JP2017114959A - Block polyisocyanate composition, curable composition and article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a block polyisocyanate composition high in compatibility with an active hydrogen compound as a main agent and having low temperature curability.SOLUTION: There is provided a block polyisocyanate composition obtained from polyisocyanate obtained from one or more kind of diisocyanate selected from a group consisting of aliphatic diisocyanate and alicyclic diisocyanate, polyalkylene oxide having a specific structure and a block agent having one or more active hydrogen in a molecule, wherein concentration of trimer of which all isocyanates is blocked by the block agent is 25 mass% to 50 mass% and concentration of dimer of which all isocyanate groups is blocked by the block agent is 1.0 mass% to 20 mass% based on total amount of the block polyisocyanate composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ブロックポリイソシアネート組成物、硬化性組成物、及び物品に関する。   The present invention relates to block polyisocyanate compositions, curable compositions, and articles.

脂肪族ジイソシアネート又は脂環族ジイソシアネートからなるポリイソシアネートを硬化剤としたポリウレタン系塗料組成物は、耐薬品性、可撓性、耐候性等の点で優れている。このポリウレタン系塗料組成物は、使用条件に応じて、常温硬化性の2液型、又は熱硬化性の1液型の塗料組成物が挙げられる。1液型の塗料組成物においては、ポリイソシアネートのイソシアネート基を熱解離性ブロック剤により保護したブロックポリイソシアネートが使用されている。ブロックポリイソシアネートは、主剤であるポリオール、ポリアミン等の活性水素化合物と混合しても常温では反応しない。ブロックポリイソシアネートと活性水素化合物との混合物を加熱することにより熱解離性ブロック剤が解離してイソシアネート基が再生され、ブロックポリイソシアネートと活性水素化合物との反応が進行する。このため、あらかじめ主剤と硬化剤(ブロックポリイソシアネート)とを混合した状態で貯蔵することが可能となる。   A polyurethane-based coating composition using a polyisocyanate composed of an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate as a curing agent is excellent in terms of chemical resistance, flexibility, weather resistance, and the like. Examples of the polyurethane coating composition include a room temperature curable two-pack type or a thermosetting one-pack type paint composition, depending on use conditions. In the one-pack type coating composition, a blocked polyisocyanate in which the isocyanate group of the polyisocyanate is protected by a thermally dissociable blocking agent is used. Even if it mixes with active hydrogen compounds, such as a polyol and polyamine which are main ingredients, block polyisocyanate does not react at normal temperature. By heating the mixture of the block polyisocyanate and the active hydrogen compound, the thermally dissociable blocking agent is dissociated to regenerate the isocyanate group, and the reaction between the block polyisocyanate and the active hydrogen compound proceeds. For this reason, it becomes possible to store in the state which mixed the main ingredient and the hardening | curing agent (block polyisocyanate) previously.

例えば、特許文献1では、側鎖を有する低分子グリコールが構成単位の1つであるポリイソシアネートを使用し、ピラゾール系化合物でブロック化した、ブロックポリイソシアネートが、低温での焼き付けが可能であり、貯蔵安定性に優れ、塗膜外観が良好であることが開示されている。また、特許文献2では、アロファネート基を有し、低極性溶剤に可溶であり、かつ低温硬化性を有するブロックポリイソシアネートが開示されている。   For example, in Patent Document 1, a polyisocyanate in which a low molecular glycol having a side chain is one of the constituent units is used, and a blocked polyisocyanate blocked with a pyrazole-based compound can be baked at a low temperature. It is disclosed that it has excellent storage stability and a good coating film appearance. Patent Document 2 discloses a block polyisocyanate having an allophanate group, soluble in a low polarity solvent, and having low temperature curability.

特開2000−178505号公報JP 2000-178505 A 特開2011−208028号公報JP 2011-208028 A

特許文献1に記載されるようなブロックポリイソシアネートを用いたポリウレタン系塗料組成物は、作業性を確保するために溶剤を添加して使用される。しかし、近年、地球環境の負荷低減のため、ポリウレタン系塗料組成物の溶剤量を低減することが検討されている。溶剤量を低減する場合、ブロックポリイソシアネートと主剤である活性水素化合物との相溶性が高いことが求められる。   A polyurethane-based coating composition using a blocked polyisocyanate as described in Patent Document 1 is used with a solvent added in order to ensure workability. However, in recent years, in order to reduce the burden on the global environment, it has been studied to reduce the amount of the solvent in the polyurethane-based coating composition. When reducing the amount of solvent, it is required that the compatibility between the block polyisocyanate and the active hydrogen compound as the main component is high.

ブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートと比較して、活性水素化合物との相溶性に劣る場合が多い。特許文献1及び2のいずれに記載のブロックポリイソシアネートも、活性水素化合物との相溶性が不足しており、更なる改善が切望されている。   Block polyisocyanates are often inferior in compatibility with active hydrogen compounds compared to polyisocyanates. The block polyisocyanate described in any of Patent Documents 1 and 2 lacks compatibility with the active hydrogen compound, and further improvement is desired.

そこで、本発明は、主剤である活性水素化合物との相溶性が高く、低温硬化性を有するブロックポリイソシアネート組成物を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a block polyisocyanate composition having high compatibility with an active hydrogen compound as a main agent and low temperature curability.

本発明者らは、上記従来技術の課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定のポリイソシアネートとポリアルキレンオキサイドとブロック剤とから得られ、特定の3量体及び2量体の濃度が所定範囲にあるブロックポリイソシアネート組成物が、主剤である活性水素化合物との相溶性が高く、低温硬化性を有することを見出し、本発明をなすに至った。   As a result of intensive studies in order to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have obtained a specific polyisocyanate, a polyalkylene oxide, and a blocking agent, and the specific trimer and dimer concentrations are predetermined. The block polyisocyanate composition in the range has been found to have high compatibility with the active hydrogen compound as the main component and low temperature curability, and has led to the present invention.

すなわち、本発明は以下の構成を有する。
[1]
脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートと、下記式(1)で表されるポリアルキレンオキサイドと、活性水素を分子内に1個以上有するブロック剤と、から得られる、ブロックポリイソシアネート組成物であって、
前記ブロックポリイソシアネート組成物の総量に対して、全てのイソシアネート基が前記ブロック剤でブロックされている3量体の濃度が25質量%以上50質量%以下であり、かつ、全てのイソシアネート基が前記ブロック剤でブロックされている2量体の濃度が1.0質量%以上20質量%以下である、ブロックポリイソシアネート組成物。

Figure 2017114959
(式(1)中、R1は、炭素数3〜10の炭化水素基を示し、R2は、炭素数1〜10の炭化水素基を示す。)
[2]
前記ポリアルキレンオキサイドの数平均分子量が、300以上2000以下である、[1]に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[3]
式(1)中のR1は、プロピレン基を示す、[1]又は[2]に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[4]
前記ジイソシアネートは、少なくともヘキサメチレンジイソシアネートを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[5]
前記ブロック剤は、少なくとも3,5−ジメチルピラゾールを含む、[1]〜[4]のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[6]
少なくとも[1]〜[5]のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物を含む、硬化性組成物。
[7]
被着体と、該被着体を被覆する[6]に記載の硬化性組成物を硬化させた硬化物と、を備える、物品。 That is, the present invention has the following configuration.
[1]
A polyisocyanate obtained from one or two or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, a polyalkylene oxide represented by the following formula (1), and active hydrogen in the molecule A block polyisocyanate composition obtained from the block agent having one or more,
The concentration of the trimer in which all isocyanate groups are blocked with the blocking agent is 25% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the block polyisocyanate composition, and all the isocyanate groups are The block polyisocyanate composition whose density | concentration of the dimer blocked with the blocking agent is 1.0 mass% or more and 20 mass% or less.
Figure 2017114959
(In formula (1), R 1 represents a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.)
[2]
The block polyisocyanate composition according to [1], wherein the polyalkylene oxide has a number average molecular weight of 300 or more and 2000 or less.
[3]
R 1 in the formula (1) shows a propylene group, [1] or a blocked polyisocyanate composition according to [2].
[4]
The block polyisocyanate composition according to any one of [1] to [3], wherein the diisocyanate includes at least hexamethylene diisocyanate.
[5]
The blocked polyisocyanate composition according to any one of [1] to [4], wherein the blocking agent contains at least 3,5-dimethylpyrazole.
[6]
A curable composition containing the block polyisocyanate composition according to any one of [1] to [5].
[7]
An article comprising an adherend and a cured product obtained by curing the curable composition according to [6] that covers the adherend.

本発明に係るブロックポリイソシアネート組成物は、主剤である活性水素化合物との高い相溶性と低温硬化性とを同時に達成する。   The block polyisocyanate composition according to the present invention simultaneously achieves high compatibility with the active hydrogen compound as the main agent and low temperature curability.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. Is possible.

〔ブロックポリイソシアネート組成物〕
本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートと、下記式(1)で表されるポリアルキレンオキサイドと、活性水素を分子内に1個以上有するブロック剤と、から得られる。

Figure 2017114959
式(1)中、R1は、炭素数3〜10の炭化水素基を示し、R2は、炭素数1〜10の炭化水素基を示す。 [Block polyisocyanate composition]
The block polyisocyanate composition of the present embodiment is represented by the following formula (1): a polyisocyanate obtained from one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. It is obtained from a polyalkylene oxide and a blocking agent having at least one active hydrogen in the molecule.
Figure 2017114959
In formula (1), R 1 represents a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

ブロックポリイソシアネート組成物は、該ブロックポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、全てのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている3量体(以下、「全ブロック3量体」ともいう。)の濃度が、25質量%以上50質量%以下であり、かつ、全てのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている2量体(以下、「全ブロック2量体」ともいう。)の濃度が、1.0質量%以上20質量%以下である。   The block polyisocyanate composition is a trimer in which all isocyanate groups are blocked with a blocking agent with respect to the total amount (100% by mass) of the block polyisocyanate composition (hereinafter referred to as “total block trimer”). Of the dimer (hereinafter also referred to as “all block dimer”) in which all isocyanate groups are blocked with a blocking agent. The concentration is 1.0 mass% or more and 20 mass% or less.

全ブロック3量体としては、例えば、イソシアヌレート基、及びイミノオキサジアジンジオン基を含む3量体のすべて(3つ)のイソシアネート基がブロック剤でブロックされているものが挙げられ、1種又は2種以上が含まれていてもよいが、該ブロックポリイソシアネート組成物より得られる塗膜の耐候性及び硬化性の観点から、イソシアヌレート基を含むことが好ましい。全ブロック3量体の濃度は、ブロックポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、25質量%以上50質量%以下であり、28質量%以上45質量%以下であることが好ましい。該濃度が25質量%以上50質量%以下の範囲であることで、良好な硬化性を得ることができる。該濃度は、実施例に記載の方法により求めることができる。また、該濃度は、使用するポリイソシアネートの3量体の質量濃度、ポリアルキレンオキサイドの付加量、及びブロック剤の付加量を調整することで調整可能である。   Examples of the total block trimer include those in which all (three) isocyanate groups of a trimer containing an isocyanurate group and an iminooxadiazinedione group are blocked with a blocking agent. Or 2 or more types may be contained, but it is preferable that an isocyanurate group is included from the viewpoint of the weather resistance and curability of the coating film obtained from the block polyisocyanate composition. The density | concentration of all the block trimers is 25 to 50 mass% with respect to the total amount (100 mass%) of a block polyisocyanate composition, and it is preferable that it is 28 to 45 mass%. When the concentration is in the range of 25% by mass or more and 50% by mass or less, good curability can be obtained. The concentration can be determined by the method described in the examples. The concentration can be adjusted by adjusting the mass concentration of the polyisocyanate trimer to be used, the addition amount of the polyalkylene oxide, and the addition amount of the blocking agent.

全ブロック2量体としては、例えば、ウレトジオン基を含む2量体のすべて(2つ)のイソシアネート基がブロック剤でブロックされているものが挙げられ、1種又は2種以上が含まれていてもよいが、該ブロックポリイソシアネート組成物より得られる塗料のレベリング性の観点から、ウレトジオン基を含むことが好ましい。全ブロック2量体の濃度は、ブロックポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、1.0質量%以上20質量%以下であり、塗料のレベリング性の観点から、2.0質量%以上15質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上15質量%以下であることがより好ましい。該濃度が1.0質量%以上20質量%以下の範囲であることで、良好な相溶性を得ることができる。該濃度は、実施例記載の方法により求めることができる。また、該濃度は、使用するポリイソシアネートの2量体の質量濃度、ポリアルキレンオキサイドの付加量、およびブロック剤の付加量を調整することで調整可能である。   Examples of the total block dimer include those in which all (two) isocyanate groups of a dimer containing a uretdione group are blocked with a blocking agent, and one or two or more types are included. However, from the viewpoint of leveling properties of the paint obtained from the block polyisocyanate composition, it is preferable to contain a uretdione group. The density | concentration of all the block dimers is 1.0 mass% or more and 20 mass% or less with respect to the total amount (100 mass%) of a block polyisocyanate composition, and 2.0 mass from a viewpoint of the leveling property of a coating material. % To 15% by mass, more preferably 5.0% to 15% by mass. When the concentration is in the range of 1.0% by mass or more and 20% by mass or less, good compatibility can be obtained. The concentration can be determined by the method described in the examples. The concentration can be adjusted by adjusting the mass concentration of the polyisocyanate dimer used, the addition amount of the polyalkylene oxide, and the addition amount of the blocking agent.

ブロックポリイソシアネート組成物は、さらにアロファネート基を有することが好ましい。アロファネート基は、2つのイソシアネート基と1つの水酸基から形成される化学結合であり、例えば水酸基を有する化合物とジイソシアネートとが反応することにより形成される。水酸基を有する化合物としては、例えば、水酸基を1個有するモノアルコール、及び2個有するジオールがあるが、モノアルコールが好ましい。該モノアルコールの炭素数の下限値は、塗膜の耐候性の観点から、好ましくは2、より好ましくは3、さらに好ましくは4、よりさらに好ましくは6である。また、炭素数の上限値は、塗膜硬度の観点から、好ましくは16、より好ましくは12、さらに好ましくは9である。モノアルコールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The block polyisocyanate composition preferably further has an allophanate group. The allophanate group is a chemical bond formed from two isocyanate groups and one hydroxyl group, and is formed, for example, by a reaction between a compound having a hydroxyl group and diisocyanate. Examples of the compound having a hydroxyl group include a monoalcohol having one hydroxyl group and a diol having two hydroxyl groups, and a monoalcohol is preferable. The lower limit of the carbon number of the monoalcohol is preferably 2, more preferably 3, still more preferably 4, and still more preferably 6 from the viewpoint of the weather resistance of the coating film. The upper limit of the carbon number is preferably 16, more preferably 12, and still more preferably 9 from the viewpoint of coating film hardness. Monoalcohol may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

上記アルコールは、分子内にエーテル基、エステル基、又はカルボニル基を含んでもよいが、飽和炭化水素基のみからなるモノアルコールがより好ましい。また、分岐を有しているモノアルコールが、低粘度化及び活性水素化合物との相溶性の観点からさらに好ましい。   The alcohol may contain an ether group, an ester group, or a carbonyl group in the molecule, but a monoalcohol consisting only of a saturated hydrocarbon group is more preferable. Moreover, the monoalcohol which has a branch is more preferable from a viewpoint of viscosity reduction and compatibility with an active hydrogen compound.

これらの具体的なモノアルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、及びトリメチルシクロヘキサノールが挙げられる。これらの中でも、イソブタノール、1−ブタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、1−へプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、及び3,5,5−トリメチル−1−シクロヘキサノールが好ましく、イソブタノール、イソアミルアルコール、及び2−エチル−1−ヘキサノールがより好ましい。   These specific monoalcohols are not particularly limited. For example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-pentanol, Isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, tridecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl Examples include alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, and trimethylcyclohexanol. Among these, isobutanol, 1-butanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, tridecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, and 3 , 5,5-trimethyl-1-cyclohexanol, more preferably isobutanol, isoamyl alcohol, and 2-ethyl-1-hexanol.

また、必要に応じて、ジオールを併用してもよい。ジオールの具体例としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2−メチル−1,2−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール、2−エチル−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−デカンジオール、2,2,4−トリメチルペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、及び2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールが挙げられる。   Moreover, you may use diol together as needed. Specific examples of the diol are not particularly limited. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2, 3-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 2-ethyl-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,2-deca Diol, 2,2,4-trimethylpentane diol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and 2,2-diethyl-1,3-propanediol and the like.

ブロックポリイソシアネート組成物における、アロファネート基濃度は、ブロックポリイソシアネート組成物に含まれるすべてのイソシアヌレート基に対して、0.5モル%以上10モル%以下であることが好ましく、1.0モル%以上10モル%以下であることがより好ましく、1.0モル%以上5.0モル%以下であることがさらに好ましい。この範囲であると、硬化性を保持しながら、ポリオールとの相溶性をより向上できる傾向にある。このような範囲にあるブロックポリイソシアネート組成物を得るためには、上記アルコールと上記ジイソシアネートとをウレタン化反応し、その後、あるいは同時にアロファネート化反応を行うことが好ましい。このウレタン化反応の反応温度は、生産効率と着色抑制の点で、好ましくは20〜200℃、より好ましくは40〜150℃、さらに好ましくは60〜120℃である。反応時間は、生産効率と副反応の抑制の点で、好ましくは10分〜24時間、より好ましくは15分〜15時間、さらに好ましくは20分〜10時間である。   In the block polyisocyanate composition, the allophanate group concentration is preferably 0.5 mol% or more and 10 mol% or less, and 1.0 mol% with respect to all isocyanurate groups contained in the block polyisocyanate composition. More preferably, it is 10 mol% or less, and further preferably 1.0 mol% or more and 5.0 mol% or less. Within this range, the compatibility with the polyol tends to be further improved while maintaining curability. In order to obtain a blocked polyisocyanate composition in such a range, it is preferable to urethanate the alcohol and the diisocyanate, and thereafter or simultaneously perform an allophanatization reaction. The reaction temperature of this urethanization reaction is preferably 20 to 200 ° C., more preferably 40 to 150 ° C., and still more preferably 60 to 120 ° C. in terms of production efficiency and suppression of coloring. The reaction time is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 15 hours, and even more preferably 20 minutes to 10 hours in terms of production efficiency and side reaction suppression.

また、上記アロファネート化反応は、生産効率と着色抑制の点で、好ましくは20〜200℃の温度で行われる。より好ましくは60〜160℃である。よりさらに好ましくは90〜150℃であり、さらにより好ましいのは110〜150℃である。アロファネート化反応の反応時間は、生産効率と副反応の抑制の点で、好ましくは10分〜24時間、より好ましくは15分〜12時間、さらに好ましくは20分〜8時間、よりさらに好ましくは20分〜6時間である。アロファネート基濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。   The allophanatization reaction is preferably performed at a temperature of 20 to 200 ° C. in terms of production efficiency and coloring suppression. More preferably, it is 60-160 degreeC. More preferably, it is 90-150 degreeC, More preferably, it is 110-150 degreeC. The reaction time of the allophanatization reaction is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 12 hours, further preferably 20 minutes to 8 hours, and even more preferably 20 in terms of production efficiency and side reaction suppression. Min to 6 hours. The allophanate group concentration is measured by the method described in Examples described later.

ブロックポリイソシアネート組成物における、有効イソシアネート基含有率(%)は、8.0%以上12%以下であることが好ましい。   The effective isocyanate group content (%) in the block polyisocyanate composition is preferably 8.0% or more and 12% or less.

ブロックポリイソシアネート組成物は、ブロックイソシアネート基と反応する成分を混合することなく、必要に応じて溶剤で希釈し、塗装することができる。塗布されたブロックポリイソシアネート組成物は、加熱イソシアネート基に結合した熱解離性ブロック剤が解離して、基材の水酸基等の官能基と反応、又はイソシアネート基同志の反応により特性を付与できる。   A block polyisocyanate composition can be diluted with a solvent as needed and coated without mixing a component that reacts with a blocked isocyanate group. The applied block polyisocyanate composition can be imparted with characteristics by the reaction with functional groups such as hydroxyl groups of the base material or reaction between isocyanate groups by dissociation of the thermally dissociable blocking agent bonded to the heated isocyanate groups.

また、ブロックポリイソシアネートは、乳化剤を使用して水分散することもできる。その乳化剤としては、例えば、カルボキシル基等を有するアニオン系;アミノ基等を有するカチオン系;エーテル基等を有するノニオン系の化合物が挙げられる。   The block polyisocyanate can also be dispersed in water using an emulsifier. Examples of the emulsifier include anionic compounds having a carboxyl group and the like; cationic systems having an amino group and the like; and nonionic compounds having an ether group and the like.

<ポリイソシアネート>
本実施形態のポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートの多量体(2つ以上のジイソシアネート分子から形成される多量体)である。
<Polyisocyanate>
The polyisocyanate of this embodiment is a polyisocyanate multimer (formed from two or more diisocyanate molecules) obtained from one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. Multimers).

ポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソシアヌレート基、イミノオキサジアジンジオン基、ウレトジオン基、アロファネート基、ビウレット基、オキサジアジントリオン基、尿素基、及びウレタン基からなる群より選択される1種又は2種以上の結合を有するポリイソシアネートが挙げられる。   The polyisocyanate is not particularly limited, but is selected from the group consisting of, for example, isocyanurate groups, iminooxadiazinedione groups, uretdione groups, allophanate groups, biuret groups, oxadiazinetrione groups, urea groups, and urethane groups. And polyisocyanates having one or more bonds.

ポリイソシアネートにおける、数平均分子量は、100以上5000以下であることが好ましい。   The number average molecular weight in the polyisocyanate is preferably 100 or more and 5000 or less.

ポリイソシアネートにおける、粘度は、300mPas/25℃以上1000mPas/25℃以下であることが好ましい。   The viscosity of the polyisocyanate is preferably 300 mPas / 25 ° C. or higher and 1000 mPas / 25 ° C. or lower.

ポリイソシアネートにおける、イソシアネート基濃度(%)は、15%以上30%以下であることが好ましい。   The isocyanate group concentration (%) in the polyisocyanate is preferably 15% or more and 30% or less.

本実施形態において「脂肪族ジイソシアネート」とは、分子中にイソシアネート基を除くと、鎖状脂肪族炭化水素を有し、芳香族炭化水素を有しない化合物をいう。脂肪族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、「HDI」ともいう。)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、及びリジンジイソシアネートが挙げられる。このような脂肪族ジイソシアネートから誘導されたポリイソシアネートを用いることにより、得られるポリイソシアネートが低粘度となる傾向にあるのでより好ましい。   In the present embodiment, the “aliphatic diisocyanate” refers to a compound having a chain aliphatic hydrocarbon and no aromatic hydrocarbon when an isocyanate group is excluded from the molecule. The aliphatic diisocyanate is not particularly limited, and examples thereof include butane diisocyanate, pentane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter also referred to as “HDI”), trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. It is more preferable to use a polyisocyanate derived from such an aliphatic diisocyanate because the resulting polyisocyanate tends to have a low viscosity.

本実施形態において「脂環族ジイソシアネート」とは、分子中に芳香族性を有しない環状脂肪族炭化水素を有する化合物をいう。脂環族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、及び1,4−シクロヘキサンジイソシアネートが挙げられる。   In the present embodiment, “alicyclic diisocyanate” refers to a compound having a cyclic aliphatic hydrocarbon having no aromaticity in the molecule. Although it does not specifically limit as alicyclic diisocyanate, For example, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and 1, 4- cyclohexane diisocyanate are mentioned.

上記脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートの中でも、HDI、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、及び水添ジフェニルメタンジイソシアネートは、工業的に入手し易いため好ましく、HDIがより好ましい。よって、本実施形態のジイソシアネートは、HDIを含むことがより好ましい。HDIを用いることにより、ブロックポリイソシアネート組成物から得られる塗膜の耐候性がより優れる傾向にある。   Among the aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, HDI, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate are preferable because they are easily available industrially, and HDI is more preferable. Therefore, it is more preferable that the diisocyanate of this embodiment contains HDI. By using HDI, the weather resistance of the coating film obtained from the block polyisocyanate composition tends to be more excellent.

ブロックポリイソシアネート組成物を構成する、脂肪族ジイソシアネートモノマー単位の質量濃度は、30質量%以上60質量%以下であることが好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。   The mass concentration of the aliphatic diisocyanate monomer unit constituting the block polyisocyanate composition is preferably 30% by mass to 60% by mass, and more preferably 40% by mass to 60% by mass.

<ポリイソシアネートの製造方法>
ポリイソシアネートの製造方法としては、3量体及び2量体を同時、又は別々に製造する方法を含むが、イソシアヌレート基を有する3量体及びウレトジオン基を有する2量体を製造する工程を含むことが好ましい。
<Method for producing polyisocyanate>
The polyisocyanate production method includes a method of producing a trimer and a dimer simultaneously or separately, and includes a step of producing a trimer having an isocyanurate group and a dimer having a uretdione group. It is preferable.

イソシアヌレート基を有するポリイソシアネートは、例えば触媒等によりイソシアヌレート化反応を行って得ることができる。イソシアヌレート化反応は、所定の転化率(イソシアヌレート化反応で生成したポリイソシアネートの反応液のポリイソシアネートを構成するための原料の質量割合)になった時に停止し、ジイソシアネートモノマーを除去して得られる。   The polyisocyanate having an isocyanurate group can be obtained, for example, by carrying out an isocyanuration reaction with a catalyst or the like. The isocyanuration reaction is stopped when the predetermined conversion rate (mass ratio of raw materials for constituting the polyisocyanate in the reaction liquid of the polyisocyanate produced by the isocyanuration reaction) is reached, and the diisocyanate monomer is removed. It is done.

この際に使用するイソシアヌレート化反応触媒としては、例えば、一般に塩基性を有するものが好ましく、(a)例えばテトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、(b)例えばトリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、(c)酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸の例えば錫、亜鉛、鉛等のアルカリ金属塩、(d)例えばナトリウム、カリウム等の金属アルコラート、(e)例えばヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物、(f)マンニッヒ塩基類、(g)第3級アミン類とエポキシ化合物との併用、(h)例えばトリブチルホスフィン等の燐系化合物が挙げられる。これら触媒の使用量は原料である、ジイソシアネート、アルコールの合計質量に対して、10質量ppm以上1.0質量%の範囲から選択される。これらは反応終了させるために、例えば触媒を中和する例えばリン酸、酸性リン酸エステル等の酸性物質の添加、熱分解、化学分解により不活性化される。   As the isocyanuration reaction catalyst used in this case, for example, a catalyst having basicity is generally preferred. (A) Tetraalkylammonium hydroxide such as tetramethylammonium and tetraethylammonium, for example, acetic acid, capric acid and the like Weak organic acid salt, (b) hydroxyalkylammonium hydroxide such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and weak organic acid salt such as acetic acid and capric acid, (c) Alkali metal salts of alkyl carboxylic acids such as acetic acid, caproic acid, octylic acid and myristic acid, such as tin, zinc and lead; (d) metals such as sodium and potassium (E) aminosilyl group-containing compounds such as hexamethyldisilazane, (f) Mannich bases, (g) combined use of tertiary amines and epoxy compounds, (h) phosphorus compounds such as tributylphosphine Is mentioned. The amount of these catalysts used is selected from the range of 10 ppm by mass or more and 1.0% by mass with respect to the total mass of the diisocyanate and alcohol as raw materials. In order to terminate the reaction, these are inactivated by, for example, addition of an acidic substance such as phosphoric acid or acidic phosphoric acid ester that neutralizes the catalyst, thermal decomposition, or chemical decomposition.

イミノオキサジアジンジオン基を有するポリイソシアネートは、特に限定されないが、例えば触媒等を使用し得ることができる。この方法としては、例えば特開2004−534870号公報に記載の方法を利用することができる。   The polyisocyanate having an iminooxadiazinedione group is not particularly limited. For example, a catalyst or the like can be used. As this method, for example, a method described in JP-A-2004-534870 can be used.

ビウレット基を有するポリイソシアネート成分は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上のジイソシアネートとビウレット化剤とを反応させることにより調製することができる。ビウレット化剤としては、特に限定されないが、例えば、水、1価の第3級アルコール、蟻酸、硫化水素、有機第1モノアミン、及び有機第1ジアミンが挙げられ、好ましくは水である。   The polyisocyanate component having a biuret group can be prepared by reacting one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates with a biuret agent. Although it does not specifically limit as a biuret agent, For example, water, monohydric tertiary alcohol, formic acid, hydrogen sulfide, organic primary monoamine, and organic primary diamine are mentioned, Preferably it is water.

ビウレット化反応温度は、70℃以上200℃以下が好ましく、90℃以上180℃以下がより好ましい。   The biuretization reaction temperature is preferably 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.

ウレトジオン2量体を生成するウレトジオン化反応は、触媒を用いる方法及び/又は加熱による方法で行うことができる。触媒を用いる方法では、イソシアヌレート化反応触媒を用いる方法、及びウレトジオン化反応触媒を用いる方法がある。   The uretdione formation reaction which produces | generates a uretdione dimer can be performed by the method of using a catalyst, and / or the method by a heating. The method using a catalyst includes a method using an isocyanuration reaction catalyst and a method using a uretdione reaction catalyst.

具体的なウレトジオン化反応触媒の例としては、例えば、第3ホスフィンが挙げられ、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−n−オクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン;トリス−(ジメチルアミノ)ホスフィン等のトリス(ジアルキルアミノ)ホスフィン;シクロヘキシル−ジ−n−ヘキシルホスフィン等のシクロアルキルホスフィンが挙げられる。これらの化合物の多くは、同時にイソシアヌレート化反応も促進し、ウレトジオン基含有ポリイソシアネートに加えてイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートを生成する。所望の収率となった時点で、リン酸、パラトルエンスルホン酸メチル等のウレトジオン化反応触媒の失活剤を添加してウレトジオン化反応を停止する。   Specific examples of the uretdione reaction catalyst include, for example, tertiary phosphine, trialkylphosphine such as tri-n-butylphosphine and tri-n-octylphosphine; trisphosphine such as tris- (dimethylamino) phosphine. (Dialkylamino) phosphine; cycloalkylphosphine such as cyclohexyl-di-n-hexylphosphine. Many of these compounds simultaneously promote the isocyanuration reaction and produce isocyanurate group-containing polyisocyanates in addition to uretdione group-containing polyisocyanates. When the desired yield is reached, a quencher for the uretdione reaction catalyst such as phosphoric acid or methyl paratoluenesulfonate is added to stop the uretdione reaction.

触媒を用いずに、熱によりウレトジオン基を形成される場合の加熱温度は120℃以上、好ましくは150℃〜170℃であり、加熱時間は、好ましくは1.0〜4.0時間である。   When a uretdione group is formed by heat without using a catalyst, the heating temperature is 120 ° C. or higher, preferably 150 ° C. to 170 ° C., and the heating time is preferably 1.0 to 4.0 hours.

ウレトジオン化反応は、イソシアヌレート化反応終了後あるいはその前に行うことができる。   The uretdione reaction can be carried out after or before the end of the isocyanuration reaction.

アロファネート基を生成するアロファネート化反応は、触媒、熱によって行うことができるが、熱による場合に比べ、触媒を用いた場合は効率的にアロファネート化反応を進行させることができる。   The allophanatization reaction for generating an allophanate group can be carried out by a catalyst and heat. However, when using a catalyst, the allophanate reaction can be carried out more efficiently than by heat.

具体的なアロファネート化触媒としては、特に限定されないが、例えば、錫、鉛、亜鉛、ビスマス、ジルコニウム、ジルコニル等のアルキルカルボン酸塩が挙げられ、2−エチルヘキサン酸錫、ジブチル錫ジラウレート等の有機錫化合物;2−エチルヘキサン酸鉛等の有機鉛化合物;2−エチルヘキサン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物、2−エチルヘキサン酸ビスマス、2−エチルヘキサン酸ジルコニウム、及び2−エチルヘキサン酸ジルコニルが挙げられる。これらは2種以上を併用することもできる。   The specific allophanatization catalyst is not particularly limited, and examples thereof include alkyl carboxylates such as tin, lead, zinc, bismuth, zirconium and zirconyl, and organic compounds such as tin 2-ethylhexanoate and dibutyltin dilaurate. Tin compounds; organic lead compounds such as lead 2-ethylhexanoate; organic zinc compounds such as zinc 2-ethylhexanoate, bismuth 2-ethylhexanoate, zirconium 2-ethylhexanoate, and zirconyl 2-ethylhexanoate It is done. Two or more of these may be used in combination.

また、イソシアヌレート化触媒もアロファネート化触媒となり得る。イソシアヌレート化触媒を用いて、アロファネート化反応を行う場合、イソシアヌレート基含有ポリイソシアネートも同時に生成することができる。   An isocyanurate-forming catalyst can also be an allophanatization catalyst. When an allophanate reaction is carried out using an isocyanurate-forming catalyst, an isocyanurate group-containing polyisocyanate can also be produced simultaneously.

ポリイソシアネートは、イソシアヌレート基とアロファネート基をともに含むことが好ましいので、イソシアヌレート化反応触媒を用い、アロファネート化反応とイソシアヌレート反応とを行うことが経済的生産上好ましい。   Since the polyisocyanate preferably contains both an isocyanurate group and an allophanate group, it is preferable for economical production to perform an allophanate reaction and an isocyanurate reaction using an isocyanurate reaction catalyst.

ポリイソシアネートにおける、アロファネート基濃度は、ポリイソシアネートに含まれるすべてのイソシアヌレート基に対して、0.5モル%以上10モル%以下であることが好ましく、1.0モル%以上10モル%以下であることがより好ましく、1.0モル%以上5.0モル%以下であることがさらに好ましい。この範囲であると、硬化性を保持しながら、ポリオールとの相溶性をより向上できる傾向にある。ロファネート基濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。   The allophanate group concentration in the polyisocyanate is preferably 0.5 mol% or more and 10 mol% or less, and 1.0 mol% or more and 10 mol% or less with respect to all isocyanurate groups contained in the polyisocyanate. More preferably, it is 1.0 mol% or more and 5.0 mol% or less. Within this range, the compatibility with the polyol tends to be further improved while maintaining curability. The lophanate group concentration is measured by the method described in Examples described later.

ポリイソシアネート中のジイソシアネートモノマー3量体の濃度は、40質量%以上99質量%以下であることが好ましく、転化率を設定することにより制御できる。この範囲であると、硬化性が良好となる傾向にある。3量体の質量濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。   The concentration of the diisocyanate monomer trimer in the polyisocyanate is preferably 40% by mass or more and 99% by mass or less, and can be controlled by setting the conversion rate. Within this range, the curability tends to be good. The mass concentration of the trimer is measured by the method described in Examples described later.

上記の観点から、ポリイソシアネートの転化率は、10質量%以上50質量%以下であることが好ましく、15質量%以上45質量%以下であることがより好ましい。   From the above viewpoint, the conversion rate of the polyisocyanate is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 45% by mass or less.

また、「収率」は、転化率と同じ数値となる。これは、転化したすべての成分がポリイソシアネートになるためである。
The “yield” is the same value as the conversion rate. This is because all converted components become polyisocyanates.

ポリイソシアネート中のジイソシアネートモノマー2量体の濃度は、1.0質量%以上20質量%以下であることが好ましい。この範囲であると、塗料粘度が低下しレベリング性が良好となる傾向にある。量体濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。   The concentration of the diisocyanate monomer dimer in the polyisocyanate is preferably 1.0% by mass or more and 20% by mass or less. If it is within this range, the viscosity of the paint tends to decrease and the leveling property tends to be good. The monomer concentration is measured by the method described in Examples described later.

<ポリアルキレンオキサイド>
本実施形態のポリアルキレンオキサイドは、下記式(1)で表されるものである。これは、例えば、モノアルコールの水酸基に炭素数3〜10のアルキレンオキサイドが付加重合し、水酸基を1つ有する重合体としたものである。

Figure 2017114959
式(1)中、R1は、炭素数3〜10の炭化水素基を示し、R2は、炭素数1〜10の炭化水素基を示す。 <Polyalkylene oxide>
The polyalkylene oxide of this embodiment is represented by the following formula (1). This is, for example, a polymer having one hydroxyl group by addition polymerization of a C 3-10 alkylene oxide to a hydroxyl group of a monoalcohol.
Figure 2017114959
In formula (1), R 1 represents a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

上記モノアルコールの炭素数は1以上10以下であり、好ましくは2以上8以下であり、より好ましくは4以上8以下である。これらの具体的なモノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、及び2−エチル−1−ヘキサノールが挙げられる。   The monoalcohol has 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, and more preferably 4 to 8 carbon atoms. Specific examples of these monoalcohols include methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, sec-butanol, and 2-ethyl-1-hexanol.

上記の炭素数3〜10のアルキレンオキサイドとしては、例えば、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、及びスチレンオキサイドが挙げられ、プロピレンオキサイドが好ましい。すなわち、上記式(1)中のR1がプロピレン基を示すポリアルキレンオキサイドであることが好ましい。これらのアルキレンオキサイドは、直鎖でも分岐していてもよい。 Examples of the alkylene oxide having 3 to 10 carbon atoms include propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide, and propylene oxide is preferable. That is, it is preferable that R 1 in the above formula (1) is a polyalkylene oxide showing a propylene group. These alkylene oxides may be linear or branched.

これらのポリアルキレンオキサイドの単独又は混合物を上記モノアルコールに付加する場合の触媒としては、特に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物;アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒;金属ポルフィリン、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛錯体等の複合金属シアン化合物錯体が挙げられる。   The catalyst for adding these polyalkylene oxides alone or in a mixture to the above monoalcohol is not particularly limited. For example, hydroxides such as lithium, sodium and potassium; strong basic catalysts such as alcoholates and alkylamines. A complex metal cyanide complex such as metal porphyrin and zinc hexacyanocobaltate complex;

ポリアルキレンオキサイドの数平均分子量は、300以上2000以下であることが好ましく、より好ましくは300以上1500以下であり、さらに好ましくは300以上1000以下である。この範囲にあるアルキレンオキサイドであると、ポリオールとの相溶性とこれを使用したブロックポリイソシアネートを含む塗料から得られる塗膜の硬度を両立できる傾向があり好ましい。   The number average molecular weight of the polyalkylene oxide is preferably 300 or more and 2000 or less, more preferably 300 or more and 1500 or less, and further preferably 300 or more and 1000 or less. Alkylene oxides in this range are preferred because they tend to be compatible with the polyol and to the hardness of the coating film obtained from the paint containing the block polyisocyanate using the polyol.

ブロックポリイソシアネート組成物における、ポリアルキレンオキサイド単位の濃度は、10質量%以上50質量%以下であることが好ましい。濃度が10質量%以上となることで主剤との相溶性が向上し、濃度が50質量%以下であることで、硬化性と塗膜の強度が良好となる傾向がある。上記濃度は、12質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、14質量%以上45質量%以下であることがさらに好ましく、16質量%以上40質量%以下であることがよりさらに好ましい。アルキレンオキサイド単位濃度は、仕込み比から計算してもよい。   The concentration of the polyalkylene oxide unit in the block polyisocyanate composition is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less. When the concentration is 10% by mass or more, the compatibility with the main agent is improved, and when the concentration is 50% by mass or less, the curability and the strength of the coating film tend to be good. The concentration is more preferably 12% by mass or more and 50% by mass or less, further preferably 14% by mass or more and 45% by mass or less, and further preferably 16% by mass or more and 40% by mass or less. The alkylene oxide unit concentration may be calculated from the charging ratio.

〔ブロック剤〕
本実施形態のブロック剤は、活性水素を分子内に1個以上有する化合物である。ブロック剤としては、特に限定されないが、例えば、アルキルフェノール系、フェノール系、活性メチレン系、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系、及びピラゾール系の化合物が挙げられる。より具体的なブロック剤の例を下記に示す。
(1)アルキルフェノール系;炭素原子数4以上のアルキル基を置換基として有するモノおよびジアルキルフェノール類であって、例えばn−プロピルフェノール、i−プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、sec−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、n−ヘキシルフェノール、2−エチルヘキシルフェノール、n−オクチルフェノール、n−ノニルフェノール等のモノアルキルフェノール類、ジ−n−プロピルフェノール、ジイソプロピルフェノール、イソプロピルクレゾール、ジ−n−ブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェノール、ジ−sec−ブチルフェノール、ジ−n−オクチルフェノール、ジ−2−エチルヘキシルフェノール、ジ−n−ノニルフェノール等のジアルキルフェノール類、
(2)フェノール系;フェノール、クレゾール、エチルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル、
(3)活性メチレン系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン、
(4)メルカプタン系;ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、
(5)酸アミド系;アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、
(6)酸イミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド、
(7)イミダゾール系;イミダゾール、2−メチルイミダゾール、
(8)尿素系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、
(9)オキシム系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、
メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム、
(10)アミン系;ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン、
(11)イミン系;エチレンイミン、ポリエチレンイミン、
(12)ピラゾール系;ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、
が挙げられる。これらを2種以上併用することもできる。
[Block agent]
The blocking agent of this embodiment is a compound having at least one active hydrogen in the molecule. Although it does not specifically limit as a blocking agent, For example, alkylphenol type, phenol type, active methylene type, mercaptan type, acid amide type, acid imide type, imidazole type, urea type, oxime type, amine type, imide type, and pyrazole Compounds of the system. Examples of more specific blocking agents are shown below.
(1) Alkylphenol-based mono- and dialkylphenols having an alkyl group having 4 or more carbon atoms as a substituent, such as n-propylphenol, i-propylphenol, n-butylphenol, sec-butylphenol, t-butylphenol , N-hexylphenol, 2-ethylhexylphenol, n-octylphenol, n-nonylphenol and other monoalkylphenols, di-n-propylphenol, diisopropylphenol, isopropylcresol, di-n-butylphenol, di-t-butylphenol, di- Dialkylphenols such as -sec-butylphenol, di-n-octylphenol, di-2-ethylhexylphenol, di-n-nonylphenol,
(2) phenolic; phenol, cresol, ethylphenol, styrenated phenol, hydroxybenzoic acid ester,
(3) Active methylene type: dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetylacetone,
(4) Mercaptan series; butyl mercaptan, dodecyl mercaptan,
(5) Acid amide system: acetanilide, acetic acid amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam,
(6) Acid imide type; succinimide, maleic imide,
(7) Imidazole series; imidazole, 2-methylimidazole,
(8) Urea system; urea, thiourea, ethylene urea,
(9) Oxime series: formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime,
Methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime,
(10) Amine system; diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, isopropylethylamine,
(11) Imine type; ethyleneimine, polyethyleneimine,
(12) pyrazole series; pyrazole, 3-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole,
Is mentioned. Two or more of these may be used in combination.

上記の中で、ブロック剤は、好ましくはアミン類、ピラゾール類、イミダゾール類、トリアゾール類、イミン類、及び酸アミド類であり、より好ましくはアミン類、及びピラゾール類であり、さらに好ましくはピラゾール類であり、よりさらに好ましくは3,5−ジメチルピラゾール含むことである。このようなブロック剤でイソシアネート基がブロックされた、ブロックイソシアネート基を含むことにより、低温硬化性により優れる傾向にある。   Among the above, the blocking agent is preferably amines, pyrazoles, imidazoles, triazoles, imines, and acid amides, more preferably amines and pyrazoles, and further preferably pyrazoles. And more preferably 3,5-dimethylpyrazole is contained. By including a blocked isocyanate group in which an isocyanate group is blocked with such a blocking agent, the low temperature curability tends to be superior.

ブロックポリイソシアネートは、ブロック剤とイソシアネート基とが反応した極性の高い基を有する。一方、ピラゾール化合物のアミノ基とイソシアネート基が形成する結合は水素結合しやすく、相溶性は高くはならない傾向にある。   The block polyisocyanate has a highly polar group obtained by reacting a blocking agent with an isocyanate group. On the other hand, the bond formed by the amino group and the isocyanate group of the pyrazole compound tends to form a hydrogen bond, and the compatibility tends not to be high.

このような状況において、ブロックポリイソシアネート組成物の構成成分及びその濃度を特定することにより、相溶性が格段に向上している。さらに、それは良好な硬化性を有することにもつながっている。   Under such circumstances, the compatibility is remarkably improved by specifying the constituent components and the concentration of the block polyisocyanate composition. Furthermore, it leads to having good curability.

ブロックポリイソシアネート組成物における、イソシアネート基と反応しているブロック剤の濃度は、15質量%以上30質量%以下であることが好ましい。この範囲であると、低温硬化性と相溶性をより良好とすることができる傾向にある。   In the block polyisocyanate composition, the concentration of the blocking agent that reacts with the isocyanate group is preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less. Within this range, the low-temperature curability and compatibility tend to be better.

本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネートをまず製造し、そのポリイソシアネートのイソシアネート基に本実施形態のポリアルキレンオキサイド及び本実施形態のブロック剤を付加反応させる方法が挙げられる。上記ポリアルキレンオキサイドの付加反応と、上記ブロック剤の付加反応はそれぞれ独立に行ってもよいし、同時に行ってもよい。   Although the manufacturing method of the block polyisocyanate composition of this embodiment is not specifically limited, For example, polyisocyanate is manufactured first, The polyalkylene oxide of this embodiment and the blocking agent of this embodiment are added to the isocyanate group of the polyisocyanate. Examples of the method include addition reaction. The addition reaction of the polyalkylene oxide and the addition reaction of the blocking agent may be performed independently or simultaneously.

ブロックポリイソシアネート組成物を製造するための、ポリイソシアネートの製造、ポリアルキレンオキサイド、及びブロック剤の付加反応の各工程は、まずポリイソシアネートを製造し、ポリアルキレンオキサイドを付加反応させ、その後にブロック剤を付加反応させることが好ましい。   In order to produce a block polyisocyanate composition, each step of production of polyisocyanate, addition reaction of polyalkylene oxide, and blocking agent is carried out by first producing polyisocyanate, adding polyalkylene oxide, and then blocking agent. Is preferably subjected to an addition reaction.

上述した製造方法にて製造したポリイソシアネートに、上記ポリアルキレンオキサイド、および上記ブロック剤を付加反応する際の、上記ポリアルキレンオキサイドの付加反応の温度は、50〜100℃が好ましく、70〜90℃がより好ましい。また、反応時間は1.0時間〜5.0時間が好ましく、2.0〜4.0時間がより好ましい。   The temperature of the addition reaction of the polyalkylene oxide in the addition reaction of the polyalkylene oxide and the blocking agent to the polyisocyanate produced by the production method described above is preferably 50 to 100 ° C, and 70 to 90 ° C. Is more preferable. The reaction time is preferably 1.0 hour to 5.0 hours, more preferably 2.0 to 4.0 hours.

ポリイソシアネートの製造、ポリアルキレンオキサイドの付加反応、ブロック剤の付加反応時には、溶剤を用いることができる。   A solvent can be used in the production of polyisocyanate, polyalkylene oxide addition reaction, and blocking agent addition reaction.

溶剤を用いる場合、イソシアネート基に対して不活性な溶剤を用いることが好ましい。その溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤が挙げられる。イソシアネート基がすべてブロック剤により封鎖されたのちに、アルコール系の溶剤を添加し、希釈することもできる。アルコール系の溶剤としては、例えば、1−ブタノール、2−プロパノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びジプロピレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。   When using a solvent, it is preferable to use a solvent inert to the isocyanate group. Examples of the solvent include ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; and ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate. After all the isocyanate groups are blocked with a blocking agent, an alcohol solvent can be added for dilution. Examples of the alcohol solvent include 1-butanol, 2-propanol, dipropylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.

〔硬化性組成物〕
本実施形態の硬化性組成物は、少なくとも本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物を含む。また、主剤として、有機溶剤を実質的に含まない活性水素化合物(多価活性水素化合物)を含むことができる。この硬化性組成物は、加熱することによって、イソシアネート基に結合した熱解離性ブロック剤が解離して、このイソシアネート基と活性水素化合物中の活性水素とが反応し、硬化物とすることができる。
(Curable composition)
The curable composition of this embodiment includes at least the block polyisocyanate composition of this embodiment. Moreover, the active hydrogen compound (polyvalent active hydrogen compound) which does not contain an organic solvent substantially can be included as a main ingredient. When this curable composition is heated, the thermally dissociable blocking agent bonded to the isocyanate group is dissociated, and the isocyanate group and the active hydrogen in the active hydrogen compound react to form a cured product. .

上記活性水素化合物とは、分子内に活性水素が2つ以上結合している化合物であり、ポリオールやポリアミン、ポリチオール等があるが、多くはポリオールが使われる。   The active hydrogen compound is a compound in which two or more active hydrogens are bonded in the molecule, and includes polyols, polyamines, polythiols, and the like, but many use polyols.

上記ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びエポキシ樹脂が挙げられる。   Although it does not specifically limit as said polyol, For example, acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, polyolefin polyol, fluorine polyol, polycarbonate polyol, and an epoxy resin are mentioned.

アクリルポリオールとは、活性水素を有する重合性モノマーであり、具体例としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−2−ヒドロキシブチル等のアクリル酸エステル;グリセリンのアクリル酸モノエステル又はメタクリル酸モノエステル、トリメチロールプロパンのアクリル酸モノエステル又はメタクリル酸モノエステル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−2−ヒドロキシブチル、メタクリル酸−3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−4−ヒドロキシブチル等のメタクリル酸エステルを必須として、必要に応じて、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽和アミド、及びメタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するビニルモノマーから選ばれる単独又は混合物を重合させて得られるアクリルポリオールが挙げられる。   An acrylic polyol is a polymerizable monomer having active hydrogen, and specific examples thereof include, but are not particularly limited to, for example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate Acrylic acid monoester or methacrylic acid monoester of glycerol, acrylic acid monoester or methacrylic acid monoester of trimethylolpropane, methacrylic acid-2-hydroxyethyl, methacrylic acid-2-hydroxypropyl, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as 2-hydroxybutyl, methacrylic acid-3-hydroxypropyl, methacrylic acid-4-hydroxybutyl, etc. are essential, and if necessary, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, Acrylic esters such as -n-butyl crylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, -n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, -n-hexyl methacrylate, methacryl Methacrylic acid esters such as lauryl acid, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and itaconic acid, unsaturated amides such as acrylamide, N-methylolacrylamide and diacetoneacrylamide, and glycidyl methacrylate, styrene and vinyl Bis having hydrolyzable silyl groups such as toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane. Examples include acrylic polyols obtained by polymerizing a single monomer or a mixture selected from nil monomers.

ポリエステルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸からなる群から選ばれる二塩基酸の単独又は混合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等からなる群から選ばれる多価アルコールの単独又は混合物との縮合反応によって得られるポリエステルポリオール、及び、ε−カプロラクトンを多価アルコールに開環重合して得られるようなポリカプロラクトン類が挙げられる。これらのポリエステルポリオールは、芳香族ジイソシアネート、脂肪族、脂環族ジイソシアネート及びこれらから得られるポリイソシアネートで変性することもできる。この場合、脂肪族、脂環族ジイソシアネート及びこれらから得られるポリイソシアネートが耐候性、及び耐黄変性から好ましい。   The polyester polyol is not particularly limited. For example, a dibasic acid selected from the group consisting of carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, and terephthalic acid. A polyester polyol obtained by a condensation reaction of a single or a mixture of a polyhydric alcohol selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin and the like, and ε -Polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of caprolactone to polyhydric alcohols. These polyester polyols can also be modified with aromatic diisocyanates, aliphatic and alicyclic diisocyanates and polyisocyanates obtained therefrom. In this case, aliphatic and alicyclic diisocyanates and polyisocyanates obtained therefrom are preferred from the weather resistance and yellowing resistance.

ポリエーテルポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物、アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒を使用して、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドの単独又は混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール類、さらにエチレンジアミン類等の多官能化合物にアルキレンオキシドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類及び、これらポリエーテル類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られる、いわゆるポリマーポリオール類が挙げられる。   The polyether polyols are not particularly limited, but for example, using a polybasic hydroxy compound alone or in a mixture, a hydroxide such as lithium, sodium or potassium, an alcoholate, or a strongly basic catalyst such as an alkylamine, Polyether polyols obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide alone or in a mixture, and further obtained by reacting an alkylene oxide with a polyfunctional compound such as ethylenediamine. Examples include ether polyols and so-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using these polyethers as a medium.

上記多価ヒドロキシ化合物としては、
(1)例えば、ジクリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、及びジペンタエリスリトール、
(2)例えば、エリトリトール、D−トレイトール、L−アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物、
(3)例えば、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類、
(4)例えば、トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類、
(5)例えば、ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類、
(6)例えば、スタキオース等の四糖類、
が挙げられる。
As the polyvalent hydroxy compound,
(1) For example, diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol,
(2) For example, sugar alcohol compounds such as erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, rhamnitol,
(3) For example, monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribodesource,
(4) For example, disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, melibiose,
(5) For example, trisaccharides such as raffinose, gentianose, and meletitose,
(6) For example, tetrasaccharides such as stachyose,
Is mentioned.

好ましいポリオールは、アクリルポリオール、及びポリエステルポリオールであり、アクリルポリオールがより好ましい。   Preferred polyols are acrylic polyols and polyester polyols, with acrylic polyols being more preferred.

ポリオールの樹脂分水酸基価は、架橋密度や硬化樹脂の機械的物性の観点から、30mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であることが好ましく、より好ましくは30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下である。必要に応じて、ポリオールの酸価は、30mgKOH/g以上50mg/KOH以下の範囲であってもよい。ポリオールのガラス転移点は、−20℃以上100℃以下であることが好ましい。ガラス転移点は、アクリルポリオールの場合には、公知のFoxの式から算出が可能である。   The hydroxyl group value of the polyol is preferably 30 mgKOH / g or more and 300 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g or less, from the viewpoint of crosslink density and mechanical properties of the cured resin. If necessary, the acid value of the polyol may be in the range of 30 mgKOH / g to 50 mg / KOH. The glass transition point of the polyol is preferably -20 ° C or higher and 100 ° C or lower. In the case of acrylic polyol, the glass transition point can be calculated from the well-known Fox equation.

硬化性組成物において、ポリオールの水酸基に対するブロックポリイソシアネートのブロックイソシアネート基の当量比率は、好ましくは1/5以上5/1以下、より好ましくは3/5以上5/3以下、さらに好ましくは4/5以上5/4以下である。   In the curable composition, the equivalent ratio of the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate to the hydroxyl group of the polyol is preferably from 1/5 to 5/1, more preferably from 3/5 to 5/3, and even more preferably 4 / 5 or more and 5/4 or less.

硬化性組成物には、例えば、メラミン系硬化剤、及びエポキシ系硬化剤の他の硬化剤も併用することもできる。メラミン系硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、完全アルキルエーテル化メラミン樹脂、メチロール基型メラミン樹脂、及び一部にイミノ基を有するイミノ基型メラミン樹脂が挙げられる。メラミン系硬化剤を併用する場合は、酸性化合物の添加が有効である。酸性化合物の具体例としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、酸性リン酸エステル、及び亜リン酸エステルが挙げられる。   In the curable composition, for example, a melamine curing agent and another curing agent of an epoxy curing agent may be used in combination. Although it does not specifically limit as a melamine type hardening | curing agent, For example, the fully alkyl etherified melamine resin, the methylol group type melamine resin, and the imino group type melamine resin which has an imino group in part are mentioned. When a melamine curing agent is used in combination, the addition of an acidic compound is effective. Specific examples of the acidic compound include carboxylic acid, sulfonic acid, acidic phosphate ester, and phosphite ester.

カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、乳酸、コハク酸、シュウ酸、マレイン酸、及びデカンジカルボン酸が代表例として挙げられ、スルホン酸としては、特に限定されないが、例えば、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、及びジノニルナフタレンジスルホン酸が挙げられる。また、酸性リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジラウリルホスフェート、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェートが挙げられ、亜リン酸エステルとしては、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジラウリルホスファイト、モノエチルホスファイト、モノブチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、及びモノラウリルホスファイトが挙げられる。   Examples of the carboxylic acid include, but are not particularly limited to, for example, acetic acid, lactic acid, succinic acid, oxalic acid, maleic acid, and decanedicarboxylic acid, and the sulfonic acid is not particularly limited. Examples include sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid. The acidic phosphate ester is not particularly limited, and examples thereof include dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, dilauryl phosphate, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, and monooctyl phosphate. Phosphites include diethyl phosphite, dibutyl phosphite, dioctyl phosphite, dilauryl phosphite, monoethyl phosphite, monobutyl phosphite, monooctyl phosphite, and monolauryl phosphite.

硬化性組成物には、用途、目的に応じて各種有機溶剤、及び添加剤を用いることができる。有機溶剤としてはイソシアネート基との反応が進行しないものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶剤;トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン、メシチレン、アニソール、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、クロロベンゼン等の芳香族系溶剤;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール系溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶剤;N−メチル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶剤;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤;モルフォリン等のアミン系溶剤;これらの混合物が挙げられる。   Various organic solvents and additives can be used for the curable composition depending on the application and purpose. The organic solvent is not particularly limited as long as the reaction with an isocyanate group does not proceed. For example, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane ; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate; toluene, xylene, diethylbenzene, mesitylene, anisole, benzyl Aromatic solvents such as alcohol, phenyl glycol, chlorobenzene; ethylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol Glycol solvents such as monoethyl ether; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform; pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone Amide solvents such as N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; lactone solvents such as γ-butyrolactone; amine solvents such as morpholine; and mixtures thereof Is mentioned.

また、硬化性組成物には、目的及び用途に応じて、硬化促進触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、及び各種活性剤を用いることができる。   In addition, a curing accelerating catalyst, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a pigment, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, and various active agents are used for the curable composition depending on the purpose and application. be able to.

硬化促進触媒としては、特に限定されないが、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2−エチルヘキサン酸)スズ等のスズ系化合物;2−エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の亜鉛化合物;2−エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等のチタン化合物;2−エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等のコバルト化合物;2−エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のビスマス化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2−エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のジルコニウム化合物;アミン化合物が挙げられる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系、リン系、及びイオウ系化合物が挙げられる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系化合物が挙げられる。光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、及びベンゾエート系が挙げられる。顔料としては、特に限定されないが、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、インディゴ、パールマイカ、及びアルミニウムが挙げられる。レベリング剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンオイルが挙げられる。可塑剤としては、特に限定されないが、例えば、フタル酸エステル類、リン酸系、及びポリエステル系が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、公知のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、及び両性界面活性剤が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a hardening acceleration | stimulation catalyst, For example, tin-type compounds, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dimethyltin dineodecanoate, bis (2-ethylhexanoic acid) tin; 2-ethyl Zinc compounds such as zinc hexanoate and zinc naphthenate; titanium compounds such as titanium 2-ethylhexanoate and titanium diisopropoxybis (ethylacetonate); cobalt compounds such as cobalt 2-ethylhexanoate and cobalt naphthenate; 2 -Bismuth compounds such as bismuth ethylhexanoate and bismuth naphthenate; zirconium compounds such as zirconium tetraacetylacetonate, zirconyl 2-ethylhexanoate and zirconyl naphthenate; and amine compounds. Although it does not specifically limit as antioxidant, For example, a hindered phenol type, phosphorus type, and a sulfur type compound are mentioned. Although it does not specifically limit as a ultraviolet absorber, For example, a benzotriazole type, a triazine type | system | group, a benzophenone type compound is mentioned. The light stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include hindered amines, benzotriazoles, triazines, benzophenones, and benzoates. Although it does not specifically limit as a pigment, For example, a titanium oxide, carbon black, indigo, pearl mica, and aluminum are mentioned. Although it does not specifically limit as a leveling agent, For example, a silicone oil is mentioned. Although it does not specifically limit as a plasticizer, For example, phthalic acid esters, phosphoric acid type, and polyester type are mentioned. Although it does not specifically limit as surfactant, For example, a well-known anionic surfactant, a cationic surfactant, and an amphoteric surfactant are mentioned.

本実施形態の硬化性組成物は、例えば、塗料組成物、粘着剤組成物、接着剤組成物、及び注型剤組成物に用いられる他に、繊維処理剤等の各種表面処理剤組成物;各種エラストマー組成物;発泡体組成物等の架橋剤;改質剤;添加剤としても用いられ得る。   The curable composition of this embodiment is used for, for example, a coating composition, a pressure-sensitive adhesive composition, an adhesive composition, and a casting composition, and various surface treatment compositions such as a fiber treatment agent; Various elastomer compositions; cross-linking agents such as foam compositions; modifiers; can also be used as additives.

本実施形態の塗料組成物は、特に限定されないが、例えば、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、静電塗装、及びベル塗装により、各種素材に、プライマー又は中塗り、上塗りとして好適に使用されうる。また、この塗料組成物は、例えば、防錆鋼板を含むプレコートメタル、自動車、プラスチック、及び電子基板に、美粧性、耐候性、耐酸性、防錆性、耐チッピング性、絶縁性、及び密着性を付与するために好適に用いられる。   The coating composition of the present embodiment is not particularly limited, but is suitably used as a primer, intermediate coating, or top coating on various materials by, for example, roll coating, curtain flow coating, spray coating, electrostatic coating, and bell coating. sell. In addition, this coating composition can be applied to, for example, pre-coated metal including an anticorrosive steel plate, automobiles, plastics, and electronic substrates, with cosmetic properties, weather resistance, acid resistance, rust resistance, chipping resistance, insulation, and adhesion. It is suitably used for imparting.

本実施形態の粘着剤組成物、及び接着剤組成物は、特に限定されないが、例えば、自動車、建材、家電、木工、及び太陽電池用の積層体の分野に使用されうる。例えば、テレビ、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の家電は、それが備える液晶ディスプレイ用等の光学部材に各種機能を発現させるため、各種被着体のフィルム及びプレートを積層させる必要がある。そのため、各種被着体のフィルム及びプレート間には十分な粘着性又は接着性が要求されることから、上記光学部材を備える家電は、本実施形態の粘着剤組成物、及び接着剤組成物の使用例として好ましい。   Although the adhesive composition and adhesive composition of this embodiment are not specifically limited, For example, it can be used in the field | area of the laminated body for motor vehicles, building materials, household appliances, woodwork, and a solar cell. For example, home appliances such as a television, a personal computer, a digital camera, and a mobile phone need to be laminated with films and plates of various adherends in order to develop various functions in optical members for liquid crystal displays and the like. Therefore, since sufficient tackiness or adhesiveness is required between the film and the plate of various adherends, the home appliance including the optical member is the pressure-sensitive adhesive composition of the present embodiment and the adhesive composition. It is preferable as an example of use.

〔物品〕
本実施形態の物品は、被着体と、該被着体を被覆する本実施形態の硬化性組成物を硬化させた硬化物とを備える。本実施形態の硬化物で被覆された物品となり得る被着体としては、特に限定されないが、例えば、ガラス;アルミニウム、鉄、亜鉛鋼板、銅、ステンレスのような各種金属;木材、紙、モルタル、石材のような多孔質部材;フッ素塗装、ウレタン塗装、アクリルウレタン塗装等がされた部材;シリコーン系硬化物、変性シリコーン系硬化物、ウレタン系硬化物等のシーリング材硬化物;塩化ビニル、天然ゴム、合成ゴム等のゴム類;天然皮革、人工皮革等の皮革類;植物系繊維、動物系繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維類;不織布、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン等の樹脂類のフィルム及びプレート;紫外線硬化型アクリル樹脂層、印刷インキ、UVインキ等のインキ類が挙げられる。
[Articles]
The article of the present embodiment includes an adherend and a cured product obtained by curing the curable composition of the present embodiment that covers the adherend. The adherend that can be an article coated with the cured product of the present embodiment is not particularly limited. For example, glass; various metals such as aluminum, iron, galvanized steel, copper, and stainless steel; wood, paper, mortar, Porous material such as stone; Fluorine coating, urethane coating, acrylic urethane coating, etc .; Silicone-based cured products, modified silicone-based cured products, urethane-based cured products, etc .; Vinyl chloride, natural rubber , Rubbers such as synthetic rubber; leathers such as natural leather and artificial leather; fibers such as plant fibers, animal fibers, carbon fibers and glass fibers; non-woven fabrics, polyesters, acrylics, polycarbonates, triacetyl celluloses, polyolefins, etc. Resin films and plates; UV-curable acrylic resin layers, printing inks, UV inks and other inks That.

以下に、実施例に基づいて本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。まず、下記に各物性及び評価の測定方法及び評価基準について述べる。なお、以下で物の量又は割合を示す「部」、「%」は、特に断らない限り、質量基準の値を意味するものとする。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail based on examples, but the present embodiment is not limited to the following examples. First, the physical properties and measurement methods for evaluation and evaluation criteria will be described below. In the following, “parts” and “%” indicating the amount or ratio of a product mean values based on mass unless otherwise specified.

(物性1)数平均分子量
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、数平均分子量は、下記の装置を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ測定により、ポリスチレン基準の数平均分子量として測定した。
装置:東ソー(株)HLC−802A
カラム:東ソー(株)G1000HXL×1本
G2000HXL 〃
G3000HXL 〃
キャリアー:テトラハイドロフラン
検出方法:示差屈折率計
(Physical property 1) Number average molecular weight Using the polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, the number average molecular weight was measured as a number average molecular weight based on polystyrene by gel permeation chromatography using the following apparatus.
Equipment: Tosoh Corporation HLC-802A
Column: Tosoh Corporation G1000HXL x 1
G2000HXL 〃
G3000HXL 〃
Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer

(物性2)粘度
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、東機産業株式会社のE型粘度計を用いて25℃で、粘度を測定した。E型粘度計(株式会社トキメック社製)で測定し、ローターは標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は以下の通りであった。
100r.p.m. (128mPa・s未満の場合)
50r.p.m. (128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20r.p.m. (256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10r.p.m. (640mPa・s以上1,280mPa・s未満の場合)
5r.p.m. (1,280mPa・s以上2,560mPa・s未満の場合)
(Physical Property 2) Viscosity Using the polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, the viscosity was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The measurement was made with an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.), and a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24) was used as the rotor. The number of rotations was as follows.
100r. p. m. (If less than 128 mPa · s)
50r. p. m. (In the case of 128 mPa · s or more and less than 256 mPa · s)
20r. p. m. (In the case of 256 mPa · s or more and less than 640 mPa · s)
10r. p. m. (In the case of 640 mPa · s or more and less than 1,280 mPa · s)
5r. p. m. (In the case of 1,280 mPa · s or more and less than 2,560 mPa · s)

(物性3)3量体濃度
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、数平均分子量測定と同様のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定を行い、ジイソシアネートの3倍の分子量に相当するピーク面積%を3量体濃度とした。
(Physical Property 3) Trimer Concentration Using the polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, the gel permeation chromatograph measurement similar to the number average molecular weight measurement is performed, and the peak area% corresponding to the molecular weight three times that of diisocyanate is obtained. Trimer concentration was used.

(物性4)2量体濃度
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、数平均分子量測定と同様のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定を行い、ジイソシアネートの2倍の分子量に相当するピーク面積%を2量体濃度とした。
(Physical Property 4) Dimer Concentration Using the polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, the gel permeation chromatograph measurement similar to the number average molecular weight measurement is performed, and the peak area% corresponding to the molecular weight twice that of diisocyanate is obtained. Dimer concentration.

(物性5)イソシアヌレート基に対するアロファネート基濃度
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、アロファネート基の濃度は、次の方法でプロトン核磁気共鳴(1H−NMR)により求めた。ポリイソシアネート組成物を重水素クロロホルムに10質量%の濃度で溶解した(ポリイソシアネート組成物に対して0.03質量%テトラメチルシランを添加)。化学シフト基準は、テトラメチルシランの水素のシグナルを0ppmとした。1H−NMRにて測定し、8.5ppm付近のアロファネート基の窒素に結合した水素原子(アロファネート基1モルに対して、1モルの水素原子)のシグナルと、3.85ppm付近のイソシアヌレート基に隣接したメチレン基の水素原子(イソシアヌレート基1モルに対して、6モルの水素原子)のシグナル面積比を測定した。3.85ppm付近のシグナルの積分値を、測定している水素原子の数(6)で除し、その値から全イソシアヌレート基のモル数を100とし、これに対するアロファネート基のモル数で示した。
装置:日本電子株式会社の商品名JNM−ECS400
共鳴周波数:400MHz
積算回数:128
溶媒:重水素化クロロホルム
サンプル濃度:約40mg/mL
(Physical property 5) Allophanate group concentration with respect to isocyanurate group Using polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, the concentration of allophanate group was determined by proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) by the following method. The polyisocyanate composition was dissolved in deuterium chloroform at a concentration of 10% by mass (0.03% by mass tetramethylsilane was added to the polyisocyanate composition). As a chemical shift standard, a hydrogen signal of tetramethylsilane was set to 0 ppm. Measured by 1 H-NMR, signal of hydrogen atom bonded to nitrogen of allophanate group at around 8.5 ppm (1 mole of hydrogen atom per mole of allophanate group) and isocyanurate group at around 3.85 ppm The signal area ratio of the hydrogen atom of the methylene group adjacent to (6 mole of hydrogen atom per mole of isocyanurate group) was measured. The integrated value of the signal around 3.85 ppm was divided by the number of hydrogen atoms being measured (6), and from that value, the number of moles of all isocyanurate groups was taken as 100, and the number of moles of allophanate groups was shown. .
Device: JNM-ECS400, trade name of JEOL Ltd.
Resonance frequency: 400 MHz
Integration count: 128
Solvent: Deuterated chloroform Sample concentration: About 40 mg / mL

(物性6)イソシアネート基濃度(質量%)
各合成例で得られたポリイソシアネートを試料として、三角フラスコに製造例で製造したポリイソシアネート1〜3gを精秤し(Wg)、その後トルエン20mLを添加し、ポリイソシアネートを完全に溶解した。その後、2規定のジ−n−ブチルアミンのトルエン溶液10mLを添加し、完全に混合後、15分間室温放置した。さらに、この溶液にイソプロピルアルコール70mLを加え、完全混合した。この液を1規定塩酸溶液(ファクターF)で、指示薬を用いて滴定し、滴定値V2mLを得た。同様の滴定操作を、ポリイソシアネートを用いないで行い、滴定値V1mLを得た。得られた滴定値V2mL及び滴定値V1mLから、ポリイソシアネートのイソシアネート基濃度を、下記式に基づいて算出した。
イソシアネート基濃度(質量%)=(V1−V2)×F×42/(W×1000)×100
(Physical property 6) Concentration of isocyanate group (mass%)
Using the polyisocyanate obtained in each synthesis example as a sample, 1 to 3 g of the polyisocyanate produced in the production example was precisely weighed (Wg) in an Erlenmeyer flask, and then 20 mL of toluene was added to completely dissolve the polyisocyanate. Thereafter, 10 mL of a 2N di-n-butylamine toluene solution was added, thoroughly mixed, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes. Furthermore, 70 mL of isopropyl alcohol was added to this solution and mixed thoroughly. This solution was titrated with a 1 N hydrochloric acid solution (factor F) using an indicator to obtain a titration value V2 mL. The same titration operation was performed without using polyisocyanate, and a titration value V1 mL was obtained. From the obtained titration value V2 mL and titration value V1 mL, the isocyanate group concentration of the polyisocyanate was calculated based on the following formula.
Isocyanate group concentration (mass%) = (V1-V2) × F × 42 / (W × 1000) × 100

(物性7)ブロックポリイソシアネート濃度
底直径38mmのアルミ皿を精秤後、実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物約1gをこのアルミ皿上に乗せた状態で精秤し(W1)、ブロックポリイソシアネート組成物を均一厚さに調整後、105℃のオーブンで1Hr保持した。このアルミ皿が室温になった後、アルミ皿に残存したブロックポリイソシアネートを精秤した(W2)。
ブロックポリイソシアネートの濃度(質量%)=W2/W1×100
(Physical property 7) Block polyisocyanate concentration After precisely weighing an aluminum dish having a bottom diameter of 38 mm, about 1 g of the block polyisocyanate composition obtained in Examples or Comparative Examples was precisely weighed on the aluminum dish (W1 ) After adjusting the block polyisocyanate composition to a uniform thickness, it was held in an oven at 105 ° C. for 1 hour. After the aluminum dish reached room temperature, the block polyisocyanate remaining in the aluminum dish was precisely weighed (W2).
Block polyisocyanate concentration (mass%) = W2 / W1 × 100

(物性8)有効イソシアネート基含有率
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物に対して、有効イソシアネート基含有率は、ポリイソシアネートの仕込み量とイソシアネート基含有率、ブロック剤、及びモノオールの仕込み量より計算により求めた。
(Physical property 8) Effective isocyanate group content ratio With respect to the block polyisocyanate composition obtained in each Example or Comparative Example, the effective isocyanate group content ratio is the polyisocyanate charge amount, the isocyanate group content ratio, the blocking agent, and It calculated | required by calculation from the preparation amount of monool.

(物性9)すべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている2量体の質量濃度
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物を試料として、ポリイソシアネートの数平均分子量測定と同様にブロックポリイソシアネート組成物のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定を行い、ジイソシアネートモノマーの2倍の分子量とブロック剤の2倍の分子量とを加えた分子量に相当するピーク面積%を、すべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている2量体の質量濃度として示した。
(Physical property 9) Mass concentration of dimer in which all isocyanate groups are blocked with a blocking agent The same as the number average molecular weight measurement of polyisocyanate using the block polyisocyanate composition obtained in each Example or Comparative Example as a sample The gel permeation chromatographic measurement of the blocked polyisocyanate composition was carried out, and all the isocyanate groups blocked the peak area% corresponding to the molecular weight obtained by adding the double molecular weight of the diisocyanate monomer and the double molecular weight of the blocking agent. It was shown as the mass concentration of the dimer blocked with the agent.

(物性10)すべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている3量体の質量濃度
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物を試料として、ポリイソシアネートの数平均分子量測定と同様にブロックポリイソシアネート組成物のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定を行い、ジイソシアネートモノマーの3倍の分子量とブロック剤の3倍の分子量とを加えた分子量に相当するピーク面積%をすべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている3量体の質量濃度として示した。
(Physical Property 10) Mass Concentration of Trimer in Which All Isocyanate Groups are Blocked with Blocking Agent Similar to the measurement of the number average molecular weight of polyisocyanate using the block polyisocyanate composition obtained in each Example or Comparative Example as a sample The gel permeation chromatographic measurement of the block polyisocyanate composition was carried out, and the peak area% corresponding to the molecular weight obtained by adding 3 times the molecular weight of the diisocyanate monomer and 3 times the molecular weight of the blocking agent was blocked by all isocyanate groups. The mass concentration of the trimer blocked by is shown.

(物性11)ブロックポリイソシアネート中の重合モノアルコール単位質量濃度
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物に対して、上記ポリイソシアネートの仕込み比により計算した。
(Physical property 11) Polymerization monoalcohol unit mass concentration in block polyisocyanate It calculated by the preparation ratio of the said polyisocyanate with respect to the block polyisocyanate composition obtained by each Example or the comparative example.

(物性12)ブロックポリイソシアネート中のイソシアヌレート基に対するアロファネート基濃度
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物を試料として、上記ポリイソシアネートの物性値の測定と同様のプロトン核磁気共鳴測定を行い、同様の計算により算出した。
(Physical property 12) Concentration of allophanate group with respect to isocyanurate group in block polyisocyanate Using the block polyisocyanate composition obtained in each Example or Comparative Example as a sample, proton nuclear magnetic resonance similar to the measurement of physical properties of the above polyisocyanate Measurement was performed and the same calculation was performed.

(評価1)相溶性
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物を試料として、23℃下で20mLのガラス瓶にブロックイソシアネート組成物をブロックポリイソシアネート濃度が50質量%となるようにトルエンで希釈し、完全に相溶させた。その後ノルマルヘキサンを全体の質量に対して10質量%ずつ加え、目視で白濁した時点の質量を測定し、ブロックポリイソシアネート溶液に対するノルマルヘキサンの質量のパーセントを計算した。この値が100%超の場合を1(良好)、50〜100%を2(やや良好)、50%未満を不良と、評価した。
(Evaluation 1) Compatibility Using the block polyisocyanate composition obtained in each example or comparative example as a sample, the block polyisocyanate concentration is 50% by mass in a 20 mL glass bottle at 23 ° C. Diluted with toluene to ensure complete compatibility. Thereafter, normal hexane was added in an amount of 10% by mass with respect to the total mass, the mass at the time of clouding was measured visually, and the percentage of the mass of normal hexane to the block polyisocyanate solution was calculated. The case where this value exceeds 100% was evaluated as 1 (good), 50 to 100% as 2 (somewhat good), and less than 50% as poor.

(評価2)硬化性
各実施例又は比較例で得られたブロックポリイソシアネート組成物を試料として、アクリルポリオール「SETALUX1767」(Nuplex社製)とブロックポリイソシアネート、アクリルポリオールの水酸基に対するポリイソシアネート組成物のイソシアネート基のモル比が1.0となる割合で混合し、酢酸n−ブチルを用いて、固形分50質量%となるように調整して、塗料組成物を用意した。バーコーターを用いて、ポリプロピレン板上に、乾燥膜厚で40μmとなるように塗料組成物を塗布し、これを130℃あるいは150℃のオーブン内に30分放置した後、塗膜を剥離して、その質量を測定した。この塗膜(フィルム)を23℃で24時間アセトンに浸漬した。浸漬後、塗膜を80℃で、60分間乾燥した後、その質量を測定した。浸漬前の質量に対する、浸漬後の質量の割合(ゲル分率:%)にて硬化性を評価した。ゲル分率が85%を超える場合は硬化性が良好であり、「1」と表し、ゲル分率が75%以上85%未満の場合は硬化性がほぼ良好であり、「2」と表し、ゲル分率が75%未満の場合を硬化性が不良であり、「3」と表した。
(Evaluation 2) Curability Using the block polyisocyanate composition obtained in each Example or Comparative Example as a sample, acrylic polyol “SETALUX1767” (manufactured by Nuplex), block polyisocyanate, and polyisocyanate composition for hydroxyl group of acrylic polyol. The coating composition was prepared by mixing the isocyanate groups at a molar ratio of 1.0 and adjusting the solid content to 50% by mass using n-butyl acetate. Using a bar coater, a coating composition was applied on a polypropylene plate to a dry film thickness of 40 μm, and this was left in an oven at 130 ° C. or 150 ° C. for 30 minutes, and then the coating film was peeled off. The mass was measured. This coating film (film) was immersed in acetone at 23 ° C. for 24 hours. After immersion, the coating film was dried at 80 ° C. for 60 minutes, and then its mass was measured. Curability was evaluated by the ratio of the mass after immersion to the mass before immersion (gel fraction:%). When the gel fraction exceeds 85%, the curability is good and expressed as “1”, and when the gel fraction is 75% or more and less than 85%, the curability is almost good and expressed as “2”. When the gel fraction was less than 75%, the curability was poor and represented as “3”.

(合成例1)
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI1000質量部、イソブタノール2.0質量部を仕込み、撹拌下反応器内温度を80℃、2Hr保持した。その後、イソシアヌレート化触媒テトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、イソシアヌレート化反応を行い、転化率が20%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をさらに160℃、1Hr保持した。この加熱によりウレトジオン基含有ポリイソシアネートが生成した。反応液を冷却後、ろ過後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートの収率及び物性値を表1に示す。
(Synthesis Example 1)
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel is placed in a nitrogen atmosphere, and 1000 parts by mass of HDI and 2.0 parts by mass of isobutanol are charged. Hold at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, the isocyanurate-forming catalyst tetramethylammonium capryate was added to carry out an isocyanurate-forming reaction. When the conversion rate reached 20%, phosphoric acid was added to stop the reaction. The reaction solution was further maintained at 160 ° C. for 1 hour. This heating produced uretdione group-containing polyisocyanate. The reaction solution was cooled, filtered, and unreacted HDI was removed using a thin film evaporator. The yield and physical property values of the resulting polyisocyanate are shown in Table 1.

(合成例2)
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた4つ口フラスコの内部を窒素置換し、HDI1000質量部を仕込み、60℃で攪拌下、触媒としてテトラメチルアンモニウム・カプリエートを加え、転化率20%なった時点でリン酸0.2gを添加して反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDIモノマーを薄膜蒸留装置により除去した。得られたポリイソシアネートの収率及び物性値を表1に記載する。
(Synthesis Example 2)
The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and condenser was replaced with nitrogen, charged with 1000 parts by mass of HDI, added tetramethylammonium caprate as a catalyst while stirring at 60 ° C., and the conversion rate was 20%. At that time, 0.2 g of phosphoric acid was added to stop the reaction. Then, after filtering a reaction liquid, the unreacted HDI monomer was removed with the thin film distillation apparatus. The yield and physical property values of the obtained polyisocyanate are shown in Table 1.

(合成例3)
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI1000質量部を仕込み、撹拌下反応器内温度を70℃に保持した。イソシアヌレート化触媒テトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、転化率が40%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートの収率及び物性値を表1に示す。
(Synthesis Example 3)
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, 1000 parts by mass of HDI was charged, and the reactor internal temperature was maintained at 70 ° C. with stirring. The isocyanurate conversion catalyst tetramethylammonium capryate was added, and when the conversion reached 40%, phosphoric acid was added to stop the reaction. After the reaction solution was filtered, unreacted HDI was removed using a thin film evaporator. The yield and physical property values of the resulting polyisocyanate are shown in Table 1.

Figure 2017114959
Figure 2017114959

表1中、「3量体濃度」は、ポリイソシアネート前駆体中の、ジイソシアネートモノマー3分子から構成される3量体化合物の質量濃度を示し、「2量体濃度」は、ポリイソシアネート前駆体中の、ジイソシアネートモノマー2分子から構成される2量体化合物の質量濃度を示し、「アロファネート/イソシアヌレートモル比」は、イソシアヌレート基をモル単位で100とした時のアロファネート基のモル数を示す。   In Table 1, “trimer concentration” indicates the mass concentration of the trimer compound composed of three molecules of the diisocyanate monomer in the polyisocyanate precursor, and “dimer concentration” indicates in the polyisocyanate precursor. 2 shows the mass concentration of a dimer compound composed of two diisocyanate monomers, and “allophanate / isocyanurate molar ratio” indicates the number of moles of allophanate groups when the number of isocyanurate groups is 100.

(実施例1)
製造例1と同様な反応器に合成例1で得られたポリイソシアネート49.7質量部、片末端水酸基であるポリプロピレングリコール(旭硝子株式会社の商品名「プレミノールSX1060」、分子量600)16.5質量部、ウレタン化触媒(日東化成工業株式会社製、商品名「ネオスタンU−810」)0.01質量部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃、2時間保持した。その後、3,5−ジメチルピラゾール24.9質量部を添加し、赤外スペクトル(日本分光社製:製品名FT/IR−4000)でイソシアネート基の特性吸収がなくなったことを確認した。その後、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル8.8質量部を加え、80℃、30分間保持し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。得られたブロックポリイソシアネートの質量濃度は90%、有効イソシアネート基含有率は11.5%であった。ブロックポリイソシアネート組成物の物性及び評価の結果を表2に示す。
Example 1
In the same reactor as in Production Example 1, 49.7 parts by mass of the polyisocyanate obtained in Synthesis Example 1 and polypropylene glycol (trade name “Preminol SX1060”, molecular weight 600 of Asahi Glass Co., Ltd.), which is a hydroxyl group at one end, 16.5 masses Part, urethane catalyst (manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “Neostan U-810”) was charged in an amount of 0.01 part by mass, and kept at 80 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 24.9 parts by mass of 3,5-dimethylpyrazole was added, and it was confirmed by infrared spectrum (manufactured by JASCO Corporation: product name FT / IR-4000) that there was no characteristic absorption of isocyanate groups. Then, 8.8 mass parts of dipropylene glycol monomethyl ether was added, and it hold | maintained for 30 minutes at 80 degreeC, and obtained the block polyisocyanate composition. The obtained block polyisocyanate had a mass concentration of 90% and an effective isocyanate group content of 11.5%. Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the block polyisocyanate composition.

(実施例2〜3、比較例1〜7)
仕込み組成を表2に記載した組成とした以外は、実施例1と同様に行い、各種のブロックポリイソシアネート組成物を得た。ブロックポリイソシアネート組成物の物性及び評価の結果を表2に示す。
(Examples 2-3, Comparative Examples 1-7)
Various block polyisocyanate compositions were obtained in the same manner as in Example 1 except that the charged composition was changed to the composition described in Table 2. Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the block polyisocyanate composition.

Figure 2017114959
Figure 2017114959

表2中、「PPG(1)」は、モノアルコールにプロピレンオキサイド(ポリエチレンオキサイド)が付加した、分子量600の重合モノアルコール(旭硝子株式会社の商品名「プレミノールSX1060」)を示し、「PPG(2)」は、ブタノールにポリエチレンオキサイドが付加した、分子量340の重合モノアルコール(三洋化成株式会社の商品名「ニューポールLB−65」)を示し、「2EH」は、2エチルヘキサノール(非重合モノオール)を示し、「Pz」は、3,5−ジメチルピラゾールを示し、「DPM」は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを示し、「M濃度」は、ブロックポリイソシアネート中のポリアルキレンオキサイド単位質量濃度(%)(()内の数値は、非重合モノオール単位質量濃度(%)である。)を示し、「T濃度」は、すべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている3量体の質量濃度(%)を示し、「U濃度」は、すべてのイソシアネート基がブロック剤でブロックされている2量体の質量濃度(%)を示し、「Aモル比」は、ブロックポリイソシアネート中のアロファネート/イソシアヌレートモル比(イソシアヌレート基をモル単位で100とした時のアロファネート基のモル数)を示し、「有効NCO濃度」は、有効イソシアネート基含有率(%)を示す。   In Table 2, “PPG (1)” represents a polymerized monoalcohol having a molecular weight of 600 (trade name “Preminol SX1060” from Asahi Glass Co., Ltd.) obtained by adding propylene oxide (polyethylene oxide) to monoalcohol, and “PPG (2 ) "Indicates a polymerized monoalcohol having a molecular weight of 340 (trade name" New Paul LB-65 "from Sanyo Chemical Co., Ltd.) obtained by adding polyethylene oxide to butanol, and" 2EH "is 2-ethylhexanol (non-polymerized monool). ), “Pz” represents 3,5-dimethylpyrazole, “DPM” represents dipropylene glycol monomethyl ether, and “M concentration” represents the polyalkylene oxide unit mass concentration (%) in the block polyisocyanate. ) (Figures in parentheses are non-polymerized monool unit mass concentrations (%)) "T concentration" indicates the mass concentration (%) of the trimer in which all isocyanate groups are blocked with a blocking agent, and "U concentration" indicates that all isocyanate groups are blocking agents. The mass concentration (%) of the dimer that is blocked is shown. “A molar ratio” is the allophanate / isocyanurate molar ratio in the blocked polyisocyanate (of allophanate groups when the isocyanurate group is defined as 100 moles). The “effective NCO concentration” indicates an effective isocyanate group content (%).

本発明に係るブロックポリイソシアネート組成物は、ポリオールとの相溶性が高く、これを含む硬化性組成物が低温硬化性を有するため、低温かつ短時間で高外観に物品を被覆することができる。   Since the block polyisocyanate composition according to the present invention is highly compatible with a polyol and the curable composition containing the polyol has low-temperature curability, the article can be coated with a high appearance at a low temperature in a short time.

Claims (7)

脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートと、下記式(1)で表されるポリアルキレンオキサイドと、活性水素を分子内に1個以上有するブロック剤と、から得られる、ブロックポリイソシアネート組成物であって、
前記ブロックポリイソシアネート組成物の総量に対して、全てのイソシアネート基が前記ブロック剤でブロックされている3量体の濃度が25質量%以上50質量%以下であり、かつ、全てのイソシアネート基が前記ブロック剤でブロックされている2量体の濃度が1.0質量%以上20質量%以下である、ブロックポリイソシアネート組成物。
Figure 2017114959
(式(1)中、R1は、炭素数3〜10の炭化水素基を示し、R2は、炭素数1〜10の炭化水素基を示す。)
A polyisocyanate obtained from one or two or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, a polyalkylene oxide represented by the following formula (1), and active hydrogen in the molecule A block polyisocyanate composition obtained from the block agent having one or more,
The concentration of the trimer in which all isocyanate groups are blocked with the blocking agent is 25% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the block polyisocyanate composition, and all the isocyanate groups are The block polyisocyanate composition whose density | concentration of the dimer blocked with the blocking agent is 1.0 mass% or more and 20 mass% or less.
Figure 2017114959
(In formula (1), R 1 represents a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.)
前記ポリアルキレンオキサイドの数平均分子量が、300以上2000以下である、請求項1に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the polyalkylene oxide has a number average molecular weight of 300 or more and 2000 or less. 式(1)中のR1は、プロピレン基を示す、請求項1又は2に記載のブロックポリイソシアネート組成物。 The block polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, wherein R 1 in the formula (1) represents a propylene group. 前記ジイソシアネートは、少なくともヘキサメチレンジイソシアネートを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the diisocyanate contains at least hexamethylene diisocyanate. 前記ブロック剤は、少なくとも3,5−ジメチルピラゾールを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the blocking agent comprises at least 3,5-dimethylpyrazole. 少なくとも請求項1〜5のいずれか一項に記載のブロックポリイソシアネート組成物を含む、硬化性組成物。   A curable composition comprising at least the block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 5. 被着体と、該被着体を被覆する請求項6に記載の硬化性組成物を硬化させた硬化物と、を備える、物品。   An article comprising: an adherend; and a cured product obtained by curing the curable composition according to claim 6 covering the adherend.
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