JP2023163352A - Curable composition, cured product and method for producing cured product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化性組成物、硬化物及び硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a curable composition, a cured product, and a method for producing the cured product.
近年、電子デバイスに関して軽量化や柔軟化が市場ニーズとして増えている。軽量化や柔軟化は電子デバイスを構成する基材、絶縁膜や導電膜だけでなく、それらに付随する保護膜、粘着剤、接着剤、封止剤やシーリング剤においても求められる傾向がある。特に絶縁シートや熱伝導性シート、積層板、プリント配線板のようにシート状、膜状にして使用される場合は、柔軟性だけでなく表面の乾燥性も求められる傾向がある。
また、地球環境保護の観点から、熱硬化時のエネルギー消費の低減が求められており、従来よりも低温での硬化性が求められている。
In recent years, there has been an increasing market need for electronic devices to be lighter and more flexible. There is a tendency for lighter weight and flexibility to be desired not only in the base materials, insulating films, and conductive films that constitute electronic devices, but also in the protective films, adhesives, adhesives, sealants, and sealants that accompany them. In particular, when used in the form of a sheet or film such as an insulating sheet, a thermally conductive sheet, a laminate, or a printed wiring board, not only flexibility but also surface dryness tends to be required.
Furthermore, from the perspective of protecting the global environment, there is a need to reduce energy consumption during thermosetting, and curability at lower temperatures than before is required.
特許文献1には、エポキシ樹脂と、ケトオキシム化合物でキャップされたイソシアネート基を含む反応性エラストマー強化剤と、硬化剤とを含む構造用接着剤が開示されており、180℃で加熱したときに接着剤として引張せん断強度や剥離強度に優れることが開示されている。
特許文献2には、エポキシ樹脂、アミン系潜在性硬化剤、ブロックウレタン、及び活性水素含有化合物を含有する樹脂組成物が開示されており、180℃で加熱したときに接着剤として剥離強度に優れることが開示されている。
特許文献3にも、エポキシ樹脂、アミン系潜在性硬化剤、ブロックウレタンを含有する硬化性樹脂組成物が開示されており、180℃で加熱したときに接着剤として鉄、アルミに対する接着性に優れることが開示されている。
特許文献4には、エポキシ樹脂と、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート化合物から得られるウレタンプレポリマーを、アルキルアミンでマスクして得られるブロックドイソシアネート化合物と、潜在性硬化剤とを必須成分とする硬化性エポキシブロックウレタン組成物が開示されており、150℃で加熱したときに接着剤として引張せん断強度や剥離強度に優れることが開示されている。
Patent Document 1 discloses a structural adhesive containing an epoxy resin, a reactive elastomer reinforcing agent containing an isocyanate group capped with a ketoxime compound, and a curing agent, which exhibits adhesive properties when heated at 180°C. It is disclosed that it has excellent tensile shear strength and peel strength as an agent.
Patent Document 2 discloses a resin composition containing an epoxy resin, an amine-based latent curing agent, a block urethane, and an active hydrogen-containing compound, which has excellent peel strength as an adhesive when heated at 180°C. This is disclosed.
Patent Document 3 also discloses a curable resin composition containing an epoxy resin, an amine-based latent curing agent, and a block urethane, which exhibits excellent adhesion to iron and aluminum as an adhesive when heated at 180°C. This is disclosed.
Patent Document 4 discloses a curing method that includes an epoxy resin, a blocked isocyanate compound obtained by masking a urethane prepolymer obtained from a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound with an alkylamine, and a latent curing agent as essential components. A polyurethane epoxy block urethane composition is disclosed, and it is disclosed that it has excellent tensile shear strength and peel strength as an adhesive when heated at 150°C.
特許文献1と2と3に記載の硬化性組成物は、従来通り高温で加熱した場合に接着剤として引張せん断強度や剥離強度に優れることが開示されている。特許文献4に記載の硬化性組成物は、従来よりも低温で加熱した場合でも接着剤として引張せん断強度や剥離強度に優れることが開示されている。しかし膜状に加工した場合の柔軟性や乾燥性については開示されていない。 It is disclosed that the curable compositions described in Patent Documents 1, 2, and 3 have excellent tensile shear strength and peel strength as adhesives when heated at high temperatures as usual. It is disclosed that the curable composition described in Patent Document 4 has excellent tensile shear strength and peel strength as an adhesive even when heated at a lower temperature than conventional ones. However, the flexibility and drying properties when processed into a film are not disclosed.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、柔軟性と、従来よりも低温で加熱した場合の乾燥性とに優れた硬化性組成物、硬化物及び硬化物の製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a curable composition, a cured product, and a method for producing a cured product that has excellent flexibility and drying properties when heated at lower temperatures than conventional ones. do.
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1)の態様は、エポキシ樹脂(A)と、潜在性硬化剤(B)と、ブロックイソシアネート(C)と、を含み、前記ブロックイソシアネート(C)が、脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)、ポリオール化合物(C-2)、並びにオキシム系ブロック化剤(C-3)から誘導され、前記ポリオール化合物(C-2)が、ポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールを含む、硬化性組成物である。
(2)の態様は、前記ポリオール化合物(C-2)が、300以上5000以下の数平均分子量を有する、(1)の態様に記載の硬化性組成物である。
(3)の態様は、前記脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)が、ジイソシアネート化合物、及び/又は、ジイソシアネートモノマーから誘導されるポリイソシアネート化合物である、(1)又は(2)の態様に記載の硬化性組成物である。
(4)の態様は、前記ポリオール化合物(C-2)が、更にポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオール以外のポリオール化合物を含む、(1)~(3)のいずれか一の態様に記載の硬化性組成物である。
(5)の態様は、(1)~(4)のいずれか一の態様に記載の硬化性組成物を硬化させてなる、硬化物である。
(6)の態様は、(1)~(4)のいずれか一の態様に記載の硬化性組成物を基材に塗布、含浸、又は付着させ、次いで硬化させる工程を含む、硬化物の製造方法である。
That is, the present invention includes the following aspects.
Embodiment (1) includes an epoxy resin (A), a latent curing agent (B), and a blocked isocyanate (C), wherein the blocked isocyanate (C) is an aliphatic and/or alicyclic isocyanate. derived from a compound (C-1), a polyol compound (C-2), and an oxime blocking agent (C-3), the polyol compound (C-2) containing a polyester polyol and/or a polycarbonate polyol, It is a curable composition.
Embodiment (2) is the curable composition according to embodiment (1), wherein the polyol compound (C-2) has a number average molecular weight of 300 or more and 5,000 or less.
In the embodiment (3), the aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1) is a diisocyanate compound and/or a polyisocyanate compound derived from a diisocyanate monomer, (1) or (2). ) is the curable composition according to the embodiment.
In the embodiment (4), the polyol compound (C-2) further contains a polyol compound other than polyester polyol and/or polycarbonate polyol, the curable property according to any one of embodiments (1) to (3). It is a composition.
Embodiment (5) is a cured product obtained by curing the curable composition according to any one of embodiments (1) to (4).
Embodiment (6) is the production of a cured product, which includes a step of coating, impregnating, or adhering the curable composition according to any one of embodiments (1) to (4) on a substrate, and then curing the composition. It's a method.
本発明によれば、柔軟性が良好であり、従来よりも低温で加熱した場合の乾燥性に優れる硬化性組成物、硬化物及び硬化物の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a curable composition, a cured product, and a method for producing a cured product that has good flexibility and excellent drying properties when heated at a lower temperature than conventional compositions.
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。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、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as "this embodiment") will be described in detail. The present embodiment below is an illustration for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention to the following content. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist thereof.
≪硬化性組成物≫
本実施形態の硬化性組成物は、エポキシ樹脂(A)と、潜在性硬化剤(B)と、ブロックイソシアネート(C)と、を含む。
本実施形態の硬化性組成物は、上記ブロックイソシアネート(C)を含むことで、柔軟性と、従来よりも低温で加熱した場合の乾燥性とに優れる硬化物が得られる。
本実施形態の硬化性組成物の各構成成分について以下に詳細を説明する。
≪Curable composition≫
The curable composition of this embodiment includes an epoxy resin (A), a latent curing agent (B), and a blocked isocyanate (C).
The curable composition of the present embodiment contains the above-mentioned blocked isocyanate (C), so that a cured product having excellent flexibility and drying properties when heated at a lower temperature than conventional compositions can be obtained.
Each component of the curable composition of this embodiment will be explained in detail below.
≪エポキシ樹脂(A)≫
本実施形態のエポキシ樹脂(A)としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができ、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、テトラブロモビフェニル型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ベンゾフェノン型エポキシ樹脂、フェニルベンゾエート型エポキシ樹脂、ジフェニルスルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルスルホキシド型エポキシ樹脂、ジフェニルスルホン型エポキシ樹脂、ジフェニルジスルフィド型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂、メチルヒドロキノン型エポキシ樹脂、ジブチルヒドロキノン型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、メチルレゾルシン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、N,N-ジグリシジルアニリン型エポキシ樹脂等の2官能型エポキシ樹脂類;N,N-ジグリシジルアミノベンゼン型エポキシ樹脂、o-(N,N-ジグリシジルアミノ)トルエン型エポキシ樹脂、トリアジン型エポキシ樹脂等の3官能型エポキシ樹脂類;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジアミノベンゼン型エポキシ樹脂等の4官能型エポキシ樹脂類;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ブロモ化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂類;及び脂環式エポキシ樹脂類等が挙げられる。また、これらをイソシアネート等で変性したエポキシ樹脂等も併用することができる。
≪Epoxy resin (A)≫
The epoxy resin (A) of this embodiment is not particularly limited, and known resins can be used, such as bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol AD epoxy resin, Tetrabromobisphenol A epoxy resin, biphenyl epoxy resin, tetramethylbiphenyl epoxy resin, tetrabromobiphenyl epoxy resin, diphenyl ether epoxy resin, benzophenone epoxy resin, phenylbenzoate epoxy resin, diphenyl sulfide epoxy resin, diphenyl Sulfoxide type epoxy resin, diphenylsulfone type epoxy resin, diphenyl disulfide type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, methylhydroquinone type epoxy resin, dibutylhydroquinone type epoxy resin, resorcin type epoxy resin, methyl Bifunctional epoxy resins such as resorcinol-type epoxy resins, catechol-type epoxy resins, N,N-diglycidylaniline-type epoxy resins; N,N-diglycidylaminobenzene-type epoxy resins, o-(N,N-diglycidyl Trifunctional epoxy resins such as amino) toluene type epoxy resins and triazine type epoxy resins; Tetrafunctional epoxy resins such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane type epoxy resins and diaminobenzene type epoxy resins; Phenol novolac type epoxy resins and cresol novolacs Polyfunctional epoxy resins such as type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, tetraphenylethane type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, naphthol aralkyl type epoxy resins, brominated phenol novolak type epoxy resins; and alicyclic resins Examples include formula epoxy resins. Furthermore, epoxy resins obtained by modifying these with isocyanates or the like can also be used in combination.
これらのエポキシ樹脂の中でも、硬化物の物性が良好になること、入手が容易で安価であることから、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂を使用することが好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することがより好ましい。
これらのエポキシ樹脂は、いずれを単独で使用してもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
Among these epoxy resins, it is preferable to use bisphenol-type epoxy resins, biphenyl-type epoxy resins, and alicyclic epoxy resins because they provide good physical properties of the cured product and are easily available and inexpensive. It is more preferred to use type epoxy resin.
These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態のエポキシ樹脂(A)の含有量は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂(A)とブロックイソシアネート(C)の合計質量100質量部に対して、60質量部以上95質量部以下であることが好ましく、70質量部以上90質量部以下であることがより好ましい。
エポキシ樹脂(A)の含有量を上述の範囲とすることが、硬化性組成物の硬化性の観点から好ましい。
The content of the epoxy resin (A) of this embodiment is not particularly limited, but is 60 parts by mass or more and 95 parts by mass based on 100 parts by mass of the total mass of the epoxy resin (A) and the block isocyanate (C). It is preferably 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less.
It is preferable that the content of the epoxy resin (A) be within the above-mentioned range from the viewpoint of curability of the curable composition.
≪潜在性硬化剤(B)≫
本実施形態の潜在性硬化剤(B)としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができ、例えばジシアンジアミド類、イミダゾール類、ポリアミン類、イミダゾール系アダクトやアミンアダクトをカプセル化したもの等が挙げられる。
これらの潜在性硬化剤(B)の中でも、入手が容易で安価であることから、ジシアンジアミド類が好ましい。
これらの潜在性硬化剤は、いずれを単独で使用してもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
≪Latent curing agent (B)≫
The latent curing agent (B) of this embodiment is not particularly limited, and known ones can be used. For example, dicyandiamides, imidazoles, polyamines, imidazole adducts, and amine adducts are encapsulated. Examples include those that have been transformed into
Among these latent curing agents (B), dicyandiamides are preferred because they are easily available and inexpensive.
These latent curing agents may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態の潜在性硬化剤(B)の含有量は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂(A)とブロックイソシアネート(C)の合計質量100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、2質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。
潜在性硬化剤(B)の含有量を上述の範囲とすることが、硬化性組成物の硬化性の観点から好ましい。
The content of the latent curing agent (B) in this embodiment is not particularly limited, but is 1 part by mass or more based on 100 parts by mass of the total mass of the epoxy resin (A) and the blocked isocyanate (C). It is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
It is preferable from the viewpoint of curability of the curable composition that the content of the latent curing agent (B) is within the above-mentioned range.
≪ブロックイソシアネート(C)≫
本実施形態のブロックイソシアネート(C)は、脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)、ポリオール化合物(C-2)、並びにオキシム系ブロック化剤(C-3)から誘導される。
本実施形態のブロックイソシアネート(C)の各構成成分について以下に詳細を説明する。
≪Blocked isocyanate (C)≫
The blocked isocyanate (C) of this embodiment is derived from an aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1), a polyol compound (C-2), and an oxime-based blocking agent (C-3). .
Each constituent component of the blocked isocyanate (C) of this embodiment will be explained in detail below.
<脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)>
本実施形態の脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)は、脂肪族のジイソシアネート化合物、脂環族のジイソシアネート化合物、脂肪族及び/又は脂環族ジイソシアネートモノマーから誘導されるポリイソシアネート化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
<Aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1)>
The aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1) of the present embodiment is an aliphatic diisocyanate compound, an alicyclic diisocyanate compound, or a polyisocyanate derived from an aliphatic and/or alicyclic diisocyanate monomer. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of compounds.
[ジイソシアネート]
ジイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である。これらのジイソシアネートは、上述の脂肪族又は脂環族のジイソシアネート化合物であってもよく、上述の脂肪族及び/又は脂環族ジイソシアネートモノマーであってもよい。
[Diisocyanate]
The diisocyanate is at least one selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. These diisocyanates may be the above-mentioned aliphatic or alicyclic diisocyanate compounds, or may be the above-mentioned aliphatic and/or alicyclic diisocyanate monomers.
脂肪族ジイソシアネートとしては、以下のものに限定されないが、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。これら脂肪族ジイソシアネートを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 aliphatic diisocyanates include, but are not limited to, 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate, and 1,6-diisocyanato. Natohexane (hereinafter sometimes abbreviated as "HDI"), 1,9-diisocyanatononane, 1,12-diisocyanatododecane, 2,2,4- or 2,4,4-trimethyl-1 , 6-diisocyanatohexane and the like. These aliphatic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
脂環族ジイソシアネートとしては、以下のものに限定されないが、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。これら脂環族ジイソシアネートを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 alicyclic diisocyanates include, but are not limited to, 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 sometimes abbreviated as "hydrogenated MDI"), 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane, and the like. These alicyclic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
これら脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートは、いずれを単独で使用してもよく、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートを2種以上組み合わせて用いてもよい。
中でも、ジイソシアネートとしては、HDI、IPDI、水添XDI、又は水添MDIが好ましく、HDI又はIPDIがより好ましく、HDIがさらにより好ましい。
Any of these aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates may be used alone, or two or more kinds of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates may be used in combination.
Among these, as the diisocyanate, HDI, IPDI, hydrogenated XDI, or hydrogenated MDI is preferable, HDI or IPDI is more preferable, and HDI is even more preferable.
[ポリイソシアネート]
ポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種から誘導されるポリイソシアネートを含んでもよい。
上記ジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、以下の(a)~(h)に示すポリイソシアネート等が挙げられる。
(a)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構造を有するポリイソシアネート;
(b)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構造又はイミノオキサジアジンジオン構造を有するポリイソシアネート;
(c)3つのイソシアネート基と1つの水分子とを反応させて得られるビウレット構造を有するポリイソシアネート;
(d)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させて得られるオキサダイアジントリオン構造を有するポリイソシアネート;
(e)1つのイソシアネート基と1つの水酸基を反応させて得られるウレタン基を複数有するポリイソシアネート;
(f)2つのイソシアネート基と1つの水酸基とを反応させて得られるアロファネート構造を有するポリイソシアネート;
(g)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させて得られるアシル尿素基を有するポリイソシアネート;
(h)1つのイソシアネート基と1つの1級又は2級アミンとを反応させて得られる尿素構造を有するポリイソシアネート。
[Polyisocyanate]
The polyisocyanate may include a polyisocyanate derived from at least one selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
Polyisocyanates derived from the above diisocyanates are not particularly limited, but include, for example, the polyisocyanates shown in (a) to (h) below.
(a) A polyisocyanate having a uretdione structure obtained by cyclizing and dimerizing two isocyanate groups;
(b) a polyisocyanate having an isocyanurate structure or an iminooxadiazinedione structure obtained by cyclizing and trimerizing three isocyanate groups;
(c) a polyisocyanate having a biuret structure obtained by reacting three isocyanate groups and one water molecule;
(d) a polyisocyanate having an oxadiazinetrione structure obtained by reacting two isocyanate groups with one molecule of carbon dioxide;
(e) polyisocyanate having a plurality of urethane groups obtained by reacting one isocyanate group with one hydroxyl group;
(f) a polyisocyanate having an allophanate structure obtained by reacting two isocyanate groups and one hydroxyl group;
(g) a polyisocyanate having an acylurea group obtained by reacting one isocyanate group and one carboxy group;
(h) A polyisocyanate having a urea structure obtained by reacting one isocyanate group with one primary or secondary amine.
また、ポリイソシアネートは、脂肪族トリイソシアネート、または脂肪族トリイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートを含んでもよい。
脂肪族トリイソシアネートとしては、例えば、1,3,6-トリイソシアナトヘキサン、1,8-ジイソシアナト-4-イソシアナートメチルオクタン、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナト-ヘキサノエート等が挙げられる。
The polyisocyanate may also include an aliphatic triisocyanate or a polyisocyanate derived from an aliphatic triisocyanate.
Examples of aliphatic triisocyanates include 1,3,6-triisocyanatohexane, 1,8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanato-hexanoate, and the like. .
これらのポリイソシアネートは、いずれを単独で使用してもよく、または、2種以上組み合わせて用いてもよい。 These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
<ポリオール化合物(C-2)>
本実施形態のブロックイソシアネート(C)は、ポリオール化合物(C-2)がポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールを含むことで、得られる硬化物が従来と同等の柔軟性を示しつつ、従来よりも低温で加熱した場合の乾燥性に優れる。
<Polyol compound (C-2)>
In the block isocyanate (C) of this embodiment, the polyol compound (C-2) contains a polyester polyol and/or a polycarbonate polyol, so that the obtained cured product exhibits the same flexibility as the conventional one, but at a lower temperature than the conventional one. Excellent drying properties when heated.
[ポリエステルポリオール]
ポリエステルポリオールは、例えば、二塩基酸の単独又は2種類以上の混合物と、多価アルコールの単独又は2種類以上の混合物とを、縮合反応させることによって得ることができる化合物、ε-カプロラクトン等のラクトン類を、多価アルコールを用いて開環重合して得られるような化合物、及びこれらの共重合ポリエステル等が挙げられる。
[Polyester polyol]
Polyester polyols are, for example, compounds that can be obtained by condensing a dibasic acid alone or a mixture of two or more types and a polyhydric alcohol alone or a mixture of two or more types, and lactones such as ε-caprolactone. Examples thereof include compounds obtained by ring-opening polymerization of these compounds using a polyhydric alcohol, and copolyesters thereof.
前記二塩基酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、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、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等のカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the dibasic acid include carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
前記多価アルコールとしては、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、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、2-メチロールプロパンジオール、エトキシ化トリメチロールプロパン等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylpentanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. , 2-methylolpropanediol, ethoxylated trimethylolpropane, and the like.
ポリエステルポリオールの具体的な製造方法としては、例えば、上記の成分を混合し、約160℃以上220℃以下程度で加熱することによって、縮合反応を行うことができる。
ε-カプロラクトンの開環重合は、特に限定されないが、具体的には、窒素ガス雰囲気下、所望の分子量になるようにε-カプロラクトンと上記開始剤とのモル比を設定し、さらに、ε-カプロラクトンに対して触媒を0.1質量ppm以上100質量ppm以下添加し、150℃以上200℃以下の温度で4時間以上10時間以下反応させることによって行なうことができる。
触媒としては、特に限定されないが、具体的には、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネート等の有機チタン系化合物;オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、塩化第一スズ、臭化第一スズ等のスズ化合物が用いられる。
As a specific method for producing polyester polyol, for example, a condensation reaction can be carried out by mixing the above-mentioned components and heating the mixture at about 160° C. or higher and 220° C. or lower.
Ring-opening polymerization of ε-caprolactone is not particularly limited, but specifically, in a nitrogen gas atmosphere, the molar ratio of ε-caprolactone and the above initiator is set so as to have a desired molecular weight, and further, ε- This can be carried out by adding 0.1 mass ppm to 100 mass ppm of a catalyst to caprolactone and reacting at a temperature of 150° C. to 200° C. for 4 hours to 10 hours.
The catalyst is not particularly limited, but specific examples include organic titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, and tetraethyl titanate; tin octylate, dibutyl tin oxide, dibutyl tin laurate, stannous chloride, and stannous bromide. A tin compound such as monotin is used.
ポリエステルポリオールの平均水酸基官能基数は、2.0以上8.0以下が好ましく、2.0以上4.0以下がより好ましい。なお、ここでいうポリエステルポリオールの平均水酸基官能基数はポリエステルポリオール1分子内に存在する水酸基の数である。 The average number of hydroxyl functional groups of the polyester polyol is preferably 2.0 or more and 8.0 or less, more preferably 2.0 or more and 4.0 or less. Note that the average number of hydroxyl functional groups of the polyester polyol referred to herein is the number of hydroxyl groups present in one molecule of the polyester polyol.
ポリエステルポリオールの数平均分子量としては、特に限定されないが、300以上5000以下が好ましく、500以上3000以下がより好ましい。
ポリエステルポリオールの数平均分子量が上記範囲内であることが、得られる柔軟性の観点から好ましい。ポリエステルポリオールの数平均分子量Mnは、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
The number average molecular weight of the polyester polyol is not particularly limited, but is preferably from 300 to 5,000, more preferably from 500 to 3,000.
It is preferable that the number average molecular weight of the polyester polyol is within the above range from the viewpoint of the resulting flexibility. The number average molecular weight Mn of the polyester polyol is, for example, the number average molecular weight based on polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
[ポリカーボネートポリオール]
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、具体的には、低分子カーボネート化合物と、低分子ポリオールとを、縮重合して得られるものが挙げられる。
前記低分子カーボネート化合物としては、例えば、ジメチルカーボネート等のジアルキルカーボネート;エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート;ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート等が挙げられる。
前記低分子ポリオールとしては、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、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、2-メチロールプロパンジオール、エトキシ化トリメチロールプロパン等が挙げられる。
[Polycarbonate polyol]
Although the polycarbonate polyol is not particularly limited, specific examples thereof include those obtained by condensation polymerization of a low-molecular carbonate compound and a low-molecular polyol.
Examples of the low-molecular carbonate compound include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate; alkylene carbonates such as ethylene carbonate; and diaryl carbonates such as diphenyl carbonate.
Examples of the low-molecular polyol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylpentanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. , 2-methylolpropanediol, ethoxylated trimethylolpropane, and the like.
ポリカーボネートポリオールの平均水酸基官能基数は、2.0以上8.0以下が好ましく、2.0以上4.0以下がより好ましい。なお、ここでいうポリカーボネートポリオールの平均水酸基官能基数はポリカーボネートポリオール1分子内に存在する水酸基の数である。 The average number of hydroxyl functional groups of the polycarbonate polyol is preferably 2.0 or more and 8.0 or less, more preferably 2.0 or more and 4.0 or less. Note that the average number of hydroxyl functional groups of the polycarbonate polyol referred to herein is the number of hydroxyl groups present in one molecule of the polycarbonate polyol.
ポリカーボネートポリオールの数平均分子量としては、特に限定されないが、300以上5000以下が好ましく、500以上3000以下がより好ましい。
ポリカーボネートポリオールの数平均分子量が上記範囲内であることが、得られる柔軟性の観点から好ましい。ポリカーボネートポリオールの数平均分子量Mnは、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
The number average molecular weight of the polycarbonate polyol is not particularly limited, but is preferably from 300 to 5,000, more preferably from 500 to 3,000.
It is preferable that the number average molecular weight of the polycarbonate polyol is within the above range from the viewpoint of the flexibility obtained. The number average molecular weight Mn of the polycarbonate polyol is, for example, the number average molecular weight based on polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
[他のポリオール]
本実施形態のポリオール化合物(C-2)は、ポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオール以外に、他のポリオールを含んでいてもよく、他のポリオールを含まなくてもよい。
他のポリオールとしては、アルキレンジオール、アルキレントリオール、ひまし油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。
[Other polyols]
The polyol compound (C-2) of the present embodiment may contain other polyols in addition to the polyester polyol and/or polycarbonate polyol, or may not contain other polyols.
Other polyols include alkylene diols, alkylene triols, castor oil polyols, polyolefin polyols, polyether polyols, and the like.
[アルキレンジオール]
アルキレンジオールは、その骨格は飽和炭化水素基であるが、骨格中にエーテル結合及びエステル結合からなる群より選ばれる少なくとも一方の結合を含んでいてもよい。このようなアルキレンジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,2-ペンタンジオール、2,3-ペンタンジオール、3-メチル-1,2-ブタンジオール、2-メチル-2,3ブタンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル-2,4-ブタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,4-ジメチル-2,4-ペンタンジオール、ヘキサメチルトリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2,2-ジメチル-1,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1、3-ペンタンジオール、3-メチル-2,5-ペンタンジオール、1,4-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールモノヒドロキシピバレート等が挙げられる。
[Alkylene diol]
The skeleton of alkylene diol is a saturated hydrocarbon group, but the skeleton may contain at least one bond selected from the group consisting of an ether bond and an ester bond. Examples of such alkylene diols include 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 1,2-pentanediol, and 2-methyl-1,2-propanediol. ,3-pentanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 2-methyl-2,3-butanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 2,4-pentanediol, 1,3 -Butanediol, 2-methyl-2,4-butanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, hexamethyltrimethylene glycol, neopentyl glycol, 2 ,2-dimethyl-1,3-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 3-methyl-2,5-pentanediol , 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, dipropylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol monohydroxypivalate, etc. Can be mentioned.
[アルキレントリオール]
アルキレントリオールとしては、特に限定されないが、具体的には、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられる。
[Alkylene triol]
Although the alkylene triol is not particularly limited, specific examples thereof include trimethylolpropane, glycerin, and the like.
[ひまし油ポリオール]
ひまし油ポリオールとしては、特に限定されないが、具体的には、ひまし油、又はひまし油誘導体等が挙げられる。上記ひまし油誘導体としては、ひまし油脂肪酸;ひまし油又はひまし油脂肪酸に水素付加した水素化ひまし油;ひまし油とその他の油脂のエステル交換物;ひまし油と多価アルコールの反応物;ひまし油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物;これらにアルキレンオキサイドを付加重合したもの等が挙げられる。
[Castor oil polyol]
Although the castor oil polyol is not particularly limited, specific examples thereof include castor oil, castor oil derivatives, and the like. The castor oil derivatives include castor oil fatty acids; hydrogenated castor oil obtained by hydrogenating castor oil or castor oil fatty acids; transesterified products of castor oil and other fats and oils; reaction products of castor oil and polyhydric alcohols; esterification of castor oil fatty acids and polyhydric alcohols. Reactants: Examples include addition polymerization of alkylene oxide to these.
[ポリオレフィンポリオール]
ポリオレフィンポリオールとしては、特に限定されないが、具体的には、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。
[Polyolefin polyol]
The polyolefin polyol is not particularly limited, but specifically includes polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polyisoprene, and the like.
[ポリエーテルポリオール]
ポリエーテルポリオールとしては、特に限定されないが、具体的には、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物、アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒を使用して、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等の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類、さらにエチレンジアミン類等の多官能化合物にアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類及び、これらポリエーテル類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られる、いわゆるポリマーポリオール類等、並びにポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポリオール類が含まれる。
[Polyether polyol]
The polyether polyol is not particularly limited, but specifically, a strong basic catalyst such as a hydroxide such as lithium, sodium, or potassium, an alcoholate, or an alkylamine is used in a polyhydric hydroxy compound alone or in a mixture. Then, alkylene oxide is reacted with polyether polyols obtained by adding alone or a mixture of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide, and further with polyfunctional compounds such as ethylene diamines. and so-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide etc. using these polyethers as a medium, as well as polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutylene glycol. .
前記多価ヒドロキシ化合物としては、特に限定されないが、具体的には、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の多価アルコール系化合物;エリスリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物;アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類;トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類;ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類;スタキオース等の四糖類等が挙げられる。 The polyhydric hydroxy compound is not particularly limited, but specifically includes polyhydric alcohol compounds such as diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol; erythritol, D-threitol, L-arabinitol, Sugar alcohol compounds such as ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, rhamnitol; monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribodesose; trehalose, sucrose, Examples include disaccharides such as maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, and melibiose; trisaccharides such as raffinose, gentianose, and meletitose; and tetrasaccharides such as stachyose.
[数平均分子量]
ポリオール化合物(C-2)の数平均分子量としては、特に限定されないが、300以上5000以下が好ましく、500以上3000以下がより好ましい。
ポリオール化合物(C-2)の数平均分子量が上記範囲内であることが、得られる柔軟性の観点から好ましい。ポリオール化合物(C-2)の数平均分子量Mnは、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
[Number average molecular weight]
The number average molecular weight of the polyol compound (C-2) is not particularly limited, but is preferably from 300 to 5,000, more preferably from 500 to 3,000.
It is preferable that the number average molecular weight of the polyol compound (C-2) is within the above range from the viewpoint of the flexibility obtained. The number average molecular weight Mn of the polyol compound (C-2) is, for example, the number average molecular weight based on polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
本実施形態のポリオール化合物(C-2)がポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオール以外に他のポリオールを含む場合、他のポリオールの含有量は特に限定されないが、ポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールの合計100質量部に対して、1質量部以上300質量部以下が好ましく、10質量部以上200質量部以下がより好ましい。 When the polyol compound (C-2) of the present embodiment contains other polyols in addition to polyester polyols and/or polycarbonate polyols, the content of the other polyols is not particularly limited, but the total content of the polyester polyols and/or polycarbonate polyols is 100%. It is preferably 1 part by mass or more and 300 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 200 parts by mass or less.
<ウレタンプレポリマー>
上記ブロックイソシアネート(C)は、上記脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)及びポリオール化合物(C-2)を反応させてウレタンプレポリマーを得た後に、後述のオキシム系ブロック化剤(C-3)を反応させて得ることが好ましい。
<Urethane prepolymer>
The above-mentioned blocked isocyanate (C) is obtained by reacting the above-mentioned aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1) and polyol compound (C-2) to obtain a urethane prepolymer, and then converted into an oxime-based block as described below. It is preferable to obtain it by reacting agent (C-3).
本実施形態のウレタンプレポリマーについて以下に詳細を説明する。 The urethane prepolymer of this embodiment will be described in detail below.
[イソシアネート基含有率(NCO含有率)]
ウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率(NCO含有率)は、実質的に溶剤を含んでいない状態で、ウレタンプレポリマーの総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、3質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上13質量%以下が更により好ましい。
NCO含有率は、例えば、ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基を過剰のアミン(ジブチルアミン等)と反応させ、残ったアミンを塩酸等の酸で逆滴定することによって求めることができる。
[Isocyanate group content (NCO content)]
The isocyanate group content (NCO content) of the urethane prepolymer is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the total mass of the urethane prepolymer in a state substantially free of solvent, and 3 It is more preferably 4% by mass or more and 13% by mass or less, and even more preferably 4% by mass or more and 13% by mass or less.
The NCO content can be determined, for example, by reacting the isocyanate groups of the polyisocyanate composition with an excess of an amine (such as dibutylamine) and back titrating the remaining amine with an acid such as hydrochloric acid.
[ウレタンプレポリマーの製造方法]
本実施形態のウレタンプレポリマーは、先述のイソシアネート化合物(C-1)と、ポリオール化合物(C-2)とを反応させて得られる。
[Production method of urethane prepolymer]
The urethane prepolymer of this embodiment is obtained by reacting the above-mentioned isocyanate compound (C-1) with the polyol compound (C-2).
ポリオール化合物(C-2)は、それぞれ単独又は混合物として用いることができる。混合物として用いる場合には、イソシアネート化合物(C-1)と反応させる前に混合してもよいし、それぞれのポリオール化合物(C-2)を単独でイソシアネート化合物(C-1)と反応させてウレタンプレポリマーとした後で混合することもできる。 The polyol compound (C-2) can be used alone or as a mixture. When used as a mixture, they may be mixed before reacting with the isocyanate compound (C-1), or each polyol compound (C-2) may be reacted alone with the isocyanate compound (C-1) to form the urethane. It is also possible to mix after forming the prepolymer.
すなわち、ウレタンプレポリマーの製造方法としては、例えば、イソシアネート化合物(C-1)と、一種目のポリオール化合物(C-2)と、二種目のポリオール化合物(C-2)とを同時に反応させてウレタンプレポリマーを得る方法;イソシアネート化合物(C-1)と、一種目のポリオール化合物(C-2)とを反応させたものと、イソシアネート化合物(C-1)と、二種目のポリオール化合物(C-2)とを反応させたものとを混合して、ウレタンプレポリマーを得る方法;イソシアネート化合物(C-1)と、一種目のポリオール化合物(C-2)を反応させた後、二種目のポリオール化合物(C-2)をさらに反応させてウレタンプレポリマーを得る方法等が挙げられる。 That is, as a method for producing a urethane prepolymer, for example, an isocyanate compound (C-1), a first type of polyol compound (C-2), and a second type of polyol compound (C-2) are simultaneously reacted. Method for obtaining urethane prepolymer; one obtained by reacting an isocyanate compound (C-1) with a first type of polyol compound (C-2), and one obtained by reacting an isocyanate compound (C-1) with a second type of polyol compound (C-2). -2) to obtain a urethane prepolymer; after reacting the isocyanate compound (C-1) with the first type of polyol compound (C-2), Examples include a method of further reacting the polyol compound (C-2) to obtain a urethane prepolymer.
イソシアネート化合物(C-1)とポリオール化合物(C-2)との反応は下記のように行われる。反応温度は、通常、室温(23℃程度)以上200℃以下であり、80℃以上120℃以下が好ましい。反応温度が上記下限値以上であれば、反応時間がより短くなり、一方、上記上限値以下であれば、望ましくない副反応によるウレタンプレポリマーの粘度上昇を回避できる。
反応は、無溶媒で行なってもよく、イソシアネート基に不活性な任意の溶媒を用いて行なってもよい。また、必要であれば、イソシアネート基と水酸基の反応を促進するため、公知の触媒を用いてもよい。
The reaction between the isocyanate compound (C-1) and the polyol compound (C-2) is carried out as follows. The reaction temperature is usually from room temperature (approximately 23°C) to 200°C, preferably from 80°C to 120°C. If the reaction temperature is above the above lower limit, the reaction time will be shorter, while if it is below the above upper limit, an increase in the viscosity of the urethane prepolymer due to undesirable side reactions can be avoided.
The reaction may be carried out without a solvent, or may be carried out using any solvent that is inert to the isocyanate group. Further, if necessary, a known catalyst may be used to promote the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group.
イソシアネート化合物(C-1)がジイソシアネート化合物である場合は、反応に際して、ポリオール化合物(C-2)の水酸基に対する、イソシアネート化合物(C-1)のイソシアネート基のモル比(イソシアネート基/水酸基のモル比)が2以上50以下であることが好ましく、3以上20以下がより好ましい。イソシアネート基/水酸基のモル比が上記下限値以上であることで、イソシアネートとポリオールとの間の逐次付加反応による、ウレタンプレポリマーの粘度上昇をより回避できる。一方で、上記上限値以下であることで、生産性がより良好となる。
反応終了時には、反応混合物中の未反応のジイソシアネート化合物を、例えば、薄膜蒸留装置、溶剤抽出等の公知の方法により回収してもよい。
When the isocyanate compound (C-1) is a diisocyanate compound, during the reaction, the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound (C-1) to the hydroxyl group of the polyol compound (C-2) (molar ratio of isocyanate group/hydroxyl group) ) is preferably 2 or more and 50 or less, more preferably 3 or more and 20 or less. When the molar ratio of isocyanate groups/hydroxyl groups is equal to or higher than the above lower limit, an increase in the viscosity of the urethane prepolymer due to the sequential addition reaction between the isocyanate and the polyol can be further avoided. On the other hand, if it is below the above upper limit, productivity becomes better.
At the end of the reaction, unreacted diisocyanate compounds in the reaction mixture may be recovered by a known method such as a thin film distillation apparatus or solvent extraction.
イソシアネート化合物(C-1)がポリイソシアネート化合物である場合は、反応に際して、ポリオール化合物(C-2)の水酸基に対する、イソシアネート化合物(C-1)のイソシアネート基のモル比(イソシアネート基/水酸基のモル比)が3以上100以下であることが好ましく、4以上50以下がより好ましい。イソシアネート基/水酸基のモル比が上記下限値以上であることで、ウレタンプレポリマーの粘度上昇を回避できる。 When the isocyanate compound (C-1) is a polyisocyanate compound, during the reaction, the molar ratio of the isocyanate group of the isocyanate compound (C-1) to the hydroxyl group of the polyol compound (C-2) (mole of isocyanate group/hydroxyl group) The ratio) is preferably 3 or more and 100 or less, more preferably 4 or more and 50 or less. When the molar ratio of isocyanate groups/hydroxyl groups is at least the above lower limit, an increase in the viscosity of the urethane prepolymer can be avoided.
ポリオール化合物(C-2)は、先述のポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールに限られない。ポリオール化合物(C-2)がさらに他のポリオールを含む場合も、他のポリオールは、先述のポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールと同様の方法でイソシアネート化合物(C-1)と反応させることができる。 The polyol compound (C-2) is not limited to the above-mentioned polyester polyol and/or polycarbonate polyol. Even when the polyol compound (C-2) further contains other polyols, the other polyols can be reacted with the isocyanate compound (C-1) in the same manner as the above-mentioned polyester polyols and/or polycarbonate polyols.
<オキシム系ブロック化剤(C-3)>
本実施形態のオキシム系ブロック化剤(C-3)としては、特に限定されないが、例えば、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等のオキシム系化合物が挙げられる。これらのオキシム系化合物はいずれを単独で使用してもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
<Oxime-based blocking agent (C-3)>
The oxime-based blocking agent (C-3) of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include oxime-based compounds such as formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, and cyclohexanone oxime. Any of these oxime compounds may be used alone or in combination of two or more.
<ブロックイソシアネート(C)の製造方法>
本実施形態のブロックイソシアネート(C)は、先述のウレタンプレポリマーと、オキシム系ブロック化剤(C-3)との反応(以下、「ブロック化反応」という場合がある)により得られる。
<Production method of blocked isocyanate (C)>
The blocked isocyanate (C) of the present embodiment is obtained by a reaction between the above-mentioned urethane prepolymer and an oxime-based blocking agent (C-3) (hereinafter sometimes referred to as "blocking reaction").
ブロック化反応に際して、オキシム系ブロック化剤(C-3)の添加量は、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基のモル総量に対して80モル%以上120モル%以下であってよく、90モル%以上110モル%以下であることが好ましく、95モル%以上100モル%以下であることがより好ましい。
オキシム系ブロック化剤(C-3)のモル比率が上記範囲内であることが、得られる硬化性組成物の貯蔵安定性の観点から好ましい。
In the blocking reaction, the amount of the oxime blocking agent (C-3) added may be 80 mol% or more and 120 mol% or less, and 90 mol% or more and 110 mol% or less based on the total molar amount of isocyanate groups in the urethane prepolymer. It is preferably mol% or less, and more preferably 95 mol% or more and 100 mol% or less.
It is preferable that the molar ratio of the oxime blocking agent (C-3) is within the above range from the viewpoint of storage stability of the resulting curable composition.
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100℃以下で行うことが好ましく、10℃以上90℃以下で行うことがより好ましい。反応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。 The blocking reaction can generally be carried out at -20°C or higher and 150°C or lower, preferably at 0°C or higher and 100°C or lower, and more preferably at 10°C or higher and 90°C or lower. When the reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit, the reaction rate can be further increased, and when the reaction temperature is equal to or lower than the above upper limit, side reactions can be further suppressed.
ブロック化反応は、無溶媒で行なってもよく、イソシアネート基に不活性な任意の溶媒を用いて行なってもよい。また、必要であれば、イソシアネート基とオキシム系化合物の反応を促進するため、公知の触媒を用いてもよい。 The blocking reaction may be carried out without a solvent, or may be carried out using any solvent that is inert to the isocyanate group. Furthermore, if necessary, a known catalyst may be used to promote the reaction between the isocyanate group and the oxime compound.
≪硬化性組成物の製造方法≫
本実施形態の硬化性組成物は、先述のエポキシ樹脂(A)と、潜在性硬化剤(B)と、ブロックイソシアネート(C)を混合して得られる。
<<Method for producing curable composition>>
The curable composition of this embodiment is obtained by mixing the above-mentioned epoxy resin (A), latent curing agent (B), and blocked isocyanate (C).
混合に際して、エポキシ樹脂(A)と、潜在性硬化剤(B)と、ブロックイソシアネート(C)の比率としては、エポキシ樹脂(A)とブロックイソシアネート(C)の合計質量100質量部に対して、エポキシ樹脂(A)が60質量部以上95質量部以下であることが好ましく、70質量部以上90質量部以下であることがより好ましく、潜在性硬化剤(B)が1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、2質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、ブロックイソシアネート(C)が5質量部以上40質量部以下であることが好ましく、10質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。 When mixing, the ratio of the epoxy resin (A), the latent curing agent (B), and the block isocyanate (C) is as follows: The epoxy resin (A) is preferably 60 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, and the latent curing agent (B) is 1 part by mass or more and 20 parts by mass. It is preferably the following, more preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and preferably the blocked isocyanate (C) is 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. It is more preferable that
本実施形態の硬化性組成物は、先述のエポキシ樹脂(A)と、潜在性硬化剤(B)と、ブロックイソシアネート(C)以外に、液状ゴム及び粉末状ゴム、エポキシ基を少なくとも1つ有する反応性希釈剤、有機溶剤、可塑剤、エポキシ樹脂の硬化促進剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、黄変防止剤、塗面調整剤、流動調整剤、顔料分散剤、消泡剤、増粘剤、無機充填剤、フィラー、顔料、等を含有してもよい。これらの各成分は、所望の性能に応じて任意の量を添加してよい。 The curable composition of this embodiment contains, in addition to the above-mentioned epoxy resin (A), latent curing agent (B), and blocked isocyanate (C), a liquid rubber, a powdered rubber, and at least one epoxy group. Reactive diluent, organic solvent, plasticizer, curing accelerator for epoxy resin, ultraviolet absorber, antioxidant, light stabilizer, flame retardant, anti-yellowing agent, coating conditioner, flow conditioner, pigment dispersant , antifoaming agents, thickeners, inorganic fillers, fillers, pigments, etc. Each of these components may be added in any amount depending on desired performance.
本実施形態の硬化性組成物の製造方法としては、従来公知の方法により製造できる。
例えば、自転公転攪拌機、ポットミル、ボールミル、ビーズミル、ロールミル、ホモジナイザー、スーパーミル、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等の一般的な混和機を用いて均一に混合することにより製造することができる。
The curable composition of this embodiment can be manufactured by a conventionally known method.
For example, general machines such as rotation and revolution stirrers, pot mills, ball mills, bead mills, roll mills, homogenizers, super mills, homodispers, all-purpose mixers, Banbury mixers, single screw extruders, twin screw extruders, co-kneaders, multi-screw extruders, etc. It can be manufactured by uniformly mixing using a standard mixer.
本実施形態の硬化性組成物の用途は、特に限定されず、塗料、コーティング剤、粘着剤、接着剤、封止剤、シーリング剤、成型材、絶縁材、導電材、放熱材、保護膜、繊維処理剤、繊維結束剤等に使用することができる。 Applications of the curable composition of this embodiment are not particularly limited, and include paints, coating agents, pressure-sensitive adhesives, adhesives, sealants, sealants, molding materials, insulating materials, conductive materials, heat dissipating materials, protective films, It can be used as a fiber treatment agent, fiber binding agent, etc.
本実施形態の硬化物は、硬化性組成物を加熱によって硬化させることで得られる。加熱時間や加熱温度等の加熱条件に特に制限はなく、公知の条件を採用することができる。具体的には、加熱温度は160~200℃が好ましく、170~190℃がより好ましく、加熱時間は20~40分が好ましく、30~40分がより好ましい。 The cured product of this embodiment is obtained by curing a curable composition by heating. There are no particular restrictions on heating conditions such as heating time and heating temperature, and known conditions can be employed. Specifically, the heating temperature is preferably 160 to 200°C, more preferably 170 to 190°C, and the heating time is preferably 20 to 40 minutes, more preferably 30 to 40 minutes.
本実施形態の硬化物は、硬化性組成物を型に流し込んでそのまま加熱によって硬化させる製造方法により得てもよく、硬化性組成物を基材に塗布、含浸、又は付着させ、次いで硬化させる工程を含む製造方法により得てもよい。 The cured product of this embodiment may be obtained by a manufacturing method in which the curable composition is poured into a mold and cured by heating as it is, or a step of applying, impregnating, or adhering the curable composition to a base material and then curing it. It may be obtained by a manufacturing method including.
基材としては、特に限定されないが、例えば、電子デバイスを構成する基材、絶縁性基材、導電性基材、金属基材、プラスチック基材、ガラス基材、繊維基材等が挙げられる。 Examples of the base material include, but are not particularly limited to, a base material constituting an electronic device, an insulating base material, a conductive base material, a metal base material, a plastic base material, a glass base material, a fiber base material, and the like.
以下、本実施形態を実施例及び比較例に基づいて更に詳しく説明するが、本実施形態は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, this embodiment will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but this embodiment is not limited to the following Examples.
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について、以下に示す方法に従い、各物性の測定及び各評価を行った。 Regarding the polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples, physical properties were measured and evaluated according to the methods shown below.
[物性1]
(イソシアネート基(NCO)含有率)
まず、フラスコに測定試料2g以上3g以下を精秤した(Wg)。次いで、トルエン20mLを添加し、測定試料を溶解した。次いで、2規定のジ-n-ブチルアミンのトルエン溶液20mLを添加し、混合後、15分間室温放置した。次いで、イソプロピルアルコール70mLを加え、混合した。次いで、この液を1規定塩酸溶液(ファクターF)で、指示薬に滴定した。得られた滴定値をV2mLとした。次いで、ポリイソシアネート試料無しで、得られた滴定値をV1mlとした。次いで、下記式からポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO)含有率(NCO%)(質量%)を算出した。
[Physical properties 1]
(Isocyanate group (NCO) content)
First, 2 g or more and 3 g or less of a measurement sample was accurately weighed in a flask (Wg). Next, 20 mL of toluene was added to dissolve the measurement sample. Next, 20 mL of a 2N toluene solution of di-n-butylamine was added, and after mixing, the mixture was left at room temperature for 15 minutes. Then, 70 mL of isopropyl alcohol was added and mixed. Next, this solution was titrated with a 1N hydrochloric acid solution (Factor F) as an indicator. The obtained titration value was defined as V2mL. The titration value obtained was then taken as V1 ml without the polyisocyanate sample. Next, the isocyanate group (NCO) content (NCO%) (mass%) of the polyisocyanate was calculated from the following formula.
イソシアネート基(NCO)含有率(質量%) = (V1-V2)×F×42/(W×1000)×100 Isocyanate group (NCO) content (mass%) = (V1-V2) x F x 42/(W x 1000) x 100
[物性2]
(ポリオール化合物の数平均分子量)
ポリオール化合物の数平均分子量は、下記の装置を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
[Physical properties 2]
(Number average molecular weight of polyol compound)
The number average molecular weight of the polyol compound is the number average molecular weight based on polystyrene as measured by gel permeation chromatography (GPC) using the following apparatus.
(測定条件)
装置:東ソー(株)製、HLC-802A
カラム:東ソー(株)製、G1000HXL×1本
G2000HXL×1本
G3000HXL×1本
キャリアー:テトラヒドロフラン
検出方法:示差屈折計
(Measurement condition)
Equipment: manufactured by Tosoh Corporation, HLC-802A
Column: Tosoh Corporation, G1000HXL x 1
G2000HXL x 1
G3000HXL x 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer
<ブロックイソシアネート(C)の合成>
[合成例1]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、HDI1,000gと、ポリカプロラクトン(PCL)トリオール(製品名:プラクセル(登録商標)305、株式会社ダイセル製、3官能、数平均分子量550)150gを仕込み、窒素雰囲気下、95℃で1時間撹拌して反応を行った。得られた反応液から流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目160℃(27Pa)、2回目150℃(13Pa)の条件で、未反応のHDIを除去することにより、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は11.5質量%であった。
<Synthesis of blocked isocyanate (C)>
[Synthesis example 1]
In a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, 1,000 g of HDI and polycaprolactone (PCL) triol (product name: Plaxel (registered trademark) 305, manufactured by Daicel Corporation, trifunctional, number average) were added. 150 g of molecular weight 550) was charged, and the reaction was carried out by stirring at 95° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. A urethane prepolymer was obtained by removing unreacted HDI from the obtained reaction solution using a falling film distillation apparatus under conditions of 160 ° C. (27 Pa) for the first time and 150 ° C. (13 Pa) for the second time. . The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 11.5% by mass.
次に、撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、得られたウレタンプレポリマーを100g仕込み、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.0倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、60℃に加温し、2時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C1)を得た。 Next, 100 g of the obtained urethane prepolymer was charged into a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, and 1.0 g of methyl ethyl ketoxime (MEKO) was added to the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. A 0-fold molar amount was gradually added. After everything was added, the mixture was heated to 60°C and stirred for 2 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated, and a blocked isocyanate composition (C1) was obtained.
[合成例2]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、HDI1,000gと、ポリカプロラクトン(PCL)トリオール(製品名:ポリライト(登録商標)OD-X-2586、DIC株式会社製、3官能、数平均分子量850)237gを仕込み、窒素雰囲気下、95℃で1時間撹拌して反応を行った。得られた反応液から流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目160℃(27Pa)、2回目150℃(13Pa)の条件で、未反応のHDIを除去することにより、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は9.1質量%であった。
[Synthesis example 2]
In a flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 1,000 g of HDI and polycaprolactone (PCL) triol (product name: Polylite (registered trademark) OD-X-2586, manufactured by DIC Corporation, 3 237 g (functional, number average molecular weight: 850) was charged, and the reaction was carried out by stirring at 95° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. A urethane prepolymer was obtained by removing unreacted HDI from the obtained reaction solution using a falling film distillation apparatus under conditions of 160 ° C. (27 Pa) for the first time and 150 ° C. (13 Pa) for the second time. . The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 9.1% by mass.
次に、撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、得られたウレタンプレポリマーを100g仕込み、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、60℃に加温し、2時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C2)を得た。 Next, 100 g of the obtained urethane prepolymer was charged into a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, and 1.0 g of methyl ethyl ketoxime (MEKO) was added to the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. 05 times the molar amount was gradually added. After everything was added, the mixture was heated to 60°C and stirred for 2 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated and a blocked isocyanate composition (C2) was obtained.
[合成例3]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、HDI1,000gと、ポリカプロラクトン(PCL)トリオール(製品名:ポリライト(登録商標)OD-X-2588、DIC株式会社製、3官能、数平均分子量1250)496gを仕込み、窒素雰囲気下、95℃で1時間撹拌して反応を行った。得られた反応液から流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目160℃(27Pa)、2回目150℃(13Pa)の条件で、未反応のHDIを除去することにより、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は7.0質量%であった。
[Synthesis example 3]
In a flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 1,000 g of HDI and polycaprolactone (PCL) triol (product name: Polylite (registered trademark) OD-X-2588, manufactured by DIC Corporation, 3 496 g (functional, number average molecular weight: 1250) was charged, and the reaction was carried out by stirring at 95° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. A urethane prepolymer was obtained by removing unreacted HDI from the obtained reaction solution using a falling film distillation apparatus under conditions of 160 ° C. (27 Pa) for the first time and 150 ° C. (13 Pa) for the second time. . The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 7.0% by mass.
次に、撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、得られたウレタンプレポリマーを100g仕込み、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、0.98倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、60℃に加温し、2時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C3)を得た。 Next, 100 g of the obtained urethane prepolymer was placed in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, and 0.0 g of methyl ethyl ketoxime (MEKO) was added to the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. A 98-fold molar amount was gradually added. After everything was added, the mixture was heated to 60°C and stirred for 2 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated and a blocked isocyanate composition (C3) was obtained.
[合成例4]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、HDI1,000gと、ポリカプロラクトン(PCL)トリオール(製品名:ポリライト(登録商標)OD-X-2735、DIC株式会社製、3官能、数平均分子量500)65g、及びポリオキシテトラメチレンジオール(製品名:PTG1000、保土谷化学工業製、2官能、数平均分子量1,000)130gの混合物を仕込み、窒素雰囲気下、95℃で1時間撹拌して反応を行った。得られた反応液から流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目160℃(27Pa)、2回目150℃(13Pa)の条件で、未反応のHDIを除去することにより、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は8.8質量%であった。
[Synthesis example 4]
In a flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 1,000 g of HDI and polycaprolactone (PCL) triol (product name: Polylite (registered trademark) OD-X-2735, manufactured by DIC Corporation, 3 A mixture of 65 g (functional, number average molecular weight 500) and 130 g of polyoxytetramethylene diol (product name: PTG1000, manufactured by Hodogaya Chemical Industry, bifunctional, number average molecular weight 1,000) was charged, and the mixture was heated at 95°C under a nitrogen atmosphere. The reaction was carried out by stirring for 1 hour. A urethane prepolymer was obtained by removing unreacted HDI from the obtained reaction solution using a falling film distillation apparatus under conditions of 160 ° C. (27 Pa) for the first time and 150 ° C. (13 Pa) for the second time. . The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 8.8% by mass.
次に、撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、得られたウレタンプレポリマーを100g仕込み、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、60℃に加温し、2時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C4)を得た。 Next, 100 g of the obtained urethane prepolymer was charged into a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, and 1.0 g of methyl ethyl ketoxime (MEKO) was added to the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. 05 times the molar amount was gradually added. After everything was added, the mixture was heated to 60°C and stirred for 2 hours. The reaction was terminated after confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, and a blocked isocyanate composition (C4) was obtained.
[合成例5]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたセパラブルフラスコに、ポリエステルポリオール(製品名:プラクセル(登録商標)220、株式会社ダイセル製、2官能、数平均分子量2000)200g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)44.4g、およびスズ触媒0.1gを添加し、混合物を80℃、窒素下で3時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は3.5質量%であった。
[Synthesis example 5]
In a separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 200 g of polyester polyol (product name: Plaxel (registered trademark) 220, manufactured by Daicel Corporation, bifunctional, number average molecular weight 2000) and isophorone diisocyanate. 44.4 g of (IPDI) and 0.1 g of a tin catalyst were added, and the mixture was reacted at 80° C. under nitrogen for 3 hours to obtain a urethane prepolymer. The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 3.5% by mass.
次いで、ウレタンプレポリマーに、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.0倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、80℃で3時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C5)を得た。 Next, methyl ethyl ketoxime (MEKO) was gradually added to the urethane prepolymer in an amount 1.0 times the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. After everything was added, it was stirred at 80°C for 3 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated and a blocked isocyanate composition (C5) was obtained.
[合成例6]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたセパラブルフラスコに、ポリカーボネートポリオール(製品名:デュラノール(登録商標)T5652、旭化成製、2官能、数平均分子量2000)200g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)44.4g、およびスズ触媒0.1gを添加し、混合物を80℃、窒素下で3時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は3.5質量%であった。
[Synthesis example 6]
In a separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 200 g of polycarbonate polyol (product name: Duranol (registered trademark) T5652, manufactured by Asahi Kasei, bifunctional, number average molecular weight 2000) and isophorone diisocyanate (IPDI) were placed. ), and 0.1 g of a tin catalyst were added, and the mixture was reacted at 80°C under nitrogen for 3 hours to obtain a urethane prepolymer. The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 3.5% by mass.
次いで、ウレタンプレポリマーに、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.0倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、80℃で3時間撹拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C6)を得た。 Next, methyl ethyl ketoxime (MEKO) was gradually added to the urethane prepolymer in an amount 1.0 times the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. After everything was added, it was stirred at 80°C for 3 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated, and a blocked isocyanate composition (C6) was obtained.
[合成例7]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたフラスコに、HDI系ポリイソシアネート(製品名:A201H、旭化成製、NCO含有量=17.2%)100g、ポリカーボネートポリオール(製品名:デュラノール(登録商標)T5651、旭化成製、2官能、数平均分子量1000)40gを仕込み、窒素下で100℃で3時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は10.0質量%であった。
[Synthesis example 7]
In a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen blowing tube, 100 g of HDI polyisocyanate (product name: A201H, manufactured by Asahi Kasei, NCO content = 17.2%), polycarbonate polyol (product name: Duranol ( 40 g of (registered trademark) T5651, manufactured by Asahi Kasei, bifunctional, number average molecular weight 1000) was charged and reacted at 100° C. for 3 hours under nitrogen to obtain a urethane prepolymer. The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 10.0% by mass.
次いで、ウレタンプレポリマーに、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.0倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、80℃で3時間撹拌した。酢酸ブチル20gを加えて、更に30分攪拌した。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C7)を得た。 Next, methyl ethyl ketoxime (MEKO) was gradually added to the urethane prepolymer in an amount 1.0 times the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. After everything was added, it was stirred at 80°C for 3 hours. 20 g of butyl acetate was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated, and a blocked isocyanate composition (C7) was obtained.
[比較合成例1]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたセパラブルフラスコに、PTMG-2000:ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量2000、三菱ケミカル(株)製)80.1部、トリメチロールプロパン(TMP)0.6部、およびスズ触媒0.1部を窒素下で混合し、均一な混合物が得られるまで85℃で加熱することによって調製した。次に、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)13.4部を添加し、混合物を85℃、窒素下で1時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は3.0質量%であった。
[Comparative synthesis example 1]
In a separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, PTMG-2000: 80.1 parts of polytetramethylene glycol (number average molecular weight 2000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), trimethylolpropane ( TMP) and 0.1 part of tin catalyst were mixed under nitrogen and heated at 85° C. until a homogeneous mixture was obtained. Next, 13.4 parts of 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) was added, and the mixture was reacted at 85° C. under nitrogen for 1 hour to obtain a urethane prepolymer. The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 3.0% by mass.
次いで、得られたウレタンプレポリマーに、メチルエチルケトオキシム(MEKO)5.9部を添加し、更に85℃で60分間攪拌して反応させた。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C11)を得た。 Next, 5.9 parts of methyl ethyl ketoxime (MEKO) was added to the obtained urethane prepolymer, and the mixture was further stirred at 85° C. for 60 minutes to react. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated, and a blocked isocyanate composition (C11) was obtained.
[比較合成例2]
メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、PTBP(p-tert-ブチルフェノール)に変えた以外は合成例2と同様の方法でブロックイソシアネート組成物(C12)を得た。
[Comparative synthesis example 2]
A blocked isocyanate composition (C12) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that methyl ethyl ketoxime (MEKO) was changed to PTBP (p-tert-butylphenol).
[比較合成例3]
撹拌器、温度計、冷却管、窒素吹き込み管を取り付けたセパラブルフラスコに、PTMG-2000:ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量2000、三菱ケミカル(株)製)を300.0g、トリメチロールプロパン(TMP)を3.96g、IPDIを68.2g加え、窒素下で100~110℃で3時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有率は2.50質量%であった。
[Comparative synthesis example 3]
In a separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen blowing tube, 300.0 g of PTMG-2000: polytetramethylene glycol (number average molecular weight 2000, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and trimethylolpropane ( 3.96 g of TMP) and 68.2 g of IPDI were added and reacted under nitrogen at 100 to 110° C. for 3 hours to obtain a urethane prepolymer. The isocyanate group content of this urethane prepolymer was 2.50% by mass.
次いで、得られたウレタンプレポリマーに、メチルエチルケトオキシム(MEKO)を、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、更に90~100℃で3時間反応させた。IR吸収スペクトルにてNCOの吸収が消失したことを確認して反応を終了させ、ブロックイソシアネート組成物(C13)を得た。 Next, methyl ethyl ketoxime (MEKO) was gradually added to the obtained urethane prepolymer in an amount 1.05 times the molar amount of NCO contained in the polyisocyanate. After all the mixture was added, the reaction was further carried out at 90 to 100°C for 3 hours. After confirming that the NCO absorption had disappeared in the IR absorption spectrum, the reaction was terminated, and a blocked isocyanate composition (C13) was obtained.
各合成例及び比較合成例の概要を以下の表1に示す。 A summary of each synthesis example and comparative synthesis example is shown in Table 1 below.
[実施例1]
ビスフェノールA型のエポキシ樹脂(製品名:jER(登録商標)828、三菱ケミカル株式会社製)60g、ブロックイソシアネート組成物(C1)40g、潜在性硬化剤ジシアンジアミド(製品名:jERキュア(登録商標)DICY7、三菱ケミカル株式会社製)3gを、300mLカップに量り取り、25℃で3分間、スパチュラで攪拌した後、自転・公転方式ミキサーを使用して更に攪拌し、硬化性組成物を得た。
[Example 1]
60 g of bisphenol A type epoxy resin (product name: jER (registered trademark) 828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 g of blocked isocyanate composition (C1), latent curing agent dicyandiamide (product name: jER Cure (registered trademark) DICY7) , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) into a 300 mL cup, stirred with a spatula at 25° C. for 3 minutes, and further stirred using a rotation/revolution mixer to obtain a curable composition.
[実施例2から11、比較例1から3]
表2に記載の配合で、実施例1と同様に硬化性組成物を得た。
[Examples 2 to 11, Comparative Examples 1 to 3]
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the formulations shown in Table 2.
<表面の乾燥性>
硬化性組成物を、直径54mmのアルミ皿に3.0g量り取り、80℃で30分加熱した。表面に気泡等がないことを確認し、更に160℃で30分加熱した。その後、23℃で1時間冷却し、厚さ約1mmの硬化物を得た。
得られた硬化物をアルミ皿ごと秤量し、試験前の重量を測定した。次に、硬化物上にコットンボール(直径2.5cm、高さ2.0cmの円柱型)を置き、その上に100gの分銅を60秒間置いた。その後、分銅とコットンを取り除き、試験後のアルミ皿の重量を測定し、硬化物上に残ったコットンの付着量を求めた。
コットンの付着量(mg)=(試験後のアルミ皿の重量)-(試験前のアルミ皿の重量)
<Surface dryness>
3.0 g of the curable composition was weighed out onto an aluminum plate with a diameter of 54 mm, and heated at 80° C. for 30 minutes. After confirming that there were no bubbles on the surface, the mixture was further heated at 160° C. for 30 minutes. Thereafter, it was cooled at 23° C. for 1 hour to obtain a cured product with a thickness of about 1 mm.
The obtained cured product was weighed together with the aluminum plate, and the weight before the test was measured. Next, a cotton ball (cylindrical shape with a diameter of 2.5 cm and a height of 2.0 cm) was placed on the cured product, and a 100 g weight was placed on it for 60 seconds. Thereafter, the weight and cotton were removed, the weight of the aluminum plate after the test was measured, and the amount of cotton remaining on the cured product was determined.
Amount of cotton attached (mg) = (Weight of aluminum plate after test) - (Weight of aluminum plate before test)
(乾燥性の評価基準)
◎:コットンの付着量が0.5mg未満
○:コットンの付着量が0.5mg以上、1.0mg未満
△:コットンの付着量が1.0mg以上、2.0mg未満
×:コットンの付着量が2.0mg以上
(Evaluation criteria for dryness)
◎: Amount of cotton adhesion is less than 0.5 mg ○: Amount of cotton adhesion is 0.5 mg or more and less than 1.0 mg △: Amount of cotton adhesion is 1.0 mg or more and less than 2.0 mg ×: Amount of cotton adhesion is 2.0mg or more
<硬化物の柔軟性>
硬化性組成物を、厚さ0.1mmのブリキ板に塗布後、160℃で60分加熱し、厚さ約30μmの膜を作製した。
JIS K5600-5-1(耐屈曲性(円筒形マンドレル))に準拠した試験を行い、マンドレルの直径2mmで試験した結果を示す。
<Flexibility of cured product>
The curable composition was applied to a tin plate with a thickness of 0.1 mm, and then heated at 160° C. for 60 minutes to produce a film with a thickness of about 30 μm.
A test was conducted in accordance with JIS K5600-5-1 (Bending resistance (cylindrical mandrel)), and the results are shown using a mandrel diameter of 2 mm.
(柔軟性の評価基準)
○:塗膜に異常なし
×:塗膜に割れ、剥がれが見られた。
(Flexibility evaluation criteria)
○: No abnormality in the coating film ×: Cracks and peeling were observed in the coating film.
実施例及び比較例で得られた評価結果を以下の表2に示す。
なお、比較例2の硬化性組成物は、160℃で60分加熱しても硬化しなかったため、柔軟性を評価することができなかった。比較例2の乾燥性は、硬化性組成物が硬化しなくても、硬化物と同様に試験した。
The evaluation results obtained in Examples and Comparative Examples are shown in Table 2 below.
Note that the curable composition of Comparative Example 2 was not cured even when heated at 160° C. for 60 minutes, so the flexibility could not be evaluated. The drying properties of Comparative Example 2 were tested in the same manner as the cured product even if the curable composition was not cured.
本実施形態の硬化性組成物によれば、柔軟性が良好であり、従来よりも低温で加熱した場合の乾燥性に優れる硬化性組成物、硬化物及び硬化物の製造方法を提供することができる。 According to the curable composition of the present embodiment, it is possible to provide a curable composition, a cured product, and a method for producing a cured product that has good flexibility and has excellent drying properties when heated at a lower temperature than conventional ones. can.
Claims (6)
潜在性硬化剤(B)と、
ブロックイソシアネート(C)と、を含み、
前記ブロックイソシアネート(C)が、脂肪族及び/又は脂環族イソシアネート化合物(C-1)、ポリオール化合物(C-2)、並びにオキシム系ブロック化剤(C-3)から誘導され、
前記ポリオール化合物(C-2)が、ポリエステルポリオール及び/又はポリカーボネートポリオールを含む、
硬化性組成物。 Epoxy resin (A),
a latent curing agent (B);
Blocked isocyanate (C),
The blocked isocyanate (C) is derived from an aliphatic and/or alicyclic isocyanate compound (C-1), a polyol compound (C-2), and an oxime blocking agent (C-3),
The polyol compound (C-2) contains a polyester polyol and/or a polycarbonate polyol,
Curable composition.
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