JP6557269B2 - Polyurethane resin water dispersion - Google Patents

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Description

本発明は、ポリウレタン樹脂水分散体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous polyurethane resin dispersion and a method for producing the same.

ポリウレタン樹脂水分散体は、乾燥することにより得られる皮膜特性が優れることから、高機能水分散体として、塗料、接着剤、繊維加工処理剤、紙処理剤及びインキ等に使用されており、今後も環境保全、省資源及び安全性等の観点から、ますます重要性を増していくと考えられる。従来、これらの用途では有機溶剤に溶解した溶剤系ウレタンが使用されていたが、有機溶剤の毒性、火災の危険性、環境汚染性等の欠点があるため、近年では溶剤系ウレタンからポリウレタン樹脂水分散体への切り替えに拍車がかかっている。   Polyurethane resin water dispersions are used in paints, adhesives, textile processing agents, paper treatment agents, inks, etc. as highly functional water dispersions because they have excellent film properties obtained by drying. However, from the viewpoint of environmental protection, resource saving, safety, etc., it is thought that the importance will increase more and more. Conventionally, solvent-based urethanes dissolved in organic solvents have been used in these applications. However, due to the disadvantages of organic solvent toxicity, fire hazard, environmental pollution, etc., in recent years, solvent-based urethanes have been replaced with polyurethane resin water. The switch to the dispersion is spurring.

しかしながら、溶剤系ウレタンはウレタン樹脂が溶媒に溶解しているため、加熱温度によらず造膜性が良好であるのに対し、ウレタン樹脂水分散体は粒子形状を有しており、粒子同士の融着により造膜するため溶剤系ウレタンに比べ造膜性が劣ることから、得られる皮膜の基材への密着性が低下するという問題点があった。   However, since the urethane resin is dissolved in the solvent in the solvent-based urethane, the film-forming property is good regardless of the heating temperature, whereas the urethane resin aqueous dispersion has a particle shape, Since the film is formed by fusing, the film forming property is inferior to that of the solvent-based urethane, so that there is a problem that the adhesion of the obtained film to the substrate is lowered.

ウレタン皮膜と基材への親和性を向上させるために、分子側鎖に3級アミノ基を有するウレタン樹脂水分散体(特許文献1参照)が提案されているが、年々、製品の高品質化により、密着性の要求レベルが高まり、更なる基材への密着性向上が求められている。   In order to improve the affinity between the urethane film and the substrate, an aqueous urethane resin dispersion (see Patent Document 1) having a tertiary amino group in the molecular side chain has been proposed. Therefore, the required level of adhesion is increased, and further improvement in adhesion to the substrate is required.

再表2012−111360号公報No. 2012-111360

本発明の課題は、密着性に優れるポリウレタン樹脂水分散体を提供することにある。   The subject of this invention is providing the polyurethane resin aqueous dispersion excellent in adhesiveness.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、上記の課題を解決できるポリウレタン樹脂水分散体を見出した。
即ち、本発明は、高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)を必須構成単量体とするポリウレタン樹脂(U)と水とを含有するポリウレタン樹脂水分散体であって、以下の条件(1)〜(3)を全て満足する高分子ポリオール(a1)〜(a14)のうちの異なる2〜14種類の高分子ポリオール(ai)を前記高分子ポリオール(a)が含有し、高分子ポリオール(a1)〜(a14)の合計モル数に対する(a1)〜(a14)のうちのいずれの高分子ポリオール(ai)のモル比率も7モル%以上であり、前記高分子ポリオール(a)がポリエーテルポリオール(ポリプロピレングリコールを除く)、ポリエステルポリオール(ポリブチレンアジペートジオール及びポリカプロラクトンポリオールを除く)及び/又はポリカーボネートポリオール(ポリヘキサメチレンカーボネートジオールを除く)であり、前記有機ポリイソシアネート(b)がイソホロンジイソシアネート単独又は4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート単独であるポリウレタン樹脂水分散体及び並びに前記ポリウレタン樹脂水分散体を含有する水性塗料、水性接着剤又は水性繊維加工処理剤である。
(1)繰り返し単位が同一である。
(2)高分子ポリオール(ai)のうちのいずれの2個のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される数平均分子量(Mn)の差も300以上である。
(3)(a1)〜(a14)は以下の高分子ポリオールである。
(a1):Mnが500以上800未満である高分子ポリオール
(a2):Mnが800以上1100未満である高分子ポリオール
(a3):Mnが1100以上1400未満である高分子ポリオール
(a4):Mnが1400以上1700未満である高分子ポリオール
(a5):Mnが1700以上2000未満である高分子ポリオール
(a6):Mnが2000以上2300未満である高分子ポリオール
(a7):Mnが2300以上2600未満である高分子ポリオール
(a8):Mnが2600以上2900未満である高分子ポリオール
(a9):Mnが2900以上3200未満である高分子ポリオール
(a10):Mnが3200以上3500未満である高分子ポリオール
(a11):Mnが3500以上3800未満である高分子ポリオール
(a12):Mnが3800以上4100未満である高分子ポリオール
(a13):Mnが4100以上4400未満である高分子ポリオール
(a14):Mnが4400以上4700未満である高分子ポリオール
As a result of intensive studies, the present inventors have found an aqueous polyurethane resin dispersion that can solve the above-described problems.
That is, the present invention is a polyurethane resin aqueous dispersion containing a polyurethane resin (U) having a polymer polyol (a) and an organic polyisocyanate (b) as essential constituent monomers, and water, under the following conditions: The polymer polyol (a) contains 2 to 14 different polymer polyols (ai ) of the polymer polyols (a1) to (a14) satisfying all of (1) to (3), and the polymer polyol (a1) ~ any der molar ratio also 7 mole percent of the polymer polyol (ai) of the relative to the total mole number (a1) ~ (a14) of (a14) is, the polymer polyol (a) Are polyether polyols (excluding polypropylene glycol), polyester polyols (excluding polybutylene adipate diol and polycaprolactone polyols) and / or polyester polyols. A polycarbonate polyol (excluding polyhexamethylene carbonate diol), the organic polyisocyanate (b) is isophorone diisocyanate, alone or 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate alone der Ru polyurethane resin aqueous dispersion and and said polyurethane resin aqueous dispersion It is a water-based paint, water-based adhesive or water-based fiber processing agent containing a body.
(1) The repeating unit is the same.
(2) The difference in the number average molecular weight (Mn) measured by any two gel permeation chromatography of the polymer polyol (ai) is 300 or more.
(3) (a1) to (a14) are the following polymer polyols.
(A1): Polymer polyol with Mn of 500 or more and less than 800 (a2): Polymer polyol with Mn of 800 or more and less than 1100 (a3): Polymer polyol with Mn of 1100 or more and less than 1400 (a4): Mn Is a polymer polyol (a5): Mn is 1700 or more and less than 2000: Polymer polyol (a6): Mn is 2000 or more and less than 2300 Mn is 2400 or more and less than 2600 Polymer polyol (a8): Mn is 2600 or more and less than 2900 Polymer polyol (a9): Mn is 2900 or more and less than 3200 Polymer polyol (a10): Mn is 3200 or more and less than 3500 (A11): Mn is 3500 or more and less than 3800 Child polyol (a12): Mn is high molecular weight polyol is less than 3800 or 4100 (a13): Mn is 4100 or more 4400 less than a is a polymer polyol (a14): a polymer polyol Mn is less than 4400 or 4700

本発明のポリウレタン樹脂水分散体は、密着性が非常に優れた皮膜を得ることができる。   The aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention can provide a film with very good adhesion.

<ポリウレタン樹脂(U)>
ポリウレタン樹脂(U)は高分子ポリオール(a)及びポリイソシアネート(b)を必須構成単量体としてなり、必要により低分子ポリオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)を構成単量体としてなる樹脂である。
以下各成分について説明する。
<Polyurethane resin (U)>
The polyurethane resin (U) comprises a high molecular polyol (a) and a polyisocyanate (b) as essential constituent monomers, and if necessary, a low molecular polyol (c), a compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom. , A resin comprising a chain extender (e) and a reaction terminator (f) as constituent monomers.
Each component will be described below.

高分子ポリオール(a)は、得られる皮膜の基材への密着性の観点から、繰り返し単位が同一であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される数平均分子量(Mn)が上記で表される(a1)〜(a14)のうちの異なる2〜14種類の高分子ポリオール(ai)を含み、かつ(a1)〜(a14)の数平均分子量(Mn)は、(ai)のうちのいずれの2個のMnの差d(ai)も300以上である。
d(ai)は得られる皮膜の基材への密着性の観点から500以上が好ましく、900以上がさらに好ましい。d(ai)が300未満であると基材への密着性が低下する。
The polymer polyol (a) has the same repeating unit from the viewpoint of adhesion of the resulting film to the substrate, and the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography is represented by the above. The number average molecular weight (Mn) of (a1) to (a14) containing 2 to 14 different polymer polyols (ai) different from (a1) to (a14) is any of (ai) The difference d (ai) between the two Mn is also 300 or more.
d (ai) is preferably 500 or more, and more preferably 900 or more, from the viewpoint of adhesion of the resulting film to the substrate. When d (ai) is less than 300, the adhesion to the substrate is lowered.

(a1)〜(a14)の各の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量の比(Mw/Mn)は得られる被膜の機械的物性、耐久性、耐摩耗性等の観点から、1〜2が好ましく、1〜1.2がさらに好ましい。 The ratio (Mw / Mn) of each weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mw / Mn) of (a1) to (a14) is 1 to 2 from the viewpoint of mechanical properties, durability, wear resistance and the like of the resulting coating. Is preferable, and 1 to 1.2 is more preferable.

上記ポリオール(a1)〜(a14)のうちの異なる2〜14種類の高分子ポリオール(ai)であって、前記高分子ポリオール(a)が(ai)を含有する。(ai)は2種以上であり、基材への密着性の観点から好ましくは3種以上、最も好ましいのは4種以上である。尚、本発明における高分子ポリオールの数平均分子量(以下、Mnと略記)及び重量平均分子量(以下、Mwと略記)はポリスチレンを標準としてゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されるものである。 2-14 types of different polymer polyols (ai) among the polyols (a1) to (a14), wherein the polymer polyol (a) contains (ai). (Ai) is 2 or more types, and preferably 3 or more types, and most preferably 4 or more types from the viewpoint of adhesion to the substrate. The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) and the weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of the polymer polyol in the present invention are measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard. is there.

Mw及びMnは以下の測定方法で測定される。
<Mw及びMn測定方法>
高分子ポリオール又はポリウレタン樹脂又はポリウレタン水分散体を、DMF中に固形分が0.125重量%となるように加えて、常温で1時間撹拌溶解後、0.3μmの孔径のフィルターでろ過して、得られたろ液に含まれている成分のMwとMnを、DMFを溶媒として、また、ポリスチレンを分子量標準として用いて、GPCにより測定する。
<GPC測定条件>
本発明での高分子ポリオール、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン水分散体のGPC測定の条件は以下の通りである。
装置:「HLC−8220GPC」[東ソー(株)製]
カラム:「Guardcolumn α」+「TSKgel α−M」[いずれも東ソー(株)製]
試料溶液:0.125重量%のジメチルホルムアミド溶液
溶離液:ジメチルホルムアミド
溶液注入量:100μl
流量:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)[東ソー(株)製]
Mw and Mn are measured by the following measuring methods.
<Method for measuring Mw and Mn>
Polymer polyol or polyurethane resin or polyurethane water dispersion is added to DMF so that the solid content is 0.125 wt%, and after stirring and dissolving at room temperature for 1 hour, it is filtered with a filter having a pore size of 0.3 μm. The components Mw and Mn contained in the obtained filtrate are measured by GPC using DMF as a solvent and polystyrene as a molecular weight standard.
<GPC measurement conditions>
The conditions for GPC measurement of the polymer polyol, polyurethane resin, and polyurethane water dispersion in the present invention are as follows.
Apparatus: “HLC-8220GPC” [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: “Guardcolumn α” + “TSKgel α-M” [both manufactured by Tosoh Corporation]
Sample solution: 0.125 wt% dimethylformamide solution Eluent: dimethylformamide Solution injection volume: 100 μl
Flow rate: 1 ml / min Measurement temperature: 40 ° C
Detector: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) [manufactured by Tosoh Corporation]

密着性の観点から、前記高分子ポリオール(a1)〜(a14)の合計モル数に対する(a1)〜(a14)のうちのいずれの高分子ポリオール(ai)のモル比率も7モル%以上であることが好ましい。
高分子ポリオール(ai)の各成分のモル比率は密着性の観点から、2種類の場合は好ましくは10〜90:90〜10、さらに好ましくは30〜70:70〜30、さらに好ましくは40〜60:60〜40のモル比率である。
3種類の場合は好ましくは10〜90:10〜90:10〜90、さらに好ましくは30〜70:30〜70:30〜70のモル比率である。
4種類の場合は好ましくは10〜90:10〜90:10〜90:10〜90、さらに好ましくは20〜80:20〜80:20〜80:20〜80のモル比率である。
From the viewpoint of adhesion, the molar ratio of any of the polymer polyols (ai) of (a1) to (a14) to the total number of moles of the polymer polyols (a1) to (a14) is also 7 mol% or more. It is preferable.
In the case of two types, the molar ratio of each component of the polymer polyol (ai) is preferably 10 to 90:90 to 10, more preferably 30 to 70:70 to 30, more preferably 40 to 40 in the case of two types. The molar ratio is 60: 60-40.
In the case of three types, the molar ratio is preferably 10 to 90:10 to 90:10 to 90, and more preferably 30 to 70:30 to 70:30 to 70.
In the case of four types, the molar ratio is preferably 10 to 90:10 to 90:10 to 90:10 to 90, and more preferably 20 to 80:20 to 80:20 to 80:20 to 80.

高分子ポリオール(a1)〜(a14)の具体的な作製方法として、ポリエーテルポリオールであるポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)を例にすると、一般的な製造方法であるテトラヒドロフラン(THF)の開環重合により製造されるPTMGであり、本発明で使用する高分子ポリオール(a1)〜(a14)は重合度(セグメント数)の差によって分子量分布が異なるポリオールを指す。   As a specific method for producing the polymer polyols (a1) to (a14), when polytetramethylene ether glycol (PTMG), which is a polyether polyol, is taken as an example, ring opening of tetrahydrofuran (THF) which is a general production method PTMG produced by polymerization, and the polymer polyols (a1) to (a14) used in the present invention refer to polyols having different molecular weight distributions depending on the degree of polymerization (number of segments).

ポリウレタン樹脂(U)中の高分子ポリオール(a1)〜(a14)の数平均分子量の差を検出する方法としては、例えば、得られたポリウレタン樹脂(U)を加水分解し、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーから算出する方法等が挙げられる。   As a method for detecting the difference in the number average molecular weight of the polymer polyols (a1) to (a14) in the polyurethane resin (U), for example, the obtained polyurethane resin (U) is hydrolyzed and gel permeation chromatography is performed. And a method of calculating from a graph.

高分子ポリオール(a1)〜(a14)としては、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール等が挙げられる。   Examples of the polymer polyols (a1) to (a14) include polyether polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols.

ポリエーテルポリオールとしては、脂肪族ポリエーテルポリオール及び芳香族環含有ポリエーテルポリオールが挙げられる。   Examples of polyether polyols include aliphatic polyether polyols and aromatic ring-containing polyether polyols.

脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリオキシエチレンポリオール[ポリエチレングリコール(以下、PEGと略記)等]、ポリオキシプロピレンポリオール[ポリプロピレングリコール等]、ポリオキシエチレン/プロピレンポリオール及びポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyether polyol include polyoxyethylene polyol [polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG), etc.], polyoxypropylene polyol [polypropylene glycol, etc.], polyoxyethylene / propylene polyol, and polytetramethylene ether glycol. Can be mentioned.

脂肪族ポリエーテルポリオールの市販品としては、PTMG1000[Mn=1,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG1300[Mn=1,300のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG1500[Mn=1,500のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG1800[Mn=1,800のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG2000[Mn=2,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG3000[Mn=3,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTMG4000[Mn=4,000のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、PTGL3000[Mn=3,000の変性PTMG、保土谷化学工業(株)製]、及びサンニックスジオールGP−3000[Mn=3,000のポリプロピレンエーテルトリオール、三洋化成工業(株)製]等が挙げられる。   Commercially available aliphatic polyether polyols include PTMG1000 [polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTMG1300 [polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,300, Mitsubishi Chemical ( Ltd.], PTMG1500 [polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,500, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTMG1800 [polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,800, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTMG2000 [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 2,000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTMG3000 [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 3,000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTMG4000 [Mn = 4,000 Polytetramethylene Terglycol, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation], PTGL3000 [modified PTMG with Mn = 3,000, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.], and Sanixdiol GP-3000 [polypropylene ether triol with Mn = 3,000, Sanyo Chemical Industries, Ltd.].

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

ポリエステルポリオールとしては、縮合型ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール及びヒマシ油系ポリオールが挙げられる。   Examples of the polyester polyol include condensed polyester polyols, polylactone polyols, polycarbonate polyols, and castor oil-based polyols.

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

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

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

縮合型ポリエステルポリオールの市販品としては、クラレポリオールP−1010[Mn=1,000のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールP−2010[Mn=2,000のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールP−3010[Mn=3,000のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールP−4010[Mn=4,000のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、サンエスター2610[Mn=1,000のポリエチレンアジペートジオール、三洋化成工業(株)製]、サンエスター4620[Mn=2,000のポリテトラメチレンアジペートジオール]、及びサンエスター2620[Mn=2,000のポリエチレンアジペートジオール、三洋化成工業(株)製]等が挙げられる。   As a commercially available product of condensed polyester polyol, Kuraray polyol P-1010 [poly (3-methylpentylene adipate) diol of Mn = 1,000, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Kuraray polyol P-2010 [Mn = 2, 000 poly (3-methylpentylene adipate) diol, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Kuraray polyol P-3010 [Mn = 3,000 poly (3-methylpentylene adipate) diol, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Kuraray polyol P-4010 [poly (3-methylpentylene adipate) diol with Mn = 4,000, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Sanester 2610 [polyethylene adipate diol with Mn = 1,000, Sanyo Chemical Industries, Ltd. Manufactured by], Sanester 4620 [polytetramethylene adipate with Mn = 2,000 All], Sanester 2620 [polyethylene adipate diol with Mn = 2,000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.] and the like.

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

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

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

ポリカーボネートポリオールの市販品としては、ニッポラン980R[Mn=2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール、日本ポリウレタン工業(株)製]、クラレポリオールC−1090[Mn=1,000のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールC−2090[Mn=2,000のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールC−3090[Mn=3,000のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]、クラレポリオールC−4090[Mn=4,000のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]、及びT4672[Mn=2,000のポリ(テトラメチレン/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、旭化成ケミカルズ(株)製]等が挙げられる。   Examples of commercially available polycarbonate polyols include NIPPOLAN 980R [polyhexamethylene carbonate diol with Mn = 2,000, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.], and Kuraray polyol C-1090 [poly (3-methyl- with Mn = 1,000). 5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Kuraray polyol C-2090 [Mn = 2,000 poly (3-methyl-5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol, Kuraray Co., Ltd. )], Kuraray polyol C-3090 [poly (3-methyl-5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol of Mn = 3,000, manufactured by Kuraray Co., Ltd.], Kuraray polyol C-4090 [Mn = 4 000 poly (3-methyl-5-pentanedi) Lumpur / hexamethylene) carbonate diol, Kuraray Co., Ltd.], and T4672 [Mn = 2,000 Poly (tetramethylene / hexamethylene) carbonate diol include Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.] or the like.

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

高分子ポリオール(a)の内、得られる皮膜の密着性の観点から好ましいのはポリエーテルポリオールであり、更に好ましいのは脂肪族ポリエーテルポリオールであり、更に好ましいのはポリテトラメチレンエーテルグリコールである。   Among the polymer polyols (a), polyether polyols are preferable from the viewpoint of adhesion of the resulting film, aliphatic polyether polyols are more preferable, and polytetramethylene ether glycol is more preferable. .

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

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

炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート(b2)としては、例えばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate (b2) having 2 to 18 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2 -Isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate and the like.

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

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

ポリイソシアネート(b)の内、得られる皮膜の機械的物性、耐候性の観点から好ましいのは(b2)及び(b3)、更に好ましいのは(b3)、特に好ましいのはIPDI及び水添MDIである。   Of the polyisocyanates (b), (b2) and (b3) are preferable from the viewpoint of mechanical properties and weather resistance of the resulting film, (b3) is more preferable, and IPDI and hydrogenated MDI are particularly preferable. is there.

低分子ポリオール(c)としては、数平均分子量(以下、Mnと略記)300未満の低分子ポリオールが挙げられる。
尚、低分子ポリオールのMnは化学式からの計算値である。
Examples of the low molecular polyol (c) include low molecular polyols having a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of less than 300.
In addition, Mn of a low molecular polyol is a calculated value from a chemical formula.

Mn300未満の低分子ポリオール(c)としては、脂肪族2価アルコール、脂肪族3価アルコール及び4価以上の脂肪族アルコールが挙げられる。(c)の内、耐水性、耐熱黄変性の観点から好ましいのは、2〜3価の脂肪族アルコールであり、脂肪族2価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,6−ヘキサンジオールが特に好ましく、脂肪族3価アルコールとしては、トリメチロールプロパンが特に好ましい。   Examples of the low molecular polyol (c) having a Mn of less than 300 include aliphatic dihydric alcohols, aliphatic trihydric alcohols and tetrahydric or higher aliphatic alcohols. Among (c), from the viewpoint of water resistance and heat-resistant yellowing, a divalent or trivalent aliphatic alcohol is preferable. Examples of the aliphatic dihydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol. Neopentyl glycol and 1,6-hexanediol are particularly preferable, and trimethylolpropane is particularly preferable as the aliphatic trihydric alcohol.

親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)としては、アニオン性基と活性水素原子を含有する化合物(d1)及びカチオン性基と活性水素原子を含有する化合物(d2)が挙げられる。
(d1)としては、例えばアニオン性基としてカルボキシル基を含有し、炭素数が2〜10の化合物[ジアルキロールアルカン酸(例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸及び2,2−ジメチロールオクタン酸)、酒石酸及びアミノ酸(例えばグリシン、アラニン及びバリン)等]、アニオン性基としてスルホン酸基を含有し、炭素数が2〜16の化合物[3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸及びスルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル等]、アニオン性基としてスルファミン酸基を含有し、炭素数が2〜10の化合物[N,N−ビス(2−ヒドロキシルエチル)スルファミン酸等]等並びにこれらの化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。
Examples of the compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom include a compound (d1) containing an anionic group and an active hydrogen atom, and a compound (d2) containing a cationic group and an active hydrogen atom.
(D1) is, for example, a compound having a carboxyl group as an anionic group and having 2 to 10 carbon atoms [dialkylol alkanoic acid (for example, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid). 2,2-dimethylolheptanoic acid and 2,2-dimethyloloctanoic acid), tartaric acid and amino acids (for example, glycine, alanine and valine)], a sulfonic acid group as an anionic group, and having 2 to 2 carbon atoms. 16 compounds [3- (2,3-dihydroxypropoxy) -1-propanesulfonic acid and sulfoisophthalic acid di (ethylene glycol) ester and the like], containing a sulfamic acid group as an anionic group, and having 2 to 10 carbon atoms [N, N-bis (2-hydroxylethyl) sulfamic acid, etc.] and the like, and these compounds in a neutralizer Like the salt.

(d1)の塩に用いられる中和剤としては、例えばアンモニア、炭素数1〜20のアミン化合物又はアルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等)が挙げられる。
炭素数1〜20のアミン化合物としては、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン及びモノエタノールアミン等の1級アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン、メチルプロパノールアミン等の2級アミン並びにトリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルモノエタノールアミン及びトリエタノールアミン等の3級アミンが挙げられる。
Examples of the neutralizing agent used in the salt of (d1) include ammonia, an amine compound having 1 to 20 carbon atoms, or an alkali metal hydroxide (such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide).
Examples of the amine compound having 1 to 20 carbon atoms include primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine and monoethanolamine, secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, diethanolamine, diisopropanolamine and methylpropanolamine. Examples include amines and tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, dimethylmonoethanolamine and triethanolamine.

(d1)の塩に用いられる中和剤としては、生成するポリウレタン樹脂水分散体の乾燥性及び得られる皮膜の耐水性の観点から、25℃における蒸気圧が高い化合物が好適である。このような観点から、(d1)の塩に用いられる中和剤としては、アンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン及びジメチルエチルアミンが好ましく、更に好ましいのはアンモニア、モノエチルアミン、ジメチルアミン及びジエチルアミン、特に好ましいのはアンモニアである。   As the neutralizing agent used for the salt of (d1), a compound having a high vapor pressure at 25 ° C. is preferable from the viewpoint of the drying property of the resulting polyurethane resin aqueous dispersion and the water resistance of the resulting film. From this point of view, the neutralizing agent used in the salt of (d1) is preferably ammonia, monomethylamine, monoethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine or dimethylethylamine, more preferably ammonia or monoethylamine. Dimethylamine and diethylamine, particularly preferred is ammonia.

(d1)の内、得られる皮膜の樹脂物性及びポリウレタン樹脂水分散体の分散安定性の観点から好ましいのは、2,2−ジメチロールプロピオン酸及び2,2−ジメチロールブタン酸及びこれらの塩類であり、更に好ましいのは2,2−ジメチロールプロピオン酸及び2,2−ジメチロールブタン酸のアンモニア又は炭素数1〜20のアミン化合物による中和塩である。   Among (d1), 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid and salts thereof are preferable from the viewpoint of the resin physical properties of the obtained film and the dispersion stability of the polyurethane resin aqueous dispersion. More preferred are neutralized salts of 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid with ammonia or an amine compound having 1 to 20 carbon atoms.

カチオン性基と活性水素原子を含有する化合物(d2)としては、例えば炭素数1〜20の3級アミノ基含有ジオール[N−アルキルジアルカノールアミン(例えばN−メチルジエタノールアミン、N−プロピルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン及びN−メチルジプロパノールアミン)及びN,N−ジアルキルモノアルカノールアミン(例えばN,N−ジメチルエタノールアミン)等]等の化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。   As the compound (d2) containing a cationic group and an active hydrogen atom, for example, a tertiary amino group-containing diol having 1 to 20 carbon atoms [N-alkyl dialkanolamine (for example, N-methyldiethanolamine, N-propyldiethanolamine, N -Butyldiethanolamine and N-methyldipropanolamine) and N, N-dialkylmonoalkanolamine (for example, N, N-dimethylethanolamine) and the like] and the like, and the like.

(d2)に用いられる中和剤としては、例えば炭素数1〜10のモノカルボン酸(例えばギ酸、酢酸、プロパン酸等)、炭酸、炭酸ジメチル、硫酸ジメチル、メチルクロライド及びベンジルクロライド等が挙げられる。
(d2)に用いられる中和剤としては、生成するポリウレタン樹脂の水分散体の乾燥性及び得られる皮膜の耐水性の観点から、25℃における蒸気圧が高い化合物が好適である。このような観点から(d2)に用いられる中和剤としては、炭素数1〜10のモノカルボン酸及び炭酸が好ましく、更に好ましいのはギ酸及び炭酸、特に好ましいのは炭酸である。
Examples of the neutralizing agent used in (d2) include C1-C10 monocarboxylic acids (for example, formic acid, acetic acid, propanoic acid, etc.), carbonic acid, dimethyl carbonate, dimethyl sulfate, methyl chloride, benzyl chloride, and the like. .
As the neutralizing agent used in (d2), a compound having a high vapor pressure at 25 ° C. is preferable from the viewpoint of the drying property of the aqueous dispersion of the polyurethane resin to be produced and the water resistance of the resulting film. From such a viewpoint, the neutralizing agent used in (d2) is preferably a monocarboxylic acid having 1 to 10 carbon atoms and carbonic acid, more preferably formic acid and carbonic acid, and particularly preferably carbonic acid.

(d1)及び(d2)に用いられる中和剤は、ウレタン化反応前、ウレタン化反応中、ウレタン化反応後、水分散工程前、水分散工程中又は水分散後のいずれの時期に添加しても良いが、ウレタン樹脂の安定性及び水分散体の安定性の観点から、水分散工程前又は水分散工程中に添加することが好ましい。   The neutralizing agent used in (d1) and (d2) is added before the urethanization reaction, during the urethanization reaction, after the urethanization reaction, before the water dispersion step, during the water dispersion step, or after the water dispersion. However, from the viewpoint of the stability of the urethane resin and the stability of the aqueous dispersion, it is preferably added before or during the aqueous dispersion process.

(d)の使用量は、(U)中の親水性基の含有量が、(U)の重量に基づいて、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.1〜4重量%、更に好ましくは0.5〜3重量%となるよう調節する。
本発明における親水性基の含有量とは、未中和のカチオン性基又はアニオン性基の重量%を意味し、対イオンの重量は含まない。例えば、(d1)における親水性基の含有量は、2,2−ジメチロールプロピオン酸のトリエチルアミン塩の場合は、カルボキシル基(−COOH)の重量%を、3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸のトリエチルアミン塩の場合はスルホ基(−SO3H)の重量%を指す。また、(d2)における親水性基の含有量は、3級アミノ基中の窒素原子のみの重量%を指す。
The amount of (d) used is such that the content of the hydrophilic group in (U) is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 4% by weight, based on the weight of (U). More preferably, the content is adjusted to 0.5 to 3% by weight.
The content of the hydrophilic group in the present invention means the weight percent of the unneutralized cationic group or anionic group, and does not include the weight of the counter ion. For example, the content of the hydrophilic group in (d1) is such that, in the case of 2,2-dimethylolpropionic acid triethylamine salt, the weight percentage of the carboxyl group (—COOH) is 3- (2,3-dihydroxypropoxy). In the case of triethylamine salt of -1-propanesulfonic acid, it refers to the weight percent of the sulfo group (—SO 3 H). Further, the content of the hydrophilic group in (d2) refers to the weight% of only the nitrogen atom in the tertiary amino group.

鎖伸長剤(e)としては、水、炭素数2〜10のジアミン類(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、トルエンジアミン及びピペラジン)、炭素数2〜10のポリアルキレンポリアミン類(例えばジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン)、ヒドラジン又はその誘導体(二塩基酸ジヒドラジド例えばアジピン酸ジヒドラジド等)、炭素数2〜30のポリエポキシ化合物(例えば、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等)及び炭素数2〜10のアミノアルコール類(例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール及びトリエタノールアミン)等が挙げられる。   Examples of the chain extender (e) include water, diamines having 2 to 10 carbon atoms (for example, ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, isophorone diamine, toluene diamine and piperazine), and polyalkylene polyamines having 2 to 10 carbon atoms ( For example, diethylenetriamine and triethylenetetramine), hydrazine or a derivative thereof (dibasic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide), polyepoxy compound having 2 to 30 carbon atoms (for example, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane poly) Glycidyl ether and the like) and amino alcohols having 2 to 10 carbon atoms (for example, ethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, and triethanolamine).

反応停止剤(f)としては、炭素数1〜8のモノアルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、セロソルブ類及びカルビトール類等)、炭素数1〜10のモノアミン類(モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン及びモノオクチルアミン等のモノ又はジアルキルアミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等のモノ又はジアルカノールアミン等)が挙げられる。   As the reaction terminator (f), C1-C8 monoalcohols (methanol, ethanol, isopropanol, cellosolves, carbitols, etc.), C1-C10 monoamines (monomethylamine, monoethylamine, mono Mono- or dialkylamines such as butylamine, dibutylamine and monooctylamine; mono- or dialkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine).

(e)及び(f)の使用量は、(U)のMn、末端アミノ基含量及びウレア基含量に影響するため、本発明の効果を損ねない範囲で使用する必要がある。具体的には、(U)のMnが後述の値となるように、また、アミン化合物を使用する場合は、(U)の末端アミノ基含量が後述の値となる範囲で使用する必要がある。また、(U)中のウレア基含量が後述の値となる量を使用することが好ましい。
ポリウレタン樹脂は、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。
Since the amount of (e) and (f) used affects the Mn, terminal amino group content and urea group content of (U), it is necessary to use them in a range that does not impair the effects of the present invention. Specifically, it is necessary that Mn of (U) has a value described later, and when an amine compound is used, the content of the terminal amino group of (U) should be within a value described later. . Moreover, it is preferable to use the quantity from which the urea group content in (U) becomes a below-mentioned value.
Polyurethane resins may be used alone or in combination of two or more.

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

機械的物性、耐薬品性の観点からポリウレタン樹脂(U)中のウレタン基含量とウレア基含量の比率が(U)の重量に基づいてウレタン基含量/ウレア基含量=1/1〜15/1の比率が好ましく、さらに好ましくは3/2〜3/1の比率である。   From the viewpoint of mechanical properties and chemical resistance, the ratio of the urethane group content to the urea group content in the polyurethane resin (U) is based on the weight of the (U) urethane group content / urea group content = 1/1 to 15/1. The ratio is preferably 3/2 to 3/1.

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

本発明において、ポリウレタン樹脂(U)中のアロハネート基及びビューレット基の含有量の合計値は、造膜性及び得られる皮膜の耐水性の観点から、(U)の重量に基づいて0.1mmol/g以下であることが好ましく、更に好ましくは0.03mmol/g以下、特に好ましくは0.01mmol/g以下、とりわけ好ましくは0.003mmol/g以下、最も好ましくは0.001mmol/g以下である。   In the present invention, the total content of allophanate groups and burette groups in the polyurethane resin (U) is 0.1 mmol based on the weight of (U) from the viewpoint of film forming properties and water resistance of the resulting film. / G or less, more preferably 0.03 mmol / g or less, particularly preferably 0.01 mmol / g or less, particularly preferably 0.003 mmol / g or less, and most preferably 0.001 mmol / g or less. .

ポリウレタン樹脂(U)のアロハネート基及びビューレット基の含有量の合計値を所望の範囲とするには、(U)の原料中のアミノ基含量、水酸基及びアミノ基の当量に対するイソシアネート基の当量の比、ウレタン化反応温度等を適宜調整すればよい。特に、反応温度については、120℃以下又は180℃以上とすることによりアロハネート基及びビューレット基の生成を抑えることができる。
アロハネート基及びビューレット基の含有量はガスクロマトグラフィー法で測定される。
In order to set the total content of allophanate groups and burette groups in the polyurethane resin (U) to a desired range, the content of amino groups in the raw material of (U), the equivalents of isocyanate groups to the equivalents of hydroxyl groups and amino groups The ratio, the urethanization reaction temperature and the like may be adjusted as appropriate. Especially about reaction temperature, the production | generation of an allophanate group and a burette group can be suppressed by setting it as 120 degrees C or less or 180 degrees C or more.
The contents of allophanate groups and burette groups are measured by gas chromatography.

高分子ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)並びに必要により使用する低分子ポリオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)の量を適宜調整することにより、ポリウレタン樹脂(U)のウレタン基含量を所望の範囲とすることができる。
ここで親水性基とは、カルボキシル基、スルホ基、−NHSOH、及びそれらのアニオン基等のアニオン性親水性基、4級アミノ基等のカチオン性親水性基、ポリオキシエチレン基等のノニオン性親水性基等をさすものとする。
ウレタン基含量は、窒素分析計によって定量されるN原子含量と1H−NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率及びアロハネート基及びビューレット基含量から算出する。
High molecular polyol (a), polyisocyanate (b), and low molecular polyol (c) used if necessary, compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, chain extender (e) and reaction terminator ( By appropriately adjusting the amount of f), the urethane group content of the polyurethane resin (U) can be set within a desired range.
Here, the hydrophilic group refers to an anionic hydrophilic group such as a carboxyl group, a sulfo group, —NHSO 3 H, and an anionic group thereof, a cationic hydrophilic group such as a quaternary amino group, and a polyoxyethylene group. It refers to a nonionic hydrophilic group.
The urethane group content is calculated from the N atom content quantified by a nitrogen analyzer, the ratio of urethane groups and urea groups quantified by 1H-NMR, and the allohanate group and burette group contents.

一般にポリウレタン樹脂の分子末端は、原料の水酸基に由来する水酸基、又はイソシアネート基と水の反応若しくは原料のアミノ基に由来するアミノ基となる。また、ポリウレタン樹脂(U)を水中に分散する工程において、ウレタン基、ウレア基、アロハネート基又はビューレット基が加水分解することで、末端アミノ基が生成する。この末端アミノ基は末端水酸基と比較して耐水性が悪いため、末端アミノ基の含量が高いポリウレタン樹脂は耐水性が劣る。
ポリウレタン樹脂(U)中の末端アミノ基含量は、耐水性の観点から、(U)の重量に基づいて好ましくは0.35mmol/g以下であり、より好ましくは0.2mmol/g以下、更に好ましくは0.15mmol/g以下、特に好ましくは0.1mmol/g以下である。
In general, the molecular terminal of the polyurethane resin is a hydroxyl group derived from a hydroxyl group of a raw material, or an amino group derived from a reaction of an isocyanate group with water or an amino group of a raw material. In the step of dispersing the polyurethane resin (U) in water, the terminal amino group is generated by hydrolysis of the urethane group, urea group, allophanate group or burette group. Since this terminal amino group has poor water resistance compared to the terminal hydroxyl group, a polyurethane resin having a high content of terminal amino groups is inferior in water resistance.
From the viewpoint of water resistance, the terminal amino group content in the polyurethane resin (U) is preferably 0.35 mmol / g or less, more preferably 0.2 mmol / g or less, still more preferably, based on the weight of (U). Is 0.15 mmol / g or less, particularly preferably 0.1 mmol / g or less.

ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)並びに必要により使用する低分子ジオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)の量を適宜調整することにより、ポリウレタン樹脂(U)の末端アミノ基含量を所望の範囲にすることができる。
末端アミノ基含量は全アミン価と3級アミン価から求めることが出来る。
Polyol (a), polyisocyanate (b) and optionally used low molecular diol (c), compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, chain extender (e) and reaction terminator (f) The terminal amino group content of the polyurethane resin (U) can be adjusted to a desired range by appropriately adjusting the amount of.
The terminal amino group content can be determined from the total amine value and the tertiary amine value.

ポリウレタン樹脂(U)のMnは、得られる皮膜の機械的物性、耐久性、耐薬品性及び耐磨耗性等の観点から、好ましくは1万以上であり、より好ましくは1万〜100万、更に好ましくは1万〜50万、最も好ましくは1万〜30万である。   The Mn of the polyurethane resin (U) is preferably 10,000 or more, more preferably 10,000 to 1,000,000 from the viewpoints of mechanical properties, durability, chemical resistance, and abrasion resistance of the resulting film. More preferably, it is 10,000 to 500,000, and most preferably 10,000 to 300,000.

高分子ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)並びに必要により使用する低分子ジオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)の量を適宜調整することにより、ポリウレタン樹脂(U)のMnを所望の範囲にすることができる。
Mnはゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することが出来る。
GPC測定において、測定に用いられる溶剤に対するポリウレタン樹脂(U)の溶解度が90%未満の場合はGPCの測定精度が低下する。その場合、分子量の正確な測定が困難なため、当該ポリウレタン樹脂の分子量は無限大とした。
High molecular polyol (a), polyisocyanate (b) and optionally used low molecular diol (c), compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, chain extender (e) and reaction terminator ( By appropriately adjusting the amount of f), the Mn of the polyurethane resin (U) can be set within a desired range.
Mn can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
In the GPC measurement, when the solubility of the polyurethane resin (U) in the solvent used for the measurement is less than 90%, the GPC measurement accuracy is lowered. In that case, since it is difficult to accurately measure the molecular weight, the molecular weight of the polyurethane resin was infinite.

<ポリウレタン樹脂水分散体、その製造方法>
本発明におけるポリウレタン樹脂(U)の水分散体は、ポリウレタン樹脂(U)を水中に分散して製造することができる。
ポリウレタン樹脂(U)は、ポリオール(a)及びポリイソシアネート(b)を必須成分とし、更に必要により、低分子ジオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)を反応させることにより製造される。また、(U)は分子中に架橋構造を有しており、(U)へ架橋構造を導入するためには、ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)及び/又は鎖伸長剤(e)に3官能以上の多官能モノマーを使用することにより、(U)中に架橋構造を導入することが可能である。
また、(U)の水への分散性の観点から、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)を成分として用いることが好ましい。従って、(U)は親水性基を有したポリウレタン樹脂が好ましい。
本発明におけるポリウレタン樹脂水分散体は、(U)の分散性及び水分散体の安定性の観点から、必要により(U)を分散剤(g)の存在下で水に分散させることができる。
<Polyurethane resin aqueous dispersion, production method thereof>
The aqueous dispersion of the polyurethane resin (U) in the present invention can be produced by dispersing the polyurethane resin (U) in water.
The polyurethane resin (U) contains the polyol (a) and the polyisocyanate (b) as essential components, and if necessary, a low-molecular diol (c), a compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, chain extension. It is produced by reacting the agent (e) and the reaction terminator (f). Moreover, (U) has a crosslinked structure in the molecule, and in order to introduce the crosslinked structure into (U), polyol (a), polyisocyanate (b) and / or chain extender (e) By using a polyfunctional monomer having three or more functional groups, it is possible to introduce a crosslinked structure in (U).
Further, from the viewpoint of dispersibility of (U) in water, it is preferable to use a compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom as a component. Therefore, (U) is preferably a polyurethane resin having a hydrophilic group.
From the viewpoint of the dispersibility of (U) and the stability of the aqueous dispersion, the polyurethane resin aqueous dispersion in the present invention can be dispersed in water in the presence of a dispersant (g) as necessary.

分散剤(g)としては、ノニオン性界面活性剤(g1)、アニオン性界面活性剤(g2)、カチオン性界面活性剤(g3)、両性界面活性剤(g4)及びその他の乳化分散剤(g5)が挙げられる。(g)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。   As the dispersing agent (g), nonionic surfactant (g1), anionic surfactant (g2), cationic surfactant (g3), amphoteric surfactant (g4) and other emulsifying dispersant (g5) ). (G) may be used alone or in combination of two or more.

(g1)としては、例えばAO付加型ノニオン性界面活性剤及び多価アルコール型ノニオン性界面活性剤が挙げられる。AO付加型としては、炭素数10〜20の脂肪族アルコールのEO付加物、フェノールのEO付加物、ノニルフェノールのEO付加物、炭素数8〜22のアルキルアミンのEO付加物及びポリプロピレングリコールのEO付加物等が挙げられ、多価アルコール型としては、多価(3〜8価又はそれ以上)アルコール(炭素数2〜30)の脂肪酸(炭素数8〜24)エステル(例えばグリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート及びソルビタンモノオレエート等)及びアルキル(炭素数4〜24)ポリ(重合度1〜10)グリコシド等が挙げられる。   Examples of (g1) include AO addition type nonionic surfactants and polyhydric alcohol type nonionic surfactants. As the AO addition type, EO addition product of aliphatic alcohol having 10 to 20 carbon atoms, EO addition product of phenol, EO addition product of nonylphenol, EO addition product of alkylamine having 8 to 22 carbon atoms, and EO addition of polypropylene glycol. Examples of the polyhydric alcohol type include fatty acid (carbon number 8-24) esters (for example, glycerin monostearate, glycerin) of polyhydric (3 to 8 valence or higher) alcohol (2 to 30 carbon atoms). Monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monooleate and the like) and alkyl (carbon number 4 to 24) poly (degree of polymerization 1 to 10) glycosides.

(g2)としては、例えば炭素数8〜24の炭化水素基を有するエーテルカルボン酸又はその塩[ラウリルエーテル酢酸ナトリウム及び(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1〜100)ラウリルエーテル酢酸ナトリウム等];炭素数8〜24の炭化水素基を有する硫酸エステル又はエーテル硫酸エステル及びそれらの塩[ラウリル硫酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1〜100)ラウリル硫酸ナトリウム、(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1〜100)ラウリル硫酸トリエタノールアミン及び(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1〜100)ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム等];炭素数8〜24の炭化水素基を有するスルホン酸塩[ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等];炭素数8〜24の炭化水素基を1個又は2個有するスルホコハク酸塩;炭素数8〜24の炭化水素基を有するリン酸エステル又はエーテルリン酸エステル及びそれらの塩[ラウリルリン酸ナトリウム及び(ポリ)オキシエチレン(付加モル数1〜100)ラウリルエーテルリン酸ナトリウム等];炭素数8〜24の炭化水素基を有する脂肪酸塩[ラウリン酸ナトリウム及びラウリン酸トリエタノールアミン等];並びに炭素数8〜24の炭化水素基を有するアシル化アミノ酸塩[ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム、ヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミン、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸トリエタノールアミン、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリウム及びラウロイルメチル−β−アラニンナトリウム等]が挙げられる。   Examples of (g2) include ether carboxylic acids having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms or salts thereof [sodium lauryl ether acetate and (poly) oxyethylene (addition mole number 1 to 100) sodium lauryl ether acetate and the like]; Sulfate ester or ether sulfate ester having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms and salts thereof [sodium lauryl sulfate, (poly) oxyethylene (addition mole number 1 to 100) sodium lauryl sulfate, (poly) oxyethylene (addition) Mole number 1 to 100) lauryl sulfate triethanolamine and (poly) oxyethylene (addition mole number 1 to 100) coconut oil fatty acid monoethanolamide sodium sulfate, etc.]; sulfonate having a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms [Sodium dodecylbenzenesulfonate, etc.]; carbon number 8-2 Sulfosuccinates having 1 or 2 hydrocarbon groups; phosphate esters or ether phosphate esters having 8 to 24 carbon atoms and their salts [sodium lauryl phosphate and (poly) oxyethylene ( Addition mole number 1-100) sodium lauryl ether phosphate, etc.]; fatty acid salt having a hydrocarbon group having 8-24 carbon atoms [sodium laurate, triethanolamine laurate, etc.]; and hydrocarbon having 8-24 carbon atoms Acylated amino acid salt having a group [coconut oil fatty acid methyl taurine sodium, coconut oil fatty acid sarcosine sodium, coconut oil fatty acid sarcosine triethanolamine, N-coconut oil fatty acid acyl-L-glutamic acid triethanolamine, N-coconut oil fatty acid acyl- Sodium L-glutamate and lauroylmethyl β- alanine sodium, etc.] and the like.

(g3)としては、例えば第4級アンモニウム塩型[塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム及びエチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウム等]並びにアミン塩型[ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド乳酸塩、ジラウリルアミン塩酸塩及びオレイルアミン乳酸塩等]が挙げられる。   Examples of (g3) include quaternary ammonium salt type [stearyl trimethyl ammonium chloride, behenyl trimethyl ammonium chloride, distearyl dimethyl ammonium chloride, ethyl lanolin sulfate fatty acid aminopropylethyl dimethyl ammonium, etc.] and amine salt type [diethylaminoethyl stearate. Amide lactate, dilaurylamine hydrochloride, oleylamine lactate, etc.].

(g4)としては、例えばベタイン型両性界面活性剤[ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエ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及び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ナトリウム等]並びにアミノ酸型両性界面活性剤[β−ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム等]が挙げられる。   Examples of (g4) include betaine-type amphoteric surfactants [coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, lauryldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, laurylhydroxy Sulfobetaine and lauroylamidoethylhydroxyethylcarboxymethylbetaine hydroxypropyl phosphate sodium etc.] and amino acid type amphoteric surfactants [sodium β-laurylaminopropionate etc.].

(g5)としては、例えばポリビニルアルコール、デンプン及びその誘導体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体並びにポリアクリル酸ソーダ等のカルボキシル基含有(共)重合体及び米国特許第5906704号明細書に記載のウレタン基又はエステル基を有する乳化分散剤[例えばポリカプロラクトンポリオールとポリエーテルジオールをポリイソシアネートで連結させたもの]等が挙げられる。   Examples of (g5) include polyvinyl alcohol, starch and derivatives thereof, cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxyethylcellulose, and carboxyl group-containing (co) polymers such as sodium polyacrylate and US Pat. No. 5,906,704. And emulsifying dispersants having the urethane group or ester group described above [for example, polycaprolactone polyol and polyether diol linked with polyisocyanate] and the like.

分散剤(g)は、ウレタン樹脂(U)のウレタン化反応前、ウレタン化反応中、ウレタン化反応後、(U)の水分散工程前、水分散工程中又は水分散後のいずれの時期に添加しても良いが、(U)の分散性及び水分散体の安定性の観点から、水分散工程前又は水分散工程中に添加することが好ましい。   The dispersant (g) is used before the urethanization reaction of the urethane resin (U), during the urethanization reaction, after the urethanization reaction, before the water dispersion step of (U), during the water dispersion step, or after water dispersion. Although it may be added, it is preferably added before or during the water dispersion step from the viewpoint of the dispersibility of (U) and the stability of the water dispersion.

(g)の含有量はポリウレタン樹脂(U)の重量に基づいて、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.01〜10重量%、更に好ましくは0.1〜5重量%である。
(U)は親水性基を有したポリウレタン樹脂である場合は、(U)の重量に基づく(d)の含有量と(g)の含有量の合計量は、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.1〜15重量%、更に好ましくは0.6〜10重量%である。
The content of (g) is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight, still more preferably 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the polyurethane resin (U). is there.
When (U) is a polyurethane resin having a hydrophilic group, the total content of (d) and (g) based on the weight of (U) is preferably 0.01 to 20 wt. %, More preferably 0.1 to 15% by weight, still more preferably 0.6 to 10% by weight.

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

本発明において、ポリウレタン樹脂(U)は、ポリオール(a)、ポリイソシアネート(b)並びに必要により使用する低分子ジオール(c)、親水性基と活性水素原子を含有する化合物(d)、鎖伸長剤(e)及び反応停止剤(f)を、加熱可能な設備で加熱して反応することで得られる。例えば、容器中に(U)の原料を仕込んで均一撹拌後、加熱乾燥機や加熱炉で無撹拌下に加熱する方法や、簡易加圧反応装置(オートクレーブ)、コルベン、一軸若しくは二軸の混練機、プラストミル又は万能混練機等で、攪拌又は混練しながら加熱して反応する方法等が挙げられる。なかでも、攪拌又は混練しながら加熱して反応する方法は、得られるウレタン樹脂(U)の均質性が高くなり、得られる皮膜の機械的物性、耐久性、耐薬品性及び耐磨耗性等がより優れる傾向があるため好ましい。   In the present invention, the polyurethane resin (U) comprises a polyol (a), a polyisocyanate (b), a low molecular diol (c) to be used if necessary, a compound (d) containing a hydrophilic group and an active hydrogen atom, chain extension. It can be obtained by reacting the agent (e) and the reaction terminator (f) by heating them with heatable equipment. For example, the raw material (U) is charged in a container and uniformly stirred, and then heated without stirring in a heating dryer or heating furnace, a simple pressure reactor (autoclave), Kolben, uniaxial or biaxial kneading. And a method of reacting by heating with stirring or kneading in a machine, a plast mill or a universal kneader. Among them, the method of heating and reacting while stirring or kneading increases the homogeneity of the obtained urethane resin (U), and the mechanical properties, durability, chemical resistance and abrasion resistance of the resulting film, etc. Is preferred because it tends to be more excellent.

ポリウレタン樹脂(U)を製造する際の反応温度は、ポリウレタン樹脂(U)のアロハネート基及びビューレット基の含有量の観点から、60〜120もしくは180〜250℃が好ましく、更に好ましくは60〜110℃もしくは180〜240℃であり、最も好ましくは60〜100℃もしくは180〜230℃である。また、(U)を製造する際の時間は、使用する設備により適宜選択することができるが、1分〜100時間が好ましく、更に好ましくは3分〜30時間であり、特に好ましくは5分〜20時間である。この範囲であれば、本発明の効果を十分に発揮できる(U)が得られる。   The reaction temperature for producing the polyurethane resin (U) is preferably 60 to 120 or 180 to 250 ° C., more preferably 60 to 110, from the viewpoint of the contents of allophanate groups and burette groups of the polyurethane resin (U). It is 60 degreeC or 180-240 degreeC, Most preferably, it is 60-100 degreeC or 180-230 degreeC. The time for producing (U) can be appropriately selected depending on the equipment used, but is preferably 1 minute to 100 hours, more preferably 3 minutes to 30 hours, and particularly preferably 5 minutes to 20 hours. If it is this range, (U) which can fully exhibit the effect of the present invention will be obtained.

ウレタン化反応速度をコントロールするために、公知の反応触媒(オクチル酸錫及びビスマスオクチル酸塩等)及び反応遅延剤(リン酸等)等を使用することができる。これらの触媒又は反応遅延剤の添加量は、(U)の重量に基づき、好ましくは0.001〜3重量%、更に好ましくは0.005〜2重量%、特に好ましくは0.01〜1重量%である。
ポリウレタン樹脂(U)を水中へ分散する工程における取扱い易さの観点から、分散前の(U)の形状を0.2〜500mmの粒状又はブロック状にすることができる。その大きさは、好ましくは0.5〜100mm、更に好ましくは0.7〜30mm、最も好ましくは1〜10mmである。
In order to control the urethanization reaction rate, known reaction catalysts (such as tin octylate and bismuth octylate) and reaction retarders (such as phosphoric acid) can be used. The addition amount of these catalysts or reaction retarders is preferably 0.001 to 3% by weight, more preferably 0.005 to 2% by weight, and particularly preferably 0.01 to 1% by weight based on the weight of (U). %.
From the viewpoint of ease of handling in the step of dispersing the polyurethane resin (U) in water, the shape of (U) before dispersion can be made into a granular or block shape of 0.2 to 500 mm. The size is preferably 0.5 to 100 mm, more preferably 0.7 to 30 mm, and most preferably 1 to 10 mm.

形状を粒状又はブロック状に調整する手段としては、例えば裁断、ペレット化、粒子化、或いは粉砕する等の手段を用いることができる。この粒状又はブロック状への調整は、水中或いは、水の非存在下において実施することができる。
例えば、シート状に圧延したポリウレタン樹脂(U)を角型ペレタイザーで粒状にする方法、鋏や超音波カッター等で裁断してブロック状にする方法、ストランド状に取り出したポリウレタン樹脂(U)をペレタイザーでカットしてペレット状にするという方法等が例示される。
As means for adjusting the shape to a granular shape or block shape, for example, means such as cutting, pelletizing, granulating, or pulverizing can be used. This granular or block adjustment can be performed in water or in the absence of water.
For example, a polyurethane resin (U) rolled into a sheet shape is granulated with a square pelletizer, a method in which the polyurethane resin (U) is cut into a block shape by cutting with a scissors or an ultrasonic cutter, etc., and the polyurethane resin (U) taken out in a strand shape is pelletized. And a method of cutting into pellets.

ポリウレタン樹脂(U)を水中に分散する装置としては、分散能力のある装置(A)であれば使用可能であるが、温度調整、粒状又はブロック状樹脂の供給及び分散能力等の観点から、回転式分散混合装置(A1)、超音波式分散機(A2)又は混練機(A3)を用いることが好ましく、なかでも分散能力が特に優れる(A1)が更に好ましい。   As a device for dispersing the polyurethane resin (U) in water, any device (A) having a dispersion ability can be used. However, from the viewpoint of temperature adjustment, supply of granular or block resin, and dispersion ability, it can be rotated. It is preferable to use a type dispersion mixing apparatus (A1), an ultrasonic dispersion machine (A2), or a kneading machine (A3), and among them, (A1) is particularly preferable because of its particularly excellent dispersibility.

回転式分散混合装置(A1)の主たる分散原理は、駆動部の回転等によって処理物に外部から剪断力を与えて微粒子化し、分散させるというものである。また、(A1)は、常圧、減圧又は加圧下で稼働させることができる。   The main dispersion principle of the rotary dispersion mixing device (A1) is to apply a shearing force to the processed material from the outside by rotation of the drive unit or the like to make fine particles and disperse them. Moreover, (A1) can be operated under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure.

回転式分散混合装置(A1)としては、例えばマックスブレンドやヘリカル翼等の一般的な攪拌羽を有する混合装置、TKホモミキサー[プライミクス(株)製]、クレアミックス[エムテクニック(株)製]、フィルミックス[プライミクス(株)製]、ウルトラターラックス[IKA(株)製]、エバラマイルダー[荏原製作所(株)製]、キャビトロン(ユーロテック社製)及びバイオミキサー[日本精機(株)製]等が例示される。   Examples of the rotary dispersion mixing device (A1) include a mixing device having general stirring blades such as Max blend and a helical blade, TK homomixer [manufactured by Primics Co., Ltd.], Claremix [manufactured by M Technique Co., Ltd.] , Fillmix [Primics Co., Ltd.], Ultra Turrax [IKA Co., Ltd.], Ebara Milder [Ebara Seisakusho Co., Ltd.], Cavitron (Eurotech Co., Ltd.) and Biomixer [Nippon Seiki Co., Ltd.] The product etc. are illustrated.

回転式分散混合装置(A1)を用いてポリウレタン樹脂(U)を分散処理する際の回転数は、分散能力の観点から、好ましくは10〜30000rpm、より好ましくは20〜20000rpm、更に好ましくは30〜10000rpmである。   The number of rotations when the polyurethane resin (U) is dispersed using the rotary dispersion mixer (A1) is preferably 10 to 30000 rpm, more preferably 20 to 20000 rpm, and even more preferably 30 to 30 from the viewpoint of dispersion capability. 10,000 rpm.

超音波式分散装置(A2)の主たる分散原理は、駆動部の振動によって処理物に外部からエネルギーを与えて微粒子化し、分散させるというものである。また、(A2)は、常圧、減圧又は加圧下で稼働させることができる。   The main dispersion principle of the ultrasonic dispersion apparatus (A2) is to apply energy from the outside to the processed material by the vibration of the drive unit to form fine particles and disperse them. Moreover, (A2) can be operated under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure.

超音波式分散装置(A2)としては、池本理化工業(株)、コスモ・バイオ(株)及び(株)ギンセン等から市販されている超音波式分散装置等を使用できる。   As the ultrasonic dispersion device (A2), an ultrasonic dispersion device commercially available from Ikemoto Rika Kogyo Co., Ltd., Cosmo Bio Co., Ltd., and Ginsen Co., Ltd. can be used.

超音波式分散装置(A2)を用いてポリウレタン樹脂(U)を分散処理する際の振動数は、分散能力の観点から、好ましくは1〜100kHz、より好ましくは3〜60kHz、特に好ましくは10〜30kHzである。   The frequency when the polyurethane resin (U) is dispersed using the ultrasonic dispersion device (A2) is preferably 1 to 100 kHz, more preferably 3 to 60 kHz, and particularly preferably 10 to 10 from the viewpoint of dispersion capability. 30 kHz.

混練機(A3)の主たる分散原理は、(A3)の回転部で処理物を練ることでエネルギーを与えて微粒子化し、分散させるというものである。また(A3)は、常圧、減圧又は加圧下で稼働させることができる。   The main dispersion principle of the kneading machine (A3) is that the processed material is kneaded in the rotating part of (A3) to give energy to form fine particles and disperse. Moreover, (A3) can be operated under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure.

混練機(A3)としては、二軸押出機[池貝(株)製PCM−30等]、ニーダー[(株)栗本鐵工所製KRCニーダー等]、万能混合機[プライミクス(株)製ハイビスミックス等]及びプラストミル[(株)東洋精機製作所製ラボプラストミル等]等が例示される。   As the kneading machine (A3), a twin-screw extruder [PCM-30 manufactured by Ikegai Co., Ltd.], a kneader [KRC kneader manufactured by Kurimoto Steel Co., Ltd.], a universal mixer [Hibismix manufactured by Primix Co., Ltd.] Etc.] and plast mill [laboratory plast mill manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.] and the like.

混練機(A3)を用いてポリウレタン樹脂(U)を分散処理する際の回転数は、分散能力の観点から、好ましくは1〜1000rpm、より好ましくは3〜500rpm、特に好ましくは10〜200rpmである。   The number of rotations when the polyurethane resin (U) is dispersed using the kneader (A3) is preferably 1 to 1000 rpm, more preferably 3 to 500 rpm, and particularly preferably 10 to 200 rpm, from the viewpoint of dispersion capability. .

分散装置(A)に供給される(U)と水の重量比は、目的とする水分散体の樹脂成分含有量によって適宜選択されるが、好ましくは、(U)/水=10/2〜10/100であり、さらに好ましくは10/5〜10/50である。   The weight ratio of (U) to water supplied to the dispersing apparatus (A) is appropriately selected depending on the resin component content of the target aqueous dispersion, but preferably (U) / water = 10/2 to 10/100, more preferably 10/5 to 10/50.

また、(U)と水を分散装置(A)で処理する時間は、分散体である(U)の分解や劣化等を防ぐ観点から、好ましくは10秒〜10時間、更に好ましくは1分〜3時間、最も好ましくは10〜60分である。   The time for treating (U) and water with the dispersion apparatus (A) is preferably 10 seconds to 10 hours, more preferably 1 minute to prevent decomposition or deterioration of (U) as a dispersion. 3 hours, most preferably 10-60 minutes.

分散装置(A)にて分散を行う際は、必要に応じて、pH調整剤、消泡剤、抑泡剤、酸化防止剤、着色防止剤、可塑剤及び離型剤等から選ばれる添加剤を1種以上を添加することができる。また、必要に応じて、分散後に脱溶剤、濃縮、希釈等を行ってもよい。   When dispersing in the dispersing apparatus (A), an additive selected from a pH adjuster, an antifoaming agent, a foam inhibitor, an antioxidant, a coloring inhibitor, a plasticizer, a mold release agent, and the like, if necessary. One or more can be added. Moreover, you may perform solvent removal, concentration, dilution, etc. after dispersion | distribution as needed.

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

本発明の製造方法で得られるポリウレタン樹脂水分散体の粘度は、好ましくは10〜100,000mPa・s、更に好ましくは10〜5,000mPa・sである。粘度はBL型粘度計を用いて、25℃の定温下で測定することができる。
本発明の製造方法で得られるポリウレタン樹脂水分散体のpHは、好ましくは2〜12、更に好ましくは4〜10である。pHは、pH Meter M−12[堀場製作所(株)製]で25℃で測定することができる。
The viscosity of the polyurethane resin aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 10 to 100,000 mPa · s, more preferably 10 to 5,000 mPa · s. The viscosity can be measured at a constant temperature of 25 ° C. using a BL type viscometer.
The pH of the polyurethane resin aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 2 to 12, more preferably 4 to 10. The pH can be measured at 25 ° C. with pH Meter M-12 [manufactured by Horiba, Ltd.].

本発明のポリウレタン樹脂水分散体は、水性塗料組成物、水性接着剤組成物、水性繊維加工処理剤組成物(顔料捺染用バインダー組成物、不織布用バインダー組成物、補強繊維用集束剤組成物、抗菌剤用バインダー組成物及び人工皮革・合成皮革用原料組成物等)、水性コーティング組成物(防水コーティング組成物、撥水コーティング組成物及び防汚コーティング組成物等)、水性紙処理剤組成物や水性インキ組成物等に使用することができるが、その優れた造膜性及び耐水性から、特に水性塗料組成物、水性接着剤組成物及び水性繊維加工処理剤組成物として好適に使用することができる。   The polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention comprises an aqueous coating composition, an aqueous adhesive composition, an aqueous fiber processing agent composition (a binder composition for pigment printing, a binder composition for nonwoven fabric, a sizing agent composition for reinforcing fibers, Antibacterial agent binder composition and artificial leather / synthetic leather raw material composition, etc.), aqueous coating composition (waterproof coating composition, water repellent coating composition, antifouling coating composition, etc.), aqueous paper treatment composition, It can be used for water-based ink compositions and the like, but because of its excellent film-forming properties and water resistance, it can be suitably used especially as a water-based coating composition, water-based adhesive composition and water-based fiber processing agent composition. it can.

これらの用途に用いる場合には、必要によりその他の添加剤、例えば塗膜形成補助樹脂、架橋剤、触媒、顔料、顔料分散剤、粘度調整剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、劣化防止剤、安定化剤及び凍結防止剤等を1種又は2種以上添加することができる。   When used in these applications, other additives such as coating forming auxiliary resins, crosslinking agents, catalysts, pigments, pigment dispersants, viscosity modifiers, antifoaming agents, leveling agents, preservatives, anti-degradation are necessary. One, two or more agents, stabilizers, antifreezing agents and the like can be added.

以下において本発明のポリウレタン樹脂水分散体を用いた、水性塗料の調製について説明する。
水性塗料には、塗膜形成補助やバインダー機能の向上等を目的として、必要により本発明のポリウレタン樹脂水分散体におけるウレタン樹脂(U)以外に、他の水分散性樹脂又は水溶性樹脂を併用していてもよい。
Hereinafter, preparation of an aqueous paint using the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention will be described.
In addition to the urethane resin (U) in the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention, other water-dispersible resins or water-soluble resins are used in combination with the water-based paint, if necessary, for the purpose of coating film formation and improvement of the binder function. You may do it.

水性塗料に併用される他の水分散性樹脂又は水溶性樹脂としては、例えば本発明におけるポリウレタン樹脂以外の水分散性又は水溶性のポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂及びポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの他の樹脂は、水性塗料の用途毎に、各用途で常用されるもの等から適宜選択することができる。   Examples of other water-dispersible resins or water-soluble resins used in combination with water-based paints include water-dispersible or water-soluble polyurethane resins other than the polyurethane resin in the present invention, polyacrylic resins, and polyester resins. These other resins can be appropriately selected from those commonly used in each application for each application of the water-based paint.

水性塗料における本発明のポリウレタン樹脂水分散体の固形分の含有量は、水性塗料の重量に基づいて好ましくは0.1〜60重量%、より好ましくは1〜50重量%である。
また、水性塗料における他の樹脂の含有量は、水性塗料の重量に基づいて好ましくは60重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下である。
The solid content of the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention in the aqueous paint is preferably 0.1 to 60% by weight, more preferably 1 to 50% by weight, based on the weight of the aqueous paint.
Further, the content of the other resin in the water-based paint is preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, based on the weight of the water-based paint.

水性塗料は、更に架橋剤、顔料、顔料分散剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、劣化防止剤、安定化剤、凍結防止剤及び水等を1種又は2種以上含有することができる。   The water-based paint may further contain one or more of a crosslinking agent, a pigment, a pigment dispersant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antiseptic, a deterioration preventing agent, a stabilizer, an antifreezing agent, water, and the like. it can.

架橋剤としては水溶性又は水分散性のアミノ樹脂、水溶性又は水分散性のポリエポキシド、水溶性又は水分散性のブロックドポリイソシアネート化合物及びポリエチレン尿素等が挙げられる。
架橋剤の添加量はポリウレタン樹脂水分散体の固形分重量を基準として、好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは0.1〜20重量%である。
Examples of the crosslinking agent include water-soluble or water-dispersible amino resins, water-soluble or water-dispersible polyepoxides, water-soluble or water-dispersible blocked polyisocyanate compounds, and polyethylene urea.
The addition amount of the crosslinking agent is preferably 30% by weight or less, more preferably 0.1 to 20% by weight, based on the solid content weight of the polyurethane resin aqueous dispersion.

顔料としては、水への溶解度が1以下の無機顔料(例えば白色顔料、黒色顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、黄色顔料、緑色顔料、青色顔料、紫色顔料及びメタリック顔料)並びに有機顔料(例えば天然有機顔料合成系有機顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、顔料色素型アゾ顔料、水溶性染料からつくるアゾレーキ、難溶性染料からつくるアゾレーキ、塩基性染料からつくるレーキ、酸性染料からつくるレーキ、キサンタンレーキ、アントラキノンレーキ、バット染料からの顔料及びフタロシアニン顔料)等が挙げられる。顔料の含有量は、水性塗料の重量に基づいて好ましくは50重量%以下、さらに好ましくは30重量%以下である。
顔料分散剤としては、上述の分散剤(g)が挙げられ、顔料分散剤の含有量は、顔料の重量に基づいて好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下である。
Examples of the pigment include inorganic pigments having a solubility in water of 1 or less (for example, white pigment, black pigment, gray pigment, red pigment, brown pigment, yellow pigment, green pigment, blue pigment, purple pigment and metallic pigment) and organic pigments ( For example, natural organic pigment synthetic organic pigments, nitroso pigments, nitro pigments, pigment dye-type azo pigments, azo lakes made from water-soluble dyes, azo lakes made from poorly soluble dyes, lakes made from basic dyes, lakes made from acid dyes, xanthan lakes , Anthraquinone lake, pigments from vat dyes and phthalocyanine pigments). The content of the pigment is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, based on the weight of the aqueous paint.
Examples of the pigment dispersant include the above-described dispersant (g), and the content of the pigment dispersant is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less based on the weight of the pigment.

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

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

水性塗料には、乾燥後の塗膜外観を向上させる目的で更に溶剤を添加してもよい。添加する溶剤としては例えば炭素数1〜20の1価アルコール(メタノール、エタノール及びプロパノール等)、炭素数1〜20のグリコール類(エチレングリコール、プロピレングリコール及びジエチレングリコール等)、炭素数1〜20の3価以上のアルコール(グリセリン等)及び炭素数1〜20のセロソルブ類(メチル及びエチルセロソルブ等)等が使用できる。添加する溶剤の含有量は、水性塗料の重量基づいて、好ましくは20重量%以下、更に好ましくは15重量%以下である。   A solvent may be further added to the water-based paint for the purpose of improving the appearance of the coating film after drying. Examples of the solvent to be added include monohydric alcohols having 1 to 20 carbon atoms (such as methanol, ethanol and propanol), glycols having 1 to 20 carbon atoms (such as ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol), and 3 having 1 to 20 carbon atoms. Alcohols having higher valences (such as glycerin) and cellosolves having 1 to 20 carbon atoms (such as methyl and ethyl cellosolve) can be used. The content of the solvent to be added is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, based on the weight of the aqueous paint.

本発明のポリウレタン樹脂水分散体を用いた水性塗料は、本発明のポリウレタン樹脂水分散体と上記記載の各成分を混合、撹拌することで製造される。混合の際は全ての成分を同時に混合しても、各成分を段階的に投入して混合してもよい。
水性塗料の固形分濃度は、好ましくは10〜70重量%、更に好ましくは15〜60重量%である。
The water-based paint using the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention is produced by mixing and stirring the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention and each of the components described above. When mixing, all the components may be mixed at the same time, or each component may be added stepwise and mixed.
The solid content concentration of the water-based paint is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 15 to 60% by weight.

以下において本発明のポリウレタン樹脂水分散体を用いた水性接着剤について説明する。
水性接着剤に使用する樹脂として、本発明のポリウレタン樹脂水性分散体におけるウレタン樹脂(U)を単独で用いても構わないが、SBRラテックス樹脂やアクリル樹脂に代表されるウレタン樹脂以外の水分散性又は水溶性樹脂を併用することができる。併用する場合、樹脂全重量におけるポリウレタン樹脂(U)の割合は、好ましくは1重量%以上、更に好ましくは10重量%以上である。
Hereinafter, an aqueous adhesive using the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention will be described.
As the resin used for the water-based adhesive, the urethane resin (U) in the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention may be used alone, but water dispersibility other than urethane resin represented by SBR latex resin and acrylic resin. Or water-soluble resin can be used together. When used in combination, the ratio of the polyurethane resin (U) to the total weight of the resin is preferably 1% by weight or more, more preferably 10% by weight or more.

更に、本発明のポリウレタン樹脂水性分散体を含有する接着剤の凝集性を阻害しない範囲で接着剤に使用される副資材及び添加剤、例えば、架橋剤、可塑剤、粘着付与剤、充填剤、顔料、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤及び難燃剤等を使用することも可能である。   Furthermore, auxiliary materials and additives used for the adhesive within a range not inhibiting the cohesiveness of the adhesive containing the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention, such as a crosslinking agent, a plasticizer, a tackifier, a filler, It is also possible to use pigments, thickeners, antioxidants, ultraviolet absorbers, surfactants and flame retardants.

以下本発明のポリウレタン樹脂水分散体を用いた水性繊維加工処理剤の調製について説明する。本発明のポリウレタン樹脂水性分散体を含有する繊維加工処理剤には、必要により公知の消泡剤、湿潤剤、各種樹脂水分散体(本発明以外のポリウレタン水分散体、アクリル水分散体、SBRラテックス等)及び柔軟剤等を配合することができる。これらの配合量は樹脂水分散体の場合は固形分換算でポリウレタン樹脂(U)の重量に基づいて30重量%以下、特に20重量%以下であることが好ましく、その他の添加剤の場合はそれぞれ1重量%以下、特に0.1〜0.5重量%であることが好ましい。また、必要により、pH調整剤を添加することもできる。pH調整剤としては、アルカリ性物質、例えば強塩基(アルカリ金属等)と弱酸(pKaが2.0を越える酸、例えば炭酸及び燐酸)の塩(重炭酸ナトリウム等)、又は酸性物質(酢酸等)が挙げられる。pH調整剤の量はポリウレタン樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.01〜0.3重量%である。   Hereinafter, the preparation of the aqueous fiber processing agent using the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention will be described. The fiber processing agent containing the polyurethane resin aqueous dispersion of the present invention may include known antifoaming agents, wetting agents, various resin water dispersions (polyurethane water dispersions other than the present invention, acrylic water dispersions, SBR if necessary). Latex etc.) and softeners can be blended. In the case of a resin water dispersion, these blending amounts are preferably 30% by weight or less, particularly preferably 20% by weight or less based on the weight of the polyurethane resin (U) in terms of solid content, and in the case of other additives, respectively. It is preferably 1% by weight or less, particularly preferably 0.1 to 0.5% by weight. Moreover, a pH adjuster can also be added as needed. Examples of pH adjusters include alkaline substances such as salts of strong bases (alkali metals, etc.) and weak acids (acids with pKa exceeding 2.0, such as carbonic acid and phosphoric acid) (sodium bicarbonate, etc.), or acidic substances (acetic acid, etc.). Is mentioned. The amount of the pH adjuster is preferably 0.01 to 0.3% by weight based on the weight of the polyurethane resin (U).

本発明の水性繊維加工処理剤の固形分(不揮発分)濃度は特に限定されないが、好ましくは10〜50重量%、さらに好ましくは15〜45重量%である。また、粘度(25℃)は好ましくは10〜100000mPa・sである。   The solid content (nonvolatile content) concentration of the aqueous fiber processing agent of the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 to 50% by weight, and more preferably 15 to 45% by weight. The viscosity (25 ° C.) is preferably 10 to 100,000 mPa · s.

以下、実施例を以て本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。以下、部は重量部を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these. Hereinafter, the part means part by weight.

<実施例1>
撹拌機及び加熱装置を備えた簡易加圧反応装置に表1に記載の各原料を仕込んで85℃で10時間攪拌してウレタン化反応を行い、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液(P−1)を製造した。攪拌機及び加熱反応装置を備えた簡易加圧反応装置に表3に記載の各原料を次のように仕込んだ。得られたウレタンプレポリマーのアセトン溶液500.00部を入れ、40℃で撹拌しながらアセトン155.89部、トリエチルアミン(中和剤)10.77部を加え、60rpmで30分間均一化した後、温度を60℃に保ち、500rpmで攪拌下、水403.87部を徐々に添加することで乳化した後、鎖伸長剤であるジエチレントリアミン8.92部を加え、減圧下に65℃で12時間かけてアセトンを留去し、ポリウレタン樹脂水分散体(Q−1)を得た。
<Example 1>
The raw materials listed in Table 1 were charged into a simple pressure reactor equipped with a stirrer and a heating device and stirred at 85 ° C. for 10 hours to carry out a urethanization reaction. An acetone solution of urethane prepolymer (P-1) was prepared. Manufactured. Each raw material shown in Table 3 was charged into a simple pressure reactor equipped with a stirrer and a heating reactor as follows. After putting 500.00 parts of acetone solution of the obtained urethane prepolymer and stirring at 40 ° C., 155.89 parts of acetone and 10.77 parts of triethylamine (neutralizing agent) were added and homogenized at 60 rpm for 30 minutes. The mixture was emulsified by gradually adding 403.87 parts of water while stirring at 500 rpm while maintaining the temperature at 60 ° C., and then 8.92 parts of diethylenetriamine as a chain extender was added, and the mixture was taken at 65 ° C. under reduced pressure for 12 hours. Then, acetone was distilled off to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion (Q-1).

<実施例2〜19>
表1〜4に記載のポリオール成分(a)を変更した以外は実施例1と同様にして反応を行い、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液(P−2)〜(P−19)を製造し、ポリウレタン樹脂水分散体(Q−2)〜(Q−19)を得た。
<Examples 2 to 19>
Except that the polyol component (a) described in Tables 1 to 4 was changed, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 to produce acetone solutions (P-2) to (P-19) of urethane prepolymer, and polyurethane Resin water dispersions (Q-2) to (Q-19) were obtained.

<比較例1〜10>
表2、4に記載のポリオール成分(a)を変更した以外は実施例1と同様にして反応を行い、ウレタンプレポリマーのアセトン溶液(P’−1)〜(P’−10)を製造し、ポリウレタン樹脂水分散体(Q’−1)〜(Q’−10)を得た。
<Comparative Examples 1-10>
Except having changed the polyol component (a) described in Tables 2 and 4, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 to produce acetone solutions (P′-1) to (P′-10) of urethane prepolymer. The polyurethane resin aqueous dispersions (Q′-1) to (Q′-10) were obtained.

Figure 0006557269
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Figure 0006557269
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実施例1〜19および比較例1〜10で使用した高分子ポリオール(a1)〜(a14)は以下の通りである。
PTMG1000:[Mn=1,002、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製、]、
PTMG1300:[Mn=1,303、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製、]、
PTMG1500:[Mn=1,488、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製、]、
PTMG1500:[Mn=1,516、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製、]、
PTMG1800:[Mn=1,810、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製、]、
PTMG2000:[Mn=2,004、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、
PTMG3000:[Mn=2,993、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、
PTMG4000:[Mn=3,994、Mw/Mn=1.1のポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製]、
クラレポリオールP−2010[Mn=1,997、Mw/Mn=1.1のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、
クラレポリオールP−3010[Mn=3,009Mw/Mn=1.1のポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、クラレ(株)製]、
クラレポリオールC−2090[Mn=2,000、Mw/Mn=1.1のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]、
クラレポリオールC−3090[Mn=3,001、Mw/Mn=1.1のポリ(3−メチル−5−ペンタンジオール/ヘキサメチレン)カーボネートジオール、クラレ(株)製]
The polymer polyols (a1) to (a14) used in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 10 are as follows.
PTMG1000: [Polytetramethylene ether glycol of Mn = 1,002, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG1300: [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,303, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG1500: [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,488, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG1500: [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 1,516, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG1800: [Polytetramethylene ether glycol of Mn = 1,810, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG2000: [polytetramethylene ether glycol of Mn = 2,004, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
PTMG3000: [polytetramethylene ether glycol with Mn = 2,993, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation],
PTMG4000: [Polytetramethylene ether glycol with Mn = 3,994, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
Kuraray polyol P-2010 [Mn = 1,997, poly (3-methylpentylene adipate) diol having Mw / Mn = 1.1, manufactured by Kuraray Co., Ltd.]
Kuraray polyol P-3010 [poly (3-methylpentylene adipate) diol with Mn = 3,009 Mw / Mn = 1.1, manufactured by Kuraray Co., Ltd.]
Kuraray polyol C-2090 [Mn = 2,000, Mw / Mn = 1.1 poly (3-methyl-5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol, manufactured by Kuraray Co., Ltd.]
Kuraray polyol C-3090 [poly (3-methyl-5-pentanediol / hexamethylene) carbonate diol with Mn = 3,001, Mw / Mn = 1.1, manufactured by Kuraray Co., Ltd.]

<Mw及びMn測定方法>
高分子ポリオールを、DMF中に固形分が0.125重量%となるように加えて、常温で1時間撹拌溶解後、0.3μmの孔径のフィルターでろ過して、得られたろ液に含まれている成分のMwとMnを、DMFを溶媒として、また、ポリスチレンを分子量標準として用いて、GPCにより測定した。
<GPC測定条件>
装置:「HLC−8220GPC」[東ソー(株)製]
カラム:「Guardcolumn α」+「TSKgel α−M」[いずれも東ソー(株)製]
試料溶液:0.125重量%のジメチルホルムアミド溶液
溶離液:ジメチルホルムアミド
溶液注入量:100μl
流量:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)[東ソー(株)製]
<Method for measuring Mw and Mn>
The polymer polyol is added to DMF so that the solid content is 0.125 wt%, stirred and dissolved at room temperature for 1 hour, filtered through a filter having a pore size of 0.3 μm, and contained in the obtained filtrate. The components Mw and Mn were measured by GPC using DMF as a solvent and polystyrene as a molecular weight standard.
<GPC measurement conditions>
Apparatus: “HLC-8220GPC” [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: “Guardcolumn α” + “TSKgel α-M” [both manufactured by Tosoh Corporation]
Sample solution: 0.125 wt% dimethylformamide solution Eluent: dimethylformamide Solution injection volume: 100 μl
Flow rate: 1 ml / min Measurement temperature: 40 ° C
Detector: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) [manufactured by Tosoh Corporation]

実施例1〜19及び比較例1〜10で得られたポリウレタン樹脂水分散体(Q−1)〜(Q−19)及び(Q’−1)〜(Q’−10)の各種物性値及び評価結果を表3、4に示す。尚、本発明における各種物性値の測定方法及び評価方法は以下の通りである。   Various physical property values of polyurethane resin aqueous dispersions (Q-1) to (Q-19) and (Q′-1) to (Q′-10) obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 10 and The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. In addition, the measuring method and evaluation method of various physical property values in the present invention are as follows.

Figure 0006557269
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<ウレタン基含量及びウレア基含量>
ポリウレタン樹脂のウレタン基含量及びウレア基含量は、窒素分析計[ANTEK7000(アンテック社製)]によって定量されるN原子含量と1H−NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率及び後述のアロハネート基及びビューレット基含量から算出する。1H−NMR測定については、「NMRによるポリウレタン樹脂の構造研究:武田研究所報34(2)、224−323(1975)」に記載の方法で行う。すなわち1H−NMRを測定して、脂肪族を使用した場合、化学シフト6ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト7ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を測定し、該重量比と上記のN原子含量及びアロハネート基及びビューレット基含量からウレタン基及びウレア基含量を算出する。芳香族イソシアネートを使用した場合、化学シフト8ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト9ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を算出し、該重量比と上記のN原子含量からウレア基含量を算出する。
<Urethane group content and urea group content>
The urethane group content and urea group content of the polyurethane resin are the N atom content determined by a nitrogen analyzer [ANTEK7000 (manufactured by Antec)], the ratio of urethane group and urea group determined by 1H-NMR, and the allophanate group described later. And calculated from the burette group content. About 1H-NMR measurement, it carries out by the method as described in "Structural study of the polyurethane resin by NMR: Takeda Laboratory report 34 (2), 224-323 (1975)." That is, when 1H-NMR is measured and aliphatic is used, urea group and urethane are calculated from the ratio of the integral amount of hydrogen derived from urea group near chemical shift 6 ppm and the integral amount of hydrogen derived from urethane group near chemical shift 7 ppm. The weight ratio of the groups is measured, and the urethane group and urea group contents are calculated from the weight ratio, the N atom content and the allohanate group and burette group contents. When aromatic isocyanate is used, the weight ratio of urea group and urethane group is calculated from the ratio of the integral amount of hydrogen derived from urea groups near the chemical shift of 8 ppm and the integral amount of hydrogen derived from urethane groups near the chemical shift of 9 ppm, The urea group content is calculated from the weight ratio and the N atom content.

<ポリウレタン樹脂水分散体の密着性の評価>
溶融亜鉛めっき鋼板にポリウレタン樹脂水分散体を乾燥後のフィルム膜厚が50μmの厚さになるように塗布し、25℃、50%RHの雰囲気下で7日間乾燥させた後、温度5℃(±2℃)、相対湿度10%(±10%)の条件下で養生し、温度5℃(±2℃)、相対湿度10%(±10%)の条件にて碁盤目セロハンテープ(登録商標)剥離試験を行い、鋼鈑に対する密着性を評価した。温度、湿度以外の条件はJIS K5600−5−6に準拠し、セロハンテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)を使用し、評価した。剥がれなかったマス目が100個の場合を◎、剥がれなかったマス目が90〜99個の場合を○、剥がれなかったマス目が90個未満の場合を×とした。
<Evaluation of adhesion of polyurethane resin aqueous dispersion>
A polyurethane resin aqueous dispersion was applied to a hot dip galvanized steel sheet so that the film thickness after drying was 50 μm, dried in an atmosphere of 25 ° C. and 50% RH for 7 days, and then a temperature of 5 ° C. ( Cured under conditions of ± 2 ° C and relative humidity of 10% (± 10%), and a cellar cellophane tape (registered trademark) at a temperature of 5 ° C (± 2 ° C) and a relative humidity of 10% (± 10%) ) A peel test was conducted to evaluate the adhesion to the steel sheet. Conditions other than temperature and humidity were evaluated in accordance with JIS K5600-5-6, using cellophane tape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.). The case where 100 cells were not peeled was rated as ◎, the case where 90 to 99 cells were not peeled off was marked as ◯, and the case where there were less than 90 cells were not marked as ×.

製造例18において、高分子ポリオール(a)について、PTMG1300(Mn=1,303)とPTMG1500(Mn=1,516)はMnの差が213で300未満であるが、PTMG1500(Mn=1,516)とPTMG3000(Mn=2,993)、又はPTMG1300(Mn=1,303)とPTMG3000(Mn=2,993)の組み合わせは本願発明の条件を満たすので、密着性に優れた皮膜を得るという本願効果を奏することができる。
一方、比較製造例1〜8の高分子ポリオール(a)は1成分であり、比較製造例9の高分子ポリオール(a)はMnの差が213で300未満である組み合わせしか含有しないので本願効果を奏さない。また、比較製造例10の高分子ポリオール(a)は繰り返し単位が異なる組み合わせしか含有しないので本願効果を奏さない。
In Production Example 18, regarding the polymer polyol (a), PTMG1300 (Mn = 1,303) and PTMG1500 (Mn = 1,516) have a Mn difference of 213 and less than 300, but PTMG1500 (Mn = 1,516) ) And PTMG3000 (Mn = 2,993), or a combination of PTMG1300 (Mn = 1,303) and PTMG3000 (Mn = 2,993) satisfies the conditions of the present invention, so that a film having excellent adhesion can be obtained. There is an effect.
On the other hand, the polymer polyol (a) of Comparative Production Examples 1 to 8 is a single component, and the polymer polyol (a) of Comparative Production Example 9 contains only a combination having a Mn difference of 213 and less than 300, so Does not play. Moreover, since the high molecular polyol (a) of Comparative Production Example 10 contains only combinations having different repeating units, the effect of the present application is not achieved.

本発明のポリウレタン樹脂水分散体は、塗料組成物、接着剤組成物、繊維加工処理剤組成物等に好適に使用できる。
The aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention can be suitably used for a coating composition, an adhesive composition, a fiber processing agent composition, and the like.

Claims (6)

高分子ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)を必須構成単量体とするポリウレタン樹脂(U)と水とを含有するポリウレタン樹脂水分散体であって、以下の条件(1)〜(3)を全て満足する高分子ポリオール(a1)〜(a14)のうちの異なる2〜14種類の高分子ポリオール(ai)を前記高分子ポリオール(a)が含有し、高分子ポリオール(a1)〜(a14)の合計モル数に対する(a1)〜(a14)のうちのいずれの高分子ポリオール(ai)のモル比率も7モル%以上であり、前記高分子ポリオール(a)がポリエーテルポリオール(ポリプロピレングリコールを除く)、ポリエステルポリオール(ポリブチレンアジペートジオール及びポリカプロラクトンポリオールを除く)及び/又はポリカーボネートポリオール(ポリヘキサメチレンカーボネートジオールを除く)であり、前記有機ポリイソシアネート(b)がイソホロンジイソシアネート単独又は4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート単独であるポリウレタン樹脂水分散体。
(1)繰り返し単位が同一である。
(2)高分子ポリオール(ai)のうちのいずれの2個のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される数平均分子量(Mn)の差も300以上である。
(3)(a1)〜(a14)は以下の高分子ポリオールである。
(a1):Mnが500以上800未満である高分子ポリオール
(a2):Mnが800以上1100未満である高分子ポリオール
(a3):Mnが1100以上1400未満である高分子ポリオール
(a4):Mnが1400以上1700未満である高分子ポリオール
(a5):Mnが1700以上2000未満である高分子ポリオール
(a6):Mnが2000以上2300未満である高分子ポリオール
(a7):Mnが2300以上2600未満である高分子ポリオール
(a8):Mnが2600以上2900未満である高分子ポリオール
(a9):Mnが2900以上3200未満である高分子ポリオール
(a10):Mnが3200以上3500未満である高分子ポリオール
(a11):Mnが3500以上3800未満である高分子ポリオール
(a12):Mnが3800以上4100未満である高分子ポリオール
(a13):Mnが4100以上4400未満である高分子ポリオール
(a14):Mnが4400以上4700未満である高分子ポリオール
A polyurethane resin aqueous dispersion containing a polyurethane resin (U) having a polymer polyol (a) and an organic polyisocyanate (b) as essential constituent monomers and water, wherein the following conditions (1) to (3) The polymer polyol (a) contains 2 to 14 different polymer polyols (ai ) out of the polymer polyols (a1) to (a14) satisfying all of the formulas (a1) to (a14). any of der molar ratio also 7 mole percent of the polymer polyol (ai) of the relative to the total mole number (a1) ~ (a14) of a14) is, the polymer polyol (a) is a polyether polyol (polypropylene Glycols), polyester polyols (excluding polybutylene adipate diol and polycaprolactone polyols) and / or polycarbonate polyols. Triol is (except polyhexamethylene carbonate diol), the organic polyisocyanate (b) is isophorone diisocyanate, alone or 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate alone der Ru polyurethane resin water dispersion.
(1) The repeating unit is the same.
(2) The difference in the number average molecular weight (Mn) measured by any two gel permeation chromatography of the polymer polyol (ai) is 300 or more.
(3) (a1) to (a14) are the following polymer polyols.
(A1): Polymer polyol with Mn of 500 or more and less than 800 (a2): Polymer polyol with Mn of 800 or more and less than 1100 (a3): Polymer polyol with Mn of 1100 or more and less than 1400 (a4): Mn Is a polymer polyol (a5): Mn is 1700 or more and less than 2000: Polymer polyol (a6): Mn is 2000 or more and less than 2300 Mn is 2400 or more and less than 2600 Polymer polyol (a8): Mn is 2600 or more and less than 2900 Polymer polyol (a9): Mn is 2900 or more and less than 3200 Polymer polyol (a10): Mn is 3200 or more and less than 3500 (A11): Mn is 3500 or more and less than 3800 Child polyol (a12): Mn is high molecular weight polyol is less than 3800 or 4100 (a13): Mn is 4100 or more 4400 less than a is a polymer polyol (a14): a polymer polyol Mn is less than 4400 or 4700
重量平均分子量(Mw)と数平均分子量の比(Mw/Mn)であって、前記高分子ポリオール(a1)〜(a14)の各のいずれのMw/Mnも1〜2である請求項1に記載のポリウレタン樹脂水分散体。   The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mw / Mn), wherein each Mw / Mn of the polymer polyols (a1) to (a14) is 1-2. The polyurethane resin aqueous dispersion as described. ポリウレタン樹脂(U)中のウレタン基含量とウレア基含量の比率が1/1〜15/1の範囲内である請求項1又は2に記載のポリウレタン樹脂水分散体。 The polyurethane resin aqueous dispersion according to claim 1 or 2 , wherein the ratio of the urethane group content and the urea group content in the polyurethane resin (U) is within a range of 1/1 to 15/1. 請求項1〜のいずれか1項に記載のポリウレタン樹脂水分散体を含有する水性塗料。 The water-based coating material containing the polyurethane resin water dispersion of any one of Claims 1-3 . 請求項1〜のいずれか1項に記載のポリウレタン樹脂水分散体を含有する水性接着剤。 An aqueous adhesive containing the polyurethane resin aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 3 . 請求項1〜のいずれか1項に記載のポリウレタン樹脂水分散体を含有する水性繊維加工処理剤。
The aqueous fiber processing agent containing the polyurethane resin aqueous dispersion of any one of Claims 1-3 .
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