[发明专利]水性聚氨酯树脂分散体及含有其的涂敷用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在水系介质中分散有聚氨酯树脂的水性聚氨酯树脂分散体。此外，本发明还涉及含有上述水性聚氨酯树脂分散体的涂敷用组合物及对包含上述聚氨酯树脂分散体的组合物加热干燥而得的聚氨酯树脂膜。

背景技术

水性聚氨酯树脂分散体能够形成具有粘接性、耐磨性、橡胶性质的涂膜，是与以往的溶剂系聚氨酯相比能够减少挥发性有机物的环保材料，因此是逐渐代替溶剂系聚氨酯的材料。

聚碳酸酯多元醇是作为聚氨酯树脂的原料而有用的化合物，通过其与异氰酸酯化合物的反应，能够制造在硬质泡沫、软质泡沫、涂料、粘接剂、合成皮革、墨液粘结剂等中使用的具有耐久性的聚氨酯树脂。使用了聚碳酸酯多元醇的聚氨酯树脂的特征通过碳酸酯基的高凝聚力而得到体现，并阐明与使用了聚醚多元醇的情况或使用了聚酯多元醇的情况相比耐水解性、耐热性、耐油性、弹性恢复性、耐磨性、耐候性更优异(参照非专利文献1)。此外，已知由水分散型聚碳酸酯系聚氨酯树脂组合物得到的膜也具有优异的耐光性、耐热性、耐水解性、耐油性(参照专利文献1)。

本发明人等发现：通过具有氨基甲酸酯键、脲键、碳酸酯键且具有特定量的被封端化的异氰酰基的水性聚氨酯树脂分散体，能够控制涂布后的制膜速度、实现涂膜在水中的再分散，将该水性聚氨酯树脂分散体进行涂布和加热处理而得的涂膜具有优异的耐水性及耐溶剂性，并且对电沉积涂膜的密合性也优异，拉伸时的断裂能高，因此耐冲击性也优异(参照专利文献2)。

作为用于提高水性聚氨酯树脂分散体的储藏稳定性的手段，已知通过在分子内具有3个以上的氨基的多官能胺与异氰酸酯的反应来导入三维交联的方法(参照专利文献3及专利文献4)。

另一方面，有时在水性聚氨酯树脂分散体中添加各种颜料等添加剂。在添加难以分散于水性介质中的颜料时，在水性树脂分散体中与颜料一起添加作为分散剂的非水溶性有机溶剂(参照专利文献5)。但是，在水性聚氨酯树脂分散体中添加非水溶性有机溶剂时，产生了因水性聚氨酯树脂分散体的粘度增加而使处理性变差、或进行喷射雾化等时的喷出性变差等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-120757号公报

专利文献2：国际公开第2010／098318号公报

专利文献3：日本特开2010-132779号公报

专利文献4：日本特开2009-179736号公报

专利文献5：日本特开2003-327895号公报

非专利文献

非专利文献1：“最新ポリゥレタン材料と応用技術(《最新聚氨酯材料与应用技术》)”CMC出版社发行第2章第43页

发明内容

发明要解决的问题

本发明的课题在于提供一种水性聚氨酯树脂分散体，即使在添加了非水溶性有机溶剂时，水性聚氨酯树脂分散体的粘度的增加率也低，且可形成耐水性优异、弹性模量高的涂膜。

用于解决上述问题的手段

本发明是为了解决上述课题而完成的发明，具体而言，具有以下构成。

[1]一种水性聚氨酯树脂分散体，其在水系介质中分散有使(A)聚氨酯预聚物与(B)增链剂反应而得的聚氨酯树脂，其中，所述(A)聚氨酯预聚物是使(a)聚异氰酸酯化合物、(b)含有数均分子量为8003500的聚碳酸酯多元醇的多元醇化合物、以及(c)含有酸性基的多元醇化合物反应而得到的，

所述(B)增链剂含有在1分子中具有共计3个以上的氨基和／或亚氨基的多胺化合物，

就所述聚氨酯树脂而言，分别以固体成分为基准计，氨基甲酸酯键的含有比例为5～10重量％，脲键的含有比例为2～7重量％，碳酸酯键的含有比例为15～40重量％，不具有醚键及酯键，交联点密度为1.0×10^-4～1.0×10^-3摩尔／克，酸值为12～20mgKOH／g，且重均分子量为100,000以上。

[2]根据上述[1]所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，聚氨酯树脂含有脂环结构，且脂环结构的含有比例以固体成分为基准计为10～40重量％。

[3]根据上述[1]或[2]所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，(a)聚异氰酸酯化合物是不具有脲基甲酸酯键的聚异氰酸酯化合物。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，(a)聚异氰酸酯化合物含有脂环式二异氰酸酯。