JPH07228830A - Water-based coating composition - Google Patents
Water-based coating compositionInfo
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- JPH07228830A JPH07228830A JP2433294A JP2433294A JPH07228830A JP H07228830 A JPH07228830 A JP H07228830A JP 2433294 A JP2433294 A JP 2433294A JP 2433294 A JP2433294 A JP 2433294A JP H07228830 A JPH07228830 A JP H07228830A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は水性被覆組成物に関す
る。更には、架橋性ポリウレタンエマルジョンを含有し
てなる被覆組成物に関するものであり、金属、プラスチ
ック、紙、木、セメント、皮革等の基材の被覆剤として
有用である。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to aqueous coating compositions. Further, the present invention relates to a coating composition containing a crosslinkable polyurethane emulsion, which is useful as a coating agent for a substrate such as metal, plastic, paper, wood, cement and leather.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリウレタンエマルジョンは、造膜性に
優れ、耐摩耗性、接着性、ゴム弾性等を有する塗膜を与
える事から、塗料あるいは接着剤、コーティング剤の用
途に多く用いられている。しかしながら、特に常乾で使
用する場合は耐水性、耐溶剤性等の点において十分な物
性を示さないため、使用される範囲がほとんど室内に限
られていた。また、硬度と弾性のバランスの面において
もより向上が望まれているのが現状である。2. Description of the Related Art Polyurethane emulsions are widely used for paints, adhesives, and coating agents because they are excellent in film-forming property and give coating films having abrasion resistance, adhesiveness, rubber elasticity and the like. However, when it is used in an ordinary dry state, it does not exhibit sufficient physical properties in terms of water resistance, solvent resistance, etc., and therefore the range of use is limited to indoors. Further, in the present situation, further improvement is desired in terms of the balance between hardness and elasticity.
【0003】これらの課題に対し、低温硬化性と貯蔵安
定性を兼ね備えた架橋システムをポリウレタンエマルジ
ョンに導入することは有用である。例えば、ヒドラジド
基をポリウレタン連鎖に組み入れしかもホルムアルデヒ
ドを添加する事により低温での自己架橋性ポリウレタン
エマルジョンを提供することが米国特許第459812
1号明細書で提案されている。しかしながら、ホルムア
ルデヒドを使用することは有毒で環境上望ましくないの
で、特定の用途に限定せざるをえない。For these problems, it is useful to introduce into the polyurethane emulsion a crosslinking system having both low temperature curability and storage stability. For example, it is possible to provide self-crosslinking polyurethane emulsions at low temperatures by incorporating hydrazide groups into the polyurethane chain and adding formaldehyde, US Pat. No. 4,598,812.
No. 1 proposed. However, the use of formaldehyde is toxic and environmentally undesirable, so it must be limited to specific applications.
【0004】米国特許第4983662号明細書では、
前記ホルムアルデヒドの代わりにカルボニル官能基を有
するビニル重合体あるいは非ビニル系ポリカルボニル化
合物を用いた自己架橋性ポリウレタンエマルジョンが提
案されている。しかし、この方法によるとヒドラジド基
をポリウレタン連鎖に懸垂した形で導入するために煩雑
な工程と特殊な原料を用いなければならないばかりか、
ヒドラジド基をポリウレタンエマルジョンの粒子表面に
有効に導入できなかったり(すなわち架橋効率が悪
い)、残存するヒドラジド基導入原料が生成する皮膜の
耐候性、耐水性等に対し悪影響を及ぼす。In US Pat. No. 4,983,662,
A self-crosslinking polyurethane emulsion using a vinyl polymer having a carbonyl functional group or a non-vinyl-based polycarbonyl compound instead of formaldehyde has been proposed. However, according to this method, in order to introduce the hydrazide group in a suspended form in the polyurethane chain, not only complicated steps and special raw materials have to be used,
The hydrazide group cannot be effectively introduced to the particle surface of the polyurethane emulsion (that is, the crosslinking efficiency is poor), and the remaining hydrazide group-introducing raw material adversely affects the weather resistance and water resistance of the film.
【0005】また、特開平1−301761号公報では
NCO基を有するウレタンプレポリマーをヒドラジンや
水溶性ジヒドラジン類(エチレン−1,4−ジヒドラジ
ン等)で鎖伸長することによってヒドラジン基をポリウ
レタンに導入しカルボニル官能基を有するビニル重合体
と架橋させることが提案されている。しかし、この方法
ではヒドラジン基はポリウレタン鎖の両末端にしか導入
されないためヒドラジン基導入総量が非常に少なくな
り、そのため架橋効率が悪くなり耐水性、耐溶剤性等の
向上に対する十分な効果が得られていない。また、この
方法で用いるヒドラジンや水溶性ジヒドラジン類は有毒
なうえNCO基との反応の制御が困難である。そのため
得られる水性ポリウレタン樹脂は、上記残存するヒドラ
ジン誘導体のため有毒であり、またヒドラジン基もポリ
ウレタンに有効に導入されていない。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 1-301761, the urethane prepolymer having an NCO group is chain-extended with hydrazine or water-soluble dihydrazines (ethylene-1,4-dihydrazine etc.) to give a hydrazine group to polyurethane. It has been proposed to introduce and crosslink with vinyl polymers having carbonyl functionality. However, in this method, since the hydrazine group is introduced only at both ends of the polyurethane chain, the total amount of hydrazine groups introduced is very small, so that the crosslinking efficiency becomes poor, and a sufficient effect for improving water resistance, solvent resistance, etc. can be obtained. Not not. Further, hydrazine and water-soluble dihydrazines used in this method are toxic and it is difficult to control the reaction with NCO groups. Therefore, the obtained aqueous polyurethane resin is toxic due to the above-mentioned residual hydrazine derivative, and the hydrazine group is not effectively introduced into the polyurethane.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消するポリウレタンエマルジョン系水性
被覆組成物、すなわち貯蔵安定性が良好であり、常乾で
使用する場合においても耐水性、耐溶剤性等の点におい
て十分な物性を示し、硬度と弾性のバランスのとれた皮
膜を得ることができるポリウレタンエマルジョン系水性
被覆組成物を提供することを目的としてなされたもので
ある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a polyurethane emulsion-based aqueous coating composition that solves the above-mentioned problems of the prior art, that is, it has good storage stability and is water resistant even when used in a normal dry condition. The purpose of the present invention is to provide a polyurethane emulsion-based aqueous coating composition that exhibits sufficient physical properties in terms of solvent resistance and the like, and can form a film having a well-balanced hardness and elasticity.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定のヒ
ドラジド基含有ポリウレタンエマルジョンとポリカルボ
ニル化合物からなる水性被覆組成物を用いることにより
本発明を完成した。即ち本発明は、ジイソシアネート化
合物(a)と少なくとも数平均分子量400〜8000
のポリオール類を含む活性水素を有する化合物(b)か
ら誘導されるNCO基を有するウレタンプレポリマー1
00重量部にポリイソシアネート化合物(c)0.5〜
500重量部を混合した後、水の存在下ヒドラジン誘導
体と反応させて得られたポリウレタンエマルジョン
(A)と、ポリカルボニル化合物(B)からなり、その
固形分重量比が(A)/(B)=100/0.1〜5/
100であることを特徴とする水性被覆組成物である。The present inventors have completed the present invention by using an aqueous coating composition comprising a specific hydrazide group-containing polyurethane emulsion and a polycarbonyl compound. That is, the present invention relates to the diisocyanate compound (a) and at least a number average molecular weight of 400 to 8000.
Urethane Prepolymer Having NCO Group Derived From Compound (b) Having Active Hydrogen Containing Polyols Of
0.5 to 100 parts by weight of the polyisocyanate compound (c)
After mixing 500 parts by weight, a polyurethane emulsion (A) obtained by reacting with a hydrazine derivative in the presence of water and a polycarbonyl compound (B) are included, and the solid content weight ratio is (A) / (B). = 100 / 0.1-5 /
The water-based coating composition is 100.
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、NCO基を有するウレタンプレポリマーを合成
するのに用いるジイソシアネート化合物(a)として
は、例えば、2,4ートリレンジイソシアネート、2,
6ートリレンジイソシアネートおよびその混合物(TD
I)、ジフェニルメタンー4,4'ージイソシアネート
(MDI)、ナフタレンー1,5ージイソシアネート
(NDI)、3,3ージメチルー4,4ービフェニレン
ジイソシアネート(TODI)、粗製TDI、ポリメチ
レンポリフェニルジイソシアネート、粗製MDI等の芳
香族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
(XDI)、フェニレンジイソシアネート等の芳香脂環
族ジイソシアネート、さらには4,4'-メチレンビスシ
クロヘキシルジイソシアネート(水添MDI)、イソフ
ォロンジイソシアネート(IPDI)、ジメチルシクロ
ヘキサンジイソシアネート(水添XDI)等の脂環族ジ
イソシアネートやヘキサメチレンジイソシアネート(H
DI)等の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。The present invention will be described in detail below. In the present invention, examples of the diisocyanate compound (a) used for synthesizing the urethane prepolymer having an NCO group include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,
6-tolylene diisocyanate and mixtures thereof (TD
I), diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), naphthalene-1,5-diisocyanate (NDI), 3,3-dimethyl-4,4-biphenylene diisocyanate (TODI), crude TDI, polymethylene polyphenyl diisocyanate, crude MDI And other aromatic diisocyanates, xylylene diisocyanates (XDI), phenylene diisocyanates and other aromatic alicyclic diisocyanates, and further 4,4′-methylenebiscyclohexyl diisocyanate (hydrogenated MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylcyclohexane diisocyanate Alicyclic diisocyanates such as (hydrogenated XDI) and hexamethylene diisocyanate (H
Aliphatic diisocyanates such as DI) are mentioned.
【0009】また、本発明において、NCO基を有する
ウレタンプレポリマーを合成するのに用いる少なくとも
数平均分子量400〜8000ポリオール類を含む活性
水素を有する化合物(b)としては、数平均分子量40
0〜8000ポリオール類の他に、分子量400以下の
多価アルコール類及び/または多価アミン類、および非
イオン系及び/またはイオン系親水性基(または後に親
水性基に転化させ得る基)を有する活性水素化合物を任
意成分とするものが選ばれる。In the present invention, the compound (b) having active hydrogen containing at least a number average molecular weight of 400 to 8,000 polyols used for synthesizing the urethane prepolymer having an NCO group has a number average molecular weight of 40.
In addition to 0-8000 polyols, polyhydric alcohols and / or polyhydric amines having a molecular weight of 400 or less, and a nonionic and / or ionic hydrophilic group (or a group which can be subsequently converted into a hydrophilic group) are used. The active hydrogen compound is selected as an optional component.
【0010】ポリオール類の数平均分子量は、400〜
8000であり、好ましくは500〜4000である。
ポリオール類としては、ポリカーボネートポリオール、
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポ
リブタジエングリコール類等でこれらは単独あるいは2
種以上の併用で用いることができる。またこれらの中で
耐熱黄変性、耐水性、耐溶剤性、耐候性等の点からポリ
カーボネートポリオールが好ましい。The number average molecular weight of the polyols is 400 to
It is 8,000, preferably 500 to 4000.
As the polyols, polycarbonate polyol,
Polyether polyols, polyester polyols, polybutadiene glycols, etc., which are used alone or
It can be used in combination of one or more kinds. Of these, polycarbonate polyols are preferable from the viewpoints of heat yellowing resistance, water resistance, solvent resistance, weather resistance and the like.
【0011】ポリカーボネートポリオールとしては、触
媒の存在下あるいは不存在下に2価アルコール類をホス
ゲン、ジアルキルカーボネート、ジアリルカーボネー
ト、アルキレンカーボネートの中から選ばれたカーボネ
ート化剤と反応させて得られる生成物が挙げられる。上
記2価アルコール類としては、例えばエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5
−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール等やこれらの2種以上の併用が挙
げられる。得られるポリカーボネートポリオールは単独
あるいは2種以上の併用で用いることができる。これら
ポリカーボネートポリオールの中では、柔軟性等の点か
ら特開平2−289616号公報、特開平4−2526
4号公報等に掲載されている非晶性ポリカーボネートポ
リオールが好ましく、また耐溶剤性、硬度等の点から酸
性物質の存在下で製造されるポリテトラメチレンカーボ
ネートジオール(特願平4−258748号に記載され
た方法)が好ましい。As the polycarbonate polyol, a product obtained by reacting a dihydric alcohol with a carbonate agent selected from phosgene, dialkyl carbonate, diallyl carbonate and alkylene carbonate in the presence or absence of a catalyst is used. Can be mentioned. Examples of the dihydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,
4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5
-Pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,
6-hexanediol and the like, or a combination of two or more of these may be used. The obtained polycarbonate polyol can be used alone or in combination of two or more kinds. Among these polycarbonate polyols, JP-A-2-289616 and JP-A-4-2526 are preferred from the viewpoint of flexibility and the like.
Amorphous polycarbonate polyols described in Japanese Patent Publication No. 4 and the like are preferable, and polytetramethylene carbonate diol produced in the presence of an acidic substance in view of solvent resistance, hardness and the like (see Japanese Patent Application No. 4-258748). The method described) is preferred.
【0012】ポリエーテルポリオールの具体例として
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレ
ン−オキシプロピレン(ランダムおよび/またはブロッ
ク)グリコール、ポリオキシエチレン−オキシテトラメ
チレン(ランダムおよび/またはブロック)グリコー
ル、ポリオキシプロピレン−オキシテトラメチレン(ラ
ンダムおよび/またはブロック)グリコール、ポリヘキ
サメチレングリコール等、およびこれらの2種以上の併
用が挙げられる。Specific examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyoxyethylene-oxypropylene (random and / or block) glycol, polyoxyethylene-oxytetramethylene (random and / or random). (Block) glycol, polyoxypropylene-oxytetramethylene (random and / or block) glycol, polyhexamethylene glycol, and the like, and a combination of two or more thereof.
【0013】ポリエステルポリオールの具体例として
は、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペー
ト、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリブチレンヘ
キサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジペート、
ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペート、ポリ
エチレンアゼレート、ポリエチレンセバケート、ポリブ
チレンアゼレート、ポリブチレンセバケート、ポリカプ
ロラクトンジオール等、およびこれらの2種以上の併用
が挙げられる。Specific examples of polyester polyols include polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyethylene butylene adipate, polybutylene hexamethylene adipate, polydiethylene adipate,
Examples thereof include poly (polytetramethylene ether) adipate, polyethylene azelate, polyethylene sebacate, polybutylene azelate, polybutylene sebacate, polycaprolactone diol, and combinations of two or more thereof.
【0014】ポリブタジエングリコール類としては、両
末端に水酸基を有するポリブタジエンホモポリマータイ
プ、ポリブタジエンコポリマータイプ(スチレンブタジ
エンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンコポリマ
ー等)および、これらの不飽和二重結合の一部または全
部を水素添加したもの等、およびこれらの2種以上の併
用が挙げられる。The polybutadiene glycols include polybutadiene homopolymer type having hydroxyl groups at both ends, polybutadiene copolymer type (styrene butadiene copolymer, acrylonitrile butadiene copolymer, etc.), and hydrogenation of some or all of these unsaturated double bonds. And the like, and combinations of two or more of these.
【0015】また、得られるポリウレタンの熱軟化温度
や柔軟性及び硬度等の性能をより改善するためには、本
発明の活性水素を有する化合物(b)の一部に必要によ
り、分子量が通常400以下の低分子の活性水素を有す
る化合物を併用すると良い。この具体例としては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、1,5−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、水添ビスフェノー
ルA、シクロヘキサンジメタノール等の2価アルコール
類、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール等の3価以上のアルコール類、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン等のアミノアルコール
類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン等の脂肪族アミン類、イソホロンジア
ミン、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)
等の脂環式アミン類等、およびこれらの2種以上の併用
が挙げられる。In order to further improve the properties such as the heat softening temperature, the flexibility and the hardness of the obtained polyurethane, the molecular weight of the compound (b) having the active hydrogen of the present invention is usually 400 if necessary. The following compounds having low-molecular active hydrogen are preferably used in combination. Specific examples thereof include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,3-pentanediol, Dihydric alcohols such as 1,6-hexanediol, hydrogenated bisphenol A and cyclohexanedimethanol, trihydric or higher alcohols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol, amino alcohols such as monoethanolamine and diethanolamine, Aliphatic amines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, isophoronediamine, 4,4-methylenebis (cyclohexylamine)
Alicyclic amines and the like, and combinations of two or more of these.
【0016】また、本発明の活性水素を有する化合物
(b)の一部に必要により、非イオン系及び/またはイ
オン系親水性基(または後に親水性基に転化させ得る
基)を有する化合物を併用することにより、得られるポ
リウレタンを自己乳化型とすることもできる。自己乳化
型とすることは、ポリウレタンエマルジョンの分散安定
性およびそれから得られる皮膜の耐水性を向上させるこ
とから好ましい。If necessary, a part of the compound (b) having active hydrogen of the present invention may be a compound having a nonionic and / or ionic hydrophilic group (or a group which can be converted into a hydrophilic group later). When used in combination, the resulting polyurethane can be made into a self-emulsifying type. The self-emulsifying type is preferable because it improves the dispersion stability of the polyurethane emulsion and the water resistance of the film obtained therefrom.
【0017】イオン系親水性基としては、カルボン酸の
3級アミン塩等のアニオン基、4級アンモニウム塩等の
カチオン基が挙げられる。アニオン基(または後にアニ
オン基に転化させ得る基)を有する化合物としては、
α,α’−ジメチロールプロピオン酸、α,α’−ジメ
チロール酢酸、α,α’−ジメチロール酪酸、α,α’
−ジメチロール吉草酸等のα,α’−ジメチロールアル
カン酸類、タウリン等のアミノスルホン酸類等、および
これらの併用が挙げられる。これらのうちα,α’−ジ
メチロールプロピオン酸が好ましい。これらの活性水素
を有する化合物の酸基はウレタンプレポリマーの合成
時、あるいは乳化時に塩基で中和することによってアニ
オン基に転化できる。中和に用いる塩基としては、例え
ばトリエチルアミン、アンモニア、ジエタノールアミ
ン、ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールア
ミン、ジブチルアミン等のアミン化合物、KOH、Na
OH、LiOH等のアルカリ金属の水酸化物等、および
これらの併用が挙げられる。Examples of the ionic hydrophilic group include anionic groups such as tertiary amine salts of carboxylic acids and cationic groups such as quaternary ammonium salts. Examples of the compound having an anion group (or a group which can be subsequently converted into an anion group) include
α, α′-dimethylolpropionic acid, α, α′-dimethylolacetic acid, α, α′-dimethylolbutyric acid, α, α ′
-Α, α'-dimethylolalkanoic acids such as dimethylolvaleric acid, aminosulfonic acids such as taurine, and the like, and combinations thereof. Of these, α, α'-dimethylolpropionic acid is preferred. The acid group of these compounds having active hydrogen can be converted into an anionic group by neutralizing with a base during synthesis of the urethane prepolymer or during emulsification. Examples of the base used for neutralization include amine compounds such as triethylamine, ammonia, diethanolamine, dimethylaminoethanol, methyldiethanolamine, dibutylamine, KOH, Na
Examples thereof include alkali metal hydroxides such as OH and LiOH, and combinations thereof.
【0018】カチオン基(または後にカチオン基に転化
させ得る基)を有する化合物としては、N−メチルジエ
タノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン等のN
−アルキルジアルカノールアミン類、トリエタノールア
ミン、トリプロパノールアミン等のトリアルカノールア
ミン類、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−
ジエチルエタノールアミン等のN,N−ジアルキルモノ
アルカノールアミン類等や、それらの炭素数2〜4のア
ルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキ
シド等)付加物等、さらにはこれらの併用が挙げられ
る。これらのの3級アミノ基はウレタンプレポリマーの
合成時、あるいは乳化時に酸で中和またはアルキル化剤
で4級化することによってカチオン基に転化できる。中
和に用いる酸としては、例えば酢酸、乳酸、塩酸、リン
酸、硫酸等やこれらの併用が挙げられる。アルキル化剤
としては、例えばジメチル硫酸、ジエチル硫酸、メチル
クロライド、メチルアイオダイド、ベンジルクロライド
等が挙げられる。Examples of the compound having a cation group (or a group which can be converted into a cation group later) include N-methyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine and the like N.
-Trialkanolamines such as alkyldialkanolamines, triethanolamine and tripropanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-
Examples thereof include N, N-dialkylmonoalkanolamines such as diethylethanolamine, adducts of alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms (ethylene oxide, propylene oxide, etc.), and combinations thereof. These tertiary amino groups can be converted into cationic groups by neutralizing with an acid or quaternizing with an alkylating agent during synthesis of a urethane prepolymer or during emulsification. Examples of the acid used for neutralization include acetic acid, lactic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid and the like, and combinations thereof. Examples of the alkylating agent include dimethyl sulfate, diethyl sulfate, methyl chloride, methyl iodide, benzyl chloride and the like.
【0019】非イオン系親水性基としては、例えば懸垂
したポリオキシアルキレン基、特にポリオキシエチレン
基等が挙げられる。これらの基を有する化合物として
は、例えば米国特許第3905929号明細書に記載さ
れたごとき懸垂したポリオキシエチレン連鎖を有するジ
オール等が挙げられる。本発明のウレタンプレポリマー
は、(a)と(b)を30℃〜130℃の温度で実質的
に無水の条件下でウレタン化反応させることにより得ら
れる。ウレタンプレポリマーを製造する際に用いるジイ
ソシアネート化合物(a)のNCO基と活性水素を有す
る化合物(b)中のNCO基と反応しうる活性水素基と
の当量比は通常1.1〜5.0:1.0、好ましくは
1.1〜2.0:1.0である。Examples of the nonionic hydrophilic group include a pendant polyoxyalkylene group, particularly a polyoxyethylene group. Examples of compounds having these groups include diols having a suspended polyoxyethylene chain as described in US Pat. No. 3,905,929. The urethane prepolymer of the present invention is obtained by subjecting (a) and (b) to a urethanization reaction at a temperature of 30 ° C to 130 ° C under substantially anhydrous conditions. The equivalent ratio of the NCO group of the diisocyanate compound (a) used when producing the urethane prepolymer to the active hydrogen group capable of reacting with the NCO group in the compound (b) having active hydrogen is usually 1.1 to 5.0. : 1.0, preferably 1.1 to 2.0: 1.0.
【0020】ウレタンプレポリマーの製造にあたり、必
要であれば触媒を使用することができる。触媒として
は、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸第一錫、オク
チル酸鉛等の金属と有機及び無機酸の塩、及び有機金属
誘導体、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の
有機3級アミン類、ジアザビシクロウンデセン系等が挙
げられる。In producing the urethane prepolymer, a catalyst can be used if necessary. As the catalyst, salts of metals and organic and inorganic acids such as dibutyltin dilaurate, stannous octoate and lead octylate, organic metal derivatives, organic tertiary amines such as triethylamine and triethylenediamine, and diazabicycloundecene. A system etc. are mentioned.
【0021】またウレタンプレポリマーの製造は、無溶
媒または溶媒中でできる。この溶媒としては、NCO基
に不活性であるか、または反応成分よりも活性の低いも
のが使用できる。具体的には、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトンシクロヘキサノン等の
ケトン系溶媒、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶
媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の
アミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン等のラクタ
ム系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶
媒、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル系
溶媒、t−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアル
コール類、トルエンキシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒、n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等、および
これらの併用が挙げられる。これらの中で、水への乳化
分散性等の点からアセトン、メチルエチルケトン、N−
メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。溶媒はポリウ
レタンエマルジョン中に残存しても良いが、エマルジョ
ンとした後に常圧あるいは減圧下で加熱し蒸留除去する
こともできる。The urethane prepolymer can be produced without a solvent or in a solvent. As this solvent, one that is inactive to the NCO group or less active than the reaction components can be used. Specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone cyclohexanone and other ketone solvents, dioxane, tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether and other ether solvents, dimethylformamide, dimethylacetamide and other amide solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. Lactam solvent, sulfoxide solvent such as dimethyl sulfoxide, ester solvent such as ethyl acetate and cellosolve acetate, alcohols such as t-butanol and diacetone alcohol, aromatic hydrocarbon solvent such as toluene xylene, n-hexane And the like, and combinations thereof. Among these, acetone, methyl ethyl ketone, N-
Methyl-2-pyrrolidone is particularly preferred. The solvent may remain in the polyurethane emulsion, but it can also be distilled off by heating under normal pressure or reduced pressure after forming the emulsion.
【0022】本発明において、前述の方法で得られるN
CO基を有するウレタンプレポリマーにポリイソシアネ
ート化合物を混合した後、次の反応に供することが重要
である。すなわち、このことによってポリウレタンエマ
ルジョンへのヒドラジド基の導入量および内部架橋度を
増大させることができ、ひいてはポリカルボニル化合物
との架橋によって生じる皮膜の耐水性、硬度と弾性のバ
ランス等の面での向上を達成することができる。またポ
リイソシアネート化合物をウレタンプレポリマー合成時
に混合することは適切でない。なぜならばポリイソシア
ネート化合物の効果を十分に発揮させようとする場合、
ウレタンプレポリマー合成時に混合させる方法では生成
するウレタンプレポリマーの粘度が著しく増大したりゲ
ル化を起こしたりするため、次の反応に供することが不
可能となるからである。In the present invention, N obtained by the above-mentioned method
After mixing the polyisocyanate compound with the urethane prepolymer having a CO group, it is important to use it for the next reaction. That is, this makes it possible to increase the amount of hydrazide groups introduced into the polyurethane emulsion and the degree of internal cross-linking, which in turn improves the water resistance of the film produced by cross-linking with the polycarbonyl compound and the balance between hardness and elasticity. Can be achieved. Further, it is not appropriate to mix the polyisocyanate compound during the synthesis of the urethane prepolymer. Because, when trying to fully exert the effect of the polyisocyanate compound,
This is because the method in which the urethane prepolymer is mixed at the time of synthesizing the urethane prepolymer significantly increases the viscosity of the urethane prepolymer and causes gelation, so that it cannot be used in the next reaction.
【0023】ポリイソシアネート化合物としては、1,
8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチルオクタ
ン、さらにはウレタンプレポリマーの原料(a)として
例示したジイソシアネート化合物をビュレット結合、尿
素結合、イソシアヌレート結合、ウレタン結合、アロフ
ァネート結合、ウレトジオン結合等によりオリゴマー化
したもの、およびこれらの併用が挙げられる。As the polyisocyanate compound, 1,
8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, and further, the diisocyanate compound exemplified as the raw material (a) of the urethane prepolymer was oligomerized by a buret bond, a urea bond, an isocyanurate bond, a urethane bond, an allophanate bond, a uretdione bond, or the like. And combinations thereof.
【0024】これらのポリイソシアネート化合物のNC
O基としては、1〜50wt%、好ましくは5〜30w
t%のである。ポリイソシアネート化合物は、ウレタン
プレポリマー100重量部に対して0.5〜500重量
部、好ましくは5〜100重量部を混合させる。ポリイ
ソシアネート化合物が0.5重量部より少なくなるとポ
リイソシアネート化合物の効果が十分に発揮できず、ま
た500重量部より多くなるとポリウレタンの持つ柔軟
性が損なわれる。NC of these polyisocyanate compounds
The O group is 1 to 50 wt%, preferably 5 to 30 w
t%. The polyisocyanate compound is mixed in an amount of 0.5 to 500 parts by weight, preferably 5 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer. If the amount of the polyisocyanate compound is less than 0.5 parts by weight, the effect of the polyisocyanate compound cannot be sufficiently exhibited, and if it is more than 500 parts by weight, the flexibility of the polyurethane is impaired.
【0025】本発明におけるポリウレタンエマルジョン
(A)は、前述の方法で得られるNCO基を有するウレ
タンプレポリマーとポリイソシアネート化合物の混合物
を水の存在下ヒドラジン誘導体と反応させることによっ
て得られる。このときウレタンプレポリマーとポリイソ
シアネート化合物の混合物の総NCO基とヒドラジン誘
導体の活性水素基との当量比は通常1.0:0.3〜
2.0、好ましくは1.0:1.0〜2.0である。The polyurethane emulsion (A) in the present invention is obtained by reacting the mixture of the urethane prepolymer having an NCO group obtained by the above-mentioned method and the polyisocyanate compound with a hydrazine derivative in the presence of water. At this time, the equivalent ratio of the total NCO groups of the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound to the active hydrogen groups of the hydrazine derivative is usually 1.0: 0.3 to
2.0, preferably 1.0: 1.0 to 2.0.
【0026】上記ヒドラジン誘導体としては、例えばヒ
ドラジン;エチレン−1,2−ジヒドラジン、プロピレ
ン−1,3−ジヒドラジン、ブチレン−1,4−ジヒド
ラジン等の水溶性ジヒドラジン類、ヒドラジド基を1分
子中に少なくとも2個有するポリヒドラジド化合物等が
挙げられる。これらの中で、NCO基との反応性の制御
の容易さ及び毒性の点からポリヒドラジド化合物が好ま
しい。Examples of the hydrazine derivative include hydrazine; water-soluble dihydrazines such as ethylene-1,2-dihydrazine, propylene-1,3-dihydrazine and butylene-1,4-dihydrazine; and hydrazide groups. Examples thereof include polyhydrazide compounds having at least two in the molecule. Among these, polyhydrazide compounds are preferable from the viewpoint of easy control of reactivity with NCO group and toxicity.
【0027】ポリヒドラジド化合物としては、蓚酸ジヒ
ドラジド、マロン酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジ
ド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジ
ド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジ
ド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、
イソフタル酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド等の
ジカルボン酸ジヒドラジド類、トリメリト酸トリヒドラ
ジド等のトリカルボン酸トリヒドラジド類、一般式
(1)で表される炭酸ジヒドラジド類、一般式(2)で
表されるビスセミカルバジド類等、及びその併用が挙げ
られる。As the polyhydrazide compound, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide,
Dicarboxylic acid dihydrazides such as isophthalic acid dihydrazide and phthalic acid dihydrazide, tricarboxylic acid trihydrazides such as trimellitic acid trihydrazide, carbonic acid dihydrazides represented by the general formula (1), and bissemicarbazide represented by the general formula (2). And the like, and combinations thereof.
【0028】[0028]
【化1】 [Chemical 1]
【0029】[0029]
【化2】 [Chemical 2]
【0030】これらのポリヒドラジド化合物は、疎水性
が強すぎると水分散化せずウレタンプレポリマーとポリ
イソシアネート化合物の混合物との水の存在下での反応
が困難となるため、適当な親水性を有する化合物を使用
することが好適である。好適な代表例として、例えばア
ジピン酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、セバチ
ン酸ジヒドラジド、カルボジヒドラジド等が挙げられ
る。These polyhydrazide compounds have an appropriate hydrophilicity because if they are too hydrophobic, they will not disperse in water and the reaction of the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound in the presence of water will be difficult. Preference is given to using the compounds having. Suitable representative examples include, for example, adipic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, carbodihydrazide and the like.
【0031】ヒドラジン誘導体は、必要によりヒドラジ
ド基あるいはヒドラジン基の少なくとも1部をあらかじ
めモノアルデヒドまたはモノケトン等(好ましくは30
〜200℃の沸点を有する、例えばアセトン、メチルエ
チルケトン)と反応させ、ヒドラゾン基として封鎖して
用いることもできる。本発明においてウレタンプレポリ
マーとポリイソシアネート化合物の混合物に水の存在下
ヒドラジン誘導体を反応させる方法としては、適度な
撹拌下、ウレタンプレポリマーとポリイソシアネート化
合物の混合物中にヒドラジン誘導体の水溶液を加え反応
させる方法。適度な撹拌下、ウレタンプレポリマーと
ポリイソシアネート化合物の混合物中に水を加え分散体
としてからヒドラジン誘導体の水溶液を加え反応させる
方法。適度な撹拌下、ヒドラジン誘導体の水溶液中に
ウレタンプレポリマーとポリイソシアネート化合物の混
合物を加え反応させる方法等が挙げられる。上記〜
のいずれの方法においても、必要によりウレタンプレポ
リマーとポリイソシアネート化合物の混合物の分散性や
分散安定性を補助あるいは付加する目的で界面活性剤を
任意の段階で加えても良い。この界面活性剤は、ウレタ
ンプレポリマーにカチオン系またはアニオン系親水基を
導入した場合は、同じイオン性基であるか非イオン性で
あれば良い。In the hydrazine derivative, if necessary, at least a part of the hydrazide group or the hydrazine group may be previously prepared with a monoaldehyde or monoketone (preferably 30 parts).
It can also be used by blocking with a hydrazone group by reacting with, for example, acetone, methyl ethyl ketone) having a boiling point of ˜200 ° C. In the present invention, the method of reacting the hydrazine derivative in the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound in the presence of water is carried out by adding an aqueous solution of the hydrazine derivative to the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound under appropriate stirring. Method. A method in which water is added to a mixture of a urethane prepolymer and a polyisocyanate compound with appropriate stirring to form a dispersion, and then an aqueous solution of a hydrazine derivative is added to react. Examples include a method in which a mixture of a urethane prepolymer and a polyisocyanate compound is added to an aqueous solution of a hydrazine derivative under appropriate stirring and the mixture is reacted. the above~
In any of the above methods, a surfactant may be added at any stage for the purpose of assisting or adding the dispersibility and dispersion stability of the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound, if necessary. When a cationic or anionic hydrophilic group is introduced into the urethane prepolymer, this surfactant may be the same ionic group or nonionic.
【0032】またウレタンプレポリマーとポリイソシア
ネート化合物の混合物に水の存在下ヒドラジン誘導体を
反応させる際、必要とあらばヒドラジン誘導体に鎖伸長
剤を併用させることもできる。鎖伸長剤としては、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジ
アミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフ
ェニルジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
シクロヘキシルメタン、ピペラジン、2ーメチルピペラ
ジン、イソフォロンジアミン等の各種ジアミン類、ジエ
チレントリアミン等のポリエチレンポリアミン類等、お
よびこれらの併用が挙げられる。When the hydrazine derivative is reacted with the mixture of the urethane prepolymer and the polyisocyanate compound in the presence of water, a chain extender may be used together with the hydrazine derivative if necessary. As the chain extender, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diphenyldiamine, diaminodiphenylmethane, diaminocyclohexylmethane, piperazine, 2-methylpiperazine, isophoronediamine, and various other diamines, diethylenetriamine And the like, and combinations thereof.
【0033】かくして得られるポリウレタンエマルジョ
ン(A)の樹脂分の濃度は0.1〜95wt%で製造で
きるが、製造上10〜50wt%が好ましい。またポリ
ウレタンエマルジョン(A)の製造に当たり必要によ
り、耐候性等を向上させる目的で各種の添加剤を含有さ
せても良い。添加剤を用いる場合は、通常ウレタンプレ
ポリマーの合成時に添加すると良いが、添加剤が水溶性
である場合やイソシアネート成分等の反応成分と反応す
る場合には分散体としてから添加すると良い。添加剤の
としては、ヒンダードフェノール系、ホスファイト系、
チオエーテル系等の酸化防止剤、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、サリチレート系等の紫外線吸収
剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、有機ハロゲン系の
難燃化剤や帯電防止剤、撥水処理剤等、およびこれらの
併用が挙げられる。The concentration of the resin component of the polyurethane emulsion (A) thus obtained can be 0.1 to 95 wt%, but 10 to 50 wt% is preferable in terms of production. In addition, various additives may be added to the polyurethane emulsion (A) for the purpose of improving weather resistance and the like, if necessary. When an additive is used, it is usually added at the time of synthesizing the urethane prepolymer, but when the additive is water-soluble or reacts with a reaction component such as an isocyanate component, it is preferably added as a dispersion. As additives, hindered phenol type, phosphite type,
Thioether-based antioxidants, benzophenone-based, benzotriazole-based, salicylate-based UV absorbers, hindered amine-based light stabilizers, organic halogen-based flame retardants and antistatic agents, water repellents, and the like, and These can be used in combination.
【0034】本発明では、このようにして得られたポリ
ウレタンエマルジョン(A)とポリカルボニル化合物
(B)を混合することにより、機能的な結び付きが強固
に発現する。この結び付きは、ポリウレタンエマルジョ
ン(A)中のヒドラジン官能基及び/またはヒドラゾン
官能基とポリカルボニル化合物(B)中のカルボニル基
が、皮膜化する際に有機的に反応することによって生じ
るものと考えられる。In the present invention, by mixing the polyurethane emulsion (A) thus obtained with the polycarbonyl compound (B), a functional bond is strongly developed. It is considered that this binding is caused by the organic reaction between the hydrazine functional group and / or the hydrazone functional group in the polyurethane emulsion (A) and the carbonyl group in the polycarbonyl compound (B) when forming a film. .
【0035】ポリカルボニル化合物(B)としては、カ
ルボニル基を2個以上有する化合物で、例えばグリオキ
サル、2,5−ヘキサンジオン、アセチルアセトン等の
ポリケトン類、グルタールジアルデヒド、こはく酸ジア
ルデヒド等のポリアルデヒド類、特開平2−23801
5号公報に記載されているがごときヒドロキシアセトン
等のカルボニル基のあるモノ及び/またはポリアルコー
ルを原料とするカルボニル基含有ポリウレタン類、特開
昭63−51180号公報、特開昭62−72742号
公報、特公平1−13501号公報、特公平1−454
97号公報、特開平4−214747号公報等に記載さ
れているがごときダイアセトンアクリルアミド、ダイア
セトンメタクリルアミド、アクロレイン、ビニルメチル
ケトン、アセトアセトキシエチルメタクリレート等のカ
ルボニル基含有エチレン性不飽和単量体を共重合成分と
する共重合体水性エマルジョン類等、およびこれらの併
用が挙げられる。これらのポリカルボニル化合物(B)
の中で、本発明におけるポリウレタンエマルジョン
(A)とによって生成する皮膜の硬度と弾性のバランス
の面からカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体を共
重合成分とする共重合体水性エマルジョン類が好まし
く、さらに耐候性の面から特開平4−214747号公
報記載の加水分解性シランの存在下においてカルボニル
基含有エチレン性不飽和単量体を他のエチレン性不飽和
単量体と共重合させて得られる共重合体水性エマルジョ
ン類が好ましい。The polycarbonyl compound (B) is a compound having two or more carbonyl groups, for example, polyketones such as glyoxal, 2,5-hexanedione and acetylacetone, polyglutones such as glutardialdehyde and succinic dialdehyde. Aldehydes, JP-A-2-23801
No. 5, but not limited to carbonyl group-containing polyurethanes prepared from mono- and / or polyalcohols having a carbonyl group such as hydroxyacetone, as disclosed in JP-A-63-51180 and JP-A-62-72742. Publication, Japanese Patent Publication No. 1-15011, Japanese Patent Publication No. 1-454
A carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer such as diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, acrolein, vinyl methyl ketone, and acetoacetoxyethyl methacrylate, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 97, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-214747 and the like. And copolymer aqueous emulsions containing as a copolymerization component, and combinations thereof. These polycarbonyl compounds (B)
Among them, copolymer aqueous emulsions containing a carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomer as a copolymerization component are preferable from the viewpoint of the balance of hardness and elasticity of the film formed by the polyurethane emulsion (A) in the present invention. Further, from the viewpoint of weather resistance, obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer containing a carbonyl group with another ethylenically unsaturated monomer in the presence of a hydrolyzable silane described in JP-A-4-214747. Copolymer aqueous emulsions are preferred.
【0036】本発明において、ポリウレタンエマルジョ
ン(A)とポリカルボニル化合物(B)の配合割合は、
その固形分重量比が(A)/(B)=100/0.1〜
5/100の範囲内であることが本発明の要件である。
この範囲を逸脱すると生成する皮膜は耐水性、耐アルカ
リ性等の点において十分な物性を示さないばかりか、硬
度と弾性のバランスにおいても不十分となる。In the present invention, the blending ratio of the polyurethane emulsion (A) and the polycarbonyl compound (B) is
The solid content weight ratio is (A) / (B) = 100 / 0.1
Within the range of 5/100 is a requirement of the present invention.
If the film thickness deviates from this range, the resulting film will not show sufficient physical properties in terms of water resistance, alkali resistance, etc., and will also have an insufficient balance of hardness and elasticity.
【0037】本発明の水性被覆組成物は、必要により顔
料、充填剤、分散剤、湿潤剤、増粘剤、レオロジーコン
トロール剤、消泡剤、可塑剤、造膜助剤、防錆剤等がそ
れぞれの目的に応じて選択、組み合わされて配合され、
クリアーコート剤、トップコート剤、塗料、アンダーコ
ート剤、布や紙の含浸剤、各種接着剤等として各種用途
に利用することができる。The aqueous coating composition of the present invention may optionally contain a pigment, a filler, a dispersant, a wetting agent, a thickener, a rheology control agent, an antifoaming agent, a plasticizer, a film-forming aid, an anticorrosive agent and the like. Depending on each purpose, selected, combined and blended,
It can be used for various purposes such as a clear coat agent, a top coat agent, a paint, an undercoat agent, an impregnating agent for cloth or paper, and various adhesives.
【0038】[0038]
【実施例】実施例中の部は重量部を意味する。実施例中
に用いられる各測定値の測定方法は、下記の通りであ
る。物性測定に用いる試料フィルム(厚さが約100μ
m、幅10mm、長さ60mm)は、水性被覆組成物を
ガラス板上にて、室温5日間成膜して作成した。引張強
度は、テンシロン引張試験機((株)オリエンテックR
TAー100)、雰囲気25℃×65%RH、測定長3
0mm、引張速度300mm/分で測定した。EXAMPLES Parts in the examples mean parts by weight. The measuring method of each measured value used in the examples is as follows. Sample film used to measure physical properties (thickness is about 100μ
m, width 10 mm, length 60 mm) was prepared by film-forming the aqueous coating composition on a glass plate at room temperature for 5 days. Tensile strength is measured by Tensilon tensile tester (Orientec R Co., Ltd.)
TA-100), atmosphere 25 ° C x 65% RH, measurement length 3
It was measured at 0 mm and a pulling speed of 300 mm / min.
【0039】耐水性は、試料フィルムをイオン交換水中
に室温にて1週間浸漬後、室温で1日乾燥し、100%
伸度モジュラスの保持率を次式(1)にて求めた。 100%伸度モジュラスの保持率=M2 /M1 ×100 (1) 但し、M2 は、水浸漬後の100%伸度モジュラス(K
g/cm2 )、M1 は、水浸漬前の100%伸度モジュ
ラス(Kg/cm2 )である。耐溶剤性は、試料フィル
ムを200メッシュの金網製の袋に入れ、アセトン中に
室温にて24時間浸漬後、フィルム重量の保持率を次式
(2)にて求めた。 重量の保持率=S2 /S1 ×100 (2) 但し、S2 はアセトン浸漬後のフィルム重量(g)、S
1 は、アセトン浸漬前のフィルム重量(g)である。The water resistance is 100% after the sample film is immersed in ion-exchanged water at room temperature for 1 week and then dried at room temperature for 1 day.
The elongation modulus retention rate was calculated by the following equation (1). Retention of 100% elongation modulus = M 2 / M 1 × 100 (1) where M 2 is 100% elongation modulus (K
g / cm 2 ) and M 1 are 100% elongation modulus before immersion in water (Kg / cm 2 ). The solvent resistance was determined by placing the sample film in a 200-mesh wire mesh bag, immersing the sample film in acetone at room temperature for 24 hours, and then determining the retention rate of the film weight by the following formula (2). Weight retention = S 2 / S 1 × 100 (2) where S 2 is the film weight after immersion in acetone (g), S
1 is the film weight (g) before immersion in acetone.
【0040】ポリウレタンエマルジョン(A)の製造例 水酸基価が57.3のポリテトラメチレングリコール
(PTMG)1063部、イソホロンジイソシアネート
(IPDI)363部、トリエチルアミン(TEA)5
5部、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)73部、
メチルエチルケトン(MEK)1554部、ジブチル錫
ジラウレート(BTL)0.04部を還流冷却器、温度
計および撹拌装置を有する反応器にいれ、80℃にて6
時間ウレタン化反応を行い、NCO末端のプレポリマー
溶液を得た。30℃に調節したプレポリマー溶液に、ポ
リイソシアネート化合物として「デュラネートTPA」
(旭化成工業(株)製、ヘキサメチレンジイソシアネー
トのイソシアヌレート型オリゴマー(NCO基含量2
3.1wt%))を311部混合し、5.7%アジピン
酸ジヒドラジド水溶液5380部を撹拌しながら約30
分かけて添加した。続いてこれを減圧下に3時間かけて
80℃まで昇温し、そのまま2時間保持することによっ
てMEKを除去した後、イオン交換水を加えて濃度を調
整し、固形分30%、粘度(B型粘度計、No1、60
rpm、20℃)36cps、粒径1440 、pH
7.8のポリウレタンエマルジョン(A−1)を得た。Production Example of Polyurethane Emulsion (A) 1063 parts of polytetramethylene glycol (PTMG) having a hydroxyl value of 57.3, 363 parts of isophorone diisocyanate (IPDI), and triethylamine (TEA) 5
5 parts, dimethylolpropionic acid (DMPA) 73 parts,
1554 parts of methyl ethyl ketone (MEK) and 0.04 part of dibutyltin dilaurate (BTL) were placed in a reactor equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer, and heated at 80 ° C. for 6 minutes.
The urethane reaction was carried out for an hour to obtain an NCO-terminated prepolymer solution. "Duranate TPA" as a polyisocyanate compound was added to the prepolymer solution adjusted to 30 ° C.
(Asahi Kasei Co., Ltd., hexamethylene diisocyanate isocyanurate type oligomer (NCO group content 2
3.1 wt%)) in an amount of 311 parts, and while stirring 5380 parts of a 5.7% adipic acid dihydrazide aqueous solution, about 30 parts are added.
Added over minutes. Subsequently, this was heated under reduced pressure to 80 ° C. over 3 hours and kept for 2 hours to remove MEK, and then ion-exchanged water was added to adjust the concentration, and the solid content was 30% and the viscosity (B Type viscometer, No1, 60
rpm, 20 ° C) 36 cps, particle size 1440, pH
A polyurethane emulsion (A-1) of 7.8 was obtained.
【0041】上記と同様の方法で、表1に示した原料を
使用して、表1記載の性状を有するポリウレタンエマル
ジョン(A−2)、(A−3)をそれぞれ調整した。 ポリカルボニル化合物(B)の製造例 還流冷却器、滴下槽、温度計および撹拌装置を有する反
応器に、イオン交換水300部、ペレックスOTP(花
王(株)製、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムの4
0%水溶液)2部、エマルゲン950(花王(株)製、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの25%水
溶液)1部、ドデシルベンゼンスルホン酸1部を投入
し、反応容器中の温度を80℃に上げてから、次にメタ
クリル酸11部、スチレン194部、アクリル酸ブチル
275部、ダイアセトンアクリルアミド20部、イオン
交換水330部、エマルゲン950を5部、過硫酸アン
モニウム1部の混合液を反応容器中へ滴下槽より3時間
かけて流入させた。流入中は反応容器中の温度を80℃
に保った。流入終了後、反応容器中の温度を85℃にし
て6時間保った。その後室温まで冷却し、25%アンモ
ニア水溶液を添加してpHを8に調整してから100メ
ッシュの金網で濾過し、固形分42.8%、粒径105
0 のカルボニル基含有共重合体水性エマルジョン(B
−1)を得た。In the same manner as above, using the raw materials shown in Table 1, polyurethane emulsions (A-2) and (A-3) having the properties shown in Table 1 were prepared. Production Example of Polycarbonyl Compound (B) In a reactor having a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer and a stirrer, 300 parts of deionized water, Perex OTP (manufactured by Kao Corporation, sodium dioctylsulfosuccinate 4)
2 parts of 0% aqueous solution, Emulgen 950 (manufactured by Kao Corporation,
1 part of 25% aqueous solution of polyoxyethylene nonyl phenyl ether and 1 part of dodecylbenzene sulfonic acid were added and the temperature in the reaction vessel was raised to 80 ° C., then 11 parts of methacrylic acid, 194 parts of styrene, acrylic acid. A mixed solution of 275 parts of butyl, 20 parts of diacetone acrylamide, 330 parts of ion-exchanged water, 5 parts of Emulgen 950 and 1 part of ammonium persulfate was allowed to flow into the reaction vessel from the dropping tank over 3 hours. The temperature in the reaction vessel is 80 ° C during the inflow.
Kept at. After the end of the inflow, the temperature in the reaction vessel was raised to 85 ° C. and maintained for 6 hours. After cooling to room temperature, 25% aqueous ammonia solution was added to adjust the pH to 8, and the mixture was filtered through a 100-mesh wire net to obtain a solid content of 42.8% and a particle size of 105.
0 carbonyl group-containing copolymer aqueous emulsion (B
-1) was obtained.
【0042】[0042]
【実施例1〜3、比較例1〜6】各製造例で得られたポ
リウレタンエマルジョン(A)とポリカルボニル化合物
(B)を表2に示すごとく配合した。水性被覆組成物
は、全て40℃で1カ月の保存によってもほとんど粘度
変化はなく、貯蔵安定性が良好であった。また各水性被
覆組成物を単独使用で、フィルムの物性試験を実施し
た。表2にその結果を示す。Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 The polyurethane emulsion (A) obtained in each production example and the polycarbonyl compound (B) were blended as shown in Table 2. All of the aqueous coating compositions had good storage stability with little change in viscosity even after storage at 40 ° C. for 1 month. Further, the physical properties of the film were tested by using each of the aqueous coating compositions alone. The results are shown in Table 2.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明による水性被覆組成物は貯蔵安定
性に優れるばかりか、常乾で使用する場合においても耐
水性、耐溶剤性等の点において十分な物性を示すと共に
硬度と弾性のバランスのとれた皮膜を得ることができ
る。従って、本発明により、クリアーコート剤、トップ
コート剤、塗料、アンダーコート剤、布や紙の含浸剤、
各種接着剤等として各種用途に利用することができる優
れた水性被覆組成物が提供される。The water-based coating composition of the present invention not only has excellent storage stability, but also exhibits sufficient physical properties in terms of water resistance, solvent resistance, etc. even when it is used in an ordinary dry state, and has a balance between hardness and elasticity. A clear film can be obtained. Therefore, according to the present invention, a clear coat agent, a top coat agent, a paint, an undercoat agent, an impregnating agent for cloth or paper,
Provided is an excellent aqueous coating composition which can be used for various applications as various adhesives and the like.
Claims (1)
とも数平均分子量400〜8000のポリオール類を含
む活性水素を有する化合物(b)から誘導されるNCO
基を有するウレタンプレポリマー100重量部にポリイ
ソシアネート化合物(c)0.5〜500重量部を混合
した後、水の存在下ヒドラジン誘導体と反応させて得ら
れたポリウレタンエマルジョン(A)と、ポリカルボニ
ル化合物(B)からなり、その固形分重量比が(A)/
(B)=100/0.1〜5/100であることを特徴
とする水性被覆組成物。1. An NCO derived from a diisocyanate compound (a) and a compound (b) having active hydrogen containing at least a polyol having a number average molecular weight of 400 to 8000.
Polyurethane emulsion (A) obtained by mixing 0.5 to 500 parts by weight of a polyisocyanate compound (c) with 100 parts by weight of a urethane prepolymer having a group, and then reacting with a hydrazine derivative in the presence of water; Compound (B), the solid content weight ratio of which is (A) /
(B) = 100 / 0.1-5 / 100, The aqueous coating composition characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2433294A JPH07228830A (en) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Water-based coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2433294A JPH07228830A (en) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Water-based coating composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07228830A true JPH07228830A (en) | 1995-08-29 |
Family
ID=12135235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2433294A Pending JPH07228830A (en) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Water-based coating composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07228830A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002187344A (en) * | 2000-12-19 | 2002-07-02 | Daicel Chem Ind Ltd | Ink-jet recording resin composition and recording material using the same |
JP2006231785A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Panahome Corp | Method for manufacturing inorganic molded body |
JP2008231188A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Dic Corp | One-pack type aqueous coating agent, method for producing the same, and painted product |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP2433294A patent/JPH07228830A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002187344A (en) * | 2000-12-19 | 2002-07-02 | Daicel Chem Ind Ltd | Ink-jet recording resin composition and recording material using the same |
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JP4701453B2 (en) * | 2005-02-25 | 2011-06-15 | ケイミュー株式会社 | Method for producing inorganic molded body |
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