JP5511537B2 - Water-based polyurethane resin composition and paint using the composition - Google Patents

Water-based polyurethane resin composition and paint using the composition Download PDF

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

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

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

また、耐水性、耐薬品性、耐熱性等が改善された水系ポリウレタン樹脂として、側鎖に長鎖アルキル基を含有する水系ポリウレタン樹脂が開示されている。しかしながら、この水系ポリウレタン樹脂は、主鎖として短い分岐ジオールを使用してウレタン化した場合(特許文献2〜4)、凝集エネルギーが高いウレタン結合が互いに近接するので、生成したウレタンプレポリマーが凝集し、粘度が上昇するために、水分散が困難となる。   In addition, as a water-based polyurethane resin having improved water resistance, chemical resistance, heat resistance, and the like, a water-based polyurethane resin containing a long-chain alkyl group in the side chain is disclosed. However, when this water-based polyurethane resin is urethanized using a short branched diol as the main chain (Patent Documents 2 to 4), urethane bonds having high cohesive energy are close to each other, so that the generated urethane prepolymer aggregates. In addition, since the viscosity increases, water dispersion becomes difficult.

また、主鎖が長い分岐ジオールを使用した場合(特許文献5)には、ウレタン主鎖中に組み込まれた長鎖アルキレン基によって疎水性が高くなり、水分散性が低下する。
更に、長鎖アルキル基を有するイソシアヌレート化合物とポリオール及び水からなる水分散型ポリウレタン組成物が開示されているが(特許文献6及び7)、耐水性及び耐薬品性が充分なものではなかった。
When a branched diol having a long main chain is used (Patent Document 5), the long-chain alkylene group incorporated in the urethane main chain increases the hydrophobicity and decreases the water dispersibility.
Furthermore, although an aqueous dispersion type polyurethane composition comprising an isocyanurate compound having a long-chain alkyl group, a polyol and water is disclosed (Patent Documents 6 and 7), the water resistance and chemical resistance are not sufficient. .

特表平11−511814号公報Japanese National Patent Publication No. 11-511814 特開2000−007909号公報JP 2000-007909 A 特表2005−510600号公報JP 2005-510600 Gazette 特開2005−068228号公報JP-A-2005-068228 特表2004−502000号公報Special table 2004-502000 gazette WO06/038466号公報WO06 / 038466 特開2009−203316号公報JP 2009-203316 A

本発明者等は、前記した従来の欠点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ウレタン樹脂骨格内に一定量の長鎖アルキレンジオール化合物が組み込まれたウレタンプレポリマーを、特定のアルキレンポリアミン化合物を必須成分としたアミン化合物を一定量添加して鎖伸長させることにより、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性等の耐薬品性及び基材との密着性等に優れた水系ウレタン樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明に到達した。
従って、本発明の目的は、耐水性、耐薬品性(耐酸性、耐アルカリ性)及び基材との密着性等に優れ、表面処理鋼板塗料用途に好適に使用できる水系ウレタン樹脂組成物及び該水系ウレタン樹脂を塗布してなる板状塗装品を提供することにある。
As a result of intensive studies to solve the above-described conventional drawbacks, the present inventors have determined that a urethane prepolymer in which a certain amount of a long-chain alkylene diol compound is incorporated in a urethane resin skeleton is a specific alkylene polyamine compound. A water-based urethane resin composition having excellent chemical resistance such as water resistance, acid resistance, alkali resistance, and adhesion to a base material is obtained by adding a certain amount of an amine compound having an essential component as a chain extender. The present invention has been found.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-based urethane resin composition that is excellent in water resistance, chemical resistance (acid resistance, alkali resistance), adhesion to a base material, etc. The object is to provide a plate-like coated product obtained by applying a urethane resin.

即ち本発明は、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られたウレタンプレポリマーに、鎖伸長剤を反応させて得られる水系ポリウレタン樹脂を含有する水系ポリウレタン樹脂組成物であって、前記ポリオール成分の5〜35質量%が、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)であると供に、前記鎖伸長剤が、下記一般式(1)で表されるポリアルキレンポリアミン化合物(b)を含有し、該(b)成分の含有量が、全鎖伸長剤中のアミノ基の当量を1とした場合における、前記ポリアルキレンポリアミン化合物のアミノ基の当量が0.2〜1.0となる量であると供に、全鎖伸長剤の含有量が、前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基1当量に対する全鎖伸長剤のアミノ基の当量が0.5〜0.9となる量であることを特徴とする、水系ポリウレタン樹脂組成物、該水系ポリウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする塗料及び該塗料を板状材料に塗布してなることを特徴とする塗装品である。

Figure 0005511537

但し、式(1)中のRは炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、nは2〜4の数である。 That is, the present invention is an aqueous polyurethane resin composition containing an aqueous polyurethane resin obtained by reacting a chain extender with a urethane prepolymer obtained by reacting a polyisocyanate and a polyol. 5 to 35 mass% is a long chain alkylene diol compound (a) having 10 to 32 carbon atoms, and the chain extender is a polyalkylene polyamine compound (b) represented by the following general formula (1): And the content of the component (b) is such that the amino group equivalent of the polyalkylene polyamine compound is 0.2 to 1.0 when the equivalent of the amino group in the total chain extender is 1. In addition to the amount of the chain extender, the content of the total chain extender is such that the equivalent of the amino group of the total chain extender is 0.5 to 0.9 with respect to 1 equivalent of the isocyanate group of the urethane prepolymer. An aqueous polyurethane resin composition, a paint containing the aqueous polyurethane resin composition, and a coated product obtained by applying the paint to a plate-like material It is.
Figure 0005511537

However, R 1 in the formula (1) is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, n is the number of 2-4.

前記水系ポリウレタン樹脂組成物において、前記ポリイソシアネートは、芳香族ジイソシアネート類、脂環式ジイソシアネート類及び脂肪族ジイソシアネート類からなる群より選択される少なくとも1種のジイソシアネートであることが好ましく、前記一般式(1)において、Rがエチレン(−CHCH−)基であると共に、nが2又は3であることが好ましい。
また、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物は、表面処理鋼板の塗装に有用である。
In the water-based polyurethane resin composition, the polyisocyanate is preferably at least one diisocyanate selected from the group consisting of aromatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and aliphatic diisocyanates. In 1), R 1 is preferably an ethylene (—CH 2 CH 2 —) group and n is preferably 2 or 3.
Moreover, the water-based polyurethane resin composition of the present invention is useful for coating a surface-treated steel sheet.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を、特に、表面処理鋼板に塗装することにより、耐水性及び耐薬品性等に優れた塗膜を有する塗装品を得ることができる。   By coating the water-based polyurethane resin composition of the present invention particularly on a surface-treated steel sheet, a coated product having a coating film excellent in water resistance and chemical resistance can be obtained.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物に含有される水系ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られたウレタンプレポリマーに、鎖伸長剤を反応させて得られる。
上記ウレタンプレポリマーの合成に使用されるポリイソシアネートは特に限定されるものではなく、ジイソシアネート化合物及びイソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネートを使用することができる。
The aqueous polyurethane resin contained in the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is obtained by reacting a chain extender with a urethane prepolymer obtained by reacting a polyisocyanate and a polyol.
The polyisocyanate used for the synthesis of the urethane prepolymer is not particularly limited, and a diisocyanate compound and a polyisocyanate having three or more isocyanate groups can be used.

前記ジイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、トランス及び/又はシス−1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類;1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4及び/又は(2,4,4)−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類等;及びこれらの混合物が挙げられる。   Examples of the diisocyanate compound include tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate. , Aromatic diisocyanates such as dianisidine diisocyanate and tetramethylxylylene diisocyanate; cycloaliphatic such as isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, trans and / or cis-1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornene diisocyanate Diisocyanates; 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4 and / or (2,4,4) -trimethylhexamethylene dii Cyanate, aliphatic diisocyanates such as lysine diisocyanate; and mixtures thereof.

また、イソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネートとしては、トリフェニルメタントリイソシアネート、1−メチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート、これらの混合物等の3官能以上のイソシアネート、これらの3官能以上のイソシアネートのカルボジイミド変性、イソシアヌレート変性、ビウレット変性等の変性物、これらを各種のブロッキング剤によってブロックしたブロックイソシアネート、前述したジイソシアネートのイソシアヌレート三量体及びビウレット三量体等が挙げられる。   Moreover, as polyisocyanate which has 3 or more isocyanate groups, it is trifunctional or more trifunctional such as triphenylmethane triisocyanate, 1-methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, dimethyltriphenylmethane tetraisocyanate, and mixtures thereof. Isocyanates, modified products of these tri- or higher functional isocyanates such as carbodiimide modification, isocyanurate modification, biuret modification, etc., blocked isocyanates blocked with various blocking agents, isocyanurate trimers and biuret trimers of the aforementioned diisocyanates Etc.

これらの中でも、密着性、耐性、及び強度などに優れた水系ポリウレタン樹脂組成物が得られることから、ポリイソシアネートとして、芳香族ジイソシアネート類、脂環式ジイソシアネート類及び脂肪族ジイソシアネート類からなる群より選択される少なくとも1種のジイソシアネートを使用することが好ましく、前記ジイソシアネート化合物としては1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートを使用することが特に好ましい。
Among these, adhesion resistance, weather resistance, and the like excellent in water-based polyurethane resin composition strength can be obtained, as the polyisocyanate, aromatic diisocyanates, the group consisting of cycloaliphatic diisocyanates and aliphatic diisocyanates It is preferable to use at least one diisocyanate selected from the above, and it is particularly preferable to use 1,6-hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, or isophorone diisocyanate as the diisocyanate compound.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の製造に使用されるポリオールは、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)を必須成分として含有する。
該(a)成分の含有量は、ポリオール成分の5〜35質量%であることが必要であり、10〜30質量%であることが好ましく、15〜25%であることがより好ましい。5質量%未満であると、水系ポリウレタン樹脂組成物の耐水性及び耐薬品性が低くなり、35質量%を超えると、ウレタンプレポリマーの水への分散性が低下し、水系ポリウレタン樹脂の製造が困難となる。
The polyol used for the production of the aqueous polyurethane resin composition of the present invention contains a long-chain alkylene diol compound (a) having 10 to 32 carbon atoms as an essential component.
The content of the component (a) needs to be 5 to 35% by mass of the polyol component, preferably 10 to 30% by mass, and more preferably 15 to 25%. If it is less than 5% by mass, the water-based polyurethane resin composition has low water resistance and chemical resistance. If it exceeds 35% by mass, the dispersibility of the urethane prepolymer in water decreases, and the production of the water-based polyurethane resin is reduced. It becomes difficult.

(a)成分として使用される炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物としては、例えば、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオール、トリデカンジオール、テトラデカンジオール、ペンタデカンジオール、ヘキサデカンジオール、ヘプタデカンジオール、オクタデカンジオール、ノナデカンジオール、イコサンジオール、ヘンイコサンジオール、ドコサンジオール、トリコサンジオール、テトラコサンジオール、ペンタコサンジオール、ヘキサコサンジオール、ヘプタコサンジオール、オクタコサンジオール、ノナコサンジオール、トリアコンタンジオール、ヘントリアコンタンジオール、ドトリアコンタンジオール等の直鎖又は分岐のジオールが挙げられる。   Examples of the long chain alkylenediol compound having 10 to 32 carbon atoms used as the component (a) include decanediol, undecanediol, dodecanediol, tridecanediol, tetradecanediol, pentadecanediol, hexadecanediol, and heptadecanediol. , Octadecanediol, nonadecanediol, icosanediol, heicosonediol, docosanediol, tricosanediol, tetracosanediol, pentacosanediol, hexacosanediol, heptacosandiol, octacosanediol, nonacosandiol, tria Examples thereof include linear or branched diols such as Contandiol, Hentriacontanediol, and Dotriacontanediol.

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

前記(a)成分以外のポリオールは特に限定されるものではなく、例えば、数平均分子量200未満の低分子ポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエステルポリカーボネートポリオール類、結晶性又は非結晶性のポリカーボネートポリオール類等が挙げられる。   The polyol other than the component (a) is not particularly limited. For example, low-molecular polyols having a number average molecular weight of less than 200, polyether polyols, polyester polyols, polyester polycarbonate polyols, crystalline or non-crystalline. And polycarbonate polyols.

前記低分子ポリオール類としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、3,5−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等脂環式ジオール;トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の3価以上のポリオールが挙げられる。   Examples of the low molecular polyols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 2-butyl-2- Ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1 , 5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 3,5-heptanediol 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanedio Aliphatic diols such as cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, etc .; trimethylolethane, trimethylolpropane, hexitols, pentitols, glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, tetramethylolpropane, etc. A trihydric or more polyol is mentioned.

前記ポリエーテルポリオール類としては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール;トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール等の前記低分子ポリオールの他、ビスフェノールA、エチレンジアミン等のアミン化合物等へのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物;ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の製造に使用されるポリエーテルポリオール類の数平均分子量は、300〜5000であることが好ましく、特に1000〜3000であることが好ましい。
Examples of the polyether polyols include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol; trimethylolpropane, glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, and other low molecular polyols, as well as bisphenol A and ethylenediamine. Examples include ethylene oxide and / or propylene oxide adducts to amine compounds and the like; polytetramethylene ether glycol and the like.
The number average molecular weight of the polyether polyols used in the production of the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is preferably 300 to 5,000, particularly preferably 1,000 to 3,000.

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

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

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

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

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

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

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の製造に使用されるポリエステルポリオール類の数平均分子量は、300〜5000であることが好ましく、500〜3000であることが特に好ましい。   The number average molecular weight of the polyester polyols used in the production of the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is preferably 300 to 5,000, particularly preferably 500 to 3,000.

前記鎖伸長剤は、前記一般式(1)で表されるポリアルキレンポリアミン化合物(b)を必須成分として含有する。前記一般式(1)のRは炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、耐水性及び耐薬品性の観点から、炭素原子数2又は3のアルキレン基であることが好ましく、特にエチレン基であることが好ましい。
また、nは2〜4の数であり、耐水性及び耐薬品性の観点から、nが2又は3であることが好ましい。
The chain extender contains the polyalkylene polyamine compound (b) represented by the general formula (1) as an essential component. R 1 in the general formula (1) is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and is preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, particularly an ethylene group, from the viewpoint of water resistance and chemical resistance. It is preferable that
Moreover, n is a number from 2 to 4, and n is preferably 2 or 3 from the viewpoint of water resistance and chemical resistance.

上記成分(b)のポリアルキルポリアミン化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン等が挙げられる。これらの中でも、耐水性及び耐薬品性の観点から、ジエチレントリアミン又はトリエチレンテトラミンを使用することが好ましく、ジエチレントリアミンを使用することが特に好ましい。   Examples of the polyalkylpolyamine compound of component (b) include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and dipropylenetriamine. Among these, from the viewpoint of water resistance and chemical resistance, it is preferable to use diethylenetriamine or triethylenetetramine, and it is particularly preferable to use diethylenetriamine.

鎖伸長剤中の前記(b)成分のポリアルキレンポリアミン化合物の配合量は、全鎖伸長剤中のアミノ基の当量を1とした場合における、前記ポリアルキレンポリアミン化合物(b)のアミノ基(−NH又は−NH−)の当量が0.2〜1.0となる量であり、0.3〜0.8となる量であることが好ましく、0.4〜0.6となる量であることがより好ましい。
成分(b)のアミノ基の当量が0.2未満であると、耐水性及び耐薬品性が不十分となる。
The compounding amount of the polyalkylene polyamine compound of the component (b) in the chain extender is such that the amino group (-) of the polyalkylene polyamine compound (b) is 1 when the equivalent of the amino group in the total chain extender is 1. NH 2 or —NH—) is an amount such that the equivalent is 0.2 to 1.0, preferably 0.3 to 0.8, and preferably 0.4 to 0.6. More preferably.
When the equivalent of the amino group of the component (b) is less than 0.2, water resistance and chemical resistance are insufficient.

水系ウレタン樹脂を製造するに際して、鎖伸長反応前のウレタンプレポリマーのイソシアネート基の1当量に対する全鎖伸長剤のアミノ基の当量比(−NH/−NCO、但しXは1又は2)が過少だと、得られる水系ポリウレタン樹脂の数平均分子量が比較的低くなり、塗膜強度等の塗膜物性に劣るばかりでなく、耐水性及び耐薬品性も劣る傾向にある。
一方、水中におけるウレタンプレポリマーの末端イソシアネート基は、水と反応して他のイソシアネート基と結合するため、減少する。そのため、全鎖伸長剤のアミノ基の当量をイソシアネート基の当量と等しくした場合、一部の鎖伸長剤モノマーが未反応のまま残存して、塗膜を白化させたり、基材との接着性を低下させたりする等、塗膜の物性の低下の原因となる場合がある。
このような観点から、前記成分(b)を含めた全鎖伸長剤の配合量は、鎖伸長反応前のウレタンプレポリマーのイソシアネート基の1当量に対する全鎖伸長剤のアミノ基の当量比(−NH/−NCO、但しXは1又は2)が0.5〜0.9となる量であり、0.6〜0.8となる量であることが好ましい。
When producing a water-based urethane resin, the equivalent ratio of the amino group of the total chain extender to the equivalent of the isocyanate group of the urethane prepolymer before the chain extension reaction (-NH X / -NCO, where X is 1 or 2) is too small. Then, the number average molecular weight of the obtained water-based polyurethane resin becomes relatively low, and not only the coating properties such as coating strength are inferior, but also water resistance and chemical resistance tend to be inferior.
On the other hand, the terminal isocyanate group of the urethane prepolymer in water decreases because it reacts with water and bonds with other isocyanate groups. Therefore, when the equivalent of the amino group of the total chain extender is equal to the equivalent of the isocyanate group, some of the chain extender monomer remains unreacted to whiten the coating or adhere to the substrate. In some cases, the physical properties of the coating film may be reduced.
From such a viewpoint, the blending amount of the total chain extender including the component (b) is equivalent to the equivalent ratio of the amino group of the total chain extender to 1 equivalent of the isocyanate group of the urethane prepolymer before the chain extension reaction (- NH X / -NCO, wherein X is an amount such that 1 or 2) is 0.5 to 0.9, and preferably 0.6 to 0.8.

本発明においては、前記(b)ポリアルキレンポリアミンの他に、前述した(b)成分の配合量及び伸長剤の配合量の要件を満たす範囲で、他の伸長剤を1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。
前記(b)成分以外の鎖伸長剤は特に限定されるものではなく、例えば、数平均分子量200未満の低分子量ポリオール化合物及び低分子ポリアミン化合物等、通常用いられる鎖伸長剤の中から適宜選択して使用することができる。
In the present invention, in addition to the polyalkylene polyamine (b), one or more other extenders are combined in a range that satisfies the requirements for the blending amount of the component (b) and the blending amount of the extender described above. Can be used.
The chain extender other than the component (b) is not particularly limited, and is appropriately selected from commonly used chain extenders such as low molecular weight polyol compounds and low molecular polyamine compounds having a number average molecular weight of less than 200. Can be used.

低分子量ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、3,5−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等脂環式ジオール;トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の3価以上のポリオールが挙げられる。   Examples of the low molecular weight polyol compound include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and 2-butyl-2-ethyl. -1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1, 5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 3,5-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanedio Aliphatic diols such as cyclohexane dimethanol, cyclohexanediol, etc .; trimethylolethane, trimethylolpropane, hexitols, pentitols, glycerin, polyglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, tetramethylolpropane, etc. And a trivalent or higher polyol.

また、低分子ポリアミン化合物としては、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、トリレンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン等の低分子ジアミン類、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン等のポリエーテルジアミン類、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミン、アミノエチルエミノエタノール、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の脂環式ジアミン類、m−キシレンジアミン、α−(m/pアミノフェニル)エチルアミン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジメチルチオトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン等の芳香族ジアミン類などのポリアミン、コハク酸ジヒドラジド、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、水加ヒドラジン、1,6−ヘキサメチレンビス(N,N−ジメチルセミカルバジド)、1,1,1’,1’−テトラメチル−4,4’−(メチレン−ジ−パラ−フェニレン)ジセミカルバジド等のヒドラジン類及び水等が挙げられる。   Examples of the low-molecular polyamine compound include low-molecular diamines such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, tolylenediamine, piperazine, and 2-methylpiperazine, and polyether diamines such as polyoxypropylenediamine and polyoxyethylenediamine. , Mensenediamine, isophoronediamine, norbornenediamine, aminoethyleminoethanol, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3- Aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane and other alicyclic diamines, m-xylenediamine, α- (m / paminophenyl) ethylamine, m-phenyle Aromatic diamines such as diamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, diaminodiethyldimethyldiphenylmethane, diaminodiethyldiphenylmethane, dimethylthiotoluenediamine, diethyltoluenediamine, α, α'-bis (4-aminophenyl) -p-diisopropylbenzene Polyamines such as succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, hydrated hydrazine, 1,6-hexamethylenebis (N, N-dimethylsemicarbazide), 1,1,1 ', 1'- Examples include hydrazines such as tetramethyl-4,4 ′-(methylene-di-para-phenylene) disemicarbazide and water.

また、ウレタンプレポリマーの合成において、必要に応じてポリイソシアネート及びポリオールを不活性な溶媒中で反応させてもよく、必要に応じてポリイソシアネート及びポリオールと供に、イオン性基導入剤を加えて、イオン性基が導入された末端イソシアネートプレポリマーとしてもよい。
また、必要に応じてプレポリマーをイオン性基中和剤及び/又は乳化剤を含む水中に分散させてから、鎖伸長剤を加えて高分子量化反応させてもよい。
Moreover, in the synthesis | combination of a urethane prepolymer, you may make polyisocyanate and a polyol react in an inert solvent as needed, and add an ionic group introducing agent with a polyisocyanate and a polyol as needed. Further, it may be a terminal isocyanate prepolymer having an ionic group introduced therein.
Further, if necessary, the prepolymer may be dispersed in water containing an ionic group neutralizing agent and / or an emulsifier, and then a chain extender may be added to cause a high molecular weight reaction.

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

前記イオン性基導入剤としては、アニオン性基を導入するものとカチオン性基を導入するものが挙げられる。アニオン性基を導入するものとしては、例えば、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基を含有するポリオール類、1,4−ブタンジオール−2−スルホン酸等のスルホン酸基を含有するポリオール類が挙げられる。
また、カチオン性基を導入するものとしては、例えば、N,N−ジアルキルアルカノールアミン類、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、N−ブチル−N,N−ジエタノールアミン等のN−アルキル−N,N−ジアルカノールアミン類、トリアルカノールアミン類が挙げられる。
Examples of the ionic group introducing agent include those that introduce an anionic group and those that introduce a cationic group. Examples of those that introduce an anionic group include polyols containing carboxyl groups such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolvaleric acid, 1,4-butanediol-2-sulfonic acid, etc. These polyols containing sulfonic acid groups of
Moreover, as what introduce | transduces a cationic group, N-alkyl-N, such as N, N-dialkyl alkanolamines, N-methyl-N, N-diethanolamine, N-butyl-N, N-diethanolamine, for example, N-dialkanolamines and trialkanolamines can be mentioned.

前記イオン性基導入剤、ポリイソシアネート及びポリオールの配合比は、これらを反応させる段階で、ポリオールの水酸基1当量に対して、ポリイソシアネートのイソシアネート基当量が0.5〜5となるように配合することが好ましく、0.9〜3.0、特に1.0〜2.0となるように配合することがより好ましい。
また、イオン性基導入剤を使用する場合は、イオン性基導入剤のイソシアネート反応性基及びポリオールの水酸基の総量1当量に対して、ポリイソシアネートのイソシアネート基当量が前述した当量となるように配合する。
The mixing ratio of the ionic group introducing agent, polyisocyanate and polyol is such that the isocyanate group equivalent of the polyisocyanate is 0.5 to 5 with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group of the polyol at the stage of reacting them. It is preferable that the blending is 0.9 to 3.0, particularly 1.0 to 2.0.
Moreover, when using an ionic group introducing agent, it is blended so that the isocyanate group equivalent of the polyisocyanate becomes the above-mentioned equivalent with respect to 1 equivalent of the total amount of the isocyanate reactive group of the ionic group introducing agent and the hydroxyl group of the polyol. To do.

前記イオン性基導入剤の使用量は、用いるポリオール及びポリイソシアネートの種類や乳化剤の使用との関係にもよるが、イオン性基導入剤を用いた自己乳化系においては、通常、水系ポリウレタン樹脂を構成する全ての反応成分100質量部に対して、0.5〜50質量部であり、1〜30質量部であることが好ましい。0.5質量部未満では保存安定性に劣り、50質量部を超えるとウレタンプレポリマーの水分散性やウレタン塗膜の物性に悪影響を及ぼすことがある。   The amount of the ionic group introducing agent used depends on the type of polyol and polyisocyanate used and the use of an emulsifier, but in a self-emulsifying system using an ionic group introducing agent, an aqueous polyurethane resin is usually used. It is 0.5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of all the reaction components to comprise, and it is preferable that it is 1-30 mass parts. If it is less than 0.5 parts by mass, the storage stability is poor, and if it exceeds 50 parts by mass, the water dispersibility of the urethane prepolymer and the physical properties of the urethane coating may be adversely affected.

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

また、カチオン性基の中和剤としては、蟻酸、酢酸、乳酸、コハク酸、グルタル酸、クエン酸等の有機カルボン酸、パラトルエンスルホン酸、スルホン酸アルキル等の有機スルホン酸、塩酸、リン酸、硝酸、スルホン酸等の無機酸、エピハロヒドリン等エポキシ化合物の他、ジアルキル硫酸、ハロゲン化アルキル等の4級化剤が挙げられる。   Examples of the neutralizing agent for the cationic group include organic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, lactic acid, succinic acid, glutaric acid and citric acid, organic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid and alkyl sulfonate, hydrochloric acid and phosphoric acid. In addition to inorganic acids such as nitric acid and sulfonic acid, and epoxy compounds such as epihalohydrin, quaternizing agents such as dialkyl sulfuric acid and alkyl halides may be mentioned.

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

前記乳化剤は特に限定されるものではなく、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、第一アミン塩、第二アミン塩、第三アミン塩、第四級アミン塩及びピリジニウム塩等のカチオン系界面活性剤、及び、ベタイン型、硫酸エステル型及びスルホン酸型等の両性界面活性剤等の公知のものを使用することができる。   The emulsifier is not particularly limited, and anionic surfactants, nonionic surfactants, primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts, quaternary amine salts, pyridinium salts, and other cationic systems Known surfactants and amphoteric surfactants such as betaine type, sulfate ester type and sulfonic acid type can be used.

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

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

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

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

カチオン系界面活性剤としては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルベンジルジメチルアンモニウムクロライド等のテトラアルキルアンモニウム類;アルキルピリジニウムブロマイド等のピリジン類及びイミダゾリニウムラウレート等のイミダゾール類が挙げられる。   Cationic surfactants include tetraalkylammonium compounds such as lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, laurylbenzyldimethylammonium chloride; pyridines such as alkylpyridinium bromide; Examples thereof include imidazoles such as imidazolinium laurate.

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

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

また、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物においては、必要に応じて、ポリウレタン分子に架橋構造を与えるために、ウレタンプレポリマーに伸長剤を添加する前に、通常用いられる架橋剤を更に配合してもよい。
本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物に好適な架橋剤としては、メラミン、モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、メチル化メチロールメラミン、ブチル化メチロールメラミン、メラミン樹脂等を挙げることができる。本発明においては、これらの中から、ポリウレタンへの分散性が優れた安価なメラミンを、適宜選択して使用することが好ましい。
In addition, in the aqueous polyurethane resin composition of the present invention, if necessary, before adding an extender to the urethane prepolymer, a usual crosslinking agent is further blended in order to give the polyurethane molecule a crosslinked structure. Also good.
Suitable crosslinking agents for the aqueous polyurethane resin composition of the present invention include melamine, monomethylol melamine, dimethylol melamine, trimethylol melamine, tetramethylol melamine, pentamethylol melamine, hexamethylol melamine, methylated methylol melamine, butylated methylol. Examples include melamine and melamine resin. In the present invention, it is preferable to select and use an inexpensive melamine excellent in dispersibility in polyurethane from among these.

本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物は適宜希釈して使用することができ、その固形分濃度は特に制限されることはない。分散性や塗膜、成形体を得るための操作性等の観点から、固形分は1〜65質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましい。   The aqueous polyurethane resin composition of the present invention can be used after appropriately diluted, and the solid content concentration is not particularly limited. From the viewpoints of dispersibility, coating film, and operability for obtaining a molded body, the solid content is preferably 1 to 65% by mass, and more preferably 5 to 40% by mass.

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

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

前記各種添加剤の中でも、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物を屋外で曝される塗膜や塗装に用いる場合には、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、及び酸化防止剤(リン系、フェノール系又は硫黄系抗酸化剤)を使用することが好ましい。   Among the above-mentioned various additives, when the aqueous polyurethane resin composition of the present invention is used for a coating film or coating exposed outdoors, a hindered amine light stabilizer, an ultraviolet absorber, and an antioxidant (phosphorus, phenol) Or sulfur-based antioxidants).

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

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

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

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

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

前記ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、及び酸化防止剤のそれぞれの使用量は、本発明の水系ポリウレタン樹脂組成物の固形分100質量部に対して0.001〜10質量部であることが好ましく、特に0.01〜5質量部であることがより好ましい。0.001質量部より少ないと充分な添加効果を得られない場合があり、10質量部より多い場合には分散性や塗装物性に影響を及ぼすおそれがある。   Each usage-amount of the said hindered amine light stabilizer, a ultraviolet absorber, and antioxidant shall be 0.001-10 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of the water-based polyurethane resin composition of this invention. Particularly preferred is 0.01 to 5 parts by mass. If the amount is less than 0.001 part by mass, a sufficient addition effect may not be obtained. If the amount is more than 10 parts by mass, the dispersibility and the coating properties may be affected.

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

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

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

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

〔ウレタンプレポリマー(PP−1)の製造〕
(a)成分として1,12−ドデカンジオール28g(0.098モル)、その他のポリオールとして1,6−ヘキサンジオールとアジピン酸及びイソフタル酸(アジピン酸/イソフタル酸質量比は50/50)から得られたポリエステルポリオール(数平均分子量1750)158g(0.090モル)及びジメチロールプロピオン酸15.8g(0.118モル)、ポリイソシアネートとして、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)128g(0.489モル)を反応フラスコに仕込んだ。
このときのNCOインデックス(NCO/OH当量比)は1.6であり、酸価は20mgKOH/gである。
[Production of Urethane Prepolymer (PP-1)]
Obtained from 28 g (0.098 mol) of 1,12-dodecanediol as component (a) and 1,6-hexanediol, adipic acid and isophthalic acid (adipic acid / isophthalic acid mass ratio is 50/50) as other polyols 158 g (0.090 mol) of the obtained polyester polyol (number average molecular weight 1750) and 15.8 g (0.118 mol) of dimethylolpropionic acid, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI) as polyisocyanate 128 g (0.489 mol) was charged to the reaction flask.
The NCO index (NCO / OH equivalent ratio) at this time is 1.6, and the acid value is 20 mgKOH / g.

更に、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン170gを加えて、窒素気流下の90〜110℃で2.5〜3.5時間反応させて、NCO%が3.1%以下となったことを確認し、固形分が66質量%のウレタンプレポリマー(PP−1)を得た。   Further, 170 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added as a solvent and reacted at 90 to 110 ° C. under a nitrogen stream for 2.5 to 3.5 hours, so that NCO% was 3.1% or less. As a result, a urethane prepolymer (PP-1) having a solid content of 66% by mass was obtained.

〔ウレタンプレポリマーPP−2〜PP−7の製造〕
下記表1に示した化合物を使用した以外は、NCOインデックス(NCO/OH当量比)、酸価、固形分及びその他の条件を前記ウレタンプレポリマーPP−1の製造と同様にして、ウレタンプレポリマーPP−2〜PP−7を製造した。
[Production of Urethane Prepolymers PP-2 to PP-7]
Except for using the compounds shown in Table 1 below, the urethane prepolymer was prepared in the same manner as in the production of the urethane prepolymer PP-1, except that the NCO index (NCO / OH equivalent ratio), acid value, solid content, and other conditions were the same. PP-2 to PP-7 were produced.

Figure 0005511537
Figure 0005511537

[実施例1]
水522g中に消泡剤((株)ADEKA製、B1016)0.5g、及び、前記PP−1との中和率が1.0となるように、トリエチルアミン10.7g(0.106モル)を加え、攪拌して得られた水溶液の中に、前記ウレタンプレポリマーPP−1を450g加え、20〜40℃で15分間攪拌を行った後、(b)成分としてジエチレントリアミン/水(1/3)混合液13.6g(0.033モル)を滴下し、20〜40℃で10分間攪拌した。
更に、その他の鎖伸長剤としてアジピン酸ジヒドラジド/水(1/3)混合液34.4g(0.050モル)を添加し、20〜40℃で1〜2時間、NCO基が消失するまで攪拌し、固形分30%の水系ポリウレタン樹脂組成物を得た。
[Example 1]
Antifoaming agent (manufactured by ADEKA, B1016) 0.5 g in water 522 g, and triethylamine 10.7 g (0.106 mol) so that the neutralization rate with PP-1 is 1.0. In an aqueous solution obtained by stirring, 450 g of the urethane prepolymer PP-1 was added and stirred at 20 to 40 ° C. for 15 minutes, and then diethylenetriamine / water (1/3) was used as component (b). ) 13.6 g (0.033 mol) of the mixed solution was dropped, and the mixture was stirred at 20 to 40 ° C. for 10 minutes.
Further, 34.4 g (0.050 mol) of an adipic acid dihydrazide / water (1/3) mixed solution was added as another chain extender, and the mixture was stirred at 20 to 40 ° C. for 1 to 2 hours until the NCO group disappeared. An aqueous polyurethane resin composition having a solid content of 30% was obtained.

[実施例2〜4]
下記表2に示した化合物を使用した以外は、固形分、中和率、消泡剤の量及びその他の条件を実施例1と同様にして、水系ポリウレタン樹脂を製造した。
[Examples 2 to 4]
A water-based polyurethane resin was produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 2 below were used, and the solid content, neutralization rate, amount of antifoaming agent, and other conditions were the same.

[比較例1〜7]
下記表3に示した化合物を使用した以外は、固形分、中和率、消泡剤の量及びその他の条件を実施例1と同様にして、水系ポリウレタン樹脂を製造した。
尚、比較例−3においては水分散性が悪く、塗膜の性能評価を行うことができなかった。
[Comparative Examples 1 to 7]
A water-based polyurethane resin was produced in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 3 below were used, and the solid content, neutralization rate, amount of antifoaming agent, and other conditions were the same.
In Comparative Example-3, the water dispersibility was poor and the performance evaluation of the coating film could not be performed.

<性能評価>
前記実施例1〜4及び比較例1〜8により得られた水系ポリウレタン樹脂組成物の塗膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性及び密着性の評価を下記の通り行った。
これらの結果を表1又は表2に示した。
<Performance evaluation>
The water resistance, acid resistance, alkali resistance and adhesion of the coating films of the aqueous polyurethane resin compositions obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 were evaluated as follows.
These results are shown in Table 1 or Table 2.

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

〔耐水性試験〕
前記試験体を使用し、65℃/95%相対湿度の下で24時間の耐水スポット試験を行い、試験後の塗膜の状態を、下記の基準で目視評価した。
5:塗膜に異常なし。
4:塗膜の浮きが全面積の5%以下である。
3:塗膜の浮きが全面積の6〜20%である。
2:塗膜の浮きが全面積の21%以上である。
1:塗膜が完全に剥がれる。
[Water resistance test]
Using the test specimen, a water resistant spot test was conducted for 24 hours at 65 ° C./95% relative humidity, and the state of the coating film after the test was visually evaluated according to the following criteria.
5: No abnormality in the coating film.
4: The float of the coating film is 5% or less of the total area.
3: The float of a coating film is 6 to 20% of the total area.
2: The float of the coating film is 21% or more of the total area.
1: The coating film is completely peeled off.

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

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

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

Figure 0005511537
Figure 0005511537

Figure 0005511537
Figure 0005511537

前記実施例及び比較例の結果から、本発明の水系ポリウレタン組成物のみが、耐水性、耐薬品性及び密着性すべてにおいて良好な結果を得ていることが確認された。
また、(a)炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物の配合比、鎖伸長剤中の特定のポリアルキレンポリアミン化合物(b)の配合比、及び鎖伸長剤の配合比のいずれか1つでも本発明の要件を満たしていないと、耐水性及び耐薬品性が供に低下することが確認された。
From the results of the examples and comparative examples, it was confirmed that only the water-based polyurethane composition of the present invention had good results in all of water resistance, chemical resistance and adhesion.
Further, any one of (a) a mixing ratio of a long-chain alkylene diol compound having 10 to 32 carbon atoms, a mixing ratio of a specific polyalkylene polyamine compound (b) in the chain extender, and a mixing ratio of the chain extender In any case, it was confirmed that the water resistance and the chemical resistance were lowered when the requirements of the present invention were not satisfied.

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

Claims (6)

ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られたウレタンプレポリマーに、鎖伸長剤を反応させて得られる水系ポリウレタン樹脂を含有する水系ポリウレタン樹脂組成物であって、前記ポリオール成分の5〜35質量%が、炭素原子数10〜32の長鎖アルキレンジオール化合物(a)であると供に、前記鎖伸長剤が、下記一般式(1)で表されるポリアルキレンポリアミン化合物(b)を含有し、前記(b)成分の含有量が、全鎖伸長剤中のアミノ基の当量を1とした場合における、前記ポリアルキレンポリアミン化合物のアミノ基の当量が0.2〜1.0となる量であると供に、全鎖伸長剤の含有量が、前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基1当量に対する全鎖伸長剤のアミノ基の当量が0.5〜0.9となる量であることを特徴とする、水系ポリウレタン樹脂組成物;
Figure 0005511537
但し、式(1)中のRは炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、nは2〜4の数である。
An aqueous polyurethane resin composition containing an aqueous polyurethane resin obtained by reacting a chain extender with a urethane prepolymer obtained by reacting a polyisocyanate and a polyol, and comprising 5 to 35% by mass of the polyol component Is a long chain alkylene diol compound (a) having 10 to 32 carbon atoms, and the chain extender contains a polyalkylene polyamine compound (b) represented by the following general formula (1), The content of the component (b) is such that the amino group equivalent of the polyalkylene polyamine compound is 0.2 to 1.0 when the equivalent of the amino group in the total chain extender is 1. In addition, the content of the total chain extender is such that the equivalent of the amino group of the total chain extender is 0.5 to 0.9 with respect to 1 equivalent of the isocyanate group of the urethane prepolymer. Characterized the door, aqueous polyurethane resin composition;
Figure 0005511537
However, R 1 in the formula (1) is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, n is the number of 2-4.
前記ポリイソシアネートが、芳香族ジイソシアネート類、脂環式ジイソシアネート類及び脂肪族ジイソシアネート類からなる群より選択される少なくとも1種のジイソシアネートである、請求項1に記載された水系ポリウレタン樹脂組成物。 The water-based polyurethane resin composition according to claim 1, wherein the polyisocyanate is at least one diisocyanate selected from the group consisting of aromatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and aliphatic diisocyanates . 前記一般式(1)において、Rがエチレン(−CHCH−)基であると共に、nが2又は3である、請求項1又は2に記載された水系ポリウレタン樹脂組成物。 In the general formula (1), R 1 is ethylene (-CH 2 CH 2 -) with a radical, n is 2 or 3, claim 1 or an aqueous polyurethane resin compositions described 2. 請求項1〜3の何れかに記載された水系ポリウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする塗料。   A paint comprising the aqueous polyurethane resin composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載された塗料を板状材料に塗布してなることを特徴とする塗装品。   A coated product obtained by applying the coating material according to claim 4 to a plate-like material. 前記板状材料が表面処理鋼板である、請求項5に記載された塗装品。   The coated product according to claim 5, wherein the plate-like material is a surface-treated steel plate.
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