JP2007284493A - Water-dispersible polyisocyanate composition, water-based curable composition, water-based coating and water-based adhesive - Google Patents

Water-dispersible polyisocyanate composition, water-based curable composition, water-based coating and water-based adhesive Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-dispersible polyisocyanate composition which is excellent in dispersibility and stability in water and is excellent in compatibility with water-based resins, to provide a water-based curable composition, to provide a water-based coating, and to provide a water-based adhesive. <P>SOLUTION: This water-dispersible polyisocyanate composition comprising a hydrophobic polyisocyanate and a vinylic polymer containing hydrophilic groups and isocyanate groups is characterized in that the hydrophobic polyisocyanate comprises a bifunctional polyisocyanate having a uretedione structure and/or an allophanate structure and a tri- or more-functional polyisocyanate, and the content of the bifunctional polyisocyanate is 10 to 70 wt.% based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate. The water-based curable composition is characterized by comprising the water-dispersible polyisocyanate composition, and water and/or a water-based resin having active hydrogen-containing groups reacting with the isocyanate groups. The water-based coating is characterized by containing the water-based curable composition, and the water-based adhesive is characterized by containing the water-based curable composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、塗料、接着剤、繊維加工剤などの工業分野において有用なる水分散性ポリイソシアネート組成物、当該ポリイソシアネート組成物を含有する水性硬化性組成物、および、その応用に関する。さらに詳細には、水性の塗料、接着剤、結合剤、含浸剤等の各種の用途に有用な特定のポリイソシアネートと特定のビニル系重合体とを含む水分散性ポリイソシアネート組成物、水性硬化組成物、水性塗料及び水性接着剤に関する。   The present invention relates to a water-dispersible polyisocyanate composition useful in industrial fields such as paints, adhesives and fiber processing agents, an aqueous curable composition containing the polyisocyanate composition, and applications thereof. More specifically, a water-dispersible polyisocyanate composition containing a specific polyisocyanate useful for various applications such as water-based paints, adhesives, binders, and impregnating agents and a specific vinyl polymer, and an aqueous curing composition Articles, water-based paints and water-based adhesives.

近年、環境問題から、揮発性有機溶剤の使用量の低減が強く求められている。この要求に応えるため、多くの分野で、ポリイソシアネートを含む有機溶剤系の組成物を水性化する試みが行われてきた。例えば、親水性基を有するビニル系重合体と疎水性ポリイソシアネートから得られる水分散性ポリイソシアネート組成物が開示されており、具体的には、
親水性基としてポリオキシアルキレン基を有するビニル系重合体と、ヘキサメチレンジイソシアネートやトリレンジイソシアネートを含有するポリイソシアネートを含有する水分散性ポリイソシアネート組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、該特許文献1に開示されている水分散性ポリイソシアネート組成物は粘度が高く、実際の使用に際しては、有機溶剤を添加して粘度を下げることが必要である。更には該特許文献1に開示されている水分散性ポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂から得られる硬化性組成物を用いて得られる硬化物(硬化塗膜)の耐水性、耐摩耗性及び外観は、使用する水性樹脂の分子量により大きく影響を受け、特に高分子量の水性樹脂を用いた場合には、耐水性、耐摩耗性には優れるものの、外観(光沢)が劣る、これに対し、水性樹脂の分子量を低くすると、硬化塗膜の外観(光沢)には優れるものの、耐水性、耐摩耗性等の塗膜物性が劣ってしまう。
In recent years, there has been a strong demand for reduction in the amount of volatile organic solvents used due to environmental problems. In order to meet this demand, in many fields, attempts have been made to make aqueous organic solvent-based compositions containing polyisocyanates. For example, a water-dispersible polyisocyanate composition obtained from a vinyl polymer having a hydrophilic group and a hydrophobic polyisocyanate has been disclosed. Specifically,
A water-dispersible polyisocyanate composition containing a vinyl polymer having a polyoxyalkylene group as a hydrophilic group and a polyisocyanate containing hexamethylene diisocyanate or tolylene diisocyanate is disclosed (for example, see Patent Document 1). .) However, the water-dispersible polyisocyanate composition disclosed in Patent Document 1 has a high viscosity. In actual use, it is necessary to add an organic solvent to lower the viscosity. Furthermore, the water resistance of a cured product (cured coating film) obtained by using the curable composition obtained from the water-dispersible polyisocyanate composition disclosed in Patent Document 1 and an aqueous resin having an active hydrogen-containing group, Abrasion resistance and appearance are greatly affected by the molecular weight of the aqueous resin used. Especially when a high molecular weight aqueous resin is used, the water resistance and abrasion resistance are excellent, but the appearance (gloss) is inferior. On the other hand, if the molecular weight of the aqueous resin is lowered, the appearance (gloss) of the cured coating film is excellent, but the coating film properties such as water resistance and abrasion resistance are inferior.

特開2002−194045号公報JP 2002-194045 A

本発明の課題は、実質的に有機溶剤で希釈しなくてもポリイソシアネートが容易に水分散する水分散性のポリイソシアネート組成物を提供すること、該ポリイソシアネート組成物と高分子量の活性水素含有基を有する水性樹脂からなる高光沢の硬化性組成物を提供し得る水分散性ポリイソシアネートを提供すること、当該ポリイソシアネート組成物と水から成る水に対する分散性に優れる水性硬化性組成物を提供すること、当該ポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂からなる、作業性にすぐれ、外観に優れる硬化物を与える水性硬化性組成物を提供すること、前記した水性硬化組成物を含む水性塗料、および水性接着剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a water-dispersible polyisocyanate composition in which a polyisocyanate can be easily dispersed in water without being diluted with an organic solvent. Provided is a water-dispersible polyisocyanate capable of providing a high-gloss curable composition comprising an aqueous resin having a group, and provides an aqueous curable composition excellent in dispersibility in water comprising the polyisocyanate composition and water. And providing an aqueous curable composition comprising the polyisocyanate composition and an aqueous resin having an active hydrogen-containing group, providing a cured product with excellent workability and excellent appearance, including the above-described aqueous cured composition It is to provide a water-based paint and a water-based adhesive.

本発明者らは鋭意検討を行った結果、前記特許文献1において疎水性ポリイソシアネートとしてウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を有する2官能のポリイソシアネートと3官能以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートとを含有し、更に、前記ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を有する2官能のポリイソシアネートをポリイソシアネートの全量を基準として10〜70重量%含有するポリイソシアネートを用いることにより、有機溶剤を実質的に含まずとも水への分散性と安定性に優れること、当該ポリイソシアネート組成物と水から成る水性樹脂は水に対する安定性と硬化性に優れること、当該ポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂からなる水性硬化性組成物は可使時間が長く、硬化性に優れ、外観、耐水性および硬度に優れる硬化物を与えること等を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention include a bifunctional polyisocyanate having a uretdione structure and / or an allohanate structure as a hydrophobic polyisocyanate and a polyisocyanate having a trifunctional or higher functional isocyanate group as the hydrophobic polyisocyanate. Further, by using a polyisocyanate containing 10 to 70% by weight of the bifunctional polyisocyanate having the uretdione structure and / or the allophanate structure based on the total amount of the polyisocyanate, the organic solvent is not substantially contained. Excellent water dispersibility and stability, aqueous resin comprising the polyisocyanate composition and water is excellent in water stability and curability, from the polyisocyanate composition and an aqueous resin having an active hydrogen-containing group. Aqueous curable composition that can be used Long, excellent in curability, appearance, water resistance and found that such a cured product excellent in hardness, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、疎水性ポリイソシアネート(A)と、親水性基およびイソシアネート基を含有するビニル系重合体(B)とを含んでなる水分散性ポリイソシアネート組成物であり、前記疎水性ポリイソシアネート(A)が、ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能のポリイソシアネート(A1)と3官能以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート(A2)とを含有し、且つ、該2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%であるポリイソシアネートであることを特徴とする水分散性ポリイソシアネート組成物を提供するものである。   That is, the present invention is a water-dispersible polyisocyanate composition comprising a hydrophobic polyisocyanate (A) and a vinyl polymer (B) containing a hydrophilic group and an isocyanate group. The isocyanate (A) contains a bifunctional polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allophanate structure and a polyisocyanate (A2) having a trifunctional or higher isocyanate group, and the bifunctional polyisocyanate. The present invention provides a water-dispersible polyisocyanate composition, which is a polyisocyanate having an isocyanate (A1) content of 10 to 70% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A).

更に本発明は、前記水分散性ポリイソシアネート組成物と、イソシアネート基と反応する活性水素含有基を有する水性樹脂(C)とを含有することを特徴とする水性硬化性組成物を提供するものである。   Furthermore, the present invention provides an aqueous curable composition comprising the water-dispersible polyisocyanate composition and an aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group. is there.

また、本発明は、前記水分散性ポリイソシアネート組成物と水とを含有することを特徴とする水性硬化性組成物を提供するものである。   The present invention also provides an aqueous curable composition comprising the water-dispersible polyisocyanate composition and water.

また、本発明は、前記水性硬化性組成物を含有することを特徴とする水性塗料と水性接着剤を提供するものである。   Moreover, this invention provides the water-based coating material and water-based adhesive characterized by containing the said water-based curable composition.

本発明によれば、実質的に有機溶剤で希釈しなくても水への分散性と安定性に優れ、更に、活性水素含有基を有する水性樹脂との相溶性等に優れる水分散性ポリイソシアネート組成物を提供することができる。また、本発明のポリイソシアネート組成物と水から成る水性硬化性組成物は水に対する安定性と硬化性に優れ、また、本発明のポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂からなる水性硬化性組成物は、可使時間が長く、硬化性に優れ、外観、耐水性および硬度に優れる硬化物を与える。更に、本発明の水性硬化組成物を含む水性塗料、および水性接着剤は、耐水性に優れ、被塗布物との接着性にも優れる。   According to the present invention, a water-dispersible polyisocyanate that is excellent in water dispersibility and stability without being diluted with an organic solvent, and that is excellent in compatibility with an aqueous resin having an active hydrogen-containing group. A composition can be provided. The aqueous curable composition comprising the polyisocyanate composition of the present invention and water is excellent in stability and curability to water, and the aqueous composition comprising the polyisocyanate composition of the present invention and an aqueous resin having an active hydrogen-containing group. The curable composition provides a cured product having a long pot life, excellent curability, and excellent appearance, water resistance and hardness. Furthermore, the water-based paint and the water-based adhesive containing the water-based curable composition of the present invention are excellent in water resistance and adhesiveness to an object to be coated.

本発明において疎水性ポリイソシアネート(A)とは、前記した引例で掲げられているごとくの、イオン性基やノニオン性基等の親水性基で改質された水分散性のあるポリイソシアネート以外のものである。また、前記した引例中で述べられているポリオキシエチレングリコールで改質されたポリイソシアネートについては、ポリオキシエチレングリコール中のポリオキシエチレン鎖中のエチレンオキサイドを概ね5個以上連なったものがある場合、親水性ポリイソシアネートと考えられ、これ以外の5個未満のものについては疎水性ポリイソシアネート(A)として使用できる。   In the present invention, the hydrophobic polyisocyanate (A) is a polyisocyanate other than water-dispersible polyisocyanate modified with a hydrophilic group such as an ionic group or a nonionic group as mentioned in the above-mentioned reference. Is. In addition, as for polyisocyanate modified with polyoxyethylene glycol described in the above-mentioned references, there are cases in which there are approximately 5 or more ethylene oxides in the polyoxyethylene chain in polyoxyethylene glycol. The polyisocyanate is considered to be a hydrophilic polyisocyanate, and other than 5 polyisocyanates can be used as the hydrophobic polyisocyanate (A).

本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物に、前記した水分散性のある親水性基で改質されたポリイソシアネートを本発明の効果を損なわない範囲内において添加することもできるが、硬化物の耐水性、可使時間、硬度、耐候性が悪くなることがあり、添加しないほうが好ましい。   The water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention can be added with the above-described polyisocyanate modified with a water-dispersible hydrophilic group within a range not impairing the effects of the present invention. Water resistance, pot life, hardness, and weather resistance may deteriorate, and it is preferable not to add them.

本発明の疎水性ポリイソシアネート(A)は、ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)と3官能以上のイソシアネート基を有する疎水性ポリイソシアネート(A2)とを含有するものである。   The hydrophobic polyisocyanate (A) of the present invention comprises a bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allophanate structure and a hydrophobic polyisocyanate (A2) having a trifunctional or higher functional isocyanate group. It contains.

本発明で用いる2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)として使用する、ウレトジオン構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネートとは、示性式C2O2N2(1モルあたりの重量84)からなるウレトジオン構造を含有するものである。ウレトジオン構造を有する2官能の疎水性ポリイソシアネートとしては、該ウレトジオン構造を1分子中に平均して10〜40重量%含有するものが好ましく、水分散性が良好な水分散性ポリイソシアネート組成物が得られるという点で25〜35重量%含有するものがより好ましい。   The bifunctional hydrophobic polyisocyanate containing the uretdione structure used as the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) used in the present invention is an uretdione structure having the characteristic formula C2O2N2 (weight 84 per mole). It contains. As the bifunctional hydrophobic polyisocyanate having a uretdione structure, those containing 10 to 40% by weight of the uretdione structure on average in one molecule are preferable, and a water-dispersible polyisocyanate composition having good water dispersibility is preferable. What contains 25 to 35 weight% is more preferable at the point obtained.

本発明で用いる2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)としてウレトジオン構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネートを使用した場合、疎水性ポリイソシアネート(A)中の、示性式C2O2N2(1モルあたりの重量84)からなるウレトジオン構造の含有率は、水分散性が良好な水分散性ポリイソシアネート組成物が得られ、活性水素含有基を含有する水性樹脂との硬化性、硬化塗膜の外観に優れるという点で、1〜28重量%が好ましく、水分散性が良好となる点から2.5〜25重量%がより好ましい。   When a bifunctional hydrophobic polyisocyanate containing a uretdione structure is used as the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) used in the present invention, the formula C2O2N2 (per mole) in the hydrophobic polyisocyanate (A) The content of the uretdione structure consisting of the weight 84) is such that a water-dispersible polyisocyanate composition having good water dispersibility is obtained, and the curability with an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group and the appearance of the cured coating film are improved. 1 to 28% by weight is preferable from the viewpoint of superiority, and 2.5 to 25% by weight is more preferable from the viewpoint of good water dispersibility.

本発明で用いる2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)として使用する、アロハネート構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネートとは、示性式C2HO3N2(1モルあたりの重量101)からなるアロハネート構造を含有するものである。アロハネート構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネートとしては、該アロハネート構造を1分子中に平均して5〜35重量%含有するものが好ましく、水分散性が良好な水分散性ポリイソシアネート組成物が得られるという点で15〜30重量%含有するものがより好ましい。   The bifunctional hydrophobic polyisocyanate containing an allophanate structure used as the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) used in the present invention is an allophanate structure consisting of the formula C2HO3N2 (weight 101 per mole). It contains. The bifunctional hydrophobic polyisocyanate containing an allophanate structure is preferably a water-dispersible polyisocyanate composition having an average of 5 to 35% by weight of the allohanate structure in one molecule and having good water dispersibility. The content of 15 to 30% by weight is more preferable in that it is obtained.

本発明の2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)としてアロハネート構造を含有する2官能の疎水性ポリイソシアネートを使用した場合、疎水性ポリイソシアネート(A)中の、示性式C2HO3N2(1モルあたりの重量101)からなるアロハネート構造の含有率は、水分散性が良好な水分散性ポリイソシアネート組成物が得られ、活性水素含有基を含有する水性樹脂との硬化性、硬化塗膜の外観に優れるという点で、0.5〜25重量%が好ましく、水分散性が良好となる点から2〜19重量%がより好ましい。   When a bifunctional hydrophobic polyisocyanate containing an allophanate structure is used as the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) of the present invention, the formula C2HO3N2 (per mole) in the hydrophobic polyisocyanate (A) is used. The content of the allohanate structure consisting of weight 101) gives a water-dispersible polyisocyanate composition with good water dispersibility, and is excellent in curability with an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group and in the appearance of the cured coating film. In this respect, 0.5 to 25% by weight is preferable, and 2 to 19% by weight is more preferable from the viewpoint of good water dispersibility.

本発明の2官能の疎水性ポリイソシアネート(A1)に使用されるポリイソシアネートとしては、前記したウレトジオン構造を有するものと、前記したアロハネート構造有するものを併用して使用する事ができる。   As the polyisocyanate used in the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) of the present invention, those having the above uretdione structure and those having the above allophanate structure can be used in combination.

疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A1)の含有率は、疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%である必要がある。疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A1)の含有率が10重量%よりも少ないと分散性が悪く作業性が悪化し、水分散させるのに強力なせん断力を有する攪拌機を長時間用いなければならないことから好ましくない。また、攪拌(分散)不良に伴って活性水素含有基を含有する水性樹脂等を含有する組成物との硬化塗膜性能にも悪影響を及ぼす事が多く好ましくない。疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A1)の含有率が70重量%よりも多いと、活性水素含有基を有する水性樹脂を含有する硬化性組成物との硬化塗膜の硬度、耐候性、耐水性が悪くなることから好ましくない。疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A1)の含有率は、疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として20〜60重量%がより好ましい。   The content of the polyisocyanate (A1) in the hydrophobic polyisocyanate (A) needs to be 10 to 70% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A). When the content of the polyisocyanate (A1) in the hydrophobic polyisocyanate (A) is less than 10% by weight, the dispersibility is poor and the workability is deteriorated, and a stirrer having a strong shear force to disperse in water is used for a long time. It is not preferable because it must be used. In addition, it is not preferable because it often has an adverse effect on the performance of a cured coating film with a composition containing an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group due to poor stirring (dispersion). When the content of the polyisocyanate (A1) in the hydrophobic polyisocyanate (A) is more than 70% by weight, the hardness and weather resistance of the cured coating film with a curable composition containing an aqueous resin having an active hydrogen-containing group This is not preferable because the properties and water resistance deteriorate. The content of the polyisocyanate (A1) in the hydrophobic polyisocyanate (A) is more preferably 20 to 60% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A).

また、疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A2)の含有率は疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として40〜80重量%が使用に際する作業性、ならびに活性水素含有基を有する水性樹脂とから得られる硬化性組成物の耐水性、外観、耐候性、硬度等の性能上のバランスが優れるという理由から好ましく、50〜75重量%がより好ましい。   The content of the polyisocyanate (A2) in the hydrophobic polyisocyanate (A) is 40 to 80% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A), and the active hydrogen-containing group. It is preferable from the reason that the balance of performance such as water resistance, appearance, weather resistance, hardness and the like of the curable composition obtained from the water-based resin having the above is excellent, and more preferably 50 to 75% by weight.

前記ポリイソシアネート(A1)として用いるアロハネート構造を有する2官能のポリイソシアネートは、例えば、2モルのジイソシアネートと1モルのモノアルコール類とを反応することにより得ることができる。   The bifunctional polyisocyanate having an allophanate structure used as the polyisocyanate (A1) can be obtained, for example, by reacting 2 mol of diisocyanate with 1 mol of monoalcohol.

前記ジイソシアネートとしては、例えば、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、エチル(2,6−ジイソシアナート)ヘキサノエート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;   Examples of the diisocyanate include 1,4-tetramethylene diisocyanate, ethyl (2,6-diisocyanate) hexanoate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecamethylene diisocyanate, and 2,2,4-trimethyl. Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate;

1,3−ビス(イソシアナートメチルシクロヘキサン)、1,4−ビス(イソシアナートメチルシクロヘキサン)、1,3−ジイソシアナートシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナートシクロヘキサン、3,5,5−トリメチル(3−イソシアナートメチル)シクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、2,5−ジイソシアナートメチルノルボルナン、2,6−ジイソシアナートメチルノルボルナン等の脂環式ジイソシアネート; 1,3-bis (isocyanatomethylcyclohexane), 1,4-bis (isocyanatomethylcyclohexane), 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 3,5,5-trimethyl ( Alicyclic diisocyanates such as 3-isocyanatomethyl) cyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, 2,5-diisocyanatomethylnorbornane, 2,6-diisocyanatomethylnorbornane;

m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナート−3,3’−ジメチルジフェニル、3−メチル−ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。 m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, diphenyl-4,4′- Aromatic diisocyanates such as diisocyanate, 4,4′-diisocyanate-3,3′-dimethyldiphenyl, 3-methyl-diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, diphenyl ether-4,4′-diisocyanate and the like.

前記したジイソシアネートを用いて得られるアロハネート構造を有するポリイソシアネートの中でも、水中でのイソシアネート基の安定性、並びに活性水素含有基を含有する水性樹脂との硬化性組成物の耐光性に優れ、可使時間も長いことから、脂肪族ジイソシアネートまたは脂環式ジイソシアネートを用いて得られるウレトジオン構造を有するポリイソシアネートが好ましい。   Among the polyisocyanates having an allophanate structure obtained by using the above-mentioned diisocyanate, it is excellent in light resistance of a curable composition with an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group and stability of an isocyanate group in water. A polyisocyanate having a uretdione structure obtained by using an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate is preferred because of its long time.

前記ポリイソシアネート(A1)として用いるウレトジオン構造を含有する2官能のポリイソシアネートは、例えば、2モルのジイソシアネートを反応せしめることにより得ることができる。   The bifunctional polyisocyanate containing a uretdione structure used as the polyisocyanate (A1) can be obtained, for example, by reacting 2 mol of diisocyanate.

前記ジイソシアネートとしては、例えば、前記アロハネート構造を有するポリイソシアネートの調製に用いることができるジイソシアネートを用いることができる。   As said diisocyanate, the diisocyanate which can be used for preparation of the polyisocyanate which has the said allohanate structure can be used, for example.

前記したジイソシアネートを用いて得られるアロハネート構造及び/またはウレトジオン構造を有するポリイソシアネートの中でも、水中でのイソシアネート基の安定性、並びに活性水素含有基を含有する水性樹脂との硬化性組成物の耐光性、可使時間の観点から、脂肪族ジイソシアネートまたは脂環式ジイソシアネートを用いて得られるアロハネート構造及び/またはウレトジオン構造を有するポリイソシアネートが好ましい。   Among polyisocyanates having an allophanate structure and / or uretdione structure obtained by using the above-mentioned diisocyanate, the stability of the isocyanate group in water and the light resistance of the curable composition with an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group From the viewpoint of pot life, a polyisocyanate having an allophanate structure and / or a uretdione structure obtained using an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate is preferable.

前記モノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−オクタノール、n−ノナノール、n−デカノール、イソペンタノール、2−エチル−ヘキサノール等の1級のアルコール類;   Examples of the monoalcohol include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, n-pentanol, n-hexanol, n-octanol, n-nonanol, n-decanol, isopentanol, 2- Primary alcohols such as ethyl-hexanol;

イソプロパノール、sec−ブタノール、1−メチルーペンタノール、1−メチルヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等の2級のアルコール類; Secondary alcohols such as isopropanol, sec-butanol, 1-methyl-pentanol, 1-methylhexanol, cyclopentanol, cyclohexanol;

t−ブタノール、t−ペンタノール、1,1−ジメチルブタノール等の3級のアルコール類; tertiary alcohols such as t-butanol, t-pentanol, 1,1-dimethylbutanol;

メトキシエタノール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノール、メトキシブタノール、メトキシジエチレングリコール、ブトキシジエチレングリコール、メトキシジプロピレングリコール等のモノアルコシキ(ジ)アルキレングリコール類等が挙げられる。 Examples thereof include monoalkoxy (di) alkylene glycols such as methoxyethanol, ethoxyethanol, butoxyethanol, methoxypropanol, ethoxypropanol, propoxypropanol, methoxybutanol, methoxydiethylene glycol, butoxydiethylene glycol, and methoxydipropylene glycol.

前記モノアルコールの中でも得られる水分散性ポリイソシアネート組成物の水分散性が良好となることから分子量が200以下のモノアルコールが好ましく、分子量が32〜150のモノアルコールがより好ましい。   Among the monoalcohols, a water-dispersible polyisocyanate composition obtained has good water dispersibility, so that a monoalcohol having a molecular weight of 200 or less is preferable, and a monoalcohol having a molecular weight of 32-150 is more preferable.

本発明で用いるポリイソシアネート(A1)としては、経時安定性、熱安定性に優れる水分散イソシアネート組成物が得られることからアロハネート構造を有するポリイソシアネートが好ましい。   As the polyisocyanate (A1) used in the present invention, a polyisocyanate having an allophanate structure is preferable because a water-dispersed isocyanate composition having excellent temporal stability and thermal stability can be obtained.

本発明で用いる3官能以上のポリイソシアネート(A2)としては、例えば、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、1,8−ジイソシアナート−4−イソシアナートメチルオクタン、2−イソシアナートエチル(2,6−ジイソシアナート)ヘキサノエート等の脂肪族トリイソシアネート;   Examples of the tri- or higher functional polyisocyanate (A2) used in the present invention include 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, 2-isocyanatoethyl ( Aliphatic triisocyanates such as 2,6-diisocyanato) hexanoate;

トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアナートフェニル)チオホスフェート等の芳香族トリイソシアネート; Aromatic triisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate;

前記トリイソシアネート、あるいは例えば、前記ポリイソシアネート(A1)の調製に使用されるジイソシアネートから選択される1種以上のイソシアネートと2官能以上のアルコール類とを反応せしめて得られるイソシアネートプレポリマー、あるいはアロハネート型ポリイソシアネート; Isocyanate prepolymer obtained by reacting the triisocyanate or, for example, one or more isocyanates selected from diisocyanates used for the preparation of the polyisocyanate (A1) with bifunctional or higher alcohols, or allophanate type Polyisocyanate;

前記トリイソシアネート、あるいは前記ポリイソシアネート(A1)の調製に使用されるジイソシアネートから選択される1種以上のイソシアネートを環化三量化して得られるイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート; A polyisocyanate having an isocyanurate structure obtained by cyclizing and trimerizing one or more isocyanates selected from the triisocyanate or the diisocyanate used for the preparation of the polyisocyanate (A1);

前記トリイソシアネート、あるいは前記ポリイソシアネート(A1)の調製に使用されるジイソシアネートから選択される1種以上のイソシアネートを水と反応させることにより得られるビュレット構造を有するポリイソシアネート;前記した如き各種の3官能以上のイソシアネートの混合物等が挙げられる。   A polyisocyanate having a burette structure obtained by reacting one or more kinds of isocyanate selected from the triisocyanate or the diisocyanate used for the preparation of the polyisocyanate (A1) with water; Examples thereof include a mixture of the above isocyanates.

本発明で用いるポリイソシアネート(A2)としては、水中でのイソシアネート基の安定性が良好で、本発明で得られる水分散性ポリイソシアネート組成物を含有する硬化性組成物を塗料として用いた場合に塗膜の耐候性が良好なことから、脂肪族系の3官能以上のポリイシシアネートあるいは脂環式系の3官能以上のポリイソシアネートが好ましく、脂肪族系のジイソシアネートまたはトリイソシアネートを用いて得られるイソシアヌレート型ポリイソシアネートと、脂環式系のジイソシアネートまたはトリイソシアネートを用いて得られるイソシアヌレート型ポリイソシアネートがより好ましい。   As the polyisocyanate (A2) used in the present invention, when the curable composition containing the water-dispersible polyisocyanate composition obtained in the present invention is used as a paint, the stability of the isocyanate group in water is good. From the viewpoint of good weather resistance of the coating film, an aliphatic trifunctional or higher polyisocyanate or an alicyclic trifunctional or higher polyisocyanate is preferable, and can be obtained using an aliphatic diisocyanate or triisocyanate. An isocyanurate type polyisocyanate obtained by using an isocyanurate type polyisocyanate and an alicyclic diisocyanate or triisocyanate is more preferable.

本発明で用いる疎水性ポリイソシアネート(A)は、ポリイソシアネート(A1)とポリイソシアネート(A2)とを含有すれば良いが、疎水性ポリイソシアネート(A)中のポリイソシアネート(A2)由来のウレトジオン構造および/またはアロハネート構造の含有率は、本発明のポリイソシアネート組成物の水分散性が良好で、本発明の水性硬化性組成物の硬化性、外観に優れることから、2〜25重量%が好ましい。   The hydrophobic polyisocyanate (A) used in the present invention may contain the polyisocyanate (A1) and the polyisocyanate (A2), but the uretdione structure derived from the polyisocyanate (A2) in the hydrophobic polyisocyanate (A). The content of the allophanate structure is preferably 2 to 25% by weight because the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention is good and the curability and appearance of the aqueous curable composition of the present invention are excellent. .

本発明で用いる疎水性ポリイソシアネート(A)は、ポリイソシアネート(A1)とポリイソシアネート(A2)を含有すれば良いが、本発明のポリイソシアネート組成物の水分散性や本発明の水性硬化性組成物の性能を劣化させない範囲で1官能のイソシアネートや、前記ポリイソシアネート(A1)とポリイソシアネート(A3)以外のポリイソシアネート等を加えても良い。   The hydrophobic polyisocyanate (A) used in the present invention may contain the polyisocyanate (A1) and the polyisocyanate (A2), but the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention and the aqueous curable composition of the present invention. A monofunctional isocyanate, a polyisocyanate other than the polyisocyanate (A1) and the polyisocyanate (A3), or the like may be added as long as the performance of the product is not deteriorated.

本発明で使用する親水性基及びイソシアネート基を含有するビニル系重合体(B)[以下NCO基含有ビニル系重合体(B)という]としては、例えば、親水性基及びイソシアネート基を含有するアクリル系重合体、親水性基及びイソシアネート基を含有するフルオロオレフィン系重合体、親水性基及びイソシアネート基を含有するビニルエステル系重合体、親水性基及びイソシアネート基を含有する芳香族ビニル系重合体、親水性基及びイソシアネート基を含有するポリオレフィン系重合体等が挙げられる。本発明で用いるNCO基含有ビニル系重合体(B)としては、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物を硬化剤として使用し、アクリル系重合体をベース樹脂として使用する場合、相溶性が良好な点から親水性基及びイソシアネート基を含有するアクリル系重合体、親水性基及びイソシアネート基を含有するフルオロオレフィン系重合体が好ましい。   Examples of the vinyl polymer (B) containing a hydrophilic group and an isocyanate group [hereinafter referred to as NCO group-containing vinyl polymer (B)] used in the present invention include an acrylic containing a hydrophilic group and an isocyanate group. Polymer, fluoroolefin polymer containing hydrophilic group and isocyanate group, vinyl ester polymer containing hydrophilic group and isocyanate group, aromatic vinyl polymer containing hydrophilic group and isocyanate group, Examples thereof include a polyolefin-based polymer containing a hydrophilic group and an isocyanate group. The NCO group-containing vinyl polymer (B) used in the present invention has good compatibility when the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is used as a curing agent and an acrylic polymer is used as a base resin. In particular, an acrylic polymer containing a hydrophilic group and an isocyanate group and a fluoroolefin polymer containing a hydrophilic group and an isocyanate group are preferred.

NCO基含有ビニル系重合体(B)が有する親水性基としては、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等が挙げられる。中でも、ノニオン性基が、後述する活性水素含有基を有する水性樹脂との硬化塗膜の耐水性、耐候性の観点から好ましい。より好ましいものとしては、末端がアルコキシ基で封鎖されたポリオキシアルキレン基、置換アルコキシ基で封鎖されたポリオキシアルキレン基、エステル基で封鎖されたポリオキシアルキレン基等各種の基で封鎖されたポリオキシアルキレン基である。その代表的なものとしては、例えば、ポリオキシエチレン基や、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基の如き、前記したオキシアルキレン部分がランダムに共重合されたもの、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基の如き、相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合したもの等が挙げられる。そして、これらのポリオキシアルキレン基の中で好ましいものは、本発明のポリイソシアネート組成物の水分散性が良好で、イソシアネート基が水中での安定性に優れることから5〜20個の連続したオキシエチレン単位を含有するものである。   Examples of the hydrophilic group possessed by the NCO group-containing vinyl polymer (B) include an anionic group, a cationic group, and a nonionic group. Among these, a nonionic group is preferable from the viewpoint of water resistance and weather resistance of a cured coating film with an aqueous resin having an active hydrogen-containing group described later. More preferable are polyoxyalkylene groups whose ends are blocked with alkoxy groups, polyoxyalkylene groups blocked with substituted alkoxy groups, polyoxyalkylene groups blocked with ester groups, and the like. It is an oxyalkylene group. Typical examples thereof include polyoxyethylene groups and poly (oxyethylene-oxypropylene) groups such as those obtained by random copolymerization of the aforementioned oxyalkylene moieties, and polyoxyethylene-polyoxypropylene groups. And the like, in which different polyoxyalkylene groups are bonded in a block form. Among these polyoxyalkylene groups, 5 to 20 consecutive oxy groups are preferred because the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention is good and the isocyanate group is excellent in stability in water. It contains ethylene units.

前記した末端封鎖に使用される基の中で本発明のポリイソシアネート組成物の水分散性が良好となることから、好ましいものは、アルコキシ基、または置換アルコキシ基であり、特に好ましいものはアルコキシ基である。アルコキシ基の代表的なものとしては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の如き低級アルコキシ基が挙げられる。   Among the groups used for the above-mentioned end-capping, the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention is good, so that an alkoxy group or a substituted alkoxy group is preferable, and an alkoxy group is particularly preferable. It is. Representative examples of alkoxy groups include lower alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, and butoxy groups.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に導入される好適な親水性基の量は、疎水性ポリイソシアネート(A)を容易に水に分散せしめ、且つ、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物を水に分散して得られる分散液に含有されるイソシアネート基の安定性を損なわない範囲の量でよい。そして、その好ましい量としては、NCO基含有ビニル系重合体(B)重量の10〜80重量%であり、より好ましい量は、20〜70重量%であり、最も好ましい量は、30〜60重量%である。   A suitable amount of the hydrophilic group introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B) allows the hydrophobic polyisocyanate (A) to be easily dispersed in water, and the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention. The amount may be in a range that does not impair the stability of the isocyanate group contained in the dispersion obtained by dispersing in water. The preferred amount is 10 to 80% by weight of the NCO group-containing vinyl polymer (B), the more preferred amount is 20 to 70% by weight, and the most preferred amount is 30 to 60% by weight. %.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に導入されるイソシアネート基としては、例えば、アルキル基に結合したイソシアネート基、シクロアルキル基に結合したイソシアネート基、アリール基に結合したイソシアネート基、シクロアルキル基が置換したアルキル基に結合したイソシアネート基、アリール基が置換したアルキル基に結合したイソシアネート基等が挙げられる。   Examples of the isocyanate group introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B) include an isocyanate group bonded to an alkyl group, an isocyanate group bonded to a cycloalkyl group, an isocyanate group bonded to an aryl group, and a cycloalkyl group. Examples thereof include an isocyanate group bonded to a substituted alkyl group and an isocyanate group bonded to an alkyl group substituted with an aryl group.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に導入される好適なイソシアネート基量は、NCO基含有ビニル系重合体(B)が、後述する活性水素含有基を有する水性樹脂(C)の活性水素あるいは水と反応して架橋に関与することが可能であり、且つ、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の安定性を損なわない範囲の量でよい。そして、その好ましい量としては、NCO基含有ビニル系重合体(B)の1000g当たり、0.05〜6モル、好ましくは、0.1〜5.0モル、さらに好ましくは、0.2〜4.0モルである。   A suitable amount of isocyanate group introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B) is that the NCO group-containing vinyl polymer (B) is an active hydrogen of an aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group described later or It may be an amount that can react with water and participate in crosslinking, and that does not impair the stability of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention. The preferred amount is 0.05 to 6 mol, preferably 0.1 to 5.0 mol, more preferably 0.2 to 4 mol per 1000 g of the NCO group-containing vinyl polymer (B). 0.0 mole.

本発明で用いるNCO基含有ビニル系重合体(B)を調製するには、例えば、(1)疎水性ポリイソシアネートと、イソシアネート基と反応する活性水素含有基と親水性基を含有するビニル系重合体とを反応させる方法[以下方法(1)という]、(2)イソシアネート基を含有するビニル系単量体と親水性基を含有するビニル系単量体を共重合する方法[以下方法(2)という]等の方法を適用できる。 In order to prepare the NCO group-containing vinyl polymer (B) used in the present invention, for example, (1) a vinyl-based polymer containing a hydrophobic polyisocyanate, an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group, and a hydrophilic group. A method of reacting a polymer [hereinafter referred to as method (1)], (2) a method of copolymerizing a vinyl monomer containing an isocyanate group and a vinyl monomer containing a hydrophilic group [hereinafter referred to as method (2) )] And the like can be applied.

以下、方法(1)について説明する。
方法(1)は、ポリイソシアネートとイソシアネート基と反応する活性水素含有基と親水性基を有するビニル重合体(b)[以下、活性水素基含有ビニル系重合体(b)という]とを反応させることを特徴とする。ポリイソシアネートとビニル系重合体(b)とを反応させる際には、ビニル系重合体(b)が有する活性水素基含有基に対してイソシアネート基が過剰となるモル比率で反応させると、NCO基含有ビニル系重合体(B)の調製と同時に本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物を調製しやすいことから好ましい
Hereinafter, the method (1) will be described.
In the method (1), a polyisocyanate is reacted with a vinyl polymer (b) having an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group and a hydrophilic group [hereinafter referred to as an active hydrogen group-containing vinyl polymer (b)]. It is characterized by that. When the polyisocyanate and the vinyl polymer (b) are reacted with each other, the NCO group is reacted with a molar ratio in which the isocyanate group is excessive with respect to the active hydrogen group-containing group of the vinyl polymer (b). It is preferable because the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention can be easily prepared simultaneously with the preparation of the vinyl-containing polymer (B).

前記方法(1)で用いるポリイソシアネートとしては、例えば、前記したポリイソシアネート(A1)、ポリイソシアネート(A2)、(A1)や(A2)以外のポリイソシアネート等の疎水性ポリイソソアネート(A)等が挙げられる。用いるポリイソシアネートは、疎水性ポリイソシアネート(A)として用いるものと同じものでも良いし、異なるものを使用してもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で親水性基を有するポリイソシアネートを併用してもよい。   Examples of the polyisocyanate used in the method (1) include hydrophobic polyisocyanates (A) such as polyisocyanates other than the polyisocyanates (A1), polyisocyanates (A2), (A1) and (A2) described above. Etc. The polyisocyanate to be used may be the same as that used as the hydrophobic polyisocyanate (A) or may be different. Moreover, you may use together the polyisocyanate which has a hydrophilic group in the range which does not impair the effect of this invention.

前記方法(1)において、活性水素基含有基に対してイソシアネート基が過剰となるように反応させることにより活性水素基含有ビニル系重合体(b)の活性水素基と疎水性ポリイソシアネートのイソシアネート基とが反応し、親水性基およびイソシアネート基を含有するビニル系重合体(B)が生成する。また、反応系内にはこの反応の未反応物、つまり、疎水性ポリイソシアネートが残存している。よって、疎水性ポリイソシアネートとして反応系内にポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%含有するように用いる疎水性ポリイソシアネートを選択することにより本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物とすることができる。   In the method (1), the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) is reacted with the isocyanate group of the hydrophobic polyisocyanate by reacting the active hydrogen group-containing group with an excess of isocyanate groups. Reacts to produce a vinyl polymer (B) containing a hydrophilic group and an isocyanate group. Further, the unreacted product of this reaction, that is, the hydrophobic polyisocyanate remains in the reaction system. Therefore, the hydrophobic polyisocyanate used is selected so that the content of the polyisocyanate (A1) in the reaction system is 10 to 70% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A) as the hydrophobic polyisocyanate. Thus, the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention can be obtained.

前記方法(1)において、活性水素基含有基に対してイソシアネート基が過剰となるように反応させる際の疎水性ポリイソシアネートと活性水素基含有ビニル系重合体(b)との使用割合としては、イソシアネート基/活性水素含有基の比率がモル比で10〜350となるように用いるのが好ましく、15〜300となるように用いるのがより好ましく、20〜250となるように用いるのがさらに好ましい。   In the method (1), the proportion of the hydrophobic polyisocyanate and the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) used in the reaction so that the isocyanate group is excessive with respect to the active hydrogen group-containing group is as follows: It is preferably used such that the ratio of isocyanate group / active hydrogen-containing group is 10 to 350 in terms of molar ratio, more preferably 15 to 300, and even more preferably 20 to 250. .

疎水性ポリイソシアネートと活性水素基含有ビニル系重合体(b)とを反応させるには、例えば、1.両成分を一括仕込みして反応させる、2.疎水性ポリイソシアネートに活性水素基含有ビニル系重合体(b)の溶液を添加しながら反応させる、3.活性水素基含有ビニル系重合体(b)の溶液に疎水性ポリイソシアネートを添加しながら反応させる等の各種の方法を適用できる。   In order to react the hydrophobic polyisocyanate with the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), for example: 1. Charge both components together and react. 2. reacting a hydrophobic polyisocyanate while adding a solution of an active hydrogen group-containing vinyl polymer (b); Various methods such as reacting while adding a hydrophobic polyisocyanate to the solution of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) can be applied.

そして、これらのうち、ゲル物の生成を抑制できる点から、1.または2.の方法が好ましい。そして、かかる両成分の反応を行うに当たり、両成分の混合物を、不活性ガス雰囲気下に50〜130℃で0.5〜20時間加熱・攪拌せしめるのが好ましい。また、かかる反応を行うに当たって、イソシアネート基と活性水素含有基の反応を促進する各種の触媒を添加してもよい。   And from the point which can suppress the production | generation of a gel thing among these, 1. Or 2. This method is preferred. And in performing such reaction of both components, it is preferable to heat and stir the mixture of both components at 50-130 degreeC for 0.5 to 20 hours by inert gas atmosphere. Moreover, in performing this reaction, you may add the various catalysts which accelerate reaction of an isocyanate group and an active hydrogen containing group.

また、活性水素基含有ビニル系重合体(b)を調製する際に、溶剤の一部あるいは溶剤の全量に代えて疎水性ポリイソシアネートを使用して、活性水素基含有ビニル系重合体(b)の調製と、活性水素基含有ビニル系重合体(b)と疎水性ポリイソシアネートの反応を並行して進行せしめることにより、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物を調製することもできる。   In preparing the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), a hydrophobic polyisocyanate is used in place of a part of the solvent or the total amount of the solvent, and the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) is used. The water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention can also be prepared by proceeding in parallel with the reaction of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) and the hydrophobic polyisocyanate.

上述のようにして調製された水分散性ポリイソシアネート組成物に、更に、疎水性ポリイソシアネート(A)を添加して得られる混合物もまた、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物として使用することができる   A mixture obtained by further adding the hydrophobic polyisocyanate (A) to the water-dispersible polyisocyanate composition prepared as described above can also be used as the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention. Can

前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)が有する活性水素含有基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、燐酸基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、メルカプト基、シラノール基、活性メチレン基、カーバメート基、ウレイド基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基等が挙げられる。そして、これらの中で、導入のし易さの点で、水酸基、アミノ基、カルボキシル基および活性メチレン基が好ましく、特に好ましいものは水酸基およびカルボキシル基である。そして、こうした各種の活性水素含有基は、それぞれが単独で導入されていてもよいし、二種類以上が導入されていてもよい。   Examples of the active hydrogen-containing group possessed by the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) include a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a mercapto group, a silanol group, and an active group. Examples include a methylene group, a carbamate group, a ureido group, a carboxylic acid amide group, and a sulfonic acid amide group. Of these, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group and an active methylene group are preferred from the viewpoint of ease of introduction, and particularly preferred are a hydroxyl group and a carboxyl group. And these various active hydrogen containing groups may each be introduce | transduced independently, and 2 or more types may be introduce | transduced.

前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)が有する親水性としては、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等が挙げられる。中でも、ノニオン性基が活性水素含有基を含有する水性樹脂との硬化塗膜の耐水性、耐候性の観点から好ましい。より好ましいものとしては、末端がアルコキシ基、置換アルコキシ基、エステル基等の如き各種の基で封鎖されたポリオキシアルキレン基である。   Examples of the hydrophilic property of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) include an anionic group, a cationic group, and a nonionic group. Among these, nonionic groups are preferable from the viewpoint of water resistance and weather resistance of a cured coating film with an aqueous resin containing an active hydrogen-containing group. More preferred are polyoxyalkylene groups whose ends are blocked with various groups such as alkoxy groups, substituted alkoxy groups, ester groups and the like.

前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)は、例えば、以下の方法により調製することができる。
1.活性水素基含ビニル系単量体と親水性基含有ビニル系単量体とを必須成分として、必要に応じて他のビニル系単量体と共に共重合する方法。
2.予め調製した官能基を含有するビニル系重合体と、当該官能基と反応する官能基と親水性基とを有する化合物を反応させる方法。
The active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) can be prepared, for example, by the following method.
1. A method in which an active hydrogen group-containing vinyl monomer and a hydrophilic group-containing vinyl monomer are essential components and copolymerized with other vinyl monomers as necessary.
2. A method of reacting a vinyl polymer containing a functional group prepared in advance with a compound having a functional group that reacts with the functional group and a hydrophilic group.

上記の方法の中でも簡便なことから1.の方法が好ましい。以下、1.について詳細に説明する。   Because of the simplicity among the above methods, 1. This method is preferred. Hereinafter, 1. Will be described in detail.

前記活性水素基含重合性単量体としては、例えば、水酸基含有重合性単量体、カルボキシル基含有重合性単量体、アミノ基含有重合性単量体、活性メチレン基含有重合性単量体等が挙げられる。   Examples of the active hydrogen group-containing polymerizable monomer include a hydroxyl group-containing polymerizable monomer, a carboxyl group-containing polymerizable monomer, an amino group-containing polymerizable monomer, and an active methylene group-containing polymerizable monomer. Etc.

前記水酸基含有重合性単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メチル(2−ヒドロキシメチル)アクリレート、エチル(2−ヒドロキシメチル)アクリレート、ブチル(2−ヒドロキシメチル)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノ(2−ヒドロキシプロピル)−モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシ〕エチルエステル、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;   Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, methyl (2-hydroxymethyl) acrylate, ethyl (2-hydroxymethyl) acrylate, butyl (2-hydroxymethyl) acrylate, (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate, glycerin (Meth) acrylic acid esters such as mono (meth) acrylate, phthalic acid mono (2-hydroxypropyl) -mono [2- (meth) acryloyloxy] ethyl ester, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, etc. Ethers;

ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート類; Mono (meth) acrylates of polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polybutylene glycol mono (meth) acrylate;

アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル等のアリル化合物;2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールクロトン酸アミド等の不飽和カルボン酸アミド化合物;リシノール酸等の不飽和脂肪酸類;リシノール酸アルキル等の不飽和脂肪酸エステル類;上述各種の水酸基含有単量体をε−カプロラクトンと付加反応せしめて得られる単量体等が挙げられる。 Allyl compounds such as allyl alcohol and 2-hydroxyethyl allyl ether; vinyl ether compounds such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether and 6-hydroxyhexyl vinyl ether; N-methylol (meth) acrylamide, N-methylolcrotonamide Unsaturated carboxylic acid amide compounds such as: Unsaturated fatty acids such as ricinoleic acid; Unsaturated fatty acid esters such as alkyl ricinoleate; Single amount obtained by addition reaction of various hydroxyl group-containing monomers with ε-caprolactone Examples include the body.

前記カルボキシル基含有重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチルアクリレート、クロトン酸、ビニル酢酸、アジピン酸モノビニル、セバシン酸モノビニル、イタコン酸モノメチル、マレイン酸モノメチル、フマル酸モノメチル、コハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、ヘキサヒドロフタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、ソルビン酸等の不飽和モノカルボン酸類;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸等が挙げられる。   Examples of the carboxyl group-containing polymerizable monomer include (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl acrylate, crotonic acid, vinyl acetic acid, monovinyl adipate, monovinyl sebacate, monomethyl itaconate, monomethyl maleate, and fumaric acid. Monomethyl, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], hexahydrophthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], sorbic acid, etc. Unsaturated monocarboxylic acids; unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid and fumaric acid.

前記アミノ基含有重合性単量体としては、例えば、2−(N−メチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(N−エチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(N−n−ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(N−tert−ブチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(N−メチルアミノ)エチルクロトネート、2−(N−エチルアミノ)エチルクロトネート、2−(N−ブチルアミノ)エチルクロトネート等の二級アミノ基含有ビニル系単量体が挙げられる。   Examples of the amino group-containing polymerizable monomer include 2- (N-methylamino) ethyl (meth) acrylate, 2- (N-ethylamino) ethyl (meth) acrylate, and 2- (Nn-butyl). Amino) ethyl (meth) acrylate, 2- (N-tert-butylamino) ethyl methacrylate, 2- (N-methylamino) ethyl crotonate, 2- (N-ethylamino) ethyl crotonate, 2- (N- Secondary amino group-containing vinyl monomers such as butylamino) ethyl crotonate.

前記活性メチレン基含有重合性単量体としては、例えば、ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2−アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、3−アセトアセトキシブチル(メタ)アクリレート、4−アセトアセトキシブチル(メタ)アクリレート、アリルアセトアセテート、2,3−ジ(アセトアセトキシ)プロピルメタクリレートが挙げられる。これらは単独もしくは、二種以上用いても良い。   Examples of the active methylene group-containing polymerizable monomer include vinyl acetoacetate, 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, 2-acetoacetoxypropyl (meth) acrylate, 3-acetoacetoxypropyl (meth) acrylate, 3 -Acetoacetoxybutyl (meth) acrylate, 4-acetoacetoxybutyl (meth) acrylate, allyl acetoacetate, 2,3-di (acetoacetoxy) propyl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.

前記した活性水素基含有重合性単量体は単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。   The active hydrogen group-containing polymerizable monomer described above may be used alone or in combination of two or more.

前記親水性基含有重合性単量体としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合された基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合した基等のポリオキシアルキレン基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;ポリオキシエチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合された基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合した基等のポリオキシアルキレン基を有するクロトン酸エステル類;ポリオキシエチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合された基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合した基等のポリオキシアルキレン基を有するイタコン酸エステル類;ポリオキシエチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合された基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合した基等のポリオキシアルキレン基を有するフマル酸エステル類;ポリオキシエチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基等のオキシアルキレン部分がランダムに共重合された基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等の相異なるポリオキシアルキレン基がブロック状に結合した基等のポリオキシアルキレン基を有するビニルエーテル類等が挙げられる。   Examples of the hydrophilic group-containing polymerizable monomer include groups in which oxyalkylene moieties such as polyoxyethylene groups and poly (oxyethylene-oxypropylene) groups are randomly copolymerized, and polyoxyethylene-polyoxypropylene. (Meth) acrylic acid esters having a polyoxyalkylene group such as a group in which different polyoxyalkylene groups such as groups are bonded in a block form; oxyalkylene such as a polyoxyethylene group or a poly (oxyethylene-oxypropylene) group Crotonic acid esters having a polyoxyalkylene group such as a group in which different parts are randomly copolymerized or a group in which different polyoxyalkylene groups such as polyoxyethylene-polyoxypropylene groups are bonded in a block form; , Poly (oxyethylene-oxypropylene) groups, etc. Itaconic acid esters having a polyoxyalkylene group such as a group in which xyalkylene moieties are randomly copolymerized or a group in which different polyoxyalkylene groups such as polyoxyethylene-polyoxypropylene groups are bonded in a block form; Groups in which oxyalkylene moieties such as ethylene groups and poly (oxyethylene-oxypropylene) groups are randomly copolymerized, groups in which different polyoxyalkylene groups such as polyoxyethylene-polyoxypropylene groups are bonded in block form, etc. Fumaric acid esters having a polyoxyalkylene group; groups in which oxyalkylene moieties such as polyoxyethylene groups and poly (oxyethylene-oxypropylene) groups are randomly copolymerized, polyoxyethylene-polyoxypropylene groups, etc. Different polyoxyalkylene groups Vinyl ethers having a polyoxyalkylene group such as a group attached to the block-shaped and the like.

前記親水性基含有重合性単量体としてポリオキシアルキレンを含有する単量体を用いる際には、末端が封鎖されたポリオキシアルキレンを含有する単量体が好ましい。末端が封鎖されたポリオキシアルキレン基としては、例えば、末端がアルコキシ基で封鎖されたポリオキシアルキレン基を含有する単量体、置換アルコキシ基で封鎖されたポリオキシアルキレン基を含有する単量体、エステル基で封鎖されたポリオキシアルキレン基を含有する単量体等が挙げられる。また、ポリオキシアルキレン基の中で好ましいものは、本発明のポリイソシアネート組成物の水分散性が良好で、イソシアネート基が水中での安定性に優れることから5〜20個の連続したオキシエチレン単位を含有するものである。   When a monomer containing polyoxyalkylene is used as the hydrophilic group-containing polymerizable monomer, a monomer containing polyoxyalkylene whose end is blocked is preferred. Examples of the polyoxyalkylene group whose end is blocked include, for example, a monomer containing a polyoxyalkylene group whose end is blocked with an alkoxy group, and a monomer containing a polyoxyalkylene group blocked with a substituted alkoxy group And monomers containing a polyoxyalkylene group blocked with an ester group. Among the polyoxyalkylene groups, preferred are 5 to 20 consecutive oxyethylene units because the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention is good and the isocyanate group is excellent in stability in water. It contains.

前記したポリオキシアルキレン基の末端封鎖に使用される基の中で好ましいものは、アルコキシ基、または置換アルコキシ基であり、特に好ましいものはアルコキシ基である。アルコキシ基の代表的なものとしては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の如き低級アルコキシ基が挙げられる。   Among the groups used for end-capping the polyoxyalkylene group described above, an alkoxy group or a substituted alkoxy group is preferable, and an alkoxy group is particularly preferable. Representative examples of alkoxy groups include lower alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, and butoxy groups.

尚、前記(メタ)アクリル酸エステル類としては、更にモノメトキシ化ポリエチレングリコール、モノアルコキシ化ポリプロピレングリコール、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを併有するポリエーテルジオールのモノアルコキシ化物等の種々のモノアルコキシ化ポリエーテルジオールと(メタ)アクリル酸とのエステル等も例示することができる。   The (meth) acrylic acid esters include various monoalkoxy compounds such as monomethoxylated polyethylene glycol, monoalkoxylated polypropylene glycol, and monoalkoxylated products of polyether diols having both oxyethylene units and oxypropylene units. An ester of a modified polyether diol and (meth) acrylic acid can also be exemplified.

前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)に導入される活性水素基の量は、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の水分散性および当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の安定性が良好となる点から、活性水素基含有ビニル重合体(b)1000g当たり0.05〜5モルが好ましく、0.1〜2モルがより好ましく、0.2〜1モルが更に好ましい。   The amount of active hydrogen groups introduced into the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) is determined by the water dispersibility of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention and the isocyanate contained in the aqueous dispersion of the composition. From the point that stability of the group is good, 0.05 to 5 mol is preferable, more preferably 0.1 to 2 mol, and further 0.2 to 1 mol is more preferable per 1000 g of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b). preferable.

活性水素基含有ビニル系重合体(b)に導入される親水性基の量は、当該活性水素基含有ビニル系重合体(b)と疎水性ポリイソシアネートとを反応させて得られる本発明のポリイソシアネート組成物を容易に水に分散せしめ、かつ当該組成物を水に分散して得られる分散液に含有されるイソシアネート基の安定性を損なわない範囲の量でよい。そして、その好ましい量としては、活性水素基含有ビニル重合体(b)重量の20〜80重量%であり、より好ましい量は、30〜70重量%であり、最も好ましい量は、40〜70重量%である。   The amount of the hydrophilic group introduced into the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) is determined by reacting the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) with the hydrophobic polyisocyanate. The amount may be within a range that does not impair the stability of the isocyanate group contained in the dispersion obtained by easily dispersing the isocyanate composition in water and dispersing the composition in water. The preferred amount is 20 to 80% by weight of the weight of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), the more preferred amount is 30 to 70% by weight, and the most preferred amount is 40 to 70% by weight. %.

本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物において、NCO基含有ビニル系重合体(B)は疎水性ポリイソシアネート(A)を水に分散する能力を有する。従って、NCO基含有ビニル系重合体(B)は、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物に優れた水への分散性を付与する機能を有する。また、NCO基含有ビニル系重合体(B)は、当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の水に対する安定性を付与する。さらに、NCO基含有ビニル系重合体(B)は、イソシアネート基をも有することから、後記の活性水素含有基を有する水性樹脂(C)あるいは水とポリイソシアネート組成物からなる本発明の水性硬化性組成物は優れた硬化性を有する。そして、当該水性硬化性組成物は優れた性能を有する硬化物を与える。   In the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention, the NCO group-containing vinyl polymer (B) has the ability to disperse the hydrophobic polyisocyanate (A) in water. Accordingly, the NCO group-containing vinyl polymer (B) has a function of imparting excellent water dispersibility to the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention. Further, the NCO group-containing vinyl polymer (B) imparts stability to water of isocyanate groups contained in the aqueous dispersion of the composition. Furthermore, since the NCO group-containing vinyl polymer (B) also has an isocyanate group, the aqueous curable composition of the present invention comprising the aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group described later or water and a polyisocyanate composition. The composition has excellent curability. And the said aqueous curable composition gives the hardened | cured material which has the outstanding performance.

また、NCO基含有ビニル系重合体(B)に総炭素原子数が4個以上の疎水性基を導入すると、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物にいっそう優れた水への分散性を付与するとともに、当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の水に対する安定性をいっそう向上させることができるという点で好ましい。   Further, when a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms is introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B), the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is further improved in water dispersibility. In addition, it is preferable in that the stability of the isocyanate group contained in the aqueous dispersion of the composition to water can be further improved.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に導入される総炭素原子数が4個以上の疎水性基とは、イオン性基やポリオキシアルキレン基等のような親水性基以外のものであり、なおかつ総炭素原子数を4個以上有する事で水からのNCO基への攻撃を防ぐような排他的構造を有するものである。この総炭素原子数を4個以上有する疎水性基の代表的なものとしては、例えば、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基等の炭素原子数が4以上のアルキル基;シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ジシクロペンタニル基、ボルニル基、イソボルニル基等の炭素原子数が4以上のシクロアルキル基;   The hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B) is other than a hydrophilic group such as an ionic group or a polyoxyalkylene group, Moreover, it has an exclusive structure that prevents attacks on the NCO group from water by having four or more total carbon atoms. Typical examples of the hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms include an n-butyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, 2- An alkyl group having 4 or more carbon atoms such as ethylhexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, n-octadecyl group; cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, dicyclopentanyl group, bornyl group A cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, such as an isobornyl group;

シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、2−シクロペンチルエチル基、2−シクロヘキシルエチル基等のシクロアルキル基が置換したアルキル基;フェニル基、4−メチルフェニル基、1−ナフチル基等の総炭素原子数が6以上のアリール基もしくは置換アリール基;ベンジル基、2−フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられる。 An alkyl group substituted by a cycloalkyl group such as a cyclopentylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, a 2-cyclopentylethyl group, a 2-cyclohexylethyl group; a total number of carbon atoms such as a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 1-naphthyl group; Examples thereof include 6 or more aryl groups or substituted aryl groups; aralkyl groups such as benzyl group and 2-phenylethyl group.

上掲した如き各種の総炭素原子数が4個以上の疎水性基のなかで、好ましいものは総炭素原子数が4〜22のものであり、そして特に好ましいものは総炭素原子数が5〜18のものである。そしてかかる疎水性基の中でも特に好ましいものは、アルキル基、シクロアルキル基もしくはシクロアルキル基が置換したアルキル基である。   Among the various hydrophobic groups having 4 or more total carbon atoms as listed above, preferred are those having 4 to 22 total carbon atoms, and particularly preferred are those having 5 to 5 total carbon atoms. 18 things. Of these hydrophobic groups, an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkyl group substituted with a cycloalkyl group is particularly preferred.

NCO基含有ビニル系重合体(B)として総炭素原子数が4個以上の疎水性基が導入したNCO基含有ビニル系重合体を得るには、例えば、前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)を調製する際に、総炭素原子数が4個以上の疎水性基を有するビニル系単量体を用い、共重合すればよい。   In order to obtain an NCO group-containing vinyl polymer into which a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms has been introduced as the NCO group-containing vinyl polymer (B), for example, the active hydrogen group-containing vinyl polymer ( In preparing b), a vinyl monomer having a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms may be used for copolymerization.

前記した総炭素原子数が4個以上の疎水性基を有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート等の総炭素原子数が4〜22なるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;   Typical examples of the vinyl monomer having a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms include n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, and tert-butyl. (Meth) acrylic acid esters having an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms in total such as (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate;

シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の各種のシクロアルキル(メタ)アクリレート類;シクロペンチルメチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2−シクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート等のシクロアルキルアルキル(メタ)アクリレート類;ベンジル(メタ)アクリレートもしくは2−フェニルエチル(メタ)アクリレート等の如き、各種のアラルキル(メタ)アクリレート類; Various cycloalkyl (meth) acrylates such as cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate; cyclopentylmethyl (meth) acrylate Cycloalkylalkyl (meth) acrylates such as cyclohexylmethyl (meth) acrylate and 2-cyclohexylethyl (meth) acrylate; various aralkyl (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate and 2-phenylethyl (meth) acrylate ) Acrylates;

スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の、各種の芳香族ビニル系単量体類;ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニルもしくは安息香酸ビニル等の、総炭素原子数が5以上のカルボン酸のビニルエステル類;クロトン酸−n−ブチル、クロトン酸−2−エチルヘキシルの如き、炭素原子数が4〜22のアルキル基を有する各種のクロトン酸エステル類; Various aromatic vinyl monomers such as styrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, etc .; the total number of carbon atoms such as vinyl pivalate, vinyl versatate or vinyl benzoate 5 or more carboxylic acid vinyl esters; various crotonic acid esters having an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms such as crotonic acid-n-butyl and crotonic acid-2-ethylhexyl;

ジ−n−ブチルマレート、ジ−n−ブチルフマレート、ジ−n−ブチルイタコネート等の、炭素原子数が4〜22のアルキル基を少なくとも1つ有する各種の不飽和二塩基酸ジエステル類;n−ブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル等の、炭素原子数が4〜22のアルキル基を有する各種のアルキルビニルエーテル類;シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルビニルエーテル等の、各種のシクロアルキルビニルエーテル類等が挙げられる。 Various unsaturated dibasic acid diesters having at least one alkyl group having 4 to 22 carbon atoms, such as di-n-butyl maleate, di-n-butyl fumarate, di-n-butyl itaconate; n -Various alkyl vinyl ethers having an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms such as butyl vinyl ether and n-hexyl vinyl ether; various cycloalkyl vinyl ethers such as cyclopentyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 4-methylcyclohexyl vinyl ether, etc. Is mentioned.

活性水素基含有ビニル系重合体(b)に総炭素原子数が4個以上の疎水性基を導入する場合、その好適な導入量は、本発明の水分散性ポリイシシアネート組成物の水分散性および当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の安定性が良好となる観点から、ビニル系重合体(b)に含有される疎水性基の重量割合として5〜60重量%が好ましく、10〜60重量%がより好ましく、10〜50が更に好ましく、20〜50重量%が特に好ましい。   When a hydrophobic group having 4 or more carbon atoms in total is introduced into the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), the preferred amount of introduction is the water dispersion of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention. From the viewpoint of improving the stability of the isocyanate group contained in the aqueous dispersion of the composition and the composition, the weight ratio of the hydrophobic group contained in the vinyl polymer (b) is preferably 5 to 60% by weight. 10 to 60% by weight is more preferable, 10 to 50 is still more preferable, and 20 to 50% by weight is particularly preferable.

前記したNCO基含有ビニル系重合体(B)は、分子中にイソシアネート基を有するが、さらにブロックされた活性水素含有基、エポキシ基、加水分解性シリル基等の反応性官能基を導入したNCO基含有ビニル系重合体が好ましい。これらの反応性官能基は、イソシアネート基とともに架橋反応に関与するので、本発明の水性硬化性組成物の硬化性を向上せしめて、より優れた性能を有する硬化物を与えることができる。   The above-mentioned NCO group-containing vinyl polymer (B) has an isocyanate group in the molecule, but further has an NCO into which a reactive functional group such as a blocked active hydrogen-containing group, an epoxy group, or a hydrolyzable silyl group has been introduced. A group-containing vinyl polymer is preferred. Since these reactive functional groups are involved in the crosslinking reaction together with the isocyanate group, the curability of the aqueous curable composition of the present invention can be improved to give a cured product having better performance.

ブロックされた活性水素含有基の代表的なものとしては、ブロックされた水酸基、ブロックされたカルボキシル基、ブロックされたアミノ基等が挙げられる。かかるブロックされた活性水素含有基のなかで、ブロックされた水酸基の代表的なものとしては、例えば、トリメチルシリルエーテル基、トリエチルシリルエーテル基、ジメチルシクロヘキシルシリルエーテル基、ジメチル−tert−ブチルシリルエーテル基の如きトリオルガノシリル基でブロックされた水酸基;水酸基にメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、2−メトキシプロペン、ジヒドロフラン、ジヒドロピラン、の如きα,β−不飽和エーテル化合物を付加して得られるアセタールあるいはケタールとしてブロックされた水酸基等が挙げられる。   Representative examples of the blocked active hydrogen-containing group include a blocked hydroxyl group, a blocked carboxyl group, and a blocked amino group. Among such blocked active hydrogen-containing groups, representative examples of the blocked hydroxyl group include, for example, a trimethylsilyl ether group, a triethylsilyl ether group, a dimethylcyclohexylsilyl ether group, and a dimethyl-tert-butylsilyl ether group. Hydroxyl groups blocked with triorganosilyl groups such as acetals or ketals obtained by adding α, β-unsaturated ether compounds such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, 2-methoxypropene, dihydrofuran, dihydropyran to the hydroxyl groups Examples include blocked hydroxyl groups.

ブロックされたカルボキシル基の代表的なものとしては、例えば、トリメチルシリルエステル基、トリエチルシリルエステル基、ジメチルシクロヘキシルシリルエステル基、ジメチル−tert−ブチルシリルエステル基の如きトリオルガノシリルエステルとしてブロックされたカルボキシル基;カルボキシル基にメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、2−メトキシプロペン、ジヒドロフラン、ジヒドロピラン、の如きα,β−不飽和エーテル化合物を付加して得られるヘミアセタールエステルあるいはヘミケタールエステルとしてブロックされたカルボキシル基が挙げられる。   Representative examples of the blocked carboxyl group include a carboxyl group blocked as a triorganosilyl ester such as a trimethylsilyl ester group, a triethylsilyl ester group, a dimethylcyclohexylsilyl ester group, or a dimethyl-tert-butylsilyl ester group. A carboxyl group blocked as a hemiacetal ester or hemiketal ester obtained by adding an α, β-unsaturated ether compound such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, 2-methoxypropene, dihydrofuran, dihydropyran to the carboxyl group; Is mentioned.

ブロックされたアミノ基の代表的なものとしては、例えば、ビス(トリメチルシリル)アミノ基、ビス(トリエチルシリル)アミノ基、ビス(ジメチル−tert−ブチルシリル)アミノ基の如きビス(トリオルガノシリル)アミノ基としてブロックされたアミノ基;アミノ基とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒドの如きアルデヒド化合物を反応させてられるアルジミンとしてブロックしたアミノ基;   Representative examples of the blocked amino group include bis (triorganosilyl) amino groups such as bis (trimethylsilyl) amino group, bis (triethylsilyl) amino group, and bis (dimethyl-tert-butylsilyl) amino group. An amino group blocked as an aldimine by reacting the amino group with an aldehyde compound such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde;

アミノ基とアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン化合物とを反応させて得られるケチミンとしてブロックしたアミノ基;アミノ基をアルジミンあるいはケチミンに変換する際に使用されるものとして上掲した如きアルデヒド化合物あるいはケトン化合物を、2−アミノアルコールと反応させて得られるオキサゾリジンとしてブロックしたアミノ基等が挙げられる。 An amino group blocked as a ketimine obtained by reacting an amino group with a ketone compound such as acetone, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone; an aldehyde compound as listed above for use in converting the amino group to aldimine or ketimine Or the amino group etc. which blocked the ketone compound as oxazolidine obtained by making 2-amino alcohol react.

上掲した各種のブロックされた活性水素含有基の中では、トリオルガノシリル基でブロックされた水酸基が特に好ましい。そして、かかるトリオルガノシリル基でブロックされた水酸基は、疎水性を有することから、かかる基をNCO基含有ビニル系重合体(B)に導入することにより、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物にいっそう優れた水への分散性を付与することができるし、当該水分散性ポリイソシアネート組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の安定性をいっそう高めることができる。   Of the various blocked active hydrogen-containing groups listed above, hydroxyl groups blocked with triorganosilyl groups are particularly preferred. And since the hydroxyl group blocked with such a triorganosilyl group has hydrophobicity, the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is introduced by introducing this group into the NCO group-containing vinyl polymer (B). In addition, it is possible to impart further excellent water dispersibility, and it is possible to further improve the stability of the isocyanate group contained in the aqueous dispersion of the water-dispersible polyisocyanate composition.

前記エポキシ基の代表的なものとしては、グリシジル基、メチルグリシジル基、エポキシシクロヘキシル基、等が挙げられる。   Typical examples of the epoxy group include a glycidyl group, a methyl glycidyl group, and an epoxycyclohexyl group.

上記した官能基のうち、加水分解性シリル基とは、加水分解により脱離して珪素原子に結合した水酸基を生じさせる基であるアルコキシ基、置換アルコキシ基、フェノキシ基、イミノオキシ基、アルケニルオキシ基、ハロゲン原子の如き加水分解性基が結合したシリル基を指称するものである。かかるシリル基の中で、特に好ましいものは、加水分解性基としてアルコキシ基あるいは置換アルコキシ基が結合したアルコキシシリル基である。そして、アルコキシシリル基の代表的なものとしては、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリn−プロポキシシリル基、トリn−ブトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、エチルジメトキシシリル基、ジメチルメトキシシリル基、トリス(2−メトキシエトキシ)シリル基等が挙げられる。   Among the functional groups described above, the hydrolyzable silyl group is an alkoxy group, a substituted alkoxy group, a phenoxy group, an iminooxy group, an alkenyloxy group, which is a group that generates a hydroxyl group that is eliminated by hydrolysis and bonded to a silicon atom. This refers to a silyl group to which a hydrolyzable group such as a halogen atom is bonded. Among such silyl groups, an alkoxysilyl group having an alkoxy group or a substituted alkoxy group bonded as a hydrolyzable group is particularly preferable. Representative examples of the alkoxysilyl group include trimethoxysilyl group, triethoxysilyl group, tri-n-propoxysilyl group, tri-n-butoxysilyl group, methyldimethoxysilyl group, ethyldimethoxysilyl group, dimethylmethoxysilyl. Group, tris (2-methoxyethoxy) silyl group and the like.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に導入される反応性官能基として上掲したものの中で特に好ましいものは、ブロックされた活性水素含有基およびエポキシ基である。   Of the above-described reactive functional groups introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B), particularly preferred are blocked active hydrogen-containing groups and epoxy groups.

NCO基含有ビニル系重合体(B)に、上記ブロックされた活性水素含有基、エポキシ基、加水分解性シリル基等の官能基を導入する場合、これらの官能基の導入量としては、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の水分散性および本発明の水性硬化性組成物の硬化性が良好となる点から、NCO基含有ビニル系重合体(B)の1000g当たり、0.05〜2モルが好ましく、0.1〜1モルがより好ましい。   When functional groups such as the above-mentioned blocked active hydrogen-containing groups, epoxy groups, hydrolyzable silyl groups are introduced into the NCO group-containing vinyl polymer (B), the amount of these functional groups introduced is the present invention. 0.05 to 2 per 1000 g of the NCO group-containing vinyl polymer (B) from the viewpoint that the water dispersibility of the water dispersible polyisocyanate composition and the curability of the aqueous curable composition of the present invention are improved. Mole is preferable, and 0.1 to 1 mol is more preferable.

NCO基含有ビニル系重合体(B)としてブロックされた活性水素含有基、エポキシ基、加水分解性シリル基等の反応性官能基を導入したNCO基含有ビニル系重合体を調製するには、例えば、前記活性水素基含有ビニル系重合体(b)を調製する際に、前記した如き官能基を含有するビニル系単量体を共重合せしめることにより導入するのが簡便である。   In order to prepare an NCO group-containing vinyl polymer into which a reactive functional group such as a blocked active hydrogen-containing group, an epoxy group or a hydrolyzable silyl group is introduced as the NCO group-containing vinyl polymer (B), for example, In preparing the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), it is easy to introduce it by copolymerizing a vinyl monomer containing a functional group as described above.

トリオルガノシリル基でブロックされた水酸基を有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、2−トリメチルシロキシエチル(メタ)アクリレート、2−トリメチルシロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−トリメチルシロキシブチル(メタ)アクリレート、2−トリエチルシロキシエチル(メタ)アクリレート、2−トリブチルシロキシプロピル(メタ)アクリレートまたは3−トリフェニルシロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−トリメチルシロキシエチルビニルエーテル、4−トリメチルシロキシブチルビニルエーテル等が挙げられる。   Typical examples of vinyl monomers having a hydroxyl group blocked with a triorganosilyl group include 2-trimethylsiloxyethyl (meth) acrylate, 2-trimethylsiloxypropyl (meth) acrylate, and 4-trimethylsiloxy. Butyl (meth) acrylate, 2-triethylsiloxyethyl (meth) acrylate, 2-tributylsiloxypropyl (meth) acrylate or 3-triphenylsiloxypropyl (meth) acrylate, 2-trimethylsiloxyethyl vinyl ether, 4-trimethylsiloxybutyl vinyl ether Etc.

シリルエステル基を含有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、ジメチル−tert−ブチルシリル(メタ)アクリレート、ジメチルシクロヘキシルシリル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルクロトネート、アジピン酸のモノビニル−モノトリメチルシリルエステル等が挙げられる。   Typical vinyl monomers containing a silyl ester group include, for example, trimethylsilyl (meth) acrylate, dimethyl-tert-butylsilyl (meth) acrylate, dimethylcyclohexylsilyl (meth) acrylate, trimethylsilyl crotonate, adipine And monovinyl-monotrimethylsilyl ester of acid.

ヘミアセタールエステル基またはヘミケタールエステル基を含有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、1−メトキシエチル(メタ)アクリレート、1−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシプロパンもしくは2−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン等が挙げられる。   Typical examples of vinyl monomers containing a hemiacetal ester group or a hemiketal ester group include 1-methoxyethyl (meth) acrylate, 1-ethoxyethyl (meth) acrylate, and 2-methoxy-2. Examples include-(meth) acryloyloxypropane and 2- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran.

エポキシ基を含有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。   Typical vinyl monomers containing an epoxy group include, for example, glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, allyl glycidyl ether. Etc.

加水分解性シリル基を有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン、2−トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、3−トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、   Representative vinyl monomers having a hydrolyzable silyl group include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, and allyltrimethoxysilane. 2-trimethoxysilylethyl vinyl ether, 3-trimethoxysilylpropyl vinyl ether,

3−(メチルジメトキシシリル)プロピルビニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリn−プロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリiso−プロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジクロロシラン等が挙げられる。 3- (methyldimethoxysilyl) propyl vinyl ether, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth ) Acryloyloxypropyltri n-propoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriiso-propoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldichlorosilane and the like.

活性水素基含有ビニル系重合体(b)に、ブロックされた活性水素含有基、エポキシ基、または加水分解性シリル基を導入する場合、これらの官能基の導入量としては、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の水分散性および本発明の水性硬化性組成物の硬化性が良好となる点から、活性水素基含有ビニル系重合体(b)の1000g当たり、0.05〜2モルが好ましく、0.1〜1モルがより好ましい。   When a blocked active hydrogen-containing group, an epoxy group, or a hydrolyzable silyl group is introduced into the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), the amount of these functional groups introduced is the water dispersion of the present invention. 0.05 to 2 mol per 1000 g of the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) from the viewpoint that the water dispersibility of the water-soluble polyisocyanate composition and the curability of the aqueous curable composition of the present invention are good. Preferably, 0.1-1 mol is more preferable.

また、活性水素基含有ビニル系重合体(b)の調製に際し、上掲した如き各種の単量体に加えて、これらと共重合可能な他の公知慣用の単量体を併用することができる。その代表的なものとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレートの如き、炭素原子数が3以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;2−メトキシエチル(メタ)アクリレートもしくは4−メトキシブチル(メタ)アクリレートの如き、各種のω−アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルの如き、総炭素原子数が4以下のカルボン酸のビニルエステル類;クロトン酸メチルもしくはクロトン酸エチルの如き、炭素原子数が3以下のアルキル基を有する各種のクロトン酸エステル類;   Further, in preparing the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b), in addition to the various monomers as listed above, other known and conventional monomers copolymerizable with these can be used in combination. . Typical examples thereof include (meth) acrylic acid esters having an alkyl group having 3 or less carbon atoms, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-propyl (meth) acrylate. Various ω-alkoxyalkyl (meth) acrylates such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate or 4-methoxybutyl (meth) acrylate; a total carbon atom number of 4 or less, such as vinyl acetate and vinyl propionate Carboxylic acid vinyl esters; various crotonic acid esters having an alkyl group having 3 or less carbon atoms, such as methyl crotonate or ethyl crotonate;

ジメチルマレート、ジメチルフマレート、ジメチルイタコネートの如き、炭素原子数が3以下のアルキル基を有する各種の不飽和二塩基酸ジエステル類;(メタ)アクリロニトリル、クロトノニトリルの如き、各種のシアノ基含有ビニル系単量体類;フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチエレン、ヘキサフルオロプロピレンの如き、各種のフルオロオレフィン類; Various unsaturated dibasic acid diesters having an alkyl group having 3 or less carbon atoms such as dimethyl malate, dimethyl fumarate and dimethyl itaconate; various cyano groups such as (meth) acrylonitrile and crotononitrile Containing vinyl monomers; various fluoroolefins such as vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene;

塩化ビニルもしくは塩化ビニリデンの如き、各種のクロル化オレフィン類;エチレンもしくはプロピレンの如き、各種のα−オレフィン類;エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテルの如き、炭素原子数が3以下のアルキル基を有する各種のアルキルビニルエーテル類;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピロリジンもしくはN−ビニルピロリドンの如き、3級アミド基含有ビニル系単量体類等が挙げられる。 Various chlorinated olefins such as vinyl chloride or vinylidene chloride; various α-olefins such as ethylene or propylene; various alkyl groups having 3 or less carbon atoms such as ethyl vinyl ether and n-propyl vinyl ether Alkyl vinyl ethers: tertiary amide group-containing vinyl monomers such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpyrrolidine or N-vinylpyrrolidone, etc. Is mentioned.

上述の活性水素基含有ビニル系重合体(b)を調製する場合の重合方法に制約はなく、公知慣用の種々の重合法を適用できる。それらのうちでも、特に、有機溶剤中での溶液ラジカル重合法が、簡便であり好ましい。そして、溶液ラジカル重合法で、ビニル系重合体(b)を調製した後に、脱溶剤し、ポリイソシアネート(A)と反応せしめることで、溶剤不含の本発明の水分散性ポリイソシアネートを調製する事ができる。   There is no restriction | limiting in the polymerization method in the case of preparing the above-mentioned active hydrogen group containing vinyl polymer (b), Various well-known and usual polymerization methods are applicable. Among them, the solution radical polymerization method in an organic solvent is particularly convenient and preferable. Then, after preparing the vinyl polymer (b) by the solution radical polymerization method, the solvent is removed, and the reaction with the polyisocyanate (A) is performed to prepare the water-dispersible polyisocyanate of the present invention containing no solvent. I can do things.

溶液ラジカル重合法を適用する際の重合開始剤としては、公知慣用の種々の化合物が使用できる。代表的なものとしては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルブチロニトリル)もしくは2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)の如き、各種のアゾ化合物類;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドもしくはジイソプロピルパーオキシカーボネートの如き、各種の過酸化物類等が挙げられる。   As the polymerization initiator when the solution radical polymerization method is applied, various known and conventional compounds can be used. Typical examples include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylbutyronitrile) or 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile). ) Various azo compounds such as tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide Alternatively, various peroxides such as diisopropyl peroxycarbonate can be used.

また、溶液ラジカル重合を行う為の溶媒としては、公知慣用各種の溶剤が使用できる。かかる溶媒として使用される化合物の代表的なものとしては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタンの如き、脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類;トルエン、キシレン、エチルベンゼンの如き、芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートの如き、各種のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノンの如き各種ケトン類;   Moreover, as a solvent for performing solution radical polymerization, various known and commonly used solvents can be used. Representative compounds used as such solvents include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane and cyclopentane; toluene, xylene Aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene; various esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, Various ketones such as cyclohexanone;

ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルの如き、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテル類;1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサンの如き、エーテル類;エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−オクタノール、n−ノナノール、イソプロパノール、sec−ブタノール、1−メチルーペンタノール、1−メチルヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、t−ブタノール、t−ペンタノール、1,1−ジメチルブタノール、等のアルキルアルコール;メトキシエタノール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノール、メトキシブタノール、メトキシジエチレングリコール、ブトキシジエチレングリコール、メトキシジプロピレングリコール等のモノアルコシキ(ジ)アルキレングリコール類;N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはエチレンカーボネート等が挙げられる。そして、かかる化合物はそれぞれを単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。   Polyalkylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dibutyl ether; ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran and dioxane; ethanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, n -Pentanol, n-hexanol, n-octanol, n-nonanol, isopropanol, sec-butanol, 1-methyl-pentanol, 1-methylhexanol, cyclopentanol, cyclohexanol, t-butanol, t-pentanol, Alkyl alcohols such as 1,1-dimethylbutanol; methoxyethanol, ethoxyethanol, butoxyethanol, methoxypropano , Ethoxy propanol, propoxy propanol, methoxy butanol, methoxy diethylene glycol, butoxy diethylene glycol, Monoarukoshiki (di) alkylene glycol such as methoxy dipropylene glycol; N- methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide or ethylene carbonate. Such compounds may be used alone or in combination of two or more.

上述のようにして調製されるビニル系重合体(b)の重量平均分子量は、本発明のポリイソシアネート組成物の水への分散性、当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の水に対する安定性、本発明の水性硬化性組成物の硬化性の観点から、2,000〜50,000の範囲であることが好ましく、3,000〜30,000の範囲であることがより好ましい。   The weight average molecular weight of the vinyl polymer (b) prepared as described above is determined by the dispersibility of the polyisocyanate composition of the present invention in water and the isocyanate group water contained in the aqueous dispersion of the composition. From the viewpoints of stability to water and curability of the aqueous curable composition of the present invention, the range is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 3,000 to 30,000.

NCO基含有ビニル系重合体(B)の重量平均分子量は、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の水への分散性、当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の水に対する安定性、本発明の水性硬化性組成物の硬化性が良好となる観点から、2,000〜50,000が好ましく、3,000〜30,000が更に好ましい。   The weight average molecular weight of the NCO group-containing vinyl polymer (B) is determined by the dispersibility of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention in water and the stability of the isocyanate groups contained in the aqueous dispersion of the composition with respect to water. From the viewpoint of improving the curability of the aqueous curable composition of the present invention, 2,000 to 50,000 are preferable, and 3,000 to 30,000 are more preferable.

次に、前記方法(2)、即ち、イソシアネート基含有ビニル系単量体を共重合することによりNCO基含有ビニル系重合体(B)を調製する方法について説明する。   Next, the method (2), that is, a method of preparing an NCO group-containing vinyl polymer (B) by copolymerizing an isocyanate group-containing vinyl monomer will be described.

前記方法(2)により、NCO基含有ビニル系重合体(B)を調製するには、1.イソシアネート基含有ビニル系単量体及び親水性基を含有するビニル系単量体を必須成分として含有するビニル系単量体を重合する、2.イソシアネート基含有ビニル系単量体を必須成分とするビニル系単量体を重合して得られたイソシアネート基を含有するビニル系重合体と片末端がアルコキシ基の如き基で封鎖されたポリオキシアルキレングリコールを水酸基に対してイソシアネート基が過剰になるモル比率で反応させる等の方法を適用できる。これらのうち、前者の1.なる方法が簡便でより好ましい。   To prepare the NCO group-containing vinyl polymer (B) by the method (2), 1. Polymerize an isocyanate group-containing vinyl monomer and a vinyl monomer containing a hydrophilic monomer-containing vinyl monomer as an essential component. A vinyl polymer containing an isocyanate group obtained by polymerizing a vinyl monomer containing an isocyanate group-containing vinyl monomer as an essential component and a polyoxyalkylene having one end blocked with a group such as an alkoxy group A method of reacting glycol at a molar ratio in which an isocyanate group becomes excessive with respect to a hydroxyl group can be applied. Of these, 1. This method is simple and more preferable.

方法(2)において使用されるイソシアネート基を含有するビニル系単量体の代表的なものとしては、例えば、2−イソシアナートプロペン、2−イソシアナートエチルビニルエーテル、2−イソシアナートエチルメタアクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、ポリイソシアネートと水酸基を有するビニル系単量体との反応生成物等が挙げられる。   Typical examples of the vinyl monomer containing an isocyanate group used in the method (2) include 2-isocyanate propene, 2-isocyanate ethyl vinyl ether, 2-isocyanate ethyl methacrylate, m -Reaction product of isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, polyisocyanate and vinyl monomer having a hydroxyl group, and the like.

方法(2)において親水性基を含有するビニル系単量体としては、例えば、上記方法(1)において使用されるものを使用することができる。   In the method (2), as the vinyl monomer containing a hydrophilic group, for example, those used in the method (1) can be used.

方法(2)によりNCO基含有ビニル系重合体(B)を調製するに当たり、イソシアネート基を含有するビニル系単量体及び親水性基を含有するビニル系単量体に加えて、これらの単量体と共重合可能な他の単量体を併用することができる。そして、かかる共重合可能な他の単量体の代表的なものとしては、例えば、上記方法(1)において共重合可能なビニル系単量体として上掲した各種の単量体等が挙げられる。   In preparing the NCO group-containing vinyl polymer (B) by the method (2), in addition to the vinyl monomer containing an isocyanate group and the vinyl monomer containing a hydrophilic group, Other monomers copolymerizable with the body can be used in combination. Representative examples of such other copolymerizable monomers include various monomers listed as vinyl monomers copolymerizable in the above method (1). .

また、NCO基含有ビニル系重合体(B)の調製に際し、有機溶剤の一部またはすべてを疎水性ポリイソシアネート(A)に置き換えて、有機溶剤と疎水性ポリイソシアネート(A)の混合物あるいは疎水性ポリイソシアネート(A)を溶媒として使用することが可能である。 In preparing the NCO group-containing vinyl polymer (B), a part or all of the organic solvent is replaced with the hydrophobic polyisocyanate (A), and the mixture of the organic solvent and the hydrophobic polyisocyanate (A) or hydrophobic Polyisocyanate (A) can be used as a solvent.

本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物は、疎水性ポリイソシアネート(A)と、NCO基含有ビニル系重合体(B)とを含んでなる水分散性ポリイソシアネート組成物であり、前記疎水性ポリイソシアネート(A)が、ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能のポリイソシアネート(A1)と3官能以上のポリイソシアネート(A2)とを含有し、且つ、該2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%である。NCO基含有ビニル系重合体(B)に、ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能のポリイソシアネート(A1)と3官能以上のポリイソシアネート(A2)とを含有し、且つ、該2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%となるようにポリイシシアネート化合物を添加することにより製造できるが、前記したように方法1において疎水性ポリイソシアネート(A)としてウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能のポリイソシアネート(A1)と3官能以上のポリイソシアネート(A2)とを含有し、且つ、該2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%であるポリイシシアネート化合物を用いることで本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物を調製することができる。   The water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is a water-dispersible polyisocyanate composition comprising a hydrophobic polyisocyanate (A) and an NCO group-containing vinyl polymer (B). The isocyanate (A) contains a bifunctional polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allophanate structure and a trifunctional or higher polyisocyanate (A2), and the bifunctional polyisocyanate (A1) Is 10 to 70% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A). The NCO group-containing vinyl polymer (B) contains a bifunctional polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allohanate structure and a polyisocyanate (A2) having a trifunctional or higher functionality, and the bifunctional The polyisocyanate compound is added so that the content of the polyisocyanate (A1) is 10 to 70% by weight based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A). A bifunctional polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allophanate structure as a hydrophobic polyisocyanate (A) and a trifunctional or higher polyisocyanate (A2), and the bifunctional polyisocyanate The content of (A1) is based on the weight of the hydrophobic polyisocyanate (A). The water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention can be prepared by using a poly Issy cyanate compound is 10 to 70 wt% Te.

本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物中の疎水性ポリイソシアネート(A)とNCO基含有ビニル系重合体(B)の比率は、特に制限されないが、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物の水への分散性、当該組成物の水分散液に含有されるイソシアネート基の水に対する安定性、本発明の水性硬化性組成物の硬化性が良好であることから、重量比率で、(A)/(B)=30/70〜90/10が好ましく、50/50〜85/15がより好ましく、60/40〜80/20が最も好ましい。   The ratio of the hydrophobic polyisocyanate (A) and the NCO group-containing vinyl polymer (B) in the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is not particularly limited, but the ratio of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention is not particularly limited. Since the dispersibility in water, the stability of the isocyanate group contained in the aqueous dispersion of the composition to water, and the curability of the aqueous curable composition of the present invention are good, (A) / (B) = 30/70 to 90/10 is preferable, 50/50 to 85/15 is more preferable, and 60/40 to 80/20 is most preferable.

上述した如く、1.予め調製したNCO基含有ビニル系重合体(B)と疎水性ポリイソシアネート(A)を混合する方法、または、2.活性水素基含有ビニル系重合体(b)と疎水性ポリイソシアネートを、好ましくは、イソシアネート基/活性水素含有基のモル比が10〜350なる範囲で両成分を反応させる方法で本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物が調製される。これらの方法のうち、得られた水分散性ポリイソシアネート組成物を水に分散した場合にイソシアネート基の安定性がより高い点から、後者の方法2.が好ましい。   As mentioned above, 1. a method of mixing a previously prepared NCO group-containing vinyl polymer (B) and a hydrophobic polyisocyanate (A); The aqueous dispersion of the present invention is prepared by reacting the active hydrogen group-containing vinyl polymer (b) and the hydrophobic polyisocyanate, preferably in a range where the molar ratio of isocyanate group / active hydrogen-containing group is 10 to 350. A functional polyisocyanate composition is prepared. Among these methods, when the obtained water-dispersible polyisocyanate composition is dispersed in water, the latter method 2. Is preferred.

次に、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物と活性水素含有基を有する水性樹脂(C)とを含む水性硬化性組成物について説明する。   Next, the aqueous curable composition containing the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention and the aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group will be described.

本発明に使用される活性水素含有基を有する水性樹脂(C)は、イソシアネート基と反応し得る活性水素含有基を有するものであれば良く、その形態、種類等は制限されない。かかる水性樹脂(C)に含有される活性水素含有基として代表的なものは、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、アセトアセチル基の如き活性メチレン基を含有する基等が挙げられる。そして、これらのうち特に好ましいものは水酸基およびカルボキシル基である。また、水性樹脂(C)の形態としては水溶液タイプ、コロイダルディスパージョンやエマルジョンの如き水分散液タイプ等の公知慣用の形態のものが挙げられる。   The aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group used in the present invention is not limited as long as it has an active hydrogen-containing group that can react with an isocyanate group. Typical examples of the active hydrogen-containing group contained in the aqueous resin (C) include groups containing an active methylene group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, and an acetoacetyl group. Of these, particularly preferred are a hydroxyl group and a carboxyl group. Examples of the form of the aqueous resin (C) include known and commonly used forms such as an aqueous solution type, an aqueous dispersion type such as a colloidal dispersion and an emulsion.

そして、かかる水性樹脂(C)の代表的なものとしては、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−アクリロニトリル系樹脂、アクリル系樹脂、フルオロオレフィン系樹脂、シリコン変性ビニル系重合体、ポリビニルアルコールの如きビニル系重合体;ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコン系樹脂等のビニル系重合体以外の合成樹脂類;動物性たんぱく質、でんぷん、セルロース誘導体、デキストリン、アラビアゴム等の天然高分子が挙げられる。そして、これらのなかで好ましいものは、ビニル系重合体およびビニル系重合体以外の各種の合成樹脂である。   Representative examples of the aqueous resin (C) include vinyl acetate resin, styrene-butadiene resin, styrene-acrylonitrile resin, acrylic resin, fluoroolefin resin, silicon-modified vinyl polymer, polyvinyl Vinyl polymers such as alcohol; other than vinyl polymers such as polyester resins, polyurethane resins, phenol resins, melamine resins, epoxy resins, alkyd resins, polyamide resins, polyether resins, silicon resins, etc. Synthetic resins of: natural polymers such as animal protein, starch, cellulose derivatives, dextrin, gum arabic and the like. Of these, preferred are vinyl polymers and various synthetic resins other than vinyl polymers.

上掲の如き水性樹脂(C)に含まれる活性水素含有基の量は、本発明の水性硬化性組成物の硬化性および得られる硬化物の耐水性の点から、水性樹脂の固形分1000g当たり、0.1〜6モル、好ましくは0.2〜4モル、最も好ましくは、0.4〜3モルである。また、これらの水性樹脂(C)は、単独使用であってもよいし、2種類以上を併用してもよい。   The amount of the active hydrogen-containing group contained in the aqueous resin (C) as described above is based on the solid content of the aqueous resin from the viewpoint of curability of the aqueous curable composition of the present invention and water resistance of the resulting cured product. 0.1 to 6 mol, preferably 0.2 to 4 mol, and most preferably 0.4 to 3 mol. These aqueous resins (C) may be used alone or in combination of two or more.

本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物と水性樹脂(C)との好適な混合比率は、当該硬化性組成物の硬化性ならびに当該組成物から得られる硬化物の性能の点から、(1)ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基のモル数と、(2)水性樹脂(C)に含有される活性水素含有基とNCO基含有ビニル系重合体(B)に含有されるブロックされた活性水素含有基の合計モル数との比率(1)/(2)が0.1〜5であることが好ましく、0.3〜3が特に好ましく、0.5〜2が最も好ましい。   A suitable mixing ratio of the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention and the aqueous resin (C) is (1) from the viewpoint of the curability of the curable composition and the performance of the cured product obtained from the composition. The number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate composition, and (2) the active hydrogen-containing group contained in the aqueous resin (C) and the blocked active hydrogen contained in the NCO group-containing vinyl polymer (B) The ratio (1) / (2) to the total number of moles of groups is preferably 0.1 to 5, particularly preferably 0.3 to 3, and most preferably 0.5 to 2.

上述した本発明の水性硬化組成物は、顔料を含まないクリヤーな組成物として使用することができるし、有機系あるいは無機系の公知慣用の各種の顔料を配合して着色組成物として使用することもできる。   The above-described aqueous curable composition of the present invention can be used as a clear composition containing no pigment, or can be used as a colored composition by blending various known organic or inorganic pigments. You can also.

こうして調製される水性硬化性組成物は、塗料、接着剤、インキ、防水材、シーリング剤、天然繊維、合繊繊維、ガラス繊維の如き各種繊維や紙の含浸処理剤、天然繊維、合繊繊維、ガラス繊維の如き各種繊維や紙の表面処理剤等の各種の用途に用いることができる。特に水性塗料、水性接着剤として用いるのが好ましい。   The aqueous curable composition thus prepared includes paints, adhesives, inks, waterproofing materials, sealants, natural fibers, synthetic fibers, impregnating agents for paper such as glass fibers, natural fibers, synthetic fibers, glass It can be used for various applications such as various fibers such as fibers and surface treatment agents for paper. It is particularly preferable to use it as a water-based paint or a water-based adhesive.

水性塗料として用いられる場合、かかる水性塗料は、可使時間が長く、さらに、かかる本発明の水性塗料から透明性、光沢などの外観、耐水性、耐溶剤性等に優れる硬化塗膜が得られる。   When used as a water-based paint, such a water-based paint has a long pot life, and further, from the water-based paint of the present invention, a cured coating film having excellent transparency, gloss and other appearance, water resistance, solvent resistance and the like can be obtained. .

さらに、水性接着剤として用いられる場合、かかる水性接着剤は、可使時間が長く、接着強度が高いなど優れた性能を有する。   Furthermore, when used as a water-based adhesive, the water-based adhesive has excellent performance such as a long pot life and high adhesive strength.

また、かかる組成物には、必要に応じて、各種用途に適した添加剤、例えば、充填剤、レベリング剤、増粘剤、消泡剤、有機溶剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤または顔料分散剤のような、公知慣用の各種の添加剤類などをも配合することが出来る。   In addition, such a composition includes additives suitable for various applications, for example, a filler, a leveling agent, a thickener, an antifoaming agent, an organic solvent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, or a pigment dispersion. Various commonly known additives such as an agent can also be blended.

次ぎに、本発明の水分散性ポリイソシアネート組成物と水とを含む水性硬化性組成物について説明する。   Next, an aqueous curable composition containing the water-dispersible polyisocyanate composition of the present invention and water will be described.

本発明の水性硬化性組成物は、水分散性ポリイソシアネート組成物と水を混合せしめることにより得ることができる。かかる水性硬化性組成物を得るには、当該組成物のイソシアネート基の安定性、硬化性、当該組成物から得られる硬化物の性能の点から、当該ポリイソシアネート組成物の100重量部に対して、10〜1000 重量部の水、好ましくは50〜500重量部の水を添加して、両者を混合せしめればよい。   The aqueous curable composition of the present invention can be obtained by mixing a water-dispersible polyisocyanate composition and water. In order to obtain such an aqueous curable composition, from the viewpoint of the stability of the isocyanate group of the composition, curability, and the performance of the cured product obtained from the composition, it is based on 100 parts by weight of the polyisocyanate composition. 10 to 1000 parts by weight of water, preferably 50 to 500 parts by weight of water may be added to mix them.

かかる水分散性ポリイソシアネート組成物と水を混合せしめて得られる水性硬化組成物は、顔料を含まないクリヤーな組成物として使用することができるし、有機系あるいは無機系の公知慣用の各種の顔料を配合して着色組成物として使用することもできる。また、必要に応じて、ポリイソシアネート組成物と水性樹脂(C)から得られる水性硬化性組成物に添加できるものとして例示した如き各種の添加剤等をも配合して使用することができる。   The aqueous curable composition obtained by mixing the water-dispersible polyisocyanate composition and water can be used as a clear composition containing no pigment, and various known and commonly used organic or inorganic pigments. Can also be used as a coloring composition. Moreover, as needed, various additives etc. which were illustrated as what can be added to the aqueous curable composition obtained from a polyisocyanate composition and aqueous resin (C) can also be mix | blended and used.

こうして調製される水性硬化性組成物は、上記の水性硬化性組成物と同様な用途に用いることができるが、特に水性塗料、水性接着剤として用いるのが好ましい。   The aqueous curable composition thus prepared can be used for the same applications as the above-mentioned aqueous curable composition, but is particularly preferably used as an aqueous paint or an aqueous adhesive.

この水性硬化性組成物を含む塗料は、可使時間が長く、通常の水性塗料では浸透が困難である高密度の無機質基材に浸透して硬化塗膜を形成する。この塗膜は基材を効果的に保護する機能を有するとともに、上塗り塗膜との付着性も良好であるので、この塗料は、高性能の下塗り塗料として使用できる。また、この水性塗料は、下塗り塗料にかぎらず、各種基材の上塗り塗料として使用することもできる。   The paint containing this aqueous curable composition has a long pot life and penetrates into a high-density inorganic base material that is difficult to penetrate with a normal aqueous paint to form a cured coating film. Since this coating film has a function of effectively protecting the substrate and also has good adhesion to the top coating film, this coating material can be used as a high-performance undercoating material. Further, the water-based paint is not limited to the undercoat paint, but can be used as an overcoat paint for various substrates.

水性接着剤として用いられる場合は、可使時間が長く、高い接着強度を与えるため、各種用途の水性接着剤として使用することができる。   When used as a water-based adhesive, it can be used as a water-based adhesive for various applications because it has a long pot life and gives high adhesive strength.

上述した如き本発明の水性塗料が塗装される基材、および、上述した如き本発明の水性接着剤が塗布され被着体となる基材としては、公知慣用の種々のものが使用される。それらのうちでも特に代表的なものとしては、各種の金属基材、無機質基材、プラスチック基材、紙、合成繊維、天然繊維、ガラス繊維等の無機繊維、布、合成皮革、天然皮革、木質系基材等が挙げられる。   As the base material to which the aqueous paint of the present invention is applied as described above and the base material to which the aqueous adhesive of the present invention as described above is applied to become an adherend, various known and conventional ones are used. Among them, representative examples include various metal substrates, inorganic substrates, plastic substrates, paper, synthetic fibers, natural fibers, inorganic fibers such as glass fibers, cloth, synthetic leather, natural leather, and wood. Examples thereof include system base materials.

かかる各種の基材のうち、金属基材の代表的なものとしては、鉄、ニッケル、アルミニウム、クロム、亜鉛、錫、銅または鉛等の金属;ステンレススチールもしくは真鍮の如き、前掲した各種金属の合金;前掲したような各種の金属あるいは合金であって、メッキや化成処理などが施された各種の表面処理金属が挙げられる。   Among such various substrates, representative examples of metal substrates include metals such as iron, nickel, aluminum, chromium, zinc, tin, copper, and lead; various metals listed above such as stainless steel and brass. Alloys: Various metals or alloys as described above, and various surface-treated metals that have been plated or chemically treated.

また、無機質基材とは、珪酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウムの如きカルシウム化合物から製造される硬化体;アルミナ、シリカ、ジルコニアの如き金属酸化物を焼結して得られるセラミック;各種の粘土鉱物を焼成して得られるタイル類;各種のガラス等が挙げられる。そして、カルシウム化合物から製造される硬化体の代表的なものとしては、コンクリートやモルタルの如きセメント組成物の硬化物、石綿スレート、軽量気泡コンクリート(ALC)硬化体、ドロマイトプラスター硬化体、石膏プラスター硬化体、けい酸カルシウム板等が挙げられる。   In addition, the inorganic base material is a cured product produced from a calcium compound such as calcium silicate, calcium aluminate, calcium sulfate, or calcium oxide; a ceramic obtained by sintering a metal oxide such as alumina, silica, or zirconia; Tiles obtained by firing various clay minerals; various glasses and the like. Typical examples of hardened bodies produced from calcium compounds include hardened cement compositions such as concrete and mortar, asbestos slate, lightweight cellular concrete (ALC) hardened bodies, dolomite plaster hardened bodies, and gypsum plaster hardened bodies. Body, calcium silicate plate and the like.

プラスチック基材の代表的なものとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ABS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレートもしくはポリエチレンテレフタレートの如き、熱可塑性樹脂の成形品;不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂もしくは架橋型の飽和ポリエステル樹脂の如き、各種の熱硬化性樹脂の成形品等が挙げられる。   Typical plastic substrates include polystyrene, polycarbonate, polymethylmethacrylate, ABS resin, polyphenylene oxide, polyurethane, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate moldings. A molded product of various thermosetting resins such as unsaturated polyester resin, phenol resin, cross-linked polyurethane, cross-linked acrylic resin or cross-linked saturated polyester resin;

また、前掲したような各種の基材であって、予め被覆が施された基材類、あるいは、当該被覆が施された基材類であって、しかも、その被覆部分の劣化が進んだような基材も使用することが出来る。
こうした種々の基材は、用途に応じて、それぞれ、板状、球状、フィルム状、シート状、大型の構築物、複雑なる形状の組立物等の各種の形状で使用されるものであって特に制限はない。
In addition, various kinds of base materials as described above, which are pre-coated base materials, or base materials on which the coating is applied, and the deterioration of the coated portion seems to have progressed. A simple substrate can also be used.
These various base materials are used in various shapes such as a plate shape, a spherical shape, a film shape, a sheet shape, a large structure, a complex shape assembly, and the like, depending on applications. There is no.

そして、上述した如き本発明の水性塗料を上述した如き基材に、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、フロー・コーター塗装、ロール・コーター塗装の如き公知慣用塗装方法で以て塗装し、次いで、常温に1〜10日間程度放置したり、約40〜約250℃なる温度範囲で以て、約30秒間〜2時間程度、加熱したりすることによって、外観、耐水性等に優れる硬化塗膜を得ることが出来る。   Then, the water-based paint of the present invention as described above is applied to the base material as described above by a known and conventional coating method such as brush coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating. Then, it is allowed to stand at room temperature for about 1 to 10 days, or is heated for about 30 seconds to about 2 hours in a temperature range of about 40 to about 250 ° C., so that it has excellent appearance and water resistance. A coating film can be obtained.

また、上述した如き本発明の水性接着剤を上述した如き基材のうち、同種の基材、あるいは異種の基材の少なくとも一方に、ヘラ、刷毛、スプレー、ロールの如き公知慣用の方法で塗布して、次いで、常温に1〜10日間程度放置したり、約40〜約150℃なる温度範囲で以て、約5秒間〜2時間程度、加熱したり、必要に応じて加圧することによって、優れた接着強度を得ることが出来る。   In addition, the aqueous adhesive of the present invention as described above is applied to at least one of the same types of substrates as described above or different types of substrates by a known and conventional method such as a spatula, a brush, a spray, or a roll. Then, it is allowed to stand at room temperature for about 1 to 10 days, heated at a temperature range of about 40 to about 150 ° C. for about 5 seconds to about 2 hours, or pressurized as necessary. Excellent adhesive strength can be obtained.

次に参考例、実施例および比較例により本発明を詳述する。例中の部、および%は、特に断りのない限り全て重量基準である。また、例中用いたポリイソシアネートは以下のとおりである。   Next, the present invention will be described in detail with reference examples, examples and comparative examples. Unless otherwise indicated, all parts and% in the examples are based on weight. The polyisocyanates used in the examples are as follows.

ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有するニ官能疎水性ポリイソシアネート(A1)として、下記のポリイソシアネート(X−1)及びポリイソシアネート(X−2)を使用した。   The following polyisocyanate (X-1) and polyisocyanate (X-2) were used as the bifunctional hydrophobic polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allophanate structure.

ニ官能ポリイソシアネート(X−1)
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とアルコールから得られるアロハネート型ポリイソシアネート〔三井武田ケミカル(株)社製 「タケネートD−178N」、C13−NMRによる分析の結果、アロハネート構造の含有率26重量% NCO基含有率 19%、平均NCO官能基数が2、不揮発分 100%〕
Difunctional polyisocyanate (X-1)
Allophanate type polyisocyanate obtained from hexamethylene diisocyanate (HDI) and alcohol [Takenate D-178N, manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.] As a result of analysis by C13-NMR, the content of allophanate structure is 26% by weight. (Rate 19%, average NCO functional group number 2, nonvolatile content 100%)

ニ官能ポリイソシアネート(X−2)
HDIから得られるウレトジオン型ポリイソシアネート〔住友バイエルウレタン(株)製 「スミジュールN3400」C13−NMRによる分析の結果、ウレトジオン構造の含有率31重量%、NCO基含有率 22%、平均NCO官能基数が2、不揮発分 100%〕
Bifunctional polyisocyanate (X-2)
Urethion type polyisocyanate obtained from HDI [Sumitor N3400] manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd. As a result of analysis by C13-NMR, the content of uretdione structure is 31% by weight, the content of NCO groups is 22%, and the average number of NCO functional groups is 2, 100% non-volatile content]

3官能以上のポリイソシアネート(A2)として、下記のポリイソシアネート(Y−1)を使用した。   The following polyisocyanate (Y-1) was used as a trifunctional or higher polyisocyanate (A2).

ポリイソシアネート(Y−1)
HDI系イソシアヌレート型ポリイソシアネート[大日本インキ化学工業(株)製 「バーノックDN−980S」NCO基含有率 21%、平均NCO官能基数が3.6、不揮発分 100%〕
Polyisocyanate (Y-1)
HDI-based isocyanurate type polyisocyanate [Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. "Burnock DN-980S" NCO group content 21%, average NCO functional group number 3.6, nonvolatile content 100%]

参考例1〔活性水素基含有基と親水性基を有するビニル重合体(b)の調製〕
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を装備した、4つ口のフラスコにn―ブタノール(以下、BUOHと略す) 300部を仕込み、窒素気流下に110℃に昇温した後、ここにメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(1分子当たりオキシエチレン単位を平均9個含有、以下「MPEGMA」と略称する)550部、メチルメタクリレート(以下、MMAと略称する)100部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、2−HEMAと略称する) 60部、ブチルアクリレート(以下、BAと略称する)290部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート45部、t−ブチルパーオキシベンゾエート5部からなる混合液を5時間かけて滴下した。滴下後、110℃にて5時間反応せしめ、さらに同温度で減圧蒸留し、BUOH並びに開始剤の分解物を留去せしめ、不揮発分が98%なるアクリル系重合体溶液を得た。以下、これをビニル重合体(b−1)と略称する。
Reference Example 1 [Preparation of vinyl polymer (b) having active hydrogen group-containing group and hydrophilic group]
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen introduction pipe was charged with 300 parts of n-butanol (hereinafter abbreviated as BUOH) and heated to 110 ° C. under a nitrogen stream. 550 parts of methoxypolyethylene glycol methacrylate (containing 9 average oxyethylene units per molecule, hereinafter abbreviated as “MPEGMA”), 100 parts of methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as 2 -A mixture of 60 parts, butyl acrylate (hereinafter abbreviated as BA) 290 parts, 45 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and 5 parts of t-butylperoxybenzoate. It was dripped over 5 hours. After dropping, the mixture was reacted at 110 ° C. for 5 hours and further distilled under reduced pressure at the same temperature to distill off the decomposition product of BUOH and initiator to obtain an acrylic polymer solution having a nonvolatile content of 98%. Hereinafter, this is abbreviated as a vinyl polymer (b-1).

参考例2及び3〔同上〕
第1表(1)に示した単量体を使用する以外は参考例1と同様にして重合、減圧蒸留を行い、不揮発分が98%なるアクリル系重合体を得た。以下、それらをビニル重合体(b−2)〜(b−3)と略称する。
Reference examples 2 and 3 [same as above]
Polymerization and distillation under reduced pressure were carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the monomers shown in Table 1 (1) were used to obtain an acrylic polymer having a nonvolatile content of 98%. Hereinafter, they are abbreviated as vinyl polymers (b-2) to (b-3).

Figure 2007284493
Figure 2007284493

《第1表の脚注》
原料類の使用割合を示す各数値は、いずれも、重量部である。
「MPEGA−1」:〔メトキシポリエチレングリコールアクリレート(1分子当たりオキシエチレン単位を平均13個含有)〕
「CHMA」:シクロヘキシルメタクリレート
「GMA」:グリシジルメタクリレート
「SiHEMA」:2−トリメチルシロキシエチルメタクリレート
<< Footnotes in Table 1 >>
Each numerical value indicating the use ratio of the raw materials is part by weight.
"MPEGA-1": [Methoxypolyethylene glycol acrylate (containing 13 average oxyethylene units per molecule)]
“CHMA”: cyclohexyl methacrylate “GMA”: glycidyl methacrylate “SiHEMA”: 2-trimethylsiloxyethyl methacrylate

実施例1〔水分散性ポリイソシアネート組成物の調製〕
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を装備した、4つ口のフラスコにポリイソシアネート(X−1)30部、ポリイソシアネート(Y−1)270部及びビニル重合体(b−1)100部を仕込み、窒素気流下に90℃に昇温した後、同温度で6時間攪拌下に反応を行い、ポリイソシアネート(X−1)及びポリイソシアネート(Y−1)中のイソシアネート基とビニル重合体(b−1)中の水酸基とを反応させて疎水性ポリイソシアネートと、親水性基およびイソシアネート基を含有するビニル系重合体とを含んでなる水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)を調製した。尚、水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)中のポリイソシアネート(X−1)の含有率は疎水性ポリイソシアネートの重量を基準として10重量%である。また、水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)中の不揮発分が100%、NCO基含有率は16%である。
Example 1 [Preparation of water-dispersible polyisocyanate composition]
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen introduction tube was charged with 30 parts of polyisocyanate (X-1), 270 parts of polyisocyanate (Y-1) and vinyl polymer (b-1) 100. The mixture was heated to 90 ° C. under a nitrogen stream and reacted at the same temperature for 6 hours with stirring, and the isocyanate group and vinyl weight in polyisocyanate (X-1) and polyisocyanate (Y-1) were reacted. A water-dispersible polyisocyanate composition (P-1) comprising a hydrophobic polyisocyanate and a vinyl polymer containing a hydrophilic group and an isocyanate group by reacting with a hydroxyl group in the polymer (b-1) Was prepared. In addition, the content rate of polyisocyanate (X-1) in water dispersible polyisocyanate composition (P-1) is 10 weight% on the basis of the weight of hydrophobic polyisocyanate. The non-volatile content in the water-dispersible polyisocyanate composition (P-1) is 100%, and the NCO group content is 16%.

得られた水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)の、水への分散性と得られた水分散液に含有されるイソシアネート基の安定性を下記に従って評価した。これらの評価結果を第2表に示す。   The water dispersibility of the obtained water dispersible polyisocyanate composition (P-1) and the stability of isocyanate groups contained in the obtained water dispersion were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 2.

〔水への分散性の評価〕
80gの脱イオン水が入った200mlビーカーに水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)20gを加え混合物とした。該混合物を25℃に保持して、マグネチックスターラーと回転子(全長30mm、直径8mm)を用いて、200rpmの攪拌速度で撹拌し、その分散挙動を下記基準に従い目視で評価した。均一に分散するまでにかかる時間が短いほど水分散性に優れることを表す。
[Evaluation of dispersibility in water]
20 g of a water-dispersible polyisocyanate composition (P-1) was added to a 200 ml beaker containing 80 g of deionized water to obtain a mixture. The mixture was kept at 25 ° C., stirred with a magnetic stirrer and a rotor (full length 30 mm, diameter 8 mm) at a stirring speed of 200 rpm, and the dispersion behavior was visually evaluated according to the following criteria. The shorter the time required for uniform dispersion, the better the water dispersibility.

◎:攪拌開始から3分後には均一に分散
○:攪拌開始から3分間では均一に分散できないが5分後には均一に分散。
△:攪拌開始から5分間では均一に分散できないが10分後には均一に分散。
×:攪拌開始から10分間では均一に分散できないが30分後には均一に分散。
××:攪拌開始から30分経過後にも均一に分散しない。
A: Uniformly dispersed after 3 minutes from the start of stirring. O: Not uniformly dispersed after 3 minutes from the start of stirring, but uniformly dispersed after 5 minutes.
(Triangle | delta): It cannot disperse | distribute uniformly in 5 minutes from the start of stirring, but disperse | distributes uniformly after 10 minutes.
X: Although it cannot disperse | distribute uniformly in 10 minutes from the start of stirring, it disperse | distributes uniformly after 30 minutes.
XX: Even after 30 minutes from the start of stirring, it is not uniformly dispersed.

〔イソシアネート基残存率の評価〕
80gの脱イオン水が入った200mlビーカーに水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)20gを加え混合物とした。該混合物を25℃に保持して、ホモディスパーを用いて回転数2000rpmで5分間攪拌し、水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)の水分散液を調製した。この水分散液の調製後すぐに過剰のジブチルアミンを添加した後、塩酸水溶液で残留するジブチルアミンを滴定する逆滴定法により、水分散液におけるイソシアネート基含有量を決定した。また、水分散液を調製してから6時間後に逆滴定法によりイソシアネート基含有量を測定し、2つのイソシアネート基含有量から下記式に従ってイソシアネート基残存率を求めた。この値が大きいほど、イソシアネート基の安定性が良好なことを示す。
[Evaluation of residual ratio of isocyanate group]
20 g of a water-dispersible polyisocyanate composition (P-1) was added to a 200 ml beaker containing 80 g of deionized water to obtain a mixture. The mixture was kept at 25 ° C. and stirred for 5 minutes at 2000 rpm using a homodisper to prepare an aqueous dispersion of the water-dispersible polyisocyanate composition (P-1). Immediately after the preparation of the aqueous dispersion, excess dibutylamine was added, and then the isocyanate group content in the aqueous dispersion was determined by a back titration method in which dibutylamine remaining with an aqueous hydrochloric acid solution was titrated. Further, after 6 hours from the preparation of the aqueous dispersion, the isocyanate group content was measured by a back titration method, and the isocyanate group residual rate was determined from the two isocyanate group contents according to the following formula. It shows that stability of an isocyanate group is so favorable that this value is large.

イソシアネート基残存率[%]=(6時間後のイソシアネート基含有量/分散直後のイソシアネート基含有量)×100   Isocyanate group residual ratio [%] = (Isocyanate group content after 6 hours / Isocyanate group content immediately after dispersion) × 100

実施例2〜7(同上)
第2表(1)及び第2表(2)に示した配合量を用いた以外は実施例1と同様にして水分散性ポリイソシアネート組成物(P−2)〜(P−7)を調製した。実施例1と同様にして水への分散性の評価とイソシアネート基残存率の評価を行い、その結果を第2表(1)及び第2表(2)に示す。
Examples 2 to 7 (same as above)
Water-dispersible polyisocyanate compositions (P-2) to (P-7) were prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts shown in Table 2 (1) and Table 2 (2) were used. did. In the same manner as in Example 1, water dispersibility and isocyanate group residual ratio were evaluated, and the results are shown in Table 2 (1) and Table 2 (2).

比較例1〔比較例用ポリイソシアネート組成物(RP−1)の調製〕
参考例1と同様の反応器にメトキシポリエチレングリコール(1分子当たりオキシエチレン単位を平均9個含有、以下「MPEG−1」と略称する)250部及び疎水性ポリイソシアネート(Y−1)1000部を仕込み、30分かけて90℃に昇温した後、90℃にて6時間反応させ、不揮発分が100%、NCO基含有率が16%なるメトキシポリエチレングリコールで変性されたポリイソシアネートを得た。以下、これをポリイソシアネート組成物(RP−1)と略称する。実施例1と同様にして水への分散性の評価とイソシアネート基残存率の評価を行い、その結果を第2表(3)に示す。
Comparative Example 1 [Preparation of Polyisocyanate Composition (RP-1) for Comparative Example]
In a reactor similar to that of Reference Example 1, 250 parts of methoxypolyethylene glycol (containing 9 average oxyethylene units per molecule, hereinafter abbreviated as “MPEG-1”) and 1000 parts of hydrophobic polyisocyanate (Y-1) were added. The resulting mixture was heated to 90 ° C. over 30 minutes and then reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain a polyisocyanate modified with methoxypolyethylene glycol having a nonvolatile content of 100% and an NCO group content of 16%. Hereinafter, this is abbreviated as a polyisocyanate composition (RP-1). In the same manner as in Example 1, the evaluation of the dispersibility in water and the evaluation of the residual ratio of isocyanate groups were carried out, and the results are shown in Table 2 (3).

比較例2(同上)
参考例1と同様の反応器にリシノール酸メチル100部、疎水性ポリイソシアネート(Y−1)1000部及びMPEG−1の150部を仕込み、80℃に昇温し、窒素気流下に3時間攪拌混合を行った後、さらにポリ(オキシエチレン)ノニルフェニルエーテルのアクリル酸エステル(分子量約1000)11部、2,2´−アゾビス−2−イソブチロニトリル2.2部を仕込み、90℃で6時間反応させ不揮発分が100%、NCO基含有率が13%なるメトキシポリエチレングリコールで変性されたポリイソシアネートとイソシアネート基含有ビニル系重合体からなる比較対照用ポリイソシアネート組成物を得た。以下、これをポリイソシアネート組成物(RP−2)と略称する。実施例1と同様にして水への分散性の評価とイソシアネート基残存率の評価を行い、その結果を第2表(3)に示す。
Comparative Example 2 (same as above)
In the same reactor as in Reference Example 1, 100 parts of methyl ricinoleate, 1000 parts of hydrophobic polyisocyanate (Y-1) and 150 parts of MPEG-1 were charged, heated to 80 ° C., and stirred for 3 hours under a nitrogen stream. After mixing, 11 parts of poly (oxyethylene) nonylphenyl ether acrylate ester (molecular weight of about 1000) and 2.2 parts of 2,2′-azobis-2-isobutyronitrile were further charged at 90 ° C. A polyisocyanate composition for comparison and control comprising a polyisocyanate modified with methoxypolyethylene glycol having a nonvolatile content of 100% and an NCO group content of 13% and an isocyanate group-containing vinyl polymer was obtained by reacting for 6 hours. Hereinafter, this is abbreviated as a polyisocyanate composition (RP-2). In the same manner as in Example 1, the evaluation of the dispersibility in water and the evaluation of the residual ratio of isocyanate groups were carried out, and the results are shown in Table 2 (3).

比較例3(同上)
参考例1と同様の反応器に疎水性ポリイソシアネート(Y−1)35部、メトキポリエチレングリコール(1分子当たりオキシエチレン単位を平均22個含有)15部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート67部を仕込み、110℃に昇温し、窒素気流下に3時間攪拌混合を行った。p-トルエンスルフォニルイソシアネート0.5部を添加後、130℃まで昇温し、スチレン5部、MMA5部、BA10部、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート15部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(1分子当たりオキシエチレン単位を平均22個含有)15部、αメチルスチレンダイマー0.25部及びt-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート1.5部からなる混合物を3時間かけて滴下した。
Comparative Example 3 (same as above)
In the same reactor as in Reference Example 1, 35 parts of hydrophobic polyisocyanate (Y-1), 15 parts of methoxypolyethylene glycol (containing 22 average oxyethylene units per molecule) and 67 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged. The temperature was raised to 110 ° C., and the mixture was stirred and mixed for 3 hours under a nitrogen stream. After adding 0.5 parts of p-toluenesulfonyl isocyanate, the temperature was raised to 130 ° C., 5 parts of styrene, 5 parts of MMA, 10 parts of BA, 15 parts of 3-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, methoxypolyethylene glycol methacrylate ( A mixture comprising 15 parts of an average of 22 oxyethylene units per molecule), 0.25 part of α-methylstyrene dimer and 1.5 parts of t-butylperoxyisopropyl carbonate was added dropwise over 3 hours.

滴下終了後130℃で3時間反応を行いNCO基含有率が6.0%なる比較用対照用のポリイソシアネート組成物を得た。以下、これをポリイソシアネート組成物(RP−3)と略称する。実施例1と同様にして水への分散性の評価とイソシアネート基残存率の評価を行い、その結果を第2表(3)に示す。   After completion of dropping, the reaction was carried out at 130 ° C. for 3 hours to obtain a comparative polyisocyanate composition having an NCO group content of 6.0%. Hereinafter, this is abbreviated as a polyisocyanate composition (RP-3). In the same manner as in Example 1, the evaluation of the dispersibility in water and the evaluation of the residual ratio of isocyanate groups were carried out, and the results are shown in Table 2 (3).

比較例4、5(同上)
第2表(3)及び(4)に示した配合量を用いた以外は実施例1と同様にして比較用対照用水分散性ポリイソシアネート組成物(RP−4),(RP−5)を調製した。尚、水分散性ポリイソシアネート組成物(RP−4)、(RP−5)中のそれぞれの二官能ポリイソシアネート(X−1)の含有率は疎水性ポリイソシアネートの重量を基準として、それぞれ、7%、75%である。実施例1と同様にして水への分散性の評価とイソシアネート基残存率の評価を行い、その結果を第2表(2)及び(4)に示す。
Comparative Examples 4 and 5 (same as above)
Comparative water-dispersible polyisocyanate compositions for comparison (RP-4) and (RP-5) were prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts shown in Table 2 (3) and (4) were used. did. In addition, the content rate of each bifunctional polyisocyanate (X-1) in water dispersible polyisocyanate composition (RP-4) and (RP-5) is 7 respectively on the basis of the weight of hydrophobic polyisocyanate. %, 75%. In the same manner as in Example 1, water dispersibility and isocyanate group residual ratio were evaluated, and the results are shown in Tables (2) and (4).

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活性水素基含有の水性樹脂(C−1)
不揮発分45%、固形分水酸基価 84mgKOH/gなる水酸基含有アクリル樹脂エマルジョン「WE−303」〔大日本インキ(株)社製〕を水性樹脂(C−1)と略称する。
Active hydrogen group-containing aqueous resin (C-1)
A hydroxyl group-containing acrylic resin emulsion “WE-303” (Dainippon Ink Co., Ltd.) having a nonvolatile content of 45% and a solid content hydroxyl value of 84 mgKOH / g is abbreviated as an aqueous resin (C-1).

実施例8
イソシアネート基/水性樹脂(C−1)中の水酸基のモル比が1.2/1となるように、実施例1で得られたポリイソシアネート組成物(P−1)109部、水性樹脂(C−1)の500部及びイオン交換水55部を加え、充分に攪拌混合し、水性硬化性組成物を調製した。以下、これを水性硬化性組成物(D−1)と略称する。得られた水性硬化性組成物(D−1)を、調製直後に乾燥塗膜が60μmとなるようにアプリケーターを用いてガラス板およびポリプロピレン板(以下、PP板と略称する)上に塗布し、温度25℃、湿度50%RHの条件で2週間乾燥せしめて、硬化塗膜を作成した。得られた硬化塗膜について、下記評価方法に従い相溶性、ゲル分率、耐水性を評価した。評価結果を第3表(1)に示す。
Example 8
109 parts of the polyisocyanate composition (P-1) obtained in Example 1 and an aqueous resin (C) so that the molar ratio of isocyanate group / hydroxyl group in the aqueous resin (C-1) is 1.2 / 1. 500 parts of -1) and 55 parts of ion-exchanged water were added and sufficiently stirred and mixed to prepare an aqueous curable composition. Hereinafter, this is abbreviated as an aqueous curable composition (D-1). The obtained aqueous curable composition (D-1) was applied onto a glass plate and a polypropylene plate (hereinafter abbreviated as PP plate) using an applicator so that the dry coating film was 60 μm immediately after preparation, The film was dried for 2 weeks under conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH to prepare a cured coating film. About the obtained cured coating film, compatibility, gel fraction, and water resistance were evaluated according to the following evaluation methods. The evaluation results are shown in Table 3 (1).

〔相溶性の評価〕
ガラス板上に作成した塗膜の透明性を下記判定基準に従って評価した。
◎:全く濁りがない。
○:ごくわずかに濁りがある。
△:かなり濁りがある。
×:著しく濁りがある。
[Compatibility evaluation]
The transparency of the coating film prepared on the glass plate was evaluated according to the following criteria.
A: No turbidity at all.
○: Slightly cloudy.
Δ: There is considerable turbidity.
X: Remarkably turbid.

〔ゲル分率の評価〕
PP板上に作成した塗膜を、PP板から切り取り、これをアセトン中に25℃で24時間浸漬した後、100℃で90分間乾燥させた。その後、下記の式にてゲル分率を算出した。ゲル分率は水性硬化性組成物の硬化性を評価したものであり、値が高いほど硬化性に優れる。
[Evaluation of gel fraction]
The coating film prepared on the PP plate was cut from the PP plate, immersed in acetone at 25 ° C. for 24 hours, and then dried at 100 ° C. for 90 minutes. Thereafter, the gel fraction was calculated by the following formula. The gel fraction is an evaluation of the curability of the aqueous curable composition, and the higher the value, the better the curability.

ゲル分率[%]=(アセトン浸漬後の塗膜の重量/アセトン浸漬前の塗膜の重量)×100   Gel fraction [%] = (weight of coating film after immersion in acetone / weight of coating film before immersion in acetone) × 100

〔耐水性の評価〕
ガラス板上に作成した塗膜をイオン交換水に25℃で24時間浸漬し、塗膜の外観を塗膜の白化と膨れについて評価した。その際の評価基準は次の通りである。
[Evaluation of water resistance]
The coating film prepared on the glass plate was immersed in ion-exchanged water at 25 ° C. for 24 hours, and the appearance of the coating film was evaluated for whitening and swelling of the coating film. The evaluation criteria at that time are as follows.

塗膜の白化の評価基準。
◎:全く変化なし。
○:ごくわずかに白化。
△:かなり白化。
×:著しく白化。
Evaluation standard for coating whitening.
A: No change at all.
○: Very slight whitening.
Δ: Fairly whitened.
X: Remarkably whitened.

塗膜の膨れの判定基準
◎:全く変化なし。
○:ごくわずかに膨れが発生。
△:かなり膨れが発生。
×:著しく膨れが発生。
Criteria for coating swelling: A: No change at all.
○: Slightly swollen.
Δ: Swelling occurs considerably.
X: Remarkably swollen.

実施例9〜15
第3表の示した配合を用いた以外は実施例8と同様にして水性硬化性組成物(D−2)〜(D−8)を調製した。また、水性樹脂(C−2)として「ウォーターゾールACD−2000」〔大日本インキ化学工業(株)製の水酸基を含有するアクリル樹脂の水性ディスパージョン、不揮発分 35%、固形分水酸基価 50mgKOH/g〕を用いた。実施例8と同様に評価を行い、その結果を第3表(1)及び第3表(2)に示す。
Examples 9-15
Aqueous curable compositions (D-2) to (D-8) were prepared in the same manner as in Example 8 except that the formulation shown in Table 3 was used. Further, as water-based resin (C-2), “Watersol ACD-2000” [Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. acrylic resin-containing acrylic resin-containing aqueous dispersion, nonvolatile content 35%, solid content hydroxyl value 50 mgKOH / g] was used. Evaluation was performed in the same manner as in Example 8, and the results are shown in Table 3 (1) and Table 3 (2).

実施例16及び17
上記で調製したD−1、D−2を温度25℃、湿度50%RHの条件で6時間放置後(それぞれD−1’、D−2’と略記する)、乾燥塗膜が60μmとなるようにアプリケーターを用いてガラス板上に塗布し、温度25℃、湿度50%RHの条件で2週間乾燥せしめて、硬化塗膜を作成した。これらにつき、実施例8と同様の評価を行った。評価結果を第3表(3)に示した。
Examples 16 and 17
D-1 and D-2 prepared above are allowed to stand for 6 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH (abbreviated as D-1 ′ and D-2 ′, respectively), and the dry coating film becomes 60 μm. Thus, it apply | coated on the glass plate using the applicator and dried for 2 weeks on the conditions of temperature 25 degreeC and humidity 50% RH, and the cured coating film was created. About these, evaluation similar to Example 8 was performed. The evaluation results are shown in Table 3 (3).

比較例6〜10
水性樹脂(C)として(C−1)または(C−2)の500部を使用し、イソシアネート基/水性樹脂(C−1)または(C−2)中の水酸基のモル比が1.2/1となるように、第3表に記載した量の各ポリイソシアネート組成物ならびにイオン交換水を混合して比較評価用の硬化性組成物(RD−1)〜(RD−5)を調製した。実施例8と同様にして、調製直後にガラス板およびPP板に塗布乾燥して硬化塗膜を作成した。これらにつき、実施例8と同様の評価を行った。評価結果を第3表(4)及び第3表(5)に示した。
Comparative Examples 6-10
500 parts of (C-1) or (C-2) are used as the aqueous resin (C), and the molar ratio of isocyanate group / hydroxyl group in the aqueous resin (C-1) or (C-2) is 1.2. The curable compositions (RD-1) to (RD-5) for comparative evaluation were prepared by mixing the polyisocyanate compositions and ion-exchanged water in the amounts shown in Table 3 so as to be 1/1. . In the same manner as in Example 8, a cured coating film was prepared by coating and drying on a glass plate and a PP plate immediately after preparation. About these, evaluation similar to Example 8 was performed. The evaluation results are shown in Table 3 (4) and Table 3 (5).

比較例11
RD−1を用いる以外は実施例16と同様にしてRD−1’を調製した。これを用いて
、乾燥塗膜が60μmとなるようにアプリケーターを用いてガラス板上に塗布し、温度25℃、湿度50%RHの条件で2週間乾燥せしめて、硬化塗膜を作成した。これらにつき、実施例8と同様の評価を行った。評価結果を第3表(5)に示した。
Comparative Example 11
RD-1 ′ was prepared in the same manner as in Example 16 except that RD-1 was used. Using this, it apply | coated on the glass plate using the applicator so that a dry coating film might be set to 60 micrometers, and it dried for 2 weeks on the conditions of temperature 25 degreeC and humidity 50% RH, and created the cured coating film. About these, evaluation similar to Example 8 was performed. The evaluation results are shown in Table 3 (5).

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参考例4(塗料主剤成分の調製)
脱イオン水88部、「Disperbyk−190」〔BYK(株)社製の顔料分散剤〕23.3部、BYK−011〔BYK(株)社製の消泡剤〕1.8部、「Ti−Pure R−960」〔Du−Pont(株)社製の酸化チタン〕及びジエタノールアミンの10重量%水溶液1.4部から成る混合物をディスパーで1時間分散した。これに前記水性樹脂(C−1)570.部、BYK−346〔BYK(株)社製のレベリング剤〕3.9部、ダイノール604〔Air Product(株)社製のレベリング剤〕3.9部、プライマルRM−8W〔ローム&ハース(株)社製の増粘剤〕の10重量%水溶液4.8部及びSNデフォーマー373〔サンノプコ(株)社製の消泡剤〕の10重量%水溶液19.3部を加え混合し、顔料(酸化チタン)重量濃度が50%、不揮発分が55%なる白色の塗料主剤成分を得た。これを塗料主剤成分(E−1)と略記する。
Reference Example 4 (Preparation of main component of paint)
88 parts of deionized water, “Disperbyk-190” (pigment dispersant manufactured by BYK Co., Ltd.) 23.3 parts, BYK-011 [antifoaming agent manufactured by BYK Co., Ltd.] 1.8 parts, “Ti -Pure R-960 "[Titanium oxide manufactured by Du-Pont Co., Ltd.] and a mixture of 1.4 parts of a 10 wt% aqueous solution of diethanolamine were dispersed with a disper for 1 hour. The aqueous resin (C-1) 570. Part, BYK-346 [leveling agent manufactured by BYK Co., Ltd.] 3.9 parts, dynol 604 [leveling agent manufactured by Air Products Co., Ltd.] 3.9 parts, Primal RM-8W [Rohm & Haas Co., Ltd. 4.8 parts by weight of a 10% by weight aqueous solution) and 19.3 parts of a 10% by weight aqueous solution of SN deformer 373 [an antifoaming agent by San Nopco Co., Ltd.] Titanium) A white paint main ingredient component having a weight concentration of 50% and a nonvolatile content of 55% was obtained. This is abbreviated as paint main component (E-1).

実施例18(水性塗料の調製)
第4表に記載した比率で、ポリイソシアネート組成物、塗料主剤成分および水を混合して、不揮発分が52%なる白色の水性塗料を調製した。これを水性塗料(F−1)と略記する。尚、水性塗料(F−1)中のイソシアネート基/水性樹脂(C−1)中の水酸基のモル比が1.5/1となるように配合を行った。
Example 18 (Preparation of water-based paint)
In the ratio described in Table 4, the polyisocyanate composition, the paint main component and water were mixed to prepare a white aqueous paint having a nonvolatile content of 52%. This is abbreviated as water-based paint (F-1). In addition, it mix | blended so that the molar ratio of the isocyanate group in water-based paint (F-1) / hydroxyl group in water-based resin (C-1) might be set to 1.5 / 1.

水性塗料(F−1)を調製直後に乾燥膜厚が70μmとなるようにエアースプレー法でガラス板上に塗膜を作成した。ついで、温度25℃、湿度50%RHの雰囲気下で2週間乾燥し、硬化塗膜を得た。得られた硬化塗膜について光沢、耐水性を下記方法に従い評価した。評価結果を第4表(1)に示す。   Immediately after preparation of the water-based paint (F-1), a coating film was formed on the glass plate by an air spray method so that the dry film thickness was 70 μm. Subsequently, it dried for 2 weeks in the atmosphere of temperature 25 degreeC and humidity 50% RH, and the cured coating film was obtained. The obtained cured coating film was evaluated for gloss and water resistance according to the following methods. The evaluation results are shown in Table 4 (1).

〔光沢の評価〕
硬化塗膜の60度鏡面反射率[%]を測定し、この値を光沢の評価値とした。60度鏡面反射率の値が高いほど高光沢であり外観に優れていることを表す。
[Evaluation of gloss]
The 60 degree specular reflectance [%] of the cured coating film was measured, and this value was used as the gloss evaluation value. The higher the value of the 60-degree specular reflectance, the higher the gloss and the better the appearance.

〔耐水性の評価〕
硬化塗膜を作成したガラス板をイオン交換水に25℃で24時間浸漬した後の塗膜の光沢保持率と塗膜の膨れの状態を観察し、下記基準に従って評価した。
[Evaluation of water resistance]
The glass plate on which the cured coating film was formed was immersed in ion-exchanged water at 25 ° C. for 24 hours, and the gloss retention of the coating film and the state of swelling of the coating film were observed and evaluated according to the following criteria.

光沢保持率[%]=(イオン交換水浸漬後の光沢値/イオン交換水浸漬前の光沢値)×100
※光沢値は塗膜の60度鏡面反射率[%]の値である。
Gloss retention [%] = (Gloss value after immersion in ion-exchange water / Gloss value before immersion in ion-exchange water) × 100
* The gloss value is the value of the 60-degree specular reflectance [%] of the coating film.

塗膜の膨れの判定基準
◎:全く変化なし。
○:ごくわずかに膨れが発生。
△:かなり膨れが発生。
×:著しく膨れが発生。
Criteria for coating swelling: A: No change at all.
○: Slightly swollen.
Δ: Swelling occurs considerably.
X: Remarkably swollen.

実施例19〜21及び比較例12〜16
第4表(1)及び第4表(2)に記載した配合を用いた以外は実施例18と同様にして水性塗料F−2〜F−4及び比較対照用水性塗料RF−1〜RF−5を調製した。実施例18と同様にして塗膜の光沢保持率と塗膜の膨れの状態を評価した。尚、全ての実施例、比較例において、イソシアネート基/水性樹脂(C−1)中の水酸基なるモル比が1.5/1となるように配合を行った。評価結果を第4表(1)〜第4表(3)に示す。
Examples 19-21 and Comparative Examples 12-16
Aqueous paints F-2 to F-4 and comparative aqueous paints RF-1 to RF- in the same manner as in Example 18 except that the formulations shown in Table 4 (1) and Table 4 (2) were used. 5 was prepared. In the same manner as in Example 18, the gloss retention of the coating film and the state of swelling of the coating film were evaluated. In all Examples and Comparative Examples, the mixing was performed so that the molar ratio of isocyanate group / hydroxyl group in the aqueous resin (C-1) was 1.5 / 1. The evaluation results are shown in Table 4 (1) to Table 4 (3).

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実施例22
水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)350部、イオン交換水750部及びBYK−028〔BYK社(株)製の消泡剤〕0.2部を混合して水性塗料を調製した。以下、これを水性塗料(G−1)と略称する。得られた水性塗料(G−1)を調製直後に乾燥膜厚が30μmとなるようにエアースプレー法でケイカル板上に塗膜を作成した。ついで、温度25℃、湿度50%RHの条件で2週間乾燥せしめた。得られた硬化塗膜について、下記評価基準に従って付着性を評価した。その結果を第5表(1)に付着性(1)として示す。
Example 22
A water-based paint was prepared by mixing 350 parts of a water-dispersible polyisocyanate composition (P-1), 750 parts of ion-exchanged water, and 0.2 part of BYK-028 [defoamer manufactured by BYK Co., Ltd.]. Hereinafter, this is abbreviated as water-based paint (G-1). A coating film was formed on a calcium plate by an air spray method so that the obtained water-based paint (G-1) had a dry film thickness of 30 μm immediately after preparation. Subsequently, it was dried for 2 weeks under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH. About the obtained cured coating film, adhesiveness was evaluated in accordance with the following evaluation criteria. The results are shown as adhesiveness (1) in Table 5 (1).

〔付着性(1)の評価方法〕
ケイカル板上に作成した塗膜に、カッターナイフを用いて2mm角の碁盤目が25個できるように縦横に2mm間隔の切り込みを作成した。ついで、粘着テープをその碁盤目に密着させてから剥離し、ケイカル板上に残存する塗膜の割合である残存率でもって評価した。残存率は下式により算出した。
[Evaluation method for adhesion (1)]
Using a cutter knife, cuts at intervals of 2 mm were made vertically and horizontally so that 25 2 mm square grids could be formed on the coating film prepared on the calcium plate. Subsequently, the adhesive tape was peeled off after being brought into close contact with the grid, and evaluated by the residual ratio, which is the ratio of the coating film remaining on the calcium plate. The residual rate was calculated by the following formula.

塗膜の残存率[%]=(剥離後残存する塗膜の面積/剥離前の碁盤目上の塗膜の面積)×100
塗膜の残存率[%]が高いほど、ケイカル板との接着性に優れる水性塗料であることを示す。
Residual rate of coating film [%] = (Area of coating film remaining after peeling / Area of coating film on grid before peeling) × 100
It shows that it is a water-based paint which is excellent in adhesiveness with a calcium plate, so that the residual rate [%] of a coating film is high.

また、水性塗料(G−1)を調製直後に乾燥膜厚が30μmとなるようにエアースプレー法でスレート板上に塗膜を作成し、温度25℃、湿度50%RHの条件で24時間乾燥し、下塗り塗膜を得た。その後、上塗り塗料として、実施例19で得られる水性塗料(F−2)を調製直後に乾燥膜厚が60μmとなるようにエアースプレー法で塗装した。ついで、温度25℃、湿度50%RHの条件で1週間乾燥した。このようにして得た複層硬化塗膜について、付着性を評価した。その結果を第5表(1)に付着性(2)として示す。   Also, immediately after preparation of the water-based paint (G-1), a coating film is formed on the slate plate by an air spray method so that the dry film thickness becomes 30 μm, and is dried for 24 hours under conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH. An undercoat coating film was obtained. Thereafter, the water-based paint (F-2) obtained in Example 19 was applied as an overcoating by an air spray method so that the dry film thickness was 60 μm immediately after preparation. Then, it was dried for 1 week under conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH. The adhesiveness of the multilayer cured coating film thus obtained was evaluated. The results are shown as adhesiveness (2) in Table 5 (1).

前記付着性(1)と同様の操作を行い、スレート板上に残存する塗膜の割合である残存率でもって評価した。この複層塗膜については、上塗り塗料の塗膜だけが剥離するケースと下塗り塗膜から剥離するケースの両方があるが、いずれのケースも塗膜が剥離して残存していないものとみなし、残存率を「付着性(1)」の場合と同様に算出した。塗膜の残存率[%]が高いほど、ケイカル板との付着性及び上塗り塗料との付着性に優れ、ケイカル板と上塗り塗料とを強力に接着させる水性塗料であることを示す。   The same operation as that for the adhesive property (1) was performed, and the evaluation was made with the residual ratio, which is the ratio of the coating film remaining on the slate plate. For this multi-layer coating film, there are both cases where only the coating film of the top coat peels off and cases where the coating film peels off from the undercoat coating film. The residual rate was calculated in the same manner as in the case of “Adhesion (1)”. The higher the remaining rate [%] of the coating film, the better the adhesion with the calcium plate and the adhesion with the top coating, indicating that the aqueous coating strongly bonds the calcium plate and the top coating.

実施例23〜25および比較例17〜19
ポリイソシアネート組成物(P−1)の350部に代えて、第5表(1)及び第5表(2)に示した各種のポリイソシアネート組成物の350部を使用する以外は、実施例22と同様にして、水性塗料G−2〜G−4及び比較対照用水性塗料RG−1〜RG−3を調製した。実施例22と同様にして硬化塗膜を調製し、この硬化塗膜の付着性について評価した。評価結果を第5表(1)及び第5表(2)に示す。
Examples 23 to 25 and Comparative Examples 17 to 19
Example 22 except that 350 parts of various polyisocyanate compositions shown in Table 5 (1) and Table 5 (2) were used instead of 350 parts of the polyisocyanate composition (P-1). In the same manner, aqueous paints G-2 to G-4 and comparative aqueous paints RG-1 to RG-3 were prepared. A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 22, and the adhesion of this cured coating film was evaluated. The evaluation results are shown in Table 5 (1) and Table 5 (2).

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水性樹脂(C−3)
「HYDRAN HW−311」〔大日本インキ化学工業(株)製のポリエステル系ウレタン樹脂の水分散体、不揮発分 45%)
Aqueous resin (C-3)
"HYDRAN HW-311" [Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. polyester-based urethane resin aqueous dispersion, non-volatile content 45%]

実施例26(水性接着剤の調製)
水性樹脂(C−3)95部、水分散性ポリイソシアネート組成物(P−1)5部を混合攪拌し、水性接着剤(H−1)を得た。配合直後の水性接着剤(H−1)を2mm厚合板(JASタイプII)にスプレーで80g/m2の割合になるよう塗布し、50℃で5分乾燥させた。これに、厚さ2mmの塩化ビニルシートを張り合わせ50℃、0.01MPaの条件で一分間熱プレスした。ついで、温度20℃、湿度60%RHの条件で1週間乾燥せしめた。このようにして得た合板と塩化ビニルシートとの接合板について、60℃での接着性評価を行った。評価結果を第6表(1)の「接着性評価(I)」及び「接着性評価(II)」の欄に示した。評価方法を下記に示す。
Example 26 (Preparation of aqueous adhesive)
95 parts of an aqueous resin (C-3) and 5 parts of a water-dispersible polyisocyanate composition (P-1) were mixed and stirred to obtain an aqueous adhesive (H-1). The aqueous adhesive (H-1) immediately after blending was applied to a 2 mm thick plywood (JAS type II) by spraying at a rate of 80 g / m 2 and dried at 50 ° C. for 5 minutes. To this, a vinyl chloride sheet having a thickness of 2 mm was laminated and hot-pressed for 1 minute at 50 ° C. and 0.01 MPa. Subsequently, it was dried for 1 week under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH. Thus, the adhesive evaluation in 60 degreeC was performed about the joining board of the obtained plywood and the vinyl chloride sheet. The evaluation results are shown in the columns of “Adhesive evaluation (I)” and “Adhesive evaluation (II)” in Table 6 (1). The evaluation method is shown below.

<接着性評価(I)>
合板と塩化ビニルシートの接合板を25mm幅に切断して試験片を作成した。60℃の恒温槽中で合板を固定し、塩化ビニルシートに500gの荷重をかけ、15分間放置後、180度の剥離長(mm)を測定した。この値が小さいほど、接着性が良いことを示す。
<Adhesion evaluation (I)>
A test piece was prepared by cutting a joining plate of a plywood and a vinyl chloride sheet into a width of 25 mm. The plywood was fixed in a constant temperature bath at 60 ° C., a load of 500 g was applied to the vinyl chloride sheet, and after standing for 15 minutes, the peel length (mm) of 180 degrees was measured. It shows that adhesiveness is so good that this value is small.

実施例27〜29、比較例20〜22
ポリイソシアネート組成物(P−1)5部に代えて、第7表に示した各種のポリイソシアネート組成物を5部使用する以外は実施例26と同様にして、水性接着剤(H−2)〜(H−4)、(K−5)〜(K−7)を得た。こうして得た各水性接着剤を水性接着剤(H−1)に代えて使用する以外は実施例26と同様にして、合板と塩化ビニルシートとの接合板を作成した。これらについて、60℃での接着性評価を行った。評価結果を第6表(1)及び第6表(2)の「接着性評価(I)」の欄に示した。
Examples 27-29, Comparative Examples 20-22
Instead of 5 parts of polyisocyanate composition (P-1), aqueous adhesive (H-2) was used in the same manner as in Example 26 except that 5 parts of various polyisocyanate compositions shown in Table 7 were used. To (H-4) and (K-5) to (K-7) were obtained. A joined plate of a plywood and a vinyl chloride sheet was prepared in the same manner as in Example 26 except that each aqueous adhesive thus obtained was used in place of the aqueous adhesive (H-1). About these, the adhesive evaluation in 60 degreeC was performed. The evaluation results are shown in the column of “Adhesion Evaluation (I)” in Table 6 (1) and Table 6 (2).

<接着剤調製後の接着性の経時変化>
実施例26〜29、及び比較例20〜22で得られた水性接着剤を、温度20℃、湿度60%RHの条件で3時間放置した後、それぞれの接着剤を使用して実施例26と同様に接合板を作成し、60℃での接着性評価を行った評価は前記「接着性評価(I)」に準じて行い、評価結果を第6表の「接着性評価(II)」の欄に示した。実施例26〜29で調製した接着剤を調製後3時間を経過してから使用しても接着強度の低下は極めて小さく本発明の水性接着剤は長い可使時間を有することが判明した。
<Change with time of adhesiveness after preparation of adhesive>
The aqueous adhesives obtained in Examples 26 to 29 and Comparative Examples 20 to 22 were allowed to stand for 3 hours under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH. Similarly, a joint plate was prepared, and the evaluation of adhesion at 60 ° C. was performed in accordance with the above “Adhesion Evaluation (I)”, and the evaluation results are shown in “Adhesion Evaluation (II)” in Table 6. Shown in the column. It was found that even when the adhesives prepared in Examples 26 to 29 were used after 3 hours had elapsed after preparation, the decrease in adhesive strength was extremely small, and the aqueous adhesive of the present invention had a long pot life.

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Claims (11)

疎水性ポリイソシアネート(A)と、親水性基およびイソシアネート基を含有するビニル系重合体(B)とを含んでなる水分散性ポリイソシアネート組成物であり、前記疎水性ポリイソシアネート(A)が、ウレトジオン構造および/またはアロハネート構造を含有する2官能のポリイソシアネート(A1)と3官能以上のポリイソシアネート(A2)とを含有し、且つ、該2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性ポリイソシアネート(A)の重量を基準として10〜70重量%であるポリイソシアネートであることを特徴とする水分散性ポリイソシアネート組成物。 A water-dispersible polyisocyanate composition comprising a hydrophobic polyisocyanate (A) and a vinyl polymer (B) containing a hydrophilic group and an isocyanate group, wherein the hydrophobic polyisocyanate (A) is: It contains a bifunctional polyisocyanate (A1) containing a uretdione structure and / or an allohanate structure and a trifunctional or higher polyisocyanate (A2), and the content of the bifunctional polyisocyanate (A1) is hydrophobic. A water-dispersible polyisocyanate composition which is a polyisocyanate which is 10 to 70% by weight based on the weight of the polyisocyanate (A). 前記2官能のポリイソシアネート(A1)がアロハネート構造を含有する脂肪族の2官能イソシアネートである請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the bifunctional polyisocyanate (A1) is an aliphatic bifunctional isocyanate containing an allophanate structure. 前記2官能のポリイソシアネート(A1)の含有率が疎水性イソシアネート(A)の重量を基準として20〜60重量%である請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the content of the bifunctional polyisocyanate (A1) is 20 to 60% by weight based on the weight of the hydrophobic isocyanate (A). 前記ビニル系重合体(B)中の親水性基が、末端がアルコキシ基で封鎖されたポリオキシアルキレン基である請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the hydrophilic group in the vinyl polymer (B) is a polyoxyalkylene group whose end is blocked with an alkoxy group. 前記ビニル系重合体(B)が、更に総炭素原子数が4以上である疎水性基を含有するビニル系重合体である請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the vinyl polymer (B) is a vinyl polymer further containing a hydrophobic group having 4 or more total carbon atoms. 前記ビニル系重合体(B)が、更にブロックされた活性水素含有基および/またはエポキシ基を含有するビニル系重合体である請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the vinyl polymer (B) is a vinyl polymer further containing a blocked active hydrogen-containing group and / or an epoxy group. 前記疎水性ポリイソシアネート(A)と前記ビニル系重合体(B)との混合割合〔(A)/(B)〕が重量比率で30/70〜85/15である請求項1記載の水分散性ポリイソシアネート組成物。 The water dispersion according to claim 1, wherein the mixing ratio [(A) / (B)] of the hydrophobic polyisocyanate (A) and the vinyl polymer (B) is 30/70 to 85/15 by weight. Polyisocyanate composition. 請求項1〜7のいずれかに記載の水分散性ポリイソシアネート組成物と、イソシアネート基と反応する活性水素含有基を有する水性樹脂(C)とを含有することを特徴とする水性硬化性組成物。 An aqueous curable composition comprising the water-dispersible polyisocyanate composition according to claim 1 and an aqueous resin (C) having an active hydrogen-containing group that reacts with an isocyanate group. . 請求項1〜7のいずれかに記載の水分散性ポリイソシアネート組成物と水とを含有することを特徴とする水性硬化性組成物。 An aqueous curable composition comprising the water-dispersible polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 7 and water. 請求項8または9に記載の水性硬化性組成物を含有することを特徴とする水性塗料。 A water-based paint comprising the water-based curable composition according to claim 8 or 9. 請求項8または9に記載の水性硬化性組成物を含有することを特徴とする水性接着剤。 An aqueous adhesive comprising the aqueous curable composition according to claim 8 or 9.
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