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公開番号2025099230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023215726
出願日2023-12-21
発明の名称水性ウレタン樹脂組成物、コーティング剤及び物品
出願人DIC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08G 18/00 20060101AFI20250626BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】優れた配合安定性、耐食性、及び耐薬品性(耐アルカリ性)を有する塗膜を形成可能な水性ウレタン樹脂組成物を提供する。
【解決手段】カチオン性ウレタン樹脂(A)と、水性媒体(B)とを含有する水性ウレタン樹脂組成物であって、前記カチオン性ウレタン樹脂(A)が、一分子中に、一般式(1)で表される構造単位を有するものであり、前記カチオン性ウレタン樹脂(A)が、ポリオール化合物(a1)、ポリイソシアネート化合物(a2)、及びノニオン性基含有化合物(a3)を必須原料とするものであり、前記ポリオール化合物(a1)が、3級アミノ基含有ポリオール化合物を含有するものであり、前記ノニオン性基含有化合物(a3)が、イソシアネート基と反応し得る官能基を1つ有する化合物であることを特徴とする水性ウレタン樹脂組成物を用いる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）と、
水性媒体（Ｂ）とを含有する水性ウレタン樹脂組成物であって、
前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、一分子中に、下記一般式（１）で表される構造単位を有するものであり、
前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、ポリオール化合物（ａ１）、ポリイソシアネート化合物（ａ２）、及びノニオン性基含有化合物（ａ３）を必須原料とするものであり、
前記ポリオール化合物（ａ１）が、３級アミノ基含有ポリオール化合物を含有するものであり、
前記ノニオン性基含有化合物（ａ３）が、イソシアネート基と反応し得る官能基を１つ有する化合物であることを特徴とする水性ウレタン樹脂組成物。
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46
161
〔式（１）中、Ｒ
１
は、脂肪族環式構造を含んでいてもよいアルキレン基、２価フェノール化合物の残基、又はポリオキシアルキレン基を表すものであり、Ｒ
２
及びＲ
３
は、それぞれ独立して脂肪族環式構造を含んでいてもよいアルキル基を表すものであり、Ｒ
４
は、それぞれ独立して水素原子又は４級化反応により導入された４級化剤の残基を表すものであり、Ｘ
－
はアニオン性の対イオンを表すものである。〕
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ポリイソシアネート化合物（ａ２）が、脂環式ポリイソシアネート化合物、及び／又は脂肪族ポリイソシアネート化合物である請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
【請求項３】
前記ノニオン性基含有化合物（ａ３）の含有率が、前記必須原料中に０．１～１０質量％の範囲である請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
【請求項４】
前記一般式（１）で表される構造単位に含まれるカチオン性アミノ基の含有量が、前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）中に０．０３～０．５当量／ｋｇの範囲である請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
【請求項５】
前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、炭酸エステルと脂肪族ジオールとのエステル化反応物であるポリオールに由来する構造単位を有するものである請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
【請求項６】
前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、さらに、下記一般式（２）で表される構造単位を有するものである請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
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26
97
〔式（２）中、Ｒ
５
は、水素原子、アルキル基、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ばれる一価の有機残基を表すものであり、Ｒ
６
は、ハロゲン原子、アルコキシル基、アシロキシ基、フェノキシ基、イミノオキシ基又はアルケニルオキシ基からなる群より選ばれる官能基を表すものであり、また、ｎは、０、１又は２なる整数を表すものである。〕
【請求項７】
前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、さらに、下記一般式（３）で表される化合物と前記ポリイソシアネート化合物（ａ２）が有するイソシアネート基とを反応させて得られる構造単位を有するものである請求項１記載の水性ウレタン樹脂組成物。
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28
106
〔式（３）中、Ｒ
５
は、水素原子、アルキル基、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ばれる一価の有機残基を表すものであり、Ｒ
６
は、ハロゲン原子、アルコキシル基、アシロキシ基、フェノキシ基、イミノオキシ基又はアルケニルオキシ基からなる群より選ばれる官能基を表すものであり、ｎは、０、１又は２なる整数を表すものであり、Ｙは、アミノ基を少なくとも１個以上含有する有機残基を表すものである。〕
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項記載の水性ウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とするコーティング剤。
【請求項９】
請求項８項記載のコーティング剤の塗膜を有することを特徴とする物品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ウレタン樹脂組成物、コーティング剤及び物品に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
水性ウレタン樹脂組成物は、一般に、基材に対して良好な密着性を有し、柔軟な塗膜を
形成できることから、コーティング剤や接着剤をはじめとする様々な用途で使用されてい
る。
【０００３】
中でもカチオン性ウレタン樹脂水分散体は、そのイオン性を利用した高機能樹脂としてインクジェット処理剤や金属表面処理剤等に好適に使用されている。当該カチオン性ウレタン樹脂水分散体の特徴の１つとして無機剤との混和性の高さがあり、この特徴が耐水性、耐薬品性、耐食性向上を目的に無機防錆剤を多量に配合する金属表面処理剤用途に適している。
【０００４】
前記カチオン性ウレタン樹脂水分散体としては、分子内に、特定の構造単位（Ａ）を含有するカチオン性ウレタン樹脂（Ｂ）が水系媒体中に分散してなり、前記カチオン性ポリウレタン樹脂（Ｂ）中における前記構造単位（Ａ）に含まれるカチオン性アミノ基の含有量が０．００５～１．５当量／ｋｇであるカチオン性ウレタン樹脂水分散体が知られている（例えば、特許文献１。）が、配合安定性、耐食性、及び耐薬品性（耐アルカリ性）において、昨今ますます高まる要求性能を満足するものではなかった。
【０００５】
そこで、より一層優れた配合安定性、耐食性、及び耐薬品性（耐アルカリ性）を有する材料が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００６－４５５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、優れた配合安定性、耐食性、及び耐薬品性（耐アルカリ性）を有する塗膜を形成可能な水性ウレタン樹脂組成物、前記水性ウレタン樹脂組成物を含有するコーティング剤、及び前記コーティング剤の塗膜を有する物品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、特定のカチオン性ウレタン樹脂と、水性媒体とを含有する水性ウレタン樹脂組成物を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）と、水性媒体（Ｂ）とを含有する水性ウレタン樹脂組成物であって、前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、一分子中に、下記一般式（１）で表される構造単位を有するものであり、前記カチオン性ウレタン樹脂（Ａ）が、ポリオール化合物（ａ１）、ポリイソシアネート化合物（ａ２）、及びノニオン性基含有化合物（ａ３）を必須原料とするものであり、前記ポリオール化合物（ａ１）が、３級アミノ基含有ポリオール化合物を含有するものであり、前記ノニオン性基含有化合物（ａ３）が、イソシアネート基と反応し得る官能基を１つ有する化合物であることを特徴とする水性ウレタン樹脂組成物、前記水性ウレタン樹脂組成物を含有するコーティング剤、及び前記コーティング剤の塗膜を有する物品に関するものである。
【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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