JPH06263834A - Production of new water-base dispersion - Google Patents

Production of new water-base dispersion

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JPH06263834A
JPH06263834A JP8135493A JP8135493A JPH06263834A JP H06263834 A JPH06263834 A JP H06263834A JP 8135493 A JP8135493 A JP 8135493A JP 8135493 A JP8135493 A JP 8135493A JP H06263834 A JPH06263834 A JP H06263834A
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JP
Japan
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dispersion
water
urethane
resistance
resin
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JP8135493A
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Japanese (ja)
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Seiji Asaoka
聖二 浅岡
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Kanebo NSC KK
Original Assignee
Kanebo NSC KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a process which is easy, simple, and widely applicable to the production of a water-base urethane resin formerly difficult to produce. CONSTITUTION:A water-base dispersion of an urethane copolymer having a core-shell structure is produced by dispersing, in water, a polymer having active hydrogen groups reactive with isocyanate groups of an urethane prepolymer, mixing the resulting product with the prepolymer, and thereby reacting the active hydrogen groups with the isocyanate groups. Thus, the defects of an urethane resin, such as poor resistances to heat, weather, etc., are improved without detriment to the advantages of the resin. Since the dispersion is a water-base one, it hardly caused environmental pollution. A film formed from the dispersion has improved mechanical properties such as breaking strength and Young's modulus.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な水系分散体の製
造方法に関し、コアシェル構造を有するウレタン共重合
ポリマ−の水系分散体を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel method for producing an aqueous dispersion, and more particularly to a method for producing an aqueous dispersion of a urethane copolymer having a core-shell structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】ウレタン樹脂は各種基材への密着性、耐
衝撃性、耐磨耗性に優れる等の種々の長所を有する反
面、耐熱性、耐候性、耐加水分解性に劣るという欠点を
有する。この傾向はウレタン樹脂を水中に分散または可
溶化した水系ウレタン樹脂では、親水性成分の影響ある
いは分散媒体が水であることから、さらに顕著である。
こういったウレタン樹脂の欠点を改良する為に、例えば
特開平2ー86610号に開示されているように、ウレ
タン樹脂をアクリル樹脂と共重合する、または特開昭5
7ー159658号に開示されているようにウレタン樹
脂とエポキシ樹脂とを共重合する等の方法が知られてい
る。これらの方法はいずれもウレタン樹脂を他の樹脂と
共重合して組み合わせることによって、ウレタン樹脂の
長所を生かしつつ、かつもう一方の成分にてウレタン樹
脂の欠点を補うことを、目的としたものである。しかし
これらの方法は溶剤系またはバルクでの反応にて製造す
るには比較的容易で、かつ自由に分子設計可能である
が、水系においては製造方法が複雑であったり、イソシ
アネート基が水と反応性を有するために製造された水系
分散体の安定性が不良となったりする為に満足できるも
のは得られていない。さらに、これらの方法の場合ウレ
タン樹脂が必ずしも表面に存在しない為、ウレタン樹脂
の最大の特徴である各種基材への密着性が損なわれるこ
とが多い。また、ウレタン樹脂と他の樹脂とをブレンド
することによって改質する方法も知られている。この方
法は容易であり、かつ水系においても製造可能である
が、お互いの樹脂同士が化学的に結合されていない為に
ウレタン樹脂の欠点を十分に改良することは困難であ
る。他方、環境問題や作業安全性、省資源化等の面か
ら、従来の溶剤系樹脂を水系化したものへの要望は強
く、この意味でも改良したウレタン樹脂の開発は非常に
重要である。
2. Description of the Related Art Urethane resins have various advantages such as excellent adhesion to various substrates, impact resistance, and abrasion resistance, but have the disadvantage of poor heat resistance, weather resistance, and hydrolysis resistance. Have. This tendency is more remarkable in the water-based urethane resin in which the urethane resin is dispersed or solubilized in water, because the influence of the hydrophilic component or the dispersion medium is water.
In order to improve the drawbacks of the urethane resin, a urethane resin is copolymerized with an acrylic resin, as disclosed in, for example, JP-A-2-86610,
A method of copolymerizing a urethane resin and an epoxy resin as disclosed in JP-A-7-159658 is known. All of these methods are intended to combine the urethane resin with other resins by copolymerization to make the most of the advantages of the urethane resin and to supplement the drawbacks of the urethane resin with the other component. is there. However, these methods are relatively easy to produce by reaction in a solvent system or in bulk, and the molecular design can be freely performed, but in a water system, the production method is complicated, or the isocyanate group reacts with water. Since the stability of the produced aqueous dispersion is poor due to its high properties, satisfactory results have not been obtained. Further, in these methods, since the urethane resin does not necessarily exist on the surface, the adhesiveness to various base materials, which is the greatest feature of the urethane resin, is often impaired. Also, a method of modifying by blending a urethane resin with another resin is known. This method is easy and can be produced in an aqueous system, but it is difficult to sufficiently improve the drawbacks of the urethane resin because the resins are not chemically bonded to each other. On the other hand, from the viewpoints of environmental problems, work safety, resource saving, and the like, there is a strong demand for water-based conventional solvent-based resins, and in this sense, the development of improved urethane resins is very important.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ウレ
タン樹脂は種々の優れた物性を有する反面、短所も多い
ために一般に他の樹脂とブレンドまたは共重合すること
によってその長所を損なうことなく欠点を補う改良が成
されてきた。本発明の目的も同様に、ウレタン樹脂の長
所である、各種基材への密着性、耐衝撃性、耐磨耗性を
保持したまま、欠点である耐熱性、耐候性、耐加水分解
性不良を改良したウレタン樹脂の製造方法を提供するこ
とにある。特に本発明においては、これまでその製造方
法が困難であった水系ウタン樹脂に関して簡単で、かつ
適応範囲の広い製造方法を提供するものである。
As described above, urethane resins have various excellent physical properties, but on the other hand, since they have many disadvantages, they are generally blended or copolymerized with other resins so that their advantages are not impaired. Improvements have been made to make up for this. Similarly, the object of the present invention is to maintain the adhesiveness to various substrates, impact resistance, and abrasion resistance, which are the advantages of urethane resins, while having the drawbacks of poor heat resistance, weather resistance, and hydrolysis resistance. Another object of the present invention is to provide a method for producing a urethane resin which is improved. In particular, the present invention provides a simple and wide-ranging production method for an aqueous utane resin, which has been difficult to produce by the conventional method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明において
は、水系ウレタン樹脂の耐熱性、耐候性、耐加水分解性
不良等の欠点を改良するための簡便な製造方法を提供す
ることを目的とする。上記目的を達成するため、本発明
は少なくとも1つのイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマー〔これを(A)とする〕と水とを混合攪拌
して水系分散体を製造する際に、あらかじめ水中に
(A)中のイソシアネート基と反応性を有する活性水素
を少なくとも1つを有するポリマーを分散させておき
〔この分散物を(B)とする〕この水系分散物と(A)
とを混合攪拌し、(A)のイソシアネート基と(B)の
活性水素を反応させ、コアシェル構造を有するウレタン
共重合ポリマーの水系分散体を製造することを主旨とす
る。
That is, an object of the present invention is to provide a simple production method for improving defects such as heat resistance, weather resistance and poor hydrolysis resistance of an aqueous urethane resin. . In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, when a urethane prepolymer having at least one isocyanate group [this is (A)] and water are mixed and stirred to prepare an aqueous dispersion, the water-based dispersion is previously prepared in water ( A polymer having at least one active hydrogen reactive with the isocyanate group in A) is dispersed [this dispersion is referred to as (B)] and the aqueous dispersion and (A)
Is mixed and stirred to react the isocyanate group of (A) with the active hydrogen of (B) to produce an aqueous dispersion of a urethane copolymer having a core-shell structure.

【0005】本発明に使用できるウレタンプレポリマー
には特に制限はなく、通常のイソシアネート成分とポリ
エステルジオール、ポリエーテルジオール等の活性水素
基を有する成分との縮合により得られるものが使用可能
である。イソシアネート成分としては、4,4`ージフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トルエンジ
イソシアネート(TDI)、キシレンジイソシアネート
(XDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、
等の芳香族イソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシ
アネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(I
PDI)、水添MDI等の脂肪族系のものが使用でき
る。これらのうち、特に水との反応性が遅い、HDI,
IPDIが乳化安定性の面から好適である。
The urethane prepolymer that can be used in the present invention is not particularly limited, and those obtained by condensation of a usual isocyanate component and a component having an active hydrogen group such as polyester diol and polyether diol can be used. As the isocyanate component, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI), xylene diisocyanate (XDI), naphthalene diisocyanate (NDI),
Aromatic isocyanate such as hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (I
Aliphatic compounds such as PDI) and hydrogenated MDI can be used. Of these, HDI, which has a slow reactivity with water,
IPDI is preferable from the viewpoint of emulsion stability.

【0006】ポリエステルポリオール成分としては、例
えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジ
オール、ヘキサンジオール、デカンジオール、ネオペン
チルグリコール、ジエチレングリコール等と、アジピン
酸、アゼライン酸といった脂肪族カルボン酸やフタル
酸、マレイン酸といった芳香族カルボン酸等との脱水縮
合物が使用可能である。これらのうち特に、ブタンジオ
ール、ヘキサンジオールとアジピン酸との脱水縮合物
は、各種基材との密着性が良好で好適である。またヘキ
サンジオール、デカンジオールとフタル酸との脱水縮合
物は耐熱性、耐加水分解性が良好で好適である。
Examples of the polyester polyol component include ethylene glycol, propanediol, butanediol, hexanediol, decanediol, neopentyl glycol and diethylene glycol, and aliphatic carboxylic acids such as adipic acid and azelaic acid, phthalic acid and maleic acid. A dehydration condensate with an aromatic carboxylic acid or the like can be used. Of these, butanediol, hexanediol and a dehydrated condensate of adipic acid are particularly preferable because they have good adhesion to various base materials. Further, a dehydration condensate of hexanediol, decanediol and phthalic acid is preferable because it has good heat resistance and hydrolysis resistance.

【0007】ポリエーテルポリオールとしては、例えば
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール、ポリオキシエチレン等が使用可能である。この他
にも、活性水素を有する物質として例えば、ポリカプロ
ラクトンポリオール、ポリカーボネイトポリオール等が
使用できる。また、本発明にて使用するウレタンプレポ
リマーには、イソシアネート成分とポリオール成分の他
に、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジ
オール、ヘキサンジオール、デカンジオール、トリメチ
ロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコールなど、鎖長の短いOH基含有物質や、エチレ
ンジアミン、プロパンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ピペラジン、ヒドラジン等の
アミンを共重合させることも可能である。さらに、ジメ
チロールプロピオン酸、Nーメチルジエタノールアミ
ン、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルといっ
た親水性物質を共重合させてもよいし、プレポリマーの
粘度が高く乳化し難い場合には、アセント、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサ
ン、トルエン、キシレン、1ーメチル2ピロリドン、エ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブなどの溶剤を適宜併
用することも可能である。これらの溶剤のうち、特にア
セトン、メチルエチルケトン、酢酸エチルが、乳化安定
性、乳化後の回収性の面から好適である。
As the polyether polyol, for example, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyoxyethylene, etc. can be used. In addition to these, as the substance having active hydrogen, for example, polycaprolactone polyol, polycarbonate polyol, or the like can be used. Further, the urethane prepolymer used in the present invention includes, in addition to the isocyanate component and the polyol component, ethylene glycol, propanediol, butanediol, hexanediol, decanediol, trimethylolpropane, neopentyl glycol, diethylene glycol, and the like. It is also possible to copolymerize a short OH group-containing substance or an amine such as ethylenediamine, propanediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, piperazine or hydrazine. Furthermore, hydrophilic substances such as dimethylolpropionic acid, N-methyldiethanolamine, and polyoxyethylene nonylphenyl ether may be copolymerized. If the prepolymer has a high viscosity and is difficult to emulsify, ascent, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl may be used. It is also possible to appropriately use a solvent such as ketone, ethyl acetate, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dioxane, toluene, xylene, 1-methyl-2-pyrrolidone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve. Of these solvents, acetone, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate are particularly preferable from the viewpoints of emulsion stability and recoverability after emulsification.

【0008】次に、本発明に使用できる分散物(B)に
ついても特に制限はなく、水中に分散しており、かつイ
ソシアネート基と反応性を有する水酸基、アミノ基とい
った活性水素を含有するポリマーであれば使用すること
ができる。こういった分散物には例えば、ヒドロキシエ
チルアクリレート(HEA)やヒドロキシエチルメタク
リレート(HEMA)を共重合したスチレン・アクリル
系エマルジョン、部分鹸化されたポリ酢酸ビニルエマル
ジョンまたはポリエチレン・ポリ酢酸ビニル共重合エマ
ルジョン、変性アミンを水中に分散したエマルジョン、
水酸基を含有した変性エポキシ樹脂エマルジョン等が挙
げられる。これらのうち特にスチレン・アクリル系エマ
ルジョンを使用すると耐候性、耐加水分解性の向上が著
しく好適である。また、変性エポキシ樹脂エマルジョン
を使用すると耐熱性の向上が著しく好適である。本発明
において、(A)と(B)との量比は特に問題ではない
が、ウレタン樹脂の欠点を十分に改質できうる様に、
(A)100部に対して(B)を、20〜150部使用
することが望ましい。
Next, the dispersion (B) usable in the present invention is not particularly limited, and is a polymer which is dispersed in water and contains active hydrogen such as a hydroxyl group and an amino group reactive with an isocyanate group. Can be used if present. Such dispersions include, for example, styrene-acrylic emulsion copolymerized with hydroxyethyl acrylate (HEA) or hydroxyethyl methacrylate (HEMA), partially saponified polyvinyl acetate emulsion or polyethylene-polyvinyl acetate copolymer emulsion, An emulsion in which a modified amine is dispersed in water,
Examples thereof include a modified epoxy resin emulsion containing a hydroxyl group. Of these, use of a styrene-acrylic emulsion is particularly preferable because the weather resistance and hydrolysis resistance are significantly improved. Further, the use of the modified epoxy resin emulsion is remarkably suitable because the heat resistance is improved. In the present invention, the amount ratio of (A) and (B) is not particularly problematic, but in order to be able to sufficiently modify the defects of the urethane resin,
It is desirable to use 20 to 150 parts of (B) with respect to 100 parts of (A).

【0009】さらに、(A)を(B)中に混合攪拌する
際、最終的に製造されるエマルジョンの安定性向上の
為、乳化剤を併用してもよいし、(A)中に解離性の官
能基が導入されている場合には、その解離基の中和剤を
使用することもできる。上記乳化剤としては、例えばア
ルキルフェニルエーテルのエチレンオキサイド付加物、
ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロック
コポリマー、等のノニオン性乳化剤や、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性乳化剤などが挙
げられる。また、上記中和剤としては、トリエタノ−ル
アミン、水酸化ナトリウム、塩酸、酢酸等が挙げられ
る。
Further, when (A) is mixed with (B) and stirred, an emulsifier may be used in combination to improve the stability of the finally produced emulsion, and a dissociative agent (A) may be added. When a functional group is introduced, a neutralizing agent for the dissociative group can also be used. As the emulsifier, for example, an ethylene oxide adduct of alkyl phenyl ether,
Examples thereof include nonionic emulsifiers such as block copolymers of polyoxyethylene and polyoxypropylene, and anionic emulsifiers such as sodium dodecylbenzenesulfonate. Examples of the neutralizing agent include triethanolamine, sodium hydroxide, hydrochloric acid, acetic acid and the like.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明にて製造される分散物は水系であ
るために、低公害であり環境を損なうことがなかった。
また、本発明にて製造される分散物は、各樹脂がミクロ
に分散して存在し、かつお互いに化学的に結合されてお
り、コア−シェル構造に由来する特徴的なモルフォロジ
ーのため、フイルム形成時にウレタン構造を有する部分
が表面を覆うことから、ウレタン樹脂の長所である各種
基材への密着性・耐衝撃性・耐磨耗性を損なうことな
く、ウレタン樹脂の長所である各種基材への密着性・耐
衝撃性・耐磨耗性を損なうことなく、ウレタン樹脂の欠
点である、耐熱性・耐候性・耐加水分解性を向上させる
ことが可能であった。また、本発明により製造される分
散物から形成されるフイルムは、各々の樹脂の組成を適
当に選択することによって、丁度ウレタンマトリックス
中にもう一方の樹脂の粒子を分散させたような構造を示
し、粒子充填効果により破断強度・ヤング率等の力学物
性を向上させることが可能であった。
Since the dispersion produced according to the present invention is aqueous, it has low pollution and does not damage the environment.
In addition, the dispersion produced in the present invention is a film in which each resin exists in a microscopically dispersed state and is chemically bonded to each other, and because of the characteristic morphology derived from the core-shell structure, Since the part having a urethane structure covers the surface during formation, various base materials, which are the advantages of urethane resin, do not impair the adhesion, impact resistance, and abrasion resistance to various base materials, which are the advantages of urethane resin. It was possible to improve the heat resistance, weather resistance, and hydrolysis resistance, which are the drawbacks of urethane resins, without impairing the adhesion, impact resistance, and wear resistance to the. Further, the film formed from the dispersion produced by the present invention shows a structure in which particles of the other resin are just dispersed in the urethane matrix by appropriately selecting the composition of each resin. It was possible to improve mechanical properties such as breaking strength and Young's modulus by the particle filling effect.

【0011】[0011]

【実施例】以下に本発明の実施例を比較例とあわせて示
した。 実施例1.MDIとポリブチレンアジペート、ジメチロ
ールプロピオン酸(DMPA)のモル比がそれぞれ1:
0.5:0.25からなるウレタンプレポリマー(この
ウレタンプレポリマ−をa1とする)50部をスチレン
(St)25部とメタクリル酸メチル(MMA)22部
と、HEMA3部および水50部からなる水系エマルジ
ョン中に(これをb1とする)100部にトリエチルア
ミン存在下分散させて、コア−シェル構造を有する安定
な乳白色の分散物を得た。この分散物およびこれから形
成されるフィルムの諸物性は以下の通りであった。 破断強度 600kg/cm2 耐加水分解性 ○ 破断伸度 600% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 200゜C 接着強度 15kg/cm 耐候性 ○ 実施例2.プレポリマーaI、50部を水酸基含有変性
エポキシ樹脂50部と水50部からなる水系エマルジョ
ン(これをb2とする)100部中にトリエチルアミン
存在下分散させて、安定な乳白色の分散物を得た。この
分散物およびこれから形成されるフィルムの諸物性は以
下の通りであった。 破断強度 800kg/cm2 耐加水分解性 ○ 破断伸度 250% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 250゜C 接着強度 30kg/cm 耐候性 ○ 実施例3.HDIとポリヘキサメチレンアジペ−トおよ
びDMPAのモル比が、それぞれ1:0.6:0.2か
らなるウレタンプレポリマ−80部をb1,100部に
トリエチルアミン存在下分散させて、コア−シエル構造
を有する安定な分散物を得た。この分散物及びこれから
形成されるフィルムの諸物性は、以下の通りであった。 破断強度 500kg/cm2 耐加水分解性 ○ 破断伸度 450% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 220゜C 接着強度 25kg/cm 耐候性 ○ 比較例1.プレポリマーa1、50部を、水50部中に
トリエチルアミン存在下分散させて、安定な半透明の分
散物を得た。この分散物およびこれから形成されるフイ
ルムの諸物性は以下の通りであった。 破断強度 400kg/cm2 耐加水分解性 × 破断伸度 600% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 150゜C 接着強度 15kg/cm 耐候性 × 比較例2.b1の組成のうち、HEMAを除いた他は実
施例1と同様の方法にて安定な乳白色の分散物を得た。
この分散物およびこれから形成されるフイルムの諸物性
は以下の通りであった。 破断強度 200kg/cm2 耐加水分解性 × 破断伸度 600% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 150゜C 接着強度 15kg/cm 耐候性 × 比較例3.実施例2においてb2を水酸基末含有のエポ
キシ樹脂エマルジョンに換えた他は実施例2と同様にし
て、安定な乳白色の分散物を得た。この分散物およびこ
れから形成されるフイルムの諸物性は以下の通りであっ
た。 破断強度 150kg/cm2 耐加水分解性 × 破断伸度 200% 耐磨耗性 ○ 耐熱温度 160゜C 接着強度 15kg/cm 耐候性 ×
EXAMPLES Examples of the present invention are shown below together with comparative examples. Example 1. The molar ratios of MDI, polybutylene adipate, and dimethylolpropionic acid (DMPA) are 1: 1:
From 50 parts of a urethane prepolymer of 0.5: 0.25 (the urethane prepolymer is referred to as a1), 25 parts of styrene (St), 22 parts of methyl methacrylate (MMA), 3 parts of HEMA and 50 parts of water. Was dispersed in 100 parts of the aqueous emulsion (indicated as b1) in the presence of triethylamine to obtain a stable milky white dispersion having a core-shell structure. The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 600 kg / cm 2 Hydrolysis resistance ○ Breaking elongation 600% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 200 ° C Adhesive strength 15 kg / cm Weather resistance ○ Example 2. 50 parts of the prepolymer aI was dispersed in 100 parts of an aqueous emulsion (referred to as b2) consisting of 50 parts of a hydroxyl group-containing modified epoxy resin and 50 parts of water in the presence of triethylamine to obtain a stable milky white dispersion. The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 800 kg / cm 2 Hydrolysis resistance ○ Breaking elongation 250% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 250 ° C Adhesive strength 30 kg / cm Weather resistance ○ Example 3. 80 parts of urethane prepolymer having a molar ratio of HDI to polyhexamethylene adipate and DMPA of 1: 0.6: 0.2 were dispersed in b1,100 parts in the presence of triethylamine to give a core-shell. A stable dispersion with a structure was obtained. The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 500 kg / cm 2 Hydrolysis resistance ○ Breaking elongation 450% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 220 ° C Adhesive strength 25 kg / cm Weather resistance ○ Comparative example 1. 50 parts of prepolymer a1 was dispersed in 50 parts of water in the presence of triethylamine to obtain a stable translucent dispersion. The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 400 kg / cm 2 Hydrolysis resistance × Breaking elongation 600% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 150 ° C Adhesive strength 15 kg / cm Weather resistance × Comparative example 2. A stable milky white dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that HEMA was excluded from the composition of b1.
The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 200 kg / cm 2 Hydrolysis resistance × Breaking elongation 600% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 150 ° C Adhesive strength 15 kg / cm Weather resistance × Comparative example 3. A stable milky white dispersion was obtained in the same manner as in Example 2 except that b2 in Example 2 was replaced with a hydroxyl group-containing epoxy resin emulsion. The physical properties of this dispersion and the film formed therefrom were as follows. Breaking strength 150 kg / cm 2 Hydrolysis resistance × Breaking elongation 200% Abrasion resistance ○ Heat resistance temperature 160 ° C Adhesive strength 15 kg / cm Weather resistance ×

【0012】上記諸物性の評価方法は以下の方法に従っ
た。 1.破断強度・破断伸度 各分散物を50゜C、48時間の条件下にて乾燥させ、
厚さ約0.3mmのフィルムを作製した。このフイルム
を3号ダンベルにて切り出したものをテストピースとし
て、引っ張り試験器にてクロスヘッドスピード50mm
/分、20°Cの条件にて、破断時の強度、伸度を測定
した。 2.耐熱温度 1と同様の方法にて作製したフイルムを用いて、熱天秤
にて測定し、重量減少を認めた際の温度を耐熱温度とし
て評価した。 3.耐候性 製造した分散物をスプレーにてスレート板上に塗布し、
これをウエザーメーターにて500時間処理した後の塗
布層の状態を観察し、評価した。 ○ 処理前後で状態の変化は全く認められない。 × 処理後、劣化に伴うひび割れ、剥離等が観察され
た。 4.耐加水分解性 分散物をそのまま、50゜Cの恒温槽中に保管し、3ケ
月保管前後の分子量をゲルパ−ミエ−ションクロマトグ
ラフィ−(GPC)にて測定することにより評価した。 ○ 処理前後で分子量に変化は認められない。 × 処理後分子量の低下が認められた。 5.耐磨耗性 分散物を#40のバーコーターにて鋼板上に塗布し、8
0゜C、10分間乾燥させた後、学振型試験器にて、5
00g荷重で1000回擦った際の変化より評価した。 ○ 処理後磨耗は認められない。 × 処理後磨耗が認められた。 6.接着強度 分散物を、#40のバーコーターにて鋼板上に塗布し、
これに綿製の布をかぶせ、100゜C、5kg/cm、
5分プレスしたものを、テストピースとして、180゜
方向の剥離強度を測定した。
The evaluation methods of the above physical properties were as follows. 1. Breaking strength / breaking elongation Each dispersion was dried at 50 ° C for 48 hours,
A film having a thickness of about 0.3 mm was produced. This film was cut out with a dumbbell No. 3 as a test piece, and a tensile tester was used to obtain a crosshead speed of 50 mm.
The strength and elongation at break were measured under the condition of / min and 20 ° C. 2. Using a film produced by the same method as the heat resistant temperature 1, the temperature was measured with a thermobalance, and the temperature at which the weight loss was recognized was evaluated as the heat resistant temperature. 3. Weather resistance The manufactured dispersion is applied on a slate plate by spraying,
The state of the coating layer after treatment with a weather meter for 500 hours was observed and evaluated. ○ No change in state is observed before and after the treatment. × After the treatment, cracks, peeling, etc. due to deterioration were observed. 4. Hydrolysis resistance The dispersion was stored as it was in a constant temperature bath at 50 ° C., and the molecular weight before and after storage for 3 months was measured by gel permeation chromatography (GPC) for evaluation. ○ No change in molecular weight was observed before and after the treatment. × A decrease in molecular weight was observed after the treatment. 5. Abrasion resistance The dispersion was applied on a steel plate with a # 40 bar coater,
After drying at 0 ° C for 10 minutes, use a Gakushin-type tester for 5
The change was evaluated by rubbing 1000 times under a load of 00 g. ○ No abrasion after processing. × Abrasion was observed after the treatment. 6. Adhesive strength The dispersion is applied on a steel plate with a # 40 bar coater,
Cover this with a cotton cloth, 100 ° C, 5kg / cm,
The test piece was pressed for 5 minutes, and the peel strength in the 180 ° direction was measured.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つのイソシアネ−ト基を有
するウレタンプレポリマ−〔これを(A)とする〕と水
とを混合攪拌して水系分散体を製造するに際し、あらか
じめ水中に(A)中のイソシアネート基と反応性を有す
る活性水素を少なくとも1つ有するポリマーを分散させ
ておき〔この分散物を(B)とする〕この水系分散物と
(A)とを混合攪拌し,(A)のイソシアネート基と
(B)の活性水素を反応させ、コアシェル構造を有する
ウレタン共重合ポリマーの水系分散体を製造することを
特徴とする、新規な水系分散体の製造方法。
1. A urethane prepolymer having at least one isocyanate group [this is (A)] and water are mixed and stirred to prepare an aqueous dispersion in water (A) in advance. The polymer having at least one active hydrogen reactive with the isocyanate group is dispersed [this dispersion is referred to as (B)] and the aqueous dispersion and (A) are mixed and stirred, A novel method for producing an aqueous dispersion, which comprises reacting an isocyanate group with active hydrogen of (B) to produce an aqueous dispersion of a urethane copolymer having a core-shell structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11323252A (en) * 1998-05-13 1999-11-26 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane-based emulsion for water-based coating material and water-based coating using the same
WO2017038306A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-09 関西ペイント株式会社 Urethane resin particles

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