含羧基的水性树脂组合物、成形体和聚碳化二亚胺化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含羧基的水性树脂组合物，其含有含羧基的水性树脂和下述通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)。(式中，R

Waterborne Resin Compositions Containing Carboxyl Groups, Forms and Preparation of Polycarbodiimide Compounds

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含羧基的水性树脂组合物、成形体和聚碳化二亚胺化合物的制备方法
本专利技术涉及含羧基的水性树脂组合物、由该树脂组合物形成的成形体，以及用于该树脂组合物的聚碳化二亚胺化合物的制备方法。
技术介绍
水溶性或水分散性的水性树脂在涂料、墨水、纤维处理剂、粘着剂、涂覆剂等多种领域中使用。为了赋予树脂本体水溶性或水分散性，一般会在水性树脂中导入羧基。作为提高这样的水性树脂的涂膜的强度、耐水性、耐久性等各种物性的手段，采用并用与该水性树脂具有的羧基反应形成交联结构而得到的碳化二亚胺化合物等的交联剂的方法。例如，专利文献1公开了使具有聚合性不饱和键的聚氨酯树脂(A)、具有聚合性不饱和键的化合物(A’)以及碳化二亚胺化合物(B)分散在水系介质中而形成的水性树脂分散体组合物。此外，专利文献2公开了具有阴离子性水系聚氨酯树脂与阴离子性基团反应得到的特定结构的碳化二亚胺类化合物作为必要成分的水系聚氨酯树脂组合物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-047225号公报专利文献2：日本特开2002-363250号公报
技术实现思路
然而，专利文献1中记载的掺合水溶液型的碳化二亚胺化合物的水性树脂组合物中，存在一液型而保存稳定性差、液体粘度上升的问题。此外，专利文献2中记载的掺合乳液型的碳化二亚胺化合物的水性树脂组合物中，保存后的液体粘度变化虽少，但使用保存后的该水性树脂组合物形成的涂膜强度，大幅低于使用保存前(初始)的该水性树脂组合物形成的涂膜强度，存在强度保持性差的问题。本专利技术鉴于此情况而完成，其目的在于提供一种保存稳定性优异的含羧基的水性树脂组合物、由该树脂组合物形成的成形体以及用于该树脂组合物的聚碳化二亚胺化合物的制备方法，该含羧基的水性树脂组合物在保存时因保存造成粘度上升的情况少，以及使用保存后的该水性树脂组合物形成的涂膜的拉伸强度相对使用保存前(初始)的该水性树脂组合物形成的涂膜的拉伸强度而言拉伸强度降低小。本申请的专利技术人为了解决上述课题而深入研究，结果发现包含具有特定结构的聚碳化二亚胺化合物(X)的含羧基的水性树脂组合物可解决上述课题。本专利技术根据此发现而完成。即，本专利技术提供以下的[1]～[12]。[1]一种含羧基的水性树脂组合物，该含羧基的水性树脂组合物含有含羧基的水性树脂和下述通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)，式中，R1表示从具有可与异氰酸酯反应的官能团的亲水性化合物中去除了可与异氰酸酯反应的官能团的残基，R2表示从二异氰酸酯化合物中去除了异氰酸酯基的2价的残基，R3表示从二醇化合物中去除了羟基的2价的残基，X表示通过该亲水性化合物与该二异氰酸酯化合物的反应而形成的基团，n1表示1-10的数，n2表示1-10的数，m表示1-5的数，多个R1和R2各自相同或不同。[2]根据上述[1]所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂为水性聚氨酯树脂、丙烯酸树酯、聚酯树脂或橡胶类乳胶树脂。[3]根据上述[1]或[2]所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂为水性聚氨酯树脂。[4]根据上述[1]～[3]中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述二醇化合物选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种。[5]根据上述[1]～[4]中任意一项的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述二异氰酸酯化合物为二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。[6]根据上述[1]～[5]中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述亲水性化合物为选自下述通式(2)、通式(3)、通式(4)和通式(5)中的至少一种，R4O-(CH2-CHR5-O)p-H(2)式中，R4为碳原子数1-4的烷基，R5为氢原子或甲基，p为4-30的整数；(R6)2-N-R7-OH(3)式中，R6为碳原子数1-6的烷基，R7为碳原子数1-10的亚烷基或聚氧化烯基；(R8)2-N-R9-NH2(4)式中，R8为碳原子数1-6的烷基，R9为碳原子数1-10的亚烷基或聚氧化烯基；HO-R10-SO3M(5)式中，R10为碳原子数1-10的亚烷基，M为Na或K等的碱金属。[7]根据上述[1]～[6]中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂组合物还含有选自水和亲水性溶剂中的至少一种。[8]根据上述[1]～[7]中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述聚碳化二亚胺化合物(X)的碳化二亚胺基相对于所述含羧基的水性树脂的羧基的当量比为0.1-1.2。[9]根据上述[1]～[8]中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂组合物在浸渍成形中使用。[10]一种成形体，其为上述[9]所述的含羧基的水性树脂组合物的成形体。[11]一种通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)的制备方法，该方法包括下述工序(A)和工序(B)，工序(A)：使二异氰酸酯化合物在催化剂的存在下，进行碳化二亚胺化反应，得到在两末端具有异氰酸酯基的聚碳化二亚胺(Y)的工序，工序(B)：使亲水性化合物、所述聚碳化二亚胺(Y)、二醇化合物反应的工序，所述亲水性化合物具有相对于所述聚碳化二亚胺(Y)在两末端具有的异氰酸酯基总量为0.5当量以下的可与异氰酸酯反应的官能团。[12]根据上述[11]所述的聚碳化二亚胺化合物(X)的制备方法，其中，所述工序(B)为：使所述聚碳化二亚胺(Y)、与具有相对于该聚碳化二亚胺(Y)在两末端具有的异氰酸酯基总量为0.5当量以下的可与异氰酸酯反应的官能团的亲水性化合物反应，得到在末端具有亲水性基团的聚碳化二亚胺(Z)的工序(B1)，以及使所述工序(B1)得到的聚碳化二亚胺(Z)与二醇化合物反应，将该聚碳化二亚胺(Z)进行扩链，而得到聚碳化二亚胺化合物(X)的工序(B2)。根据本专利技术，可以提供一种保存稳定性优异的含羧基的水性树脂组合物、由该树脂组合物形成的成形体和用于该树脂组合物的聚碳化二亚胺化合物的制备方法，该含羧基的水性树脂组合物在保存时因保存造成粘度上升的情况少，并且使用保存后的该水性树脂组合物形成的涂膜的拉伸强度相对使用保存前(初始)的该水性树脂组合物形成的涂膜的拉伸强度而言拉伸强度降低小。具体实施方式[含羧基的水性树脂组合物]本专利技术的含羧基的水性树脂组合物，其特征为包含：含羧基的水性树脂、和下述通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)。[化学式2](式中，R1表示从具有可与异氰酸酯反应的官能团的亲水性化合物中去除了可与异氰酸酯反应的官能团的残基，R2表示从二异氰酸酯化合物中去除了异氰酸酯基的2价的残基，R3表示从二醇化合物中去除了羟基的2价的残基，X表示通过该亲水性化合物与该二异氰酸酯化合物的反应而形成的基团，n1表示1-10的数，n2表示1-10的数，m表示1-5的数，多个R1和R2各自相同或不同)。[含羧基的水性树脂]本专利技术中使用的含羧基的水性树脂，具有羧基即可，没有特别的限定，例如可举出水性聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、橡胶类乳胶树脂等，可以优选使用这些树脂。其中，从发挥本专利技术的效果的观点来看，优选为水性聚氨酯树脂。这些树脂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。作为水性聚氨酯树脂，例如可举出：在有机溶剂或水的存在下，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含羧基的水性树脂组合物，该含羧基的水性树脂组合物含有含羧基的水性树脂和下述通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 JP 2016-2538911.一种含羧基的水性树脂组合物，该含羧基的水性树脂组合物含有含羧基的水性树脂和下述通式(1)所示的聚碳化二亚胺化合物(X)，式中，R1表示从具有可与异氰酸酯反应的官能团的亲水性化合物中去除了可与异氰酸酯反应的官能团的残基，R2表示从二异氰酸酯化合物中去除了异氰酸酯基的2价的残基，R3表示从二醇化合物中去除了羟基的2价的残基，X表示通过该亲水性化合物与该二异氰酸酯化合物的反应而形成的基团，n1表示1-10的数，n2表示1-10的数，m表示1-5的数，多个R1和R2各自相同或不同。2.根据权利要求1所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂为水性聚氨酯树脂、丙烯酸树酯、聚酯树脂或橡胶类乳胶树脂。3.根据权利要求1或2所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述含羧基的水性树脂为水性聚氨酯树脂。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述二醇化合物选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述二异氰酸酯化合物为二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的含羧基的水性树脂组合物，其中，所述亲水性化合物为选自下述通式(2)、通式(3)、通式(4)和通式(5)中的至少一种，R4O-(CH2-CHR5-O)p-H(2)式中，R4为碳原子数1-4的烷基，R5为氢原子或甲基，p为4-30的整数；(R6)2-N-R7-OH(3)式中，R6为碳原子数1-6的烷基，R7为碳原子数1-10的亚烷基或聚氧化烯基；(R8)2-N-R...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野纪美代，柳沢健一，
申请(专利权)人：日清纺化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP