[发明专利]聚氨酯树脂水分散体、涂料、薄膜结构体及结构物

说明书

本发明涉及聚氨酯树脂水分散体，所述聚氨酯树脂水分散体是将聚氨酯树脂粒子分散在水中而成的，其中，含有40质量%以上的不挥发成分，所述聚氨酯树脂粒子含有多元醇成分、异氰酸酯成分和具有1个以上的活性氢基、并且具有氧化烯烃的亲水性氧化烯烃成分，所述亲水性氧化烯烃成分相对于聚氨酯树脂粒子的含量为1~25质量%，所述聚氨酯树脂粒子的体积平均粒径为0.3~5μm。

技术领域

本发明涉及聚氨酯树脂水分散体、涂料、薄膜结构体及结构物。

背景技术

聚氨酯系树脂的耐磨损性、弯曲性、挠性、柔软性、加工性、粘接性、耐化学药品性等各物性优异，并且对各种加工方法的适应性也优异。因此，被广泛用作合成人造革(人造皮革与合成皮革的总称)用材料、各种涂布剂、油墨、涂料等的粘结剂或薄膜、片材和各种成型物用材料，提出了适合于各种用途的聚氨酯系树脂。

其中，通过对树脂赋予亲水性而使其可向水中乳化分散的聚氨酯树脂水分散体通过在涂布后进行干燥，容易得到机械物性、耐久性、耐化学药品性和耐磨损性等性能优异的覆膜，被广泛用于涂料、粘接剂、纤维加工处理剂、纸处理剂和油墨等。迄今为止，在这些用途中，使用溶解于有机溶剂的溶剂系聚氨酯。但是，由于存在有机溶剂的毒性、火灾的危险性、环境污染性等问题，所以近年来正在从溶剂系聚氨酯转换为使用聚氨酯树脂水分散体。

作为聚氨酯树脂水分散体，根据所要求的特性，已知各种水分散体。例如，专利文献1公开了水性聚氨酯树脂，其在分子链中含有：(A)含有至少50重量%以上的氧化乙烯重复单元的聚氧化亚烷基二醇和/或(B)含有至少50重量%以上的氧化乙烯重复单元的单末端聚氧化亚烷基二醇。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3972234号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，以往的具有单组分物性的聚氨酯树脂水分散体的粒径细(0.01~0.2μm左右)，不挥发成分的限度为40质量%左右。若聚氨酯树脂水分散体中的不挥发成分少，则含有大量的水，因此在将其干燥的工序中，容易产生排出到体系外的水(挥发成分)的量多的问题和干燥工序所需要的能量增加的问题。像这样，若考虑生产能力，则不挥发成分的比例优选为40质量%左右以上。

为了增大不挥发成分的比例，考虑增大粒径，但随着粒径变大，粒子的沉降速度增加，变得容易沉降。另外，若粒径大，则成膜性容易降低，会导致产生裂纹等缺陷。

专利文献1的目的在于，通过热致凝固、特别是利用蒸汽的热致凝固而得到敏锐的热致凝固性，对于在使不挥发成分的比例为40质量%以上的同时，满足分散稳定性和成膜性没有任何公开。

因此，在迄今为止的聚氨酯树脂水分散体中，在使不挥发成分的比例为40质量%以上的同时，满足分散稳定性和成膜性是非常困难的。

因此，本发明的目的在于，提供在使不挥发成分的比例为40质量%以上的同时，满足分散稳定性和成膜性的聚氨酯树脂水分散体。

解决课题的手段

本发明人进行了锐意研究，结果发现，通过在构成聚氨酯树脂粒子的各种成分中含有规定量的具有特定的氧化烯烃的亲水性氧化烯烃成分，可解决上述课题，从而完成本发明。即，本发明如下所述。

[1] 聚氨酯树脂水分散体，所述聚氨酯树脂水分散体是将聚氨酯树脂粒子分散在水中而成的，其中，含有40质量%以上的不挥发成分，所述聚氨酯树脂粒子含有多元醇成分、异氰酸酯成分和具有1个以上的活性氢基、并且具有氧化烯烃的亲水性氧化烯烃成分，所述亲水性氧化烯烃成分相对于聚氨酯树脂粒子的含量为1~25质量%，所述聚氨酯树脂粒子的体积平均粒径为0.3~5μm。

[2] [1]所述的聚氨酯树脂水分散体，所述聚氨酯树脂水分散体在25℃下的粘度为3000mPa·s以下。