JP2020070440A - Polyisocyanate composition, coating composition and aqueous adhesive composition - Google Patents

Polyisocyanate composition, coating composition and aqueous adhesive composition Download PDF

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麗 武井
重稔 音山
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重稔 音山
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和子 中島
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Abstract

To provide a polyisocyanate composition excellent in a pot life when made into a coating composition and also excellent in hardness and water resistance when made into a coating film, while having emulsifiability to water and stability.SOLUTION: A polyisocyanate composition includes polyisocyanate derived from following components (a)-(c): (a) aliphatic diisocyanate; (b) alicyclic diisocyanate; and (c) monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol having a number of alkylene oxide repeating unit of 10.0-20.0. A mass ratio (a)/(b) of the component (a) to the component (b) is 1/99-30/70.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリイソシアネート組成物、塗料組成物及び水系接着剤組成物に関する。   The present invention relates to a polyisocyanate composition, a coating composition and a water-based adhesive composition.

脂肪族ジイソシアネート又は脂環式ジイソシアネートから得られるポリイソシアネート組成物は、硬化剤成分として二液型ポリウレタン塗料組成物に用いられている。該塗料組成物から得られた塗膜は、耐候性や、耐薬品性、耐摩耗性等に優れた性能を示すため、これらのポリイソシアネート組成物は、塗料、インキ、接着剤等として広く使われている。
近年では、地球環境問題が高く意識されるようになり、有機溶剤を使用しない、或いは有機溶剤の使用量を減らした水系二液型ポリウレタン塗料用組成物が使用されている。従来、水系二液型ポリウレタン塗料用組成物の硬化剤成分として、ポリイソシアネート構造中にポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコール等のイソシアネート反応性の活性水素基を有する親水基を導入したポリイソシアネート組成物が用いられている。
A polyisocyanate composition obtained from an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate is used as a curing agent component in a two-component polyurethane coating composition. Since the coating film obtained from the coating composition exhibits excellent properties such as weather resistance, chemical resistance, and abrasion resistance, these polyisocyanate compositions are widely used as coatings, inks, adhesives, etc. It is being appreciated.
In recent years, global environmental issues have become highly conscious, and water-based two-component polyurethane coating compositions that do not use an organic solvent or have a reduced amount of the organic solvent are used. Conventionally, a polyisocyanate composition in which a hydrophilic group having an isocyanate-reactive active hydrogen group such as polyalkylene oxide polyether alcohol is introduced into a polyisocyanate structure is used as a curing agent component of an aqueous two-component polyurethane coating composition. Has been.

特許文献1〜3には、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得られ、乳化性を有するポリイソシアネート組成物、並びに、該ポリイソシアネート組成物を硬化剤成分として用いた水系二液型ポリウレタン塗料組成物が開示されている。
特許文献1には、親水化されたポリイソシアネート及び親水化されていないポリイソシアネートを混合したものであって、数平均10.6個以上15.4個以下のエチレンオキシド繰り返し単位を有する、水分散可能なポリイソシアネート組成物が開示されている。
特許文献2には、数平均9.0個のエチレンオキシド繰り返し単位を有するポリエーテル鎖が導入されており、脂環式ポリイソシアネートから得られたポリイソシアネートの含有量がポリイソシアネート混合物全体の40質量%以上100質量%以下であるポリイソシアネート組成物が開示されている。該ポリイソシアネート組成物を硬化剤成分として使用した塗膜の硬度は向上することが示されている。
In Patent Documents 1 to 3, a polyisocyanate composition obtained from an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate and having an emulsifying property, and an aqueous two-component polyurethane coating composition using the polyisocyanate composition as a curing agent component The thing is disclosed.
Patent Document 1 is a mixture of a hydrophilized polyisocyanate and a non-hydrophilized polyisocyanate, which has a number average of 10.6 to 15.4 ethylene oxide repeating units and is water-dispersible. Various polyisocyanate compositions are disclosed.
In Patent Document 2, a polyether chain having a number average of 9.0 ethylene oxide repeating units is introduced, and the content of the polyisocyanate obtained from the alicyclic polyisocyanate is 40% by mass of the entire polyisocyanate mixture. A polyisocyanate composition of 100% by mass or less is disclosed. It has been shown that the hardness of a coating film using the polyisocyanate composition as a curing agent component is improved.

特開平8−085716号公報JP-A-8-085716 特開平10−130353号公報JP, 10-130353, A 特許第4295218号公報Japanese Patent No. 4295218

しかしながら、脂肪族ジイソシアネートから得られたポリイソシアネートを主骨格とし、ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールに由来する親水性基が導入されたポリイソシアネート組成物からなる硬化剤成分と、ポリオールの水分散体を主成分とする主剤成分とを混合した塗料組成物は、水への乳化性を向上させるために導入された上記親水性基を多く含む。そのため、該塗料組成物から得られる塗膜は、耐水性や表面硬度が低くなる問題点がある。
また、特許文献1〜3のいずれにおいても、ポリイソシアネート組成物の水への乳化性及び安定性、並びに、塗膜としたときの耐水性の検証はなされていない。
However, a polyisocyanate obtained from an aliphatic diisocyanate as a main skeleton, a curing agent component consisting of a polyisocyanate composition having a hydrophilic group derived from polyalkylene oxide polyether alcohol introduced therein, and an aqueous dispersion of a polyol are mainly used. The coating composition obtained by mixing the main ingredient as an ingredient contains a large amount of the above-mentioned hydrophilic groups introduced to improve the emulsifying property in water. Therefore, the coating film obtained from the coating composition has a problem that the water resistance and the surface hardness are low.
In addition, in any of Patent Documents 1 to 3, the emulsification and stability of the polyisocyanate composition in water, and the water resistance when formed into a coating film have not been verified.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水への乳化性及び安定性を有しながら、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供する。前記ポリイソシアネート組成物を用いた塗料組成物及び接着剤組成物を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, while having emulsification and stability in water, pot life when formed into a coating composition, and hardness and water resistance when formed into a coating film. Provided is a polyisocyanate composition having excellent properties. A coating composition and an adhesive composition using the polyisocyanate composition are provided.

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第1態様に係るポリイソシアネート組成物は、以下の成分(a)〜(c)から誘導される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、(a)脂肪族ジイソシアネート;(b)脂環式ジイソシアネート;(c)アルキレンオキシド繰り返し単位数が10.0以上20.0以下である単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコール;前記成分(b)に対する前記成分(a)の質量比(a)/(b)が、1/99以上30/70以下である。
上記第1態様に係るポリイソシアネート組成物は、炭素数が7以上のエステルを含有する有機溶剤を更に含んでもよい。
That is, the present invention includes the following aspects.
The polyisocyanate composition according to the first aspect of the present invention is a polyisocyanate composition containing a polyisocyanate derived from the following components (a) to (c), wherein (a) an aliphatic diisocyanate; (b) Alicyclic diisocyanate; (c) monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol having an alkylene oxide repeating unit number of 10.0 or more and 20.0 or less; a mass ratio of the component (a) to the component (b) (a ) / (B) is 1/99 or more and 30/70 or less.
The polyisocyanate composition according to the first aspect may further include an organic solvent containing an ester having 7 or more carbon atoms.

本発明の第2態様に係る塗料組成物は、上記第1態様に係るポリイソシアネート組成物を含む。
上記第2態様に係る塗料組成物は、情報家電製品用又は自動車用であってもよい。
上記第2態様に係る塗料組成物は、情報家電製品用金属部品、情報家電製品用プラスチック部品、自動車車体、自動車用金属部品又は自動車用プラスチック部品の中塗り用であってもよい。
The coating composition according to the second aspect of the present invention includes the polyisocyanate composition according to the first aspect.
The coating composition according to the second aspect may be for home information appliances or automobiles.
The coating composition according to the second aspect may be an intermediate coating for metal parts for information home appliances, plastic parts for information home appliances, car bodies, metal parts for cars or plastic parts for cars.

本発明の第3態様に係る水系接着剤組成物は、上記第1態様に係るポリイソシアネート組成物を含む。   The water-based adhesive composition according to the third aspect of the present invention includes the polyisocyanate composition according to the first aspect.

上記態様のポリイソシアネート組成物によれば、水への乳化性及び安定性を有しながら、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供することができる。上記態様の塗料組成物及び接着剤組成物は、ポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れる。   According to the polyisocyanate composition of the above aspect, while having the emulsifying property and stability in water, the pot life when formed into a coating composition, and the polyisocyanate excellent in hardness and water resistance when formed into a coating film. A composition can be provided. The coating composition and the adhesive composition of the above aspect are excellent in pot life, and hardness and water resistance when formed into a coating film.

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。なお、本発明は、以下の本実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施できる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to this embodiment described below. The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist.

なお、本明細書において、「ポリオール」とは、2つ以上の水酸基(−OH)を有する化合物を意味する。
本明細書において、「ポリイソシアネート」とは、1つ以上のイソシアネート基(−NCO)を有する単量体化合物(モノマー)を複数結合した反応物を意味する。
In addition, in this specification, a "polyol" means a compound having two or more hydroxyl groups (-OH).
In the present specification, the “polyisocyanate” means a reaction product in which a plurality of monomer compounds (monomers) having one or more isocyanate groups (—NCO) are bound.

≪ポリイソシアネート組成物≫
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、以下の成分(a)〜(c)から誘導されるポリイソシアネートを含む。
(a)脂肪族ジイソシアネート;
(b)脂環式ジイソシアネート;
(c)アルキレンオキシド繰り返し単位数が10.0以上20.0以下である単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコール
<< Polyisocyanate composition >>
The polyisocyanate composition of this embodiment contains a polyisocyanate derived from the following components (a) to (c).
(A) aliphatic diisocyanate;
(B) alicyclic diisocyanate;
(C) Monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol having an alkylene oxide repeating unit number of 10.0 or more and 20.0 or less

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物において、前記成分(b)に対する前記成分(a)の質量比(a)/(b)は、1/99以上30/70以下である。
質量比(a)/(b)が上記範囲であることで、水への乳化性及び安定性を有しながら、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供することができる。
質量比(a)/(b)の下限値は、成分(b)に対する成分(a)の質量比が少ないほうが塗料組成物としたときのポットライフ及び塗膜としたときの硬度に優れることから、1/99であり、5/95が好ましく、10/90がより好ましい。一方で、質量比(a)/(b)の上限値は、成分(b)に対する成分(a)の質量比が多いほうが水への乳化性及び安定性が良好となり、塗膜としたときの密着性に優れることから、30/70であり、25/75が好ましく、20/80がより好ましい。
すなわち、質量比(a)/(b)は、1/99以上30/70以下であり、5/95以上25/75以下が好ましく、10/90以上20/80以下がより好ましい。
In the polyisocyanate composition of the present embodiment, the mass ratio (a) / (b) of the component (a) to the component (b) is 1/99 or more and 30/70 or less.
When the mass ratio (a) / (b) is in the above range, the pot life when formed into a coating composition and the hardness and the hardness when formed into a coating film while having emulsifying properties and stability in water. It is possible to provide a polyisocyanate composition having excellent water resistance.
The lower limit of the mass ratio (a) / (b) is that the smaller the mass ratio of the component (a) to the component (b) is, the more excellent the pot life in a coating composition and the hardness in a coating film are. , 1/99, preferably 5/95, more preferably 10/90. On the other hand, as for the upper limit value of the mass ratio (a) / (b), the larger the mass ratio of the component (a) to the component (b) is, the better the emulsifying property in water and the stability are. Since it is excellent in adhesiveness, it is 30/70, preferably 25/75, more preferably 20/80.
That is, the mass ratio (a) / (b) is 1/99 or more and 30/70 or less, preferably 5/95 or more and 25/75 or less, and more preferably 10/90 or more and 20/80 or less.

なお、一般に、「ポットライフ」とは、塗料、接着剤等の組成物において、主剤と硬化剤とを混合して組成物を調製した後、硬化前の組成物として性能を確保している時間を意味する。可使時間ともいう。   Incidentally, in general, "pot life" is the time during which the composition as a coating composition, adhesive, etc. is prepared by mixing the main agent and the curing agent, and then the performance is ensured as the composition before curing. Means Also called pot life.

本実施形態のポリイソシアネート組成物の各構成成分について、以下に詳細を説明する。   Each component of the polyisocyanate composition of this embodiment will be described in detail below.

<ポリイソシアネート>
本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるポリイソシアネートは上記成分(a)〜(c)から誘導されるもの、すなわち、上記成分(a)〜(c)の反応物である。また、本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるポリイソシアネートは、ポリイソシアネートの少なくとも一部に、成分(c)に由来する親水性基(ポリアルキレンオキシド単位)が導入された親水性ポリイソシアネートである。
<Polyisocyanate>
The polyisocyanate contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment is derived from the components (a) to (c), that is, the reaction product of the components (a) to (c). The polyisocyanate contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment is a hydrophilic polyisocyanate in which a hydrophilic group (polyalkylene oxide unit) derived from the component (c) is introduced into at least a part of the polyisocyanate. is there.

なお、本明細書において、「誘導」には、成分(a)のプレポリマー化反応、成分(b)のプレポリマー化反応、成分(a)のプレポリマーと成分(c)との付加反応、成分(b)のプレポリマーと成分(c)との付加反応、成分(a)及び成分(b)を同時にプレポリマー化したものと成分(c)との付加反応、成分(a)及び成分(b)の混合物と成分(c)との付加反応したもののポリマー化反応が含まれる。
「プレポリマー化反応」及び「ポリマー化反応」としては、2つのイソシアネート基を環化二量化して得られるウレトジオン基を生成する反応、3つのイソシアネート基を環化三量化して得られるイソシアヌレート基又はイミノオキサジアジンジオン基を生成する反応、3つのイソシアネート基と1つの水分子とを反応させることにより得られるビウレット基を生成する反応、2つのイソシアネート基と1分子の二酸化炭素とを反応して得られるオキサダイアジントリオン基を生成する反応、1つのイソシアネート基と1つの水酸基とを反応して得られるウレタン基を生成する反応、2つのイソシアネート基と1つの水酸基とを反応して得られるアロファネート基を生成する反応、1つのイソシアネート基と1つのカルボキシ基とを反応して得られるアシル尿素基を生成する反応、1つのイソシアネート基と1つの1級又は2級アミンとを反応して得られる尿素基を生成する反応等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
付加反応とは、上記ウレタン基を生成する反応及び上記アロファネート基を生成する反応からなる群より選ばれる少なくとも1種の反応が含まれる。
In the present specification, "induction" includes prepolymerization reaction of component (a), prepolymerization reaction of component (b), addition reaction of prepolymer of component (a) and component (c), Addition reaction between the prepolymer of the component (b) and the component (c), addition reaction between the prepolymer of the component (a) and the component (b) and the component (c), the component (a) and the component (c). The polymerization reaction of the addition reaction of the mixture of b) with the component (c) is included.
"Prepolymerization reaction" and "polymerization reaction" include a reaction for producing a uretdione group obtained by cyclizing and dimerizing two isocyanate groups, and an isocyanurate obtained by cyclizing and trimerizing three isocyanate groups. Group or iminooxadiazinedione group forming reaction, 3 isocyanate group and biuret group obtained by reacting 1 water molecule, 2 isocyanate group reacting with 1 molecule of carbon dioxide Obtained by reacting one isocyanate group with one hydroxyl group to obtain a urethane group obtained with two isocyanate groups and one hydroxyl group To produce allophanate groups that are reacted with one isocyanate group and one carboxy group Reaction to produce are acylurea groups, reaction or the like to generate one isocyanate group and one primary or secondary amine and urea groups obtained by reacting the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The addition reaction includes at least one reaction selected from the group consisting of a reaction forming the urethane group and a reaction forming the allophanate group.

[成分(a):脂肪族ジイソシアネート]
脂肪族ジイソシアネートは、環状構造を含まない飽和炭化水素基からなるジイソシアネート化合物である。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は低粘度となる傾向がある。
脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、1,4−ジイソシアナトブタン、1,5−ジイソシアナトペンタン、エチル(2,6−ジイソシアナト)ヘキサノエート、1,6−ジイソシアナトヘキサン(以下、「HDI」と略記する場合がある)、1,9−ジイソシアナトノナン、1,12−ジイソシアナトドデカン、2,2,4−又は2,4,4−トリメチル−1、6−ジイソシアナトヘキサン等が挙げられる。中でも、脂肪族ジイソシアネートとしては、工業的に入手し易く、耐候性と塗膜の柔軟性が非常に優れることから、HDIが特に好ましい。
[Component (a): Aliphatic diisocyanate]
The aliphatic diisocyanate is a diisocyanate compound having a saturated hydrocarbon group that does not contain a cyclic structure. Polyisocyanates derived from aliphatic diisocyanates tend to have low viscosities.
Examples of the aliphatic diisocyanate include 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, ethyl (2,6-diisocyanato) hexanoate, 1,6-diisocyanatohexane (hereinafter, referred to as “HDI”). May be abbreviated), 1,9-diisocyanatononane, 1,12-diisocyanatododecane, 2,2,4- or 2,4,4-trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, etc. Is mentioned. Among them, as the aliphatic diisocyanate, HDI is particularly preferable because it is industrially easily available and has excellent weather resistance and flexibility of the coating film.

[成分(b):脂環式ジイソシアネート]
脂環式ジイソシアネートは、飽和炭化水素環を一つ以上含むジイソシアネート化合物である。
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、1,3−又は1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、「水添XDI」と略記する場合がある)、1,3−又は1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、3,5,5−トリメチル1−イソシアナト−3−(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、「IPDI」と略記する場合がある)、4−4’−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン(以下、「水添MDI」と略記する場合がある)、2,5−又は2,6−ジイソシアナトメチルノルボルナン等が挙げられる。中でも、脂環式ジイソシアネートとしては、工業的に入手し易いことから、IPDIが好ましい。
以下、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートを総称して、「ジイソシアネート」と称する場合がある。
[Component (b): alicyclic diisocyanate]
Alicyclic diisocyanates are diisocyanate compounds containing one or more saturated hydrocarbon rings.
Examples of the alicyclic diisocyanate include 1,3- or 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter sometimes abbreviated as "hydrogenated XDI"), 1,3- or 1,4- Diisocyanatocyclohexane, 3,5,5-trimethyl 1-isocyanato-3- (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter sometimes abbreviated as "IPDI"), 4-4'-diisocyanato-dicyclohexylmethane (hereinafter, "Hydrogenated MDI" may be abbreviated), 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane and the like. Among them, IPDI is preferable as the alicyclic diisocyanate because it is industrially easily available.
Hereinafter, the aliphatic diisocyanate and the alicyclic diisocyanate may be collectively referred to as “diisocyanate”.

[成分(c):単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコール]
単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールは、下記一般式(I)で示される化合物である。
[Component (c): monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol]
The monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is a compound represented by the following general formula (I).

Figure 2020070440
Figure 2020070440

前記一般式(I)中、R11は炭素数1以上30以下のアルキル基又はアリール基である。R12は炭素数1以上5以下のアルキレン基である。n11は10.0以上20.0以下の数である。 In the general formula (I), R 11 is an alkyl group or an aryl group having 1 to 30 carbon atoms. R 12 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. n11 is a number of 10.0 or more and 20.0 or less.

(R11
11におけるアルキル基及びアリール基の炭素数としては、1以上30以下であり、ポリイソシアネートの親水性を向上させる観点から、1以上20以下が好ましく、1以上15以下がより好ましく、1以上12以下がさらに好ましい。
11におけるアルキル基としては、鎖状であってもよく、環状であってもよい。鎖状アルキル基としては、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。分岐鎖状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基等が挙げられる。環状アルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
11におけるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基等が挙げられる。
また、アリール基は、アルキル基、アルケニル基及びアリール基からなる群より選ばれる少なくとも1種の炭化水素基を置換基として有してもよい。置換基を有するアリール基としては、例えば、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、スチリル基、スチリルフェニル基等が挙げられる。
中でも、R11としては、鎖状アルキル基又は無置換若しくは置換のアリール基が好ましく、直鎖状アルキル基、フェニル基、ナフチル基、スチリル基又はスチリルフェニル基がより好ましく、炭素数1以上12以下の直鎖状アルキル基がさらに好ましく、メチル基又はエチル基が特に好ましい。
(R 11 )
The carbon number of the alkyl group and the aryl group in R 11 is 1 or more and 30 or less, and from the viewpoint of improving the hydrophilicity of the polyisocyanate, 1 or more and 20 or less is preferable, 1 or more and 15 or less is more preferable, and 1 or more and 12 The following is more preferable.
The alkyl group for R 11 may be chain-like or cyclic. The chain alkyl group may be linear or branched. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, an n-nonyl group. , N-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group and the like. Examples of the branched chain alkyl group include an isopropyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, and an isohexyl group. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
Examples of the aryl group for R 11 include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, and the like.
Further, the aryl group may have at least one hydrocarbon group selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group as a substituent. Examples of the aryl group having a substituent include a tolyl group, a xylyl group, a biphenyl group, a styryl group, a styrylphenyl group and the like.
Among them, R 11 is preferably a chain alkyl group or an unsubstituted or substituted aryl group, more preferably a straight chain alkyl group, a phenyl group, a naphthyl group, a styryl group or a styrylphenyl group, and having 1 to 12 carbon atoms. The linear alkyl group of is more preferable, and the methyl group or the ethyl group is particularly preferable.

(R12
12における炭素数1以上5以下のアルキレン基としては、鎖状であってもよく、環状であってもよい。鎖状アルキレン基としては、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。直鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基等が挙げられる。分岐鎖状アルキレン基としては、例えば、1−メチルエチレン基(プロピレン基)、1−メチルトリメチレン基、2−メチルトリメチレン基、1,1−ジメチルエチレン基、1−メチルテトラメチレン基、2−メチルテトラメチレン基等が挙げられる。環状アルキレン基としては、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基等が挙げられる。
中でも、R12としては、鎖状アルキレン基が好ましく、直鎖状アルキレン基がより好ましく、炭素数1以上3以下の直鎖状アルキレン基がさらに好ましく、メチレン基又はエチレン基が特に好ましい。
(R 12 )
The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in R 12 may be chain-like or cyclic. The chain alkylene group may be linear or branched. Examples of the linear alkylene group include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group and the like. Examples of the branched alkylene group include 1-methylethylene group (propylene group), 1-methyltrimethylene group, 2-methyltrimethylene group, 1,1-dimethylethylene group, 1-methyltetramethylene group, 2 -Methyltetramethylene group and the like. Examples of the cyclic alkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group and the like.
Among them, R 12 is preferably a chain alkylene group, more preferably a straight chain alkylene group, further preferably a straight chain alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably a methylene group or an ethylene group.

(n11)
n11は、アルキレンオキシド繰り返し単位の平均数であり、10.0以上20.0以下の数である。n11は、後述する実施例に記載の方法を用いて、算出することができる。
n11の下限値は、10.0であり、11.0が好ましく、11.5がより好ましい。一方で、n11の上限値は、20.0であり、17.0が好ましく、15.0がより好ましい。
すなわち、n11は10.0以上20.0以下であり、11.0以上17.0以下が好ましく、11.5以上15.0以下がより好ましい。n11が上記範囲であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物の水分散性がより良好となり、結晶性がより低く扱いやすい。
(N11)
n11 is the average number of alkylene oxide repeating units and is a number of 10.0 or more and 20.0 or less. n11 can be calculated using the method described in Examples described later.
The lower limit of n11 is 10.0, preferably 11.0, and more preferably 11.5. On the other hand, the upper limit of n11 is 20.0, preferably 17.0, and more preferably 15.0.
That is, n11 is 10.0 or more and 20.0 or less, preferably 11.0 or more and 17.0 or less, and more preferably 11.5 or more and 15.0 or less. When n11 is in the above range, the polyisocyanate composition of the present embodiment has better water dispersibility, lower crystallinity, and easier handling.

このような単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールとしては、例えば、ポリメチレングリコ−ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコ−ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコ−ルモノエチルエーテル、ポリエチレングリコ−ルモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコ−ルモノラウリルエーテル、ポリエチレングリコールフェニルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールフェニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールスチリルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールナフチルエーテル、ポリオキシエチレン−オキシプロピレン(ランダム及びブロックのうち少なくともいずれかの重合様式の)グリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレン−オキシテトラメチレン(ランダム及びブロックのうち少なくともいずれかの重合様式の)グリコールポリブチレングリコ−ルモノメチルエーテル等が挙げられる。また、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールとしては、(モノ、ジ、トリ、テトラ又はペンタ)スチレン化フェニル基、モノ(又はジ若しくはトリ)スチリル−メチル−フェニル基、トリベンジルフェニル基、β−ナフチル基等の芳香環を2つ以上含有する基を有するノニオン型界面活性剤等を用いてもよい。これら単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールを1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。   Examples of such monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohols include polymethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monopropyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether. Lauryl ether, polyethylene glycol phenyl ether, polyethylene glycol alkyl phenyl ether, polyethylene glycol phenyl phenyl ether, polyethylene glycol styryl phenyl ether, polyethylene glycol naphthyl ether, polyoxyethylene-oxypropylene (random and / or block ) Glycol monomethyl ether, polyoxyethylene-o Shi tetramethylene (at least one of polymerization mode of random and block) glycol polybutylene glycolate - monomethyl ether, and the like. Further, as the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol, (mono-, di-, tri-, tetra- or penta) -styrenated phenyl group, mono (or di- or tri) styryl-methyl-phenyl group, tribenzylphenyl group, β -A nonionic surfactant having a group containing two or more aromatic rings such as a naphthyl group may be used. These monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohols may be used alone or in combination of two or more.

単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールの分子量の下限値は、150が好ましく、194がより好ましく、216がさらに好ましく、238が特に好ましい。一方で、分子量の上限値は、2500が好ましく、2000がより好ましく、1000がさらに好ましく、800が特に好ましい。
すなわち、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールの分子量は、150以上2500以下が好ましく、194以上2000以下がより好ましく、216以上1000以下がさらに好ましく、238以上800以下が特に好ましい。
分子量が上記範囲であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物の水分散性がより良好となり、結晶性がより低く扱いやすい。
The lower limit of the molecular weight of the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is preferably 150, more preferably 194, further preferably 216, and particularly preferably 238. On the other hand, the upper limit of the molecular weight is preferably 2500, more preferably 2000, even more preferably 1000, and particularly preferably 800.
That is, the molecular weight of the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is preferably 150 or more and 2500 or less, more preferably 194 or more and 2000 or less, further preferably 216 or more and 1000 or less, and particularly preferably 238 or more and 800 or less.
When the molecular weight is within the above range, the polyisocyanate composition of the present embodiment has better water dispersibility, lower crystallinity and easier handling.

本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるポリイソシアネートにおいて、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールの導入量は、ポリイソシアネートのイソシアネート基100当量に対して、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールが導入された割合で表すことができる。
導入量の下限値は、1質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましく、8質量%が特に好ましい。一方で、導入量の上限値は、80質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましく、15質量%が特に好ましい。
すなわち、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールの導入量は、1質量%以上80質量%以下が好ましく、2質量%以上60質量%以下がより好ましく、5質量%以上40質量%以下がさらに好ましく、8質量%以上15質量%以下が特に好ましい。
導入量が上記下限値以上であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物の水分散性がより高くなり、一方で、導入量が上記上限値以下であることで、水系二液型ポリウレタン塗料組成物の硬化剤として用いた場合に、硬化性がより高くなる傾向がある。
単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールの導入量は、例えば、以下の方法を用いて算出することができる。
具体的には、ポリイソシアネート組成物を試料として、液体クロマトグラフィー(LC)の220nmにおける、未導入のポリイソシアネート、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールが1つ導入されたポリイソシアネート、2つ導入されたポリイソシアネート、及び、3つ以上導入されたポリイソシアネートのピーク面積比から求めることができる。LCによる測定条件としては、例えば、以下のもの等が挙げられる。
In the polyisocyanate contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment, the amount of the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol introduced is such that the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is 100 equivalents of the isocyanate group of the polyisocyanate. It can be expressed as the ratio introduced.
The lower limit of the amount introduced is preferably 1% by mass, more preferably 2% by mass, further preferably 5% by mass, and particularly preferably 8% by mass. On the other hand, the upper limit of the amount introduced is preferably 80% by mass, more preferably 60% by mass, further preferably 40% by mass, and particularly preferably 15% by mass.
That is, the introduction amount of the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is preferably 1% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 60% by mass or less, and further preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less. , 8 mass% or more and 15 mass% or less are particularly preferable.
When the amount introduced is equal to or more than the above lower limit, the water dispersibility of the polyisocyanate composition of the present embodiment becomes higher, while the amount introduced is equal to or less than the above upper limit, an aqueous two-component polyurethane paint When used as a curing agent for the composition, the curability tends to be higher.
The introduced amount of the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol can be calculated, for example, using the following method.
Specifically, using a polyisocyanate composition as a sample, a polyisocyanate that has not been introduced, a polyisocyanate in which one monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is introduced, and two in which it is introduced at 220 nm in liquid chromatography (LC) It can be determined from the peak area ratio of the introduced polyisocyanate and the polyisocyanate of three or more introduced. Examples of measurement conditions by LC include the following.

(測定条件)
LC装置:Waters社製、UPLC(商品名)
カラム:Waters社製、ACQUITY UPLC HSS T3 1.8μm
C18 内径2.1mm×長さ50mm
流速:0.3mL/min
移動相:A=10mM酢酸アンモニウム水溶液、B=アセトニトリル
グラジェント条件:初期の移動相組成はA/B=98/2で、試料注入後Bの比率を直線的に上昇させ、10分後にA/B=0/100とした。
検出方法:フォトダイオードアレイ検出器、測定波長は220nm
(Measurement condition)
LC device: Waters Co., UPLC (trade name)
Column: ACQUITY UPLC HSS T3 1.8 μm manufactured by Waters
C18 inner diameter 2.1 mm x length 50 mm
Flow rate: 0.3 mL / min
Mobile phase: A = 10 mM ammonium acetate aqueous solution, B = acetonitrile Gradient conditions: Initial mobile phase composition was A / B = 98/2, the ratio of B was linearly increased after sample injection, and after 10 minutes, A / B B = 0/100.
Detection method: Photodiode array detector, measurement wavelength is 220 nm

本実施形態のポリイソシアネート組成物は、単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールに由来する親水性基(ポリアルキレンオキシド単位)が導入されていることで、良好な水分散性を有する。
なお、本明細書において、「水分散性」とは、ポリイソシアネート組成物がO/W型になるように、水に分散され得る性質を意味する。水分散性は、後述する実施例に示すように、例えば、水にポリイソシアネート組成物を添加し、棒やハンドミキサー等を用いて機械的に攪拌することによって、水に分散するか否かを確認することで評価することができる。なお、ここでいう「O/W型」とは、水を連続相とする水中油滴のエマルションを意味する。
The polyisocyanate composition of the present embodiment has good water dispersibility because the hydrophilic group (polyalkylene oxide unit) derived from the monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol is introduced.
In addition, in this specification, "water dispersibility" means the property which can be dispersed in water so that a polyisocyanate composition may be an O / W type. Water dispersibility, as shown in Examples described below, for example, by adding a polyisocyanate composition to water, by mechanically stirring using a rod or a hand mixer, to determine whether or not to disperse in water. It can be evaluated by checking. The "O / W type" here means an oil-in-water emulsion having water as a continuous phase.

<その他成分>
(イオン性界面活性剤)
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上記ポリイソシアネートに加えて、実質的に水を含有しないイオン性界面活性剤を更に含有することができる。
イオン性界面活性剤を含有することで、水に分散した場合にポリイソシアネートの油滴の分散安定性が著しく向上し、また、水がポリイソシアネートの油滴の中に侵入することを防ぐことができる。このことによって、水系二液型ポリウレタン塗料組成物としたときのポットライフを著しく向上させることができる。また、ポリイソシアネートの油滴の粒子径が小さくなり、耐水性を更に向上させることができる。
<Other ingredients>
(Ionic surfactant)
The polyisocyanate composition of the present embodiment can further contain an ionic surfactant containing substantially no water, in addition to the above polyisocyanate.
By containing an ionic surfactant, the dispersion stability of the polyisocyanate oil droplets is significantly improved when dispersed in water, and it is possible to prevent water from entering the polyisocyanate oil droplets. it can. As a result, the pot life of the water-based two-component polyurethane coating composition can be significantly improved. Further, the particle size of the oil droplets of polyisocyanate is reduced, and the water resistance can be further improved.

イオン性界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられ、水性エマルジョンの中和方法によって、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤のうち、どちらが好ましいかが決められる。即ち、水性エマルジョンを塩基によって中和した場合はアニオン性界面活性剤を、酸によって中和した場合はカチオン性界面活性剤を用いた方が好ましい。水性エマルジョンが中和されていない場合はどちらを用いてもよい。   Examples of the ionic surfactant include anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. Among the anionic surfactants and the cationic surfactants, depending on the neutralization method of the aqueous emulsion, Which one is preferable is decided. That is, it is preferable to use an anionic surfactant when the aqueous emulsion is neutralized with a base, and to use a cationic surfactant when neutralized with an acid. Either may be used if the aqueous emulsion is not neutralized.

アニオン性界面活性剤としては、カルボキシレート型、サルフェート型、スルホネート型、ホスフェート型が適している。具体的な化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、(C1−C20アルキル)ベンゼンスルホン酸アンモニウム、(C1−C20アルキル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム、(C1−C20アルキル)ジサルフェートナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホネートナトリウム、ジ(C1−C20アルキル)スルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンC6−C30アリールエーテルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンC6−C30アリールエーテルスルホン酸アンモニウム等が挙げられる。中でも、アニオン性界面活性剤として好ましいものとしては、(C1−C20アルキル)ベンゼンスルホン酸アンモニウム、(C1−C20アルキル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム、又は、ジ(C1−C20アルキル)スルホコハク酸ナトリウムであるが、工業的に入手可能なものならば不都合なく使用可能である。   As the anionic surfactant, carboxylate type, sulfate type, sulfonate type and phosphate type are suitable. Specific compounds are not limited to the following, for example, ammonium (C1-C20 alkyl) benzene sulfonate, sodium (C1-C20 alkyl) benzene sulfonate, sodium (C1-C20 alkyl) disulfate, alkyl Examples thereof include sodium diphenyl ether disulfonate, sodium di (C1-C20 alkyl) sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene C6-C30 aryl ether sulfonate, and ammonium polyoxyethylene C6-C30 aryl ether sulfonate. Among them, preferred as the anionic surfactant are ammonium (C1-C20 alkyl) benzene sulfonate, sodium (C1-C20 alkyl) benzene sulfonate, and sodium di (C1-C20 alkyl) sulfosuccinate. Any commercially available product can be used without any inconvenience.

カチオン性界面活性剤としては、四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩が適している。具体的な化合物としては、以下のものに限定されないが、例えば、C1−C20アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド、C1−C30アルキルピリジニウムブロマイド、イミダゾリニウムラウレート等が挙げられる。さらに具体的な化合物としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド、アルキルピリジニウムブロマイド、イミダゾリニウムラウレート等が挙げられる。   Suitable cationic surfactants are quaternary ammonium salts, pyridinium salts and imidazolinium salts. Specific compounds include, but are not limited to, C1-C20 alkyltrimethylammonium bromide, C1-C30 alkylpyridinium bromide, and imidazolinium laurate. More specific compounds include, for example, alkyltrimethylammonium bromide, alkylpyridinium bromide, imidazolinium laurate and the like.

(有機溶剤)
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上記ポリイソシアネートに加えて、有機溶剤を更に含有することができる。
有機溶剤を含有することで、ポリイソシアネート組成物の粘度がより低くなるため、水分散性がより向上する。また、ポリイソシアネート組成物を水分散した際のイソシアネート基の残存率がより高くなり、水系二液型ポリウレタン塗料組成物としたときのポットライフがより向上する傾向がある。
(Organic solvent)
The polyisocyanate composition of this embodiment may further contain an organic solvent in addition to the above polyisocyanate.
By containing the organic solvent, the viscosity of the polyisocyanate composition is further lowered, so that the water dispersibility is further improved. In addition, the residual ratio of isocyanate groups when the polyisocyanate composition is dispersed in water becomes higher, and the pot life of the water-based two-component polyurethane coating composition tends to be further improved.

本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれる有機溶剤としては、イソシアネート基と反応する官能基を有しないものであって、本実施形態のポリイソシアネート組成物と相溶するものであればよい。
このような有機溶剤としては、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、芳香族化合物、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル系の化合物、ポリエチレングリコールジカルボキシレート系の化合物等が挙げられる。エステル化合物としては、例えば、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、メトキシプロピルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、2−エチルブチルアセテート、2−エチルヘキシルアセテート、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸ブチル、酪酸ブチル、アジピン酸ジオクチル、グルタル酸ジイソプロピル等が挙げられる。エーテル化合物としては、例えば、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、ジエトキシエタン等が挙げられる。ケトン化合物としては、例えば、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、ジイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等が挙げられる。芳香族化合物としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ブチルベンゼン,p−シメン等が挙げられる。ポリエチレングリコールジアルキルエーテル系の化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテルやジエチレングリコールジエチルエーテルやトリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等が挙げられる。ポリエチレングリコールジカルボキシレート系の化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジアセテート等が挙げられる。
中でも、有機溶剤としては、有機溶剤の揮発速度が比較的遅くなり、レベリングするため、塗膜表面の外観がより向上することから、炭素数7以上である炭化水素基を有する有機溶剤が好ましい。また、有機溶剤としては、水系主剤との相溶性がより向上することから、エステルを含有する有機溶剤がより好ましい。これらのことから、有機溶剤としては、炭素数7以上のエステルを含有する有機溶剤がさらに好ましく、炭素数7以上のエステルのみからなる有機溶剤が特に好ましい。
The organic solvent contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment may be one that does not have a functional group that reacts with an isocyanate group and is compatible with the polyisocyanate composition of the present embodiment.
Examples of such organic solvents include ester compounds, ether compounds, ketone compounds, aromatic compounds, polyethylene glycol dialkyl ether compounds, and polyethylene glycol dicarboxylate compounds. Examples of the ester compound include butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, methoxypropyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, butyl propionate, butyl butyrate, dioctyl adipate. , Diisopropyl glutarate and the like. Examples of the ether compound include diisopropyl ether, dibutyl ether, dioxane, diethoxyethane and the like. Examples of the ketone compound include 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, methylisobutylketone, 2-heptanone, 4-heptanone, diisobutylketone, isophorone, cyclohexanone, and methylcyclohexanone. Examples of the aromatic compound include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, p-cymene and the like. Examples of the polyethylene glycol dialkyl ether-based compound include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and the like. Examples of the polyethylene glycol dicarboxylate compound include diethylene glycol diacetate.
Among them, as the organic solvent, an organic solvent having a hydrocarbon group having 7 or more carbon atoms is preferable because the volatilization rate of the organic solvent is relatively slow and the leveling causes the appearance of the coating film surface to be further improved. In addition, as the organic solvent, an ester-containing organic solvent is more preferable because the compatibility with the water-based main agent is further improved. From these, as the organic solvent, an organic solvent containing an ester having 7 or more carbon atoms is more preferable, and an organic solvent consisting of only an ester having 7 or more carbon atoms is particularly preferable.

本実施形態のポリイソシアネート組成物中の有機溶剤の含有量の下限値は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、1質量%が好ましく、3質量%がより好ましく、5質量%がさらに好ましい。一方で、有機溶剤の含有量の上限値は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、70質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。
すなわち、本実施形態のポリイソシアネート組成物中の有機溶剤の含有量の下限値は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、1質量%以上70質量%以下が好ましく、3質量%以上60質量%以下がより好ましく、5質量%以上50質量%以下がさらに好ましい。
有機溶剤の含有量が上記範囲であることで、ポリイソシアネート組成物の粘度がより低くなり、水系二液型ポリウレタン塗料組成物としたときのポットライフがより向上し、且つ、有機溶剤の含有量が多くなりすぎることをより効果的に抑制することができる。
The lower limit of the content of the organic solvent in the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 1% by mass, more preferably 3% by mass, and further preferably 5% by mass, based on the total mass of the polyisocyanate composition. .. On the other hand, the upper limit of the content of the organic solvent is preferably 70% by mass, more preferably 60% by mass, and further preferably 50% by mass, based on the total mass of the polyisocyanate composition.
That is, the lower limit of the content of the organic solvent in the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 1% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total mass of the polyisocyanate composition, and 3% by mass or more and 60% by mass. % Or less is more preferable, and 5% by mass or more and 50% by mass or less is further preferable.
When the content of the organic solvent is in the above range, the viscosity of the polyisocyanate composition becomes lower, the pot life when the water-based two-component polyurethane coating composition is further improved, and the content of the organic solvent. It is possible to more effectively suppress an excessive increase in the amount.

<ポリイソシアネート組成物の製造方法>
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、例えば、以下の(i)〜(iv)に示す方法により製造することができる。
(i)成分(a)のプレポリマー化反応及び成分(b)のプレポリマー化反応をそれぞれ行った後、成分(a)のプレポリマー及び成分(b)のプレポリマーと、成分(c)との付加反応及びポリマー化反応を同時に行う方法;
(ii)成分(a)のプレポリマー化反応及び成分(b)のプレポリマー化反応をそれぞれ行い、さらに、成分(a)のプレポリマーと成分(c)との付加反応、及び、成分(b)のプレポリマーと成分(c)との付加反応をそれぞれ行った後、それらを最終的に混合してポリマー化反応させる方法;
(iii)成分(a)及び成分(b)を同時にプレポリマー化反応させた後、得られた混合プレポリマーと成分(c)との付加反応及びポリマー化反応を同時に行う方法;
(iv)成分(a)及び成分(b)の混合物と成分(c)との付加反応及びポリマー化反応を同時に行う方法
<Method for producing polyisocyanate composition>
The polyisocyanate composition of the present embodiment can be produced, for example, by the methods described in (i) to (iv) below.
(I) After performing the prepolymerization reaction of the component (a) and the prepolymerization reaction of the component (b), respectively, the prepolymer of the component (a) and the prepolymer of the component (b), and the component (c). The simultaneous addition reaction and polymerization reaction of
(Ii) The prepolymerization reaction of the component (a) and the prepolymerization reaction of the component (b) are respectively performed, and further, the addition reaction between the prepolymer of the component (a) and the component (c), and the component (b) A) each carrying out an addition reaction between the prepolymer and the component (c), and finally mixing them to carry out a polymerization reaction;
(Iii) A method in which the component (a) and the component (b) are simultaneously prepolymerized, and then the resulting mixed prepolymer and the component (c) are simultaneously added and polymerized.
(Iv) Method of simultaneously performing addition reaction and polymerization reaction of a mixture of component (a) and component (b) with component (c)

中でも、本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法としては、成分(a)から誘導されたポリイソシアネートと、成分(b)から誘導されたポリイソシアネートとの配合比率を調製しやすく、且つ、製造効率が良好であることから、上記(i)の方法が好ましい。   Among them, as the method for producing the polyisocyanate composition of the present embodiment, it is easy to prepare the compounding ratio of the polyisocyanate derived from the component (a) and the polyisocyanate derived from the component (b), and The method (i) is preferable because it has good efficiency.

本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法において、必要に応じて、上記イオン性界面活性剤及び上記有機溶剤を添加してもよい。添加するタイミングは、特別な限定はなく、ポリイソシアネートの合成時に添加してもよく、ポリイソシアネートの合成後に添加してもよい。   In the method for producing the polyisocyanate composition of the present embodiment, the ionic surfactant and the organic solvent may be added, if necessary. The timing of addition is not particularly limited, and may be added during the synthesis of polyisocyanate or after the synthesis of polyisocyanate.

<ポリイソシアネート組成物の特性>
[イソシアネート基含有量]
本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有量の下限値は、5質量%が好ましく、6質量%がより好ましく、7質量がさらに好ましい。一方で、イソシアネート基含有量の上限値は、25質量%が好ましく、24質量%がより好ましく、23質量%がさらに好ましい。
すなわち、本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有量は、5質量%以上25質量%以下が好ましく、6質量%以上24質量%以下がより好ましく、7質量以上23質量%以下がさらに好ましい。
イソシアネート基含有量が上記範囲であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物を硬化剤として用いた場合の硬化速度、又は、塗膜との被覆物としたときの強靭さをより効果的に達成することができる。
<Characteristics of polyisocyanate composition>
[Isocyanate group content]
The lower limit of the isocyanate group content of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 5% by mass, more preferably 6% by mass, and even more preferably 7% by mass. On the other hand, the upper limit of the isocyanate group content is preferably 25% by mass, more preferably 24% by mass, further preferably 23% by mass.
That is, the isocyanate group content of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 6% by mass or more and 24% by mass or less, and further preferably 7% by mass or more and 23% by mass or less. ..
When the isocyanate group content is in the above range, the curing speed when the polyisocyanate composition of the present embodiment is used as a curing agent, or the toughness when used as a coating with a coating film is more effective. Can be achieved.

[数平均分子量]
本実施形態のポリイソシアネート組成物の数平均分子量の下限値は、500が好ましく、700がより好ましく、900がさらに好ましい。一方で、数平均分子量の上限値は、10000が好ましく、7000がより好ましく、5000がさらに好ましい。
すなわち、本実施形態のポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、500以上10000以下が好ましく、700以上7000以下がより好ましく、900以上5000以下がさらに好ましい。
数平均分子量が上記範囲であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物を硬化剤として用いた場合の架橋性がより向上し、より取り扱いやすい粘度となる。
[Number average molecular weight]
The lower limit of the number average molecular weight of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 500, more preferably 700, and even more preferably 900. On the other hand, the upper limit of the number average molecular weight is preferably 10,000, more preferably 7,000, still more preferably 5,000.
That is, the number average molecular weight of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 500 or more and 10,000 or less, more preferably 700 or more and 7,000 or less, and further preferably 900 or more and 5000 or less.
When the number average molecular weight is within the above range, the crosslinkability when the polyisocyanate composition of the present embodiment is used as a curing agent is further improved, and the viscosity becomes easier to handle.

[粘度]
本実施形態のポリイソシアネート組成物の25℃における粘度の下限値は、100mPa・sが好ましく、130mPa・sがより好ましく、150mPa・sがさらに好ましい。一方で、25℃における粘度の上限値は、40000mPa・sが好ましく、20000mPa・sがより好ましく、10000mPa・sがさらに好ましく、5000mPa・sが特に好ましい。
すなわち、本実施形態のポリイソシアネート組成物の25℃における粘度は、100mPa・s以上40000mPa・s以下が好ましく、130mPa・s以上20000mPa・s以下がより好ましく、150mPa・s以上10000mPa・s以下がさらに好ましく、150mPa・s以上5000mPa・s以下が特に好ましい。
25℃における粘度が上記範囲であることで、本実施形態のポリイソシアネート組成物の水への分散性がより良好となり、且つ、架橋能力が低いジイソシアネートや有機溶剤の含有量をより低減することができる。
[viscosity]
The lower limit of the viscosity of the polyisocyanate composition of the present embodiment at 25 ° C. is preferably 100 mPa · s, more preferably 130 mPa · s, and even more preferably 150 mPa · s. On the other hand, the upper limit of the viscosity at 25 ° C. is preferably 40000 mPa · s, more preferably 20000 mPa · s, further preferably 10000 mPa · s, and particularly preferably 5000 mPa · s.
That is, the viscosity of the polyisocyanate composition of the present embodiment at 25 ° C. is preferably 100 mPa · s or more and 40000 mPa · s or less, more preferably 130 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less, and further preferably 150 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less. It is preferably 150 mPa · s or more and 5000 mPa · s or less.
When the viscosity at 25 ° C. is in the above range, the polyisocyanate composition of the present embodiment has better dispersibility in water, and the content of diisocyanate or organic solvent having a low crosslinking ability can be further reduced. it can.

<使用用途>
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、塗料組成物(特に、水系二液型ポリウレタン塗料組成物)の硬化剤として用いることができる。
すなわち、一実施形態において、本発明は、上記ポリイソシアネート組成物を含む塗料組成物を提供する。
<Use>
The polyisocyanate composition of this embodiment can be used as a curing agent for a coating composition (particularly, an aqueous two-component polyurethane coating composition).
That is, in one embodiment, the present invention provides a coating composition containing the above polyisocyanate composition.

塗料組成物は、例えば、主剤成分である水性ポリオールと、硬化剤成分である上記ポリイソシアネート組成物とを混合することで得られる。   The coating composition can be obtained, for example, by mixing an aqueous polyol, which is a main component, and the above polyisocyanate composition, which is a curing agent component.

塗料組成物に用いられる水性ポリオールとしては、水酸基を含有する、ラテックス、エマルジョン、ディスパージョン、水溶性樹脂と表現されるもの全てを含む。水性ポリオールとして具体的には、例えば、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリ塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル共重合体、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、ウレタンディスパージョン、アクリルエマルジョン、フッ素共重合体エマルジョン、スチレンブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリルブタジエン共重合体、ゴム系ラテックス、ポリブタジエン共重合体、ウレタンアクリルエマルジョン、及び、これらコポリマー又は混合物等が挙げられる。
中でも、水性ポリオールとしては、操作性及び耐水性が優れることから、ラテックス、エマルジョン又はディスパージョンと表現されるものが好ましい。また、中でも、塗膜としたときの耐候性、光沢及び強靭性に特に優れることから、アクリルエマルジョン、フッ素共重合体エマルジョン、ウレタンディスパージョン又はこれらのポリマーが特に好ましい。
ラテックス、エマルジョン又はディスパージョンと表現される水性ポリオールを用いる場合、それらの粒子径の下限値は、5nmが好ましく、10nmがより好ましく、40nmがさらに好ましい。一方で、粒子径の上限値は、1.0μmが好ましく、500nmがより好ましく、300nmがさらに好ましい。
すなわち、粒子径は、5nm以上1.0μm以下が好ましく、10nm以上500nm以下がより好ましく、40nm以上300nm以下がさらに好ましい。
粒子径が上記範囲であることで、塗膜としたときの光沢がより高く、耐水性もより優れる。また、ラテックス、エマルジョン又はディスパージョンとしての安定性もより十分なものとなる。
The water-based polyol used in the coating composition includes all those having a hydroxyl group and expressed as latex, emulsion, dispersion, and water-soluble resin. Specifically as the aqueous polyol, for example, polyvinylidene chloride copolymer, polyvinyl chloride copolymer, vinyl acetate copolymer, water-soluble acrylic resin, water-soluble polyester resin, urethane dispersion, acrylic emulsion, fluorine copolymer Examples thereof include a combined emulsion, a styrene-butadiene copolymer latex, an acrylonitrile-butadiene copolymer, a rubber latex, a polybutadiene copolymer, a urethane acrylic emulsion, and a copolymer or mixture thereof.
Among them, as the aqueous polyol, those expressed as latex, emulsion or dispersion are preferable because they are excellent in operability and water resistance. Among them, acrylic emulsions, fluorocopolymer emulsions, urethane dispersions or polymers thereof are particularly preferable because they are particularly excellent in weather resistance, gloss and toughness when formed into a coating film.
When an aqueous polyol expressed as latex, emulsion or dispersion is used, the lower limit value of the particle diameter thereof is preferably 5 nm, more preferably 10 nm, further preferably 40 nm. On the other hand, the upper limit value of the particle diameter is preferably 1.0 μm, more preferably 500 nm, further preferably 300 nm.
That is, the particle size is preferably 5 nm or more and 1.0 μm or less, more preferably 10 nm or more and 500 nm or less, and further preferably 40 nm or more and 300 nm or less.
When the particle diameter is in the above range, the gloss of the coating film is higher and the water resistance is more excellent. Further, the stability as a latex, emulsion or dispersion becomes more sufficient.

水性ポリオールの水酸基価の下限値は、1mgKOH/gが好ましく、5mgKOH/gがより好ましく、10mgKOH/gがさらに好ましい。一方で、水酸基価の上限値は、300mgKOH/gが好ましく、200mgKOH/gがより好ましく、150mgKOH/gがさらに好ましい。
すなわち、水性ポリオールの水酸基価は、1mgKOH/g以上300mgKOH/g以下が好ましく、5mgKOH/g以上200mgKOH/g以下がより好ましく、10mgKOH/g以上150mgKOH/g以下がさらに好ましい。
水性ポリオールの水酸基価が上記範囲であることで、架橋点がより十分なものとなり、より柔軟で強靱な塗膜を得ることができる。
The lower limit of the hydroxyl value of the aqueous polyol is preferably 1 mgKOH / g, more preferably 5 mgKOH / g, and even more preferably 10 mgKOH / g. On the other hand, the upper limit of the hydroxyl value is preferably 300 mgKOH / g, more preferably 200 mgKOH / g, and even more preferably 150 mgKOH / g.
That is, the hydroxyl value of the aqueous polyol is preferably 1 mgKOH / g or more and 300 mgKOH / g or less, more preferably 5 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g or less, and further preferably 10 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less.
When the hydroxyl value of the aqueous polyol is in the above range, the crosslinking point becomes more sufficient, and a more flexible and tough coating film can be obtained.

本実施形態の塗料組成物において、水性ポリオールの水酸基に対する上記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(イソシアネート基/水酸基)の下限値は、0.3が好ましく、0.5がより好ましく、0.6がさらに好ましい。一方で、モル比の上限値は、5.0が好ましく、3.0がより好ましく、2.5がさらに好ましい。
すなわち、水性ポリオールの水酸基に対する上記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(イソシアネート基/水酸基)は、0.3以上5.0以下が好ましく、0.5以上3.0以下がより好ましく、0.6以上2.5以下がさらに好ましい。
モル比(イソシアネート基/水酸基)が上記範囲であることで、架橋点がより十分なものとなり、より柔軟で強靱な塗膜を得ることができる。
In the coating composition of the present embodiment, the lower limit of the molar ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate composition to the hydroxyl group of the aqueous polyol (isocyanate group / hydroxyl group) is preferably 0.3, more preferably 0.5, .6 is more preferred. On the other hand, the upper limit of the molar ratio is preferably 5.0, more preferably 3.0, and even more preferably 2.5.
That is, the molar ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate composition to the hydroxyl group of the aqueous polyol (isocyanate group / hydroxyl group) is preferably 0.3 or more and 5.0 or less, more preferably 0.5 or more and 3.0 or less, and It is more preferably 0.6 or more and 2.5 or less.
When the molar ratio (isocyanate group / hydroxyl group) is in the above range, the crosslinking point becomes more sufficient, and a more flexible and tough coating film can be obtained.

本実施形態の塗料組成物は、上記ポリイソシアネート組成物に加えて、その用途及び使用方法等に応じて、公知慣用の種々の塗料用添加剤を含有することができる。塗料用添加剤としては、例えば、増粘剤、レベリング剤、チクソ化剤、消泡剤、凍結安定剤、艶消し剤、架橋反応触媒、皮張り防止剤、分散剤、湿潤剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、可塑剤、潤滑剤、還元剤、防腐剤、防黴剤、消臭剤、黄変防止剤、静電防止剤又は帯電調整剤等が挙げられる。これら添加剤は、本実施形態のポリイソシアネート組成物が奏する効果を妨げない範囲内で、適宜、選択して使用することが出来る。   In addition to the above polyisocyanate composition, the coating composition of the present embodiment may contain various known and conventional additives for coatings, depending on the application and method of use. Examples of additives for paints include thickeners, leveling agents, thixotropic agents, antifoaming agents, freeze stabilizers, matting agents, crosslinking reaction catalysts, antiskinning agents, dispersants, wetting agents, light stabilizers. , Antioxidants, ultraviolet absorbers, fillers, plasticizers, lubricants, reducing agents, antiseptics, antifungal agents, deodorants, anti-yellowing agents, antistatic agents, charge control agents and the like. These additives can be appropriately selected and used within a range that does not impair the effects of the polyisocyanate composition of the present embodiment.

本実施形態の塗料組成物(特に、水系二液型ポリウレタン塗料組成物)は、金属、プラスチック、旧塗膜等の基材への密着性が優れる。また、本実施形態の塗料組成物から得られた塗膜は、水に浸漬した場合におけるブリスター(塗膜ふくれ)が起こりにくい。
従って、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、塗料、インキ、接着剤、注型材、エラストマー、フォーム、プラスチック材料等の原料として使用することができる。
中でも、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、塗料組成物又は水系接着剤組成物に好適である。
すなわち、一実施形態において、本発明は、上記ポリイソシアネート組成物を含む水系接着剤組成物を提供する。
また、塗料組成物としては、建築用塗料、重防食用塗料、自動車用塗料、家電用塗料(特に、パソコンや携帯電話等の情報家電製品用塗料)に用いることができる。また、自動車車体、自動車用金属部品、自動車用プラスチック部品、情報家電製品用金属部品又は情報家電製品用プラスチック部品の中塗り塗料として特に好適である。
The coating composition of the present embodiment (particularly the water-based two-component polyurethane coating composition) has excellent adhesion to substrates such as metals, plastics, old coating films and the like. In addition, the coating film obtained from the coating composition of the present embodiment is less likely to cause blistering (coating swelling) when immersed in water.
Therefore, the polyisocyanate composition of the present embodiment can be used as a raw material for paints, inks, adhesives, casting materials, elastomers, foams, plastic materials and the like.
Among them, the polyisocyanate composition of the present embodiment is suitable for a coating composition or a water-based adhesive composition.
That is, in one embodiment, the present invention provides a water-based adhesive composition containing the above polyisocyanate composition.
In addition, the coating composition can be used in architectural coatings, heavy-duty anticorrosive coatings, automotive coatings, household appliances coatings (particularly, coatings for information household appliances such as personal computers and mobile phones). Further, it is particularly suitable as an intermediate coating for automobile bodies, automobile metal parts, automobile plastic parts, metal parts for information home appliances or plastic parts for information home appliances.

以下に、具体的な実施例及び比較例を示して本実施形態をより詳しく説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited to the following examples and comparative examples as long as the gist thereof is not exceeded. ..

<ポリイソシアネート組成物の物性及び評価>
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物について、各種の物性及び評価は以下のとおり測定及び評価を実施した。
<Physical properties and evaluation of polyisocyanate composition>
Regarding the polyisocyanate compositions obtained in Examples and Comparative Examples, various physical properties and evaluations were measured and evaluated as follows.

[物性1]粘度
粘度はE型粘度計(株式会社トキメック社製)により25℃で測定した。標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は、以下のとおりである。
[Physical Properties 1] Viscosity The viscosity was measured at 25 ° C. by an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.). A standard rotor (1 ° 34 'x R24) was used. The number of rotations is as follows.

(回転数)
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1280mPa・s未満の場合)
5r.p.m. (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
2.5r.p.m. (2560mPa・s以上5120mPa・s未満の場合)
(Number of rotations)
100r. p. m. (When less than 128 mPa · s)
50r. p. m. (When 128 mPa · s or more and less than 256 mPa · s)
20r. p. m. (When 256 mPa · s or more and less than 640 mPa · s)
10r. p. m. (When 640 mPa · s or more and less than 1280 mPa · s)
5r. p. m. (When 1280 mPa · s or more and less than 2560 mPa · s)
2.5 r. p. m. (When 2560 mPa · s or more and less than 5120 mPa · s)

[物性2]イソシアネート基含有量
ポリイソシアネート組成物:1g以上3g以下程度を精秤した(Wg)。次いで、ポリイソシアネート組成物にトルエン:20mLを添加し、溶解した。次いで、ポリイソシアネート組成物を含有するトルエン溶液に、2規定のジ−n−ブチルアミンのトルエン溶液:10mLを添加し、混合後、15分間室温放置した。次いで、この混合液に、イソプロピルアルコール:70mLを加え、混合した。この液を1規定塩酸溶液(ファクターF)で、指示薬に滴定し、得られた滴定値を「V2mL」とした。同様の操作をポリイソシアネートなしで行い、得られた滴定値を「V1mL」とした。これらの滴定値を用いて、下記式(1)からポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有量を算出した。
[Physical Properties 2] Isocyanate Group Content Polyisocyanate composition: About 1 g or more and about 3 g or less was precisely weighed (Wg). Next, 20 mL of toluene was added to the polyisocyanate composition and dissolved. Then, 10 mL of a 2N toluene solution of di-n-butylamine was added to the toluene solution containing the polyisocyanate composition, and after mixing, the mixture was allowed to stand at room temperature for 15 minutes. Then, 70 mL of isopropyl alcohol was added to this mixed solution and mixed. This solution was titrated with a 1N hydrochloric acid solution (factor F) as an indicator, and the obtained titration value was defined as "V2 mL". The same operation was performed without using polyisocyanate, and the obtained titration value was defined as "V1 mL". The isocyanate group content of the polyisocyanate composition was calculated from the following formula (1) using these titrated values.

イソシアネート基含有量(質量%)=(V1-V2)×F×42/(W×1000)×100 (1)   Isocyanate group content (mass%) = (V1-V2) x F x 42 / (W x 1000) x 100 (1)

[物性3]固形分
ポリイソシアネート組成物を試料として、溶剤希釈をした場合には、アルミニウム製カップの質量を精秤した(W0g)。試料約1gを入れて、加熱乾燥前のカップ質量を精秤した(W1g)。上記試料を入れたカップを105℃の乾燥機中で3時間加熱した。上記加熱後のカップを室温まで冷却した後、再度カップの質量を精秤した(W2g)。精秤した各質量を用いて、下記式(2)から試料中の乾燥残分の質量%を固形分として算出した。
[Physical Properties 3] Solid Content When the polyisocyanate composition was used as a sample and diluted with a solvent, the mass of an aluminum cup was precisely weighed (W0 g). About 1 g of a sample was put into the cup and the weight of the cup before heating and drying was precisely weighed (W1 g). The cup containing the above sample was heated for 3 hours in a dryer at 105 ° C. After cooling the heated cup to room temperature, the mass of the cup was precisely weighed again (W2g). The mass% of the dry residue in the sample was calculated as the solid content from the following formula (2) using the respective precisely weighed masses.

固形分(質量%)=(W2-W0)/(W1-W0)×100 (2)   Solid content (mass%) = (W2-W0) / (W1-W0) x 100 (2)

[物性4]エチレンオキシド(EO)繰り返し単位の平均数(EO数)
ポリイソシアネート組成物に導入されたエチレンオキシド(EO)繰り返し単位の平均数(EO数)は、以下の方法により算出した。具体的には、ポリイソシアネート組成物を試料として、以下に示す測定条件にて、プロトン核磁気共鳴(NMR)により求めた。ここでは、アルキレン基に対応する相対強度の積分値とアルキル基に対応する相対強度の積分値とを対応させることにより、ポリイソシアネート組成物中のエチレンオキシド繰り返し単位の平均数(EO数)を求めた。
[Physical Properties 4] Average number of ethylene oxide (EO) repeating units (EO number)
The average number (EO number) of ethylene oxide (EO) repeating units introduced into the polyisocyanate composition was calculated by the following method. Specifically, the polyisocyanate composition was used as a sample and was determined by proton nuclear magnetic resonance (NMR) under the following measurement conditions. Here, the average number (EO number) of ethylene oxide repeating units in the polyisocyanate composition was obtained by associating the integral value of the relative intensity corresponding to the alkylene group with the integral value of the relative intensity corresponding to the alkyl group. ..

(測定条件)
NMR装置:Bruker Biospin Avance600(商品名)
観測核:1H
周波数:600MHz
溶媒:CDCl
積算回数:256回
(Measurement condition)
NMR device: Bruker Biospin Avance 600 (trade name)
Observation nucleus: 1H
Frequency: 600MHz
Solvent: CDCl 3
Total number of times: 256 times

[評価1]水への乳化性
ポリイソシアネート組成物の水への乳化性について、ナノトラックUPA−EX150(日機装社製)により50%粒子径の測定を行い、以下の評価基準に従い、評価した。
[Evaluation 1] Emulsification in water Regarding the emulsification in water of the polyisocyanate composition, 50% particle diameter was measured by Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
◎:粒子径100nm未満
○:粒子径100nm以上200nm未満
×:粒子径200nm以上
(Evaluation criteria)
A: Particle size less than 100 nm B: Particle size 100 nm or more and less than 200 nm X: Particle size 200 nm or more

[評価2]ポリイソシアネート組成物の単体外観
ポリイソシアネート組成物自体の安定性を評価するために、固形分90%以上100%以下である合成ポリイソシアネート組成物の外観を目視で観察し、以下の評価基準に従い、評価した。
[Evaluation 2] Single Appearance of Polyisocyanate Composition In order to evaluate the stability of the polyisocyanate composition itself, the appearance of a synthetic polyisocyanate composition having a solid content of 90% or more and 100% or less is visually observed and It was evaluated according to the evaluation criteria.

(評価基準)
○:透明で濁り無し
×:濁り有り
(Evaluation criteria)
○: Transparent and no turbidity ×: Turbidity

<塗料組成物及び塗膜の評価>
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物について、以下に示す手順に従い、水系二液型ポリウレタン塗料組成物を調製し、ポットライフを評価した。また、水系二液型ポリウレタン塗料組成物を用いて、塗膜を作製し、硬度、密着性及び耐水性について評価した。
<Evaluation of coating composition and coating film>
With respect to the polyisocyanate compositions obtained in Examples and Comparative Examples, an aqueous two-component polyurethane coating composition was prepared according to the following procedure, and pot life was evaluated. Further, a coating film was prepared using the water-based two-component polyurethane coating composition, and the hardness, adhesion and water resistance were evaluated.

[水系二液型ポリウレタン塗料組成物の調製]
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物に対し、Setaqua6510(Allnex社製商品名、アクリルポリオール、固形分42%、水酸基4.2質量%)を、官能基比率(NCO/OH)=1.25となるように配合した。更に、この混合物に、固形分が40%になるように脱イオン水を加え、ディスパー羽を使用し、1000rpmで5分間撹拌し、水系二液型ポリウレタン塗料組成物を調製した。
[Preparation of water-based two-component polyurethane coating composition]
For the polyisocyanate compositions obtained in Examples and Comparative Examples, Setaqua 6510 (trade name, acrylic polyol, solid content 42%, hydroxyl group 4.2% by mass, manufactured by Allnex Co.) was used as a functional group ratio (NCO / OH) = It was blended so as to be 1.25. Furthermore, deionized water was added to this mixture so that the solid content was 40%, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 5 minutes using a disper blade to prepare an aqueous two-component polyurethane coating composition.

[評価3]ポットライフ
各水系二液型ポリウレタン塗料組成物を、23℃/50%RHの雰囲気下で5時間保存した。次いで、保存後の、水系二液型ポリウレタン塗料組成物のイソシアネート保持率を、FT−IR4200(日本分光社製)を用いて算出し、以下の評価基準に従い、評価した。3000cm−1付近のアルキル基の高さに対する2200cm−1のイソシアネート基の高さの比を、イソシアネート保持率として算出した。
[Evaluation 3] Pot life Each aqueous two-component polyurethane coating composition was stored for 5 hours in an atmosphere of 23 ° C / 50% RH. Next, the isocyanate retention rate of the water-based two-component polyurethane coating composition after storage was calculated using FT-IR4200 (manufactured by JASCO Corporation), and evaluated according to the following evaluation criteria. The ratio of the height of the isocyanate group at 2200 cm -1 to the height of the alkyl group near 3000 cm -1 was calculated as the isocyanate retention rate.

(評価基準)
○:イソシアネート保持率が84%以上
×:イソシアネート保持率が84%未満
(Evaluation criteria)
◯: Isocyanate retention rate is 84% or more ×: Isocyanate retention rate is less than 84%

[塗膜の調製]
各水系二液型ポリウレタン塗料組成物を用いて、各種基板(ガラス板及び軟鋼)上に、厚さ30μm以上50μm以下程度の塗膜を塗装し、100℃で30分間焼付けて硬化塗膜を得た。硬化塗膜を23℃/50%RHの雰囲気下で4日間乾燥させて、塗膜を得た。
[Preparation of coating film]
Using each water-based two-component polyurethane coating composition, a coating film having a thickness of 30 μm or more and 50 μm or less is coated on various substrates (glass plate and mild steel) and baked at 100 ° C. for 30 minutes to obtain a cured coating film. It was The cured coating film was dried for 4 days in an atmosphere of 23 ° C./50% RH to obtain a coating film.

[評価4]ケーニッヒ硬度
ガラス板上に作製した塗膜のケーニッヒ硬度を、TQC社の全自動ペンデュラム硬度試験機により23℃で測定し、以下の評価基準に従い、評価した。
[Evaluation 4] König hardness The König hardness of the coating film formed on the glass plate was measured at 23 ° C. by a fully automatic pendulum hardness tester manufactured by TQC and evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
○:135回以上
△:125回以上、135回未満
×:125回未満
(Evaluation criteria)
○: 135 times or more △: 125 times or more but less than 135 times ×: less than 125 times

[評価5]密着性
軟鋼上に作製した塗膜の密着性試験を、JIS K5600−5−6に準じて行い、以下の評価基準に従い、評価した。
[Evaluation 5] Adhesion An adhesion test of a coating film formed on mild steel was performed according to JIS K5600-5-6, and evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
○:剥離塗膜、浮き無し
×:剥離塗膜あり
(Evaluation criteria)
◯: Peeling coating film, no floating X: Peeling coating film

[評価6]耐水性
ガラス板上に作製した塗膜にゴムリングを置き、中央部位に脱イオン水を滴下した。23℃、24時間浸漬後、ガラス基材/塗膜の間に生ずるブリスターの状態から、以下の評価基準に従い、評価した。
[Evaluation 6] A rubber ring was placed on the coating film prepared on the water-resistant glass plate, and deionized water was added dropwise to the central portion. After soaking at 23 ° C. for 24 hours, the state of the blister generated between the glass substrate / coating film was evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
○:ブリスター膨れ無し
×:ブリスター膨れ有り
(Evaluation criteria)
○: No blister swelling ×: With blister swelling

<ポリイソシアネート組成物の製造>
実施例及び比較例で製造されたポリイソシアネート組成物は、以下の合成手順に従い、製造した。また、各ポリイソシアネート組成物P−1a〜P−6a及びP−1b〜P−7bの物性の測定結果及び評価結果、並びに、各ポリイソシアネート組成物から得られた塗料組成物及び塗膜の評価結果を表1及び表2に示す。
<Production of polyisocyanate composition>
The polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples were produced according to the following synthetic procedure. Moreover, the measurement results and evaluation results of the physical properties of each polyisocyanate composition P-1a to P-6a and P-1b to P-7b, and the evaluation of the coating composition and the coating film obtained from each polyisocyanate composition The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例1]ポリイソシアネート組成物P−1aの製造
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコの内部を窒素置換し、HDIイソシアヌレート型ポリイソシアネート(デュラネートTKA−100、旭化成株式会社製):100質量部、IPDIイソシアヌレート型ポリイソシアネート(Vestanat T1890/100、Evonik社製):233.3質量部、及び、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート(1−Methoxy−2−propyl acetate;PGMEA):96.9質量部を混合し、80℃で1時間撹拌することで均一溶解液を得た。この均一溶解液に対し、メトキシポリエチレングリコール(MPG−130、エチレンオキサイド繰り返し単位:9個、日本乳化剤株式会社製):35.3質量部と、メトキシポリエチレングリコール(MPG−081、エチレンオキサイド繰り返し単位:15個、日本乳化剤株式会社製):19.0質量部、及び、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート(JP−508T、城北化学工業株式会社製):0.05gを混ぜ、110℃で6時間ウレタン化反応を行った。最後に、反応液に、PGMEA:69.2質量部を添加し、ポリイソシアネート組成物P−1aを得た。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は9.3質量%、粘度は450mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 1] Production of polyisocyanate composition P-1a The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, and cooling tube was replaced with nitrogen, and HDI isocyanurate type polyisocyanate (Duranate TKA-100, Asahi Kasei Corporation) (Manufactured by the company): 100 parts by mass, IPDI isocyanurate type polyisocyanate (Vestanat T1890 / 100, manufactured by Evonik): 233.3 parts by mass, and propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate (1-Methoxy-2-propoxyl). Acetate; PGMEA): 96.9 parts by mass were mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a uniform solution. Methoxypolyethylene glycol (MPG-130, ethylene oxide repeating unit: 9 pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.): 35.3 parts by mass, and methoxypolyethylene glycol (MPG-081, ethylene oxide repeating unit: 15 pieces, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.): 19.0 parts by mass, and 2-ethylhexyl acid phosphate (JP-508T, manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.): 0.05 g were mixed, and a urethanization reaction was performed at 110 ° C. for 6 hours. I went. Lastly, 69.2 parts by mass of PGMEA was added to the reaction solution to obtain a polyisocyanate composition P-1a. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 9.3 mass% and a viscosity of 450 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[実施例2]ポリイソシアネート組成物P−2aの製造
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコの内部を窒素置換し、HDIイソシアヌレート型ポリイソシアネート(デュラネートTPA−100、旭化成株式会社製):100質量部、Vestanat T1890/100:300質量部、及び、PGMEA:125質量部を混合し、80℃で1時間撹拌することで均一溶解液を得た。この均一溶解液に対し、MPG−130及びジアルキルスルホコハク酸ナトリウム(ニューコール290M、固形分70%、日本乳化剤株式会社製)を固形分質量比で3:1になるように混合した組成物:51.4質量部と、MPG−081:48.6質量部と、JP−508T:0.04gとを混ぜ、110℃で6時間ウレタン化反応を行った。最後に反応液に、PGMEA:89.3質量部を添加し、ポリイソシアネート組成物P−2aを得た。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は9.2質量%、粘度は370mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 2] Production of polyisocyanate composition P-2a The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube was replaced with nitrogen, and HDI isocyanurate type polyisocyanate (Duranate TPA-100, Asahi Kasei Corporation) (Manufactured by the company): 100 parts by mass, Vestanat T1890 / 100: 300 parts by mass, and PGMEA: 125 parts by mass were mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a uniform solution. Composition: 51 in which MPG-130 and sodium dialkylsulfosuccinate (Newcol 290M, solid content 70%, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) were mixed into this homogeneous solution at a solid content mass ratio of 3: 1. 0.4 parts by mass, MPG-081: 48.6 parts by mass, and JP-508T: 0.04 g were mixed, and a urethanization reaction was performed at 110 ° C. for 6 hours. Finally, 89.3 parts by mass of PGMEA was added to the reaction solution to obtain a polyisocyanate composition P-2a. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 9.2 mass% and a viscosity of 370 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[実施例3]ポリイソシアネート組成物P−3aの製造
Vestanat T1890/100:400質量部、MPG−130:37.7質量部、及び、MPG−081:43.7質量部に変更し、PGMEAの代わりに、プロピオン酸ブチル:249.1質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−3aを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は10.0質量%、粘度は190mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 3] Production of polyisocyanate composition P-3a Vestanat T1890 / 100: 400 parts by mass, MPG-130: 37.7 parts by mass, and MPG-081: 43.7 parts by mass were changed to PGMEA. Instead, polyisocyanate composition P-3a was produced under the same conditions as in Example 1, except that butyl propionate: 249.1 parts by mass was used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 10.0 mass% and a viscosity of 190 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[実施例4]ポリイソシアネート組成物P−4aの製造
Vestanat T1890/100:300質量部、及び、PGMEA:179.4質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、M−1000(エチレンオキサイド繰り返し単位:22個、日油株式会社製):47.2質量部、及び、MPG−081:17.9質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−4aを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は9.4質量%、粘度は650mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 4] Production of polyisocyanate composition P-4a Vestanat T1890 / 100: changed to 300 parts by mass and PGMEA: 179.4 parts by mass, and M-1000 (ethylene oxide repeating unit: 22 pieces, manufactured by NOF CORPORATION): 47.2 parts by mass, and MPG-081: 17.9 parts by mass except that the polyisocyanate composition P-4a was produced under the same conditions as in Example 1. did. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 9.4 mass% and a viscosity of 650 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[実施例5]ポリイソシアネート組成物P−5aの製造
Vestanat T1890/100:566.7質量部、及び、PGMEA:332.2質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、M−1000:40.2質量部、及び、MPG−081:68.4質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−5aを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は7.6質量%、粘度は1700mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 5] Production of polyisocyanate composition P-5a Vestanat T1890 / 100: 566.7 parts by mass and PGMEA: 332.2 parts by mass, and M-1000: 40.2 as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-5a was manufactured on the same conditions as Example 1 except having used mass part and MPG-081: 68.4 mass part. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 7.6 mass% and a viscosity of 1700 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[実施例6]ポリイソシアネート組成物P−6aの製造
Vestanat T1890/100:1900質量部、及び、PGMEA:996.7質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、MPG−081:325.6質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−6aを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は8.7質量%、粘度は880mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Example 6] Production of polyisocyanate composition P-6a Vestanat T1890 / 100: 1900 parts by mass, and PGMEA: 996.7 parts by mass, and as methoxypolyethylene glycol, MPG-081: 325.6 parts by mass. Polyisocyanate composition P-6a was produced under the same conditions as in Example 1 except that was used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 8.7% by mass and a viscosity of 880 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例1]ポリイソシアネート組成物P−1bの製造
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコの内部を窒素置換し、デュラネートTKA−100:100質量部、及び、PGMEA:20.1質量部を混合し、80℃で1時間撹拌することで均一溶解液を得た。この均一溶解液に対し、メトキシポリエチレングリコール(M−400、エチレンオキサイド繰り返し単位:8.4個、日油株式会社製):14.9質量部、及び、JP−508T:0.009gを混ぜ、110℃で6時間ウレタン化反応を行った。最後に反応液に、PGMEA:14.4質量部を添加し、ポリイソシアネート組成物P−1bを得た。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は11.9質量%、粘度は150mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 1] Production of polyisocyanate composition P-1b The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube was replaced with nitrogen, and Duranate TKA-100: 100 parts by mass, and PGMEA: 20. 0.1 parts by mass was mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a uniform solution. To this homogeneous solution, methoxypolyethylene glycol (M-400, ethylene oxide repeating unit: 8.4, manufactured by NOF CORPORATION): 14.9 parts by mass, and JP-508T: 0.009 g were mixed, Urethane reaction was carried out at 110 ° C. for 6 hours. Finally, PGMEA: 14.4 mass parts was added to the reaction liquid, and the polyisocyanate composition P-1b was obtained. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 11.9 mass% and a viscosity of 150 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例2]ポリイソシアネート組成物P−2bの製造
Vestanat T1890/100:42.9質量部、及び、PGMEA:71.2質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、MPG−130:10.8質量部、及び、MPG−081:12.5質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−2bを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は10.6質量%、粘度は200mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 2] Production of polyisocyanate composition P-2b Vestanat T1890 / 100: 42.9 parts by mass, and PGMEA: changed to 71.2 parts by mass, and MPG-130: 10.8 as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-2b was produced under the same conditions as in Example 1 except that parts by mass and MPG-081: 12.5 parts by mass were used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 10.6 mass% and a viscosity of 200 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例3]ポリイソシアネート組成物P−3bの製造
Vestanat T1890/100:150.0質量部、及び、PGMEA:124.6質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、MPG−081:40.7質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−3bを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は10.3質量%、粘度は270mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 3] Production of polyisocyanate composition P-3b Vestanat T1890 / 100: 150.0 parts by mass, and PGMEA: changed to 124.6 parts by mass, and MPG-081: 40.7 as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-3b was produced under the same conditions as in Example 1 except that parts by mass were used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 10.3% by mass and a viscosity of 270 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例4]ポリイソシアネート組成物P−4bの製造
Vestanat T1890/100:400.0質量部、及び、PGMEA:224.3質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、MPG−130:81.4質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−4bを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は8.6質量%、粘度は1050mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 4] Production of polyisocyanate composition P-4b Vestanat T1890 / 100: 400.0 parts by mass, and PGMEA: 224.3 parts by mass, and MPG-130: 81.4 as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-4b was produced under the same conditions as in Example 1 except that parts by mass were used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 8.6% by mass and a viscosity of 1050 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例5]ポリイソシアネート組成物P−5bの製造
攪拌器、温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコの内部を窒素置換し、Vestanat T1890/100:100.0質量部、及び、PGMEA:29.1質量部を混合し、80℃で1時間撹拌することで均一溶解液を得た。この均一溶解液に対し、MPG−130:7.5質量部、MPG−081:8.7質量部、及び、JP−508T:0.009gを混ぜ、110℃で6時間ウレタン化反応を行った。最後に、反応液にPGMEA:20.8質量部を添加し、ポリイソシアネート組成物P−5bを得た。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は7.9質量%、粘度は1170mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 5] Production of polyisocyanate composition P-5b The interior of a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube was replaced with nitrogen, and Vestanat T1890 / 100: 100.0 parts by mass, and PGMEA. : 29.1 parts by mass were mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a uniform solution. MPG-130: 7.5 parts by mass, MPG-081: 8.7 parts by mass, and JP-508T: 0.009 g were mixed with this homogeneous solution, and a urethanization reaction was carried out at 110 ° C. for 6 hours. .. Finally, PGMEA: 20.8 mass parts was added to the reaction liquid, and polyisocyanate composition P-5b was obtained. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 7.9 mass% and a viscosity of 1170 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例6]ポリイソシアネート組成物P−6bの製造
Vestanat T1890/100:42.9質量部、及び、PGMEA:64.1質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとして、M−1000:16.9質量部、及び、MPG−081:6.4質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−6bを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は10.2質量%、粘度は250mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 6] Production of polyisocyanate composition P-6b Vestanat T1890 / 100: 42.9 parts by mass and PGMEA: 64.1 parts by mass, and M-1000: 16.9 as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-6b was produced under the same conditions as in Example 1 except that parts by mass and MPG-081: 6.4 parts by mass were used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 10.2% by mass and a viscosity of 250 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

[比較例7]ポリイソシアネート組成物P−7bの製造
Vestanat T1890/100:66.7重量部、及び、PGMEA:74.8質量部に変更し、メトキシポリエチレングリコールとしてM−1000:27.1質量部を用いた以外は、実施例1と同じ条件で、ポリイソシアネート組成物P−7bを製造した。得られたポリイソシアネート組成物は、淡黄色液体であり、イソシアネート基含有量は10.4質量%、粘度は200mPa・sであった。得られたポリイソシアネート組成物は水への分散性を有していた。
[Comparative Example 7] Production of polyisocyanate composition P-7b Vestanat T1890 / 100: 66.7 parts by weight and PGMEA: 74.8 parts by weight, and M-1000: 27.1 parts by weight as methoxypolyethylene glycol. Polyisocyanate composition P-7b was produced under the same conditions as in Example 1 except that parts were used. The obtained polyisocyanate composition was a pale yellow liquid, had an isocyanate group content of 10.4 mass% and a viscosity of 200 mPa · s. The obtained polyisocyanate composition had dispersibility in water.

Figure 2020070440
Figure 2020070440

Figure 2020070440
Figure 2020070440

表1及び表2から、成分(a)〜(c)から誘導され、質量比(a)/(b)が1/99以上30/70以下であるポリイソシアネート組成物P−1a〜P−6a(実施例1〜6)は、水への乳化性及び安定性を有し、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れていた。
また、質量比(a)/(b)が5/95超30/70以下であるポリイソシアネート組成物P−1a〜P−5a(実施例1〜5)は、質量比(a)/(b)が5/95であるポリイソシアネート組成物P−6a(実施例6)と比較して、塗膜としたときの密着性が特に良好であった。
From Table 1 and Table 2, polyisocyanate compositions P-1a to P-6a derived from the components (a) to (c) and having a mass ratio (a) / (b) of 1/99 or more and 30/70 or less. (Examples 1 to 6) had emulsifiability and stability in water, and had excellent pot life when used as a coating composition, and hardness and water resistance when used as a coating film.
In addition, the polyisocyanate compositions P-1a to P-5a (Examples 1 to 5) in which the mass ratio (a) / (b) is more than 5/95 and 30/70 or less have mass ratios (a) / (b). ) Was 5/95, the adhesiveness when formed into a coating film was particularly good as compared with the polyisocyanate composition P-6a (Example 6).

一方で、質量比(a)/(b)が1/99未満又は30/70超であるポリイソシアネート組成物P−1b〜P−3b及びP−5b〜P−7b(比較例1〜3及び5〜7)では、水への乳化性及び安定性、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性が全て良好なものはなかった。
また、質量比(a)/(b)が1/99以上30/70以下であるが、EO数が10.0未満であるポリイソシアネート組成物P−4b(比較例4)では、水への乳化性及び安定性、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性は良好であったが、塗料組成物としたときのポットライフが劣っていた。
On the other hand, polyisocyanate compositions P-1b to P-3b and P-5b to P-7b having a mass ratio (a) / (b) of less than 1/99 or more than 30/70 (Comparative Examples 1 to 3 and In Nos. 5 to 7), the emulsifiability and stability in water, the pot life when used as a coating composition, and the hardness and water resistance when used as a coating film were not all satisfactory.
Further, in the polyisocyanate composition P-4b (Comparative Example 4) in which the mass ratio (a) / (b) is 1/99 or more and 30/70 or less, but the EO number is less than 10.0, the The emulsifying property and stability, and the hardness and water resistance of the coating film were good, but the pot life of the coating composition was poor.

本実施形態のポリイソシアネート組成物によれば、水への乳化性及び安定性を有しながら、塗料組成物としたときのポットライフ、並びに、塗膜としたときの硬度及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供することができる。本実施形態のポリイソシアネート組成物は、例えば、塗料、インキ、接着剤、注型材、エラストマー、フォーム、プラスチック材料等の原料として使用することができる。本実施形態の塗料組成物は、建築用、重防食用、自動車用、家電用(特に、パソコンや携帯電話等の情報家電製品用)の塗料として好適である。   According to the polyisocyanate composition of the present embodiment, while having the emulsifying property and stability in water, the pot life of the coating composition, and the hardness and water resistance of the coating film are excellent. An isocyanate composition can be provided. The polyisocyanate composition of this embodiment can be used as a raw material for paints, inks, adhesives, casting materials, elastomers, foams, plastic materials, and the like. The coating composition of the present embodiment is suitable as a coating for construction, heavy corrosion protection, automobiles, home appliances (particularly for information home appliances such as personal computers and mobile phones).

Claims (6)

以下の成分(a)〜(c)から誘導される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、
(a)脂肪族ジイソシアネート;
(b)脂環式ジイソシアネート;
(c)アルキレンオキシド繰り返し単位数が10.0以上20.0以下である単官能性ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコール;
前記成分(b)に対する前記成分(a)の質量比(a)/(b)が、1/99以上30/70以下である、ポリイソシアネート組成物。
A polyisocyanate composition comprising a polyisocyanate derived from the following components (a) to (c):
(A) aliphatic diisocyanate;
(B) alicyclic diisocyanate;
(C) a monofunctional polyalkylene oxide polyether alcohol having an alkylene oxide repeating unit number of 10.0 or more and 20.0 or less;
A polyisocyanate composition in which a mass ratio (a) / (b) of the component (a) to the component (b) is 1/99 or more and 30/70 or less.
炭素数が7以上のエステルを含有する有機溶剤を更に含む、請求項1に記載のポリイソシアネート組成物。   The polyisocyanate composition according to claim 1, further comprising an organic solvent containing an ester having 7 or more carbon atoms. 請求項1又は2に記載のポリイソシアネート組成物を含む、塗料組成物。   A coating composition comprising the polyisocyanate composition according to claim 1 or 2. 情報家電製品用又は自動車用である、請求項3に記載の塗料組成物。   The coating composition according to claim 3, which is used for information home appliances or automobiles. 情報家電製品用金属部品、情報家電製品用プラスチック部品、自動車車体、自動車用金属部品又は自動車用プラスチック部品の中塗り用である、請求項3又は4に記載の塗料組成物。   The coating composition according to claim 3 or 4 for intermediate coating of metal parts for information home appliances, plastic parts for information home appliances, car bodies, metal parts for cars or plastic parts for cars. 請求項1又は2に記載のポリイソシアネート組成物を含む、水系接着剤組成物。   A water-based adhesive composition containing the polyisocyanate composition according to claim 1.
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WO2016125769A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 旭化成株式会社 Polyisocyanate composition and method for producing same, coating composition, water-based coating composition, and coated substrate
JP2018030972A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 旭化成株式会社 Polyisocyanate composition, water-based coating composition, cured coating film, and coated matter

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