JP2007270046A - Carbodiimide compound, curing agent and curable resin composition - Google Patents

Carbodiimide compound, curing agent and curable resin composition Download PDF

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Satoru Urano
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbodiimide compound that is reduced in adverse effect on the environment and can be used suitably as a curing agent for various uses such as coating materials, and to provide a curable resin composition containing it. <P>SOLUTION: Provided is an oxazolidone ring-containing carbodiimide compound having a structure in which the oxazolidone ring is bonded to one terminal or both terminals of its carbodiimide unit. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、カルボジイミド化合物、硬化剤及び硬化性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a carbodiimide compound, a curing agent, and a curable resin composition.

従来から、塗料、接着剤、コーティング剤等、種々の用途において、硬化剤が広く使用されている。種々の用途のうち、塗料用硬化剤として使用されているイソシアネート化合物は、その末端に反応性の極めて高いイソシアネート基を有しているため、硬化剤として塗料系内で安定に存在させるためには、末端のイソシアネート基をオキシム類やアルコール類等のブロック剤で封止しておく必要があった(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, curing agents have been widely used in various applications such as paints, adhesives, and coating agents. Among various applications, the isocyanate compound used as a curing agent for coatings has a highly reactive isocyanate group at its end, so that it can exist stably in the coating system as a curing agent. It was necessary to seal the terminal isocyanate group with a blocking agent such as oximes and alcohols (for example, see Non-Patent Document 1).

一方、塗料用硬化剤としてカルボジイミド化合物を用いることも提案されているが、この化合物も通常末端にイソシアネート基を有している。このため、イソシアネート化合物の場合と同様の理由により、末端のイソシアネート基をブロック剤で封止したものが通常使用されている。 On the other hand, it has also been proposed to use a carbodiimide compound as a curing agent for coatings, but this compound also usually has an isocyanate group at the terminal. For this reason, what sealed the isocyanate group of the terminal with the blocking agent for the same reason as the case of an isocyanate compound is usually used.

しかしながら、このようなブロック剤として用いられているオキシム類やアルコール類は、塗布後、加熱によってイソシアネート基が再生する際、脱離物として揮発して系外に放出されるため、昨今の環境問題への配慮という観点から問題を抱えている。 However, since oximes and alcohols used as such blocking agents are volatilized as released products and released out of the system when the isocyanate group is regenerated by heating after coating, it is a recent environmental problem. We have a problem from the viewpoint of consideration.

オキシム類やアルコール類をブロック剤として使用しないカルボジイミド系架橋剤として、末端のイソシアネート基を親水性基で封止された水溶性又は水分散性のポリカルボジイミド化合物を主成分とするものが開示されている(特許文献1参照)。 As carbodiimide-based crosslinking agents that do not use oximes or alcohols as blocking agents, those having water-soluble or water-dispersible polycarbodiimide compounds whose terminal isocyanate groups are sealed with hydrophilic groups as the main component are disclosed. (See Patent Document 1).

しかしながら、このような親水性基は、上記ブロック剤と同様、加熱時に脱離するが系外に揮散せず塗膜中に残存するため、塗膜の耐水性を低下させる、可塑剤として作用して塗膜物性の低下を招く等、塗膜性能の低下が懸念される。
「塗料の性格と機能」第98頁右欄〜第100頁右欄(日本ペイント株式会社著、日本塗料新聞社、1998年第1版発行) 特開平10−316930号公報
However, like the above blocking agent, such a hydrophilic group is eliminated during heating but does not evaporate out of the system and remains in the coating film, thus acting as a plasticizer that lowers the water resistance of the coating film. Therefore, there is a concern about the deterioration of the coating film performance, such as the deterioration of the coating film properties.
“Characteristics and Functions of Paint”, page 98, right column to page 100, right column (Nippon Paint Co., Ltd., Nippon Paint Newspaper, published in 1998, first edition) Japanese Patent Laid-Open No. 10-316930

本発明は、上記現状に鑑み、環境への影響が少なく、塗料等、種々の用途の硬化剤として好適に使用することができるカルボジイミド化合物及びそれを含む硬化性樹脂組成物を提供することを目的とするものである。 In view of the above-mentioned present situation, the present invention has an object to provide a carbodiimide compound that can be suitably used as a curing agent for various uses such as paints and the like, and a curable resin composition including the carbodiimide compound. It is what.

本発明は、カルボジイミドユニットの片末端又は両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有することを特徴とするオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物である。
本発明は、末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物と、エポキシ基を有する化合物とを反応させることによって得られることを特徴とするオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物でもある。
The present invention is an oxazolidone ring-containing carbodiimide compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one or both ends of a carbodiimide unit.
The present invention is also an oxazolidone ring-containing carbodiimide compound obtained by reacting a carbodiimide compound having an isocyanate group at a terminal with a compound having an epoxy group.

本発明は、上述のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物からなることを特徴とする硬化剤でもある。
本発明はまた、上述のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物でもある。
This invention is also a hardening | curing agent characterized by consisting of the above-mentioned oxazolidone ring containing carbodiimide compound.
The present invention is also a curable resin composition comprising the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound described above.

本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、カルボジイミドユニットの片末端又は両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有する化合物である。このため、これを塗料用硬化剤として使用した場合、加熱硬化時及び硬化塗膜形成後の経時において、硬化剤由来の有機成分の脱離量を抑制することができ、環境面から優れている。また、得られた塗膜中にエポキシ樹脂骨格が存在する場合には、塗膜の防食性を向上させることもできる。更に、本発明がカルボジイミドユニット及びエポキシ基を有する化合物で、塗料用硬化剤として用いた場合、塗膜に種々の性能を付与できることが期待できる。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one end or both ends of a carbodiimide unit. For this reason, when this is used as a curing agent for paints, the amount of detachment of organic components derived from the curing agent can be suppressed during heat curing and after the formation of the cured coating film, which is excellent from the environmental viewpoint. . Further, when an epoxy resin skeleton is present in the obtained coating film, the anticorrosion property of the coating film can be improved. Furthermore, when the present invention is a compound having a carbodiimide unit and an epoxy group and is used as a curing agent for paints, it can be expected that various performances can be imparted to the coating film.

本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、カルボジイミドユニットの片末端又は両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有する化合物である。即ち、カルボジイミドユニットの片末端又は両末端がオキサゾリドン環で封止されたものであり、この化合物を塗料用硬化剤として使用した場合、塗布後の加熱硬化時及び硬化塗膜形成後の経時において、硬化剤由来の有機成分の脱離量を抑制することができる。特に、化合物中のすべてのカルボジイミドユニットの両末端がオキサゾリドン環で封止されている場合は、この封止部位由来の有機成分が存在しない。従って、本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、環境問題への配慮という観点から優れたものである。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one end or both ends of a carbodiimide unit. That is, one end or both ends of the carbodiimide unit is sealed with an oxazolidone ring, and when this compound is used as a curing agent for a coating, during the heat curing after coating and over time after forming a cured coating film, The amount of the organic component derived from the curing agent can be suppressed. In particular, when both ends of all carbodiimide units in the compound are sealed with oxazolidone rings, there is no organic component derived from this sealing site. Therefore, the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is excellent from the viewpoint of consideration for environmental problems.

上記オキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を塗料用硬化剤として使用した場合、得られた塗膜中にエポキシ樹脂骨格が存在する場合には、塗膜の防食性を向上させることも可能である。また、オキサゾリドン環で封止した化合物であるため、親水性基で末端を封止した化合物のような耐水性等の塗膜物性の低下も見られない。 When the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound is used as a curing agent for paints, the corrosion resistance of the coating film can be improved when an epoxy resin skeleton is present in the obtained coating film. Moreover, since it is a compound sealed with an oxazolidone ring, there is no deterioration in coating film properties such as water resistance as in a compound whose end is sealed with a hydrophilic group.

本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、カルボジイミドユニットの片末端又は両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有する化合物である。なお、本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、単一の化合物である必要はなく、種々の化合物の混合物であってもよい。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one end or both ends of a carbodiimide unit. The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is not necessarily a single compound, and may be a mixture of various compounds.

上記カルボジイミドユニットは、−(−N=C=N−R−)−で表される単位である。上記オキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、上記カルボジイミドユニット〔−(−N=C=N−R−)−〕の片末端又は両末端に位置する炭化水素基(R)の炭素原子と、オキサゾリドン環を構成する窒素原子とが結合している構造を有する。カルボジイミドユニットの片末端にオキサゾリドン環が結合した構造は下記一般式(1)で表されるものであり、両末端に結合した構造は下記一般式(2)で表される。 The carbodiimide unit is a unit represented by — (— N═C═N—R—) n —. The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound comprises a carbon atom of a hydrocarbon group (R) located at one or both ends of the carbodiimide unit [— (— N═C═N—R—) n —], and an oxazolidone ring. It has a structure in which the constituent nitrogen atoms are bonded. The structure in which the oxazolidone ring is bonded to one end of the carbodiimide unit is represented by the following general formula (1), and the structure bonded to both ends is represented by the following general formula (2).

Figure 2007270046
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Figure 2007270046
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本発明がカルボジイミドユニットの片末端にオキサゾリドン環が結合した構造(上記一般式(1)で表される構造)を有する化合物である場合、カルボジイミドユニットの他方の末端としては、例えば、オキシム類やアルコール類等、従来公知のイソシアネート基のブロック剤で封止されたものを挙げることができる。また、片末端にオキサゾリドン環が結合した構造で表される構造を有する化合物は、分岐型、グラフト型等でもよい。 When the present invention is a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one end of a carbodiimide unit (structure represented by the above general formula (1)), examples of the other end of the carbodiimide unit include oximes and alcohols. Examples thereof include those sealed with a conventionally known isocyanate group blocking agent. Further, the compound having a structure represented by a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one end may be a branched type, a graft type, or the like.

上記nは、カルボジイミドユニットの平均重合度であり、2〜20であることが好ましい。20を超えると、カルボジイミド化合物の合成の反応効率が低下するおそれがある。より好ましくは、2〜10である。上記Rは、炭化水素基を表す。上記炭化水素基は、飽和、不飽和のいずれであってもよく、また、窒素原子及び/又は酸素原子を含むものであってもよい。上記炭化水素基は、炭素数6〜40の基であることが好ましい。6未満であると、工業原料がなく製造が困難であり、40を超えると、硬化性が低下するおそれがある。より好ましくは6〜20である。 N is the average degree of polymerization of the carbodiimide unit, and is preferably 2-20. If it exceeds 20, the reaction efficiency of the synthesis of the carbodiimide compound may be reduced. More preferably, it is 2-10. R represents a hydrocarbon group. The hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated, and may contain a nitrogen atom and / or an oxygen atom. The hydrocarbon group is preferably a group having 6 to 40 carbon atoms. If it is less than 6, there are no industrial raw materials and production is difficult, and if it exceeds 40, the curability may be lowered. More preferably, it is 6-20.

上記炭素数6〜40の炭化水素基としては、例えば、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基等の炭素数6〜40のアルキレン基;フェニレン基、ノニルフェニレン基等を挙げることができる。また、以下の化学式で表される基を挙げることもできる。 Examples of the hydrocarbon group having 6 to 40 carbon atoms include alkylene groups having 6 to 40 carbon atoms such as octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, etc .; phenylene group, nonyl A phenylene group etc. can be mentioned. Moreover, the group represented by the following chemical formula can also be mentioned.

Figure 2007270046
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本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、上記構造を有する化合物であれば特に限定されないが、カルボジイミドユニットの両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有する化合物であることが好ましく、化合物中のすべてのカルボジイミドユニットの両末端にオキサゾリドン環が結合しているものが特に好ましい。この場合、環境面、防食性、耐水性等の塗膜物性面から好ましい。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having the above structure, but is preferably a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to both ends of a carbodiimide unit, and all carbodiimides in the compound Those having an oxazolidone ring bonded to both ends of the unit are particularly preferred. In this case, it is preferable from the viewpoints of coating properties such as environmental aspects, corrosion resistance, and water resistance.

上記カルボジイミドユニットの両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有するオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物としては、特に限定されないが、下記一般式(3)、(4)で表される化合物が好ましい。これにより、本発明の効果を良好に得ることができる。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to both ends of the carbodiimide unit is not particularly limited, but compounds represented by the following general formulas (3) and (4) are preferable. Thereby, the effect of this invention can be acquired favorably.

Figure 2007270046
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Figure 2007270046
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上記一般式(3)において、Xはエポキシ基を有する化合物からエポキシ基を1つ除いた構造を表す。Rは、飽和であっても不飽和であっても、また、窒素原子、酸素原子及び/又は硫黄原子を含んでいてもよい炭素数6〜40の炭化水素基を表す。nは、平均重合度であり、2〜20を表す。上記R、nは、上述したR、nと同様である。上記X、Rは、それぞれ同一であっても、異なってもよい。 In the general formula (3), X represents a structure obtained by removing one epoxy group from a compound having an epoxy group. R represents a hydrocarbon group having 6 to 40 carbon atoms which may be saturated or unsaturated and may contain a nitrogen atom, an oxygen atom and / or a sulfur atom. n is an average degree of polymerization and represents 2-20. R and n are the same as R and n described above. X and R may be the same or different.

上記一般式(3)中のXにおいて、上記エポキシ基を有する化合物は、少なくともエポキシ基を1個有する化合物であれば特に限定されないが、少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物であることが好ましい。なお、本明細書において、「エポキシ基を有する化合物」には、高分子のものも含まれる。 In X in the general formula (3), the compound having an epoxy group is not particularly limited as long as it is a compound having at least one epoxy group, but is preferably a compound having at least two epoxy groups. In the present specification, the “compound having an epoxy group” includes a polymer.

上記エポキシ基を1個有する化合物としては、例えば、ブチルグリシジルエーテルやグリシジルフェニルエーテル等を挙げることができる。
上記少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物として、多価アルコールのポリグリシジルエーテル等を挙げることができる。上記多価アルコールのうち、2価のアルコールとしては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、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、ペンタエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAアルキレンオキシド付加物、ビスフェノールSアルキレンオキシド付加物、1,2−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ドデカンジオール、1,2−オクタデカンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。更に、3価以上のアルコールとして、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等を挙げることができる。なお、上記多価アルコールが3価以上である場合には、少なくとも2個の水酸基がグリシジルエーテル化されていればよく、水酸基が残存していてもよい。上記多価アルコールのポリグリシジルエーテルの中では、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。
Examples of the compound having one epoxy group include butyl glycidyl ether and glycidyl phenyl ether.
Examples of the compound having at least two epoxy groups include polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols. Among the polyhydric alcohols, dihydric alcohols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol. Tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A alkylene oxide adduct, bisphenol S alkylene oxide adduct, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, 1 , 2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 2,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 3- Methyl-1 5-pentanediol, 1,2-dodecanediol, 1,2-octadecanediol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. Furthermore, examples of the trihydric or higher alcohol include trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, and sorbitol. When the polyhydric alcohol is trivalent or more, it is sufficient that at least two hydroxyl groups are glycidyl etherified, and the hydroxyl groups may remain. Among the polyglycidyl ethers of the polyhydric alcohol, polyglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether are preferable.

また、上記少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物は、エポキシ樹脂であってもよく、このようなエポキシ樹脂として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ハロゲン化ノボラック型エポキシ樹脂、イソシアヌル酸エポキシ樹脂、テレフタル酸エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物は、エポキシ基を有するアクリル樹脂であってもよく、この場合、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート及び3,4−エポキシシクロヘキサニル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するアクリルモノマーを、当業者によく知られた方法で単独重合又は共重合させることにより、上記エポキシ基を有するアクリル樹脂が得られる。上記エポキシ基を有するアクリル樹脂は、そのエポキシ当量を調節しやすいので有用である。上記Xは、同一であっても、異なっていてもよい。 The compound having at least two epoxy groups may be an epoxy resin. Examples of such an epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resin, and halogenated bisphenol A. Type epoxy resin, halogenated novolac type epoxy resin, isocyanuric acid epoxy resin, terephthalic acid epoxy resin and the like. The compound having at least two epoxy groups may be an acrylic resin having an epoxy group. In this case, glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexa The acrylic resin having an epoxy group is obtained by homopolymerizing or copolymerizing an acrylic monomer having an epoxy group such as nyl (meth) acrylate by a method well known to those skilled in the art. The acrylic resin having an epoxy group is useful because its epoxy equivalent can be easily adjusted. X may be the same or different.

上記少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物がエポキシ樹脂又はアクリル樹脂である場合、エポキシ基1個あたりの分子量を示すエポキシ当量は、130〜15000であるものが好ましい。130未満のものはその入手が困難であり、15000を超えると、イソシアネート基との反応率が低下するおそれがある。 When the compound having at least two epoxy groups is an epoxy resin or an acrylic resin, the epoxy equivalent indicating the molecular weight per epoxy group is preferably 130 to 15000. Those less than 130 are difficult to obtain, and if it exceeds 15,000, the reaction rate with the isocyanate group may decrease.

上記一般式(4)の化合物である場合、Yに結合しているエポキシ基及びカルボジイミドユニットの両方に、カルボキシル基が反応可能であるため、この化合物を塗料用硬化剤として用いると、塗膜の架橋構造等を調整することが可能となり、種々の特性を有する塗膜が得られることを期待できる。 In the case of the compound of the general formula (4), a carboxyl group can react with both the epoxy group and the carbodiimide unit bonded to Y. Therefore, when this compound is used as a curing agent for a coating, It is possible to adjust the crosslinked structure and the like, and it can be expected that a coating film having various characteristics can be obtained.

上記一般式(4)において、Yはエポキシ基を2個有する化合物からエポキシ基を全て除いた構造を表す。Rは、飽和であっても不飽和であっても、また、窒素原子及び/又は酸素原子を含んでいてもよい炭素数数6〜40の炭化水素基を表す。nは、平均重合度であり、2〜20を表す。mは、ユニットの平均繰り返し数であり、0〜25を表す。上記R、nは、上述したR、nと同様である。上記Y、R、nは、それぞれ同一であっても、異なってもよい。上記Yにおいて、上記エポキシ基を2個有する化合物は、上記エポキシ基を少なくとも2個有する化合物として例示したもののうち、エポキシ基を2個有する化合物と同様のものを挙げることができる。上記mが25を超えると、カルボジイミド化合物の合成の反応効率が低下するおそれがある。上記mは、0〜10であることがより好ましい。 In the said General formula (4), Y represents the structure remove | excluding all the epoxy groups from the compound which has two epoxy groups. R represents a hydrocarbon group having 6 to 40 carbon atoms which may be saturated or unsaturated and may contain a nitrogen atom and / or an oxygen atom. n is an average degree of polymerization and represents 2-20. m is the average number of repeating units, and represents 0-25. R and n are the same as R and n described above. Y, R and n may be the same or different. In Y, the compound having two epoxy groups may be the same as the compound having two epoxy groups among those exemplified as the compound having at least two epoxy groups. If m exceeds 25, the reaction efficiency of the synthesis of the carbodiimide compound may be reduced. The m is more preferably 0-10.

本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物の製造方法は、特に限定されないが、末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物とエポキシ基を有する化合物と反応させることによって製造することが好ましい。これにより、末端のイソシアネート基において、オキサゾリドン環を形成することができる。上記末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物は、片末端又は両末端にイソシアネート基を有するものを挙げることができる。 Although the manufacturing method of the oxazolidone ring containing carbodiimide compound of this invention is not specifically limited, It is preferable to manufacture by making the carbodiimide compound which has an isocyanate group at the terminal, and the compound which has an epoxy group react. Thereby, an oxazolidone ring can be formed in the terminal isocyanate group. Examples of the carbodiimide compound having an isocyanate group at the terminal include those having an isocyanate group at one or both terminals.

上記末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物のうち、両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物の製造方法は、当業者によく知られており、有機ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応により製造することができる。
上記有機ジイソシアネートとしては特に限定されず、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、アラルキルジイソシアネート、これらの混合物を挙げることができ、例えば、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、1-メトキシベンゼン-2,4-ジイソシアネート(MBDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、メタキシレンジイソシアネート(MXDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、1,12-ジイソシアネートドデカン(DDI)、水添キシリレンジイソシアネート(HXDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4-ビス(8-イソシアナートオクチル)-1,3-ジオクチルシクロブタン(OCDI)、4,4′-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、ジフェニルスルフィド-4,4′-ジイソシアネート、ジフェニルスルホン-4,4′-ジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4′-ジイソシアネート、ジフェニルケトン-4,4′-ジイソシアネート等を挙げることができる。
Among the carbodiimide compounds having an isocyanate group at the terminal, the method for producing a carbodiimide compound having an isocyanate group at both terminals is well known to those skilled in the art and can be produced by a condensation reaction involving decarbonization of organic diisocyanate. it can.
The organic diisocyanate is not particularly limited, and examples thereof include aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aralkyl diisocyanates, and mixtures thereof. For example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), naphthalene diisocyanate (NDI), 1-methoxybenzene-2,4-diisocyanate (MBDI), Xylylene diisocyanate (XDI), metaxylene diisocyanate (MXDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), 1,12-diisocyanate Can (DDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (HXDI), norbornane diisocyanate (NBDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 2,4-bis (8-isocyanatooctyl) -1,3-dioctylcyclobutane (OCDI), 4 , 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI), xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), diphenyl sulfide-4,4'-diisocyanate, diphenylsulfone-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4 4,4'-diisocyanate, diphenyl ketone-4,4'-diisocyanate, and the like.

上記縮合反応には、通常、カルボジイミド化触媒として、1-フェニル-2-ホスホレン-1-オキシド、3-メチル-2-ホスホレン-1-オキシド、1-メチル-1-ホスファ-2-シクロペンテン-1-オキシド、1-メチル-1-ホスファ-3-シクロペンテン-1-オキシド、1-エチル-2-ホスホレン-1-オキシド、1-エチル-3-メチル-2-ホスホレン-1-オキシド、3-メチル-1-フェニル-2-ホスホレン-1-オキシド、3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシド又はこれらの異性体等のホスホレンオキシドが用いられる。 In the above condensation reaction, 1-phenyl-2-phospholene-1-oxide, 3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 1-methyl-1-phospha-2-cyclopentene-1 is usually used as a carbodiimidization catalyst. -Oxide, 1-methyl-1-phospha-3-cyclopentene-1-oxide, 1-ethyl-2-phospholene-1-oxide, 1-ethyl-3-methyl-2-phospholene-1-oxide, 3-methyl Phosphorene oxides such as -1-phenyl-2-phospholene-1-oxide, 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1-oxide or isomers thereof are used.

上記で得られた両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物のイソシアネート基に、エポキシ基を有する化合物のエポキシ基を反応させることによってオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を製造することができる。ここで、使用するエポキシ基を有する化合物としては、上記エポキシ基を有する化合物と同様のものを挙げることができる。 An oxazolidone ring-containing carbodiimide compound can be produced by reacting the epoxy group of the compound having an epoxy group with the isocyanate group of the carbodiimide compound having an isocyanate group at both ends obtained above. Here, examples of the compound having an epoxy group to be used include the same compounds as those having the epoxy group.

上記反応においては、両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物、エポキシ基を有する化合物の量を適宜調整することによって、上記一般式(1)又は(2)で表される構造を有する化合物を調製することができる。 In the above reaction, a compound having a structure represented by the above general formula (1) or (2) is prepared by appropriately adjusting the amount of a carbodiimide compound having an isocyanate group at both ends and a compound having an epoxy group. be able to.

上記反応によってカルボジイミドユニットの両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有する化合物を製造する場合、エポキシ基/イソシアネート基の当量比が1.0〜5.0の割合で行うことが好ましい。当量比が1.0より小さいと、イソシアネート基が残存し易くなり、またイソシアネート基同士の重合によりイソシアヌレート環を生成し易くなるためであり、エポキシ基とイソシアネート基の反応率を高めるためにはエポキシ基が多少過剰にある方がよい。また当量比が5.0より大きいと、未反応のエポキシ化合物が多くなり過ぎるためである。 When producing a compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to both ends of a carbodiimide unit by the above reaction, the equivalent ratio of epoxy group / isocyanate group is preferably 1.0 to 5.0. If the equivalent ratio is less than 1.0, isocyanate groups are likely to remain, and isocyanurate rings are likely to be formed by polymerization of isocyanate groups, and in order to increase the reaction rate of epoxy groups and isocyanate groups. It is better to have an excess of epoxy groups. Moreover, it is because an unreacted epoxy compound will increase too much when an equivalent ratio is larger than 5.0.

上記両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物と上記エポキシ基を有する化合物との反応は公知の方法により行うことができる。具体的な反応方法としては得られた両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物に、上記エポキシ基を有する化合物と触媒類を添加して110℃〜200℃で1〜10時間反応させることにより、カルボジイミドユニットにオキサゾリドン環が結合したオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を得ることができる。 The reaction between the carbodiimide compound having an isocyanate group at both ends and the compound having an epoxy group can be carried out by a known method. As a specific reaction method, carbodiimide is prepared by adding the epoxy group-containing compound and the catalyst to the obtained carbodiimide compound having an isocyanate group at both ends and reacting at 110 ° C. to 200 ° C. for 1 to 10 hours. An oxazolidone ring-containing carbodiimide compound having an oxazolidone ring bonded to a unit can be obtained.

上記反応に用いられる触媒としては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ピリジン等の3級アミン、トリフェニルホスフィン、トリス(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン等のホスフィン類、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、トリフェニルホスホニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムイオダイド等の4級アンモニウム塩、塩化リチウム、塩化アルミニウム等のルイス酸等が挙げられる。反応に用いられる触媒量は、イソシアネート基に対して通常0.01〜10mol%、好ましくは0.05〜5mol%である。 Catalysts used in the above reaction include tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, dimethylbenzylamine and pyridine, phosphines such as triphenylphosphine and tris (2,6-dimethoxyphenyl) phosphine, tetramethylammonium chloride, benzyl Examples include quaternary ammonium salts such as trimethylammonium chloride, triphenylphosphonium bromide and tetramethylammonium iodide, and Lewis acids such as lithium chloride and aluminum chloride. The amount of catalyst used in the reaction is usually 0.01 to 10 mol%, preferably 0.05 to 5 mol%, based on the isocyanate group.

上記のようにして得られる本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、種々の分析方法によりその構造を確認することができる。例えば、イソシアネート基の消失については、IRスペクトルにおけるイソシアネート基に帰属される2260cm−1付近の吸収の変化を確認することにより可能である。また、オキサゾリドン環の形成については、オキサゾリドン環が有するカルボニル基に帰属される1750cm−1付近の吸収の変化を確認することにより可能である。いずれにせよ、当業者であれば、原料として用いたエポキシ化合物及びカルボジイミド化合物から、どのようなカルボジイミド化合物が得られ、その構造をどのように特定するかを決定することはそれほど困難ではない。 The structure of the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention obtained as described above can be confirmed by various analytical methods. For example, the disappearance of the isocyanate group can be confirmed by confirming the change in absorption near 2260 cm −1 attributed to the isocyanate group in the IR spectrum. In addition, the formation of the oxazolidone ring is possible by confirming the change in absorption near 1750 cm −1 attributed to the carbonyl group of the oxazolidone ring. In any case, it is not so difficult for those skilled in the art to determine what carbodiimide compound is obtained from the epoxy compound and carbodiimide compound used as raw materials and how the structure is specified.

上記オキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、種々の用途への硬化剤として好適に使用することができるものである。このようなオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物からなる硬化剤も本発明の1つである。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound can be suitably used as a curing agent for various uses. A curing agent comprising such an oxazolidone ring-containing carbodiimide compound is also one aspect of the present invention.

本発明の硬化性樹脂組成物は、上述したオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を含むものである。上記硬化性樹脂組成物において、上記オキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、硬化剤として機能する。上記硬化性樹脂組成としては、例えば、媒体中に分散又は溶解された状態で、バインダー成分、硬化剤及びその他の添加剤を含むものを挙げることができる。上記硬化性樹脂組成物は、塗料として使用されることが好ましい。 The curable resin composition of this invention contains the oxazolidone ring containing carbodiimide compound mentioned above. In the curable resin composition, the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound functions as a curing agent. Examples of the curable resin composition include those containing a binder component, a curing agent, and other additives in a state of being dispersed or dissolved in a medium. The curable resin composition is preferably used as a paint.

上記バインダー成分は、カルボキシル基等のカルボジイミド基と反応性を有する官能基を有する樹脂であれば特に限定されず、例えば、カルボキシル基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂等を挙げることができる。 The binder component is not particularly limited as long as it is a resin having a functional group reactive with a carbodiimide group such as a carboxyl group, and examples thereof include an acrylic resin having a carboxyl group, a polyester resin, a polyurethane resin, and a polyepoxy resin. be able to.

上記その他の添加剤としては、特に限定されず、例えば、塗料分野で使用されている添加剤を挙げることができる。
また、上記硬化性樹脂組成物は、有機溶剤型、水性型(水溶性、水分散性、エマルジョン)、非水分散型、粉体型のいずれでもよく、また必要により、硬化触媒、表面調整剤等を含有させても良い。
The other additives are not particularly limited, and examples thereof include additives used in the paint field.
The curable resin composition may be any of an organic solvent type, an aqueous type (water-soluble, water-dispersible, emulsion), a non-aqueous dispersion type, and a powder type, and if necessary, a curing catalyst and a surface conditioner. Etc. may be included.

上記硬化性樹脂組成物中の全固形分の割合や、樹脂が有するカルボキシル基に基づく樹脂固形分酸価、硬化性樹脂組成物中に含まれるカルボキシル基の総量とオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物のカルボジイミド基の総量との固形分モル比は、当業者が適宜決定し得る事項である。好ましくは、硬化性樹脂組成物中に含まれるカルボキシル基の総量とカルボジイミド化合物のカルボジイミド基の総量との固形分モル比は、カルボキシル基がカルボジイミド基と等量又はそれ以上となるように配合される。上記硬化性樹脂組成物は、組成物中の成分を従来公知の方法により混合する方法、等によって調製することができる。 The ratio of the total solid content in the curable resin composition, the resin solid content acid value based on the carboxyl group of the resin, the total amount of carboxyl groups contained in the curable resin composition and the carbodiimide group of the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound The solid content molar ratio to the total amount of can be determined appropriately by those skilled in the art. Preferably, the solid content molar ratio between the total amount of carboxyl groups contained in the curable resin composition and the total amount of carbodiimide groups of the carbodiimide compound is blended so that the carboxyl groups are equal to or more than the carbodiimide groups. . The said curable resin composition can be prepared by the method of mixing the component in a composition by a conventionally well-known method, etc.

以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「%」は特に断りのない限り「質量部」、「質量%」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and demonstrated in more detail, this invention is not limited only to these Examples. In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.

製造例1 HMDIカルボジイミド溶液の製造
500mlのコルベンに4,4′-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(以下HMDIと称する)250部に3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシド2.5部を加え、窒素気流中170℃で攪拌した。ブロモフェノールブルーを指示薬に用い、過剰のn-ジブチルアミンで残存イソシアネート基を完全に反応させ、残存アミンを滴定して求めたイソシアネート当量からから計算したカルボジイミド価が3.1になったところで反応器を冷却し、N-メチルピロリドン(以下NMPと称する)220部を加え、固形分50%の溶液420部を得た。得られたHMDIカルボジイミドの平均重合度は、3.1であった。
Production Example 1 Production of HMDI carbodiimide solution To 500 ml of Kolben, 2.5 parts of 4-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1-oxide was added to 250 parts of 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as HMDI). The mixture was stirred at 170 ° C. in a nitrogen stream. Reactor when the carbodiimide value calculated from the isocyanate equivalent obtained by titrating the residual amine was determined by reacting the residual isocyanate group completely with excess n-dibutylamine using bromophenol blue as an indicator. After cooling, 220 parts of N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added to obtain 420 parts of a solution having a solid content of 50%. The average degree of polymerization of the obtained HMDI carbodiimide was 3.1.

製造例2 TDIカルボジイミド溶液の製造
製造例1でHMDIの代わりに2,6-トルエンジイソシアネート(以下TDIと称する)200部を用い、3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシドの濃度が1%のキシレン溶液1部に、合成温度を120℃に、希釈溶媒をキシレンに変更した以外は製造例1と同様にして製造した。得られたTDIカルボジイミドの平均重合度は、3.7であった。
Production Example 2 Production of TDI carbodiimide solution Using 200 parts of 2,6-toluene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI) in place of HMDI in Production Example 1, 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1 -Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that 1 part of a xylene solution having an oxide concentration of 1%, the synthesis temperature was changed to 120 ° C, and the diluent solvent was changed to xylene. The average degree of polymerization of the obtained TDI carbodiimide was 3.7.

製造例3 HDIカルボジイミド溶液の製造
製造例1でHMDIの代わりに1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(以下HDIと称する)200部を用い、3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシドの濃度が50%のキシレン溶液0.64部を用い、NMPの代わりにキシレンを用いて、キシレン中140〜150℃で反応した以外は製造例1と同様にして製造した。得られたHDIカルボジイミドの平均重合度は、2.4であった。
Production Example 3 Production of HDI carbodiimide solution In Production Example 1, 200 parts of 1,6-hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI) was used instead of HMDI, and 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene- Manufactured in the same manner as in Production Example 1 except that 0.64 parts of a 1-oxide xylene solution having a concentration of 50% was used and xylene was used instead of NMP and the reaction was carried out in xylene at 140 to 150 ° C. The average degree of polymerization of the obtained HDI carbodiimide was 2.4.

製造例4 IPDIカルボジイミド溶液の製造
製造例3でHDIの代わりにイソホロンジイソシアネート(以下IPDIと称する)200部を用い、3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシドの濃度が50%のキシレン溶液0.49部を用いた以外は製造例3と同様にして製造した。得られたIPDIカルボジイミドの平均重合度は、4.1であった。
Production Example 4 Production of IPDI carbodiimide solution In Production Example 3, 200 parts of isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI) was used instead of HDI, and the concentration of 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1-oxide was determined. Was produced in the same manner as in Production Example 3 except that 0.49 part of a 50% xylene solution was used. The average degree of polymerization of the obtained IPDI carbodiimide was 4.1.

製造例5 TMXDIカルボジイミド溶液の製造
製造例1でHMDIの代わりにテトラメチルキシリレンジイソシアネート(以下TMXDIと称する)200部を用い、3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシドの濃度が50%のキシレン溶液8部、希釈溶媒をキシレンに変更した以外は製造例1と同様にして製造した。得られたTMXDIカルボジイミドの平均重合度は、3.0であった。
Production Example 5 Production of TMXDI carbodiimide solution Using 200 parts of tetramethylxylylene diisocyanate (hereinafter referred to as TMXDI) in place of HMDI in Production Example 1, 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1- Production was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that 8 parts of a xylene solution having an oxide concentration of 50% was changed to xylene. The average degree of polymerization of the obtained TMXDI carbodiimide was 3.0.

製造例6 グリシジル基含有アクリル樹脂の製造
攪拌機、温度計、冷却器、滴下ロート及び窒素ガス導入管の付いた四つ口フラスコに、キシレン65部を仕込み、125℃まで昇温した。そこへ窒素ガスを吹き込みながら、スチレン47.5部、n-ブチルアクリレート47.5部、グリシジルメタクリリレート5部及びアゾビス(2-メチル)ブチロニトリル1.0部からなる混合物を4時間かけて滴下ロートから滴下し、更に90℃で4時間保持した後、室温まで冷却してグリシジル基含有アクリル樹脂の溶液(固形分60%、エポキシ当量2840)を得た。
Production example 6 Production of glycidyl group-containing acrylic resin 65 parts of xylene were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooler, dropping funnel and nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised to 125C. . A mixture of 47.5 parts of styrene, 47.5 parts of n-butyl acrylate, 5 parts of glycidyl methacrylate and 1.0 part of azobis (2-methyl) butyronitrile was dropped into the dropping funnel over 4 hours while blowing nitrogen gas there. Was further dropped at 90 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature to obtain a glycidyl group-containing acrylic resin solution (solid content 60%, epoxy equivalent 2840).

製造例7 ポリオール樹脂の製造
トリメチロールプロパン194部、ヘキサヒドロフタル酸無水物117部、イソフタル酸84部、ε−カプロラクトン90部、ヤシ油98部、無水トリメリット酸150部、ネオデカン酸グリシジルエステル300部からなる混合物にブトキシエタノール230部、ジエチレングリコールジブチルエーテル120部、ジブチルスズオキサイド0.5部を加えて160℃で8時間反応させてポリオール樹脂を得た。得られた樹脂は、酸価45、水酸基価145、固形分74%であった。
Production Example 7 Production of polyol resin 194 parts of trimethylolpropane, 117 parts of hexahydrophthalic anhydride, 84 parts of isophthalic acid, 90 parts of ε-caprolactone, 98 parts of coconut oil, 150 parts of trimellitic anhydride, neodecane To a mixture composed of 300 parts of acid glycidyl ester, 230 parts of butoxyethanol, 120 parts of diethylene glycol dibutyl ether and 0.5 part of dibutyltin oxide were added and reacted at 160 ° C. for 8 hours to obtain a polyol resin. The obtained resin had an acid value of 45, a hydroxyl value of 145, and a solid content of 74%.

実施例1 グリシジルフェニルエーテル(以下GPEと称する)末端変性HMDIカルボジイミドの製造
塩化リチウム0.44部、グリシジルフェニルエーテル150部、製造例1のHMDIカルボジイミド溶液429部を順にコルベンに仕込んだ。撹拌しながら加熱した。120℃を超えたあたりから発熱し、約155℃まで上昇した後、130℃まで低下した。IRスペクトルでイソシアネート基の吸収2260cm−1が消失し、1747cm−1付近にオキサゾリドン環のカルボニル基の吸収が生成したので冷却した。カルボジイミド基2114cm−1の吸収は変化しなかった。得られたGPE末端変性HMDIカルボジイミドの溶液の粘度は798mPa・sであった。
Example 1 Production of glycidyl phenyl ether (hereinafter referred to as GPE) terminal-modified HMDI carbodiimide 0.44 parts of lithium chloride, 150 parts of glycidyl phenyl ether, and 429 parts of the HMDI carbodiimide solution of Production Example 1 were sequentially charged into Kolben. . Heat with stirring. Heat was generated when the temperature exceeded 120 ° C, and the temperature rose to about 155 ° C and then decreased to 130 ° C. In the IR spectrum, absorption 2260 cm −1 of the isocyanate group disappeared and absorption of the carbonyl group of the oxazolidone ring was generated in the vicinity of 1747 cm −1 . The absorption of the carbodiimide group 2114 cm −1 did not change. The viscosity of the solution of the obtained GPE terminal-modified HMDI carbodiimide was 798 mPa · s.

実施例2 ビスフェノールAジグリシジルエーテル末端変性HMDIカルボジイミドの製造
実施例1でGPEの代わりにビスフェノールAジグリシジルエーテル189部を用いた以外は、実施例1と同様に行った。得られたビスフェノールAジグリシジルエーテル末端変性HMDIカルボジイミド溶液の粘度は1100mPa・sであった。
Example 2 Production of bisphenol A diglycidyl ether terminal-modified HMDI carbodiimide Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that 189 parts of bisphenol A diglycidyl ether was used instead of GPE. The viscosity of the obtained bisphenol A diglycidyl ether terminal-modified HMDI carbodiimide solution was 1100 mPa · s.

実施例3 アクリル樹脂変性HMDIカルボジイミドの製造
実施例1でGPEの代わりに製造例6のグリシジル基含有アクリル樹脂の溶液167部、製造例1のHMDIカルボジイミド溶液43部、塩化リチウム0.09部を用いた以外は、実施例1と同様に行った。得られたグリシジル基含有アクリル樹脂変性HMDIカルボジイミド溶液の粘度は350mPa・sであった。
Example 3 Production of acrylic resin-modified HMDI carbodiimide In Example 1, 167 parts of the glycidyl group-containing acrylic resin solution of Production Example 6 instead of GPE, 43 parts of the HMDI carbodiimide solution of Production Example 1, lithium chloride 0. The same procedure as in Example 1 was performed except that 09 parts were used. The viscosity of the obtained glycidyl group-containing acrylic resin-modified HMDI carbodiimide solution was 350 mPa · s.

実施例4 GPE末端変性TDIカルボジイミドの製造
塩化リチウム0.44部、グリシジルフェニルエーテル150部、製造例2のTDIカルボジイミド溶液652部を順にコルベンに仕込んだ。撹拌しながら加熱した。125℃を超えたあたりから発熱し、152℃まで上昇したあと135℃まで低下した。IRスペクトルでイソシアネート基の吸収が消失し、オキサゾリドン環のカルボニル基の吸収が生成したので冷却した。カルボジイミド基の吸収は変化しなかった。得られたGPE末端変性TDIカルボジイミドの溶液の粘度は670mPa・sであった。
Example 4 Production of GPE terminal-modified TDI carbodiimide 0.44 parts of lithium chloride, 150 parts of glycidyl phenyl ether, and 652 parts of the TDI carbodiimide solution of Production Example 2 were sequentially charged into Kolben. Heat with stirring. Heat was generated when the temperature exceeded 125 ° C., and the temperature rose to 152 ° C. and then decreased to 135 ° C. In the IR spectrum, the absorption of the isocyanate group disappeared, and the absorption of the carbonyl group of the oxazolidone ring was generated, and thus it was cooled. The absorption of carbodiimide groups was not changed. The viscosity of the solution of the obtained GPE terminal-modified TDI carbodiimide was 670 mPa · s.

実施例5 GPE末端変性HDIカルボジイミドの製造
実施例4でTDIカルボジイミド溶液の代わりに製造例3のHDIカルボジイミド溶液468部を用いた以外は同様に実施した。得られたGPE末端変性HDIカルボジイミドの溶液の粘度は520mPa・sであった。
Example 5 Production of GPE terminal-modified HDI carbodiimide The same procedure as in Example 4 was carried out except that 468 parts of the HDI carbodiimide solution of Production Example 3 was used instead of the TDI carbodiimide solution. The viscosity of the solution of the obtained GPE terminal-modified HDI carbodiimide was 520 mPa · s.

実施例6 GPE末端変性IPDIカルボジイミドの製造
実施例4でTDIカルボジイミド溶液の代わりに製造例4のIPDIカルボジイミド溶液959部を用いた以外は同様に実施した。得られたGPE末端変性IPDIカルボジイミドの溶液の粘度は710mPa・sであった。
Example 6 Production of GPE terminal-modified IPDI carbodiimide The same procedure as in Example 4 was conducted except that 959 parts of the IPDI carbodiimide solution of Production Example 4 was used instead of the TDI carbodiimide solution. The viscosity of the obtained GPE terminal-modified IPDI carbodiimide solution was 710 mPa · s.

実施例7 GPE末端変性TMXDIカルボジイミドの製造
実施例4でTDIカルボジイミド溶液の代わりに製造例5のTMXDIカルボジイミド溶液844部を用いた以外は同様に実施した。得られたGPE末端変性TMXDIカルボジイミドの溶液の粘度は620mPa・sであった。
Example 7 Production of GPE terminal-modified TMXDI carbodiimide The same procedure as in Example 4 was repeated except that 844 parts of the TMXDI carbodiimide solution of Production Example 5 was used instead of the TDI carbodiimide solution. The viscosity of the solution of the obtained GPE terminal-modified TMXDI carbodiimide was 620 mPa · s.

実施例8 硬化樹脂組成物1
製造例7のポリオール樹脂48.5gに25%アンモニア水1.96gを加えて中和したポリオール樹脂溶液を調製した。この溶液をディスパーで攪拌しながら実施例1で合成したGPE末端変性HMDIカルボジイミドの溶液100gを添加した。約10分攪拌して硬化性樹脂組成物1を得た。この組成物をブリキ板に#50バーコーターで塗装し、10分セッティングした後150℃で30分乾燥した。得られた塗板をアセトンで抽出して不溶残分を測定したところ、87%であった。
Example 8 Cured resin composition 1
A polyol resin solution neutralized by adding 1.96 g of 25% aqueous ammonia to 48.5 g of the polyol resin of Production Example 7 was prepared. While stirring this solution with a disper, 100 g of the GPE terminal-modified HMDI carbodiimide solution synthesized in Example 1 was added. The curable resin composition 1 was obtained by stirring for about 10 minutes. This composition was applied to a tin plate with a # 50 bar coater, set for 10 minutes, and then dried at 150 ° C. for 30 minutes. The obtained coated plate was extracted with acetone and the insoluble residue was measured and found to be 87%.

実施例9 硬化樹脂組成物2
製造例7のポリオール樹脂59.5gに25%アンモニア水2.40gを加えて中和したポリオール樹脂溶液を調製した。この溶液をディスパーで攪拌しながら実施例1で合成したGPE末端変性TDIカルボジイミドの溶液100gを添加した。約10分攪拌して硬化性樹脂組成物2を得た。この組成物をブリキ板に#50バーコーターで塗装し、10分セッティングした後150℃で30分乾燥した。得られた塗板をアセトンで抽出して不溶残分を測定したところ、93%であった。
Example 9 Cured resin composition 2
A polyol resin solution neutralized by adding 2.40 g of 25% aqueous ammonia to 59.5 g of the polyol resin of Production Example 7 was prepared. While stirring this solution with a disper, 100 g of the GPE terminal-modified TDI carbodiimide solution synthesized in Example 1 was added. The curable resin composition 2 was obtained by stirring for about 10 minutes. This composition was applied to a tin plate with a # 50 bar coater, set for 10 minutes, and then dried at 150 ° C. for 30 minutes. The obtained coated plate was extracted with acetone and the insoluble residue was measured and found to be 93%.

本発明のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物は、塗料、接着剤、コーティング剤等、種々の用途の硬化剤として良好に使用することができる。 The oxazolidone ring-containing carbodiimide compound of the present invention can be favorably used as a curing agent for various applications such as paints, adhesives and coating agents.

Claims (4)

カルボジイミドユニットの片末端又は両末端にオキサゾリドン環が結合した構造を有することを特徴とするオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物。 An oxazolidone ring-containing carbodiimide compound having a structure in which an oxazolidone ring is bonded to one or both ends of a carbodiimide unit. 末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物と、エポキシ基を有する化合物とを反応させることによって得られることを特徴とするオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物。 An oxazolidone ring-containing carbodiimide compound obtained by reacting a carbodiimide compound having an isocyanate group at a terminal with a compound having an epoxy group. 請求項1又は2記載のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物からなることを特徴とする硬化剤。 A curing agent comprising the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound according to claim 1 or 2. 請求項1又は2記載のオキサゾリドン環含有カルボジイミド化合物を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition comprising the oxazolidone ring-containing carbodiimide compound according to claim 1 or 2.
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