JP2000178335A - Polyisocyanate composition - Google Patents

Polyisocyanate composition

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JP2000178335A
JP2000178335A JP10354172A JP35417298A JP2000178335A JP 2000178335 A JP2000178335 A JP 2000178335A JP 10354172 A JP10354172 A JP 10354172A JP 35417298 A JP35417298 A JP 35417298A JP 2000178335 A JP2000178335 A JP 2000178335A
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coating
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polyisocyanate composition
water
isocyanate
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Shinichiro Watanabe
慎一郎 渡邉
Yuji Nishiura
雄二 西浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyisocyanate compsn. having a low viscosity and excellent workability, capable of being easily stirred when preparing an aq. coating compsn., and attaining a long pot life, and effective as a coating substituting for a solvent type polyurethane coating, especially such as a coating for repainting exterior of buildings, a coating for repair of automobiles, and a coating for plastics. SOLUTION: This highly emulsifying polyisocyanate compsn. comprises 50-95 wt.% isocyanate prepolymer obtainable from an aliphatic or alicyclic diisocyanate and 1-50C monoalcohol (a), 5-50 wt.% nonionic hydrophilic component having at least a hydroxy group and comprising repeated units of 3-50 ethylene oxides, (b) and, if desired, 0.5-20 wt.% ionic surfactant contg. essentially no water. This aq. coating compsn. is prepared by blending the isocyanate compsn. (A) and an aq. emulsion (B) at an equivalent ratio of isocyanate/ hydroxy group = 0.5-5.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い乳化性を有す
るポリイソシアネート組成物、および水性エマルジョン
とポリイソシアネート組成物からなる常温架橋型水系二
液ウレタンのコーティング組成物に関する。詳細には、
本発明の水系コーティング組成物は、ポットライフ、耐
水性、水易分散性に優れ、主として建築用水系塗料、自
動車用水系塗料、接着剤、建材、家庭用水系塗料、その
他コーティング剤、シーリング剤、インキ、注型材、エ
ラストマー、フォーム、プラスチック原料、繊維処理剤
に有効に利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyisocyanate composition having a high emulsifying property, and a coating composition of a two-component aqueous crosslinking urethane comprising an aqueous emulsion and a polyisocyanate composition. For details,
The water-based coating composition of the present invention is excellent in pot life, water resistance, water dispersibility, mainly water-based paint for construction, water-based paint for automobiles, adhesives, building materials, water-based paint for home use, other coating agents, sealing agents, It can be effectively used for inks, casting materials, elastomers, foams, plastic raw materials, and fiber treatment agents.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、揮発性有機化合物に関する指針が
厳しくなり、アメリカ、ドイツ等ではすでに規制が行わ
れており、日本でも近い将来規制が行われると考えられ
る。従って、従来、溶剤系塗料として利用されていた常
温架橋型二液ウレタンコーティング組成物も水系化が望
まれている。しかし、二液ウレタンコーティング組成物
に硬化剤として用いられるポリイソシアネートは、水に
分散しにくく、また水と反応し易く、二酸化炭素を発生
するという問題点があったため、高い乳化性を有し、水
分散状態でイソシアネート基と水との反応が抑えられる
ポリイソシアネートの開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, guidelines on volatile organic compounds have become strict, and regulations have already been implemented in the United States and Germany, and it is expected that regulations will be implemented in Japan in the near future. Therefore, it has been desired that the cold-crosslinkable two-pack urethane coating composition conventionally used as a solvent-based coating composition be converted to an aqueous system. However, the polyisocyanate used as a curing agent in the two-part urethane coating composition is difficult to disperse in water, easily reacts with water, and has a problem of generating carbon dioxide. Development of a polyisocyanate capable of suppressing a reaction between an isocyanate group and water in a water-dispersed state has been promoted.

【0003】特公昭55−7472号公報、特開平5−
222150号公報では、高い乳化性を持ったポリイソ
シアネートを得る方法として、ポリイソシアネート中に
ノニオン性の親水基を導入した水分散性ポリイソシアネ
ートが提案されているが、乳化させた場合のポットライ
フが短いという欠点があった。特開平9−71720号
公報では、ノニオン性の親水基を導入したポリイソシア
ネートとイオン性界面活性剤からなる水分散ポリイソシ
アネート組成物が提案され、水性ポリオールと組み合わ
せたコーティング組成物のポットライフを飛躍的に延長
し、かつ耐水性に優れた塗膜を達成したが、粘度が高く
なる場合があり、有機溶剤を添加することによって粘度
を低下させて使用する場合もあった。
[0003] Japanese Patent Publication No. 55-7472, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 222150 discloses a water-dispersible polyisocyanate in which a nonionic hydrophilic group is introduced into a polyisocyanate as a method for obtaining a polyisocyanate having a high emulsifying property, but the pot life when emulsified is reduced. There was the disadvantage of being short. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-71720 proposes a water-dispersed polyisocyanate composition comprising a nonionic hydrophilic group-introduced polyisocyanate and an ionic surfactant, and the pot life of a coating composition combined with an aqueous polyol is dramatically increased. Although a coating film which is extended in length and has excellent water resistance was achieved, the viscosity sometimes increased, and in some cases, the viscosity was reduced by adding an organic solvent.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い乳化性
を有する低粘度のポリイソシアネート組成物、及びそれ
を用いた水系コーティング組成物を提供することを目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-viscosity polyisocyanate composition having high emulsifying properties and an aqueous coating composition using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を種々検討した結果、高い乳化性を有するポリイソシア
ネート組成物にモノアルコールを組み込むことによっ
て、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成
するに至った。即ち、本発明は: (a)脂肪族及び/または脂環式ジイソシアネー
ト、及び炭素数1〜50のモノアルコールから得られる
イソシアネートプレポリマー50〜95重量%、(b)
少なくとも1つの水酸基を有し、3〜50のエチレンオ
キサイド繰返単位からなるノニオン性の親水成分5〜5
0重量%とを反応させてなる高い乳化性を有するポリイ
ソシアネート組成物を提供する。また、 記載のポリイソシアネート組成物と、(c)実質
的に水を含有しないイオン性界面活性剤0.5〜20重
量%からなる高い乳化性を有するポリイソシアネート組
成物を提供する。また、 (A)水酸基価1〜300mgKOH/gの水性エ
マルジョンと、(B)1又は2記載のポリイソシアネ
ート組成物とを、イソシアネート基/水酸基の当量比が
0.5〜5.0の範囲で配合してなること水系コーティ
ング組成物を提供する。
As a result of various studies on the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by incorporating a monoalcohol into a polyisocyanate composition having a high emulsifying property. Was completed. That is, the present invention provides: (a) 50 to 95% by weight of an isocyanate prepolymer obtained from an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate and a monoalcohol having 1 to 50 carbon atoms;
Nonionic hydrophilic component having at least one hydroxyl group and comprising 3 to 50 ethylene oxide repeating units.
A polyisocyanate composition having high emulsifiability by reacting with 0% by weight. Further, there is provided a polyisocyanate composition having high emulsifiability comprising the polyisocyanate composition described above and (c) 0.5 to 20% by weight of an ionic surfactant containing substantially no water. Further, (A) an aqueous emulsion having a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g and (B) the polyisocyanate composition described in 1 or 2 above, in an isocyanate group / hydroxyl group equivalent ratio of 0.5 to 5.0. An aqueous coating composition is provided.

【0006】以下、本発明を詳細に説明する。 (1) ポリイソシアネート組成物 本発明のポリイソシアネート組成物は、(a)脂肪族及
び/または脂環式ジイソシアネート、及び炭素数1〜5
0のモノアルコールから得られるイソシアネートプレポ
リマー50〜95重量%、(b)少なくとも1つの水酸
基を有し、3〜50のエチレンオキサイド繰返単位から
なるノニオン性の親水成分5〜50重量%とを反応させ
て得られるものである。更に、(c) 実質的に水を含有し
ないイオン性界面活性剤0.5〜20重量%を含ませる
ことができる。即ち、 (a) イソシアネートプレポリマー (i) ジイソシアネート成分 本発明で使用する脂肪族、及び/または脂環式ジイソシ
アネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシア
ネート、ペンタ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(以下、HDI)、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、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDI)、
水添キシレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアネ
ートシクロヘキサン等が挙げられる。中でもHDI、I
PDI、水添キシレンジイソシアネートは、工業的に入
手し易く良好である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. (1) Polyisocyanate composition The polyisocyanate composition of the present invention comprises: (a) an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate;
0 to 50% by weight of an isocyanate prepolymer obtained from a monoalcohol, and (b) 5 to 50% by weight of a nonionic hydrophilic component having at least one hydroxyl group and comprising 3 to 50 ethylene oxide repeating units. It is obtained by reacting. Furthermore, (c) 0.5 to 20% by weight of an ionic surfactant containing substantially no water can be contained. That is, (a) isocyanate prepolymer (i) diisocyanate component As the aliphatic and / or alicyclic diisocyanate used in the present invention, for example, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter, HDI), Trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate (hereinafter, IPDI),
Examples include hydrogenated xylene diisocyanate, 1,4-diisocyanate cyclohexane, and the like. HDI and I
PDI and hydrogenated xylene diisocyanate are easily available industrially and are good.

【0007】(ii)モノアルコール成分 本発明で用いる炭素数1〜50のモノアルコールとは、
直鎖あるいは側鎖を有する脂肪族モノアルコール、脂環
式アルコール、分子内にエーテル基やエステル基を有す
るモノアルコールである。モノアルコールの炭素数は、
1〜50、好ましくは3〜20、更に好ましくは6〜9
である。炭素数が50を超えるとポリイソシアネート組
成物の粘度を低下させる効果がない場合があり好ましく
ない。モノアルコール成分としては、、例えば、n−プ
ロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−
ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n
−オクタノール、2−オクタノール、2−エチルヘキサ
ノール、ノナノール、デカノール、トリデカノール等の
脂肪族アルコール;シクロヘキサノール、4−メチルシ
クロヘキサノール等の脂環式アルコール:酢酸セルソル
ブ、酪酸セルソルブ等のエステル基を有するアルコール
などが挙げられるが、特に好ましいのはn−ヘキサノー
ル、2−オクタノール、2−エチルヘキサノールであ
る。
(Ii) Monoalcohol component The monoalcohol having 1 to 50 carbon atoms used in the present invention is:
It is a linear or side chain aliphatic monoalcohol or alicyclic alcohol, or a monoalcohol having an ether group or an ester group in the molecule. The carbon number of monoalcohol is
1 to 50, preferably 3 to 20, more preferably 6 to 9
It is. If the number of carbon atoms exceeds 50, the effect of lowering the viscosity of the polyisocyanate composition may not be obtained, which is not preferable. Examples of the monoalcohol component include n-propanol, i-propanol, n-butanol and i-propanol.
Butanol, n-pentanol, n-hexanol, n
Aliphatic alcohols such as octanol, 2-octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol and tridecanol; alicyclic alcohols such as cyclohexanol and 4-methylcyclohexanol: alcohols having an ester group such as cellosolve acetate and cellosolve butyrate. And the like, with n-hexanol, 2-octanol and 2-ethylhexanol being particularly preferred.

【0008】モノアルコールの使用量は、イソシアネー
トプレポリマーに対して、1〜50重量%、好ましくは
3〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%であ
る。1重量%未満では、粘度を低下させる効果が小さい
場合があり好ましくない。50重量%を超えると、塗膜
の架橋密度が低下し、塗膜が脆弱化する場合があり好ま
しくない。
The amount of the monoalcohol used is 1 to 50% by weight, preferably 3 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, based on the isocyanate prepolymer. If it is less than 1% by weight, the effect of lowering the viscosity may be small, which is not preferable. If it exceeds 50% by weight, the crosslink density of the coating film is lowered, and the coating film may be weakened, which is not preferable.

【0009】(iii) イソシアネートプレポリマーの特徴 上記の脂肪族、及び/または脂環式ジイソシアネートと
炭素数1〜50のモノアルコールから得られるイソシア
ネートプレポリマーとは、分子内にビュウレット、イソ
シアヌレート、ウレタン、ウレトジオン、アロファネー
ト等の構造を有するものである。イソシアネートプレポ
リマーにおいて、ビュレット構造を有するものは接着性
に優れており、イソシアヌレート構造を有するものは耐
候性に優れており、長い側鎖を有するアルコール化合物
を用いたウレタン構造を有するものは弾性及び伸展性に
優れており、ウレトジオン構造あるいはアロファネート
構造を有するものは低粘度であるという特徴を有してい
る。
(Iii) Characteristics of isocyanate prepolymer The above-mentioned aliphatic and / or alicyclic diisocyanate and the isocyanate prepolymer obtained from a monoalcohol having 1 to 50 carbon atoms include buret, isocyanurate and urethane in the molecule. , Uretdione, allophanate and the like. Among the isocyanate prepolymers, those having a burette structure have excellent adhesiveness, those having an isocyanurate structure have excellent weather resistance, those having a urethane structure using an alcohol compound having a long side chain have elasticity and Those having excellent extensibility and having a uretdione structure or an allophanate structure are characterized by low viscosity.

【0010】本発明では、モノアルコールをイソシアネ
ートプレポリマーの構造中に組み込むことによって、イ
ソシアネートプレポリマーの粘度を低下させることがで
きる。イソシアネートプレポリマー構造中に組み込む方
法としては、例えばジイソシアネートをビウレット化、
イソシアヌレート化、ウレタン化、ウレトジオン化を行
う、前あるいは同時にモノアルコールと反応させること
が挙げられる。ジイソシアネートとモノアルコールをウ
レタン化した後に、イソシアヌレート化を行ったポリイ
ソシアネート組成物は、特に粘度が低く好ましい。
In the present invention, the viscosity of the isocyanate prepolymer can be reduced by incorporating the monoalcohol into the structure of the isocyanate prepolymer. As a method of incorporating into the isocyanate prepolymer structure, for example, biuretization of diisocyanate,
Performing isocyanuration, urethanization, uretdionation, or reacting with a monoalcohol before or simultaneously. A polyisocyanate composition obtained by subjecting a diisocyanate and a monoalcohol to urethanization and then isocyanuration is particularly preferred because of its low viscosity.

【0011】本発明において、イソシアネートプレポリ
マーは、実質的に固形分100%の状態のポリイソシア
ネート組成物に対して、50〜95重量%、好ましくは
60〜90重量%、より好ましくは70〜85重量%で
ある。50重量%未満では架橋に関与する成分が少なく
なり、塗膜を形成した場合に脆くなる場合がある。95
重量%を超えると、親水基が少なくなるため、乳化能力
が低下する場合がある。本発明でいう「実質的に固形分
100%の状態」とは、ポリイソシアネート組成物中に
実質的にジイソシアネートや溶剤等の揮発成分を含んで
いない状態をいい、その目安をいえばポリイソシアネー
ト組成物中に揮発成分が1%以下の状態をいう。なお、
後述するが、本発明のポリイソシアネート組成物は、実
際に使用する場合には有機溶剤等を混合して使用しても
よい。
In the present invention, the isocyanate prepolymer is used in an amount of 50 to 95% by weight, preferably 60 to 90% by weight, more preferably 70 to 85% by weight based on the polyisocyanate composition having a solid content of substantially 100%. % By weight. If the amount is less than 50% by weight, the components involved in crosslinking are reduced, and the coating film may become brittle when formed. 95
If the amount is more than 10% by weight, the emulsifying ability may decrease because the number of hydrophilic groups decreases. The “substantially 100% solids state” in the present invention refers to a state in which a volatile component such as a diisocyanate or a solvent is not substantially contained in a polyisocyanate composition. A state in which a volatile component is 1% or less in the substance. In addition,
As will be described later, the polyisocyanate composition of the present invention may be used by mixing an organic solvent or the like when actually used.

【0012】(b) ノニオン性の親水成分 本発明で用いるエチレンオキサイド繰返単位からなるノ
ニオン性の親水成分とは、ポリアルキレンオキサイドエ
ーテルアルコール中にエチレンオキサイド繰返単位を含
むものである。この場合、親水成分中の水酸基の数は、
少なくとも1つであるが、好ましくは1つである。この
ような化合物として、ポリエチレングリコールや、プル
ロニック型ポリアルキレングリコール等が挙げられる
が、特に好ましいのはポリエチレングリコールモノメチ
ルエーテルである。エチレンオキサイド繰返単位の数は
3〜50、好ましくは3〜30、より好ましくは4〜1
0である。エチレンオキサイド繰返単位が3個未満で
は、乳化能力が低下する場合があり好ましくない。50
を越えるとポリイソシアネート組成物の結晶性が高くな
り、固体になり易くなる場合がある。
(B) Nonionic hydrophilic component The nonionic hydrophilic component comprising an ethylene oxide repeating unit used in the present invention is a polyalkylene oxide ether alcohol containing an ethylene oxide repeating unit. In this case, the number of hydroxyl groups in the hydrophilic component is
At least one, but preferably one. Such compounds include polyethylene glycol, pluronic type polyalkylene glycol, etc., and particularly preferred is polyethylene glycol monomethyl ether. The number of ethylene oxide repeating units is 3 to 50, preferably 3 to 30, more preferably 4 to 1.
0. If the number of ethylene oxide repeating units is less than 3, the emulsifying ability may decrease, which is not preferable. 50
If it exceeds, the crystallinity of the polyisocyanate composition may be high, and the composition may be easily solid.

【0013】ノニオン性の親水成分は、その水酸基とイ
ソシアネートプレポリマーの末端イソシアネート基とを
反応させることによって、ポリイソシアネート組成物の
構造中に組み込み、界面活性剤としての能力を持たせる
ことができ、ポリイソシアネート組成物の乳化能力を向
上させることができる。本発明で用いるノニオン性の親
水成分の量は、5〜50重量%、好ましくは10〜40
重量%、より好ましくは15〜30重量%である。5重
量%未満では、十分な乳化能力を発現することが出来な
い場合がある。50重量%を越えると、ポリイソシアネ
ート組成物の親水性が高くなりすぎるために、乳化させ
た場合のイソシアネート基と水との反応が抑えられない
場合がある。
The nonionic hydrophilic component can be incorporated into the structure of the polyisocyanate composition by reacting its hydroxyl group with the terminal isocyanate group of the isocyanate prepolymer to have a function as a surfactant. The emulsifying ability of the polyisocyanate composition can be improved. The amount of the nonionic hydrophilic component used in the present invention is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.
%, More preferably 15 to 30% by weight. If it is less than 5% by weight, sufficient emulsifying ability may not be exhibited. If the content exceeds 50% by weight, the hydrophilicity of the polyisocyanate composition becomes too high, so that the reaction between the isocyanate group and water when emulsified may not be suppressed in some cases.

【0014】(c) イオン性界面活性剤 本発明のポリイソシアネート組成物には、更に実質的に
水を含有しないイオン性界面活性剤を0.5〜20重量
%、好ましくは0.7〜12重量%、より好ましくは
1.0〜8重量%混合させることができる。本発明でい
う「実質的に水を含有しない」とは、イオン性界面活性
剤に含まれる水とイソシアネート基が反応し発泡、白濁
及び粘度上昇が起こらない程度であり、その目安をいえ
ばイオン性界面活性剤に対して1重量%以下である。イ
オン性界面活性剤は、水性エマルジョンの中和方法によ
って、アニオン性か、カチオン性か決められる。即ち、
水性エマルジョンを塩基によって中和した場合はアニオ
ン性界面活性剤を、酸によって中和した場合はカチオン
性界面活性剤を用いた方が好ましい。水性エマルジョン
が中和されていない場合はどちらを用いてもよい。
(C) Ionic surfactant The polyisocyanate composition of the present invention further contains 0.5 to 20% by weight, preferably 0.7 to 12% by weight of an ionic surfactant substantially containing no water. %, More preferably 1.0 to 8% by weight. The term "substantially free of water" as used in the present invention means that water and isocyanate groups contained in the ionic surfactant react with each other to prevent foaming, clouding and increase in viscosity. 1% by weight or less based on the weight of the surfactant. The ionic surfactant is determined to be anionic or cationic depending on the method of neutralizing the aqueous emulsion. That is,
It is preferable to use an anionic surfactant when the aqueous emulsion is neutralized with a base, and to use a cationic surfactant when neutralized with an acid. If the aqueous emulsion is not neutralized, either may be used.

【0015】(i) アニオン性界面活性剤 アニオン性界面活性剤としては、カルボキシレート型、
サルフェート型、スルホネート型、ホスフェート型が適
している。例えば、アルキルベンゼンスルホン酸アンモ
ニウム、アルキルジサルフェートナトリウム、アルキル
ジフェニルエーテルジスルホネートナトリウム、ジアル
キルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。 (ii)カチオン性の界面活性剤 カチオン性の界面活性剤としては、四級アンモニウム
塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩が適してい
る。例えばアルキルトリメチルアンモニウムブロマイ
ド、アルキルピリジニウムブロマイド、イミダゾリニウ
ムラウレートが挙げられる。 (iii) イオン性界面活性剤の添加量の臨界的意義 添加量が、0.5重量%未満では、イオン性界面活性剤
を混合することによる水分散安定性の効果が発現されな
いため適当ではない。20重量%を越えると、架橋に関
与しない成分が増えすぎるために、塗膜等の被覆物の脆
弱化を引き起こす場合がある。
(I) Anionic surfactant As the anionic surfactant, carboxylate type,
Sulfate, sulfonate and phosphate types are suitable. For example, ammonium alkyl benzene sulfonate, sodium alkyl disulfate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, sodium dialkyl sulfosuccinate and the like can be mentioned. (ii) Cationic surfactant As the cationic surfactant, quaternary ammonium salts, pyridinium salts, and imidazolinium salts are suitable. For example, alkyltrimethylammonium bromide, alkylpyridinium bromide and imidazolinium laurate can be mentioned. (iii) Critical significance of added amount of ionic surfactant If the added amount is less than 0.5% by weight, the effect of water dispersion stability by mixing the ionic surfactant is not exhibited, so that it is not suitable. . If it exceeds 20% by weight, components that do not participate in crosslinking may increase too much, which may cause the coating such as a coating film to become brittle.

【0016】(d) ポリイソシアネート組成物の特徴 (i) ノニオン性の親水成分とイオン性界面活性剤の併用 ノニオン性の親水成分とイオン性界面活性剤を併用する
ことによって、ポリイソシアネート油滴の表面にノニオ
ン性の親水基とイオン性界面活性剤の保護膜を生成さ
せ、ポリイソシアネート組成物の水分散安定性と長いポ
ットライフを達成することができる。 (ii)イソシアネート基含有率 本発明の高い乳化性を有するポリイソシアネート組成物
中のイソシアネート基含有率は、実質的に固形分100
%の状態で3〜24重量%、好ましくは6〜20重量
%、より好ましくは8〜18重量%である。3重量%未
満では、コーティング組成物中の架橋点が少なくなり、
硬化速度の低下、あるいは塗膜等の被覆物の脆弱化を引
き起こす欠点を有する。また、イソシアネート基含有率
は、親水基の導入量と分子量から一義的に決定されるた
め、高い乳化能力を有するために必要な親水基を導入す
ると、必然的に上限は24重量%以下となる。
(D) Characteristics of Polyisocyanate Composition (i) Combination of Nonionic Hydrophilic Component and Ionic Surfactant By using a nonionic hydrophilic component and an ionic surfactant together, polyisocyanate oil droplets By forming a protective film of a nonionic hydrophilic group and an ionic surfactant on the surface, the aqueous dispersion stability and long pot life of the polyisocyanate composition can be achieved. (ii) Isocyanate group content The isocyanate group content in the polyisocyanate composition having high emulsifiability of the present invention is substantially 100% solids.
%, 3 to 24% by weight, preferably 6 to 20% by weight, more preferably 8 to 18% by weight. If it is less than 3% by weight, the number of cross-linking points in the coating composition decreases,
It has the disadvantage of causing a decrease in the curing speed or weakening of a coating such as a coating film. Further, since the isocyanate group content is uniquely determined from the amount of introduction of the hydrophilic group and the molecular weight, when a hydrophilic group necessary for having a high emulsifying ability is introduced, the upper limit is necessarily 24% by weight or less. .

【0017】(iii) 粘度 本発明のポリイソシアネート組成物の粘度は、実質的に
固形分100%の状態で25℃で、50〜3000mP
a.s、好ましくは200〜2000mPa.s、より
好ましくは500〜1500mPs.sである。300
0mPa・sを越えると、特に低温時の作業性が低下す
る場合がある。水への分散を考えると粘度は低いほど望
ましいが、50mPa.s未満では、平均官能基数が低
下して、架橋能力が低下する場合がある。
(Iii) Viscosity The polyisocyanate composition of the present invention has a viscosity of 50 to 3000 mP at 25.degree.
a. s, preferably 200 to 2000 mPa.s. s, more preferably 500 to 1500 mPs. s. 300
If it exceeds 0 mPa · s, the workability, especially at low temperatures, may decrease. Considering the dispersion in water, the lower the viscosity is, the more desirable it is. If it is less than s, the average number of functional groups may decrease, and the crosslinking ability may decrease.

【0018】(iv) ポリイソシアネート組成物の状態 本発明で使用するポリイソシアネート組成物は、「乳
化」して水性分散液の状態で使用することが望ましい。
本発明でいう乳化とは、ポリイソシアネート組成物がO
/W型になるよう水に分散された状態をいい、水にポリ
イソシアネート組成物を添加し、棒やハンドミキサー等
を用いて機械的に攪拌して作成される。
(Iv) State of Polyisocyanate Composition The polyisocyanate composition used in the present invention is desirably "emulsified" and used in the form of an aqueous dispersion.
The emulsification referred to in the present invention means that the polyisocyanate composition is
/ W type is a state in which the polyisocyanate composition is added to water and mechanically stirred using a stick, a hand mixer or the like.

【0019】・本発明のポリイソシアネート組成物は、
有機溶剤を添加してもよい。有機溶剤を混合したポリイ
ソシアネート組成物は、粘度が低くなるため、水分散性
が向上し、さらに水分散時のイソシアネート基の残存率
が高くなり、ポットライフが長くなるという効果があ
る。この場合、有機溶剤はイソシアネート基と反応する
官能基を有していないことが必要である。また、有機溶
剤は本発明のポリイソシアネート組成物と相溶する事が
必要である。このような有機溶剤としては、例えば酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチ
ル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、メトキシプロピル
アセテート、3−メトキシブチルアセテート、2−エチ
ルブチルアセテート、2−エチルヘキシルアセテート、
酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン
酸ブチル、酪酸ブチル、アジピン酸ジオクチル、グルタ
ル酸ジイソプロピル等のエステル化合物:ジイソプロピ
ルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、ジエトキ
シエタン等のエーテル化合物:
The polyisocyanate composition of the present invention comprises:
An organic solvent may be added. Since the polyisocyanate composition mixed with an organic solvent has a low viscosity, it has an effect of improving water dispersibility, further increasing the residual ratio of isocyanate groups during water dispersion, and prolonging the pot life. In this case, it is necessary that the organic solvent does not have a functional group that reacts with the isocyanate group. The organic solvent must be compatible with the polyisocyanate composition of the present invention. Such organic solvents include, for example, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, methoxypropyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate,
Ester compounds such as cyclohexyl acetate, methyl propionate, butyl propionate, butyl butyrate, dioctyl adipate, diisopropyl glutarate: ether compounds such as diisopropyl ether, dibutyl ether, dioxane, and diethoxyethane:

【0020】、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−
ヘキサノン、メチルイソブチルケトン2−ヘプタノン,
4−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、イソホロン、シ
クロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン化
合物:ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、ブチルベンゼン,p−シメン等の芳香族化合物:ジ
エチレングリコールジメチルエーテルやジエチレングリ
コールジエチルエーテルやトリエチレングリコールジメ
チルエーテル等のポリエチレングリコールジアルキルエ
ーテル系の化合物:ジエチレングリコールジアセテート
等のポリエチレングリコールジカルボキシレート系の化
合物などが挙げられる。
2-pentanone, 3-pentanone, 2-
Hexanone, methyl isobutyl ketone 2-heptanone,
Ketone compounds such as 4-heptanone, diisobutyl ketone, isophorone, cyclohexanone, and methylcyclohexanone: aromatic compounds such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, and p-cymene: diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and the like Polyethylene glycol dialkyl ether-based compounds: polyethylene glycol dicarboxylate-based compounds such as diethylene glycol diacetate.

【0021】・本発明の高い乳化性ポリイソシアネート
組成物に添加する有機溶剤の添加量は1〜50重量%が
好ましい。1重量%未満では有機溶剤を混合するメリッ
ト、即ち水分散性の向上やポットライフの延長効果がみ
られない。50重量%を超えると本発明の水系コーティ
ング組成物の中に占める揮発性有機化合物の量が多くな
るために好ましくない。
The amount of the organic solvent added to the highly emulsifiable polyisocyanate composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight. If it is less than 1% by weight, there is no merit of mixing an organic solvent, that is, no improvement in water dispersibility or an effect of extending the pot life is obtained. If it exceeds 50% by weight, the amount of the volatile organic compound in the water-based coating composition of the present invention is undesirably increased.

【0022】(2) 水系コーティング組成物 また本発明は、(A)成分として水酸基価1〜300mg
KOH/gの水性エマルジョンと、(B) 成分として前記
(1)成分の高い乳化性を有するポリイソシアネート組成
物を、イソシアネート基/水酸基の当量比が0.5〜
5.0の範囲で配合してなる水系コーティング組成物を
提供するものである。
(2) Aqueous coating composition The present invention further comprises a component (A) having a hydroxyl value of 1 to 300 mg.
An aqueous emulsion of KOH / g and a polyisocyanate composition having a high emulsifiability of the component (1) as the component (B) are mixed with an isocyanate group / hydroxyl group equivalent ratio of 0.5 to 0.5.
The present invention provides a water-based coating composition formulated in a range of 5.0.

【0023】(A)水性エマルジョン 本発明で使用される水性エマルジョンとは、ラテック
ス、エマルジョンと表現される全てを含む。例えば、ポ
リ塩化ビニリデン共重合体、ポリ塩化ビニル共重合体、
酢酸ビニル共重合体、ウレタンエマルジョン、アクリル
エマルジョン、フッ素共重合体エマルジョン、スチレン
ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリルブタ
ジエン共重合体、ゴム系ラテックス、ポリブタジエン共
重合体、ウレタンアクリルエマルジョン等である。ウレ
タンエマルジョン、アクリルエマルジョン、フッ素重合
体エマルジョンは特に好ましい。
(A) Aqueous emulsion The aqueous emulsion used in the present invention includes all of latex and emulsion. For example, polyvinylidene chloride copolymer, polyvinyl chloride copolymer,
Examples include vinyl acetate copolymer, urethane emulsion, acrylic emulsion, fluorine copolymer emulsion, styrene butadiene copolymer latex, acrylonitrile butadiene copolymer, rubber latex, polybutadiene copolymer, urethane acrylic emulsion and the like. Urethane emulsions, acrylic emulsions, and fluoropolymer emulsions are particularly preferred.

【0024】(i) 水酸基価 本発明で使用する水性エマルジョンの水酸基価は、1〜
300mgKOH/g、好ましくは5〜150mgKO
H/g、より好ましくは10〜100mgKOH/gで
ある。1mgKOH/g未満では、コーティング組成物
中の架橋点が少なくなり、硬化速度の低下、あるいは塗
膜等の被覆物の脆弱化を引き起こす場合があり、好まし
くない。300mgKOH/gを超えると逆に架橋点が
多すぎるために、被覆物が、堅く脆くなる場合がある。
なお、本発明でいう水酸基価は、水性エマルジョンの不
揮発成分に対する値である。
(I) Hydroxyl value The hydroxyl value of the aqueous emulsion used in the present invention is from 1 to
300 mg KOH / g, preferably 5-150 mg KO
H / g, more preferably 10 to 100 mgKOH / g. If the amount is less than 1 mgKOH / g, the number of crosslinking points in the coating composition decreases, which may cause a decrease in the curing speed or weakening of a coating such as a coating film, which is not preferable. If it exceeds 300 mgKOH / g, on the contrary, since the number of crosslinking points is too large, the coating may be hard and brittle.
Incidentally, the hydroxyl value in the present invention is a value with respect to the non-volatile component of the aqueous emulsion.

【0025】(ii)粒子径 本発明で使用する水性エマルジョンの粒子径は、0.0
1〜1.0μm、好ましくは0.02〜0.5μm、よ
り好ましくは0.05〜0.2μmである。0.01μ
m未満では、水性エマルジョンの粘度が高くなる場合が
あり、好ましくない。1.0μmを超えると、水性エマ
ルジョンの水分散の安定性が悪くなる場合があるため好
ましくない。
(Ii) Particle size The particle size of the aqueous emulsion used in the present invention is 0.0
It is 1 to 1.0 μm, preferably 0.02 to 0.5 μm, more preferably 0.05 to 0.2 μm. 0.01μ
If it is less than m, the viscosity of the aqueous emulsion may increase, which is not preferable. If it exceeds 1.0 μm, the stability of the aqueous dispersion of the aqueous emulsion may deteriorate, which is not preferable.

【0026】(iii) (A)成分のイソシアネート基/(B)
成分の水酸基の当量比 本発明では、水性エマルジョン(A)と高い乳化性ポリイ
ソシアネート組成物(B) のイソシアネート基/水酸基の
当量比は、0.5〜5.0、好ましくは、0.8〜3.
0、より好ましくは1.0〜2.0である。0.5未満
では、コーティング組成物中の架橋点が少なくなり、硬
化速度の低下、あるいは塗膜等の被覆物の脆弱化を引き
起こす場合があるため好ましくない。5.0を超える
と、被覆物が堅く脆くなる場合があるため好ましくな
い。
(Iii) Isocyanate group of component (A) / (B)
In the present invention, the equivalent ratio of isocyanate group / hydroxyl group in the aqueous emulsion (A) and the high emulsifiable polyisocyanate composition (B) is 0.5 to 5.0, preferably 0.8 to 0.8. ~ 3.
0, more preferably 1.0 to 2.0. If it is less than 0.5, the number of cross-linking points in the coating composition decreases, which may cause a decrease in the curing rate or weakening of a coating such as a coating film, which is not preferable. If it exceeds 5.0, the coating may be hard and brittle, which is not preferable.

【0027】(4) ポリイソシアネート組成物、及びそれ
を含む水系コーティング組成物の特徴 本発明の高い乳化性を有するポリイソシアネート組
成物、及び水系コーティング組成物には、必要に応じ
て、顔料、分散安定剤、粘度調整剤、レベリング剤、光
安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、可塑剤、
潤滑剤、硬化促進触媒等を添加することが出来る。 本発明の高い乳化性を有するポリイソシアネート組
成物は、粘度を低くすることができるため作業性に優
れ、水性エマルジョンと混合して水系コーティング組成
物に調整する場合に、容易に攪拌することができる。 さらに、イオン活性剤を用いたポリイソシアネート
組成物は、水分散状態でイソシアネート基と水との反応
が抑えられるため、水系コーティング組成物に用いる際
に、長いポットライフを達成することができる。 従って、従来、溶剤系のポリウレタン塗料が用いら
れていた塗料、特に建築外装塗替え用塗料あるいは自動
車補修用塗料、プラスチック用塗料に使用することがで
きる。更にはシーリング剤、接着剤、インキ、コーティ
ング材、注型材、エラストマー、フォームやプラスチッ
ク原料、繊維処理剤など幅広い分野に応用することがで
きる。
(4) Characteristics of the polyisocyanate composition and the water-based coating composition containing the same: The polyisocyanate composition having high emulsifiability and the water-based coating composition of the present invention may contain, if necessary, Stabilizers, viscosity modifiers, leveling agents, light stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, fillers, plasticizers,
A lubricant, a curing acceleration catalyst, and the like can be added. The polyisocyanate composition having high emulsifiability of the present invention is excellent in workability because the viscosity can be reduced, and can be easily stirred when mixed with an aqueous emulsion to prepare a water-based coating composition. . Further, the polyisocyanate composition using the ionic activator suppresses the reaction between the isocyanate group and water in a water-dispersed state, so that a long pot life can be achieved when used in an aqueous coating composition. Accordingly, it can be used as a coating material in which a solvent-based polyurethane coating material has been used conventionally, particularly as a coating material for repainting an architectural exterior, a coating material for automobile repair, or a plastic coating material. Furthermore, it can be applied to a wide range of fields such as sealing agents, adhesives, inks, coating materials, casting materials, elastomers, foam and plastic raw materials, and fiber treatment agents.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明で用いた測定方法及び調整
法を以下に示す。 <測定方法> イソシアネート基含有率 イソシアネート基含有率は、試料約2gに10mlのト
ルエンを加え、イソシアネート基を過剰の2Nアミン
(トルエン溶液)で中和した後、1N塩酸による逆滴定
によって求めた。 粘度 粘度は、E−型粘度計(株式会社トキメック社製)によ
り25℃で測定した。 重量平均分子量 重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)を用いて求めた。なお、GPCは(カ
ラム:東ソー株式会社製TSKgelSuper100
0、TSKgelSuper2000、TSKgelS
uper3000、キャリアー:THF、検出方法:視
差屈折計)にて測定した。 粒子径 粒子径は、マイクロトラックUPA粒度分布計(Lee
ds+Northrup社製)を用いて測定した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The measuring method and the adjusting method used in the present invention are described below. <Measurement Method> Isocyanate Group Content The isocyanate group content was determined by adding 10 ml of toluene to about 2 g of the sample, neutralizing the isocyanate group with an excess of 2N amine (toluene solution), and performing back titration with 1N hydrochloric acid. Viscosity The viscosity was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.). Weight average molecular weight The weight average molecular weight was determined by using gel permeation chromatography (GPC). In addition, GPC (column: TSKgelSuper100 manufactured by Tosoh Corporation)
0, TSKgelSuper2000, TSKgelS
upper 3000, carrier: THF, detection method: parallax refractometer). Particle size The particle size is measured using a Microtrac UPA particle size distribution analyzer (Lee
ds + Northrup).

【0029】<調整法> 水分散液 水分散液は、ポリイソシアネート組成物:水を40:6
0の重量比で混ぜ、600rpmで10分間撹拌して作
成した。 水系コーティング組成物 水系コーティング組成物は、水性エマルジョンにポリイ
ソシアネート組成物を所定量添加し、600rpmで1
0分間攪拌して作成した。
<Preparation Method> Aqueous Dispersion The aqueous dispersion was prepared by mixing the polyisocyanate composition: water in a ratio of 40: 6.
The mixture was prepared by mixing at a weight ratio of 0 and stirring at 600 rpm for 10 minutes. Water-based coating composition The water-based coating composition is prepared by adding a predetermined amount of a polyisocyanate composition to an aqueous emulsion, and adding 1 at 600 rpm.
It was made by stirring for 0 minutes.

【0030】[0030]

【イソシアネートプレポリマーの合成例1】撹拌機、温
度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコににHDIを
500gと2−エチル−1−ヘキサノール15gを仕込
み、撹拌下80℃で2時間ウレタン化反応を行い、ウレ
タン化を完結させた。次いで、80℃でイソシアヌレー
ト化触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエート
0.015gを加えた。4時間後、反応液のイソシアネ
ート基含有率および屈折率測定により、ポリイソシアネ
ートへの転化率が28%になった時点で、リン酸0.0
6gを添加し反応を停止した。触媒毒添加直後の屈折率
上昇は、0.011であった。
[Synthesis Example 1 of Isocyanate Prepolymer] 500 g of HDI and 15 g of 2-ethyl-1-hexanol were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and urethanized at 80 ° C. for 2 hours with stirring. The reaction was performed to complete the urethanization. Then, at 80 ° C., 0.015 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. After 4 hours, when the conversion to polyisocyanate becomes 28% by measurement of the isocyanate group content and the refractive index of the reaction solution, phosphoric acid 0.0
The reaction was stopped by adding 6 g. The increase in the refractive index immediately after the addition of the catalyst poison was 0.011.

【0031】析出物を濾過により除去した後、流下式薄
膜蒸発装置を用いて、1回目0.3Tor.(155
℃)、2回目0.2Tor.(145℃)で未反応のH
DIを除去した。得られたポリイソシアネート組成物
は、微黄色、透明の液体で、収量は144g、粘度は5
50mPa・s、イソシアネート基含有率は20.8重
量%であった。この中に含まれる2−エチル−1−ヘキ
サノールに由来する構成成分の量は10%であった。
After the precipitates were removed by filtration, the first 0.3 torr. (155
° C), 0.2 Tor. Unreacted H at (145 ° C)
DI was removed. The resulting polyisocyanate composition was a pale yellow, transparent liquid, with a yield of 144 g and a viscosity of 5
50 mPa · s, the isocyanate group content was 20.8% by weight. The amount of the component derived from 2-ethyl-1-hexanol contained therein was 10%.

【0032】[0032]

【イソシアネートプレポリマーの合成例2】イソシアネ
ートプレポリマーの合成例1と同様の装置にHDIを5
00gと2−エチル−1−ヘキサノール50gを仕込
み、撹拌下90℃で2時間ウレタン化反応を行い、ウレ
タン化を完結させた。次いで、90℃でイソシアヌレー
ト化触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエート
0.03gを加えた。4時間後、反応液のイソシアネー
ト基含有率および屈折率測定により、ポリイソシアネー
トへの転化率が47%になった時点で、リン酸0.07
gを添加し反応を停止した。触媒毒添加直後の屈折率上
昇は、0.015であった。ついで、実施例1と同様に
精製を行った。得られたポリイソシアネート組成物は、
微黄色、透明の液体で、収量は258g、粘度は410
mPa・s、イソシアネート基含有率は17.6重量%
であった。この中に含まれる2−エチル−1−ヘキサノ
ールに由来する構成成分の量は19%であった。
[Synthesis example 2 of isocyanate prepolymer] HDI was added to the same apparatus as in synthesis example 1 of isocyanate prepolymer.
Then, 00 g and 50 g of 2-ethyl-1-hexanol were charged, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring to complete the urethanization. Then, at 90 ° C., 0.03 g of tetramethylammonium capryate as an isocyanuration catalyst was added. Four hours later, when the conversion of polyisocyanate to 47% was measured by measuring the isocyanate group content and the refractive index of the reaction solution, phosphoric acid 0.07% was added.
g was added to stop the reaction. The increase in the refractive index immediately after the addition of the catalyst poison was 0.015. Then, purification was performed in the same manner as in Example 1. The obtained polyisocyanate composition,
Light yellow, clear liquid, yield 258g, viscosity 410
mPa · s, isocyanate group content is 17.6% by weight
Met. The content of the component derived from 2-ethyl-1-hexanol contained therein was 19%.

【0033】[0033]

【水性エマルジョンの合成例1】滴下漏斗、メカニカル
スターラーを備え付けた2リットルの四ッ口フラスコに
水675gとエマノールNC(アニオン界面活性剤、3
5%水溶液、花王株式会社製)4.3gを入れ、80℃
に加熱し、開始剤として過硫酸アンモニウム(2%水溶
液)8gを入れた。次に、フラスコ内に下記の混合物を
4時間かけて滴下し、滴下終了後1時間80℃に保っ
た。 2−ヒドロキシメチルメタクリレート 25g(3.5重量%) アクリル酸 10g(1.4重量%) アクリルアミド 2g(0.3重量%) グリシジルメタアクリレート 27g(3.8重量%) メチルメタアクリレート 353g(49.0重量%) ブチルアクリレート 293g(40.7重量%) スチレン 9g(1.3重量%) 水 400g 過硫酸アンモニウム(2%水溶液) 31g エレミノールJS−2(注1) 38g エマルゲン920(注2) 9g
[Synthesis Example 1 of Aqueous Emulsion] In a 2 liter four-necked flask equipped with a dropping funnel and a mechanical stirrer, 675 g of water and emanol NC (anionic surfactant, 3
5% aqueous solution, manufactured by Kao Corporation) at 80 ° C
And 8 g of ammonium persulfate (2% aqueous solution) was added as an initiator. Next, the following mixture was dropped into the flask over 4 hours, and the temperature was kept at 80 ° C. for 1 hour after completion of the dropping. 25 g of 2-hydroxymethyl methacrylate (3.5% by weight) 10 g of acrylic acid (1.4% by weight) 2 g of acrylamide (0.3% by weight) 27 g of glycidyl methacrylate (3.8% by weight) 353 g of methyl methacrylate (49.%) 0 wt%) Butyl acrylate 293 g (40.7 wt%) Styrene 9 g (1.3 wt%) Water 400 g Ammonium persulfate (2% aqueous solution) 31 g Eleminor JS-2 (Note 1) 38 g Emulgen 920 (Note 2) 9 g

【0034】(注1)反応性乳化剤、39%水溶液、三
洋化成株式会社製 (注2)ノニオン界面活性剤、25%水溶液、花王株式
会社 得られた水性エマルジョンは乳白色、固形分38%の安
定な分散液であり、粒子径は0.1μmであった。計算
から求められた水酸価15.0mgKOH/g、酸価1
0.8mgKOH/g、ガラス転移点温度15.7℃で
あった。
(Note 1) Reactive emulsifier, 39% aqueous solution, manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd. (Note 2) Nonionic surfactant, 25% aqueous solution, Kao Corporation The obtained aqueous emulsion is milky white, solid content of 38%, stable And the particle size was 0.1 μm. Hydroxyl value 15.0 mgKOH / g, acid value 1
0.8 mgKOH / g, glass transition point temperature was 15.7 ° C.

【0035】[0035]

【実施例1】メトキシポリエチレングリコール(MPG
−130、エチレンオキサイド繰り返し単位=9.4
個、日本乳化剤株式会社製)とジオクチルスルホコハク
酸ナトリウム(ニューコール291M、固形分70%、
日本乳化剤株式会社製)を固形分重量比で3:1になる
ように混合し、減圧蒸留によって水及び溶剤を除いた。
イソシアネートプレポリマーの合成例1で得られたイソ
シアネートプレポリマー100gと上記より得られたメ
トキシポリエチレングリコールとジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウムの混合物25gを混ぜ、90℃で8時間
ウレタン化反応を行った。
Example 1 Methoxy polyethylene glycol (MPG
-130, ethylene oxide repeating unit = 9.4
Pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and sodium dioctyl sulfosuccinate (Newcol 291M, solid content 70%,
(Nippon Emulsifier Co., Ltd.) was mixed at a solid content weight ratio of 3: 1, and water and the solvent were removed by distillation under reduced pressure.
100 g of the isocyanate prepolymer obtained in Synthesis Example 1 of the isocyanate prepolymer and 25 g of a mixture of methoxypolyethylene glycol and sodium dioctylsulfosuccinate obtained above were mixed, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 8 hours.

【0036】得られたポリイソシアネート組成物は、淡
黄色液体であり、イソシアネート基含有率は15.5
%、重量平均分子量は1000、粘度は1040mPa
・sであった。このポリイソシアネート組成物を水分散
すると分散性は良好であり、水分散液を20℃6時間放
置したときのイソシアネート基含有率の残存率は、90
%であった。
The obtained polyisocyanate composition is a pale yellow liquid having an isocyanate group content of 15.5.
%, Weight average molecular weight is 1000, viscosity is 1040 mPa
-It was s. When the polyisocyanate composition is dispersed in water, the dispersibility is good. When the aqueous dispersion is left at 20 ° C. for 6 hours, the residual ratio of the isocyanate group content is 90%.
%Met.

【0037】[0037]

【実施例2】メトキシポリエチレングリコール(MPG
−130、エチレンオキサイド繰り返し単位=9.4
個、日本乳化剤株式会社製)とジアルキルスルホコハク
酸ナトリウム(ニューコール291M、固形分70%、
日本乳化剤株式会社製)を固形分重量比で4:1になる
ように混合し、減圧蒸留によって水及び溶剤を除いた。
イソシアネートプレポリマーの合成例2で得られたイソ
シアネートプレポリマー100gと上記より得られたメ
トキシポリエチレングリコールとジアルキルスルホコハ
ク酸ナトリウムの混合物20gを混ぜ、90℃で8時間
ウレタン化反応を行った。得られたポリイソシアネート
組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有率
は12.5%、重量平均分子量は900、粘度は720
mPa・sであった。このポリイソシアネートを水分散
すると分散性は良好であり、水分散液を20℃6時間放
置したときのイソシアネート基含有率の残存率は、85
%であった。
Example 2 Methoxy polyethylene glycol (MPG
-130, ethylene oxide repeating unit = 9.4
Pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and sodium dialkyl sulfosuccinate (Newcol 291M, solid content 70%,
(Manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) at a solid content weight ratio of 4: 1, and water and solvent were removed by distillation under reduced pressure.
100 g of the isocyanate prepolymer obtained in Synthesis Example 2 of the isocyanate prepolymer and 20 g of the mixture of methoxypolyethylene glycol and sodium dialkylsulfosuccinate obtained above were mixed, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 8 hours. The obtained polyisocyanate composition is a pale yellow liquid, has an isocyanate group content of 12.5%, a weight average molecular weight of 900 and a viscosity of 720.
mPa · s. When this polyisocyanate is dispersed in water, the dispersibility is good. When the aqueous dispersion is left at 20 ° C. for 6 hours, the residual ratio of the isocyanate group content is 85%.
%Met.

【0038】[0038]

【実施例3】メトキシポリエチレングリコール(MP
G、エチレンオキサイド繰り返し単位=4.2個、日本
乳化剤株式会社製)とジアルキルスルホコハク酸ナトリ
ウム(ニューコール291M、固形分70%、日本乳化
剤株式会社製)を固形分重量比で9:1になるように混
合し、減圧蒸留によって水及び溶剤を除いた。イソシア
ネートプレポリマーの合成例1で得られたイソシアネー
トプレポリマー100gと上記より得られたメトキシポ
リエチレングリコールとジオクチルスルホコハク酸ナト
リウムの混合物25gを混ぜ、90℃で8時間ウレタン
化反応を行った。得られたポリイソシアネート組成物
は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有率は1
2.6%、重量平均分子量は800、粘度は1300m
Pa・sであった。このポリイソシアネートを水分散す
ると分散性は良好であり、水分散液を20℃6時間放置
したときのイソシアネート基含有率の残存率は、70%
であった。
Example 3 Methoxy polyethylene glycol (MP
G, 4.2 units of ethylene oxide repeating units (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and sodium dialkyl sulfosuccinate (Newcol 291M, solid content 70%, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) in a weight ratio of solid content of 9: 1. And water and solvent were removed by vacuum distillation. 100 g of the isocyanate prepolymer obtained in Synthesis Example 1 of the isocyanate prepolymer and 25 g of a mixture of methoxypolyethylene glycol and sodium dioctylsulfosuccinate obtained above were mixed, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 8 hours. The obtained polyisocyanate composition is a pale yellow liquid and has an isocyanate group content of 1
2.6%, weight average molecular weight 800, viscosity 1300m
Pa · s. When this polyisocyanate is dispersed in water, the dispersibility is good. When the aqueous dispersion is left at 20 ° C. for 6 hours, the residual ratio of the isocyanate group content is 70%.
Met.

【0039】[0039]

【実施例4】合成例1で得られたイソシアネートプレポ
リマー100gとメトキシポリエチレングリコール(M
PG−130、エチレンオキサイド繰り返し単位=9.
4個、日本乳化剤株式会社製)20gを混ぜ、90℃で
8時間ウレタン化反応を行った。得られたポリイソシア
ネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基
含有率は15.5%、重量平均分子量は800、粘度は
710mPa・sであった。このポリイソシアネート組
成物を水分散すると分散性は良好であり、水分散液を2
0℃3時間放置したときのイソシアネート基含有率の残
存率は、80%であり、20℃6時間放置したときのイ
ソシアネート基含有率の残存率は、0%であった。
Example 4 100 g of the isocyanate prepolymer obtained in Synthesis Example 1 and methoxypolyethylene glycol (M
PG-130, ethylene oxide repeating unit = 9.
20 g of the mixture (4 pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) were mixed, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 8 hours. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, the isocyanate group content was 15.5%, the weight average molecular weight was 800, and the viscosity was 710 mPa · s. When this polyisocyanate composition is dispersed in water, the dispersibility is good.
The residual ratio of the isocyanate group content when left at 0 ° C. for 3 hours was 80%, and the residual ratio of the isocyanate group content when left at 20 ° C. for 6 hours was 0%.

【0040】[0040]

【実施例5】水性エマルジョンの合成例1で得た水性エ
マルジョンと実施例1で得たポリイソシアネート組成物
をイソシアネート基と水酸基の当量比=1.5で混合
し、水系コーティング組成物を得た。この水系コーティ
ング組成物は、20℃8時間放置しても粘度上昇、発泡
は認められなかった。このコーティング組成物を用いて
厚さ40μmの塗膜をつくり、20℃65%RHで24
時間硬化したところ、透明塗膜を得た。ゲル分率を測定
すると79%であり、20℃の水に4時間浸漬しても塗
膜の白化は認められなかった。
Example 5 Synthesis of Aqueous Emulsion The aqueous emulsion obtained in Synthesis Example 1 and the polyisocyanate composition obtained in Example 1 were mixed at an equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups = 1.5 to obtain an aqueous coating composition. . This aqueous coating composition did not show an increase in viscosity or foaming even after being left at 20 ° C. for 8 hours. Using this coating composition, a coating film having a thickness of 40 μm was prepared, and was coated at 20 ° C. and 65% RH for 24 hours.
After curing for a time, a transparent coating film was obtained. The gel fraction was measured to be 79%. No whitening of the coating film was observed even after immersion in water at 20 ° C. for 4 hours.

【0041】[0041]

【比較例1】メトキシポリエチレングリコール(MPG
−130、エチレンオキサイド繰り返し単位=9.4
個、日本乳化剤株式会社製)とジオクチルスルホコハク
酸ナトリウム(ニューコール291M、固形分70%、
日本乳化剤株式会社製)を固形分重量比で3:1になる
ように混合し、減圧蒸留によって水及び溶剤を除いた。
イソシアヌレートタイプポリイソシアネート(デュラネ
ートTHA−100、旭化成工業株式会社製)100g
と上記より得られたメトキシポリエチレングリコールと
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムの混合物25gを
混ぜ、90℃で8時間ウレタン化反応を行った。得られ
たポリイソシアネートは、淡黄色液体であり、イソシア
ネート基含有率は15.3%、重量平均分子量は100
0、粘度は3500mPa・sであった。
Comparative Example 1 Methoxy polyethylene glycol (MPG
-130, ethylene oxide repeating unit = 9.4
Pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and sodium dioctyl sulfosuccinate (Newcol 291M, solid content 70%,
(Nippon Emulsifier Co., Ltd.) was mixed at a solid content weight ratio of 3: 1, and water and the solvent were removed by distillation under reduced pressure.
100 g of isocyanurate type polyisocyanate (Duranate THA-100, manufactured by Asahi Kasei Corporation)
And 25 g of a mixture of methoxypolyethylene glycol obtained above and sodium dioctylsulfosuccinate were mixed, and a urethanization reaction was carried out at 90 ° C. for 8 hours. The obtained polyisocyanate is a pale yellow liquid, having an isocyanate group content of 15.3% and a weight average molecular weight of 100.
0 and the viscosity was 3500 mPa · s.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明による高い乳化性を有するポリイ
ソシアネート組成物は、粘度を低くすることができるた
め作業性に優れ、水性エマルジョンと混合して水系コー
ティング組成物に調整する場合に、容易に攪拌すること
ができる。さらに、イオン活性剤を用いたポリイソシア
ネート組成物は、水分散状態でイソシアネート基と水と
の反応が抑えられるため、水系コーティング組成物に用
いる際に、長いポットライフを達成することができる。
従って、従来、溶剤系のポリウレタン塗料が用いられて
いた塗料、特に建築外装塗替え用塗料あるいは自動車補
修用塗料、プラスチック用塗料に使用することができ
る。更にはシーリング剤、接着剤、インキ、コーティン
グ材、注型材、エラストマー、フォームやプラスチック
原料、繊維処理剤など幅広い分野に応用することができ
る。
The polyisocyanate composition having high emulsifiability according to the present invention is excellent in workability because the viscosity can be reduced, and is easily mixed with an aqueous emulsion to prepare a water-based coating composition. Can be stirred. Further, the polyisocyanate composition using the ionic activator suppresses the reaction between the isocyanate group and water in a water-dispersed state, so that a long pot life can be achieved when used in an aqueous coating composition.
Accordingly, it can be used as a coating material in which a solvent-based polyurethane coating material has been used conventionally, particularly as a coating material for repainting an architectural exterior, a coating material for automobile repair, or a plastic coating material. Furthermore, it can be applied to a wide range of fields such as sealing agents, adhesives, inks, coating materials, casting materials, elastomers, foam and plastic raw materials, and fiber treatment agents.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AA05X AC00X AC02X AC07X AC08X BD05X BD10X BD12X BF02X BG03X CK02X CK04W EN136 EU046 EU116 EV186 EV256 FD316 GH01 GJ01 HA07 4J034 BA03 DA01 DB03 DB07 DN03 DP12 DP13 DP14 DP15 DP16 DP18 DP19 HA02 HB06 HB07 HB08 HC02 HC03 HC08 HC17 HC18 HC22 HC35 HC52 HC61 HC71 JA13 JA42 QB19 QC05 RA07 RA08 4J038 DG131 DG251 DG261 DG301 KA09 MA08 MA10 NA04 NA26 NA27 PB02 PB05 PB07 PC02 PC04 PC06 Continued on the front page F-term (reference) 4J002 AA05X AC00X AC02X AC07X AC08X BD05X BD10X BD12X BF02X BG03X CK02X CK04W EN136 EU046 EU116 EV186 EV256 FD316 GH01 GJ01 HA07 4J034 BA03 DA01 DB03 DB07 DN03 DP12 DP13 H03 DP02 HC08 HC17 HC18 HC22 HC35 HC52 HC61 HC71 JA13 JA42 QB19 QC05 RA07 RA08 4J038 DG131 DG251 DG261 DG301 KA09 MA08 MA10 NA04 NA26 NA27 PB02 PB05 PB07 PC02 PC04 PC06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)脂肪族及び/または脂環式ジイソ
シアネート、及び炭素数1〜50のモノアルコールから
得られるイソシアネートプレポリマー50〜95重量
%、(b)少なくとも1つの水酸基を有し、3〜50の
エチレンオキサイド繰返単位からなるノニオン性の親水
成分5〜50重量%とを反応させてなることを特徴とす
る、高い乳化性を有するポリイソシアネート組成物。
1. (a) 50 to 95% by weight of an isocyanate prepolymer obtained from an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate and a monoalcohol having 1 to 50 carbon atoms, (b) having at least one hydroxyl group, A highly emulsifiable polyisocyanate composition characterized by reacting 5 to 50% by weight of a nonionic hydrophilic component composed of 3 to 50 ethylene oxide repeating units.
【請求項2】 請求項1記載のポリイソシアネート組成
物と、(c)実質的に水を含有しないイオン性界面活性
剤0.5〜20重量%からなることを特徴とする、高い
乳化性を有するポリイソシアネート組成物。
2. High emulsifiability characterized by comprising the polyisocyanate composition according to claim 1 and (c) 0.5 to 20% by weight of a water-free ionic surfactant. Polyisocyanate composition having.
【請求項3】 (A)水酸基価1〜300mgKOH/
gの水性エマルジョンと、(B)請求項1又は2記載の
ポリイソシアネート組成物とを、イソシアネート基/水
酸基の当量比が0.5〜5.0の範囲で配合してなるこ
とを特徴とする水系コーティング組成物。
(A) a hydroxyl value of 1 to 300 mg KOH /
g of the aqueous emulsion and (B) the polyisocyanate composition according to claim 1 or 2 in an isocyanate group / hydroxyl group equivalent ratio of 0.5 to 5.0. Water-based coating composition.
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JP2013035895A (en) * 2011-08-04 2013-02-21 Adeka Corp Aqueous acrylic urethane resin composition and coating film formed by applying and drying the same
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006038466A1 (en) * 2004-10-05 2006-04-13 Adeka Corporation Water-dispersed polyurethane composition
JPWO2006038466A1 (en) * 2004-10-05 2008-05-15 株式会社Adeka Water-dispersed polyurethane composition
JP2013035895A (en) * 2011-08-04 2013-02-21 Adeka Corp Aqueous acrylic urethane resin composition and coating film formed by applying and drying the same
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