JP7151069B2 - Aqueous polyurethane resin dispersion, its production method and its use - Google Patents

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Description

本発明は、水系媒体中にポリウレタン樹脂を分散させた水性ポリウレタン樹脂分散体に関する。また、本発明は、前記水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法、並びに前記水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する塗料組成物、コーティング用組成物、インク用組成物、及び前記ポリウレタン樹脂分散体を含む組成物を乾燥させて得られるポリウレタン樹脂フィルムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous polyurethane resin dispersion in which a polyurethane resin is dispersed in an aqueous medium. The present invention also provides a method for producing the aqueous polyurethane resin dispersion, a coating composition, a coating composition, an ink composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion, and a composition containing the polyurethane resin dispersion. It relates to a polyurethane resin film obtained by drying.

水性ポリウレタン樹脂分散体は、基材への密着性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐溶剤性等に優れていることから塗料、インク、接着剤、各種コーティング剤として紙、プラスチックス、フィルム、金属、ゴム、エラストマー、繊維製品等に幅広く使用される。 Aqueous polyurethane resin dispersions have excellent adhesion to substrates, wear resistance, impact resistance, solvent resistance, etc., and are used as paints, inks, adhesives, and various coating agents for paper, plastics, films, Widely used for metals, rubbers, elastomers, textiles, etc.

種々の水性ポリウレタン樹脂分散体の中でも、特にポリカーボネートポリオールを原料とした水性ポリウレタン樹脂分散体を塗布して得られる塗膜は、耐光性、耐候性、耐熱性、耐加水分解性、耐油性に優れることが知られている。 Among various water-based polyurethane resin dispersions, coating films obtained by applying water-based polyurethane resin dispersions made from polycarbonate polyols in particular have excellent light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, and oil resistance. It is known.

例えば、ポリオールモノマーとして、1,6-ヘキサンジオールを有するポリカーボネートポリオールとポリエーテルポリオールとを原料とした水性ポリウレタン樹脂分散体を塗布して得られる塗膜は、柔軟性、耐加水分解性、耐薬品性、強靭性(即ち、可撓性及び機械的耐久性)に優れることが知られている(特許文献1,2参照)。 For example, a coating film obtained by applying an aqueous polyurethane resin dispersion made from a polycarbonate polyol having 1,6-hexanediol as a polyol monomer and a polyether polyol as raw materials has flexibility, hydrolysis resistance, and chemical resistance. It is known to be excellent in flexibility and toughness (that is, flexibility and mechanical durability) (see Patent Documents 1 and 2).

また、ポリエーテルポリオールを原料とした水性ポリウレタン樹脂を塗布して得られる塗膜は柔軟性、耐加水分解性、耐湿熱性に優れていることが知られている(特許文献3)。 Moreover, it is known that a coating film obtained by applying a water-based polyurethane resin made from polyether polyol is excellent in flexibility, hydrolysis resistance, and moist heat resistance (Patent Document 3).

さらに、ポリエーテル・ポリカーボネートポリオール組成物を使用することによって、光学成形体、光学シート、光学フィルム、及び発光素子封止材として最適な光学部材用熱可塑性ポリウレタン樹脂が得られることが知られている(特許文献4)。 Furthermore, it is known that by using a polyether-polycarbonate polyol composition, a thermoplastic polyurethane resin for optical members, which is most suitable for optical moldings, optical sheets, optical films, and light-emitting element sealing materials, can be obtained. (Patent Document 4).

その他、顔料捺染物の摩擦堅牢度、耐洗濯性、耐ドライクリーニング性、ストレッチバック性に優れる捺染インクを得るために、水性ポリウレタン樹脂分散体を使用する方法が開示されている(特許文献5)。 In addition, a method of using an aqueous polyurethane resin dispersion has been disclosed in order to obtain a textile ink which is excellent in fastness to rubbing, resistance to washing, resistance to dry cleaning, and stretchback property of pigment prints (Patent Document 5). .

特開2005-8888号公報JP-A-2005-8888 特許第4528132号公報Japanese Patent No. 4528132 WO2015-194672WO2015-194672 特開2015-17183号公報JP 2015-17183 A 特開平2-91280号公報JP-A-2-91280

接着ハンドブック 第4版 編者:日本接着学会Adhesion Handbook 4th Edition Editor: The Adhesion Society of Japan

しかしながら、触感(柔軟性)とタックフリー性は相反する課題であり(非特許文献1)、これら両方の特性に優れた塗膜を与える水性ポリウレタン樹脂分散体は提案されていなかった。さらに、下地追従性、ストレッチバック性(低ヒステリシスロス)を同時に満足する水性ポリウレタン樹脂分散体は提案されていなかった。また、特許文献4に記載されたポリエーテル・ポリカーボネートポリオール組成物を水性ポリウレタン樹脂分散体への適用や水性ポリウレタン樹脂分散体に適用した際の特異な性質について報告されていなかった。 However, tactile sensation (softness) and tack-free property are contradictory subjects (Non-Patent Document 1), and an aqueous polyurethane resin dispersion that gives a coating film excellent in both of these properties has not been proposed. Furthermore, no water-based polyurethane resin dispersion has been proposed that simultaneously satisfies substrate conformability and stretch-back properties (low hysteresis loss). In addition, no report has been made on the application of the polyether-polycarbonate polyol composition described in Patent Document 4 to an aqueous polyurethane resin dispersion or the unique properties of the aqueous polyurethane resin dispersion.

そこで、本発明は、触感が良く、且つ、タックフリー性、下地追従性、ストレッチバック性(低ヒステリシスロス)を有する塗膜を与える水性ポリウレタン樹脂分散体を得ることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain a water-based polyurethane resin dispersion that gives a coating film having good touch feeling, tack-free properties, substrate conformability, and stretch-back properties (low hysteresis loss).

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、(a)ポリオール由来の構造と、(b)ポリイソシアネート由来の構造と、(c)酸性基含有ポリオール由来の構造とを有する水性ポリウレタン樹脂分散体において、
前記(a)ポリオール由来の構造が、(a1)下記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造を有する、水性ポリウレタン樹脂分散体により、上記課題が解決することを見出し、本発明に至った。

Figure 0007151069000001
(m、nは、1より大きい数を示す。) The present invention has been made to solve the above problems, and has (a) a polyol-derived structure, (b) a polyisocyanate-derived structure, and (c) an acidic group-containing polyol-derived structure. In the aqueous polyurethane resin dispersion,
The above-mentioned (a) structure derived from a polyol has (a1) a structure derived from a polycarbonate polyol having a repeating unit represented by the following formula (1). I came up with the invention.
Figure 0007151069000001
(m and n represent numbers greater than 1.)

本発明によれば、触感が良く、且つ、タックフリー性、下地追従性、ストレッチバック性(低ヒステリシスロス)を有する塗膜を与える水性ポリウレタン樹脂分散体が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided an aqueous polyurethane resin dispersion that gives a coating film having good touch feeling, tack-free properties, substrate conformability, and stretch-back properties (low hysteresis loss).

以下、本発明の実施態様を詳細に説明する。なお、本発明のような高分子化合物は、複数種類の原料化合物の反応により多数の構造を有する生成物が得られるものである。そのため、高分子化合物は、包含される多数の構造を一般式で記載することができてもその構造により一義的に示されない。また、その物性について、機器分析等により直接的に測定し、特定することや既存の化合物と区別することは困難である。よって、本発明においては「水性ポリウレタン樹脂分散体」をはじめとした高分子化合物を、必要に応じ製造方法により特定することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. It should be noted that the polymer compound of the present invention can be obtained as a product having a large number of structures by reacting a plurality of types of raw material compounds. Therefore, a polymer compound is not uniquely represented by its structure even if many structures contained therein can be described by a general formula. In addition, it is difficult to directly measure its physical properties by instrumental analysis or the like to specify it or distinguish it from existing compounds. Therefore, in the present invention, the polymer compound including the "aqueous polyurethane resin dispersion" may be specified by the production method, if necessary.

本発明は、(a)ポリオール由来の構造と、(b)ポリイソシアネート由来の構造と、(c)酸性基含有ポリオール由来の構造とを有する水性ポリウレタン樹脂分散体において、
前記(a)ポリオール由来の構造が、(a1)下記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造を有する、水性ポリウレタン樹脂分散体に関する。

Figure 0007151069000002
(m、nは、1より大きい数を示す。) The present invention provides an aqueous polyurethane resin dispersion having (a) a polyol-derived structure, (b) a polyisocyanate-derived structure, and (c) an acidic group-containing polyol-derived structure,
The present invention relates to an aqueous polyurethane resin dispersion in which the (a) polyol-derived structure has (a1) a polycarbonate polyol-derived structure having a repeating unit represented by the following formula (1).
Figure 0007151069000002
(m and n represent numbers greater than 1.)

<<(a)ポリオール>>
本発明において、水性ポリウレタン樹脂分散体におけるポリオール由来の構造とは、ポリオールの分子構造のうち、ポリウレタン化反応に寄与する基以外の部分構造のことを示す。
また、本発明において、(a)ポリオール由来の構造は、(a1)下記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造を有する。
さらに、(a)ポリオール由来の構造は、(a1)下記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造と(c)酸性基含有ポリオール由来の構造とを除く(a2)その他のポリオール由来の構造を含んでも良い。

Figure 0007151069000003
(m、nは、1より大きい数を示す。) <<(a) Polyol>>
In the present invention, the polyol-derived structure in the aqueous polyurethane resin dispersion indicates a partial structure of the polyol molecular structure other than the groups contributing to the polyurethane formation reaction.
In the present invention, (a) the polyol-derived structure has (a1) a polycarbonate polyol-derived structure having a repeating unit represented by the following formula (1).
Furthermore, (a) the polyol-derived structure excludes (a1) a polycarbonate polyol-derived structure having a repeating unit represented by the following formula (1) and (c) an acidic group-containing polyol-derived structure (a2) other A structure derived from a polyol may also be included.
Figure 0007151069000003
(m and n represent numbers greater than 1.)

<<(a1)前記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール>>
(a1)前記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造を有するポリカーボネートポリオールとしては、前記式(1)で示される繰り返し単位と、末端水酸基を有していればよく、その種類は、特に制限されず、複数種の構造を有してもよい。
(a1)前記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオールは、(a1)、あるいは、(a1)カーボネートポリオールとも記載されることがある。
<<(a1) Polycarbonate polyol having a repeating unit represented by formula (1)>>
(a1) The polycarbonate polyol having a structure derived from a polycarbonate polyol having a repeating unit represented by the formula (1) may have a repeating unit represented by the formula (1) and a terminal hydroxyl group. The type is not particularly limited, and may have multiple types of structures.
(a1) The polycarbonate polyol having a repeating unit represented by the formula (1) is sometimes described as (a1) or (a1) carbonate polyol.

(繰り返し単位)
ポリカーボネートポリオール中の繰り返し単位の構造は、ポリカーボネートポリオールを構成するモノマー由来の構造であり、全繰り返し単位数(前記式(1)中のmに該当)は、ポリカーボネートポリオールを構成するモノマーの数に相当する。
従って、ポリカーボネートポリオールに含まれるモノマーの数を測定することにより、全繰り返し単位数(全モノマーの合計モル数)、及び各々の繰り返し単位数(各々のモノマーのモル数)を算出することができる。
(repeating unit)
The structure of the repeating units in the polycarbonate polyol is a structure derived from the monomers constituting the polycarbonate polyol, and the total number of repeating units (corresponding to m in the above formula (1)) corresponds to the number of monomers constituting the polycarbonate polyol. do.
Therefore, by measuring the number of monomers contained in the polycarbonate polyol, the total number of repeating units (total number of moles of all monomers) and the number of each repeating unit (number of moles of each monomer) can be calculated.

前記モノマーの測定方法としては、例えば、ポリカーボネートポリオール、エタノール及び塩基を混合し、混合液を加熱して加アルコール分解させることによってモノマーを得た後に、得られたモノマーをガスクロマトグラフィーで分析するなどの方法がある。また、その他のモノマーの測定方法として、ポリカーボネートポリオールを直接プロトン核磁気共鳴スペクトル(H-NMR)により測定する方法もある。 As a method for measuring the monomer, for example, a polycarbonate polyol, ethanol and a base are mixed, the mixed solution is heated to cause alcoholysis to obtain a monomer, and then the obtained monomer is analyzed by gas chromatography. There is a method. As another method for measuring monomers, there is also a method of directly measuring polycarbonate polyol by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR).

式(1)の繰り返し単位を構成するモノマー由来の構造を有するモノマーとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコールが挙げられるが、これに限定されない。 Examples of the monomer having a structure derived from the monomer constituting the repeating unit of formula (1) include, but are not limited to, polytetramethylene glycol.

(式(1)の繰り返し単位)
式(1)で示される繰り返し単位は、具体的には、例えば、ポリテトラメチレングリコールと炭酸エステルとの反応などにより構成される繰り返し単位である。
ポリカーボネートポリオール中の全繰り返し単位に対する式(1)で示される繰り返し単位の割合は、好ましくは10~100モル%、さらに好ましくは50~99.9モル%、特に好ましくは80~99.8モル%である。
この範囲とすることで、ポリカーボネートポリオールから誘導されたポリウレタンは、高い柔軟性(触感)を発現し、さらに良好なタックフリー性が得られる。
(Repeating unit of formula (1))
Specifically, the repeating unit represented by formula (1) is, for example, a repeating unit formed by the reaction of polytetramethylene glycol and carbonate ester.
The ratio of the repeating unit represented by formula (1) to all repeating units in the polycarbonate polyol is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 50 to 99.9 mol%, and particularly preferably 80 to 99.8 mol%. is.
Within this range, the polyurethane derived from the polycarbonate polyol exhibits high flexibility (tactile feel) and good tack-free properties.

(その他の繰り返し単位)
本発明の(a1)ポリカーボネートポリオールには、前記繰り返し単位の含有割合を満たしている限り、式(1)の繰り返し単位以外の繰り返し単位(以下、「その他の繰り返し単位」と称することもある)が含まれていてもよい。その他の繰り返し単位を構成するモノマー(その他のモノマー)としては、例えば、2-メチルー1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-ペンタンジオール(プロピレン基を主鎖とした場合、1-エチル-2-メチルプロパンジオールとも表記される)、1,4-ブタンジオール、1,2-エタンジオール、1,3-プロパンジオール、3-オキサ-1,5-ペンタンジオール(ジエチレングリコール)、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノールなどの炭素原子数2~12のジオール;γ-ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの、炭素原子数5~12のラクトン;ヒドロキシブタン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘキサン酸などの、炭素原子数5~12のヒドロキシカルボン酸;ヒドロキシブタン酸エステルが挙げられるが、これらに限定されない。
その他の繰り返し単位は、モノマーの種類に応じて、前記式(1)の繰り返し単位において示した方法により、それらの繰り返し単位を形成させることができる。
ポリカーボネートポリオール中のその他の繰り返し単位の割合は、全繰り返し単位から、式(1)の繰り返し単位の合計割合を引いた割合であり、好ましくは0.1~50モル%である。
この範囲内にあることで、本発明の(a1)ポリカーボネートポリオールの機能を損なうことがない。
(Other repeating units)
The (a1) polycarbonate polyol of the present invention contains repeating units other than the repeating units of formula (1) (hereinafter sometimes referred to as "other repeating units") as long as the content ratio of the repeating units is satisfied. may be included. Examples of monomers constituting other repeating units (other monomers) include 2-methyl-1,3-propanediol and 2-methyl-1,3-pentanediol (when a propylene group is the main chain, 1- (also referred to as ethyl-2-methylpropanediol), 1,4-butanediol, 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 3-oxa-1,5-pentanediol (diethylene glycol), 2, 2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, diols having 2 to 12 carbon atoms such as 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol; carbon atoms such as γ-butyrolactone, valerolactone and caprolactone Lactones of 5 to 12; hydroxycarboxylic acids of 5 to 12 carbon atoms, such as hydroxybutanoic acid, hydroxypentanoic acid, hydroxyhexanoic acid; and hydroxybutanoic acid esters.
Other repeating units can be formed by the method shown for the repeating unit of formula (1), depending on the type of monomer.
The ratio of other repeating units in the polycarbonate polyol is the ratio obtained by subtracting the total ratio of the repeating units of formula (1) from the total repeating units, and is preferably 0.1 to 50 mol%.
Within this range, the functions of the (a1) polycarbonate polyol of the present invention are not impaired.

(ポリカーボネートポリオールの数平均分子量)
本発明の(a1)ポリカーボネートポリオールの数平均分子量は、目的に応じて適宜調整することができるが、好ましくは100~5000、更に好ましくは200~4000、より好ましくは300~3000である。
この範囲とすることで、ポリカーボネートポリオールが取り扱い容易となるとともに、ポリカーボネートポリオールから誘導されたポリウレタンの低温特性がより良好となる。
(Number average molecular weight of polycarbonate polyol)
The number average molecular weight of the (a1) polycarbonate polyol of the present invention can be appropriately adjusted according to the purpose, but is preferably 100 to 5,000, more preferably 200 to 4,000, and more preferably 300 to 3,000.
Within this range, handling of the polycarbonate polyol is facilitated, and the low-temperature properties of the polyurethane derived from the polycarbonate polyol are improved.

(ポリカーボネートポリオールの製造)
本発明の(a1)ポリカーボネートポリオールの製造方法は、特に限定されないが、例えば、ポリテトラメチレングリコール(式(1)の構成成分)、並びにその他のモノマー(その他の繰り返し単位の構成成分)、炭酸エステル及び触媒を混合して、低沸点成分(例えば、副生するアルコールなど)を留去しながら、反応させるなどの方法によって好適に行われる。
なお、本発明の反応は、一旦、ポリカーボネートポリオールのプレポリマー(目的とするポリカーボネートポリオールより低分子量)を得た後、更に分子量を上げるためにプレポリマーを反応させるなど、反応を複数回に分けて行うこともできる。
前記その他のモノマーは、主原料となるポリテトラメチレングリコールに予め含有されていてもよい。
(Production of Polycarbonate Polyol)
The method for producing the (a1) polycarbonate polyol of the present invention is not particularly limited, but for example, polytetramethylene glycol (constituent of formula (1)), other monomers (other constituents of repeating units), carbonate ester and a catalyst are mixed and reacted while distilling off low-boiling components (for example, by-product alcohol).
In the reaction of the present invention, once a prepolymer of polycarbonate polyol (lower molecular weight than the target polycarbonate polyol) is obtained, the reaction is divided into multiple times, such as reacting the prepolymer to further increase the molecular weight. can also be done.
The other monomers may be contained in advance in polytetramethylene glycol as a main raw material.

原料として、ポリテトラメチレングリコールを使用する場合、その数平均分子量は、好ましくは50~3000、更に好ましくは100~2000、より好ましくは150~1000である。
なお、(a1)ポリカーボネートポリオールは、複数種を併用してもよい。
When polytetramethylene glycol is used as a raw material, its number average molecular weight is preferably 50-3000, more preferably 100-2000, and more preferably 150-1000.
In addition, (a1) polycarbonate polyol may use multiple types together.

(炭酸エステル)
本発明の反応において使用する炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチルなどの炭酸ジアルキル;炭酸ジフェニルなどの炭酸ジアリール;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート(4-メチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、トリメチレンカーボネート)、ブチレンカーボネート(4-エチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、テトラメチレンカーボネート)、5-メチル-1,3-ジオキサン-2-オンなどの環状カーボネートが挙げられるが、好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネートが使用される。
なお、これらの炭酸エステルは、複数種を併用してもよい。
(Carbonate ester)
The carbonate used in the reaction of the present invention includes, for example, dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and methylethyl carbonate; diaryl carbonates such as diphenyl carbonate; ethylene carbonate, propylene carbonate (4-methyl-1,3-dioxolane- 2-one, trimethylene carbonate), butylene carbonate (4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, tetramethylene carbonate), cyclic carbonates such as 5-methyl-1,3-dioxan-2-one. dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethylene carbonate are preferably used.
In addition, these carbonate esters may use multiple types together.

前記炭酸エステルの使用量は、ポリテトラメチレングリコール1モルに対して、好ましくは0.4~2.0モル、更に好ましくは0.5~1.5モルである。
この範囲とすることで、十分な反応速度で、効率良く目的とするポリカーボネートポリオールを得ることができる。
The amount of the carbonate used is preferably 0.4 to 2.0 mol, more preferably 0.5 to 1.5 mol, per 1 mol of polytetramethylene glycol.
Within this range, the desired polycarbonate polyol can be efficiently obtained at a sufficient reaction rate.

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

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

前記触媒の使用量は、ポリテトラメチレングリコール1モルに対して、好ましくは0.001~0.1ミリモル、更に好ましくは0.005~0.05ミリモル、より好ましくは0.01~0.03ミリモルである。
この範囲とすることで、後処理を煩雑とすることなく、効率良く目的とするポリカーボネートポリオールを得ることができる。
なお、当該触媒は、反応開始時に一括で使用しても、反応開始時、及び反応開始後に2回以上分割して使用(添加)してもよい。
The amount of the catalyst used is preferably 0.001 to 0.1 millimoles, more preferably 0.005 to 0.05 millimoles, more preferably 0.01 to 0.03 millimoles, per 1 mol of polytetramethylene glycol. millimoles.
Within this range, the intended polycarbonate polyol can be efficiently obtained without complicating post-treatment.
The catalyst may be used all at once at the start of the reaction, or may be used (added) in two or more portions at the start of the reaction and after the start of the reaction.

<<(a2)その他のポリオール>>
(a)ポリオール由来の構造は、(a1)と(c)酸性基含有ポリオール以外の(a2)その他のポリオール由来の構造を含んでも良い。(a2)その他のポリオール由来の構造を有するポリオールとしては、例えば、高分子量ポリオール又は低分子量ポリオールを用いることができる。(a2)その他のポリオールは、1分子中に2つ以上の水酸基を有していれば、その種類は、特に制限されない。
<<(a2) other polyols>>
(a) Structures derived from polyols may include structures derived from (a2) other polyols other than (a1) and (c) acidic group-containing polyols. As (a2) polyols having structures derived from other polyols, for example, high-molecular-weight polyols or low-molecular-weight polyols can be used. The type of (a2) other polyol is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups in one molecule.

高分子量ポリオールは、特に制限されないが、数平均分子量が400~8,000であることが好ましい。数平均分子量がこの範囲であれば、適切な粘度及び良好な取り扱い性が得られる。また、ソフトセグメントとしての性能の確保が容易であり、得られたポリウレタン樹脂を含む水性樹脂分散体を用いて塗膜を形成した場合に、割れの発生を抑制し易い。更に、(a)ポリオールと(b)ポリイソシアネートとの反応性が充分なものとなり、(A)ポリウレタンプレポリマーの製造を効率的に行うこともできる。高分子量ポリオールは、数平均分子量が400~4,000であることがより好ましい。 Although the high molecular weight polyol is not particularly limited, it preferably has a number average molecular weight of 400 to 8,000. If the number average molecular weight is within this range, appropriate viscosity and good handleability can be obtained. In addition, it is easy to ensure the performance as a soft segment, and when a coating film is formed using the obtained aqueous resin dispersion containing the polyurethane resin, it is easy to suppress the occurrence of cracks. Furthermore, the reactivity of (a) the polyol and (b) the polyisocyanate becomes sufficient, and (A) the polyurethane prepolymer can be produced efficiently. More preferably, the high molecular weight polyol has a number average molecular weight of 400 to 4,000.

本明細書において、数平均分子量は、JIS K 1577に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量とする。具体的には、水酸基価を測定し、末端基定量法により、(56.1×1,000×価数)/水酸基価 [mgKOH/g]で算出する。前記式中において、価数は1分子中の水酸基の数である。 In this specification, the number average molecular weight is calculated based on the hydroxyl value measured according to JIS K 1577. Specifically, the hydroxyl value is measured and calculated by (56.1×1,000×valence)/hydroxyl value [mgKOH/g] by the terminal group determination method. In the above formula, the valence is the number of hydroxyl groups in one molecule.

高分子量ポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。ポリウレタン樹脂を含む水性樹脂分散体、及び該水性樹脂分散体から得られる塗膜の耐光性、耐候性、耐熱性、耐加水分解性、耐油性の点から、ポリカーボネートポリオールが好ましい。 Examples of high-molecular-weight polyols include, but are not limited to, polycarbonate polyols, polyester polyols, and polyether polyols. Polycarbonate polyols are preferred from the viewpoints of light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance and oil resistance of aqueous resin dispersions containing polyurethane resins and coating films obtained from the aqueous resin dispersions.

ポリカーボネートポリオールは、1種以上のポリオールモノマーと、炭酸エステルやホスゲンとを反応させることにより得られる。製造が容易な点及び末端塩素化物の副生成がない点から、1種以上のポリオールモノマーと、炭酸エステルとを反応させて得られるポリカーボネートポリオールが好ましい。
本発明でいうポリカーボネートポリオールは、その分子中に、1分子中の平均のカーボネート結合の数と同じ又はそれ以下の数のエーテル結合やエステル結合を含有していてもよい。
Polycarbonate polyols are obtained by reacting one or more polyol monomers with carbonate esters or phosgene. Polycarbonate polyols obtained by reacting one or more polyol monomers with a carbonate ester are preferred because they are easy to produce and do not produce by-products with terminal chlorides.
The polycarbonate polyol as used in the present invention may contain in its molecule the same or less number of ether bonds or ester bonds than the average number of carbonate bonds in one molecule.

ポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、脂肪族ポリオールモノマー、脂環構造を有するポリオールモノマー、芳香族ポリオールモノマー、ポリエステルポリオールモノマー、ポリエーテルポリオールモノマーが挙げられる。 Examples of polyol monomers include, but are not limited to, aliphatic polyol monomers, polyol monomers having an alicyclic structure, aromatic polyol monomers, polyester polyol monomers, and polyether polyol monomers.

脂肪族ポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール等の直鎖状脂肪族ジオール;2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,9-ノナンジオール等の分岐鎖状脂肪族ジオール;トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3官能以上の多価アルコールが挙げられる。 Examples of aliphatic polyol monomers include, but are not limited to, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1 ,8-octanediol, 1,9-nonanediol and other linear aliphatic diols; 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5 branched-chain aliphatic diols such as -pentanediol and 2-methyl-1,9-nonanediol; tri- or higher functional polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and pentaerythritol.

脂環構造を有するポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,3-シクロペンタンジオール、1,4-シクロヘプタンジオール、2,7-ノルボルナンジオール、1,4-ビス(ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン等の主鎖に脂環式構造を有するジオールが挙げられる。 The polyol monomer having an alicyclic structure is not particularly limited, but examples include 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclopentanediol, 1, Examples include diols having an alicyclic structure in the main chain such as 4-cycloheptanediol, 2,7-norbornanediol, 1,4-bis(hydroxyethoxy)cyclohexane.

芳香族ポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、1,4-ベンゼンジメタノール、1,3-ベンゼンジメタノール、1,2-ベンゼンジメタノール、4,4’-ナフタレンジメタノール、3,4’-ナフタレンジメタノールが挙げられる。 Examples of aromatic polyol monomers include, but are not limited to, 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,2-benzenedimethanol, 4,4′-naphthalenedimethanol, 3,4 '-naphthalenedimethanol is mentioned.

ポリエステルポリオールモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、6-ヒドロキシカプロン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のヒドロキシカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオール、アジピン酸とヘキサンジオールとのポリエステルポリオール等のジカルボン酸とジオールとのポリエステルポリオールが挙げられる。 The polyester polyol monomer is not particularly limited, but for example, polyester polyols of hydroxycarboxylic acid and diol such as polyester polyol of 6-hydroxycaproic acid and hexanediol, and dicarboxylic acids such as polyester polyol of adipic acid and hexanediol. and polyester polyols with diols.

炭酸エステルとしては、特に制限されないが、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の脂肪族炭酸エステル、ジフェニルカーボネート等の芳香族炭酸エステル、エチレンカーボネート等の環状炭酸エステルが挙げられる。その他に、ポリカーボネートポリオールを生成することができるホスゲン等も使用できる。中でも、ポリカーボネートポリオールの製造のしやすさから、脂肪族炭酸エステルが好ましく、ジメチルカーボネートが特に好ましい。 Carbonic acid esters are not particularly limited, and examples thereof include aliphatic carbonic acid esters such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, aromatic carbonic acid esters such as diphenyl carbonate, and cyclic carbonic acid esters such as ethylene carbonate. In addition, phosgene and the like, which can form polycarbonate polyols, can also be used. Of these, aliphatic carbonates are preferred, and dimethyl carbonate is particularly preferred, because of the ease of production of polycarbonate polyols.

ポリオールモノマー及び炭酸エステルからポリカーボネートポリオールを製造する方法としては、例えば、反応器中に炭酸エステルと、この炭酸エステルのモル数に対して過剰のモル数のポリオールモノマーとを加え、温度160~200℃、圧力50mmHg程度で5~6時間反応させた後、更に数mmHg以下の圧力において200~220℃で数時間反応させる方法が挙げられる。上記反応においては副生するアルコールを系外に抜き出しながら反応させることが好ましい。その際、炭酸エステルが副生するアルコールと共沸することにより系外へ抜け出る場合には、過剰量の炭酸エステルを加えてもよい。また、上記反応において、チタニウムテトラブトキシド等の触媒を使用してもよい。 As a method for producing a polycarbonate polyol from a polyol monomer and a carbonic acid ester, for example, a carbonic acid ester and an excessive number of moles of a polyol monomer with respect to the number of moles of the carbonic acid ester are added to a reactor, and the temperature is 160 to 200°C. , the reaction is performed at a pressure of about 50 mmHg for 5 to 6 hours, and then the reaction is further performed at 200 to 220° C. for several hours at a pressure of several mmHg or less. In the above reaction, it is preferable to carry out the reaction while withdrawing the by-produced alcohol out of the system. At that time, when the carbonate escapes from the system by azeotroping with the by-produced alcohol, an excess amount of the carbonate may be added. Moreover, in the above reaction, a catalyst such as titanium tetrabutoxide may be used.

ポリカーボネートポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、1,6-ヘキサンジオールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1,6-ヘキサンジオール及び1,5-ペンタンジオールの混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1,6-ヘキサンジオール及び1,4-ブタンジオールの混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1,6-ヘキサンジオール及び1,4-シクロヘキサンジメタノールの混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1,6-ヘキサンジオール及び2-メチル-1,5-ペンタンジオールの混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオールが挙げられる。 The polycarbonate polyol is not particularly limited, but for example, a polycarbonate diol obtained by reacting 1,6-hexanediol with a carbonic acid ester, a mixture of 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol and a carbonic acid ester. A polycarbonate diol obtained by reacting a mixture of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol with a carbonate ester, a polycarbonate diol obtained by reacting a mixture of 1,4-cyclohexanedimethanol and a carbonate ester Polycarbonate diol, 1,6-hexanediol and 2- A polycarbonate diol obtained by reacting a mixture of methyl-1,5-pentanediol with a carbonate ester is mentioned.

ポリエステルポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、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、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリへキサメチレンイソフタレートアジペートジオール、ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリ-ε-カプロラクトンジオール、ポリ(3-メチル-1,5-ペンチレンアジペート)ジオール、1,6-へキサンジオールとダイマー酸の重縮合物等が挙げられる。 Examples of polyester polyols include, but are not limited to, polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyethylene butylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate adipate diol, polyethylene succinate diol, polybutylene succinate diol, and polyethylene sebacate diol. , polybutylene sebacate diol, poly-ε-caprolactone diol, poly(3-methyl-1,5-pentylene adipate) diol, polycondensate of 1,6-hexanediol and dimer acid.

ポリエーテルポリオールは、分子中にエーテル結合を有するポリオールであれば特に限定されず、1分子中のエーテル結合の平均数未満の数のカーボネート結合及び/又はエステル結合を含有していてもよい。ポリエーテルポリオールは、例えば、環状エーテルの開環重合やエポキシ化合物の開環重合により得られる、アルキレン基がエーテル結合したものであることが好ましい。 The polyether polyol is not particularly limited as long as it is a polyol having ether bonds in the molecule, and may contain carbonate bonds and/or ester bonds in a number less than the average number of ether bonds in one molecule. The polyether polyol is preferably obtained by ring-opening polymerization of a cyclic ether or ring-opening polymerization of an epoxy compound, and is obtained by ether-bonding alkylene groups.

ポリエーテルポリオールの主鎖の炭素数は、特に限定されないが、入手容易性の観点から主鎖の炭素数は2~4であることが好ましい。ポリウレタンの吸水による耐水性低下を抑制する観点から酸素原子の含有量は少ない方が望ましく、主鎖の炭素数は3~4であることが好ましく、主鎖の炭素数は4であることが特に好ましい。 The number of carbon atoms in the main chain of the polyether polyol is not particularly limited, but the number of carbon atoms in the main chain is preferably 2 to 4 from the viewpoint of availability. From the viewpoint of suppressing a decrease in water resistance due to water absorption of polyurethane, it is desirable that the oxygen atom content is small, and the number of carbon atoms in the main chain is preferably 3 to 4, and particularly 4. preferable.

ポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、アルキル側鎖を有するポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリピロピレングリコール、ポリエチレングリコール、及びこれら2種以上の共重合体;エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体又はエチレンオキシドとブチレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体等が挙げられ、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、アルキル側鎖を有するポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリピロピレングリコール、ポリエチレングリコール、及びこれら2種以上の共重合体等が好ましい。 Polyether polyols include polytetramethylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol having an alkyl side chain, polypropylene glycol, polyethylene glycol, and copolymers of two or more of these; random copolymerization of ethylene oxide and propylene oxide; Examples include coalescence, block copolymers, random copolymers and block copolymers of ethylene oxide and butylene oxide, such as polytetramethylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol having an alkyl side chain, polypropylene glycol, and polyethylene. Glycols, copolymers of two or more of these, and the like are preferred.

低分子量ポリオールとしては、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造の容易さから、低分子量ジオールを用いることもできる。低分子量ジオールとしては、特に制限されないが、例えば、数平均分子量が60以上400未満のものが挙げられる。低分子量ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の炭素数2~9の脂肪族ジオール;1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサン、2,7-ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、2,5-ビス(ヒドロキシメチル)-1,4-ジオキサン等の炭素数6~12の環式構造を有するジオールを挙げることができる。また、前記低分子量ポリオールとして、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低分子量多価アルコールを用いることもできる。 As the low-molecular-weight polyol, a low-molecular-weight diol can also be used because of the ease of production of the aqueous polyurethane resin dispersion. The low-molecular-weight diol is not particularly limited, but includes, for example, those having a number average molecular weight of 60 or more and less than 400. Examples of low molecular weight diols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl- 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl- Aliphatic diols having 2 to 9 carbon atoms such as 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol , 1,4-bis(hydroxyethyl)cyclohexane, 2,7-norbornanediol, tetrahydrofurandimethanol, and 2,5-bis(hydroxymethyl)-1,4-dioxane. diols having Low molecular weight polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and sorbitol can also be used as the low molecular weight polyol.

(a)ポリオール中の(a1)前記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオールの割合は、好ましくは、10-100質量%であり、より好ましくは、30-100質量%であり、更に好ましくは、60-100質量%である。10質量%より多くすることで、より高いストレスバック性を傾向がある。 The ratio of (a1) polycarbonate polyol having a repeating unit represented by formula (1) in (a) polyol is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 30 to 100% by mass, More preferably, it is 60-100% by mass. When the amount is more than 10% by mass, there is a tendency for a higher stress back property.

<<(b)ポリイソシアネート>>
本発明において、ポリイソシアネート由来の構造とは、ポリイソシアネートの分子構造のうち、ポリウレタン化反応に関与する基以外の部分構造のことを示す。
(b)ポリイソシアネート由来の構造を有するポリイソシアネートとしては、特に制限されないが、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネートが挙げられる。
<<(b) Polyisocyanate>>
In the present invention, the structure derived from polyisocyanate refers to a partial structure of the molecular structure of polyisocyanate other than the groups involved in the polyurethane formation reaction.
(b) The polyisocyanate having a polyisocyanate-derived structure is not particularly limited, but examples thereof include aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, and alicyclic polyisocyanates.

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート(TDI)、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、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-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、p-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of aromatic polyisocyanates include 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate ( MDI), 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-di isocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4′,4″-triphenylmethane triisocyanate, m-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, but not limited to not.

脂肪族ポリイソシアネートとしては、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、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエートが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of aliphatic polyisocyanates include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. , 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis(2-isocyanatoethyl) fumarate, bis(2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate. include but are not limited to:

脂環式ポリイソシアネートとしては、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(水素添加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(水素添加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-ノルボルナンジイソシアネート、2,6-ノルボルナンジイソシアネートが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis(2-isocyanato ethyl)-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5-norbornane diisocyanate, 2,6-norbornane diisocyanate, but are not limited thereto.

ポリイソシアネートとしては、1分子当たりイソシアナト基を2個有するものを使用することができるが、(A)ポリウレタンプレポリマーがゲル化をしない範囲で、トリフェニルメタントリイソシアネートのような、1分子当たりイソシアナト基を3個以上有するポリイソシアネートも使用することができる。 As the polyisocyanate, those having two isocyanato groups per molecule can be used, but (A) an isocyanate per molecule such as triphenylmethane triisocyanate is used as long as the polyurethane prepolymer does not gel. Polyisocyanates with 3 or more groups can also be used.

ポリイソシアネートの中でも、塗膜の耐久性、タックフリー性が上がる点から、脂環式ポリイソシアネートが好ましく、反応の制御が行いやすいという点から、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(水素添加MDI)が特に好ましい。 Among polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates are preferred from the viewpoint of improving the durability and tack-free properties of the coating film, and isophorone diisocyanate (IPDI) and 4,4'-dicyclohexylmethane are preferred from the viewpoint of easy control of the reaction. Diisocyanates (hydrogenated MDI) are particularly preferred.

なお、ポリイソシアネートは、複数種を併用してもよい。 In addition, polyisocyanate may use multiple types together.

<<(c)酸性基含有ポリオール>>
本発明において、酸性基含有ポリオール由来の構造とは、酸性基含有ポリオールの分子構造のうち、ポリウレタン化反応に寄与する基以外の部分構造のことを示す。
(c)酸性基含有ポリオール由来の構造を有する酸性基含有ポリオールとしては、1分子中に2個以上の水酸基(フェノール性水酸基は除く)と、1個以上の酸性基を含有するものである。酸性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等が挙げられる。(c)酸性基含有ポリオールとして、1分子中に2個の水酸基と1個のカルボキシ基を有する化合物を含有するものが好ましい。(c)酸性基含有ポリオールは、複数種を併用してもよい。
<<(c) acidic group-containing polyol>>
In the present invention, the structure derived from the acidic group-containing polyol indicates a partial structure of the molecular structure of the acidic group-containing polyol other than the groups contributing to the polyurethane formation reaction.
(c) The acidic group-containing polyol having a structure derived from an acidic group-containing polyol contains two or more hydroxyl groups (excluding phenolic hydroxyl groups) and one or more acidic groups in one molecule. A carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group, etc. are mentioned as an acidic group. (c) As the acidic group-containing polyol, one containing a compound having two hydroxyl groups and one carboxyl group in one molecule is preferred. (c) Acid group-containing polyols may be used in combination of multiple types.

(c)酸性基含有ポリオールとしては、特に制限されないが、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸等のジメチロールアルカン酸、N,N-ビスヒドロキシエチルグリシン、N,N-ビスヒドロキシエチルアラニン、3,4-ジヒドロキシブタンスルホン酸、3,6-ジヒドロキシ-2-トルエンスルホン酸が挙げられる。中でも入手の容易さの観点から、2個のメチロール基を含む炭素数4~12のジメチルロールアルカン酸が好ましい。ジメチロールアルカン酸の中でも、2,2-ジメチロールプロピオン酸がより好ましい。 (c) The acidic group-containing polyol is not particularly limited, but examples include dimethylolalkanoic acids such as 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid, N,N-bishydroxyethylglycine, N,N-bishydroxyethylalanine, 3,4-dihydroxybutanesulfonic acid, 3,6-dihydroxy-2-toluenesulfonic acid. Among them, dimethylrollalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms containing two methylol groups is preferable from the viewpoint of availability. Among dimethylolalkanoic acids, 2,2-dimethylolpropionic acid is more preferable.

本発明において、(a)ポリオールと、(c)酸性基含有ポリオールとの合計の水酸基当量数は、120~1,000であることが好ましい。水酸基当量数が、この範囲であれば、乾燥性、増粘性が上がりやすく、得られたポリウレタン樹脂を含む水性樹脂分散体の製造が容易であり、硬度の点で優れた塗膜が得られやすい。得られる水性ポリウレタン樹脂分散体の貯蔵安定性、乾燥性と塗布して得られる塗膜の硬度の観点から、水酸基当量数は、好ましくは150~800、より好ましくは200~700、特に好ましくは300~600である。 In the present invention, the total hydroxyl equivalent number of (a) polyol and (c) acidic group-containing polyol is preferably 120 to 1,000. If the number of hydroxyl group equivalents is within this range, the drying property and viscosity increase are likely to increase, the production of the aqueous resin dispersion containing the obtained polyurethane resin is easy, and a coating film excellent in terms of hardness is easily obtained. . From the viewpoint of the storage stability and dryability of the resulting aqueous polyurethane resin dispersion and the hardness of the coating film obtained by coating, the hydroxyl equivalent number is preferably 150 to 800, more preferably 200 to 700, and particularly preferably 300. ~600.

水酸基当量数は、以下の式(1)及び(2)で算出することができる。
各ポリオールの水酸基当量数=各ポリオールの分子量/各ポリオールの水酸基の数(フェノール性水酸基は除く)・・・(1)
ポリオールの合計の水酸基当量数=M/ポリオールの合計モル数・・・(2)
ポリウレタン樹脂(A)の場合、式(2)において、Mは、[〔(a)ポリオールの水酸基当量数×(a)ポリオールのモル数〕+〔(c)酸性基含有ポリオールの水酸基当量数×(c)酸性基含有ポリオールのモル数〕]を示す。
The hydroxyl group equivalent number can be calculated by the following formulas (1) and (2).
Number of hydroxyl group equivalents of each polyol = molecular weight of each polyol/number of hydroxyl groups of each polyol (excluding phenolic hydroxyl groups) (1)
Total number of hydroxyl group equivalents of polyols = M/total number of moles of polyols (2)
In the case of polyurethane resin (A), in formula (2), M is [[number of hydroxyl group equivalents of (a) polyol x number of moles of (a) polyol] + [number of hydroxyl group equivalents of (c) acidic group-containing polyol x (c) Number of moles of acidic group-containing polyol]].

(水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法)
次に、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法について説明する。水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法は、
前記(a)ポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールを、前記(b)ポリイソシアネートと反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る工程(α)、
(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基を中和する工程(β)、
(A)ポリウレタンプレポリマーを水系媒体中に分散させる工程(γ)、
(A)ポリウレタンプレポリマーと、(A)ポリウレタンプレポリマーのイソシアナト基と反応性を有する(B)鎖延長剤とを反応させる工程(δ)を含む。
(Method for producing aqueous polyurethane resin dispersion)
Next, a method for producing an aqueous polyurethane resin dispersion will be described. The method for producing an aqueous polyurethane resin dispersion comprises
a step (α) of reacting the (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol with the (b) polyisocyanate to obtain (A) a polyurethane prepolymer;
(A) a step of neutralizing the acidic groups of the polyurethane prepolymer (β);
(A) a step of dispersing a polyurethane prepolymer in an aqueous medium (γ);
(A) a step (δ) of reacting a polyurethane prepolymer with (A) a chain extender reactive with an isocyanato group of the polyurethane prepolymer (B).

(A)ポリウレタンプレポリマーを得る工程(α)は、不活性ガス雰囲気下で行ってもよいし、大気雰囲気下で行ってもよい。(A)ポリウレタンプレポリマーを水系媒体中に分散させる工程(γ)において、水系媒体中にポリウレタンプレポリマーを分散させる方法としては、特に制限されないが、例えば、ホモミキサーやホモジナイザー等によって攪拌されている水系媒体中に、(A)ポリウレタンプレポリマーを添加する方法、ホモミキサーやホモジナイザー等によって攪拌されている(A)ポリウレタンプレポリマーに水系媒体を添加する方法等がある。 (A) The step (α) of obtaining a polyurethane prepolymer may be performed under an inert gas atmosphere or under an air atmosphere. (A) In the step (γ) of dispersing the polyurethane prepolymer in the aqueous medium, the method for dispersing the polyurethane prepolymer in the aqueous medium is not particularly limited, but for example, stirring is performed using a homomixer, homogenizer, or the like. There are a method of adding (A) a polyurethane prepolymer to an aqueous medium, and a method of adding an aqueous medium to (A) a polyurethane prepolymer being stirred by a homomixer, a homogenizer, or the like.

(A)ポリウレタンプレポリマーと、(A)ポリウレタンプレポリマーのイソシアナト基と反応性を有する(B)鎖延長剤とを反応させる工程(δ)において、前記工程(δ)は冷却下でゆっくりと行ってもよく、また場合によっては60℃以下の加熱条件下で反応を促進して行ってもよい。冷却下における反応時間は、例えば0.5~24時間とすることができ、60℃以下の加熱条件下における反応時間は、例えば0.1~6時間とすることができる。
水性ポリウレタン樹脂分散体の製造において、前記工程(β)と、前記工程(γ)とは、どちらを先に行ってもよいし、同時に行うこともできる。前記工程(γ)と、前記工程(δ)は、同時に行ってもよい。更に、前記工程(β)と、前記工程(γ)と、前記工程(δ)は、同時に行ってもよい。
<<(A)ポリウレタンプレポリマー>>
(A)ポリウレタンプレポリマーは、少なくとも、前記(a)ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートと、前記(c)酸性基含有ポリオールとを反応させて得られる。前記(A)ポリウレタンプレポリマーは、末端停止剤を含んでもよい。
In the step (δ) of reacting (A) the polyurethane prepolymer with (B) the chain extender reactive with the isocyanato group of the polyurethane prepolymer (A), the step (δ) is slowly carried out under cooling. In some cases, the reaction may be accelerated under heating conditions of 60° C. or less. The reaction time under cooling can be, for example, 0.5 to 24 hours, and the reaction time under heating conditions of 60° C. or lower can be, for example, 0.1 to 6 hours.
In the production of the aqueous polyurethane resin dispersion, either the step (β) or the step (γ) can be performed first, or both can be performed simultaneously. The step (γ) and the step (δ) may be performed simultaneously. Furthermore, the step (β), the step (γ), and the step (δ) may be performed simultaneously.
<<(A) polyurethane prepolymer>>
(A) The polyurethane prepolymer is obtained by reacting at least the (a) polyol, the (b) polyisocyanate, and the (c) acidic group-containing polyol. The (A) polyurethane prepolymer may contain a terminal terminator.

前記(A)ポリウレタンプレポリマーを得る場合において、(a)ポリオール、(b)ポリイソシアネート、(c)酸性基含有ポリオール、後述する(B)鎖延長剤及び場合により末端停止剤の全量を100質量部とした場合に、前記(a)ポリオールの割合は好ましくは30~90質量部、より好ましくは40~85質量部、特に好ましくは50~80質量部である。前記(c)酸性基含有ポリオールの割合は好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは3~7質量部である。前記末端停止剤の割合は、所望する(A)ポリウレタンプレポリマーの分子量等に応じて適宜決定することができる。
前記(a)ポリオールの割合を30質量部以上とすることで、得られる水性ポリウレタン樹脂分散体から得られる塗膜の触感を良くすることができる傾向があり、90質量部以下とすることで、得られる水性ポリウレタン樹脂分散体から得られる塗膜のタックフリー性がより向上する傾向がある。
前記(c)酸性基含有ポリオールの割合を0.5質量部以上とすることで、得られる水性ポリウレタン樹脂の水系媒体中への分散性が良好になる傾向があり、10質量部以下とすることで、得られる水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥性が高くなる傾向がある。また、水性ポリウレタン樹脂分散体を塗布して得た塗膜の耐水性を高くすることができ、得られる塗膜の触感も良好にすることができる傾向がある。
In the case of obtaining the (A) polyurethane prepolymer, the total amount of (a) polyol, (b) polyisocyanate, (c) acidic group-containing polyol, (B) chain extender described later, and optionally a terminal terminator is 100 mass. When expressed as parts, the ratio of the polyol (a) is preferably 30 to 90 parts by mass, more preferably 40 to 85 parts by mass, and particularly preferably 50 to 80 parts by mass. The ratio of the (c) acidic group-containing polyol is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 7 parts by mass. The proportion of the terminal terminator can be appropriately determined according to the desired molecular weight of the polyurethane prepolymer (A).
By setting the proportion of the (a) polyol to 30 parts by mass or more, there is a tendency that the texture of the coating film obtained from the resulting aqueous polyurethane resin dispersion can be improved. The resulting aqueous polyurethane resin dispersion tends to further improve the tack-free property of the coating film.
By setting the ratio of the (c) acidic group-containing polyol to 0.5 parts by mass or more, the dispersibility of the obtained aqueous polyurethane resin in an aqueous medium tends to be improved, and the ratio should be 10 parts by mass or less. , the resulting aqueous polyurethane resin dispersion tends to have a high drying property. In addition, the water resistance of the coating film obtained by coating the aqueous polyurethane resin dispersion can be increased, and there is a tendency that the touch of the coating film obtained can be improved.

前記(A)ポリウレタンプレポリマーを得る場合において、(a)ポリオール及び(c)酸性基含有ポリオールの全水酸基のモル数に対する、(b)ポリイソシアネート化合物のイソシアナト基のモル数の比は、1.05~2.5が好ましい。前記(a)ポリオール及び前記(c)酸性基含有ポリオールの全水酸基のモル数に対する、前記(b)ポリイソシアネートのイソシアナト基のモル数の比を1.05以上とすることで、分子末端にイソシアナト基を有しない(A)ポリウレタンプレポリマーの量が少なくなり、(B)鎖延長剤と反応しない分子が少なくなるため、本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体を乾燥した後に、フィルムを形成しやすくなる。また、前記(a)ポリオール及び前記(c)酸性基含有ポリオールの全水酸基のモル数に対する、前記(b)ポリイソシアネートのイソシアナト基のモル数の比を2.5以下とすることで、反応系内に残る未反応の前記(b)ポリイソシアネートの量が少なくなり、前記(b)ポリイソシアネートと前記(B)鎖延長剤が効率的に反応し、水と反応による望まない分子伸長を起こしにくくなるため、本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体の調製を適切に行うことができ、貯蔵安定性がより向上する。また、得られる水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥性が高くなり、ポリウレタンフィルムの弾性率が低くなる傾向がある。前記(a)ポリオール及び前記(c)酸性基含有ポリオールの全水酸基のモル数に対する、前記(b)ポリイソシアネートのイソシアナト基のモル数の比は、好ましくは1.1~2.0、特に好ましくは1.3~1.8である。 When obtaining the (A) polyurethane prepolymer, the ratio of the number of moles of isocyanato groups in the (b) polyisocyanate compound to the number of moles of all hydroxyl groups in the (a) polyol and (c) the acidic group-containing polyol is 1. 05 to 2.5 is preferred. By setting the ratio of the number of moles of the isocyanato groups of the polyisocyanate (b) to the number of moles of the total hydroxyl groups of the (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol to 1.05 or more, isocyanate is added to the molecular end. Since the amount of (A) polyurethane prepolymer having no group is reduced and (B) the number of molecules that do not react with the chain extender is reduced, it becomes easier to form a film after drying the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention. . Further, by setting the ratio of the number of moles of the isocyanato groups of the (b) polyisocyanate to the number of moles of the total hydroxyl groups of the (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol to 2.5 or less, the reaction system The amount of unreacted (b) polyisocyanate remaining in the solution is reduced, the (b) polyisocyanate and the (B) chain extender react efficiently, and undesired molecular elongation due to reaction with water is less likely to occur. Therefore, the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention can be appropriately prepared, and the storage stability is further improved. In addition, the dryability of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained tends to be high, and the elastic modulus of the polyurethane film tends to be low. The ratio of the number of moles of isocyanato groups in the (b) polyisocyanate to the number of moles of all hydroxyl groups in the (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol is preferably 1.1 to 2.0, particularly preferably is between 1.3 and 1.8.

前記(A)ポリウレタンプレポリマーを得る場合において、(a)ポリオール、(b)ポリイソシアネート、(c)酸性基含有ポリオール、後述する(B)鎖延長剤及び、場合により末端停止剤との全量を100質量部とした場合に、(b)ポリイソシアネートの量は、上記モル比の条件を満たす範囲で、(a)及び(c)の種類又は量に合わせて適宜設定することができる。 In the case of obtaining the (A) polyurethane prepolymer, the total amount of (a) polyol, (b) polyisocyanate, (c) acidic group-containing polyol, (B) chain extender described later, and optionally a terminal terminator In the case of 100 parts by mass, the amount of (b) polyisocyanate can be appropriately set according to the type or amount of (a) and (c) within a range that satisfies the above molar ratio conditions.

前記(a)ポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールと、(b)ポリイソシアネートとから、前記(A)ポリウレタンプレポリマーを得る場合には、(a)、(c)を順不同で(b)と反応させることができる。(a)と(c)を同時に(b)に反応させても良い。 When the (A) polyurethane prepolymer is obtained from the (a) polyol, the (c) acidic group-containing polyol, and (b) the polyisocyanate, (a) and (c) are used in no particular order (b ) can be reacted with (a) and (c) may be simultaneously reacted with (b).

前記ポリウレタンプレポリマーを得る反応の際には、触媒を用いることもできる。前記触媒としては、特に制限はされないが、例えば、スズ(錫)系触媒(トリメチル錫ラウリレート、ジブチル錫ジラウリレート等)や鉛系触媒(オクチル酸鉛等)等の金属と有機又は無機酸の塩、並びに有機金属誘導体、アミン系触媒(トリエチルアミン、N-エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等)、ジアザビシクロウンデセン系触媒が挙げられる。中でも、反応性の観点から、ジブチル錫ジラウリレートが好ましい。 A catalyst can also be used in the reaction to obtain the polyurethane prepolymer. The catalyst is not particularly limited, but for example, a salt of a metal and an organic or inorganic acid such as a tin (tin)-based catalyst (trimethyltin laurylate, dibutyltin dilaurate, etc.) or a lead-based catalyst (lead octylate, etc.), Also included are organometallic derivatives, amine-based catalysts (triethylamine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, etc.), and diazabicycloundecene-based catalysts. Among them, dibutyltin dilaurate is preferable from the viewpoint of reactivity.

前記(a)ポリオール及び前記(c)酸性基含有ポリオールと前記(b)ポリイソシアネートとを反応させる際の反応温度としては、特に制限はされないが、40~150℃が好ましい。反応温度を40℃以上とすることで、原料が十分に溶解し又は原料が十分な流動性を得て、得られた(A)ポリウレタンプレポリマーの粘度を低くして充分な撹拌を行うことができる。反応温度を150℃以下とすることで、副反応が起こる等の不具合を起こさずに、反応を進行させることができる。反応温度として更に好ましくは60~120℃である。 The reaction temperature for reacting the (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol with the (b) polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 40 to 150°C. By setting the reaction temperature to 40° C. or higher, the raw materials are sufficiently dissolved or the raw materials obtain sufficient fluidity, and the resulting polyurethane prepolymer (A) has a low viscosity and can be sufficiently stirred. can. By setting the reaction temperature to 150° C. or lower, the reaction can proceed without causing problems such as side reactions. More preferably, the reaction temperature is 60 to 120°C.

前記(a1)ポリカーボネートポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートとの反応は、無溶媒でも有機溶媒を加えて行ってもよい。無溶媒で反応を行う場合には、前記(a1)ポリカーボネートポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートの混合物が、液状であることが好ましい。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、β-アルコキシプロピオンアミド(出光興産製エクアミド(登録商標);例えばエクアミドM-100、エクアミドB-100)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、酢酸エチルが挙げられる。中でも、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチルが、ポリウレタンプレポリマーを水に分散し、鎖延長反応を行った後に加熱又は減圧により除去できるので好ましい。また、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、β-アルコキシプロピオンアミドは、得られた水性ポリウレタン樹脂分散体から塗膜を作製する際に造膜助剤として働くため好ましい。有機溶媒の添加量は、前記(a)ポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートとの全量に対して質量基準で、好ましくは0.1~2.0倍であり、より好ましくは0.15~0.8倍である。 The reaction of the (a1) polycarbonate polyol, the (c) acidic group-containing polyol, and the (b) polyisocyanate may be carried out without a solvent or with the addition of an organic solvent. When the reaction is carried out without a solvent, the mixture of the (a1) polycarbonate polyol, the (c) acidic group-containing polyol, and the (b) polyisocyanate is preferably liquid. Examples of organic solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, β-alkoxypropionamide (Equad (registered trademark) manufactured by Idemitsu Kosan; Examples include Equamid M-100, Equamid B-100), dipropylene glycol dimethyl ether, and ethyl acetate. Among them, acetone, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate are preferable because they can be removed by heating or reducing pressure after the polyurethane prepolymer is dispersed in water and subjected to chain extension reaction. Further, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, and β-alkoxypropionamide are preferable because they act as film-forming aids when a coating film is produced from the obtained aqueous polyurethane resin dispersion. The amount of the organic solvent added is preferably 0.1 to 2.0 times the total amount of the (a) polyol, the (c) acidic group-containing polyol, and the (b) polyisocyanate on a mass basis. and more preferably 0.15 to 0.8 times.

前記(a)ポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートとの反応に用いられる有機溶剤は、後述する、ポリウレタン樹脂が分散されている水系媒体中に含まれる有機溶剤を兼ねる事ができる。 The organic solvent used in the reaction of the (a) polyol, the (c) acidic group-containing polyol, and the (b) polyisocyanate is an organic solvent contained in the aqueous medium in which the polyurethane resin is dispersed, which will be described later. It can also serve as a solvent.

本発明において、(A)ポリウレタンプレポリマーの酸価(AV)は、4~40mgKOH/gが好ましく、より好ましくは、6~32mgKOH/gであり、特に好ましくは8~29mgKOH/gである。ポリウレタンプレポリマーの酸価を4mgKOH/g以上とすることで、水系媒体への分散性、貯蔵安定性を良くすることができる傾向がある。また、ポリウレタンプレポリマーの酸価を40mgKOH/g以下とすることで、得られるポリウレタン樹脂の塗膜の耐水性を高め、得られるフィルムの柔軟性を高くすることができる傾向がある。また、塗膜作製時の乾燥性を上げることができる傾向がある。
なお、本発明において、「(A)ポリウレタンプレポリマーの酸価」とは、(A)ポリウレタンプレポリマーを製造するにあたって用いられる溶媒及び前記(A)ポリウレタンプレポリマーを水系媒体中に分散させるための中和剤を除いたいわゆる固形分中の酸価である。
具体的には、(A)ポリウレタンプレポリマーの酸価は、下記式(3)によって導き出すことができる。
〔(A)ポリウレタンプレポリマーの酸価〕=〔((c)酸性基含有ポリオールのミリモル数)×((c)酸性基含有ポリオール1分子中の酸性基の数)〕×56.11/〔(a)ポリオール、(c)酸性基含有ポリオール及び(b)ポリイソシアネートの合計の質量〕・・・(3)
<中和剤>
(A)ポリウレタンプレポリマーを水中に分散するために、塩基性成分を(A)ポリウレタンプレポリマー溶液に添加し、(A)ポリウレタンポリプレマーに含まれる酸性基含有ポリオールを中和することができる。
前記(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基を中和する工程(β)において使用できる中和剤には、当業者に公知の塩基を、特に制限されず使用することができる。中和剤としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、N-メチルモルホリン、ピリジン等の有機アミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ塩類、アンモニアが挙げられる。中でも、好ましくは有機アミン類を用いることができ、より好ましくは3級アミンを用いることができる。分散安定性が向上する点で、トリエチルアミンがより好ましい。ここで、(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基とは、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等をいう。
<水系媒体>
水性ポリウレタン樹脂分散体においては、ポリウレタン樹脂は水系媒体中に分散されている。前記水系媒体には、水と有機溶剤が含まれる。
前記水としては、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられる。中でも入手の容易さや塩の影響で粒子が不安定になること等を考慮して、イオン交換水を用いることが好ましい。
また前記有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル溶剤;N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン等のラクタム溶剤などが挙げられる。
In the present invention, the acid value (AV) of (A) the polyurethane prepolymer is preferably 4 to 40 mgKOH/g, more preferably 6 to 32 mgKOH/g, particularly preferably 8 to 29 mgKOH/g. By setting the acid value of the polyurethane prepolymer to 4 mgKOH/g or more, there is a tendency that dispersibility in an aqueous medium and storage stability can be improved. In addition, by setting the acid value of the polyurethane prepolymer to 40 mgKOH/g or less, there is a tendency that the water resistance of the resulting polyurethane resin coating film can be increased and the flexibility of the resulting film can be increased. In addition, there is a tendency that the drying properties during coating film formation can be improved.
In the present invention, "(A) the acid value of the polyurethane prepolymer" means (A) a solvent used for producing the polyurethane prepolymer and a solvent for dispersing the (A) polyurethane prepolymer in an aqueous medium. It is the so-called acid value in the solid content excluding the neutralizer.
Specifically, the acid value of (A) the polyurethane prepolymer can be derived from the following formula (3).
[(A) acid value of polyurethane prepolymer]=[((c) number of millimoles of acidic group-containing polyol)×((c) number of acidic groups in one molecule of acidic group-containing polyol)]×56.11/[ Total mass of (a) polyol, (c) acidic group-containing polyol and (b) polyisocyanate] (3)
<Neutralizing agent>
In order to disperse the (A) polyurethane prepolymer in water, a basic component can be added to the (A) polyurethane prepolymer solution to neutralize the acidic group-containing polyol contained in the (A) polyurethane polymer.
As the neutralizing agent that can be used in (A) the step (β) of neutralizing the acidic groups of the polyurethane prepolymer, any base known to those skilled in the art can be used without particular limitation. Examples of neutralizing agents include trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, and N-methylmorpholine. , organic amines such as pyridine; inorganic alkali salts such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; and ammonia. Among them, organic amines can be preferably used, and tertiary amines can be more preferably used. Triethylamine is more preferable because it improves the dispersion stability. Here, the acidic group of the (A) polyurethane prepolymer means a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group, and the like.
<Aqueous medium>
In the aqueous polyurethane resin dispersion, the polyurethane resin is dispersed in an aqueous medium. The aqueous medium includes water and an organic solvent.
Examples of the water include tap water, ion-exchanged water, distilled water, and ultrapure water. Among them, it is preferable to use ion-exchanged water in consideration of the availability and the fact that the particles become unstable due to the influence of salt.
Examples of the organic solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-propanol and isopropanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol; and alkyl ethers of polyalkylene glycol. Solvent; lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and the like.

<<(B)鎖延長剤>>
水性ポリウレタン樹脂分散体の製造では、分子量を増大させることを目的として、鎖延長剤を用いることができる。
(B)鎖延長剤の例としては、イソシアナト基と反応性を有する化合物が挙げられる。例えば、エチレンジアミン、1,4-テトラメチレンジアミン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,4-ヘキサメチレンジアミン、3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、キシリレンジアミン、ピペラジン、アジポイルヒドラジド、ヒドラジン、2,5-ジメチルピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等のジオール、ポリエチレングリコールに代表されるポリアルキレングリコール類、水が挙げられ、中でも好ましくは1級ジアミンが挙げられる。これらは、複数種を併用してもよい。
<<(B) chain extender>>
A chain extender can be used for the purpose of increasing the molecular weight in the production of the aqueous polyurethane resin dispersion.
(B) Examples of the chain extender include compounds reactive with an isocyanato group. For example, ethylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,4-hexamethylenediamine, 3-aminomethyl -Amines such as 3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, xylylenediamine, piperazine, adipoylhydrazide, hydrazine, 2,5-dimethylpiperazine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine , ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and other diols, polyalkylene glycols typified by polyethylene glycol, and water, among which primary diamines are preferred. These may use multiple types together.

(B)鎖延長剤の添加量は、得られるポリウレタンプレポリマー中の鎖延長起点となるイソシアナト基の当量以下であることが好ましく、より好ましくはイソシアナト基の0.7~0.99当量である。イソシアナト基の当量以下の量で(B)鎖延長剤を添加することで、鎖延長されたウレタンポリマーの分子量を低下させず、得られた水性ポリウレタン樹脂分散体を塗布して得た塗膜の強度を高くすることができる傾向がある。(B)鎖延長剤は、ポリウレタンプレポリマーの水への分散後に添加してもよく、分散中に添加してもよい。鎖延長は水によっても行うことができる。この場合は分散媒としての水が鎖延長剤を兼ねることになる。 The amount of the chain extender (B) to be added is preferably equal to or less than the equivalent of the isocyanato group serving as the chain extension starting point in the polyurethane prepolymer to be obtained, more preferably 0.7 to 0.99 equivalent of the isocyanato group. . By adding the (B) chain extender in an amount equal to or less than the equivalent weight of the isocyanato group, the molecular weight of the chain-extended urethane polymer is not reduced, and the coating film obtained by applying the obtained aqueous polyurethane resin dispersion is improved. It tends to be stronger. (B) The chain extender may be added after the polyurethane prepolymer is dispersed in water, or may be added during the dispersion. Chain extension can also be done with water. In this case, water as a dispersion medium also serves as a chain extender.

水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法の具体的な例としては、以下の方法が挙げられる。
前記(a)ポリオールと、前記(c)酸性基含有ポリオールを、(b)ポリイソシアネートと反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る(工程(α));
次いで、前記(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基を中和する(工程(β))、
前記工程(β)で得られた溶液を水系媒体中に分散させる(工程(γ))、
分散媒中に分散した前記(A)ポリウレタンプレポリマーと、前記(A)ポリウレタンプレポリマーのイソシアナト基と反応性を有する(B)鎖延長剤とを反応させること(工程(δ))により、水性ポリウレタン樹脂分散体を得る。
Specific examples of the method for producing the aqueous polyurethane resin dispersion include the following methods.
The (a) polyol and the (c) acidic group-containing polyol are reacted with the (b) polyisocyanate to obtain (A) a polyurethane prepolymer (step (α));
Next, the acidic groups of the (A) polyurethane prepolymer are neutralized (step (β)),
Dispersing the solution obtained in the step (β) in an aqueous medium (step (γ)),
The (A) polyurethane prepolymer dispersed in the dispersion medium is reacted with the (B) chain extender reactive with the isocyanato group of the (A) polyurethane prepolymer (step (δ)) to obtain an aqueous A polyurethane resin dispersion is obtained.

水性ポリウレタン樹脂分散体中のポリウレタン樹脂の割合は、5~60質量%が好ましく、より好ましくは15~50質量%である。 The proportion of the polyurethane resin in the aqueous polyurethane resin dispersion is preferably 5-60% by mass, more preferably 15-50% by mass.

本発明のポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、通常25,000~10,000,000程度である。より好ましくは、50,000~5,000,000であり、更に好ましくは、100,000~1,000,000である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したものであり、予め作成した標準ポリスチレンの検量線から求めた換算値を使用することができる。重量平均分子量を25,000以上とすることで、水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥により、良好なフィルムを得ることができる傾向がある。重量平均分子量を1,000,000以下とすることで、水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥性をより高くすることができる傾向がある。 The weight average molecular weight of the polyurethane resin of the present invention is usually about 25,000 to 10,000,000. More preferably 50,000 to 5,000,000, still more preferably 100,000 to 1,000,000. The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC), and a conversion value obtained from a standard polystyrene calibration curve prepared in advance can be used. By setting the weight average molecular weight to 25,000 or more, there is a tendency that a good film can be obtained by drying the aqueous polyurethane resin dispersion. By setting the weight average molecular weight to 1,000,000 or less, there is a tendency that the drying property of the aqueous polyurethane resin dispersion can be further improved.

また、本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体には、必要に応じて、増粘剤、光増感剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤等の添加剤を添加することもできる。前記添加剤は、複数種を併用してもよい。また、これらの添加剤の種類は当業者に公知であり、一般に用いられる範囲の量で使用することができる。 In addition, the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention may optionally contain a thickener, a photosensitizer, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface control agent, and a sedimentation agent. Additives such as inhibitors may also be added. A plurality of types of the additives may be used in combination. Also, the types of these additives are known to those skilled in the art, and can be used in amounts within the range generally used.

<塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物>
本発明は、上記水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物にも関する。
本発明の塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物には、上記水性ポリウレタン樹脂分散体以外にも、他の樹脂を添加することもできる。他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらは、複数種を併用してもよい。他の樹脂は、1種以上の親水性基を有することが好ましい。親水性基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基、ポリエチレングリコール基等が挙げられる。
<Paint composition, coating agent composition and ink composition>
The present invention also relates to a paint composition, a coating agent composition and an ink composition containing the water-based polyurethane resin dispersion.
In addition to the aqueous polyurethane resin dispersion, other resins may be added to the coating composition, coating agent composition and ink composition of the present invention. Other resins include polyester resins, acrylic resins, polyether resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, epoxy resins, alkyd resins, polyolefin resins, vinyl chloride resins, and the like. These may use multiple types together. Other resins preferably have one or more hydrophilic groups. Hydrophilic groups include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a polyethylene glycol group, and the like.

他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The other resin is preferably at least one selected from the group consisting of polyester resins, acrylic resins and polyolefin resins.

ポリエステル樹脂は、通常、酸成分とアルコ-ル成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。酸成分としては、ポリエステル樹脂の製造に際して酸成分として通常使用される化合物を使用することができる。酸成分としては、例えば、脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸、芳香族多塩基酸等を使用することができる。
ポリエステル樹脂の水酸基価は、10~300mgKOH/g程度が好ましく、50~250mgKOH/g程度がより好ましく、80~180mgKOH/g程度が更に好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価は、1~200mgKOH/g程度が好ましく、15~100mgKOH/g程度がより好ましく、25~60mgKOH/g程度が更に好ましい。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、500~500,000が好ましく、1,000~300,000がより好ましく、1,500~200,000が更に好ましい。
Polyester resins can usually be produced by an esterification reaction or a transesterification reaction between an acid component and an alcohol component. As the acid component, compounds commonly used as acid components in the production of polyester resins can be used. Examples of acid components that can be used include aliphatic polybasic acids, alicyclic polybasic acids, and aromatic polybasic acids.
The hydroxyl value of the polyester resin is preferably about 10-300 mgKOH/g, more preferably about 50-250 mgKOH/g, and even more preferably about 80-180 mgKOH/g. The acid value of the polyester resin is preferably about 1 to 200 mgKOH/g, more preferably about 15 to 100 mgKOH/g, even more preferably about 25 to 60 mgKOH/g.
The weight average molecular weight of the polyester resin is preferably 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 300,000, even more preferably 1,500 to 200,000.

アクリル樹脂としては、水酸基含有アクリル樹脂が好ましい。水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び該水酸基含有重合性不飽和モノマーと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーとを、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法等の既知の方法によって共重合させることにより製造できる。
水酸基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物である。例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2~8の2価アルコールとのモノエステル化物;これらのモノエステル化物のε-カプロラクトン変性体;N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド;アリルアルコール;分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
As the acrylic resin, a hydroxyl group-containing acrylic resin is preferable. A hydroxyl group-containing acrylic resin is obtained by combining a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and another polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, for example, by a solution polymerization method in an organic solvent, or in water. can be produced by copolymerization by a known method such as the emulsion polymerization method.
A hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is a compound having one or more hydroxyl groups and one or more polymerizable unsaturated bonds in one molecule. For example, (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and 2 to 8 carbon atoms ε-caprolactone modified product of these monoesters; N-hydroxymethyl (meth)acrylamide; allyl alcohol; (meth)acrylate having a polyoxyethylene chain with a hydroxyl group at the molecular end etc. can be mentioned.

水酸基含有アクリル樹脂は、アニオン性官能基を有することが好ましい。アニオン性官能基を有する水酸基含有アクリル樹脂については、例えば、重合性不飽和モノマーの1種として、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性官能基を有する重合性不飽和モノマーを用いることにより製造できる。
水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価は、組成物の貯蔵安定性や得られる塗膜の耐水性等の観点から、1~200mgKOH/g程度が好ましく、2~100mgKOH/g程度がより好ましく、3~60mgKOH/g程度が更に好ましい。
また、水酸基含有アクリル樹脂がカルボキシル基等の酸基を有する場合、該水酸基含有アクリル樹脂の酸価は、得られる塗膜の耐水性等の観点から、1~200mgKOH/g程度が好ましく、2~150mgKOH/g程度がより好ましく、5~100mgKOH/g程度が更に好ましい。
水酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は、1,000~200,000が好ましく、2,000~100,000がより好ましく、更に好ましくは3,000~50,000の範囲内であることが好適である。
The hydroxyl-containing acrylic resin preferably has an anionic functional group. Regarding the hydroxyl group-containing acrylic resin having an anionic functional group, for example, a polymerizable unsaturated monomer having an anionic functional group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group is used as one type of the polymerizable unsaturated monomer. It can be manufactured by using
The hydroxyl value of the hydroxyl-containing acrylic resin is preferably about 1 to 200 mgKOH/g, more preferably about 2 to 100 mgKOH/g, more preferably about 3 to 60 mgKOH, from the viewpoint of the storage stability of the composition and the water resistance of the resulting coating film. /g is more preferable.
Further, when the hydroxyl group-containing acrylic resin has an acid group such as a carboxyl group, the acid value of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 1 to 200 mgKOH/g from the viewpoint of the water resistance of the resulting coating film, and 2 to 200 mgKOH/g. About 150 mgKOH/g is more preferable, and about 5 to 100 mgKOH/g is even more preferable.
The weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 100,000, and still more preferably 3,000 to 50,000. be.

ポリエーテル樹脂としては、エーテル結合を有する重合体又は共重合体が挙げられ、例えばポリオキシエチレン系ポリエーテル、ポリオキシプロピレン系ポリエーテル、ポリオキシブチレン系ポリエーテル、ビスフェノールA又はビスフェノールF等の芳香族ポリヒドロキシ化合物から誘導されるポリエーテル等が挙げられる。 Examples of polyether resins include polymers or copolymers having an ether bond, such as polyoxyethylene-based polyethers, polyoxypropylene-based polyethers, polyoxybutylene-based polyethers, aromatics such as bisphenol A or bisphenol F. and polyethers derived from group polyhydroxy compounds.

ポリカーボネート樹脂としては、ビスフェノール化合物から製造された重合体が挙げられ、例えばビスフェノールA・ポリカーボネート等が挙げられる。 Polycarbonate resins include polymers produced from bisphenol compounds, such as bisphenol A and polycarbonate.

ポリウレタン樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の各種ポリオール成分とポリイソシアネートとの反応によって得られるウレタン結合を有する樹脂が挙げられる。 Polyurethane resins include resins having urethane bonds obtained by reacting various polyol components such as acryl, polyester, polyether and polycarbonate with polyisocyanate.

エポキシ樹脂としては、ビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンの反応によって得られる樹脂等が挙げられる。ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールFが挙げられる。 Examples of epoxy resins include resins obtained by the reaction of bisphenol compounds and epichlorohydrin. Bisphenols include, for example, bisphenol A and bisphenol F.

アルキド樹脂としては、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等の多塩基酸と多価アルコールに、更に油脂・油脂脂肪酸(大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等)、天然樹脂(ロジン、コハク等)等の変性剤を反応させて得られたアルキド樹脂が挙げられる。 Alkyd resins include polybasic acids and polyhydric alcohols such as phthalic acid, terephthalic acid, and succinic acid, as well as fats and fatty acids (soybean oil, linseed oil, coconut oil, stearic acid, etc.), natural resins (rosin, succinic acid, etc.). etc.) and other alkyd resins obtained by reacting modifiers.

ポリオレフィン樹脂としては、オレフィン系モノマーを適宜他のモノマーと通常の重合法に従って重合又は共重合することにより得られるポリオレフィン樹脂を、乳化剤を用いて水分散するか、あるいはオレフィン系モノマーを適宜他のモノマーと共に乳化重合することにより得られる樹脂が挙げられる。また、場合により、前記のポリオレフィン樹脂が塩素化されたいわゆる塩素化ポリオレフィン変性樹脂を用いてもよい。
オレフィン系モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-ヘキセン、1-デセン、1-ドデセン等のα-オレフィン;ブタジエン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,5-ヘキサジエン、スチレン類等の共役ジエン又は非共役ジエンが挙げられ、これらのモノマーは、複数種を併用してもよい。
オレフィン系モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸が挙げられ、これらのモノマーは、複数種を併用してもよい。
As the polyolefin resin, a polyolefin resin obtained by polymerizing or copolymerizing an olefinic monomer with another monomer as appropriate according to a conventional polymerization method is dispersed in water using an emulsifier, or an olefinic monomer is appropriately mixed with another monomer. and a resin obtained by emulsion polymerization. In some cases, a so-called chlorinated polyolefin-modified resin obtained by chlorinating the above polyolefin resin may be used.
Examples of olefinic monomers include ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-hexene, 1- α-olefins such as decene and 1-dodecene; may
Other monomers copolymerizable with olefinic monomers include, for example, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, and these monomers are , may be used in combination.

本発明の塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物は、硬化剤を含むことができ、これにより、塗料組成物又はコーティング剤組成物を用いて得られる塗膜又は複層塗膜、コーティング膜や印刷物の耐水性等を向上させることができる。 The coating composition, coating agent composition and ink composition of the present invention can contain a curing agent, whereby the coating film or multi-layer coating film obtained using the coating composition or the coating agent composition, the coating It is possible to improve the water resistance and the like of the film and the printed matter.

硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシアネート、ブロック化ポリイソシアネート、メラミン樹脂、カルボジイミド等を用いることできる。硬化剤は、複数種を併用してもよい。 Examples of curing agents that can be used include amino resins, polyisocyanates, blocked polyisocyanates, melamine resins, and carbodiimides. A plurality of curing agents may be used in combination.

アミノ樹脂としては、例えば、アミノ成分とアルデヒド成分との反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化アミノ樹脂が挙げられる。前記アミノ成分としては、例えば、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。アルデヒド成分としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等が挙げられる。 Amino resins include, for example, partially or fully methylolated amino resins obtained by reacting an amino component with an aldehyde component. Examples of the amino component include melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, steroguanamine, spiroguanamine, and dicyandiamide. Examples of aldehyde components include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, and benzaldehyde.

ポリイソシアネートとしては、例えば、1分子中に2個以上のイソシアナト基を有する化合物が挙げられ、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of polyisocyanates include compounds having two or more isocyanato groups in one molecule, such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate.

ブロック化ポリイソシアネートとしては、前述のポリイソシアネートのイソシアナト基にブロック剤を付加することによって得られるものが挙げられ、ブロック化剤としては、フェノール、クレゾール等のフェノール系、メタノール、エタノール等の脂肪族アルコール系、マロン酸ジメチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン系、アセトアニリド、酢酸アミド等の酸アミド系、ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム等のラクタム系、コハク酸イミド、マレイン酸イミド等の酸イミド系、アセトアルドオキシム、アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシム等のオキシム系、ジフェニルアニリン、アニリン、エチレンイミン等のアミン系等のブロック化剤が挙げられる。 Examples of the blocked polyisocyanate include those obtained by adding a blocking agent to the isocyanate group of the above-mentioned polyisocyanate. Examples of the blocking agent include phenolic compounds such as phenol and cresol, and aliphatic compounds such as methanol and ethanol. Alcohols, active methylenes such as dimethyl malonate and acetylacetone, mercaptans such as butyl mercaptan and dodecyl mercaptan, acid amides such as acetanilide and acetic amide, lactams such as ε-caprolactam and δ-valerolactam, succinimide and maleic acid imide; oxime-based blocking agents such as acetaldoxime, acetone oxime and methyl ethyl ketoxime; and amine-based blocking agents such as diphenylaniline, aniline and ethyleneimine.

メラミン樹脂としては、例えば、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン等のメチロールメラミン;これらのメチロールメラミンのアルキルエーテル化物又は縮合物;メチロールメラミンのアルキルエーテル化物の縮合物が挙げられる。 Melamine resins include, for example, methylolmelamine such as dimethylolmelamine and trimethylolmelamine; alkyl-etherified products or condensates of these methylolmelamine; and condensates of alkyl-etherified products of methylolmelamine.

本発明の塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物には、着色顔料や体質顔料、光輝性顔料を添加することができる。
着色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等が挙げられる。これらは、複数種を併用してもよい。特に、着色顔料として、酸化チタン及び/又はカーボンブラックを使用することが好ましい。
体質顔料としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイトが挙げられる。これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。特に、体質顔料として、硫酸バリウム及び/又はタルクを使用することが好ましく、硫酸バリウムを使用することがより好ましい。
光輝性顔料は、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母を使用することができる。
A coloring pigment, an extender pigment, and a luster pigment can be added to the paint composition, coating agent composition, and ink composition of the present invention.
Examples of coloring pigments include titanium oxide, zinc white, carbon black, molybdenum red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindoline pigments, threne pigments, and perylene pigments. These may use multiple types together. In particular, it is preferable to use titanium oxide and/or carbon black as the coloring pigment.
Examples of extender pigments include clay, kaolin, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, talc, silica, and alumina white. These may be used alone or in combination. In particular, barium sulfate and/or talc are preferably used as the extender, and barium sulfate is more preferably used.
Luster pigments that can be used include, for example, aluminum, copper, zinc, brass, nickel, aluminum oxide, mica, aluminum oxide coated with titanium oxide or iron oxide, and mica coated with titanium oxide or iron oxide. .

本発明の塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物には、必要に応じて、増粘剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤等の通常の添加剤を含有することができる。これらは、複数種を併用してもよい。 The paint composition, coating agent composition and ink composition of the present invention may optionally contain a thickener, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface control agent, and a sedimentation agent. The usual additives such as inhibitors can be included. These may use multiple types together.

本発明の塗料組成物、コーティング剤組成物及びインク組成物の製造方法は、特に制限されないが、公知の製造方法を用いることができる。一般的には、塗料組成物及びコーティング剤組成物は、上記水性ポリウレタン樹脂分散体と上述した各種添加剤を混合し、更に水系媒体を添加し、適用方法に応じた粘度に調整することにより製造される。 Methods for producing the coating composition, coating agent composition and ink composition of the present invention are not particularly limited, but known production methods can be used. In general, paint compositions and coating agent compositions are produced by mixing the water-based polyurethane resin dispersion and the various additives described above, adding an aqueous medium, and adjusting the viscosity according to the application method. be done.

塗料組成物の被塗装材質、コーティング剤組成物の被コーティング材質又はインク組成物の被適用材質としては、金属、プラスチック、無機物、木材等が挙げられる。 Examples of the material to be coated with the coating composition, the material to be coated with the coating agent composition, or the material to be coated with the ink composition include metals, plastics, inorganic substances, wood, and the like.

塗料組成物の塗装方法又はコーティング剤組成物のコーティング方法としては、例えば、ベル塗装、スプレー塗装、ロール塗装、シャワー塗装、浸漬塗装が挙げられる。インク組成物の適用方法としては、例えば、インクジェット印刷方法、フレキソ印刷方法、グラビア印刷方法、反転オフセット印刷方法、枚葉スクリーン印刷方法、ロータリースクリーン印刷方法が挙げられる。 Examples of the coating method of the coating composition or the coating method of the coating agent composition include bell coating, spray coating, roll coating, shower coating and dip coating. Examples of methods for applying the ink composition include inkjet printing, flexographic printing, gravure printing, reverse offset printing, sheet-fed screen printing, and rotary screen printing.

硬化後の塗膜の厚さは、特に制限されないが、1~100μmの厚さが好ましい。より好ましくは、3~50μmの厚さの塗膜を形成することが好ましい。 The thickness of the coating film after curing is not particularly limited, but a thickness of 1 to 100 μm is preferable. More preferably, a coating film having a thickness of 3 to 50 μm is formed.

<ポリウレタン樹脂フィルム>
本発明は、更に、上記水性ポリウレタン樹脂分散体から得られるポリウレタン樹脂フィルムにも関する。
<Polyurethane resin film>
The present invention further relates to a polyurethane resin film obtained from the above aqueous polyurethane resin dispersion.

水性ポリウレタン樹脂分散体を用いて、ポリウレタン樹脂フィルムを得ることもできる。水性ポリウレタン樹脂分散体を離形性基材に適用し、加熱等の手段により乾燥、硬化させ、続いてポリウレタン樹脂の硬化物を離形性基材から剥離させることで、ポリウレタン樹脂フィルムが得られる。 A polyurethane resin film can also be obtained using an aqueous polyurethane resin dispersion. A polyurethane resin film can be obtained by applying an aqueous polyurethane resin dispersion to a release substrate, drying and curing by means such as heating, and then peeling the cured polyurethane resin from the release substrate. .

前記加熱方法としては、自己の反応熱による加熱方法と、前記反応熱と型の積極加熱とを併用する加熱方法等が挙げられる。型の積極加熱は、型ごと熱風オーブンや電気炉、赤外線誘導加熱炉に入れて加熱する方法が挙げられる。 Examples of the heating method include a heating method using the reaction heat of the mold itself, and a heating method using the reaction heat and active heating of the mold. For positive heating of the mold, there is a method in which the mold is placed in a hot air oven, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace.

前記加熱温度は、40~200℃であることが好ましく、より好ましくは60~160℃である。このような温度で加熱することにより、より効率的に乾燥を行うことができる。前記加熱時間は、0.0001~20時間が好ましく、より好ましくは1~10時間である。このような加熱時間とすることにより、より硬度の高いポリウレタン樹脂フィルムを得ることができる。ポリウレタン樹脂フィルムを得るための乾燥条件は、例えば、120℃で3~10秒での加熱が挙げられる。 The heating temperature is preferably 40 to 200°C, more preferably 60 to 160°C. By heating at such a temperature, drying can be performed more efficiently. The heating time is preferably 0.0001 to 20 hours, more preferably 1 to 10 hours. By setting it as such a heating time, a polyurethane resin film with higher hardness can be obtained. Drying conditions for obtaining a polyurethane resin film include, for example, heating at 120° C. for 3 to 10 seconds.

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、「%」は、特に言及がない限り、重量基準である。 EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. "%" is based on weight unless otherwise specified.

[実施例1]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ポリカーボネートポリオール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UT200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがポリテトラメチレングリコール(数平均分子量250)と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、300.4g)と、酸性基含有ポリオールとして、2,2-ジメチロールプロピオン酸(15.77g)と、イソシアネートとして、イソホロンジイソシアネート(83.39g)とを、有機溶媒として、N―メチルピロリドン(134.25g)中、ジブチル錫ジラウリレート(0.3g)存在下、窒素雰囲気下で、80~90℃で6時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、1.67質量%であった。反応混合物を80℃にした後、トリエチルアミン(11.9g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、517.2gを抜き出し、強攪拌しながら水(746.4g)に入れた後、鎖延長剤として、35%2-メチル-1,5-ペンタンジアミン水溶液(29.6g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
得られた水性ポリウレタン樹脂分散体50重量部、チタンペースト(酸化チタン粉末含量60%の水性ペースト)40重量部、顔料水分散体(トーヨーカラー株式会社製:EMF PINK 2B-1)5重量部、25%アンモニア水(和光純薬工業株式会社製)1重量部、及びアルカリ増粘剤(パラケムジャパン株式会社製:パラボンド10-N)3.5重量部を混合して、捺染用インクを得た。続いて、150メッシュのスクリーン及びウレタンゴムスキージを用いて、捺染用インクを白色の天竺綿ニット生地に2度印刷した。印刷物を150℃で2分間の条件で乾燥し、捺染物を得た。
[Example 1]
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, polycarbonate polyol (Ethanacol (registered trademark) UT200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mg KOH / g; polyol monomer is polytetramethylene glycol (number average molecular weight 250) and a carbonate ester, 300.4 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (15.77 g) as an acidic group-containing polyol, and isophorone diisocyanate (83.39 g) as an isocyanate. ) in N-methylpyrrolidone (134.25 g) as an organic solvent in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) under a nitrogen atmosphere at 80-90° C. for 6 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 1.67% by mass. After the reaction mixture was brought to 80° C., triethylamine (11.9 g) was added and stirred for 30 minutes. A 517.2 g portion of the reaction mixture was extracted and added to water (746.4 g) with strong stirring, and then a 35% aqueous solution of 2-methyl-1,5-pentanediamine (29.6 g) was added as a chain extender. In addition, an aqueous polyurethane resin dispersion was obtained.
50 parts by weight of the resulting aqueous polyurethane resin dispersion, 40 parts by weight of titanium paste (aqueous paste with a titanium oxide powder content of 60%), 5 parts by weight of an aqueous pigment dispersion (manufactured by Toyocolor Co., Ltd.: EMF PINK 2B-1), 1 part by weight of 25% aqueous ammonia (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 3.5 parts by weight of an alkali thickener (Parachem Japan Co., Ltd.: Parabond 10-N) are mixed to obtain a textile printing ink. rice field. Subsequently, using a 150-mesh screen and a urethane rubber squeegee, the ink for textile printing was printed twice on the white cotton sheeting knit fabric. The printed material was dried at 150° C. for 2 minutes to obtain a printed material.

[比較例1]
実施例1のポリカーボネートポリール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UT200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがポリテトラメチレングリコール(数平均分子量250)と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)の代わりに、ポリカーボネートポリール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UH200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがヘキサンジオールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)を使用した。
[Comparative Example 1]
Polycarbonate polyol of Example 1 (Ethanacol (registered trademark) UT200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mg KOH / g; polyol monomer reacts polytetramethylene glycol (number average molecular weight 250) with carbonate ester Polycarbonate polyol (Ethanacol (registered trademark) UH200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mgKOH/g; polyol monomer reacts hexanediol with carbonate ester) Polycarbonate diol obtained by

[比較例2]
実施例1のポリカーボネートポリール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UT200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがポリテトラメチレングリコール(数平均分子量250)と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)の代わりに、ポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製;PTMG:数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g)を使用した。
[Comparative Example 2]
Polycarbonate polyol of Example 1 (Ethanacol (registered trademark) UT200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mg KOH / g; polyol monomer reacts polytetramethylene glycol (number average molecular weight 250) with carbonate ester Polytetramethylene glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; PTMG: number average molecular weight: 2000; hydroxyl value: 56.1 mgKOH/g) was used instead of the polycarbonate diol obtained by drying.

[比較例3]
実施例1のポリカーボネートポリール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UT200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがポリテトラメチレングリコール(数平均分子量250)と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)の代わりに、ポリカーボネートポリール(宇部興産製エタナコール(登録商標)UH200;数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g;ポリオールモノマーがヘキサンジオールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール)と、ポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製;PTMG:数平均分子量2000;水酸基価56.1mgKOH/g)を表に示す質量%で使用した。
[Comparative Example 3]
Polycarbonate polyol of Example 1 (Ethanacol (registered trademark) UT200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mg KOH / g; polyol monomer reacts polytetramethylene glycol (number average molecular weight 250) with carbonate ester Polycarbonate polyol (Ethanacol (registered trademark) UH200 manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2000; hydroxyl value 56.1 mgKOH/g; polyol monomer reacts hexanediol with carbonate ester) and polytetramethylene glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; PTMG: number average molecular weight: 2000; hydroxyl value: 56.1 mgKOH/g) were used at the mass % shown in the table.

(触感の評価)
捺染物を指先でつまみながら柔軟性を評価した。良好な柔軟性のものを○、柔軟性に乏しく硬いものを×とした。
(Evaluation of tactile sensation)
Flexibility was evaluated while pinching the printed material with fingertips. Good flexibility was evaluated as ◯, and poor flexibility and hard as x.

(追従性の評価)
捺染インクの印刷物を引っ張った際に、印刷膜が割れないものと○、割れるものを×とした。
(Followability evaluation)
When the printed matter of the textile ink was pulled, the printed film was rated as ◯ when it did not crack, and x when it was cracked.

(タックフリー性の評価)
捺染物の端を捺染面同士が内側になる様に折り返し、指先で荷重をかけ、3秒間押付けた。荷重を取り除いた後、全く張り付かないものを◎、ほとんど張り付かないものを○、若干張り付くものを×とした。
(Evaluation of tack-free property)
The edges of the printed material were folded back so that the printed surfaces faced inward, and a load was applied with fingertips and pressed for 3 seconds. After the load was removed, ⊚ indicates no sticking at all, O indicates almost no sticking, and X indicates slight sticking.

(ストレスバック性(ヒステリシスロス)の評価)
[フィルムの作成方法]
前記実施例1、比較例1~3の各水性ポリウレタン樹脂分散体をガラス板上に乾燥後の膜厚が約0.08mmになるように均一に塗布した。次いで、80℃にて2時間、更に120℃にて2時間乾燥した後、得られたポリウレタン樹脂フィルムをガラス板より剥離して以下の評価に供した。
[ヒステリシスロスの測定]
JIS K 7113に準じた方法で引張伸度が200%となるまで前記ポリウレタン樹脂フィルムを伸長させた。その後、その後、同試験片を元の伸度まで戻そうとしたときの伸度の変化と引張応力を測定した。ヒステリシスロスは、特開2016-204595号記載の方法で算出した。数字が小さいほど、ヒステリシスロスが小さく、高いストレッチバック性を有することを示す。
(Evaluation of stress back property (hysteresis loss))
[How to make a film]
Each of the aqueous polyurethane resin dispersions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was uniformly coated on a glass plate so that the film thickness after drying was about 0.08 mm. After drying at 80° C. for 2 hours and further at 120° C. for 2 hours, the resulting polyurethane resin film was peeled off from the glass plate and subjected to the following evaluations.
[Measurement of hysteresis loss]
The polyurethane resin film was stretched by a method according to JIS K 7113 until the tensile elongation reached 200%. Thereafter, the change in elongation and tensile stress were measured when the same test piece was returned to its original elongation. Hysteresis loss was calculated by the method described in JP-A-2016-204595. A smaller number indicates a smaller hysteresis loss and a higher stretch-back property.

実施例1、及び、比較例1~3の結果を、以下の表1に示した。

Figure 0007151069000004
The results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
Figure 0007151069000004

実施例1と比較例1~3の比較から、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、触感、追従性、タックフリー性、ストレスバック性(低ヒステリシスロス)の面で優れていることが分かった。 A comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 shows that the water-based polyurethane resin of the present invention is excellent in terms of touch feeling, followability, tack-free property and stress back property (low hysteresis loss).

本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体は、塗料、コーティング剤、プライマー、接着剤、インク、フィルム、繊維処理剤等の原料として広く利用できる。 The aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention can be widely used as a raw material for paints, coating agents, primers, adhesives, inks, films, fiber treatment agents and the like.

Claims (2)

水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、インク組成物であって、
前記水性ポリウレタン樹脂分散体は、(a)ポリオール由来の構造と、(b)ポリイソシアネート由来の構造と、(c)酸性基含有ポリオール由来の構造とを有し、
前記(a)ポリオール由来の構造は、(a1)下記式(1)で示される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオール由来の構造を有し、
前記水性ポリウレタン樹脂分散体の製造において(B)鎖延長剤及び末端停止剤を使用してもよく、(a)ポリオール、(b)ポリイソシアネート、(c)酸性基含有ポリオール、(B)鎖延長剤及び末端停止剤の全量を100質量部とした場合に、前記(a)ポリオールの割合が30~80質量部である、インク組成物。
Figure 0007151069000005
(m、nは、1より大きい数を示す。)
An ink composition containing an aqueous polyurethane resin dispersion,
The aqueous polyurethane resin dispersion has (a) a polyol-derived structure, (b) a polyisocyanate-derived structure, and (c) an acidic group-containing polyol-derived structure,
The (a) polyol-derived structure has (a1) a structure derived from a polycarbonate polyol having a repeating unit represented by the following formula (1),
In the production of the aqueous polyurethane resin dispersion, (B) a chain extender and a terminal terminator may be used, and (a) polyol, (b) polyisocyanate, (c) acidic group-containing polyol, (B) chain extender The ink composition, wherein the ratio of the (a) polyol is 30 to 80 parts by mass, when the total amount of the agent and the terminal terminator is 100 parts by mass.
Figure 0007151069000005
(m and n represent numbers greater than 1.)
前記水性ポリウレタン樹脂分散体の製造において、(A)ポリウレタンプレポリマーは、少なくとも、前記(a)ポリオールと、前記(b)ポリイソシアネートと、前記(c)酸性基含有ポリオールとを反応させて得られるものであり、
当該(A)ポリウレタンプレポリマーの酸価(AV)は、4~40mgKOH/gであり、
前記水性ポリウレタン樹脂分散体は、前記(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基を中和する工程、前記(A)ポリウレタンプレポリマーを水系媒体中に分散させる工程、及び前記(A)ポリウレタンプレポリマーと、前記(A)ポリウレタンプレポリマーのイソシアナト基と反応性を有する(B)鎖延長剤とを反応させる工程により得られる、請求項1に記載のインク組成物。
In the production of the aqueous polyurethane resin dispersion, the (A) polyurethane prepolymer is obtained by reacting at least the (a) polyol, the (b) polyisocyanate, and the (c) acidic group-containing polyol. is a
The (A) polyurethane prepolymer has an acid value (AV) of 4 to 40 mgKOH/g,
The aqueous polyurethane resin dispersion comprises (A) the step of neutralizing the acidic groups of the polyurethane prepolymer, the step of dispersing the (A) polyurethane prepolymer in an aqueous medium, and the (A) polyurethane prepolymer, 2. The ink composition according to claim 1, obtained by reacting (A) the isocyanato group of the polyurethane prepolymer with a reactive (B) chain extender.
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