本发明专利技术提供一种在作成涂膜时耐磨性优异的水性聚氨酯分散体。所述水性聚氨酯分散体的特征在于，将使聚氨酯预聚物（Ａ）和与聚氨酯预聚物（Ａ）的异氰酸根具有反应性的增链剂（Ｂ）反应而得到的聚氨酯树脂分散于水系介质中，其中，所述聚氨酯预聚物（Ａ）是使（ａ）聚异氰酸酯化合物、（ｂ）包含具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的多元醇化合物、及（ｃ）含酸性基团多元醇化合物反应而得到的，所述水性聚氨酯分散体中的脂环式结构的含有比例以固体成分基准计为２６．０～６０．０重量％、且聚氨酯键的含有比例和脲键的含有比例的合计以固体成分基准计为１７．７～３０．０重量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在使由聚碳酸酯多元醇得到的聚氨酯树脂分散于水系介质中而 成的水性聚氨酯树脂分散体、其制造方法及含有所述分散体的涂料组合物。
技术介绍
水性聚氨酯树脂分散体作为一种材料，其可以得到具有粘接性、耐磨性、橡胶性质 的涂膜，和现有的溶剂系聚氨酯相比可以减少挥发性有机物，因此，作为环境对应材料正在 逐步替代溶剂系聚氨酯。另一方面，聚碳酸酯多元醇是通过与异氰酸酯化合物反应来制造 用于硬质泡沫、软质泡沫、涂料、粘合剂、合成皮革、油墨粘合剂等的具有耐久性的聚氨酯树 脂的原料的有用的化合物。使用了聚碳酸酯多元醇的聚氨酯树脂的特征通过碳酸酯结构 的高凝聚力来体现，可以描述为耐水性、耐热性、耐油性、弹性回复性、耐磨性、耐候性优异 (参照非专利文献1)。另外，已知即使是涂布以聚碳酸酯多元醇为原料的水性聚氨酯树脂 分散体而得到的涂膜，耐光性、耐热性、耐水解性、耐油性也优异(参照专利文献1)。这样一 来使用了聚碳酸酯多元醇的水性聚氨酯树脂分散体显现出良好的特性，但和溶剂系聚氨酯 相比还不能说充分。特别是涂膜的耐磨性不充分。为了改良那样的特性，在聚氨酯树脂中 导入交联结构，在添加环氧树脂及多官能异氰酸酯等交联材料而固化时可进行交联(参照 专利文献2~)。但是，向聚氨酯树脂导入交联结构容易引起水性聚氨酯树脂分散体的分散性 及制膜性降低，另外，添加交联材料容易使保存稳定性降低。专利文献1日本特开平10-120757号公报专利文献2日本特开2005-113318非专利文献1 “最新聚氨酯材料和应用技术” CMC出版社发行第2章第43页
技术实现思路
本专利技术的课题在于，提供一种可得到具有良好的耐磨性的涂膜的水性聚氨酯树脂 分散体。本专利技术人等为了解决所述课题而进行了各种研究，结果发现，使用了特定的聚碳 酸酯多元醇的聚氨酯树脂分散体在没有导入交联结构的情况下也可得到耐磨性良好的涂 膜，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术为如下内容。(1) 一种水性聚氨酯树脂分散体，其特征在于，将使聚氨酯预聚物(A)和与聚氨酯 预聚物(A)的异氰酸根具有反应性的增链剂(B)反应而得到的聚氨酯树脂分散于水系介质 中，其中，所述聚氨酯预聚物(A)是使(a)聚异氰酸酯化合物、(b)包含具有脂环式结构的 聚碳酸酯多元醇的多元醇化合物及(c)含酸性基团多元醇化合物反应而得到的，所述水性 聚氨酯分散体中的脂环式结构的含有比例以固体成分基准计为26. 0 60. 0重量％、且聚 氨酯键的含有比例和脲键的含有比例的合计以固体成分基准计为17. 7 30. 0重量％。(2)如上述⑴所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，包含具有脂环式结构的聚碳 酸酯多元醇的多元醇化合物(b)包含使含有环己烷二甲醇的多元醇和碳酸酯反应而得到 的聚碳酸酯多元醇。(3)如上述⑵所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，在来自构成聚碳酸酯多元醇 的包含环己烷二甲醇的多元醇的单元中，来自环己烷二甲醇的单元为20摩尔％以上。(4)如上述(1) (3)中任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，聚异氰酸酯 化合物(a)包含一种以上具有脂环式结构的聚异氰酸酯化合物。(5)如上述(4)所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，聚异氰酸酯化合物(a)为4，4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯。(6)如上述⑴ (5)中任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，增链剂⑶ 为多胺化合物。(7) 一种涂料组合物，其包含上述⑴ (6)中任一项所述的水性聚氨酯树脂分散 体。(8) 一种上述(1) (6)中任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体的制造方法，其包 含以下工序(α )使(a)聚异氰酸酯化合物、(b)包含具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的多 元醇化合物和(c)含酸性基团多元醇化合物反应而得到聚氨酯预聚物(A)的工序；(β)中和聚氨酯预聚物㈧的酸性基团的工序；(γ)使聚氨酯预聚物分散于水系介质中的工序；以及( δ )使聚氨酯预聚物㈧的异氰酸根基和增链剂⑶反应而得到水性聚氨酯树脂 的工序。本专利技术的水性聚氨酯树脂分散体的制膜性良好，可以带来耐磨性良好的涂膜。另 外，作为水性聚氨酯树脂分散体的分散性及作为乳液的稳定性良好，还具有耐水解性、耐久 性、耐热性。因此，本专利技术的水性聚氨酯树脂分散体尤其可以用作耐磨性优异的涂剂、涂料 用组合物用原料。包含本专利技术的水性聚氨酯树脂分散体的涂料组合物的实用性高，利用本 专利技术的水性聚氨酯树脂分散体的制造方法，可以以简便的方法得到能够得到耐磨性良好的 涂膜的水性聚氨酯树脂分散体。具体实施例方式本专利技术的水性聚氨酯树脂分散体中的聚氨酯树脂是使聚氨酯聚合物(A)和与聚 氨酯聚合物(A)的异氰酸根基具有反应性的增链剂(B)反应而得到的。聚氨酯预聚物(A) 是使(a)聚异氰酸酯化合物、(b)包含具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的多元醇化合物 及(c)含酸性基团多元醇化合物反应而得到的。可以在本专利技术中使用的聚异氰酸酯化合物(a)，没有特别限定，可以举出具有2个 以上的异氰酸根基的芳香族聚异氰酸酯化合物、脂肪族聚异氰酸酯化合物及脂环式聚异氰 酸酯化合物，例如，碳原子数为6 20(不包括异氰酸根中的碳原子。以下同)的芳香族聚 异氰酸酯化合物、碳原子数为2 18的脂肪族聚异氰酸酯化合物、碳原子数为4 20的脂 环式聚异氰酸酯化合物。具体而言，可以举出1，3-亚苯基二异氰酸酯、1，4_亚苯基二异氰酸酯、2，4_甲苯二异氰酸酯(TDI)、2，6_甲苯二异氰酸酯、4，4’ - 二亚苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI) ,2,4- 二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’ - 二异氰酸根合联苯、3，3’ - 二甲基_4，4’ - 二异 氰酸根合联苯、3，3’_二甲基-4，4’_ 二异氰酸根合二苯基甲烷、1，5_亚萘基二异氰酸酯、间 异氰酸根合苯磺酰异氰酸酯、对异氰酸根合苯磺酰异氰酸酯等芳香族聚异氰酸酯化合物； 乙撑二异氰酸酯、四甲撑二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯(HDI)、十二甲撑二异氰酸酯、1，6， 11-十一烷三异氰酸酯、2，2，4_三甲基六甲撑二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2，6_ 二异氰 酸根合甲基己酸酯、双(2-异氰酸根合乙基)富马酸酯、双(2-异氰酸根合乙基)碳酸酯、 2-异氰酸根合乙基_2，6-二异氰酸根合己酸酯等脂肪族聚异氰酸酯化合物；异佛尔酮二异 氰酸酯(IPDI)、4，4’_ 二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲基亚 环己基二异氰酸酯(氢化TDI)、双O-异氰酸根合乙基)-4-环己烯-1，2-二羧酸甲酯、2， 5-降冰片烷二异氰酸酯、2，6-降冰片烷二异氰酸酯等脂环式聚氰酸酯化合物等。这些聚异 氰酸酯化合物可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。每一分子聚异氰酸酯化合物的异氰酸根基通常为两个，对于本专利技术中的聚氨酯树 脂，在不发生凝胶化的范围内，也可以使用如三苯基甲烷三异氰酸酯那样的具有三个以上 异氰酸根的聚异氰酸酯。在上述聚异氰酸酯化合物中，从耐磨性的观点考虑，优选包含脂环式聚异氰酸酯 化合物，其中，从控制反应性和赋予弹性模量等的观点考虑，特别优选异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)及/或4，4，- 二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)。可以在本专利技术中使用的多元醇化合物(b)为包含具有脂环式结构的聚碳酸酯多 元本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水性聚氨酯树脂分散体，其是将使聚氨酯预聚物（Ａ）和与聚氨酯预聚物（Ａ）的异氰酸根基具有反应性的增链剂（Ｂ）反应而得到的聚氨酯树脂分散于水系介质中而成的，其中，所述聚氨酯预聚物（Ａ）是使（ａ）聚异氰酸酯化合物、（ｂ）包含具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的多元醇化合物、及（ｃ）含酸性基团多元醇化合物反应而得到的，所述水性聚氨酯分散体中的脂环式结构的含有比例以固体成分基准计为２６．０～６０．０重量％、且氨酯键的含有比例和脲键的含有比例的合计以固体成分基准计为１７．７～３０．０重量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村卓，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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