JPH11228654A - 水性塗料用ポリウレタン系エマルジョン及びそれを用いた水性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性プラスチック塗料のビヒクルに用いられ
るポリウレタン系エマルジョン、及び、強靱で、密着
性、耐水性に優れ、塗装時の作業性が良好な水性塗料を
提供する。 【解決手段】 （Ａ）ポリエーテルポリオール、ポリカ
ーボネートポリオールから選択されるポリオール、
（Ｂ）鎖延長剤、（Ｃ）カルボキシル基及び活性水素基
を含有する化合物、（Ｄ）有機ポリイソシアネート、
（Ｅ）中和剤を反応させて得られるポリウレタン系ポリ
マーの水系エマルジョンであって、該水系エマルジョン
の最低成膜温度が３５℃未満であり、該ポリマーの測定
温度２５℃における乾式フィルムの鉛筆引っかき値、引
張試験における破断時の強度、伸びがそれぞれ、ＨＢ以
下、１０〜１２００ＭＰａ、１００〜１５００％である
ことを特徴とする水性プラスチック塗料用ポリウレタン
系エマルジョン、及び、前述のポリウレタン系エマルジ
ョンを用いた水性塗料により解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柔軟で、密着性、
耐水性に優れ、塗装時の作業性が良好な水性塗料に用い
られるポリウレタン系エマルジョン及びそれを用いた水
性塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗料の分野では、有機溶剤系のも
のが主流であった。しかし、大気汚染防止、消防法上の
規制、労働衛生等の観点から、水系のものが検討されて
いる。例えば、特開平９−３１４１３号公報には引張破
断時強度が１７０ｋｇ／ｃｍ²以上、破断時伸びが２５
０％以上のポリウレタン樹脂の水性エマルジョンを用い
た自動車用水系塗料が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−３１４１３号公報記載のポリウレタン樹脂は、耐水
性が不十分であることが判明し、湿気や水分に暴露され
るような雰囲気に用いられる塗料としては、その使用に
限界があった。

【０００４】本発明は、水性塗料のビヒクルに用いられ
るポリウレタン系エマルジョン、及び、柔軟で、密着
性、耐水性に優れ、塗装時の作業性が良好な水性塗料を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は以下
の（１）、（２）に示されるものである。 （１） （Ａ）ポリエーテルポリオール、ポリカーボネ
ートポリオールから選択されるポリオール、（Ｂ）鎖延
長剤、（Ｃ）カルボキシル基及び活性水素基を含有する
化合物、（Ｄ）有機ポリイソシアネート、（Ｅ）中和剤
を反応させて得られるポリウレタン系ポリマーの水系エ
マルジョンであって、該水系エマルジョンの最低成膜温
度が３５℃未満であり、該ポリマーの測定温度２５℃に
おける乾式フィルムの鉛筆引っかき値、引張試験におけ
る破断時の強度、伸びがそれぞれ、２Ｂ以下、１〜１２
０ＭＰａ、１００〜１５００％であることを特徴とする
水性塗料用ポリウレタン系エマルジョン。

【０００６】（２） 前記（１）のポリウレタン系エマ
ルジョンを用いた水性塗料。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のポリウレタン系エマルジ
ョンに使用される（Ａ）ポリオールは、ポリエーテルポ
リオール及び／又はポリカーボネートポリオールから選
択されるものである。この（Ａ）ポリオールの平均官能
基数は２〜４が好ましく、２〜３が更に好ましい。ま
た、数平均分子量は５００〜５，０００が好ましく、
１，０００〜３，０００が更に好ましい。ポリオールの
数平均分子量が下限未満の場合は、塗膜の柔軟性が不十
分となりやすい。また、上限を越えると耐久性が不十分
となりやすい。なお、ポリオールの数平均分子量は、平
均官能基数と末端基定量法により求めた末端基量から算
出したものである。

【０００８】ポリエーテルポリオールは、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオ
ール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオー
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、３−メチル−１，５−
ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９
−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサン−１，４−ジオール、シクロヘキサン−１，４−
ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノール
Ａ、水素添加ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン、ヘキサントリオール、クオドロール、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュークロー
ズ、グルコース、フラクトース等の低分子ポリオール
類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエン
ジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタン
ジアミン、キシリレンジアミン等の低分子ポリアミン類
等のような活性水素基を２個以上、好ましくは２〜３個
有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のようなア
ルキレンオキサイド類、メチルグリシジルエーテル等の
アルキルグリシジルエーテル類、フェニルグリシジルエ
ーテル等のアリールグリシジルエーテル類、テトラヒド
ロフラン等の環状エーテルモノマーの単品又は混合物か
ら公知の方法により付加重合することで得られる。

【０００９】ポリカーボネートポリオールとしては、前
述のポリエーテルポリオールの開始剤に用いられる低分
子ポリオールの１種類以上と、ジアルキルカーボネー
ト、ジアルキレンカーボネート、ジフェニルカーボネー
トとのいずれかの脱アルコール反応、脱グリコール反応
や脱フェノール反応から得られる。なお、前述のポリカ
ーボネートポリオールとポリエステルポリオール（ポリ
ラクトンポリオールを含む）とのエステル交換品も好適
に使用できる。

【００１０】本発明に使用される（Ｂ）鎖延長剤として
は、前述のポリエーテルポリオールを得る際の開始剤に
用いられる化合物、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−フェニ
ルジプロパノールアミン等のアミノアルコール類が挙げ
られる。本発明で好ましい鎖延長剤は、炭素数２〜１５
で、脂肪族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリ
アミン、脂環族ポリアミンである。

【００１１】本発明に使用される（Ｃ）カルボキシル基
及び活性水素基を含有する化合物としては、ジメチロー
ルプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ポリアミンと
酸無水物との反応物、ジメチロールプロピオン酸やジメ
チロールブタン酸を開始剤としたラクトン付加物等が挙
げられる。本発明で好ましい（Ｃ）カルボキシル基及び
活性水素基を含有する化合物としては、ジメチロールプ
ロピオン酸、ジメチロールブタン酸である。

【００１２】本発明に使用される（Ｄ）有機ポリイソシ
アネートとしては、２，４−トルエンジイソシアネー
ト、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、２，４′−ジフェニ
ルメタ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、ジフェニルジメチルメタンジイソ
シアネート、ジベンジルジイソシアネート、ナフチレン
ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、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（以後、ＨＤＩと略称する）、リジンジイソシアネー
ト、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、
３−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、２，
２，４−トリメチルヘキサヘチレン−１，６−ジイソシ
アネート、２，４，４−トリメチルヘキサヘチレン−
１，６−ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート（以後、ＩＰＤＩと略
称する）、シクロヘキシルジイソシアネート、水素添加
キシリレンジイソシアネート（以後、Ｈ₆ ＸＤＩと略称
する）、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート
（以後、Ｈ₁₂ＭＤＩと略称する）、水素添加トリメチル
キシリレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネー
トがある。これらの有機ジイソシアネートは単独でも用
いることができるし、混合物にして用いても良い。更に
は、これらのアダクト変性体、カルボジイミド変性体、
アロファネート変性体、ビュレット変性体、ウレトジオ
ン変性体、ウレトイミン変性体、イソシアヌレート変性
体等の変性体も使用できる。これらの（Ｄ）有機ポリイ
ソシアネートでは、塗料としたときの耐候性、密着性を
考慮すると、ＨＤＩ、ＩＰＤＩ、Ｈ₆ ＸＤＩ、Ｈ₁₂ＭＤ
Ｉが好ましい。

【００１３】本発明に使用される（Ｅ）中和剤として
は、アンモニア、エチルアミン、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−フェニルジエタノールアミン、モノエ
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、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリ
ン、２−アミノ−２−エチル−１−プロパノール等の有
機アミン類、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアル
カリ金属、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの無機ア
ルカリ類等が挙げられるが、乾燥後の耐候性や耐水性を
向上させるためには、熱によって容易に解離する揮発性
の高いものが好ましく、アンモニア、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミンが好ましい。また、これら中和剤
は、それぞれ単独又は２種以上の混合物でも使用するこ
とができる。

【００１４】なお、（Ｄ）中和剤は、ポリウレタン系ポ
リマーに導入されたカルボン酸と塩を形成することにな
る。カルボン酸塩導入量は、ポリウレタン系ポリマー中
に０．０５〜１．５ｍｍｏｌ／ｇであり、好ましくは、
０．１〜１．３ｍｍｏｌ／ｇである。カルボン酸塩導入
量が下限未満の場合は、ポリウレタン系ポリマーがうま
く水中に分散しない。上限を越える場合は、乾燥後のポ
リウレタン系ポリマーの耐水性が不足する。なお、エマ
ルジョンのｐＨは７．５〜１０．５が好ましく、８〜１
０が更に好ましい。ｐＨが７．５を下回る場合、ポリウ
レタン系ポリマーの水分散性が不十分となる。また、ｐ
Ｈが１０．５を越える場合は、加水分解反応により、経
時でポリマーの分子切断が生じる場合がある。

【００１５】なお、本発明におけるポリウレタン系ポリ
マーは、水分散能を持たせるために、親水基としてカル
ボン酸塩を分子鎖中に導入しているが、必要に応じて、
スルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩等のカルボン酸
塩以外のアニオン性極性基、４級アンモニウム塩等のカ
チオン性極性基、エーテル基等のノニオン性極性基を導
入してもよい。

【００１６】本発明において、ポリウレタン系ポリマー
を合成する際、必要に応じて、ポリエステルポリオール
等の他のポリオールや反応停止剤を使用することができ
る。反応停止剤としてはモノアルコール類、モノアミン
類があり、場合によってはアミノアルコール類も反応停
止剤となりうる。また、フェニルイソシアネート、ブチ
ルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート等の
ようなモノイソシアネートも反応停止剤として使用でき
る。

【００１７】具体的なモノアルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
２−エチルヘキサノール等がある。モノアミンとして
は、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等の
１級アミンや、ジエチルアミン、ジブチルアミン等の２
級アミンがある。アミノアルコールとしては、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン等が挙げられる。

【００１８】本発明に用いられるポリウレタン系ポリマ
ーの製造方法としては、活性水素過剰の雰囲気で反応さ
せるワンショット法や、活性水素化合物と有機ジイソシ
アネートとをイソシアネート基過剰で反応させて、イソ
シアネート基末端プレポリマーを合成しておき、その
後、活性水素化合物、特に鎖延長剤を反応させるプレポ
リマー法等、公知の方法にて合成できる。また、ポリウ
レタン系ポリマーを水と相溶する有機溶剤中で反応後、
水を添加し、その後、有機溶剤を取り除く方法や、溶剤
を使用しないでポリマーを合成し、強制的に水に分散や
溶解させる方法でも得られる。なお、ポリウレタン系ポ
リマーに導入されたカルボン酸と（Ｄ）中和剤との塩形
成時期はウレタン化反応の前後を問わない。

【００１９】ワンショット法の場合、イソシアネート基
／活性水素基のモル比は、０．５〜１未満であり、好ま
しくは、０．８〜１未満である。０．５未満の場合は、
ポリウレタンポリマーの分子量が小さすぎるため、耐久
性に欠ける。１以上の場合は、ポリマーを合成する際、
ゲル化が起こりやすくなる。

【００２０】プレポリマー法の場合、プレポリマー合成
時のイソシアネート基／活性水素基のモル比は、１．１
〜５．０であり、好ましくは１．５〜４．０である。
１．１未満の場合は、プレポリマーの分子量が大きくな
りすぎて、その後の反応工程に進みにくくなる。５．０
を越える場合は、密着性に乏しくなる。

【００２１】本発明に用いられるポリウレタン系ポリマ
ーのウレタン基濃度とウレア基濃度の総和は１．０〜
３．０ｍｍｏｌ／ｇ、好ましくは１．３〜２．７ｍｍｏ
ｌ／ｇである。なお、ウレア基がポリマー中に存在しな
い場合は、ウレタン基濃度が１．０〜３．０ｍｍｏｌ／
ｇ、好ましくは１．３〜２．７ｍｍｏｌ／ｇとなる。ウ
レタン基濃度とウレア基濃度の総和が下限未満の場合
は、塗膜の強度や硬度が不十分となりやすい。また、上
限を越える場合は、塗膜の柔軟性や密着性が不十分とな
りやすい。

【００２２】有機溶剤を用いる場合、使用できる有機溶
剤としては、トルエン、キシレン、スワゾ−ル（コスモ
石油株式会社製の芳香族系炭化水素溶剤）、ソルベッソ
（エクソン化学株式会社製の芳香族系炭化水素溶剤）等
の芳香族系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶
剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のア
ルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブ
チル等のエステル系溶剤、エチレングリコールエチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテ
ルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテ
ート、エチル−３−エトキシプロピオネート等のグリコ
ールエーテルエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等のエーテル系溶剤が挙げられる。前記溶剤は
１種又は２種以上使用することができる。

【００２３】本発明に使用するイソシアネート基末端プ
レポリマーや、ポリウレタン系ポリマーを合成する際の
反応触媒としては、公知のいわゆるウレタン化触媒を用
いることができる。具体的には、ジオクチルチンジラウ
レート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミン等
の有機アミンやその塩等が挙げられる。ウレタン化時の
反応温度は、１０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃
である。

【００２４】このようにして得られるポリウレタン系ポ
リマーの数平均分子量は、５，０００以上が好ましく、
特に１０，０００以上がが好ましい。ポリウレタン系ポ
リマーの数平均分子量が５，０００未満の場合は、耐久
性に乏しくなる。なお、本発明において、ポリマーの数
平均分子量は、ポリスチレン検量線によるゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって測定
されるものである。

【００２５】ポリウレタン系エマルジョンの平均粒径は
１０〜３，０００ｎｍであり、好ましくは２０〜２，８
００ｎｍである。平均粒径が上限を越える場合は、エマ
ルジョンとして存在できなくなる。なお、この平均粒径
とは、動的光散乱法にて測定した値をキュムラント法に
て解析した値である。

【００２６】ポリウレタン系エマルジョンの２５℃にお
ける粘度は１０〜３０，０００ｍＰａ・ｓであり、好ま
しくは２０〜２５，０００ｍＰａ・ｓである。粘度が上
限を越える場合は、塗料化や塗装が困難となりやすい

【００２７】本発明のポリウレタン系エマルジョンの最
低成膜温度（以後、ＭＦＴと略称する）が３５℃未満で
あり、好ましくは３０℃以下である。ＭＦＴが３５℃以
上の場合は、塗装時に加熱する必要が生じるため、作業
性が悪くなりやすい。また、塗膜の柔軟性や密着性が不
十分となりやすい。なお、ＭＦＴとは、エマルジョンの
ポリマー粒子が毛細管圧で、粒子から膜（フィルム）に
変形する温度のことである。ＭＦＴより低い温度ので成
膜を試みても、粉末になるか、膜になっても割れてしま
う。本発明におけるＭＦＴの測定方法は、「室井宗一，
高分子ラテックスの化学，高分子刊行会（１９７０）」
に記載されている温度勾配板法である。

【００２８】本発明におけるポリウレタン系ポリマー
の、測定温度２５℃における乾式フィルムの鉛筆引っか
き値は２Ｂ以下であり、好ましくは３Ｂ以下である。鉛
筆引っかき値がＢより硬い場合は、塗膜の柔軟性が不足
しやすく、また、塗装品に衝撃が加わった場合は、たや
すく剥離しやすい。なお、鉛筆引っかき値は、ＪＩＳＫ
５４００（１９９０）の手かき法に準じた方法で測定し
た値である。

【００２９】本発明におけるポリウレタン系ポリマー
の、測定温度２５℃における引張試験における破断時の
強度は１〜１２０ＭＰａであり、好ましくは５〜１１０
ＭＰａである。また、伸びは１００〜１，５００％であ
り、好ましくは１１０〜１，４００％である。破断時強
度が上限を越える場合、及び破断時伸びが下限未満の場
合は、塗膜の柔軟性が不十分となりやすい。また、逆の
場合は、塗膜の耐久性が不十分となりやすい。なお、引
張試験における引張速度は、２００ｍｍ／分で測定した
値である。

【００３０】本発明におけるポリウレタン系ポリマーの
ガラス転移温度は、−１００〜３０℃であり、好ましく
は−８０〜２０℃である。ガラス転移温度が下限未満の
場合は、塗膜強度や塗膜硬度が不十分となりやすい。ま
た、上限を越える場合は、密着性が不十分となりやす
い。なお、ガラス転移温度は、動的粘弾性のＥ″（損失
弾性率）が極大となる温度として測定される。動的粘弾
性の測定条件は、昇温速度が２℃／分、周波数が３５Ｈ
ｚである。

【００３１】本発明のポリウレタン系エマルジョンに
は、必要に応じて水系システムで慣用される添加剤及び
助剤を使用できる。例えば、顔料、ブロッキング防止
剤、分散安定剤、粘度調節剤、レベリング剤、ゲル化防
止剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、無機及び
有機充填剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、補強材、触媒
等を添加することができる。

【００３２】また、本発明のポリウレタン系エマルジョ
ンは、他樹脂系のエマルジョンをブレンドして使用でき
る。例えば、アクリルエマルジョン、ポリエステルエマ
ルジョン、ポリオレフィンエマルジョン、ラテックス等
である。

【００３３】本発明の水性塗料は、前述のポリウレタン
系エマルジョン、及び、必要に応じて顔料や染料、固形
分や粘度調整のための水、表面張力調整のためのイソプ
ロパノールやＮ−メチルピロリドンのような有機溶剤、
ブロッキング防止剤、分散安定剤、揺変剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、消泡剤、増粘剤、分散剤、界面活性
剤、触媒、フィラー、滑剤、帯電防止剤、可塑剤等の添
加剤からなり、これらを混合し、ボールミル、サンドグ
ラインドミル等を用いて得られる。得られた塗料は、刷
毛、スプレー等を用いて塗布される。なお、必要に応じ
て、塗布直前に硬化剤を添加して用いても良い。具体的
な硬化剤としては、日本ポリウレタン工業製のアクアネ
ート１００、２００等のようなポリイソシアネート系の
硬化剤がある。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、柔軟で、密着性、耐水性
に優れ、塗装時の作業性が良好な水性塗料を提供するこ
とが可能となった。なお、本発明における水性塗料は、
プラスチック用塗料として、特に性能を発揮するが、そ
の他の基材、例えば金属や木工等にも好適に使用でき
る。

【００３５】

【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例について詳
細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。特にことわりのない限り、実施例中の
「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」
を意味する。

【００３６】〔ポリウレタン系エマルジョンの合成〕 実施例１ 攪拌機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応器
に、アセトンを２７１部、ポリオール（１）を４００．
０部、ＮＰＧを１０．４部仕込み、４０℃にて均一に混
合した。その後、ＩＰＤＩを５８．４部、ＤＢＴＤＬを
０．０７２部仕込み、６０℃で３時間反応させ、あらか
じめアセトンが、３２２部、ＤＭＢＡが７４．３部、Ｔ
ＥＡが５０．６部からなるカルボン酸塩溶液を仕込ん
で、更に６０℃で２時間反応させて、イソシアネート基
末端プレポリマー溶液を得た。このイソシアネート基末
端プレポリマー溶液に、あらかじめＩＰＡが１４８部、
ＩＰＤＡが３８．３部、ＭＥＡが３．１部からなるアミ
ン液を仕込み、１時間アミン延長反応させた。反応終了
後、水を１１３６部仕込んで転相させ、その後、ロータ
リーエバポレーターにてアセトンとＩＰＡを除去して、
ポリウレタン系エマルジョンＰ−１を得た。Ｐ−１の固
形分は４０．０％、粘度は３３０ｃＰ（２５℃）、平均
粒径は６０ｎｍ、ＭＦＴは０℃以下、数平均分子量は３
１，０００であった。

【００３７】実施例２〜５、比較例１〜３ 表１に示す配合で、実施例１と同様にしてＰ−２〜８を
合成した。合成結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例１〜５、比較例１〜３、表１におい
て ポリオール（１）：１，６−ヘキサンジオールとジエチ
ルカーボネートから得られるポリカーボネートポリオー
ル 数平均分子量＝２，０００、平均官能基数＝２ ポリオール（２）：ポリ（オキシテトラメチレン）ポリ
オール 平均分子量＝２，０００、平均官能基数＝２ ポリオール（３）：ポリオール（１）と、ジエチレング
リコールとアジピン酸から得られる数平均分子量＝２，
０００、平均官能基数＝２のポリエステル（ＰＥＳ）と
のエステル交換品 ポリオール（１）／ＰＥＳ＝８／２（重量比） 平均分子量＝２，０００、平均官能基数＝２ ポリオール（４）：３−メチル−１，５−ペンタンジオ
ールとアジピン酸から得られるポリエステルポリオール 数平均分子量＝３，０００、平均官能基数＝２ ポリオール（５）：１，６−ヘキサンジオールとジエチ
ルカーボネートから得られるポリカーボネートポリオー
ル 数平均分子量＝１，０００、平均官能基数＝２ ポリオール（６）：ポリ（オキシテトラメチレン）ポリ
オール 平均分子量＝１，０００、平均官能基数＝２ ＮＰＧ ：ネオペンチルグリコール ＩＰＤＩ ：イソホロンジアミン Ｈ₁₂−ＭＤＩ ：水素添加ジフェニルメタンジイソシ
アネート ＴＤＩ ：２，４−トルエンジイソシアネート Ｈ₆ −ＸＤＩ ：水素添加キシリレンジイソシアネー
ト ＤＢＴＤＬ ：ジブチルチンジラウレート ＤＭＢＡ ：ジメチロールブタン酸 ＤＭＰＡ ：ジメチロールプロピオン酸 ＴＥＡ ：トリエチルアミン ＩＰＡ ：イソプロパノール ＩＰＤＡ ：イソホロンジアミン ＭＥＡ ：モノエタノールアミン

【００４０】平均粒径測定装置：大塚電子（株）製 電
気泳動光散乱系 ＥＬＳ−８００ ＭＦＴ測定装置：高林理化（株）製 最低成膜温度測定
装置 冷媒：エチレングリコール３５％水溶液 雰囲気：乾燥空気中 数平均分子量測定装置：東ソー（株）製 ＨＬＣ−８０
２０ カラム：ＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００Ｈ及び４０００Ｈ

【００４１】Ｐ−１〜８をキャストして乾燥させ、厚さ
約４０μｍの乾式フィルムを作成し、各種物性を測定し
た。測定結果を表２に示す。 乾燥条件：８０℃×２０時間

【００４２】物性測定項目： 引張試験 ＪＩＳ Ｋ６３０１（１９９５）の４号ダンベルにて打
ち抜いてサンプルを作成した。 引張物性測定装置：オリエンテック（株）製 テンシロ
ン ＵＴＡ−５００ 測定条件：引張速度＝２００ｍｍ／分、測定温度＝２５
℃ ガラス転移温度 動的粘弾性におけるＥ″が極大となる温度をガラス転移
温度とする。 動的粘弾性測定装置：オリエンテック（株）製 レオバ
イブロン ＤＤＶ−０１ＦＰ 測定条件：昇温速度＝２℃／分、周波数＝３５Ｈｚ 鉛筆引っかき値 ＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０）の手かき法に準じて測
定 測定手順 サンプルを水平な台の上におき、約４５度の角度で鉛筆
を持ち、芯が折れない程度で、かつ、できるだけ強く押
しつけながら試験者の前方に、約１ｃｍ／秒の速度で約
１ｃｍ引っかく。各濃度記号の鉛筆で５回試験し、擦り
傷が２回以上つく鉛筆をそのサンプルの鉛筆硬度とす
る。

【００４３】

【表２】

【００４４】［塗膜作成］ 実施例６ 実施例１で調製したＰ−１に、アクアネート１００（自
己乳化型ポリイソシアネート、日本ポリウレタン工業
製）を全固形分に対して２０部、キョウワノールＭ（造
膜助剤 協和発酵工業製）を全固形分に対して１５部を
配合して、クリアー塗料を調製した。この塗料を用い
て、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体）板、鋼板にバ−コ−タ−で乾燥塗膜３０〜４
０μになるように塗装した後、８０℃で２０分間乾燥を
行い、更に室温で５時間静置して塗装サンプルを得た。
この塗装サンプルの評価結果を表３に示す。

【００４５】実施例７〜１０、比較例４〜６ Ｐ−１の代わりにＰ−２〜８を用いて、表５に示す割合
で配合し、クリアー塗料を調製した。これらの塗料を実
施例６と同様の方法で塗装サンプルを得て、同様に評価
した。塗装サンプルの評価結果を表３に示す。

【００４６】塗膜評価項目：塗膜の密着性、柔軟性、耐
水性 （密着性）密着性は、ＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０）
の付着性における碁盤目テープ法に準じて測定した。 測定手順 ＡＢＳ板に塗装したサンプルで、塗膜にカッターガイド
を用いてカッターナイフで１ｍｍ四方の１００個のマス
目状に切れ込みを入れ、その上からセロハンテープで圧
着し、その後瞬間的にはがし、塗膜のはがれ状態を見
る。 評価 １０：塗膜のはがれが認められない。 ８：塗膜のはがれが０〜５％。 ６：塗膜のはがれが５〜１５％。 ４：塗膜のはがれが１５〜３５％。 ２：塗膜のはがれが３５〜６５％。 ０：塗膜のはがれが６５％以上。 （柔軟性）柔軟性は、ＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０）
の屈曲試験に準じて評価した。 測定手順 鋼板に塗装したサンプルを直径２ｍｍの心棒を取り付け
た屈曲試験器の本体を開いて平面状にし、心棒との間に
塗布面が心棒に対して外側になるようにサンプルを取り
付け、直ちに心棒の回りに約１秒かけて約１８０度折り
曲げる。その後、サンプルを取り出し、屈曲部の長辺か
らの両端約１０ｍｍずつを除いた残りの部分を目視によ
り観察する。 評価 ○：塗膜に割れ、ひび、はがれが認められない。 ×：塗膜に割れ、ひび、はがれが認められる。 （耐水性）耐水性は、ＪＩＳ Ｋ５４００（１９９０）
の耐水性試験に準じて測定した。 測定手順 ＡＢＳ板に塗装したサンプルを脱イオン水に２５℃で２
週間浸漬させ、その後、サンプルを取り出して水を切
り、目視にて表面状態を観察した。 評価 ○：塗膜に、割れ、ヒビ、白化等が認められない。 ×：塗膜に、割れ、ヒビ、白化等が認められる。

【００４７】

【表３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ポリエーテルポリオール、ポリカ
   ーボネートポリオールから選択されるポリオール、
   （Ｂ）鎖延長剤、（Ｃ）カルボキシル基及び活性水素基
   を含有する化合物、（Ｄ）有機ポリイソシアネート、
   （Ｅ）中和剤を反応させて得られるポリウレタン系ポリ
   マーの水系エマルジョンであって、該水系エマルジョン
   の最低成膜温度が３５℃未満であり、該ポリマーの測定
   温度２５℃における乾式フィルムの鉛筆引っかき値、引
   張試験における破断時の強度、伸びがそれぞれ、２Ｂ以
   下、１〜１２０ＭＰａ、１００〜１５００％であること
   を特徴とする水性塗料用ポリウレタン系エマルジョン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のポリウレタン系エマルジ
   ョンを用いた水性塗料。