JPWO2016163394A1 - Aqueous polyurethane resin dispersion, process for producing the same and use thereof - Google Patents

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Abstract

少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物、並びに(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、(C)有機溶剤が、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有するか、(c3)特定の構造を有する疎水性溶剤を含有する、水性ポリウレタン樹脂分散体、及び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、コーティング剤及びインク組成物、並びに、前記水性ポリウレタン樹脂分散体から得られるフィルムである。A state formed from (A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, and (c) an acidic group-containing polyol compound, and (B) a chain extender. Or (C) the organic solvent contains at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g, or (C) an organic solvent is dispersed in an aqueous medium containing the organic solvent. c3) An aqueous polyurethane resin dispersion containing a hydrophobic solvent having a specific structure, and a coating composition, a coating agent and an ink composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion, and the aqueous polyurethane resin dispersion It is a film obtained.

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コーティング用組成物、塗料用組成物、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。   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 containing the aqueous polyurethane resin dispersion, a coating composition, an ink composition, and a composition comprising the polyurethane resin dispersion. The present invention relates to a polyurethane resin film obtained by drying a product.

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 are excellent in adhesion to substrates, abrasion resistance, impact resistance, solvent resistance, etc., so that paper, plastics, films, paints, inks, adhesives, various coating agents, Widely used in metals, rubber, elastomers, textile products, etc.

中でも、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(特許文献1参照)。   Among them, a coating film obtained by applying an aqueous polyurethane resin dispersion using polycarbonate polyol as a raw material is known to have excellent light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, and oil resistance (Patent Documents). 1).

中でも、脂環族ポリカーボネートポリオールを用い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、耐摩耗性が優れる塗膜を与えることから、コーティング剤、塗料用組成物の原料として使用できることが知られている(特許文献2参照)。   Among them, a coating film obtained by applying an aqueous polyurethane resin dispersion using an alicyclic polycarbonate polyol gives a coating film having excellent wear resistance, and thus can be used as a raw material for a coating agent and a coating composition. It is known (see Patent Document 2).

また、水系媒体に分散させたときの粒子径が小さく、高い強度の塗膜を与える水性ポリウレタン樹脂分散体として、NMP(N−メチルピロリドン)とDMM(ジプロピレングリコールジメチルエーテル)とを含有する組成物が提案されている(特許文献3参照)。   Also, a composition containing NMP (N-methylpyrrolidone) and DMM (dipropylene glycol dimethyl ether) as an aqueous polyurethane resin dispersion having a small particle diameter when dispersed in an aqueous medium and giving a high strength coating film Has been proposed (see Patent Document 3).

特開平10−120757号公報JP-A-10-120757 特許第5531956号公報Japanese Patent No. 5531956 特開2010−254877号公報JP 2010-254877 A

しかしながら、水性ポリウレタン樹脂分散体は、一般にNMP等の高極性溶剤を含むため、塗膜作製のための時間が長くなるという課題があった。例えば自動車の内外装材、ゴム製品、エラストマー製品、携帯電話筐体、家電製品筐体、パーソナルコンピュータ筐体、加飾フィルム、光学フィルム、フローリング等の床材、インクジェット、グラビア、フレキソ等の印刷形式に対応したインク等の合成樹脂成形体の塗料分野やコーティング剤やインクの分野においては、高い増粘性、乾燥性を有することが求められ、これらの分野においては水性ポリウレタン樹脂分散体の増粘性、乾燥性が充分ではないという問題があった。   However, since the aqueous polyurethane resin dispersion generally contains a highly polar solvent such as NMP, there has been a problem that the time for preparing a coating film becomes long. For example, automotive interior / exterior materials, rubber products, elastomer products, mobile phone housings, home appliance housings, personal computer housings, decorative films, optical films, flooring materials such as flooring, inkjet, gravure, flexo and other printing formats In the field of paints for synthetic resin moldings such as inks and the field of coating agents and inks, it is required to have high thickening and drying properties. In these fields, thickening of aqueous polyurethane resin dispersions, There was a problem that the drying property was not sufficient.

また、特許文献3において開示されるような水系コーティング剤組成物を使用しても、塗膜作製時の乾燥性、造膜性が十分でなく、塗膜作製に時間を要するという課題があった。加えて、貯蔵安定性の面でも課題が残されていた。このような水性ポリウレタン樹脂分散体に求められる機能を保ちつつ、高い貯蔵安定性を有する水性ポリウレタン樹脂分散体は、これまで知られていなかった。   Further, even when an aqueous coating agent composition as disclosed in Patent Document 3 is used, there is a problem that drying and film-forming properties are not sufficient at the time of preparing a coating film, and it takes time to prepare the coating film. . In addition, there are still problems in terms of storage stability. An aqueous polyurethane resin dispersion having high storage stability while maintaining the functions required for such an aqueous polyurethane resin dispersion has not been known so far.

本発明は、高い増粘性を有し、短時間の乾燥で塗膜を得ることができる水性樹脂分散体を提供することを課題とする。また、別の一側面では、本発明は、増粘性及び乾燥性を保ちつつ、高い貯蔵安定性を有する水性ポリウレタン樹脂分散体を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an aqueous resin dispersion having high viscosity and capable of obtaining a coating film by drying in a short time. In another aspect, an object of the present invention is to provide an aqueous polyurethane resin dispersion having high storage stability while maintaining thickening and drying properties.

本発明者らは、前記の従来技術の問題点を克服すべく種々の検討を行った結果、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、(C)有機溶剤が、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有するか、(c3)特定の構造を有する疎水性溶剤を含有する、水性ポリウレタン樹脂分散体を使用することで問題点が解決できるとの知見を得て、本発明に至った。   As a result of various studies to overcome the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have formed at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, and (c) an acidic group-containing polyol compound. A polyurethane resin in a state formed from (A) a polyurethane prepolymer and (B) a chain extender in a dispersed state is dispersed in an aqueous medium containing (C) an organic solvent, and (C) organic There is a problem in using an aqueous polyurethane resin dispersion in which the solvent contains at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g or (c3) a hydrophobic solvent having a specific structure. As a result, the present invention has been obtained.

第一の本発明は、以下(1)〜(6)の態様に関する。
(1)は、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、
(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、
(C)有機溶剤が、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有する、水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(2)は、(C)有機溶剤が、更に(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤を含み、(A)と(B)の質量に対する、(C)の質量が、1質量%以上100質量%以下である、前記(1)の水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(3)は、(A)と(B)の質量に対する、(c1)の質量が、1質量%以上30質量%以下である、前記(1)又は(2)の水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(4)は、(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤が、ジアルキルグリコール又は脂肪族エステル化合物である、前記(1)〜(3)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(5)は、(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤が、ジアルキルグリコールである、前記(1)〜(4)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(6)は、(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤と(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤との質量比が、90/10〜10/90である、前記(2)〜(5)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体である。
The first aspect of the present invention relates to the following aspects (1) to (6).
(1) is a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound and (c) an acidic group-containing polyol compound, and (A) a polyurethane prepolymer;
(B) The polyurethane resin in a state formed from a chain extender is dispersed in an aqueous medium containing (C) an organic solvent,
(C) An aqueous polyurethane resin dispersion in which the organic solvent contains at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g.
In (2), (C) the organic solvent further includes (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more, and the mass of (C) relative to the mass of (A) and (B) is 1 mass. % Of the aqueous polyurethane resin dispersion of (1) above.
(3) is the aqueous polyurethane resin dispersion according to (1) or (2), wherein the mass of (c1) is from 1% by mass to 30% by mass with respect to the mass of (A) and (B). .
(4) is the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (1) to (3), wherein the hydrophobic solvent (c1) having a water solubility of less than 25 g / 100 g is a dialkyl glycol or an aliphatic ester compound. .
(5) is the aqueous polyurethane resin dispersion of any one of (1) to (4), wherein (c1) the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is a dialkyl glycol.
(6) is a mass ratio of (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more and (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g of 90/10 to 10/90. The aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (2) to (5).

第二の本発明は、以下(7)〜(9)の態様に関する。
(7)は、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、
(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、
(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、
(C)有機溶剤が、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含み、(c3)が、下記式(1):

(式中、R及びRはそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、X及びXは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数であり、nが2又は3である場合、−CHX−CHX−O−で表される単位は、それぞれ同じであっても異なってもよく、ただし、R及びRは、少なくともいずれか一方が、炭素数3〜8のアルキル基である)
で示される、水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(8)は、(A)と(B)の質量に対する、(c3)の質量が、1質量%以上30質量%以下である、前記(7)の水性ポリウレタン樹脂分散体である。
(9)は、(C)有機溶剤が、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤と(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤とを含有し、
(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤と(c3)水溶解度が25g/100gの未満の疎水性溶剤との質量比が、90/10〜10/90である、前記(7)又は(8)の水性ポリウレタン樹脂分散体である。
The second aspect of the present invention relates to the following aspects (7) to (9).
(7) is (A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound and (c) an acidic group-containing polyol compound;
(B) a polyurethane resin in a state formed from a chain extender,
(C) is dispersed in an aqueous medium containing an organic solvent,
(C) The organic solvent includes a hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g, and (c3) is represented by the following formula (1):

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. And n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or 3, the units represented by —CHX 1 —CHX 2 —O— may be the same or different from each other, provided that At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms)
It is a water-based polyurethane resin dispersion shown by these.
(8) is the aqueous polyurethane resin dispersion of (7), wherein the mass of (c3) is from 1% by mass to 30% by mass with respect to the mass of (A) and (B).
(9): (C) the organic solvent contains (c3) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g and (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more,
(C2) The mass ratio of the hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more and (c3) the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is 90/10 to 10/90, (7) Or it is the aqueous polyurethane resin dispersion of (8).

さらに、第一及び第二の本発明は、以下(10)〜(13)の態様にも関する。
(10)は、前記(1)〜(9)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、塗料組成物である。
(11)は、前記(1)〜(9)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、コーティング剤組成物である。
(12)は、前記(1)〜(9)のいずれかの水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、インク組成物である。
(13)は、前記(1)〜(9)のいずれかの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である。
Furthermore, the first and second aspects of the present invention also relate to the following aspects (10) to (13).
(10) is a coating composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (1) to (9).
(11) is a coating agent composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (1) to (9).
(12) is an ink composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (1) to (9).
(13) is a polyurethane resin film obtained from the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of (1) to (9).

第一の本発明によれば、高い増粘性を有し、短時間の乾燥で塗膜を得ることができる水性ポリウレタン樹脂分散体が提供される。第二の本発明によれば、増粘性及び乾燥性を保ちつつ、高い貯蔵安定性を有する水性ポリウレタン樹脂分散体が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an aqueous polyurethane resin dispersion having high viscosity and capable of obtaining a coating film by drying in a short time. According to the second aspect of the present invention, an aqueous polyurethane resin dispersion having high storage stability while maintaining thickening and drying properties is provided.

実施例1〜3、比較例1及び2における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例4〜6、比較例1及び2における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Examples 4-6 and comparative examples 1 and 2. 実施例7、10、11、比較例1及び2における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Examples 7, 10, and 11 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例7〜9及び12における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Examples 7-9 and 12. 実施例1〜3、比較例1及び2における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例4〜6、比較例1及び2における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Examples 4-6 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例7、10、11、比較例1及び2における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Examples 7, 10, and 11 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例7〜9及び12における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Examples 7-9 and 12. 実施例1〜3、比較例1及び2における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例4〜6、比較例1及び2における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Examples 4-6 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例7、10、11、比較例1及び2における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Examples 7, 10, and 11 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例7〜9及び12における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Examples 7-9 and 12. 実施例7、実施例11、実施例13及び実施例14における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Example 7, Example 11, Example 13, and Example 14. 実施例7、実施例15及び比較例2〜4における、時間と固形分濃度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and solid content concentration in Example 7, Example 15, and Comparative Examples 2-4. 実施例7、実施例11、実施例13及び実施例14における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Example 7, Example 11, Example 13, and Example 14. FIG. 実施例7、実施例15及び比較例2〜4における、固形分濃度と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between solid content concentration and a viscosity in Example 7, Example 15, and Comparative Examples 2-4. 実施例7、実施例11、実施例13及び実施例14における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Example 7, Example 11, Example 13, and Example 14. FIG. 実施例7、実施例15及び比較例2〜4における、時間と粘度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between time and a viscosity in Example 7, Example 15, and Comparative Examples 2-4.

[第一の本発明]
以下、まずは第一の本発明について説明する。第一の本発明は、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、(C)有機溶剤が、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有する、水性ポリウレタン樹脂分散体に関する。
ここで、「形成された状態にある」とは、各原料に由来する残基が、ウレタン結合を主たる結合基として、ポリウレタンを形成している状態を示す。なお、残基とは、結合基以外の原料に由来する基をいう。
[First invention]
Hereinafter, first, the first aspect of the present invention will be described. The first present invention comprises (A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, and (c) an acidic group-containing polyol compound, and (B) a chain extender. And (C) an organic solvent is at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g. The aqueous polyurethane resin dispersion containing this.
Here, “in a formed state” indicates a state in which a residue derived from each raw material forms a polyurethane with a urethane bond as a main bonding group. In addition, a residue means group derived from raw materials other than a bonding group.

<<(a)ポリオール化合物>>
(a)ポリオール化合物には、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。ポリオール化合物は、1分子中に2つ以上の水酸基を有していれば、その種類に特に制限はない。
<< (a) Polyol Compound >>
(A) A high molecular weight polyol or a low molecular weight polyol can be used for the polyol compound. The polyol compound 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)ポリオール化合物と(b)ポリイソシアネート化合物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。   The high molecular weight polyol is not particularly limited, but the number average molecular weight is preferably 400 to 8,000. When the number average molecular weight is within this range, an appropriate viscosity and good handleability can be obtained. Moreover, it is easy to ensure the performance as a soft segment, and when a coating film is formed using an aqueous resin dispersion containing the obtained polyurethane resin, it is easy to suppress the occurrence of cracks. Furthermore, the reactivity between (a) the polyol compound and (b) the polyisocyanate compound becomes sufficient, and (A) the polyurethane prepolymer can be produced efficiently. The high molecular weight polyol more preferably 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 the number average molecular weight calculated based on the hydroxyl value measured according to JIS K 1577. Specifically, the hydroxyl value is measured, and is 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.

また高分子量ポリオールには、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造の容易さから、高分子量ジオールを用いることが好ましい。高分子量ジオールとしては、例えば、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジ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、乾燥性の点から、ポリカーボネートジオールが好ましい。   As the high molecular weight polyol, it is preferable to use a high molecular weight diol from the viewpoint of easy production of the aqueous polyurethane resin dispersion. Examples of the high molecular weight diol include polycarbonate diol, polyester diol, and polyether diol. Polycarbonate diol is preferred from the viewpoint of light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, oil resistance, and drying properties of an aqueous resin dispersion containing a polyurethane resin and a coating film obtained from the aqueous resin dispersion.

ポリカーボネートジオールの中でも、ジオール成分が脂肪族ジオール及び/又は脂環族ジオールであることが好ましく、得られた(A)ポリウレタンプレポリマーの粘度が低く、取り扱いが容易な点、水系媒体への分散性が良好な点、塗膜作成時の乾燥性が高い点等から、ジオール成分が脂環構造を有さない脂肪族ジオールであることがより好ましい。   Among the polycarbonate diols, the diol component is preferably an aliphatic diol and / or an alicyclic diol, and the obtained (A) polyurethane prepolymer has a low viscosity and is easy to handle, dispersibility in an aqueous medium. The diol component is more preferably an aliphatic diol that does not have an alicyclic structure, for example, from the viewpoints of good qualities and high drying properties during film formation.

高分子量ポリオールとしては、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、乾燥性、貯蔵安定性の点から、ポリカーボネートポリオールが好ましい。増粘性の点からは、ポリエーテルポリオールが好ましい。   Examples of the high molecular weight polyol include polycarbonate polyol, polyester polyol, and polyether polyol. Polycarbonate polyol from the viewpoint of light resistance, weather resistance, heat resistance, hydrolysis resistance, oil resistance, drying resistance, and storage stability of an aqueous resin dispersion containing a polyurethane resin and a coating film obtained from the aqueous resin dispersion Is preferred. From the viewpoint of thickening, polyether polyol is preferable.

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。
The polycarbonate polyol is obtained by reacting one or more polyol monomers with a carbonate ester or phosgene. A polycarbonate polyol obtained by reacting one or more polyol monomers with a carbonate ester is preferred because it is easy to produce and has no by-product formation of terminal chlorinated products.
The polycarbonate polyol as referred to in the present invention may contain ether bonds or ester bonds in the molecule as many as or less 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。   The polyol monomer is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic polyol monomer, a polyol monomer having an alicyclic structure, an aromatic polyol monomer, a polyester polyol monomer, and a polyether polyol monomer.

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。   The aliphatic polyol monomer is not particularly limited, and examples thereof include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1 Linear aliphatic diols such as 1,8-octanediol and 1,9-nonanediol; 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5 -Branched aliphatic diols such as pentanediol and 2-methyl-1,9-nonanediol; polyfunctional alcohols having 3 or more functional groups 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, and examples thereof 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, and 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。   The aromatic polyol monomer is not particularly limited. For example, 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,2-benzenedimethanol, 4,4′-naphthalenediethanol, 3,4 '-Naphthalene diethanol 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。   Although it does not restrict | limit especially as a polyester polyol monomer, For example, dicarboxylic acid, such as polyester polyol of hydroxycarboxylic acid and diol, such as polyester polyol of 6-hydroxycaproic acid and hexanediol, polyester polyol of adipic acid and hexanediol And polyester polyol of diol.

ポリエー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、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコールが挙げられる。   The polyether polyol monomer is not particularly limited, and examples thereof include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol.

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。   The carbonate is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, aromatic carbonates such as diphenyl carbonate, and cyclic carbonates such as ethylene carbonate. In addition, phosgene or the like capable of producing a polycarbonate polyol can be used. Among these, aliphatic carbonates are preferable and dimethyl carbonate is particularly preferable because of easy manufacture 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 carbonate ester, for example, a carbonate ester and a polyol monomer having an excess number of moles relative to the number of moles of the carbonate ester are added to a reactor, and a temperature of 160 to 200 ° C. A method of reacting at a pressure of about 50 mmHg for 5 to 6 hours and further reacting 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 extracting by-produced alcohol out of the system. At that time, if the carbonate ester escapes from the system by azeotroping with the by-produced alcohol, an excessive amount of carbonate ester may be added. In the above reaction, a catalyst such as titanium tetrabutoxide may be used.

ポリカーボネートジオールとしては、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が挙げられる。   The polycarbonate diol is not particularly limited, but for example, a polycarbonate diol obtained by reacting 1,6-hexanediol with a carbonate ester, a mixture of 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol, and a carbonate ester. Polycarbonate diol, 1,4-cyclohexanedimethanol and carbonate obtained by reacting a mixture of polycarbonate diol, 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol with carbonate And polycarbonate diol obtained by reacting a mixture of polycarbonate diol, 1,6-hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol obtained by the reaction with carbonate.

ポリエステルジオールとしては、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。   Polyester diol is not particularly limited, but for example, polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyethylene butylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate adipate diol, polyethylene succinate diol, polybutylene succinate diol, 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, and the like.

ポリエーテルジオールとしては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、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る。更に、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルポリエステルポリオール等を用いてもよい。   The polyether diol is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol (PTMG), ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide and butylene oxide random copolymers, and block copolymers. Can be mentioned. Further, a polyether polyester polyol having an ether bond and an ester bond may be used.

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 producing an aqueous polyurethane resin dispersion. The low molecular weight diol is not particularly limited, and examples thereof include those having a number average molecular weight of 60 or more and less than 400. Examples of the low molecular weight diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and 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- C2-C9 aliphatic diol such as 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol; 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol 1,4-bis (hydroxyethyl) cyclohexane, 2,7-norbornane Lumpur, tetrahydrofuran dimethanol, 2,5-bis can be mentioned diols having a cyclic structure having 6 to 12 carbon atoms such as (hydroxymethyl) -1,4-dioxane. Moreover, low molecular weight polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol can also be used as the low molecular weight polyol.

(a)ポリオール化合物は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。   (A) A polyol compound may be used independently and may use multiple types together.

<<(b)ポリイソシアネート化合物>>
(b)ポリイソシアネート化合物としては、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 Compound >>
(B) Although it does not restrict | limit especially as a polyisocyanate compound, For example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, and alicyclic polyisocyanate are mentioned.

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。   Examples of the aromatic polyisocyanate 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.

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。   Examples of the aliphatic polyisocyanate 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 It is done.

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。   Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), and bis (2-isocyanato). Ethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5-norbornane diisocyanate, 2,6-norbornane diisocyanate.

ポリイソシアネート化合物としては、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化合物も使用することができる。   As the polyisocyanate compound, one having two isocyanato groups per molecule can be used, but (A) as long as the polyurethane prepolymer does not gel, per molecule such as triphenylmethane triisocyanate. Polyisocyanate compounds having 3 or more isocyanato groups can also be used.

ポリイソシアネート化合物の中でも、塗膜の耐久性が上がる点、塗膜作製の際に増粘性が高くなる傾向がある点から、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 the polyisocyanate compounds, the point that the durability of the coating film is increased, the point that the thickening tends to be high at the time of coating film production, alicyclic polyisocyanate is preferable, from the point that the reaction can be easily controlled, Isophorone diisocyanate (IPDI) and 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) are particularly preferred.

ポリイソシアネートは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。   Polyisocyanate may be used independently and may use multiple types together.

<<(c)酸性基含有ポリオール>>
(c)酸性基含有ポリオールは、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、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
<< (c) Acidic group-containing polyol >>
(C) The acidic group-containing polyol contains two or more hydroxyl groups (excluding phenolic hydroxyl groups) and one or more acidic groups in one molecule. Examples of the acidic group include a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phenolic hydroxyl group. (C) As an acidic group containing polyol, what contains the compound which has two hydroxyl groups and one carboxy group in 1 molecule is preferable. (C) The acidic group-containing polyol may be used alone or in combination of two or more.

(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) Although it does not restrict | limit especially as an acidic-group containing polyol, For example, dimethylol alkanoic acid, such as 2, 2- dimethylol propionic acid and 2, 2- dimethylol butanoic acid, N, N- bishydroxyethyl glycine, Examples thereof include N, N-bishydroxyethylalanine, 3,4-dihydroxybutanesulfonic acid, and 3,6-dihydroxy-2-toluenesulfonic acid. Among these, from the viewpoint of easy availability, a dimethylol alkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms containing two methylol groups is preferable. Among dimethylolalkanoic acids, 2,2-dimethylolpropionic acid is more preferable.

本発明において、(a)ポリオール化合物と、(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、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と塗布して得られる塗膜の硬度、乾燥性、増粘性の観点から、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 number of hydroxyl equivalents of (a) the polyol compound and (c) the acidic group-containing polyol is preferably 120 to 1,000. When the number of hydroxyl equivalents is within this range, the aqueous resin dispersion containing the obtained polyurethane resin can be easily produced, and a coating film excellent in hardness can be easily obtained. From the viewpoints of storage stability of the resulting aqueous polyurethane resin dispersion and the hardness, drying properties, and thickening of the coating film obtained by coating, the number of hydroxyl equivalents is preferably 150 to 800, more preferably 200 to 700, especially. Preferably it is 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)ポリオール化合物の水酸基当量数×(a)ポリオール化合物のモル数〕+〔(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 number of hydroxyl equivalents can be calculated by the following formulas (1) and (2).
Number of hydroxyl 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 equivalents of polyol = M / total number of moles of polyol (2)
In the case of the polyurethane resin (A), in the formula (2), M is [[(a) number of hydroxyl equivalents of polyol compound × (a) number of moles of polyol compound] + [(c) hydroxyl equivalent of the acidic group-containing polyol. Number × (c) Number of moles of acidic group-containing polyol]].

<<(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)ポリオール化合物と、前記(b)ポリイソシアネート化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物とを反応させて得られる。
より具体的には、ポリウレタンプレポリマーは、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーである。
なお、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。
<< (A) Polyurethane prepolymer >>
(A) The polyurethane prepolymer is obtained by reacting at least the (a) polyol compound, the (b) polyisocyanate compound, and the (c) acidic group-containing polyol compound.
More specifically, the polyurethane prepolymer is (A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, and (c) an acidic group-containing polyol compound.
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)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物、(c)酸性基含有ポリオール化合物、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)ポリオール化合物の割合は好ましくは30〜80質量部、より好ましくは40〜75質量部、特に好ましくは50〜70質量部である。前記(c)酸性基含有ポリオール化合物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)ポリオール化合物の割合を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の乾燥性をより高くすることができる傾向があり、80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貯蔵安定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化合物の割合を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より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、得られるフィルムの柔軟性も良好になる傾向がある。
In the case of obtaining the (A) polyurethane prepolymer, the total amount of (a) polyol compound, (b) polyisocyanate compound, (c) acidic group-containing polyol compound, (B) chain extender to be described later and optionally a terminal terminator. Is 100 parts by mass, the proportion of the polyol compound (a) is preferably 30 to 80 parts by mass, more preferably 40 to 75 parts by mass, and particularly preferably 50 to 70 parts by mass. The proportion of the (c) acidic group-containing polyol compound 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 molecular weight of the desired (A) polyurethane prepolymer.
There exists a tendency which can make the drying property of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained higher by making the ratio of the said (a) polyol compound 30 mass parts or more, and it is obtained by setting it as 80 mass parts or less. There is a tendency that the storage stability of the aqueous polyurethane resin dispersion is further improved.
When the ratio of the (c) acidic group-containing polyol compound is 0.5 parts by mass or more, dispersibility of the obtained aqueous polyurethane resin in an aqueous medium tends to be good, and the amount is 10 parts by mass or less. Thereby, there exists a tendency for the drying property of the aqueous polyurethane resin dispersion obtained to become higher. Moreover, the water resistance of the coating film obtained by applying the aqueous polyurethane resin dispersion can be increased, and the flexibility of the resulting film tends to be good.

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)ポリオール化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物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)ポリオール化合物及び前記(c)酸性基含有ポリオール化合物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化合物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)ポリオール化合物及び前記(c)酸性基含有ポリオール化合物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化合物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化合物の量が少なくなり、前記(b)ポリイソシアネート化合物と前記(B)鎖延長剤が効率的に反応し、水との反応による望まない分子伸長を起こしにくくなるため、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、貯蔵安定性も向上する。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)ポリオール化合物及び前記(c)酸性基含有ポリオール化合物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化合物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。   In the case of obtaining the polyurethane prepolymer (A), the ratio of the number of moles of isocyanato groups in the polyisocyanate compound to the number of moles of all hydroxyl groups in the polyol compound (a) and the acidic group-containing polyol compound (b) is: 1.05-2.5 is preferable. The ratio of the number of moles of isocyanate groups of the (b) polyisocyanate compound to the number of moles of all hydroxyl groups of the (a) polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound is set to 1.05 or more. Forming a film after drying the aqueous polyurethane resin dispersion of the present invention because the amount of the (A) polyurethane prepolymer having no isocyanate group at the terminal is reduced, and (B) the number of molecules that do not react with the chain extender is reduced. It becomes easy to do. In addition, the ratio of the number of moles of isocyanate groups of the (b) polyisocyanate compound to the number of moles of all hydroxyl groups of the (a) polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound is 2.5 or less. The amount of unreacted (b) polyisocyanate compound remaining in the reaction system is reduced, the (b) polyisocyanate compound and the (B) chain extender react efficiently, and the reaction with water is desired. Therefore, the aqueous polyurethane resin dispersion can be appropriately prepared and the storage stability is also improved. Moreover, the drying property of the obtained water-based polyurethane resin dispersion becomes high, and there exists a tendency for the elasticity modulus of a polyurethane film to become low. The ratio of the number of moles of isocyanate groups of the (b) polyisocyanate compound to the number of moles of all hydroxyl groups of the (a) polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound is preferably 1.1 to 2.0. Particularly preferred is 1.3 to 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)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物、(c)酸性基含有ポリオール化合物、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化合物の量は、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, (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, (c) an acidic group-containing polyol compound, (B) a chain extender described later, and optionally a terminal stopper When the total amount of is 100 parts by mass, the amount of the (b) polyisocyanate compound may be appropriately set according to the types or amounts of (a) and (c) within the range satisfying the above molar ratio condition. it can.

前記(a)ポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と、(b)ポリイソシアネート化合物とから、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)及び(c)を同時に(b)と反応させても良い。   When the (A) polyurethane prepolymer is obtained from the (a) polyol compound, the (c) acidic group-containing polyol compound, and the (b) polyisocyanate compound, (a) and (c) are in random order. Can be reacted with (b). (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。   In the reaction for obtaining the polyurethane prepolymer, a catalyst may be used. The catalyst is not particularly limited. For example, a salt of a metal and an organic or inorganic acid such as a tin (tin) catalyst (trimethyltin laurylate, dibutyltin dilaurate, etc.) or a lead catalyst (lead octylate, etc.), In addition, organic metal derivatives, amine catalysts (triethylamine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, etc.), diazabicycloundecene catalysts, and the like can be given. Among these, dibutyltin dilaurate is preferable from the viewpoint of reactivity.

前記(a)ポリオール化合物及び前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と前記(b)ポリイソシアネート化合物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 when the (a) polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound and the (b) polyisocyanate compound are reacted is not particularly limited, but is preferably 40 to 150 ° C. By setting the reaction temperature to 40 ° C. or higher, the raw material is sufficiently dissolved or the raw material has sufficient fluidity, and the viscosity of the obtained (A) polyurethane prepolymer is lowered to perform sufficient stirring. it can. By setting the reaction temperature to 150 ° C. or lower, the reaction can proceed without causing problems such as side reactions. The reaction temperature is more preferably 60 to 120 ° C.

前記(a)ポリカーボネートポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と、前記(b)ポリイソシアネート化合物との反応は、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(a)ポリカーボネートポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と、前記(b)ポリイソシアネート化合物の混合物が、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)、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)ポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と、前記(b)ポリイソシアネート化合物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 between the (a) polycarbonate polyol compound, the (c) acidic group-containing polyol compound, and the (b) polyisocyanate compound may be carried out without a solvent or by adding an organic solvent. When the reaction is carried out in the absence of a solvent, the mixture of (a) the polycarbonate polyol compound, (c) the acidic group-containing polyol compound, and (b) the polyisocyanate compound is preferably liquid. Examples of the organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, β-alkoxypropionamide (Examide (registered trademark) manufactured by Idemitsu Kosan); For example, Ecamide M-100, Ecamide B-100), and ethyl acetate are mentioned. Among these, acetone, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate are preferable because they can be removed by heating or reduced pressure after the polyurethane prepolymer is dispersed in water and subjected to a chain extension reaction. Further, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, and β-alkoxypropionamide are preferable because they function as a film-forming aid when a coating film is prepared from the obtained aqueous polyurethane resin dispersion. The addition amount of the organic solvent is preferably 0.1 to 2 on a mass basis with respect to the total amount of the (a) polyol compound, the (c) acidic group-containing polyol compound, and the (b) polyisocyanate compound. 0.0 times and more preferably 0.15 to 0.8 times.

前記(a)ポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物と、前記(b)ポリイソシアネート化合物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(C)有機溶剤を兼ねる事ができる。   The organic solvent used for the reaction of the (a) polyol compound, the (c) acidic group-containing polyol compound, and the (b) polyisocyanate compound is contained in an aqueous medium in which a polyurethane resin is dispersed, which will be described later. It can also serve as the (C) organic solvent contained.

本発明において、ポリウレタンプレポリマー(A)の酸価(AV)は、8〜30mgKOH/gが好ましく、より好ましくは、10〜22mgKOH/gであり、特に好ましくは14〜19mgKOH/gである。ポリウレタンプレポリマーの酸価を8mgKOH/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30mgKOH/g以下とすることで、乾燥性をより向上させることができたり、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。
なお、本発明において、「ポリウレタンプレポリマー(A)の酸価」とは、ポリウレタンプレポリマー(A)を製造するにあたって用いられる溶媒及び前記ポリウレタンプレポリマー(A)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、ポリウレタンプレポリマー(A)の酸価は、下記式(3)によって導き出すことができる。
〔ポリウレタンプレポリマー(A)の酸価〕=〔(酸性基含有ポリオール化合物(c)のミリモル数)×(酸性基含有ポリオール化合物(c)1分子中の酸性基の数)〕×56.11/〔ポリオール化合物(a)、酸性基含有ポリオール化合物(c)及びポリイソシアネート化合物(b)の合計の質量〕・・・(3)
In the present invention, the acid value (AV) of the polyurethane prepolymer (A) is preferably 8 to 30 mgKOH / g, more preferably 10 to 22 mgKOH / g, and particularly preferably 14 to 19 mgKOH / g. By setting the acid value of the polyurethane prepolymer to 8 mgKOH / g or more, there is a tendency that dispersibility in an aqueous medium and storage stability can be improved. Moreover, by making the acid value of the polyurethane prepolymer 30 mgKOH / g or less, it is possible to further improve the drying property, increase the water resistance of the obtained polyurethane resin coating film, and increase the flexibility of the resulting film. There is a tendency to be able to.
In the present invention, the “acid value of the polyurethane prepolymer (A)” means a solvent used for producing the polyurethane prepolymer (A) and the polyurethane prepolymer (A) for dispersing in the aqueous medium. It is the acid value in the so-called solid content excluding the neutralizing agent.
Specifically, the acid value of the polyurethane prepolymer (A) can be derived from the following formula (3).
[Acid Value of Polyurethane Prepolymer (A)] = [(mmol Number of Acid Group-Containing Polyol Compound (c)) × (Number of Acid Groups in One Molecule of Acid Group-Containing Polyol Compound (c))] × 56.11 / [Total mass of polyol compound (a), acidic group-containing polyol compound (c) and polyisocyanate compound (b)] (3)

<<鎖延長剤(B)>>
鎖延長剤(B)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化合物、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化合物、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、中でも貯蔵安定性の観点から、ジアミン化合物が好ましく、1級ジアミンがより好ましい。これらは単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
<< Chain extender (B) >>
Examples of the chain extender (B) include compounds having reactivity with isocyanato groups. 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, triethylenetetramine Compounds, diol compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, polyalkylene glycols typified by polyethylene glycol, and water. Among them, from the viewpoint of storage stability, Jami Compounds are preferred, primary diamines are more preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

鎖延長剤(B)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鎖延長剤(B)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。鎖延長剤(B)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) added is preferably equal to or less than the equivalent of the isocyanate group that becomes the chain extension origin in the obtained polyurethane prepolymer, and more preferably 0.7 to 0.99 equivalent of the isocyanate group. . By adding the chain extender (B) in an amount equal to or less than the equivalent of the isocyanato group, the molecular weight of the chain-extended urethane polymer is not lowered, and the coating film obtained by applying the obtained aqueous polyurethane resin dispersion There is a tendency that the strength can be increased. The chain extender (B) may be added after the dispersion of the polyurethane prepolymer in water, or may be added during the dispersion. Chain extension can also be carried out with water. In this case, water as a dispersion medium also serves as a chain extender.

(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(C)有機溶剤とが含まれる。
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。
(Aqueous medium)
In the aqueous polyurethane resin dispersion, the polyurethane resin is dispersed in an aqueous medium. The aqueous medium includes water and (C) an organic solvent.
Examples of the water include clean water, ion exchange water, distilled water, and ultrapure water. Among them, it is preferable to use ion-exchanged water in consideration of availability and the fact that the particles become unstable due to the influence of salt.

<<(C)有機溶剤>>
前記水系媒体は、(C)有機溶剤を含み、該(C)有機溶剤は、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有する。また、(C)有機溶剤は、(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤と(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤とを含むものであってもよい。分散安定性が上がる点から、(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤を含むことが好ましい。
なお、本明細書において有機溶剤についての「水溶解度」は、20℃での値であり、OECDテストガイドライン105に示される方法で測定することができる。
<< (C) Organic solvent >>
The aqueous medium contains (C) an organic solvent, and the (C) organic solvent contains at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g. Further, (C) the organic solvent may contain (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g and (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more. From the viewpoint of improving dispersion stability, (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more is preferably contained.
In this specification, “water solubility” for an organic solvent is a value at 20 ° C., and can be measured by the method shown in the OECD test guideline 105.

<<(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤>>
前記(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤としては、例えば、イソヘキサン、イソオクタン、イソノナン、2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサノールアセテート、酢酸イソアミル、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の脂肪族エステル類:ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、ジブチルジグリコール等の、分子中の炭素原子数と酸素原子数との比が、炭素原子数/酸素原子数=2.8以上であるジアルキルグリコール類;ノナノール、デカノール、2−エチルヘキサノール、ヘキシルジグリコール、2−エチルヘキシルグリコール、2−エチルヘキシルジグリコール等のアルコール類;エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート等のカーボネート類が挙げられる。
このような疎水性溶剤は、前記(a)ポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物とを反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る際の反応溶媒としても使用することができる。製造工程数を少なくすることができる点、及び(C)の量を制御しやすい点で、ジアルキルグリコール類、脂肪族炭化水素類又は脂肪族エステル類等の非プロトン性疎水性溶剤が好ましい。水性ポリウレタン樹脂分散体の貯蔵安定性の観点から、ジアルキルグリコール類、脂肪族エステル類がより好ましく、更に好ましくは、ジアルキルグリコール類である。
乾燥性と増粘性の観点から、ジアルキルグリコール類のなかでも、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、ジブチルジグリコールがより好ましく、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテルが特に好ましい。
<< (c1) Hydrophobic solvent with water solubility of less than 25 g / 100 g >>
Examples of the hydrophobic solvent (c1) having a water solubility of less than 25 g / 100 g include aliphatic hydrocarbons such as isohexane, isooctane, isononane, 2,2,4,6,6-pentamethylheptane; and cyclohexanol acetate. Aliphatic esters such as isoamyl acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate: dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, dibutyl diglycol, etc. Dialkyl glycols in which the ratio of the number of carbon atoms to the number of oxygen atoms in the molecule is carbon atom number / oxygen atom number = 2.8 or more; nonanol, decanol, 2-ethylhexanol, hexyl diglycol, 2- Ethylhexyl glyco Alcohols such as 2-ethylhexyl diglycol, ethylene carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, carbonates such as dimethyl carbonate.
Such a hydrophobic solvent can also be used as a reaction solvent when (A) a polyurethane prepolymer is obtained by reacting the (a) polyol compound with the (c) acidic group-containing polyol compound. Aprotic hydrophobic solvents such as dialkyl glycols, aliphatic hydrocarbons or aliphatic esters are preferred in that the number of production steps can be reduced and the amount of (C) can be easily controlled. From the viewpoint of storage stability of the aqueous polyurethane resin dispersion, dialkyl glycols and aliphatic esters are more preferable, and dialkyl glycols are more preferable.
From the viewpoints of drying properties and thickening, among dialkyl glycols, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether and dibutyl diglycol are more preferred, and dipropylene glycol methyl-n-propyl ether is particularly preferred.

また、(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤は、水性ポリウレタン樹脂分散体の増粘性又は乾燥性の観点から、疎水性溶剤の沸点により選択することもできる。沸点が220℃以下である疎水性溶剤を使用する場合には、乾燥性がより良好となり、沸点が220℃を超える疎水性溶剤を使用する場合には、増粘性がより良好となる傾向がある。用途に合わせて疎水性溶剤の種類を選択することで、水性ポリウレタン樹脂分散体に所望の特性を与えることができる。   Further, (c1) the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g can be selected depending on the boiling point of the hydrophobic solvent from the viewpoint of thickening or drying of the aqueous polyurethane resin dispersion. When a hydrophobic solvent having a boiling point of 220 ° C. or lower is used, the drying property becomes better, and when a hydrophobic solvent having a boiling point higher than 220 ° C. is used, the viscosity tends to be better. . By selecting the type of the hydrophobic solvent in accordance with the application, desired characteristics can be given to the aqueous polyurethane resin dispersion.

(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の水溶解度は、25g/100g未満0.01g/100g以上であることが好ましい。25g/100g未満とすることで、固形分濃度が低い状態での粘度を上げることができ、0.01g/100g以上とすることで、貯蔵安定性、分散安定性を確保しやすい傾向がある。(c1)としては、水溶解度が15g/100g未満0.03g/100g以上である疎水性溶剤を用いることがより好ましく、5g/100g未満0.05g/100g以上である疎水性溶剤を用いることが更に好ましく、3g/100g未満0.1g/100g以上である疎水性溶剤を用いることが特に好ましい。   (C1) The water solubility of the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is preferably less than 25 g / 100 g and 0.01 g / 100 g or more. By setting it to less than 25 g / 100 g, the viscosity in a state where the solid content concentration is low can be increased, and by setting it to 0.01 g / 100 g or more, it tends to ensure storage stability and dispersion stability. As (c1), it is more preferable to use a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 15 g / 100 g and 0.03 g / 100 g or more, and it is preferable to use a hydrophobic solvent having a solubility of less than 5 g / 100 g and 0.05 g / 100 g or more. More preferably, it is particularly preferable to use a hydrophobic solvent of less than 3 g / 100 g and 0.1 g / 100 g or more.

<<(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤>>
前記(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤としては、水溶解度が25g/100g以上となるものであれば特に限定されるものではなく、水性ポリウレタン樹脂分散体に通常用いられる親水性溶剤を使用することができる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、メチルジグリコール、メチルトリグリコール、イソプロピルグリコール、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、メチルプロピレントリグリコール、プロピルプロピレングリコール等の低級1価アルコール;及びエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール等のプロトン性親水性溶剤;並びに、ジメチルグリコール、ジメチルジグリコール、ジメチルトリグリコール、メチルエチルジグリコール、ジエチルジグリコール、DMM(ジプロピレングリコールジメチルエーテル)、DMTeG(テトラエチレングリコールジメチルエーテル)、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル等の、分子中の炭素原子数と酸素原子数との比が、炭素原子数/酸素原子数=2.8未満であるジアルキルグリコール類;及びN−メチルモルホリン、ジメチルスルホキサイド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン(NMP)、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)等の非プロトン性の親水性有機溶剤が挙げられる。
このような親水性溶剤は、前記(a)ポリオール化合物及び前記(c)酸性基含有ポリオール化合物を、前記(b)ポリイソシアネート化合物と反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る際の反応溶媒としても使用することができる。製造工程数を少なくすることができる点、及び(C)有機溶剤の量を制御しやすいという点で、ジアルキルグリコール類又は非プロトン性の親水性有機溶剤が好ましい。
乾燥性と増粘性の観点から、水溶解度が、25g/100g以上、100g/100g以下の非プロトン性の親水性有機溶剤が好ましく、ジアルキルポリグリコール類がより好ましく、ジアルキルジグリコール類がさらに好ましく、ジプロピレングリコールジメチルエーテルが特に好ましい。
<< (c2) hydrophilic solvent with water solubility of 25 g / 100 g or more >>
The hydrophilic solvent (c2) having a water solubility of 25 g / 100 g or more is not particularly limited as long as it has a water solubility of 25 g / 100 g or more. The hydrophilic solvent usually used for aqueous polyurethane resin dispersions. Solvents can be used. For example, lower monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propanol, methyl diglycol, methyl triglycol, isopropyl glycol, methylpropylene glycol, methylpropylene diglycol, methylpropylene triglycol, propylpropylene glycol; and ethylene glycol, glycerin, etc. Protic hydrophilic solvents such as polyhydric alcohols; and dimethyl glycol, dimethyl diglycol, dimethyl triglycol, methyl ethyl diglycol, diethyl diglycol, DMM (dipropylene glycol dimethyl ether), DMTeG (tetraethylene glycol dimethyl ether), diethylene glycol The ratio of the number of carbon atoms and the number of oxygen atoms in the molecule, such as isopropyl methyl ether, is the number of carbon atoms / acid. Dialkyl glycols having an atom number of less than 2.8; and N-methylmorpholine, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone (NMP), N-ethylpyrrolidone, β-alkoxypropionamide (Examide manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) (Registered trademark); for example, aprotic hydrophilic organic solvents such as Ecamide M-100 and Ecamide B-100).
Such a hydrophilic solvent is used as a reaction solvent when (a) a polyurethane prepolymer is obtained by reacting the (a) polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound with the (b) polyisocyanate compound. Can also be used. Dialkyl glycols or aprotic hydrophilic organic solvents are preferred in that the number of production steps can be reduced and (C) the amount of the organic solvent can be easily controlled.
From the viewpoints of drying properties and thickening, aprotic hydrophilic organic solvents having a water solubility of 25 g / 100 g or more and 100 g / 100 g or less are preferred, dialkyl polyglycols are more preferred, dialkyl diglycols are more preferred, Dipropylene glycol dimethyl ether is particularly preferred.

(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤の水溶解度には特に上限はなく、25g/100g以上の範囲で任意の水溶解度をとることができる。分散安定性及び貯蔵安定性が上がる点から、(c2)としては、水溶解度が50g/100g以上である親水性溶剤を用いることが好ましく、水溶解度が100g/100g以上である親水性溶剤を用いることがより好ましい。   (C2) There is no particular upper limit to the water solubility of the hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more, and an arbitrary water solubility can be taken in the range of 25 g / 100 g or more. From the viewpoint of improving dispersion stability and storage stability, as (c2), a hydrophilic solvent having a water solubility of 50 g / 100 g or more is preferably used, and a hydrophilic solvent having a water solubility of 100 g / 100 g or more is used. It is more preferable.

(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤と(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の質量比は、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造が容易である点、分散安定性が向上する点、増粘性と乾燥性が向上する点から、90/10〜10/90が好ましい。より好ましくは、70/30〜20/80であり、更に好ましくは、60/40〜30/70である。   The mass ratio of (c2) hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more and (c1) hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is easy to produce an aqueous polyurethane resin dispersion, dispersion stability 90/10 to 10/90 are preferable from the viewpoint of improving viscosity and improving viscosity and drying properties. More preferably, it is 70 / 30-20 / 80, More preferably, it is 60 / 40-30 / 70.

水性ポリウレタン樹脂分散体に含まれる水の質量に対する(C)有機溶剤の量としては、分散安定性、貯蔵安定性が上がる点、引火の危険性が下がる点、及び増粘性、乾燥性をよりよくする観点から、1質量%以上200質量%以下が好ましく、より好ましくは、5質量%以上150質量%以下である。更に好ましくは、10質量%以上100質量%以下である。   The amount of the organic solvent (C) with respect to the mass of water contained in the aqueous polyurethane resin dispersion is such that the dispersion stability and storage stability are increased, the risk of ignition is decreased, and the viscosity and drying properties are improved. From the viewpoint of doing, 1 mass% or more and 200 mass% or less are preferable, More preferably, they are 5 mass% or more and 150 mass% or less. More preferably, it is 10 mass% or more and 100 mass% or less.

前記(A)ポリウレタンプレポリマーと(B)鎖延長剤の総質量に対する(C)有機溶剤の量としては、分散安定性と製造の容易性、及び増粘性、乾燥性をよりよくする観点から、1質量%以上100質量%以下が好ましく、より好ましくは、5質量%以上50質量%以下である。更に好ましくは、10質量%以上35質量%以下である。
また、前記(A)ポリウレタンプレポリマーと(B)鎖延長剤の総質量に対する(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の量としては、分散安定性、貯蔵安定性と製造の容易性、及び増粘性、乾燥性をよりよくする観点から、1質量%以上60質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上45質量%以下、1質量%以上30質量%以下である。さらに好ましくは、3質量%以上30重量%以下、5質量%以上30質量%以下、10質量%以上30質量%以下である。特に好ましくは、10質量%以上20質量%以下である。
As the amount of the (C) organic solvent relative to the total mass of the (A) polyurethane prepolymer and (B) chain extender, from the viewpoint of improving dispersion stability and ease of production, and thickening and drying properties, 1 mass% or more and 100 mass% or less are preferable, More preferably, they are 5 mass% or more and 50 mass% or less. More preferably, it is 10 mass% or more and 35 mass% or less.
The amount of the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g based on the total mass of the (A) polyurethane prepolymer and the (B) chain extender is as follows: dispersion stability, storage stability and easy production. From the viewpoint of improving the property, viscosity increase, and drying property, the content is preferably 1% by mass or more and 60% by mass or less. More preferably, they are 1 mass% or more and 45 mass% or less, and 1 mass% or more and 30 mass% or less. More preferably, they are 3 to 30 weight%, 5 to 30 weight%, 10 to 30 weight%. Especially preferably, they are 10 mass% or more and 20 mass% or less.

水性ポリウレタン樹脂分散体中の(C)有機溶剤の量としては、1質量%以上40質量%以下が好ましく、より好ましくは、3質量%以上30質量%以下である。更に好ましくは、5質量%以上20質量%以下である。溶剤量がこの範囲であれば、貯蔵安定性、増粘性、乾燥性がより良好となりやすい。   The amount of the organic solvent (C) in the aqueous polyurethane resin dispersion is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less. More preferably, they are 5 mass% or more and 20 mass% or less. If the amount of the solvent is within this range, the storage stability, viscosity increase, and drying properties tend to be better.

特定の理論に束縛されるものではないが、(C)有機溶剤として(c1)疎水性溶剤を一定量用いることにより、水性ポリウレタン分散体中のポリウレタン粒子が疎水性溶剤を取り込み、ポリウレタン粒子が粒子の形状を保ちつつ見かけの粒子径が大きくなる、あるいは、同じ粒子径で単位体積あたりの粒子数が増大するものと考えられる。その結果、凝集性が向上し、増粘性、乾燥性が向上するものと考えられる。   Without being bound by any particular theory, (C) by using a certain amount of (c1) hydrophobic solvent as the organic solvent, the polyurethane particles in the aqueous polyurethane dispersion take up the hydrophobic solvent, and the polyurethane particles become particles. It is considered that the apparent particle diameter increases while maintaining the shape of the above, or the number of particles per unit volume increases with the same particle diameter. As a result, it is considered that the cohesiveness is improved and the thickening and drying properties are improved.

(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)ポリカーボネートポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物を、(b)ポリイソシアネート化合物と反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る工程(α)、
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(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)、
前記(C)有機溶剤を水系媒体中に分散させる工程(δ)、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(ε)を含む。
(Method for producing aqueous polyurethane resin dispersion)
Next, a method for producing an aqueous polyurethane resin dispersion will be described. The production method of the aqueous polyurethane resin dispersion is:
(A) a step (a) of obtaining a polyurethane prepolymer by reacting the (a) polycarbonate polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound with (b) a polyisocyanate compound;
(A) the step of neutralizing acidic groups of the polyurethane prepolymer (β),
(A) a step of dispersing the polyurethane prepolymer in an aqueous medium (γ),
(C) a step of dispersing the organic solvent in an aqueous medium (δ), (A) the polyurethane prepolymer, and (B) a chain extender having reactivity with the isocyanate group of the polyurethane prepolymer (A). Step (ε).

前記(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調製する方法は、先に記載したとおりである。   The step (α) of obtaining the polyurethane prepolymer (A) may be performed in an inert gas atmosphere or in an air atmosphere. (A) The method for preparing the polyurethane prepolymer is as described above.

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。   As the neutralizing agent that can be used in the step (β) of neutralizing the acidic group of the polyurethane prepolymer (A), a base known to those skilled in the art can be used without particular limitation. Examples of the neutralizing agent include trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, N-methylmorpholine. And organic amines such as pyridine; inorganic alkali salts such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; and ammonia. Among these, organic amines can be preferably used, and tertiary amines can be more preferably used. Triethylamine is more preferable in terms of improving dispersion stability. Here, the acidic group of (A) polyurethane prepolymer means a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group, and the like.

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(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。   In the step (γ) of dispersing the polyurethane prepolymer in the aqueous medium (A), the method of dispersing the polyurethane prepolymer in the aqueous medium is not particularly limited. For example, the polyurethane prepolymer is stirred by a homomixer or a homogenizer. There are (A) a method of adding a polyurethane prepolymer to a water-based medium, and (A) a method of adding an aqueous medium to a polyurethane prepolymer which is stirred by a homomixer or a homogenizer.

前記(C)有機溶剤を水系媒体中に分散させる工程(δ)において、水系媒体中に(C)有機溶剤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、(C)有機溶剤を添加する方法、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(C)有機溶剤に水系媒体を添加する方法等がある。   In the step (δ) of dispersing the (C) organic solvent in the aqueous medium, the method of dispersing the (C) organic solvent in the aqueous medium is not particularly limited, but for example, it is stirred by a homomixer or a homogenizer. There are (C) a method of adding an organic solvent to the aqueous medium, (C) a method of adding the aqueous medium to the organic solvent being stirred by a homomixer, a homogenizer, or the like.

前記工程(γ)と前記工程(δ)は、いずれを先に行ってもよい。すなわち、工程(β)で得られた(A)ポリウレタンプレポリマーを水系媒体に分散させた後に(C)有機溶剤を加えてもよく、前記(C)有機溶剤を水系媒体に分散させた分散媒を予め用意し、当該分散媒に工程(β)で得られた(A)ポリウレタンプレポリマーを分散させてもよい。また、前記工程(α)における溶剤として前記(C)有機溶剤を使用することで、工程(δ)と工程(γ)を同時に行うこともできる。製造工程数が削減され、製造が簡便になるという点で、前記工程(α)における溶剤として前記(C)有機溶剤を使用し、工程(δ)と工程(γ)を同時に行うことが好ましい。   Either the step (γ) or the step (δ) may be performed first. That is, the (C) organic solvent may be added after the (A) polyurethane prepolymer obtained in the step (β) is dispersed in the aqueous medium, and the (C) dispersion medium in which the organic solvent is dispersed in the aqueous medium. May be prepared in advance, and (A) the polyurethane prepolymer obtained in step (β) may be dispersed in the dispersion medium. Moreover, a process ((delta)) and a process ((gamma)) can also be performed simultaneously by using the said (C) organic solvent as a solvent in the said process ((alpha)). From the viewpoint of reducing the number of production steps and simplifying production, it is preferable to use the (C) organic solvent as the solvent in the step (α) and perform the step (δ) and the step (γ) simultaneously.

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(ε)において、前記工程(ε)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。   In the step (ε) of reacting the (A) polyurethane prepolymer with the (B) chain extender having reactivity with the isocyanate group of the (A) polyurethane prepolymer, the step (ε) is slowly performed under cooling. In some cases, the reaction may be promoted under heating conditions of 60 ° C. or lower. 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 less can be, for example, 0.1 to 6 hours.

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(β)と、前記工程(ε)は、同時に行ってもよい。また、前記工程(γ)と、前記工程(ε)は、同時に行ってもよい。更に、前記工程(δ)と、前記工程(ε)は、どちらを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。分散安定性が向上する点から、前記工程(δ)を行った後に、前記工程(ε)を行うことが好ましい。
更に、前記工程(β)と、前記工程(γ)と、前記工程(δ)と、前記工程(ε)は、同時に行ってもよい。
In the production of the aqueous polyurethane resin dispersion, either the step (β) or the step (γ) may be performed first or at the same time. The step (β) and the step (ε) may be performed simultaneously. Further, the step (γ) and the step (ε) may be performed simultaneously. Further, either the step (δ) or the step (ε) may be performed first or simultaneously. From the viewpoint of improving dispersion stability, the step (ε) is preferably performed after the step (δ).
Further, the step (β), the step (γ), the step (δ), and the step (ε) may be performed simultaneously.

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(C)有機溶剤中で、前記(a)ポリカーボネートポリオール化合物と、前記(c)酸性基含有ポリオール化合物を、(b)ポリイソシアネート化合物と反応させて(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)及び(δ))、
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(ε))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:
In the (C) organic solvent, the (a) polycarbonate polyol compound and the (c) acidic group-containing polyol compound are reacted with (b) a polyisocyanate compound to obtain (A) a polyurethane prepolymer (step ( α));
Next, the acidic group of the polyurethane prepolymer (A) is neutralized (step (β)),
Dispersing the solution obtained in the step (β) in an aqueous medium (steps (γ) and (δ));
By reacting the (A) polyurethane prepolymer dispersed in the dispersion medium with the (B) chain extender having reactivity with the isocyanate group of the (A) polyurethane prepolymer (step (ε)), an aqueous solution is obtained. 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 to 60% by mass, more preferably 15 to 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, it is 50,000-5,000,000, More preferably, it is 100,000-1,000,000. The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC), and a conversion value determined 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 increased.

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、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。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 includes a thickener, a photosensitizer, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface conditioner, a sedimentation as necessary. Additives such as inhibitors can also be added. The said additive may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Moreover, the kind of these additives is well-known to those skilled in the art, and can be used in the amount of 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。これらは単独で用いてもよいし、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。
<Coating composition, coating agent composition and ink composition>
The present invention also relates to a coating composition, a coating agent composition, and an ink composition containing the aqueous 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. Examples of other resins include polyester resins, acrylic resins, polyether resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, epoxy resins, alkyd resins, polyolefin resins, and vinyl chloride resins. These may be used alone or in combination of two or more. The other resin preferably has one or more hydrophilic groups. Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a carboxy group, a sulfonic acid group, and a polyethylene glycol group.

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 a polyester resin, an acrylic resin, and a polyolefin resin.

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。
The polyester resin can be usually produced by an esterification reaction or an ester exchange reaction between an acid component and an alcohol component. As an acid component, the compound normally used as an acid component at the time of manufacture of a polyester resin can be used. As an acid component, an aliphatic polybasic acid, an alicyclic polybasic acid, an aromatic polybasic acid, etc. can be used, for example.
The hydroxyl value of the polyester resin is preferably about 10 to 300 mgKOH / g, more preferably about 50 to 250 mgKOH / g, and still more preferably about 80 to 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, and still 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, and still 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. Hydroxyl group-containing acrylic resin is a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and other polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer, for example, in a solution polymerization method in an organic solvent, in water It can manufacture by making it copolymerize by known methods, such as an emulsion polymerization method.
The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is a compound having at least one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated bond 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 the like and 2 to 8 carbon atoms. Monoesterified products of dihydric alcohols with these compounds; ε-caprolactone modified products of these monoesterified products; N-hydroxymethyl (meth) acrylamide; allyl alcohol; (meth) acrylates having a polyoxyethylene chain whose molecular ends are hydroxyl groups Etc.

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 group-containing acrylic resin preferably has an anionic functional group. For 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 kind of the polymerizable unsaturated monomer. It can be manufactured by using.
The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably about 1 to 200 mgKOH / g, more preferably about 2 to 100 mgKOH / g, and more preferably 3 to 60 mgKOH from the viewpoints of storage stability of the composition and water resistance of the resulting coating film. / G is more preferable.
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 water resistance of the resulting coating film, About 150 mgKOH / g is more preferable, and about 5 to 100 mgKOH / g is still 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 in the range of 3,000 to 50,000. is there.

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 the polyether resin include polymers or copolymers having an ether bond, and examples include aromatics such as polyoxyethylene-based polyether, polyoxypropylene-based polyether, polyoxybutylene-based polyether, 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。   Examples of the polycarbonate resin include a polymer produced from a bisphenol compound, such as bisphenol A / 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。   Examples of the polyurethane resin include resins having a urethane bond obtained by reacting various polyol components such as acrylic, 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 the epoxy resin include a resin obtained by a reaction between a bisphenol compound and epichlorohydrin. Examples of bisphenol include 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 such as phthalic acid, terephthalic acid and succinic acid and polyhydric alcohols, as well as fats and oils and fatty acids (soybean oil, linseed oil, coconut oil, stearic acid, etc.) and natural resins (rosin, succinic acid). Alkyd resin obtained by reacting a modifier such as

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、単独であってもよいし、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、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
As the polyolefin resin, a polyolefin resin obtained by polymerizing or copolymerizing an olefin monomer with another monomer in accordance with a normal polymerization method is dispersed in water using an emulsifier, or the olefin monomer is appropriately replaced with another monomer. And a resin obtained by emulsion polymerization. In some cases, a so-called chlorinated polyolefin-modified resin in which the polyolefin resin is chlorinated may be used.
Examples of the olefin monomer include ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-hexene, 1-hexene, Α-olefins such as decene and 1-dodecene; conjugated dienes and nonconjugated dienes such as butadiene, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,5-hexadiene, styrenes and the like, and these monomers may be used alone It is also possible to use a plurality of types together.
Examples of other monomers copolymerizable with the olefinic monomer include vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, and itaconic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

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 may contain a curing agent, whereby a coating film or multilayer coating film, coating obtained using the coating composition or coating agent composition It is possible to improve the water resistance of the film or 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、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。   As the curing agent, for example, amino resin, polyisocyanate, blocked polyisocyanate, melamine resin, carbodiimide and the like can be used. A hardening | curing agent may be individual and may use multiple types together.

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。   Examples of the amino resin include a partial or completely methylolated amino resin obtained by a reaction between an amino component and an aldehyde component. Examples of the amino component include melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, steroguanamine, spiroguanamine, dicyandiamide and the like. Examples of the aldehyde component include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, and the like.

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 the polyisocyanate 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 aforementioned polyisocyanate. Examples of the blocking agent include phenols such as phenol and cresol, aliphatics 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 acetate amide, lactams such as ε-caprolactam and δ-valerolactam, succinimide And blocking agents such as acid imides such as maleic imide, oximes such as acetoald oxime, acetone oxime and methyl ethyl ketoxime, and amines 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。   Examples of the melamine resin include methylol melamines such as dimethylol melamine and trimethylol melamine; alkyl etherified products or condensates of these methylol melamines; and condensates of alkyl etherified products of methylol melamine.

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、単独であってもよいし、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。
Coloring pigments, extender pigments, and glitter pigments can be added to the coating composition, coating agent composition, and ink composition of the present invention.
Examples of the color pigment include titanium oxide, zinc white, carbon black, molybdenum red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, and perylene pigment. These may be single and may use multiple types together. In particular, it is preferable to use titanium oxide and / or carbon black as the color pigment.
Examples of extender pigments include clay, kaolin, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, talc, silica, and alumina white. These may be single and may use multiple types together. In particular, barium sulfate and / or talc are preferably used as extender pigments, and barium sulfate is more preferably used.
As the bright pigment, for example, aluminum, copper, zinc, brass, nickel, aluminum oxide, mica, aluminum oxide coated with titanium oxide or iron oxide, mica coated with titanium oxide or iron oxide can be used. .

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、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。   In the coating composition, coating agent composition and ink composition of the present invention, a thickener, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, a surface conditioner, and a precipitation are added as necessary. Conventional additives such as an inhibitor can be contained. These may be used alone or in combination of two or more.

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。   Although the manufacturing method of the coating composition of this invention, a coating agent composition, and an ink composition is not specifically limited, A well-known manufacturing method can be used. In general, the coating composition and the coating composition are prepared by mixing the aqueous polyurethane resin dispersion and the various additives described above, adding an aqueous medium, and adjusting the viscosity according to the application method. Is 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 of the coating composition, the material to be coated of the coating composition, or the material to be applied of the ink composition include metals, plastics, inorganic materials, and wood.

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 the application method of the ink composition include an inkjet printing method, a flexographic printing method, a gravure printing method, a reverse offset printing method, a sheet-fed screen printing method, and a rotary screen printing method.

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。   Although the thickness of the coating film after hardening is not restrict | limited, The thickness of 1-100 micrometers is preferable. More preferably, it is preferable to form a coating film having a thickness of 3 to 50 μm.

<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 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 is obtained by applying the aqueous polyurethane resin dispersion to a releasable substrate, drying and curing by means of heating or the like, and subsequently peeling the cured polyurethane resin from the releasable 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 its own reaction heat, a heating method using both the reaction heat and positive heating of the mold. Examples of the positive heating of the mold include a method of heating the mold 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好ましい乾燥条件は、例えば、120℃で3〜10秒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. Preferable drying conditions for obtaining a polyurethane resin film include, for example, heating at 120 ° C. for 3 to 10 seconds.

[第二の本発明]
次に、第二の本発明について説明する。
第二の本発明は、少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、
(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、
(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、
(C)有機溶剤が、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含み、(c3)が、下記式(1):

(式中、R及びRはそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、X及びXは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数であり、nが2又は3である場合、−CHX−CHX−O−で表される単位は、それぞれ同じであっても異なってもよく、ただし、R及びRは、少なくともいずれか一方が、炭素数3〜8のアルキル基である)
で示される、水性ポリウレタン樹脂分散体に関する。
[Second Invention]
Next, the second invention will be described.
The second aspect of the present invention comprises (A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound, and (c) an acidic group-containing polyol compound,
(B) a polyurethane resin in a state formed from a chain extender,
(C) is dispersed in an aqueous medium containing an organic solvent,
(C) The organic solvent includes a hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g, and (c3) is represented by the following formula (1):

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. And n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or 3, the units represented by —CHX 1 —CHX 2 —O— may be the same or different from each other, provided that At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms)
It is related with the water-based polyurethane resin dispersion shown by these.

第二の本発明における(A)ポリウレタンプレポリマー及びこれを構成する各成分並びに(B)鎖延長剤の例は、第一の本発明において記載したとおりである。   Examples of the (A) polyurethane prepolymer and the components constituting the same and the (B) chain extender in the second invention are as described in the first invention.

(水系媒体)
第二の本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体においても、ポリウレタン樹脂は水と(C)有機溶剤とが含まれる水系媒体中に分散されている。水の種類としては、第一の本発明と同様に、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられ、イオン交換水を用いることが好ましい。
(Aqueous medium)
Also in the aqueous polyurethane resin dispersion of the second present invention, the polyurethane resin is dispersed in an aqueous medium containing water and (C) an organic solvent. Examples of water include water, ion exchange water, distilled water, ultrapure water, and the like, as in the first aspect of the present invention, and ion exchange water is preferably used.

<<(C)有機溶剤>>
第二の本発明において前記水系媒体は、(C)有機溶剤として、少なくとも(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含む。ここで、(c3)は、下記式(1):

(式中、R及びRはそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、X及びXは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数であり、nが2又は3である場合、−CHX−CHX−O−で表される単位は、それぞれ同じであっても異なってもよく、ただし、R及びRは、少なくともいずれか一方が、炭素数3〜8のアルキル基である)
で示される溶剤である。また、(C)有機溶剤は、前記式(1)で示される(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤と、(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤とを含むものであってもよい。分散安定性がより上がる点から、(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤を含むことが好ましい。ここで、(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤の好ましい態様及び具体例、(c2)と(c3)の質量比については、先に第一の本発明について説明したものを同様に適用することができる。したがって、例えば、(c2)と(c3)の質量比は、水性ポリウレタン樹脂分散体の製造が容易である点、分散安定性が向上する点、増粘性と乾燥性が向上する点から、90/10〜10/90が好ましい。より好ましくは、70/30〜20/80であり、更に好ましくは、60/40〜30/70である。
<< (C) Organic solvent >>
In the second aspect of the present invention, the aqueous medium contains at least (c3) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g as (C) the organic solvent. Here, (c3) is the following formula (1):

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. And n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or 3, the units represented by —CHX 1 —CHX 2 —O— may be the same or different from each other, provided that At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms)
It is a solvent shown by. The organic solvent (C) includes (c3) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g represented by the formula (1), and (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more. It may be a thing. From the viewpoint of further improving the dispersion stability, (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more is preferably contained. Here, (c2) A preferable aspect and specific example of the hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more, and the mass ratio of (c2) and (c3) are the same as those described above for the first invention. Can be applied to. Therefore, for example, the mass ratio of (c2) to (c3) is 90/90 from the viewpoint of easy production of an aqueous polyurethane resin dispersion, improved dispersion stability, and improved viscosity and drying properties. 10-10 / 90 is preferable. More preferably, it is 70 / 30-20 / 80, More preferably, it is 60 / 40-30 / 70.

<<(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤>>
前記(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤は、前記式(1)で示される溶剤である。
<< (c3) Hydrophobic solvent having water solubility of less than 25 g / 100 g >>
The hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g is a solvent represented by the formula (1).

式(1)において、R及びRはそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル又はその異性体、ヘキシル又はその異性体、ヘプチル又はその異性体、オクチル又はその異性体)、フェニル基又はベンジル基である。ただし、R及びRは、少なくともいずれか一方が、炭素数3〜8のアルキル基である。入手の容易性、溶剤に十分な疎水性を与える点、(A)ポリウレタンプレポリマーの合成の容易性を確保する観点から、R及びRの少なくともいずれか一方が、プロピル基、ブチル基又は2−エチルヘキシル基であることが好ましい。好ましいR及びRの組み合わせとしては、例えば、メチル基とプロピル基の組み合わせ、メチル基とn−ブチル基の組み合わせ、メチル基と2−エチルヘキシル基の組み合わせ、n−ブチル基とn−ブチル基の組み合わせが挙げられる。In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, Pentyl or its isomer, hexyl or its isomer, heptyl or its isomer, octyl or its isomer), phenyl group or benzyl group. However, at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms. From the viewpoint of easy availability, sufficient hydrophobicity for the solvent, and (A) ensuring the ease of synthesis of the polyurethane prepolymer, at least one of R 1 and R 2 is a propyl group, a butyl group or A 2-ethylhexyl group is preferred. Preferable combinations of R 1 and R 2 include, for example, a combination of methyl group and propyl group, a combination of methyl group and n-butyl group, a combination of methyl group and 2-ethylhexyl group, an n-butyl group and an n-butyl group. The combination of is mentioned.

式(1)において、nは1〜3の整数である。すなわち、式(1)で示される溶剤は、その分子中に式−CHX−CHX−O−で表される単位を1つ、2つ又は3つ有する。溶剤に十分な疎水性を確保する点、得られる水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥性が向上する観点から、nは、2又は3であることが好ましく、2であることがより好ましい。In Formula (1), n is an integer of 1-3. That is, the solvent represented by the formula (1) has one, two, or three units represented by the formula —CHX 1 —CHX 2 —O— in the molecule. From the viewpoint of ensuring sufficient hydrophobicity in the solvent and improving the drying property of the resulting aqueous polyurethane resin dispersion, n is preferably 2 or 3, and more preferably 2.

式(1)において、X及びXは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。入手の容易さ、溶剤に十分な疎水性を確保する観点から、X及びXは、共に水素原子であるか、いずれか一方がメチル基であることが好ましい。また、nが2又は3である場合、−CHX−CHX−O−で表される単位は、それぞれ同じであっても異なってもよい。In Formula (1), X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. From the viewpoint of easy availability and sufficient hydrophobicity for the solvent, it is preferable that both X 1 and X 2 are hydrogen atoms, or one of them is a methyl group. When n is 2 or 3, the units represented by —CHX 1 —CHX 2 —O— may be the same or different.

式(1)で示される疎水性溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジブチルジグリコール、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテルが挙げられる。入手容易性、溶剤の粘度の観点から、ジブチルジグリコール、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテルがより好ましい。   Examples of the hydrophobic solvent represented by the formula (1) include diethylene glycol butyl methyl ether, dibutyl diglycol, and dipropylene glycol methyl-n-propyl ether. From the viewpoint of availability and viscosity of the solvent, dibutyl diglycol and dipropylene glycol methyl-n-propyl ether are more preferable.

また、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤は、水性ポリウレタン樹脂分散体の増粘性又は乾燥性の観点から、疎水性溶剤の沸点により選択することもできる。沸点が220℃以下である疎水性溶剤を使用する場合には、乾燥性がより良好となり、沸点が220℃を超える疎水性溶剤を使用する場合には、増粘性がより良好となる傾向がある。用途に合わせて疎水性溶剤の種類を選択することで、水性ポリウレタン樹脂分散体に所望の特性を与えることができる。   Further, the hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g can be selected depending on the boiling point of the hydrophobic solvent from the viewpoint of thickening or drying of the aqueous polyurethane resin dispersion. When a hydrophobic solvent having a boiling point of 220 ° C. or lower is used, the drying property becomes better, and when a hydrophobic solvent having a boiling point higher than 220 ° C. is used, the viscosity tends to be better. . By selecting the type of the hydrophobic solvent in accordance with the application, desired characteristics can be given to the aqueous polyurethane resin dispersion.

(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の水溶解度には特に下限はなく、前記式(1)で示される化合物である限り、25g/100g未満の範囲で任意の水溶解度をとることができる。(c3)の水溶解度は、25g/100g未満0.01g/100g以上であることが好ましい。25g/100g未満とすることで、固形分濃度が低い状態での粘度を上げることができ、0.01g/100g以上とすることで、貯蔵安定性、分散安定性をより確保しやすい傾向がある。(c3)としては、水溶解度が15g/100g未満0.03g/100g以上である疎水性溶剤を用いることがより好ましく、5g/100g未満0.05g/100g以上である疎水性溶剤を用いることが更に好ましく、3g/100g未満0.1g/100g以上である疎水性溶剤を用いることが特に好ましい。   (C3) There is no particular lower limit to the water solubility of the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g. As long as the compound is represented by the above formula (1), any water solubility is obtained in the range of less than 25 g / 100 g. be able to. The water solubility of (c3) is preferably less than 25 g / 100 g and 0.01 g / 100 g or more. By setting it to less than 25 g / 100 g, it is possible to increase the viscosity in a state where the solid content concentration is low, and by setting it to 0.01 g / 100 g or more, it tends to ensure storage stability and dispersion stability more easily. . As (c3), a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 15 g / 100 g and 0.03 g / 100 g or more is more preferable, and a hydrophobic solvent having a solubility of less than 5 g / 100 g and 0.05 g / 100 g or more is used. More preferably, it is particularly preferable to use a hydrophobic solvent of less than 3 g / 100 g and 0.1 g / 100 g or more.

(A)ポリウレタンプレポリマーと(B)鎖延長剤の総質量に対する(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の量としては、分散安定性、貯蔵安定性と製造の容易性、及び増粘性、乾燥性をよりよくする観点から、1質量%以上60質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上45質量%以下、1質量%以上30質量%以下である。さらに好ましくは、3質量%以上30重量%以下、5質量%以上30質量%以下、10質量%以上30質量%以下である。特に好ましくは、10質量%以上20質量%以下である。   The amount of the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g based on the total mass of (A) polyurethane prepolymer and (B) chain extender includes dispersion stability, storage stability and ease of production, and From the viewpoint of improving thickening and drying properties, the content is preferably 1% by mass or more and 60% by mass or less. More preferably, they are 1 mass% or more and 45 mass% or less, and 1 mass% or more and 30 mass% or less. More preferably, they are 3 to 30 weight%, 5 to 30 weight%, 10 to 30 weight%. Especially preferably, they are 10 mass% or more and 20 mass% or less.

(C)有機溶剤の量については、(A)ポリウレタンプレポリマーと(B)鎖延長剤の総質量に対する(C)有機溶剤の量、水性ポリウレタン樹脂分散体に含まれる水の質量に対する(C)有機溶剤の量、水性ポリウレタン樹脂分散体中の(C)有機溶剤の量のいずれについても、第一の本発明で説明した態様を好ましく適用することができる。   Regarding the amount of (C) organic solvent, (C) the amount of (C) organic solvent relative to the total mass of (A) polyurethane prepolymer and (B) chain extender, and (C) relative to the mass of water contained in the aqueous polyurethane resin dispersion. The embodiment described in the first aspect of the present invention can be preferably applied to both the amount of the organic solvent and the amount of the (C) organic solvent in the aqueous polyurethane resin dispersion.

第二の本発明における水性ポリウレタン樹脂分散体の製造方法は、第一の本発明で説明した製造方法、添加剤の選択等を適用することができる。また、第一の本発明と同様に、第二の本発明における水性ポリウレタン樹脂分散体は、これを含有する塗料組成物、コーティング剤組成物又はインク組成物とすることができ、水性ポリウレタン樹脂分散体からポリウレタン樹脂フィルムを得ることができる。   The production method described in the first invention, selection of additives, and the like can be applied to the production method of the aqueous polyurethane resin dispersion in the second invention. Similarly to the first invention, the aqueous polyurethane resin dispersion in the second invention can be a coating composition, a coating composition or an ink composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion. A polyurethane resin film can be obtained from the body.

次に、実施例及び比較例、また必要に応じて参考例を挙げて、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。まず、以下の合成例1〜19に示す方法に従って、各々の水性ポリウレタン樹脂分散体を調製した。   Next, although an Example and a comparative example and a reference example are given as needed and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these. First, each aqueous polyurethane resin dispersion was prepared according to the method shown in the following synthesis examples 1-19.

[合成例1]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.3mgKOH/g;ポリオール成分が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、221g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.1g)と、水素添加MDI(H12MDI、105g)とを、CHXA(ダイセル製、シクロヘキサノールアセテート、55.0g)とエクアミドM−100(出光興産製、55.6g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.68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(12.4g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、404gを抜き出し、強攪拌しながら水(591g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(37.3g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 1]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.3 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (221 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.1 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 105 g) were mixed with CHXA (Daicel, cyclohexanol acetate, 55). 0.0 g) and Examide M-100 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 55.6 g) were heated at 80 to 90 ° C. for 7 hours in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in a nitrogen atmosphere. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.68% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (12.4 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 404 g was extracted and placed in water (591 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (37.3 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例2]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、227g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.0g)と、水素添加MDI(H12MDI、105g)とを、酢酸イソアミル(KHネオケム製、57.1g)とエクアミドM−100(出光興産製、58.1g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.81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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、421gを抜き出し、強攪拌しながら水(619g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(43.3g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 2]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. The polycarbonate diol obtained by the reaction, 227 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.0 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 105 g) were mixed with isoamyl acetate (manufactured by KH Neochem, 57.1 g). ) And Ecamide M-100 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., 58.1 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) and heated at 80 to 90 ° C. for 7 hours in a nitrogen atmosphere. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.81% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 421 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (619 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (43.3 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例3]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、225g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.9g)と、水素添加MDI(H12MDI、104g)とを、PMA(KHネオケム製、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、57.7g)とエクアミドM−100(出光興産製、58.3g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.70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(12.0g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、426gを抜き出し、強攪拌しながら水(616g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(42.0g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 3]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (225 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.9 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 104 g) were mixed with PMA (manufactured by KH Neochem, propylene glycol monomethyl ether). Acetate, 57.7 g) and Ecamide M-100 (Idemitsu Kosan, 58.3 g) were heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.70% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (12.0 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 426 g was extracted and placed in water (616 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (42.0 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例4]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、227g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.0g)と、水素添加MDI(H12MDI、105g)とを、ソルフィット−AC(クラレ製、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、57.0g)とエクアミドM−100(出光興産製、58.8g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.66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、430gを抜き出し、強攪拌しながら水(624g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.9g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 4]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol obtained by mixing 227 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.0 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 105 g), Solfit-AC (manufactured by Kuraray, 3- 80-90 in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in methoxy-3-methyl-1-butylacetate (57.0 g) and ecamide M-100 (Idemitsu Kosan, 58.8 g) in the presence of nitrogen. Heated at 0 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.66% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.9 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 430 g was extracted and placed in water (624 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.9 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例5]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、222g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.7g)と、水素添加MDI(H12MDI、102g)とを、PE−AC(クラレ製、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、55.8g)とエクアミドM−100(出光興産製、56.3g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.72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、410gを抜き出し、強攪拌しながら水(597g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.5g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 5]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol obtained by mixing, 222 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.7 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 102 g), PE-AC (manufactured by Kuraray, propylene glycol mono Ethyl ether acetate, 55.8 g) and Ecamide M-100 (Idemitsu Kosan, 56.3 g) were heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.72% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.9 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 410 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (597 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.5 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例6]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、222g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.7g)と、水素添加MDI(H12MDI、102g)とを、DBDG(日本乳化剤製、ジブチルジグリコール、56.0g)とエクアミドM−100(出光興産製、57.1g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.69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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、411gを抜き出し、強攪拌しながら水(597g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(40.5g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 6]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol, 222 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.7 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 102 g), DBDG (manufactured by Nippon Emulsifier, dibutyl diglycol, 56.0 g) and Ecamide M-100 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., 57.1 g) were heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.69% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 411 g was extracted and placed in water (597 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (40.5 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例7]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、225g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.8g)と、水素添加MDI(H12MDI、103g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、58.2g)とエクアミドM−100(出光興産製、58.7g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.69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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、424gを抜き出し、強攪拌しながら水(606g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.7g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 7]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (225 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.8 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 103 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 58.2 g) and Examide M-100 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 58.7 g), heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. . The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.69% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 424 g was extracted and placed in water (606 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.7 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例8]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、229g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.2g)と、水素添加MDI(H12MDI、105g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル‐n‐プロピルエーテル、87.7g)とエクアミドM−100(出光興産製、29.7g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.75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(12.1g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、429gを抜き出し、強攪拌しながら水(625g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(43.3g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 8]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (229 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.2 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 105 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 87.7 g) and Examide M-100 (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 29.7 g), heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. . The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.75% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (12.1 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 429 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (625 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (43.3 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例9]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、224g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.8g)と、水素添加MDI(H12MDI、103g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル‐n‐プロピルエーテル、28.0g)とエクアミドM−100(出光興産製、85.7g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.70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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、422gを抜き出し、強攪拌しながら水(616g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.7g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 9]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (224 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.8 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 103 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 28.0 g) and Examide M-100 (Idemitsu Kosan, 85.7 g), heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. . The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.70% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 422 g was extracted and placed in water (616 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.7 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例10]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、227g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.2g)と、水素添加MDI(H12MDI、105g)とを、マルカゾールR(丸善石油製、2,2,4,6,6‐ペンタメチルヘプタン、56.6g)とエクアミドM−100(出光興産製、57.6g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.82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(12.3g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、419gを抜き出し、強攪拌しながら水(612g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(43.2g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 10]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (227 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.2 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 105 g), Marcazole R (manufactured by Maruzen Petroleum, 2, 2 , 4,6,6-pentamethylheptane, 56.6 g) and Ecamide M-100 (produced by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 57.6 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in a nitrogen atmosphere, 80-90 Heated at 0 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.82% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (12.3 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 419 g was extracted and placed in water (612 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (43.2 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例11]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、224g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.7g)と、水素添加MDI(H12MDI、102g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル‐n‐プロピルエーテル、56.8g)とDMM(ダイセル製、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、57.2g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.64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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、419gを抜き出し、強攪拌しながら水(615g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.7g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 11]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (224 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.7 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 102 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 56.8 g) and DMM (manufactured by Daicel, dipropylene glycol dimethyl ether, 57.2 g), heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. did. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.64% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 419 g was extracted and placed in water (615 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.7 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例12]
合成例7で製造した水性ポリウレタン樹脂分散体(200g)に、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル‐n‐プロピルエーテル)とエクアミドM−100(出光興産製)の1:1混合溶媒(29.1g)を攪拌しながら加え、合成例7で製造した水性ポリウレタン樹脂分散体とは配合比の異なる水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 12]
A 1: 1 mixed solvent of DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether) and Ecamide M-100 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) was added to the aqueous polyurethane resin dispersion (200 g) produced in Synthesis Example 7. 1 g) was added with stirring to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion having a blending ratio different from that of the aqueous polyurethane resin dispersion produced in Synthesis Example 7.

[合成例13]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2011;水酸基価55.8mgKOH/g;ポリオール成分が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、225g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.0g)と、水素添加MDI(H12MDI、103g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、58.0g)とDMTG(日本乳化剤製、トリエチレングリコールジメチルエーテル、57.6g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.62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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、430gを抜き出し、強攪拌しながら水(624g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(41.4g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 13]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2011; hydroxyl value 55.8 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (225 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.0 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 103 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 58.0 g) and DMTG (manufactured by Nippon Emulsifier, triethylene glycol dimethyl ether, 57.6 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in a nitrogen atmosphere at 80 to 90 ° C. for 7 hours. Heated. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.62% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 430 g was extracted and placed in water (624 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (41.4 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例14]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2025;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、225g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.0g)と、水素添加MDI(H12MDI、103g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、56.6g)とDMTeG(日本乳化剤製、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、57.0g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.57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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、431gを抜き出し、強攪拌しながら水(628g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(40.3g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 14]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2025; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol (225 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.0 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 103 g) were combined with DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl- n-propyl ether, 56.6 g) and DMTeG (manufactured by Nippon Emulsifier, Tetraethylene glycol dimethyl ether, 57.0 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in a nitrogen atmosphere at 80 to 90 ° C. for 7 hours. Heated. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.57% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 431 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (628 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (40.3 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例15]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG、三菱化学製;数平均分子量1958;水酸基価57.3mgKOH/g、223g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.7g)と、水素添加MDI(H12MDI、104g)とを、DPMNP(ダイセル製、ジプロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル、56.5g)とエクアミドM−100(出光興産製、56.3g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.74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(11.6g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、429gを抜き出し、強攪拌しながら水(630g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(42.7g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 15]
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, polytetramethylene ether glycol (PTMG, manufactured by Mitsubishi Chemical; number average molecular weight 1958; hydroxyl value 57.3 mg KOH / g, 223 g) and 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA) 15.7 g), hydrogenated MDI (H12MDI, 104 g), DPMNP (manufactured by Daicel, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, 56.5 g) and ecamide M-100 (manufactured by Idemitsu Kosan, 56.3 g) ) In the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) in a nitrogen atmosphere at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.74% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.6 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 429 g was extracted and placed in water (630 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (42.7 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例16]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2010;水酸基価55.7mgKOH/g;ポリオール成分が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、350g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、23.7g)と、水素添加MDI(H12MDI、158g)とを、エクアミドM−100(出光興産製、166g)中、ジブチル錫ジラウリレート(0.4g)存在下、窒素雰囲気下で、80〜90℃で7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.76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(17.9g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、568gを抜き出し、強攪拌しながら水(850g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(54.5g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 16]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2010; hydroxyl value 55.7 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol and carbonate ester in a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol, 350 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 23.7 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 158 g), Ecamide M-100 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 166 g). ) In the presence of dibutyltin dilaurate (0.4 g) in a nitrogen atmosphere at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.76% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (17.9 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 568 g was extracted and placed in water (850 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (54.5 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例17]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2030;水酸基価55.4mgKOH/g;ポリオール成分が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、225g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.9g)と、水素添加MDI(H12MDI、103g)とを、DMM(ダイセル製、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、57.7g)とエクアミドM−100(出光興産製、57.9g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.71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(11.8g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、424gを抜き出し、強攪拌しながら水(608g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(42.1g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 17]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2030; hydroxyl value 55.4 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol obtained by the reaction, 225 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15.9 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 103 g), DMM (manufactured by Daicel, dipropylene glycol dimethyl ether, 57.7 g) and Examide M-100 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., 57.9 g) were heated in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) at 80 to 90 ° C. for 7 hours. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.71% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.8 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 424 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (608 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (42.1 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例18]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標)UH200(宇部興産製;数平均分子量2011;水酸基価55.8mgKOH/g;ポリオール成分が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、226g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、16.0g)と、水素添加MDI(H12MDI、102g)とを、DMM(ダイセル製、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、57.2g)とNMP(三菱化学製、N−メチル−2−ピロリドン、57.8g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.78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、437gを抜き出し、強攪拌しながら水(640g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(44.0g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 18]
ETERRNACOLL (registered trademark) UH200 (manufactured by Ube Industries; number average molecular weight 2011; hydroxyl value 55.8 mgKOH / g; polyol component reacts 1,6-hexanediol with carbonate ester in a reactor equipped with a stirrer and a heater. Polycarbonate diol obtained by mixing 226 g), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 16.0 g), and hydrogenated MDI (H12MDI, 102 g), DMM (manufactured by Daicel, dipropylene glycol dimethyl ether, 57.2 g) and NMP (manufactured by Mitsubishi Chemical, N-methyl-2-pyrrolidone, 57.8 g) in the presence of dibutyltin dilaurate (0.3 g) and heated at 80 to 90 ° C. for 7 hours in a nitrogen atmosphere. . The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.78% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.9 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. From the reaction mixture, 437 g was extracted and placed in water (640 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (44.0 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

[合成例19]
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学製;数平均分子量1962;水酸基価57.2mgKOH/g、224g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA、15.6g)と、水素添加MDI(H12MDI、104g)とを、DMM(ダイセル製、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、56.7g)とエクアミドM−100(出光興産製、57.7g)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7時間加熱した。ウレタン化反応終了時のNCO基含量は、2.86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(11.6g)を加え、30分攪拌した。反応混合物のうち、429gを抜き出し、強攪拌しながら水(634g)に入れた後、35%2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(44.6g)を加え、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。
[Synthesis Example 19]
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, polytetramethylene ether glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical; number average molecular weight 1962; hydroxyl value 57.2 mgKOH / g, 224 g) and 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA, 15 .6 g) and hydrogenated MDI (H12MDI, 104 g) in DMM (manufactured by Daicel, dipropylene glycol dimethyl ether, 56.7 g) and ecamide M-100 (manufactured by Idemitsu Kosan, 57.7 g) 0.3 g) and heated at 80 to 90 ° C. for 7 hours in a nitrogen atmosphere. The NCO group content at the end of the urethanization reaction was 2.86% by mass. The reaction mixture was brought to 80 ° C., triethylamine (11.6 g) was added, and the mixture was stirred for 30 min. 429 g of the reaction mixture was extracted and placed in water (634 g) with vigorous stirring, and 35% 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution (44.6 g) was added to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion. It was.

<実施例1〜15:第一の本発明>
上記合成例1〜19で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体の各種物性を、以下のようにして測定、評価した。ここで、実施例1〜15の水性ポリウレタン樹脂分散体は合成例1〜15に、比較例1〜4の水性ポリウレタン樹脂分散体は合成例16〜19に、各々対応する。
<Examples 1 to 15: First Invention of the Present Invention>
Various physical properties of the aqueous polyurethane resin dispersions obtained in Synthesis Examples 1 to 19 were measured and evaluated as follows. Here, the aqueous polyurethane resin dispersions of Examples 1 to 15 correspond to Synthesis Examples 1 to 15, and the aqueous polyurethane resin dispersions of Comparative Examples 1 to 4 correspond to Synthesis Examples 16 to 19, respectively.

(分散性)
実施例1〜15及び比較例1〜4に基づき、水性ポリウレタン樹脂分散体を得ることを試みた。
○:分散性が良好で、水性ポリウレタン樹脂分散体が得られた。
×:分散性が不良で、水性ポリウレタン樹脂分散体が得られなかった。
(Dispersibility)
Based on Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4, an attempt was made to obtain an aqueous polyurethane resin dispersion.
○: Dispersibility was good, and an aqueous polyurethane resin dispersion was obtained.
X: Dispersibility was poor and an aqueous polyurethane resin dispersion could not be obtained.

(貯蔵安定性の評価)
実施例1〜15及び比較例1〜4の各水性ポリウレタン樹脂分散体の製造直後の粘度と、50℃で3日間保管した後の20℃での粘度をB型粘度計により測定した。それぞれの粘度より、下記式により、変化率を算出した。
(変化率、%)={(50℃、3日間保管後の粘度、cP)−(製造直後の粘度、cP)}/(製造直後の粘度、cP)×100
変化率の絶対値が小さいほど、貯蔵安定性が高いことを示す。
(Evaluation of storage stability)
The viscosity immediately after manufacture of each of the aqueous polyurethane resin dispersions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 and the viscosity at 20 ° C. after storage at 50 ° C. for 3 days were measured with a B-type viscometer. From the respective viscosities, the rate of change was calculated by the following formula.
(Change rate,%) = {(Viscosity after storage at 50 ° C. for 3 days, cP) − (Viscosity immediately after production, cP)} / (Viscosity immediately after production, cP) × 100
The smaller the absolute value of the change rate, the higher the storage stability.

(乾燥性)
実施例1〜15及び比較例1〜4の各水性ポリウレタン樹脂分散体をガラス板上に、厚さが120ミクロンになるように塗布した後、30℃に予熱した熱天秤により質量を測定した。その後、熱天秤の温度を30℃に保ったまま、10分おきに質量を測定し、各時間における塗膜中の固形分濃度を算出した。固形分濃度の増加が速いほど、水性ポリウレタン樹脂分散体の乾燥性が高いことを示す。
結果を図1〜4、13、14に示す。表1には、30分後の固形分濃度(%)を乾燥性(%)として示す。
(Drying)
Each of the aqueous polyurethane resin dispersions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 was applied on a glass plate so as to have a thickness of 120 microns, and then the mass was measured by a thermobalance preheated to 30 ° C. Thereafter, while maintaining the temperature of the thermobalance at 30 ° C., the mass was measured every 10 minutes, and the solid content concentration in the coating film at each time was calculated. A faster solid content concentration indicates a higher drying property of the aqueous polyurethane resin dispersion.
The results are shown in FIGS. Table 1 shows the solid content concentration (%) after 30 minutes as the drying property (%).

(増粘性)
実施例1〜15及び比較例1〜4の各水性ポリウレタン樹脂分散体を40℃で攪拌しながら濃縮した。得られた濃縮液の固形分濃度及び粘度の測定を行った。固形分濃度の測定は、濃縮液を140℃で4時間加熱することにより、加熱残分を求め、下記式により算出した。
(固形分濃度、%)=(加熱残分の重さ)/(加熱する前の濃縮液の重さ)×100
増粘性の測定における粘度の測定は、25℃において、レオメーター(TAInstruments製、ARES-RFS)により行った。用いた測定条件は、ギャップ:0.5mm、ジオメトリー:コーンプレート型、Diameter20mm、Cone angle0.04radians、回転数:0.1S-1であった。
上記測定により得られた固形分濃度と粘度の関係を図5〜8、15、16に示す。
また、「時間−固形分濃度」のグラフと「固形分濃度−粘度」のグラフから、「時間−粘度」のグラフを作成した。「時間−粘度」のグラフにおいて、粘度が上昇し始める時間が短いほど、増粘性が高いことを示す。時間と粘度の関係を表すグラフは、図9〜12、17、18に示す。25℃での粘度が200Pa・sを超えるまでの時間を測定し、増粘性の基準とした。増粘性測定の結果は、表1に示す。
(Thickening)
The aqueous polyurethane resin dispersions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 were concentrated with stirring at 40 ° C. The solid content concentration and viscosity of the obtained concentrated liquid were measured. The solid content concentration was measured by heating the concentrated solution at 140 ° C. for 4 hours to obtain a heating residue, and the calculation was performed according to the following formula.
(Solid content concentration,%) = (Weight of heating residue) / (Weight of concentrate before heating) × 100
The viscosity in the measurement of the thickening was measured at 25 ° C. with a rheometer (TARES manufactured by TAInstruments, ARES-RFS). The measurement conditions used were gap: 0.5 mm, geometry: cone plate type, Diameter 20 mm, Cone angle 0.04 radians, and rotation speed: 0.1 S −1 .
The relationship between the solid content concentration and the viscosity obtained by the above measurement is shown in FIGS.
Moreover, the graph of "time-viscosity" was created from the graph of "time-solid content concentration" and the graph of "solid content concentration-viscosity". In the graph of “time-viscosity”, the shorter the time when the viscosity starts to increase, the higher the viscosity increase. The graph showing the relationship between time and viscosity is shown in FIGS. The time until the viscosity at 25 ° C. exceeded 200 Pa · s was measured and used as a reference for thickening. The results of the thickening measurement are shown in Table 1.

実施例1〜7、10と、比較例1〜3とから、水性ポリウレタン樹脂分散体に含まれる有機溶剤が、少なくとも疎水性溶剤を含有することで、増粘性が向上することが確認できた。種々の疎水性溶剤について、同様の効果が確認できた。また、実施例1〜7と、2種類の親水性溶剤を用いている比較例2、3とを比較すると、DMMのような水溶解度が25g/100g以上である親水性溶剤に変えて水溶解度が25g/100g未満である疎水性溶剤を加えることで、乾燥工程での増粘性の向上が確認された。   From Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the organic solvent contained in the aqueous polyurethane resin dispersion contains at least a hydrophobic solvent, thereby increasing the viscosity. Similar effects were confirmed for various hydrophobic solvents. Further, when Examples 1 to 7 and Comparative Examples 2 and 3 using two kinds of hydrophilic solvents are compared, the water solubility is changed to a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more such as DMM. By adding a hydrophobic solvent having a weight of less than 25 g / 100 g, it was confirmed that the viscosity increased in the drying step.

また、実施例8及び9から、疎水性溶剤の量が変動しても、疎水性溶剤を含まない水性ポリウレタン樹脂分散体(比較例1)より良好な乾燥性及び増粘性を達成できることがわかった。また、溶剤量そのものが増加しても、乾燥性を保ちつつ増粘性の向上が見られた(実施例12)。さらに、DMM、DMTG、DMTeGのような他の親水性溶剤を用いても、疎水性溶剤を添加することで乾燥性及び増粘性の向上が見られた(実施例11、13〜15)。実施例15と比較例4の比較は、PTMGのようなポリエーテルジオール由来のポリウレタン樹脂の場合でも、疎水性溶剤を添加することで、乾燥性を保ちつつ増粘性を大きく向上させることができたことが示されている。   Moreover, from Examples 8 and 9, it was found that even if the amount of the hydrophobic solvent was varied, better drying and thickening could be achieved than the aqueous polyurethane resin dispersion containing no hydrophobic solvent (Comparative Example 1). . Further, even when the amount of the solvent itself increased, an increase in the viscosity was observed while maintaining the drying property (Example 12). Furthermore, even when other hydrophilic solvents such as DMM, DMTG, and DMTeG were used, the drying property and the thickening were improved by adding the hydrophobic solvent (Examples 11, 13 to 15). The comparison between Example 15 and Comparative Example 4 shows that even in the case of a polyurethane resin derived from polyether diol such as PTMG, the addition of a hydrophobic solvent can greatly increase the viscosity while maintaining the drying property. It has been shown.

<実施例16〜24:第二の本発明>
上記合成例1〜19で得られた水性ポリウレタン樹脂分散体の貯蔵安定性を、以下のようにして測定、評価した。ここで、実施例16〜24は合成例6〜9、11〜15の水性ポリウレタン樹脂分散体に、比較例5〜7は合成例17〜19の水性ポリウレタン樹脂分散体に、参考例1〜6は合成例1〜5、10の水性ポリウレタン樹脂分散体に、各々対応する。
<Examples 16 to 24: Second invention>
The storage stability of the aqueous polyurethane resin dispersions obtained in Synthesis Examples 1 to 19 was measured and evaluated as follows. Here, Examples 16-24 are the aqueous polyurethane resin dispersions of Synthesis Examples 6-9, 11-15, Comparative Examples 5-7 are the aqueous polyurethane resin dispersions of Synthesis Examples 17-19, and Reference Examples 1-6. Corresponds to the aqueous polyurethane resin dispersions of Synthesis Examples 1 to 5 and 10, respectively.

(貯蔵安定性の評価)
実施例16〜24、比較例5〜7、参考例1〜6の各水性ポリウレタン樹脂分散体の製造直後の粘度と、50℃で3日間保管した後の20℃での粘度をB型粘度計により測定した。それぞれの粘度より、下記式により、変化率を算出した。
(変化率、%)={(50℃、3日間保管後の粘度、cP)−(製造直後の粘度、cP)}/(製造直後の粘度、cP)×100
変化率の絶対値が小さいほど、貯蔵安定性が高いことを示す。結果は下記表2に示す。
(Evaluation of storage stability)
The viscosity immediately after manufacture of each of the aqueous polyurethane resin dispersions of Examples 16 to 24, Comparative Examples 5 to 7, and Reference Examples 1 to 6 and the viscosity at 20 ° C. after storage at 50 ° C. for 3 days are the B-type viscometer. It was measured by. From the respective viscosities, the rate of change was calculated by the following formula.
(Change rate,%) = {(Viscosity after storage at 50 ° C. for 3 days, cP) − (Viscosity immediately after production, cP)} / (Viscosity immediately after production, cP) × 100
The smaller the absolute value of the change rate, the higher the storage stability. The results are shown in Table 2 below.

2種類の溶剤を同じ質量比で用いた例である、実施例16、17及び20と比較例5〜7とを比較すると、水性ポリウレタン樹脂分散体に疎水性溶剤として前記式(1)で示される疎水性溶剤に該当するDPMNP又はDBDGを加えることで、有機溶剤として親水性溶剤のみ又は親水性溶剤及び水溶解度が比較的低い親水性溶剤を含む水性ポリウレタン樹脂分散体より増粘性、乾燥性を向上させつつ、より高い貯蔵安定性が得られることが明らかとなった。また、各実施例と参考例1〜6とを比較すると、前記式(1)で示される疎水性溶剤を用いることで、その他の疎水性溶剤を用いた水性ポリウレタン樹脂組成物と比べて、高い増粘性及び乾燥性を保ちつつ、より高い貯蔵安定性が得られることが明らかとなった。   When Examples 16, 17 and 20, which are examples using two types of solvents at the same mass ratio, and Comparative Examples 5 to 7 are compared, the aqueous polyurethane resin dispersion is represented by the formula (1) as a hydrophobic solvent. By adding DPMNP or DBDG corresponding to the hydrophobic solvent to be added, the organic solvent can be made thicker and more dry than an aqueous polyurethane resin dispersion containing only a hydrophilic solvent or a hydrophilic solvent and a hydrophilic solvent with relatively low water solubility. It was revealed that higher storage stability can be obtained while improving. Moreover, when each Example and Reference Examples 1-6 are compared, by using the hydrophobic solvent shown by said Formula (1), compared with the aqueous polyurethane resin composition using other hydrophobic solvents, it is high. It was revealed that higher storage stability can be obtained while maintaining thickening and drying properties.

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 and the like.

Claims (13)

少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、
(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、
(C)有機溶剤が、少なくとも(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含有する、水性ポリウレタン樹脂分散体。
(A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound and (c) an acidic group-containing polyol compound;
(B) The polyurethane resin in a state formed from a chain extender is dispersed in an aqueous medium containing (C) an organic solvent,
(C) The aqueous polyurethane resin dispersion in which the organic solvent contains at least (c1) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g.
(C)有機溶剤が、更に(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤を含み、(A)と(B)の質量に対する、(C)の質量が、1質量%以上100質量%以下である、請求項1に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   (C) The organic solvent further contains (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more, and the mass of (C) relative to the mass of (A) and (B) is 1% by mass or more and 100% by mass. The aqueous polyurethane resin dispersion according to claim 1, wherein: (A)と(B)の質量に対する、(c1)の質量が、1質量%以上30質量%以下である、請求項1又は2に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   The aqueous polyurethane resin dispersion according to claim 1 or 2, wherein the mass of (c1) is from 1% by mass to 30% by mass with respect to the mass of (A) and (B). (c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤が、ジアルキルグリコール又は脂肪族エステル化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   (C1) The aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is a dialkyl glycol or an aliphatic ester compound. (c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤が、ジアルキルグリコールである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   (C1) The aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is a dialkyl glycol. (c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤と(c1)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の質量比が、90/10〜10/90である、請求項2〜5のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   The mass ratio of (c2) hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more and (c1) hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is 90/10 to 10/90. The aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of the above. 少なくとも(a)ポリオール化合物、(b)ポリイソシアネート化合物及び(c)酸性基含有ポリオール化合物から形成された状態にある(A)ポリウレタンプレポリマーと、
(B)鎖延長剤とから形成された状態にあるポリウレタン樹脂が、
(C)有機溶剤を含む水系媒体中に分散しており、
(C)有機溶剤が、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤を含み、(c1)が、下記式(1):

(式中、R及びRはそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基又はベンジル基であり、X及びXは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、nは1〜3の整数であり、nが2又は3である場合、−CHX−CHX−O−で表される単位は、それぞれ同じであっても異なってもよく、ただし、R及びRは、少なくともいずれか一方が、炭素数3〜8のアルキル基である)
で示される、水性ポリウレタン樹脂分散体。
(A) a polyurethane prepolymer in a state formed from at least (a) a polyol compound, (b) a polyisocyanate compound and (c) an acidic group-containing polyol compound;
(B) a polyurethane resin in a state formed from a chain extender,
(C) is dispersed in an aqueous medium containing an organic solvent,
(C) The organic solvent includes a hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g, and (c1) is represented by the following formula (1):

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and X 1 and X 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. And n is an integer of 1 to 3, and when n is 2 or 3, the units represented by —CHX 1 —CHX 2 —O— may be the same or different from each other, provided that At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms)
An aqueous polyurethane resin dispersion represented by
(A)と(B)の質量に対する、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤の質量が、1質量%以上30質量%以下である、請求項7に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。   The aqueous polyurethane resin dispersion according to claim 7, wherein the mass of the hydrophobic solvent (c3) having a water solubility of less than 25 g / 100 g relative to the mass of (A) and (B) is 1% by mass or more and 30% by mass or less. body. (C)有機溶剤が、(c3)水溶解度が25g/100g未満の疎水性溶剤と(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤とを含有し、
(c2)水溶解度が25g/100g以上の親水性溶剤と(c3)水溶解度が25g/100gの未満の疎水性溶剤との質量比が、90/10〜10/90である、請求項7又は8に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
(C) the organic solvent contains (c3) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g and (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more,
The mass ratio of (c2) a hydrophilic solvent having a water solubility of 25 g / 100 g or more and (c3) a hydrophobic solvent having a water solubility of less than 25 g / 100 g is 90/10 to 10/90, or 9. The aqueous polyurethane resin dispersion according to 8.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、塗料組成物。   The coating composition containing the aqueous polyurethane resin dispersion as described in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、コーティング剤組成物。   The coating agent composition containing the water-based polyurethane resin dispersion as described in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体を含有する、インク組成物。   An ink composition comprising the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of claims 1 to 9. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の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。   A polyurethane resin film obtained from the aqueous polyurethane resin dispersion according to any one of claims 1 to 9.
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