(57)【要約】  少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を含有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させて得られるポリウレタンポリマーと有機溶剤とを含有するポリウレタンポリマー溶液、及びその製造方法。（式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。）2010140566.tif 000017
2010140566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を含有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させて得られるポリウレタンポリマーと有機溶剤とを含有するポリウレタンポリマー溶液。
【化１】
2010140566.tif 000012
（式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。）
【請求項２】
前記ポリカーボネートポリオール（ａ）の数平均分子量が２００〜３０００である、請求項１に記載のポリウレタンポリマー溶液。
【請求項３】
前記ポリカーボネートポリオール（ａ）の前記式（１）で表される繰り返し単位が、下記式（２）で表されるものである、請求項１又は２に記載のポリウレタンポリマー溶液。
【化２】
2010140566.tif 000013
【請求項４】
前記ポリカーボネートポリオール（ａ）が、下記式（１）で表される繰り返し単位と下記式（３）で表される繰り返し単位とを有する、請求項１〜３のいずれかに記載のポリウレタンポリマー溶液。
【化３】
2010140566.tif 000014
（式中、Ｚ1及びＺ2は前記と同じであり、Ｒ3は、置換基を有していてもよい炭素数３〜２０の二価の炭化水素基を示す。）
【請求項５】
［（前記式（１）で表される繰り返し単位）／（前記式（３）で表される繰り返し単位）］のモル比が１／９〜９／１である、請求項４に記載のポリウレタンポリマー溶液。
【請求項６】
少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を含有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）と、ポリイソシアネート化合物（ｃ）とを有機溶剤中で反応させてポリウレタンポリマーを得る工程を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のポリウレタンポリマー溶液の製造方法。
【化４】
2010140566.tif 000015
（式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。）
【請求項７】
前記ポリカーボネートポリオール（ａ）が、下記式（１）で表される繰り返し単位と下記式（３）で表される繰り返し単位を有するものである、請求項６に記載のポリウレタンポリマー溶液の製造方法。
【化５】
2010140566.tif 000016
（式中、Ｚ1及びＺ2は前記と同じであり、Ｒ3は、置換基を有していてもよい炭素数３〜２０の二価の炭化水素基を示す。）
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載のポリウレタンポリマー溶液を含有する塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタンポリマー溶液及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネートポリオールは、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールと同様に、ポリイソシアネート化合物と反応させて、ポリウレタンポリマーを製造する際の原料や、エンジニアプラスチック、接着剤、塗料等の原料として有用である。
ここで、ポリエステルポリオールはエステル結合を有するため、これを用いて製造されたポリウレタンポリマーは耐加水分解性に劣るという欠点がある。また、ポリエーテルポリオールはエーテル結合を有するため、これを用いて製造されたポリウレタンポリマーは耐候性、耐熱性に劣るという欠点がある。
これに対して、−〔Ｏ−Ｒ−Ｏ（ＣＯ）〕−（式中、Ｒは二価の炭化水素基を示す）で表される繰り返し単位を有するポリカーボネートポリオールは、上記の欠点がなく、このポリカーボネートポリオールを用いて製造されるポリウレタンポリマーは、耐加水分解性、耐候性、耐熱性等に優れ、工業的にも製造が容易であるという利点を有している。【０００３】
例えば特許文献１には、脂肪族ポリオールを用いたポリカーボネートポリオールを原料としたポリウレタンコーティング剤が開示され、このコーティング剤に用いられるポリウレタン系樹脂は、プラスチックフィルムに良好な密着性を示し、フィルム塗布後の巻き取り後の耐ブロッキング性、建装材として用いたときの耐摩耗性、耐溶剤性、耐候性等に優れていると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたポリウレタンを用いた場合、得られる塗膜の硬度は、例えば航空機・自動車等の外板、住宅の外壁面及び床材等の塗料分野やコーティング剤の分野において充分ではないという問題がある。
本発明は、有機溶剤中への分散性に優れ、かつ、塗布、乾燥し、必要により焼き付けして得られる塗膜の硬度が優れたものになるポリウレタンポリマー溶液及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、特定の繰り返し単位を含有するポリカーボネートポリオールを用いて得られたポリウレタンポリマーを用いることにより、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、次の［１］及び［２］を提供するものである。
［１］少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を含有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させて得られるポリウレタンポリマーと有機溶剤とを含有するポリウレタンポリマー溶液。【０００７】
【化１】
2010140566.tif 000003
（式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。）【０００８】
［２］少なくとも前記式（１）で表される繰り返し単位を含有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）と、ポリイソシアネート化合物（ｃ）とを有機溶剤中で反応させてポリウレタンポリマーを得る工程を含む、前記［１］のポリウレタンポリマー溶液の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリウレタンポリマー溶液は、有機溶剤中への分散性に優れ、かつ、塗布、乾燥して得られる塗膜の強度に特に優れており、耐加水分解性、耐久性、耐熱性、耐摩耗性を有している。
本発明の製造方法によれば、上記特性を有するポリウレタンポリマー溶液を効率的に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔ポリウレタンポリマー溶液〕
本発明のポリウレタンポリマー溶液は、少なくとも上記式（１）で表される繰り返し単位を含有するポリカーボネートポリオール（ａ）を原料として合成されていることを特徴とする。
本発明のポリウレタンポリマー溶液は、ポリカーボネートポリオール単位（ａ）とポリイソシアネート単位（ｃ）とを含有してなるポリウレタンポリマーを含有し、前記ポリカーボネートポリオール単位（ａ）が少なくとも前記式（１）で表される繰り返し単位を含有する。ポリウレタンポリマーは、前記式（１）で表される繰り返し単位を含有するポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させて得られるポリウレタンプレポリマーであり、場合によっては、さらに鎖延長剤（Ｂ）を反応させて得られるポリウレタンポリマーでもよい。
以下、本発明のポリウレタンポリマー溶液に用いられる各成分について説明する。
【００１１】
＜ポリカーボネートポリオール（ａ）＞
本発明においては、少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）が用いられる。
ポリカーボネートポリオール（ａ）としては、（ｉ）下記式（１）で表される繰り返し単位を主成分として有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ−１）、及び（ｉｉ）下記式（１）で表される繰り返し単位と下記式（３）で表される繰り返し単位とを有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ−２）が好ましく挙げられる。
本明細書においては、ポリカーボネートポリオール（ａ−１）及びポリカーボネートポリオール（ａ−２）を総称して、「ポリカーボネートポリオール（ａ）」又は「（ａ）成分」ともいう。
【００１２】
【化２】
2010140566.tif 000004
（式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。）
【００１３】
【化３】
2010140566.tif 000005
（式中、Ｚ1及びＺ2は、前記と同じく、それぞれ独立に置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示す。Ｒ3は、置換基を有していてもよい炭素数３〜２０の二価の炭化水素基を示す。）
【００１４】
ポリカーボネートポリオール（ａ）は以下の物性を有することが好ましい。
ＪＩＳ  Ｋ  １５５７に基づき、ＪＩＳ  Ｋ  ００７１−１に規定されるハーゼン単位色数（ＡＰＨＡ）は、好ましくは２００以下、より好ましくは１００以下、更に好ましくは７０以下、特に好ましくは１〜６０である。
水酸基価は、好ましくは３５〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは１００〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは１１０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。
酸価は、好ましくは１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは０．０１〜０．０５ｍｇＫＯＨ／ｇである。
融点は、好ましくは−１００〜＋２５０℃、より好ましくは−８０〜＋２００℃、更に好ましくは−２０〜＋１７０℃、特に好ましくは０〜１６０℃である。
ガラス転移点は、好ましくは−８０〜＋５０℃、より好ましくは−６０〜＋２０℃であり、更に好ましくは−５５〜−２０℃である。
粘度は、好ましくは０．０１〜１０Ｐａ・ｓ（７５℃）、より好ましくは０．０５〜５Ｐａ・ｓ（７５℃）、更に好ましくは０．１〜１．５Ｐａ・ｓ（７５℃）である。
ハーゼン単位色数（ＡＰＨＡ）、水酸基価、酸価、融点、ガラス転移点及び粘度の測定方法は、実施例に記載の通りである。
【００１５】
（ポリカーボネートポリオール（ａ−１））
ポリカーボネートポリオール（ａ−１）は式（１）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基のポリオールである。
式（１）におけるＺ1及びＺ2は、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基であるが、置換基としては、ウレタン化反応に関与しない基が好ましく、その炭素鎖中にヘテロ原子又はエステル結合を含有していてもよく、脂環式構造、エーテル結合等を含んでいてもよい。
置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、テトラメチレン基、ブタン−１，３−ジイル基、テトラメチレン基、ブタン−１，３−ジイル基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、１−オクタメチレン基等が挙げられる。これらの中では、炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルカンジイル基が好ましい。
また、ベンゼン環に対するＺ1及びＺ2の結合位置は、１，４−結合（パラ体）又は１，３−結合（メタ体）が好ましく、１，４−結合（パラ体）がより好ましい。
特に好適なポリカーボネートポリオール（ａ−１）は、下記式（２）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基であるポリオールである。
【００１６】
【化４】
2010140566.tif 000006
【００１７】
ポリカーボネートポリオール（ａ−１）の式（１）又は（２）で表される繰り返し単位の数、含有量、数平均分子量等は、力学的性能、耐加水分解性、耐熱性、耐候性の観点と、各種分野における適用性の観点から、以下のとおりである。
式（１）又は（２）で表される繰り返し単位の数は、好ましくは１〜１８であり、より好ましくは２〜１３である。
式（１）又は（２）で表される繰り返し単位の含有量は、ポリカーボネートポリオール（ａ−１）中、好ましくは８０〜１００モル％、より好ましくは９０〜１００モル％である。
また、ポリカーボネートポリオール（ａ−１）の数平均分子量は、好ましくは２００〜３，０００、より好ましくは３００〜２，０００、更に好ましくは４００〜１，０００である。該数平均分子量が高すぎると、融点が高くなり、取り扱いが困難となる場合がある。また、数平均分子量が低すぎるとカーボネート結合の数が減り、ポリカーボネートポリオール（ａ−１）としての性質を発現しにくい場合がある。なお、数平均分子量の測定方法は、実施例に記載の通りである。
【００１８】
ポリカーボネートポリオール（ａ−１）は、炭酸エステル法やホスゲン法等の公知の方法により、芳香族ジオール化合物と炭酸エステルやホスゲン等とを反応させることにより製造することができる。これらの中では、炭酸エステル法が好ましい。
炭酸エステル法としては、例えば、次の製法Ａが好ましく挙げられる。
製法Ａは、下記の反応式で示されるように、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）と炭酸エステル（ａ−１−２）とを、触媒の存在下又は不存在下でエステル交換反応させて、ポリカーボネートポリオール（ａ’−１）を得る方法である。
なお、製法Ａにおいては、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）として１，４−ベンゼンジメタノールを用いる反応例を示すが、他の芳香族ジヒドロキシル化合物を用いる場合も同様に行うことができる。
【００１９】
【化５】
2010140566.tif 000007
【００２０】
製法Ａに係る上記式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す。前記炭化水素基は、炭素数１〜６の炭化水素基であることが好ましい。ｎは繰り返し単位数を示し、好ましくは１〜１８、より好ましくは２〜１３である。
上記製法Ａにおいては、エステル交換反応時に、炭酸エステル（ａ−１−２）に由来するアルコール類（Ｒ1ＯＨ、Ｒ2ＯＨ等）が副生するので、これを蒸留等により抜き出しながら反応を進めることが好ましい。また、上記製法Ａにおいて、炭酸エステル（ａ−１−２）の代わりに、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンを用いることもできるが、この場合は、炭酸アルキレンに由来するグリコール類が副生するので、これを蒸留等により抜き出しながら反応を進めることが好ましい。
なお、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）、炭酸エステル（ａ−１−２）、及びエステル交換反応の詳細については後述する。
【００２１】
（ポリカーボネートポリオール（ａ−２））
ポリカーボネートポリオール（ａ−２）は、下記式（１）で表される繰り返し単位と下記式（３）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール共重合体であり、ポリカーボネートジオール共重合体であることが好ましい。
【００２２】
【化６】
2010140566.tif 000008
【００２３】
式（１）中、Ｚ1及びＺ2は前記と同じである。
式（３）中、Ｒ3は、置換基を有していてもよい炭素数３〜２０の二価の炭化水素基を示すが、置換基としては、ウレタン化反応に関与しない基が好ましく、その炭素鎖中にヘテロ原子又はエステル結合を含有していてもよく、脂環式構造、エーテル結合等を含んでいてもよい。
Ｒ3の具体例としては、トリメチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、テトラメチレン基、ブタン−１，３−ジイル基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、３−メチルペンタン−１，５−ジイル基、オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、オクタデカメチレン基、シクロヘキサン基、１，４−シクロヘキサンジメタノ基等が挙げられる。これらの中では、炭素数３〜１４、好ましくは炭素数３〜６の直鎖又は分岐鎖のアルカンジイル基が好ましい。
ポリカーボネートポリオール（ａ−２）において、［（式（１）で表される繰り返し単位）／（式（３）で表される繰り返し単位）］のモル比は１／９〜９／１が好ましく、１／５〜５／１がより好ましく、１／３〜３／１が更に好ましい。式（１）で表される繰り返し単位の割合が高いと、ポリカーボネートポリオール（ａ−２）の粘度が高くなるため、ウレタン化反応時のポリカーボネートポリオール（ａ−２）の取り扱いが難しくなる傾向がある。式（１）で表される繰り返し単位の割合が低いと、本発明のポリウレタンポリマー溶液を用いて得られる塗膜の硬度が低くなる傾向がある。
【００２４】
ポリカーボネートポリオール（ａ−２）の式（１）及び（３）で表される繰り返し単位の数、含有量、数平均分子量等は、力学的性能、耐加水分解性、耐熱性、耐候性の観点と、各種分野における適用性の観点から、以下のとおりである。
式（１）で表される繰り返し単位と、式（３）で表される繰り返し単位とは、ブロック共重合されていてもよいし、ランダム共重合されていてもよい。
式（１）で表される繰り返し単位の数は、好ましくは１〜２０であり、より好ましくは２〜１５であり、該繰り返し単位の含有量は、ポリカーボネートポリオール（ａ−２）中、好ましくは１０〜９０モル％、より好ましくは２５〜７５モル％である。
式（３）で表される繰り返し単位の数は、好ましくは１〜３０であり、より好ましくは２〜２０であり、該繰り返し単位の含有量は、ポリカーボネートポリオール（ａ−２）中、好ましくは１０〜９０モル％、より好ましくは２５〜７５モル％である。
ポリカーボネートポリオール（ａ−２）の数平均分子量は、好ましくは２００〜３，０００、より好ましくは３００〜２，０００、更に好ましくは９００〜１，５００である。なお、数平均分子量の測定方法は、実施例に記載の通りである。
【００２５】
ポリカーボネートポリオール（ａ−２）の製造法としては、炭酸エステル法やホスゲン法等の公知の方法により、芳香族ポリオール化合物とジヒドロキシル化合物と炭酸エステルやホスゲン等とを反応させる方法等が挙げられる。これらの中では、炭酸エステル法が好ましい。
炭酸エステル法としては、例えば、次の製法Ｂが好ましく挙げられる。
製法Ｂは、下記の反応式で示されるように、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）と炭酸エステル（ａ−１−２）とジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）とを、触媒の存在下又は不存在下で、エステル交換反応させてポリカーボネートポリオール（ａ’−２）を得る方法である。
【００２６】
なお、製法Ｂにおいては、芳香族ジヒドロキシル化合物として１，４−ベンゼンジメタノールを用いる反応例を示すが、他の芳香族ジヒドロキシル化合物を用いる場合も同様に行うことができる。
また、下記製法Ｂの反応式において、反応式を簡便に表記するため、ポリカーボネートポリオール（ａ’−２）として、両末端に芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）由来の構成単位が存在する場合のみを記載している。しかし、該末端は芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）由来の構成単位に限定されない。
【００２７】
【化７】
2010140566.tif 000009
【００２８】
製法Ｂに係る上記式中、Ｒ1、Ｒ2は、前記のとおり、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基を示し、炭素数１〜６であることが好ましい。Ｒ3は、前記のとおり、置換基を有していてもよい炭素数３〜２０の二価の炭化水素基を示す。ｐは、繰り返し単位数を示し、好ましくは１〜２０、より好ましくは２〜１５である。ｑは、繰り返し単位数を示し、好ましくは１〜３０、より好ましくは２〜２０である。
上記製法Ｂにおいては、エステル交換反応時に、炭酸エステル（ａ−１−２）に由来するアルコール類（Ｒ1ＯＨ、Ｒ2ＯＨ等）が副生するので、これを蒸留等により抜き出しながら反応を進めることが好ましい。また、上記製法Ｂにおいて、炭酸エステル（ａ−１−２）の代わりに、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンを用いることもできるが、この場合は、炭酸アルキレンに由来するグリコール類が副生するので、これを蒸留等により抜き出しながら反応を進めることが好ましい。
【００２９】
（芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１））
前記製法Ａ及びＢにおいて使用できる芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）は、下記式（４）で表される。
【００３０】
【化８】
2010140566.tif 000010
【００３１】
式中、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の二価の脂肪族炭化水素基を示し、その具体例、好適例は前記のとおりであり、炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖の二価の脂肪族炭化水素基が好ましい。
また、Ｚ1及びＺ2は、１，４−結合（パラ体）又は１，３−結合（メタ体）が好ましく、１，４−結合（パラ体）がより好ましい。
特に好適な芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）としては、１，４−ベンゼンジメタノール、１，４−ベンゼンジエタノール、１，４−ベンゼンジプロパノール、１，４−ベンゼンジブタノール、１，３−ベンゼンジメタノール、１，３−ベンゼンジエタノール、１，３−ベンゼンジプロパノール、１，３−ベンゼンジブタノール、４−（４−ヒドロキシメチルフェニル）ブタノール、３−［４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル］プロパノール等の炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖の二価の脂肪族炭化水素基を有する化合物が挙げられる。
【００３２】
（炭酸エステル（ａ−１−２））
前記製法Ａ及びＢにおいて使用できる炭酸エステル（ａ−１−２）は特に制限されないが、炭酸エステルに由来する副生アルコール類を効率よく抜き出すことができるものを適宜選択することが望ましい。例えば、炭酸ジアルキル、炭酸ジアリール、炭酸アルキレン等が挙げられる。
炭酸ジアルキルとしては、炭素数１〜６、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有する炭酸ジアルキルが好ましく、具体的には、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等が挙げられる。
炭酸ジアリールとしては、炭酸ジフェニル等が挙げられる。
炭酸アルキレンとしては、炭素数２〜４のアルカンジイル基を有する炭酸アルキレンが好ましく、具体的には、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン等が挙げられる。これらの中では、副生アルコール類の抜き出しやすさの観点から、炭素数１〜４のアルキル基を有する炭酸ジアルキルが好ましく、炭酸ジメチル又は炭酸ジエチルが特に好ましく、炭酸ジメチルが最も好ましい。
【００３３】
（ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３））
前記製法Ｂにおいて使用できるジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）は特に制限されない。例えば、炭素数３〜２０のアルカンジオール（Ｒ3が炭素数３〜２０の二価の脂肪族炭化水素基である場合）、前記アルカンジオールのアルキレン基部分の炭素鎖が分岐しているもの、前記アルカンジオールのアルキレン基部分の炭素鎖が脂環式構造やエーテル結合を含むもの等が挙げられる。
炭素数３〜２０、好ましくは炭素数３〜１４のアルカンジオールとしては、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、１，７−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール等が挙げられる。
前記アルキレン基部分の炭素鎖が分岐している化合物としては、１，３−ブタンジオール、３−メチルペンタン−１，５−ジオール、２−エチルヘキサン−１，６−ジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，８−オクタンジオール等が挙げられる。
【００３４】
前記アルキレン基部分の炭素鎖が脂環式構造を含む化合物としては、１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、２，２’−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
前記アルキレン基部分の炭素鎖がエーテル結合を含む化合物としては、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、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
上記の中でも、取扱い性及び入手のしやすさから、ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）としては、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等の炭素数４〜８、特に炭素数４〜６のアルカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の炭素数５〜８の脂環式構造を含むジオールがより好ましい。
【００３５】
（触媒）
前記製法Ａ及びＢにおける反応で使用できる触媒としては、通常のエステル交換反応で使用される触媒（エステル交換触媒）が挙げられる。例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、アルミニウム化合物、亜鉛化合物、マンガン化合物、ニッケル化合物、アンチモン化合物、ジルコニウム化合物、チタン化合物、有機スズ化合物が好ましく挙げられる。
アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属の水酸化物（水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）、アルカリ金属の炭酸塩（炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）、アルカリ金属のカルボン酸塩（酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等）、アルカリ金属アルコキシド（リチウムメトキシド、ネトリウムメトキシド、カリウムｔ−ブトキシド等）等が挙げられ、アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属の水酸化物（水酸化マグネシウム等）、アルカリ土類金属アルコキシド（マグネシウムメトキシド等）等が挙げられる。
【００３６】
アルミニウム化合物としては、アルミニウムアルコキシド（アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド等）、アルミニウムアセチルアセトナート等のアルミニウム化合物等が挙げられる。
亜鉛化合物としては、亜鉛のカルボン酸塩（酢酸亜鉛等）、亜鉛アセチルアセトナート等が挙げられ、マンガン化合物としては、マンガンのカルボン酸塩（酢酸マンガン等）、マンガンアセチルアセトナート等が挙げられ、ニッケル化合物としては、ニッケルのカルボン酸塩（酢酸ニッケル等）、ニッケルアセチルアセトナート等が挙げられる。
アンチモン化合物としては、アンチモンのカルボン酸塩（酢酸アンチモン等）、アンチモンアルコキシド等が挙げられ、ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムアルコキシド（ジルコニウムプロポキシド、ジルコニウムブトキシド等）、ジルコニウムアセチルアセトナート等が挙げられる。
【００３７】
チタン化合物としては、チタンアルコキシド（チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトラブトキシド、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート等）、チタンアシレート（トリブトキシチタンステアレート、イソプロポキシステアレート等）、チタンキレート（ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトネート、ジヒドロキシ・ビスラクタトチタン等）等が挙げられる。
有機スズ化合物としては、ジブチルチンオキシド、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等が挙げられる。
なお、各カルボン酸塩は、炭素数２〜３０のものが好ましく、炭素数２〜１８のものがより好ましく、各アルコキシドは、アルコキシ基の炭素数１〜３０のものが好ましく、炭素数２〜１８のものがより好ましい。
上記の触媒の中では、チタン化合物、有機スズ化合物が好ましく、チタン化合物がより好ましく、チタンアルコキシドが更に好ましい。チタンアルコキシドの中では、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトラブトキシドがより好ましく、チタンテトラブトキシドが特に好ましい。
なお、上記の芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）、炭酸エステル（ａ−１−２）、ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）、及び触媒は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
（添加剤）
本発明のポリウレタンポリマー溶液には、必要に応じて、各種添加剤を添加することもできる。
前記添加剤としては、各種樹脂成分、樹脂粒子、無機粒子、充填剤、顔料、染料、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などが挙げられ、これらは任意のものを用いることができる。
【００３９】
（エステル交換反応）
前記製法Ａ及びＢにおけるエステル交換反応は、触媒の存在下又は不存在下で行うことができるが、反応効率の観点から、触媒の存在下で行うことが好ましい。
エステル交換反応における反応温度及び反応圧力は、用いる炭酸エステル（ａ−１−２）とジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）の種類によって異なるが、製法Ａの場合は１，４−ベンゼンジメタノール等の芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）、製法Ｂの場合は芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）及びジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）が実質的に留出しない条件とすることが好ましい。反応温度は９０〜２３０℃であることが好ましく、反応圧力は常圧から３０〜５００ｍｍＨｇの減圧とすることが好ましい。なお反応は、空気、炭酸ガス、又は不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）の雰囲気下又は気流中で行うことができるが、不活性ガス雰囲気下又は気流中で行うことが好ましい。
さらに触媒を用いる場合の使用量は、反応性の観点から、製法Ａの場合は、反応開始時における芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）と炭酸エステル（ａ−１−２）との合計仕込み量に対して、製法Ｂの場合は、反応開始時における芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）、炭酸エステル（ａ−１−２）及び、ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）の合計仕込み量に対して、触媒の質量基準で１〜２０，０００ｐｐｍが好ましく、１０〜５，０００ｐｐｍがより好ましく、１００〜４，０００ｐｐｍが更に好ましい。
【００４０】
また、ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）と炭酸エステル（ａ−１−２）とを反応させて得られる高分子量のポリカーボネートポリオールと、１，４−ベンゼンジメタノール等の芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）とを触媒の存在下又は不存在下でエステル交換反応させて、ポリカーボネートポリオール（ａ−２）を得ることもできる。
さらに、１，４−ベンゼンジメタノール等の芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）と炭酸エステル（ａ−１−２）とを反応させて得られる高分子量のポリカーボネートポリオールと、ジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）とを存在下又は不存在下でエステル交換反応させて、ポリカーボネートポリオール（ａ−２）を得ることもできる。
【００４１】
本発明に用いられるポリカーボネートポリオール（ａ−１）及び（ａ−２）の平均分子量は、使用する芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）、炭酸エステル（ａ−１−２）、及びジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）の反応モル比の変更等によって調製することができる。
なお、生成したポリカーボネートポリオール（ａ−１）又は（ａ−２）の平均分子量が目的とする平均分子量よりも小さい場合は、更に減圧下で、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）及び／又はジヒドロキシ化合物（ａ−１−３）を留出させ、逆に該平均分子量が目的とする平均分子量よりも大きい場合は、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）及び／又はジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）を添加して更にエステル交換反応させて、目的とする平均分子量のポリカーボネートポリオール（ａ−１）又は（ａ−２）を得ることができる。
また、本発明のポリカーボネートポリオール（ａ−２）の繰り返し単位の構成モル比率は、芳香族ジヒドロキシル化合物（ａ−１−１）とジヒドロキシル化合物（ａ−１−３）とのモル比の変更等によって調製することができる。
【００４２】
＜（ａ）成分以外のポリオール（ｂ）＞
本発明においては、（ａ）成分以外のポリオール（ｂ）（以下、単に「ポリオール（ｂ）」ともいう）として、例えば、高分子量ジオールや低分子量ジオールを更に用いることができる。
用いることのできる高分子量ジオールに特に制限はなく、例えば、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、アクリルジオール、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が挙げられる。
ポリカーボネートジオールとしては、例えば、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリへキサメチレンカーボネートジオール等が挙げられる。
ポリエステルジオールとしては、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が挙げられる。
ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、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等が挙げられる。
【００４３】
用いることのできる低分子量ジオールにも特に制限はなく、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、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等が挙げられる。
前記ポリオール（ｂ）は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４４】
本発明においては、ポリカーボネートポリオール（ａ）、ポリオール（ｂ）の合計の水酸基当量数が７０〜２７０であることが好ましい。該水酸基当量数が７０未満であると、実質的にポリウレタンポリマー溶液を製造することが難しくなる場合があり、２７０を超えると得られたポリウレタンポリマー溶液を塗布して得た塗膜の硬度が低くなりすぎる場合がある。
該水酸基当量数としては、得られるポリウレタンポリマー溶液を塗布して得た塗膜の硬度の観点から、好ましくは１３０〜２７０、より好ましくは１６０〜２６５、特に好ましくは１８０〜２６０である。
前記水酸基当量数は、以下の式で算出することができる。
各ポリオールの水酸基当量数＝各ポリオールの分子量／各ポリオールのＯＨ基の数
合計の水酸基当量数＝Ｍ／ポリオールの合計モル数
上記式において、Ｍは、［〔ポリカーボネートポリオール（ａ）の水酸基当量数×ポリカーボネートポリオール（ａ）のモル数〕＋〔ポリオール（ｂ）の水酸基当量数×ポリオール（ｂ）のモル数）〕］を示す。
【００４５】
＜ポリイソシアネート化合物（ｃ）＞
本発明で用いられるポリイソシアネート化合物（ｃ）は特に制限されない。その具体例としては、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネート、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ｍ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、ｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物；エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチル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、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水素添加ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−ジクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−ノルボルナンジイソシアネート、２，６−ノルボルナンジイソシアネーネート等の脂環式ポリシアネート化合物等が挙げられる。
前記ポリイソシアネート化合物の１分子当たりのイソシアネート基は通常２個であるが、得られるポリウレタンポリマーがゲル化をしない範囲で、トリフェニルメタントリイソシアネートのようなイソシアネート基を３個以上有するポリイソシアネート化合物も使用することができる。
これらの化合物の中では、反応性の制御と弾性率付与等の観点から、４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）が好ましい。
ポリイソシアネート化合物（ｃ）は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４６】
＜鎖延長剤（Ｂ）＞
本発明においては、ポリウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基と反応性を有する鎖延長剤（Ｂ）を用いることができる。鎖延長剤としては、例えば、エチレンジアミン、１，４−テトラメチレンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，４−ヘキサメチレンジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、キシリレンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール化合物、ポリエチレングリコールに代表されるポリアルキレングリコール類、水等が挙げられるが、中でも１級ジアミン化合物が好ましい。
鎖延長剤（Ｂ）は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
鎖延長剤を用いることにより、ポリウレタンポリマーの分子量を向上させやすくなり、ポリウレタンポリマー溶液を用いて得られる塗膜の硬度も高くなる傾向がある。
【００４７】
〔ポリウレタンポリマー〕
本発明で用いられるポリウレタンポリマーは、下記のいずれかの方法によって得ることができる。
（i）ポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させる方法。
（ii）ポリカーボネートポリオール（ａ）とポリオール（ｂ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）とを反応させる方法。
（iii）ポリカーボネートポリオール（ａ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）と鎖延長剤（Ｂ）とを反応させる方法。
（iv）ポリカーボネートポリオール（ａ）とポリオール（ｂ）とポリイソシアネート化合物（ｃ）と鎖延長剤（Ｂ）とを反応させる方法。
ポリオール成分とポリイソシアネート化合物（ｃ）との反応温度は、好ましくは４０〜１５０℃、より好ましくは６０〜１２０℃であり、ポリオール（ａ）と鎖延長剤（Ｂ）との反応温度は、通常０〜８０℃、好ましくは０〜６０℃である。
反応条件等の詳細については、後述する〔ポリウレタンポリマー溶液の製造方法〕の欄で説明する。
【００４８】
有機溶剤としては、各成分を溶解することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの溶剤は１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。各成分の配合方法、光輝顔料、着色顔料、有機溶剤、及び各種添加剤、樹脂の添加方法は、特に制限されるものではなく、種々の方法により行うことができ、混合順序及び添加順序も種々の順序で行うことができる。
ポリウレタンポリマー溶液中のポリウレタンポリマーの割合は、好ましくは５〜６０質量％、より好ましくは２０〜５０質量％である。
【００４９】
〔ポリウレタンポリマー溶液の製造方法〕
本発明のポリウレタンポリマー溶液の製造方法は、特に限定されないが、下記工程（１）と、さらに必要に応じて工程（２）を含む方法によれば、効率的に製造することができる。
工程（１）：少なくとも下記式（１）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）と、ポリイソシアネート化合物（ｃ）とを有機溶剤中で反応させてポリウレタンプレポリマー（Ａ）を得る工程
【００５０】
【化９】
2010140566.tif 000011
（式中、Ｚ1及びＺ2は、前記のとおりである。）
【００５１】
工程（２）：有機溶剤中で、ポリウレタンプレポリマー（Ａ）と、該ポリウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基と反応性を有する鎖延長剤（Ｂ）とを反応させてポリウレタンポリマー溶液を得る工程
以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。
【００５２】
＜工程（１）＞
工程（１）は、少なくとも前記式（１）で表される繰り返し単位を有し、両末端が水酸基であるポリカーボネートポリオール（ａ）と、ポリイソシアネート化合物（ｃ）と、必要に応じて更にポリオール（ｂ）とを反応させてポリウレタンプレポリマー（Ａ）を得る工程である。
工程（１）は触媒の存在下又は不存在下で行うことができる。触媒としては、例えば、錫系触媒（トリメチル錫ラウレート、ジブチル錫ジラウレート等）や鉛系触媒（オクチル酸鉛等）等の金属と有機酸又は無機酸の塩、有機金属誘導体、アミン系触媒（トリエチルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等）、ジアザビシクロウンデセン系触媒等が挙げられる。これらの中では、反応性の観点から、ジブチル錫ジラウレートが好ましい。
工程（１）の反応は、無溶剤下でも有機溶剤存在下でも行うことができる。有機溶剤としては、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、酢酸エチル等が挙げられる。Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドンは、得られたポリウレタンポリマー溶液の塗膜を作成する際に造膜助剤として働くため好ましい。
工程（１）は、不活性ガス雰囲気下で行ってもよいし、大気雰囲気下で行ってもよい。
反応温度は、好ましくは４０〜１５０℃、よりが好ましくは６０〜１２０℃である。反応温度が４０℃未満だと原料が溶解しなかったり、得られたウレタンプレポリマー（Ａ）の粘度が高くて充分に撹拌できない場合があり、反応温度が１５０℃を超えると副反応が起こる等の不具合が発生する場合がある。
【００５３】
工程（１）における各成分の割合は、ポリカーボネートポリオール（ａ）とポリオール（ｂ）との全量を１００質量部とした場合に、以下のとおりである。
ポリカーボネートポリオール（ａ）の割合は、好ましくは６０〜９５質量部、より好ましくは６５〜９０質量部、更に好ましくは７５〜９０質量部である。この割合が６０質量部未満だと、得られるポリウレタンポリマー溶液を塗布して得た塗膜の硬度が低くなる傾向があり、９５質量部を超えると塗膜が硬くなりすぎる場合がある。
ポリオール（ｂ）の割合は、好ましくは０〜３０質量部、より好ましくは０〜１０質量部、更に好ましくは０〜５質量部である。ポリオール（ｂ）の割合が３０質量部を超えると、全ポリオール成分中の前記ポリカーボネートポリオール（ａ）の割合が少なくなりすぎるため、塗膜の硬度が低くなったり、ポリウレタンポリマーの溶解性が悪くなる場合がある。
【００５４】
ポリカーボネートポリオール（ａ）及びポリオール（ｂ）からなるポリオール成分の全水酸基のモル数に対する、ポリイソシアネート化合物（ｃ）のイソシアネート基のモル数の比は、好ましくは０．８〜２．０である。
前記ポリオール成分の水酸基のモル数が多すぎると、分子量が小さくなりすぎるため、得られる塗膜の伸びが十分に得られない場合がある。また、前記ポリオール成分の水酸基のモル数が少なすぎると、未反応の前記ポリイソシアネート化合物（ｃ）が多量に反応系内に残り、前記鎖延長剤と反応してしまったり、水と反応して分子伸長を起こすため、本発明のポリウレタンポリマー溶液を塗布して得られる塗膜にブツが生じる場合がある。
ウレタンプレポリマー（Ａ）を得る場合において、ポリカーボネートポリオール（ａ）及びポリオール（ｂ）からなるポリオール成分とポリイソシアネート化合物（ｃ）との反応は、（ａ）成分、（ｂ）成分を順不同で（ｃ）成分と反応させてもよく、２種以上の成分を予め混合した後（ｃ）成分と反応させてもよい。
【００５５】
有機溶剤としては前記のものが挙げられる。
ポリウレタンプレポリマー（Ａ）を有機溶剤中に分散させる方法に特に制限はない。例えば、（ｉ）有機溶剤をホモミキサーやホモジナイザー等によって撹拌しながら、ウレタンプレポリマー又はウレタンプレポリマー溶液を添加する方法、（ｉｉ）ウレタンプレポリマーをホモミキサーやホモジナイザー等によって撹拌しながら、有機溶剤を添加する方法等が挙げられる。
【００５６】
＜工程（２）＞
工程（２）は、有機溶剤中のポリウレタンプレポリマー（Ａ）と、該ポリウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基と反応性を有する鎖延長剤（Ｂ）とを反応させてポリウレタンポリマー溶液を得る工程である。
工程（２）の反応温度は、通常０〜８０℃、好ましくは０〜６０℃である。反応は冷却下でゆっくりと行ってもよく、また場合によっては６０℃以下の加熱条件下で反応を促進して行ってもよい。
鎖延長剤（Ｂ）の添加量は、得られるウレタンプレポリマー中の鎖延長の起点となるイソシアネート基の当量以下であることが好ましく、イソシアネート基の０．７〜０．９９当量であることがより好ましい。イソシアネート基の当量を超えて鎖延長剤（Ｂ）を添加した場合には、鎖延長されたウレタンポリマーの分子量が低下する場合があり、得られたポリウレタンポリマー溶液を塗布して得た塗膜の強度が低下する場合がある。
本発明の製造方法により得られたポリウレタンポリマー溶液は、塗布、乾燥して得られる塗膜の強度に特に優れており、耐加水分解性、耐久性、耐熱性、耐摩耗性を有している。
【００５７】
本発明のポリウレタンポリマー溶液は、コーティング剤、塗料、プライマー、ウレタンフィルム、合成皮革・人工皮革、ガラス繊維収束剤等の用途に好ましく適用することができる。
例えば塗料に用いる場合、着色顔料や体質顔料を用いることができる。着色顔料としては、例えば、アゾレーキ系顔料、フタロシアニン顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料などの有機系顔料、黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタンなどの無機系顔料などを挙げることができる。体質顔料としては、カオリン、タルクなどが挙げられる。
また、添加剤として、その他に任意に可塑剤や安定剤、無機充填剤または触媒などを含んでいてもよい。可塑剤として、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等が挙げられる。安定剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤などがあげられる。無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化カルシウム、タルク、クレー、硫酸アルミニウム、塩化ビニルペーストレジン等が挙げられる。これら単独又は１種以上を使用することができ、表面処理したものも適宜使用できる。
【実施例】
【００５８】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
なお、ポリカーボネートポリオールの物性の測定、及びポリウレタンフィルムの硬度の測定は、以下の方法により行った。
（１）数平均分子量
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算での数平均分子量を測定した。
（２）水酸基価：ＪＩＳ  Ｋ  １５５７のＢ法に準拠して測定した。
（３）酸価：ＪＩＳ  Ｋ  １５５７の指示薬滴定法に準拠して測定した。
（４）水分：カールフィッシャー水分計を使用した電量滴定法で測定した。
（５）融点、ガラス転移温度：示差走査熱量分析法（測定温度範囲：−１００〜２００℃）により測定した
（６）粘度：Ｅ型粘度計を用いて７５℃で測定した。【００５９】
（７）ハーゼン単位色数（ＡＰＨＡ）の測定：ＪＩＳ  Ｋ  １５５７に基づき、ＪＩＳ  Ｋ  ００７１−１に準拠して下記のようにハーゼン単位色数を測定した。
（標準液の調製）
塩化白金酸カリウム１．２４５ｇ、塩化コバルト・６水塩１．０００ｇ、水５００ｍ１及び塩酸１００ｍｌを１Ｌのメスフラスコに入れ、完全に溶解したのち、水を標線まで加えた溶液を準備する。この溶液はＡＰＨＡ標準液Ｎｏ．５００に相当し、各種標準液はこのＮｏ．５００標準液を水で希釈して調製する。例えばＡＰＨＡ標準液Ｎｏ．１００は、Ｎｏ．５００標準液２０．０ｍｌを水８０．０ｍｌで希釈して調製する。
（測定方法）
無色透明で底の肉厚が等しく内径約２３ｍｍの同質同径の共栓付平底ガラス管で、液量が約１００ｍｌになるように底部から同じ高さのところに標線を刻んだ比色管に、泡の入らないように注意して標線までサンプルを入れる。ついで白色板上に適当なＡＰＨＡ標準液と並べて上方から見て比較し、試料に最も近似した濃度の標準液を求め、その標準液Ｎｏ．をハーゼン単位色数とする。【００６０】
（８）ポリウレタンフィルムの硬度の測定
サンプル台に塗膜サンプルを置き、ペンドラム式硬度計（BYK-Gardner  GmbH社製、ペンドラム  ハードネス試験機）で振幅減衰時間を測定した。
振幅減衰時間が長いほど、硬度が高いということを意味する。【００６１】
製造例１
〔ポリカーボネートジオール（Ａ）の製造〕
精留塔、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた５００ｍｌのガラス製丸底フラスコに、ジメチルカーボネート１９９．３ｇ（２．２１ｍｏｌ）、１，４−ベンゼンジメタノール６５．２ｇ（０．４７ｍｏｌ）、１，６−ヘキサンジオール１６７．２ｇ（１．４１ｍｏｌ）、チタンテトラブトキサイド０．０３ｇを仕込み、常圧、撹拌下、窒素気流中でメタノールとジメチルカーボネートとの混合物を留去しながら、エステル交換反応を５時間行った。この間、反応温度は９５℃から２００℃まで徐々に昇温させ、留出物の組成はメタノール及びジメチルカーボネートの共沸組成ないしはその近傍となるように調節した。
この後徐々に１００ｍｍＨｇまで減圧し、撹拌下、メタノールとジメチルカーボネートとの混合物を留去しながら、１９５℃でエステル交換反応を更に４時間行った。反応終了後（メタノール及びジメチルカーボネートの留去終了後）、反応液を室温まで冷却し、ポリカーボネートジオール（Ａ）２８０ｇを得た。
得られたポリカーボネートジオール（Ａ）は、数平均分子量が９５０、水酸基価が１１８ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価が０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ、水分が３２ｐｐｍ、融点が３３℃、ガラス転移点が−５０．９℃、粘度が０．６Ｐａ・ｓ（７５℃）、ハーゼン単位色数が４０であった。【００６２】
製造例２
〔ポリカーボネートジオール（Ｂ）の製造〕
ジメチルカーボネート１７０．２ｇ（１．８９ｍｏｌ）、１，４−ベンゼンジメタノール１０９．９ｇ（０．８０ｍｏｌ）、１，６−ヘキサンジオール９４．０ｇ（０．８０ｍｏｌ）、チタンテトラブトキサイド０．０２ｇを仕込んだこと以外は製造例１と同様にしてポリカーボネートジオール共重合体２３０ｇを得た。
得られたポリカーボネートジオール共重合体に、１，４−ベンゼンジメタノール２．７８ｇ（０．０２１ｍｏｌ）、１，６−ヘキサンジオール２．３８ｇ（０．０２０ｍｏｌ）を更に添加して、２００ｍｍＨｇ、１８０℃でエステル交換反応を行い、ポリカーボネートジオール（Ｂ）２３５ｇを得た。
得られたポリカーボネートジオール（Ｂ）は、数平均分子量が９９９、水酸基価が１１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価が０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ、水分が２６ｐｐｍ、融点が１２０℃、ガラス転移点が−３８．３℃、ハーゼン単位色数が５０であった。【００６３】
実施例１
（１）ポリウレタンポリマー溶液（Ｉ）の製造
撹拌機、温度計を備えた内容積３００ｍｌのガラス製セパラブルフラスコに、製造例１で得られたポリカーボネートジオール（Ａ）３０．４６ｇ、１，４−ブタンジオール５．５５ｇ、ジメチルアセトアミド２３５．２３ｇを加え、８５℃の浴温で撹拌した（内温７５〜８５℃）。３０分後、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート２４．０３ｇを加えて同温度で撹拌した。９０分後、イソシアナート基含量を定量したところイソシアナート基含有率が０．１０％以下であったので反応を終了し、無色透明なポリウレタンポリマー溶液（Ｉ）を得た。
（２）ポリウレタンフィルム（Ｉ）の作製
上記（１）で得られたポリウレタンポリマー溶液（Ｉ）をガラス基板に塗布し、一晩室温で静置した後、６０℃で１時間、１２０℃で３時間、熱硬化し、ポリウレタンフィルム（Ｉ）を得た。得られたポリウレタンフィルム（Ｉ）の硬度は、振幅減衰時間で２３０秒であった。【００６４】
実施例２
ポリカーボネートジオール（Ａ）をポリカーボネートジオール（Ｂ）に変更したこと以外は実施例１と同様にしてポリウレタンポリマー溶液（ＩＩ）を製造した。また、実施例１と同様にして、ポリウレタンポリマー溶液（ＩＩ）からポリウレタンフィルム（ＩＩ）を作製した。得られたポリウレタンフィルム（ＩＩ）の硬度は、振幅減衰時間で３１７秒であった。【００６５】
比較例１
（１）ポリウレタンポリマー溶液（ＩＩＩ）の製造
撹拌機、温度計を備えた内容積１Ｌのガラス製セパラブルフラスコに、宇部興産株式会社製、ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）「ＵＨ−１００」（１，６−ヘキサンジオール及び炭酸エステルを原料として製造されたポリカーボネートジオール、モル質量：１０００ｇ／ｍｏｌ、水酸基価：１１２．２ｍｇＫＯＨ／ｇ）３０．３０ｇ、１，４−ブタンジオール５．５０ｇ、ジメチルアセトアミド２３５．３０ｇを加え、８５℃の浴温で撹拌した（内温７５℃〜８５℃）。３０分後、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート２４．６０ｇを加えて同温度で撹拌した。９０分後、イソシアナート基含量を定量したところイソシアナート基含有率が０．１０％以下であったので反応を終了し、無色透明なポリウレタンポリマー溶液（ＩＩＩ）を得た。
（２）ポリウレタンフィルム（ＩＩＩ）の作製
上記（１）で得られたポリウレタンポリマー溶液（ＩＩＩ）を用いて、実施例１と同様にしてポリウレタンフィルム（ＩＩＩ）を得た。得られたポリウレタンフィルム（ＩＩＩ）の硬度は、振幅減衰時間で１２６秒であった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のポリウレタンポリマー溶液は、塗布、乾燥して得られる塗膜の強度に優れている。また、耐加水分解性、耐久性、耐熱性、耐摩耗性を有し、特に硬度に優れているため、コーティング剤、塗料用組成物等の原料として有用である。
また、本発明の製造方法によれば、上記特性を有するポリウレタンポリマー溶液を効率的に製造することができる。
【国際調査報告】
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