JP2019044073A - エマルジョン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]ポリウレタン樹脂エマルジョン及びアクリル樹脂エマルジョンを含む、プラスチックフィルムコート用エマルジョン組成物であって、
前記ポリウレタン樹脂が、
(a)ポリカーボネートポリオール由来の構造と、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造と、(c)ポリイソシアネート化合物由来の構造と、
を有し、
前記ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度が、5質量%以上15質量%未満であることを特徴とする、エマルジョン組成物。
[2]ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度が、10質量%以上15質量%未満である、[1]に記載のエマルジョン組成物。
[3](c)ポリイソシアネート化合物が、水素添加MDI及び/又はイソホロンジイソシアネートを含む、[1]又は[2]に記載のエマルジョン組成物。
[4]ポリウレタン樹脂の固形分とアクリル樹脂の固形分の合計を100質量%とした際に、ポリウレタン樹脂の固形分の含有量が60〜90質量%である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物。
[5][1]〜[4]のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物を含む、塗料。
[6][1]〜[4]のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物を硬化してなる、硬化物。
[7]プラスチックフィルムに、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物をコートした、積層体。
[8]前記プラスチックがポリエステル樹脂である、[7]に記載の積層体。
エマルジョン組成物は、ポリウレタン樹脂エマルジョン及びアクリル樹脂エマルジョンを含む。
ポリウレタン樹脂エマルジョンは、ポリウレタン樹脂及び水を含有する。具体的には、ポリウレタン樹脂エマルジョンは、水系媒体にポリウレタン樹脂が分散された、ポリウレタン樹脂の水性分散体である。「ポリウレタン樹脂エマルジョン」は、「水分散型ポリウレタン樹脂」又は「水性ポリウレタン樹脂分散体」ともいわれる。
ポリウレタン樹脂は、(a)ポリカーボネートポリオール由来の構造と、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造と、(c)ポリイソシアネート化合物由来の構造とを有する。ポリウレタン樹脂は、更に、任意の構造として、(d)その他のポリオール由来の構造、(e)末端停止剤由来の構造、及び(f)鎖延長剤由来の構造、からなる群より選択される1以上の更なる構造を有することができる。なお、ポリウレタン樹脂が、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造を有する場合、更に、(b’)中和剤の部分が対イオンとして存在していてもよい。
(a)ポリカーボネートポリオールは、分子中にカーボネート結合を有するポリオールであれば特に限定されない。(a)ポリカーボネートポリオールは、例えば、ジオール等のポリオールモノマーがカーボネート結合したものであることが好ましい。また、(a)ポリカーボネートポリオールは、分子中のカーボネート結合の平均数以下の数のエーテル結合やエステル結合を含有していてもよい。
炭酸エステルは、単独であってもよく、複数種を併用してもよい。
(a)ポリカーボネートポリオールの数平均分子量は、特に限定されないが、400〜8,000であることが好ましく、400〜4,000であることが特に好ましい。(a)ポリカーボネートポリオールの数平均分子量が400〜8,000である場合、ポリウレタン樹脂エマルジョンの粘度を適切にできると共に、ポリウレタン樹脂エマルジョンの取り扱い性が良好になる。また、ポリカーボネートポリオールのソフトセグメントとしての性能が向上するため、エマルジョン組成物を用いて塗膜を形成した場合に、塗膜に割れが発生しにくく、更に、ポリカーボネートポリオールと、イソシアネート化合物との反応性を向上させることができるため、ポリウレタン樹脂の製造を効率的に行うことができる。
(a)ポリカーボネートポリオールは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
(b)酸性基含有ポリオールは、一分子中に2個以上の水酸基(但し、フェノール性水酸基を含まない)と、1個以上の酸性基を有するポリオールである。ポリウレタン樹脂が、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造を有しているため、ポリウレタン樹脂エマルジョンが、保護コロイド、乳化剤及び/又は界面活性剤を含んでいない場合であっても、水性樹脂分散体組成物の水への分散安定性が向上する。
(b)酸性基含有ポリオールは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
(b’)中和剤は、(b)酸性基含有ポリオールの酸性基を中和することができるものであれば特に限定されず、酸性基の種類等に応じて適宜選択できる。(b’)中和剤としては、具体的には、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、N−メチルモルホリン、ピリジン、2−(ジメチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノール(DMAP)等の有機アミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ塩類;アンモニア等が挙げられる。(b’)中和剤は、好ましくは有機アミン類であり、より好ましくは3級アミンであり、特に好ましくはトリエチルアミンである。
(b’)中和剤は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
(c)ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されず、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート等が挙げられる。
その他のポリオールは、(a)及び(b)以外のポリオールである。ポリオールは、1分子中に2つ以上の水酸基を有するものであれば特に限定されない。このような他のポリオールとしては、ポリエステルポリオール、(a)以外のポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、ポリジエンポリオール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリへキサメチレンイソフタレートアジペートジオール、ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンアジペート)ジオール、1,6−へキサンジオールとダイマー酸の重縮合物等のポリエステルジオールが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリピロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体、又はエチレンオキシドとブチレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体、ポリテトラメチレングリール等が挙げられる。更に、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルポリエステルポリオール等をポリエーテルジオールとして用いてもよい。
低分子量ジオールの数平均分子量は、特に限定はないが、60以上400未満であることが好ましい。低分子量ジオールの具体例としては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の炭素数2〜9の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサン、2,7−ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−1,4−ジオキサン等の炭素数6〜12の脂環式構造を有するジオール等を挙げることができる。更に、低分子量ジオールとして、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低分子量多価アルコールを低分子量ジオールとして用いてもよい。
(e)末端停止剤は、ポリウレタン樹脂末端のウレタン化反応及び/又は鎖延長反応を停止できる成分である。(e)末端停止剤としては、1分子中に酸性基を1つと水酸基を1つ有する化合物以外の化合物であって、イソシアナト基と反応する基を1つ有する化合物が挙げられる。具体的には、グリコール酸(2−ヒドロキシ酢酸)、ヒドロキシピバル酸(HPA)、乳酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、10−ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシピバル酸(2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオン酸)、12−ヒドロキシドデカン酸、16−ヒドロキシヘキサデカン酸、乳酸、トリクロロ乳酸、サリチル酸、ヒドロキシ安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、2−ヒドロキシオクタン酸、3―ヒドロキシウンデカン酸、12−ヒドロキシステアリン酸(HSA)、12−ヒドロキシオレイン酸等が挙げられる。イソシアナト基と反応する基としては、水酸基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基等を合計1つ持つ化合物が挙げられ、具体例としては、例えばn−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等のモノアミン;エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の1価アルコール等が挙げられる。
(e)末端停止剤は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
(f)鎖延長剤としては、イソシアナト基と反応する基を2つ以上有する化合物が挙げられ、例えば、1分子中にアミノ基及び/又はイミノ基を合計で2つ以上有するポリアミン化合物、ポリオール化合物、並びに水が挙げられる。
(f)鎖延長剤は、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度は、5質量%以上15質量%未満である。この範囲とすることで、プラスチックフィルムへの密着性に優れる。プラスチックフィルムへの密着性がより高まり、耐薬品性及びエマルジョン組成物の貯蔵安定性が高まる観点から、ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度は、好ましくは、10質量%以上15質量%未満であり、より好ましくは、10質量%以上14質量%以下であり、特に好ましくは、11質量%以上14質量%以下である。なお、ポリウレタン樹脂は、少なくとも(a)〜(c)由来の構造を有し、エマルジョン組成物において、ポリウレタン樹脂は、水系媒体に分散されたエマルジョンの形態で存在することから、ポリウレタン樹脂は、ウレタン結合及びウレア結合の両方を有する。
(1)(a)ポリカーボネートポリオールと、(b)酸性基含有ポリオールと、(d)その他のポリオールと、(e)末端停止剤と、(f)鎖延長剤との合計の水酸基のモル数が、(c)ポリイソシアネート化合物のイソシアナト基のモル数より少ない場合、(ポリウレタン樹脂中のウレタン基の濃度(質量%))={((a)ポリカーボネートポリオールと、(b)酸性基含有ポリオールと、(d)その他のポリオールと、(e)末端停止剤と、(f)鎖延長剤との合計の水酸基のモル数)×59.02}/(ポリウレタン樹脂固形分(g))により求められる。
(3)ウレタンプレポリマー中のイソシアナト基のモル数が、(f)鎖延長剤のアミノ基のモル数より少ない場合、(ポリウレタン樹脂中のウレア基の濃度(質量%))={(c)ポリイソシアネート化合物のイソシアナト基のモル数)×58.04}/(ポリウレタン樹脂固形分(g))により求められる。
ポリウレタン樹脂における(a)ポリカーボネートポリオール由来の構造、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造、(c)ポリイソシアネート化合物由来の構造、(d)その他のポリオール由来の構造、(e)末端停止剤由来の構造、(f)鎖延長剤由来の構造、及び(b’)中和剤の部分の含有量は、特に制限されない。例えば、後述するポリウレタン樹脂分散体の製造方法における、各成分の使用量となる量が挙げられる。
ポリウレタン樹脂エマルジョンにおいて、ポリウレタン樹脂を分散させる媒体としては、水が挙げられる。水としては、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられるが、入手が容易であることや、粒子が不安定になる原因となる塩の影響が少ないこと等の観点から、イオン交換水であることが好ましい。なお、水系媒体は、有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、β−アルコキシプロピオンアミド、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、酢酸エチル等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂エマルジョンの製造方法は、ポリウレタン樹脂が水系媒体に分散されている、水性ポリウレタン樹脂分散体が得られる方法であれば特に限定されない。ポリウレタン樹脂エマルジョンの製造方法としては、全ての原料を一度に反応させるワンショット法や、イソシアネート末端のポリウレタンプレポリマーを製造した後に鎖延長剤を反応させるプレポリマー法等が挙げられる。以下、プレポリマー法によるポリウレタン樹脂エマルジョンの製造方法の一例について説明する。
(a)ポリカーボネートポリオールと、(b)酸性基含有ポリオール化合物と、(c)ポリイソシアネート化合物と、場合により、(d)その他のポリオールと、(e)末端停止剤、を反応させて(A)ポリウレタンプレポリマーを得る工程(α)と、
(A)ポリウレタンプレポリマーの酸性基を(b’)中和剤を用いて中和する工程(β)と、
(A)ポリウレタンプレポリマーを水系溶媒中に分散させる工程(γ)と、
(A)ポリウレタンプレポリマーと、(A)ポリウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対して反応性を有する(f)鎖延長剤とを反応させる工程(δ)と、
を含む方法等が挙げられる。ここで、工程(α)は、更に、得られた(A)ポリウレタンプレポリマーに、(e)末端停止剤を添加する工程を含んでもよい。
アクリル樹脂エマルジョンは、水系媒体にアクリル樹脂が分散された、アクリル樹脂の水性エマルジョンである。ここで、水系媒体は、ポリウレタン樹脂エマルジョンで前記したとおりである。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル及び/又は(メタ)アクリル酸を含む繰り返し単位からなるポリマーを含む。ここで、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも一方を意味する。
高圧ガス工業製:ペガール862(Tg:−10℃)、ペガール751(Tg:25℃)、LC6154(Tg:64℃)、昭和電工製:ポリゾールAP−3900(Tg:10℃)、AP−1020(Tg:23℃)、AP−4735、TI−3052、SE−4210E(Tg:−50℃)、日本カーバイド工業製:ニカゾールFX5697H(Tg:−60℃)、FX3750(Tg:−30℃)、FX2138(Tg:−17℃)、FX2555(Tg:−17℃)、FX2033(Tg:8℃)、FX2018(Tg:27℃)、FX672K(Tg:53℃)、パラケムジャパン製:パラボンドLX−5(Tg:−40℃)、G−60(Tg:−30℃)、LX−2(Tg:−30℃)、東亞合成製:NW−400(Tg:−41℃)
エマルジョン組成物の固形分中において、ポリウレタン樹脂とアクリル樹脂の合計を100質量%とした際に、ポリウレタン樹脂の固形分の含有量は、20〜95質量%であることが好ましく、より好ましくは50〜92質量%、更に好ましくは60〜90質量%であり、特に好ましくは75〜85質量%である。ポリウレタン樹脂エマルジョンの含有量が、20質量%以上であれば、耐薬品性が高まる。ポリウレタン樹脂エマルジョンの含有量が95質量%以下であれば、プラスチックフィルムへの密着性がより高まる。
エマルジョン組成物の製造方法は、ポリウレタン樹脂、及びアクリル樹脂を水系溶媒中に分散できる方法であれば特に限定されない。エマルジョン組成物は、例えば、ポリウレタンエマルジョンと、アクリル樹脂エマルジョンとを混合することにより製造することができる。また、エマルジョン組成物は、例えば、(A)ポリウレタンプレポリマーと、シリコーン化合物、及びアクリル樹脂とを水系溶媒中に分散し、及びアクリル樹脂の存在下で、(A)ポリウレタンプレポリマーと鎖延長剤とを反応させることにより製造することができる。
なお、前記添加剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの添加剤の種類は当業者に公知であり、一般に用いられる範囲の量で使用することができる。
エマルジョン組成物は、プラスチックフィルムをコートするために用いられる。プラスチックフィルムにおけるプラスチックの材質は、特に限定されない。密着性がより高まる観点から、プラスチックはポリエステル樹脂であることが好ましい。また、プラスチックは、密着性を向上させるための前処理が施されていてもよい。
プラスチックフィルムコート用エマルジョン組成物は、単独で、又は後述するエマルジョン組成物を含む塗料等の形態で、プラスチックフィルムをコートするために用いることができる。
塗料は、プラスチックフィルムコート用エマルジョン組成物を含む。
なお、これらのモノマーは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
なお、これらのモノマーは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
なお、これらの硬化剤は、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
アルデヒド成分としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒドなどが挙げられる。
にブロック剤を付加することによって得られるものが挙げられ、ブロック化剤としては、
フェノール、クレゾールなどのフェノール系、メタノール、エタノールなどの脂肪族アルコール系、マロン酸ジメチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン系、アセトアニリド、酢酸アミドなどの酸アミド系、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタムなどのラクタム系、コハク酸イミド、マレイン酸イミドなどの酸イミド系、アセトアルドオキシム、アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシムなどのオキシム系、ジフェニルアニリン、アニリン、エチレンイミン等のアミン系などのブロック化剤が挙げられる。
なお、これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
なお、これらは、単独であってもよいし、複数種を併用してもよい。
なお、これらは、単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよく、市販品をそのまま使用してもよい。
硬化物は、エマルジョン組成物を硬化してなる。硬化物の形状は、特に限定されないが、フィルム(膜)が好ましい。エマルジョン組成物の硬化方法は、塗料において前記した方法が挙げられる。硬化物の厚さは、塗料において前記した硬化後の塗膜の厚さが挙げられる。
積層体は、プラスチックフィルムに、エマルジョン組成物をコートした積層体である。即ち、積層体は、プラスチックフィルムの上に、エマルジョン組成物の硬化膜を有する。密着性がより高まる観点から、プラスチックがポリエステル樹脂であることが好ましい。プラスチックは、密着性を高めるための前処理が行われていてもよい。エマルジョン組成物のコート層の厚さは、塗料において前記した硬化後の塗膜の厚さが挙げられる。
ポリウレタン樹脂エマルジョンは、製造例1〜5により製造した。
攪拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL UH−200(登録商標;宇部興産株式会社製ポリカーボネートジオール;数平均分子量2,000;水酸基価56.1mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールと炭酸ジメチルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、37.6g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)1.21gと、水素添加MDI(H12MDI)12.77gとを、N−メチルピロリドン22.61g中、ジブチル錫ジラウリレート0.05g存在下、窒素雰囲気下で、80〜90℃で2時間加熱した。その後、12−ヒドロキシステアリン酸(HSA)5.02gを加え、90℃で3時間加熱した。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン2.73gを添加・混合した。反応混合物64.3gを強攪拌下のもと水101gの中に加えた。次いで、35重量%のジエチレントリアミン(DETA)水溶液2.31gを鎖延長剤として加えて、ポリウレタン樹脂エマルジョンを得た。ウレタン基濃度は、7.4質量%であり、ウレア基濃度は、2.0質量%であった。
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標) UH200(宇部興産製;数平均分子量2,000;水酸基価56mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、301g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(16.3g)と、イソホロンジイソシアネート(90.0g)とを、N−エチルピロリドン(132g)中、ジブチル錫ジラウリレート(0.3g)存在下、窒素雰囲気下で、80〜95℃で5時間加熱した。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(12.0g)を添加・混合したもののうち、506gを、強撹拌のもと水(816g)の中に加えた。ついで、35重量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(31.3g)を加えて、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。ウレタン基濃度は、7.7質量%であり、ウレア基濃度は、2.8質量%であった。
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置で、ETERNACOLL(登録商標) UH200(宇部興産製;数平均分子量2,000;水酸基価57mgKOH/g;1,6−ヘキサンジオールと炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、42.4g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(2.79g)と、水素添加MDI(16.52g)とを、N−メチルピロリドン(20.57g)中、ジブチル錫ジラウリレート(0.05g)存在下、窒素雰囲気下で、80〜90℃で3時間加熱した。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(2.1g)を添加・混合し、この混合物のうち、79.1gを抜き出し、強撹拌のもと水(114.8g)の中に加えた。ついで、35重量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(6.20g)を加えて、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。ウレタン基濃度は、7.7質量%であり、ウレア基濃度は、3.6質量%であった。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器で、ETERNACOLL UM90(1/3)(宇部興産製;数平均分子量916;水酸基価123mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=1:3のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、150g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(22.0g)と、水素添加MDI(145g)とを、N−メチルピロリドン(135g)中、ジブチルスズジラウリレート(0.3g)存在下、窒素雰囲気下で、80−90℃で、6時間加熱した。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(14.9g)を添加・混合した。反応混合物の中から436gを抜き出して、強攪拌下のもと水(690g)の中に加えた。ついで、35重量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(62.6g)を加えて、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。ウレタン基濃度は、11.4質量%であり、ウレア基濃度は、6.9質量%であった。
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器で、ETERNACOLL UM90(3/1)(宇部興産製;数平均分子量916;水酸基価123mgKOH/g;ポリオール成分が1,4−シクロヘキサンジメタノール:1,6−ヘキサンジオール=3:1のモル比のポリオール混合物と炭酸エステルとを反応させて得られたポリカーボネートジオール、1500g)と、2,2−ジメチロールプロピオン酸(220g)と、水素添加MDI(1450g)とを、N−メチルピロリドン(1350g)中、ジブチルスズジラウリレート(2.6g)存在下、窒素雰囲気下で、80−90℃で、6時間加熱した。反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン(149g)を添加・混合した。反応混合物の中から4360gを抜き出して、強攪拌下のもと水(6900g)の中に加えた。ついで、35重量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液(626g)を加えて、水性ポリウレタン樹脂分散体を得た。ウレタン基濃度は、11.4質量%であり、ウレア基濃度は、6.9質量%であった。
アクリル樹脂エマルジョンは、以下の成分を用いた。
FX2555:日本カーバイド工業製;アクリルエマルジョン;固形分濃度60%;Tg:−17℃
FX2033:日本カーバイド工業製;アクリルエマルジョン;固形分濃度60%;Tg:8℃
FX2018:日本カーバイド工業製;アクリルエマルジョン;固形分濃度45%;Tg:27℃
FX672K:日本カーバイド工業製;アクリルエマルジョン;固形分濃度50%;Tg:53℃
(エマルジョン組成物の調製)
ポリウレタン樹脂エマルジョン、及びアクリル樹脂エマルジョンを、固形分の重量で、下記表1〜表3に記載の割合となるように、攪拌混合し、エマルジョン組成物を得た。
(塗布液の調製)
得られたエマルジョン組成物の固形分が21質量%となるように、エマルジョン組成物にエタノールを加えて塗布液を得た。
実施例1〜12及び比較例1〜4については、ポリエステルフィルム(易接着性PET:東レ製ルミラーT11)にバーコーター#3で塗布液を塗布し、180℃、10分で乾燥させて、ポリエステルフィルム積層体を得た。実施例13〜20については、易接着性PETに比べて、密着させることがより困難となる条件である、未処理ポリエステルフィルム(未処理PET:東レ製ルミラーS10)を使用し、140℃、10分で乾燥させて、ポリエステルフィルム積層体を得た。
ポリエステルフィルム積層体において、碁盤目剥離法により評価した。すなわち試験片にカッターで1mm2の桝目を100個作製し、セロハンテープにより剥離性を調べた。試験結果は、「(剥離しなかった枚数)/(全枡数)(試験を繰り返した回数)」を示し、「100/100(4)」は4回の繰り返し試験で全く剥離が見られなかったことを示す。また、「82/100(4)」は、3回の繰り返し試験で全く剥離が見られず、4回の繰り返し試験で82枚剥離しなかったことを示す。
塗布液を室温(25℃)で3日間保管し、状態を観察した。○・・・変化なし。×・・・ゲル化、増粘が見られ、塗布が困難となった。
ポリエステルフィルム積層体に、以下の薬品を置き、24時間後の積層体の様子を観察した。耐水性:純水、耐エタノール性:80質量%エタノール水溶液、耐酸性:5質量%硫酸水溶液、耐アルカリ性:5質量%水酸化ナトリウム水溶液
◎・・・変化なし。
○・・・極一部に傷、破れ、白化が見られる。
△・・・一部に傷、破れ、白化が見られる。
×・・・全面に傷、破れ、白化が見られる。
ウレタン基とウレア基の合計濃度が5質量%以上、15質量%未満のポリウレタン樹脂とアクリル樹脂を含む実施例1〜8は、密着性が高いことが分かった。実施例1〜8を比較すると、ウレタン基とウレア基の合計濃度が10質量%以上15質量%未満である実施例2〜8は、高い保管安定性を示した。
一方、比較例1及び2は、ポリウレタン樹脂エマルジョンについて、ウレタン基とウレア基の合計濃度が、15質量%以上であるため、密着性が劣っていた。
実施例9〜12を比較すると、イソシアネートとして、水素添加MDIを使用した実施例10及び12が高い耐薬品性を示すことが分かった。また、ポリウレタン樹脂の固形分とアクリル樹脂の固形分の合計100質量%に対して、ポリウレタン樹脂が60〜90質量%である実施例9及び10は、密着性と高い耐薬品性を両立できることが分かった。
一方、比較例3及び4は、エマルジョン組成物がアクリル樹脂エマルジョンを含まないため、密着性が劣っていた。
Claims (8)
- ポリウレタン樹脂エマルジョン及びアクリル樹脂エマルジョンを含む、プラスチックフィルムコート用エマルジョン組成物であって、
前記ポリウレタン樹脂が、
(a)ポリカーボネートポリオール由来の構造と、(b)酸性基含有ポリオール由来の構造と、(c)ポリイソシアネート化合物由来の構造と、
を有し、
前記ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度が、5質量%以上15質量%未満であることを特徴とする、エマルジョン組成物。 - ポリウレタン樹脂中のウレタン基とウレア基の合計濃度が、10質量%以上15質量%未満である、請求項1に記載のエマルジョン組成物。
- (c)ポリイソシアネート化合物が、水素添加MDI及び/又はイソホロンジイソシアネートを含む、請求項1又は2に記載のエマルジョン組成物。
- ポリウレタン樹脂の固形分とアクリル樹脂の固形分の合計を100質量%とした際に、ポリウレタン樹脂の固形分の含有量が60〜90質量%である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物を含む、塗料。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物を硬化してなる、硬化物。
- プラスチックフィルムに、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエマルジョン組成物をコートした、積層体。
- 前記プラスチックがポリエステル樹脂である、請求項7に記載の積層体。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022004263A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | ||
| WO2023190888A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Ube株式会社 | エマルジョン組成物 |
| WO2025013658A1 (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | Ube株式会社 | エマルジョン組成物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068870A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-04-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | ポリウレタン樹脂エマルション |
| JP2013535311A (ja) * | 2010-07-02 | 2013-09-12 | 関西ペイント株式会社 | 複層塗膜形成方法 |
| WO2013146354A1 (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 三洋化成工業株式会社 | ビニル系樹脂及び樹脂組成物 |
| JP2017137442A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 株式会社リンレイ | 床用艶出し剤 |
| JP2019210383A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 宇部興産株式会社 | エマルジョン組成物 |
-
2017
- 2017-09-01 JP JP2017168567A patent/JP2019044073A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068870A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-04-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | ポリウレタン樹脂エマルション |
| JP2013535311A (ja) * | 2010-07-02 | 2013-09-12 | 関西ペイント株式会社 | 複層塗膜形成方法 |
| WO2013146354A1 (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 三洋化成工業株式会社 | ビニル系樹脂及び樹脂組成物 |
| JP2017137442A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 株式会社リンレイ | 床用艶出し剤 |
| JP2019210383A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 宇部興産株式会社 | エマルジョン組成物 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022004263A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | ||
| WO2022004263A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 東洋紡株式会社 | 印刷物 |
| JP7767922B2 (ja) | 2020-07-02 | 2025-11-12 | 東洋紡株式会社 | 印刷物 |
| WO2023190888A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Ube株式会社 | エマルジョン組成物 |
| WO2025013658A1 (ja) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | Ube株式会社 | エマルジョン組成物 |
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