特許 7342885 ウレタン樹脂組成物、表面処理剤、及び、物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】ウレタン樹脂組成物、表面処理剤、及び、物品

(51)【国際特許分類】

   C08G 18/65 20060101AFI20230905BHJP

   C08G 18/00 20060101ALI20230905BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20230905BHJP

   C08L 75/04 20060101ALI20230905BHJP

   C08L 83/12 20060101ALI20230905BHJP

   C09K 3/00 20060101ALI20230905BHJP

   C09D 175/04 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

C08G18/65 005

C08G18/00 C

C08K3/013

C08L75/04

C08L83/12

C09K3/00 R

C09D175/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020561293

(86)(22)【出願日】2019-12-05

(86)【国際出願番号】 JP2019047589

(87)【国際公開番号】W WO2020129672

(87)【国際公開日】2020-06-25

【審査請求日】2022-10-18

(31)【優先権主張番号】P 2018239604

(32)【優先日】2018-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002886

【氏名又は名称】ＤＩＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100215935

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 茂輝

(74)【代理人】

【識別番号】100189337

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 龍

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100177471

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 眞治

(74)【代理人】

【識別番号】100163290

【弁理士】

【氏名又は名称】岩本 明洋

(74)【代理人】

【識別番号】100149445

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】竹村 潔

(72)【発明者】

【氏名】千々和 宏之

【審査官】小森 勇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４４０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１０７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１０７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５１９８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０２／００２６７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２１６６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２９１２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５４５５１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｇ １８／００－１８／８７

Ｃ０８Ｌ ７５／０４

Ｃ０８Ｋ ３／０１３

Ｃ０８Ｌ ８３／１２

Ｃ０９Ｋ ３／００

Ｃ０９Ｄ １７５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウレタン樹脂（Ａ）、水（Ｂ）、及び、３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（Ｃ）を含有し、前記ウレタン樹脂（Ａ）が、２，２－ジメチロールプロピオン酸、ポリイソシアネート（ａ１）、ポリオール（ａ２）、及び、ヒドラジン及び／又はピペラジンである鎖伸長剤（ａ３）の反応物であることを特徴とするウレタン樹脂組成物。

【請求項2】

前記３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（Ｃ）の含有率が、０．０１～２０質量％の範囲である請求項１記載のウレタン樹脂組成物。

【請求項3】

請求項１又は２記載のウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする表面処理剤。

【請求項4】

更にフィラー（Ｄ）を含有する請求項３記載の表面処理剤。

【請求項5】

請求項３又は４記載の表面処理剤により形成された層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、ウレタン樹脂組成物、表面処理剤、及び、表面処理剤による層を有する物品に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車内装レザー用シートの製造工程においては、その表面に耐薬品性および意匠性付与の観点から、表面処理剤により仕上げがなされている。従来の表面処理剤に用いられる材料は、有機溶剤を含んだ溶剤系樹脂組成物が主流であったが、近年の環境規制の高まりを受け、有機溶剤を実質的に含まない水性表面処理剤の開発が進められている。

【0003】

しかしながら、表面処理剤を水性化すると、従来の溶剤系樹脂組成物に比べ、表面張力が高くなるため、各種基材に対する濡れ性が乏しくなり、ハジキが発生する問題があった。前記ハジキを抑制する手法として、水性表面処理剤にノニオン性界面活性剤を添加する例が報告されている（例えば、特許文献１を参照。）。しかしながら、係る方法では、可塑剤を含油する軟質塩化ビニルを使用したＰＶＣレザーや、濡れ性の悪い基材に対しては、ハジキ抑制効果が乏しいことが指摘されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－８０７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、水を含有するウレタン樹脂組成物において、基材に対し、優れたハジキ抑制効果を有し、爪等による耐傷つき性に優れるウレタン樹脂組成物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ウレタン樹脂（Ａ）、水（Ｂ）、及び、３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（Ｃ）を含有することを特徴とするウレタン樹脂組成物を提供するものである。

【0007】

また、本発明は、前記ウレタン樹脂組成物を含有することを特徴とする表面処理剤、及び、その表面処理剤により形成された層を有することを特徴とする物品を提供するものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明のウレタン樹脂組成物は、各種基材に対するハジキ抑制効果を有し、爪等による耐傷つき性（以下、「耐ネイルスクラッチ性」と略記する。）に優れるものである。また、本発明のウレタン樹脂組成物は、水を含有するものであり、環境に優しい材料である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のウレタン樹脂組成物は、ウレタン樹脂（Ａ）、水（Ｂ）、及び、３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（Ｃ）を含有するものである。

【0010】

前記ウレタン樹脂（Ａ）は、水（Ｂ）に分散し得るものであり、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等の親水性基を有するウレタン樹脂；乳化剤で強制的に水（Ｂ）中に分散したウレタン樹脂などを用いることができる。これらのウレタン樹脂（Ａ）は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0011】

前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、カルボキシル基を有する化合物及びスルホニル基を有する化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物を原料として用いる方法が挙げられる。

【0012】

前記カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、２，２－ジメチロールプロピオン酸、２，２－ジメチロールブタン酸、２，２－ジメチロール酪酸、２，２－ジメチロールプロピオン酸、２，２－吉草酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0013】

前記スルホニル基を有する化合物としては、例えば、３，４－ジアミノブタンスルホン酸、３，６－ジアミノ－２－トルエンスルホン酸、２，６－ジアミノベンゼンスルホン酸、Ｎ－（２－アミノエチル）－２－アミノエチルスルホン酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0014】

前記カルボキシル基及びスルホニル基は、樹脂組成物中で、一部又は全部が塩基性化合物に中和されていてもよい。前記塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミン；モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン；ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム等を含む金属塩基化合物などを用いることができる。

【0015】

前記カチオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、アミノ基を有する化合物の１種又は２種以上を原料として用いる方法が挙げられる。

【0016】

前記アミノ基を有する化合物としては、例えば、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン等の１級及び２級アミノ基を有する化合物；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等のＮ－アルキルジアルカノールアミン、Ｎ－メチルジアミノエチルアミン、Ｎ－エチルジアミノエチルアミン等のＮ－アルキルジアミノアルキルアミンなどの３級アミノ基を有する化合物などを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0017】

前記ノニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、オキシエチレン構造を有する化合物の１種又は２種以上を原料として用いる方法が挙げられる。

【0018】

前記オキシエチレン構造を有する化合物としては、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール等のオキシエチレン構造を有するポリエーテルポリオールを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0019】

以上の親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料の使用量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、耐候性、及び、耐加水分解性が得られる点から、ウレタン樹脂（Ａ）の原料中０．１～１５質量％の範囲であることが好ましく、１～１０質量％の範囲がより好ましく、１．５～７質量％の範囲が更に好ましい。

【0020】

前記強制的に水（Ｂ）中に分散するウレタン樹脂を得る際に用いることができる乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン共重合体等のノニオン性乳化剤；オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルカンスルフォネートナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸ナトリウム塩等のアニオン性乳化剤；アルキルアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等のカチオン性乳化剤などを用いることができる。これらの乳化剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0021】

前記ウレタン樹脂（Ａ）としては、具体的には、例えば、前記した親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、ポリイソシアネート（ａ１）、ポリオール（ａ２）、及び、鎖伸長剤（ａ３）の反応物を用いることができる。これらの反応は公知のウレタン化反応を用いることができる。

【0022】

前記ポリイソシアネート（ａ１）としては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族または脂環式ポリイソシアネートなどを用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0023】

前記ポリイソシアネート（ａ１）としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、脂環式ポリイソシアネートを用いることが好ましく、少なくともイソシアネート基の窒素原子がシクロヘキサン環と直接連結した構造を１つ以上有するポリイソシアネートを用いることがより好ましく、イソホロンジイソシアネート及び／又はジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを用いることが更に好ましい。また、脂環式ポリイソシアネートの使用量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、ポリイソシアネート（ａ１）中３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上が更に好ましい。

【0024】

また、本発明のウレタン樹脂組成物が表面処理剤として使用される際に、より一層の耐光性が求められる場合には、前記ポリイソシアネート（ａ１）として、前記脂環式ポリイソシアネートと脂肪族ポリイソシアネートとを併用することが好ましく、前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネートを用いることが好ましい。この際のポリイソシアネート（ａ１）中の前記脂環式ポリイソシアネートの含有量としては、３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上が更に好ましい。

【0025】

前記ポリイソシアネート（ａ１）の使用量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、ウレタン樹脂（Ａ）の原料中５～５０質量％の範囲であることが好ましく、１５～４０質量％の範囲がより好ましく、２０～３７質量％の範囲が更に好ましい。

【0026】

前記ポリオール（ａ２）としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、ポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。

【0027】

前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、炭酸エステル及び／又はホスゲンと、水酸基を２個以上有する化合物との反応物を用いることができる。

【0028】

前記炭酸エステルとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0029】

前記水酸基を２個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，８－ノナンジオール、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール、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、トリメチロールプロパン、３－メチルペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、グリセリン等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、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、１，６－ヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、３－メチルペンタンジオール、及び、１，１０－デカンジオールからなる群から選ばれる１種以上の化合物を用いることが好ましく、１，６－ヘキサンジオールがより好ましい。

【0030】

前記ポリカーボネートポリオールの使用量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、ポリオール（ａ２）中８５質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上が更に好ましい。

【0031】

前記ポリカーボネートポリオールの数平均分子量としては、より一層優れた耐薬品性、機械的強度、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、１００～１００，０００の範囲であることが好ましく、１５０～１０，０００の範囲より好ましく、２００～２，５００の範囲が更に好ましい。なお、前記ポリカーボネートポリオールの数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した値を示す。

【0032】

前記ポリカーボネートポリオール以外の前記ポリオール（ａ２）の数平均分子量としては、より一層優れた耐候性が得られる点から、５００～１００，０００の範囲であることが好ましく、７００～５０，０００の範囲より好ましく、８００～１０，０００の範囲が更に好ましい。なお、前記ポリオール（ａ２）の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した値を示す。

【0033】

前記ポリオール（ａ２）の使用量としては、ウレタン樹脂（Ａ）の原料中３０～８０質量％の範囲であることが好ましく、４０～７５質量％の範囲がより好ましく、５０～７０質量％の範囲が更に好ましい。

【0034】

前記鎖伸長剤（ａ３）としては、例えば、数平均分子量が５０～４５０の範囲のもの（前記ポリカーボネートポリオールを除く。）であり、具体的には、エチレンジアミン、１，２－プロパンジアミン、１，６－ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、２，５－ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、１，２－シクロヘキサンジアミン、１，３－シクロヘキサンジアミン、１，４－シクロヘキサンジアミン、４，４’－ジシクロヘキシルメタンジアミン、３，３’－ジメチル－４，４’－ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，４－シクロヘキサンジアミン、ヒドラジン等のアミノ基を有する鎖伸長剤；エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ビスフェノールＡ、４，４’－ジヒドロキシジフェニル、４，４’－ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリメチロールプロパン等の水酸基を有する鎖伸長剤などを用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0035】

前記鎖伸長剤（ａ３）としては、前記した中でも、より一層優れた耐薬品性、機械的強度、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、アミノ基を有する鎖伸長剤を用いることが好ましく、ピペラジン及び／又はヒドラジンがより好ましく、ピペラジン及びヒドラジンの合計量としては、前記鎖伸長剤（ａ３）中３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が更に好ましく、８０質量％以上が特に好ましい。また、前記鎖伸長剤（ａ３）としては、平均官能基数が３未満であること好ましく、２．５未満がより好ましい。また、

【0036】

前記鎖伸長剤（ａ３）の使用量としては、より一層優れた耐薬品性、機械的強度、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、ウレタン樹脂（Ａ）の原料中０．５～１０質量％の範囲であることが好ましく、０．７～５質量％の範囲がより好ましく、０．９～２．３の範囲が更に好ましい。

【0037】

前記ウレタン樹脂（Ａ）の製造方法としては、例えば、前記ポリイソシアネート（ａ１）と前記ポリオール（ａ２）と前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料を反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造し、次いで、前記ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤（ａ３）とを反応させることによって製造する方法；前記ポリイソシアネート（ａ１）、前記ポリオール（ａ２）、親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、及び、前記鎖伸長剤（ａ３）を一括に仕込み反応させる方法等が挙げられる。これらの反応は、例えば５０～１００℃で３～１０時間行うことが挙げられる。

【0038】

前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料が有する水酸基、前記ポリオール（ａ２）が有する水酸基、及び、前記鎖伸長剤（ａ３）が有する水酸基及びアミノ基の合計と、前記ポリイソシアネート（ａ１）が有するイソシアネート基とのモル比［（イソシアネート基）／（水酸基及びアミノ基）］としては、０．８～１．２の範囲であることが好ましく、０．９～１．１の範囲であることがより好ましい。

【0039】

前記ウレタン樹脂（Ａ）を製造する際には、前記ウレタン樹脂（Ａ）に残存するイソシアネート基を失活させることが好ましい。前記イソシアネート基を失活させる場合には、メタノール等の水酸基を１個有するアルコールを用いることが好ましい。前記アルコールの使用量としては、ウレタン樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．００１～１０質量部の範囲であることが好ましい。

【0040】

また、前記ウレタン樹脂（Ａ）を製造する際には、有機溶剤を用いてもよい。前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物；酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル化合物；アセトニトリル等のニトリル化合物；ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドン等のアミド化合物などを用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、前記有機溶剤は、蒸留法等によって最終的には除去されることが好ましい。

【0041】

前記ウレタン樹脂（Ａ）のウレタン結合の含有量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、９８０～４，０００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が好ましく、１，０００～３，５００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲がより好ましく、１，１００～３，０００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が更に好ましく、１，１５０～２，５００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が更に好ましい。。なお、前記ウレタン樹脂（Ａ）のウレタン結合の含有量は、前記ポリイソシアネート（ａ１）、ポリオール（ａ２）、親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、および、鎖伸長剤（ａ３）の仕込み量から算出される値を示す。

【0042】

前記ウレタン樹脂（Ａ）のウレア結合の含有量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、３１５～８５０ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲であることが好ましく、３５０～８３０ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲がより好ましく、４００～８００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が更に好ましく、４１０～７７０ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が更に好ましい。なお、なお、前記ウレタン樹脂（Ａ）のウレア結合の含有量は、前記ポリイソシアネート（ａ１）、ポリオール（ａ２）、親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、および、鎖伸長剤（ａ３）の仕込み量から算出される値を示す。

【0043】

前記ウレタン樹脂（Ａ）の脂環構造の含有量としては、より一層優れた耐薬品性、耐摩耗性、及び、耐候性が得られる点から、５００～３，０００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲であることが好ましく、６００～２，９００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲がより好ましく、７００～２，７００ｍｍｏｌ／ｋｇの範囲が更に好ましい。なお、なお、前記ウレタン樹脂（Ａ）の脂環構造の含有量は、前記ポリイソシアネート（ａ１）、ポリオール（ａ２）、親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、および、鎖伸長剤（ａ３）の仕込み量から算出される値を示す。

【0044】

前記ウレタン樹脂（Ａ）の含有率としては、塗工性、作業性および保存安定性の点から、ウレタン樹脂組成物中３～５０質量％の範囲であることが好ましく、５～３０質量％の範囲がより好ましい。

【0045】

前記水（Ｂ）としては、イオン交換水、蒸留水等を用いることができる。前記水（Ｂ）の含有量としては、ウレタン樹脂組成物の塗工性、作業性および保存安定性の点から、ウレタン樹脂組成物中３０～９５質量％の範囲であることが好ましく、５０～９０質量％の範囲がより好ましい。

【0046】

前記３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（Ｃ）（以下、「化合物（Ｃ）」と略記する。）は、優れたハジキ抑制効果、及び、爪等による耐傷付き性（以下、「耐ネイルスクラッチ性」と略記する。）を得る上で必須の成分である。前記化合物（Ｃ）は非常に濡れ性に優れるものであり、各種基材へのハジキを抑制することができる。

【0047】

前記化合物（Ｃ）における（ポリオキシエチレン）は、下記式（１）に示す構造であり、化合物（Ｃ）の分子量としては、より一層優れた水分散安定性、ハジキ抑制効果、及び、耐ネイルスクラッチ性が得られる点から、３００～１０，０００の範囲であることが好ましく、３００～５，０００の範囲がより好ましく、５００～３，０００の範囲が更に好ましい。なお、前記化合物（Ｃ）の分子量は、化学式から算出できる場合は、その化学式量を示し、算出できない場合は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した数平均分子量を示す。また、前記式（１）における酸素原子は、プロピレン基を介して、トリシロキサン化合物（Ｃ）中のＳｉ原子と連結しておいる。また、前記（ポリオキシエチレン）におけるＳｉ原子と連結しない側の末端構造は、アルキル基であっても酸素原子に連結した水素原子であってもよい。

【0048】

【化1】

【0049】

前記化合物（Ｃ）のウレタン樹脂組成物中における含有率としては、より一層優れた水分散安定性、ハジキ抑制効果、及び、耐ネイルスクラッチ性が得られる点から、０．０１～２０質量％の範囲であることが好ましく、０．０５～１０質量％の範囲がより好ましく、０．１～８質量％の範囲がより好ましく、０．３～５質量％の範囲が更に好ましく、０．４～２．５質量％の範囲が特に好ましい。

【0050】

また、前記ウレタン樹脂（Ａ）（＝固形分）１００質量部に対する、前記化合物（Ｃ）の使用量としては、０．１～１００質量部の範囲であることが好ましく、０．５～７０質量部の範囲がより好ましく、１～２７質量部の範囲が更に好ましく、３～２５質量部の範囲が特に好ましい。

【0051】

本発明のウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂（Ａ）、水（Ｂ）、及び、化合物（Ｃ）を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の添加剤を用いてもよい。

【0052】

前記その他の添加剤としては、例えば、フィラー（Ｄ）、架橋剤（Ｅ）、乳化剤、消泡剤、レベリング剤、増粘剤、粘弾性調整剤、消泡剤、湿潤剤、分散剤、防腐剤、可塑剤、浸透剤、香料、殺菌剤、殺ダニ剤、防かび剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、染料、顔料（例えば、チタン白、ベンガラ、フタロシアニン、カーボンブラック、パーマネントイエロー等）等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても２種以上を併用しても良い。

【0053】

前記その他の添加剤としては、本発明のウレタン樹脂組成物が表面処理剤として使用される場合には、その塗膜にマット感を付与するためにフィラー（Ｄ）、及び、塗膜の機械的強度を向上するために架橋剤（Ｅ）を含有することが好ましい。

【0054】

前記フィラー（Ｄ）としては、例えば、シリカ粒子、有機ビーズ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、タルク、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、カオリン、雲母、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、アルミナシリケイト等を用いることができる。これらのフィラーは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0055】

前記シリカ粒子としては、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ等を用いることができる。これらの中でも、散乱効果が高く光沢値の調整範囲が広くなることから、乾式シリカが好ましい。これらシリカ粒子の平均粒子径としては、２～１４μｍの範囲であることが好ましく、３～１２μｍの範囲がより好ましい。なお、前記シリカ粒子の平均粒子径は、粒度分布測定結果の積算粒子量曲線において、その積算量が５０％を占めるときの粒子径（粒度分布におけるＤ５０での粒子径）を示す。

【0056】

前記有機ビーズとしては、例えば、アクリルビーズ、ウレタンビーズ、シリコンビーズ、オレフィンビーズ等を用いることができる。

【0057】

前記フィラー（Ｄ）の使用量は、付与するマット感に応じて適宜決定することができるが、例えば、ウレタン樹脂（Ａ）１００質量部に対して、１～３０質量部の範囲であることが好ましく、３～１０質量部の範囲がより好ましい。

【0058】

前記架橋剤（Ｅ）としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、カルボジイミド架橋剤、オキサゾリジン架橋剤、オキサゾリン架橋剤、メラミン架橋剤等を用いることができる。これらの架橋剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0059】

前記架橋剤（Ｅ）の使用量としては、例えば、前記ウレタン樹脂（Ａ）１００質量部に対して、５～４０質量部の範囲であることが好ましく、１０～３０質量部の範囲がより好ましい。

【0060】

以上、本発明のウレタン樹脂組成物は、各種基材に対する優れたハジキ抑制効果、及び、耐ネイルスクラッチ性を有する皮膜を得ることができる。よって、本発明のウレタン樹脂組成物は、合成皮革、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）レザー、熱可塑性オレフィン樹脂（ＴＰＯ）レザー、ダッシュボード、インスツルメントパネル等の各種物品の表面処理剤として好適に用いることができる。

【0061】

本発明の物品は、前記表面処理剤により形成された層を有する。

【0062】

前記物品の具体的としては、例えば、合成皮革、人工皮革、天然皮革、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）レザーを用いた自動車内装シート、スポーツ靴、衣料、家具、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）レザー、ダッシュボード、インスツルメントパネル等が挙げられる。

【0063】

前記表面処理剤による層の厚さとしては、例えば、０．１～１００μｍの範囲である。

【実施例】

【0064】

以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。

【0065】

［合成例１］ウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体の調製
攪拌機、温度計、および窒素還流管を備えた四つ口フラスコに、メチルエチルケトン２５０質量部、及びオクチル酸第一錫０．００１質量部を入れ、次いで、ポリカーボネートポリオール－１（１，４－ブタンジオール及び１，６－ヘキサンジオールを原料とするもの、数平均分子量：１，０００）２００質量部、２，２－ジメチロールプロピオン酸１５質量部、イソホロンジイソシアネート４９質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート３４質量部を入れ、７０℃で１時間反応させ、ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。
次いで、このウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液に、ヒドラジン６．８質量部、トリエチルアミン１５質量部を混合させた後に、イオン交換水８２０質量部を加えてウレタン樹脂（Ａ－１）が水に分散した乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去し、更にイオン交換水を加えることで、不揮発分３０質量％のウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体を得た。
得られたウレタン樹脂（Ａ－１）のウレタン結合の含有量は２，０５２ｍｍｏｌ／ｋｇ、ウレア結合の含有量は６９８ｍｍｏｌ／ｋｇ、脂環構造の含有量は７１５ｍｍｏｌ／ｋｇであった。

【0066】

［合成例２］ウレタン樹脂（Ａ－２）水分散体の調製
攪拌機、温度計、および窒素還流管を備えた四つ口フラスコに、メチルエチルケトン２５０質量部、及びオクチル酸第一錫０．００１質量部を入れ、次いで、ポリカーボネートポリオール－３（１，６－ヘキサンジオールを原料とするもの、数平均分子量：２，０００）を２２０質量部、２，２－ジメチロールプロピオン酸１２質量部、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート７０質量部を入れ、７０℃で１時間反応させ、ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。
次いで、このウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液に、ピペラジン４．５質量部、トリエチルアミン９質量部を混合させた後に、イオン交換水８８０質量部を加えてウレタン樹脂（Ａ－２）が水に分散した乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去し、更にイオン交換水を加えることで、不揮発分３２質量％のウレタン樹脂（Ａ－２）水分散体を得た。
得られたウレタン樹脂（Ａ－２）のウレタン結合の含有量は１，２７８ｍｍｏｌ／ｋｇ、ウレア結合の含有量は４３５ｍｍｏｌ／ｋｇ、脂環構造の含有量は１，７１３ｍｍｏｌ／ｋｇであった。

【0067】

［合成例３］ウレタン樹脂（Ａ－３）水分散体の調製
攪拌機、温度計、および窒素還流管を備えた四つ口フラスコに、メチルエチルケトン２５０質量部、及びオクチル酸第一錫０．００１質量部を入れ、次いで、ポリカーボネートポリオール－４（１，６－ヘキサンジオールを原料とするもの、数平均分子量：２，０００）を１３８質量部、ポリカーボネートポリオール－５（１，６－ヘキサンジオールを原料とするもの、数平均分子量：５００）を５５質量部、２，２－ジメチロールプロピオン酸１３質量部、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１００質量部を入れ、７０℃で１時間反応させ、ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。
次いで、このウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液に、ピペラジン５．６質量部、トリエチルアミン１０質量部を混合させた後に、イオン交換水８８０質量部を加えてウレタン樹脂（Ａ－３）が水に分散した乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去し、更にイオン交換水を加えることで、不揮発分３０質量％のウレタン樹脂（Ａ－３）水分散体を得た。
得られたウレタン樹脂（Ａ－３）のウレタン結合の含有量は１，７４７ｍｍｏｌ／ｋｇ、ウレア結合の含有量は５７６ｍｍｏｌ／ｋｇ、脂環構造の含有量は２，３４１ｍｍｏｌ／ｋｇであった。

【0068】

［実施例１］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤（日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（分子量；６００、以下「Ｃ１」と略記する。）０．１量部、水５９．９質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0069】

［実施例２］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤（日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を０．５質量部、水５９．５質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0070】

［実施例３］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤（日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を１質量部、水５９質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0071】

［実施例４］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を２質量部、水５８質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0072】

［実施例５］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を３質量部、水５７質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0073】

［実施例６］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を７質量部、水５３質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0074】

［実施例７］
合成例２で得られたウレタン樹脂（Ａ－２）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、Ｃ１を１質量部、水５９質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0075】

［実施例８］
合成例３で得られたウレタン樹脂（Ａ－３）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、３－（ポリオキシエチレン）プロピルヘプタメチルトリシロキサン（分子量；８００、以下「Ｃ２」と略記する。）を１質量部、水５９質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0076】

［比較例１］
合成例１で得られたウレタン樹脂（Ａ－１）水分散体３５質量部、カルボジイミド架橋剤（日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライトＶ－０２－Ｌ２」）３質量部、フィラー（エボニックデグサ社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ １００」、乾式法で製造されたシリカ粒子、平均粒子径：１０μｍ）２質量部、水６０質量部を混合することで、ウレタン樹脂組成物を得た。

【0077】

［数平均分子量の測定方法］
合成例で用いたポリオールの数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、下記の条件で測定し得られた値を示す。

【0078】

測定装置：高速ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製「ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ」）
カラム：東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ５０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
検出器：ＲＩ（示差屈折計）
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流速：１．０ｍＬ／分
注入量：１００μＬ（試料濃度０．４質量％のテトラヒドロフラン溶液）
標準試料：下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。

【0079】

（標準ポリスチレン）
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－１０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－２５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－５０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－４」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－４０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－８０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１２８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２８８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－５５０」

【0080】

［評価用サンプルの作製方法］
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、可塑剤、安定剤、充填剤、着色剤が配合された黒色レザーの表面に、５０μｍバーコーターを使用して、実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂組成物を５０ｃｍ^２の面積に濡こうして、１２０℃で２分間ギアオーブンにて乾燥させ、評価用サンプルを得た。

【0081】

［ハジキの評価方法］
得られた評価用サンプルにおいて、０．５ｍｍ^２以上の大きさのハジキの個数を目視で確認し、以下のように評価した。
「Ａ」：０個、「Ｂ」：１個、「Ｃ」：２～３個、「Ｄ」：４個以上

【0082】

［耐ネイルスクラッチ性の評価方法］
得られた評価用サンプルの歩油面を爪で１回擦り、外観の変化を目視観察することで以下のように評価した。
「Ａ」：外観変化なし、「Ｂ」：外観に若干の変化あり、「Ｃ」：外観に大きな変化あり

【0083】

【表1】

【0084】

【表2】

【0085】

本発明のウレタン樹脂組成物は、優れたハジキ抑制効果、及び、耐ネイルスクラッチ性を有することがわかった。

【0086】

一方、比較例１は化合物（Ｃ）を一切使用しない態様であるが、基材上に多量のハジキが発生した。