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TW201348278A - 水性聚胺酯樹脂分散體 - Google Patents

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TW201348278A
TW201348278A TW102111373A TW102111373A TW201348278A TW 201348278 A TW201348278 A TW 201348278A TW 102111373 A TW102111373 A TW 102111373A TW 102111373 A TW102111373 A TW 102111373A TW 201348278 A TW201348278 A TW 201348278A
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polyurethane resin
resin dispersion
aqueous polyurethane
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TW102111373A
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English (en)
Inventor
Atsushi Morikami
Masahiro Naiki
Fumio Adachi
Manabu Takahashi
Kenta Miyoshi
Original Assignee
Ube Industries
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Abstract

本發明提供一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)異氰酸基之封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,與(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而得者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,鍵結有封阻化劑之異氰酸基之含有比例為0.3至2.0重量%,含有烷二酸二醯肼作為鏈延長劑。

Description

水性聚胺酯樹脂分散體
本發明係關於一種使聚胺酯樹脂分散於水系介質中之水性聚胺酯樹脂分散體。又,本發明亦關於將含有上述水性聚胺酯樹脂分散體之塗敷用組成物及含有上述聚胺酯樹脂分散體之組成物加熱乾燥所得之聚胺酯樹脂薄膜。
水性聚胺酯樹脂分散體,可得具有接著性、耐磨耗性、橡膠性性質等之塗膜,與以往之溶劑系聚胺酯相比,為可減少揮發性有機物之環境對應材料,故為可對溶劑系聚胺酯進行取代的材料。
聚碳酸酯聚醇為作為聚胺酯樹脂之原料的有用化合物,藉由與異氰酸酯的反應,可製造能使用於硬塑膠、軟塑膠、塗料、接著劑、合成皮革、油墨黏結劑等之具耐久性之聚胺酯樹脂。使用聚碳酸酯聚醇之聚胺酯樹脂的特徵,被述及因聚碳酸酯之高凝集力而展現優異耐水性、耐熱性、耐油性、彈性回復性、耐磨耗性、耐候性等(例如,參照非專利文獻1)。又,將以聚碳酸酯聚醇作為原料之水性聚胺酯樹脂分散體塗布所得之塗膜,亦已知耐光性、耐熱性、耐水解性、耐油性等優異(例如,參照專利文獻1)。
如上述,使用聚碳酸酯聚醇之水性聚胺酯樹脂分散 體可展現良好的特性,但與溶劑系聚胺酯相比仍不足夠。特別是塗膜之耐溶劑性及耐水性不足。為了改良該等特性,曾進行於聚胺酯樹脂導入交聯構造、或作為導入環氧樹脂或多官能異氰酸酯等之交聯材之組成物而於硬化時交聯。其中,具有封阻化之異氰酸基之水性聚胺酯樹脂分散體於常溫下為安定,故作為貯藏安定性高之一液型之交聯反應性分散體的利用價值高(例如,參照專利文獻2及專利文獻3)。以聚碳酸酯聚醇作為原料之水性聚胺酯樹脂分散體,亦已知具有對電鍍塗膜之密合性高的特長(例如,參照專利文獻4)。
再者,由本發明人等發現,藉由具有胺酯鍵、尿素鍵、碳酸酯鍵、且具有特定量之封阻化之異氰酸基的水性聚胺酯樹脂分散體,可控制塗布後之製膜速度,可使塗膜再分散於水,將其塗布、加熱處理所得之塗膜,耐水性及耐溶劑性優異,對電鍍塗膜之密合性亦優異,拉伸時之裂斷能(breaking energy)高,故耐衝擊性亦優異(例如,參照專利文獻5)。
專利文獻1:日本特開平10-120757號公報
專利文獻2:日本特開2002-128851號公報
專利文獻3:日本特開2000-104051號公報
專利文獻4:日本特開2005-220255號公報
專利文獻5:國際公開第2010/098316號手冊
非專利文獻1:「最新聚胺酯材料與應用技術」CMC出版社發行,第2章,第43頁
水性聚胺酯樹脂分散體,於作為薄膜、塗料或塗敷材料使用之際,係使用棒塗器、輥塗器、空器噴霧等塗布裝置對基材等進行塗布。藉由將所塗布之水性聚胺酯樹脂分散體加熱乾燥,於基材上形成塗膜。然而,以往之水性聚胺酯樹脂分散體,會有無法得到對基材充分之密合性、及拉伸時之大的裂斷能的情形。
本發明之課題為提供在基材上製膜時可達成拉伸時之大的裂斷能以及對基材之優異密合性之水性聚胺酯樹脂分散體。
本發明係為了解決上述課題所完成者,具體而言,係具有以下之構成。
[1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上含有之數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而得者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,鍵結有上述封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,含有碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分。
[2]如上述[1]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,碳數4至10之烷二酸二醯肼之含量,以固體成分基準計為0.8至10重 量%。
[3]如上述[1]或[2]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,碳數4至10之烷二酸二醯肼為己二酸二醯肼。
[4]如上述[1]至[3]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,於(B)鏈延長劑,以固體成分基準計含有0至4重量%之伸烷二胺作為任意成分。
[5]如上述[4]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,伸烷二胺為2-甲基-1,5-戊二胺。
[6]如上述[1]至[5]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,係使(A)聚胺酯預聚物、(B)鏈延長劑及胺基醇反應,於聚胺酯樹脂之分子末端的一部分加成羥基者。
[7]如上述[1]至[6]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,作為任意成分,係使單醇或單胺反應,使聚胺酯樹脂之分子末端的一部分以非反應性官能基取代者。
[8]如上述[1]至[7]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000至100000,較佳為20000以上未滿55000。
[9]如上述[1]至[8]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,酸價為10至30mgKOH/g。
[10]如上述[1]至[9]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂含有脂環構造,脂環構造之含有比例,以固體成分基準計為10至30重量%。
[11]如上述[1]至[10]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,(a)聚異氰酸酯化合物為脂環式二異氰酸酯。
[12]如上述[1]至[11]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,(d)封阻化劑,係選自肟系化合物、吡唑系化合物及丙二酸酯系化合物中之1種以上。
[13]一種塗敷材料組成物,係含有上述[1]至[12]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體。
[14]一種聚胺酯樹脂薄膜,係藉由將含有上述[1]至[13]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體的組成物,進行加熱乾燥而製成者。
又,本發明亦包含以下之樣態。
[a1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而得者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,鍵結封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,(B)鏈延長劑,含有碳數4至10之烷二酸二醯肼及伸烷二胺。
[a2]如上述[a1]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,烷二酸二醯肼之含量,以固體成分基準計為0.8重量%以上未滿2重量%。
[a3]如上述[a1]或[a2]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其 中,烷二酸二醯肼為己二酸二醯肼。
[a4]如上述[a1]至[a3]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,(B)鏈延長劑中伸烷二胺之含有比率為30至90莫耳%。
[a5]如上述[a1]至[a4]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,伸烷二胺為具有2個1級胺基之碳數2至10之伸烷二胺。
[a6]如上述[a1]至[a5]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,伸烷二胺為2-甲基-1,5-戊二胺。
[a7]如上述[a1]至[a6]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000至60000,較佳為20000以上未滿55000。
[a8]如上述[a1]至[a7]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,酸價為10至30mgKOH/g。
[a9]如上述[a1]至[a8]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂含有脂環構造,脂環構造之含有比例,以固體成分基準計為10至30重量%。
再者,本發明亦包含以下之樣態。
[b1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物、和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而得者, 胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,鍵結有上述封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,(B)鏈延長劑,含有碳數4至10之烷二酸二醯肼,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為55000以上100000以下。
[b2]如上述[b1]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,烷二酸二醯肼之含量,以固體成分基準計為2至10重量%。
[b3]如上述[b1]或[b2]所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,烷二酸二醯肼為己二酸二醯肼。
[b4]如上述[b1]至[b3]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,鍵結有封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至1.2重量%。
[b5]如上述[b1]至[b4]項中任一項所記載之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,尿素鍵之含有比例,以固體成分基準計為3.5至4.5重量%。
[c1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而成者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準 計為15至40重量%,鍵結封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,以固體成分基準計含有2至10重量%之碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000以上未滿55000。
[d1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而成者,胺酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為5重量%以上7重量%以下,尿素鍵之含有比例,以固體成分基準計為3重量%以下,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至10重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,上述鍵結封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,以固體成分基準計含有2至10重量%之碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000以上未滿55000。
[e1]一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺 酯預聚物,及與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑,和(C)末端封阻劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而成者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,上述鍵結封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,以固體成分基準計含有0.8至10重量%之碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分,末端封阻劑為單醇及/或單胺,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000以上未滿55000。
藉由本發明,可提供一種水性聚胺酯樹脂分散體,其於基材上製膜時,可達成拉伸時之大的裂斷能與對基材優異之密合性。
又,使用本發明之水性聚胺酯樹脂分散體所得之塗膜,由於對電鍍塗膜的密合性高,故可利用為鋼板之保護皮膜。又,本發明之聚胺酯樹脂薄膜,亦可利用為裝飾薄膜。
本說明書中,使用「至」所示之數值範圍,係顯示含有「至」之前後所記載之數值分別作為最小值及最大值的範圍。又,組成物中之各成分的量,當組成物中之各成分中該物質存在有複數時,除特別說明之外,係指存在於組成物中之該複數之物質的合計量。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而成者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,上述鍵結封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,含有碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分。
以往之水性聚胺酯樹脂分散體之中,於塗布於基材等之後,會將塗料層或塗膜洗去或剝除,而除去塗料層或塗膜,係可重新實施塗布者。然而,伴隨容易重塗,有使拉伸時之裂斷能降低、或成為易破裂之塗膜的問題。
藉由本發明,可得拉伸時之裂斷能高、於水系洗淨液(例如,含有醇、胺、胺基醇、溶纖劑之水溶液等)之膨潤率高、可實施重塗的水性聚胺酯樹脂分散體。由本發明之水性聚胺酯樹脂分散體所形成之塗膜,有用於作為建材、電氣機器、車輛、產業機器、事務機等鋼板之電鍍塗膜的保護被膜。
又,當設置複數層之塗膜時,會於水性塗膜上再塗布水性塗敷材。然而,若於水性塗敷材之上塗布水性塗敷材,則當塗膜之耐水性低時,層合塗膜之表面平滑性會降低。
藉由本發明,可得能形成拉伸時之裂斷能高、於水之膨潤率 低、高耐水性之塗膜的水性聚胺酯樹脂分散體。
再者,作為汽車之緩衝器等之塑膠成形品用塗料,要求得到可追隨塑膠成形品之變形之具有低彈性模數之塗膜的塗料。然而,彈性模數低之塗膜,拉伸時之斷裂點伸長率小而裂斷能低,當受到衝擊時塗膜有容易破裂的問題。
藉由本發明,可得能形成彈性模數低、拉伸時之斷裂點伸長率大而裂斷能高之塗膜的水性聚胺酯樹脂分散體。
另一方面,作為鋼板用塗料,要求兼顧耐擦傷性與耐衝擊性之塗料。然而,為了提升耐水性,若降低塗膜之水膨潤率,則彈性模數會有變小的傾向。
藉由本發明,可得能形成彈性模數維持為50MPa以上、可降低塗膜之水膨潤率、兼顧耐擦傷性與耐衝擊性之塗膜的水性聚胺酯樹脂分散體。
[(a)聚異氰酸酯化合物]
本發明可使用之(a)聚異氰酸酯化合物,只要為具有2個以上異氰酸基之化合物即可,並無特別限制,可為芳香族聚異氰酸酯化合物、直鏈狀或分支鏈狀之脂肪族聚異氰酸酯化合物及脂環式聚異氰酸酯化合物之任一者。聚異氰酸酯化合物,具體而言,可舉例如1,3-二異氰酸苯、1,4-二異氰酸苯、2,4-二異氰酸甲苯(TDI)、2,6-二異氰酸甲苯、4,4’-二異氰酸二苯甲烷(MDI)、2,4-二異氰酸二苯甲烷、4,4’-二異氰酸聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸二苯甲烷、1,5-二異氰酸萘、間異氰酸苯基磺醯基異氰酸酯、對異氰酸苯基磺醯基異氰酸酯等之芳香族聚異氰酸酯化合物;伸乙基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰 酸酯、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、十二亞甲基二異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、2,6-二異氰酸基己酸甲酯、雙(2-異氰酸基乙基)富馬酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)碳酸酯、2-異氰酸基乙基-2,6-二異氰酸基己酸酯等之脂肪族聚異氰酸酯化合物;異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)、環己基二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯(加氫TDI)、雙(2-異氰酸基乙基)-4-環己烷-1,2,-二羧酸酯、2,5-降莰烷二異氰酸酯、2,6-降莰烷二異氰酸酯等脂環式聚異氰酸酯化合物等。該等聚異氰酸酯化合物,可單獨使用1種、亦可併用複數種。
上述(a)聚異氰酸酯化合物之中,以脂環式聚異氰酸酯化合物為佳,以脂環式二異氰酸酯化合物為更佳。藉由使用上述脂環式聚異氰酸酯化合物,可得更不易黃變的塗膜,且所得塗膜之硬度有更高的傾向。
上述聚異氰酸酯化合物之中,由反應性的控制、與所得塗膜之彈性模數高、水膨潤率低的觀點,以4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)為特佳。
[(b)聚醇化合物]
本發明中之(b)聚醇化合物,係一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇之不含酸性基的聚醇化合物。(b)聚醇化合物,亦可包含數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇以外之不含酸性基之其他聚醇化合物。
[(b-1)數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇]
本發明可使用之數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇,只要數量平均分子量為800至3500之不含酸性基之聚碳酸酯聚醇即可,並無特別限制。
當上述聚碳酸酯聚醇之數量平均分子量未滿800時,所得之塗膜有拉伸時之裂斷能低等問題。當上述聚碳酸酯聚醇之數量平均分子量超過3500時,所得之水性聚胺酯樹脂分散體有製膜性劣化等問題。數量平均分子量,由塗膜之拉伸時之裂斷能及製膜性的觀點考量,以1500至3000為佳、2000至3000為更佳。
上述(b)聚醇化合物之總重量中之上述(b-1)數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的比例,由所形成塗膜之拉伸時之裂斷能的觀點考量,以50重量%至100重量%為佳、70重量%至100重量%為更佳、85重量%至100重量%為特佳。
本發明中,聚碳酸酯聚醇之數量平均分子量(Mn),係由羥基價而以下式求得。
Mn=(56100×價數)/羥基價
上述式中,價數為1分子中之羥基之數,羥基價係依據JIS K 1557之B法所測定者。當聚碳酸酯聚醇為聚碳酸酯二醇時,價數為2。
上述聚碳酸酯聚醇,可使用以聚醇與碳酸酯之酯交換法或光氣法等一般製造方法所製造之聚碳酸酯聚醇。
上述聚碳酸酯聚醇之原料之聚醇,可舉例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二-二醇等直鏈狀之脂肪族二醇;1,3-丁二醇、3-甲基庚-1,5-二醇、2-乙基己-1,6-二醇、2-甲 基-1,3-庚二醇、新戊二醇、2-甲基-1,8-辛二醇等分支鏈狀之脂肪族二醇;1,3-環己二醇、1,4-環己二醇、2,2’-雙(4-羥基環己基)丙烷、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等脂環式二醇;1,4-苯二甲醇等芳香族二醇;三羥甲基丙烷、季戊四醇等多官能聚醇等。上述聚醇,可僅使用一種作為上述聚碳酸酯聚醇、亦可併用兩種以上作為聚碳酸酯聚醇。
上述聚碳酸酯聚醇,較佳為使用選自上述直鏈狀之脂肪族二醇、上述分支鏈狀之脂肪族二醇、上述脂環式二醇、上述芳香族二醇、上述多官能聚醇所構成之群中之1種以上作為原料的聚碳酸酯聚醇,更佳為使用上述直鏈狀之脂肪族二醇及/或上述分支鏈狀之脂肪族二醇作為原料的聚碳酸酯聚醇,再更佳為使用上述直鏈狀之脂肪族二醇作為原料的聚碳酸酯聚醇。
又,成為聚碳酸酯聚醇之原料的各種二醇,以碳數2至20為佳、碳數3至12為更佳、碳數3至7又更佳。
[(b-2)其他之聚醇化合物]
本發明中,於(b)聚醇化合物,除上述(b-1)數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇之外,亦可混合(b-2)其他之聚醇化合物。
上述其他之聚醇化合物,並無特別限制,可舉例如聚酯聚醇、聚醚聚醇、數量平均分子量為800至3500以外之聚碳酸酯聚醇、脂肪族二醇、脂環式二醇、芳香族二醇、多官能聚醇等。其中,以脂肪族二醇、脂環式二醇、數量平均分子量為800至3500以外之聚碳酸酯聚醇為佳。此處,於(b-2)其他之聚醇化合物之中,不含有下項所記載之(c)含酸性基之聚醇化合物。
[(c)含酸性基之聚醇化合物]
本發明可使用之(c)含酸性基之聚醇化合物,只要為至少具有1個酸性基與2個以上羥基之化合物即可,並無特別限制。酸性基,可舉例如羧基、磺酸基等。含有酸性基之聚醇化合物,以含有酸性基之二醇化合物為佳,以碳數5至8之含有酸性基之二醇化合物為更佳。含酸性基之聚醇化合物,具體而言,可舉例如2,2-二羥甲基丙酸、2,2-二羥甲基丁酸、N,N-雙羥基乙基甘胺酸、N,N-雙羥基乙基苯胺、3,4-二羥基丁烷磺酸、3,6-二羥基-2-甲苯磺酸等。該等可僅使用一種,亦可併用複數種。上述含酸性基之聚醇化合物之中,由取得之容易性的觀點,以2,2-二羥甲基丙酸為佳。
[(d)封阻化劑]
本發明中異氰酸基之封阻化劑,係使用於80至180℃由異氰酸基解離者。此處,異氰酸基之封阻化劑,係指可與異氰酸基反應而將異氰酸基改變為其他官能基之化合物,藉由熱處理能可逆地由其他官能基改變為異氰酸基之化合物之意。
於80至180℃由異氰酸基解離之封阻化劑,可舉例如,丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等丙二酸二酯系化合物;1,2-吡唑、3,5-二甲基吡唑等吡唑系化合物;1,2,4-三唑、甲基乙基酮肟等肟系化合物;二異丙胺、己內醯胺等。該等可僅使用一種,亦可併用複數種。
上述封阻化劑之中,由解離溫度的觀點,以選自肟系化合物、吡唑系化合物及丙二酸二酯系化合物所構成群中之一種以上為佳,由保存性及低溫熱交聯性高的觀點,以吡唑系化合物為更佳,特佳為3,5-二甲基吡唑。
[(A)聚胺酯預聚物]
本發明可使用之(A)聚胺酯預聚物,係(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物(以下,亦僅稱為「聚醇化合物」)、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑(以下,亦僅稱為「封阻化劑」)進行反應所得之聚胺酯預聚物。
上述聚胺酯預聚物之製造方法,並無特別限制,可舉例如以下之方法。
第一,係於胺酯化觸媒存在下或不存在下,使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)聚醇化合物、與(c)含有酸性基之聚醇化合物反應以進行胺酯化反應,之後於封阻化觸媒存在下或不存在下使(d)封阻化劑反應以進行封阻化反應,合成末端異氰酸基之一部分被封阻化之(A)聚胺酯預聚物之方法。
第二,係於封阻化觸媒存在下或不存在下,使(a)聚異氰酸酯化合物、與(d)封阻化劑反應以進行封阻化反應,合成異氰酸基之一部分被封阻化之聚異氰酸酯化合物,於胺酯化觸媒存在下或不存在下,使其與(b)聚醇化合物、及(c)含有酸性基之聚醇化合物反應以進行胺酯化反應,而合成(A)聚胺酯預聚物之方法。
上述胺酯化觸媒,並無特別限制,可舉例如錫系觸媒(月桂酸三甲基錫、二月桂酸二丁基錫等)或鉛系觸媒(辛酸鉛等)等之金屬與有機及無機酸之鹽、及有機金屬衍生物、胺系觸媒(三乙胺、N-乙基嗎啉、三乙二胺等)、二氮雜雙環十一烯系觸媒等。其中,由反應性的觀點考量,以二月桂酸二丁基錫為佳。
上述封阻化觸媒,並無特別限制,可舉例如二月桂酸二丁基 錫或甲氧化鈉等之鹼觸媒。
胺酯化反應之條件及封阻化反應之反應條件並無特別限制,可視所使用成分之反應性等加以適當地選擇。例如,胺酯化反應之反應條件,可為50至100℃之溫度、3至15小時。此外,封阻化反應之反應條件,可為50至100℃之溫度、1至5小時。
胺酯化反應及封阻化反應,可分別獨立地進行、亦可連續地進行。
[(B)鏈延長劑]
本發明可使用之鏈延長劑,含有(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼之至少1種作為必須成分。(B)鏈延長劑,可僅使用(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼,亦可併用(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼與(B-2)其他之鏈延長劑。
(B)鏈延長劑之添加量,較佳為相對於聚胺酯預聚物中之游離之異氰酸基,使醯肼基(-CONHNH2)及胺基(-NH2)成為0.7至1.3當量之添加量。當併用(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼與(B-2)其他之鏈延長劑時,較佳為總鏈延長劑中之(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼的比例為10mol%以上90mol%以下,更佳為10mol%以上未滿50mol%,又更佳為15mol%以上30mol%以下,特佳為15mol%以上20mol%以下。
(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼之含量並無特別限制。(B-1)碳數4至10之烷二酸二醯肼,於水性聚胺酯樹脂分散體之總質量中,以固體成分基準計,較佳為含有0.8重量%以上10重量%以下、更佳為含有0.8重量%以上8重量%以下、又更佳為含有0.8重量%以上6.5重量%以下。(B)鏈延長劑藉由含有烷二酸 二醯肼,由於烷二酸二醯肼之高氫鍵鍵結能,塗膜之拉伸時之裂斷能及親水性增高,而可賦予能以水系洗淨液施以重塗之耐衝擊強度強之塗膜。並且所形成之塗膜的耐水性優異。烷二酸二醯肼之含量,以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分基準計,若為10重量%以下,則塗膜之水膨潤率降低、耐水性更提升。另一方面,烷二酸二醯肼之含量,以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分基準計,若為0.8重量%以上,則可充分增大裂斷能。
當(B)鏈延長劑不含有後述之其他鏈延長劑時,碳數4至10之烷二酸二醯肼之含量,於水性聚胺酯樹脂分散體之總質量中,以固體成分基準計,較佳為2重量%以上10重量%以下、更佳為2重量%以上8重量%以下、又更佳為2重量%以上6.5重量%以下。
再者,藉由烷二酸二醯肼之碳數為4至10,可得能製得可形成具有高裂斷能之塗膜之安定水分散體的效果。烷二酸二醯肼之碳數較佳為4至8、更佳為5至7。
碳數4至10之烷二酸二醯肼,可舉例如琥珀酸二醯肼、己二酸二醯肼、壬二酸二醯肼、癸二酸二醯肼等,其中,由分散安定性的觀點以己二酸二醯肼為佳。該等可單獨使用、亦可併用2種以上。
(B)鏈延長劑,除碳數4至10之烷二酸二醯肼之外,亦可併用(B-2)其他之鏈延長劑。(B-2)其他之鏈延長劑,只要為具有2個以上之能與異氰酸基反應的官能基(較佳為胺基、羥基等)之化合物即可,並無特別限制。其他之鏈延長劑,可舉例如,乙二胺、1,4-四伸甲基二胺、2-甲基-1,5-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,4-己二胺、3-胺基甲基-3,5,5-三甲基環己基胺、1,3-雙(胺 基甲基)環己烷、二甲苯二胺等伸烷二胺;呱嗪、2,5-二甲基呱嗪、二乙三胺、三乙四胺等聚胺化合物、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等聚醇化合物;以聚乙二醇為代表之聚伸烷二醇類;水等。該等可僅使用1種、亦可併用2種以上。其他之鏈延長劑,其中,較佳可舉例如1級二胺化合物,更佳可舉例如具有2個一級胺基之伸烷二胺(以下,亦稱為「1級伸烷二胺」),再更佳可舉例如碳數2至12之1級伸烷二胺,特佳可舉例如碳數5至9之1級伸烷二胺。特別是,作為任意成分,若添加2-甲基-1,5-丙二胺等1級伸烷二胺,則由可達成塗膜之低水膨潤率與拉伸時之高裂斷能的觀點而較佳。亦即,可提供所形成之塗膜之耐水性與裂斷能高的水性聚胺酯樹脂分散體。
當鏈延長劑含有其他之鏈延長劑時,2-甲基-1,5-戊二胺等1級伸烷二胺之含量,以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分基準計,較佳為0至4重量%、更佳為1至3.5重量%、特佳為2至3.5重量%。當2-甲基-1,5-戊二胺等1級伸烷二胺之含量為4重量%以下時,塗膜之拉伸時之裂斷能有增高的傾向。
又,當併用烷二酸二醯肼與1級伸烷二胺時,(B)鏈延長劑(包含烷二酸二醯肼與1級伸烷二胺)中之1級伸烷二胺以30至90莫耳%為佳、45至85莫耳%為更佳、60至85莫耳%為特佳。
再者,當併用烷二酸二醯肼與1級伸烷二胺時,碳數4至10之烷二酸二醯肼之含量,於水性聚胺酯樹脂分散體之總質量中,以固體成分基準計,以0.8重量%以上未滿2重量%為佳、0.9重量%以上1.5重量%以下為更佳。
上述(B)鏈延長劑之添加量,較佳為上述(A)聚胺酯 預聚物中之鏈延長起點之未封阻化之異氰酸基的當量以下,更佳為未封阻化之異氰酸基的0.7至0.99當量。若以未封阻化之異氰酸基的當量以下添加鏈延長劑,則鏈延長後之胺酯聚合物之分子量降低有受到抑制的傾向,而塗布所得之水性聚胺酯樹脂分散體所得之塗膜強度有增高的傾向。
[水性聚胺酯樹脂分散體]
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體之製造方法,並無特別限制,例如,可藉以下之方法製造。
如上述,使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)封阻化劑進行反應而製得聚胺酯預聚物的步驟之後,經由中和上述聚胺酯預聚物中之酸性基的步驟、使上述聚胺酯預聚物分散於水系介質的步驟,於上述聚胺酯預聚物使鏈延長劑(B)反應以製得水性聚胺酯樹脂分散體的步驟,藉此可製造水性聚胺酯樹脂分散體。
上述製造方法中,中和酸性基的步驟與使聚胺酯預聚物分散於水系介質的步驟,可分別進行、亦可一同進行。
又,上述製造方法中,鏈延長劑之添加,可於聚胺酯預聚物於水系介質之分散後、或分散中進行。
上述之各步驟,可於惰性氣體環境氣氛下進行、亦可於大氣中進行。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,上述水性聚胺酯樹脂分散體中之胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計必須為8至13重量%,較佳為8至12重量%、更佳為8至10.5重量%。此處,所謂胺酯鍵之含有比例,係指聚 胺酯樹脂之固體成分中之胺酯鍵單位(-NHCOO-)之含有比例之意,尿素鍵之含有比例,係指聚胺酯樹脂之固體成分中之尿素鍵單位(-NHCONH-)之含有比例之意。
上述胺酯鍵與尿素鍵之合計的含有比例若未滿8重量%,則無法充分地形成塗膜,於乾燥後塗膜表面會有黏著等之問題。又,上述胺酯鍵與尿素鍵之合計的含有比例若超過13重量%,則將水性聚胺酯樹脂分散體塗布於基材時,由於塗料或塗膜於水系介質之再分散性差而難以除去,而有難以施以重塗的情形。
水性聚胺酯樹脂分散體中之胺酯鍵的含有比例,只要與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%即可,並無特別限制。水性聚胺酯樹脂分散體中之胺酯鍵的含有比例,以固體成分基準計,較佳為5至8重量%、更佳為5至7重量%。
水性聚胺酯樹脂分散體中之尿素鍵的含有比例,只要與胺酯鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%即可,並無特別限制。水性聚胺酯樹脂分散體中之尿素鍵的含有比例,以固體成分基準計,較佳為5重量%以下、更佳為4.5重量%以下、再更佳為3重量%以下。
此處,水性聚胺酯樹脂分散體中之胺酯鍵之含有比例及尿素鍵之含有比例,可由調製水性聚胺酯樹脂分散體之際之各成分的裝填量計算出。又,亦可由塗膜之紅外線吸收光譜計算出。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,上述水性聚胺酯樹脂分散體中之碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計,必須為15至40重量%、較佳為18至35重量%、特佳為20至30重量 %。此處,所謂碳酸酯鍵之含有比例,係指聚胺酯樹脂之固體成分中之碳酸酯鍵單位(-OCOO-)之含有比例之意。水性聚胺酯樹脂分散體中之碳酸酯鍵之含有比例,可由調製水性聚胺酯樹脂分散體之際之各成分的裝填量計算出。又,亦可由塗膜之紅外線吸收光譜計算出。
上述碳酸酯鍵之含有比例若未滿15重量%,則所得之塗膜之裂斷點伸長率小,有僅能得到耐衝擊性弱之塗膜的問題。又,上述碳酸酯鍵之含有比例若超過40重量%,則無法充分地形成塗膜,於乾燥後塗膜表面會有黏著等之問題。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體中,以封阻化劑封阻化之異氰酸基的含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算必須為0.3至2.0重量%,較佳為0.3至1.5重量%、更佳為0.3至1.2重量%、特佳為0.4至1.2重量%。此處,所謂封阻化之異氰酸基的含有比例,係指將聚胺酯樹脂之固體成分中之封阻化之異氰酸基之含有比例作為異氰酸基(-NCO-)的含有比例計算出之意。水性聚胺酯樹脂分散體中之封阻化之異氰酸基的含有比例,可由調製水性聚胺酯樹脂分散體之際之各成分的裝填量計算出。
上述封阻化之異氰酸基的含有比例若未滿0.3重量%,則所得之塗膜有於電鍍塗裝板表面之密合性差的問題。又,上述封阻化之異氰酸基的含有比例若超過2.0重量%,則所得之塗膜之裂斷點伸長率小,有僅能得到耐衝擊性弱之塗膜的問題。
上述聚胺酯樹脂之重量平均分子量,並無特別限制,較佳為20000以上100000以下,更佳為20000以上80000以 下,又更佳為20000以上60000以下,再更佳為20000以上未滿55000,再又更佳為25000以上未滿55000,特佳為30000以上未滿55000。當上述聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000以上時,所得之塗膜有裂斷點伸長率較增大、成為耐衝擊性更強之塗膜的傾向。又,當上述聚胺酯樹脂之重量平均分子量為100000以下時,當將所得之聚胺酯樹脂分散體塗布於基材時,塗料或塗膜於水系介質之再分散性會更提升故容易除去,而有更容易施以重塗的傾向。
特別是,當聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000以上未滿55000時,有於水系洗淨液之膨潤率增高、洗淨性更優異的傾向。
又,聚胺酯樹脂之重量平均分子量,於55000以上100000以下亦為佳,60000以上100000以下為更佳。當聚胺酯樹脂之重量平均分子量為55000以上100000以下時,於水之膨潤率有降低之傾向,耐水性有更優異之傾向。再者,所形成塗膜之彈性模數有增大的傾向,塗膜之耐衝擊性有更優異之傾向。
本發明中,重量平均分子量,係以凝膠滲透層析法(GPC)所測定者,係由事先製作之標準聚苯乙烯之檢量線所求得之換算值。
上述聚胺酯樹脂分散體之酸價,並無特別限制,而以10至30mgKOH/g為佳、更佳為13至26mgKOH/g、特佳為14至20mgKOH/g。上述聚胺酯樹脂分散體之酸價若為10至30mgKOH/g之範圍,則於水系媒體中之分散性有更提升的傾向。
於上述水性聚胺酯樹脂分散體所含之聚胺酯樹脂,以具有脂環構造為佳,更佳為具有來自聚異氰酸酯化合物之脂環構造。
聚胺酯樹脂,當具有脂環構造時,水性聚胺酯樹脂分散體中之脂環構造的含有比例,並無特別限制,以固體成分基準計,以10至30重量%為佳、更佳為10至25重量%、再更佳為13至22重量%、特佳為15至20重量%。上述水性聚胺酯樹脂分散體中之脂環構造的含有比例若為10重量%以上,則所得塗膜之彈性模數有更提升的傾向,塗膜之硬度有更提升的傾向。又,上述水性聚胺酯樹脂分散體中之脂環構造的含有比例若為30重量%以下,則當將所得之水性聚胺酯樹脂分散體塗布於基材時,塗料或塗膜於水系介質之再分散性會更提升故容易除去,而有更容易施以重塗的傾向。
固體成分基準之脂環構造的含有比例,例如,當脂環構造為環己烷環時,係顯示於水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分中,由環己烷除去2個氫原子後之部分(環己烷殘基)存在多少量。
[中和劑]
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,較佳為含有將聚胺酯樹脂所具有之酸性基之至少一部分中和的中和劑。中和劑,例如,係使用於將聚胺酯預聚物之酸性基的至少一部分中和,以使聚胺酯預聚物分散於水系介質中。水性聚胺酯樹脂分散體,較佳為使分散於水系介質之聚胺酯預聚物與鏈延長劑反應所得。
上述中和劑,可舉例如,三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺、三乙醇胺、胺基甲基丙醇、胺基甲基丙二醇、胺基乙基丙二醇、三羥基甲基胺基甲烷、單乙醇胺、三異丙醇胺等有機胺類;例如氫氧化鉀、氫氧化鈉等無機鹼鹽;及氨等。該等可單獨使用1種、亦可併用2種以上。
上述中和劑之中,由作業性的觀點,以有機胺類為佳、三乙胺為更佳。
中和劑之添加量,酸性基每1當量,例如為0.4至1.2當量、較佳為0.6至1.0當量。
[任意成分]
於本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,作為任意成分,可使用胺基醇、單醇及單胺。例如,藉由以(A)聚胺酯預聚物分散於水的狀態,使聚胺酯預聚物與胺基醇反應,可使聚胺酯預聚物之分子末端含有羥基。藉此,於將塗膜加熱乾燥之際,與脫封阻化所生成之異氰酸基反應可使鏈延長化。如此調整交聯度以控制塗膜之彈性模數之際,使用胺基醇為有效。當添加胺基醇作為任意成分時,胺基醇之添加量,以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,較佳為未滿2重量%、更佳為未滿1重量%。胺基醇,可舉例如乙醇胺、丁醇胺、己醇胺等,以水分散性之觀點,較佳為乙醇胺。
作為任意成分,藉由使用單醇或單胺,亦可使聚胺酯預聚物之分子末端成為非反應性,故能調整交聯度,而可控制塗膜之彈性模數。當添加單醇或單胺作為任意成分時,單醇及單胺之添加量,以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,較佳為未滿2重量%、更佳為未滿1重量%。單醇,可舉例如乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、己醇、辛醇等,由製造之容易性的觀點,以正丁醇為佳。單胺,可舉例如乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、正己胺等。
由反應性的觀點,單醇以於(A)聚胺酯預聚物之製造 之際使用為佳。單胺以於使(A)聚胺酯預聚物分散於水系介質之後使用為佳,以於添加(B)鏈延長劑之前使用為佳。
添加上述單醇時,由提昇反應率之觀點,以在加溫到60℃以上之狀態下反應為佳。添加上述單胺時,由抑制副反應之觀點,以在60℃以下之狀態下反應為佳。
[水系介質]
本發明中,聚胺酯樹脂係分散於水系介質中。上述水系介質,可舉例如水、水與親水性有機溶劑之混合溶劑等。
上述水,可舉例如自來水、離子交換水、蒸餾水、超純水等,考量取得之容易度及因鹽的影響而使聚胺酯樹脂變得不安定,較佳可舉例如離子交換水。
上述親水性有機溶劑,可舉例如,甲醇、乙醇、丙醇等之低級1價醇;乙二醇、甘油等多元醇;N-甲基嗎啉、二甲亞碸、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、二丙二醇二甲醚(DMM)、β-烷氧基丙酸醯胺等非質子性之親水性有機溶劑等。
上述水系介質中之上述親水性有機溶劑之量,以0至20重量%為佳。
塗布本發明之水性聚胺酯樹脂分散體所得之塗膜,耐水性及耐溶劑性優異,對電鍍塗膜之密合性亦優異。
上述電鍍塗膜,有陰離子型與陽離子型2類。一般而言,陽離子型係於基體樹脂使用變性環氧樹脂,以異氰酸酯交聯,相對於此,陰離子型係以氧化聚合使其交聯。於陽離子型,會殘存有因環氧基之開環所生成的2級羥基,於陰離子型因導入羧基,故 推測於本發明之水性聚胺酯樹脂分散體之加熱乾燥步驟中,封阻化劑會解離而與所生成之游離異氰酸基產生交聯反應。如此之電鍍塗膜,可利用於重機械、農業機械等產業機械、汽車、腳踏車等之車輛、組合鋼骨、防火門、窗框等建材、配電盤、電梯、微波爐等電氣機器等。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,例如,可使用塗布裝置等塗布於形成有上述電鍍塗膜之基材上,以80至250℃之溫度燒付。於燒付步驟之前,亦可設置乾燥步驟,塗布水性聚胺酯樹脂分散體使其乾燥,塗布其他塗料等使其乾燥後亦可進行燒付。
藉由燒付所塗布之水性聚胺酯樹脂分散體,封阻化之異氰酸基之封阻化劑解離,與酸性基或其他異氰酸基等形成交聯構造,可形成具有更強固之密合性及更高硬度的塗膜。
上述燒付步驟及上述乾燥步驟,可使用一般之方法。
[塗敷材料組成物]
本發明之塗敷材料組成物,可直接使用上述水性聚胺酯樹脂分散體,亦可再添加各種添加劑調製成塗敷材料組成物。
上述添加劑,可舉例如可塑劑、消泡劑、整平劑、防黴劑、防鏽劑、消光劑、難燃劑、黏著性賦予劑、搖變劑、潤滑劑、抗靜電劑、減黏劑、增黏劑、稀釋劑、顏料、染料、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、充填劑等。
本發明之塗敷材料組成物,可適用於金屬、陶瓷、合成樹脂、不織布、織布、編布、紙等之各種基材之塗敷(塗膜形成)。
[聚胺酯樹脂薄膜]
本發明之聚胺酯樹脂薄膜(以下,亦稱為「聚胺酯薄膜」),係藉由將含有上述水性聚胺酯樹脂分散體之組成物加熱乾燥所製造。
含有上述水性聚胺酯樹脂分散體之組成物,可直接使用上述水性聚胺酯樹脂分散體,亦可使用於上述水性聚胺酯樹脂分散體添加各種添加劑所調製者。
上述添加劑可舉例如可塑劑、消泡劑、整平劑、防黴劑、防鏽劑、消光劑、難燃劑、黏著性賦予劑、搖變劑、潤滑劑、抗靜電劑、減黏劑、增黏劑、稀釋劑、顏料、染料、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、充填劑等。
上述聚胺酯樹脂薄膜之製造方法,並無特別限制,可舉例如,使用各種塗布裝置將上述水性聚胺酯樹脂分散體塗布於脫模性基材上之後,使其乾燥,將上述聚胺酯樹脂薄膜與上述脫模性基材剝離的方法。
上述脫模性基材,並無特別限制,可舉例如,玻璃基材、聚對酞酸乙二酯或聚四氟乙烯等塑膠基材、金屬基材等。上述脫模性基材,可將各基材之表面進行脫模劑處理而製得。
上述塗布裝置,並無特別限制,可舉例如,棒塗器、輥塗器、凹版印刷輥塗器、空氣噴霧等。
本發明之聚胺酯樹脂薄膜之厚度,並無特別限制,而以0.01mm至0.5mm為佳。
[實施例]
接著,舉實施例及比較例以更詳細說明本發明。
又,物性之測定,係如以下方式進行。
(1)羥基價:依據JIS K 1557之B法測定。
(2)游離異氰酸基含量:取樣胺酯化反應結束後之反應混合物0.5g,加入0.1莫耳/L(公升)之二丁胺-四氫呋喃(THF)溶液10mL與THF20mL之混合溶液使其反應後,以0.1莫耳/L之鹽酸滴定未消耗之二丁胺。由該滴定值與空白實驗之差,計算出反應混合物中所殘存之異氰酸基的莫耳濃度。將莫耳濃度換算成異氰酸基之重量分率作為游離異氰酸基含量。又,滴定所使用之指示劑為溴酚藍。
(3)酸價:將水性聚胺酯樹脂分散體100g以純水稀釋10倍,於室溫下混合、攪拌乙酸10g。以120網目之不鏽鋼篩網將所析出之固體過濾。於所得之固體注入水600g,於室溫下攪拌30分鐘靜置後,以120網目之不鏽鋼篩網將固體過濾。重複同樣的操作5次。將所殘留之固體以60℃乾燥24小時後,依據JIS K 1557之指示劑滴定法測定酸價。
(4)胺酯鍵之固體成分基準之含量(胺酯鍵含量)、尿素鍵之固體成分基準之含量(尿素鍵含量),係由水性聚胺酯樹脂分散體之各原料之裝填比例計算出胺酯鍵及尿素鍵之莫耳濃度(莫耳/g),以換算成重量分率者來標記。重量分率係以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準。將水性聚胺酯樹脂分散體0.3g塗布於厚度0.2mm之玻璃基板上,以140℃加熱乾燥4小時後,測定殘存之重量,將其除以乾燥前之重量者作為固體成分濃度。將水性聚胺酯樹脂分散體之總重量與固體成分濃度之積作為固體成分重量,計算出上述重量分率。
(5)碳酸酯鍵之固體成分基準之含量(碳酸酯鍵含量),係由水 性聚胺酯樹脂分散體之各原料之裝填比例計算出碳酸酯鍵之莫耳濃度(莫耳/g),以換算成重量分率者來標記。重量分率係以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量以同樣方法計算。
(6)脂環構造之固體成分基準之含量(脂環構造含量),係以由水性聚胺酯樹脂分散體之各原料之裝填比例所計算出之脂環構造的重量分率來標記。重量分率係以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量以同樣方法計算。
(7)水性聚胺酯樹脂分散體中之聚胺酯樹脂之重量平均分子量,係以凝膠滲透層析法(GPC)所測定者,記錄由事先製作之標準聚苯乙烯之檢量線所求得之換算值。
(8)水性聚胺酯樹脂分散體中之固體成分基準之鍵結有封阻化劑之異氰酸基之含量(異氰酸基換算、封阻化NCO含量),係將封阻化劑之裝填莫耳量換算成異氰酸基的重量,以除以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分重量之比例來標記。水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分重量係與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量以同樣方法計算。
(9)烷二酸二醯肼之固體成分基準之含量(烷二酸二醯肼含量),係以由水性聚胺酯樹脂分散體之各原料之裝填比例所計算出之烷二酸二醯肼之重量分率來標記。重量分率係以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量以同樣方法計算。
(10)伸烷二胺之固體成分基準之含量(伸烷二胺含量),係以由 水性聚胺酯樹脂分散體之各原料之裝填比例所計算出之伸烷二胺之重量分率來標記。重量分率係以水性聚胺酯樹脂分散體之固體成分為基準,與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量以同樣方法計算。
(11)塗膜對水之膨潤率:將水性聚胺酯樹脂分散體0.3mL以厚度72μm(棒塗器#36)塗布於玻璃板上,以50℃加熱乾燥至塗膜之固體成分濃度為90%為止。將該塗膜浸漬於28℃之離子交換水6小時,測定浸漬前後之塗膜重量。以下式計算出塗膜對水之膨潤率。乾燥塗膜之固體成分濃度係與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量比例以同樣方法計算。
(膨潤率)=[(水浸漬後之塗膜重量)-(水浸漬前之塗膜重量)]/(水浸漬前之塗膜重量)×100
(12)乾燥塗膜對水系洗淨液之膨潤率:調製以重量基準計分別含有5%、4%、1%、90%之丁基溶纖劑、異丙醇、二甲基乙醇胺及離子交換水的水系洗淨液。將水性聚胺酯樹脂分散體0.3mL以厚度72μm(棒塗器#36)塗布於玻璃板上,以50℃加熱乾燥至塗膜之固體成分濃度為90%為止。將該塗膜浸漬於28℃之水系洗淨液15秒鐘,測定浸漬前後之塗膜重量。以下式計算出塗膜對水系洗淨液之膨潤率。乾燥塗膜之固體成分濃度係與上述胺酯鍵之固體成分基準之含量比例以同樣方法計算。
(膨潤率)=[(水系洗淨液浸漬後之塗膜重量)-(水系洗淨液浸漬前之塗膜重量)]/(水系洗淨液浸漬前之塗膜重量)×100
(13)聚胺酯樹脂薄膜之彈性模數、拉伸強度、裂斷點伸長率,係依據JIS K 7311之方法測定。又,測定條件,係以測定溫度23 ℃、濕度50%、拉伸速度100mm/分進行。
(14)裂斷能,係將由伸長率-應力曲線之伸長率0至裂斷點伸長率之應力積分而求得。
(15)對電鍍層(電鍍塗膜)表面之密合性,係以如下之方式評價。將水性聚胺酯樹脂分散體以厚度0.2mm塗布於汽車鋼板陽離子電鍍塗板(日本測試平板公司製)上,以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘加熱乾燥,使用所得之塗膜進行棋盤格剝離試驗。於塗膜5mm×5mm之面積以長寬1mm之間隔置入刻痕,貼付膠帶後,以目視計數剝除膠帶時殘存於電鍍層表面之格數,以此來評價。例如,於25個中殘存15個時記載為15/25。
[實施例1] [水性聚胺酯樹脂分散體(1)之製造]
於插入有攪拌機、回流冷卻管及溫度計之反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2011,羥基價55.8mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)301g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)21.5g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)153g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)138g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.35g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)11.4g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.88重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺16.1g之產物中取出610g,於劇烈攪拌下加入水920g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)22.9g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將 所得之水性聚胺酯樹脂分散體(1)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(1)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(A)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(1)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(A)。所得之聚胺酯薄膜(A)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例2] [水性聚胺酯樹脂分散體(2)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1993,羥基價56.3mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)304g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)18.6g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)154g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)131g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.37g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)11.0g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.78重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺15.6g之產物中取出590g,於劇烈攪拌下加入水850g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)20.9g以進行鏈 延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(2)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(2)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(B)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(2)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(B)。所得之聚胺酯薄膜(B)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例3] [水性聚胺酯樹脂分散體(3)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1993,羥基價56.3mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)150g、ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2906,羥基價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)150g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)20.9g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)147g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)129g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.34g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)10.3g,以同溫度 持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.73重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺17.1g之產物中取出570g,於劇烈攪拌下加入水860g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)19.5g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(3)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(3)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(C)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(3)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(C)。所得之聚胺酯薄膜(C)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例4] [水性聚胺酯樹脂分散體(4)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2007,羥基價55.9mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)518g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)37.6g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)236g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)240g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.63g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡 唑(DMPZ)8.14g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.51重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺28.3g之產物中取出997g,於劇烈攪拌下加入水1600g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)48.1g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(4)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(4)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(D)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(4)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(D)。所得之聚胺酯薄膜(D)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例5] [水性聚胺酯樹脂分散體(5)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2906,羥基價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)330g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)22.1g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)165g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)123g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.41g,加 熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)4.82g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.15重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺16.5g之產物中取出592g,於劇烈攪拌下加入水890g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)24.5g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(5)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(5)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(E)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(5)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(E)。所得之聚胺酯薄膜(E)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例6] [水性聚胺酯樹脂分散體(6)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2007,羥基價55.9mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)139g、ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2906,羥基 價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)201g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)24.3g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)163g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)143g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.41g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)5.26g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.27重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺19.0g之產物中取出644g,於劇烈攪拌下加入水980g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)28.0g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(6)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(6)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(F)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(6)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(F)。所得之聚胺酯薄膜(F)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例7] [水性聚胺酯樹脂分散體(7)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數 量平均分子量2906,羥基價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)305g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)20.8g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)151g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)115g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.36g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)4.51g及甲基乙基酮肟(MEKO)4.85g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.68重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺15.8g之產物中取出571g,於劇烈攪拌下加入水830g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)18.1g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(7)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(7)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(G)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(7)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(G)。所得之聚胺酯薄膜(G)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例8] [水性聚胺酯樹脂分散體(8)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填 ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2004,羥基價56.0mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)492g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)34.8g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)247g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)226g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.58g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)7.87g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.32重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺25.8g之產物中取出985g,於劇烈攪拌下加入水1440g之中。加入35重量%2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液66.4g,接著加入己二酸二醯肼(ADH)8.52g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(8)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(8)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(H)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(8)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(H)。所得之聚胺酯薄膜(H)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例9] [水性聚胺酯樹脂分散體(9)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2014,羥基價55.7mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)490g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)33.9g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)247g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)223g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.56g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)18.8g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.84重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺25.8g之產物中取出1000g,於劇烈攪拌下加入水1400g之中。加入35重量%2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液51.9g,接著加入己二酸二醯肼(ADH)6.57g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(9)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(9)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(I)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(9)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(I)。所得之聚胺酯 薄膜(I)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例10] [水性聚胺酯樹脂分散體(10)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1993,羥基價56.3mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)149g、ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2906,羥基價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)150g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)20.8g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)147g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)130g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.36g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)5.63g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.16重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺17.1g之產物中取出571g,於劇烈攪拌下加入水850g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)23.7g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(10)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(10)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(J)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(10)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(J)。所得之聚胺酯薄膜(J)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例11] [水性聚胺酯樹脂分散體(11)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-300(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2906,羥基價38.6mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)331g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)21.9g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)159g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)125g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.39g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)9.66g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.75重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺16.6g之產物中取出611g,於劇烈攪拌下加入水890g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)20.3g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(11)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(11)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(K)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(11)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(K)。所得之聚胺酯薄膜(K)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例12] [水性聚胺酯樹脂分散體(12)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2036,羥基價55.1mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)302g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)17.1g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)150g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)124g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.35g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)4.15g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.20重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺13.4g之產物中取出551g,於劇烈攪拌下加入水850g之中。接著加入己二酸二醯肼(ADH)23.2g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(12)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(12)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試 驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(L)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(12)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(L)。所得之聚胺酯薄膜(L)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[實施例13] [水性聚胺酯樹脂分散體(13)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2004,羥基價56.0mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)301g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)20.6g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)153g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)136g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.36g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)11.4g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.96重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺15.6g之產物中取出609g,於劇烈攪拌下加入水860g之中。加入35重量%2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液30.3g,接著加入己二酸二醯肼(ADH)6.70g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(13)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異 氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(13)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(M)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(13)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(M)。所得之聚胺酯薄膜(M)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例1] [水性聚胺酯樹脂分散體(14)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2000,羥基價56.1mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)272g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)18.5g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)176g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)125g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.3g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)10.4g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為1.78重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺13.9g之產物中取出564g,於劇烈攪拌下加入水870g之中。接著加入35重量%2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液36.5g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(14)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構 造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(14)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(N)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(14)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(N)。所得之聚胺酯薄膜(N)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例2] [水性聚胺酯樹脂分散體(15)之製造]
於插入有攪拌機、回流冷卻管及溫度計之反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1986,羥基價56.4mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)310g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)18.3g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)154g。之後,以60℃加熱攪拌並確認DMPA已溶解。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)133g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.38g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)11.2g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離異氰酸基含有比例為1.79重量%。將反應混合物冷卻至80℃,從對反應混合物添加、混合三乙胺13.9g之產物中取出610g,於劇烈攪拌下加入水869g之中。接著,加入35重量%之醯肼(HDZ)水溶液10.7g以進行鏈延長反應而製得水性 聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(15)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(15)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(O)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(15)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(O)。所得之聚胺酯薄膜(O)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例3] [水性聚胺酯樹脂分散體(16)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1968,羥基價57.0mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)311g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)18.6g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)157g。之後,以60℃加熱攪拌並確認DMPA已溶解。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)138g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.38g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)11.1g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離異氰酸基含有比例為1.49重量%。將反應混合物冷卻至80℃, 從對反應混合物添加、混合三乙胺13.8g之產物中取出607g,於劇烈攪拌下加入水874g之中。接著,加入35重量%之醯肼(HDZ)水溶液9.28g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(16)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(16)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(P)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(16)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(P)。所得之聚胺酯薄膜(P)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例4] [水性聚胺酯樹脂分散體(17)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2025,羥基價55.4mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)315g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)18.3g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)154g。之後,以60℃加熱攪拌並確認DMPA已溶解。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)131g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.36g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)18.2g, 以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離異氰酸基含有比例為1.26重量%。將反應混合物冷卻至80℃,從對反應混合物添加、混合三乙胺13.8g之產物中取出607g,於劇烈攪拌下加入水878g之中。接著,加入35重量%之醯肼(HDZ)水溶液7.40g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(17)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(17)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(Q)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(17)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(Q)。所得之聚胺酯薄膜(Q)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例5] [水性聚胺酯樹脂分散體(18)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2000,羥基價56.1mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)216g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)17.5g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)166g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)115g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.3g,加 熱至90℃,持續攪拌5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離異氰酸基含有比例為2.50重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺13.3g之產物中取出512g,於劇烈攪拌下加入水850g之中。接著,加入35重量%之2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液48.0g以進行鏈延長反應而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(18)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(18)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(R)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(18)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(R)。所得之聚胺酯薄膜(R)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例6] [水性聚胺酯樹脂分散體(19)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量2000,羥基價56.1mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)261g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)17.5g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)166g。加入4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)115g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.3g,加熱至90 ℃,持續攪拌5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含有比例為2.50重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺13.3g之產物中取出512g,於劇烈攪拌下加入水850g之中。接著,加入35重量%之2-甲基-1,5-戊二胺(MPMD)水溶液33.6g以進行鏈延長反應,加入35重量%丁胺(BA)水溶液22.3g以進行分子末端之封阻反應,而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(19)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(19)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(S)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(19)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(S)。所得之聚胺酯薄膜(S)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
[比較例7] [水性聚胺酯樹脂分散體(20)之製造]
於與實施例1同樣的反應容器,於氮氣氣流下,裝填ETERNACOLL UH-200(註冊商標,宇部興產製聚碳酸酯二醇,數量平均分子量1962,羥基價57.2mgKOH/g,使1,6-己二醇與碳酸二甲酯反應所得之聚碳酸酯二醇)290g、2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)21.3g及N-甲基吡咯烷酮(NMP)149g。加入4,4’-二環己基 甲烷二異氰酸酯(加氫MDI)139g、二月桂酸二丁錫(觸媒)0.36g,加熱至90℃,以5小時進行胺酯化反應。之後,注入3,5-二甲基吡唑(DMPZ)1.39g,以同溫度持續攪拌1.5小時,製得聚胺酯預聚物。胺酯化反應結束時之游離NCO基含量為2.67重量%。從對反應混合物添加、混合三乙胺15.9g之產物中取出576g,於劇烈攪拌下加入水920g之中。接著,加入己二酸二醯肼(ADH)32.1g以進行鏈延長反應,而製得水性聚胺酯樹脂分散體。將所得之水性聚胺酯樹脂分散體(20)之胺酯鍵之含有比例、尿素鍵之含有比例、碳酸酯鍵之含有比例、重量平均分子量、脂環構造之含有比例、酸價、烷二酸二醯肼之含有比例、伸烷二胺之含有比例及封阻化異氰酸基之含有比例(異氰酸基換算)記於表1。將水性聚胺酯樹脂分散體(20)之塗膜之水膨潤率、於洗淨水之膨潤率及對電鍍表面之密合性試驗的結果記於表2。
[聚胺酯薄膜(T)之製造]
將水性聚胺酯樹脂分散體(20)作為塗敷材料組成物塗布於玻璃板上,藉由以120℃ 3小時、140℃ 30分鐘乾燥,可得良好之塗敷層。將所得之塗敷層剝離,製作聚胺酯薄膜(T)。所得之聚胺酯薄膜(T)之膜厚為0.15mm,將拉伸特性記於表2。
將日本專利申請2012-075640號之揭示之整體引用於本說明書。
本說明書所記載之所有文獻、專利申請、及技術規格,係由各文獻、專利申請、及技術規格參照而取用者,其與具體地且分別記載之情形同等地參照而取用至本說明書。
本發明之水性聚胺酯樹脂分散體,可作為塗料或塗敷劑之原料等而廣為利用。

Claims (12)

  1. 一種水性聚胺酯樹脂分散體,係使(a)聚異氰酸酯化合物、(b)一種以上之含有數量平均分子量為800至3500之聚碳酸酯聚醇的聚醇化合物、(c)含有酸性基之聚醇化合物、及(d)會在80至180℃解離之異氰酸基的封阻化劑進行反應所得之(A)聚胺酯預聚物,和與上述聚胺酯預聚物之異氰酸基具有反應性的(B)鏈延長劑進行反應所得之聚胺酯樹脂,分散於水系介質中而得者,胺酯鍵之含有比例與尿素鍵之含有比例的合計,以固體成分基準計為8至13重量%,碳酸酯鍵之含有比例,以固體成分基準計為15至40重量%,鍵結有上述封阻化劑之異氰酸基之含有比例,以固體成分基準計且以異氰酸基換算為0.3至2.0重量%,於(B)鏈延長劑,含有碳數4至10之烷二酸二醯肼作為必須成分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,碳數4至10之烷二酸二醯肼之含量,以固體成分基準計為0.8至10重量%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,碳數4至10之烷二酸二醯肼為己二酸二醯肼。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,於(B)鏈延長劑,以固體成分基準計含有0至4重量%之伸烷二胺作為任意成分。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中, 伸烷二胺為2-甲基-1,5-戊二胺。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂之重量平均分子量為20000至100000。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,酸價為10至30mgKOH/g。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,聚胺酯樹脂含有脂環構造,脂環構造之含有比例,以固體成分基準計為10至30重量%。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,(a)聚異氰酸酯化合物為脂環式二異氰酸酯。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體,其中,(d)封阻化劑,係選自肟系化合物、吡唑系化合物及丙二酸酯系化合物所構成群中之1種以上。
  11. 一種塗敷材料組成物,係含有申請專利範圍第1至10項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體。
  12. 一種聚胺酯樹脂薄膜,係藉由將含有申請專利範圍第1至10項中任一項所述之水性聚胺酯樹脂分散體的組成物,進行加熱乾燥而製成者。
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