[发明专利]水性聚氨酯树脂分散体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯树脂分散体，更详细而言，涉及能够用于制造硬涂膜的水性聚氨酯树脂分散体。

背景技术

水性聚氨酯树脂分散体作为涂料、涂布剂的原料，例如，在飞机·汽车等的内外装用、住宅的外壁面和床材等的涂料、涂布剂的原料而广泛使用。上述的涂膜不但起到外观美化的作用，还兼具保护基材的作用，因此要求硬度、强度、耐久性。为了该目的，强烈的需要一种能够用于制造更加硬质的涂膜的水性聚氨酯树脂分散体。

为了满足上述的性能，开发了使用了各种多元醇的水性聚氨酯树脂分散体。多元醇是通过与异氰酸酯化合物的反应成为对制造聚氨酯树脂的原料有用的化合物。例如，作为聚合物多元醇，聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等可用于水性聚氨酯树脂分散体的制造。上述的聚合物多元醇中，聚碳酸酯多元醇，与聚酯多元醇、聚醚多元醇相比，具有能得到强韧的涂膜的特征。其中，已知使用具有脂环式结构的聚碳酸酯二醇制造的水性聚氨酯树脂分散体，可以用于制造耐候性、耐湿热性优异的涂膜(参照专利文献1)。

还已知，使用特殊的多元醇，通过在侧链设置聚醚基，可以得到能用于制造透湿性高的涂膜的水性聚氨酯树脂(参照专利文献2、3)。

但是，使用了具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的水性聚氨酯树脂分散体的干燥性差，因此，存在由于干燥条件而硬度不充分的问题。另外，还存在延长干燥时间时，涂装工序整体会长时间化，提高干燥温度时，有时会对基材造成影响等的问题。

另外，在侧链上具有聚醚基的水性聚氨酯树脂存在吸湿性高，耐水性差的问题。

【专利文献1】日本特开平6-248046号公报

【专利文献2】日本特开2006-335951号公报

【专利文献3】日本特开平1-104612号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于得到干燥性优异、能用于制造具有高硬度的涂膜的水性聚氨酯树脂分散体。

解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果得知，与作为多元醇仅使用具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇的情况相比，通过并用具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇和不具有脂环式结构的特定的分子量的聚合物多元醇，可以得到干燥性优异，能够用于制造更加硬质的涂膜的水性聚氨酯树脂分散体，从而完成了本发明。

即，本发明具有以下的构成。

(1)一种水性聚氨酯树脂分散体，其是将聚氨酯树脂分散于水系介质中的水性聚氨酯树脂分散体，所述聚氨酯树脂是使多元醇化合物(a)、聚异氰酸酯化合物(b)、含酸性基团的多元醇化合物(c)和增链剂(d)发生反应而得的，其特征在于，

上述多元醇化合物(a)至少含有主链上具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇(a1)、以及数均分子量为500～5000且不具有脂环式结构的聚合物多元醇(a2)。

(2)如上述(1)所述的水性聚氨酯树脂分散体，其特征在于，主链上具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇(a1)的数均分子量比不具有脂环结构的聚合物多元醇(a2)的数均分子量小。

(3)如上述(1)或(2)所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，数均分子量为500～5000且不具有脂环式结构的聚合物多元醇(a2)是聚醚多元醇。

(4)如上述(1)～(3)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，在多元醇化合物(a)中，主链上具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇(a1)与数均分子量为500～5000且不具有脂环结构的聚合物多元醇(a2)的重量比例(a1/a2)为99/1～25/75。

(5)如上述(1)～(4)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，主链上具有脂环式结构的聚碳酸酯多元醇(a1)中的脂环结构的比例为10～65重量％。

(6)如上述(1)～(5)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体，其中，多元醇化合物(a)还含有分子量小于500的低分子量多元醇(a3)。

(7)一种涂料组合物，其含有上述(1)～(6)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体。

(8)一种涂布剂组合物，其含有上述(1)～(6)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体。

(9)一种上述(1)～(6)中的任一项所述的水性聚氨酯树脂分散体的制造方法，其包括以下工序：