JP2022041367A - ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 - Google Patents
ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022041367A JP2022041367A JP2020146520A JP2020146520A JP2022041367A JP 2022041367 A JP2022041367 A JP 2022041367A JP 2020146520 A JP2020146520 A JP 2020146520A JP 2020146520 A JP2020146520 A JP 2020146520A JP 2022041367 A JP2022041367 A JP 2022041367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- blocked isocyanate
- alcohol
- examples
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 *C(*N=C=O)(*N=C=O)*N=C=O Chemical compound *C(*N=C=O)(*N=C=O)*N=C=O 0.000 description 2
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
【課題】耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れるブロックイソシアネート組成物を提供する。【解決手段】ブロックイソシアネート組成物は、下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート化合物と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートを含み、前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が10モル%以上100モル%以下である。[化1]TIFF2022041367000011.tif41170(一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。)【選択図】なし
Description
本発明は、ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜に関する。
近年、塗料及び塗装産業において、ユーザーの環境問題に関する意識の高まりが大きい。そのような背景のもとで環境対応塗料技術の重要性が高まっており、溶剤型塗料からハイソリッド、水性、そして粉体塗料への移行が進みつつある。粉体塗料は、有機溶剤を全く使用しないため、火災の危険性や中毒の心配がない。また塗料を回収して再利用できるため、環境汚染も少ないので、ポリウレタン塗料においても粉体化の要求が高まってきている。
現在のポリウレタン粉体塗料は、主剤のポリエステルポリオールと、硬化剤としてイソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と称する場合がある)から誘導されたポリイソシアネートのイソシアネート基をε-カプロラクタムのようなブロック剤でブロックしたブロックポリイソシアネート(例えば、特許文献1等参照)を、押出機でブロック剤が解離しない温度で溶融混合し、その後粉砕して塗料とするものが主流となっている。
また、例えば、特許文献2及び3には、IPDIから誘導されたポリイソシアネートを用いて、或いは、特許文献4には、トリレンジイソシアネート若しくはヘキサメチレンジイソシアネート(以下、「HDI」と称する場合がある))から誘導されたポリイソシアネートを用いてブロック剤を使用しないポリウレトジオン型硬化剤が開示されている。これらのポリウレトジオン型硬化剤は、2モルのイソシアネート基同士でできるウレトジオン基が塗装焼付け時に再び2モルのイソシアネート基に解離し、ポリオールと反応することができるので、粉体塗料用硬化剤とすることができる。
粉体塗料用硬化剤では、硬化性、耐ブロッキング性及び塗膜外観の両立が求められている。
しかしながら、特許文献1~4に記載の粉体塗料用硬化剤では、耐ブロッキング性に優れるものの、硬化性が不十分であり、また硬化塗膜の光沢や写像性といった塗膜外観に課題がある。
しかしながら、特許文献1~4に記載の粉体塗料用硬化剤では、耐ブロッキング性に優れるものの、硬化性が不十分であり、また硬化塗膜の光沢や写像性といった塗膜外観に課題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れるブロックイソシアネート組成物を提供する。また、前記ブロックイソシアネート組成物を用いた塗料組成物及び塗膜を提供する。
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1) 下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート化合物と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートを含み、
前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が10モル%以上100モル%以下である、ブロックイソシアネート組成物。
(1) 下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート化合物と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートを含み、
前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が10モル%以上100モル%以下である、ブロックイソシアネート組成物。
(一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。)
(2) 前記アルコール系化合物が第1級アルコール化合物である、(1)に記載のブロックイソシアネート組成物。
(3) 前記アルコール系化合物の炭素数が3以上12以下である、(1)又は(2)に記載のブロックイソシアネート組成物。
(4) 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が15モル%以上100モル%である、(1)~(3)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(5) 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が50モル%以上100モル%以下である、(1)~(4)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(6) 粉体状である、(1)~(5)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(7) (1)~(6)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物と、活性水素化合物と、を含む、塗料組成物。
(8) (7)に記載の塗料組成物を硬化させてなる、塗膜。
(3) 前記アルコール系化合物の炭素数が3以上12以下である、(1)又は(2)に記載のブロックイソシアネート組成物。
(4) 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が15モル%以上100モル%である、(1)~(3)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(5) 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が50モル%以上100モル%以下である、(1)~(4)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(6) 粉体状である、(1)~(5)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物。
(7) (1)~(6)のいずれか一つに記載のブロックイソシアネート組成物と、活性水素化合物と、を含む、塗料組成物。
(8) (7)に記載の塗料組成物を硬化させてなる、塗膜。
上記態様のブロックイソシアネート組成物によれば、耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れるブロック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は、前記ブロックイソシアネート組成物を含み、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れる。上記態様の塗膜は、前記塗料組成物を硬化させてなるものであり、光沢及び写像性に優れる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
≪ブロックイソシアネート組成物≫
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート化合物(以下、「トリイソシアネート化合物(I)」と称する場合がある)と、アルコール系化合物を含むブロック剤とから誘導されるブロックイソシアネートを含む。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、下記一般式(I)で示されるトリイソシアネート化合物(以下、「トリイソシアネート化合物(I)」と称する場合がある)と、アルコール系化合物を含むブロック剤とから誘導されるブロックイソシアネートを含む。
(一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。)
本実施形態のブロックイソシアネート組成物において、ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量は、10モル%以上100モル%以下であり、15モル%以上100モル%以下が好ましく、30モル%以上100モル%以下がより好ましく、50モル%以上100モル%以下がさらに好ましく、80モル%以上100モル%以下が特に好ましく、100モル%が最も好ましい。ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量が上記下限値以上であることで、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れるブロックイソシアネート組成物とすることができる。
ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量は、例えば、製造時に使用したアルコール系化合物の配合量(モル量)をブロック剤の総配合量(モル量)で除した値に100を乗ずることで算出することができる。或いは、例えば1H-NMRにより、各ブロック剤由来のピークの面積値から算出することができる。
ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量は、例えば、製造時に使用したアルコール系化合物の配合量(モル量)をブロック剤の総配合量(モル量)で除した値に100を乗ずることで算出することができる。或いは、例えば1H-NMRにより、各ブロック剤由来のピークの面積値から算出することができる。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、上記構成を有することで、耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、光沢及び写像性に優れる塗膜が得られる。
また、本実施形態のブロックイソシアネート組成物の形態は、特に限定されないが、粉体状であることが好ましい。すなわち、本実施形態のブロックイソシアネート組成物が粉体状である場合に、粉体状の塗料用硬化剤組成物ということもできる。
次いで、本実施形態のブロックイソシアネート組成物の構成成分について、以下に詳細を説明する。
<ブロックイソシアネート>
ブロックイソシアネートは、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるもの、すなわち、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール化合物を含むブロック剤と、の反応物である。また、ブロックイソシアネートは、上記トリイソシアネート化合物(I)の中の少なくとも一部のイソシアネート基がアルコール系化合物を含むブロック剤でブロック化されている。
ブロックイソシアネートは、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるもの、すなわち、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール化合物を含むブロック剤と、の反応物である。また、ブロックイソシアネートは、上記トリイソシアネート化合物(I)の中の少なくとも一部のイソシアネート基がアルコール系化合物を含むブロック剤でブロック化されている。
[トリイソシアネート化合物(I)]
トリイソシアネート化合物(I)は、下記一般式(I)で示される化合物である。
トリイソシアネート化合物(I)は、下記一般式(I)で示される化合物である。
(一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。)
(Y1)
一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。複数あるY1は、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。
一般式(I)中、複数あるY1は、それぞれ独立に炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基である。複数あるY1は、それぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。
Y1における前記炭素数1以上20以下の2価の炭化水素基としては、脂肪族基であってもよく、芳香族基であってもよい。前記脂肪族基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。
前記直鎖状又は分岐状の脂肪族基としては、例えば、アルカンジイル基(アルキレン基)、アルキリデン基等が挙げられる。
前記環状の脂肪族基としては、例えば、シクロアルキレン基等が挙げられる。
前記芳香族基としては、例えば、フェニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
これらの中でも、前記炭化水素基としては、炭素数1以上6以下のアルキレン基が好ましく、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。
前記直鎖状又は分岐状の脂肪族基としては、例えば、アルカンジイル基(アルキレン基)、アルキリデン基等が挙げられる。
前記環状の脂肪族基としては、例えば、シクロアルキレン基等が挙げられる。
前記芳香族基としては、例えば、フェニレン基等のアリーレン基が挙げられる。
これらの中でも、前記炭化水素基としては、炭素数1以上6以下のアルキレン基が好ましく、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。
(R1)
R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。
R1における前記炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基としては、特に限定されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。
中でも、R1としては、水素原子が好ましい。
R1は、水素原子又は炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基である。
R1における前記炭素数1以上12以下の1価の炭化水素基としては、特に限定されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。
中でも、R1としては、水素原子が好ましい。
複数あるY1のうち少なくとも1つが、脂肪族基及び芳香族基からなる群より選ばれる1種以上を有する場合に、好ましいトリイソシアネート化合物(I)としては、例えば、特公昭63-15264号公報(参考文献1)に開示されている4-イソシアネートメチル-1,8-オクタメチレンジイソシアネート(以下、「NTI」と称する、分子量251)、特開昭57-198760号公報(参考文献2)に開示されている1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート(以下、「HTI」と称する、分子量209)等が挙げられる。
トリイソシアネート化合物(I)は、例えば、アミノ酸誘導体、エーテルアミン及びアルキルトリアミン等のアミンをイソシアネート化して得ることができる。
前記アミノ酸誘導体としては、例えば、トリイソシアナトノナン(4-アミノメチル-1,8-オクタンジアミン)等が挙げられる。これらアルキルトリアミンはトリアミンであり、アミンのホスゲン化等により、トリイソシアネート化合物とすることができる。
前記アミノ酸誘導体としては、例えば、トリイソシアナトノナン(4-アミノメチル-1,8-オクタンジアミン)等が挙げられる。これらアルキルトリアミンはトリアミンであり、アミンのホスゲン化等により、トリイソシアネート化合物とすることができる。
トリイソシアネート化合物(I)の分子量の下限値は、139であることが好ましく、150であることがより好ましく、180がさらに好ましく、200が特に好ましい。一方、トリイソシアネート化合物(I)の分子量の上限値は、1000であることが好ましく、800であることがより好ましく、600であることがさらに好ましく、400であることが特に好ましい。
すなわち、トリイソシアネート化合物(I)の分子量は、139以上1000以下であることが好ましく、150以上800以下であることがより好ましく、180以上600以下であることがさらに好ましく、200以上400以下であることが特に好ましい。
トリイソシアネート化合物(I)の分子量が上記下限値以上であることにより、耐ブロッキング性により優れる傾向があり、一方、上記上限値以下であることにより、主剤との相溶性をより良好にすることができる。
すなわち、トリイソシアネート化合物(I)の分子量は、139以上1000以下であることが好ましく、150以上800以下であることがより好ましく、180以上600以下であることがさらに好ましく、200以上400以下であることが特に好ましい。
トリイソシアネート化合物(I)の分子量が上記下限値以上であることにより、耐ブロッキング性により優れる傾向があり、一方、上記上限値以下であることにより、主剤との相溶性をより良好にすることができる。
[その他のイソシアネート化合物]
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートに加えて、本実施形態のブロックイソシアネート組成物が奏する効果を損なわない範囲で、その他のイソシアネート化合物とブロック剤とから誘導されるブロックイソシアネートを更に含んでいてもよい。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、上記トリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートに加えて、本実施形態のブロックイソシアネート組成物が奏する効果を損なわない範囲で、その他のイソシアネート化合物とブロック剤とから誘導されるブロックイソシアネートを更に含んでいてもよい。
その他のイソシアネート化合物としては、例えば、上記トリイソシアネート化合物(I)以外のトリイソシアネート化合物、脂肪族基、脂環族基、又は芳香族基を有するジイソシアネート、又はポリイソシアネートである。
上記トリイソシアネート化合物(I)以外のトリイソシアネート化合物としては、例えば、リジントリイソシアネート(LTI)等が挙げられる。
脂肪族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート(TMDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサン-1,6-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(MPDI)、リジンジイソシアネート(LDI)等が挙げられる。
脂環族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、1,3-ビス(イソシアナトメチル)-シクロヘキサン(1,3-H6-XDI)、3(4)-イソシアナトメチル-1-メチル-シクロヘキシルイソアネート(IMCI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル)-ノルボルナン(NBDI)等が挙げられる。
芳香族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、1,3-ビス(イソシアナトメチル)-ベンゼン、1,3-ビス(2-イソシアナトプロピル-2)ベンゼン、4,4‘-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)等が挙げられる。
中でも、ジイソシアネートとしては、機械的特性、工業的入手の容易さから、HDI、又はIPDIが好ましい。
ポリイソシアネートとしては、上記トリイソシアネート化合物(I)、上記トリイソシアネート化合物(I)以外のトリイソシアネート化合物又はジイソシアネートを重合し、分子中にイソシアヌレート構造、ビュレット構造、ウレトジオン構造、イミノオキサジアジンジオン構造、ウレタン構造及びアロファネート構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
これらその他のイソシアネート化合物を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。
上記トリイソシアネート化合物(I)以外のトリイソシアネート化合物としては、例えば、リジントリイソシアネート(LTI)等が挙げられる。
脂肪族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート(TMDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサン-1,6-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(MPDI)、リジンジイソシアネート(LDI)等が挙げられる。
脂環族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、1,3-ビス(イソシアナトメチル)-シクロヘキサン(1,3-H6-XDI)、3(4)-イソシアナトメチル-1-メチル-シクロヘキシルイソアネート(IMCI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル)-ノルボルナン(NBDI)等が挙げられる。
芳香族基を有するジイソシアネートとしては、例えば、1,3-ビス(イソシアナトメチル)-ベンゼン、1,3-ビス(2-イソシアナトプロピル-2)ベンゼン、4,4‘-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)等が挙げられる。
中でも、ジイソシアネートとしては、機械的特性、工業的入手の容易さから、HDI、又はIPDIが好ましい。
ポリイソシアネートとしては、上記トリイソシアネート化合物(I)、上記トリイソシアネート化合物(I)以外のトリイソシアネート化合物又はジイソシアネートを重合し、分子中にイソシアヌレート構造、ビュレット構造、ウレトジオン構造、イミノオキサジアジンジオン構造、ウレタン構造及びアロファネート構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
これらその他のイソシアネート化合物を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。
[ブロック剤]
ブロック剤は、熱解離性ブロック剤であって、アルコール系化合物を含むものであればよい。
なお、ここでいう「熱解離性」とは、加熱によってイソシアネート基に結合したブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生する性質を意味する。解離に必要な温度は、ブロック剤の構造によって異なるが、例えば40℃以上300℃以下である。
ブロック剤は、熱解離性ブロック剤であって、アルコール系化合物を含むものであればよい。
なお、ここでいう「熱解離性」とは、加熱によってイソシアネート基に結合したブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生する性質を意味する。解離に必要な温度は、ブロック剤の構造によって異なるが、例えば40℃以上300℃以下である。
(アルコール系化合物)
アルコール系化合物は、従来のブロック剤と比較して、揮発性が高く、毒性が低いものであることから、ブロック剤として好適に用いることができる。
アルコール系化合物としては、特に限定されず、第1級アルコール化合物であってもよく、第2級アルコール化合物であってもよいが、ブロックイソシアネート組成物の耐ブロッキング性の観点から、第1級アルコール化合物であることが好ましい。
アルコール系化合物は、従来のブロック剤と比較して、揮発性が高く、毒性が低いものであることから、ブロック剤として好適に用いることができる。
アルコール系化合物としては、特に限定されず、第1級アルコール化合物であってもよく、第2級アルコール化合物であってもよいが、ブロックイソシアネート組成物の耐ブロッキング性の観点から、第1級アルコール化合物であることが好ましい。
アルコール系化合物を構成する炭化水素基としては、アルキル基であってもよく、シクロアルキル基であってもよく、アリール基であってもよく、アラルキル基であってもよいが、耐ブロッキング性がより優れることから、アルキル基又はアラルキル基であることが好ましい。なお、アルコール系化合物を構成する炭化水素基は、置換基によって置換されていてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン基、アルコキシ基等が挙げられ、これらに限定されない。
また、アルコール系化合物の炭素数は特に限定されないが、3以上12以下が好ましい。炭素数が上記下限値以上であることで、耐ブロッキング性がより優れる傾向がみられ、一方、上記上限値以下であることで、塗膜としたときの写像性がより優れる。
このようなアルコール系化合物としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
1)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-メチル-1-プロパノール(イソブタノール)、2-ブタノール(sec-ブタノール)、2-メチル-2-プロパノール(tert-ブタノール)、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ドデカノール、1-オクタデカノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール等の置換又は無置換のアルキル基を有するアルコール系化合物。
2)シクロヘキサノール等の置換又は無置換のシクロアルキル基を有するアルコール系化合物。
3)フェノール等の置換又は無置換のアリール基を有するアルコール系化合物。
4)ベンジルアルコール等の置換又は無置換のアラルキル基を有するアルコール系化合物。
1)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-メチル-1-プロパノール(イソブタノール)、2-ブタノール(sec-ブタノール)、2-メチル-2-プロパノール(tert-ブタノール)、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ドデカノール、1-オクタデカノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール等の置換又は無置換のアルキル基を有するアルコール系化合物。
2)シクロヘキサノール等の置換又は無置換のシクロアルキル基を有するアルコール系化合物。
3)フェノール等の置換又は無置換のアリール基を有するアルコール系化合物。
4)ベンジルアルコール等の置換又は無置換のアラルキル基を有するアルコール系化合物。
これらの中でも、耐ブロッキング性及び塗膜としたときの写像性がより優れることから、1-プロパノール、1-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール(イソブタノール)、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ドデカノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール、又はベンジルアルコールが好ましい。
これらアルコール系化合物は、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。
これらアルコール系化合物は、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。
(その他のブロック剤)
ブロック剤としては、上記アルコール系化合物に加えて、アルコール系化合物の含有量が上記範囲内となるように、その他のブロック剤を組み合わせて用いてもよい。
ブロック剤としては、上記アルコール系化合物に加えて、アルコール系化合物の含有量が上記範囲内となるように、その他のブロック剤を組み合わせて用いてもよい。
その他のブロック剤として例えば、(1)ピラゾール系化合物、(2)オキシム系化合物、(3)ラクタム系化合物、(4)活性メチレン系化合物、(5)アルコール系化合物、(6)イミダゾール系化合物、(7)トリアゾール系化合物等が挙げられる。その他のブロック剤としてより具体的には、以下に示すもの等が挙げられる。
(1)ピラゾール系化合物:ピラゾール、3-メチルピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール等。
(2)オキシム系化合物:ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム等。
(3)ラクタム系化合物:ε-カプロラクタム等。
(4)活性メチレン系化合物:マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジ-tert-ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等。
(5)アルコール系化合物: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、sec-ブタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、ベンジルアルコール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール、2-メチル-1-プロパノール、1-ドデカノール、1-オクタデカノール、フェノール、tert-ブタノール等。
(6)イミダゾール系化合物:イミダゾール、2-メチルイミダゾール等。
(7)トリアゾール系化合物:1,2,4-トリアゾール、1,2,3-トリアゾール等。
(1)ピラゾール系化合物:ピラゾール、3-メチルピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール等。
(2)オキシム系化合物:ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム等。
(3)ラクタム系化合物:ε-カプロラクタム等。
(4)活性メチレン系化合物:マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジ-tert-ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等。
(5)アルコール系化合物: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、sec-ブタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、ベンジルアルコール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール、2-メチル-1-プロパノール、1-ドデカノール、1-オクタデカノール、フェノール、tert-ブタノール等。
(6)イミダゾール系化合物:イミダゾール、2-メチルイミダゾール等。
(7)トリアゾール系化合物:1,2,4-トリアゾール、1,2,3-トリアゾール等。
中でも、上記アルコール系化合物と組み合わせるその他のブロック剤としては、耐ブロッキング性及び塗膜としたときの光沢がより優れることから、ピラゾール系化合物又はアルコール系化合物が好ましい。
<ブロックイソシアネート組成物の製造方法>
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、例えば、上述のトリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、を反応させて、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基を、アルコール系化合物を含むブロック剤でブロック化する(以下、「ブロック化反応」と称する場合がある)方法等が挙げられる。
ブロック化反応では、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基の全部又は一部をブロック化することができる。
トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基の全部をブロック化する場合には、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基のモル数に対するブロック剤のモル数の比(ブロック剤のモル数/イソシアネート基のモル数)は、1.0以上1.5以下であることが好ましい。
上記比率となるようにブロック剤を配合した場合、過剰又は未反応のブロック剤は、残留する。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、例えば、上述のトリイソシアネート化合物(I)と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、を反応させて、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基を、アルコール系化合物を含むブロック剤でブロック化する(以下、「ブロック化反応」と称する場合がある)方法等が挙げられる。
ブロック化反応では、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基の全部又は一部をブロック化することができる。
トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基の全部をブロック化する場合には、トリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基のモル数に対するブロック剤のモル数の比(ブロック剤のモル数/イソシアネート基のモル数)は、1.0以上1.5以下であることが好ましい。
上記比率となるようにブロック剤を配合した場合、過剰又は未反応のブロック剤は、残留する。
ブロック化反応は、無溶剤で行ってもよく、必要に応じて、イソシアネート基との反応性を有していない有機溶剤を使用して行ってもよい。
前記有機溶剤としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、以下に示すもの等が挙げられる。
(i)ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤。
(ii)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤。
(iii)アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤。
(iv)酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤。
(v)トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン、メシチレン、アニソール、クロロベンゼン等の芳香族系溶剤。
(vi)エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール系溶剤。
(vii)ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤。
(viii)ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶剤。
(ix)N-メチル-2-ピロリドン等のピロリドン系溶剤。
(x)N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤。
(xi)ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤。
(xii)γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶剤。
(xiii)モルフォリン等のアミン系溶剤。
前記有機溶剤としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、以下に示すもの等が挙げられる。
(i)ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤。
(ii)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤。
(iii)アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤。
(iv)酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤。
(v)トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン、メシチレン、アニソール、クロロベンゼン等の芳香族系溶剤。
(vi)エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール系溶剤。
(vii)ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤。
(viii)ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶剤。
(ix)N-メチル-2-ピロリドン等のピロリドン系溶剤。
(x)N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤。
(xi)ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤。
(xii)γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶剤。
(xiii)モルフォリン等のアミン系溶剤。
これら有機溶剤は単独で使用してもよく、2種類以上の混合物を使用してもよい。また、有機溶剤は反応後に除去することができる。
また、ブロック化反応において、触媒を使用してもよい。前記触媒としては、例えば、錫、亜鉛、鉛等の有機金属塩;3級アミン系化合物;ナトリウム等のアルカリ金属のアルコラート等が挙げられ、これらに限定されない。
ブロック化反応は、一般に-20℃以上150℃以下で行うことができ、0℃以上130℃以下で行うことが好ましく、10℃以上110℃以下で行うことがより好ましい。ブロック化反応の温度が上記下限値以上であることにより、反応速度をより高めることができ、上記上限値以下であることにより、副反応をより抑制することができる。
ブロック化反応後には、酸性化合物等の添加で中和処理してもよい。
前記酸性化合物としては、無機酸を用いてもよく、有機酸を用いてもよい。無機酸としては、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸等が挙げられる。有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等が挙げられる。
前記酸性化合物としては、無機酸を用いてもよく、有機酸を用いてもよい。無機酸としては、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸等が挙げられる。有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等が挙げられる。
<ブロックイソシアネート組成物の物性>
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、有効イソシアネート基(NCO)含有率は、10質量%以上35質量%以下であることが好ましく、11質量%以上33質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物は、有効イソシアネート基(NCO)含有率は、10質量%以上35質量%以下であることが好ましく、11質量%以上33質量%以下であることがより好ましい。
なお、ここでいう「有効イソシアネート基(NCO)含有率」とは、ブロック化反応後のブロックイソシアネート組成物中に存在する架橋反応に関与しうるブロックイソシアネート基量を定量化したものであって、イソシアネート基の質量%で表したものである。
有効NCO含有率は、例えば、下記式により算出することができる。下記式において、「NCO%」とはトリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基含有率である。
有効NCO含有率は、例えば、下記式により算出することができる。下記式において、「NCO%」とはトリイソシアネート化合物(I)のイソシアネート基含有率である。
(有効NCO含有率(質量%))
=[(ブロックイソシアネート組成物の固形分の含有量(質量%))×{(ブロック化反応に使用したトリイソシアネート化合物(I)の質量)×NCO%}]/(ブロック化反応後のブロックイソシアネート組成物の質量)
=[(ブロックイソシアネート組成物の固形分の含有量(質量%))×{(ブロック化反応に使用したトリイソシアネート化合物(I)の質量)×NCO%}]/(ブロック化反応後のブロックイソシアネート組成物の質量)
≪塗料組成物≫
本実施形態の塗料組成物は、上述したブロックイソシアネート組成物と、活性水素化合物と、を含む。
本実施形態の塗料組成物は、上述したブロックイソシアネート組成物と、活性水素化合物と、を含む。
本実施形態の塗料組成物は、上述したブロックイソシアネート組成物を硬化剤成分として含有することで、光沢及び写像性に優れる塗膜が得られる。
<活性水素化合物>
活性水素化合物としては、特に限定されないが、具体的には、分子内に活性水素が2つ以上結合している化合物であり、例えば、ポリオール化合物、ポリアミン化合物、ポリチオール化合物等が挙げられる。中でも、強靭性という観点から、活性水素化合物は、ポリオール化合物が好ましい。特に、活性水素化合物としてポリオール化合物を用いる場合は、塗料組成物をポリウレタン塗料組成物とも言う。
活性水素化合物としては、特に限定されないが、具体的には、分子内に活性水素が2つ以上結合している化合物であり、例えば、ポリオール化合物、ポリアミン化合物、ポリチオール化合物等が挙げられる。中でも、強靭性という観点から、活性水素化合物は、ポリオール化合物が好ましい。特に、活性水素化合物としてポリオール化合物を用いる場合は、塗料組成物をポリウレタン塗料組成物とも言う。
[ポリオール化合物]
ポリオール化合物としては、特に限定されないが、具体的には、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、エポキシ樹脂、ウレタンポリオール等が挙げられる。中でも、室温(20℃以上30℃以下程度の温度)で液体又は固体のポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びフッ素ポリオールからなる群より選ばれる1種以上のポリオールであることが好ましい。
ポリオール化合物としては、特に限定されないが、具体的には、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、エポキシ樹脂、ウレタンポリオール等が挙げられる。中でも、室温(20℃以上30℃以下程度の温度)で液体又は固体のポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びフッ素ポリオールからなる群より選ばれる1種以上のポリオールであることが好ましい。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、特に限定されないが、例えば、二塩基酸の単独又は混合物と、多価アルコールの単独又は混合物との縮合反応によって得られる生成物が挙げられる。
二塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の二塩基酸が挙げられる。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、及び、グリセリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールが挙げられる。
或いは、ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコールを用いてε-カプロラクトンを開環重合して得られるようなポリカプロラクトンや、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物と多価アルコールとから得られるエステル類等が挙げられる。
二塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の二塩基酸が挙げられる。
多価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、及び、グリセリンからなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコールが挙げられる。
或いは、ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコールを用いてε-カプロラクトンを開環重合して得られるようなポリカプロラクトンや、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物と多価アルコールとから得られるエステル類等が挙げられる。
アクリルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物とを共重合したものが挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、不飽和カルボン酸、不飽和アミド、ビニル系単量体、加水分解性シリル基を有するビニル系単量体が挙げられる。
アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸-n-ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等が挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。
不飽和アミドとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等が挙げられる。
ビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等が挙げられる。
加水分解性シリル基を有するビニル系単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、不飽和カルボン酸、不飽和アミド、ビニル系単量体、加水分解性シリル基を有するビニル系単量体が挙げられる。
アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸-n-ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等が挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。
不飽和アミドとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等が挙げられる。
ビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等が挙げられる。
加水分解性シリル基を有するビニル系単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、アルカリ金属の水酸化物、又は、強塩基性触媒を使用して、多価アルコールの単独又は混合物に、アルキレンオキサイドの単独又は混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール、ポリアミン化合物にアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテルポリオール、上記ポリエーテルポリオールを媒体としてアクリルアミド等を重合して得られるいわゆるポリマーポリオールが挙げられる。
アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
強塩基性触媒としては、例えば、アルコラート、アルキルアミン等が挙げられる。
多価アルコールとしては、上記ポリエステルポリオールにおいて例示されたものと同様のものが挙げられる。また、多価アルコールとしては、さらに、非糖類、糖アルコール系化合物、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類等を用いてもよい。非糖類としては、例えば、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。糖アルコール系化合物としては、例えば、エリトリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等が挙げられる。単糖類としては、例えば、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等が挙げられる。二糖類としては、例えば、トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等が挙げられる。三糖類としては、例えば、ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等が挙げられる。四糖類としては、例えば、スタキオース等が挙げられる。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、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、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙げられる。
ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン類等が挙げられる。
アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
強塩基性触媒としては、例えば、アルコラート、アルキルアミン等が挙げられる。
多価アルコールとしては、上記ポリエステルポリオールにおいて例示されたものと同様のものが挙げられる。また、多価アルコールとしては、さらに、非糖類、糖アルコール系化合物、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類等を用いてもよい。非糖類としては、例えば、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。糖アルコール系化合物としては、例えば、エリトリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等が挙げられる。単糖類としては、例えば、アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等が挙げられる。二糖類としては、例えば、トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等が挙げられる。三糖類としては、例えば、ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等が挙げられる。四糖類としては、例えば、スタキオース等が挙げられる。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、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、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙げられる。
ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン類等が挙げられる。
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、末端水酸基化ポリブタジエン、末端水酸基化ポリイソプレン、及びそれらの水素添加物等が挙げられる。
フッ素ポリオールとは、分子内にフッ素を含むポリオールであり、例えば、特開昭57-34107号公報(参考文献3)及び特開昭61-275311号公報(参考文献4)で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、低分子カーボネート化合物、又は、該低分子カーボネート化合物と多価アルコールとを縮重合して得られるものが挙げられる。多価アルコールとしては、上記「ポリエステルポリオール」において例示されたものと同様のものが挙げられる。
低分子カーボネート化合物としては、例えば、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等が挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート等が挙げられる。
アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート等が挙げられる。
ジアリールカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。
低分子カーボネート化合物としては、例えば、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等が挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート等が挙げられる。
アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート等が挙げられる。
ジアリールカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリコールエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族不飽和化合物のエポキシ型樹脂、エポキシ型脂肪酸エステル、多価カルボン酸エステル型エポキシ樹脂、アミノグリシジル型エポキシ樹脂、β-メチルエピクロ型エポキシ樹脂、環状オキシラン型エポキシ樹脂、ハロゲン型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
ウレタンポリオールとしては、芳香族、脂肪族又は脂環族のジイソシアネート類と活性水素を持つ化合物との付加反応の繰り返しで生成するポリマーであり、ポリマー中にウレタン結合を持ち、ポリマー側鎖や末端に水酸基を有するものが挙げられる。
本実施形態の塗料組成物において、ポリオール化合物の水酸基に対するブロックイソシアネート組成物の有効イソシアネート基のモル当量比率([有効イソシアネート基]/[水酸基])は、通常、1/10以上10/1以下に設定することができる。なお、ここでいう「有効イソシアネート基(有効NCO)」とは、ブロックイソシアネート組成物中に存在する架橋反応に関与しうるイソシアネート基を意味する。
ポリオール化合物の水酸基価は、20mgKOH/g以上200mgKOH/g以下が好ましく、30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下がより好ましく、40mgKOH/g以上180mgKOH/g以下がさらに好ましい。ポリオール化合物の水酸基価が上記下限値以上であることによって、架橋密度が減少することを防止し、目的とする物性をより十分に達成することができる。一方、ポリオール化合物の水酸基価が上記上限値以下であることによって、架橋密度が過度に増大することを抑制し、塗膜の機械的物性をより高度に維持することができる。
ポリオール化合物の酸価は、1mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることが好ましく、2mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であることがより好ましく、4mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることがさらに好ましく、6mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
ポリオール化合物の酸価が上記下限値以上であることにより、貯蔵安定性をより向上させることができる。一方、酸価が上記上限値以下であることにより、得られた塗膜の耐水性をより向上させることができる。
なお、ポリオール化合物がフッ素ポリオールである場合には、当該フッ素ポリオールの酸価は10mgKOH/g以下であることが好ましい。
ポリオール化合物の酸価が上記下限値以上であることにより、貯蔵安定性をより向上させることができる。一方、酸価が上記上限値以下であることにより、得られた塗膜の耐水性をより向上させることができる。
なお、ポリオール化合物がフッ素ポリオールである場合には、当該フッ素ポリオールの酸価は10mgKOH/g以下であることが好ましい。
<その他の添加剤>
本実施形態の塗料組成物は、上記ブロックイソシアネート組成物及び上記活性水素化合物に加えて、目的及び用途に応じて、例えば、硬化促進触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、レベリング剤、可塑剤、レオロジーコントロール剤、界面活性剤等の各種添加剤を更に含むことができる。
本実施形態の塗料組成物は、上記ブロックイソシアネート組成物及び上記活性水素化合物に加えて、目的及び用途に応じて、例えば、硬化促進触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、レベリング剤、可塑剤、レオロジーコントロール剤、界面活性剤等の各種添加剤を更に含むことができる。
硬化促進触媒としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、スズ系化合物、亜鉛化合物、チタン化合物、コバルト化合物、ビスマス化合物、ジルコニウム化合物、アミン化合物等が挙げられる。スズ系化合物としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2-エチルヘキサン酸)スズ等が挙げられる。亜鉛化合物としては、例えば、2-エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等が挙げられる。チタン化合物としては、例えば、2-エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等が挙げられる。コバルト化合物としては、例えば、2-エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等が挙げられる。ビスマス化合物としては、例えば、2-エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等が挙げられる。ジルコニウム化合物としては、例えば、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2-エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等が挙げられる。
<塗料組成物の製造方法>
本実施形態の塗料組成物が粉体状の塗料組成物である場合には、例えば、以下に示す方法を用いて製造することができる。
まず、活性水素化合物(好ましくは、ポリオール化合物)と上述したブロックイソシアネート組成物とを、必要に応じて、上記各種添加剤と共に、押し出し機等により、80℃以上140℃以下の温度範囲で混練りする。混練りされたものを粉砕機により粉砕し、得られた粉砕物を粉体状の塗料組成物として利用することができる。得られた粉体状の塗料組成物の平均粒度としては、例えば、10μm以上200μm以下に調整することができる。
本実施形態の塗料組成物が粉体状の塗料組成物である場合には、例えば、以下に示す方法を用いて製造することができる。
まず、活性水素化合物(好ましくは、ポリオール化合物)と上述したブロックイソシアネート組成物とを、必要に応じて、上記各種添加剤と共に、押し出し機等により、80℃以上140℃以下の温度範囲で混練りする。混練りされたものを粉砕機により粉砕し、得られた粉砕物を粉体状の塗料組成物として利用することができる。得られた粉体状の塗料組成物の平均粒度としては、例えば、10μm以上200μm以下に調整することができる。
或いは、溶剤ベースの樹脂組成物を製造する場合には、まず、活性水素化合物又はその溶剤希釈物に、必要に応じて、上記各種添加剤を加える。次いで、上述したブロックイソシアネート組成物を硬化剤として添加し、必要に応じて、溶剤を更に添加して、粘度を調整する。次いで、手攪拌又はマゼラー等の攪拌機器を用いて攪拌することによって、溶剤ベースの樹脂組成物を得ることができる。
≪塗膜≫
本実施形態の塗膜は、上述した塗料組成物を硬化させてなる。本実施形態の塗膜は、光沢及び写像性等の外観に優れる。
本実施形態の塗膜は、上述した塗料組成物を硬化させてなる。本実施形態の塗膜は、光沢及び写像性等の外観に優れる。
本実施形態の塗膜は、例えば、以下に示す方法を用いて作製することができる。
塗料組成物(好ましくは、粉体状の塗料組成物)を塗被体の表面にスプレーコート、ロールコート、カーテンフローコート、静電塗装等の通常行われている方法により塗装させる。次いで、160℃以上の温度による加熱焼き付けにより、均一な塗膜を塗被体上に形成させる。
塗料組成物(好ましくは、粉体状の塗料組成物)を塗被体の表面にスプレーコート、ロールコート、カーテンフローコート、静電塗装等の通常行われている方法により塗装させる。次いで、160℃以上の温度による加熱焼き付けにより、均一な塗膜を塗被体上に形成させる。
塗被体としては、主として金属板が挙げられる。金属板としては、ステンレス板、アルミニウム板、チタン板、冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、クロムメッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板等が挙げられる。また、必要に応じて、これら金属板の表面がアルカリ脱脂等による洗浄が施されているものや、塗膜との密着性を上げるために金属表面が化成処理されたものであってもよい。
また、金属板は予め所定の成形がなされた金属成形物でもよい。或いは、必要に応じて、予め金属表面に下塗り層が形成されていてもよい。当該下塗り層の塗膜厚みとしては100μm以下が好ましい。
また、金属板は予め所定の成形がなされた金属成形物でもよい。或いは、必要に応じて、予め金属表面に下塗り層が形成されていてもよい。当該下塗り層の塗膜厚みとしては100μm以下が好ましい。
上述した塗料組成物は、金属板への塗装焼き付け時に放出されるブロック剤の揮発性が高く、炉内に残存することが少ない。また得られる塗膜は、耐候性、耐衝撃性、表面光沢等に優れる。そのため、上述した塗料組成物を硬化させてなる塗膜を備えるプレコート金属板は、例えば、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、電子レンジ等の外箱や扉及びその他部品等の家庭電気製品;ネットフェンス、パイプフェンス等の建材やガードレール等の道路資材;ワイパー、コイルスプリング、バンパー等の自動車部品及び自動車本体;土木機器、耕運機等の特殊機器の部品及び本体;スチール家具、スチール棚等の事務家具;分電盤、配電盤、ラジエーター、トランス等の電機機器部品に好適に使用できる。応用範囲が広いため、上記に挙げたものに限られない。
また、金属板以外の塗被体としてはコンクリート製品、木材製品及びプラスチック製品等が挙げられる。
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
≪評価項目≫
以下に示す方法に従い、実施例及び比較例で製造されたブロックイソシアネート組成物、該ブロックイソシアネート組成物を含む塗料組成物及び該塗料組成物を硬化して得られた塗膜について、各物性の測定及び各評価を行った。
以下に示す方法に従い、実施例及び比較例で製造されたブロックイソシアネート組成物、該ブロックイソシアネート組成物を含む塗料組成物及び該塗料組成物を硬化して得られた塗膜について、各物性の測定及び各評価を行った。
<物性の測定方法>
[物性1]
(イソシアネート基(NCO)含有率)
トリイソシアネート化合物のNCO含有率(質量%)は、測定試料中のイソシアネート基を過剰の2Nアミンで中和した後、1N塩酸による逆滴定によって求めた。
[物性1]
(イソシアネート基(NCO)含有率)
トリイソシアネート化合物のNCO含有率(質量%)は、測定試料中のイソシアネート基を過剰の2Nアミンで中和した後、1N塩酸による逆滴定によって求めた。
[物性2]
(有効イソシアネート基(NCO)含有率)
ブロックイソシアネート組成物の有効NCO含有率は、下記式を用いて算出した。
(有効イソシアネート基(NCO)含有率)
ブロックイソシアネート組成物の有効NCO含有率は、下記式を用いて算出した。
(有効NCO含有率)
={(イソシアネート化合物の含有量)×(イソシアネート化合物のNCO含有率)}/(ブロックイソシアネート組成物の総質量)
={(イソシアネート化合物の含有量)×(イソシアネート化合物のNCO含有率)}/(ブロックイソシアネート組成物の総質量)
<評価方法>
[評価1]
(耐ブロッキング性)
固体のブロックイソシアネート組成物を均一な粉状に粉砕し、ガラス瓶に入れたのちに40℃のオーブンで10日間静置した。その後、オーブンから取り出し、状態を目視で確認した。評価基準は以下のとおりである。
[評価1]
(耐ブロッキング性)
固体のブロックイソシアネート組成物を均一な粉状に粉砕し、ガラス瓶に入れたのちに40℃のオーブンで10日間静置した。その後、オーブンから取り出し、状態を目視で確認した。評価基準は以下のとおりである。
(耐ブロッキング性の評価基準)
◎:変化なし
○:少しブロッキングしている
△:ほぼブロッキングしている
×:完全にブロッキングしている
◎:変化なし
○:少しブロッキングしている
△:ほぼブロッキングしている
×:完全にブロッキングしている
[塗料組成物の製造]
ポリエステルポリオール(Allnex社の商品名「SETALUX1152 SS-60」)と、各ブロックイソシアネート組成物とを、有効イソシアネート基/水酸基のモル当量比1.0となるように配合した。次いで、スズ触媒(PMC ORGANOMETARIC社の商品名「FASCAT4200」)を塗料固形分の質量に対してスズ質量換算で0.4質量部添加した後、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)で塗料固形分が50質量%になるように調製し、各塗料組成物を得た。
ポリエステルポリオール(Allnex社の商品名「SETALUX1152 SS-60」)と、各ブロックイソシアネート組成物とを、有効イソシアネート基/水酸基のモル当量比1.0となるように配合した。次いで、スズ触媒(PMC ORGANOMETARIC社の商品名「FASCAT4200」)を塗料固形分の質量に対してスズ質量換算で0.4質量部添加した後、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)で塗料固形分が50質量%になるように調製し、各塗料組成物を得た。
[評価2]
(硬化性(ゲル分率))
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmでアルミ板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。得られた塗膜をアルミニウム板から剥がし、アセトンに23℃で24時間浸漬した後の残膜率を算出し、ゲル分率とした。硬化性の評価基準は以下のとおりである。
(硬化性(ゲル分率))
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmでアルミ板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。得られた塗膜をアルミニウム板から剥がし、アセトンに23℃で24時間浸漬した後の残膜率を算出し、ゲル分率とした。硬化性の評価基準は以下のとおりである。
(硬化性の評価基準)
◎:ゲル分率が90質量%以上
○:ゲル分率が85質量%以上90質量%未満
△:ゲル分率が80質量%以上85質量%未満
×:ゲル分率が80質量%未満
◎:ゲル分率が90質量%以上
○:ゲル分率が85質量%以上90質量%未満
△:ゲル分率が80質量%以上85質量%未満
×:ゲル分率が80質量%未満
[評価3]
(塗膜の光沢)
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmで電着板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。作製した塗膜をグロスメーターUGV-6P(スガ試験機社製)を用いて、塗膜の20°の光沢を測定した。評価基準は以下のとおりである。
(塗膜の光沢)
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmで電着板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。作製した塗膜をグロスメーターUGV-6P(スガ試験機社製)を用いて、塗膜の20°の光沢を測定した。評価基準は以下のとおりである。
(光沢の評価基準)
◎:光沢が90%以上
〇:光沢が85%以上90%未満
△:光沢が80%以上85%未満
×:光沢が80%未満
◎:光沢が90%以上
〇:光沢が85%以上90%未満
△:光沢が80%以上85%未満
×:光沢が80%未満
[評価4]
(塗膜の写像性(DOI))
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmで電着板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。作製した塗膜をウェーブ-スキャンデュアル(BYK社製)で測定し、写像性値を得た。評価基準は以下のとおりである。
(塗膜の写像性(DOI))
調製した塗料組成物を乾燥膜厚40μmで電着板に塗装し、180℃で30分間焼付して塗膜を得た。作製した塗膜をウェーブ-スキャンデュアル(BYK社製)で測定し、写像性値を得た。評価基準は以下のとおりである。
(DOIの評価基準)
◎:写像性値が90%以上
〇:写像性値が85%以上90%未満
△:写像性値が80%以上85%未満
×:写像性値が80%未満
◎:写像性値が90%以上
〇:写像性値が85%以上90%未満
△:写像性値が80%以上85%未満
×:写像性値が80%未満
<トリイソシアネート化合物の合成>
[合成例1]
(NTIの合成)
撹拌機、温度計、ガス導入管を取り付けた4ツ口フラスコ内に4-アミノメチル-1,8-オクタメチレンジアミン(以下、「トリアミン」と称する場合がある)1060gをメタノール1500gに溶かし、これに35質量%濃塩酸1800mLを冷却しながら徐々に滴下した。次いで、減圧下にてメタノール及び水を除去して濃縮し、60℃/5mmHgにて24時間乾燥して、白色固体のトリアミン塩酸塩を得た。得られたトリアミン塩酸塩650gを微粉末としてo-ジクロルベンゼン5000gに懸濁させ、かきまぜながら反応液を昇温した。次いで、反応液が100℃に達した時点でホスゲンを200g/時間の速度にて吹込みはじめ、さらに昇温を続けた。次いで、反応液が180℃に達したら、そのまま温度を保持し、12時間ホスゲンを吹込み続けた。次いで、減圧下にて溶存ホスゲン及び溶媒を留去した後、真空蒸留することにより、沸点161℃以上163℃以下/1.2mmHgの無色透明なNTI 420gを得た。NTIのNCO含有率は、50.0質量%であった。
[合成例1]
(NTIの合成)
撹拌機、温度計、ガス導入管を取り付けた4ツ口フラスコ内に4-アミノメチル-1,8-オクタメチレンジアミン(以下、「トリアミン」と称する場合がある)1060gをメタノール1500gに溶かし、これに35質量%濃塩酸1800mLを冷却しながら徐々に滴下した。次いで、減圧下にてメタノール及び水を除去して濃縮し、60℃/5mmHgにて24時間乾燥して、白色固体のトリアミン塩酸塩を得た。得られたトリアミン塩酸塩650gを微粉末としてo-ジクロルベンゼン5000gに懸濁させ、かきまぜながら反応液を昇温した。次いで、反応液が100℃に達した時点でホスゲンを200g/時間の速度にて吹込みはじめ、さらに昇温を続けた。次いで、反応液が180℃に達したら、そのまま温度を保持し、12時間ホスゲンを吹込み続けた。次いで、減圧下にて溶存ホスゲン及び溶媒を留去した後、真空蒸留することにより、沸点161℃以上163℃以下/1.2mmHgの無色透明なNTI 420gを得た。NTIのNCO含有率は、50.0質量%であった。
[合成例2]
(HTIの合成)
1,3,6-ヘキサメチレントリカルボン酸トリエチル602gを常法にて抱水ヒドラジンと反応させ、1,3,6-ヘキサメチレントリカルボン酸トリヒドラジド445gを得た。次いで塩酸存在下、水溶液中にて亜硝酸ナトリウムと反応させて対応するトリアジドとした後、ベンゼンにて抽出し、抽出液を乾燥した。かくして得られたベンゼン溶液を、ベンゼン還流中へ滴下して熱分解した。ベンゼンを留去して得られたトリイソシアネートを真空下精留すると、沸点152℃以上154℃以下/1.3mmHgの無色透明なHTI 246gが得られた。HTIのNCO含有率は、60.1質量%であった。
(HTIの合成)
1,3,6-ヘキサメチレントリカルボン酸トリエチル602gを常法にて抱水ヒドラジンと反応させ、1,3,6-ヘキサメチレントリカルボン酸トリヒドラジド445gを得た。次いで塩酸存在下、水溶液中にて亜硝酸ナトリウムと反応させて対応するトリアジドとした後、ベンゼンにて抽出し、抽出液を乾燥した。かくして得られたベンゼン溶液を、ベンゼン還流中へ滴下して熱分解した。ベンゼンを留去して得られたトリイソシアネートを真空下精留すると、沸点152℃以上154℃以下/1.3mmHgの無色透明なHTI 246gが得られた。HTIのNCO含有率は、60.1質量%であった。
[実施例1]
(ブロックイソシアネート組成物BI-a1の製造)
撹拌機、温度計、ガス導入管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素置換し、NTI:100.0質量部と1-ブタノール:88.1質量部とを添加し、105℃で8時間攪拌して反応を行った。反応終了後、粉体状のブロックイソシアネート組成物BI-a1を得た。
(ブロックイソシアネート組成物BI-a1の製造)
撹拌機、温度計、ガス導入管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素置換し、NTI:100.0質量部と1-ブタノール:88.1質量部とを添加し、105℃で8時間攪拌して反応を行った。反応終了後、粉体状のブロックイソシアネート組成物BI-a1を得た。
[実施例2~31及び比較例1~2]
(ブロックイソシアネート組成物BI-a2~BI-a31及びBI-b1~BI-b2の製造)
イソシアネート及びブロック剤の種類及び配合量を表1~表6に示すとおりとした以外は、実施例1と同様の方法を用いて、粉体状の各ブロックイソシアネート組成物を得た。
(ブロックイソシアネート組成物BI-a2~BI-a31及びBI-b1~BI-b2の製造)
イソシアネート及びブロック剤の種類及び配合量を表1~表6に示すとおりとした以外は、実施例1と同様の方法を用いて、粉体状の各ブロックイソシアネート組成物を得た。
[比較例3~4]
(ブロックイソシアネート組成物BI-b3~BI-b4の準備)
IPDIから誘導されたポリイソシアネートのε-カプロラクタムブロック型硬化剤(Covestro社の商品名「Crelan VPLS2256」)をブロックイソシアネート組成物BI-b3、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのポリウレトジオン型硬化剤(Covestro社の商品名「Crelan EF403」)をブロックイソシアネート組成物BI-b4として用いた。
(ブロックイソシアネート組成物BI-b3~BI-b4の準備)
IPDIから誘導されたポリイソシアネートのε-カプロラクタムブロック型硬化剤(Covestro社の商品名「Crelan VPLS2256」)をブロックイソシアネート組成物BI-b3、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのポリウレトジオン型硬化剤(Covestro社の商品名「Crelan EF403」)をブロックイソシアネート組成物BI-b4として用いた。
得られた各ブロックイソシアネート組成物の有効NCO含有率を、以下の表1~表6に示す。また、各評価結果を、以下の表1~表6に示す。
表1~表5から、トリイソシアネート化合物と、アルコール系化合物を含むブロック剤と、から誘導されるブロックイソシアネートを含み、ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量が10モル%以上100モル%以下であるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a31(実施例1~31)では、耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、塗膜としたときの光沢及び写像性が優れていた。
また、アルコール系化合物の種類が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a13(実施例1~13)において、第1級アルコールを用いており、且つ、その炭素数が3以上であるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a2、BI-a5~BI-a9及びBI-a13(実施例1~2、5~9及び13)では、耐ブロッキング性が特に優れる傾向がみられ、また、アルコール系化合物の炭素数が12以下であるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a12(実施例1~12)では塗膜としたときの写像性が特に優れる傾向がみられた。
また、アルコール系化合物の含有量が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a1及びBI-a15、並びに、BI-a8、BI-a22及びBI-a29~BI-a31(実施例1及び15、並びに、実施例8、22及び29~31)では、アルコール系化合物の含有量が15モル%以上であることで、塗膜としたときの光沢により優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が50モル%以上であることで、塗膜としたときの写像性がより優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が80モル%以上であることで、塗膜としたときの光沢が特に優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が100モル%であることで、塗膜としたときの写像性が特に優れる傾向がみられた。
また、2種のブロック剤を組み合わせており、アルコール系化合物と組み合わせるブロック剤の種類が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a15~BI-a21及びBI-a22~BI-a28(実施例15~21、及び22~28)において、アルコール系化合物と組み合わせるブロック剤としてピラゾール系化合物を用いたブロックイソシアネート組成物BI-a15及びBI-a22(実施例15及び22)では、耐ブロッキング性が特に優れる傾向がみられた。
また、アルコール系化合物の種類が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a13(実施例1~13)において、第1級アルコールを用いており、且つ、その炭素数が3以上であるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a2、BI-a5~BI-a9及びBI-a13(実施例1~2、5~9及び13)では、耐ブロッキング性が特に優れる傾向がみられ、また、アルコール系化合物の炭素数が12以下であるブロックイソシアネート組成物BI-a1~BI-a12(実施例1~12)では塗膜としたときの写像性が特に優れる傾向がみられた。
また、アルコール系化合物の含有量が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a1及びBI-a15、並びに、BI-a8、BI-a22及びBI-a29~BI-a31(実施例1及び15、並びに、実施例8、22及び29~31)では、アルコール系化合物の含有量が15モル%以上であることで、塗膜としたときの光沢により優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が50モル%以上であることで、塗膜としたときの写像性がより優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が80モル%以上であることで、塗膜としたときの光沢が特に優れる傾向がみられ、アルコール系化合物の含有量が100モル%であることで、塗膜としたときの写像性が特に優れる傾向がみられた。
また、2種のブロック剤を組み合わせており、アルコール系化合物と組み合わせるブロック剤の種類が異なるブロックイソシアネート組成物BI-a15~BI-a21及びBI-a22~BI-a28(実施例15~21、及び22~28)において、アルコール系化合物と組み合わせるブロック剤としてピラゾール系化合物を用いたブロックイソシアネート組成物BI-a15及びBI-a22(実施例15及び22)では、耐ブロッキング性が特に優れる傾向がみられた。
一方、表5~表6から、ブロック剤の総モル量に対するアルコール系化合物の含有量が10モル%未満であるブロックイソシアネート組成物BI-b1(比較例1)、及び、トリイソシアネート化合物と、ブロック剤としてピラゾール系化合物と、から誘導されるブロックイソシアネートを含む、ブロックイソシアネート組成物BI-b2(比較例2)では、耐ブロッキング性、硬化性及び塗膜としたときの光沢が良好であったが、塗膜としたときの写像性が不良であった。
また、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのε-カプロラクタムブロック型硬化剤からなるブロックイソシアネート組成物BI-b3(比較例3)では、耐ブロッキング性、硬化性及び塗膜としたときの光沢が良好であったが、塗膜としたときの写像性が不良であった。
また、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのポリウレトジオン型硬化剤からなるブロックイソシアネート組成物BI-b4(比較例4)では、耐ブロッキング性が良好であったが、硬化性、塗膜としたときの光沢及び写像性が不良であった。
また、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのε-カプロラクタムブロック型硬化剤からなるブロックイソシアネート組成物BI-b3(比較例3)では、耐ブロッキング性、硬化性及び塗膜としたときの光沢が良好であったが、塗膜としたときの写像性が不良であった。
また、IPDIから誘導されたポリイソシアネートのポリウレトジオン型硬化剤からなるブロックイソシアネート組成物BI-b4(比較例4)では、耐ブロッキング性が良好であったが、硬化性、塗膜としたときの光沢及び写像性が不良であった。
本実施形態のブロックイソシアネート組成物によれば、耐ブロッキング性を良好に保ちながら、硬化性に優れ、且つ、塗膜としたときの光沢及び写像性に優れるブロックイソシアネート組成物を提供することができる。
Claims (8)
- 前記アルコール系化合物が第1級アルコール化合物である、請求項1に記載のブロックイソシアネート組成物。
- 前記アルコール系化合物の炭素数が3以上12以下である、請求項1又は2に記載のブロックイソシアネート組成物。
- 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が15モル%以上100モル%である、請求項1~3のいずれか一項に記載のブロックイソシアネート組成物。
- 前記ブロック剤の総モル量に対する前記アルコール系化合物の含有量が50モル%以上100モル%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のブロックイソシアネート組成物。
- 粉体状である、請求項1~5のいずれか一項に記載のブロックイソシアネート組成物。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のブロックイソシアネート組成物と、活性水素化合物と、を含む、塗料組成物。
- 請求項7に記載の塗料組成物を硬化させてなる、塗膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020146520A JP2022041367A (ja) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020146520A JP2022041367A (ja) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022041367A true JP2022041367A (ja) | 2022-03-11 |
Family
ID=80499843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020146520A Pending JP2022041367A (ja) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022041367A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023080049A1 (ja) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | 国立大学法人神戸大学 | 含フッ素ポリウレタンの製造方法 |
WO2023162870A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 旭化成株式会社 | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 |
-
2020
- 2020-09-01 JP JP2020146520A patent/JP2022041367A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023080049A1 (ja) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | 国立大学法人神戸大学 | 含フッ素ポリウレタンの製造方法 |
WO2023162870A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 旭化成株式会社 | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101072806B (zh) | 封闭的异氰酸酯和它们在涂料组合物中的用途 | |
JP5106088B2 (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物 | |
US10604673B2 (en) | Blocked polyisocyanate composition, one-component coating composition, coating film, and coated article | |
JP3712295B2 (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物及びそれを用いた一液性熱硬化組成物 | |
JP2009155409A (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物 | |
JP2006335954A (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物および一液型コーティング組成物 | |
JP2011256217A (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物 | |
JP2022041367A (ja) | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 | |
JP2016210944A (ja) | ポリイソシアネート組成物及びその製造方法、硬化性組成物、硬化物、並びに硬化樹脂 | |
JP2011256232A (ja) | 水系塗料組成物 | |
JP2022041366A (ja) | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 | |
JP6849353B2 (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物、一液型コーティング組成物、塗膜、及び塗装物品 | |
WO1994018254A1 (en) | Polyisocyanate, blocked polyisocyanate and coating composition | |
JP2018062633A (ja) | ブロックイソシアネート組成物、一液型塗料組成物及び塗膜 | |
JP6840939B2 (ja) | ポリイソシアネート組成物およびそれを用いた塗料組成物 | |
JPH10251373A (ja) | 一液性熱硬化組成物 | |
JP2000290493A (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物 | |
JP2009191127A (ja) | ブロックポリイソシアネート組成物 | |
JPH08225630A (ja) | ブロックポリイソシアネート、組成物、及び一液型熱硬化性組成物 | |
JP3813241B2 (ja) | 低温硬化性1液型ウレタン系塗料組成物 | |
WO2023162870A1 (ja) | ブロックイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 | |
JP2020180247A (ja) | ポリイソシアネート組成物およびそれを用いた塗料組成物 | |
JP2020147740A (ja) | ポリイソシアネート組成物、ブロックポリイソシアネート組成物、塗料組成物及び塗膜 | |
JP3403478B2 (ja) | 新規なウレタン系塗料用組成物 | |
JP7069653B2 (ja) | ポリイソシアネート組成物およびそれを用いた二液型塗料組成物 |