WO2022009834A1 - ポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤 - Google Patents

ポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤 Download PDF

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polyurethane urea
polyol
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正考 藤岡
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三洋化成工業株式会社
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    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers

Definitions

  • the present invention relates to a polyurethane urea resin and an elastomer composition using the same, a polyurethane urea resin solution, a polyurethane urea resin aqueous dispersion, a paint, an ink, a coating agent and an adhesive.
  • polyurethane resins have been used in the fields of paints, inks, adhesives (binders), coating agents, elastomers and the like because of their excellent durability, chemical resistance and abrasion resistance.
  • a solvent solution of polyurethane resin is generally used because of its excellent adhesiveness to a substrate such as polyester or nylon, and from the viewpoint of handleability and dryness.
  • the polyurethane resin does not have sufficient adhesive strength to a polyolefin substrate such as polyethylene or polypropylene, and a chlorinated polyolefin resin is widely used as the polyolefin substrate instead.
  • the present invention has been made in view of the above problems, contains no harmful substances such as chlorine, has excellent solubility in solvents other than toluene, and is subjected to corona treatment or plasma treatment without impairing mechanical strength.
  • Polyurethane urea resin which exhibits particularly excellent adhesiveness to non-plastic (polyolefin, polyester, nylon, etc.) substrates and has excellent solution stability and dispersion stability in water systems, and elastomer compositions using the same. It is an object of the present invention to provide a polyurethane urea resin solution, a polyurethane urea resin aqueous dispersion, a paint, an ink, a coating agent and an adhesive.
  • the present invention is a polyurethane urea resin (U) containing a polyol (A), a polyisocyanate (B), and a chain extender (C) having a number average molecular weight or a chemical formula amount of less than 500 as an essential constituent monomer.
  • the polyol (A) contains a polyfarnesene polyol (A1) and / or a hydrocarbon (A2) of the polyfarnesene polyol (A1), and the chain extender (C) is other than an aromatic ring.
  • Diamine (C11) having a cyclic skeleton diamine (C12) having a chain hydrocarbon group containing a hetero atom other than a nitrogen atom in the middle of the chain and having no cyclic skeleton, other than the diamines (C11) and (C12). At least selected from the group consisting of diamine having a hydroxyl group (C13), triamine having a cyclic skeleton other than the aromatic ring (C14), triamine having a chain hydrocarbon group and not having a cyclic skeleton (C15), and water.
  • the polyurethane urea resin of the present invention does not contain harmful substances such as chlorine, has excellent solubility in solvents other than toluene, does not impair mechanical strength, and is not corona-treated or plasma-treated.
  • Nylon, etc. Elastomer composition, polyurethane urea resin solution, polyurethane urea resin aqueous dispersion, paint, ink, coating, which exhibits particularly excellent adhesiveness to the substrate and has excellent solution stability and dispersion stability in water system. It has the effect of being able to obtain agents and adhesives.
  • the polyurethane urea resin of the present invention is a polyurethane urea resin (U) containing a polyol (A), a polyisocyanate (B) and a chain extender (C) having a number average molecular weight or a chemical formula amount of less than 500 as an essential constituent monomer.
  • the polyol (A) contains a polyfarnesene polyol (A1) and / or a hydrocarbon of the polyfarnesene polyol (A1) (A2), and the chain extender (C) is aromatic.
  • the polyurethane urea resin (U) is obtained by using a polyol containing the polyfarnesene polyol (A1) and / or the hydrogenated product (A2) of the polyfarnesene polyol (A1) as the polyol (A). ), While having a portion having a high affinity for the plastic, by setting the urea group concentration of the polyurethane urea resin (U) in the above range, the adhesiveness to the plastic and the adhesiveness to the plastic are not impaired. It has been found that both solution stability when dissolved in a solvent other than toluene and dispersion stability when an aqueous dispersion is obtained can be achieved.
  • the polyol (A) comprises a polyfarnesene polyol (A1) and / or a hydrogenated product (A2) of the polyfarnesene polyol (A1).
  • the polyfarnesene polyol (A1) means a polyol obtained by introducing a hydroxyl group into a polymer of a monomer containing farnesene.
  • Farnesene is one of the sesquiterpene hydrocarbons and is attracting attention not only as a petroleum product but also as a biomaterial obtained from plants. Examples of the farnesene include ⁇ -farnesene represented by the following chemical formula (1), ⁇ -farnesene represented by the chemical formula (2), and the like. One type of farnesene may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the polyfarnesene polyol (A1) includes not only a polyol in which a hydroxyl group is introduced into a homopolymer of farnesene, but also a polyol in which a hydroxyl group is introduced into a polyfarnesene copolymer obtained from farnesene and another vinyl monomer.
  • Other vinyl monomers include, for example, aliphatic unsaturated hydrocarbons other than farnesene [olefins having 2 to 36 carbon atoms (eg, ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene, pentene, heptene, diisobutylene, octene).
  • the content of farnesene-derived structural units in the polyfarnesene polyol (A1) is based on the total weight of the monomers constituting the polyfarnesene polyol (A1), from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility. It is preferably 1 to 100% by weight, more preferably 10 to 100% by weight, further preferably 30 to 100% by weight, further preferably 50 to 100% by weight, and particularly preferably 70 to 100% by weight. It is% by weight.
  • farnesene is bio-derived, the amount of other petroleum-derived vinyl monomers used can be suppressed and the dependence on petroleum can be reduced.
  • a method for obtaining a polyfarnesene polyol (A1) for example, a monomer component containing farnesene and, if necessary, a vinyl monomer other than farnesene is subjected to a radical polymerization reaction to obtain a polyfarnesene (co) polymer.
  • a monomer component containing farnesene and, if necessary, other vinyl monomers other than farnesene is subjected to a living anionic polymerization reaction to obtain a polyfarnesene (co) polymer, and then the living end of the living polymer is subjected to an alkylene oxide (for example, carbon).
  • a polyol (diol if it is a straight chain) in which a hydroxyl group is introduced into each end of the chain portion of the polymer by reacting with a polymer having a number of 2 to 4, specifically, a propylene oxide or the like and a proton source (for example, an acid).
  • a polymer having a number of 2 to 4 specifically, a propylene oxide or the like
  • a proton source for example, an acid
  • the number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of the polyfarnesene polyol (A1) is preferably 500 to 6,000, more preferably 1,000 to 6,000 from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility. It is 5,000.
  • the weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of the polyfarnesene polyol (A1) is preferably 500 to 10,000, more preferably 1,000 to 10,000 from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility. It is 8,000.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polyfarnesene polyol (A1) is preferably 1.0 to 1.8, more preferably 1.0 to 1, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility.
  • the Mn, Mw and molecular weight distribution of the polyfarnesene polyol (A1) is measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions.
  • Equipment High-temperature gel permeation chromatograph ["Alliance GPC V2000", manufactured by Waters Corp.]
  • Detection device Refractive index detector
  • Solvent Ortodichlorobenzene Reference substance: Polystyrene Sample concentration: 3 mg / ml
  • Column stationary phase PLgel 10 ⁇ m, MIXED-B 2 in series [Polymer Laboratories Co., Ltd.] Column temperature: 135 ° C
  • the hydroxyl value (mgKOH / g) of the polyfarnesene polyol (A1) is preferably 18 to 225, more preferably 22 to 112, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility. In the present invention, the hydroxyl value is a value measured according to JIS K0070-1992.
  • the glass transition temperature of the polyfarnesene polyol (A1) is preferably ⁇ 80 to ⁇ 10 ° C., more preferably ⁇ 70 to ⁇ 30 ° C. from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility. In the present invention, the glass transition temperature is a value measured by the method (DSC method) specified in ASTM D3418-82 using, for example, DSC Q20 manufactured by TA Instruments Co., Ltd.
  • the hydrogenated product (A2) is a partially or completely hydrogenated carbon-carbon double bond contained in the polyfarnesene polyol (A1).
  • the number of carbon-carbon double bonds per 1,000 carbons of the hydrogenated product (A2) is preferably 0 to 200, more preferably 0 to 100, from the viewpoint of adhesiveness.
  • the number of double bonds can be determined from the spectrum of 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy of (A2). That is, the peak in the spectrum is assigned, and the number of double bonds in (A2) and the number of double bonds in (A2) are obtained from the integrated value derived from the double bond and the integrated value derived from (A2) at 4.5 to 6 ppm of (A2). The relative value of the carbon number of carbon is obtained, and the number of double bonds per 1,000 carbons of (A2) is calculated.
  • the Mn of the hydrogenated product (A2) is preferably 500 to 6,000, more preferably 1,000 to 5,000, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility.
  • the Mw of the hydrogenated product (A2) is preferably 500 to 10,000, more preferably 1,000 to 8,000, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility.
  • the molecular weight distribution of the hydrogenated product (A2) is preferably 1.0 to 1.8, more preferably 1.0 to 1.5, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility.
  • the Mn, Mw and molecular weight distribution of the hydrogenated product (A2) is measured by GPC (gel permeation chromatography) under the same conditions as that of the polyfarnesene polyol (A1).
  • the hydroxyl value (mgKOH / g) of the hydrogenated product (A2) is preferably 18 to 225, more preferably 22 to 112, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility.
  • the glass transition temperature of the hydrogenated product (A2) is preferably ⁇ 80 to ⁇ 10 ° C., more preferably ⁇ 70 to ⁇ 30 ° C. from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility.
  • the polyol (A) includes a condensed polyester polyol (A3), a polylactone polyol (A4), and a polycarbonate in addition to the polyfarnesene polyol (A1) and the hydrolyzate (A2) of the (A1). From the group consisting of polyols (A5), polyether polyols (A6), poly (meth) acrylic polyols (A7), (hydrogenated) polybutadiene polyols (A8), castor oil-based polyols (A9) and hydroxyl group-modified polyolefins (A10).
  • It may contain at least one selected polyol, preferably a condensed polyester polyol (A3), a polylactone polyol (A4), a polycarbonate polyol (A5), a polyether polyol (A6), and a poly (meth) acrylic polyol. It contains at least one polyol selected from the group consisting of (A7), (hydrogenated) polybutadiene polyol (A8) and castor oil-based polyol (A9).
  • A3 condensed polyester polyol
  • A4 a polylactone polyol
  • A5 polycarbonate polyol
  • A6 polyether polyol
  • A9 poly (meth) acrylic polyol
  • the hydroxyl value (mgKOH / g) of the polyols (A3) to (A9) is preferably 22 to 225, more preferably 28 to 113, from the viewpoint of solvent solubility.
  • the Mn of the polyols (A3) to (A10) is preferably 500 to 5,000, more preferably 1,000 to 4,000, from the viewpoint of solvent solubility.
  • the Mn of the polyols (A3) to (A9) in the present invention can be measured by gel permeation chromatography (GPC), for example, under the following conditions. Further, the Mn of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is measured under the same conditions as the polyfarnesene polyol (A1).
  • the condensed polyester polyol (A3) is obtained by condensing a diol having a Mn of less than 500 with a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof [acid anhydride, lower (1 to 4 carbon atoms) alkyl ester, acid halide, etc.]. And so on.
  • diols having Mn less than 500 examples include aliphatic dihydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms [straight-chain diols (ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol).
  • 1,6-hexanediol, etc.) and diols with branched alkyl chains (1,2-propanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-diethyl-1,3-propane) Diol, 1,2-, 1,3- or 2,3-butanediol, etc.)]; Alicyclic group-containing dihydric alcohols with 6 to 10 carbon atoms [1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and 2, 2-Bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, etc.]; Aromatic ring-containing dihydric alcohols with 8 to 20 carbon atoms [m- or p-xylylene glycol, bis (hydroxyethyl) benzene, bis (hydroxyethoxy) benzene]; AO adducts of bisphenols (bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, etc.), AO adducts
  • dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof examples include an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 15 carbon atoms [such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, maleic acid and fumaric acid], and the number of carbon atoms. 8 to 12 aromatic dicarboxylic acids [terephthalic acid, isophthalic acid, etc.] and their ester-forming derivatives [acid anhydrides, lower alkyl esters (dimethyl ester, diethyl ester, etc.), acid halides (acid chloride, etc.)], etc. Can be mentioned.
  • One type of dicarboxylic acid may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • condensed polyester polyol (A3) examples include polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate diol, polyneopentyl adipate diol, polyethylene propylene adipate diol, and polyethylene butylene adipate.
  • Diol Diol, Polybutylene Hexamethylene Adipate Diol, Poly (Polyoxytetramethylene) Adipate Diol, Poly (3-Methylpentylene Adipate) Diol, Polyethylene Azelate Diol, Polyethylene Sevacate Diol, Polybutylene Azelate Diol, Polybutylene Sevacate Examples thereof include diols and polyneopentyl terephthalate diols.
  • polyester diols having a branched alkyl chain are preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility, and polyneopentyl adipatediol and poly (3-methylpentylene adipate) are particularly preferable.
  • the condensed polyester polyol (A3) may be used alone or in combination of two or more.
  • polylactone polyol (A4) a lactone monomer ( ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone and a mixture of two or more thereof) was subjected to ring-opening polymerization using the diol having a Mn of less than 500 as an initiator. Things etc. can be mentioned.
  • Specific examples of the polylactone polyol (A4) include polybutyrolactone diol, polyvalerolactone diol, polycaprolactone diol and the like.
  • the polylactone polyol (A4) may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the polycarbonate polyol (A5) include the diol having a Mn of less than 500, a low molecular weight carbonate compound (for example, a dialkyl carbonate having 1 to 6 carbon atoms of an alkyl group, an alkylene carbonate having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and carbon. Examples thereof include polycarbonate diols produced by condensing a diaryl carbonate (diaryl carbonate having an aryl group of number 6 to 9) while causing a dealcohol reaction.
  • the polycarbonate polyol (A5) may be used alone or in combination of two or more.
  • polycarbonate polyol (A5) examples include polyhexamethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, polytetramethylene carbonate diol and poly (tetramethylene / hexamethylene) carbonate diol (for example, 1,4-butanediol and 1, Examples thereof include diol) obtained by condensing 6-hexanediol with a dialkyl carbonate while dealcoholizing it.
  • polyether polyol (A6) examples include the AO adduct having 2 to 12 carbon atoms to a diol having a Mn of less than 500, and even if one type of AO is used alone, two or more types are block copolymerized. Alternatively, random copolymerization may be performed.
  • polyether polyols (A6) those having a branched alkyl chain are preferable from the viewpoint of solvent solubility, that is, those using a diol having a branched alkyl chain among the diols having a Mn of less than 500 as a raw material, and AO.
  • AO a diol having a branched alkyl chain among the diols having a Mn of less than 500 as a raw material
  • AO As the AO in the adduct, 1,2-propylene oxide, 1,2-,2,3- or 1,3-butylene oxide, 3-methyltetrachloride, etc. are used, and more preferably, it has a branched alkyl.
  • the dihydric alcohol aliphatic polyether diol particularly preferably polyoxypropylene glycol.
  • the polyether polyol (A6) may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the poly (meth) acrylic polyol (A7) include homopolymers and copolymers of (meth) acrylic acid esters having a hydroxy group.
  • the (meth) acrylic polyol can also be obtained by copolymerizing a compound having a polymerizable unsaturated bond in addition to the (meth) acrylic acid ester having a hydroxy group.
  • “(meth) acrylic” means "methacrylic and / or acrylic".
  • the (meth) acrylic acid ester having a hydroxy group includes one having one (meth) acryloyl group, for example, one having a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms ⁇ for example, (meth) acrylic acid.
  • Hydroxyalkyl (meth) acrylic acid ester ⁇ trivalent alcohol (meth) acrylic acid monoester, ⁇ for example, glycerin (meth) acrylic acid monoester, trimethylolpropane (meth) acrylic acid monoester, etc. ⁇ And so on.
  • the compound having a polymerizable unsaturated bond includes a compound having one polymerizable unsaturated bond, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, (. Meta) -n-butyl acrylate, (meth) isobutyl acrylate, (meth) acrylate-n-hexyl, (meth) lauryl acrylate, glycidyl (meth) acrylate, -2-ethylhexyl (meth) acrylate, etc.
  • Examples of the polymerization method of the (meth) acrylic acid ester having a hydroxy group and the compound having a polymerizable unsaturated bond include emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, and solution polymerization.
  • the emulsion polymerization can also be carried out stepwise.
  • poly (meth) acrylic polyol (A7) examples include, for example, "ARUFON UH-2000, UH-2041, UH-2190, UHE-2012” manufactured by Toagosei Co., Ltd., manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. Examples include "Act Flow UT-1001, UMM-1001".
  • the compounds having the polymerizable unsaturated bond are preferably (meth) acrylic acid-n-butyl, (meth) acrylic acid isobutyl, (meth) acrylic acid.
  • the poly (meth) acrylic polyol (A7) may be used alone or in combination of two or more.
  • the (hydrogenated) polybutadiene polyol (A8) includes a polybutadiene polyol and a hydrogenated reduction product of the polybutadiene polyol (hydrogenated polybutadiene polyol).
  • "(hydrogenated) polybutadiene polyol” means "polybutadiene polyol and / or hydrogenated polybutadiene polyol”.
  • the iodine value of the (hydrogenated) polybutadiene polyol (A8) is preferably in the range of 1 to 1000 g / 100 g, more preferably in the range of 10 to 600 g / 100 g, and further preferably in the range of 100 to 500 g / 100 g. Is.
  • the iodine value is measured according to JIS K3331 (1995).
  • Examples of commercially available products of the polybutadiene polyol (A8) include "NISSO-PBG series” (G-1000, G-2000, G-3000, etc.) manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. and "Poly Bd” manufactured by ARCO of the United States. (Registered Trademark) Series ”(R-45M, R-15HT, R-45HT, CS-15, CN-15, etc.), KRASOL HLBP-H 1000, HLBP-H 2000, HLBP-H 3000, etc. manufactured by CRAY VALLEY. Be done.
  • the castor oil-based polyol (A9) is not particularly limited, and examples thereof include castor oil and castor oil derivatives.
  • castor oil derivative examples include castor oil fatty acid; hydrogenated castor oil obtained by hydrogenating the castor oil or castor oil fatty acid; ester exchange product of castor oil and other fats and oils; reaction product of castor oil and polyhydric alcohol; Estheration reaction products of castor oil fatty acid and polyhydric alcohol; compounds obtained by addition-polymerizing alkylene oxide to these can be mentioned.
  • castor oil-based polyols castor oil is preferably used.
  • Examples of the hydrogenated castor oil include those disclosed in JP-A-2-298574.
  • the hydrogenated castor oil is obtained by hydrogenation of the castor oil-based polyol.
  • castor oil-based polyols examples include castor oil polyols [“H-35” manufactured by Itoh Oil Chemicals Co., Ltd.] and [KSK polyols manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd.].
  • the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) includes an acid-modified polyolefin (X) in which a polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is modified with an unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E) and an amino alcohol (Amino alcohol). Those obtained by reacting with G), those obtained by reacting the acid-modified polyolefin (X) with alkylene oxide, and the like are included.
  • the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond includes a polyolefin containing an ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms as a constituent monomer modified with a hydroxyl group-containing compound, and ethylene as a constituent monomer. May be contained.
  • the ⁇ -olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene. Two or more types of ⁇ -olefins may be used in combination, but one type is preferable. Among the above ⁇ -olefins, propylene is preferable from the viewpoint of mechanical strength and productivity.
  • the weight ratio (ethylene: ⁇ -olefin) of ethylene to the ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms in the constituent monomer of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is preferably 5:95 to 95 :. It is 5, more preferably 10:90 to 60:40, and even more preferably 15:85 to 40:60.
  • the weight ratio (ethylene: ⁇ -olefin) can be calculated by , for example, 1 H-NMR.
  • the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond may be composed of other monomers in addition to the ⁇ -olefin and ethylene having 3 to 8 carbon atoms.
  • the weight of the other monomers is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight, based on the weight of all the monomers constituting the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond.
  • it is particularly preferably 1% by weight or less.
  • Examples of the above-mentioned other monomers include ⁇ -olefins having 9 to 30 carbon atoms (sometimes abbreviated as C) (1-decene, 1-dodecene, etc.) and C4 to 30 other than ⁇ -olefins.
  • Saturated monomers eg, olefins such as 2-butene and isobutene, and vinyl monomers such as styrene, acrylonitrile, acrylamide and vinyl acetate
  • Saturated monomers eg, olefins such as 2-butene and isobutene, and vinyl monomers such as styrene, acrylonitrile, acrylamide and vinyl acetate
  • the Mn of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is preferably 800 to 5,800, more preferably 800 to 3,800 from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility. ..
  • the Mn of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is measured under the same conditions as the polyfarnesene polyol (A1).
  • the number of double bonds per 1,000 carbon atoms of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond [the number of carbon-carbon double bonds in the molecular end and the molecular chain of (a)] will be described later.
  • the number is preferably 3 to 30, and more preferably 4 to 20.
  • the number of double bonds can be determined from the spectrum of 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond.
  • the integral value derived from the double bond at 4.5 to 6 ppm of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and assigning the peak in the spectrum and the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond From the derived integrated value, the relative value of the number of double bonds of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and the number of carbons of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond was obtained, and the carbon-carbon double bond was obtained. The number of double bonds per 1,000 carbons of the polyolefin (a) having a bond is calculated. The number of double bonds in the examples described later was in accordance with the above method.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is preferably 1 to 50%, more preferably 5 from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility. It is ⁇ 45%.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is derived from the ⁇ -olefin of the acid-modified polyolefin (X) and the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) described later. It tends to be reflected as it is in the isotacticity of the unit chain.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond is the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the high molecular weight polyolefin (a0) which will be described later. Since the isotacticity of the above tends to be reflected, it can be adjusted by the high molecular weight polyolefin (a0) of the raw material used.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from ⁇ -olefin in the present invention can be calculated by using, for example, 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance spectroscopy).
  • side-chain methyl groups are methyl on both sides (triplet, triad), on both sides of the triplet (quintuplet, pentad), and on both sides of the quintuplet (seven-letter, heptad). It is known that peaks are observed at different chemical shifts under the influence of the configuration with the group (meso or racemic), and the evaluation of stereoregularity is generally performed for pentad, and in the present invention.
  • Isotacticity can also be calculated based on the evaluation of the pentad. That is, when the ⁇ -olefin is propylene, the carbon peaks derived from the side chain methyl groups in the propylene obtained by 13 C-NMR are isotactical in which each peak (H) of the pentad and the pentad are formed only by the meso structure. Assuming that the peak (Ha) is derived from the methyl group in propylene, the isotacticity is calculated by the following formula.
  • Isotactivity (%) [(Ha) / ⁇ (H)] ⁇ 100 (1)
  • Ha is the peak height of the isotactic (pentad is formed only by the meso structure) signal
  • H is the peak height of the pentad.
  • a method for producing a polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond in the present invention for example, a high molecular weight (preferably Mn of 60,000 to 400,000, still more preferably Mn of 80,000 to 250,000) is used. ), A method of thermally reducing the polyolefin (a0) can be mentioned.
  • the heat-decomposing method includes a method of heat-decomposing the high-molecular-weight polyolefin (a0) in the absence of (1) organic peroxide, for example, at 300 to 450 ° C. for 0.5 to 10 hours, and (2) organic.
  • a method of heat-decomposing in the presence of a peroxide for example, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane] at 180 to 300 ° C. for 0.5 to 10 hours is included. ..
  • the method (1) is preferable from the viewpoint of industrial viewpoint and modification characteristics, in which a molecular terminal and / or a method having a larger number of double bonds in the molecular chain is easily obtained.
  • the weight ratio [ethylene: ⁇ -olefin] of ethylene, which is a monomer constituting the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, to ⁇ -olefin (3 to 8 carbon atoms) is a high molecular weight polyolefin.
  • the weight ratio [ethylene: ⁇ -olefin] of (a0) tends to be maintained as it is. The higher the heat decomposing temperature and the longer the heat decomposing time, the larger the number of double bonds per 1,000 carbon atoms tends to be.
  • Examples of the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E) in the present invention include C3-30 (poly) carboxylic acid (anhydride) having one polymerizable unsaturated group.
  • the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) means an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated polycarboxylic acid and / or an unsaturated polycarboxylic acid anhydride.
  • the unsaturated monocarboxylic acid examples include an aliphatic unsaturated monocarboxylic acid (C3 to 24, for example, acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -ethylacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid) and an alicyclic-containing unsaturated monocarboxylic acid (C6). -24, for example, cyclohexenecarboxylic acid) and the like.
  • the unsaturated poly (2 to 3 or more) carboxylic acid (anhydride) [aliphatic dicarboxylic acid (anhydride) (C4 to 24, for example, maleic acid, fumaric acid, itacon) Acids, citraconic acids, mesaconic acids and their anhydrides) and alicyclic-containing dicarboxylic acids (anhydrides) (C8-24, eg cyclohexendicarboxylic acids, cycloheptenedicarboxylic acids, bicycloheptenedicarboxylic acids, methyltetrahydrophthal Acids and their anhydrides), etc.] and the like.
  • aliphatic dicarboxylic acid (anhydride) C4 to 24, for example, maleic acid, fumaric acid, itacon) Acids, citraconic acids, mesaconic acids and their anhydrides
  • alicyclic-containing dicarboxylic acids (anhydrides) C8-24, eg cyclohexendicar
  • the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E) may be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated dicarboxylic acid anhydride is more preferable from the viewpoint of reactivity with the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond. Is maleic anhydride.
  • the acid-modified polyolefin (X) contains the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and an unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E) as constituent monomers.
  • the weight ratio of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond as a constituent monomer in the acid-modified polyolefin (X) to the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E) [(a) :( E)] is preferably 80:20 to 99.5: 0.5, more preferably 90:10 to 99: 1, from the viewpoint of the balance between mechanical strength and adhesiveness.
  • the acid-modified polyolefin (X) preferably contains a polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and an unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) (E) in the presence of a radical initiator (F).
  • a polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and an unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) (E) in the presence of a radical initiator (F).
  • a radical initiator F
  • Optional suitable organic solvents [C3-18, eg hydrocarbons (hexane, heptane, octane, dodecane, benzene, toluene and xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (di, tri- or tetrachloroethane and dichlorobutane, etc.)).
  • Ketones acetone, methyl ethyl ketone (sometimes abbreviated as MEK) and di-t-butyl ketone, etc.
  • ethers ethyl-n-propyl ether, di-n-butyl ether, di-t-butyl ether, dioxane, etc.
  • the radical initiator (F) include known initiators (azobisisobutyronitrile and the like), peroxide initiators (dicumyl peroxide and the like) and the like, and peroxidation.
  • a product initiator is preferably used.
  • the reaction temperature is preferably 100 to 270 ° C. from the viewpoint of reactivity and productivity of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond and the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) (E).
  • the temperature is preferably 120 to 250 ° C, particularly preferably 130 to 240 ° C.
  • the acid value of the acid-modified polyolefin (X) is preferably 1 to 100 mgKOH / g, more preferably 3 to 75 mgKOH / g, and particularly preferably 3 to 75 mgKOH / g, from the viewpoint of solvent solubility and adhesiveness of the polyurethane urea resin (U). It is 5 to 50 mgKOH / g.
  • the acid value here is a value measured by the following procedures (i) to (iii) according to JIS K0070: 1992. (I) Dissolve 1 g of (X) in 100 g of xylene whose temperature has been adjusted to 100 ° C.
  • the acid value is the number of double bonds of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, the weight of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, and the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous).
  • the product) can be appropriately adjusted by the type of (E) and the weight of the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) (E).
  • the Mn of the acid-modified polyolefin (X) is preferably 900 to 5,900, more preferably 900 to 5,000, and particularly preferably 900, from the viewpoint of solvent solubility and adhesiveness of the polyurethane urea resin (U). ⁇ 4,000.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the acid-modified polyolefin (X) is preferably 1 to 50% from the viewpoint of the solvent solubility, adhesiveness and mechanical strength of the polyurethane urea resin (U), and further. It is preferably 5 to 45%, particularly preferably 10 to 40%.
  • the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) in the present invention includes a reaction product of the acid-modified polyolefin (X) and an amino alcohol (G) and a reaction product of an acid-modified polyolefin (X) and an alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO). Things and the like can be mentioned.
  • Examples of the amino alcohol (G) include linear alkanolamines having 2 to 12 carbon atoms, cycloalkanolamines and alkylalkanolamines (for example, 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, 1-amino-2-propanol and 2-amino).
  • 2-aminoethanol 3-aminopropanol, 1-amino-2-propanol and 2-amino
  • -2-Methyl-1-propanol 4-aminobutanol, 5-aminopentanol, 6-aminohexanol, diethanolamine, di-n- or isopropanolamine, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanol, Methylethanolamine and ethylethanolamine) and the like, and 2-aminoethanol is preferable.
  • AO As AO, AO having 2 to 12 carbon atoms (ethylene oxide, 1,2- or 1,3-propylene oxide, 1,2-,2,3- or 1,3-butylene oxide, tetrahydrofuran, 3-methyl) Tetrahydrofuran, styrene oxide, ⁇ -olefin oxide, etc.) and the like, preferably 2 to 4, and more preferably ethylene oxide and propylene oxide.
  • One type of AO may be used alone or two or more types may be used in combination.
  • the number of moles of AO added is preferably 1 to 10 mol or more, more preferably 1 to 5 mol, and particularly 1 mol, per carboxyl group of the acid-modified polyolefin (X).
  • Modification of the acid-modified polyolefin (X) with an amino alcohol (G) is performed by a known method, for example, in excess of the carboxyl group (carbonyl group in the case of anhydrate) of the acid-modified polyolefin (X) (for example, 1.1 to 1.1 to).
  • Examples thereof include a method in which unreacted amino alcohol is removed by a method such as a distillation method after the reaction is carried out by adding 2 times the molar amount of amino alcohol or more.
  • the reaction can be carried out in the presence or absence of an organic solvent.
  • the reaction temperature is preferably 100 to 220 ° C, more preferably 120 to 200 ° C.
  • the modification of the acid-modified polyolefin (X) by AO is carried out by a known method.
  • the reaction temperature for ring-opening addition polymerization of AO is preferably 40 to 200 ° C, more preferably 70 to 160 ° C.
  • the reaction pressure is preferably ⁇ 0.1 to 0.5 MPa.
  • the reaction is carried out in the presence of a catalyst, if necessary.
  • the weight ratio (ethylene: ⁇ -olefin) of ethylene, which is a constituent monomer of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10), to ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms is preferably 5:95 to 95: 5, more preferably 10. : 90 to 60:40, more preferably 15:85 to 40:60.
  • the weight ratio (ethylene: ⁇ -olefin) is 5:95 or more, the adhesiveness tends to be good, and when it is 95: 5 or less, the mechanical strength tends to be good.
  • the weight ratio of ethylene, which is a constituent monomer of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10), to ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms is that of ethylene used for the high molecular weight polyolefin (a0) and ⁇ -olefin having 3 to 8 carbon atoms. It can be adjusted as appropriate depending on the ratio.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is preferably 1 to 50%, more preferably 5 to 45%. When the isotacticity is 1% or more, the adhesiveness tends to be good, and when it is 50% or less, the solvent solubility tends to be good.
  • the isotacticity of the unit chain portion derived from the ⁇ -olefin of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) can be appropriately adjusted by the isotacticity of the high molecular weight polyolefin (a0).
  • the Mn of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is 1,000 to 6,000, preferably 1,000 to 4,000, from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility.
  • the Mn of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is the Mn of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, the type and amount of the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) (E), and the carbon-carbon double. It can be appropriately adjusted by controlling the reaction between the polyolefin (a) having a bond and the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydrous) (E).
  • the hydroxyl value (mgKOH / g) of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is preferably 14 to 110, preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 80.
  • the solvent solubility of the polyurethane urea resin (U) tends to be good, and when it is 110 or less, the adhesiveness of the polyurethane urea resin (U) to the polyolefin film tends to be good. be.
  • the hydroxyl value of the hydroxyl-modified polyolefin (A10) includes the number of double bonds of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, the amount of the polyolefin (a) having a carbon-carbon double bond, and unsaturated (poly). )
  • the type and amount of the carboxylic acid (anhydrous) (E) can be appropriately adjusted.
  • the acid value (mgKOH / g) of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is preferably 0 to 10, and more preferably 0 to 5.
  • the hydroxyl value and acid value of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) are values measured in accordance with JIS K0070-1992.
  • the number of hydroxyl groups per molecule of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) is preferably 1.5 to 2.0 from the viewpoint of solvent solubility, adhesiveness and mechanical strength of the polyurethane urea resin (U). , More preferably 1.6 to 2.0 pieces.
  • the polyol (A) a condensed polyester polyol (A3), a polylactone polyol (A4), a polycarbonate polyol (A5), a polyether polyol (A6), a poly (meth) acrylic polyol (A7), and a (hydrogenated) polybutadiene polyol (hydrogenated).
  • the ratio of the total weight of (A3) to (A10) to the weight is preferably 100% by weight or less, more preferably 10 to 90% by weight, from the viewpoint of the solvent solubility and mechanical strength of the polyurethane urea resin (U). be.
  • the polyisocyanate (B) in the present invention includes a chain aliphatic diisocyanate (B1) having 4 to 22 carbon atoms, an alicyclic diisocyanate (B2) having 8 to 18 carbon atoms, and an aromatic diisocyanate having 8 to 26 carbon atoms (B). Examples thereof include B3) and aromatic aliphatic diisocyanates (B4) having 10 to 18 carbon atoms.
  • chain aliphatic diisocyanate (B1) having 4 to 22 carbon atoms examples include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as PDI), hexamethylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as HDI), and dodecamethylene diisocyanate, 2. , 2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate and the like.
  • PDI pentamethylene diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • dodecamethylene diisocyanate dodecamethylene diisocyanate
  • 2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate lysine diisocyanate
  • Examples of the alicyclic diisocyanate (B2) having 8 to 18 carbon atoms include isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate, cyclohexene diisocyanate, methylcyclohexene diisocyanate, and bis (2-isocyanatoethyl). ) -4-Cyclohexene-1,2-dicarboxylate and 2,5- or 2,6-norbornan diisocyanate and the like.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • 4-dicyclohexylmethane diisocyanate 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate
  • cyclohexene diisocyanate cyclohexene diisocyanate
  • methylcyclohexene diisocyanate methylcyclohexene diisocyanate
  • aromatic diisocyanate (B3) having 8 to 26 carbon atoms examples include 1,3- or 1,4-phenylenediocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TDI), 4,4.
  • MDI 2,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • polyaryldiisocyanate 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3, Examples thereof include 3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate and m- or p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate.
  • aromatic aliphatic diisocyanate (B4) having 10 to 18 carbon atoms examples include m- or p-xylylene diisocyanate and ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethylxylylene diisocyanate.
  • alicyclic diisocyanate (B2) having 8 to 18 carbon atoms is preferable from the viewpoint of adhesiveness, and IPDI is preferable from the viewpoint of solvent solubility and adhesiveness of the polyurethane urea resin (U). Is.
  • the polyisocyanate (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • Chain extender (C) examples include polyamine (C1), polyol (C2), water and the like.
  • the chain extender (C) may be used alone or in combination of two or more.
  • the chain extender (C) has a diamine (C11) having a cyclic skeleton other than an aromatic ring, and a chain hydrocarbon group containing a hetero atom other than a nitrogen atom in the middle of the chain, and has a cyclic skeleton.
  • the polyamine (C1) means a compound having two or more primary amino groups or secondary amino groups in total. Further, in the above-mentioned diamines (C11) to (C13), the diamine means a compound having a total of two primary amino groups or secondary amino groups.
  • the triamine means a compound having a total of three primary amino groups or secondary amino groups and tertiary amino groups.
  • the polyurethane urea resin using, for example, at least one compound selected from the above group (C11) to (C15) as the chain extender (C) is solvent-soluble or described later by the following mechanism. It is presumed that the stability of the polyurethane urea resin aqueous dispersion is improved.
  • Diamine (C11) introduces a bulky three-dimensional structure
  • diamine (C12) introduces a hetero atom
  • diamine (C13) introduces a hydroxyl group into the main chain of the polyurethane urea resin, thereby reducing the crystallinity of the polyurethane urea resin.
  • the solvent solubility or the stability of the aqueous dispersion is improved.
  • the polyurethane urea resin has an appropriate branched structure, so that the crystallinity of the polyurethane urea resin is lowered, and as a result, the solvent solubility or the stability of the aqueous dispersion is improved. It is expected to improve.
  • the chain extender (C) preferably does not contain a chain extender having an aromatic ring skeleton (phenyl group or the like) from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion. Further, the chain extender (C) preferably does not contain a chain extender having a halogen group from the viewpoint of reducing the environmental load. Further, the chain extender (C) preferably does not contain a chain extender having an acidic group (carboxy group, sulfo group, etc.) from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • diamine (C11) having a cyclic skeleton other than the aromatic ring examples include isophoronediamine, piperazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 1,4-cyclohexanediamine, norbornanediamine, and 4,4'-diaminodicyclohexyl.
  • isophorone diamine is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • the diamine (C12) having a chain hydrocarbon group containing a heteroatom other than the nitrogen atom in the middle of the chain and having no cyclic skeleton an oxygen atom is preferable.
  • the diamine (C12) include 2,2'-oxybis (ethylamine), ethylene glycol bis (2-aminoethyl) ether, 1,4-butanediol bis (3-aminopropyl) ether, and diethylene glycol bis (3-amino).
  • examples thereof include propyl) ether and bis (2-aminopropyl) polypropylene glycol. Of these, bis (2-aminopropyl) polypropylene glycol is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • Examples of the diamine (C13) having a hydroxyl group other than the diamines (C11) and (C12) include 2-aminoethylaminopropanol, 3-aminopropylaminoethanol, 2-hydroxy-1,3-diaminopropane, N, N. '-Bis (2-hydroxyethyl) ethylenediamine and the like can be mentioned.
  • 2-aminoethylaminopropanol is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • Examples of the triamine (C14) having a cyclic skeleton other than the aromatic ring include N- (2-aminoethyl) piperazine, 1,3,5-triaminocyclohexane and the like. Of these, N- (2-aminoethyl) piperazine is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • Examples of the triamine (C15) having a chain hydrocarbon group and no cyclic skeleton include diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dihexylenetriamine, N-methyl-2,2'-diaminodiethylamine, N-methyl-3,3. '-Iminobis (propylamine), N, N-bis [2- (methylamino) ethyl] methylamine, 2- [bis (2-aminoethyl) amino] -ethanol and the like can be mentioned.
  • diethylenetriamine is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility or stability of the aqueous dispersion.
  • the ratio of the total weight of the above (C11) to (C15) is the solvent-soluble or the stability of the aqueous dispersion. From the viewpoint, it is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.2 to 20% by weight, based on the weight of the polyurethane urea resin (U).
  • the chain extender (C) contains the above (C11) to (C15) and the polyurethane urea resin (U) is a polyurethane urea resin solution
  • the ratio of the total weight of the above is 50 to 100 based on the total weight of the chain extender (C) [excluding water] used in the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion. It is preferably% by weight, more preferably 60 to 100% by weight.
  • the chain extender (C) contains the above (C11) to (C15) and the polyurethane urea resin (U) is a polyurethane urea resin aqueous dispersion
  • the ratio of the total weight of C15) is 1 based on the total weight of the chain extender (C) [excluding water] used in the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion. It is preferably up to 35% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.
  • the ratio of the total weight of (C11) to (C15) is 80 based on the total weight of the polyamine (C1) used for the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion. It is preferably ⁇ 100% by weight, more preferably 90-100% by weight.
  • the percentage of the total weight of the polyamine (C1) is solvent-soluble or the stability of the aqueous dispersion. From the viewpoint, it is preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less, based on the total weight of the chain extender (C) [excluding water] used in the polyurethane urea resin (U).
  • Examples of the polyol (C2) include those similar to those exemplified as the diol having an Mn of less than 500, and a polyol (C22) having an ionic polar group. Among those exemplified as diols having a Mn of less than 500, 1,4-butanediol is preferable from the viewpoint of adhesiveness and solvent solubility.
  • Examples of the polyol (C22) having an ionic polar group include a polyol (C221) having an anionic group and a polyol (C222) having a cationic group. (C22) may be used alone or in combination of two or more.
  • the anionic group in the polyol (C221) having an anionic group means an acid group and a neutralized acid anion group.
  • the polyol (C221) having an anionic group include a compound containing a carboxyl group as an anionic group and having 2 to 10 carbon atoms [dialkylol alkanoic acid (for example, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2, 2-Dimethylol butanoic acid, 2,2-dimethylol heptanic acid and 2,2-dimethylol octanoic acid), tartaric acid and amino acids (eg glycine, alanine and valine)], containing a sulfonic acid group as an anionic group.
  • dialkylol alkanoic acid for example, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2, 2-Dimethylol butanoic acid, 2,2-dimethylol heptanic acid and 2,2-dimethylol octanoic acid
  • Examples of the neutralizing agent used for the salt of the polyol (C221) having an anionic group include ammonia, an amine compound having 1 to 20 carbon atoms, an alkali metal hydroxide (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like). ).
  • Examples of the amine compound having 1 to 20 carbon atoms include primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine and monoethanolamine, and secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, diethanolamine and diisopropanolamine and methylpropanolamine. Examples thereof include amines and tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, dimethylmonoethanolamine and triethanolamine.
  • the neutralizing agent used for the salt of the polyol (C221) having an anionic group a compound having a high vapor pressure at 25 ° C. is suitable from the viewpoint of storage stability of the polyurethane urea resin aqueous dispersion described later. From this point of view, as the neutralizing agent used for the salt of the polyol (C221) having an anionic group, ammonia, monomethylamine, monoethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine and dimethylethylamine are preferable.
  • the amount of the neutralizing agent added is such that the neutralization rate is 50 to 200% with respect to the amount of the acidic group of the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of the dispersion stability of the polyurethane urea resin (U) in water. Is preferable, and more preferably 60 to 150%.
  • the neutralization rate means the mol% of the neutralizing agent with respect to the number of moles of the anionic group of the polyol (C221) having an anionic group used in the production of the polyurethane urea resin (U).
  • polyols (C221) having an anionic group 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid, and these are preferable from the viewpoint of dispersion stability of the polyurethane urea resin aqueous dispersion described later.
  • neutralized salts of 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid with ammonia or an amine compound having 1 to 20 carbon atoms are preferable from the viewpoint of dispersion stability of the polyurethane urea resin aqueous dispersion described later.
  • neutralized salts of 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid with ammonia or an amine compound having 1 to 20 carbon atoms 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid with ammonia or an amine compound having 1 to 20 carbon atoms.
  • the cationic group in the polyol (C222) having a cationic group means a group in which a proton is added to a tertiary amino group, an unneutralized tertiary amino group and a quaternary ammonium group.
  • the polyol (C222) having a cationic group includes, for example, a polyol having a tertiary amino group as a cationic group, and specifically, a tertiary amino group-containing diol having 3 to 20 carbon atoms [N-alkyldi].
  • Compounds such as alkanolamines (eg, N-methyldiethanolamine, N-propyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine and N-methyldipropanolamine) and N, N-dialkylmonoalkanolamines (eg, N, N-dimethylethanolamine)].
  • alkanolamines eg, N-methyldiethanolamine, N-propyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine and N-methyldipropanolamine
  • N, N-dialkylmonoalkanolamines eg, N, N-dimethylethanolamine
  • Examples include salts obtained by neutralizing
  • Examples of the neutralizing agent used for the polyol (C222) having a cationic group include monocarboxylic acids having 1 to 10 carbon atoms (formic acid, acetic acid, propanoic acid, etc.), carbonic acid, dimethyl carbonate, dimethyl sulfate, methyl chloride and the like. Benzyl chloride and the like can be mentioned.
  • the neutralizing agent used for the polyol (C221) having an anionic group and the polyol (C222) having a cationic group is before the urethanization reaction, during the urethanization reaction, after the urethanization reaction, before the water dispersion step, and the water dispersion step. It may be added at any time during or after water dispersion, but from the viewpoint of the stability of the polyurethane urea resin (U) and the stability of the polyurethane urea resin aqueous dispersion, it may be added before or during the water dispersion step. It is preferable to add it. Further, the neutralizing agent volatilized during the solvent removal may be added after the solvent removal, and the neutralizing agent type to be added can be freely selected from the above-mentioned ones.
  • a reaction terminator (D) is used for the purpose of adjusting the molecular weight of the polyurethane urea resin. Can be done.
  • reaction terminator (D) examples include monoalcohols having 1 to 10 carbon atoms (methanol, propanol, butanol, 2-ethylhexanol, etc.) and monoamines having 2 to 8 carbon atoms [mono or dialkylamines having 2 to 8 carbon atoms (d). n-butylamine and di-n-butylamine, etc.), mono or dialkanolamines having 2 to 6 carbon atoms (monoethanolamine, diethanolamine, propanolamine, etc.)] and the like. Of these, mono or dialkanolamines having 2 to 6 carbon atoms are preferable.
  • the reaction terminator (D) may be used alone or in combination of two or more.
  • the amine value of the polyurethane urea resin (U) is preferably 0.1 to 20 mgKOH / g, more preferably 0.1 to 5 mgKOH / g, and particularly preferably 0.2 to 2 mgKOH / g.
  • the amine value is 0.1 mgKOH / g or more, the adhesiveness is good, and when it is 20 mgKOH / g or less, the viscosity and the molecular weight are stable over time.
  • the amine value is a value measured according to JIS K1557-7.
  • the weight ratio [(A) :( B): (C)] of the polyol (A), the polyisocyanate (B), and the chain extender (C) in the polyurethane urea resin (U) is the solvent of the polyurethane urea resin (U). From the viewpoint of solubility, adhesiveness and mechanical strength, it is preferably 100: (10 to 40) :( 1 to 20), and more preferably 100: (12 to 35) :( 2 to 18).
  • the method for producing the polyurethane urea resin (U) is not particularly limited, and is a one-shot method in which the polyol (A), the polyisocyanate (B), the chain extender (C) and, if necessary, the reaction terminator (D) are reacted at once.
  • a multi-step method in which the reaction is carried out stepwise [for example, (A), (B) and, if necessary, (C) are reacted to form an isocyanate group-terminated prepolymer, and then (C) and, if necessary, (D) are further added.
  • the prepolymer uses a diamine having 2 to 12 carbon atoms as the chain extender (C).
  • a method of introducing an amino group at the end of the polyurethane urea molecular chain is preferable by using such that the total value of the amino groups of the diamine is excessive with respect to the equivalent amount of the isocyanate groups.
  • the (isocyanate group: active hydrogen-containing group) is preferably 0.7: 1 to 2.5: 1 from the viewpoint of the solvent solubility and mechanical strength of the polyurethane urea resin (U). , More preferably 0.9: 1 to 2: 1.
  • the polyurethane urea resin aqueous dispersion it is preferably 0.7: 1 to 1: 1 and more preferably 0.8: 1 to 0.99: 1 from the viewpoint of storage stability and mechanical strength.
  • the elastomer composition it is preferably 0.7: 1 to 2.5: 1, more preferably 0.9: 1 to 2: 1 from the viewpoint of mechanical strength.
  • the biomass concentration of the polyurethane urea resin (U) is preferably 5 to 95% by weight, more preferably 40 to 95% by weight, from the viewpoint of reducing carbon dioxide.
  • the biomass concentration means the ratio (percentage) of the weight of the constituent monomer derived from biomass used to the weight of the polyurethane urea resin (U).
  • the "biomass-derived constituent monomer” is obtained from a biomass (renewable resource derived from living organisms) material, and is derived from plants (soybeans, corn, cotton seeds, rapeseed, rice, etc.). Includes what to do.
  • the biomass-derived carbon ratio of the polyurethane urea resin (U) is preferably 10% or more, more preferably 40% or more, from the viewpoint of reducing carbon dioxide.
  • the biomass-derived carbon ratio means the ratio of biomass-derived carbon to the total carbon contained in the polyurethane urea resin (U), and can be estimated from the carbon isotope content having a mass number of 14 in accordance with ASTM D6886. can.
  • the urea group concentration of the polyurethane urea resin (U) in the present invention is 0.05 to 1.5 mmol / g, preferably 0.4 to 1.2 mmol / g, based on the weight of the polyurethane urea resin (U). Is.
  • the polyol (A) containing the polyfarnesene polyol (A1) and / or the hydrogenated product (A2) of the polyfarnesene polyol (A1) is used, but the polyurethane urea resin (U) is used.
  • the urea group concentration is less than 0.05 mmol / g, the mechanical strength is inferior, and when it exceeds 1.5 mmol / g, the adhesiveness, the solution stability when dissolved in a solvent other than toluene, and the dispersion of the aqueous dispersion are obtained. Poor stability.
  • the amino group content, the water content and the isocyanate group content in the raw material of the polyurethane urea resin (U) may be appropriately adjusted. good.
  • the urethane group concentration of the polyurethane urea resin (U) in the present invention is 0.4 to 1.5 mmol / g based on the weight of the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and solvent solubility. It is preferably 0.6 to 1.0 mmol / g, more preferably 0.6 to 1.0 mmol / g.
  • the sum of the urethane group concentration and the urea group concentration of the polyurethane urea resin (U) in the present invention is 0. It is preferably 7 to 2.2 mmol / g, more preferably 1.0 to 2.0 mmol / g.
  • the urethane group concentration and urea group concentration in the polyurethane urea resin (U) are the N atom content quantified by a nitrogen analyzer, the ratio of urethane group to urea group quantified by 1 H-NMR, and the alohanate group and burette group. It can be calculated from the content. First, the total amount of N atoms derived from “urethane group” and “urea group” is calculated by subtracting the amount of N atoms derived from "alohaneate group” and "burette group” from "N atom content”. do.
  • the amount of N atoms derived from the "urethane group” and the “urea group” is calculated from the ratio of the urethane group and the urea group, respectively. From this value, the urethane group concentration and the urea group concentration are calculated, respectively.
  • the urethane group concentration and the urea group concentration of the polyurethane urea resin (U) can be measured by the following.
  • the urethane group concentration and urea group concentration of the polyurethane urea resin (U) are the N atom content quantified by a nitrogen analyzer [ANTEK7000 (manufactured by ANTEC)] and the urethane group and urea group quantified by 1 H-NMR. It is calculated from the ratio and the alohanate group and burette group contents described later.
  • 1 1 H-NMR measurement is carried out by the method described in "Structural Study of Polyurethane Resin by NMR: Takeda Research Institute Bulletin 34 (2), 224-323 (1975)". That is, when 1 H-NMR is measured and an aliphatic isocyanate is used, the urea group is derived from the ratio of the integrated amount of hydrogen derived from the urea group near the chemical shift of 6 ppm and the integrated amount of hydrogen derived from the urethane group near the chemical shift of 7 ppm.
  • the weight ratio of the urethane group to the urethane group is measured, and the urethane group and urea group contents are calculated from the weight ratio and the above N atom content and the alohanate group and burette group contents.
  • the weight ratio of urea group to urethane group is calculated from the ratio of the integrated amount of hydrogen derived from the urea group near the chemical shift of 8 ppm and the integrated amount of hydrogen derived from the urethane group near the chemical shift of 9 ppm.
  • the urethane group and urea group contents are calculated from the weight ratio, the above N atom content, and the alohanate group and burette group contents.
  • the total content of the alohanate group and the burette group of the polyurethane urea resin (U) is calculated by a gas chromatograph [Shimadzu GC-9A ⁇ manufactured by Shimadzu Corporation ⁇ ].
  • a gas chromatograph [Shimadzu GC-9A ⁇ manufactured by Shimadzu Corporation ⁇ ].
  • DMF solution containing 0.01% by weight di-n-butylamine and 0.01% by weight naphthalene (internal standard).
  • the sample is measured in a test tube with a stopper, 2 g of the above DMF solution is added, and the test tube is heated in a constant temperature water bath at 90 ° C. for 2 hours.
  • the weight ratio of the aromatic ring moiety is determined from the viewpoint of solvent solubility or stability of the aqueous dispersion. Based on the weight of the resin (U), it is preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less.
  • the aromatic ring at the site derived from the AO addition of bisphenol A and the aromatic ring at the site derived from MDI correspond, and the aromatic ring at the site derived from TDI does not correspond.
  • the weight of the aromatic ring portion the weight of the element in which the aromatic ring is substituted is not included (for example, in the case of a di-substituted aromatic ring, the weight of the aromatic ring moiety is calculated as 76).
  • the reaction between the polyol (A) and the polyisocyanate (B) is preferably carried out at a temperature of preferably 20 to 140 ° C, more preferably 40 to 120 ° C.
  • the reaction temperature is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 0 to 80 ° C.
  • catalysts generally used in urethane reactions [amine catalysts (triethylamine, N-ethylmorpholin, triethylenediamine, etc.), tin-based catalysts (dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, etc.), tin-based catalysts (dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, etc.) And tin octylate, etc.) and titanium-based catalysts (tetrabutyl titanate, etc.)] and the like may be used.
  • the amount of the catalyst used is preferably 0.1% by weight or less with respect to the polyurethane urea resin.
  • the reaction may be carried out in the solvent (S), or the solvent (S) may be added during or after the reaction.
  • the solvent (S) include ester solvents (ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cellosolve acetate, etc.), ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), and ether solvents (dioxane, tetrahydrofuran, propylene, etc.).
  • Glycol monomethyl ether etc. aliphatic hydrocarbon solvent
  • aliphatic hydrocarbon solvent n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane etc.
  • alcohol solvent ethanol, methanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol (also called isopropanol) and n -Butanol, etc.
  • the group consisting of ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, n-propyl alcohol, methylcyclohexane and isopropyl alcohol is preferable from the viewpoint of solubility of the polyurethane urea resin (U).
  • the solvent (S) one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
  • the Mn of the polyurethane urea resin (U) in the present invention is preferably 10,000 to 40,000 in the case of a polyurethane urea resin solution.
  • Mn is 10,000 or more, the adhesiveness and mechanical strength in one-component use are good, and when Mn is 40,000 or less, solubility and workability are good.
  • the polyurethane urea resin aqueous dispersion it is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 10,000 to 40,000.
  • Mn is 5,000 or more, the adhesiveness and mechanical strength are good, and when Mn is 100,000 or less, the adhesiveness and storage stability are good.
  • an elastomer composition it is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more. When Mn is 10,000 or more, the mechanical strength is good.
  • the Mn of the polyurethane urea resin (U) is measured under the same conditions as the polyfarnesene polyol (A1).
  • the elastomer composition of the present invention may contain any of the polyurethane urea resin (U) of the present invention, and known additives such as plasticizers, antiblocking agents, heat stabilizers, antioxidants, and ultraviolet rays. It may contain an absorbent, a light-resistant stabilizer, a mold release agent, and further, a pigment, a dye, a lubricant, a filler, an antioxidant, a flame retardant, and the like.
  • the total content of the additives in the elastomer composition is preferably 10% by weight or less, more preferably 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the polyurethane urea resin (U), from the viewpoint of adhesiveness. ..
  • the elastomer composition of the present invention may be used as a thermoplastic elastomer, but when the end of the polyurethane urea resin (U) of the present invention is an isocyanate group, for example, it is used in combination with an amine-based or polyol-based curing agent. Can also be used.
  • the amine-based curing agent is, for example, 3,3'-dichloro-4,4'diaminodiphenylmethane (MOCA), and the polyol-based curing agent is 1,4-butanediol, trimethylolpropane and various types. Polypropylene glycol and the like can be mentioned.
  • the amount of the curing agent used is preferably 0.5 to 30% by weight based on the weight of the polyurethane urea resin (U).
  • the elastomer composition of the present invention has excellent mechanical strength and exhibits particularly excellent adhesion to a plastic (polyolefin, polyester, nylon, etc.) substrate that has not been subjected to corona treatment or plasma treatment, and thus exhibits an automobile. It can be suitably used as an interior and / or exterior component, a laminate of a shielding material and an electronic material, and the like.
  • the polyurethane urea resin solution of the present invention contains the polyurethane urea resin (U) and the solvent (S).
  • the solvent (S) include the above-mentioned ones, and the same applies to the preferable ones.
  • the polyurethane urea resin solution of the present invention may be obtained by producing the polyurethane urea resin (U) in a solvent (S), or after producing the polyurethane urea resin (U), dissolve it in the solvent (S). You may get it.
  • the content of the polyurethane urea resin (U) in the polyurethane urea resin solution of the present invention is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight, based on the weight of the polyurethane urea resin solution, from the viewpoint of handleability. It is% by weight.
  • the polyurethane urea resin (U) in the polyurethane urea resin solution of the present invention has good mechanical strength and excellent adhesiveness to a plastic (polyolefin, polyester, nylon, etc.) substrate, and is of the present invention. Since the polyurethane urea resin solution has excellent solution stability, the polyurethane urea resin solution of the present invention has good mechanical strength, excellent adhesiveness to a plastic substrate, and solution stability. Excellent paints, inks, coating agents and adhesives can be obtained.
  • the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention contains a polyurethane urea resin and water, and the polyurethane urea resin (U) is dispersed in a medium (aqueous medium) containing water.
  • the polyurethane urea resin aqueous dispersion can be produced, for example, by the following method.
  • a solution of a polyurethane prepolymer (P) having an isocyanate group at the terminal containing the polyol (A) and the polyisocyanate (B) as constituent monomers (for example, a solvent solution described later) is prepared.
  • water, a chain extender (C), a solvent and a neutralizing agent, if necessary, are charged, phase inversion emulsification is carried out, and if necessary, the solvent is distilled off to obtain a polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • a solution of a polyurethane prepolymer (P) having an isocyanate group at the terminal containing the polyol (A) and the polyisocyanate (B) as constituent monomers (for example, a solvent solution described later) is prepared.
  • a mixture of water, a chain extender (C), and if necessary, a solvent and a neutralizing agent is charged and dispersed by a known disperser, and if necessary, the solvent is distilled off to disperse the polyurethane urea resin in water. Get the body.
  • a solution of a polyurethane prepolymer (P) having an isocyanate group at the terminal containing the polyol (A) and the polyisocyanate (B) as constituent monomers is prepared.
  • a mixture containing the solution (P), water, and the chain extender (C) is dispersed by a known disperser, and if necessary, a neutralizing agent and a reaction terminator (D) are added. Further, if necessary, the solvent is distilled off to obtain a polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • a solvent solution of the polyurethane resin (U) containing the polyol (A) and the polyisocyanate (B) as constituent monomers is prepared.
  • water and the chain extender (C) are added and dispersed by, for example, a disperser, and if necessary, the solvent is distilled off to obtain a polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • aqueous dispersion of the polyurethane urea resin in addition to (P), a solvent, a neutralizing agent, a chain extender (C), water, and a reaction terminator (D), if necessary, known (for example, special features).
  • Anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc. of the emulsifier (F) and the like described in Japanese Patent Publication No. 2015-131889 may be used.
  • the solvent examples include a ketone solvent (for example, acetone and methyl ethyl ketone), an ester solvent [for example, ethyl acetate and nibasic acid ester (DBE)], an ether solvent (for example, tetrahydrofuran), and an amide solvent (for example, N, N-dimethylformamide).
  • a ketone solvent for example, acetone and methyl ethyl ketone
  • an ester solvent for example, ethyl acetate and nibasic acid ester (DBE)
  • an ether solvent for example, tetrahydrofuran
  • an amide solvent for example, N, N-dimethylformamide
  • N-methylpyrrolidone organic solvents such as alcoholic solvents (eg isopropyl alcohol) and aromatic hydrocarbon solvents (eg toluene).
  • the polyurethane urea resin aqueous dispersion is obtained by dispersing the polyurethane urea resin (U) in a medium containing water, but the solvent may be contained in the medium.
  • the content of the solvent in the medium is 30% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, from the viewpoint of the working environment.
  • the volume average particle diameter (Dv) of the particles of the polyurethane urea resin (U) in the aqueous dispersion of the polyurethane urea resin of the present invention is preferably 0.01 to 1 ⁇ m, more preferably 0.02 to 0.02. It is 0.7 ⁇ m, particularly preferably 0.03 to 0.4 ⁇ m.
  • the volume average particle size (Dv) in the present invention can be measured by a light scattering particle size distribution measuring device [LA950 V2 "manufactured by HORIBA, Ltd.”].
  • the volume average particle size (Dv) can be controlled by the ionic polar group in the polyurethane urea resin (U), the type of the disperser used in the dispersion step, and the operating conditions. Specifically, the volume average particle size can be reduced by increasing the amount of ionic polar groups in the polyurethane urea resin (U), and the amount of ionic polar groups in the polyurethane urea resin (U) can be reduced. By reducing the number, the volume average particle size can be increased.
  • the volume average particle diameter (Dv) of the particles of the polyurethane urea resin (U) is the amount of the above (C22) used, and the content of the ionic polar group in the polyurethane urea resin (U).
  • Dv volume average particle diameter
  • the content of the ionic polar group in the polyurethane urea resin (U) is preferably 0.5 to 5.0% by weight, more preferably 0.5 to 4.8% by weight, and particularly preferably 0.5 to 4.5% by weight. It can be adjusted by adjusting it to%.
  • the content of the ionic polar group in the present invention means the weight% of the unneutralized cationic group or the anionic group, and does not include the weight of the counterion.
  • the content of the ionic polar group in the polyol (C221) having an anionic group is, in the case of the triethylamine salt of 2,2-dimethylolpropionic acid, the weight% of the carboxyl group (-COOH) is 3- ( for 2,3-dihydroxy propoxy) -1-triethylamine salt of sulfonic acid means the weight percent of the sulfo group (-SO 3 H).
  • the content of the ionic polar group in the polyol (C222) having a cationic group means the weight% of only the nitrogen atom in the tertiary amino group.
  • the coating material of the present invention contains the polyurethane urea resin solution and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention.
  • the polyurethane urea resin (U) functions as a binder, a pigment-dispersible resin, or the like.
  • the content of the polyurethane urea resin (U) of the present invention in the coating material of the present invention is preferably 1 to 40% by weight based on the weight of the coating material from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and handleability. It is preferably 2 to 30% by weight.
  • the paint of the present invention may contain any additives commonly used in paints.
  • the additive include pigments, curing agents, diluents, acrylic resins, leveling agents such as silicone resins, silicone-based and acrylic-based repelling inhibitors, anti-skinning agents, rocking agents, defoaming agents, and colors.
  • Anti-separation agent, smoothing agent, wetting agent, dispersant, thickener, anti-settling agent, polymerization inhibitor, structural viscosity imparting agent, electrostatic coating property improving agent, sagging inhibitor, curing accelerator, antioxidant, light Stabilizers, antifouling agents, flame retardant agents, coating aids and the like can be mentioned.
  • Preferred examples of the light stabilizer and the antioxidant include compounds represented by JP-A-2004-117997.
  • the coating film formed by the coating film can be applied to any thickness depending on the intended use, but the final coating film thickness is preferably 0.1 to 10,000 ⁇ m, more preferably 0. It is 1 to 2,000 ⁇ m, more preferably 1 to 1,000 ⁇ m, further preferably 5 to 1,000 ⁇ m, and particularly preferably 5 to 200 ⁇ m.
  • the method of applying these paints is arbitrary, but includes a spray method, a dipping method, a roller coating method, a flow coater method, a sink coating method, an electrodeposition coating method, a powder flow coating method, and application by brushing. Drying after coating varies depending on the paint components, but natural drying and heat drying (generally at room temperature to 180 ° C. for about 10 to 90 minutes) can be performed.
  • the viscosity (20 ° C.) of the coating material of the present invention is preferably 100 to 5,000 mPa ⁇ s, more preferably 500 to 3,000 mPa ⁇ s, from the viewpoint of handleability.
  • the viscosity of the paint can be measured with a B-type viscometer according to JIS-K7117-1.
  • the paint of the present invention is, for example, metal (steel plate, steel, non-ferrous metal, light metal, etc.), plastic (polyolefin, polyester, nylon, etc.), wood, glass, concrete, resin, rubber, leather, paper, etc. It can be applied to any base material such as skin to form a coating film to form a desired member, but the base material is preferably a plastic base material from the viewpoint of adhesiveness.
  • the paint of the present invention can be used, for example, as a paint for automobiles such as automobile parts, automobile bumpers and car bodies, a paint for electric appliances, a paint for construction, a paint for rust prevention, and the like, and is particularly useful as a paint for automobiles. ..
  • the ink of the present invention contains the polyurethane urea resin solution of the present invention and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • the polyurethane urea resin (U) functions as a binder, a pigment-dispersible resin, or the like.
  • the content of the polyurethane urea resin (U) in the ink of the present invention is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the weight of the ink, from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and handleability. It is 30% by weight.
  • the ink of the present invention may contain additives such as pigments, dyes, other resins and pigment dispersants that are generally preferably used for printing inks and printing inks.
  • additives such as pigments, dyes, other resins and pigment dispersants that are generally preferably used for printing inks and printing inks.
  • the other resins and additives one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
  • the pigment is not particularly limited, and preferably an inorganic pigment, an organic pigment or the like used for ink can be used.
  • the dye is not particularly limited, and acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used.
  • other resins include polyamide resins, nitrocelluloses, acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene maleic acid copolymer resins, epoxy resins and rosin resins.
  • the amount of these other resins used is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, based on the weight of the printing ink.
  • the ink manufacturing method is not particularly limited, and printing ink can be manufactured using a known method or the like, for example, a general-purpose ink manufacturing apparatus such as a three-roll, ball mill, and sand grinder mill.
  • a general-purpose ink manufacturing apparatus such as a three-roll, ball mill, and sand grinder mill.
  • An example of the compounding formulation of the ink of the present invention is as follows.
  • the ink made of the polyurethane urea resin solution and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention may be used as a one-component ink, but may be used as a two-component ink in combination with, for example, a polyisocyanate-based curing agent. It can also be used.
  • a polyisocyanate-based curing agent include an adduct from 1 mol of trimethylolpropane and 1,6-hexamethylene disiocyanate, tolylene diisocyanate or IPDI 3 mol; 1,6-hexamethylene diisoy.
  • the amount of the polyisocyanate-based curing agent used is preferably 0.5 to 10% by weight based on the weight of the polyurethane urea resin (U).
  • Examples of the printing method when the ink of the present invention is used as a printing ink include printing methods such as special gravure printing, flexo printing, inkjet printing, offset printing, and thermal transfer printing used for printing a conventional plastic film. ..
  • Examples of the printing method when the ink of the present invention is used as the printing ink include printing methods such as screen printing and inkjet printing.
  • the ink of the present invention When the ink of the present invention is used as a printing ink, it has particularly excellent adhesiveness to plastics, polyester film, nylon film, polyolefin film (surface treated or untreated polypropylene film, polyethylene film, etc.), polyvinyl acetal. It can be suitably used for printing various plastic films such as films, acetate films, polyvinyl chloride films and films in which aluminum is vapor-deposited on these films. Further, when the ink of the present invention is used as a printing ink, it is particularly excellent in adhesiveness to polypropylene-based synthetic fibers and also excellent in adhesiveness to other substrates, so that it can be suitably used for various fiber substrates. ..
  • the coating agent of the present invention contains the polyurethane urea resin solution of the present invention and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • the polyurethane urea resin (U) functions as a binder or the like.
  • the content of the polyurethane urea resin (U) in the coating agent of the present invention is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, based on the weight of the coating agent from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and handleability. It is 10 to 40% by weight.
  • the coating agent of the present invention may contain a resin other than the polyurethane urea resin (U), and for example, a polyurethane resin other than the polyurethane urea resin (U), a polyester resin, a polyacrylic resin, an epoxy resin, or the like may be contained. Can be mentioned.
  • the content of the other resin is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, based on the weight of the polyurethane urea resin (U) from the viewpoint of adhesiveness.
  • the additive may contain any additive commonly used in coatings.
  • the additive include stabilizers (antioxidants, UV absorbers, etc.), fillers, colorants (dye and pigment), flame retardants (antimony oxide, etc.), dispersants, defoamers, leveling agents, and the like. ..
  • the content of the additive is preferably 10% by weight or less, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the weight of the polyurethane urea resin (U) in the coating agent.
  • the antioxidant include hindered phenol-based [Irganox 1010 (manufactured by Ciba Geigy)] and hindered amine-based [Sanol LS770 (manufactured by Ciba Geigy)].
  • Examples of the ultraviolet absorber include triazole-based [Tinubin 320 (manufactured by Ciba Geigy)] and benzophenone-based [Siasorb UV9 (manufactured by Sianamid)].
  • Fillers include clay, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, silica, carbon black, zinc oxide, calcium oxide, lead dioxide, titanium oxide, caustic soil, glass fiber and its crushed material (cut glass, milled glass, glass flakes). Etc.), talc, mica, etc.
  • the viscosity (20 ° C.) of the coating agent of the present invention is preferably 100 to 5,000 mPa ⁇ s, more preferably 500 to 3,000 mPa ⁇ s, from the viewpoint of handleability.
  • the viscosity of the coating agent can be measured with a B-type viscometer according to JIS-K7117-1.
  • plastic molded bodies polyethylene (polyethylene, polypropylene, etc.), polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyacetal, polyester, nylon, polyamide, polyurethane, modified PPO, polymethyl Methacrylate, epoxy resin, phenol resin, melamine resin, etc.]
  • rubbers Natural rubber, synthetic rubber (chloroprene rubber, isoprene rubber, SBR, NBR, butyl rubber, EP rubber, etc.)]
  • porous material wood, paper, cloth (wood, paper, cloth, etc.) Woven or non-woven fabrics such as natural fibers and synthetic fibers) and plastic foams (polyester foams and polyurethane foams, etc.)] and inorganic materials [metals (iron, tin, totan, aluminum, zinc steel plates, etc.), glass, tile slate and ceramics. Etc.].
  • plastics are preferred, and polyolefins
  • the coating agent of the present invention exhibits excellent performance as an undercoating agent for coating a polyolefin resin molded body (such as an automobile bumper) and an electrodeposited coated steel sheet of an automobile body.
  • the coating amount (after drying) when used as an undercoating agent for coating can be selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 to 50 ⁇ m, more preferably 2 to 40 ⁇ m.
  • known methods such as spray coating, brush coating, roll coating, sink coating, and dipping method can be used.
  • the drying (baking) temperature is preferably 40 to 130 ° C., more preferably 60 to 80 ° C., and the drying time is preferably 0.5 to 60 minutes, still more preferably 3 to 30 minutes.
  • topcoat known thermosetting or thermoplastic resin paints such as acrylic enamel, one-component and two-component polyurethane paints, acrylic urethane paints, acrylic melamine paints and alkyd melamine paints are used.
  • the amount of the topcoat applied (after drying) is preferably 20 to 80 ⁇ m.
  • the method for applying and drying the topcoat include known methods such as a two-coat one-bake (wet-on-wet application) method and a two-coat two-bake (dry-on-wet application) method.
  • the topcoat layer may consist of one layer or a plurality of layers of two or more layers.
  • the adhesive of the present invention contains the polyurethane urea resin solution of the present invention and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion.
  • the content of the polyurethane urea resin (U) in the adhesive of the present invention is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 50% by weight, based on the weight of the adhesive from the viewpoint of adhesiveness, mechanical strength and handleability. It is 2 to 40% by weight.
  • the adhesive of the present invention may contain various additives, if necessary, in addition to the polyurethane urea resin solution of the present invention.
  • Additives include tackifiers, plasticizers, adsorbents, colorants, flame retardants, fillers, lubricants, nucleating agents, antioxidants, mold release agents, light stabilizers, fragrances and UV absorbers. One or more selected from.
  • tackifier examples include terpene resin, terpene phenol resin, phenol resin, aromatic hydrocarbon-modified terpene resin, rosin resin, modified rosin resin, synthetic petroleum resin (aliphatic, aromatic or alicyclic synthetic petroleum resin, etc.). ), Kumaron-inden resin, xylene resin, styrene-based resin, dicyclopentadiene resin, and hydrocarbons among these having unsaturated double bonds that can be hydrogenated.
  • plasticizer various plasticizers [for example, adhesive technology Vol. 20, (2), 21 (2000), etc.] can be used, process oil (paraffin, naphthene or aromatic compound type); liquid resin (Mn 300 to 6,000, for example, liquid polybutene, liquid polybutadiene, liquid). Polyisobutylene); a hydride of the liquid resin; low molecular weight (Mn 300 to 10,000) polyisobutylene; and a mixture of two or more thereof.
  • adsorbent examples include alumina, silica gel, molecular sieve and the like.
  • Coloring agents include inorganic pigments [white pigments, cobalt compounds, iron compounds, sulfides, etc.], organic pigments [azo pigments, polycyclic pigments, etc.], dyes [azo-based, indigoid-based, sulfide-based, alizarin-based, acrydin. System, thiazole system, nitro system, aniline system, etc.] and the like.
  • the flame retardant examples include halogen-containing flame retardants, sulfur-containing flame retardants, phosphorus-containing flame retardants, metal hydroxide-containing flame retardants, and the like.
  • filler examples include inorganic fillers (calcium carbide, talc, clay, etc.).
  • lubricant examples include calcium stearate, butyl stearate, oleic acid amide and the like.
  • nucleating agent examples include sorbitol, phosphate metal salt, benzoic acid metal salt, phosphoric acid metal salt and the like.
  • antioxidants examples include phenol compounds [monocyclic phenol (2,6-di-t-butyl-p-cresol, etc.), bisphenol [2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), etc.]]. , Polycyclic phenol [1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, etc.], etc.], Sulfur compound (dilauryl 3,3' -Thiodipropionate, etc.), phosphorus compounds (triphenylphosphite, etc.) and the like can be mentioned.
  • mold release agent examples include carboxy-modified silicone oil and hydroxyl-modified silicone oil.
  • Examples of the light stabilizer include hindered amine compounds [(bis-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, etc.].
  • fragrances include diterpenes and limonene.
  • ultraviolet absorber examples include benzotriazole [2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, etc.], benzophenone [2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, etc.], salicylate [phenylsalicylate, etc.], etc. Can be mentioned.
  • the total content of the additive is preferably 50% by weight or less, more preferably 0.002 to 40% by weight, and particularly preferably 1 to 30% by weight, based on the total weight of the adhesive, from the viewpoint of the addition effect and adhesiveness. %.
  • the amount of each additive that exerts the corresponding additive effect is not used as it is, but the effect as another additive can be obtained at the same time. Considering this, the amount used shall be adjusted according to the purpose of use.
  • the adhesive made of the polyurethane urea resin solution and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention may be used as a one-component ink, but the end of the polyurethane urea resin (U) of the present invention is isocyanate. When it is a group, it can also be used as a two-component adhesive in combination with, for example, an amine-based or polyol-based curing agent.
  • the amine-based curing agent is, for example, 3,3'-dichloro-4,4'diaminodiphenylmethane (MOCA), and the polyol-based curing agent is 1,4-butanediol, trimethylolpropane and various types. Polypropylene glycol and the like can be mentioned.
  • the end of the polyurethane urea resin (U) of the present invention is an amino group and a hydroxyl group, it can be used as a two-component adhesive in combination with, for example, a polyisocyanate-based curing agent.
  • polyisocyanate-based curing agent examples include an adduct from 1 mol of trimethylolpropane and 1,6-hexamethylene disiocyanate, tolylene diisocyanate or IPDI 3 mol; 1,6-hexamethylene diisoy. Cyanate or Isocyanurate Group-Containing Trimer Synthesized by Cyclic Trimerization of Isocyanate Group of IPDI; Bullet Reactant of Part Derived from 1 Mol of Water and 3 Mol of 1,6-Hexamethylene Diisoicyanate and These A mixture of two or more of the above is suitable.
  • the amount of the polyisocyanate-based curing agent used is preferably 0.5 to 10% by weight based on the weight of the polyurethane urea resin (U).
  • the adhesive of the present invention can adhere an adherend to obtain an adhered body.
  • various plastics polyyester (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester, nylon, polystyrene, syndiotactic polystyrene, ABS, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyacetal, polyamide, polyimide, polyurethane, polyurethane, modified PPO, polymethylmethacrylate.
  • Liquid crystal polymer epoxy resin, phenol resin, melamine resin, etc.] rubbers [natural rubber, synthetic rubber (chloroprene rubber, isoprene rubber, SBR, NBR, butyl rubber, EP rubber, etc.)], porous material [wood, paper, Cloth (woven or non-woven fabric such as natural fiber and synthetic fiber) and plastic foam (polyester foam and polyurethane foam, etc.)] and inorganic materials [metal (copper, iron, tin, totan, aluminum, zinc steel plate, etc.), glass, Base materials such as tile slate and ceramic] can be mentioned.
  • a plastic base material is preferable, and polyolefin, polyester and nylon are more preferable. It is preferable that a polyolefin base material constitutes at least one main surface of the adherend.
  • the method of applying the adhesive of the present invention to the adherend is not particularly limited, and is applied by spatula, comb, roller, trowel, rake, etc., extruded by a sealing gun, sprayed, etc.
  • a sealing gun sprayed, etc.
  • By coating it is possible to obtain an arbitrary shape such as a coating film, a film sheet, or a thick material with an arbitrary thickness. It is also possible to blend a compound having a sagging property and coat an elevation, a wall surface, a surface, a depression, etc. with a roller, a ricin gun, an airless gun, or the like to form a coating film.
  • the adhesive of the present invention is used as an adhesive for automobile members using polyolefin members such as bumpers, for building members, for optical films, for electronic materials, for battery electrodes, for olefin tapes, for polyolefin-based laminated films, and the like. It can be used and is particularly useful as an adhesive for automobile members and laminated films.
  • part indicates a part by weight.
  • Production Example 1 Production of hydroxylated modified polyolefin (A10) 1000 parts of polyolefin (a-1) [trade name "Vistamaxx3980", manufactured by ExxonMobil) containing 91% by weight of propylene and 9% by weight of ethylene as constituent monomers in a reaction vessel. was charged and melted by heating with a mantle heater while aerating nitrogen into the liquid phase, and heat was reduced at 370 ° C. for 90 minutes while stirring to obtain a polyolefin (Z1-1). Twenty parts of maleic anhydride are charged therein, and after nitrogen substitution, the temperature is raised to 180 ° C.
  • hydroxyl group-modified polyolefin (A10) The hydroxyl value of the hydroxyl group-modified polyolefin (A10) was 29 mgKOH / g, the acid value was 0.2 mgKOH / g, Mn was 3,500, and the isotacticity was 43%.
  • Example 2 Comparative Examples 1 to 4, 6, 7
  • the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the raw materials used were changed to the types and amounts shown in Tables 1 and 2, and the polyurethane urea resins (U-2) to (U-11), (U). Solutions of'-1) to (U'-4), (U'-6), and (U'-7) were obtained. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • the viscosity of the solution of the polyurethane urea resin (U-12) at 20 ° C. was 500 mPa ⁇ s, and the Mn of the polyurethane urea resin (U-12) was 700.
  • Example 13 In a reaction device equipped with a stirrer, 731 parts of hydrogenated polyfarnesene polyol (A2), 40.6 parts of 1,6-hexanediol, 2 mol adduct of ethylene oxide of bisphenol A, 40.6 parts, ion-exchanged water. 0.41 part and 187 parts of MDI were charged and reacted at 80 ° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere to obtain the polyurethane urea resin (U-13) of the present invention.
  • the viscosity of the polyurethane urea resin (U-13) at 20 ° C. was 5,800 mPa ⁇ s, and the Mn of the polyurethane urea resin (U-13) was 25,000.
  • Example 14 Comparative Example 5 In Example 13, the reaction was carried out in the same manner as in Example 13 except that the raw materials used were changed to the types and amounts shown in Tables 1 and 2, to obtain polyurethane urea resins (U-14) and (U'-5). rice field. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • Example 15 (Making urethane prepolymer)
  • a simple pressurized reaction device equipped with a stirrer and a heating device 272 parts of polyfarnesene polyol (A1), 3.32 parts of 1,4-butanediol, 17.0 parts of 2,2-dimethylolpropionic acid, 82.7 parts of IPDI and 125 parts of MEK were charged and stirred at 85 ° C. for 10 hours to carry out a urethanization reaction to produce a MEK solution (P-1) of urethane prepolymer.
  • Example 16 Comparative Examples 8 to 10
  • the reaction was carried out in the same manner as in Example 15 except that the raw materials used were changed to the types and amounts shown in Table 3, and polyurethane urea resins (U-16) to (U-20), (U'-) were carried out. 8)-(U'-10) aqueous dispersions were obtained. The results are shown in Table 3.
  • reaction terminator (D) -Diethanolamine / dibutylamine solvent (S): ⁇ Ethyl acetate ⁇ Methylcyclohexane ⁇ Isopropanol ⁇ Methyl ethyl ketone
  • the solution of the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4, 6 and 7, and the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 13 and 14 and Comparative Example 5 are ethyl acetate. Stability of the aqueous dispersion of the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 15 to 20 and Comparative Examples 8 to 10 and the solution diluted to a solid content concentration of 30% by weight in 0 ° C. and 25 ° C. was evaluated according to the following criteria by comparing the appearances immediately after production, 1 day after production, 1 week after production, and 1 month after production. The results are shown in Tables 4 and 5.
  • the solution of the polyurethane urea resin (U) obtained in 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4, 6 and 7, and the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 13 and 14 and Comparative Example 5 were solidified with ethyl acetate.
  • the film thickness after drying the solution diluted to 30% by weight and the aqueous dispersion of the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 15 to 20 and Comparative Examples 8 to 10 was 10 ⁇ m. Apply with a bar coater, dry and cure for 3 days in an atmosphere of 40 ° C and 50% RH, and go board under the conditions of temperature 25 ° C ( ⁇ 2 ° C) and relative humidity 50% ( ⁇ 10%).
  • a peeling test of cellophane tape (registered trademark) was performed to determine the percentage of the area that was not peeled off. Further, the untreated surface which was not subjected to the corona treatment as the surface treatment of each film was also tested in the same manner.
  • the above-mentioned grid-grained cellophane tape peeling test was performed using cellophane tape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) in accordance with JIS K5600-5-6 under conditions other than temperature and humidity.
  • Examples 28, 31, 32, 34, Comparative Examples 14, 15 A release film was attached to a polypropylene mold, and the polyurethane urea resin (U) or a solution thereof obtained in Examples 8, 11, 12, 14 and Comparative Examples 4 and 5 was mixed with NCO in the polyurethane urea resin (U).
  • a polyurethane urea resin solution prepared by mixing 1,4-butanediol with a molar amount of hydroxyl groups and having a solid content concentration of 20% by weight with toluene is gently poured so that the film thickness after drying is about 200 ⁇ m, and the whole is uniform. After standing at 25 ° C. for 12 hours, drying at 70 ° C.
  • Examples 35-40, Comparative Examples 18-20 A release film was attached to a polypropylene mold, and 10% by weight of N-methylpyrrolidone was added to the aqueous dispersion of the polyurethane urea resin (U) obtained in Examples 15 to 20 and Comparative Examples 8 to 10.
  • An aqueous dispersion of polyurethane urea resin prepared by mixing and having a solid content concentration of 20% by weight with ion-exchanged water is gently poured so that the film thickness after drying is about 200 ⁇ m, spread so that the whole becomes uniform, and 25. After allowing to stand at ° C. for 12 hours, it was dried at 105 ° C. for 3 hours using a circulation dryer, and further dried under reduced pressure at 105 ° C. and a pressure of 1.3 kPa for 1 hour to obtain a dry film.
  • the elongation at break is an index of followability to the substrate when used as a paint, printing ink, coating agent and adhesive, and if the elongation at break is 300% or more, it has followability to the substrate. It can be said that the adhesiveness is not inferior even if the base material is deformed.
  • the polyurethane urea resin of the present invention does not contain harmful substances such as chlorine, has excellent solubility in a solvent other than toluene (ethyl acetate), and is a plastic group that has been subjected to corona treatment as a surface treatment. In addition to the material, it exhibits excellent adhesiveness to plastic substrates that have not been subjected to corona treatment as a surface treatment, has excellent solution stability and dispersion stability in water systems, and has good mechanical strength. You can see that.
  • Example 1 has a low mechanical strength of the coating film, specifically 100% modulus and breaking strength
  • Comparative Example 2 in which the urea group concentration is outside the upper limit range specified in the present invention is extremely inferior in adhesiveness and is a solution. It turns out that the stability of is poor.
  • the polyurethane urea resins of Comparative Examples 8 and 9 using the polyfarnesene polyol (A1) but having a urea group concentration outside the range specified in the present invention are compared with the polyurethane urea resin of Example 15. Therefore, Comparative Example 8 in which the adhesiveness is inferior to the polyester film and the nylon film and the urea group concentration is outside the lower limit range specified in the present invention is the mechanical strength of the coating film, specifically 100% modulus.
  • Comparative Example 9 in which the breaking strength is low and the urea group concentration is outside the upper limit range specified in the present invention, the adhesiveness is extremely inferior, the stability of the aqueous dispersion is low, and it can be seen that a film cannot be formed.
  • Comparative Examples 6 to 7 in which (C11) to (C15) and ion-exchanged water are not used as the chain extender, the stability of the solution is extremely poor and the adhesiveness is also inferior.
  • the polyurethane urea resin of the present invention an elastomer composition using the same, a polyurethane urea resin solution, a polyurethane urea resin aqueous dispersion, a paint, an ink, a coating agent and an adhesive do not contain harmful substances such as chlorine, and are other than toluene. It has excellent solubility in solvents, exhibits particularly excellent adhesion to plastics (polyolefin, polyester, nylon, etc.) that have not been corona-treated or plasma-treated without impairing mechanical strength, and exhibits solution stability and water-based properties.
  • the paint containing the polyurethane urea resin solution and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention has excellent dispersion stability in automobile parts, automobile paints for automobile bodies, electric appliances paints, and construction materials. It can be used as a paint, a rust preventive paint, etc., and is particularly useful as an automobile paint.
  • the ink containing the polyurethane urea resin solution and / or the polyurethane urea resin aqueous dispersion of the present invention is used as a printing ink for special gravure printing, flexographic printing, inkjet printing, offset printing, thermal transfer printing, etc., and particularly as a printing ink. Suitable.
  • the polyurethane urea resin solution / or polyurethane urea resin of the present invention is not limited to the above-mentioned uses, but is used for automobile members, building members, optical films, electronic materials, battery electrodes, olefins using polyolefin members such as bumpers.

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Abstract

本発明のポリウレタンウレア樹脂は、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及び数平均分子量又は化学式量が500未満の鎖伸長剤(C)を必須構成単量体とするポリウレタンウレア樹脂(U)であって、前記ポリオール(A)が、ポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含み、前記鎖伸長剤(C)が、芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)、鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)、前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)、芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)、鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)並びに水からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度が0.05~1.5mmol/gである。

Description

ポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤
 本発明はポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤に関する。
 従来、ポリウレタン樹脂は、その優れた耐久性、耐薬品性及び耐磨耗性等の性能から、塗料、インキ、接着剤(バインダー)、コーティング剤及びエラストマー分野等に使用されている。特にポリエステルやナイロン等の基材への接着性が優れるため、また、ハンドリング性や乾燥性の観点からポリウレタン樹脂の溶剤溶液が汎用的に使用されている。ただし、ポリウレタン樹脂はポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン基材に対しては充分な接着力がなく、ポリオレフィン基材には、代わりに塩素化ポリオレフィン樹脂が広く使用されている。しかしながら、塩素化ポリオレフィン樹脂はポリエステルやナイロン等の基材に対しては充分な接着力がないため、適用できる基材が制限されるという問題がある。
 ポリエステル、ナイロン及びポリオレフィンの基材に対する接着力を向上させ、各種プラスチックに汎用的に使用する目的で、ポリウレタンと塩素化ポリオレフィンとの混合物(例えば特許文献1参照)や酸化処理した塩素化ポリオレフィンのウレタン変性物をバインダーとして用いることが提案されている(例えば特許文献2参照)。また、基材表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施し接着力を向上させる方法が提案されている(例えば特許文献3参照)。
 しかし、近年、環境問題への取り組みが重視されるようになり、使用済み品の廃棄処理において、有害物質の発生を抑制することが強く望まれている。特許文献1及び2で使用されている塩素化ポリオレフィンは、塩素を含んでいるため、焼却時に有害物質が発生し、環境を汚染するおそれがある。
 また、基材表面にコロナ処理又はプラズマ処理を施す方法では、処理後の時間の経過とともに接着性が低下するという問題がある。
 さらに、塗料、インキ、接着剤及びコーティング剤の溶剤としてトルエンが汎用的に使用されている。しかしながら、労働安全衛生法の改正でトルエンの環境濃度規制が強化され、トルエンを含まない溶剤系の需要が大きくなり、更に近年では、より環境に適応したアルコール溶剤系や水系の要望が増えてきている。また、特に印刷インキでは、原料のバイオマス化のニーズが高まっており、バインダーとして、バイオマス濃度の高いウレタン樹脂の要望が増えてきている。
特開平10-251594号公報 特開平11-323236号公報 特開2000-319426号公報
 本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、塩素等の有害物質を含まず、トルエン以外の溶剤に対する溶解性に優れ、機械的強度を損なうことなく、コロナ処理又はプラズマ処理を施していないプラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)基材に対して特に優れた接着性を発揮し、溶液安定性や水系での分散安定性に優れたポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤を提供することを目的とする。
 本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及び数平均分子量又は化学式量が500未満の鎖伸長剤(C)を必須構成単量体とするポリウレタンウレア樹脂(U)であって、前記ポリオール(A)が、ポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含み、前記鎖伸長剤(C)が、芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)、鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)、前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)、芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)、鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)並びに水からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度が0.05~1.5mmol/gであるポリウレタンウレア樹脂;前記ポリウレタンウレア樹脂を含有するエラストマー組成物;前記ポリウレタンウレア樹脂と溶剤(S)とを含有するポリウレタンウレア樹脂溶液;前記ポリウレタンウレア樹脂と水とを含有するポリウレタンウレア樹脂水性分散体;前記ポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又は前記ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤である。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂は、塩素等の有害物質を含まず、トルエン以外の溶剤に対する溶解性に優れ、機械的強度を損なうことなく、コロナ処理又はプラズマ処理を施していないプラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)基材に対して特に優れた接着性を発揮し、溶液安定性及び水系での分散安定性に優れるエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤を得ることができるという効果を奏する。
<ポリウレタンウレア樹脂(U)>
 本発明のポリウレタンウレア樹脂は、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及び数平均分子量又は化学式量が500未満の鎖伸長剤(C)を必須構成単量体とするポリウレタンウレア樹脂(U)であって、前記ポリオール(A)が、ポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含み、前記鎖伸長剤(C)が、芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)、鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)、前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)、芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)、鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)並びに水からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度が0.05~1.5mmol/gであるポリウレタンウレア樹脂である。
 本発明においては、ポリオール(A)としてポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含むポリオールを用いることにより、ポリウレタンウレア樹脂(U)の分子構造中にプラスチックに対する親和性の高い部分を持たせつつ、ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度を上記範囲とすることで、機械的強度を損なうことなく、プラスチックに対する接着性と、トルエン以外の溶剤に溶解した際の溶液安定性及び水性分散体とした際の分散安定性とを両立することができることを見出したものである。
<ポリオール(A)>
 本発明において、ポリオール(A)が、ポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含む。
 ポリファルネセンポリオール(A1)とは、ファルネセンを含むモノマーの重合物に水酸基を導入することにより得られるポリオールを意味する。
 ファルネセンとは、セスキテルペン炭化水素の一つであり、石油製品だけでなく、植物から得られるバイオ原料としても注目されている。
 ファルネセンとしては、下記化学式(1)で表されるα-ファルネセン、化学式(2)で表されるβ-ファルネセン等が挙げられる。ファルネセンは1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 
 ポリファルネセンポリオール(A1)には、ファルネセンのホモポリマーに水酸基を導入したポリオールだけでなく、ファルネセンと他のビニルモノマーとから得られるポリファルネセン共重合体に水酸基を導入したポリオールも含まれる。
 他のビニルモノマーとしては、例えば、ファルネセン以外の脂肪族不飽和炭化水素[炭素数2~36のオレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、イソブテン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、トリアコセン及びヘキサトリアコセン等)及び炭素数4~36のジエン(例えば、イソプレン、1,3-ブタジエン、1,4-ペンタジエン、1,5-ヘキサジエン及び1,7-オクタジエン等)等]、脂環式不飽和炭化水素[例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等]、芳香族基含有不飽和炭化水素(例えばスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4-ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン及びトリビニルベンゼン等)等が挙げられる。
 他のビニルモノマーとしては1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ポリファルネセンポリオール(A1)中のファルネセン由来の構造単位の含有量は、ポリファルネセンポリオール(A1)を構成する単量体の合計重量に基づいて、接着性及び溶剤溶解性の観点から、1~100重量%が好ましく、より好ましくは10~100重量%であり、更に好ましくは30~100重量%であり、次に更に好ましくは50~100重量%であり、特に好ましくは70~100重量%である。
 ファルネセンがバイオ由来である場合には、石油由来のその他のビニルモノマーの使用量を抑制し、石油依存度を低減することができる。
 ポリファルネセンポリオール(A1)を得る方法としては、例えば、ファルネセン及び必要によりファルネセン以外のその他のビニルモノマーを含む単量体成分を、ラジカル重合反応させてポリファルネセン(共)重合体を得た後、ポリファルネセン(共)重合体に水酸基を導入する方法等が挙げられる。また、ファルネセン及び必要によりファルネセン以外のその他のビニルモノマーを含む単量体成分を、リビングアニオン重合反応させてポリファルネセン(共)重合体を得た後、リビングポリマーのリビング末端をアルキレンオキサイド(例えば、炭素数2~4のもの、具体的にはプロピレンオキサイド等)及びプロトン源(例えば酸等)と反応させることにより、ポリマーの連鎖部の各末端に水酸基が導入されたポリオール(直鎖であればジオール、分岐鎖であれば水酸基が3つ以上のポリオール)を得る方法等が挙げられる。
 ポリファルネセンポリオール(A1)の数平均分子量(以下、Mnと略記)は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、500~6,000が好ましく、更に好ましくは1,000~5,000である。
 ポリファルネセンポリオール(A1)の重量平均分子量(以下、Mwと略記)は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、500~10,000が好ましく、更に好ましくは1,000~8,000である。
 ポリファルネセンポリオール(A1)の分子量分布(Mw/Mn)は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、1.0~1.8が好ましく、更に好ましくは1.0~1.5である。
 ポリファルネセンポリオール(A1)のMn、Mw及び分子量分布は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー)により、以下の条件で測定される。
 装置    :高温ゲルパーミエイションクロマトグラフ
       [「Alliance GPC V2000」、Waters(株)製]
 検出装置  :屈折率検出器
 溶媒    :オルトジクロロベンゼン
 基準物質  :ポリスチレン
 サンプル濃度:3mg/ml
 カラム固定相:PLgel 10μm、MIXED-B 2本直列
       [ポリマーラボラトリーズ(株)製]
 カラム温度 :135℃
 ポリファルネセンポリオール(A1)の水酸基価(mgKOH/g)は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、18~225が好ましく、更に好ましくは22~112である。
 なお、本発明において、水酸基価は、JIS K0070-1992に準拠して測定される値である。
 ポリファルネセンポリオール(A1)のガラス転移温度は、接着性及び溶剤溶解性の観点から、-80~-10℃が好ましく、更に好ましくは-70~-30℃である。
 なお、本発明において、ガラス転移温度は、例えばTA Instruments(株)製、DSC Q20を用いて、ASTM D3418-82に規定の方法(DSC法)により測定した値である。
 本発明において、水添化物(A2)は、前記ポリファルネセンポリオール(A1)が有する炭素-炭素二重結合を一部又は全部水素化したものである。
 水添化物(A2)の炭素1,000個当たりの炭素-炭素二重結合の数は、接着性の観点から、0~200個が好ましく、更に好ましくは0~100個である。
 二重結合数は、(A2)のH-NMR(核磁気共鳴)分光法のスペクトルから求めることができる。即ち、該スペクトル中のピークを帰属し、(A2)の4.5~6ppmにおける二重結合由来の積分値及び(A2)由来の積分値から、(A2)の二重結合数と(A2)の炭素数の相対値を求め、(A2)の炭素1,000個当たりの二重結合数を算出する。
 水添化物(A2)のMnは、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、500~6,000が好ましく、更に好ましくは1,000~5,000である。
 水添化物(A2)のMwは、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、500~10,000が好ましく、更に好ましくは1,000~8,000である。
 水添化物(A2)の分子量分布は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、1.0~1.8が好ましく、更に好ましくは1.0~1.5である。
 水添化物(A2)のMn、Mw及び分子量分布は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー)により、ポリファルネセンポリオール(A1)と同様の条件で測定される。
 水添化物(A2)の水酸基価(mgKOH/g)は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、18~225が好ましく、更に好ましくは22~112である。
 水添化物(A2)のガラス転移温度は、接着性及び溶剤溶解性の観点から、-80~-10℃が好ましく、更に好ましくは-70~-30℃である。
 ポリファルネセンポリオール(A1)及び(A1)の水添化物(A2)としては、Cray Valley(株)社製「KRASOL F 3000(ポリファルネセンジオール)」、「KRASOL F 3100(水添ポリファルネセンジオール)」等が知られており、入手可能である。
 本発明において、ポリオール(A)としては、前記ポリファルネセンポリオール(A1)及び(A1)の水添化物(A2)以外に、縮合型ポリエステルポリオール(A3)、ポリラクトンポリオール(A4)、ポリカーボネートポリオール(A5)、ポリエーテルポリオール(A6)、ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)、(水添)ポリブタジエンポリオール(A8)、ヒマシ油系ポリオール(A9)及び水酸基変性ポリオレフィン(A10)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールを含有してもよく、好ましくは縮合型ポリエステルポリオール(A3)、ポリラクトンポリオール(A4)、ポリカーボネートポリオール(A5)、ポリエーテルポリオール(A6)、ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)、(水添)ポリブタジエンポリオール(A8)及びヒマシ油系ポリオール(A9)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールを含有することである。
 ポリオール(A3)~(A9)の水酸基価(mgKOH/g)は、溶剤溶解性の観点から、22~225が好ましく、更に好ましくは28~113である。
 ポリオール(A3)~(A10)のMnは、溶剤溶解性の観点から、500~5,000が好ましく、更に好ましくは1,000~4,000である。
 本発明におけるポリオール(A3)~(A9)のMnは、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により、例えば以下の条件で測定することができる。また、水酸基変性ポリオレフィン(A10)のMnは、前記ポリファルネセンポリオール(A1)と同様の条件で測定される。
 装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
 カラム:「Guardcolumn Super H-L」(1本)、「TSKgel SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの」
 試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液
 溶液注入量:10μl
 流量:0.6ml/分
 測定温度:40℃
 検出装置:屈折率検出器
 基準物質:標準ポリエチレングリコール
 縮合型ポリエステルポリオール(A3)としては、Mnが500未満のジオールとジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体[酸無水物、低級(炭素数1~4)アルキルエステル及び酸ハライド等]との縮合により得られるもの等が挙げられる。
 Mnが500未満のジオールとしては、炭素数2~8の脂肪族2価アルコール[直鎖ジオール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオール等)及び分岐アルキル鎖を有するジオール(1,2-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、1,2-、1,3-又は2,3-ブタンジオール等)等];炭素数6~10の脂環基含有2価アルコール[1,4-ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及び2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等];炭素数8~20の芳香環含有2価アルコール[m-又はp-キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン];ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールS及びビスフェノールF等)のAO付加物、ジヒドロキシナフタレンのAO付加物及びビス(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート等]等が挙げられる。Mnが500未満のジオールは1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としては、炭素数2~15の脂肪族ジカルボン酸[シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、マレイン酸及びフマル酸等]、炭素数8~12の芳香族ジカルボン酸[テレフタル酸及びイソフタル酸等]及びこれらのエステル形成性誘導体[酸無水物、低級アルキルエステル(ジメチルエステル及びジエチルエステル等)、酸ハライド(酸クロライド等)等]等が挙げられる。ジカルボン酸は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 縮合型ポリエステルポリオール(A3)の具体例としては、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、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリ(ポリオキシテトラメチレン)アジペートジオール、ポリ(3-メチルペンチレンアジペート)ジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレートジオール、ポリブチレンセバケートジオール及びポリネオペンチルテレフタレートジオール等が挙げられる。
 縮合型ポリエステルポリオール(A3)の内で、接着性及び溶剤溶解性の観点から好ましいのは分岐アルキル鎖を有するポリエステルジオール、特に好ましいのはポリネオペンチルアジペートジオール及びポリ(3-メチルペンチレンアジペート)ジオール、最も好ましいのはポリ(3-メチルペンチレンアジペート)ジオールである。縮合型ポリエステルポリオール(A3)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ポリラクトンポリオール(A4)としては、前記Mnが500未満のジオールを開始剤としてラクトンモノマー(γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン及びこれらの2種以上の混合物等)を開環重合したもの等が挙げられる。ポリラクトンポリオール(A4)の具体例としては、ポリブチロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール及びポリカプロラクトンジオール等が挙げられる。ポリラクトンポリオール(A4)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ポリカーボネートポリオール(A5)としては、前記Mnが500未満のジオールと、低分子カーボネート化合物(例えば、アルキル基の炭素数1~6のジアルキルカーボネート、炭素数2~6のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート及び炭素数6~9のアリール基を有するジアリールカーボネート)とを、脱アルコール反応させながら縮合させることによって製造されるポリカーボネートジオール等が挙げられる。ポリカーボネートポリオール(A5)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ポリカーボネートポリオール(A5)の具体例としては、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオール及びポリ(テトラメチレン/ヘキサメチレン)カーボネートジオール(例えば1,4-ブタンジオールと1,6-ヘキサンジオールをジアルキルカーボネートと脱アルコール反応させながら縮合させて得られるジオール)等が挙げられる。
 ポリエーテルポリオール(A6)としては、前記Mnが500未満のジオールへの前記炭素数2~12のAO付加物等が挙げられ、AOは1種を単独で用いても2種以上をブロック共重合又はランダム共重合してもよい。
 ポリエーテルポリオール(A6)の内で、溶剤溶解性の観点から好ましいのは分岐アルキル鎖を有するもの、即ち原料としてMnが500未満のジオールの内の分岐アルキル鎖を有するジオールを用いたものやAO付加物におけるAOとして1,2-プロピレンオキサイド、1,2-,2,3-又は1,3-ブチレンオキサイド及び3-メチルテトラヒドロフラン等を用いたもの等であり、更に好ましいのは分岐アルキルを有する2価アルコールの脂肪族ポリエーテルジオール、特に好ましいのはポリオキシプロピレングリコールである。ポリエーテルポリオール(A6)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)としては、例えば、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルの単独重合物や共重合物が挙げられる。前記(メタ)アクリルポリオールは、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルの他に、重合性不飽和結合を有する化合物を共重合させて得ることもできる。
 なお、本発明において、「(メタ)アクリル」は「メタクリル及び/又はアクリル」を意味する。
 前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリロイル基を1つ有するものが含まれ、例えば、炭素数2~20のヒドロキシアルキル基を有するもの{例えば、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-4-ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステル}、3価のアルコールの(メタ)アクリル酸モノエステル化物{例えば、グリセリンの(メタ)アクリル酸モノエステル、トリメチロールプロパンの(メタ)アクリル酸モノエステル等}等が挙げられる。
 前記重合性不飽和結合を有する化合物としては、重合性不飽和結合を1つ有する化合物が含まれ、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸-n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル等の炭素数4~50の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の炭素数3~50の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等の炭素数3~50の不飽和アミド;スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等のその他の重合性モノマー等が挙げられる。
 前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルや前記重合性不飽和結合を有する化合物の重合方法としては、乳化重合、懸濁重合、分散重合、溶液重合などが挙げられる。前記乳化重合は段階的に重合を行うこともできる。
 市販されている前記ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)の具体的例としては、例えば、東亞合成社製「ARUFON UH-2000、UH-2041、UH-2190、UHE-2012」、綜研化学社製「アクトフロー UT-1001、UMM-1001」等が挙げられる。
 ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)の内で、溶剤溶解性の観点から、好ましくは前記重合性不飽和結合を有する化合物として(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸-n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル及び(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシルからなる群から選ばれる少なくとも1種を使用したポリ(メタ)アクリルポリオールであり、更に好ましくは(メタ)アクリル酸-n-ブチル及び/又は(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシルを使用したポリ(メタ)アクリルジオールである。ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 (水添)ポリブタジエンポリオール(A8)としては、ポリブタジエンポリオール及びポリブタジエンポリオールの水素添加還元生成物(水添ポリブタジエンポリオール)が含まれる。
 なお、本発明において、「(水添)ポリブタジエンポリオール」とは「ポリブタジエンポリオール及び/又は水添ポリブタジエンポリオール」を意味する。
 (水添)ポリブタジエンポリオール(A8)のヨウ素価としては、好ましくは1~1000g/100gの範囲であり、より好ましくは10~600g/100gの範囲であり、更に好ましくは100~500g/100gの範囲である。
 なお、ヨウ素価は、JIS K3331(1995)に準じて測定される。
 (水添)ポリブタジエンポリオール(A8)の市販品としては、例えば、日本曹達株式会社製「NISSO-PBGシリーズ」(G-1000、G-2000、G-3000等)、米国ARCO社製「Poly Bd(登録商標)シリーズ」(R-45M、R-15HT、R-45HT、CS-15、CN-15等)、CRAY VALLEY製KRASOL HLBP-H 1000、HLBP-H 2000、HLBP-H 3000等が挙げられる。
 ヒマシ油系ポリオール(A9)としては、特に制限はなく、例えば、ヒマシ油、ヒマシ油誘導体等が挙げられる。
 上記ヒマシ油誘導体としては、例えば、ヒマシ油脂肪酸;ヒマシ油又はヒマシ油脂肪酸に水素付加した水添ヒマシ油;ヒマシ油とその他の油脂のエステル交換物;ヒマシ油と多価アルコールとの反応物;ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物;これらにアルキレンオキサイドを付加重合した化合物等が挙げられる。上記ヒマシ油系ポリオールの中でも、ヒマシ油を用いることが好ましい。
 該水添ヒマシ油としては、例えば、特開平2-298574号公報に開示されているものが挙げられる。なお、水添ヒマシ油は前記のヒマシ油系ポリオールの水素付加により得られる。
 ヒマシ油系ポリオール(A9)の市販品としては、例えば、ヒマシ油ポリオール[伊藤製油株式会社製「H-35」]、[豊国製油製KSKポリオール]等が挙げられる。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)としては、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)が不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)で変性された酸変性ポリオレフィン(X)とアミノアルコール(G)とを反応させたもの、酸変性ポリオレフィン(X)とアルキレンオキサイドとを反応させたもの等が含まれる。
 炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)としては、炭素数3~8のα-オレフィンを構成単量体として含むポリオレフィンを水酸基含有化合物で変性したものが含まれ、構成単量体としてエチレンを含有してもよい。
 α-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン及び1-オクテンが挙げられる。尚、α-オレフィンは2種又はそれ以上を併用してもよいが、1種が好ましい。上記α-オレフィンの内、機械的強度及び生産性の観点から、好ましいのはプロピレンである。
 炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の構成単量体中のエチレンと炭素数3~8のα-オレフィンの重量比(エチレン:α-オレフィン)は、好ましくは5:95~95:5であり、より好ましくは10:90~60:40、更に好ましくは15:85~40:60である。
 重量比(エチレン:α-オレフィン)が、5:95以上であると、基材に対する接着性が良好となる傾向があり、95:5以下であると機械的強度が良好である傾向がある。
 上記重量比(エチレン:α-オレフィン)は、例えば、H-NMRにより算出できる。
 前記炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)は、炭素数3~8のα-オレフィン、エチレン以外に、その他の単量体を構成単量体としてもよい。その場合、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)を構成する全単量体の重量に基づいて、その他の単量体の重量は、好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下、特に好ましくは1重量%以下である。
 上記その他の単量体としては、例えば、炭素数(Cと略記することがある)9~30のα-オレフィン(1-デセン及び1-ドデセン等)、α-オレフィン以外のC4~30の不飽和単量体(例えば、2-ブテン、イソブテン等のオレフィン並びにスチレン、アクリロニトリル、アクリルアミド及び酢酸ビニル等のビニル単量体等)等が挙げられる。
 炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のMnは、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、好ましくは800~5,800であり、更に好ましくは800~3,800である。なお、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のMnは、前記ポリファルネセンポリオール(A1)と同様の条件で測定される。
 炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の炭素数1,000個当たりの二重結合数[(a)の分子末端及び分子鎖中の炭素-炭素の二重結合数]は、後述の不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)との反応性及び生産性の観点から、好ましくは3~30個であり、更に好ましくは4~20個である。
 二重結合数は、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のH-NMR(核磁気共鳴)分光法のスペクトルから求めることができる。即ち、該スペクトル中のピークを帰属し、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の4.5~6ppmにおける二重結合由来の積分値及び炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)由来の積分値から、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の二重結合数と炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の炭素数の相対値を求め、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の炭素1,000個当たりの二重結合数を算出する。後述の実施例における二重結合数は上記方法に従った。
 炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、接着性及び溶剤溶解性の観点から、好ましくは1~50%であり、更に好ましくは5~45%である。なお、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、後述の酸変性ポリオレフィン(X)及び水酸基変性ポリオレフィン(A10)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーに、そのまま反映される傾向がある。また、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、後述の原料となる高分子量のポリオレフィン(a0)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーが反映される傾向にあるので、用いる原料の高分子量のポリオレフィン(a0)により調整することができる。
 本発明におけるα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、例えば、13C-NMR(核磁気共鳴分光法)を用いて算出することができる。一般的に、側鎖メチル基は両隣(三連子、トリアッド)、その三連子の両隣(五連子、ペンタッド)、更にその五連子の両隣(七連子、ヘプタッド)程度までのメチル基との立体配置(メソ又はラセモ)の影響を受け、異なる化学シフトにピークが観測されることが知られており、立体規則性の評価はペンタッドについて行うことが一般的であり、本発明におけるアイソタクティシティーも、ペンタッドの評価に基づいて算出することができる。
 即ち、α-オレフィンがプロピレンの場合、13C-NMRで得られるプロピレン中の側鎖メチル基由来の炭素ピークについて、ペンタッド各ピーク(H)、ペンタッドがメソ構造のみで形成されるアイソタクティックのプロピレン中のメチル基由来のピーク(Ha)とした場合、アイソタクティシティーは、以下の式で算出される。
  アイソタクティシティー(%)=[(Ha)/Σ(H)]×100   (1)
 但し、式中、Haはアイソタクティック(ペンタッドがメソ構造のみで形成される)の信号のピーク高さ、Hはペンタッドの各ピーク高さである。
 本発明における炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の製造方法としては、例えば、高分子量(好ましくはMnが60,000~400,000、更に好ましくはMnが80,000~250,000)のポリオレフィン(a0)を熱減成する方法が挙げられる。
 熱減成法には、前記高分子量のポリオレフィン(a0)を(1)有機過酸化物不存在下、例えば300~450℃で0.5~10時間、熱減成する方法及び(2)有機過酸化物[例えば2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン]存在下、例えば180~300℃で0.5~10時間、熱減成する方法等が含まれる。
 これらの内、工業的な観点及び改質特性の観点から好ましいのは、分子末端及び/又は分子鎖中の二重結合数のより多いものが得やすい(1)の方法である。
 上記炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)を構成する単量体であるエチレンとα-オレフィン(炭素数3~8)との重量比[エチレン:α-オレフィン]は、高分子量のポリオレフィン(a0)の重量比[エチレン:α-オレフィン]が、そのまま維持される傾向がある。
 熱減成温度が高い程、また、熱減成時間が長い程、炭素数1,000個当たりの二重結合数は、多くなる傾向がある。
 更に、高分子量のポリオレフィン(a0)のMnが小さい程、熱減成温度が高い程、また、熱減成時間が長い程、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のMnは小さくなる傾向がある。
 本発明における不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)としては、重合性不飽和基を1個有するC3~30の(ポリ)カルボン酸(無水物)等が挙げられる。
 尚、本発明において不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)は、不飽和モノカルボン酸、不飽和ポリカルボン酸及び/又は不飽和ポリカルボン酸無水物を意味する。
 不飽和モノカルボン酸としては、脂肪族不飽和モノカルボン酸(C3~24、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸)及び脂環含有不飽和モノカルボン酸(C6~24、例えばシクロヘキセンカルボン酸)等が挙げられる。
 不飽和ポリ(2~3又はそれ以上)カルボン酸(無水物)としては、不飽和ジカルボン酸(無水物)[脂肪族ジカルボン酸(無水物)(C4~24、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸及びこれらの無水物)及び脂環含有ジカルボン酸(無水物)(C8~24、例えばシクロへキセンジカルボン酸、シクロヘプテンジカルボン酸、ビシクロヘプテンジカルボン酸、メチルテトラヒドロフタル酸及びこれらの無水物)等]等が挙げられる。
 不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)の内、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)との反応性の観点から好ましいのは、不飽和ジカルボン酸無水物、更に好ましいのは無水マレイン酸である。
 酸変性ポリオレフィン(X)は前記炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)と不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)とを構成単量体として含む。
 酸変性ポリオレフィン(X)における構成単量体としての炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)と不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)との重量比[(a):(E)]は、機械的強度と接着性とのバランスの観点から、好ましくは80:20~99.5:0.5、更に好ましくは90:10~99:1である。
 酸変性ポリオレフィン(X)は、好ましくは、ラジカル開始剤(F)の存在下で、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)及び不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)を、必要により適当な有機溶媒[C3~18、例えば炭化水素(ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、ベンゼン、トルエン及びキシレン等)、ハロゲン化炭化水素(ジ-、トリ-又はテトラクロロエタン及びジクロロブタン等)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン(MEKと略記することがある)及びジ-t-ブチルケトン等)及びエーテル(エチル-n-プロピルエーテル、ジ-n-ブチルエーテル、ジ-t-ブチルエーテル及びジオキサン等)]中で反応させて製造することができる。
 尚、上記ラジカル開始剤(F)としては、公知のもの、例えば、アゾ開始剤(アゾビスイソブチロニトリル等)及び過酸化物開始剤(ジクミルパーオキサイド等)等が挙げられ、過酸化物開始剤が好ましく用いられる。
 反応温度は、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)と不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)との反応性及び生産性の観点から、好ましくは100~270℃、更に好ましくは120~250℃、特に好ましくは130~240℃である。
 酸変性ポリオレフィン(X)の酸価は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性及び接着性の観点から、1~100mgKOH/gが好ましく、更に好ましくは3~75mgKOH/gであり、特に好ましくは5~50mgKOH/gである。ここにおける酸価はJIS K0070:1992に準じて以下の(i)~(iii)の手順で測定される値である。
(i)100℃に温度調整したキシレン100gに(X)1gを溶解させる。
(ii)同温度でフェノールフタレインを指示薬として、0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液[商品名「0.1mol/Lエタノール性水酸化カリウム溶液」、和光純薬(株)製]で滴定を行う。
(iii)滴定に要した水酸化カリウム量をmgに換算して酸価(単位:mgKOH/g)を算出する。
 なお、上記測定では1個の酸無水物基は1個のカルボキシル基と等価になる結果が得られる。
 また、上記酸価は、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の有する二重結合数、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の重量、不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)の種類、不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)の重量で適宜、調整可能である。
 酸変性ポリオレフィン(X)のMnは、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性及び接着性の観点から、好ましくは900~5,900であり、更に好ましくは900~5,000、特に好ましくは900~4,000である。
 酸変性ポリオレフィン(X)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性、接着性及び機械的強度の観点から、1~50%が好ましく、更に好ましくは5~45%、特に好ましくは10~40%である。
 本発明における水酸基変性ポリオレフィン(A10)としては、前記酸変性ポリオレフィン(X)とアミノアルコール(G)との反応生成物及び酸変性ポリオレフィン(X)とアルキレンオキサイド(以下AOと略記)との反応生成物等が挙げられる。
 アミノアルコール(G)としては、炭素数が2~12の直鎖アルカノールアミン、シクロアルカノールアミン及びアルキルアルカノールアミン(例えば2-アミノエタノール、3-アミノプロパノール、1-アミノ-2-プロパノール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、4-アミノブタノール、5-アミノペンタノール、6-アミノヘキサノール、ジエタノールアミン、ジ-n-又はイソプロパノールアミン、3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサノール、メチルエタノールアミン及びエチルエタノールアミン)等が挙げられ、好ましいのは2-アミノエタノールである。
 AOとしては、炭素数が2~12のAO(エチレンオキサイド、1,2-又は1,3-プロピレンオキサイド、1,2-,2,3-又は1,3-ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、3-メチルテトラヒドロフラン、スチレンオキサイド及びα-オレフィンオキサイド等)等が挙げられ、好ましくは2~4のものであり、更に好ましいのはエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドである。AOは1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 AOの付加モル数は酸変性ポリオレフィン(X)のカルボキシル基1個当たり、好ましくは1~10モル又はそれ以上、更に好ましくは1~5モル、特に1モルである。
 アミノアルコール(G)による酸変性ポリオレフィン(X)の変性は公知の方法、例えば、酸変性ポリオレフィン(X)のカルボキシル基(無水物の場合は、カルボニル基)に対して過剰(例えば1.1~2倍モル又はそれ以上)のアミノアルコールを加えて反応させた後、未反応のアミノアルコールを蒸留法等の方法で除去する方法が挙げられる。反応は有機溶剤の存在下又は不存在下に行うことができる。反応温度は好ましくは100~220℃、更に好ましくは120~200℃である。
 AOによる酸変性ポリオレフィン(X)の変性は、公知の方法で行われる。例えば、AOを開環付加重合させる際の反応温度は、好ましくは40~200℃であり、更に好ましくは70~160℃である。反応圧力は好ましくは-0.1~0.5MPaである。反応は、必要により触媒の存在下に行われる。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の構成単量体であるエチレンと炭素数3~8のα-オレフィンの重量比(エチレン:α-オレフィン)は、5:95~95:5が好ましく、より好ましくは10:90~60:40、更に好ましくは15:85~40:60である。
 重量比(エチレン:α-オレフィン)が、5:95以上であると接着性が良好である傾向があり、95:5以下であると機械的強度が良好である傾向がある。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の構成単量体であるエチレンと炭素数3~8のα-オレフィンの重量比は、高分子量のポリオレフィン(a0)に用いるエチレンと炭素数3~8のα-オレフィンの比率により、適宜、調整可能である。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、1~50%が好ましく、より好ましくは5~45%である。アイソタクティシティーが1%以上であると接着性が良好である傾向があり、50%以下であると溶剤溶解性が良好である傾向がある。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)のα-オレフィン由来の単位連鎖部のアイソタクティシティーは、高分子量のポリオレフィン(a0)のアイソタクティシティーにより、適宜、調整可能である。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)のMnは、接着性及び溶剤溶解性の観点から1,000~6,000であり、好ましくは1,000~4,000である。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)のMnは、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)のMn、不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)の種類及び使用量並びに炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)と不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)との反応の制御により、適宜、調整可能である。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の水酸基価(mgKOH/g)は、好ましくは14~110であり、好ましくは20~100、更に好ましくは25~80である。水酸基価が14以上であるとポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性が良好になる傾向にあり、110以下であるとポリウレタンウレア樹脂(U)のポリオレフィンフィルムへの接着性が良好になる傾向にある。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の水酸基価は、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)が有する二重結合数、炭素-炭素二重結合を有するポリオレフィン(a)の使用量並びに不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)(E)の種類及び使用量で適宜、調整可能である。
 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の酸価(mgKOH/g)は、好ましくは0~10、更に好ましくは0~5である。
 なお、水酸基変性ポリオレフィン(A10)の水酸基価及び酸価は、JIS K0070-1992に準拠して測定される値である。
 本発明において、水酸基変性ポリオレフィン(A10)1分子当りの水酸基の数は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性、接着性及び機械的強度の観点から、1.5~2.0個が好ましく、さらに好ましくは1.6~2.0個である。なお、水酸基変性ポリオレフィン(A10)1分子当りの水酸基の数は、下記数式(1)により算出することができる。
 1分子当りの水酸基の数=Mn×OHV/56100  (1)
 Mn:水酸基変性ポリオレフィン(A10)のMn
 OHV:水酸基変性ポリオレフィン(A10)の水酸基価(mgKOH/g)
 ポリオール(A)として縮合型ポリエステルポリオール(A3)、ポリラクトンポリオール(A4)、ポリカーボネートポリオール(A5)、ポリエーテルポリオール(A6)、ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)、(水添)ポリブタジエンポリオール(A8)、ヒマシ油系ポリオール(A9)及び水酸基変性ポリオレフィン(A10)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールを用いる場合、前記ポリファルネセンポリオール(A1)及び水添化物(A2)の合計重量に対する(A3)~(A10)の合計重量の比率は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性及び機械的強度の観点から、100重量%以下が好ましく、さらに好ましくは10~90重量%である。
<ポリイソシアネート(B)>
 本発明におけるポリイソシアネート(B)としては、炭素数4~22の鎖式脂肪族ジイソシアネート(B1)、炭素数8~18の脂環式ジイソシアネート(B2)、炭素数8~26の芳香族ジイソシアネート(B3)及び炭素数10~18の芳香脂肪族ジイソシアネート(B4)等が挙げられる。
 炭素数4~22の鎖式脂肪族ジイソシアネート(B1)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、ペンタメチレンジイソシアネート(以下PDIと略記)、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下HDIと略記)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-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)フマレート及びビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート等が挙げられる。
 炭素数8~18の脂環式ジイソシアネート(B2)としては、例えばイソホロンジイソシアネート(以下IPDIと略記)、4,4-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、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、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及び2,5-又は2,6-ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。
 炭素数8~26の芳香族ジイソシアネート(B3)としては、例えば1,3-又は1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート(以下TDIと略記)、4,4’-又は2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIと略記)、ポリアリールジイソシアネート、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及びm-又はp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等が挙げられる。
 炭素数10~18の芳香脂肪族ジイソシアネート(B4)としては、例えばm-又はp-キシリレンジイソシアネート及びα,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
 これらの内で接着性の観点から好ましいのは、炭素数8~18の脂環式ジイソシアネート(B2)であり、更にポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性と接着性の観点から好ましいのはIPDIである。
 ポリイソシアネート(B)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
<鎖伸長剤(C)>
 本発明におけるMn又は化学式量が500未満の鎖伸長剤(C)としては、ポリアミン(C1)、ポリオール(C2)及び水等が挙げられる。鎖伸長剤(C)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 また、前記の鎖伸長剤(C)は、芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)、鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)、前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)、芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)、鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)並びに水(イオン交換水を含む)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を必須成分として含有する。
 なお、ポリアミン(C1)は、1級アミノ基又は2級アミノ基を合計2個以上有する化合物を意味する。
 また、前記のジアミン(C11)~(C13)において、ジアミンとは、1級アミノ基又は2級アミノ基を合計2個有する化合物を意味する。
 また、前記のトリアミン(C14)~(C15)において、トリアミンとは、1級アミノ基又は2級アミノ基、3級アミノ基を合計3個有する化合物を意味する。
 鎖伸長剤(C)として、例えば、上記の(C11)~(C15)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を用いたポリウレタンウレア樹脂は、以下のメカニズムにより、その溶剤溶解性又は後述するポリウレタンウレア樹脂水性分散体の安定性が向上しているものと推測される。
 ジアミン(C11)によりかさ高い立体構造が、ジアミン(C12)によりヘテロ原子が、ジアミン(C13)により水酸基が、それぞれポリウレタンウレア樹脂の主鎖に導入されることにより、ポリウレタンウレア樹脂の結晶性を低下させ、その結果、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性が向上するものと考えられる。
 また、トリアミン(C14)及びトリアミン(C15)により、ポリウレタンウレア樹脂が適度な分岐構造を持つ事により、ポリウレタンウレア樹脂の結晶性が低下し、その結果、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性が向上するものと考えられる。
 また、前記の鎖伸長剤(C)は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、芳香環骨格(フェニル基等)を有する鎖伸長剤を含有しないことが好ましい。
 また、前記の鎖伸長剤(C)は、環境負荷低減の観点から、ハロゲン基を有する鎖伸長剤を含有しないことが好ましい。
 また、前記の鎖伸長剤(C)は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、酸性基(カルボキシ基及びスルホ基等)を有する鎖伸長剤を含有しないことが好ましい。
 芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)としては、イソホロンジアミン、ピペラジン、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、1,4-シクロヘキサンジアミン、ノルボルナンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジシクロヘキシルメタン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及び3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。これらの内、接着性及び溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から好ましいのはイソホロンジアミンである。
 鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)におけるヘテロ原子としては、酸素原子が好ましい。
 前記ジアミン(C12)としては、2,2’-オキシビス(エチルアミン)、エチレングリコールビス(2-アミノエチル)エーテル、1,4-ブタンジオールビス(3-アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3-アミノプロピル)エーテル、ビス(2-アミノプロピル)ポリプロピレングリコール等が挙げられる。これらの内、接着性及び溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から好ましいのはビス(2-アミノプロピル)ポリプロピレングリコールである。
 前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)としては、2-アミノエチルアミノプロパノール、3-アミノプロピルアミノエタノール、2-ヒドロキシ-1,3-ジアミノプロパン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン等が挙げられる。これらの内、接着性及び溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から好ましいのは2-アミノエチルアミノプロパノールである。
 芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)としては、N-(2-アミノエチル)ピペラジン、1,3,5,-トリアミノシクロヘキサン等が挙げられる。これらの内、接着性及び溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から好ましいのはN-(2-アミノエチル)ピペラジンである。
 鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)としては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、N-メチル-2,2’-ジアミノジエチルアミン、N-メチル-3,3’-イミノビス(プロピルアミン)、N,N-ビス[2-(メチルアミノ)エチル]メチルアミン、2-[ビス(2-アミノエチル)アミノ]-エタノール等が挙げられる。これらの内、接着性及び溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から好ましいのはジエチレントリアミンである。
 前記の鎖伸長剤(C)が前記の(C11)~(C15)を含有する場合、前記の(C11)~(C15)の合計重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、0.1~30重量%であることが好ましく、0.2~20重量%であることが更に好ましい。
 前記の鎖伸長剤(C)が前記の(C11)~(C15)を含有する場合であって、ポリウレタンウレア樹脂(U)をポリウレタンウレア樹脂溶液とする場合、前記の(C11)~(C15)の合計重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)に用いる鎖伸長剤(C)[水を除く]の合計重量を基準として、50~100重量%であることが好ましく、60~100重量%であることが更に好ましい。
 前記の鎖伸長剤(C)が前記の(C11)~(C15)を含有する場合であって、ポリウレタンウレア樹脂(U)をポリウレタンウレア樹脂水性分散体とする場合、前記の(C11)~(C15)の合計重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)に用いる鎖伸長剤(C)[水を除く]の合計重量を基準として、1~35重量%であることが好ましく、5~30重量%であることが更に好ましい。
 前記の(C11)~(C15)の合計重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)に用いるポリアミン(C1)の合計重量を基準として、80~100重量%であることが好ましく、90~100重量%であることが更に好ましい。
 前記の鎖伸長剤(C)が水を含有し、前記の(C11)~(C15)を含有しない場合、ポリアミン(C1)の合計重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)に用いる鎖伸長剤(C)[水を除く]の合計重量を基準として、10重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。
 ポリオール(C2)としては、前記Mnが500未満のジオールとして例示したものと同様のもの及びイオン性極性基を有するポリオール(C22)等が挙げられる。
 前記Mnが500未満のジオールとして例示したもののうち、接着性及び溶剤溶解性の観点から好ましいのは1,4-ブタンジオールである。
 イオン性極性基を有するポリオール(C22)としては、アニオン性基を有するポリオール(C221)及びカチオン性基を有するポリオール(C222)が挙げられる。(C22)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)におけるアニオン性基とは、酸基及び中和された酸アニオン基を意味する。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)としては、例えばアニオン性基としてカルボキシル基を含有し、炭素数が2~10の化合物[ジアルキロールアルカン酸(例えば2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールヘプタン酸及び2,2-ジメチロールオクタン酸)、酒石酸及びアミノ酸(例えばグリシン、アラニン及びバリン)等]、アニオン性基としてスルホン酸基を含有し、炭素数が2~16の化合物[3-(2,3-ジヒドロキシプロポキシ)-1-プロパンスルホン酸及びスルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル等]、アニオン性基としてスルファミン酸基を含有し、炭素数が2~10の化合物[N,N-ビス(2-ヒドロキシルエチル)スルファミン酸等]等並びにこれらの化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)の塩に用いられる中和剤としては、例えばアンモニア、炭素数1~20のアミン化合物又はアルカリ金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等)が挙げられる。
 炭素数1~20のアミン化合物としては、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン及びモノエタノールアミン等の1級アミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン、メチルプロパノールアミン等の2級アミン並びにトリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルモノエタノールアミン及びトリエタノールアミン等の3級アミン等が挙げられる。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)の塩に用いられる中和剤としては、後述するポリウレタンウレア樹脂水性分散体の貯蔵安定性の観点から、25℃における蒸気圧が高い化合物が好適である。このような観点から、アニオン性基を有するポリオール(C221)の塩に用いられる中和剤としては、アンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン及びジメチルエチルアミンが好ましい。
 中和剤の添加量としては、ポリウレタンウレア樹脂(U)の水に対する分散安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)が有する酸性基量に対し、中和率が50~200%であることが好ましく、更に好ましくは60~150%である。
 中和率が200%以下であると作業環境(臭気)が良好である傾向があり、中和率が50%以上であるとポリウレタンウレア樹脂(U)の水に対する分散安定性が良好である傾向がある。
 なお、本発明において、中和率とは、ポリウレタンウレア樹脂(U)の製造に使用したアニオン性基を有するポリオール(C221)のアニオン性基のモル数に対する中和剤のモル%を意味する。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)の内、後述するポリウレタンウレア樹脂水性分散体の分散安定性の観点から好ましいのは、2,2-ジメチロールプロピオン酸及び2,2-ジメチロールブタン酸並びにこれらの塩類であり、更に好ましいのは2,2-ジメチロールプロピオン酸及び2,2-ジメチロールブタン酸のアンモニア又は炭素数1~20のアミン化合物による中和塩である。
 カチオン性基を有するポリオール(C222)におけるカチオン性基とは、3級アミノ基にプロトンが付加した基、未中和の3級アミノ基及び4級アンモニウム基を意味する。
 カチオン性基を有するポリオール(C222)としては、例えばカチオン性基として3級アミノ基を有するポリオールが含まれ、具体的には、炭素数3~20の3級アミノ基含有ジオール[N-アルキルジアルカノールアミン(例えばN-メチルジエタノールアミン、N-プロピルジエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミン及びN-メチルジプロパノールアミン)及びN,N-ジアルキルモノアルカノールアミン(例えばN,N-ジメチルエタノールアミン)等]等の化合物を中和剤で中和した塩が挙げられる。
 カチオン性基を有するポリオール(C222)に用いられる中和剤としては、例えば炭素数1~10のモノカルボン酸(例えばギ酸、酢酸、プロパン酸等)、炭酸、炭酸ジメチル、硫酸ジメチル、メチルクロライド及びベンジルクロライド等が挙げられる。
 アニオン性基を有するポリオール(C221)及びカチオン性基を有するポリオール(C222)に用いられる中和剤は、ウレタン化反応前、ウレタン化反応中、ウレタン化反応後、水分散工程前、水分散工程中又は水分散後のいずれの時期に添加してもよいが、ポリウレタンウレア樹脂(U)の安定性及びポリウレタンウレア樹脂水性分散体の安定性の観点から、水分散工程前又は水分散工程中に添加することが好ましい。また、脱溶剤時に揮発した中和剤を脱溶剤後に追添加してもよく、追添加する中和剤種は上記記載のものから自由に選択することができる。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)を得るに当たっては、前記(A)、(B)及び(C)の必須成分に加えて、ポリウレタンウレア樹脂の分子量を調整する目的で反応停止剤(D)を使用することができる。
 反応停止剤(D)としては、炭素数1~10のモノアルコール(メタノール、プロパノール、ブタノール及び2-エチルヘキサノール等)及び炭素数2~8のモノアミン[炭素数2~8のモノ又はジアルキルアミン(n-ブチルアミン及びジ-n-ブチルアミン等)、炭素数2~6のモノ又はジアルカノールアミン(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びプロパノールアミン等)]等が挙げられる。これらの内で好ましいのは炭素数2~6のモノ又はジアルカノールアミンである。反応停止剤(D)は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)のアミン価は、好ましくは0.1~20mgKOH/g、更に好ましくは0.1~5mgKOH/g、特に好ましくは0.2~2mgKOH/gである。アミン価が0.1mgKOH/g以上であると、接着性が良好であり、20mgKOH/g以下であると、粘度や分子量の経時安定性が良好である。
 なお、本発明において、アミン価はJIS K1557-7に準じて測定される値である。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)におけるポリオール(A)とポリイソシアネート(B)と鎖伸長剤(C)の重量比率[(A):(B):(C)]は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性、接着性及び機械的強度の観点から、好ましくは100:(10~40):(1~20)、更に好ましくは100:(12~35):(2~18)である。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)を製造する方法は特に制限されず、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、鎖伸長剤(C)並びに必要により反応停止剤(D)を一度に反応させるワンショット法又は段階的に反応させる多段法[例えば(A)、(B)並びに必要により(C)を反応させてイソシアネート基末端プレポリマーを形成した後、(C)及び必要により(D)を加えて更に反応させて製造する方法等]のいずれの方法でもよいが、接着性の観点からはイソシアネート基末端プレポリマーを形成した後、鎖伸長剤(C)として炭素数2~12のジアミンをプレポリマーが有するイソシアネート基の当量に対してジアミンが有するアミノ基の合計値が過剰となるように用いてポリウレタンウレア分子鎖の末端にアミノ基を導入する方法が好ましい。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)の製造に当たって、ポリイソシアネート(B)のイソシアネート基と、ポリオール(A)、鎖伸長剤(C)及び任意成分である反応停止剤(D)の活性水素含有基のモル比(イソシアネート基:活性水素含有基)は、ポリウレタンウレア樹脂溶液の場合は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶剤溶解性及び機械的強度の観点から、好ましくは0.7:1~2.5:1、更に好ましくは0.9:1~2:1である。
 ポリウレタンウレア樹脂水性分散体の場合は、貯蔵安定性及び機械的強度の観点から、好ましくは0.7:1~1:1、更に好ましくは0.8:1~0.99:1である。
 エラストマー組成物の場合は、機械的強度の観点から、好ましくは0.7:1~2.5:1、更に好ましくは0.9:1~2:1である。
 本発明において、ポリウレタンウレア樹脂(U)のバイオマス濃度は、二酸化炭素削減の観点から、5~95重量%が好ましく、更に好ましくは40~95重量%である。
 なお、バイオマス濃度とは、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に対する用いたバイオマス由来の構成単量体の重量の割合(百分率)を意味する。
 また、「バイオマス由来の構成単量体」とは、バイオマス(生物由来の再生可能な資源)素材から得られるものであり、植物(大豆、とうもろこし、綿実、菜種、米等)等を由来とするものが含まれる。
 本発明において、ポリウレタンウレア樹脂(U)のバイオマス由来炭素比率は、二酸化炭素削減の観点から、10%以上が好ましく、更に好ましくは40%以上である。
 なお、バイオマス由来炭素比率は、ポリウレタンウレア樹脂(U)に含まれる全炭素に占めるバイオマス由来の炭素の比率を意味し、ASTM D6886に準拠し、質量数14の炭素同位体含有量から見積もることができる。
 本発明におけるポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、0.05~1.5mmol/gであり、好ましくは0.4~1.2mmol/gである。
 本発明においては、ポリオール(A)としてポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含むものを用いるが、ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度が0.05mmol/g未満であると、機械的強度が劣り、1.5mmol/gを超えると接着性、トルエン以外の溶剤に溶解した際の溶液安定性及び水性分散体の分散安定性が劣る。
 なお、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のウレア基含有量を所望の範囲とするには、ポリウレタンウレア樹脂(U)の原料中のアミノ基含有量、水分含量及びイソシアネート基含有量を適宜調整すればよい。
 本発明におけるポリウレタンウレア樹脂(U)のウレタン基濃度は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、0.4~1.5mmol/gであることが好ましく、更に好ましくは0.6~1.0mmol/gである。
 本発明におけるポリウレタンウレア樹脂(U)のウレタン基濃度とウレア基濃度との合計は、接着性、機械的強度及び溶剤溶解性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、0.7~2.2mmol/gであることが好ましく、更に好ましくは1.0~2.0mmol/gである。
 ポリウレタンウレア樹脂(U)中のウレタン基濃度及びウレア基濃度は窒素分析計によって定量されるN原子含有量とH-NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率並びにアロハネート基及びビューレット基含有量から算出することができる。まず、「N原子含有量」から、「アロハネート基」及び「ビューレット基」由来のN原子の量を減算することで、「ウレタン基」及び「ウレア基」由来のN原子の合計量を算出する。次に、ウレタン基とウレア基の比率から、「ウレタン基」及び「ウレア基」由来のN原子の量をそれぞれ算出する。この値から、ウレタン基濃度及びウレア基濃度をそれぞれ算出する。
 具体的には、本発明において、ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレタン基濃度及びウレア基濃度は下記によって測定することができる。
(ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレタン基濃度及びウレア基濃度)
 ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレタン基濃度及びウレア基濃度は、窒素分析計[ANTEK7000(アンテック社製)]によって定量されるN原子含有量とH-NMRによって定量されるウレタン基とウレア基の比率及び後述のアロハネート基及びビューレット基含有量から算出する。
 H-NMR測定については、「NMRによるポリウレタン樹脂の構造研究:武田研究所報34(2)、224-323(1975)」に記載の方法で行う。すなわちH-NMRを測定して、脂肪族イソシアネートを使用した場合、化学シフト6ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト7ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を測定し、該重量比と上記のN原子含有量及びアロハネート基及びビューレット基含有量からウレタン基及びウレア基含有量を算出する。
 芳香族イソシアネートを使用した場合、化学シフト8ppm付近のウレア基由来の水素の積分量と化学シフト9ppm付近のウレタン基由来の水素の積分量の比率からウレア基とウレタン基の重量比を算出し、該重量比と上記のN原子含有量及びアロハネート基及びビューレット基含有量からウレタン基及びウレア基含有量を算出する。
(アロハネート基及びビューレット基の含有量)
 ポリウレタンウレア樹脂(U)のアロハネート基及びビューレット基の含有量の合計は、ガスクロマトグラフ[Shimadzu GC-9A{島津製作所(株)製}]によって算出する。0.01重量%のジ-n-ブチルアミンと0.01重量%のナフタレン(内部標準)とを含む50gのDMF溶液を調整する。サンプルを共栓付き試験管に測り取り、上記のDMF溶液を2g加え、試験管を90℃の恒温水槽で2時間加熱する。常温に冷却後、10μlの無水酢酸を加え10分間振とう攪拌する。更に50μlのジ-n-プロピルアミンを添加し、10分間振とう後、ガスクロマトグラフ測定を行う。並行してブランク測定を行い、試験値との差よりアミンの消費量を求め、アロハネート基及びビューレット基の含有量の合計を測定する。
(ガスクロマトグラフ条件)
装置:Shimadzu GC-9A
カラム:10%PEG-20M on Chromosorb WAW DMLS 60/80meshガラスカラム 3mmφ×2m
カラム温度:160℃、試料導入部温度:200℃、キャリアガス:窒素 40ml/分
検出器:FID、試料注入量:2μl
(アロハネート基及びビューレット基の含有量の合計の算出式)
アロハネート基及びビューレット基の含有量の合計={(B-A)/B}×0.00155/S
 A:試料の(ジ-n-ブチルアセトアミドのピーク面積/ナフタレンのピーク面積)
 B:ブランクの(ジ-n-ブチルアセトアミドのピーク面積/ナフタレンのピーク面積)
 S:ポリウレタンウレア樹脂(U)採取量(g)
 本発明におけるポリウレタンウレア樹脂(U)が以下の特定の条件を満たす芳香環部位を有する場合、その芳香環部位の重量の割合は、溶剤溶解性又は水性分散体の安定性の観点から、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、10重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。
<特定の条件を満たす芳香環部位>
 ポリウレタンウレア樹脂(U)の主鎖が2つ以上結合する芳香環部位であって、芳香環に結合する主鎖を、「-R」とした際に、左右対称となる芳香環部位(例えば、前記のビスフェノールAのAO付加物由来の部位における芳香環、MDI由来の部位における芳香環が該当し、TDI由来の部位における芳香環は該当しない。)
 なお、芳香環部位の重量の計算において、芳香環を置換した元素の重量は含まない(例えば、2置換の芳香環の場合は、芳香環部位の重量は76として計算する)。
 ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)との反応は、好ましくは20~140℃、更に好ましくは40~120℃の温度で行われる。
 ポリイソシアネート(B)と鎖伸長剤(C)との反応温度、又は、ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてなるイソシアネート基末端プレポリマーと、鎖伸長剤(C)との反応温度は好ましくは100℃以下、更に好ましくは0~80℃である。
 前記反応に際しては、反応を促進させるため、必要により一般的にウレタン反応において使用される触媒[アミン触媒(トリエチルアミン、N-エチルモルホリン及びトリエチレンジアミン等)、錫系触媒(ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート及びオクチル酸錫等)及びチタン系触媒(テトラブチルチタネート等)]等を使用してもよい。触媒の使用量はポリウレタンウレア樹脂に対して0.1重量%以下であることが好ましい。
 また、前記反応は溶剤(S)中で行ってもよく、溶剤(S)を反応途中又は反応後に加えてもよい。
 溶剤(S)としては、エステル系溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル及びエチルセロソルブアセテート等)、ケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びメチルイソブチルケトン等)、エーテル系溶剤(ジオキサン、テトラヒドロフラン及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等)、脂肪族炭化水素系溶剤(n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等)及びアルコール系溶剤(エタノール、メタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール(イソプロパノールとも呼ばれる)及びn-ブタノール等)等が挙げられる。
 これらの内、ポリウレタンウレア樹脂(U)の溶解性の観点から好ましいのは、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n-プロピルアルコール、メチルシクロヘキサン及びイソプロピルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましいのは、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、n-プロピルアルコール、メチルシクロヘキサン及びイソプロピルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、特に好ましいのは、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサン及びイソプロピルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも1種である。溶剤(S)は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 本発明におけるポリウレタンウレア樹脂(U)のMnは、ポリウレタンウレア樹脂溶液の場合は、10,000~40,000が好ましい。Mnが10,000以上であると一液使用での接着性及び機械的強度が良好であり、Mnが40,000以下であると溶解性や作業性が良好である。
 また、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体の場合は、5,000~100,000が好ましく、更に好ましくは10,000~40,000である。Mnが5,000以上であると接着性及び機械的強度が良好であり、Mnが100,000以下であると接着性及び貯蔵安定性が良好である。
 また、エラストマー組成物の場合は、10,000以上が好ましく、更に好ましくは20,000以上である。Mnが10,000以上であると機械的強度が良好である。
 なお、ポリウレタンウレア樹脂(U)のMnは、前記ポリファルネセンポリオール(A1)と同様の条件で測定される。
<エラストマー組成物>
 本発明のエラストマー組成物は、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂(U)を含有するものであればよく、公知の添加剤、例えば、可塑剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、離型剤、さらには、顔料、染料、滑剤、フィラー、加水分解防止剤、難燃剤などを含有してもよい。
 エラストマー組成物中の添加剤の合計含有量は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に基づいて、接着性の観点から、好ましくは10重量%以下、更に好ましくは0.1~5重量%である。
 本発明のエラストマー組成物は、熱可塑型エラストマーとして使用してもよいが、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂(U)の末端がイソシアネート基である場合は、例えばアミン系やポリオール系硬化剤と併用して使用することもできる。この場合のアミン系硬化剤としては、例えば3,3’-ジクロロ-4,4’ジアミノジフェニルメタン(MOCA)等が、ポリオール系硬化剤としては、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン及び種々のポリプロピレングリコール等が挙げられる。硬化剤を使用する場合、硬化剤の使用量は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.5~30重量%である。
 本発明のエラストマー組成物は、機械的強度が優れており、コロナ処理又はプラズマ処理を施していないプラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)基材に対して特に優れた接着性を発揮するので、自動車内装及び/又は外装部品、シールド材及び電子材料の積層体等として好適に用いることができる。
<ポリウレタンウレア樹脂溶液>
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液は、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)と溶剤(S)とを含有する。
 溶剤(S)としては、前記のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液は、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)を溶剤(S)中で製造することにより得てもよく、ポリウレタンウレア樹脂(U)を製造した後に溶剤(S)に溶解して得てもよい。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液中のポリウレタンウレア樹脂(U)の含有量は、ポリウレタンウレア樹脂溶液の重量を基準として、ハンドリング性の観点から、10~50重量%が好ましく、さらに好ましくは20~40重量%である。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液中のポリウレタンウレア樹脂(U)は、機械的強度が良好であり、プラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)基材に対して優れた接着性を有し、本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液は溶液安定性に優れているので、本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液を用いれば、機械的強度が良好であり、プラスチック基材に対して優れた接着性を有し、溶液安定性に優れる塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤を得ることができる。
<ポリウレタンウレア樹脂水性分散体>
 本発明のポリウレタンウレア樹脂水性分散体は、ポリウレタンウレア樹脂と水とを含有するものであり、ポリウレタンウレア樹脂(U)が水を含む媒体(水性媒体)中に分散してなるものである。
 ポリウレタンウレア樹脂水性分散体は、例えば、以下の方法により製造できる。
(1)ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを構成単量体として含む末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P)の溶液(例えば、後述の溶剤溶液)を作製する。
 次に、水、鎖伸長剤(C)、必要により、溶剤、中和剤を仕込み、転相乳化し、更に必要により、溶剤を留去して、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を得る。
(2)ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを構成単量体として含む末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P)の溶液(例えば、後述の溶剤溶液)を作製する。
 次に、水、鎖伸長剤(C)、必要により、溶剤、中和剤との混合物を仕込み、公知の分散機により分散し、更に必要により、溶剤を留去して、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を得る。
(3)ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを構成単量体として含む末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー(P)の溶液(例えば、後述の溶剤溶液)を作製する。
 次に、上記(P)の溶液と水と鎖伸長剤(C)とを含む混合物を、公知の分散機により分散した後、必要により、中和剤、反応停止剤(D)を加えて、更に必要により、溶剤を留去して、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を得る。
(4)ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを構成単量体として含むポリウレタン樹脂(U)の溶剤溶液を作製する。
 次に、水及び鎖伸長剤(C)を加えて、例えば、分散機により分散し、必要により、溶剤を留去して、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を得る。
 また、上記ポリウレタンウレア樹脂水性分散体を得る工程において、(P)、溶剤、中和剤、鎖伸長剤(C)、水、反応停止剤(D)以外に、必要により、公知(例えば、特開2015-131889号公報に記載の乳化剤(F)等)のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤を用いてもよい。
 溶剤としては、ケトン系溶剤(例えばアセトン及びメチルエチルケトン)、エステル系溶剤[例えば酢酸エチル及びニ塩基酸エステル(DBE)]、エーテル系溶剤(例えばテトラヒドロフラン)、アミド系溶剤(例えばN,N-ジメチルホルムアミド及びN-メチルピロリドン)、アルコール系溶剤(例えばイソプロピルアルコール)及び芳香族炭化水素系溶剤(例えばトルエン)等の有機溶剤が挙げられる。
 ポリウレタンウレア樹脂水性分散体は水を含む媒体中にポリウレタンウレア樹脂(U)が分散してなるものであるが、媒体中に上記溶剤を含有してもよい。媒体中の上記溶剤の含有量は、作業環境の観点から、30重量%以下、更に好ましくは5重量%以下である。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂水性分散体におけるポリウレタンウレア樹脂(U)の粒子の体積平均粒子径(Dv)は、分散安定性の観点から、好ましくは0.01~1μm、更に好ましくは0.02~0.7μm、特に好ましくは0.03~0.4μmである。体積平均粒子径(Dv)が0.01μm以上であると粘度が適正でありハンドリング性が良好であり、1μm以下であると分散安定性が良好である。
 本発明における体積平均粒子径(Dv)は光散乱粒度分布測定装置[LA950 V2「堀場製作所(株)製」]で測定することができる。
 上記体積平均粒子径(Dv)は、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のイオン性極性基及び分散工程で使用する分散機の種類及び運転条件によって制御できる。具体的には、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のイオン性極性基の量を多くすることで体積平均粒子径を小さくすることができ、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のイオン性極性基の量を少なくすることで体積平均粒子径を大きくすることができる。
 ポリウレタンウレア樹脂水性分散体において、ポリウレタンウレア樹脂(U)の粒子の体積平均粒子径(Dv)は、上記(C22)の使用量を、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のイオン性極性基の含有量が、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量を基準として、好ましくは0.5~5.0重量%、更に好ましくは0.5~4.8重量%、特に好ましくは0.5~4.5重量%となるよう調節することで調整することができる。
 なお、本発明におけるイオン性極性基の含有量とは、未中和のカチオン性基又はアニオン性基の重量%を意味し、対イオンの重量は含まない。例えば、アニオン性基を有するポリオール(C221)におけるイオン性極性基の含有量は、2,2-ジメチロールプロピオン酸のトリエチルアミン塩の場合は、カルボキシル基(-COOH)の重量%を、3-(2,3-ジヒドロキシプロポキシ)-1-プロパンスルホン酸のトリエチルアミン塩の場合はスルホ基(-SOH)の重量%を意味する。また、カチオン性基を有するポリオール(C222)におけるイオン性極性基の含有量は、3級アミノ基中の窒素原子のみの重量%を意味する。
<塗料>
 本発明の塗料は、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する。本発明の塗料において、ポリウレタンウレア樹脂(U)は、バインダーや顔料分散性樹脂等として機能を発揮する。
 本発明の塗料中の前記本発明のポリウレタンウレア樹脂(U)の含有量は、接着性、機械的強度及びハンドリング性の観点から、塗料の重量に基づいて、1~40重量%が好ましく、更に好ましくは2~30重量%である。
 本発明の塗料には、塗料に一般的に使用されている任意の添加物を含有してもよい。
 添加剤としては、例えば、顔料、硬化剤、希釈剤、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などのレベリング剤、シリコーン系、アクリル系等のはじき防止剤、皮はり防止剤、揺変剤、消泡剤、色分かれ防止剤、平滑剤、湿潤剤、分散剤、増粘剤、沈降防止剤、重合防止剤、構造粘性付与剤、静電塗装性改良剤、タレ防止剤、硬化促進剤、酸化防止剤、光安定剤、防汚剤、難燃剤、塗布助剤等を挙げることができる。光安定剤、酸化防止剤の好ましい例としては特開2004-117997号公報で表される化合物等が挙げられる。
 塗料により形成される塗膜は、用途に応じて、任意の厚みで塗設することができるが、最終的な塗膜の厚みとして、好ましくは0.1~10,000μm、より好ましくは0.1~2,000μmであり、更に好ましくは1~1,000μm、次に更に好ましくは5~1,000μmであり、特に好ましくは5~200μmである。
 これら塗料を塗布する方法は任意であるが、スプレー法、ディッピング法、ローラーコート法、フローコーター法、流し塗り法、電着コート法、粉末流動塗装法、はけによる塗布などがある。
 塗布後の乾燥は、塗料成分によって異なるが、自然乾燥、加熱乾燥(概ね室温~180℃で10~90分程度)を行うことができる。
 本発明の塗料の粘度(20℃)は、ハンドリング性の観点から、100~5,000mPa・sが好ましく、更に好ましくは500~3,000mPa・sである。
 なお、塗料の粘度はJIS-K7117-1に準じて、B型粘度計により測定することができる。
 本発明の塗料は、用途に応じて、例えば、金属(鋼板、鉄鋼、非鉄金属、軽金属等)、プラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)、木、ガラス、コンクリート、樹脂、ゴム、皮革、紙、皮膚などの任意の基材に塗設し、塗膜を形成し、所望の部材とすることができるが、基材としては、接着性の観点から、プラスチック基材が好ましい。
 本発明の塗料は、例えば、自動車部品、自動車バンパー及び車体等の自動車用塗料、電化製品用塗料、建築用塗料、防錆用塗料等として用いることができ、特に、自動車用塗料として有用である。
<インキ>
 本発明のインキは、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する。本発明のインキにおいて、ポリウレタンウレア樹脂(U)は、バインダーや顔料分散性樹脂等として機能を発揮する。
 本発明のインキ中のポリウレタンウレア樹脂(U)の含有量は、接着性、機械的強度及びハンドリング性の観点から、インキの重量に基づいて、5~40重量%が好ましく、更に好ましくは10~30重量%である。
 本発明のインキには、必要により一般的に印刷インキ及び捺染インキ等に好ましく使用される顔料、染料、他の樹脂及び顔料分散剤等の添加剤を配合することもできる。他の樹脂類及び添加剤は、それぞれ1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 顔料としては、特に制限はなく、好ましくはインキに用いられる無機顔料及び有機顔料等が使用できる。
 染料としては、特に制限はなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用できる。
 他の樹脂としては、例えばポリアミド樹脂、ニトロセルロース、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレンマレイン酸共重合系樹脂、エポキシ樹脂及びロジン系樹脂等が挙げられる。これら他の樹脂類の使用量は印刷インキの重量を基準として好ましくは30重量%以下、更に好ましくは20重量%以下である。
 インキの製造方法は特に制限はなく、公知の方法等、例えば三本ロール、ボールミル及びサンドグラインダーミル等の汎用のインキ製造装置を用いて印刷インキを製造できる。
 本発明のインキの配合処方の一例を示せば下記の通りである。
ポリウレタンウレア樹脂(U):5~40重量%(好ましくは10~30重量%)
顔料:5~40重量%(好ましくは10~30重量%)
他の樹脂類:0~30重量%(好ましくは0~20重量%)
媒体(水性媒体及び溶剤等):30~80重量%(好ましくは40~70重量%)
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を用いてなるインキは、一液型インキとして使用してもよいが、例えばポリイソシアネート系硬化剤と併用して二液型インキとして使用することもできる。この場合のポリイソシアネート系硬化剤としては、例えばトリメチロールプロパン1モルと、1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート、トリレンジイオシアネート又はIPDI3モルとからのアダクト体;1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート又はIPDIのイソシアネート基の環状三量化によって合成されるイソシアヌレート基含有の三量体;水1モルと1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート3モルとから誘導される部分のビュレット反応物及びこれらの2種以上の混合物が好適である。二液型インキとして使用する場合、ポリイソシアネート系硬化剤の使用量は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.5~10重量%である。
 本発明のインキを印刷インキとして用いた場合の印刷方法としては、従来のプラスチックフィルムの印刷に使用される特殊グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷及び感熱転写印刷等の印刷方法が挙げられる。本発明のインキを捺染インキとして用いた場合の印刷方法としては、スクリーン印刷及びインクジェット印刷等の印刷方法が挙げられる。
 本発明のインキを印刷インキとして用いた場合は、プラスチックに対して特に優れた接着性を有し、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリオレフィンフィルム(表面処理又は未処理ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等)、ポリビニルアセタールフィルム、アセテートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム及びこれらのフィルムにアルミ蒸着を施したフィルム等の各種プラスチックフィルムの印刷に好適に用いることができる。また、本発明のインキを捺染インキとして用いた場合は、特にポリプロピレン系合成繊維への接着性に優れ、且つその他基材への接着性にも優れるため、各種繊維基体へ好適に用いることができる。
<コーティング剤>
 本発明のコーティング剤は、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する。本発明のコーティング剤において、ポリウレタンウレア樹脂(U)は、バインダー等として機能を発揮する。
 本発明のコーティング剤中のポリウレタンウレア樹脂(U)の含有量は、接着性、機械的強度及びハンドリング性の観点から、コーティング剤の重量に基づいて、5~50重量%が好ましく、更に好ましくは10~40重量%である。
 本発明のコーティング剤は、前記ポリウレタンウレア樹脂(U)以外の他の樹脂を含有してもよく、例えば、ポリウレタンウレア樹脂(U)以外のポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂及びエポキシ樹脂等が挙げられる。他の樹脂の含有量はポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に対して、接着性の観点から、好ましくは50重量%以下、更に好ましくは30重量%以下である。
 コーティング剤に一般的に使用されている任意の添加物を含有してもよい。添加剤としては、安定剤(酸化防止剤及び紫外線吸収剤等)、充填剤、着色剤(染料及び顔料)、難燃剤(酸化アンチモン等)、分散剤、消泡剤及びレベリング剤等が挙げられる。添加剤の含有量はコーティング剤中のポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に対して好ましくは10重量%以下、更に好ましくは0.5~5重量%である。
 酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系[イルガノックス1010(チバガイギー社製)等]及びヒンダードアミン系[サノールLS770(チバガイギー社製)等]が挙げられる。紫外線吸収剤としては、トリアゾール系[チヌビン320(チバガイギー社製)等]及びベンゾフェノン系[サイアソーブUV9(サイアナミド社製)等]が挙げられる。充填剤としては、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、シリカ、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化カルシウム、二酸化鉛、酸化チタン、ケイソイ土、ガラス繊維及びその破砕物(カットガラス、ミルドガラス、ガラスフレーク等)、タルク並びにマイカ等が挙げられる。
 本発明のコーティング剤の粘度(20℃)は、ハンドリング性の観点から、100~5,000mPa・sが好ましく、更に好ましくは500~3,000mPa・sである。
 なお、コーティング剤の粘度はJIS-K7117-1に準じて、B型粘度計により測定することができる。
 本発明のコーティング剤が適用できる基材としては、プラスチック成形体[ポリオレフィン(ポリエチレン及びポリプロピレン等)、ポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステル、ナイロン、ポリアミド、ポリウレタン、変性PPO、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等]、ゴム類[天然ゴム、合成ゴム(クロロプレンゴム、イソプレンゴム、SBR、NBR、ブチルゴム及びEPゴム等)]、多孔質材[木材、紙、布(天然繊維及び合成繊維等の織布又は不織布)及びプラスチックフォーム(ポリオレフィンフォーム及びポリウレタンフォーム等)等]及び無機質材[金属(鉄、ブリキ、トタン、アルミニウム及び亜鉛鋼板等)、ガラス、瓦スレート及びセラミック等]が挙げられる。これらの内で好ましいものはプラスチック、さらに好ましいものはポリオレフィン、ポリエステル及びナイロンである。
 本発明のコーティング剤は、特にポリオレフィン樹脂成形体(自動車用バンパー等)及び自動車ボディーの電着塗装鋼板の塗装用の下塗り剤として優れた性能を発揮する。塗装用下塗り剤として使用する場合の塗布量(乾燥後)は目的に応じて選択し得るが、好ましくは1~50μm、更に好ましくは2~40μmである。塗布方法としてはスプレー塗装、刷毛塗り、ロール塗り、流し塗り、浸漬法等の公知の方法を用いることができる。乾燥(焼付け)温度は、好ましくは40~130℃、更に好ましくは60~80℃であり、乾燥時間は、好ましくは0.5~60分、更に好ましくは3~30分である。
 上塗り剤としては公知の熱硬化性又は熱可塑性の樹脂塗料、例えばアクリルエナメル、一液及び二液型ポリウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、アクリルメラミン塗料及びアルキッドメラミン塗料等が用いられる。上塗り剤の塗布量(乾燥後)は、好ましくは20~80μmである。上塗り剤の塗布、乾燥方法としては、公知の方法、例えばツーコート・ワンベイク(ウエット・オン・ウエット塗布)法、ツーコート・ツーベイク(ドライ・オン・ウエット塗布)法等が挙げられる。上塗り層は1層又は2層以上の複数の層からなっていてもよい。
<接着剤>
 本発明の接着剤は、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する。
 本発明の接着剤中のポリウレタンウレア樹脂(U)の含有量は、接着性、機械的強度及びハンドリング性の観点から、接着剤の重量に基づいて、1~50重量%が好ましく、更に好ましくは2~40重量%である。
 本発明の接着剤は、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液以外に、必要により更に種々の添加剤を含有させることができる。
 添加剤としては、粘着性付与剤、可塑剤、吸着剤、着色剤、難燃剤、充填剤、滑剤、核剤、酸化防止剤、離型剤、光安定剤、香料及び紫外線吸収剤からなる群から選ばれる1種以上が挙げられる。
 粘着性付与剤としては、例えばテルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、フェノール樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、合成石油樹脂(脂肪族、芳香族又は脂環式合成石油樹脂等)、クマロン-インデン樹脂、キシレン樹脂、スチレン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びこれらの内の水素添加可能な不飽和二重結合を有するものの水素添加物等が挙げられる。
 可塑剤としては、種々の可塑剤[例えば接着の技術Vol.20,(2),21(2000)等に記載のもの]が使用でき、プロセスオイル(パラフィン、ナフテンもしくは芳香族化合物型);液状樹脂(Mn300~6,000、例えば液状ポリブテン、液状ポリブタジエン、液状ポリイソプレン);該液状樹脂の水素化体;低分子量(Mn300~10,000)ポリイソブチレン;及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
 吸着剤としては、アルミナ、シリカゲル、モレキュラーシーブ等が挙げられる。
 着色剤としては、無機顔料[白色顔料、コバルト化合物、鉄化合物、硫化物等]、有機顔料[アゾ顔料、多環式顔料等]、染料[アゾ系、インジゴイド系、硫化系、アリザリン系、アクリジン系、チアゾール系、ニトロ系、アニリン系等]等が挙げられる。
 難燃剤としては、ハロゲン含有難燃剤、硫黄含有難燃剤、リン含有難燃剤、金属水酸化物含有難燃剤等が挙げられる。
 充填剤としては、例えば無機充填剤(炭化カルシウム、タルク、クレイ等)等が挙げられる。
 滑剤としては、例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ブチル、オレイン酸アミド等が挙げられる。
 核剤としては、ソルビトール、ホスフェート金属塩、安息香酸金属塩、リン酸金属塩等が挙げられる。
 酸化防止剤としては、フェノール化合物〔単環フェノール(2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール等)、ビスフェノール[2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)等]、多環フェノール[1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン等]等〕、硫黄化合物(ジラウリル3,3’-チオジプロピオネート等)、リン化合物(トリフェニルホスファイト等)等が挙げられる。
 離型剤としては、カルボキシ変性シリコーンオイル、ヒドロキシル変性シリコーンオイル等が挙げられる。
 光安定剤としては、ヒンダードアミン化合物[(ビス-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート等]等が挙げられる。
 香料としては、ジテルペン、リモネン等が挙げられる。
 紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール[2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、ベンゾフェノン[2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等]、サリチレート[フェニルサリチレート等]等が挙げられる。
 添加剤の合計含有量は接着剤の全重量に基づいて、添加効果及び接着性の観点から、好ましくは50重量%以下、更に好ましくは0.002~40重量%、特に好ましくは1~30重量%である。
 上記添加剤の間で添加剤が同一で重複する場合は、それぞれの添加剤が該当する添加効果を奏する量をそのまま使用するのではなく、他の添加剤としての効果も同時に得られることをも考慮し、使用目的に応じて使用量を調整するものとする。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を用いてなる接着剤は、一液型インキとして使用してもよいが、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂(U)の末端がイソシアネート基である場合は、例えばアミン系やポリオール系硬化剤と併用して二液型接着剤として使用することもできる。この場合のアミン系硬化剤としては、例えば3,3’-ジクロロ-4,4’ジアミノジフェニルメタン(MOCA)等が、ポリオール系硬化剤としては、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン及び種々のポリプロピレングリコール等が挙げられる。また、前記本発明のポリウレタンウレア樹脂(U)の末端がアミノ基及び水酸基である場合は、例えばポリイソシアネート系硬化剤と併用して二液型接着剤として使用することもできる。この場合のポリイソシアネート系硬化剤としては、例えばトリメチロールプロパン1モルと、1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート、トリレンジイオシアネート又はIPDI3モルとからのアダクト体;1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート又はIPDIのイソシアネート基の環状三量化によって合成されるイソシアヌレート基含有の三量体;水1モルと1,6-ヘキサメチレンジイソイシアネート3モルとから誘導される部分のビュレット反応物及びこれらの2種以上の混合物が好適である。二液型接着剤として使用する場合、ポリイソシアネート系硬化剤の使用量は、ポリウレタンウレア樹脂(U)の重量に基づいて好ましくは0.5~10重量%である。
<接着体>
 本発明の接着剤は、被着体を接着させて接着体を得ることができる。
 被着体としては、各種プラスチック[ポリオレフィン(ポリエチレン及びポリプロピレン等)、ポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ABS、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、変性PPO、ポリメチルメタクリレート、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等]、ゴム類[天然ゴム、合成ゴム(クロロプレンゴム、イソプレンゴム、SBR、NBR、ブチルゴム及びEPゴム等)]、多孔質材[木材、紙、布(天然繊維及び合成繊維等の織布又は不織布)及びプラスチックフォーム(ポリオレフィンフォーム及びポリウレタンフォーム等)等]並びに無機質材[金属(銅、鉄、ブリキ、トタン、アルミニウム及び亜鉛鋼板等)、ガラス、瓦スレート及びセラミック等]等の基材が挙げられる。これらのうち、接着性の観点から、好ましくはプラスチック基材であり、更に好ましくはポリオレフィン、ポリエステル及びナイロンである。
 被着体の少なくとも一方の主面を構成するのは、ポリオレフィン基材であることが好ましい。
 本発明の接着剤を被着体に塗工する方法は特に限定されず、ヘラ、クシ、ローラー、コテ、レーキ等での塗工、シーリングガンでの押出やスプレー等、手塗り塗工や機械塗工により任意の厚みで塗膜やフィルムシート、厚物等任意の形状とすることができる。またダレ止め性の有する化合物を配合して立面、壁面、局面、窪地等をローラー、リシンガン、エアレスガン等で塗工して塗膜を形成する事もできる。
 本発明の接着剤は、バンパー等のポリオレフィン部材を使用した自動車部材用、建築部材用、光学フィルム用、電子材料用、電池電極用、オレフィンテープ用、ポリオレフィン系のラミネートフィルム用の接着剤等として用いることができ、特に自動車部材及びラミネートフィルム用の接着剤として有用である。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、以下において「部」は重量部を示す。
製造例1 水酸基変性ポリオレフィン(A10)の製造
 反応容器に、プロピレン91重量%、エチレン9重量%を構成単量体とするポリオレフィン(a-1)[商品名「Vistamaxx3980」、Exxonmobil社製]1000部を仕込み、液相に窒素通気しながら、マントルヒーターにて加熱溶融し、撹拌しながら370℃で90分間の条件で、熱減成を行い、ポリオレフィン(Z1-1)を得た。ここに無水マレイン酸20部を仕込み、窒素置換後、窒素通気下に180℃まで加熱昇温して均一に溶解させ、ラジカル開始剤[ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」、日油(株)製](F-1)5部をキシレン50部に溶解させた溶液を5分間で滴下した後、キシレン還流下1時間撹拌を続けた。その後、減圧下(1.5kPa)で未反応の無水マレイン酸を留去して、酸変性ポリオレフィン(X-1)を得た。同様の反応容器に、酸変性ポリオレフィン(X-1)500部及び2-アミノエタノール(G-1)32部を仕込み、窒素ガス雰囲気下、180℃で1時間反応させた。次いで180℃、2.7kPaの減圧下で未反応の2-アミノエタノールを留去し、水酸基変性ポリオレフィン(A10)を得た。水酸基変性ポリオレフィン(A10)の水酸基価は29mgKOH/g、酸価は0.2mgKOH/g、Mnは3,500、アイソタクティシティーは43%であった。
実施例1
 撹拌装置を備えた反応装置に、ポリファルネセンポリオール(A1){Krasol F-3000:CRAY VALLEY製、Mn=3,000}235部、1,4-ブタンジオール3.08部及びIPDI46.6部を仕込み、窒素雰囲気下110℃で6時間反応させ、NCO含量が2.52重量%のウレタンプレポリマーを得た。40℃に冷却後、酢酸エチル600部を加え均一な溶液とした。次にイソプロパノール100部を加えて均一になるまで撹拌後、イソホロンジアミン13.91部及びジエタノールアミン1.72部を加え、40℃で1時間反応させて本発明のポリウレタンウレア樹脂(U-1)の溶液を得た。ポリウレタンウレア樹脂(U-1)の溶液の20℃における粘度は800mPa・s、ポリウレタンウレア樹脂(U-1)のMnは15,000であった。
実施例2~11、比較例1~4、6、7
 実施例1において、用いる原料を表1、2に記載の種類及び量に変更する以外は実施例1と同様に反応を行い、ポリウレタンウレア樹脂(U-2)~(U-11)、(U’-1)~(U’-4)、(U’-6)、(U’-7)の溶液を得た。結果を表1、2に示す。
実施例12
 撹拌装置を備えた反応装置に、ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物である水添ポリファルネセンポリオール(A2){Krasol F-3100:CRAY VALLEY製、Mn=3,000}71.0部、バイオマス1,3-プロパンジオール39.5部、サンニックスPP-400 213部、イオン交換水0.35部及びTDI376部を仕込み、窒素雰囲気下80℃で3時間反応させ、NCO含量が10.3重量%のウレタンプレポリマーを得た。40℃に冷却後、酢酸エチル300部を加え均一な溶液とし、本発明のポリウレタンウレア樹脂(U-12)の溶液を得た。ポリウレタンウレア樹脂(U-12)の溶液の20℃における粘度は500mPa・s、ポリウレタンウレア樹脂(U-12)のMnは700であった。
実施例13
 撹拌装置を備えた反応装置に、水添ポリファルネセンポリオール(A2)731部、1,6-ヘキサンジオール40.6部、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物40.6部、イオン交換水0.41部及びMDI187部を仕込み、窒素雰囲気下80℃で5時間反応させ、本発明のポリウレタンウレア樹脂(U-13)を得た。ポリウレタンウレア樹脂(U-13)の20℃における粘度は5,800mPa・s、ポリウレタンウレア樹脂(U-13)のMnは25,000であった。
実施例14、比較例5
 実施例13において、用いる原料を表1、2に記載の種類及び量に変更する以外は実施例13と同様に反応を行い、ポリウレタンウレア樹脂(U-14)及び(U’-5)を得た。結果を表1、2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
実施例15
(ウレタンプレポリマーの作製)
 撹拌機及び加熱装置を備えた簡易加圧反応装置に、ポリファルネセンポリオール(A1)272部、1,4-ブタンジオール3.32部、2,2-ジメチロールプロピオン酸17.0部、IPDI82.7部及びMEK125部を仕込み、85℃で10時間攪拌してウレタン化反応を行い、ウレタンプレポリマーのMEK溶液(P-1)を製造した。
(ポリウレタンウレア樹脂水性分散体の製造)
 攪拌機及び加熱反応装置を備えた簡易加圧反応装置に、得られたウレタンプレポリマーのMEK溶液(P-1)500部を仕込み、50℃で撹拌しながらMEK237部、トリエチルアミン(中和剤)12.8部を加え、60rpmで30分間均一化した後、温度を50℃に保ち、500rpmで攪拌下、イオン交換水581部を徐々に添加することで乳化した後、5重量%ジエチレントリアミン水溶液26.0部を加え、減圧下に65℃で12時間かけてMEKを留去し、ポリウレタンウレア樹脂(U-15)の水性分散体を得た。
実施例16~20、比較例8~10
 実施例15において、用いる原料を表3に記載の種類及び量に変更する以外は実施例15と同様に反応を行い、ポリウレタンウレア樹脂(U-16)~(U-20)、(U’-8)~(U’-10)の水性分散体を得た。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
 実施例、比較例で使用したポリオール(A)の各原料は以下のとおりである。
<ポリオール(A)>
ポリファルネセンポリオール(A1):
・Krasol F-3000:CRAY VALLEY製、Mn=3,000、Tg=-65℃、水酸基価=37.4
水添ポリファルネセンポリオール(A2):
・Krasol F-3100:CRAY VALLEY製、Mn=3,000、Tg=-56℃、水酸基価=37.4
縮合型ポリエステルポリオール(A3):
・クラレポリオールP-2010:Mn=2,000のポリ(3-メチル-1,5ペンタンジオール、アジピン酸重縮合物)[クラレ(株)製]
ポリラクトンポリオール(A4):
・PLACCEL 220:Mn=2,000のポリカプロラクトンジオール[ダイセル(株)製]
ポリカーボネートポリオール(A5):
・エタナコールUH-200:Mn=2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール[宇部興産(株)製]
ポリエーテルポリオール(A6):
・サンニックスPP-3000:Mn=3,000のポリオキシプロピレングリコール[三洋化成工業(株)製]
・PTMG2000:Mn=2,000のポリオキシテトラメチレングリコール[三菱化学(株)製]
ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7):
・アクトフローUT-1001:Mn=2000のポリアクリルジオール[綜研化学(株)製]
(水添)ポリブタジエンポリオール(A8):
・NISSO-PB GI-2000:Mn=2,000の水添ポリブタジエンジオール[日本曹達(株)製]
ヒマシ油系ポリオール(A9):
・HS 2G-120:Mn=920のひまし油ジオール[豊国製油(株)製]
水酸基変性ポリオレフィン(A10):
・製造例1で得たもの
 実施例、比較例で使用したジイソシアネート(B)及び鎖伸長剤(C)の各原料は以下のとおりである。
<ポリイソシアネート(B)>
炭素数4~22の鎖式脂肪族ジイソシアネート(B1):
・バイオマスPDI:スタビオPDI:1,5-ペンタメチレンジイソシアネート[三井化学(株)製]
・HDI
炭素数8~18の脂環式ジイソシアネート(B2):
・IPDI
炭素数8~26の芳香族ジイソシアネート(B3):
・TDI
・MDI
<鎖伸長剤(C)>
ポリオール(C2):
・1,4-ブタンジオール
・バイオマス1,3-プロパンジオール:Susterra Propanediol[DuPont Tate & Lyle Bio Products Company製]
・バイオマスネオペンチルグリコール:Neeture N-40[Perstorp社製]
・1,6-ヘキサンジオール
・ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物:ニューポールBPE-20T:ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物[三洋化成工業(株)製]
・ポリエーテルポリオール(分子量500以下):サンニックスPP-400:Mn=400のポリオキシプロピレングリコール[三洋化成工業(株)製]
・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
芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11):
・イソホロンジアミン
鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12):
・ビス(2-アミノプロピル)ポリプロピレングリコール:ポリエーテルアミンD230:Mn=230のビス(2-アミノプロピル)ポリプロピレングリコール[三井化学ファイン(株)製]
前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13):
・2-アミノエチルアミノプロパノール
芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14):
・N-(2-アミノエチル)ピペラジン
鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15):
・ジエチレントリアミン
(水):
・イオン交換水
その他:
・エチレンジアミン
・4,4’-メチレンジアニリン
 実施例、比較例で使用した反応停止剤(D)及び溶剤(S)の各原料は以下のとおりである。
反応停止剤(D):
・ジエタノールアミン
・ジブチルアミン
溶剤(S):
・酢酸エチル
・メチルシクロヘキサン
・イソプロパノール
・メチルエチルケトン
 実施例1~12及び比較例1~4、6、7で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の溶液、実施例13、14及び比較例5で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)を酢酸エチルで固形分濃度が30重量%に希釈した溶液、並びに実施例15~20及び比較例8~10で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の水性分散体の0℃及び25℃保管での安定性を、製造直後、製造1日後、製造1週間後及び製造1か月後の外観を比較して以下の基準で評価した。結果を表4、5に示す。
<評価基準>
◎:製造1か月後まで外観変化なし。
○:製造1週間後まで外観変化なし。製造1か月で溶液が分離又はゲル化。
△:製造1日後まで外観変化なし。製造1週間で溶液が分離又はゲル化。
×:製造直後に溶液が分離又はゲル化。
 実施例1~12及び比較例1~4、6、7で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の溶液、実施例13、14及び比較例5で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)、並びに実施例15~20及び比較例8~10で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の水性分散体を用いて、以下の方法にて接着性試験を行った。結果を表4、5に示す。
[接着性の試験方法]
 表面処理としてコロナ処理が施されたポリプロピレンフィルム(OPP)[東洋紡績株式会社製「パイレンP-2161」(厚さ30μm)]、表面処理としてコロナ処理が施されたポリエステルフィルム(PET)[東洋紡績株式会社製「エスペットE-5102」(厚さ12μm)]及び表面処理としてコロナ処理が施されたナイロンフィルム[東洋紡績株式会社製「ハーデンN-1130」(厚さ15μm)]に、実施例1~12及び比較例1~4、6、7で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の溶液、実施例13、14及び比較例5で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)を酢酸エチルで固形分濃度が30重量%に希釈した溶液、並びに実施例15~20及び比較例8~10で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)の水性分散体を乾燥後のフィルム膜厚が10μmの厚さになるようにバーコーターで塗布し、40℃、50%RHの雰囲気下で3日間乾燥及び養生し、温度25℃(±2℃)、相対湿度50%(±10%)の条件にて碁盤目セロハンテープ(登録商標)剥離試験を行い、剥がれていない面積%を求めた。また、各フィルムの表面処理としてのコロナ処理が施されていない未処理面についても同様に試験した。
 なお、上記の碁盤目セロハンテープ剥離試験については、温度、湿度以外の条件はJIS K5600-5-6に準拠し、セロハンテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)を使用して行った。
 実施例1~20及び比較例1~10で得られたポリウレタンウレア樹脂(U)を用いて、以下の処方にて乾燥皮膜を製造し、塗膜物性を測定した。結果を表4、5に示す。
[乾燥皮膜の製造]
実施例21~27、29~30、33、比較例11~13、16、17
 ポリプロピレン製モールドに離型フィルムを貼り、実施例1~7、9~10、13及び比較例1~3、6、7で得たポリウレタンウレア樹脂(U)又はその溶液について、予めトルエンで希釈し、固形分濃度20重量%に調製したポリウレタンウレア樹脂溶液を乾燥後の膜厚が約200μmとなるように静かに流し込み、全体が均一になる様に広げ、25℃で12時間静置後、循風乾燥機を用いて70℃で1時間乾燥後、更に105℃、圧力1.3kPaで1時間減圧乾燥して乾燥皮膜を得た。
実施例28、31、32、34、比較例14、15
 ポリプロピレン製モールドに離型フィルムを貼り、実施例8、11、12、14及び比較例4、5で得たポリウレタンウレア樹脂(U)又はその溶液について、ポリウレタンウレア樹脂(U)中のNCOと等モルの水酸基量の1,4-ブタンジオールを混合し、トルエンで固形分濃度20重量%に調製したポリウレタンウレア樹脂溶液を乾燥後の膜厚が約200μmとなるように静かに流し込み、全体が均一になる様に広げ、25℃で12時間静置後、循風乾燥機を用いて70℃で1時間乾燥後、更に105℃、圧力1.3kPaで1時間減圧乾燥して乾燥皮膜を得、40℃、50%RHの雰囲気下で3日間養生した。
実施例35~40、比較例18~20
 ポリプロピレン製モールドに離型フィルムを貼り、実施例15~20及び比較例8~10で得たポリウレタンウレア樹脂(U)の水性分散体について、固形分に対して10重量%のN-メチルピロリドンを混合し、イオン交換水で固形分濃度20重量%に調製したポリウレタンウレア樹脂の水性分散体を乾燥後の膜厚が約200μmとなるように静かに流し込み、全体が均一になる様に広げ、25℃で12時間静置後、循風乾燥機を用いて105℃で3時間乾燥後、更に105℃、圧力1.3kPaで1時間減圧乾燥して乾燥皮膜を得た。
<塗膜物性>
[100%モジュラス、破断強度及び破断伸度]
 上記で得た乾燥皮膜をJIS K6251に準拠して、試験片の形状をダンベル状3号形とし、オートグラフ[島津製作所(株)製「AGS-500D」]を用いて、引張速度500mm/分で100%モジュラス、破断強度及び破断伸度を測定した。100%モジュラス及び破断強度は、塗料、印刷インキ及びコーティング剤として基材の表面に塗布した場合の塗膜強度の指標となり、100%モジュラスが1.0MPa以上、破断強度が3.0MPa以上であれば使用可能レベルと言える。また、破断伸度は、塗料、印刷インキ、コーティング剤及び接着剤として使用した場合の基材への追従性の指標となり、破断伸度が300%以上であれば基材への追従性があり、基材が変形しても接着性が劣らないと言える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
 表4の結果から、本発明のポリウレタンウレア樹脂は、塩素等の有害物質を含まず、トルエン以外の溶剤(酢酸エチル)に対する溶解性に優れており、表面処理としてコロナ処理が施されたプラスチック基材に加えて、表面処理としてコロナ処理が施されていないプラスチック基材に対しても優れた接着性を発揮し、溶液安定性及び水系での分散安定性に優れ、機械的強度も良好であることがわかる。
 一方、比較例の評価結果(表5)から、ポリファルネセンポリオール(A1)及び水添化物(A2)を用いていない従来のポリウレタンウレア樹脂である比較例3~5及び比較例10のポリウレタンウレア樹脂は、ポリオレフィンフィルム(ポリプロピレンフィルム)や表面処理としてコロナ処理が施されていないポリエステルフィルム及びナイロンフィルムのいずれに対しても接着性が極めて悪いことがわかる。特に、水添化物(A2)を用いている実施例14とポリブタジエンポリオールを用いている比較例5とを比較すると、実施例14のポリウレタンウレア樹脂は、ファルネセンを構成単量体とする(A2)を用いることにより、ポリエステルフィルム及びナイロンフィルムに対する接着性だけでなく、破断伸度も優れていることが分かる。
 また、ポリファルネセンポリオール(A1)を用いているもののウレア基濃度が本発明で規定される範囲外である比較例1及び2のポリウレタンウレア樹脂は、実施例1のポリウレタンウレア樹脂と比較して、ポリオレフィンフィルム(ポリプロピレンフィルム)や表面処理としてコロナ処理が施されていないポリエステルフィルム及びナイロンフィルムに対して接着性が劣っており、特にウレア基濃度が本発明で規定される下限範囲外の比較例1は塗膜の機械的強度、具体的には100%モジュラス及び破断強度が低く、ウレア基濃度が本発明で規定される上限範囲外の比較例2は接着性が極めて劣っており、溶液の安定性が悪いことが分かる。同様に、ポリファルネセンポリオール(A1)を用いているもののウレア基濃度が本発明で規定される範囲外である比較例8及び9のポリウレタンウレア樹脂は、実施例15のポリウレタンウレア樹脂と比較して、ポリエステルフィルム及びナイロンフィルムに対して接着性が劣っており、ウレア基濃度が本発明で規定される下限範囲外の比較例8は塗膜の機械的強度、具体的には100%モジュラス及び破断強度が低く、ウレア基濃度が本発明で規定される上限範囲外の比較例9は接着性が極めて劣っており、水性分散体の安定性が低く、フィルムを形成できないことが分かる。
 鎖伸長剤として(C11)~(C15)及びイオン交換水を使用していない比較例6~7は、溶液の安定性が極めて悪く、また、接着性も劣っている。
 本発明のポリウレタンウレア樹脂並びにこれを用いたエラストマー組成物、ポリウレタンウレア樹脂溶液、ポリウレタンウレア樹脂水性分散体、塗料、インキ、コーティング剤及び接着剤は、塩素等の有害物質を含まず、トルエン以外の溶剤に対する溶解性に優れ、機械的強度を損なうことなく、コロナ処理又はプラズマ処理を施していないプラスチック(ポリオレフィン、ポリエステル及びナイロン等)に対して特に優れた接着性を発揮し、溶液安定性や水系での分散安定性に優れているので、本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含む塗料は、自動車部品、自動車車体等の自動車用塗料、電化製品用塗料、建築用塗料、防錆用塗料等として用いることができ、特に、自動車用塗料として有用である。また、本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又はポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含むインキは、特殊グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷及び感熱転写印刷等の印刷インキとして、さらに捺染インキとして特に好適である。また、本発明のポリウレタンウレア樹脂溶液/又はポリウレタンウレア樹脂は前記用途だけではなく、バンパー等のポリオレフィン部材を使用した自動車部材用、建築部材用、光学フィルム用、電子材料用、電池電極用、オレフィンテープ用、ポリオレフィン系のラミネートフィルム用の接着剤、ポリオレフィン樹脂成形体(自動車用バンパー等)及び自動車ボディーの電着塗装鋼板の塗装用の下塗りコーティング剤及び自動車内装・外装部品、シールド材及び電子材料の積層体等のエラストマーとしても有用である。

Claims (11)

  1.  ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)及び数平均分子量又は化学式量が500未満の鎖伸長剤(C)を必須構成単量体とするポリウレタンウレア樹脂(U)であって、
    前記ポリオール(A)が、ポリファルネセンポリオール(A1)及び/又は前記ポリファルネセンポリオール(A1)の水添化物(A2)を含み、
    前記鎖伸長剤(C)が、
    芳香環以外の環状骨格を有するジアミン(C11)、鎖の途中に窒素原子以外のヘテロ原子を含む鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないジアミン(C12)、前記ジアミン(C11)及び(C12)以外の、水酸基を有するジアミン(C13)、芳香環以外の環状骨格を有するトリアミン(C14)、鎖状炭化水素基を有し環状骨格を有さないトリアミン(C15)並びに水からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し、
    前記ポリウレタンウレア樹脂(U)のウレア基濃度が0.05~1.5mmol/gであるポリウレタンウレア樹脂。
  2.  前記ポリオール(A)が、縮合型ポリエステルポリオール(A3)、ポリラクトンポリオール(A4)、ポリカーボネートポリオール(A5)、ポリエーテルポリオール(A6)、ポリ(メタ)アクリルポリオール(A7)、(水添)ポリブタジエンポリオール(A8)及びヒマシ油系ポリオール(A9)からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリオールを含有する請求項1に記載のポリウレタンウレア樹脂。
  3.  前記ポリウレタンウレア樹脂(U)が、更に反応停止剤(D)を構成単量体とする請求項1又は2に記載のポリウレタンウレア樹脂。
  4.  前記ポリウレタンウレア樹脂(U)のバイオマス由来炭素比率が10%以上である請求項1~3のいずれか1項に記載のポリウレタンウレア樹脂。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載のポリウレタンウレア樹脂を含有するエラストマー組成物。
  6.  請求項1~4のいずれか1項に記載のポリウレタンウレア樹脂と溶剤(S)とを含有するポリウレタンウレア樹脂溶液。
  7.  請求項1~4のいずれか1項に記載のポリウレタンウレア樹脂と水とを含有するポリウレタンウレア樹脂水性分散体。
  8.  請求項6に記載のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又は請求項7に記載のポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する塗料。
  9.  請求項6に記載のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又は請求項7に記載のポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有するインキ。
  10.  請求項6に記載のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又は請求項7に記載のポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有するコーティング剤。
  11.  請求項6に記載のポリウレタンウレア樹脂溶液及び/又は請求項7に記載のポリウレタンウレア樹脂水性分散体を含有する接着剤。

     
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