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公開番号2025149241
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049768
出願日2024-03-26
発明の名称水性ポリウレタン樹脂分散体及びそれを含むコーティング用組成物
出願人UBE株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類C08G 18/00 20060101AFI20251001BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】低温かつ短時間の乾燥で塗膜を形成することができ、硬度、靭性及び基材への密着性の優れた塗膜を得ることができる水性ポリウレタン樹脂分散体を提供することである。
【解決手段】本発明の課題は、ポリウレタン樹脂が、酸性基非含有ポリオール(A)由来の構成単位及びポリイソシアネート(B)由来の構成単位を有し、前記酸性基非含有ポリオール(A)は、ポリエーテルポリオール(Aa)及び炭素数が4～10であるジオール(Ab)を含み、前記ポリエーテルポリオール(Aa)由来の構成単位を10～40質量%含み、前記ジオール(Ab)の全構成単位に対する前記ポリエーテルポリオール(Aa)由来の全構成単位の質量比が4～15である、水性ポリウレタン樹脂分散体によって解決される。本発明の水性ポリウレタン樹脂分散体は、例えば、SDGs(Sustainable Development Goals)に貢献することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリウレタン樹脂が水系媒体中に分散されてなる水性ポリウレタン樹脂分散体であって、
前記ポリウレタン樹脂が、酸性基非含有ポリオール（Ａ）由来の構成単位及びポリイソシアネート（Ｂ）由来の構成単位を有し、
前記酸性基非含有ポリオール（Ａ）は、ポリエーテルポリオール（Ａａ）及び下記一般式（１）で示されるジオール（Ａｂ）を含み、
TIFF
2025149241000008.tif
7
161
（上記一般式（１）中、Ｒ
１
は、炭素数が４～１０である二価の直鎖状、分岐状及び環状からなる群から選択される少なくとも１種の脂肪族炭化水素基を示す。）
前記ポリウレタン樹脂１００質量％中、前記ポリエーテルポリオール（Ａａ）由来の構成単位を１０～４０質量％含み、
前記ポリウレタン樹脂中の前記ジオール（Ａｂ）の全構成単位に対する前記ポリエーテルポリオール（Ａａ）由来の全構成単位の質量比（（Ａａ）／（Ａｂ））が４～１５である、水性ポリウレタン樹脂分散体。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記ポリウレタン樹脂１００質量％中、ウレタン結合およびウレア結合の含有量の合計が、１５～３０質量％である、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項３】
前記ポリウレタン樹脂の１００質量％中、前記ジオール（Ａｂ）由来の構成単位を２質量％以上７質量％未満含む、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項４】
前記ジオール（Ａｂ）が、前記一般式（１）において、Ｒ
１
が、炭素数が４～１０である二価の環状の脂肪族炭化水素基である、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項５】
前記ポリイソシアネート（Ｂ）が環状の脂肪族炭化水素基を有する、請求項１又は４に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項６】
前記ポリウレタン樹脂１００質量％中、環状の脂肪族炭化水素基の含有量が２０～４０質量％である、請求項５に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項７】
酸性基含有ポリオール（Ｃ）由来の構成単位を有する、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項８】
水酸基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも１種の基を合計で２以上有する化合物（Ｄ）（但し、ポリオールを除く）由来の構成単位を有する、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項９】
前記ポリエーテルポリオール（Ａａ）の数平均分子量が、５００～４，０００である、請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体。
【請求項１０】
請求項１に記載の水性ポリウレタン樹脂分散体を含むコーティング用組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエーテルポリオール及び短鎖ジオール由来の構成単位を含む水性ポリウレタン樹脂分散体に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
水性ポリウレタン樹脂分散体は、接着性、耐摩耗性、ゴム的性質を有する塗膜を得ることができ、従来の溶剤系ポリウレタンと比較して揮発性有機物を減少できることから環境対応材料として溶剤系ポリウレタンからの置き換えが進んでいる材料である。
【０００３】
水性ポリウレタン樹脂分散体は、たとえば、自動車の外装において中塗りに使用する耐破壊特性材料、その他の用途のコーティング材料、フィルム又は塗料として使用されている。水性ポリウレタン樹脂分散体は、これらの用途に使用する際には、バーコーター、ロールコーター、エアスプレー等の塗布装置を用いて基材等への塗布した後、塗布された水性ポリウレタン樹脂分散体を加熱乾燥することで基材上に塗膜が形成される。
【０００４】
ポリカーボネートポリオールを原料とした水性ウレタン樹脂分散体を塗布して得られる塗膜が、耐光性、耐熱性、耐加水分解性、耐油性に優れることが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ポリエーテルポリオールとポリカーボネートポリオールを原料としたウレタン樹脂及び水酸基含有樹脂を含む水性塗料組成物が、ダスト部及び製膜部の仕上がり外観並びに耐チッピングに優れた塗膜を形成することができることが報告されている（特許文献２参照）。
【０００６】
ポリオール成分として１，４－シクロヘキサンジメタノールとグリコール系ポリエーテ及びカルボキシル基を含有するジオールもしくはトリオールを特定の有機イソシアネート成分と反応させ、更に鎖延長させた防錆用水系ポリウレタン樹脂が、塗膜の形成性、密着性、防錆性、強靭性、柔軟性、潤滑性、耐溶剤性、耐水性、上塗り塗装性、防錆剤の混和性、特に防錆性において優れていることが報告されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平１０－１２０７５７号公報
国際公開２０２１／１７１７０５号
特開２００４－２５６７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、塗膜は水性ポリウレタン樹脂分散体を１４０℃以上で１時間以上乾燥させて製造していたが、地球温暖化ガス排出の観点で、この乾燥温度を下げ、且つより短時間で、十分な硬度を有する塗膜を作成することができれば、エネルギーコスト削減や環境への負荷の低減が期待される。さらに、耐破壊特性材料用途においては、作成された塗膜が十分な密着性や十分な硬度を有する必要がある。
【０００９】
しかしながら、低温かつ短時間で形成することができる造膜性が求められるが、上記文献では検討されていなかった。また、塗膜は、基材への密着性並びに塗膜の硬度及び靭性も求められ、これらを造膜性と両立させることは困難であった。
【００１０】
本発明は、低温かつ短時間の乾燥で塗膜を形成することができ、硬度、靭性及び基材への密着性の優れた塗膜を得ることができる水性ポリウレタン樹脂分散体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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