[发明专利]含有嵌段异氰酸酯的乳液组合物及其制造方法和烘焙型涂料用或粘合剂用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含有嵌段异氰酸酯的乳液组合物及其制造方法和烘焙型涂 料用或粘合剂用组合物，更详细地说，涉及通过乳液形成核·壳结构，减小 粒径分布使其变狭，从而在35℃以上时的贮藏稳定性优异，作为涂布剂等的 性能良好的乳液组合物以及通过特定的工序制备该乳液组合物的方法，此 外，还涉及涂膜性能等优异的水性单组分液体烘焙型涂料用或粘合剂用组合 物。

背景技术

聚氨酯树脂组合物由于其优异的物性或经济性和易加工性或应用性等， 作为涂布剂(涂覆剂)或粘合剂等，尤其是作为涂料，广泛应用于汽车、建 材、家电、木工等各产业领域。

最近，出于环保性或操作安全性等方面的考虑，不使用有机溶剂的水类 (水性)组合物开始受到重视，由于不使用有机溶剂，很经济，因而比有机 溶剂类的组合物得到更广泛的应用。然而，与有机溶剂类的涂布剂相比，水 性聚氨酯树脂涂布剂的耐久性或耐溶剂性等各种物性一般较低，因此，为了 获得与有机溶剂类涂布剂相同的各种物性，人们一直在进行着改良研究。

作为其改良方法之一，人们提出了以下方案：将导入羧基的异氰酸酯基 末端尿烷预聚物中和形成水分散性后，在水中乳化，进行扩链反应得到尿烷 预聚物，获得含有该尿烷预聚物以及与水不相溶的尿烷预聚物的水性单组分 液体涂布剂用聚氨酯乳液(参见专利文献1)，但整体上涂布剂的涂膜物性 尚不足。

此外，作为有效的改良方法，利用所谓嵌段异氰酸酯化合物的水性单组 分液体型聚氨酯树脂涂布剂为人们所公知(参见例如专利文献2)。该涂布 剂系将异氰酸酯基嵌段(封端)，使得在常温下不进行交联固化，通过加热 使异氰酸酯基的前端体脱离以固化涂覆层，即单组分液体烘焙型的涂布剂， 其涂覆层在耐水性、耐溶液剂性或耐久性、粘着性等诸多性能上一般比常温 干燥型良好。此外，还已知为了同时提高贮藏稳定性等，并用具有非离子性 亲水基团的异氰酸酯化合物和离子性表面活性剂的烘焙型水性嵌段聚氨酯 涂布剂(参见专利文献3)。

然而，这些嵌段异氰酸酯类烘焙型的水性聚氨酯涂布剂与有机溶剂类的 相比，在耐久性、耐溶剂性等或耐冲击性、光泽性等方面还存在不足，在水 分散性或贮藏稳定性等方面也不能让人满意。

还公开了在导入羧基的异氰酸酯基末端尿烷预聚物中混合非阴离子性 (非离子性)聚异氰酸酯，用嵌段剂将混合物中的全部异氰酸酯基封链，中 和羧基，然后在水中乳化，再通过二胺等进行扩链反应而获得的水性单组分 液体涂布剂用聚氨酯乳液(参见专利文献4，5)，贮藏稳定性和涂膜的耐水 性或耐溶剂性等得到提高。

然而，由于预先使水分散树脂中含有嵌段异氰酸酯，因此在嵌段的热分 离时，有效的异氰酸酯含量受到制约，无法获得作为涂布剂或粘合剂的性能。

【专利文献1】特开平7-188371号公报(摘要和说明书段落0011，0015)

【专利文献2】特表2005-522559号公报(摘要和权利要求1)

【专利文献3】特开平10-330454号公报(摘要和说明书段落0018)

【专利文献4】特开2005-154674号公报(摘要)

【专利文献5】特开2005-247897号公报(摘要)

发明内容

作为背景技术，上述有关利用嵌段异氰酸酯化合物的水性单组分液体型 聚氨酯树脂涂布剂的现有技术，即，在导入羧基的异氰酸酯基末端尿烷预聚 物中混合非阴离子性(非离子性)聚异氰酸酯，用嵌段剂将混合物中的全部 异氰酸酯基封链，中和羧基后在水中乳化，再通过二胺等进行扩链反应而得 的水性单组分液体涂布剂用聚氨酯乳液，乃本申请人的已有发明。

该水性单组分液体型涂布剂用聚氨酯乳液中，由于预先使水分散树脂中 含有嵌段异氰酸酯，因此在嵌段的热分离时，有效的异氰酸酯含量受到制约， 水分散性或乳液在35℃以上时的贮藏稳定性也不充分，因此，本发明确定需 要解决的课题为，改进该水性单组分液体涂布剂用聚氨酯乳液，进一步改善 水分散性或乳液的贮藏稳定性，同时进一步提高在嵌段体分解温度附近的涂 膜中体现的各种涂膜性能。