[发明专利]水系多异氰酸酯改性体、无黄变型涂料组合物和粘合剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对HDI(六亚甲基二异氰酸酯)的衍生物进行改性而获得的水系多异氰酸酯改性体，以及将其作为固化剂使用的无黄变型涂料组合物和粘合剂组合物。

背景技术

自乳化型的水系多异氰酸酯改性体是通过将含有异氰脲酸酯基的多异氰酸酯等异氰酸酯衍生物和烷氧基聚氧亚烷基二醇等非离子性的改性剂反应获得的。

对水系多异氰酸酯改性体，要求在水中的分散稳定性、异氰酸酯基的稳定性。

在水中分散稳定性差的多异氰酸酯改性体在水分散后沉降，不能充分发挥期望的性能(涂膜性能、粘合性能)，并且，由水分散体制得的涂料形成的涂膜中会产生因为该改性体的凝聚物引起的浑浊，显著损害其外观。

并且，在水中的异氰酸酯基的稳定性差的多异氰酸酯改性体在作为涂料、粘合剂的构成成分(固化剂)使用时，不能确保充分的可使用时间。

作为在水中的分散稳定性和异氰酸酯基的稳定性良好的水系多异氰酸酯改性体，本申请人提出了：

自乳化型多异氰酸酯改性体，其利用具有4～35个碳原子数、其中支化的碳原子数合计为2～33个的二元醇、具有能与异氰酸酯基反应的活泼氢基团和3～90个环氧烷烃单元的亲水性表面活性剂(例如甲氧基聚氧亚乙基二醇)、具有能与异氰酸酯基反应的活泼氢基团和8个以上碳原子数的脂肪族化合物(例如蓖麻油酸甲酯)、以及没有支化的碳原子数1～10的二醇，对HDI进行尿烷改性，并进行脲二酮化和异氰脲酸酯化来获得(参见专利文献1)；

自乳化型多异氰酸酯改性体，其通过将HDI衍生物等异氰酸酯衍生物、具有1个以上能与异氰酸酯基反应的活泼氢基团的亲水性表面活性剂(例如甲氧基聚氧亚乙基二醇)、以及脂肪酸酯(例如蓖麻油酸甲酯)以特定的比例反应获得，其中脂肪酸酯是作为原料的脂肪酸和含羟基化合物的碳原子数之和为8以上、且具有一个以上能与异氰酸酯基反应的活泼氢基团的脂肪酸酯(参见专利文献2)。

并且，作为对无机纤维的固定率高的、含有异氰酸酯基的粘合剂，本申请人提出了一种多异氰酸酯改性体，其是通过使有机多异氰酸酯、含有离子性亲水基团的活泼氢化合物、以及含有非离子性亲水基团的活泼氢化合物反应获得的(参见专利文献3)。

专利文献1：日本特许第2959399号公报

专利文献2：日本特许第3089623号公报

专利文献3：日本特开2003-119449号公报

发明内容

发明所要解决的问题

对于例如在夏季使用的涂料、粘合剂来说，在较高的温度环境下(例如35℃以上)进行制备、涂布、干燥等处理。

然而，虽然上述专利文献1和专利文献2中记载的多异氰酸酯改性体在25℃左右的常温环境下、在水中的分散稳定性从某种程度上是良好的，但会有在35℃以上的温度条件下，在水中的分散稳定性急剧降低的问题。

另一方面，上述专利文献3中记载的多异氰酸酯改性体因为在水中的异氰酸酯基的稳定性差，所以作为涂料、粘合剂存在不能确保充分的可使用时间的问题，而且，涂料、粘合剂的可使用时间在使用温度越高的情况下越短。

本发明是基于上述问题而提出的。

本发明的第一个目的在于提供一种水系多异氰酸酯改性体，其即使在35℃以上的温度条件下，在水中的分散稳定性优良，并且在水中的异氰酸酯基的稳定性优良。

本发明的第二个目的在于提供一种无黄变型涂料组合物，其即使在35℃以上的温度环境下使用，在水性介质中的固化剂的分散稳定性优良，并且能确保充分的可使用时间，没有浑浊，光泽性优良，能充分发挥期望的涂膜性能，能形成耐水性优良的涂膜。

本发明的第三个目的在于提供一种粘合剂组合物，其即使在35℃以上的温度环境下使用，在水性介质中的固化剂的分散稳定性优良，并且能确保充分的可使用时间，能形成充分发挥期望的粘合性能和耐水粘合性能的粘合层。

解决问题的方法

本发明的水系多异氰酸酯改性体其特征在于，是分散在水性介质中使用的多异氰酸酯改性体，其通过将HDI衍生物、与(A)以环氧乙烷单元作为主体的甲氧基聚氧亚烷基二醇构成的改性剂、(B)以碳原子数为8以上的醇为引发剂、并以环氧丙烷单元作为主体的羟基末端的聚氧亚烷基二醇构成的改性剂、以及(C)具有至少1个羟基、并引入了磺酸的碱金属盐的酯化合物构成的改性剂反应而获得，其中，来自改性剂(C)的磺酸的碱金属盐的浓度(计算值)为1.5～25μmol/g。

本发明的水系多异氰酸酯改性体优选下述形态。

(1)HDI衍生物是含有异氰脲酸酯基的多异氰酸酯。