水分散型聚氨酯组合物制造技术

本发明专利技术提供一种水分散型聚氨酯组合物，其将（ａ）聚异氰酸酯成分、（ｂ）多元醇成分、和水作为必需成分，并且至少使用由下述通式（Ⅰ）表示的异氰酸酯化合物作为（ａ）聚异氰酸酯成分。本发明专利技术的水分散型聚氨酯组合物的密合性、耐水性、防蚀性、耐热性、耐候性、抗水性、抗油性等优异，适宜用于表面处理钢板用涂料。通式（Ⅰ）中，Ｒ↓［１］表示碳原子数为１０～３０的烷基，Ｒ↓［２］表示－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ或由通式（Ⅱ）表示的基团，Ａ表示从二异氰酸酯化合物中除去两个－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ后得到的残基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水分散型聚氨酯组合物，具体地讲，涉及使用具有长链烷基的三聚异氰酸酯(nurate)化合物作为聚异氰酸酯成分，能够提供密合性、耐水性、耐候性、防蚀性、抗水性、抗油性等优良的涂膜的水分散型聚氨酯组合物。
技术介绍
聚氨酯树脂由于可提供具有耐磨擦性、接合性、非粘合性、橡胶弹性等的涂膜或成形品，所以广泛用于涂料、接合剂、粘合剂、涂层剂等。近年来，从对环境污染、劳动卫生等安全性的方面考虑，报道了很多水分散型聚氨酯组合物，但是水分散型聚氨酯组合物与溶剂类或无溶剂类的组合物相比，具有耐水性、耐热性、拉伸特性等物性差的问题。当把水分散型聚氨酯组合物作为涂料使用时，除了需要耐水性、耐热性、拉伸特性等物性优异，还需要对基材的密合性优异，此外，为了维持高度的耐久性，还要求优异的耐候性、防蚀性、抗水性、抗油性等。特别在作为表面处理钢板用涂料使用等情况下，尤其要求高度的耐蚀性，但是目前的情况是还没有获得可以满足上述性能的组合物。例如，在专利文献1中，提出了把使聚异氰酸酯与一官能团脂肪衍生物发生反应而得到的反应产物作为基底的可顺利剥离的坚硬接合性材料，但是对于将该反应产物与多元醇成分以及引入阴离子性基团的化合物组合、并用于水分散型聚氨酯的情况，并没有暗示。另外，在专利文献2中，为了提高纤维基材的抗水性和抗油性，提出了使含有聚氧化烯的物质与多官能团异氰酸酯和氟化醇的反应产物发生反应而得到的含氟聚合物，但是当把该含氟聚合物用于例如钢板用涂料时，密合性差，所以不优选。专利文献1特表2000-506187号公报专利文献2特表平11-511814号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供密合性、耐水性、防蚀性、耐热性、耐候性、抗水性、抗油性等优良、能够适合用作表面处理钢板用涂料的水分散型聚氨酯组合物。本专利技术人等经过反复专心研究，结果发现通过使用具有长链烷基的三聚异氰酸酯化合物作为聚异氰酸酯成分，可以达到上述目的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供了一种水分散型聚氨酯组合物，其将(a)聚异氰酸酯成分、(b)多元醇成分、和水作为必需成分，其特征在于，至少使用由下述通式(I)表示的异氰酸酯化合物作为(a)聚异氰酸酯成分。 (式中，R1表示碳原子数为10～30的烷基，R2表示-N＝C＝O或由通式(II)表示的基团， A表示从二异氰酸酯化合物中除去两个-N＝C＝O后得到的残基。)具体实施方式下面，对本专利技术的水分散型聚氨酯组合物进行详细说明。本专利技术中用作(a)聚异氰酸酯成分(以下有时仅称为“(a)成分”)的由上述通式(I)表示的异氰酸酯化合物可以通过使长链醇类与二异氰酸酯化合物的三聚异氰酸酯体(nurate form，三聚体)加成而获得。作为可以形成上述三聚异氰酸酯体的二异氰酸酯化合物，可列举出例如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、3，3’-二甲基二苯基-4，4’-二异氰酸酯、联二茴香胺二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯类；异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、反和/或顺-1，4-环己烷二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯类；1，6-六亚甲基二异氰酸酯、(2，2，4)和/或(2，4，4)-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯类；以及它们的混合物。这些二异氰酸酯化合物中，如果使用选自1，6-六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的一种以上、特别是1，6-六亚甲基二异氰酸酯时，则可获得密合性、耐蚀性、强度等更加优异的水分散型聚氨酯组合物，所以是优选的。其中，上述二异氰酸酯化合物的三聚异氰酸酯体，例如可以通过在下述惰性溶剂或增塑剂中使用公知的催化剂例如叔胺、季铵化合物、曼尼希碱、脂肪酸的碱金属、醇化物等用已知的方法聚合而获得。所述惰性溶剂包括醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲乙酮、二噁烷等，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二-(2-乙基己)酯、烷基的碳原子数为7～11(下面有时记为C7～C11)的邻苯二甲酸混合烷基酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸己醇苄基酯等邻苯二甲酸酯；三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯等磷酸酯；己二酸二-(2-乙基己基)酯等己二酸酯或C7～C11的偏苯三酸混合烷基酯等偏苯三酸酯等。在高挥发性的溶剂下进行聚合反应的，希望最终用适合的高沸点溶剂、例如增塑剂进行溶剂置换处理。另外，作为与上述三聚异氰酸酯体进行加成的上述长链醇类，可列举出癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、二十烷醇、二十一烷醇、二十二烷醇、二十三烷醇、二十四烷醇、二十五烷醇、二十六烷醇、二十七烷醇、二十八烷醇、二十九烷醇、三十烷醇等直链或支链的碳原子数为10～30的醇。这些长链醇类中，如果使用碳原子数为15～25的长链醇、尤其正十八烷醇时，则可获得抗水性、润滑性等更加优异的水分散型聚氨酯组合物，所以是优选的。对于由这些三聚异氰酸酯体和长链醇类来制备由上述通式(I)表示的异氰酸酯化合物的方法没有特别的限制，例如，可以通过下述方法容易地制造相对于二异氰酸酯化合物的三聚异氰酸酯体1摩尔，成批地或阶段性地加入长链醇类1～2摩尔，使其加热而反应。作为本专利技术中所使用的(a)聚异氰酸酯成分，可以单独使用由上述通式(I)表示的异氰酸酯化合物，但优选将由上述通式(I)表示的异氰酸酯化合物与二异氰酸酯化合物组合而使用。作为上述二异氰酸酯化合物，可列举出例如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、3，3’-二甲基二苯基-4，4’-二异氰酸酯、联二茴香胺二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯类；异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、反和/或顺-1，4-环己烷二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯类；1，6-六亚甲基二异氰酸酯、(2，2，4)和/或(2，4，4)-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯类；以及它们的混合物。这些二异氰酸酯化合物可以以碳化二亚胺改性、缩二脲改性等改性物的形式使用，也可以以用各种封端剂进行封端了的封端异氰酸酯的形式使用。其中，优选使用二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯，特别优选使用二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯。另外，作为(a)成分，还可以根据需要使用具有三个以上异氰酸酯基的聚异氰酸酯化合物，作为该聚异氰酸酯化合物，可列举出例如三苯基甲烷三异氰酸酯、1-甲基苯-2，4，6-三异氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯、以及它们的混合物等3官能以上的异氰酸酯；这些3官能以上的异氰酸酯的碳化二亚胺改性、异氰三聚异氰酸酯改性、缩二脲改性等改性物；将这些化合物用各种封端剂进行封端而形成的封端异氰酸酯；上述例示的二异氰酸酯化合物的异氰三聚异氰酸酯三聚物、缩二脲三聚物等。本专利技术中使用的(a)聚异氰酸酯成分除了必须为由上述通式(I)表示的异氰酸酯化合物以外，没有特别的限制，该异氰酸酯化合物、上述二异氰酸酯化合物和上述聚异氰酸酯化合物各自在(a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水分散型聚氨酯组合物，其特征在于，将（ａ）聚异氰酸酯成分、（ｂ）多元醇成分、和水作为必需成分，其中，至少使用由下述通式（Ⅰ）表示的异氰酸酯化合物作为（ａ）聚异氰酸酯成分；＊＊＊（Ⅰ）通式（Ⅰ）中，Ｒ↓［１］表示碳原子 数为１０～３０的烷基，Ｒ↓［２］表示－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ或由通式（Ⅱ）表示的基团；＊＊＊（Ⅱ）Ａ表示从二异氰酸酯化合物中除去两个－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ后得到的残基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田直博，村野文明，大八木敦士，
申请(专利权)人：株式会社艾迪科，
类型：发明
国别省市：JP[日本]