JP2019089915A - Polyisocyanate composition and two-liquid coating composition including the same - Google Patents

Polyisocyanate composition and two-liquid coating composition including the same Download PDF

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Abstract

To provide a polyisocyanate composition having excellent metallic glossiness (flip-flop property) when used for a top coat of a multilayer coat while maintaining thermal stability and weather resistance irrespective of low viscosity, and a coating composition prepared with the same as a curing agent.SOLUTION: The present invention provides a polyisocyanate composition containing allophanate modified polyisocyanate obtained from hexamethylene diisocyanate and monoalcohol, where the allophanate modified polyisocyanate has an average degree of polymerization of 1.5 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリウレタン樹脂を得る場合などの硬化剤として有用な低粘度ポリイソシアネート組成物とこれを硬化剤とした二液型塗料組成物に関する。   The present invention relates to a low viscosity polyisocyanate composition useful as a curing agent for obtaining a polyurethane resin and the like, and a two-component coating composition using the same as a curing agent.

従来、塗料・塗装及び接着剤分野においては、1,6−ヘキサメチレンジイソアネート(以下HDIという)などの脂肪族イソシアネートより誘導される無黄変ポリイソシアネートは耐候性に優れているが、その中でもイソシアヌレート結合を含有するポリイソシアネートタイプが化学的、熱的安定性が高く、特に耐候性、耐熱性、耐久性に優れているため、その用途に応じて幅広く使用されており、一層の用途展開が期待されている。   Conventionally, in the field of paints, coatings and adhesives, non-yellowing polyisocyanates derived from aliphatic isocyanates such as 1,6-hexamethylenediisonate (hereinafter referred to as HDI) are excellent in weatherability, but Among them, polyisocyanate type containing an isocyanurate bond is widely used depending on the application because it is high in chemical and thermal stability and is particularly excellent in weather resistance, heat resistance and durability. Deployment is expected.

このイソシアヌレート結合を有するタイプは硬化剤として使用する場合、粘度が高いためにハンドリングが悪く、有機溶剤等で希釈して使用する場合がある。最近では、環境負荷低減の意識が高まり、有機溶剤の使用量を削減するために,硬化剤として使用されるポリイソシアネートの低粘度化が要望されている。ポリイソシアネートを低粘度化することで、塗装時のハンドリング性が向上し塗料組成物に使用される有機溶剤の使用量削減が可能となる。   When this type having an isocyanurate bond is used as a curing agent, its handling is poor because of its high viscosity, and it may be used after being diluted with an organic solvent or the like. In recent years, awareness of environmental load reduction has increased, and in order to reduce the amount of organic solvent used, it is required to lower the viscosity of polyisocyanate used as a curing agent. By lowering the viscosity of the polyisocyanate, the handleability at the time of coating is improved, and the amount of use of the organic solvent used in the coating composition can be reduced.

ポリイソシアネートの低粘度化技術として、ウレトジオン結合を有するポリイソシアネートが提案されている。ウレトジオン結合を有するポリイソシアネートは低粘度化を実現できるが、熱的安定性や耐候性が悪いという問題があった(特許文献1、2)。   As a technique for reducing the viscosity of polyisocyanate, polyisocyanate having a uretdione bond has been proposed. Polyisocyanate having a uretdione bond can realize low viscosity, but there is a problem that the thermal stability and the weather resistance are poor (Patent Documents 1 and 2).

また、HDIと脂肪族モノアルコールとを反応させて得られるアロファネート結合を有するポリイソシアネートも提案されている(特許文献3)。アロファネート基はウレトジオン基と比較すると熱的安定性や耐候性に優れている。しかしながら、アロファネート結合を含有するポリイソシアネートも前述したイソシアヌレート結合と比較すると化学的、熱的安定性が悪く、耐候性も悪いという問題もあった。   In addition, polyisocyanates having allophanate bonds obtained by reacting HDI with aliphatic monoalcohols have also been proposed (Patent Document 3). The allophanate group is superior to the uretdione group in thermal stability and weatherability. However, polyisocyanates containing allophanate bonds also have problems such as poor chemical and thermal stability and poor weather resistance as compared to the aforementioned isocyanurate bonds.

また、HDIと炭素数11〜20のモノオールとを反応させて得られるアロファネート結合、イソシアヌレート結合を含むポリイソシアネートが開示されている(特許文献4)。しかし、1分子中に有するイソシアネート基の量(以下、イソシアネート含有量)が低いものであった。イソシアネート含有量が高いほど、ポリオールとの組み合わせから成る塗料組成物において塗料組成物全体のポリオール中のヒドロキシル基と反応して得られるウレタン結合の濃度が高くなる。これはウレタン塗膜の機械物性の向上につながることから、イソシアネート含有量の高いポリイソシアネートが切望されている。   In addition, polyisocyanates containing allophanate bonds and isocyanurate bonds obtained by reacting HDI with monools having 11 to 20 carbon atoms are disclosed (Patent Document 4). However, the amount of isocyanate groups contained in one molecule (hereinafter, the isocyanate content) was low. The higher the isocyanate content, the higher the concentration of urethane bonds obtained by reaction with the hydroxyl groups in the polyol of the overall coating composition in the coating composition comprising the combination with the polyol. Since this leads to the improvement of the mechanical properties of the urethane coating, a polyisocyanate having a high isocyanate content is desired.

特開平5−32759号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 5-32759 特開2013−224350号公報JP, 2013-224350, A 特開2003−137966号公報JP 2003-137966 A 特開2012−255101号公報JP 2012-255101 A

本発明は、上記した背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、低粘度ながら熱的安定性や耐侯性を保持しつつ、複層塗膜のトップコートに用いた際のメタリック光沢性(フリップフロップ性)に優れたポリイソシアネート組成物および、これを硬化剤とした塗料組成物を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described background art, and its object is to provide a metallic gloss when used as a top coat of a multilayer coating while maintaining thermal stability and weather resistance while having low viscosity. An object of the present invention is to provide a polyisocyanate composition having excellent properties (flip flop properties) and a coating composition using the same as a curing agent.

本発明者らは、検討を重ねた結果、HDIとモノアルコールとを、一定の重合度以下でアロファネート反応させて得られる脂肪族ポリイソシアネートにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明に到達した。   As a result of repeated studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by aliphatic polyisocyanate obtained by causing allophanate reaction of HDI and monoalcohol at a certain degree of polymerization or less, and reached the present invention .

すなわち本発明は、以下の実施形態を含むものである。   That is, the present invention includes the following embodiments.

[1]へキサメチレンジイソシアネートとモノアルコールとから得られるアロファネート変性ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物であって、該アロファネート変性ポリイソシアネートの平均重合度が1.5以下であることを特徴とする、ポリイソシアネート組成物。   [1] A polyisocyanate composition comprising an allophanate-modified polyisocyanate obtained from hexamethylene diisocyanate and a monoalcohol, wherein the average degree of polymerization of the allophanate-modified polyisocyanate is 1.5 or less. Polyisocyanate composition.

[2]モノアルコールの炭素数が1〜3であることを特徴とする上記[1]に記載のポリイソシアネート組成物。   [2] The polyisocyanate composition as described in [1] above, wherein the carbon number of the monoalcohol is 1 to 3.

[3]ポリイソシアヌレートを含む、上記[1]又は[2]に記載のポリイソシアネート組成物。   [3] The polyisocyanate composition according to the above [1] or [2], which comprises a polyisocyanurate.

[4]上記[1]乃至[3]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物において、アロファネート基のモル数/イソシアヌレート基とウレトジオン基の合計モル数=100/0〜10/90であることを特徴とするポリイソシアネート組成物。   [4] In the polyisocyanate composition according to any one of the above [1] to [3], the number of moles of allophanate group / the total number of moles of isocyanurate group and uretdione group = 100/0 to 10/90 Polyisocyanate composition characterized by the above.

[5]上記[1]乃至[4]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物において、ポリイソシアネート組成物中のウレトジオン基濃度が5モル%以下であるポリイソシアネート組成物。   [5] The polyisocyanate composition as described in any one of [1] to [4] above, wherein the concentration of uretdione group in the polyisocyanate composition is 5 mol% or less.

[6]上記[1]乃至[5]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物とポリオールを含む二液型塗料組成物。   [6] A two-part coating composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of the above [1] to [5] and a polyol.

本発明のポリイソシアネート組成物は、低粘度ながら熱的安定性、耐侯性を保持しつつ、高いイソシアネート含有量を確保し、基材密着性、フリップフロップ性に優れたポリイソシアネート組成物、及びこれを硬化剤とした二液型塗料組成物を得ることができる。   The polyisocyanate composition of the present invention maintains high thermal stability and weather resistance while maintaining low viscosity, secures a high isocyanate content, and is excellent in substrate adhesion and flip-flop properties, and the polyisocyanate composition Can be obtained as a curing agent.

また、低粘度という特徴から中塗りや下地といった下層塗膜への浸透性を付与し、複層塗膜としての物性向上が期待できる。   In addition, because of the characteristics of low viscosity, it is possible to impart permeability to the lower layer coating film such as the intermediate coating and the base layer, and to improve physical properties as a multilayer coating film.

以下、本発明について詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明のポリイソシアネート組成物は、HDIとモノアルコールとを一定の重合度以下でアロファネート反応させて得られるアロファネート変性ポリイソシアネートを含むものである。   The polyisocyanate composition of the present invention comprises an allophanate-modified polyisocyanate obtained by the allophanate reaction of HDI with a monoalcohol at a certain degree of polymerization or less.

本発明のアロファネート変性ポリイソシアネートを得る際に用いるイソシアネート成分は、脂肪族イソシアネートであるHDIである。脂肪族イソシアネートとしては、HDIの他に、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等を挙げることができる。本発明においては、耐候性、工業的入手の容易さからHDIを用いるが、上記した他の脂肪族イソシアネートや、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等に代表される脂環族イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート等に代表される芳香族イソシアネート、キシレンジイソシアネート等に代表される芳香脂肪族イソシアネート等を本発明の主旨を逸脱しない範囲で併用してもよい。   The isocyanate component used in obtaining the allophanate-modified polyisocyanate of the present invention is HDI, which is an aliphatic isocyanate. As aliphatic isocyanates, in addition to HDI, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 2-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, 3-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, lysine diisocyanate, trioxyethylene diisocyanate Etc. can be mentioned. In the present invention, HDI is used for weather resistance and easiness of industrial availability, but other aliphatic isocyanates mentioned above, alicyclic isocyanates represented by isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, etc., diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate, etc. And aromatic aliphatic isocyanates represented by Xylene diisocyanate may be used in combination without departing from the scope of the present invention.

本発明のアロファネート変性ポリイソシアネートを得る際に用いるモノアルコールとしては、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、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−トリデカノール、2−トリデカノール、2−オクチルドデカノール、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、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。これらのモノオールは特に限定するものではないが、炭素数1〜3のモノアルコールであるメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールを用いることが好ましい。炭素数1〜3のモノアルコールを用いることで、ポリイソシアネートのイソシアネート含有量を高くすることができるため好ましい。   Examples of monoalcohols used for obtaining the allophanate-modified polyisocyanate of the present invention include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-pen Tanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3,3,5-trimethyl-1-hexanol, 1-tridecanol, 2-tridecanol, 2 -Octyldodecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, trimethylcyclohexanol and the like. Although these monools are not particularly limited, it is preferable to use methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol which are monoalcohols having 1 to 3 carbon atoms. It is preferable to use a monoalcohol having 1 to 3 carbon atoms because the isocyanate content of the polyisocyanate can be increased.

アロファネート反応により生成するアロファネート基とは、上記モノアルコールのヒドロキシル基とHDIのイソシアネート基とが反応しウレタン結合を形成した後、ウレタン基にさらに別のイソシアネート基が反応して得られるもので、次式に示される。このアロファネート反応生成物の平均重合度は、HDIとモノアルコールの比率によって調整することができる。   The allophanate group generated by the allophanate reaction is obtained by the reaction of another isocyanate group with the urethane group after the hydroxyl group of the monoalcohol and the isocyanate group of HDI react to form a urethane bond, It is shown in the formula. The average degree of polymerization of the allophanate reaction product can be adjusted by the ratio of HDI to monoalcohol.

Figure 2019089915
Figure 2019089915

[式中Rはヘキサメチレン基を表す。R’はアルキル基を表す。]。 [In the Formula, R represents a hexamethylene group. R 'represents an alkyl group. ].

本発明におけるアロファネート変性ポリイソシアネートの平均重合度は1.5以下である。本発明におおける平均重合度は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)の結果を元に、以下の計算式により算出することができる。
平均重合度=(単量体の割合(質量%)+二量体の割合(質量%)×2+三量体の割合(質量%)×3+四量体の割合(質量%)×4+多量体の割合(質量%)×5)/100。
The average degree of polymerization of the allophanate-modified polyisocyanate in the present invention is 1.5 or less. The average degree of polymerization in the present invention can be calculated by the following formula based on the result of GPC (gel permeation chromatography).
Average degree of polymerization = (proportion of monomer (mass%) + proportion of dimer (mass%) × 2 + proportion of trimer (mass%) × 3 + proportion of tetramer (mass%) × 4 + polymer Ratio (mass%) x 5) / 100.

なお、本発明における単量体等の割合は、GPCにより得られる各ピークエリアの面積を用いたものであり、ピークエリアの面積と質量を同等として扱った。   In addition, the ratio of the monomer etc. in this invention used the area of each peak area obtained by GPC, and handled the area and mass of a peak area equally.

この平均重合度を1.5以下にすることで、複層塗膜のトップコート用硬化剤として使用した際に、下地プライマーへの浸透性を向上し、塗膜にした際の層間密着性を向上させることができ、また、メタリック光沢性(フリップフロップ性)にも優れた塗膜を得ることができる。   When the average degree of polymerization is set to 1.5 or less, when used as a top coat curing agent for a multilayer coating, the permeability to the primer primer is improved, and the interlayer adhesion when forming a coating is improved. It is possible to obtain a coating film which can be improved and which is also excellent in metallic gloss (flip flop property).

平均重合度を1.5以下にするためには、HDIとモノアルコールとの比率を調整すれば良く、特別な合成方法を必要としない。   In order to set the average degree of polymerization to 1.5 or less, the ratio of HDI to monoalcohol may be adjusted, and a special synthesis method is not required.

また、本発明におけるイソシアヌレート基とは、ヘキサメチレンジイソシアネートモノマー同士が環化重合したもので、次式で示される。これは3量化または5量化、多量化したイソシアヌレート基を有するポリイソシアネートである。   Further, the isocyanurate group in the present invention is obtained by cyclopolymerization of hexamethylene diisocyanate monomers with each other, and is represented by the following formula. These are polyisocyanates having trimerized or pentamerized, multimerized isocyanurate groups.

Figure 2019089915
Figure 2019089915

[式中Rはヘキサメチレン基を表す。]。 [In the Formula, R represents a hexamethylene group. ].

また、本発明におけるウレトジオン基とは、イソシアネート基が直鎖状に重合したもので、次式で示される。本発明のウレトジオン体はヘキサメチレンジイソシアネートモノマー2分子からなる、ウレトジオン基を有するジイソシアネート2量体を指す。   Further, the uretdione group in the present invention is a linear polymerization of isocyanate groups and is represented by the following formula. The uretdione body of the present invention refers to a diisocyanate dimer having a uretdione group consisting of two molecules of hexamethylene diisocyanate monomer.

Figure 2019089915
Figure 2019089915

[式中Rはヘキサメチレン基を表す。]。 [In the Formula, R represents a hexamethylene group. ].

本発明のポリイソシアネート組成物中に含有するアロファネート基とイソシアヌレート基とウレトジオン基とのモル比は、アロファネート基/(イソシアヌレート基+ウレトジオン基)=100/0〜10/90の範囲であることが好ましい。アロファネート基のモル比が下限値未満の場合には、硬化剤の浸透性が低下し、密着性が損なわれる場合がある。   The molar ratio of allophanate group, isocyanurate group and uretdione group contained in the polyisocyanate composition of the present invention is in the range of allophanate group / (isocyanurate group + uretdione group) = 100/0 to 10/90. Is preferred. If the molar ratio of allophanate groups is less than the lower limit value, the permeability of the curing agent may be reduced and the adhesion may be impaired.

本発明のポリイソシアネート組成物は、含有するウレトジオン体がポリイソシアネート全組成中の5モル%以下であることが好ましい。5モル%以下であれば、塗膜の熱安定性や耐候性に優れ、ウレトジオン体の量が5モル%を越える場合には、塗膜の熱安定性や耐候性が悪化する恐れがある。   The polyisocyanate composition of the present invention preferably contains 5% by mole or less of the uretdione body contained in the total composition of the polyisocyanate. If it is 5 mol% or less, the thermal stability and the weather resistance of the coating film are excellent, and if the amount of uretdione body exceeds 5 mol%, the thermal stability and the weather resistance of the coating film may be deteriorated.

なお、本発明におけるウレトジオン体のモル%は、H−NMRのシグナル面積比から算出したものである。 In addition, mol% of uret dione body in this invention is computed from the signal area ratio of < 1 > H-NMR.

次に、ポリイソシアネート組成物の具体的な製造方法について説明する。   Next, the specific manufacturing method of a polyisocyanate composition is demonstrated.

第1工程では、有機ジイソシアネートとモノアルコールを、水酸基に対してイソシアネート基が過剰になる量を仕込んで、有機溶剤の存在下または非存在下、20〜60℃でウレタン化反応させてイソシアネート基末端プレポリマーIを製造する。ここでウレタン化反応の目安としては、中和滴定法によるイソシアネート基含有量と屈折率上昇値により完結の有無を判断する。   In the first step, an organic diisocyanate and a monoalcohol are charged with an amount such that the isocyanate group is in excess with respect to the hydroxyl group, and the urethane reaction is carried out at 20 to 60 ° C. in the presence or absence of an organic solvent to end isocyanate group. Prepolymer I is prepared. Here, as a standard of the urethanation reaction, the presence or absence of completion is judged by the isocyanate group content by the neutralization titration method and the refractive index increase value.

第2工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート化触媒を仕込み、目的とするイソシアネート基含有量、及び分子量になるまで、50〜150℃にてアロファネート化を行ってイソシアネート基末端プレポリマーIIを製造する。   In the second step, an allophanatization catalyst is added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and allophanatization is performed at 50 to 150 ° C. until the desired isocyanate group content and molecular weight are reached to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer II. Manufacture.

第3工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIIに反応停止剤を添加することによって、反応の停止を行う。   In the third step, the reaction is terminated by adding a reaction terminator to the isocyanate group-terminated prepolymer II.

これら第1工程〜第3工程においては、窒素ガス、若しくは、乾燥空気気流下で反応を進行させる。   In these first to third steps, the reaction is allowed to proceed under nitrogen gas or a stream of dry air.

第4工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIIを薄膜蒸留又は溶剤抽出によって、遊離の有機ジイソシアネートの含有量を1質量%未満になるまで除去する。   In the fourth step, the isocyanate group-terminated prepolymer II is removed by thin film distillation or solvent extraction until the content of free organic diisocyanate is less than 1% by mass.

ここで、第1工程における「イソシアネート基が過剰になる量」とは、原料仕込みの際、有機ジイソシアネートのイソシアネート基とモノオールの水酸基とのモル比が、R=イソシアネート基/水酸基で15〜75になるように仕込むことが好ましく、R=20〜70になるように仕込むことがさらに好ましい。下限未満の場合には、アロファネート反応生成物の重合度が高くなり、塗膜にした際のフリップフロップ性が悪化する恐れがある。上限を超える場合には、製品収率が下がり、生産性の低下を招く恐れがある。   Here, “the amount of the isocyanate group becoming excessive” in the first step means that the molar ratio of the isocyanate group of the organic diisocyanate to the hydroxyl group of the monool is 15 to 75 when R = isocyanate group / hydroxyl group when the raw materials are charged. It is preferable to charge so that it may become and it is further more preferable to charge so that it may be set to R = 20-70. If it is less than the lower limit, the degree of polymerization of the allophanate reaction product becomes high, and there is a possibility that the flip-flop property in forming a coating film may be deteriorated. If the upper limit is exceeded, the product yield may be lowered and productivity may be reduced.

ここで、本発明におけるフリップフロップ性とは、角度を変えて塗膜を観察した際に、観察の角度によって明度の変化の程度を表したものであり、その変化が大きいほど、フリップフロップ性が高く、意匠性が高い塗膜となる。   Here, the flip-flop property in the present invention represents the degree of change in lightness depending on the angle of observation when the coating film is observed at different angles, and the larger the change, the more the flip-flop property. It is a coating film that is high and has high designability.

また、本発明のウレタン化反応の反応温度は、20〜70℃が好ましく、30〜60℃がさらに好ましい。尚、ウレタン化反応の際、公知のウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いる。これらの触媒は、単独または2種以上併用することができる。   Moreover, 20-70 degreeC is preferable and, as for the reaction temperature of the urethanation reaction of this invention, 30-60 degreeC is more preferable. In the urethanization reaction, a known urethanization catalyst can be used. Specifically, organic metal compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dioctyltin dilaurate, organic amines such as triethylenediamine and triethylamine, and salts thereof are selected and used. These catalysts can be used alone or in combination of two or more.

ウレタン化反応の反応時間は、触媒の有無、種類、および温度により異なるが、一般には10時間以内、好ましくは1〜5時間で十分である。   The reaction time of the urethanation reaction varies depending on the presence or absence, type, and temperature of the catalyst, but generally within 10 hours, preferably 1 to 5 hours is sufficient.

第2工程におけるアロファネート化触媒としては下記に示す触媒が挙げられる。   As the allophanatization catalyst in the second step, the following catalysts may be mentioned.

アロファネート化触媒としては、一般に塩基性を有するものが好ましく、例えば酢酸、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、ビスマス、ジルコニウム等の金属塩等が挙げられる。これらのうち、反応性の観点から、アルキルカルボン酸の錫や、ジルコニウムが好ましい。   Generally as an allophanatization catalyst, what has basicity is preferable, for example, metal salts, such as tin, zinc, lead, bismuth, a zirconium, etc. of alkylcarboxylic acids, such as acetic acid, caproic acid, octylic acid, myristic acid, etc. are mentioned. . Among these, tin and alkyl carboxylic acid are preferable from the viewpoint of reactivity.

アロファネート化触媒の使用量は、有機ジイソシアネートと、モノアルコールとの合計質量に対して0.001〜1.0質量%が好ましく、0.005〜0.1質量%がより好ましい。   0.001-1.0 mass% is preferable with respect to the total mass of organic diisocyanate and monoalcohol, and, as for the usage-amount of allophanatization catalyst, 0.005-0.1 mass% is more preferable.

下限未満の場合には、アロファネート化反応が十分に進行せず、ポリイソシアネートの前駆体であるウレタン基含有ポリイソシアネートの生成量が多くなり、平均官能基数の低下に伴う塗膜物性の低下、及び生産性や収率の低下を招く恐れがある。また、上限値を超える場合には、目的物よりも分子量の高いポリイソシアネートの生成量が多くなり、粘度の上昇、及び反応性制御の低下を招く恐れがある。   If it is less than the lower limit, the allophanatization reaction does not proceed sufficiently, the amount of urethane group-containing polyisocyanate which is a precursor of polyisocyanate is increased, and the physical properties of the coating film decrease with the decrease of the average number of functional groups, There is a risk that productivity and yield may be reduced. When the content exceeds the upper limit, the amount of polyisocyanate having a molecular weight higher than that of the desired product is increased, which may increase the viscosity and lower the reactivity control.

また、アロファネート化反応の反応温度は50〜150℃が好ましく、80〜120℃がさらに好ましい。   Moreover, 50-150 degreeC is preferable and, as for the reaction temperature of allophanatization reaction, 80-120 degreeC is more preferable.

また、ポリイソシアネートの製造においては、有機溶媒等を含まずに反応を行う方法や有機溶媒の存在下で反応を行う方法が適宜選ばれる。   Further, in the production of polyisocyanate, a method of carrying out the reaction without containing an organic solvent or the like or a method of carrying out the reaction in the presence of an organic solvent may be appropriately selected.

有機溶媒の存在下で反応を行う場合には、反応に影響を与えない有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の具体例としては、オクタン等の脂肪族炭化水素類、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類、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメ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、エチル−3−エトキシプロピオネート等のグリコールエーテルエステル類、ジオキサン等のエーテル類、ヨウ化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、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、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミド等の極性非プロトン溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   When the reaction is carried out in the presence of an organic solvent, an organic solvent which does not affect the reaction can be used. Specific examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as butyl acetate and isobutyl acetate, Glycol ether esters such as ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl 3-ethoxy propionate, ethers such as dioxane, methylene iodide, monochlorobenzene, etc. And a polar aprotic solvent such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonylamide and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

反応で使用した有機溶媒は、第4工程における遊離の有機ジイソシアネートの除去時に同時に除去される。   The organic solvent used in the reaction is removed simultaneously with the removal of the free organic diisocyanate in the fourth step.

第3工程におけるに反応停止剤としては、触媒の活性を失活させる作用があるものであり、具体的には、リン酸、塩酸等の無機酸、スルホン酸基、スルファミン酸基等を有する有機酸およびこれらのエステル類、アシルハライド等公知の化合物が使用される。これらの反応停止剤は、単独または2種以上を併用することができる。尚、添加時期は、反応終了後、速やかな添加が好ましい。   The reaction stopping agent in the third step has an action of deactivating the activity of the catalyst, and specifically, an organic acid having an inorganic acid such as phosphoric acid or hydrochloric acid, a sulfonic acid group, a sulfamic acid group, etc. Known compounds such as acids and their esters, acyl halides and the like are used. These reaction terminators can be used alone or in combination of two or more. In addition, addition time is preferable after completion | finish of reaction.

また、反応停止剤の添加量としては、反応停止剤や使用した触媒の種類によって異なるが、触媒の0.5〜10当量となるのが好ましく、0.8〜5.0当量が特に好ましい。反応停止剤が少ない場合には、得られるポリイソシアネート組成物の貯蔵安定性が低下しやすく、多すぎる場合はポリイソシアネート組成物が着色する場合がある。   The addition amount of the reaction terminator varies depending on the type of the reaction terminator and the catalyst used, but it is preferably 0.5 to 10 equivalents of the catalyst, and particularly preferably 0.8 to 5.0 equivalents. When the amount of the reaction terminator is small, the storage stability of the obtained polyisocyanate composition tends to be deteriorated, and when it is too large, the polyisocyanate composition may be colored.

第4工程の精製工程では、反応混合物中に存在している遊離の未反応の有機ジイソシアネートを、例えば、10〜100Paの高真空下、120〜150℃で薄膜蒸留による除去法や有機溶剤による抽出法により、遊離の未反応の有機ジイソシアネート残留含有率を1.0質量%以下にする。尚、有機ジイソシアネートの残留含有率が上限値を超える場合は、臭気の発生や貯蔵安定性の低下を招く恐れがある。   In the purification step of the fourth step, the free unreacted organic diisocyanate present in the reaction mixture is removed, for example, by thin film distillation at 120 to 150 ° C. under high vacuum of 10 to 100 Pa or extraction with an organic solvent According to the method, the free unreacted organic diisocyanate residual content is made to be 1.0% by mass or less. In addition, when the residual content rate of organic diisocyanate exceeds an upper limit, there exists a possibility of causing generation | occurrence | production of an odor, or the fall of storage stability.

精製して得られたポリイソシアネート組成物は、ポットライフの延長や塗料組成物の一液化を目的として、公知のブロック剤を用いてブロックイソシアネートとすることも可能である。これにより、ブロック化されたポリイソシアネートは、常温時は不活性であるが、加熱することでブロック剤が解離し、再びイソシアネート基が活性化することで、活性水素基と反応する潜在的な機能を付加することができる。   The polyisocyanate composition obtained by the purification can also be made into a blocked isocyanate using a known blocking agent for the purpose of prolonging the pot life and making the coating composition liquefaction. As a result, the blocked polyisocyanate is inactive at normal temperature, but the heating causes the blocking agent to dissociate and the isocyanate group to be activated again to react with the active hydrogen group. Can be added.

本発明に用いることができるブロック剤としては、活性水素を分子内に1個有する化合物であり、例えば、アルコール系、アルキルフェノール系、フェノール系、活性メチレン、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、ピラゾール系化合物等がある。   The blocking agent that can be used in the present invention is a compound having one active hydrogen in the molecule, and examples thereof include alcohols, alkylphenols, phenols, active methylenes, mercaptans, acid amides, acid imides, There are imidazole type, urea type, oxime type, amine type, imide type, pyrazole type compounds and the like.

一連の反応で得られたポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアヌレートと混合し、使用することができる。ポリイソシアネート組成物とポリイソシアヌレートの混合比(アロファネート基/イソシアヌレート基のモル比)は、100/0〜10/90であることが好ましく、70/30〜10/90がさらに好ましく、50/50〜10/90が最も好ましい。アロファネート基の混合比が10未満の場合には、密着性が低下する恐れがある。   The polyisocyanate composition obtained by the series of reactions can be mixed with the polyisocyanurate and used. The mixing ratio of polyisocyanate composition to polyisocyanurate (molar ratio of allophanate group / isocyanurate group) is preferably 100/0 to 10/90, more preferably 70/30 to 10/90, and 50/50. 50 to 10/90 is most preferred. If the mixing ratio of allophanate groups is less than 10, adhesion may be reduced.

更に、上記で得られたポリイソシアネート混合液は、ポリオールを配合することによって、本発明の二液型塗料組成物を得ることができる。   Furthermore, the polyisocyanate liquid mixture obtained above can obtain the two-part coating composition of the present invention by blending a polyol.

ここで、本発明の二液型塗料組成物に使用されるポリオールとしては、特に限定されるものではないが、イソシアネート基との反応基として活性水素基を含有する化合物であり、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、シリコーンポリオール、ヒマシ油系ポリオール、フッ素系ポリオール、2種類以上のポリオールのエステル交換物、及びポリイソシアネートとウレタン化反応した水酸基末端プレポリマー等が好適に用いられ、これらは1種類又は2種類以上の混合物として使用することもできる。   Here, the polyol used in the two-pack type paint composition of the present invention is not particularly limited, but it is a compound containing an active hydrogen group as a reactive group with an isocyanate group, and polyester polyol, poly Ether polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, silicone polyols, castor oil based polyols, fluorine based polyols, ester-exchanged products of two or more types of polyols, and hydroxyl terminated prepolymers which are urethane-reacted with polyisocyanate etc. They can also be used as a mixture of one or more types.

<ポリエステルポリオール>
ポリエステルポリオールとしては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸またはこれらの無水物等の1種類以上と、エチレングリコール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の分子量500以下の低分子ポリオール類の1種類以上との縮重合反応から得られるもの等を挙げることができる。また、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(いわゆるラクトン)モノマーの開環重合から得られるラクトン系ポリエステルポリオール等を挙げることができる。更に、低分子ポリオールの一部をヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、モノエタノールアミン等の低分子ポリアミンや低分子アミノアルコールに代えて得られるポリエステル−アミドポリオールを使用することもできる。
<Polyester polyol>
Examples of polyester polyols include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, tartaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, glutaconic acid, azelaic acid and sebacic acid 1,4-cyclohexyl dicarboxylic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α-butyl-α-ethyl glutaric acid, α, β-diethyl succinic acid, dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or the like Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9 Nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer Acid diol, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol etc. and one or more kinds of low molecular weight polyols having a molecular weight of 500 or less And the like obtained from the condensation polymerization reaction of Other examples include lactone polyesterpolyols obtained from ring-opening polymerization of cyclic ester (so-called lactone) monomers such as ε-caprolactone, alkyl-substituted ε-caprolactone, δ-valerolactone, and alkyl-substituted δ-valerolactone. Furthermore, polyester-amide polyols obtained by replacing a part of the low molecular weight polyol with a low molecular weight polyamine such as hexamethylene diamine, isophorone diamine, monoethanolamine or the like or a low molecular weight amino alcohol can also be used.

<ポリエーテルポリオール>
また、ポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等の低分子ポリアミン類等の活性水素基を2個以上、好ましくは2〜3個有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド類を付加重合させることによって得られるポリエーテルポリオール、或いはメチルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、フェニルグリシジルエーテル等のアリールグリシジルエーテル類、テトラヒドロフラン等の環状エーテルモノマーを開環重合することで得られるポリエーテルポリオールを挙げることができる。
<Polyether polyol>
Moreover, as polyether polyols, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5 -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, Neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer acid diol, bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, etc. Low molecular weight Compounds having two or more, preferably two to three, active hydrogen groups such as low molecular weight polyamines such as ethylene glycol, ethylene diamine, propylene diamine, toluene diamine, metaphenylene diamine, diphenylmethane diamine, xylylene diamine, etc. Polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, or alkyl glycidyl ethers such as methyl glycidyl ether, aryl glycidyl ethers such as phenyl glycidyl ether, cyclic such as tetrahydrofuran The polyether polyol obtained by ring-opening-polymerizing an ether monomer can be mentioned.

<ポリカーボネートポリオール>
また、ポリカーボネートポリオールとしては、例えばエチレングリコール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオールの1種類以上と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート類、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジアントリルカーボネート、ジフェナントリルカーボネート、ジインダニルカーボネート、テトラヒドロナフチルカーボネート等のジアリールカーボネート類との脱アルコール反応や脱フェノール反応から得られるものを挙げることができる。
<Polycarbonate polyol>
In addition, examples of polycarbonate polyols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neo Pentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer acid diol, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, bird One or more of low molecular weight polyols such as tyrololpropane and pentaerythritol, dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, alkylene carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, diphenyl carbonate, dinaphthyl carbonate, dianthryl carbonate, What is obtained from the dealcoholization reaction or dephenolation reaction with diaryl carbonates such as phenanthryl carbonate, diindanyl carbonate, tetrahydronaphthyl carbonate and the like can be mentioned.

また、ポリカーボネートポリオールとポリエステルポリオールと低分子ポリオールのエステル交換反応により得られたポリオールも好適に用いることができる。   Moreover, the polyol obtained by transesterification of a polycarbonate polyol, a polyester polyol, and a low molecular weight polyol can also be used suitably.

<ポリオレフィンポリオール>
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等を挙げることができる。
<Polyolefin polyol>
Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polyisoprene and the like.

<アクリルポリオール>
アクリルポリオールとしては、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステル〔以下(メタ)アクリル酸エステルという〕と、反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有するアクリル酸ヒドロキシ化合物及び/又はメタクリル酸ヒドロキシ化合物〔以下(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物という〕と、重合開始剤とを熱エネルギーや紫外線または電子線などの光エネルギー等を使用し、アクリルモノマーを共重合したものを挙げることができる。
<Acryl polyol>
As an acrylic polyol, acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester [hereinafter referred to as (meth) acrylic acid ester] and acrylic acid hydroxy compound and / or methacrylic acid having at least one hydroxyl group in the molecule which can be a reaction point A hydroxy compound [hereinafter referred to as (meth) acrylic acid hydroxy compound] and a polymerization initiator may be copolymerized with acrylic monomers using thermal energy, light energy such as ultraviolet light or electron beam, and the like.

<(メタ)アクリル酸エステル>
(メタ)アクリル酸エステルとしては、炭素数1〜20のアルキルエステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸の脂環属アルコールとのエステル;(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アリールエステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルは単独または2種類以上組み合わせたものを挙げることができる。
<(Meth) acrylic acid ester>
As a (meth) acrylic acid ester, a C1-C20 alkyl ester can be mentioned. Specific examples of such (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acids such as hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate Acid alkyl ester; ester of (meth) acrylic acid with alicyclic alcohol such as cyclohexyl (meth) acrylate; phenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid aryl ester such as benzyl (meth) acrylate Can. Such (meth) acrylic acid esters may be used alone or in combination of two or more.

<(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物>
(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物としては、ポリイソシアネートとの反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有しており、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のアクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等のメタクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物は、単独または2種以上を組み合わせたものを挙げることができる。
<(Meth) acrylic acid hydroxy compound>
The (meth) acrylic acid hydroxy compound has one or more hydroxyl groups in at least the molecule that can be a reaction point with polyisocyanate, and specifically, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, Acrylic acid hydroxy compounds such as 4-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate and the like can be mentioned. In addition, methacrylic acid hydroxy compounds such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl methacrylate, pentaerythritol trimethacrylate and the like can be mentioned. As these (meth) acrylic acid hydroxy compounds, those obtained by combining one or more kinds can be mentioned.

<シリコーンポリオール>
シリコーンポリオールとしては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを重合したビニル基含有シリコーン化合物、及び分子中に少なくとも1個の末端水酸基を有する、α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α,ω−ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等のポリシロキサンを挙げることができる。
<Silicone polyol>
As silicone polyols, vinyl group-containing silicone compounds obtained by polymerizing γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane or the like, and α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxanes having at least one terminal hydroxyl group in the molecule, α, ω-dihydroxy Mention may be made of polysiloxanes such as polydiphenylsiloxane.

<ヒマシ油系ポリオール>
ヒマシ油系ポリオールとしては、例えばヒマシ油脂肪酸とポリオールとの反応により得られる線状または分岐状ポリエステルポリオールが挙げられる。また、脱水ヒマシ油、一部分を脱水した部分脱水ヒマシ油、水素を付加させた水添ヒマシ油も使用することができる。
<Castor oil-based polyol>
Examples of castor oil-based polyols include linear or branched polyester polyols obtained by the reaction of castor oil fatty acid and a polyol. In addition, dehydrated castor oil, partially dehydrated partially dehydrated castor oil, and hydrogenated castor oil to which hydrogen is added can also be used.

<フッ素系ポリオール>
フッ素系ポリオールとしては、例えば含フッ素モノマーとヒドロキシ基を有するモノマーとを必須成分として共重合反応により得られる線状または分岐状のポリオールを挙げることができる。ここで、含フッ素モノマーとしては、フルオロオレフィンであることが好ましく、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、トリフルオロメチルトリフルオロエチレンが挙げられる。また、ヒドロキシル基を有するモノマーとしては、例えば、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、シクロヘキサンジオールモノビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル等のヒドロキシアルキルアリルエーテル、ヒドロキシアルキルクロトン酸ビニル等のヒドロキシル基含有カルボン酸ビニル又はアリルエステル等のヒドロキシル基を有するモノマーが挙げられる。
<Fluorinated polyol>
As a fluorine-type polyol, the linear or branched polyol obtained by the copolymerization reaction can be mentioned, for example by using a fluorine-containing monomer and the monomer which has a hydroxyl group as an essential component. Here, as the fluorine-containing monomer, a fluoroolefin is preferable. For example, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trichlorofluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, trifluoromethyltrifluoroethylene Can be mentioned. Further, as a monomer having a hydroxyl group, for example, hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, cyclohexanediol monovinyl ether and the like, hydroxyalkyl allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether, vinyl hydroxyalkyl crotonate And monomers having a hydroxyl group such as hydroxyl group-containing carboxylic acid vinyl or allyl ester.

また、ポリオールは、1分子中の活性水素基数(平均官能基数)が1.9〜6.0であることが好ましい。活性水素基数が下限値未満の場合には、塗膜物性が低下する恐れがある。また、上限値を超える場合には、密着性が低下する恐れがある。   The polyol preferably has an active hydrogen group number (average functional group number) in one molecule of 1.9 to 6.0. If the number of active hydrogen groups is less than the lower limit value, the physical properties of the coating may be degraded. When the content exceeds the upper limit value, the adhesion may be reduced.

また、ポリオールの数平均分子量は、750〜50000の範囲にあることが好ましい。下限値未満の場合には、密着性低下の恐れがあり、上限値を超えると低極性有機溶剤に対する溶解性の低下や密着性低下を招く恐れがある。   Further, the number average molecular weight of the polyol is preferably in the range of 750 to 50000. If it is less than the lower limit value, the adhesion may be reduced, and if it exceeds the upper limit value, the solubility in the low polar organic solvent may be reduced or the adhesion may be reduced.

また、二液型塗料組成物のポリイソシアネート組成物と、ポリオールとの配合割合は、特に限定するものではないが、イソシアネート組成物中のイソシアネート基とポリオール中の水酸基のモル比が、R=イソシアネート基/水酸基で0.5〜2.5となるように配合することが好ましい。下限値未満の場合には水酸基が過剰になり、密着性の低下を招く恐れがある。また、架橋密度が低下し耐久性の低下や塗膜の機械的強度が低下する恐れがある。上限値を超える場合にはイソシアネート基が過剰になり、空気中の水分と反応し、塗膜の膨れやこれに伴う密着性の低下を生じる恐れがある。   Further, the blending ratio of the polyisocyanate composition of the two-component coating composition and the polyol is not particularly limited, but the molar ratio of the isocyanate group in the isocyanate composition and the hydroxyl group in the polyol is R = isocyanate It is preferable to mix | blend so that it may be set to 0.5-2.5 by group / hydroxyl group. If it is less than the lower limit value, the hydroxyl groups become excessive, which may cause a decrease in adhesion. In addition, the crosslink density may be reduced to reduce the durability and the mechanical strength of the coating. When the content exceeds the upper limit value, the isocyanate group becomes excessive, which may react with moisture in the air, resulting in a swelling of the coating film and a decrease in adhesion accompanying this.

また、希釈溶剤として使用する有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ミネラルスピリット、ナフサ等の炭化水素類等からなる群から、目的及び用途に応じて適宜選択して使用することができる。これらの溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Moreover, as an organic solvent used as a dilution solvent, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and cellosolve acetate, alcohols such as butanol and isopropyl alcohol, toluene From the group consisting of hydrocarbons such as xylene, cyclohexane, mineral spirits, naphtha, etc., they can be appropriately selected and used according to the purpose and application. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、二液型塗料組成物は、ポットライフ、硬化条件、及び作業条件等を考慮し、適宜公知のウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いる。これらの触媒は、単独または2種以上併用することができる。   In addition, as the two-component coating composition, a known urethanization catalyst can be appropriately used in consideration of the pot life, the curing conditions, the working conditions, and the like. Specifically, organic metal compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dioctyltin dilaurate, organic amines such as triethylenediamine and triethylamine, and salts thereof are selected and used. These catalysts can be used alone or in combination of two or more.

また、二液型塗料組成物の硬化条件としては、特に限定されるものではないが、硬化温度が−5〜120℃、湿度が10〜95%RH、養生時間が0.5〜168時間であることが好ましい。   The curing conditions of the two-component coating composition are not particularly limited, but the curing temperature is −5 to 120 ° C., the humidity is 10 to 95% RH, and the curing time is 0.5 to 168 hours. Is preferred.

本発明によって得られた二液型塗料組成物には、必要に応じて、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、溶剤、難燃剤、加水分解抑制剤、潤滑剤、可塑剤、充填材、帯電防止剤、分散剤、触媒、貯蔵安定剤、界面活性剤、レベリング剤等の添加剤を適宜配合することができる。   In the two-pack type paint composition obtained by the present invention, as required, for example, an antioxidant such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, an ultraviolet light absorber, a pigment, a dye, Additives such as solvents, flame retardants, hydrolysis inhibitors, lubricants, plasticizers, fillers, antistatic agents, dispersants, catalysts, storage stabilizers, surfactants, leveling agents and the like can be appropriately blended.

また、本発明によって得られた二液型塗料組成物は、スプレー、刷毛、浸漬、コーター等の公知の方法により被着体の表面上に塗布され、塗膜を形成する。   In addition, the two-component coating composition obtained by the present invention is applied on the surface of an adherend by a known method such as spray, brush, dip, coater or the like to form a coating.

ここで被着体は特に限定されるものではなく、ステンレス、リン酸処理鋼、亜鉛鋼、鉄、銅、アルミニウム、真鍮、ガラス、スレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート−ABS樹脂、6−ナイロン樹脂、6,6−ナイロン樹脂、MXD6ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、NBR樹脂、クロロプレン樹脂、SBR樹脂、SEBS樹脂などの素材で成形された被着体、コロナ放電処理やその他表面処理を施されたポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、または前記被着体表面に中間形成となりうる塗膜層が形成された被着体を用いることができる。   Here, the adherend is not particularly limited, and stainless steel, phosphate treated steel, zinc steel, iron, copper, aluminum, brass, glass, slate, acrylic resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin , Polybutylene phthalate resin, polystyrene resin, AS resin, ABS resin, polycarbonate-ABS resin, 6-nylon resin, 6,6-nylon resin, MXD6 nylon resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, phenol resin , Melamine resin, polyacetal resin, chlorinated polyolefin resin, polyolefin resin, polyamide resin, polyetheretherketone resin, polyphenylene sulfide resin, NBR resin, chloroprene resin, SBR resin, SEB An adherend molded from a material such as a resin, an olefin resin such as polyethylene or polypropylene which has been subjected to corona discharge treatment or other surface treatment, or an adherend having a coating layer which can be formed on the surface of the adherend. A garment can be used.

被着体表層に形成される塗膜の膜厚は、リコート性や耐久性に優れるため、被着体に少なくとも10μmの膜厚を形成すれば良い。膜厚が10μm未満である場合には耐久性が低下し、衝撃により塗膜の破れ等を生じる恐れがある。   The film thickness of the coating film formed on the surface of the adherend is excellent in recoatability and durability, so a film thickness of at least 10 μm may be formed on the adherend. When the film thickness is less than 10 μm, the durability is lowered, and there is a possibility that the coating may be broken due to the impact.

本発明のポリイソシアネート組成物は、非常に低粘度であるため、二液型塗料組成物とした場合、高固形分化が可能となり、有機溶剤の削減ができる。   Since the polyisocyanate composition of the present invention has a very low viscosity, high solid differentiation is possible when the two-component coating composition is used, and the organic solvent can be reduced.

また、本発明のポリイソシアネート組成物、及び二液型塗料組成物は自動車塗料用途へ好適に用いることができる。   In addition, the polyisocyanate composition of the present invention and the two-pack paint composition can be suitably used for automotive paint applications.

以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<ポリイソシアネート組成物の合成>
<実施例1>
攪拌機、温度計、冷却管、および窒素ガス導入管を備えた容量1リットルの四つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネート(東ソー社製、NCO含量:49.9質量%、以下HDIという)990g、およびメタノール10gを仕込み、これらを撹拌しながら40℃に加熱し、1時間ウレタン化反応を行った。その後60℃に昇温し、この反応液中にアロファネート化触媒であるオクチル酸ジルコニール(第一稀元素化学工業社製)0.1gを添加し、110℃にて所定の反応転化率に達するまで反応させた後、反応停止剤である酸性リン酸エステル(JP−508、城北化学工業社製)0.11gを添加し、60℃で1時間停止反応を行った。ここで反応生成物から、薄膜蒸留(条件:140℃,0.04kPa)により過剰のHDIを除去し、NCO含量22.4質量%、粘度(25℃)110mPa・s、遊離のHDI含量0.2質量%のポリイソシアネートC−1を112g得た。ポリイソシアネートC−1をH−NMR測定したところ、アロファネート基/イソシアヌレート基/ウレトジオン基のモル比率は、99/0/1であった。またGPC測定したところ、表2に示すピークが得られ、各ピークエリアの面積から以下の計算式にて計算した平均重合度は1.47であった。
<Synthesis of Polyisocyanate Composition>
Example 1
Hexamethylene diisocyanate (Tosoh Corporation, NSO content: 49.9 mass%, hereinafter referred to as HDI) 990 g in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet pipe 10 g of methanol was charged, and the mixture was heated to 40 ° C. while stirring, and the urethanation reaction was performed for 1 hour. Thereafter, the temperature is raised to 60 ° C., 0.1 g of zirconyl octylate (manufactured by Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd.), which is an allophanate conversion catalyst, is added to this reaction liquid, and a predetermined reaction conversion rate is reached at 110 ° C. After the reaction, 0.11 g of acidic phosphoric acid ester (JP-508, manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.) as a reaction terminator was added, and termination reaction was performed at 60 ° C. for 1 hour. Here, excess HDI is removed from the reaction product by thin film distillation (conditions: 140 ° C., 0.04 kPa), NCO content 22.4% by mass, viscosity (25 ° C.) 110 mPa · s, free HDI content 0. 112 g of 2% by mass of polyisocyanate C-1 was obtained. The polyisocyanate C-1 was subjected to 1 H-NMR measurement, and the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group / uretdione group was 99/0/1. Further, when measured by GPC, the peaks shown in Table 2 were obtained, and the average degree of polymerization calculated from the area of each peak area by the following formula was 1.47.

<計算方法>
平均重合度=(単量体の割合(71質量%)+二量体の割合(18.8質量%)×2+三量体の割合(4.1質量%)×3+四量体の割合(1.2質量%)×4+多量体の割合(4.2質量%)×5)/100=1.47。
<Calculation method>
Average degree of polymerization = (proportion of monomer (71 mass%) + proportion of dimer (18.8 mass%) x proportion of 2 + trimer (4.1 mass%) x 3 + proportion of tetramer 1.2 mass%) × 4 + proportion of multimer (4.2 mass%) × 5) / 100 = 1.47.

上記操作にて得られたポリイソシアネートC−1を100gと、コロネートHXR(ポリイソシアヌレート、東ソー社製、NCO含量:21.8質量%、以下C−HXRという)を900gの割合で混合し、ポリイソシアネート混合液P−1を1000g得た。ポリイソシアネート混合液P−1をH−NMR測定したところ、アロファネート基/イソシアヌレート基/ウレトジオン基のモル比率は、14/84/2であった。 100 g of the polyisocyanate C-1 obtained by the above operation and 900 g of Coronate HXR (polyisocyanurate, manufactured by Tosoh Corporation, NCO content: 21.8 mass%, hereinafter referred to as C-HXR) are mixed, 1000 g of polyisocyanate mixed solution P-1 was obtained. The polyisocyanate mixture liquid P-1 was subjected to 1 H-NMR measurement, and the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group / uretdione group was 14/84/2.

<NMR:アロファネート基・イソシアヌレート基・ウレトジオン基モル比率の測定>
(1)測定装置:ECX400M(日本電子社製、H−NMR)
(2)測定温度:23℃
(3)試料濃度:0.1g/1ml
(4)積算回数:16
(5)緩和時間:5秒
(6)溶剤:重水素ジメチルスルホキシド
(7)化学シフト基準:重水素ジメチルスルホキシド中のメチル基の水素原子シグナル(2.5ppm)
(8)評価方法:8.5ppm付近のアロファネート基の窒素原子に結合した水素原子のシグナルと、3.7ppm付近のヌレート基の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子のシグナル及び、3.9ppm付近のウレトジオン基の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子のシグナルの面積比から結合基の含有量を測定した。
<NMR: Measurement of molar ratio of allophanate group, isocyanurate group, uretdione group>
(1) Measuring device: ECX400M (manufactured by JEOL, 1 H-NMR)
(2) Measurement temperature: 23 ° C
(3) Sample concentration: 0.1 g / 1 ml
(4) Number of integrations: 16
(5) Relaxation time: 5 seconds (6) Solvent: deuterium dimethyl sulfoxide (7) Chemical shift standard: hydrogen atom signal of methyl group in deuterium dimethyl sulfoxide (2.5 ppm)
(8) Evaluation method: signal of hydrogen atom bonded to nitrogen atom of allophanate group around 8.5 ppm, signal of hydrogen atom of methylene group adjacent to nitrogen atom of nurate group around 3.7 ppm, 3.9 ppm The content of the bonding group was determined from the area ratio of the hydrogen atom signal of the methylene group adjacent to the nitrogen atom of the nearby uretdione group.

<GPC:分子量の測定>
(1)測定器:HLC−8220(東ソー社製)
(2)カラム:TSKgel(東ソー社製)
・G3000H−XL
・G2500H−XL
・G2000H−XL、G1000H−XL
(3)キャリア:THF(テトラヒドロフラン)
(4)検出器:RI(屈折率)検出器
(5)温度:40℃
(6)流速:1.000ml/min
(7)検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F−80(分子量:7.06×105、分子量分布:1.05)
・F−20(分子量:1.90×105、分子量分布:1.05)
・F−10(分子量:9.64×104、分子量分布:1.01)
・F−2(分子量:1.81×104、分子量分布:1.01)
・F−1(分子量:1.02×104、分子量分布:1.02)
・A−5000(分子量:5.97×103、分子量分布:1.02)
・A−2500(分子量:2.63×103、分子量分布:1.05)
・A−500(分子量:5.0×102、分子量分布:1.14)
(8)サンプル溶液濃度:0.5%THF溶液。
(9)GPCチャートの各ピークの帰属:
・アロファネート多量体:リテンションタイム=19.9分付近のピーク
・アロファネート四量体:リテンションタイム=20.4分付近のピーク
・アロファネート三量体:リテンションタイム=21.1分付近のピーク
・アロファネート二量体:リテンションタイム=22.0分付近のピーク
・アロファネート単量体:リテンションタイム=23.2分付近のピーク。
<GPC: Measurement of Molecular Weight>
(1) Measuring instrument: HLC-8220 (made by Tosoh Corporation)
(2) Column: TSKgel (made by Tosoh Corporation)
・ G3000H-XL
・ G2500H-XL
・ G2000H-XL, G1000H-XL
(3) Carrier: THF (tetrahydrofuran)
(4) Detector: RI (refractive index) detector (5) Temperature: 40 ° C
(6) Flow rate: 1.000 ml / min
(7) Calibration curve: Standard polystyrene (made by Tosoh Corporation)
F-80 (molecular weight: 7.06 × 105, molecular weight distribution: 1.05)
F-20 (molecular weight: 1.90 × 105, molecular weight distribution: 1.05)
F-10 (molecular weight: 9.64 × 104, molecular weight distribution: 1.01)
F-2 (molecular weight: 1.81 × 10 4, molecular weight distribution: 1.01)
F-1 (molecular weight: 1.02 × 10 4, molecular weight distribution: 1.02)
A-5000 (molecular weight: 5.97 × 103, molecular weight distribution: 1.02)
A-2500 (molecular weight: 2.63 × 103, molecular weight distribution: 1.05)
A-500 (molecular weight: 5.0 × 102, molecular weight distribution: 1.14)
(8) Sample solution concentration: 0.5% THF solution.
(9) Assignment of each peak of the GPC chart:
-Allophanate multimer: peak-allophanate tetramer around retention time = 19.9 minutes: peak-allophanate trimer around retention time = 20.4 minutes-peak-allophanate 2 around retention time = 21.1 minutes Mer: peak allophanate monomer around retention time = 22.0 minutes; peak around retention time = 23.2 minutes.

<実施例2〜3>
表3に示す条件で、C−1とC−HXRとの混合を行い、ポリイソシアネート混合液P−2、P−3を得た。
Examples 2-3
C-1 and C-HXR were mixed under the conditions shown in Table 3 to obtain polyisocyanate mixed liquids P-2 and P-3.

<実施例4〜5>
表1に示す条件で、実施例1と同様の合成法にて、ポリイソシアネートC−2、C−3を得た。表3に示す条件で、得られたポリイソシアネートC−2、C−3と、C−HXRとの混合を行い、ポリイソシアネート混合液P−4〜P−5を得た。
Examples 4 and 5
Polyisocyanates C-2 and C-3 were obtained in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1. Under the conditions shown in Table 3, the obtained polyisocyanates C-2 and C-3 and C-HXR were mixed to obtain polyisocyanate mixed solutions P-4 to P-5.

<比較例1〜6>
表1に示す条件で、実施例1と同様の合成法にて、ポリイソシアネートC−4、C−5を得た。表3に示す条件で、得られたポリイソシアネートC−4、C−5と、C−HXRとの混合を行い、ポリイソシアネート混合液P−6〜P−11を得た。
<Comparative Examples 1 to 6>
Under the conditions shown in Table 1, polyisocyanates C-4 and C-5 were obtained in the same manner as in Example 1. Under the conditions shown in Table 3, the obtained polyisocyanates C-4 and C-5 and C-HXR were mixed to obtain polyisocyanate mixed liquids P-6 to P-11.

<比較例7>
市販の東ソー社製ポリイソシアヌレートC−HXRを用いた。
Comparative Example 7
A commercially available Tosoh polyisocyanurate C-HXR was used.

Figure 2019089915
Figure 2019089915

Figure 2019089915
Figure 2019089915

Figure 2019089915
Figure 2019089915

<二液型塗料組成物の調製>
配合量は表4に示すように、ポリオールとポリイソシアネート混合物とをR(イソシアネート基/水酸基のモル比)=1.2になるように配合し、更に有機溶剤で固形分が50質量%になるように、二液塗料組成物(S−1〜S−11)を調製した(配合量の単位はg)。ここでは、ポリオールには、アクリルポリオール(商品名:アクリディックA−801、水酸基価:50mgKOH/g、固形分:50質量%、DIC社製)を使用し、有機溶剤には、酢酸ブチルを使用し調製した。
<Preparation of Two-component Coating Composition>
As shown in Table 4, the compounding amount is such that R (isocyanate group / hydroxyl group molar ratio) = 1.2 is used as the polyol and polyisocyanate mixture, and the solid content becomes 50% by mass with the organic solvent. Thus, a two-component paint composition (S-1 to S-11) was prepared (the unit of the amount is g). Here, as the polyol, acrylic polyol (trade name: Acrydic A-801, hydroxyl value: 50 mg KOH / g, solid content: 50 mass%, manufactured by DIC) is used, and as the organic solvent, butyl acetate is used Prepared.

Figure 2019089915
Figure 2019089915

<塗装方法及び試験片の作製>
調製した二液塗料組成物を、それぞれメチルエチルケトンで脱脂した鋼板(JIS G3141、商品名:SPCC−SB、処理方法:PF−1077、パルテック社製)にアプリケーターを用い、任意の膜厚になるように塗布した。その後、温度60℃の乾燥機中で1時間加熱処理を行い、続いて温度23℃、相対湿度50%の環境下で7日間養生し、コーティング塗膜S−1〜S−11を得た。
<Coating method and preparation of test pieces>
Using an applicator, steel plates (JIS G 3141, trade name: SPCC-SB, treatment method: PF-1077, manufactured by Paltec Co., Ltd.) degreased with the methyl ethyl ketone degreased the prepared two-component paint composition so as to give an arbitrary film thickness It applied. Thereafter, heat treatment was performed in a dryer at a temperature of 60 ° C. for 1 hour, followed by aging for 7 days under an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% to obtain coating films S-1 to S-11.

<耐候性>
表4に示す配合で得られた塗料から作製したコーティング塗膜を、下記の条件で耐候性の加速試験を行った。
・試験装置:QUV(Q−LAB社製)
・ランプ:EL−313
・照度:0.59w/m2
・λmax:313nm
・1サイクル:12時間〔UV照射:8時間(温度70℃)、結露:4時間(温度50℃)〕
・試験時間:864時間
<評価基準>
JIS Z8741に準じて、光沢度計(製品名:マイクロ−グロス、BYK社製)にて、60°における光沢度を測定し、光沢保持率を算出した。光沢保持率は次式により求めた。
光沢保持率(%)=100×耐候試験後光沢度÷初期光沢度 (式)
・50%以上:(評価)A
・49%未満:(評価)B。
<Weatherability>
The coating film produced from the paint obtained by the composition shown in Table 4 was subjected to an accelerated weathering test under the following conditions.
・ Test device: QUV (made by Q-LAB)
・ Lamp: EL-313
-Illuminance: 0.59 w / m2
Λmax: 313 nm
1 cycle: 12 hours [UV irradiation: 8 hours (temperature 70 ° C.), condensation: 4 hours (temperature 50 ° C.)]
・ Testing time: 864 hours <Evaluation criteria>
According to JIS Z8741, the gloss at 60 ° was measured with a gloss meter (product name: Micro-Gloss, manufactured by BYK) to calculate the gloss retention. The gloss retention was determined by the following equation.
Gloss retention (%) = 100 x gloss after weathering ÷ initial gloss (formula)
・ 50% or more: (Evaluation) A
-Less than 49%: (Evaluation) B.

<浸透性>
下地用プライマーとして、水性アクリルポリオール(製品名:バーノックWE−303、DIC社製)を、アプリケーターを用いてPP板状に塗布し、常温にて40分予備乾燥後、60℃の乾燥機中で20分加熱処理を行った。さらに表3で調製した二液型塗料組成物をプライマーの上からアプリケーターを用いて塗布し、常温にて15分予備乾燥後、90℃の乾燥機中で30分加熱処理を行った。その後PP板から塗膜を剥がし、プライマー側の塗面をIRにて測定を行った。
<評価基準>
測定されたIRスペクトルの波数700のピーク吸光度を基準に、波数2270のピークの吸光度を測定し、吸光度比として次式により算出した。
(波数2270のピークの吸光度/波数700のピークの吸光度)×1000 (式)
・1.5以上:A
・1.0以上〜1.5未満:B
・1.0未満:C。
<Permeability>
An aqueous acrylic polyol (product name: Burnock WE-303, manufactured by DIC Corporation) is applied as a primer to a PP plate using an applicator, and after predrying for 40 minutes at ordinary temperature, in a dryer at 60 ° C. Heat treatment was performed for 20 minutes. Furthermore, the two-component coating composition prepared in Table 3 was applied from above the primer using an applicator, pre-dried at ambient temperature for 15 minutes, and then heat-treated in a dryer at 90 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the coated film was peeled off from the PP plate, and the coated surface on the primer side was measured by IR.
<Evaluation criteria>
The absorbance of the peak of wave number 2270 was measured based on the peak absorbance of wave number 700 of the measured IR spectrum, and the absorbance ratio was calculated by the following equation.
(Absorbance of wave number 2270 peak / Absorbance of wave number 700 peak) × 1000 (formula)
・ 1.5 or more: A
-1.0 or more and less than 1.5: B
-Less than 1.0: C.

<密着性・フリップフロップ性評価用メタリックベース塗料の調製>
水性アクリルポリオール(製品名:バーノックWE−303、DIC社製)25.0gに、レオロジーコントロール剤(製品名:BYK−425、BYK社製)0.5g、消泡剤(製品名:BYK−012、BYK社製)0.5g、湿潤分散剤(製品名:DISPERBYK−192、BYK社製)1.0gを添加し、アルミニウムペースト(製品名:アルペーストWXM5660、東洋アルミニウム社製)2.0gを配合し、更にメタノールを15.0g加えることで粘度を調整した。
Preparation of metallic base paint for evaluation of adhesion and flip-flop properties
Rheology control agent (Product name: BYK-425, BYK company) 0.5 g and 2 antifoam agent (Product name: BYK-012) to 25.0 g of aqueous acrylic polyol (Product name: Burnock WE-303, manufactured by DIC) Add 0.5 g of BYK, 1.0 g of wetting dispersant (product name: DISPERBYK-192, manufactured by BYK), and add 2.0 g of aluminum paste (product name: Al paste WXM 5660, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) The viscosity was adjusted by blending and further adding 15.0 g of methanol.

<密着性・フリップフロップ性>
調製したメタリックベース塗料を、メチルエチルケトンで脱脂した鋼板(JIS G3141、商品名:SPCC−SB、処理方法:PF−1077、パルテック社製)に、乾燥後の膜厚約30μmになるようにスプレーで塗布した。その後、温度23℃、相対湿度50%の環境下で30分養生し、60℃の条件で30分加熱処理を行った。さらに、表3で調製した二液塗料組成物を、メタリックベースを塗布した鋼板の上からアプリケーターを用いて塗布し、常温にて10分予備乾燥後、90℃の乾燥機中で30分加熱処理を行った後、80℃の条件で10時間加熱処理を行い、コーティング塗膜を得た。
<Adhesiveness / flip-flop property>
The prepared metallic base paint is applied to a steel plate degreased with methyl ethyl ketone (JIS G3141, trade name: SPCC-SB, treatment method: PF-1077, Paltec Co., Ltd.) by spraying so that the film thickness after drying becomes about 30 μm. did. Thereafter, it was aged for 30 minutes under an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and was subjected to heat treatment under a condition of 60 ° C. for 30 minutes. Furthermore, the two-component paint composition prepared in Table 3 is applied from above the steel plate coated with metallic base using an applicator, pre-dried for 10 minutes at normal temperature, and heat-treated for 30 minutes in a dryer at 90 ° C. Then, heat treatment was performed at 80 ° C. for 10 hours to obtain a coating film.

<密着性評価基準>
得られた塗膜をJIS K5600−5−6に準じて、クロスカット法による付着性試験を実施した。
・分類0〜1:A
・分類2〜5:B。
<Evaluation criteria of adhesion>
The adhesion test by the cross cut method was implemented according to JISK5600-5-6 of the obtained coating film.
・ Class 0-1: A
-Classification 2-5: B.

<フリップフロップ性評価基準>
得られた塗膜をメタリックカラー用測色計(製品名:BYK−mac i 23mm、BYK社製)にて、5角度カラー(15°/25°/45°/75°/110°)を測定し、フリップフロップ値を算出した。フリップフロップ値(FF値)は次式により求めた。
<Flip-flop evaluation criteria>
Measure the five-angle color (15 ° / 25 ° / 45 ° / 75 ° / 110 °) with a colorimeter for metallic colors (Product name: BYK-maci 23 mm, BYK company) for the obtained coating film And the flip-flop value was calculated. The flip flop value (FF value) was determined by the following equation.

FF値=2.69×(L15°−L110°)1.11/(L45°)0.86 (式)
・8.5以上:A
・8.5未満:B
FF value = 2.69 × (L * 15 ° -L * 110 °) 1.11 / (L * 45 °) 0.86 ( expression)
・ 8.5 or more: A
-Less than 8.5: B

Figure 2019089915
Figure 2019089915

Claims (6)

へキサメチレンジイソシアネートとモノアルコールとから得られるアロファネート変性ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物であって、該アロファネート変性ポリイソシアネートの平均重合度が1.5以下であることを特徴とする、ポリイソシアネート組成物。 A polyisocyanate composition comprising an allophanate-modified polyisocyanate obtained from hexamethylene diisocyanate and a monoalcohol, wherein the average degree of polymerization of the allophanate-modified polyisocyanate is 1.5 or less. object. モノアルコールの炭素数が1〜3であることを特徴とする請求項1に記載のポリイソシアネート組成物。 The carbon number of monoalcohol is 1-3, The polyisocyanate composition of Claim 1 characterized by the above-mentioned. ポリイソシアヌレートを含む、請求項1又は2に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, comprising a polyisocyanurate. 請求項1乃至3のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物において、アロファネート基のモル数/イソシアヌレート基とウレトジオン基の合計モル数=100/0〜10/90であることを特徴とするポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of moles of allophanate group / the total number of moles of isocyanurate group and uretdione group = 100/0 to 10/90. Composition. 請求項1乃至4のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物において、ポリイソシアネート組成物中のウレトジオン基濃度が5モル%以下であるポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the concentration of uretdione group in the polyisocyanate composition is 5 mol% or less. 請求項1乃至5のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物とポリオールを含む二液型塗料組成物。 A two-part paint composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 5 and a polyol.
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