JP3016234B2 - Self-emulsifying polyisocyanate mixture, and aqueous coating composition and aqueous adhesive composition using the same - Google Patents

Self-emulsifying polyisocyanate mixture, and aqueous coating composition and aqueous adhesive composition using the same

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JP3016234B2
JP3016234B2 JP07202823A JP20282395A JP3016234B2 JP 3016234 B2 JP3016234 B2 JP 3016234B2 JP 07202823 A JP07202823 A JP 07202823A JP 20282395 A JP20282395 A JP 20282395A JP 3016234 B2 JP3016234 B2 JP 3016234B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウレタン変性されたヘ
キサメチレンジイソシアネート(以下、HDIと略称す
る)重合体と、イソホロンジイソシアネート(以下、I
PDIと略称する)重合体又はトリレンジイソシアネー
ト(以下、TDIと略称する)重合体から得られる自己
乳化型ポリイソシアネート混合物、並びにこれを用いた
水性塗料組成物、水性接着剤組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a urethane-modified polymer of hexamethylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as HDI) and an isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as I).
The present invention relates to a self-emulsifying polyisocyanate mixture obtained from a polymer (hereinafter abbreviated as PDI) or a tolylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TDI) polymer, and an aqueous coating composition and an aqueous adhesive composition using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機溶剤を含有する塗料、接着剤及びコ
ーティング剤は、人体への悪影響、爆発火災などの安全
衛生上の問題、又大気汚染など公害問題を有する。これ
らの問題点を改善するため、近年水系システム開発が活
発に行われている。従来、水溶性高分子溶液や水性エマ
ルジョンが使用されているが、これらだけの一液システ
ムでは、要求物性を発現できないことが多く、一般に耐
候性および接着性等向上のため架橋剤が使用される。架
橋システムには種々の反応があるが、これらの中で自己
乳化型ポリイソシアネートを使用した例として、特開昭
62−50373号公報、特開昭61−291613号
公報が挙げられる。これらはともに架橋剤としてノニオ
ン性親水性界面活性剤を導入した自己乳化型ポリイソシ
アネートを使用している。特に、水溶性樹脂及び水性エ
マルジョンの耐熱性、耐候性、接着性向上の目的で、親
水性界面活性剤により変性されたイソシアヌレート環含
有自己乳化型ポリイソシアネートを使用することが知ら
れている。
2. Description of the Related Art Paints, adhesives and coating agents containing organic solvents have adverse effects on human bodies, safety and health problems such as explosion and fire, and pollution problems such as air pollution. In order to improve these problems, water system development has been actively conducted in recent years. Conventionally, water-soluble polymer solutions and aqueous emulsions have been used, but these one-part systems often cannot exhibit the required physical properties, and generally a crosslinking agent is used to improve weather resistance and adhesion. . There are various reactions in the crosslinking system. Among them, examples of using a self-emulsifying polyisocyanate include JP-A-62-50373 and JP-A-61-291613. All of these use a self-emulsifying polyisocyanate into which a nonionic hydrophilic surfactant is introduced as a crosslinking agent. In particular, it is known to use an isocyanurate ring-containing self-emulsifying polyisocyanate modified with a hydrophilic surfactant for the purpose of improving the heat resistance, weather resistance and adhesion of a water-soluble resin and an aqueous emulsion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、塗料やコーティ
ング等の良好な塗膜外観が要求される分野で使用されて
いる自己乳化型ポリイソシアネートの多くは、ベースイ
ソシアネートが耐候性良好である無黄変系のイソシアネ
ート基(以下、NCO基と略称する)末端HDI重合体
のみで構成されている。しかし、HDI重合体は、骨格
が柔らかいため、水溶性樹脂及び水性エマルジョンの添
加剤として使用した場合、塗膜硬度が小さく、乾燥速度
が遅いという欠点があった。更に、親水性界面活性剤を
導入していることにより、水との親和性が大きくなるた
め、NCO基と水が反応しやすくなり可使時間が短くな
るという欠点があった。また、原料であるHDIが黄変
系イソシアネートであるTDI等に比べ高価であるた
め、必然的に製品も高価になってしまうという欠点もあ
った。
Conventionally, most self-emulsifying polyisocyanates used in fields requiring good appearance of coatings, such as paints and coatings, are non-yellow base isocyanates having good weather resistance. It is composed of only a modified isocyanate group (hereinafter abbreviated as NCO group) terminal HDI polymer. However, since the HDI polymer has a soft skeleton, when it is used as an additive for a water-soluble resin and an aqueous emulsion, it has a drawback that the coating film hardness is small and the drying speed is slow. Furthermore, the introduction of the hydrophilic surfactant increases the affinity for water, so that the NCO group easily reacts with water, resulting in a short working time. In addition, since HDI, which is a raw material, is more expensive than TDI or the like, which is a yellowing-type isocyanate, there is also a disadvantage that the product is necessarily expensive.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な従来の問題点を解決するため、鋭意検討した結果、従
来のNCO基末端HDI重合体より得られる自己乳化型
ポリイソシアネートに、骨格の硬いイソシアヌレート基
を有するNCO基末端IPDI重合体又はイソシアヌレ
ート基を有するNCO基末端TDI重合体を混合するこ
とが塗膜硬度と乾燥速度を改良するために効果的である
ことを見い出した。また、水との反応性が小さいIPD
I重合体を使用する場合は、可使時間を延長できること
がわかった。一方、安価なTDI重合体を使用する場合
は、製品のコストダウンが達成できる。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve such conventional problems, and as a result, have found that self-emulsifying polyisocyanates obtained from conventional NCO-terminated HDI polymers are: It has been found that mixing an NCO-terminated IPDI polymer having an isocyanurate group with a hard skeleton or an NCO-terminated TDI polymer having an isocyanurate group is effective for improving the coating film hardness and drying speed. . IPD with low reactivity with water
It has been found that the pot life can be extended when the I polymer is used. On the other hand, when an inexpensive TDI polymer is used, the cost of the product can be reduced.

【0005】 すなわち,本発明は,HDIを二価アル
コールによりウレタン変性し,重合した後,未反応のモ
ノマーを1重量%以下まで除去したNCO基末端HDI
重合体(a)とIPDIを重合した後,未反応のモノマ
ーを1重量%以下まで除去したイソシアヌレート基を有
するNCO基末端IPDI重合体(b)の配合比率が重
量比で99:1〜50:50の混合体A(ベースイソシ
アネート)に,3〜90個のアルキレンオキシドユニッ
トと,NCO基と反応しうる活性水素基を少なくとも1
個以上有するノニオン性親水性界面活性剤及び,NC
O基と反応しうる活性水素基を少なくとも1個以上有す
る炭素数が8以上の脂肪族化合物及び/又は原料となる
脂肪酸とヒドロキシル基含有化合物の炭素数の和が8以
上となる脂肪酸エステルを反応させて得られる平均官
能基数が2.0〜4.2の自己乳化型ポリイソシアネー
ト混合物であって,二価アルコール成分が,自己乳化型
ポリイソシアネート混合物中0.1〜15重量%,成
分が0.1〜40重量%,成分が0〜30重量%であ
ることを特徴とする自己乳化型ポリイソシアネート混合
物である。
That is, the present invention relates to an NCO-terminated HDI obtained by subjecting HDI to urethane modification with a dihydric alcohol, polymerizing and removing unreacted monomers to 1% by weight or less.
After polymerizing the polymer (a) and IPDI, the compounding ratio of the NCO-terminated IPDI polymer (b) having an isocyanurate group from which unreacted monomers have been removed to 1% by weight or less is 99: 1 to 50 by weight. : 50 mixture A (base isocyanate), 3 to 90 alkylene oxide units
And at least one active hydrogen group capable of reacting with the NCO group.
Nonionic hydrophilic surfactant having at least one nonionic hydrophilic surfactant and NC
Has at least one active hydrogen group that can react with O group
Compounds having at least 8 carbon atoms and / or raw materials
The sum of the carbon numbers of the fatty acid and the hydroxyl group-containing compound is 8 or more
A self-emulsifying polyisocyanate mixture having an average number of functional groups of 2.0 to 4.2 obtained by reacting the above fatty acid ester , wherein the dihydric alcohol component contains 0.1 to 15% by weight, 0.1 to 40% by weight of component, 0 to 30% by weight of component
It is a self-emulsifiable polyisocyanate mixture characterized Rukoto.

【0006】 本発明は,HDIを二価アルコールによ
りウレタン変性し,重合した後,未反応のモノマーを1
重量%以下まで除去したNCO基末端HDI重合体
(a)とTDIを重合した後,未反応のモノマーを1重
量%以下まで除去したイソシアヌレート基を有するNC
O基末端TDI重合体(c)の配合比率が重量比で9
9:1〜70:30の混合体B(ベースイソシアネー
ト)に,3〜90個のアルキレンオキシドユニットと,
NCO基と反応しうる活性水素基を少なくとも1個以上
有するノニオン性親水性界面活性剤及び,NCO基と
反応しうる活性水素基を少なくとも1個以上有する炭素
数が8以上の脂肪族化合物及び/又は原料となる脂肪酸
とヒドロキシル基含有化合物の炭素数の和が8以上とな
る脂肪酸エステルを反応させて得られる平均官能基数
が2.0〜5.0の自己乳化型ポリイソシアネート混合
物であって,二価アルコール成分が,自己乳化型ポリイ
ソシアネート混合物中0.1〜15重量%,成分が
0.1〜40重量%,成分が0〜30重量%であるこ
を特徴とする自己乳化型ポリイソシアネート混合物で
ある。
According to the present invention, HDI is modified by urethane with a dihydric alcohol, and after polymerization, unreacted monomer is removed by one.
The NCO-terminated HDI polymer (a) removed to less than 1% by weight and the TDI are polymerized, and the unreacted monomer is removed to 1% by weight or less.
The compounding ratio of the O-terminated TDI polymer (c) is 9 by weight.
A mixture B (base isocyanate) of 9: 1 to 70:30, 3 to 90 alkylene oxide units,
At least one active hydrogen group capable of reacting with the NCO group
Having a nonionic hydrophilic surfactant and an NCO group
Carbon having at least one active hydrogen group capable of reacting
Aliphatic compounds having a number of 8 or more and / or fatty acids as raw materials
And the total number of carbon atoms of the hydroxyl group-containing compound is 8 or more.
A self-emulsifying polyisocyanate mixture having an average number of functional groups of 2.0 to 5.0 obtained by reacting a fatty acid ester, wherein the dihydric alcohol component is contained in an amount of 0.1 to 15% by weight in the self-emulsifying polyisocyanate mixture. %, component 0.1 to 40% by weight, component 0 to 30 wt% der Turkey
And a self-emulsifying polyisocyanate mixture.

【0007】本発明は、前記重合体(a)と未反応のモ
ノマーを1重量%以下まで除去したイソシアヌレート基
を有するNCO基末端TDI重合体(c)の配合比率が
重量比で98:2〜70:30の混合体B(ベースイソ
シアネート)に前記及びを反応させて得られる自己
乳化型ポリイソシアネート混合物であって、請求項1に
記載の二価アルコール成分が、自己乳化型ポリイソシア
ネート混合物中0.1〜15重量%、成分が0.1〜
40重量%、成分が0〜30重量%であり、平均官能
基数が2.0〜5.0であることを特徴とする前記自己
乳化型ポリイソシアネート混合物。
According to the present invention, the mixing ratio of the polymer (a) and the NCO-terminated TDI polymer (c) having an isocyanurate group from which unreacted monomers have been removed to 1% by weight or less is 98: 2 by weight. A self-emulsifying polyisocyanate mixture obtained by reacting the above with a mixture B (base isocyanate) of about 70:30, wherein the dihydric alcohol component according to claim 1 is contained in the self-emulsifying polyisocyanate mixture. 0.1-15% by weight, component 0.1-
The self-emulsifying type polyisocyanate mixture, wherein 40% by weight, components are 0 to 30% by weight, and the average number of functional groups is 2.0 to 5.0.

【0008】本発明は、前記自己乳化型ポリイソシアネ
ート混合物と、水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョン
と、必要により添加剤を含してなる水性塗料組成物であ
って、自己乳化型ポリイソシアネ−ト混合物の添加量
が、水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンの固形分1
00部に対して、重量比で0.5〜100部の比率であ
ることを特徴とする水性塗料組成物である。
The present invention relates to an aqueous coating composition comprising the above-mentioned self-emulsifying polyisocyanate mixture, a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion, and if necessary, an additive, wherein the self-emulsifying polyisocyanate mixture is provided. Of the water-soluble resin and / or the solid content of the aqueous emulsion 1
An aqueous coating composition characterized by a ratio of 0.5 to 100 parts by weight with respect to 00 parts.

【0009】本発明は、前記記載の自己乳化型ポリイソ
シアネート混合物と、水溶性樹脂及び/又は水性エマル
ジョンと、必要により添加剤を含有してなる水性接着剤
組成物であって、自己乳化型ポリイソシアネート混合物
の添加量が、水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンの
固形分100部に対して、重量比で0.5〜100部の
比率であることを特徴とする水性接着剤組成物である。
The present invention is an aqueous adhesive composition comprising the above-mentioned self-emulsifying polyisocyanate mixture, a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion, and if necessary, an additive. The aqueous adhesive composition is characterized in that the amount of the isocyanate mixture added is 0.5 to 100 parts by weight based on 100 parts of the solid content of the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion.

【0010】本発明は、前記記載の自己乳化型ポリイソ
シアネート混合物と、水と、必要により添加剤を含有し
てなる水性塗料組成物であって、自己乳化型ポリイソシ
アネ−ト混合物の添加量が、水100部に対して、重量
比で0.5〜100部の比率であることを特徴とする水
性塗料組成物である。
The present invention provides an aqueous coating composition comprising the above-mentioned self-emulsifying polyisocyanate mixture, water and, if necessary, an additive, wherein the amount of the self-emulsifying polyisocyanate mixture is as follows: An aqueous coating composition characterized in that the weight ratio is 0.5 to 100 parts with respect to 100 parts of water.

【0011】本発明は、前記記載の自己乳化型ポリイソ
シアネート混合物と、水と、必要により添加剤を含有し
てなる水性接着剤組成物であって、自己乳化型ポリイソ
シアネ−ト混合物の添加量が、水100部に対して、重
量比で0.5〜100部の比率であることを特徴とする
水性接着剤組成物である。
The present invention provides an aqueous adhesive composition comprising the above-mentioned self-emulsifying polyisocyanate mixture, water and, if necessary, an additive, wherein the amount of the self-emulsifying polyisocyanate mixture is small. A water-based adhesive composition, wherein the weight ratio is 0.5 to 100 parts with respect to 100 parts of water.

【0012】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物中のNCO基末端HDI重合体(a)(以下、HD
I重合体(a)と略称する)を得るためには、HDIを
二価アルコールによりウレタン変性した後、イソシアヌ
レート化又はイソシアヌレート化とウレトジオン化を同
時に進行させるための重合触媒と、必要に応じて助触
媒、例えばフェノール性ヒドロキシル基含有化合物、ア
ルコール性ヒドロキシル基含有化合物を使用し反応を行
う。目的の反応率に到達した後、リン酸、パラトルエン
スルホン酸メチル等の停止剤を添加して反応を停止す
る。反応温度は、通常40〜90℃の範囲である。反応
混合物中に遊離の未反応HDIモノマーが存在している
場合は、適当な手段、例えばn−ヘキサンを用いた抽
出、又は0.01〜0.1Torrの高真空下での薄膜
蒸留により、1重量%以下まで未反応HDIモノマーを
除去する。
The NCO-terminated HDI polymer (a) (hereinafter referred to as HD) in the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention.
I polymer (a)) is obtained by subjecting HDI to urethane modification with a dihydric alcohol, followed by isocyanuration or a polymerization catalyst for simultaneously proceeding with isocyanuration and uretdionation, and if necessary, The reaction is carried out using a co-catalyst, for example, a phenolic hydroxyl group-containing compound or an alcoholic hydroxyl group-containing compound. After reaching the target reaction rate, the reaction is stopped by adding a terminator such as phosphoric acid or methyl paratoluenesulfonate. The reaction temperature is usually in the range of 40 to 90 ° C. If free unreacted HDI monomer is present in the reaction mixture, it can be obtained by appropriate means, such as extraction with n-hexane or thin film distillation under a high vacuum of 0.01 to 0.1 Torr. Unreacted HDI monomer is removed to less than weight percent.

【0013】本発明のHDI重合体(a)には、イソシ
アヌレート化触媒を用いて得られたイソシアヌレート基
を含有したHDI重合体を使用することもできるし、イ
ソシアヌレート化とウレトジオン化を同時に進行させる
ための重合触媒を用いて、イソシアヌレート基とウレト
ジオン基を含有したHDI重合体も使用できる。また、
イソシアヌレート基を含有したHDI重合体と、イソシ
アヌレート基とウレトジオン基を含有したHDI重合体
を任意の割合で混合して使用することもできる。イソシ
アヌレート化のための効果的な触媒は、テトラアルキル
アンモニウムやヒドロキシエチルアンモニウムのハイド
ロオキサイド、第3級アミン類、アルキル置換エチレン
イミン類、第3級アルキルフォスフィン類、アセチルア
セトン金属塩類、アルキルカルボン酸のアルカリ金属塩
のような各種有機酸の金属塩類、などである。イソシア
ヌレート化とウレトジオン化を同時に進行させるための
効果的な触媒は、トリエチルホスフィン、ジブチルエチ
ルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリイソプロ
ピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリイソブチ
ルホスフィン、トリ第三級ブチルホスフィン、トリアミ
ルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリベンジル
ホスフィン、ベンジルメチルホスフィン等のホスフィン
類が好ましい。これらの触媒は単独使用あるいは必要に
応じて併用される。自己乳化型ポリイソシアネートの粘
度が大きいと、水、水溶性樹脂又は水性エマルジョンへ
の分散性が悪くなり、作業性が悪くなる。このような場
合には、イソシアヌレート基より、低分子量であるウレ
トジオン基を導入することにより、自己乳化型ポリイソ
シアネートの粘度を小さくするほうが好ましい。
As the HDI polymer (a) of the present invention, an HDI polymer containing an isocyanurate group obtained by using an isocyanurate-forming catalyst can be used, or the isocyanurate-formation and uretdionization can be carried out simultaneously. An HDI polymer containing an isocyanurate group and a uretdione group can also be used by using a polymerization catalyst for proceeding. Also,
An HDI polymer containing an isocyanurate group and an HDI polymer containing an isocyanurate group and a uretdione group can be used in a mixture at an arbitrary ratio. Effective catalysts for isocyanuration include tetraalkylammonium and hydroxyethylammonium hydroxides, tertiary amines, alkyl-substituted ethylene imines, tertiary alkyl phosphines, metal salts of acetylacetone, alkyl carboxylic acids Metal salts of various organic acids such as alkali metal salts of Effective catalysts for simultaneously proceeding with isocyanuration and uretdionation are triethylphosphine, dibutylethylphosphine, tripropylphosphine, triisopropylphosphine, tributylphosphine, triisobutylphosphine, tritertiarybutylphosphine, and triamylphosphine. And phosphines such as trioctylphosphine, tribenzylphosphine and benzylmethylphosphine are preferred. These catalysts are used alone or, if necessary, in combination. When the viscosity of the self-emulsifying type polyisocyanate is large, dispersibility in water, a water-soluble resin or an aqueous emulsion is deteriorated, and workability is deteriorated. In such a case, it is preferable to reduce the viscosity of the self-emulsifying polyisocyanate by introducing a uretdione group having a lower molecular weight than an isocyanurate group.

【0014】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物中のNCO基末端IPDI重合体(b)(以下、I
PDI重合体(b)と略称する)を得るためには、イソ
シアヌレート化を進行させるための重合触媒と、必要に
応じて助触媒を使用し、反応を行う。目的の反応率に到
達した後、リン酸、パラトルエンスルホン酸メチル等の
停止剤を添加して反応を停止する。反応温度は、通常4
0〜150℃の範囲である。反応混合物中に遊離の未反
応IPDIモノマーが存在している場合は、適当な手
段、例えばn−ヘキサンを用いた抽出、あるいは0.0
1〜0.1Torrの高真空下での薄膜蒸留により、1
重量%以下まで未反応IPDIモノマーを除去する。
The NCO-terminated IPDI polymer (b) (hereinafter referred to as I) in the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention.
In order to obtain the PDI polymer (b), a reaction is carried out using a polymerization catalyst for promoting isocyanuration and, if necessary, a cocatalyst. After reaching the target reaction rate, the reaction is stopped by adding a terminator such as phosphoric acid or methyl paratoluenesulfonate. The reaction temperature is usually 4
The range is 0 to 150 ° C. If free unreacted IPDI monomer is present in the reaction mixture, use appropriate means, such as extraction with n-hexane, or 0.0
By thin film distillation under a high vacuum of 1 to 0.1 Torr, 1
Unreacted IPDI monomer is removed to less than weight percent.

【0015】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物中のNCO基末端TDI重合体(c)(以下、TD
I重合体(c)と略称する)を得るためには、原料とし
て、2,4−TDI、2,6−TDI、又はこれらの任
意の比率の混合物を用いて、イソシアヌレート化を進行
させるための重合触媒と、必要に応じて助触媒を使用
し、反応を行う。目的の反応率に到達した後、リン酸、
パラトルエンスルホン酸メチル等の停止剤を添加して反
応を停止する。反応温度は、通常40〜90℃である。
The NCO-terminated TDI polymer (c) (hereinafter referred to as TD) in the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention.
In order to obtain isocyanurate, it is necessary to use 2,4-TDI, 2,6-TDI, or a mixture of these in any ratio as a raw material to obtain isocyanurate. The reaction is carried out using a polymerization catalyst of the formula (1) and, if necessary, a cocatalyst. After reaching the target reaction rate, phosphoric acid,
The reaction is stopped by adding a terminating agent such as methyl paratoluenesulfonate. The reaction temperature is usually 40 to 90 ° C.

【0016】IPDI重合体(b)又はTDI重合体
(c)を得るために使用される効果的なイソシアヌレー
ト化触媒は、テトラアルキルアンモニウムやヒドロキシ
エチルアンモニウムのハイドロオキサイド、第3級アミ
ン類、アルキル置換エチレンイミン類、第3級アルキル
フォスフィン類、アセチルアセトン金属塩類、アルキル
カルボン酸のアルカリ金属塩のような各種有機酸の金属
塩類などである。必要に応じて用いられる助触媒として
は、フェノ−ル性ヒドロキシル基含有化合物、アルコー
ル性ヒドロキシル基含有化合物などを挙げることができ
る。また、水溶性樹脂や水性エマルジョンの骨格との相
溶性を良好にして、光沢や鮮映性をさらに良好にしたい
ときは、IPDI重合体(b)又はTDI重合体(c)
に、HDI重合体(a)の合成に用いた二価アルコール
を導入しても良い。
Effective isocyanuration catalysts used to obtain IPDI polymer (b) or TDI polymer (c) include tetraalkylammonium and hydroxyethylammonium hydroxides, tertiary amines, alkyls Metal salts of various organic acids such as substituted ethylene imines, tertiary alkyl phosphines, metal salts of acetylacetone, and alkali metal salts of alkyl carboxylic acids. Examples of the cocatalyst used as necessary include a phenolic hydroxyl group-containing compound and an alcoholic hydroxyl group-containing compound. When it is desired to improve the compatibility with the skeleton of the water-soluble resin or the aqueous emulsion to further improve the gloss and the sharpness, the IPDI polymer (b) or the TDI polymer (c)
The dihydric alcohol used for the synthesis of the HDI polymer (a) may be introduced.

【0017】HDI重合体(a)、IPDI重合体
(b)及びTDI重合体(c)を得るためには、ポリウ
レタン工業に常用の不活性溶剤、例えばトルエン、キシ
レン、スワゾ−ル(コスモ石油株式会社製の芳香族系炭
化水素溶剤)、ソルベッソ(エクソン化学製の芳香族系
炭化水素溶剤)等の芳香族系溶剤、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル
等のエステル系溶剤、エチレングリコ−ルエチルエ−テ
ルアセテ−ト、プロピレングリコールメチルエーテルア
セテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテー
ト、エチル−3−エトキシプロピオネート等のグリコー
ルエーテルエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等のエーテル系溶剤を1種又は2種以上使用する
こともできる。溶剤の使用により、反応後の液を使用条
件に応じた粘度に調整することができる。好ましい溶剤
としては、ポリイソシアネート混合物を水溶性樹脂又は
水性エマルジョンに添加して使用するため、ケトン系、
エステル系及びエーテル系など水に分散又は相溶可能な
極性溶剤である。極性溶剤を含有している場合は、ポリ
イソシアネート混合物がより低粘度になるため、水溶性
樹脂及び/又は水性エマルジョンに分散しやすくなる。
また、合成時に使用した溶剤は、不必要であれば蒸留な
どの操作により除かれる。
In order to obtain the HDI polymer (a), the IPDI polymer (b) and the TDI polymer (c), inert solvents commonly used in the polyurethane industry, such as toluene, xylene, swazol (Cosmo Oil Co., Ltd.) Aromatic solvents such as aromatic hydrocarbon solvents manufactured by the company), aromatic solvents such as Solvesso (aromatic hydrocarbon solvents manufactured by Exxon Chemical), ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, Ester solvents such as isobutyl acetate, glycol ether ester solvents such as ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, and ethyl-3-ethoxypropionate; tetrahydrofuran , Dioxane and other ether solvents It is also possible to use one or two or more. By using a solvent, the viscosity of the solution after the reaction can be adjusted to a viscosity according to the use conditions. As a preferred solvent, a polyisocyanate mixture is used by adding it to a water-soluble resin or an aqueous emulsion.
It is a polar solvent that can be dispersed or compatible with water, such as an ester or an ether. When a polar solvent is contained, the polyisocyanate mixture has a lower viscosity, so that it is easily dispersed in a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion.
The solvent used during the synthesis is removed by an operation such as distillation if unnecessary.

【0018】自己乳化型ポリイソシアネートのベースイ
ソシアネートである混合体Aを得るための、HDI重合
体(a)とIPDI重合体(b)の配合比率は、重量比
で99:1〜50:50、好ましくは98:2〜45:
55、更に好ましくは95:5〜35:65である。無
黄変系のIPDI重合体(b)を使用することにより、
耐候性を阻害することなく、高硬度性及び速乾性向上が
達成される。IPDI重合体(b)の配合量が少ない場
合は、本発明の目的である高硬度性及び速乾性が得られ
ず、IPDIの有するNCO基の穏やかな反応性による
可使時間の延長効果も得られない。一方、配合量が多い
場合は、自己乳化型ポリイソシアネートの粘度が大きく
なり、作業性が悪くなる。
The mixing ratio of the HDI polymer (a) and the IPDI polymer (b) for obtaining the mixture A, which is the base isocyanate of the self-emulsifying polyisocyanate, is 99: 1 to 50:50 by weight. Preferably 98: 2-45:
55, more preferably 95: 5 to 35:65. By using the non-yellowing IPDI polymer (b),
High hardness and quick drying can be achieved without impairing the weather resistance. When the blending amount of the IPDI polymer (b) is small, the high hardness and the quick-drying property, which are the objects of the present invention, cannot be obtained, and the effect of extending the pot life due to the mild reactivity of the NCO group of the IPDI can be obtained. I can't. On the other hand, when the blending amount is large, the viscosity of the self-emulsifying polyisocyanate increases, and the workability deteriorates.

【0019】自己乳化型ポリイソシアネートのベースイ
ソシアネートである混合体Bを得るための、HDI重合
体(a)とTDI重合体(c)の配合比率は、重量比で
99:1〜70:30、好ましくは98:2〜75:3
5、更に好ましくは95:5〜80:20である。TD
Iが無黄変系であるHDIより安価であるため、TDI
重合体(c)を使用することにより、本来高価である無
黄変系ポリイソシアネートのコストダウンが達成され
る。TDI重合体(c)の配合量が少ない場合は、本発
明の目的である高硬度性及び速乾性が得られない。一
方、配合量が多い場合は、耐候性が低下する。
The mixing ratio of the HDI polymer (a) and the TDI polymer (c) to obtain a mixture B which is a base isocyanate of a self-emulsifying polyisocyanate is 99: 1 to 70:30 by weight, Preferably 98: 2 to 75: 3
5, more preferably 95: 5 to 80:20. TD
I is less expensive than non-yellowing HDI.
By using the polymer (c), the cost reduction of the originally expensive non-yellowing polyisocyanate can be achieved. When the blending amount of the TDI polymer (c) is small, the high hardness and the quick drying property, which are the objects of the present invention, cannot be obtained. On the other hand, when the blending amount is large, the weather resistance decreases.

【0020】本発明の自己乳化型ポリイソシアネートを
得るために使用されるHDI重合体(a)に導入される
二価アルコールは、1,3−ブタンジール、ネオペンチ
ルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジ
オール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパ
ンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタ
ンジオ−ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、
2−n−ヘキサデカン−1,2−エチレングリコール、
2−n−エイコサン−1,2−エチレングリコール、2
−n−オクタコサン−1,2−エチレングリコール、水
素化ビスフェノールA、ジプロピレングリコール、3−
ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキ
シ−2,2−ジメチルプロピオネート等が挙げられ、好
ましくは、1,3−ブタンジール、2−n−ブチル−2
−エチル−1,3−プロパンジオール等の側鎖を有する
ものが挙げられる。これらの分子量は62〜3000、
好ましくは100〜1000である。また上記二価アル
コールの2種以上を組み合わせて使用することもでき
る。
The dihydric alcohol introduced into the HDI polymer (a) used for obtaining the self-emulsifying type polyisocyanate of the present invention includes 1,3-butanediol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1 , 3-propanediol, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentaneddiol, 2-ethyl-1,3-hexanediol,
2-n-hexadecane-1,2-ethylene glycol,
2-n-eicosan-1,2-ethylene glycol, 2
-N-octacosan-1,2-ethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, dipropylene glycol, 3-
Hydroxy-2,2-dimethylpropyl-3-hydroxy-2,2-dimethylpropionate; and the like, preferably 1,3-butanediol, 2-n-butyl-2.
And those having a side chain such as -ethyl-1,3-propanediol. These molecular weights are 62-3000,
Preferably it is 100-1000. Also, two or more of the above dihydric alcohols can be used in combination.

【0021】この二価アルコールは、分子骨格内に炭化
水素基を有しており、水系樹脂の骨格部分と相溶性がよ
いため、配合し、塗膜化したときの光沢や鮮映性が良好
となる。また、この二価アルコールは、2官能であるこ
とから、自己乳化型ポリイソシアネート分子の末端では
なく、分子鎖の中心部分に導入されるため、より効果的
に作用する。更に、グリコールは疎水性であるため、後
述する脂肪族化合物のように、水または水性樹脂中での
NCO基の安定性の向上にも寄与する。なお、HDI重
合体(a)を製造する場合、二価アルコールからのウレ
タン結合による触媒効果により、イソシアヌレート化お
よびウレトジオン化の反応は、部分ゲル化物(高分子
体)を生成することなく円滑に進行する。
This dihydric alcohol has a hydrocarbon group in the molecular skeleton and has good compatibility with the skeleton portion of the aqueous resin, so that it has good gloss and sharpness when blended and formed into a film. Becomes In addition, since the dihydric alcohol is bifunctional, it is introduced not at the terminal of the self-emulsifying polyisocyanate molecule but at the center of the molecular chain, and thus acts more effectively. Furthermore, since glycol is hydrophobic, it also contributes to an improvement in the stability of NCO groups in water or an aqueous resin, as in the case of an aliphatic compound described later. In the case of producing the HDI polymer (a), the reaction of isocyanuration and uretdione formation is smoothly carried out without producing a partially gelled product (polymer) due to a catalytic effect of a urethane bond from a dihydric alcohol. proceed.

【0022】HDI重合体(a)に導入される二価アル
コールの量は、自己乳化型ポリイソシアネート混合物中
の成分量として、0.1〜15重量%、好ましくは0.
3〜10重量%、更に好ましくは0.5〜5重量%の範
囲である。二価アルコールの導入量が少なすぎると、水
系樹脂との相溶性不良及び合成時に部分ゲル化物を生ず
る等の問題点が生じてくる。一方、多すぎると、重合後
生成するイソシアヌレート構造及びウレトジオン構造、
また混合するIPDI重合体(b)及びTDI重合体
(c)の特徴を充分に発揮することができず、高硬度
性、耐候性及び耐熱性の向上が達成できない。
The amount of the dihydric alcohol introduced into the HDI polymer (a) is 0.1 to 15% by weight, preferably 0.1% by weight, as the component amount in the self-emulsifying polyisocyanate mixture.
It is in the range of 3 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. If the amount of the dihydric alcohol introduced is too small, problems such as poor compatibility with the aqueous resin and partial gelation during synthesis may occur. On the other hand, if too large, isocyanurate structure and uretdione structure generated after polymerization,
In addition, the characteristics of the mixed IPDI polymer (b) and TDI polymer (c) cannot be sufficiently exhibited, and high hardness, weather resistance and heat resistance cannot be improved.

【0023】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物を得るためのNCO基と反応しうる活性水素基を有
するノニオン性親水性界面活性剤としては、ポリアル
キレンエ−テルアルコール、ポリオキシアルキレン脂肪
酸エステルなどが挙げられる。ポリアルキレンエーテル
アルコールの製造に開始剤として用いられる活性水素化
合物としては、例えばメタノール,n−ブタノール、シ
クロヘキサノ−ル、フェノール、エチレングリコ−ル、
プロピレングリコール、アニリン、トリメチロールプロ
パン、グリセリンなどが挙げられる。これらのうちで
は、分散安定性を考慮した場合、短鎖アルコールを用い
る方が親水性がより高いものとなるため好ましい。ま
た、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルの製造に用い
られる脂肪酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸など
が挙げられる。これらのうちでは、分散安定性を考慮し
た場合、低級脂肪酸を用いる方が親水性がより高いもの
となるため好ましい。該ポリアルキレンエーテルアルコ
−ル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルなどに存在
するポリエーテル鎖は、3〜90個、好ましくは5〜5
0個、更に好ましくは8〜20個のアルキレンオキシド
ユニットから構成される。このアルキレンオキシドユニ
ットは、全てがエチレンオキシドユニットであってもよ
いし、あるいは、エチレンオキシドユニットを少なくと
も70%以上含む混合アルキレンオキシドユニットでも
良い。イオン性の界面活性剤は、イソシアネートの反応
性や塗膜の着色、劣化に影響する場合が多く、水系樹脂
のイオン性によっては沈澱、凝集物などを発生すること
がある。そのため、ノニオン性の界面活性剤を使用する
ことが必要である。
Examples of the nonionic hydrophilic surfactant having an active hydrogen group capable of reacting with an NCO group for obtaining the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention include polyalkylene ether alcohols and polyoxyalkylene fatty acid esters. Is mentioned. The active hydrogen compound used as an initiator in the production of the polyalkylene ether alcohol includes, for example, methanol, n-butanol, cyclohexanol, phenol, ethylene glycol,
Examples include propylene glycol, aniline, trimethylolpropane, glycerin and the like. Among these, in consideration of dispersion stability, it is preferable to use a short-chain alcohol since the hydrophilicity becomes higher. In addition, examples of the fatty acid used for producing the polyoxyalkylene fatty acid ester include acetic acid, propionic acid, and butyric acid. Among these, in consideration of dispersion stability, it is preferable to use a lower fatty acid because the hydrophilicity becomes higher. The polyalkylene ether alcohol, polyoxyalkylene fatty acid ester, etc. has 3 to 90 polyether chains, preferably 5 to 5 polyether chains.
It is composed of 0, more preferably 8 to 20 alkylene oxide units. The alkylene oxide units may be all ethylene oxide units, or may be mixed alkylene oxide units containing at least 70% or more of ethylene oxide units. The ionic surfactant often affects the reactivity of the isocyanate and the coloring and deterioration of the coating film. Depending on the ionicity of the aqueous resin, a precipitate or an aggregate may be generated. Therefore, it is necessary to use a nonionic surfactant.

【0024】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物中の親水性界面活性剤成分の含有量は、0.1〜
40重量%、好ましくは0.5〜30重量%、更に好ま
しくは1〜20重量%である。親水性界面活性剤の導入
量が少なすぎる場合は、これにより変性されたポリイソ
シアネートの水分散性が悪くなり、沈降などを生じ易く
なる。一方、親水性界面活性剤の導入量が多すぎると、
変性されたポリイソシアネートと水との親和性が強くな
りすぎるため、水中でのNCO基の安定性が悪化する。
親水性界面活性剤の導入量が多い場合には、二価アルコ
ール、NCO基と反応しうる活性水素基を少なくとも1
個以上有する炭素数が8以上の脂肪族化合物あるいは脂
肪酸エステルの導入量を増やすことで親水性のバランス
をとることが可能であるが、ポリイソシアネート混合物
のNCO含量が低下し、塗膜の耐候性等の向上が得られ
ない。
The content of the hydrophilic surfactant component in the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention is from 0.1 to 0.1%.
It is 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight. If the amount of the hydrophilic surfactant introduced is too small, the water dispersibility of the modified polyisocyanate deteriorates, and sedimentation and the like tend to occur. On the other hand, if the amount of the hydrophilic surfactant introduced is too large,
Since the affinity between the modified polyisocyanate and water becomes too strong, the stability of NCO groups in water deteriorates.
When the amount of the hydrophilic surfactant introduced is large, at least one active hydrogen group capable of reacting with a dihydric alcohol or NCO group is used.
It is possible to balance hydrophilicity by increasing the amount of the aliphatic compound or fatty acid ester having 8 or more carbon atoms, but the NCO content of the polyisocyanate mixture decreases, and the weather resistance of the coating film decreases. Cannot be improved.

【0025】NCO基と反応しうる活性水素基を少なく
とも1個以上有する炭素数が8以上の脂肪族化合物及び
/又は脂肪族エステルは、親水性が大きすぎて、水及
び水系樹脂中でのNCO基の安定性が阻害されるとき導
入される。脂肪族化合物及び/又は脂肪酸エステルは、
ポリイソシアネートと反応した後、親油性鎖部分によ
り、付近に存在する未反応のNCO基とその周りに存在
している水分子との反応を、立体障害的あるいはその親
油性に基づいて界面化学的に抑制しているものと考えら
れる。したがって親油性鎖はある程度の長さを有した方
がより有効であり、炭素数は8以上、好ましくは12以
上であるのが望ましい。また、NCO基と反応する活性
水素基の部位も末端ではなく主鎖の中心付近に存在する
ほうが好ましい。
Aliphatic compounds and / or aliphatic esters having at least one active hydrogen group capable of reacting with the NCO group and having 8 or more carbon atoms have too large a hydrophilic property and have a high NCO content in water and aqueous resins. Introduced when the stability of the group is impaired. The aliphatic compound and / or fatty acid ester is
After reacting with the polyisocyanate, the lipophilic chain portion causes the reaction between the unreacted NCO groups present in the vicinity and the water molecules present around it to cause steric hindrance or surface chemistry based on the lipophilicity. It is considered that it is suppressed. Therefore, it is more effective for the lipophilic chain to have a certain length, and it is desirable that the number of carbon atoms is 8 or more, preferably 12 or more. Further, it is preferable that the site of the active hydrogen group that reacts with the NCO group exists not near the terminal but near the center of the main chain.

【0026】NCO基と反応しうる活性水素基を少なく
とも1個以上有する炭素数が8以上の脂肪族化合物とし
て、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニル
アルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコー
ル、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリ
スチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルア
ルコール、シンナミルアルコール等が挙げられる。更
に、NCO基と反応しうる活性水素基を少なくとも1個
以上有する脂肪族エステルとしては、原料となる脂肪酸
とアルコールの炭素数の和が8以上の脂肪酸エステルが
挙げられる。その原料としての脂肪酸としては、α−オ
キシプロピオン酸、オキシコハク酸、ジオキシコハク
酸、ε−オキシプロパン−1,2,3−トリカルボン
酸、ヒドロキシ酢酸、α−ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ
ステアリン酸、リシノール酸、リシノエライジン酸、リ
シノステアロール酸、サリチル酸、マンデル酸等を挙げ
ることができ、アルコールとしては、例えば、メチルア
ルコ−ル、エチルアルコール、プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコールが挙げられ
る。
Aliphatic compounds having at least one active hydrogen group capable of reacting with an NCO group and having 8 or more carbon atoms include octyl alcohol, caprylic alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl. Alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, cinnamyl alcohol and the like. Further, as the aliphatic ester having at least one active hydrogen group capable of reacting with the NCO group, a fatty acid ester in which the total number of carbon atoms of a fatty acid and an alcohol as raw materials is 8 or more can be mentioned. Fatty acids as the raw materials include α-oxypropionic acid, oxysuccinic acid, dioxysuccinic acid, ε-oxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid, hydroxyacetic acid, α-hydroxybutyric acid, hydroxystearic acid, ricinoleic acid, Sinoelaidic acid, ricinostearolic acid, salicylic acid, mandelic acid and the like can be mentioned, and examples of the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol and butyl alcohol.

【0027】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物中の脂肪族化合物及び/又は脂肪酸エステルの含有
量は、0〜30重量%、好ましくは0〜25重量%、更
に好ましくは0〜20重量%である。脂肪族化合物及び
/又は脂肪酸エステルの導入量が多すぎた場合は、分散
安定性が低下する。
The content of the aliphatic compound and / or fatty acid ester in the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention is 0 to 30% by weight, preferably 0 to 25% by weight, more preferably 0 to 20% by weight. is there. If the amount of the aliphatic compound and / or fatty acid ester introduced is too large, the dispersion stability decreases.

【0028】二価アルコール、親水性界面活性剤、脂
肪族化合物及び/又は脂肪族エステルの導入量が多す
ぎると、相対的に変性されたポリイソシアネートのNC
O含有量が減少し、またイソシアヌレート構造、ウレト
ジオン構造の特徴を充分に発揮することができず、低粘
度化および耐候性の向上が達成できない。従って、二価
アルコール、親水性界面活性剤、脂肪族化合物あるいは
脂肪族エステルによる該ポリイソシアネートの変性量の
上限は、平均NCO官能基数が2.0以上となる量とす
べきである。本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物のNCO含量は、5〜25重量%、好ましくは6〜
24.5%、更に好ましくは7〜24%である。NCO
含量が小さすぎる場合は、添加効果が小さくなるため好
ましくない。
If the amount of the dihydric alcohol, hydrophilic surfactant, aliphatic compound and / or aliphatic ester introduced is too large, the NC of the relatively modified polyisocyanate becomes too high.
The O content is reduced, the characteristics of the isocyanurate structure and the uretdione structure cannot be sufficiently exhibited, and the reduction in viscosity and the improvement in weather resistance cannot be achieved. Therefore, the upper limit of the amount of modification of the polyisocyanate with a dihydric alcohol, a hydrophilic surfactant, an aliphatic compound or an aliphatic ester should be such that the average number of NCO functional groups becomes 2.0 or more. The NCO content of the self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention is 5 to 25% by weight, preferably 6 to 25% by weight.
It is 24.5%, more preferably 7 to 24%. NCO
If the content is too small, the effect of addition becomes small, which is not preferable.

【0029】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物は、水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンと配合
して、金属、木工、プラスチック、無機材料用の水性塗
料(水性コーティング剤を含む)、接着剤の他、シーラ
ー、インキ又は繊維、ガラス繊維等の繊維処理剤、サイ
ジング剤として使用することができる。これらの添加効
果としては、従来品と比べて優れた塗膜物性、耐熱性、
耐水性、耐溶剤性、密着性向上等が挙げられる。また、
本発明の自己乳化型ポリイソシアネ−トで、適度な長さ
の疎水鎖を親水鎖とのバランスを考慮して導入した場合
は、水中でのNCO基と水との反応が導入した疎水鎖に
より抑制されているため、これらの性能改善効果は、よ
り長時間にわたりしかも高度に安定して継続する。特に
NCO末端IPDI重合体を使用した場合は、水とNC
O基の反応が小さいため効果はより大きくなる。なお添
加は、自己乳化型ポリイソシアネート混合物を水に分散
した形、溶剤で希釈した形、又は直接添加してもよい。
The self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention is blended with a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion to form a water-based paint (including a water-based coating agent) for metals, woodwork, plastics and inorganic materials, and an adhesive. In addition, it can be used as a fiber treating agent such as a sealer, ink or fiber, glass fiber, or a sizing agent. The effects of these additions include superior coating film properties, heat resistance,
Examples include water resistance, solvent resistance, and improved adhesion. Also,
In the self-emulsifying polyisocyanate of the present invention, when a hydrophobic chain having an appropriate length is introduced in consideration of the balance with the hydrophilic chain, the reaction between the NCO group and water in water is suppressed by the introduced hydrophobic chain. Therefore, these performance improvement effects continue for a longer time and with a high degree of stability. In particular, when an NCO-terminated IPDI polymer is used, water and NC
The effect is greater because the reaction of the O group is small. The self-emulsifying polyisocyanate mixture may be dispersed in water, diluted with a solvent, or added directly.

【0030】本発明に使用される水溶性樹脂としては、
ポリビニルアルコール、水溶性エチレン酢ビ共重合体、
ポリエチレンオキサイド、水溶性アクリル樹脂、水溶性
エポキシ樹脂、水溶性セルロース誘導体、水溶性ポリエ
ステル及び水溶性リグニン誘導体、水溶性フッ素樹脂、
水溶性シリコーン樹脂等が挙げられる。
The water-soluble resin used in the present invention includes:
Polyvinyl alcohol, water-soluble ethylene-vinyl acetate copolymer,
Polyethylene oxide, water-soluble acrylic resin, water-soluble epoxy resin, water-soluble cellulose derivative, water-soluble polyester and water-soluble lignin derivative, water-soluble fluorine resin,
Water-soluble silicone resins and the like can be mentioned.

【0031】また本発明に使用される水性エマルジョン
とは、いわゆるラテックス、エマルジョンと表現される
ものすべてを包含する。例えば、スチレンブタジエン共
重合体ラテックス、アクリロニトリルブタジエン共重合
体ラテックス、メチルメタアクリレートブタジエン共重
合体ラテックス、クロロプレンラテックス、ポリブタジ
エンラテックス等のゴム系ラテックス、ポリアクリル酸
エステルラテックス、ポリ塩化ビニリデンラテックス、
ポリブタジエンラテックス、あるいはこれらのラテック
スをカルボキシル変性したもの、ポリ塩化ビニルエマル
ジョン、ウレタンアクリルエマルジョン、シリコーンア
クリルエマルジョン、酢酸ビニルアクリルエマルジョ
ン、ウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョンが挙
げられる。また、優れた耐候性、耐汚染性を有するフッ
素エマルジョンは非架橋のため耐溶剤性は乏しいが、本
発明の自己乳化型ポリイソシアネートを使用することに
より、耐候性、耐汚染性及び耐溶剤性等が更に向上す
る。
The aqueous emulsion used in the present invention includes all the so-called latex and emulsion. For example, styrene butadiene copolymer latex, acrylonitrile butadiene copolymer latex, methyl methacrylate butadiene copolymer latex, chloroprene latex, rubber latex such as polybutadiene latex, polyacrylate latex, polyvinylidene chloride latex,
Examples thereof include polybutadiene latex, or those obtained by carboxyl-modified these latexes, polyvinyl chloride emulsion, urethane acrylic emulsion, silicone acrylic emulsion, vinyl acetate acrylic emulsion, urethane emulsion, and acrylic emulsion. Fluorine emulsions with excellent weather resistance and stain resistance are poor in solvent resistance due to non-crosslinking, but by using the self-emulsifying polyisocyanate of the present invention, the weather resistance, stain resistance and solvent resistance are improved. Etc. are further improved.

【0032】本発明に使用される水溶性樹脂及び/又は
水性エマルジョンは、NCO基と反応しうる活性水素基
を含有していない場合、又は少量を含有している場合で
も、自己乳化型ポリイソシアネートが水溶性樹脂及び/
又は水性エマルジョンの中の水と反応し、ポリウレア化
合物となり、硬く強靭な塗膜となるため、耐候性が向上
する。また、NCO基が被着体表面に存在する活性水素
基と反応するため、密着性も向上する。一方、常温にお
いてNCO基と反応しうる活性水素基を多く含有する水
溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンを使用した場合
は、高分子中の活性水素基と自己乳化型ポリイソシアネ
ート中のNCO基が反応し、架橋構造を形成するため、
耐候性、耐溶剤性等が更に向上する。また、高温焼付け
を行う場合は、ウレトジオン基が解離し、NCO基が発
生するため、常温で使用する場合と比較して、添加効果
が顕著に現れる。したがって、水溶性樹脂及び/又は水
性エマルジョンはNCO基と反応しうる活性水素基を含
有するほうがより好ましい。
The water-soluble resin and / or aqueous emulsion used in the present invention does not contain active hydrogen groups capable of reacting with NCO groups, or even if it contains a small amount thereof, a self-emulsifying polyisocyanate. Is a water-soluble resin and / or
Alternatively, it reacts with water in the aqueous emulsion to form a polyurea compound, and forms a hard and tough coating film, thereby improving weather resistance. Further, the NCO group reacts with the active hydrogen group present on the surface of the adherend, so that the adhesion is also improved. On the other hand, when a water-soluble resin and / or aqueous emulsion containing many active hydrogen groups that can react with NCO groups at room temperature is used, the active hydrogen groups in the polymer and the NCO groups in the self-emulsifying polyisocyanate react. To form a crosslinked structure,
Weather resistance and solvent resistance are further improved. When baking at a high temperature, the uretdione group is dissociated and an NCO group is generated, so that the effect of addition is more remarkable as compared with the case of using at normal temperature. Therefore, it is more preferable that the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion contain active hydrogen groups that can react with NCO groups.

【0033】本発明の水性塗料組成物、水性接着剤組成
物において、水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンに
対する自己乳化型ポリイソシアネートの添加量は、水溶
性樹脂及び/又は水性エマルジョンの固形分100部に
対して、重量比で0.5〜100部、好ましくは1〜6
0部、さらに好ましくは5〜40部である。
In the aqueous coating composition and the aqueous adhesive composition of the present invention, the amount of the self-emulsifying polyisocyanate added to the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion is 100 parts by weight of the solid content of the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion. 0.5 to 100 parts by weight, preferably 1 to 6 parts by weight
0 parts, more preferably 5 to 40 parts.

【0034】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート混
合物は、水と混合することにより、水性分散液の形態に
加工することも可能である。この分散液を紙、木質材
料、プラスチック、金属材料、無機材料等の水性塗料
(水性コーティング剤を含む)、水性シーラーあるいは
水性接着剤として使用することが可能である。本発明の
水性塗料組成物、水性接着剤組成物において、水と自己
乳化型ポリイソシアネート組成物の配合比率は水100
部に対して自己乳化型ポリイソシアネート1〜200
部、好ましくは10〜100部、更に好ましく20〜5
0部である。この分散液は、水分散後も比較的安定に存
在しているNCO基がこれら基材表面に存在する活性水
素と反応するため、非常に密着性の良いコーティング剤
あるいは接着剤となるものと考えられる。また、水分散
後かなりの時間が経過し、NCO基が消滅した後の水分
散液も、粒径が0.1〜0.3μm程度のエマルジョン
状態として安定に存在し、それを常温乾燥あるいは加熱
乾燥して得られるウレア化合物を主体とした皮膜は、硬
く強靭なものとなるため、フィルムまたはシートの形態
あるいは各種基材の塗料(コーティング剤)等として使
用することが可能である。なお、基材との密着性が重視
される場合は、NCO基が存在している状態で使用する
のが望ましい。
The self-emulsifying polyisocyanate mixture of the present invention can be processed into an aqueous dispersion by mixing with water. This dispersion can be used as an aqueous paint (including an aqueous coating agent), an aqueous sealer, or an aqueous adhesive such as paper, wood material, plastic, metal material, and inorganic material. In the aqueous coating composition and the aqueous adhesive composition of the present invention, the mixing ratio of water and the self-emulsifying polyisocyanate composition is 100
To 200 parts by weight of self-emulsifying polyisocyanate
Parts, preferably 10 to 100 parts, more preferably 20 to 5 parts
0 parts. This dispersion is considered to be a coating or adhesive with very good adhesion because the NCO groups that are present relatively stably even after being dispersed in water react with the active hydrogen present on the surface of these substrates. Can be Further, a considerable amount of time has elapsed since the dispersion in water, and the dispersion in which the NCO groups have disappeared is also stably present as an emulsion having a particle size of about 0.1 to 0.3 μm. Since the film mainly composed of the urea compound obtained by drying becomes hard and tough, it can be used in the form of a film or sheet or as a paint (coating agent) for various substrates. When importance is attached to the adhesion to the base material, it is preferable to use in a state where the NCO group exists.

【0035】本発明の自己乳化型ポリイソシアネートと
水溶性樹脂及び/又は水性エマルジョンを含有する塗料
(コーティング剤を含む)、接着剤には、必要に応じて
水系2成分系システムで慣用される添加剤及び助剤を使
用できる。例えば、顔料、分散安定剤、粘度調節剤、レ
ベリング剤、ゲル化防止剤、光安定剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、耐熱性向上剤、無機及び有機充填剤、可塑
剤、滑剤、帯電防止剤、補強材、触媒を添加することが
できる。また、本発明の自己乳化型ポリイソシアネート
と水を含有する水性塗料、水性コーティング剤及び水性
接着剤にも、上記の添加剤及び助剤を使用できる。
The coatings (including coating agents) and adhesives containing the self-emulsifying polyisocyanate of the present invention and a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion may be added, if necessary, to a commonly used aqueous two-component system. Agents and auxiliaries can be used. For example, pigments, dispersion stabilizers, viscosity modifiers, leveling agents, anti-gelling agents, light stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, heat resistance improvers, inorganic and organic fillers, plasticizers, lubricants, antistatics Agents, reinforcing materials and catalysts can be added. The above-mentioned additives and auxiliaries can also be used in the water-based paint, water-based coating agent and water-based adhesive containing the self-emulsifying type polyisocyanate and water of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の自己乳化型ポリイソシアネート
は、HDI重合体に、骨格の硬いイソシアヌレート基を
有するIPDI重合体またはイソシアヌレート基を有す
るTDI重合体を混合することにより、柔らかい骨格を
有する自己乳化型ポリイソシアネートに高硬度性が付与
できた。更に、無黄変系のIPDI重合体を使用するこ
とにより、耐候性を阻害すことなく、高硬度性、速乾性
向上が達成され可使時間も延長される。また、TDI重
合体を使用することにより、本来高価である無黄変系ポ
リイソシアネートのコストダウンが達成されると同時に
十分な耐候性を必要としないが、ある程度の耐候性が必
要とされる分野への展開が可能となった。
The self-emulsifying polyisocyanate of the present invention has a soft skeleton by mixing an HDI polymer with an IPDI polymer having a hard skeleton isocyanurate group or a TDI polymer having an isocyanurate group. High hardness could be imparted to the self-emulsifying polyisocyanate. Further, by using a non-yellowing type IPDI polymer, high hardness and quick drying can be achieved without prolonging the weather resistance, and the pot life can be extended. Also, by using a TDI polymer, it is possible to achieve a cost reduction of a non-yellowing polyisocyanate which is originally expensive, and at the same time, it does not require sufficient weather resistance, but a field where some weather resistance is required. It became possible to expand to.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明の実施例および比較例について
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。特にことわりのない限り、実施例および
比較例中の「部」及び「%」はそれぞれ「重量部」およ
び「重量%」を意味する。
EXAMPLES Next, examples of the present invention and comparative examples will be described in detail, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” in Examples and Comparative Examples mean “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

【0038】[自己乳化型ポリイソシアネート混合物の
製造例]HDI重合体の製造例 製造例1 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器に、HDI300部、2−n−ブチル−2−エチル−
1,3−プロパンジオ−ル2.3部を仕込み、反応器内
を窒素置換して、撹はんしながら反応温度60〜70℃
に加温し、同温度で3時間反応させた。このときの反応
液のNCO含量を測定したところ、49.1%であっ
た。次に触媒としてトリブチルフォスフィン0.3部を
加え、同温度で8時間ウレトジオン化及びイソシアヌレ
ート化反応を行った。この反応液にパラトルエンスルホ
ン酸メチルを0.33部加え、反応を停止させた後、未
反応HDIを120℃、0.01Torrで薄膜蒸留に
より除去した。得られた液は、淡黄色透明液体でNCO
含量22.3%、粘度99cP/25℃、HDIモノマ
ー含量0.4%、官能基数2.3、二価アルコール含量
3.0%であり、収率は25%であった。また、FT−
IR及び13C−NMRからNCO基、ウレトジオン基、
イソシアヌレート基及びウレタン基が存在することが確
認された。このウレトジオン二量体/イソシアヌレート
環状三量体含有のHDI重合体をa−1とする。
[Production Example of Self-Emulsifying Polyisocyanate Mixture] Production Example of HDI Polymer Production Example 1 300 parts of HDI, 2-n was added to a reactor equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen seal tube and cooler. -Butyl-2-ethyl-
2.3 parts of 1,3-propanediol was charged, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, and the reaction temperature was 60 to 70 ° C. while stirring.
And reacted at the same temperature for 3 hours. When the NCO content of the reaction solution at this time was measured, it was 49.1%. Next, 0.3 parts of tributylphosphine was added as a catalyst, and uretdionation and isocyanuration were carried out at the same temperature for 8 hours. After 0.33 parts of methyl paratoluenesulfonate was added to the reaction solution to stop the reaction, unreacted HDI was removed by thin-film distillation at 120 ° C. and 0.01 Torr. The obtained liquid is a pale yellow transparent liquid with NCO
The content was 22.3%, the viscosity was 99 cP / 25 ° C., the HDI monomer content was 0.4%, the number of functional groups was 2.3, the dihydric alcohol content was 3.0%, and the yield was 25%. Also, FT-
NCO, uretdione IR and 13 C-NMR,
It was confirmed that an isocyanurate group and a urethane group were present. The HDI polymer containing the uretdione dimer / isocyanurate cyclic trimer is referred to as a-1.

【0039】製造例2 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器に、HDI300部、1,3-ブタンジオ−ル2.4部を
仕込み、反応器内を窒素置換して、撹はんしながら反応
温度80℃に加温し、同温度で2時間反応させた。この
ときの反応液のNCO含量を測定したところ、48.8
%であった。次に触媒としてカプリン酸カリウム0.0
6部、助触媒としてフェノール0.3部を加え、60℃
で4.5時間イソシアヌレート化反応を行った。この反
応液に停止剤としてリン酸を0.042部加え、同温度
で1時間撹はん後、未反応HDIを120℃、0.01
Torrで薄膜蒸留により除去した。得られた液は、淡
黄色透明液体でNCO含量21.1%、粘度2200c
P/25℃、HDIモノマー含量0.4%、官能基数
3.7、二価アルコール含量2.5%であり、収率は3
2%であった。また、FT−IR及び13C−NMRから
NCO基、イソシアヌレート基及びウレタン基の存在が
確認されたが、ウレトジオン基は確認されなかった。こ
のイソシアヌレート環状三量体含有のHDI重合体をa
−2とする。
Production Example 2 300 parts of HDI and 2.4 parts of 1,3-butanediol were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen seal tube and a condenser, and the inside of the reactor was purged with nitrogen. Then, the mixture was heated to a reaction temperature of 80 ° C. with stirring, and reacted at the same temperature for 2 hours. When the NCO content of the reaction solution at this time was measured, it was 48.8.
%Met. Next, potassium caprate 0.0
6 parts, 0.3 parts of phenol as a co-catalyst were added,
Was carried out for 4.5 hours. 0.042 parts of phosphoric acid as a terminator was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour.
Removed by thin film distillation at Torr. The obtained liquid was a pale yellow transparent liquid having an NCO content of 21.1% and a viscosity of 2200 c.
P / 25 ° C., HDI monomer content 0.4%, number of functional groups 3.7, dihydric alcohol content 2.5%, yield 3
2%. The presence of an NCO group, an isocyanurate group and a urethane group was confirmed by FT-IR and 13 C-NMR, but no uretdione group was confirmed. The HDI polymer containing the isocyanurate cyclic trimer is a
-2.

【0040】製造例3 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器に、HDI300部、2,2,4−トリメチル−1,
3−ペンタンジオール5.0部を仕込み、反応器内を窒
素置換して、撹はんしながら反応温度60〜70℃に加
温し、同温度で3時間反応させた。このときの反応液の
NCO含量を測定したところ、48.2%であった。次
に触媒としてトリブチルフォスフィン0.3部を加え、
同温度で8時間ウレトジオン化及びイソシアヌレート化
反応を行った。この反応液にパラトルエンスルホン酸メ
チルを0.33部加え、反応を停止させた後、未反応H
DIを120℃、0.01Torrで薄膜蒸留により除
去した。得られた液は、淡黄色透明液体でNCO含量2
2.0%、粘度120cP/25℃、HDIモノマー含
量0.3%、官能基数2.3、二価アルコール含量6.
3%であり、収率は、26%であった。また、FT−I
Rおよび13C−NMRからNCO基、ウレトジオン基、
イソシアヌレート基およびウレタン基が存在することが
確認された。このウレトジオン二量体/イソシアヌレー
ト環状三量体含有のHDI重合体をa−3とする。
Production Example 3 In a reactor equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen seal tube and cooler, 300 parts of HDI, 2,2,4-trimethyl-1,2
5.0 parts of 3-pentanediol was charged, the inside of the reactor was replaced with nitrogen, and the mixture was heated to a reaction temperature of 60 to 70 ° C. with stirring, and reacted at the same temperature for 3 hours. When the NCO content of the reaction solution at this time was measured, it was 48.2%. Next, 0.3 parts of tributylphosphine was added as a catalyst,
The uretdionation and isocyanuration reactions were performed at the same temperature for 8 hours. 0.33 parts of methyl paratoluenesulfonate was added to the reaction solution to stop the reaction.
DI was removed by thin film distillation at 120 ° C. and 0.01 Torr. The obtained liquid is a pale yellow transparent liquid having an NCO content of 2
2.0%, viscosity 120cP / 25 ° C, HDI monomer content 0.3%, number of functional groups 2.3, dihydric alcohol content 6.
3% and the yield was 26%. Also, FT-I
From R and 13 C-NMR, NCO group, uretdione group,
It was confirmed that an isocyanurate group and a urethane group were present. The HDI polymer containing the uretdione dimer / isocyanurate cyclic trimer is designated as a-3.

【0041】製造例4 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器に、HDI300部、ネオペンチルグリコール1.0
部を仕込み、反応器内を窒素置換して、撹はんしながら
反応温度80℃に加温し、同温度で2時間反応させた。
このときの反応液のNCO含量を測定したところ、4
9.5%であった。次に触媒としてカプリン酸カリウム
0.06部、助触媒としてフェノール0.3部を加え、
60℃で4.5時間イソシアヌレート化反応を行った。
この反応液に停止剤としてリン酸を0.042部加え、
同温度で1時間撹はん後、未反応HDIを120℃、
0.01Torrで薄膜蒸留により除去した。得られた
液は、淡黄色透明液体でNCO含量21.2%、粘度2
300cP/25℃、HDIモノマー含量0.4%、官
能基数3.6、二価アルコール含有量1.1%であり、
収率は30%であった。また、FT−IR及び13C−N
MRからNCO基、イソシアヌレート基及びウレタン基
の存在が確認されたが、ウレトジオン基は確認されなか
った。このイソシアヌレート環状三量体含有のHDI重
合体をa−4とする。
Production Example 4 300 parts of HDI, neopentyl glycol 1.0 were added to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen seal tube, and a cooler.
Then, the reactor was purged with nitrogen, heated to a reaction temperature of 80 ° C. with stirring, and reacted at the same temperature for 2 hours.
When the NCO content of the reaction solution at this time was measured,
It was 9.5%. Next, 0.06 parts of potassium caprate as a catalyst and 0.3 parts of phenol as a co-catalyst were added,
The isocyanurate-forming reaction was performed at 60 ° C. for 4.5 hours.
0.042 parts of phosphoric acid was added to this reaction solution as a terminator,
After stirring at the same temperature for 1 hour, unreacted HDI was
Removed by thin film distillation at 0.01 Torr. The obtained liquid was a pale yellow transparent liquid having an NCO content of 21.2% and a viscosity of 2
300 cP / 25 ° C., HDI monomer content 0.4%, number of functional groups 3.6, dihydric alcohol content 1.1%,
The yield was 30%. FT-IR and 13 C-N
MR confirmed the presence of NCO, isocyanurate and urethane groups, but no uretdione groups. The HDI polymer containing this isocyanurate cyclic trimer is designated as a-4.

【0042】自己乳化型ポリイソシアネート混合物の実
施例 実施例1 HDI変性体a−1を70部及びイソシアヌレート基含
有のIPDI重合体(IPDI−T−1890:NCO
含量17.0%、ダイセル・ヒュルス製)を30部用
い、ポリオキシエチレンメチルエーテル(水酸基価14
0、エチレンオキシドユニット9、東邦化学工業製)を
16部加え、昇温し、75℃を保持しながら3時間反応
させたところ、NCO含有量16.4%、粘度810c
P/25℃、遊離イソシアネートモノマー含量0.5
%、官能基数2.4、二価アルコール含量が1.8%、
親水性界面活性剤の含量が13.7%の淡黄色透明の自
己乳化型ポリイソシアネート(D)を得た。
Fruit of self-emulsifying polyisocyanate mixture
施例 Example 1 HDI modified product a-1 70 parts of an isocyanurate group-containing IPDI polymer (IPDI-T-1890: NCO
A polyoxyethylene methyl ether (having a hydroxyl value of 14) was used in an amount of 30 parts with a content of 17.0% and manufactured by Daicel Huls.
0, ethylene oxide unit 9, 16 parts by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), and the mixture was reacted for 3 hours while maintaining the temperature at 75 ° C., and the NCO content was 16.4% and the viscosity was 810 c.
P / 25 ° C, free isocyanate monomer content 0.5
%, The number of functional groups is 2.4, the dihydric alcohol content is 1.8%,
A pale yellow, transparent, self-emulsifying polyisocyanate (D) having a hydrophilic surfactant content of 13.7% was obtained.

【0043】実施例2〜9、比較例1〜3 得られた自己乳化型ポリイソシアネート混合物を実施例
2から順に、E,F,G,H,I,J,K,L,M,
N,Oと名付けた。なお、イソシアヌレート基含有のT
DI重合体としてC−2030(NCO含量8.0%、
粘度1、000cP/25℃、固形分50%、日本ポリ
ウレタン工業製)、また、脂肪族エステルとしてリシノ
レイン酸メチルエステル(水酸基価160、伊藤製油
製)を使用した。また、得られた自己乳化型ポリイソシ
アネート100部に水500部を加え、ラボミキサーに
て良く混合した分散液のNCO残存時間について評価し
た。使用した原料、それらの含量、および結果を表1、
表2に示す。
Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 The obtained self-emulsifying polyisocyanate mixture was used in the order of E, F, G, H, I, J, K, L, M,
Named N, O. In addition, the isocyanurate group-containing T
C-2030 (NCO content 8.0% as a DI polymer,
The viscosity was 1,000 cP / 25 ° C., the solid content was 50%, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., and ricinoleic acid methyl ester (hydroxyl value: 160, manufactured by Ito Oil) was used as an aliphatic ester. Further, 500 parts of water was added to 100 parts of the obtained self-emulsifying polyisocyanate, and the dispersion which was well mixed with a laboratory mixer was evaluated for NCO remaining time. The raw materials used, their contents and the results are shown in Table 1,
It is shown in Table 2.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】自己乳化型ポリイソシアネートにIPDI
重合体をバランス良く導入することにより、作業性を損
なうことなくNCO基の安定性が大きくなり、可使時間
が長くなった。
IPDI for self-emulsifying polyisocyanate
By introducing the polymer in a well-balanced manner, the stability of the NCO group was increased without impairing the workability, and the pot life was extended.

【0047】[水系塗料の調製および塗膜評価]ウレタンエマルジョンA (常温において反応しうる活性
水素基を含有する水性エマルジョン)の製造 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器にニッポラン980N(ポリカーボネート系ポリオー
ル、分子量2000、日本ポリウレタン工業製)46
1.1部、IPDI150.1部、ジブチルチンジラウ
レート0.06部を仕込み、昇温し75℃を保持しなが
ら2時間反応させ、NCO含量6.0%の反応液を得
た。次いでこの反応液を40℃まで冷却した後、ジメチ
ロールプロピオン酸29.6部、アセトン252.8部
を加えて3時間反応させ、NCO含量1.8%の反応液
を得た。更に、この反応液にアセトン273.2部、イ
ソホロンジアミン30.3部、モノエタノ−ルアミン
2.4部を加えて、20分間反応させた。この液に水1
562.5部加えて高速撹はんし、相転換させた。そし
てこの液よりアセトンを留去して粘度100cP/25
℃、固形分30.1%のウレタンエマルジョンを得た。
このウレタンエマルジョンをエマルジョンAとする。
[Preparation of Water-Based Paint and Evaluation of Coating Film] Production of Urethane Emulsion A (Aqueous Emulsion Containing Active Hydrogen Groups Reactable at Room Temperature) A stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and cooler were attached. Nipporan 980N (polycarbonate-based polyol, molecular weight 2000, manufactured by Nippon Polyurethane Industry) 46
1.1 parts, 150.1 parts of IPDI, and 0.06 parts of dibutyltin dilaurate were charged and reacted for 2 hours while maintaining the temperature at 75 ° C. to obtain a reaction solution having an NCO content of 6.0%. Next, the reaction solution was cooled to 40 ° C., and 29.6 parts of dimethylolpropionic acid and 252.8 parts of acetone were added and reacted for 3 hours to obtain a reaction solution having an NCO content of 1.8%. Further, 273.2 parts of acetone, 30.3 parts of isophoronediamine, and 2.4 parts of monoethanolamine were added to the reaction solution, and the mixture was reacted for 20 minutes. Add water 1
562.5 parts were added, and the mixture was stirred at a high speed to perform phase inversion. Acetone is distilled off from this solution to obtain a viscosity of 100 cP / 25.
A urethane emulsion having a solid content of 30.1% was obtained.
This urethane emulsion is referred to as emulsion A.

【0048】ウレタンエマルジョンB(常温において反
応しうる活性水素基を含有しない水性エマルジョン)の
製造 撹はん機、温度計、窒素シール管、冷却器のついた反応
器にニッポラン981(ポリカーボネート系ポリオー
ル、分子量1000、日本ポリウレタン工業製)31
7.2部、IPDI133.4部、ジブチルチンジラウ
レート0.08部を仕込み、昇温し75℃を保持しなが
ら2時間反応させ、NCO含有量5.2%の反応液を得
た。次いでこの反応液に、ポリオキシエチレンメチルエ
ーテル(水酸基価80、日本乳化剤工業製)を加えて、
3時間反応させ、NCO含量4.6%の反応液を得た。
更にこの反応液を25℃まで冷却した後、アセトン47
4.8部、イソホロンジアミン45.2部を加えて、2
0分間反応させた。この液に水1231.3部加えて高
速撹はんし、相転換させた。そしてこの液よりアセトン
を留去して粘度700cP/25℃、固形分27.9%
のウレタンエマルジョンを得た。このウレタンエマルジ
ョンをエマルジョンBとする。
Production of Urethane Emulsion B (Aqueous Emulsion Containing No Active Hydrogen Groups Reactable at Room Temperature) Nipporan 981 (polycarbonate polyol, Nipporan 981) was placed in a reactor equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and condenser. Molecular weight 1000, manufactured by Nippon Polyurethane Industry) 31
7.2 parts, 133.4 parts of IPDI, and 0.08 part of dibutyltin dilaurate were charged and reacted for 2 hours while raising the temperature and maintaining the temperature at 75 ° C. to obtain a reaction solution having an NCO content of 5.2%. Next, polyoxyethylene methyl ether (hydroxyl value 80, manufactured by Nippon Emulsifier Industry) was added to the reaction solution,
The reaction was performed for 3 hours to obtain a reaction solution having an NCO content of 4.6%.
After further cooling the reaction solution to 25 ° C., acetone 47
4.8 parts and 45.2 parts of isophoronediamine were added to give 2
The reaction was performed for 0 minutes. To this solution was added 1231.3 parts of water, and the mixture was stirred at high speed to cause phase inversion. Acetone was distilled off from this solution to obtain a viscosity of 700 cP / 25 ° C. and a solid content of 27.9%.
Was obtained. This urethane emulsion is referred to as emulsion B.

【0049】〔塗膜作成〕 実施例10 ウレタンエマルジョンA80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤(0.5%のFSアンチフォーム013B
(消泡剤、ダウコーニング製)を含むビスマルYK−1
(分散/増粘剤、東邦化学工業製)、以下の実施例、比
較例での助剤はこの内容物を示す)2部を配合し、さら
に実施例1で得た自己乳化型ポリイソシアネート5部を
加え、ガラス棒にて撹はん混合したところ、容易に分散
した。この分散液を、表面処理剤により処理されたアル
ミ板にバーコーターで乾燥塗膜30〜40μmになるよ
うに塗装した。 実施例11 ウレタンエマルジョンB80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに実施例1で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え、ガラス棒にて撹
はん混合したところ、容易に分散した。この分散液を用
いて実施例8と同様に塗装した。 実施例12 アクリルエマルジョンA(固形分50%、粘度300c
P/25℃、商品名WA−1015ND、亜細亜工業
製)53部、TiO2(白色顔料)18部、助剤2部、
水27部を配合し、更に、実施例1で得た自己乳化型ポ
リイソシアネート5部を加え、ガラス棒にて撹はん混合
したところ、容易に分散した。この分散液を用いて実施
例8と同様に塗装した。 実施例13 ウレタンエマルジョンA80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに実施例5で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え、ガラス棒にて撹
はん混合したところ、容易に分散した。この分散液を用
いて実施例8と同様に塗装した。 実施例14 ウレタンエマルジョンB80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、更に、実施例5で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え、ガラス棒にて撹
はん混合したところ、容易に分散した。この分散液を用
いて実施例8と同様に塗装した。 実施例15 アクリルエマルジョンA53部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部、水27部を配合し、さらに実施例5
で得た自己乳化型ポリイソシアネート5部を加え、ガラ
ス棒にて撹はん混合したところ、容易に分散した。この
分散液を用いて実施例8と同様に塗装した。
Example 10: 80 parts of urethane emulsion A, TiO 2 (white pigment)
18 parts, auxiliary (0.5% FS antifoam 013B
Bismar YK-1 containing (Antifoaming agent, manufactured by Dow Corning)
(Dispersion / thickening agent, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), and the auxiliary in the following Examples and Comparative Examples shows the contents thereof.) 2 parts were blended, and the self-emulsifying polyisocyanate 5 obtained in Example 1 was further added. The mixture was stirred and mixed with a glass rod and easily dispersed. This dispersion was applied to an aluminum plate treated with a surface treatment agent using a bar coater so as to have a dry coating of 30 to 40 μm. Example 11 80 parts of urethane emulsion B, TiO 2 (white pigment)
18 parts and 2 parts of an auxiliary agent were blended, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 1 was further added thereto. The mixture was stirred and mixed with a glass rod, and easily dispersed. Using this dispersion, coating was carried out in the same manner as in Example 8. Example 12 Acrylic emulsion A (solid content 50%, viscosity 300c)
P / 25 ° C, trade name WA-1015ND, manufactured by Asia Industries) 53 parts, TiO 2 (white pigment) 18 parts, auxiliary agent 2 parts,
27 parts of water were added, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 1 was further added. The mixture was stirred and mixed with a glass rod, and easily dispersed. Using this dispersion, coating was carried out in the same manner as in Example 8. Example 13 80 parts of urethane emulsion A, TiO 2 (white pigment)
18 parts and 2 parts of an auxiliary agent were blended, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 5 was further added, followed by stirring and mixing with a glass rod. Using this dispersion, coating was carried out in the same manner as in Example 8. Example 14 80 parts of urethane emulsion B, TiO 2 (white pigment)
18 parts and 2 parts of an auxiliary agent were blended, and 5 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in Example 5 was further added. The mixture was stirred and mixed with a glass rod to be easily dispersed. Using this dispersion, coating was carried out in the same manner as in Example 8. Example 15 Acrylic emulsion A53 parts, TiO 2 (white pigment)
Example 5 was blended with 18 parts, 2 parts of an auxiliary agent, and 27 parts of water.
5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in the above was added, and the mixture was stirred and mixed with a glass rod, whereby it was easily dispersed. Using this dispersion, coating was carried out in the same manner as in Example 8.

【0050】比較例4 ウレタンエマルジョンA80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに比較例1で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え実施例8と同様に
塗装した。 比較例5 ウレタンエマルジョンB80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに比較例1で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え実施例8と同様に
塗装した。 比較例6 アクリルエマルジョンA53部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部、水27部を配合し、さらに比較例1
で得た自己乳化型ポリイソシアネート5部を加え実施例
8と同様に塗装した。 比較例7 ウレタンエマルジョンA80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに比較例3で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え実施例8と同様に
塗装した。 比較例8 ウレタンエマルジョンB80部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤2部を配合し、さらに比較例3で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部を加え実施例8と同様に
塗装した。 比較例9 アクリルエマルジョンA53部、TiO2(白色顔料)
18部、助剤(分散剤、増粘剤、消泡剤等)2部、水2
7部を配合し、さらに比較例3で得た自己乳化型ポリイ
ソシアネート5部を加え実施例8と同様に塗装した。
Comparative Example 4 80 parts of urethane emulsion A, TiO 2 (white pigment)
18 parts and an auxiliary agent of 2 parts were blended, and 5 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in Comparative Example 1 was added, and the mixture was coated in the same manner as in Example 8. Comparative Example 5 80 parts of urethane emulsion B, TiO 2 (white pigment)
18 parts and an auxiliary agent of 2 parts were blended, and 5 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in Comparative Example 1 was added, and the mixture was coated in the same manner as in Example 8. Comparative Example 6 Acrylic emulsion A53 parts, TiO 2 (white pigment)
18 parts, 2 parts of an auxiliary agent and 27 parts of water were blended, and Comparative Example 1 was further added.
5 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in the above was added and the coating was carried out in the same manner as in Example 8. Comparative Example 7 80 parts of urethane emulsion A, TiO 2 (white pigment)
18 parts and an auxiliary agent of 2 parts were blended, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 3 was added, and the mixture was coated in the same manner as in Example 8. Comparative Example 8 80 parts of urethane emulsion B, TiO 2 (white pigment)
18 parts and an auxiliary agent of 2 parts were blended, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 3 was added, and the mixture was coated in the same manner as in Example 8. Comparative Example 9 Acrylic emulsion A53 parts, TiO 2 (white pigment)
18 parts, auxiliary (dispersing agent, thickener, defoaming agent, etc.) 2 parts, water 2
7 parts were blended, and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 3 was added, and the mixture was coated in the same manner as in Example 8.

【0051】〔塗膜の評価〕前記の実施例10〜15、
比較例4〜9の塗装後、80℃で20分間乾燥を行い、
さらに1時間放置後の塗膜の耐水性、光沢、鉛筆硬度、
耐候性(光沢保持率%、黄変度ΔYI)と常温で放置し
た場合の硬化乾燥時間を評価した。耐水性は20℃の水
道水に1日間浸漬して塗面状態を調べた。鉛筆硬度はJ
IS K 5400に準じて行った。耐候性はサンシャ
インウエザオメーター(スガ試験機製)にて、ブラック
パネル温度63±3℃、噴霧時間120分で18分間の
条件で、JIS K 5400に準じて2000時間後
の光沢保持率(%)、黄変度(ΔYI)を測定した。常
温で放置した場合の硬化乾燥時間は、JIS K 54
00に準じて行った。実施例10〜15、比較例4〜9
の塗膜の評価を表3に示す。
[Evaluation of coating film]
After the coating of Comparative Examples 4 to 9, drying was performed at 80 ° C. for 20 minutes.
Water resistance, gloss, pencil hardness,
The weather resistance (gloss retention%, yellowing degree ΔYI) and the curing and drying time when left at room temperature were evaluated. For water resistance, the coated surface was immersed in tap water at 20 ° C. for one day, and the state of the coated surface was examined. Pencil hardness is J
Performed according to IS K5400. The weather resistance was measured by a sunshine weatherometer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) under the conditions of a black panel temperature of 63 ± 3 ° C. and a spraying time of 120 minutes for 18 minutes, and a gloss retention (%) after 2000 hours according to JIS K 5400. And the degree of yellowing (ΔYI) were measured. The curing and drying time when left at room temperature is JIS K54
Performed according to 00. Examples 10 to 15 and Comparative Examples 4 to 9
Table 3 shows the evaluation of the coating film No.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】自己乳化型ポリイソシアネートにIPDI
重合体またイソシアヌレート基含有TDI重合体をバラ
ンス良く導入することにより、耐候性を阻害することな
く、塗膜硬度が大きくなり、硬化乾燥時間が短くなっ
た。耐水性の評価は、いずれの場合ににおいても良好で
あった。
IPDI to self-emulsifying polyisocyanate
By introducing the polymer and the isocyanurate group-containing TDI polymer in a well-balanced manner, the hardness of the coating film was increased and the curing and drying time was shortened without impairing the weather resistance. The evaluation of water resistance was good in each case.

【0054】[接着強さ評価] 実施例16 RIMによる厚さ3mmのポリウレタン成形品、FR
P、ABS、ボンデ鋼板をトリクロロエチレンで脱脂
し、その上にアクリルエマルジョンA100部と実施例
3で得た自己乳化型ポリイソシアネート10部の配合液
を乾燥膜厚が40〜50μmになるように塗布した。そ
して80℃で5分間予備乾燥して、気泡が入らないよう
に同一種類の上記の各板を重ね合わせ、25kg/cm
2 で圧着下、80℃で10分間放置した。25℃で24
時間放置後、各板を25mm幅にカットし、JIS K
6854に準じて、引張り速度100mm/minの条
件で接着強さ(kg/25mm)を測定した。その結果
を表4に示す。 実施例17 アクリルエマルジョンA100部と実施例8で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部の配合液を用いて、実施
例16と同様の方法で評価した。その結果を表4に示
す。 比較例10 アクリルエマルジョンA100部と比較例1で得た自己
乳化型ポリイソシアネート5部の配合液を用いて、実施
例16と同様の方法で評価した。その結果を表4に示
す。
[Evaluation of Adhesive Strength] Example 16 A polyurethane molded product having a thickness of 3 mm by RIM, FR
P, ABS, and bond steel plate were degreased with trichloroethylene, and a mixture of 100 parts of the acrylic emulsion A and 10 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 3 was applied thereon so that the dry film thickness became 40 to 50 μm. . Then, the plate is preliminarily dried at 80 ° C. for 5 minutes.
It was left at 80 ° C. for 10 minutes under pressure bonding at 2 . 24 at 25 ° C
After leaving for a period of time, each plate is cut to a width of 25 mm.
According to 6854, the adhesive strength (kg / 25 mm) was measured under the condition of a tensile speed of 100 mm / min. Table 4 shows the results. Example 17 The same method as in Example 16 was evaluated using a mixture of 100 parts of the acrylic emulsion A and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 8. Table 4 shows the results. Comparative Example 10 The same method as in Example 16 was evaluated using a mixture of 100 parts of the acrylic emulsion A and 5 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 1. Table 4 shows the results.

【0055】[0055]

【表4】 [Table 4]

【0056】自己乳化型ポリイソシアネートにイソシア
ヌレート基含有のIPDI重合体またはイソシアヌレー
ト基含有のTDI重合体を導入することにより、接着強
さが大きくなった。
Adhesion strength was increased by introducing an isocyanurate group-containing IPDI polymer or an isocyanurate group-containing TDI polymer into a self-emulsifying polyisocyanate.

【0057】[水分散液コーティング性評価] 実施例18 実施例2で得た自己乳化型ポリイソシアネート30部に
水100部を入れ、ガラス棒にて撹はん混合したとこ
ろ、容易に分散した。分散後1時間経過した配合液をケ
イカル板上に塗布し、室温で1時間、その後80℃で3
時間保持した。 実施例19 実施例4で得た自己乳化型ポリイソシアネート30部に
水100部を入れ、ガラス棒にて撹はん混合したとこ
ろ、容易に分散した。この分散液を用いて、実施例18
と同様の方法で塗膜を作成した。 実施例20 実施例7で得た自己乳化型ポリイソシアネート30部に
水100部を入れ、ガラス棒にて撹はん混合したとこ
ろ、容易に分散した。この分散液を用いて、実施例18
と同様の方法で塗膜を作成した。 比較例11 比較例1で得た自己乳化型ポリイソシアネート30部に
水100部を入れ、ガラス棒にて撹はん混合した分散液
を用いて、実施例16と同様の方法で塗膜を作成した。 比較例12 比較例3で得た自己乳化型ポリイソシアネート30部に
水100部を入れ、ガラス棒にて撹はん混合した分散液
を用いて、実施例16と同様の方法で塗膜を作成した。
[Evaluation of Coating Properties of Aqueous Dispersion] Example 18 100 parts of water was added to 30 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in Example 2, and the mixture was stirred and mixed with a glass rod to be easily dispersed. After 1 hour from the dispersion, the mixture was applied on a scalpel plate and allowed to stand at room temperature for 1 hour and then at 80 ° C. for 3 hours.
Hold for hours. Example 19 100 parts of water was added to 30 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 4, and the mixture was stirred and mixed with a glass rod. Example 18 was prepared using this dispersion.
A coating film was prepared in the same manner as described above. Example 20 100 parts of water was added to 30 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 7, and the mixture was stirred and mixed with a glass rod. Example 18 was prepared using this dispersion.
A coating film was prepared in the same manner as described above. Comparative Example 11 100 parts of water was added to 30 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 1, and a coating film was formed in the same manner as in Example 16 by using a dispersion mixed by stirring with a glass rod. did. Comparative Example 12 100 parts of water was added to 30 parts of the self-emulsifying type polyisocyanate obtained in Comparative Example 3, and a coating film was formed in the same manner as in Example 16 by using a dispersion mixed by stirring with a glass rod. did.

【0058】実施例18〜20及び比較例11、12の
塗膜の状態および密着性について評価した。塗膜の状態
は、目視により観察した。密着性は、JIS K 54
00に準じて、碁盤目テープ法により行った。その結果
を表5に示す。
The state and adhesion of the coating films of Examples 18 to 20 and Comparative Examples 11 and 12 were evaluated. The state of the coating film was visually observed. Adhesion is JIS K54
According to No. 00, a cross-cut tape method was used. Table 5 shows the results.

【0059】[0059]

【表5】 [Table 5]

【0060】自己乳化型ポリイソシアネ−トにイソシア
ヌレート基含有のIPDI重合体またはイソシアヌレー
ト基含有のTDI重合体をバランス良く導入することに
より、塗膜の状態および密着性は良好となった。
By introducing a well-balanced IPDI polymer containing an isocyanurate group or a TDI polymer containing an isocyanurate group into a self-emulsifying polyisocyanate, the state and adhesion of the coating film were improved.

【0061】[水性接着剤組成物の調製及びその評価] 実施例21 サイズが2.5cm×10cm×3.0mmのラワン単
板に水100部と実施例6で得た自己乳化型ポリイソシ
アネート混合物100部の配合液を塗布量200g/m
2 、塗布面積2.5cm×2.5cmになるように塗布
後、気泡が入らないように同一種類のラワン単板を重ね
合わせ、10kg/cm2で圧着下、室温で2時間、1
20℃で10分放置した。25℃で24時間放置後、
(株)オリエンテック製テンシロンUTM−500に
て、引張り速度2mm/minの条件で常態接着強さ
(kg/cm2 )および耐熱接着強さ(120℃×24
時間放置)を測定した。その結果を表6に示す。 実施例22 実施例9で得た自己乳化型ポリイソシアネート100部
と水100部の分散液を用いて、実施例21と同様の方
法で塗膜を作成した。その結果を表6に示す。 比較例13 比較例1で得た自己乳化型ポリイソシアネート100部
と水100部の分散液を用いて、実施例21と同様の方
法で塗膜を作成した。その結果を表6に示す。
[Preparation and Evaluation of Aqueous Adhesive Composition] Example 21 100 parts of water and a self-emulsifying polyisocyanate mixture obtained in Example 6 in a lauan veneer having a size of 2.5 cm × 10 cm × 3.0 mm Apply 100 parts of the blended liquid at 200 g / m
2. After applying so that the application area is 2.5 cm × 2.5 cm, lauan veneers of the same type are superimposed on each other so as to prevent air bubbles from entering, and pressed at 10 kg / cm 2 for 2 hours at room temperature.
It was left at 20 ° C. for 10 minutes. After standing at 25 ° C for 24 hours,
With Tensilon UTM-500 manufactured by Orientec Co., Ltd., the normal adhesive strength (kg / cm 2 ) and the heat resistant adhesive strength (120 ° C. × 24) at a pulling speed of 2 mm / min.
Time). Table 6 shows the results. Example 22 Using the dispersion of 100 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Example 9 and 100 parts of water, a coating film was formed in the same manner as in Example 21. Table 6 shows the results. Comparative Example 13 A coating film was formed in the same manner as in Example 21 using a dispersion of 100 parts of the self-emulsifying polyisocyanate obtained in Comparative Example 1 and 100 parts of water. Table 6 shows the results.

【0062】[0062]

【表6】 [Table 6]

【0063】自己乳化型ポリイソシアネートにイソシア
ヌレート基含有のIPDI重合体またはイソシアヌレー
ト基含有のTDI重合体を導入することにより、接着強
さが大きくなった。
By introducing an isocyanurate group-containing IPDI polymer or an isocyanurate group-containing TDI polymer into the self-emulsifying polyisocyanate, the adhesive strength was increased.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09D 175/04 C09D 175/04 C09J 175/04 C09J 175/04 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00,18/10 C08G 18/65,18/79 C08L 75/04 - 75/12 C09D 5/00 C09D 175/04 - 175/12 C09J 175/04 - 175/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification symbol FI C09D 175/04 C09D 175/04 C09J 175/04 C09J 175/04 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 18 / 00,18 / 10 C08G 18 / 65,18 / 79 C08L 75/04-75/12 C09D 5/00 C09D 175/04-175/12 C09J 175/04-175/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヘキサメチレンジイソシアネートを二価ア
ルコールによりウレタン変性し,重合した後,未反応の
モノマーを1重量%以下まで除去したイソシアネート基
末端ヘキサメチレンジイソシアネート重合体(a)と
ソホロンジイソシアネートを重合した後,未反応のモノ
マーを1重量%以下まで除去したイソシアヌレート基を
有するイソシアネート基末端イソホロンジイソシアネー
ト重合体(b)の配合比率が重量比で99:1〜50:
50の混合体A(ベースイソシアネート)に,3〜90
個のアルキレンオキシドユニットと,イソシアネート基
と反応しうる活性水素基を少なくとも1個以上有するノ
ニオン性親水性界面活性剤及び,イソシアネート基と
反応しうる活性水素基を少なくとも1個以上有する炭素
数が8以上の脂肪族化合物及び/又は原料となる脂肪酸
とヒドロキシル基含有化合物の炭素数の和が8以上とな
る脂肪酸エステルを反応させて得られる平均官能基数
が2.0〜4.2の自己乳化型ポリイソシアネート混合
物であって,二価アルコール成分が,自己乳化型ポリイ
ソシアネート混合物中0.1〜15重量%,成分が
0.1〜40重量%,成分が0〜30重量%であるこ
を特徴とする自己乳化型ポリイソシアネート混合物。
1. A urethane-modified hexamethylene diisocyanate by a dihydric alcohol, after polymerizing the isocyanate group-terminated hexamethylene diisocyanate polymer to remove unreacted monomers up to 1 wt% or less (a) Lee
After the polymerization of sophorone diisocyanate, the unreacted monomer is removed to 1% by weight or less, and the compounding ratio of the isocyanurate-terminated isophorone diisocyanate polymer (b) having an isocyanurate group is 99: 1 to 50:
For 50 mixtures A (base isocyanate), 3-90
Alkylene oxide units and isocyanate groups
Having at least one active hydrogen group capable of reacting with
Nionic hydrophilic surfactant and isocyanate group
Carbon having at least one active hydrogen group capable of reacting
Aliphatic compounds having a number of 8 or more and / or fatty acids as raw materials
And the total number of carbon atoms of the hydroxyl group-containing compound is 8 or more.
A self-emulsifying polyisocyanate mixture having an average number of functional groups of 2.0 to 4.2 obtained by reacting a fatty acid ester , wherein the dihydric alcohol component is contained in an amount of 0.1 to 15% by weight in the self-emulsifying polyisocyanate mixture. %, component 0.1 to 40% by weight, component 0 to 30 wt% der Turkey
And a self-emulsifying polyisocyanate mixture.
【請求項2】ヘキサメチレンジイソシアネートを二価ア
ルコールによりウレタン変性し,重合した後,未反応の
モノマーを1重量%以下まで除去したイソシアネート基
末端ヘキサメチレンジイソシアネート重合体(a)と
リレンジイソシアネートを重合した後,未反応のモノマ
ーを1重量%以下まで除去したイソシアヌレート基を有
するイソシアネート基末端トリレンジイソシアネート重
合体(c)の配合比率が重量比で99:1〜70:30
の混合体B(ベースイソシアネート)に,3〜90個の
アルキレンオキシドユニットと,イソシアネート基と反
応しうる活性水素基を少なくとも1個以上有するノニオ
ン性親水性界面活性剤及び,イソシアネート基と反応
しうる活性水素基を少なくとも1個以上有する炭素数が
8以上の脂肪族化合物及び/又は原料となる脂肪酸とヒ
ドロキシル基含有化合物の炭素数の和が8以上となる脂
肪酸エステルを反応させて得られる平均官能基数が
2.0〜5.0の自己乳化型ポリイソシアネート混合物
であって,二価アルコール成分が,自己乳化型ポリイソ
シアネート混合物中0.1〜15重量%,成分が0.
1〜40重量%,成分が0〜30重量%であること
特徴とする自己乳化型ポリイソシアネート混合物。
2. An isocyanate group-terminated hexamethylene diisocyanate polymer (a) obtained by subjecting hexamethylene diisocyanate to urethane modification with a dihydric alcohol, polymerizing, and removing unreacted monomers to 1% by weight or less .
After the polymerization of rearylene diisocyanate, the unreacted monomer is removed to 1% by weight or less, and the compounding ratio of the isocyanurate group-terminated tolylene diisocyanate polymer (c) having an isocyanurate group is 99: 1 to 70:30 by weight.
Of mixture B (base isocyanate) of 3 to 90
Alkylene oxide unit and isocyanate group
Nonio having at least one responsive active hydrogen group
Reacts with hydrophilic hydrophilic surfactants and isocyanate groups
Carbon atoms having at least one active hydrogen group
8 or more aliphatic compounds and / or
Fatty oil whose sum of carbon number of droxyl group-containing compound is 8 or more
A self-emulsifying polyisocyanate mixture having an average number of functional groups of 2.0 to 5.0 obtained by reacting a fatty acid ester, wherein the dihydric alcohol component is contained in an amount of 0.1 to 15% by weight in the self-emulsifying polyisocyanate mixture. %, Component is 0.
1 to 40 wt%, the self-emulsifiable polyisocyanate mixture component and wherein 0 to 30 wt% der Rukoto.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の自己乳化
型ポリイソシアネート混合物と、水溶性樹脂及び/又は
水性エマルジョンと、必要により添加剤を含有してなる
水性塗料組成物であって、 自己乳化型ポリイソシアネート混合物の添加量が、水溶
性樹脂及び/又は水性エマルジョンの固形分100部に
対して、重量比で0.5〜100部の比率であることを
特徴とする前記水性塗料組成物。
3. An aqueous coating composition comprising the self-emulsifying polyisocyanate mixture according to claim 1 or 2, a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion, and if necessary, an additive. A water-soluble resin and / or a water-based coating composition, wherein the amount of the polyisocyanate mixture is 0.5 to 100 parts by weight based on 100 parts of the solid content of the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion. object.
【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の自己乳化
型ポリイソシアネート混合物と、水溶性樹脂及び/又は
水性エマルジョンと、必要により添加剤を含有してなる
水性接着剤組成物であって、 自己乳化型ポリイソシアネート混合物の添加量が、水溶
性樹脂及び/又は水性エマルジョンの固形分100部に
対して、重量比で0.5〜100部の比率であることを
特徴とする前記水性接着剤組成物。
4. An aqueous adhesive composition comprising the self-emulsifying polyisocyanate mixture according to claim 1 or 2, a water-soluble resin and / or an aqueous emulsion, and optionally an additive. Wherein the amount of the self-emulsifying polyisocyanate mixture is 0.5 to 100 parts by weight relative to 100 parts of the solid content of the water-soluble resin and / or the aqueous emulsion. Composition.
【請求項5】 請求項1又は請求項2に記載の自己乳化
型ポリイソシアネート混合物と、水と必要により添加剤
を含有してなる水性塗料組成物であって、 自己乳化型ポリイソシアネート混合物の添加量が、水1
00部に対して、重量比で0.5〜100部の比率であ
ることを特徴とする前記水性塗料組成物。
5. An aqueous coating composition comprising the self-emulsifying polyisocyanate mixture according to claim 1 and water and optionally an additive, wherein the self-emulsifying polyisocyanate mixture is added. Quantity is water 1
The water-based coating composition is characterized in that the weight ratio is 0.5 to 100 parts with respect to 00 parts.
【請求項6】 請求項1又は請求項2に記載の自己乳化
型ポリイソシアネート混合物と、水と必要により添加剤
を含有してなる水性接着剤組成物であって、 自己乳化型ポリイソシアネート混合物の添加量が、水1
00部に対して、重量比で0.5〜100部の比率であ
ることを特徴とする前記水性接着剤組成物。
6. An aqueous adhesive composition comprising the self-emulsifying polyisocyanate mixture according to claim 1 or 2 and water and optionally an additive, wherein the self-emulsifying polyisocyanate mixture comprises Addition amount is water 1
The water-based adhesive composition, wherein the weight ratio is 0.5 to 100 parts with respect to 00 parts.
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DE19636382A1 (en) * 1996-09-09 1998-03-12 Bayer Ag Pigment preparations for ink jet printing
JP4000614B2 (en) * 1997-02-10 2007-10-31 大日本インキ化学工業株式会社 Durable aqueous resin composition, antifouling coating agent and releasable coating agent
JP4678466B2 (en) * 2001-08-09 2011-04-27 Dic株式会社 Energy ray curable resin composition
KR20070059143A (en) * 2004-10-05 2007-06-11 가부시키가이샤 아데카 Water-dispersed polyurethane composition
US7906579B2 (en) 2006-05-15 2011-03-15 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Aqueous modified polyisocyanate, non-yellowing coating composition, and adhesive composition
JP5063217B2 (en) * 2007-06-28 2012-10-31 旭化成ケミカルズ株式会社 Aqueous polyisocyanate composition and aqueous coating composition containing the same
JPWO2010150673A1 (en) * 2009-06-23 2012-12-10 コニシ株式会社 Two-component fractional application type fast-curing water-based adhesive and bonding method using the water-based adhesive
JP6706471B2 (en) * 2015-09-08 2020-06-10 株式会社大林組 Two-pack type wood paint and flame retardant treatment method for wood using the two-pack type wood paint
KR102469909B1 (en) * 2020-11-12 2022-11-22 국방과학연구소 Room temperature curing polyurea coatings for improving painting work and method of forming coating film using the same

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