[發明專利]水性聚氨酯樹脂分散體及其應用

有效

• 申請號: 201280035864.6
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN103703038A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 山田健史;藤井輝昭;內貴昌弘
• 申請（專利權）人: 宇部興產株式會社
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08G18/67;C09D4/02;C09D5/02;C09D175/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及能夠利用以紫外線為代表的活性能量射線而進行固化的水性聚氨酯樹脂分散體及其應用。

背景技術

聚碳酸酯多元醇是用作聚氨酯樹脂的原料有用的化合物，通過與異氰酸酯化合物的反應，能夠制造在硬質泡沫、軟質泡沫、涂料、粘接劑、合成皮革、墨液粘結劑等中使用的聚氨酯樹脂。另外，可知涂布將聚碳酸酯多元醇作為原料的水性聚氨酯樹脂分散體而得的涂膜的耐光性、耐候性、耐熱性、耐水解性、耐油性優異（參照專利文獻1）。

其中，已知對于將使用了脂肪族聚碳酸酯多元醇的水性聚氨酯樹脂分散體涂布而得的涂膜來說，其與基材的密合性、抗粘連性得到提高，因此可用作底涂劑（參照專利文獻2）。但是，在僅將脂肪族聚碳酸酯多元醇用作原料的情況下，存在下述問題，即，由水性聚氨酯樹脂分散體所得的涂膜的硬度、與基材的密合性在例如汽車的內裝材料、手提電話殼體、家電產品殼體、筆記本電腦殼體、裝飾膜、光學膜、地板等地面材料等合成樹脂成形體的涂料領域、涂敷劑領域中不充分。

為了提高涂膜的硬度、耐久性，還提出了使用了具有脂環結構的聚碳酸酯多元醇的水性聚氨酯樹脂分散體（參照專利文獻3、4及5）。但是，在使用具有脂環結構的聚碳酸酯多元醇的情況下，存在聚氨酯樹脂向水系介質中的分散性變差、水性聚氨酯樹脂分散體的處置性及穩定性變差這樣的問題。而且，例如對于專利文獻3的水性聚氨酯樹脂分散體來說，對密合性的影響并不明確，并且對于向水系介質中的分散性而言也并不能滿足其要求。

關于涂膜硬度，在硬涂用途的情況下，涂膜一般需要2H以上的鉛筆硬度。因此，為了提高涂膜硬度，還研究了使用氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯的情況，提出了例如包含（甲基）丙烯酸化聚氨酯預聚物及乙烯性不飽和化合物的水性放射線固化性組合物（參照專利文獻6）、以及包含高分子量乙烯性不飽和聚氨酯及低分子量乙烯性不飽和聚氨酯的水性照射固化性組合物（參照專利文獻7）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10－120757號公報

專利文獻2：日本特開2005－281544號公報

專利文獻3：日本特開平6－248046號公報

專利文獻4：國際公開2009/145242號公報

專利文獻5：國際公開2009/004951號公報

專利文獻6：日本特表2009－533504號公報

專利文獻7：國際公開2009/147092號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，對于在專利文獻6中具體公開的組合物來說，在（甲基）丙烯酸化聚氨酯預聚物的制造中，使用的是帶有仲羥基的2官能的（甲基）丙烯酸酯，或者少量地使用了羥值不足80mgKOH/g的DPHA。因此可知，在制造預聚物時，需要使加熱下的反應時間變長，因而即使使用不具有芳香環的無黃變型異氰酸酯，也會產生黃變的問題。另外可知，若為了使反應時間變短，而大量地使用羥值不足80mgKOH/g的DPHA，或者不使用帶有仲羥基的2官能的（甲基）丙烯酸酯，則會產生下述的問題：水性放射性組合物的貯存穩定性劣化，或者硬度不足，或者使組合物的涂膜形成在聚甲基丙烯酸甲酯樹脂（PMMA樹脂）上時密合性不足。

另外可知，對于在專利文獻7中所具體地公開的組合物來說，存在與作為透明性材料而用于多種用途的（甲基）丙烯酸系樹脂完全沒有密合，且鉛筆硬度也過低這樣的問題。

本發明的課題在于，提供一種制造時間短、貯存穩定性優異、且使用活性能量射線（例如紫外線）照射而固化后的涂膜具有高硬度的水性聚氨酯樹脂分散體。另外，本發明的課題在于，提供使用活性能量射線（例如紫外線）照射而固化后的涂膜對于基材、尤其是（甲基）丙烯酸系樹脂（例如聚甲基丙烯酸甲酯樹脂（PMMA樹脂））及丙烯腈－丁烯－苯乙烯樹脂（ABS樹脂）具有高密合性的水性聚氨酯樹脂分散體。

用于解決課題的手段