
を第三級アミンで中和し、次いで乳化伸長させて製造す
る方法(例えば特公昭53−38760号公報、特公昭
63−8141号公報)、あるいは末端NCO基含有
ウレタンプレポリマーを鎖伸長剤及び/または重合停止
剤と反応させて末端NCO基を封鎖した後、第一級及び
/または第二級モノアミンで中和し、次いで乳化して製
造する方法が知られている(特願平3−327393号
明細書)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing an aqueous dispersion of a polyurethane resin, a urethane prepolymer containing a terminal NCO group having an anionic group such as a carboxyl group in the molecule is neutralized with a tertiary amine, and then emulsion extension is carried out. (For example, Japanese Patent Publication No. 53-38760, Japanese Patent Publication No. 63-8141), or a terminal NCO group-containing urethane prepolymer is reacted with a chain extender and / or a polymerization terminator to form a terminal NCO group. A method is known in which, after blocking, it is neutralized with a primary and / or secondary monoamine and then emulsified to produce (Japanese Patent Application No. 3-327393).

【0003】[0003]

【課題を解決しようとする課題】しかしながら、上記
の方法は、樹脂の高分子量化が可能であり、高い樹脂物
性のものが得られる利点があるが、熱硬化型の塗料や接
着剤において水溶性アミノ樹脂を硬化剤とし酸性触媒の
存在下で熱硬化させる場合、第三級アミンにより酸性触
媒の活性が阻害され低温では硬化しにくいという問題
や、更には高温でも硬化に時間がかかるという問題があ
った。またの方法で得られる水系ポリウレタン樹脂分
散体は、上記のような硬化阻害を起こさないが、高分子
量化が困難であり十分な樹脂物性が得にくいという欠点
があった。
However, the above method has an advantage that a resin having a high molecular weight can be obtained and a resin having high resin properties can be obtained, but it is water-soluble in thermosetting paints and adhesives. When an amino resin is used as a curing agent and heat-cured in the presence of an acidic catalyst, there are problems that the activity of the acidic catalyst is blocked by the tertiary amine and it is difficult to cure at low temperature, and further that it takes time to cure even at high temperature. there were. The water-based polyurethane resin dispersion obtained by the other method does not cause the above-mentioned curing inhibition, but has a drawback that it is difficult to obtain a high molecular weight and it is difficult to obtain sufficient resin physical properties.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、これらの
問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち本発明は、分子内に第三級アミン(f)で
中和されてなるカルボキシル基を有するポリウレタン樹
脂水系分散体(A)と、第一級及び/または第二級モノ
アミン(B)とを混合し、次いで該遊離する第三級アミ
ンを除去することを特徴とする第一級及び/または第二
級アミン中和型ポリウレタン樹脂水系分散体の製造方法
である。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve these problems. That is, the present invention provides a polyurethane resin aqueous dispersion (A) having a carboxyl group neutralized with a tertiary amine (f) in the molecule and a primary and / or secondary monoamine (B). A method for producing a primary and / or secondary amine-neutralized polyurethane resin aqueous dispersion, which comprises mixing and then removing the liberated tertiary amine.

【0005】本発明は下記の工程を含む。 (1)有機ジイソシアネート(a)、高分子ポリオール
(b)、α,α-ジメチロールモノカルボン酸(c)およ
び必要により低分子ポリオール(d)および/またはア
ミン系鎖伸長剤(e)から構成され、第三級アミン
(f)で中和されてなるポリウレタン水系分散体(A)
を得る工程、および(2)該ポリウレタン水系分散体
(A)と第一級及び/または第二級モノアミン(B)と
を混合し、次いで遊離する第三級アミン(f)を除去す
る工程。
The present invention includes the following steps. (1) Consist of an organic diisocyanate (a), a polymer polyol (b), an α, α-dimethylolmonocarboxylic acid (c) and, if necessary, a low molecular polyol (d) and / or an amine chain extender (e) Aqueous polyurethane dispersion (A) neutralized with a tertiary amine (f)
And (2) mixing the polyurethane aqueous dispersion (A) with the primary and / or secondary monoamine (B), and then removing the liberated tertiary amine (f).

【0006】本発明において、分子内に第三級アミン
(f)で中和されてなるカルボキシル基を有するポリウ
レタン樹脂水性分散体(A)を構成する有機ジイソシア
ネート(a)としては、芳香族ジイソシアネート、例え
ばトルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)、m-キシリレンジイソ
シアネート(XDI)、ナフタレンジイソシアネート;
炭素数2〜12の脂肪族ジイソシアネート、例えばヘキサ
メチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチル
ヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネート;
炭素数4〜18の脂環式ジイソシアネート、例えば、1,4-
シクロヘキサンジイソシアネート(CDI)、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)、メチルシ
クロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシ
クロヘキシル-4,4'-ジイソシアネート、1,3-ジイソシア
ナトメチルシクロヘキサン(水添XDI);芳香環を有
する脂肪族ジイソシアネート、例えばキシリレンジソシ
アネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシ
アネート(TMXDI);これらのジイソシアネートの
変性物(カーボジイミド、ウレチジオン、ウレトイミ
ン、ビューレット及び/またはイソシアヌレート変性
物);及びこれら二種以上の混合物が挙げられる。これ
らのうち好ましいものはHDI、IPDI、水添MDI
およびTMXDIである。
In the present invention, the organic diisocyanate (a) constituting the polyurethane resin aqueous dispersion (A) having a carboxyl group neutralized with a tertiary amine (f) in the molecule is an aromatic diisocyanate, For example, toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), m-xylylene diisocyanate (XDI), naphthalene diisocyanate;
Aliphatic diisocyanates having 2 to 12 carbon atoms, such as hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexane diisocyanate, lysine diisocyanate;
Alicyclic diisocyanates having 4 to 18 carbon atoms, for example, 1,4-
Cyclohexane diisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, 1,3-diisocyanatomethylcyclohexane (Hydrogenated XDI); Aliphatic diisocyanate having an aromatic ring, such as xylylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI); Modified products of these diisocyanates (carbodiimide, uretdione, uretimine, burette and / or Modified products of isocyanurate); and mixtures of two or more thereof. Preferred among these are HDI, IPDI, hydrogenated MDI.
And TMXDI.

【0007】高分子ポリオール(b)としては、ポリ
エーテルポリオール、例えばアルキレンオキシド(エチ
レンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド
等)及び/または複素環式エーテル(テトラヒドロフラ
ン等)を重合または共重合して得られるもの、具体的に
はポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリエチレン−ポリプロピレン(ブロック又はラン
ダム)グリコール、ポリエチレン−テトラメチレングリ
コール(ブロック又は ランダム)、ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグ
リコール等;ポリエステルポリオール、例えば脂肪族
ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、グ
ルタル酸、アゼライン酸等)及び/または芳香族ジカル
ボン酸(イソフタル酸、テレフタル酸等)と低分子グリ
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、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル
-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4
-ジヒドロキシメチルシクロヘキサン等)とを縮重合さ
せたもの、具体的に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、ポリネオペンチルアジペート
ジオール、ポリエチレン/ブチレンアジペートジオー
ル、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペートジオール、
ポリ-3-メチルペンタンアジペートジオール、ポリブチ
レンイソフタレートジオール等;ポリラクトンポリオ
ール、例えばポリカプロラクトンジオール又はトリオー
ル、ポリ-3-メチルバレロラクトンジオール等;ポリ
カーボネートポリオール、例えばポリヘキサメチレンカ
ーボネートジオール;ポリオレフィンポリオール、例
えばポリブタジエングリコール、ポリイソプレングリコ
ール又はその水素化物;並びにこれらの二種以上の混合
物が挙げられる。上記に例示したもののうち好ましいも
のは、〜から選ばれる少なくとも一種、及び〜
の一種以上ととの混合物である。(b)の数平均分子
量は通常500〜5000、好ましくは1000〜4000である。
The polymer polyol (b) is a polyether polyol, for example, one obtained by polymerizing or copolymerizing alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) and / or heterocyclic ether (tetrahydrofuran, etc.). Specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-polypropylene (block or random) glycol, polyethylene-tetramethylene glycol (block or random), polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol, etc .; polyester polyol, for example, fat Group dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, etc.) and / or aromatic dicarboxylic acids (isophthalic acid, terephthalic acid) Low molecular weight glycol (ethylene glycol, propylene glycol, etc.)
1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl
-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,4
-Dihydroxymethylcyclohexane etc.), specifically polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyneopentyl adipate diol, polyethylene / butylene adipate diol, polyneopentyl / hexyl Adipate diol,
Poly-3-methylpentane adipate diol, polybutylene isophthalate diol, etc .; polylactone polyols, such as polycaprolactone diol or triol, poly-3-methylvalerolactone diol, etc .; polycarbonate polyols, such as polyhexamethylene carbonate diol; polyolefin polyols, Examples thereof include polybutadiene glycol, polyisoprene glycol or hydrogenated products thereof; and mixtures of two or more thereof. Among the above-exemplified ones, preferred ones are at least one selected from, and
It is a mixture with one or more of. The number average molecular weight of (b) is usually 500 to 5000, preferably 1000 to 4000.

【0008】α,α-ジメチロールモノカルボン酸(c)
はポリウレタン樹脂を水中に安定に分散させるためのア
ニオン性の親水基を導入するために使用される成分であ
り、具体例としてはα,α-ジメチロール酢酸、α,α-ジ
メチロールプロピオン酸、α,α-ジメチロール酪酸が挙
げられ、これらのうち好ましいものはα,α-ジメチロー
ルプロピオン酸である。
Α, α-Dimethylolmonocarboxylic acid (c)
Is a component used to introduce an anionic hydrophilic group for stably dispersing a polyurethane resin in water, and specific examples include α, α-dimethylolacetic acid, α, α-dimethylolpropionic acid, α , α-Dimethylolbutyric acid, and of these, preferred is α, α-dimethylolpropionic acid.

【0009】(A)の構成成分として、必要により低分
子ポリオール(d)及び/またはアミン系鎖伸長剤
(e)を使用することができる。
As a component of (A), a low molecular weight polyol (d) and / or an amine chain extender (e) can be used if necessary.

【0010】(d)としては、例えば上記ポリエステル
ポリオールの原料として挙げたグリコール及びそのアル
キレンオキシド低モル付加物(数平均分子量500未
満);ビスフェノールのアルキレンオキシド低モル付加
物(数平均分子量500未満);3価アルコール、例えばグ
リセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン等及びそのアルキレンオキシド低モル付加物(数平
均分子量500未満);及びこれらの二種以上の混合物が
挙げられる。
Examples of (d) include glycols and their alkylene oxide low-molar adducts (number average molecular weight less than 500) listed as the raw materials for the above polyester polyols; bisphenol alkylene oxide low-molar adducts (number average molecular weight less than 500). Trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, etc. and low molar adducts of alkylene oxides thereof (number average molecular weight less than 500); and mixtures of two or more thereof.

【0011】(e)としては、脂肪族ポリアミン、例え
ばエチレンジアミン、N-ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン;脂環族ポリアミン、例えば
4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,4-ジアミノ
シクロヘキサン、イソホロンジアミン;ヒドラジン類、
例えばヒドラジン、カルボジヒドラジド、アジピン酸ジ
ヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒド
ラジド;及びこれらの二種以上の混合物が挙げられる。
Examples of (e) include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, N-hydroxyethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine; alicyclic polyamines such as
4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine; hydrazines,
Examples thereof include hydrazine, carbodihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide; and mixtures of two or more thereof.

【0012】(A)のカルボキシル基の中和に用いられ
る第三級アミン(f)としては、低級アルキルアミン、
例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-
プロピルアミンおよびトリ-n-ブチルアミンが挙げられ
る。これらのうち特に好ましいものは、前記(2)の工
程における除去操作のしやすさから、水より低い沸点を
有するトリメチルアミンおよびトリエチルアミンであ
る。
The tertiary amine (f) used for neutralizing the carboxyl group of (A) is a lower alkyl amine,
For example, trimethylamine, triethylamine, tri-n-
Examples include propylamine and tri-n-butylamine. Among these, trimethylamine and triethylamine having a boiling point lower than that of water are particularly preferable because they are easily removed in the step (2).

【0013】本発明における(A)の製造法は特に限定
されないが、例えば分子内に活性水素基を含まない親水
性有機溶剤(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、及びこれら2種以上
の混合物)の存在下、または非存在下で上記有機ジイソ
シアネート(a)と高分子ポリオール(b)とα,α-ジ
メチロールモノカルボン酸(c)と必要により低分子ポ
リオール(d)とを、(a)のイソシアネート(NC
O)基と(b)+(c)+(d)の活性水素基との当量
比が、通常1.1〜2.0、好ましくは1.2〜1.6の範囲でワン
ショット法または多段法により、通常20℃〜150℃、好
ましくは60℃〜110℃で2〜10時間反応させて末端NCO
基含有ウレタンプレポリマーとし、次いで該プレポリマ
ーを第三級アミン(f)で中和した後または中和しなが
ら、通常10℃〜60℃、好ましくは20℃〜40℃で水及び/
またはアミン系鎖伸長剤(e)を含む水溶液と混合し
て、NCO基が殆どなくなるまで乳化伸長反応を行う方
法が具体例として挙げられる。
The method for producing (A) in the present invention is not particularly limited. For example, a hydrophilic organic solvent containing no active hydrogen group in the molecule (for example, acetone, methyl ethyl ketone,
In the presence or absence of tetrahydrofuran, dioxane, and a mixture of two or more thereof, the organic diisocyanate (a), the polymer polyol (b), the α, α-dimethylolmonocarboxylic acid (c), and if necessary, The low-molecular polyol (d) and the isocyanate (a) (NC
O) group and the active hydrogen group of (b) + (c) + (d) in an equivalent ratio of usually 1.1 to 2.0, preferably 1.2 to 1.6 by a one-shot method or a multi-step method, usually at 20 ° C. The terminal NCO is reacted at 150 ° C, preferably 60 ° C to 110 ° C for 2 to 10 hours.
A group-containing urethane prepolymer, which is then neutralized with the tertiary amine (f) or while being neutralized, usually at 10 ° C to 60 ° C, preferably at 20 ° C to 40 ° C in water and / or
Alternatively, a specific example is a method of mixing with an aqueous solution containing an amine chain extender (e) and performing an emulsion elongation reaction until the NCO groups are almost eliminated.

【0014】上記におけるα,α-ジメチロールモノカル
ボン酸(c)の量は、カルボキシル基(−COOH)と
してウレタンプレポリマー中の固形分比0.3〜5重量%、
好ましくは0.5〜4重量%である。0.3重量%未満では安
定な分散体が得にくく、5重量%を超えるとポリマーの
親水性が高くなるため、塗膜にした場合の耐水性が低下
する。
The amount of the α, α-dimethylolmonocarboxylic acid (c) in the above is 0.3 to 5% by weight based on the solid content in the urethane prepolymer as a carboxyl group (--COOH).
It is preferably 0.5 to 4% by weight. If it is less than 0.3% by weight, it is difficult to obtain a stable dispersion, and if it exceeds 5% by weight, the hydrophilicity of the polymer becomes high, so that the water resistance when formed into a coating film is lowered.

【0015】第三級アミン(f)の量は、カルボキシル
基に対し通常0.5〜1.5当量、好ましくは0.7〜1.3当量で
ある。
The amount of the tertiary amine (f) is usually 0.5 to 1.5 equivalents, preferably 0.7 to 1.3 equivalents, relative to the carboxyl group.

【0016】上記の乳化伸長反応においてアミン系鎖伸
長剤(e)を用いる場合、該(e)の量は、プレポリマ
ー中のNCO基に対し通常1.1当量以下、好ましくは1.0
5当量以下である。1.1当量を超えると高分子量化できず
十分な樹脂物性が得られない。
When the amine-based chain extender (e) is used in the above-mentioned emulsion extension reaction, the amount of the (e) is usually 1.1 equivalents or less, preferably 1.0 equivalent to the NCO group in the prepolymer.
It is 5 equivalents or less. If it exceeds 1.1 equivalents, the polymer cannot be polymerized and sufficient resin properties cannot be obtained.

【0017】前記(2)の工程で使用される第一級及び
/または第二級モノアミン(B)としては、低級アルキ
ルアミン、例えばメチルアミン、エチルアミン、イソプ
ロピルアミン、n-ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ-n-ブチルアミ
ン等;脂環族アミン、例えばシクロヘキシルアミン等;
複素環式アミン、例えばモルホリン、ピリジン等;アル
カノールアミン、例えばモノエタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプ
ロパノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルイ
ソプロパノールアミン、2-アミノ-2-メチルプロパノ
ール等;またはこれらの2種以上の混合物が挙げられ
る。これらのうち好ましいものはアルカノールアミンで
あり、特に好ましいものはエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプルパノ
ールアミンおよび2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールで
ある。
As the primary and / or secondary monoamine (B) used in the step (2), a lower alkylamine such as methylamine, ethylamine, isopropylamine, n-butylamine, dimethylamine, diethylamine is used. , Diisopropylamine, di-n-butylamine and the like; alicyclic amines such as cyclohexylamine and the like;
Heterocyclic amines such as morpholine, pyridine and the like; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, methylethanolamine, methylisopropanolamine, 2-amino-2-methylpropanol and the like; or these Mixtures of two or more may be mentioned. Among these, preferred are alkanolamines, and particularly preferred are ethanolamine, diethanolamine, isopropanolamine, diisopurpanolamine and 2-amino-2-methyl-1-propanol.

【0018】(2)の工程は、前記の第三級アミン中和
型ポリウレタン樹脂水系分散体(A)と所定量の第一級
及び/または第二級モノアミン(B)とを通常10〜100
℃で混合し、次いで遊離する第三級アミン(f)を常圧
または減圧下にて通常20℃〜100℃、好ましくは40℃〜8
0℃で除去する工程である。この工程において、(f)
は(B)と定量的に置換し系内に遊離してくる。
In the step (2), the tertiary amine-neutralized polyurethane resin aqueous dispersion (A) and a predetermined amount of the primary and / or secondary monoamine (B) are usually added in an amount of 10 to 100.
The tertiary amine (f) liberated by mixing at 20 ° C. and then free is usually 20 ° C. to 100 ° C., preferably 40 ° C. to 8 ° C. under normal pressure or reduced pressure.
This is a step of removing at 0 ° C. In this step, (f)
Is quantitatively replaced with (B) and is released into the system.

【0019】(2)の工程において(A)と(B)を混
合する時期、混合方法については特に制限はなく、たと
えば(1)の工程で溶剤を使用する場合には、溶剤を除
去する前、除去途中もしくは除去した後のいずれでもよ
いが、溶剤を除去する前に(B)を加えれば遊離した第
三級アミンと溶剤とを同時に除去できるので工業的に有
利である。
There is no particular restriction on the timing and mixing method of mixing (A) and (B) in the step (2). For example, when a solvent is used in the step (1), before the solvent is removed. It may be during removal or after removal, but if (B) is added before removing the solvent, the liberated tertiary amine and the solvent can be removed at the same time, which is industrially advantageous.

【0020】(B)の量は、置換する第三級アミンの量
によるが、カルボキシル基に対し通常0.5〜1.5当量、好
ましくは0.7〜1.3当量である。0.5当量未満では水系分
散体の状態における樹脂の耐加水分解性が低下し、1.5
当量を超えると、塗料として使用する場合の熱硬化時の
耐熱黄変性が低下する原因となりやすい。
The amount of (B) depends on the amount of the tertiary amine to be substituted, but is usually 0.5 to 1.5 equivalents, preferably 0.7 to 1.3 equivalents based on the carboxyl group. If it is less than 0.5 equivalent, the hydrolysis resistance of the resin in the state of the aqueous dispersion is lowered, and 1.5
When the amount exceeds the equivalent, it tends to cause a decrease in heat-resistant yellowing upon heat curing when used as a paint.

【0021】[0021]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例及
び比較例中の「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
The present invention will be further described with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, "part" means part by weight and "%" means% by weight.

【0022】実施例1 ポリカプロラクトンジオール[数平均分子量(以下Mnと
略記する)2000]117.3部、ポリ-3-メチルペンタンアジ
ペートジオール(Mn2000)117.3部、1,4-ブタンジオー
ル3.3g、トリメチロールプロパン6.4g、α,α-ジメチロ
ールプロピオン酸18.7部、IPDI121.7部およびアセ
トン146部を加圧反応容器に仕込み、攪拌しながら密閉
加圧下85℃で6時間反応し、残存NCO含量2.5%のウレタン
プレポリマーを合成した。このウレタンプレポリマーを
40℃に冷却した後トリエチルアミン12.7部を加えて30分
攪拌混合したもの440部を、四つ口コルベン中の20℃の
イオン交換水560部に攪拌混合しながら加えて乳化さ
せ、40℃で残存NCO基がなくなるまで水伸長反応を行
い、アセトン含む第三級アミン中和型ポリウレタン樹脂
水系分散体(A−1)を得た。次に該(A−1)1000部
に60℃にて2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール12.8部を
加え攪拌混合したのち、同温度を維持しながら減圧下で
約7時間かけてアセトンとトリエチルアミンを溜去し、
固形分40.0%、粘度200cps/25℃、pH10.0の第一級アミ
ン中和型ポリウレタン樹脂水系分散体800部を得た。ガ
スクロマトグラフィーによるこの分散体中に含まれるト
リエチルアミン含量は、0.08%であった。得られた水系
ウレタン樹脂分散体のフィルムを次の条件にて作成し
た。 <フィルム作成条件>水系ウレタン樹脂分散体をイオン
交換水で固形分約20%に希釈し、枠組みしたガラス板
上に12g流し込み水平に静置後、常温24時間後、8
0℃で3時間、更に140℃で30分乾燥してフィルム
(膜厚約20μm)にした。又、得られた水系ウレタン樹
脂分散体を用いて次の条件で硬化塗膜を作成した。 <硬化塗膜作成条件> 水系ウレタン樹脂分散体(固形分) 100部 サイメル303 (固形分) 15部 (三井サイアナミッドK.K.製) p-トルエンスルホン酸 0.3部 上記配合物をブリキ板(JIS G3303)に塗布し、常温に
て30分乾燥した後120℃20分の条件で焼付けし、硬化塗
膜(膜厚約20μm)を作成した。
Example 1 Polycaprolactone diol [number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) 2000] 117.3 parts, poly-3-methylpentane adipate diol (Mn2000) 117.3 parts, 1,4-butanediol 3.3 g, trimethylol 6.4 g of propane, 18.7 parts of α, α-dimethylolpropionic acid, 121.7 parts of IPDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel, and the reaction was carried out at 85 ° C. for 6 hours under closed pressure with stirring, and the residual NCO content was 2.5%. Was synthesized. This urethane prepolymer
After cooling to 40 ° C, 12.7 parts of triethylamine was added and stirred and mixed for 30 minutes, and 440 parts was added to 560 parts of ion-exchanged water at 20 ° C in a four-necked Korben while stirring and mixing to emulsify and remain at 40 ° C. A water extension reaction was carried out until the NCO group was eliminated to obtain a tertiary amine-neutralized polyurethane resin water-based dispersion (A-1) containing acetone. Next, 12.8 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added to 1000 parts of the (A-1) at 60 ° C., and the mixture was stirred and mixed. Then, while maintaining the same temperature, acetone was added under reduced pressure for about 7 hours. And triethylamine are distilled off,
800 parts of a primary amine-neutralized polyurethane resin aqueous dispersion having a solid content of 40.0%, a viscosity of 200 cps / 25 ° C. and a pH of 10.0 was obtained. The content of triethylamine contained in this dispersion by gas chromatography was 0.08%. A film of the obtained water-based urethane resin dispersion was prepared under the following conditions. <Film preparation conditions> Aqueous urethane resin dispersion was diluted with ion-exchanged water to a solid content of about 20%, poured into a framed glass plate in an amount of 12 g, and allowed to stand horizontally.
It was dried at 0 ° C. for 3 hours and further at 140 ° C. for 30 minutes to form a film (film thickness: about 20 μm). A cured coating film was prepared using the obtained water-based urethane resin dispersion under the following conditions. <Cured coating preparation conditions> Water-based urethane resin dispersion (solid content) 100 parts Cymel 303 (solid content) 15 parts (Mitsui Cyanamid KK) p-toluenesulfonic acid 0.3 parts The above composition was applied to a tin plate (JIS G3303). The composition was applied, dried at room temperature for 30 minutes, and then baked at 120 ° C. for 20 minutes to form a cured coating film (film thickness of about 20 μm).

【0023】実施例2 ポリカーボネートジオール(Mn2000)260.6部、α,α-
ジメチロールプロピオン酸18.7部、HDI84.2部を加圧
反応容器に仕込み、攪拌しながら密閉加圧下80℃で2時
間反応し、一旦40℃まで冷却後更にビスフェノールAの
エチレンオキシド2モル付加物(Mn330)21.2部およびア
セトン146部を仕込み、攪拌しながら密閉加圧下80℃で3
時間反応して残存NCO含量2.3%のウレタンプレポリマー
を合成した。このウレタンプレポリマーを40℃に冷却し
た後トリエチルアミン12.7部を加えて30分攪拌混合した
もの440部を、四つ口コルベン中の20℃イオン交換水560
部に攪拌混合しながら加えて乳化させ、40℃で残存NCO
基がなくなるまで水伸長反応を行い、アセトンを含む第
三級アミン中和型ポリウレタン水系分散体(A−2)を
得た。次いで該(A−2)1000部に60℃にて2-アミノ-2
-メチル-1-プロパノール12.0部を加え、あとは実施例1
と同様の操作を行い、固形分39.5%、粘度450cps/25℃、
pH9.5のポリウレタン樹脂水性分散体810部を得た。ガ
スクロマトグラフィーによるこの分散体中に含まれるト
リエチルアミン含量は、0.08%であった。得られた水系
ウレタン樹脂分散体を用いて実施例1と同様の条件でフ
ィルム及び硬化塗膜を作成した。
Example 2 260.6 parts of polycarbonate diol (Mn2000), α, α-
Dimethylolpropionic acid (18.7 parts) and HDI (84.2 parts) were charged into a pressure reaction vessel, and the reaction was carried out at 80 ° C for 2 hours under closed pressure while stirring. After cooling to 40 ° C, 2 mol of ethylene oxide adduct of bisphenol A (Mn330 ) 21.2 parts and 146 parts of acetone are charged, and the mixture is stirred at 80 ° C. under a closed pressure for 3 times.
By reacting for a time, a urethane prepolymer having a residual NCO content of 2.3% was synthesized. This urethane prepolymer was cooled to 40 ° C, 12.7 parts of triethylamine was added, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes, and 440 parts were mixed with 560 parts of 20 ° C ion-exchanged water in a four-neck Kolben.
Part with stirring and mixing to emulsify and leave residual NCO at 40 ° C.
A water extension reaction was carried out until the groups disappeared to obtain a tertiary amine-neutralized polyurethane aqueous dispersion (A-2) containing acetone. Next, to 1000 parts of the (A-2) at 60 ° C., 2-amino-2
1-methyl-1-propanol (12.0 parts) was added, and the rest of Example 1
Perform the same operation as above, solid content 39.5%, viscosity 450cps / 25 ℃,
810 parts of an aqueous polyurethane resin dispersion having a pH of 9.5 was obtained. The content of triethylamine contained in this dispersion by gas chromatography was 0.08%. A film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1 using the obtained water-based urethane resin dispersion.

【0024】実施例3 ポリ-3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn3950)24
8.5部、1,4-ブタンジオール6.9部、トリメチロールプロ
パン3.9部、α,α-ジメチロールプロピオン酸16.6部、
IPDI95.3部およびアセトン158部を加圧反応容器に
仕込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で6時間反応し、
残存NCO含量1.8%のウレタンプレポリマーを合成した。
このウレタンプレポリマーを40℃に冷却した後トリエチ
ルアミン11.3部を加えて30分攪拌混合したもの456部
を、四つ口コルベン中の20℃イオン交換水560gに攪拌混
合しながら加えて乳化させ、40℃で残存NCO基がなくな
るまで水伸長反応を行い、アセトンを含むポリウレタン
樹脂水系分散体(A−3)を得た。次いで該(A−3)
1016部に60℃にてジエタノールアミンを13.9部加え、あ
とは実施例1と同様の操作を行い、固形分40.5%、粘度3
50cps/25℃、pH10.0のポリウレタン樹脂水系分散体79
0部を得た。ガスクロマトグラフィーによるこの分散体
中に含まれるトリエチルアミン含量は、0.10%であっ
た。得られたポリウレタン樹脂水系分散体を用いて実施
例1と同様の条件でフィルム及び硬化塗膜を作成した。
Example 3 Poly-3-methylpentane adipate diol (Mn3950) 24
8.5 parts, 1,4-butanediol 6.9 parts, trimethylolpropane 3.9 parts, α, α-dimethylolpropionic acid 16.6 parts,
95.3 parts of IPDI and 158 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel, and reacted at 85 ° C. for 6 hours under closed pressure while stirring,
A urethane prepolymer with a residual NCO content of 1.8% was synthesized.
After cooling this urethane prepolymer to 40 ° C., 11.3 parts of triethylamine was added and stirred and mixed for 30 minutes, 456 parts were added to 560 g of 20 ° C. ion-exchanged water in a four-necked Korben while stirring and emulsified, and 40 A water elongation reaction was carried out at 0 ° C. until the residual NCO groups disappeared to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion containing acetone (A-3). Then the (A-3)
13.9 parts of diethanolamine was added to 1016 parts at 60 ° C., and then the same operation as in Example 1 was performed to obtain a solid content of 40.5% and a viscosity of 3
50cps / 25 ℃, pH 10.0 Polyurethane Resin Aqueous Dispersion 79
I got 0 copies. The content of triethylamine contained in this dispersion by gas chromatography was 0.10%. Using the obtained polyurethane resin aqueous dispersion, a film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1.

【0025】実施例4 ポリエチレンイソフタレートジオール(Mn2000)234.1
部、ネオペンチルグリコール3.9部、トリメチロールプ
ロパン6.4部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7
部、IPDI121.7部およびアセトン146部を加圧反応容
器に仕込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で5.5時間反
応し、残存NCO含量2.6%のウレタンプレポリマーを合成
した。このウレタンプレポリマーを40℃に冷却した後ト
リエチルアミン12.7部を加えて30分攪拌混合したもの44
0部を、四つ口コルベン中でイソホロンジアミン10.8部
を溶解した20℃イオン交換水溶液760部に攪拌混合しな
がら加えて乳化させ、20℃で残存NCO基がなくなるまで
伸長反応を行い、アセトンを含む第三級アミン中和型ポ
リウレタン水系分散体(A−4)を得た。次ぎに該(A
−4)1200部に60℃にて2-アミノ-2-メチル-1-プロパノ
ール12.8部を加え、あとは実施例1と同様の操作を行っ
て、固形分33.2%、粘度120cps/25℃、pH9.4の水系ウ
レタン樹脂分散体1000部を得た。ガスクロマトグラフィ
ーによるこの分散体中に含まれるトリエチルアミン含量
は、0.08%であった。得られたポリウレタン樹脂水系分
散体を用いて実施例1と同様の条件でフィルム及び硬化
塗膜を作成した。
Example 4 Polyethylene isophthalate diol (Mn2000) 234.1
Part, neopentyl glycol 3.9 parts, trimethylolpropane 6.4 parts, α, α-dimethylolpropionic acid 18.7
Parts, 121.7 parts of IPDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel and reacted under stirring and closed pressure at 85 ° C. for 5.5 hours to synthesize a urethane prepolymer having a residual NCO content of 2.6%. This urethane prepolymer was cooled to 40 ° C, 12.7 parts of triethylamine was added, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes 44
0 part was added to 760 parts of a 20 ° C ion-exchange aqueous solution in which 10.8 parts of isophoronediamine was dissolved in a four-necked Kolben while stirring and mixing to emulsify, and an extension reaction was carried out at 20 ° C until there were no remaining NCO groups, and acetone was added. A tertiary amine-neutralized polyurethane aqueous dispersion containing (A-4) was obtained. Next, the (A
-4) 12.8 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added to 1200 parts at 60 ° C., and then the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a solid content of 33.2%, a viscosity of 120 cps / 25 ° C., 1000 parts of an aqueous urethane resin dispersion having a pH of 9.4 was obtained. The content of triethylamine contained in this dispersion by gas chromatography was 0.08%. Using the obtained polyurethane resin aqueous dispersion, a film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1.

【0026】実施例5 ポリカプロラクトンジオール(Mn2000)110.8部、ポリ-
3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn2000)110.8
部、1,4-ブタンジオール2.5部、トリメチロールプロパ
ン6.1部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7部、水
添MDI135.8部およびアセトン146部を加圧反応容器に
仕込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で6時間反応し、
残存NCO含量2.4%のウレタンプレポリマーを合成した。
このウレタンプレポリマーを40℃に冷却した後トリエチ
ルアミン12.7部を加えて30分攪拌混合したもの440部
を、四つ口コルベン中でカルボジヒドラジド9.0部を溶
解した20℃イオン交換水溶液760部に攪拌混合しながら
加えて乳化させ、20℃で残存NCO基がなくなるまで伸長
反応を行い、アセトンを含む第三級アミン中和型ポリウ
レタン水系分散体(A−5)を得た。次いで該(A−
5)得られたウレタン水系分散体1200部に60℃にて2-ア
ミノ-2-メチル-1-プロパノールを12.8部加え、あとは実
施例1と同様の操作を行って、固形分33.7%、粘度70cps
/25℃、pH9.6のポリウレタン樹脂水系分散体950部を
得た。ガスクロマトグラフィーによるこの分散体中に含
まれるトリエチルアミン含量は、0.12%であった。得ら
れたポリウレタン樹脂水系分散体を用いて実施例1と同
様の条件でフィルム及び硬化塗膜を作成した。
Example 5 110.8 parts of polycaprolactone diol (Mn2000), poly-
3-Methylpentane adipate diol (Mn2000) 110.8
, 2.5 parts of 1,4-butanediol, 6.1 parts of trimethylolpropane, 18.7 parts of α, α-dimethylolpropionic acid, 135.8 parts of hydrogenated MDI and 146 parts of acetone are charged into a pressure reaction vessel and sealed with stirring. React under pressure at 85 ℃ for 6 hours,
A urethane prepolymer with a residual NCO content of 2.4% was synthesized.
This urethane prepolymer was cooled to 40 ° C, 12.7 parts of triethylamine was added, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes, 440 parts was mixed with 760 parts of a 20 ° C ion exchange aqueous solution in which 9.0 parts of carbodihydrazide was dissolved in a four-necked Korben. However, the mixture was added and emulsified, and the elongation reaction was carried out at 20 ° C. until the residual NCO groups were exhausted to obtain a tertiary amine-neutralized polyurethane aqueous dispersion (A-5) containing acetone. Then (A-
5) To 1200 parts of the obtained urethane aqueous dispersion, 12.8 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added at 60 ° C., and then the same operation as in Example 1 was performed to obtain a solid content of 33.7%, Viscosity 70cps
950 parts of a polyurethane resin aqueous dispersion having a pH of 9.6 at / 25 ° C was obtained. The content of triethylamine contained in this dispersion by gas chromatography was 0.12%. Using the obtained polyurethane resin aqueous dispersion, a film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1.

【0027】比較例1 ポリカプロラクトンジオール(Mn2000)117.3部、ポリ-
3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn2000)117.3
部、1,4-ブタンジオール3.3部、トリメチロールプロパ
ン6.4部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7部、I
PDI121.7部およびアセトン146部を加圧反応容器に仕
込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で6時間反応し、残
存NCO含量2.5%のウレタンプレポリマーを合成した。こ
のウレタンプレポリマーを40℃に冷却した後トリエチル
アミン12.7部を加えて30分攪拌混合したもの440部を、
四つ口コルベン中の20℃イオン交換水560部に攪拌混合
しながら加えて乳化させ、40℃で残存NCO基がなくなる
まで水伸長反応を行った。次に得られたアセトン含有ポ
リウレタン樹脂水系分散体を50℃にて攪拌しながら減圧
下で5時間かけてアセトンを溜去した後、常圧にて攪拌
下トリエチルアミン3.4部を加え、固形分40.2%、粘度23
0cps/25℃、pH10.0の水系ウレタン樹脂分散体780部を
得た。得られた第三級アミン中和型ポリウレタン樹脂水
系分散体を用いて実施例1と同様の条件でフィルム及び
硬化塗膜を作成した。
Comparative Example 1 Polycaprolactone diol (Mn2000) 117.3 parts, poly-
3-Methylpentane adipate diol (Mn2000) 117.3
Parts, 3.3 parts of 1,4-butanediol, 6.4 parts of trimethylolpropane, 18.7 parts of α, α-dimethylolpropionic acid, I
121.7 parts of PDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel and reacted under stirring and closed pressure at 85 ° C. for 6 hours to synthesize a urethane prepolymer having a residual NCO content of 2.5%. After cooling this urethane prepolymer to 40 ° C., 12.7 parts of triethylamine was added and 440 parts obtained by stirring and mixing for 30 minutes,
The mixture was added to 560 parts of 20 ° C. ion-exchanged water in a four-necked Korben while stirring and mixing to emulsify, and the water elongation reaction was carried out at 40 ° C. until the residual NCO groups were exhausted. Next, the acetone-containing polyurethane resin aqueous dispersion obtained was distilled off acetone under reduced pressure for 5 hours while stirring at 50 ° C., and then 3.4 parts of triethylamine was added under stirring at normal pressure to obtain a solid content of 40.2%. , Viscosity 23
780 parts of an aqueous urethane resin dispersion having a pH of 10.0 at 0 cps / 25 ° C was obtained. Using the obtained tertiary amine neutralized polyurethane resin aqueous dispersion, a film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1.

【0028】比較例2 ポリ-3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn2000)2
21.6部、1,4-ブタンジオール2.5部、トリメチロールプ
ロパン6.1部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7
部、水添MDI135.8部およびアセトン146部を加圧反応
容器に仕込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で6時間反
応し、残存NCO含量2.4%のウレタンプレポリマーを合成
した。このウレタンプレポリマーを40℃に冷却した後ト
リエチルアミン12.7gを加えて30分攪拌混合したもの440
部を、四つ口コルベン中でカルボジヒドラジド9.0部を
溶解した20℃イオン交換水溶液760部に攪拌混合しなが
ら加えて乳化させ、20℃で残存NCO基がなくなるまで伸
長反応をおこなった。次に得られたアセトンを含むポリ
ウレタン樹脂水系分散体を50℃にて攪拌しながら減圧下
で5時間かけてアセトンを溜去した後、常圧にて攪拌下
トリエチルアミン3.4部を加え、固形分40.3%、粘度310c
ps/25℃、pH10.1の水系ウレタン樹脂分散体795部を得
た。得られた水系ウレタン樹脂分散体を用いて実施例1
と同様の条件でフィルム及び硬化塗膜を作成した。
Comparative Example 2 Poly-3-methylpentane adipate diol (Mn2000) 2
21.6 parts, 1,4-butanediol 2.5 parts, trimethylolpropane 6.1 parts, α, α-dimethylolpropionic acid 18.7
Parts, 135.8 parts of hydrogenated MDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel and reacted under stirring and closed pressure at 85 ° C. for 6 hours to synthesize a urethane prepolymer having a residual NCO content of 2.4%. This urethane prepolymer was cooled to 40 ° C, 12.7 g of triethylamine was added, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes 440
Parts were added to 760 parts of a 20 ° C ion exchange aqueous solution in which 9.0 parts of carbodihydrazide was dissolved in a four-necked Korben with stirring and mixing to emulsify, and an extension reaction was carried out at 20 ° C until there were no remaining NCO groups. Next, the resulting polyurethane resin aqueous dispersion containing acetone was distilled off under reduced pressure for 5 hours while stirring the polyurethane resin aqueous dispersion at 50 ° C., and then 3.4 parts of triethylamine was added at normal pressure with stirring to obtain a solid content of 40.3. %, Viscosity 310c
795 parts of an aqueous urethane resin dispersion having a ps / 25 ° C. and a pH of 10.1 was obtained. Example 1 using the obtained water-based urethane resin dispersion
A film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in.

【0029】比較例3 ポリカプロラクトンジオール(Mn2000)117.3部、ポリ-
3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn2000)117.3
部、1,4-ブタンジオール6.4部、トリメチロールプロパ
ン3.3部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7部、I
PDI121.7部およびアセトン146部を加圧反応容器に仕
込み、攪拌しながら密閉加圧下85℃で6時間反応し、残
存NCO含量2.5%のウレタンプレポリマーを合成した。こ
のウレタンプレポリマーを40℃に冷却したもの440部を
四つ口コルベンに入れ、アミノエチルエタノールアミン
10.9部、ジエタノールアミン5.5部及びアセトン214.4部
を加えて攪拌下40℃1時間鎖伸長反応を行い、末端NC
O基が封鎖されたポリウレタン樹脂のアセトン溶液と作
成した。次に40℃にて2-アミノ-2-メチル-1-プロパノー
ル13.4部を加え30分攪拌混合した後20℃にてイオン交換
水846部gを20分かけて滴下して乳化させポリウレタン水
系分散体とし、50℃まで昇温し減圧下で5時間かけてア
セトンを溜去し、固形分32.0%、粘度520cps/25℃、pH
10.2のポリウレタン樹脂水系分散体1080部を得た。得ら
れた水系ウレタン樹脂分散体を用いて実施例1と同様の
条件でフィルム及び硬化塗膜を作成した。
Comparative Example 3 117.3 parts of polycaprolactone diol (Mn2000), poly-
3-Methylpentane adipate diol (Mn2000) 117.3
Parts, 1,4-butanediol 6.4 parts, trimethylolpropane 3.3 parts, α, α-dimethylolpropionic acid 18.7 parts, I
121.7 parts of PDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel and reacted under stirring and closed pressure at 85 ° C. for 6 hours to synthesize a urethane prepolymer having a residual NCO content of 2.5%. 440 parts of this urethane prepolymer cooled to 40 ° C were placed in a 4-neck Kolben, and aminoethylethanolamine was added.
10.9 parts, diethanolamine 5.5 parts and acetone 214.4 parts were added and the chain extension reaction was carried out at 40 ° C. for 1 hour with stirring to obtain a terminal NC.
It was prepared with an acetone solution of a polyurethane resin in which O groups were blocked. Next, 13.4 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added at 40 ° C, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes, and then 846 parts of deionized water was added dropwise at 20 ° C over 20 minutes to emulsify and disperse the polyurethane aqueous system. As a body, raise the temperature to 50 ° C and distill off acetone under reduced pressure for 5 hours to obtain a solid content of 32.0%, viscosity of 520cps / 25 ° C, pH
1080 parts of an aqueous polyurethane resin dispersion of 10.2 was obtained. A film and a cured coating film were prepared under the same conditions as in Example 1 using the obtained water-based urethane resin dispersion.

【0030】比較例4 ポリカプロラクトンジオール(Mn2000)117.3部、ポリ-
3-メチルペンタンアジペートジオール(Mn2000)117.3
部、1,4-ブタンジオール3.3部g、トリメチロールプロパ
ン6.4部、α,α-ジメチロールプロピオン酸18.7部、I
PDI121.7部およびアセトン146部を加圧反応容器に仕
込み、密閉加圧下85℃で6時間反応し、残存NCO含量2.5%
のウレタンプレポリマーを合成した。このウレタンプレ
ポリマーを40℃に冷却した後2-アミノ-2-メチル-1-プロ
パノールを15.8部加えて30分攪拌混合したもの440部
を、四つ口コルベン中の20℃イオン交換水560部に攪拌
混合しながら加えたが、殆ど凝集沈澱してしまい、ポリ
ウレタン樹脂水系分散体は得られなかった。
Comparative Example 4 117.3 parts of polycaprolactone diol (Mn2000), poly-
3-Methylpentane adipate diol (Mn2000) 117.3
Parts, 1,4-butanediol 3.3 parts g, trimethylolpropane 6.4 parts, α, α-dimethylolpropionic acid 18.7 parts, I
121.7 parts of PDI and 146 parts of acetone were charged into a pressure reaction vessel and reacted at 85 ° C for 6 hours under a closed pressure, and the residual NCO content was 2.5%.
Was synthesized. After cooling this urethane prepolymer to 40 ° C., 15.8 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added and stirred and mixed for 30 minutes, 440 parts were mixed with 560 parts of 20 ° C. ion-exchanged water in a four-necked Korben. Although the mixture was added with stirring and mixing, the polyurethane resin aqueous dispersion could not be obtained due to almost coagulation and precipitation.

【0031】上記実施例1〜5および比較例1〜3で作
成したフィルム及び硬化塗膜について、下記の性能試験
を行なった。
The following performance tests were conducted on the films and cured coatings prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 above.

【0032】[性能試験項目と試験方法] フィルム強度:フィルムをダンベル状3号形に打ち抜い
て試験片とし、JISK6301に従い引張強さを測定
した。 鉛筆硬度:硬化塗膜の硬度をJIS S6006に定め
られた高級鉛筆を用い、JIS 5400に従って測定
した。 耐水性:硬化塗膜をイオン交換水に200時間浸した後、
塗膜の白化、ふくれ状態を目視判定した。(○変化無し
△部分的に 白化 ×全体的に白化及びふくれ) 耐溶剤性:アセトンを硬化塗膜上にスポットし、塗膜状
態の変化を判定した。(○変化無し △若干膨潤 ×部
分的に溶解)
[Performance test items and test method] Film strength: A film was punched out into a dumbbell-shaped No. 3 to form a test piece, and the tensile strength was measured according to JIS K6301. Pencil hardness: The hardness of the cured coating film was measured according to JIS 5400 using a high-grade pencil defined in JIS S6006. Water resistance: After soaking the cured coating film in ion-exchanged water for 200 hours,
The whitening of the coating film and the blistering state were visually evaluated. (○ No change △ Partial whitening × Total whitening and blistering) Solvent resistance: Acetone was spotted on the cured coating film to determine the change in coating film state. (○ No change △ Swell slightly × Partially dissolved)

【0033】上記試験の結果を表1に示す。The results of the above tests are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のウレタン樹脂水系分散体の製造
方法は、以下の効果を奏する。 1.第一級及び/または第二級モノアミン型で、かつ高
分子量のポリウレタン樹脂水系分散体が工業的に容易に
製造できる。 2.本発明の製造方法で得られるウレタン樹脂水系分散
体は、酸性触媒の存在下における水溶性メラミン樹脂を
硬化剤とする熱硬化系において、比較的低温での硬化が
可能であり、且つフィルム強度および耐水性の優れた硬
化物が得られる。 以上の効果を奏することから、本発明の製造方法によっ
て得られるウレタン樹脂水系分散体は、金属、プラスチ
ック、コンクリート、セラミックス用等の塗料、コーテ
ィング剤、接着剤など、特に高物性で且つ低温硬化性を
要求される用途に有用である。
The method for producing the urethane resin aqueous dispersion of the present invention has the following effects. 1. A primary and / or secondary monoamine type and high molecular weight polyurethane resin aqueous dispersion can be easily produced industrially. 2. The urethane resin aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is a thermosetting system using a water-soluble melamine resin as a curing agent in the presence of an acidic catalyst, which can be cured at a relatively low temperature, and has a film strength and A cured product having excellent water resistance can be obtained. From the above effects, the urethane resin aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is a metal, plastic, concrete, paint for ceramics, coating agent, adhesive, etc., particularly high physical properties and low temperature curability. It is useful for applications that require

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 分子内に第三級アミン(f)で中和され
てなるカルボキシル基を有するポリウレタン樹脂水系分
散体(A)と第一級及び/または第二級モノアミン
(B)とを混合し、次いで遊離する該第三級アミンを除
去することを特徴とする第一級及び/または第二級アミ
ン中和型ポリウレタン樹脂水系分散体の製造方法。
1. A mixture of a polyurethane resin aqueous dispersion (A) having a carboxyl group neutralized with a tertiary amine (f) in the molecule and a primary and / or secondary monoamine (B). And then removing the liberated tertiary amine, and a method for producing a primary and / or secondary amine neutralized polyurethane resin aqueous dispersion.
【請求項2】 下記工程を含む請求項1記載の水系分散
体の製造方法。 (1)有機ジイソシアネート(a)、高分子ポリオール
(b)、α,α-ジメチロールモノカルボン酸(c)、お
よび必要により低分子ポリオール(d)及び/またはア
ミン系鎖伸長剤(e)から構成され、第三級アミン
(f)で中和されてなるポリウレタン水系分散体(A)
を得る工程、および(2)該ポリウレタン水系分散体
(A)と第一級及び/または第二級モノアミン(B)と
を混合し、次いで遊離する第三級アミン(f)を除去す
る工程。
2. The method for producing an aqueous dispersion according to claim 1, which comprises the following steps. (1) From organic diisocyanate (a), polymer polyol (b), α, α-dimethylolmonocarboxylic acid (c), and optionally low-molecular polyol (d) and / or amine chain extender (e) Polyurethane aqueous dispersion (A) constituted and neutralized with a tertiary amine (f)
And (2) mixing the polyurethane aqueous dispersion (A) with the primary and / or secondary monoamine (B) and then removing the liberated tertiary amine (f).
【請求項3】 前記第三級アミン(f)がトリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミンから
選ばれる少なくとも一種である請求項1または2記載の
水系分散体の製造方法。
3. The method for producing an aqueous dispersion according to claim 1, wherein the tertiary amine (f) is at least one selected from trimethylamine, triethylamine and tri-n-propylamine.
【請求項4】 前記第一級及び/または第二級モノアミ
ン(B)がモノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプルパノール
アミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールから選ばれ
る少なくとも一種である請求項1〜3いずれか記載の水
系分散体の製造方法。
4. The primary and / or secondary monoamine (B) is selected from monoethanolamine, diethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol. It is at least 1 type, The manufacturing method of the water-based dispersion in any one of Claims 1-3.
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