JP5136964B2 - Modified polyisocyanate composition and two-component polyurethane coating composition using the same - Google Patents

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Description

本発明は、特に低極性有機溶剤に対する溶剤溶解性(以下、トレランスという。)と耐候性に優れた変性ポリイソシアネート組成物、及びこれを用いた2液型ポリウレタンコーティング剤組成物に関する。なお、本明細書において、「低極性有機溶剤」とは、10〜70℃のアニリン点、又は5〜50℃の混合アニリン点を有する有機溶剤をいう。   The present invention particularly relates to a modified polyisocyanate composition excellent in solvent solubility (hereinafter referred to as tolerance) and weather resistance in a low-polar organic solvent, and a two-component polyurethane coating agent composition using the same. In the present specification, the “low polarity organic solvent” refers to an organic solvent having an aniline point of 10 to 70 ° C. or a mixed aniline point of 5 to 50 ° C.

塗料・塗装及び接着剤分野においては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDIという。)、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDIという。)等の脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートより誘導される無黄変ポリイソシアネートは耐候性に優れているが、その中でもイソシアヌレート結合を含有するポリイソシアネートタイプが、化学的、熱的安定性が高く、特に耐候性、耐熱性、耐久性に優れているため、その用途に応じて幅広く使用されており、今後もより一層の用途展開が期待されている。   In the paint / coating and adhesive fields, 1,6-hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI) and the like, non-yellowing derived from alicyclic diisocyanates and aliphatic diisocyanates. Although the modified polyisocyanate is excellent in weather resistance, among them, the polyisocyanate type containing an isocyanurate bond has high chemical and thermal stability, and particularly excellent in weather resistance, heat resistance, and durability. It is widely used according to its application, and further application development is expected in the future.

このイソシアヌレート結合を含有するタイプは、ビウレットタイプやウレタンタイプよりもトレランスに優れ、芳香族炭化水素系溶剤であるトルエン、キシレン等に溶解するが、トルエン、キシレン等の通常の溶剤はプラスチックを侵すほどの強い溶解性を有するため、塗装工程において下地が硬化するまで塗り重ねができない等、溶剤選択性の点において実用上の制約が存在しているのが現状である。
これら従来技術の問題点を解決する方法として、たとえば、特許文献1には、A)脂肪族ジイソシアネートと特定のジオールとから得られる、イソシアヌレート基が25モル%以下のアロファネート変性ポリイソシアネートと、B)脂環式ジイソシアネートと特定のジオールとから得られる、イソシアヌレート基が25モル%以下のアロファネート変性ポリイソシアネートとを特定のモル比で混合して使用することにより、低極性有機溶剤に対するトレランスを向上させるだけでなく、高い硬度の塗膜を得る技術が提案されている。
更には、将来的にはパラフィン系炭化水素のような無臭溶剤を使用していく動きがあるが、これに溶解性の良い硬化剤は得られていないのが現状である。
This type containing an isocyanurate bond has better tolerance than biuret type and urethane type and dissolves in aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, but ordinary solvents such as toluene and xylene attack plastics. Since it has such a strong solubility, there are practical restrictions in terms of solvent selectivity, such as inability to repeat the coating until the base is cured in the coating process.
As a method for solving these problems of the prior art, for example, Patent Document 1 discloses A) an allophanate-modified polyisocyanate having an isocyanurate group of 25 mol% or less obtained from an aliphatic diisocyanate and a specific diol; ) Improve tolerance to low polar organic solvents by using a mixture of allophanate-modified polyisocyanate obtained from alicyclic diisocyanate and specific diol with an isocyanurate group of 25 mol% or less. A technique for obtaining a coating film having a high hardness has been proposed.
Furthermore, there is a movement to use odorless solvents such as paraffinic hydrocarbons in the future, but a curing agent with good solubility has not been obtained.

前記特許文献1で提案されている技術のように、ジイソシアネートをジオールにより変性した場合には、生成する変性ポリイソシアネートの分子量が大きくなるため粘度が高くなり、低極性有機溶剤、とりわけその中でも溶解能のないアニリン点や混合アニリン点の高い有機溶剤、そして無臭溶剤に対してトレランスが低下し好ましくない。   When the diisocyanate is modified with a diol as in the technique proposed in Patent Document 1, the molecular weight of the resulting modified polyisocyanate increases, resulting in an increase in viscosity, and a low polar organic solvent, particularly a solubility in the solvent. It is not preferable because the tolerance is lowered with respect to organic solvents having no aniline point, mixed aniline point, and odorless solvents.

前記特許文献1に開示されている技術は、低極性有機溶剤に対するトレランスの向上のみを目標に掲げたもので、種々の変性剤を用いることによりトレランスの向上を図っているが、塗料組成物、接着剤組成物として使用する際の硬度、乾燥性については、通常の極性溶剤に溶解しやすい既存の硬化剤に比べて劣る傾向にあり、硬度、乾燥性に配慮した技術ではなかった。
すなわち、低極性有機溶剤、とりわけその中でも溶解能のないアニリン点や混合アニリン点の高い有機溶剤、そして無臭溶剤に対して高いトレランスを有し、かつ、硬度、乾燥性にすぐれた硬化剤は得られていないのが現状である。
塗料、接着剤分野においては、硬度低下は物性の低下につながり、乾燥性の低下は作業性の低下につながり、一般的に短所として位置付けられるものとなる好ましくない。
特開2006−52265公報
The technique disclosed in Patent Document 1 is aimed only at improving tolerance against low-polar organic solvents, and attempts to improve tolerance by using various modifiers. The hardness and drying properties when used as an adhesive composition tend to be inferior to those of existing curing agents that are easily dissolved in ordinary polar solvents, and have not been a technique that takes hardness and drying properties into consideration.
In other words, a hardener that has high tolerance to low polar organic solvents, especially organic solvents with insoluble aniline points or high mixed aniline points, and odorless solvents, and excellent hardness and drying properties can be obtained. The current situation is not.
In the paint and adhesive fields, a decrease in hardness leads to a decrease in physical properties, and a decrease in dryness leads to a decrease in workability, which is generally not preferred as a disadvantage.
JP 2006-52265 A

本発明の目的は、優れた硬化性、乾燥性、耐汚染性を確保した上で、低極性有機溶剤に対するトレランスと耐候性に優れた低粘度でポットライフの長い変性ポリイソシアネート組成物、及びこれを用いた2液型ポリウレタンコーティング剤組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a modified polyisocyanate composition having a low potency and a long pot life, which is excellent in tolerance and weather resistance while ensuring excellent curability, drying property and stain resistance, and It is to provide a two-component polyurethane coating composition using

そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ね、低極性有機溶剤に溶解する変性ポリイソシアネート組成物の開発に取組み、「低粘度化」、「長いポットライフ」及び「優れた硬度、乾燥性、耐汚染性」を確保した上で、従来技術よりも特段にこれらの有機溶剤に対する「トレランス向上」と「高い耐候性」を同時に達成するべく、鋭意研究した結果、特定の炭化水素基を分子内に導入した主にアロファネート変性の脂肪族ポリイソシアネートと、主にイソシアヌレート変性の脂環族ポリイソシアネートとの組み合わせにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、(1)〜(6)に示すものである。
Therefore, the present inventors have made extensive studies and worked on the development of a modified polyisocyanate composition that dissolves in a low-polar organic solvent, and "low viscosity", "long pot life" and "excellent hardness, drying property, As a result of earnest research to simultaneously achieve "improved tolerance" and "high weather resistance" for these organic solvents, while ensuring "contamination resistance" as a result of the conventional technology, a specific hydrocarbon group has The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by the combination of mainly allophanate-modified aliphatic polyisocyanate introduced in 1 and mainly isocyanurate-modified alicyclic polyisocyanate, and the present invention has been completed.
That is, this invention is shown to (1)-(6).

(1) 下記(A)と(B)とを含有することを特徴とする、粘度2000mPa・s(25℃)以下の変性ポリイソシアネート組成物。
(A)脂肪族ジイソシアネートと炭素数3〜20のモノオールとから得られる、アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が100/0〜90/10の変性脂肪族ポリイソシアネート。
(B)アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が0/100〜5/95の変性脂環族ポリイソシアネート。
(2) 下記(A)と(B)とを含有することを特徴とする、粘度2000mPa・s(25℃)以下かつイソシアネート含量10〜20質量%の変性ポリイソシアネート組成物。
(A)脂肪族ジイソシアネートと炭素数3〜20のモノオールとから得られる、アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が100/0〜90/10の変性脂肪族ポリイソシアネート。
(B)アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が0/100〜5/95の変性脂環族ポリイソシアネート。
(3) 前記(A)/(B)(質量比)が90/10〜70/30である、前記(1)又は(2)の変性ポリイソシアネート組成物。
(4) 更に低極性有機溶剤を含有する、前記(1)〜(3)のいずれかの変性ポリイソシアネート組成物。
(5) 水酸基価1〜300mgKOH/gのポリオールと、前記(1)〜(4)のいずれかの変性ポリイソシアネート組成物とからなること、を特徴とする2液型ポリウレタンコーティング剤組成物。
(6) 低極性有機溶剤に溶解あるいは分散した水酸基価1〜300mgKOH/gのポリオールと、前記(1)〜(4)のいずれかの変性ポリイソシアネート組成物とからなること、を特徴とする2液型ポリウレタンコーティング剤組成物。
(1) A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 2000 mPa · s (25 ° C.) or less, comprising the following (A) and (B):
(A) A modified aliphatic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 100/0 to 90/10, obtained from an aliphatic diisocyanate and a monool having 3 to 20 carbon atoms.
(B) Modified alicyclic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 0/100 to 5/95.
(2) A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 2000 mPa · s (25 ° C.) or less and an isocyanate content of 10 to 20% by mass, comprising the following (A) and (B):
(A) A modified aliphatic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 100/0 to 90/10, obtained from an aliphatic diisocyanate and a monool having 3 to 20 carbon atoms.
(B) Modified alicyclic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 0/100 to 5/95.
(3) The modified polyisocyanate composition according to (1) or (2), wherein (A) / (B) (mass ratio) is 90/10 to 70/30.
(4) The modified polyisocyanate composition according to any one of (1) to (3), further containing a low-polar organic solvent.
(5) A two-component polyurethane coating composition comprising a polyol having a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g and the modified polyisocyanate composition according to any one of (1) to (4).
(6) A polyol having a hydroxyl value of 1 to 300 mg KOH / g dissolved or dispersed in a low polarity organic solvent and the modified polyisocyanate composition according to any one of (1) to (4), Liquid polyurethane coating composition.

本発明の変性ポリイソシアネート組成物は、優れた硬化性、乾燥性、耐汚染性を確保した上で、低極性有機溶剤に対するトレランスと耐候性に優れた低粘度でポットライフの長い(ポリウレタンコーティング剤組成物等の)硬化剤として使用することができる。そのため、金属、プラスチック、コンクリート、木材等の広範囲の被塗物に良好な作業性で適用可能である。また、従来の極性溶剤を使用した際と比較して、極性溶剤に侵されやすい塗膜の上に塗り重ねる場合や補修する際の塗膜のリフティングを発生させず、外観の良好
な塗膜を得ることのできる2液型ポリウレタンコーティング剤組成物を提供することが可能となった。
The modified polyisocyanate composition of the present invention has a long pot life with a low viscosity with excellent tolerance and low weather resistance as well as excellent curability, drying property and stain resistance (polyurethane coating agent). It can be used as a curing agent (such as a composition). Therefore, it can be applied to a wide range of objects such as metal, plastic, concrete, and wood with good workability. Compared to the case where a conventional polar solvent is used, it does not cause lifting of the coating film when it is applied over or repaired on a coating film that is easily affected by the polar solvent. It has become possible to provide a two-component polyurethane coating composition that can be obtained.

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における(A)変性脂肪族ポリイソシアネートを合成するために用いる脂肪族ジイソシアネートとしては、HDI、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの脂肪族ジイソシアネートのうち、耐候性等を考慮した場合には、HDIが好ましい。
The present invention is described in detail below.
Examples of the aliphatic diisocyanate used for synthesizing the (A) modified aliphatic polyisocyanate in the present invention include HDI, 1,4-tetramethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. These can be used alone or in admixture of two or more.
Of these aliphatic diisocyanates, HDI is preferred in consideration of weather resistance and the like.

本発明における(A)変性脂肪族ポリイソシアネートを合成するために用いるモノアルコールは、低極性有機溶剤に対するトレランスを更に上げるため、炭素数3〜20のものである。モノアルコールの炭素数が20を超えると、変性脂肪族ポリイソシアネートのイソシアネート含量(以下、NCO含量という。)が低下したり、例えばステアリルアルコールの場合には低温で固化する傾向にある。炭素数が2以下のエタノールやメタノールでは、前記溶剤に対するトレランスが低下する。
モノアルコールの具体例としては、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール、iso−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、エチルジメチル−1−ヘキサノール、メチル−1−ノナノール、ジメチル−1−オクタノール、テトラメチル−1−ヘキサノール、3−エチル−4,5,6−トリメチルオクタノール、4,5,6,7−テトラメチルノナノール、4,5,8−トリメチルデカノール、4,7,8−トリメチルトリデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、2−ヘキシルドデカノール、2−オクチルドデカノール、2−デシルテトラデカノール、2−ヘキサデシルオクタデカノール等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
The monoalcohol used for synthesizing the (A) modified aliphatic polyisocyanate in the present invention is one having 3 to 20 carbon atoms in order to further increase the tolerance against the low polar organic solvent. When the number of carbon atoms of monoalcohol exceeds 20, the isocyanate content of the modified aliphatic polyisocyanate (hereinafter referred to as NCO content) decreases, or, for example, in the case of stearyl alcohol, it tends to solidify at a low temperature. In the case of ethanol or methanol having 2 or less carbon atoms, tolerance to the solvent is lowered.
Specific examples of monoalcohol include n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, n-pentanol, iso-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, and 2-ethylhexanol. , Ethyldimethyl-1-hexanol, methyl-1-nonanol, dimethyl-1-octanol, tetramethyl-1-hexanol, 3-ethyl-4,5,6-trimethyloctanol, 4,5,6,7-tetramethyl Nonanol, 4,5,8-trimethyldecanol, 4,7,8-trimethyltridecanol, tridecanol, tetradecanol, 2-hexyldodecanol, 2-octyldodecanol, 2-decyltetradecanol, 2 -Hexadecyl octadecanol etc. are mentioned. These can be used alone or in admixture of two or more.

モノアルコールの使用量は、脂肪族ジイソシアネートのイソシアネート基に対して等モル以下であれば良い。言い換えれば、脂肪族ジイソシアネートが過剰となる条件であればよく、未反応の脂肪族ジイソシアネートは薄膜蒸留等によって除去されることが好ましい。
最適な使用量は、実験的に適宜決めればよい。モノアルコールの量が少ないと、反応容器の体積当たりの収率が悪く非効率であり、モノアルコールの量が多いと、ポリアロファネート体が多くなり、結果として粘度の増大となる。
ウレタン化反応は、20〜120℃の範囲で好適に行うことができる。
The amount of monoalcohol used may be equal to or less than the equivalent of the isocyanate group of the aliphatic diisocyanate. In other words, it is sufficient that the aliphatic diisocyanate is excessive, and it is preferable that the unreacted aliphatic diisocyanate is removed by thin film distillation or the like.
The optimum usage amount may be determined experimentally as appropriate. If the amount of monoalcohol is small, the yield per volume of the reaction vessel is poor and inefficient, and if the amount of monoalcohol is large, the polyallophanate increases, resulting in an increase in viscosity.
The urethanization reaction can be suitably performed in the range of 20 to 120 ° C.

本発明における(A)変性脂肪族ポリイソシアネートの合成において、アロファネート化反応は、公知のアロファネート化触媒を使用して行うことができる。
アロファネート化触媒としては、好適には、カルボン酸の金属塩又はこれと亜リン酸エステルとの混合触媒を挙げることができ、更に好適にはカルボン酸の金属塩を挙げることができる。
カルボン酸の金属塩の原料であるカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸等の飽和脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸等の飽和単環カルボン酸、ビシクロ(4.4.0)デカン−2−カルボン酸等の飽和複素カルボン酸、ナフテン酸等の上記したカルボン酸の混合物、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、大豆油脂肪酸、トール油脂肪酸等の不飽和脂肪族カルボン酸、ジフェニル酢酸等の芳香脂肪族カルボン酸、安息香酸、トルイル酸等の芳香族カル
ボン酸が挙げられる。
また、カルボン酸の金属塩の原料である金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム等の遷移金属、アルミニウム等のホウ素族、スズ、鉛等の炭素族の金属が挙げられる。
これらのカルボン酸の金属塩は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
これらのなかでは、飽和脂肪族カルボン酸のジルコニウム塩、スズ塩、亜鉛塩及び鉛塩からなる群から選ばれる1種又は2種以上が好ましい。
In the synthesis of (A) the modified aliphatic polyisocyanate in the present invention, the allophanatization reaction can be performed using a known allophanate catalyst.
Preferred examples of the allophanatization catalyst include a metal salt of a carboxylic acid or a mixed catalyst of this and a phosphite, and more preferably a metal salt of a carboxylic acid.
Examples of the carboxylic acid that is a raw material for the metal salt of the carboxylic acid include saturated fats such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, caproic acid, octylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and 2-ethylhexanoic acid. Of saturated monocyclic carboxylic acids such as aromatic carboxylic acids, cyclohexane carboxylic acids and cyclopentane carboxylic acids, saturated heterocarboxylic acids such as bicyclo (4.4.0) decane-2-carboxylic acid, and carboxylic acids such as naphthenic acid. Mixtures, unsaturated aliphatic carboxylic acids such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, soybean oil fatty acid, tall oil fatty acid, aromatic aliphatic carboxylic acids such as diphenylacetic acid, and aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and toluic acid It is done.
Examples of the metal that is a raw material for the metal salt of carboxylic acid include alkaline earth metals such as magnesium, calcium, and barium, transition metals such as manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, and zirconium, and aluminum. Examples include carbon group metals such as boron group, tin and lead.
These metal salts of carboxylic acids can be used alone or in admixture of two or more.
Of these, one or more selected from the group consisting of zirconium salts, tin salts, zinc salts and lead salts of saturated aliphatic carboxylic acids are preferred.

助触媒として使用される亜リン酸エステルとしては、亜リン酸ジエステルと亜リン酸トリエステルが挙げられる。
亜リン酸トリエステルの具体例としては、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト等のモノホスファイト等が挙げられる。また、ジステアリルペンタエリスリチルジホスファイト、ジトリデシルペンタエリスリトールジホスファイト等の多価アルコールから誘導されたジ、トリあるいはテトラホスファイト類も挙げられる。更に、炭素数が1〜20のジアルキルビスフェノールAジホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジトリデシル)ホスファイト等のビスフェノール系化合物から誘導されたジホスファイト類、水素添加ビスフェノールAホスファイトポリマー(分子量2400〜3000)等のポリホスファイト類、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスファイトも挙げられる。
亜リン酸ジエステルの具体例としては、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジフェニルハイドロゲンホスファイト等が挙げられる。
これらの亜リン酸エステルは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
カルボン酸の金属塩と亜リン酸エステルとを組合わせて使用すると、カルボン酸の金属塩自体の使用量はそれ単独で使用する場合よりも少ない量でよい。カルボン酸の金属塩の使用量はその種類により異なるが、通常、モノアルコールと脂肪族ジイソシアネートとの反応生成物に対して0.0005〜1質量%が好ましく、0.001〜0.1質量%が更に好ましい。前記反応生成物に対するカルボン酸の金属塩の使用量が0.0005質量%未満であると、実質的に反応が遅く、長時間を要し、他方、カルボン酸の金属塩の使用量が1質量%を超えると、反応制御が難しく、また、反応生成物を硬化剤とする2液型ポリウレタンコーティング剤組成物のポットライフが短くなる等の問題が生じることがある。
亜リン酸エステルの使用量は、モノアルコールと脂肪族ジイソシアネートとの反応生成物に対して0.005〜1質量%が好ましく、0.01〜0.1質量%が更に好ましい。その使用量が0.005質量%未満であると、助触媒としての作用が充分でなく、他方、その使用量が1質量%を超えると、反応により得られた生成物を利用した最終製品の物性に悪影響を及ぼすおそれがある。
Phosphites used as cocatalysts include phosphite diesters and phosphite triesters.
Specific examples of phosphorous acid triesters include monophosphites such as triethyl phosphite and tributyl phosphite. Moreover, di, tri, or tetraphosphites derived from polyhydric alcohols such as distearyl pentaerythrityl diphosphite and ditridecylpentaerythritol diphosphite are also included. Further, diphosphites derived from bisphenol compounds such as dialkyl bisphenol A diphosphite having 1 to 20 carbon atoms, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-ditridecyl) phosphite, Polyphosphites such as hydrogenated bisphenol A phosphite polymer (molecular weight 2400-3000) and tris (2,3-dichloropropyl) phosphite are also mentioned.
Specific examples of phosphorous acid diesters include dilauryl hydrogen phosphite and diphenyl hydrogen phosphite.
These phosphites can be used alone or in admixture of two or more.
When a metal salt of carboxylic acid and a phosphite are used in combination, the amount of the metal salt of carboxylic acid itself may be less than when it is used alone. The amount of the metal salt of the carboxylic acid varies depending on the type, but usually 0.0005 to 1% by mass is preferable with respect to the reaction product of the monoalcohol and the aliphatic diisocyanate, and 0.001 to 0.1% by mass. Is more preferable. When the amount of the metal salt of the carboxylic acid is less than 0.0005% by mass relative to the reaction product, the reaction is substantially slow and takes a long time. On the other hand, the amount of the metal salt of the carboxylic acid is 1% by mass. If it exceeds%, reaction control is difficult, and problems such as shortening of the pot life of the two-component polyurethane coating composition containing the reaction product as a curing agent may occur.
The amount of phosphite used is preferably 0.005 to 1% by mass, more preferably 0.01 to 0.1% by mass, based on the reaction product of monoalcohol and aliphatic diisocyanate. When the amount used is less than 0.005% by mass, the effect as a co-catalyst is not sufficient. On the other hand, when the amount used exceeds 1% by mass, the final product using the product obtained by the reaction is used. May adversely affect physical properties.

アロファネート化率は、アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が100/0〜90/10となるような範囲で、モノアルコールの水酸基に対してイソシアネート基を消費するように行うのが好ましい。アロファネート化率がこの範囲外の場合には、塗膜物性を悪化させ、また、濁りも発生させやすい。
アロファネート化反応は、70〜150℃の範囲で行うのが好ましい。反応温度が70℃未満では反応の進行が極めて遅く、150℃を超えると着色しやすくなる。
The allophanate conversion rate is preferably such that the isocyanate group is consumed with respect to the hydroxyl group of the monoalcohol within a range where the allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) is 100/0 to 90/10. When the allophanatization rate is outside this range, the physical properties of the coating film are deteriorated and turbidity is likely to occur.
The allophanatization reaction is preferably performed in the range of 70 to 150 ° C. If the reaction temperature is less than 70 ° C., the reaction proceeds very slowly, and if it exceeds 150 ° C., it tends to be colored.

目的のアロファネート化反応率に到達後、酸性リン酸エステル、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アロファネート化反応を停止させる。   After reaching the desired allophanatization reaction rate, an allophanate reaction is stopped by adding a terminator such as acidic phosphoric acid ester, phosphoric acid or methyl paratoluenesulfonate.

アロファネート化反応混合物中に存在している遊離の未反応の脂肪族ジイソシアネート(モノマー)は、例えばn−ヘキサンを用いる抽出あるいは10〜100Paの高真空下での120〜140℃における薄膜蒸留といった適当な手段により、1.0質量%以下の
残留含有率まで除去するのが好ましい。
The free unreacted aliphatic diisocyanate (monomer) present in the allophanatization reaction mixture is suitable, for example, by extraction with n-hexane or thin-film distillation at 120-140 ° C. under high vacuum of 10-100 Pa. It is preferable to remove the residual content to 1.0% by mass or less by means.

本発明における(B)変性脂環族ポリイソシアネートを合成するためには、IPDI、水素添加トルエンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートを好適に使用することができる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
これらのうち、トレランス等を考慮した場合には、IPDIが好ましい。
In order to synthesize the (B) modified alicyclic polyisocyanate in the present invention, alicyclic diisocyanates such as IPDI, hydrogenated toluene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate are suitable. Can be used for These can be used alone or in admixture of two or more.
Of these, IPDI is preferred when tolerance is considered.

本発明における(B)変性脂環族ポリイソシアネートの合成において、イソシアヌレート化反応は、公知のイソシアヌレート化触媒を使用して行うことができる。
イソシアヌレート化触媒の具体例としては、トリエチルアミン、N−エチルピペリジン、N,N′−ジメチルピペラジン、N−エチルモルフォリン、フェノール化合物のマンニッヒ塩基等の第3級アミン、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩、トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリン酸、吉草酸、イソ吉草酸、オクチル酸、ミリスチン酸、ナフテン酸等のカルボン酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
なお、これらのイソシアヌレート化触媒の中には、ポリオール等の活性水素化合物に溶解あるいは分散して使用されるものがあり、ポリオールが脂環族のイソシアネートと反応してアロファネート基となるものがあるため、(B)変性脂環族ポリイソシアネートはアロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)=0/100〜5/95となるような範囲で活性水素化合物の含有量を抑える必要がある。
これらのうち、カルボン酸のアルカリ金属塩が好ましい。
イソシアヌレート化触媒は、脂環族のイソシアネートに対して0.0001〜1.0質量%、特に0.001〜0.1質量%の量を用いるのが好ましい。
イソシアヌレート化反応は、40〜90℃の範囲で行うのが好ましい。反応温度が40℃未満では反応の進行が極めて遅く、また、90℃を超えると着色しやすいという不都合がある。
In the synthesis of (B) the modified alicyclic polyisocyanate in the present invention, the isocyanuration reaction can be performed using a known isocyanuration catalyst.
Specific examples of the isocyanuration catalyst include triethylamine, N-ethylpiperidine, N, N′-dimethylpiperazine, N-ethylmorpholine, tertiary amines such as a Mannich base of a phenol compound, tetramethylammonium, tetraethylammonium, Tetraalkylammonium hydroxide and organic weak acid salts such as tetrabutylammonium, hydroxyalkylammonium hydroxide and organic weak acid salts such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, acetic acid, propionic acid, butyric acid, Examples thereof include alkali metal salts of carboxylic acids such as caproic acid, capric acid, valeric acid, isovaleric acid, octylic acid, myristic acid and naphthenic acid. These can be used alone or in admixture of two or more.
Some of these isocyanurate-forming catalysts are used by being dissolved or dispersed in an active hydrogen compound such as a polyol, and the polyol reacts with an alicyclic isocyanate to form an allophanate group. Therefore, it is necessary for (B) modified alicyclic polyisocyanate to suppress the content of the active hydrogen compound in a range where allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) = 0/100 to 5/95.
Of these, alkali metal salts of carboxylic acids are preferred.
The isocyanurate-forming catalyst is preferably used in an amount of 0.0001 to 1.0 mass%, particularly 0.001 to 0.1 mass%, based on the alicyclic isocyanate.
The isocyanuration reaction is preferably carried out in the range of 40 to 90 ° C. If the reaction temperature is less than 40 ° C, the reaction proceeds very slowly, and if it exceeds 90 ° C, it tends to be colored.

目的のイソシアヌレート化反応率に到達後、酸性リン酸エステル、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イソシアヌレート化反応を停止させる。   After reaching the desired isocyanurate conversion rate, a stop agent such as acidic phosphoric acid ester, phosphoric acid or methyl paratoluenesulfonate is added to stop the isocyanurate reaction.

本発明の変性ポリイソシアネート組成物において、その粘度は2000mPa・s(25℃)以下であることが必要であり、また、そのNCO含量は10〜20質量%であることが好ましく、(A)変性脂肪族ポリイソシアネートと(B)変性脂環族ポリイソシアネートの配合割合(質量比)は、(A)/(B)=90/10〜70/30であることが好ましい。   In the modified polyisocyanate composition of the present invention, the viscosity needs to be 2000 mPa · s (25 ° C.) or less, and the NCO content is preferably 10 to 20% by mass. The blending ratio (mass ratio) of the aliphatic polyisocyanate and the (B) modified alicyclic polyisocyanate is preferably (A) / (B) = 90/10 to 70/30.

本発明の変性ポリイソシアネート組成物は、低極性溶剤で希釈して、2液型ポリウレタンコーティング剤組成物等の硬化剤として好適に使用することができる。
このような低極性溶剤としては具体的には、メチルシクロヘキサン(アニリン点:40℃)、エチルシクロヘキサン(アニリン点:44℃)、ミネラルスピリット(アニリン点:56℃)、テレビン油(アニリン点:44℃)が挙げられ、また、石油系炭化水素として市販されている商品名で、High Aromatic White Spirit(以下、「HAWS」と表記する)(シェルケミカルズジャパン株式会社製、アニリン点:17℃)、Low Aromatic White Spirit(以下、「LAWS」
と表記する)(シェルケミカルズジャパン株式会社製、アニリン点:44℃)、エッソナフサNo.6(エクソンモービル社製、アニリン点:43℃)、ペガゾール3040(エクソンモービル社製、アニリン点:55℃)、Aソルベント(新日本石油社製、アニリン点:45℃)、クレンゾル(新日本石油株式会社製、アニリン点:64℃)、ミネラルスピリットA(新日本石油社製、アニリン点:43℃)、ハイアロム2S(新日本石油株式会社製、アニリン点:44℃)、ソルベッソ100(エクソンモービル社製、混合アニリン点:14℃)、ソルベッソ150(エクソンモービル社製、混合アニリン点:18.3℃)、スワゾール100(丸善石油化学株式会社製、混合アニリン点:24.6℃)、スワゾール200(丸善石油化学株式会社製、混合アニリン点:23.8℃)、スワゾール1000(丸善石油化学株式会社製、混合アニリン点:12.7℃)、スワゾール1500(丸善石油化学株式会社製、混合アニリン点:16.5℃)、スワゾール1800(丸善石油化学株式会社製、混合アニリン点:15.7℃)、出光イプゾール100(出光興産株式会社製、混合アニリン点:13.5℃)、出光イプゾール150(出光興産株式会社製、混合アニリン点:15.2℃)、ペガゾールARO−80(エクソンモービル社製、混合アニリン点:25℃)、ペガゾールR−100(エクソンモービル社製、混合アニリン点:14℃)、昭石特ハイゾール(シェルケミカルズジャパン株式会社製、混合アニリン点:12.6℃)、日石ハイゾール(新日本石油株式会社製、混合アニリン点:17℃以下)等が挙げられる。
これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
なお、これらの低極性有機溶剤には極性有機溶剤を混合して使用することもできる。
ここで、「アニリン点」とは、等容量のアニリンと試料(有機溶剤)とが均一な混合溶液として存在する最低温度のことである。また、「混合アニリン点」とは、アニリン2容量、試料1容量および1−ヘプタン1容量が均一な混合溶液として存在する最低温度のことである。アニリン点および混合アニリン点はJIS K 2256に記載のアニリン点および混合アニリン点試験方法に準じて測定することができる。
なお、アニリンは凝固点が−6℃であるため、それ以下の温度ではアニリン点は測定できない。そこで、アニリンにヘプタンを混合して有機溶剤の溶解力をより広域に測定するために、混合アニリン点が用いられる。
The modified polyisocyanate composition of the present invention can be diluted with a low-polar solvent and suitably used as a curing agent for a two-component polyurethane coating composition.
Specific examples of such low polarity solvents include methylcyclohexane (aniline point: 40 ° C.), ethylcyclohexane (aniline point: 44 ° C.), mineral spirit (aniline point: 56 ° C.), and turpentine oil (aniline point: 44 ° C.). In addition, it is a trade name marketed as a petroleum-based hydrocarbon, High Aromatic White Spirit (hereinafter referred to as “HAWS”) (manufactured by Shell Chemicals Japan, aniline point: 17 ° C.), Low Aromatic White Spirit (hereinafter “LAWS”)
(Shell Chemicals Japan Co., Ltd., aniline point: 44 ° C.), Essonaphtha No. 6 (ExxonMobil, aniline point: 43 ° C), Pegazole 3040 (ExxonMobil, aniline point: 55 ° C), A Solvent (manufactured by Nippon Oil Corporation, aniline point: 45 ° C), Clensol (Nippon Oil) Co., Ltd., aniline point: 64 ° C), mineral spirit A (manufactured by Nippon Oil Corporation, aniline point: 43 ° C), Hyalom 2S (manufactured by Nippon Oil Corporation, aniline point: 44 ° C), Solvesso 100 (ExxonMobil) Manufactured by Co., Ltd., mixed aniline point: 14 ° C.), Solvesso 150 (manufactured by ExxonMobil, mixed aniline point: 18.3 ° C.), Swazol 100 (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 24.6 ° C.), swazol 200 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 23.8 ° C.), Swazol 1000 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed Aniline point: 12.7 ° C), Swazol 1500 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 16.5 ° C), Swazol 1800 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 15.7 ° C), Idemitsu Ipsol 100 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., mixed aniline point: 13.5 ° C.), Idemitsu Ipsol 150 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., mixed aniline point: 15.2 ° C.), Pegasol ARO-80 (Exxon Mobil Corp., mixed) Aniline point: 25 ° C.), Pegasol R-100 (manufactured by ExxonMobil Corporation, mixed aniline point: 14 ° C.), Akiraishi Toyo Hysol (manufactured by Shell Chemicals Japan Co., Ltd., mixed aniline point: 12.6 ° C.), Nisseki Hyzol (Manufactured by Nippon Oil Corporation, mixed aniline point: 17 ° C. or less).
These can be used alone or in admixture of two or more.
In addition, a polar organic solvent can also be mixed and used for these low polar organic solvents.
Here, the “aniline point” is a minimum temperature at which an equal volume of aniline and a sample (organic solvent) exist as a uniform mixed solution. The “mixed aniline point” is the lowest temperature at which 2 volumes of aniline, 1 volume of sample, and 1 volume of 1-heptane exist as a uniform mixed solution. The aniline point and mixed aniline point can be measured according to the aniline point and mixed aniline point test method described in JIS K 2256.
Since aniline has a freezing point of −6 ° C., the aniline point cannot be measured at temperatures below that. Therefore, a mixed aniline point is used in order to measure the solubility of the organic solvent over a wider area by mixing aniline with heptane.

本発明の2液型ポリウレタンコーティング剤組成物に使用されるポリオールは、その水酸基価が1〜300mgKOH/gのものであり、低極性有機溶剤に溶解あるいは分散して使用するのが好ましい。
具体的には、飽和又は不飽和ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、飽和又は不飽和の油変性又は脂肪酸変性アルキッドポリオール、アミノアルキッドポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、エポキシポリオール、含フッ素ポリオール、更には飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、飽和又は不飽和の油変性又は脂肪酸変性アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロースアセテートブチラート樹脂、含フッ素樹脂等が挙げられる。これらのうち、光沢、肉持感、硬度、可撓性、耐久性等の塗膜性能、乾燥性、硬化性等の作業性及び経済性等の点で、特にアクリルポリオール、アクリル樹脂が好ましい。
The polyol used in the two-component polyurethane coating agent composition of the present invention has a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g, and is preferably dissolved or dispersed in a low polar organic solvent.
Specifically, saturated or unsaturated polyester polyol, polycaprolactone polyol, saturated or unsaturated oil-modified or fatty acid-modified alkyd polyol, amino alkyd polyol, polycarbonate polyol, acrylic polyol, polyether polyol, epoxy polyol, fluorine-containing polyol, Furthermore, saturated or unsaturated polyester resin, polycaprolactone resin, saturated or unsaturated oil-modified or fatty acid-modified alkyd resin, amino alkyd resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyether resin, epoxy resin, polyurethane resin, cellulose acetate butyrate Examples thereof include resins and fluorine-containing resins. Of these, acrylic polyols and acrylic resins are particularly preferred from the viewpoints of coating performance such as gloss, feeling of grip, hardness, flexibility and durability, workability such as drying and curing properties, and economic efficiency.

本発明の2液型ポリウレタンコーティング剤組成物において、変性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基と水酸基価1〜300mgKOH/gのポリオール中の水酸基とのモル比は、9:1〜1:9、好ましくは6:4〜4:6の範囲である。
本発明の2液型ポリウレタンコーティング剤組成物は、溶剤のほかにラッカー工業に常用の各種顔料及び各種添加剤を含んでいてもよい。
更に、本発明の組成物は従来より行なわれている通常の塗装方法によって塗装することができ、塗装にはエアレススプレー機、エアスプレー機、静電塗装機、浸漬、ロールコーター、ナイフコーター、ハケ等を用いることができる。
In the two-component polyurethane coating composition of the present invention, the molar ratio of the isocyanate group in the modified polyisocyanate composition to the hydroxyl group in the polyol having a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g is preferably 9: 1 to 1: 9. Is in the range of 6: 4 to 4: 6.
The two-component polyurethane coating agent composition of the present invention may contain various pigments and various additives commonly used in the lacquer industry in addition to the solvent.
Furthermore, the composition of the present invention can be applied by a conventional coating method conventionally used. For coating, an airless spray machine, an air spray machine, an electrostatic coating machine, dipping, a roll coater, a knife coater, a brush. Etc. can be used.

以下、本発明について合成例、実施例及び比較例により更に詳細に説明する。
合成例1
撹拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた容量1リットルの四つ口フラスコに、HDI(日本ポリウレタン工業株式会社製;NCO含量=49.9%)を950g、次いでiso−プロパノールを50g仕込み、これを撹拌しながら85℃に加熱し3時間ウレタン化反応を行った。そしてその後、この反応液中にアロファネート化触媒としてオクチル酸ジルコニウムを0.1g仕込み、110℃にて3時間反応させた後、反応停止剤である酸性リン酸エステルJP−508(城北化学株式会社製)を0.1g仕込み、50℃で1時間停止反応を行った。この反応生成物を130℃、0.04kPaにて薄膜蒸留を行って、NCO含量が19.3%、25℃の粘度が100mPa・s、遊離のHDI含有量が0.1%、1分子中のアロファネート結合が1個のモノアロファネートが73%(GPCのピーク面積)の変性脂肪族ポリイソシアネートS−1
を得た。変性脂肪族ポリイソシアネートS−1のアロファネート基とイソシアヌレート基のモル比は98/2であった。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to synthesis examples, examples and comparative examples.
Synthesis example 1
950 g of HDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; NCO content = 49.9%) is added to a 1 liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a nitrogen gas inlet tube, and then iso-propanol Was heated to 85 ° C. while stirring and subjected to urethanization reaction for 3 hours. Then, 0.1 g of zirconium octylate as an allophanatization catalyst was charged into this reaction solution and reacted at 110 ° C. for 3 hours, and then an acidic phosphate ester JP-508 (made by Johoku Chemical Co., Ltd.) as a reaction terminator. ) And 0.1 g of the reaction was stopped at 50 ° C. for 1 hour. This reaction product was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. and 0.04 kPa. The NCO content was 19.3%, the viscosity at 25 ° C. was 100 mPa · s, the free HDI content was 0.1%, Modified aliphatic polyisocyanate S-1 having a monoallophanate bond of 73% (GPC peak area)
Got. The molar ratio of the allophanate group and isocyanurate group of the modified aliphatic polyisocyanate S-1 was 98/2.

実施例1
合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とVESTANAT T−1890/100(IPDI系イソシアヌレート型変性ポリイソシアネート、テグサジャパン株式会社製、NCO含量=17.2%)を90/10(質量比)で混合して、NCO含量が18.9%、25℃の粘度が220mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をP−1とする。
Example 1
90/10 (mass) of modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and VESTANAT T-1890 / 100 (IPDI-based isocyanurate-type modified polyisocyanate, manufactured by Tegusa Japan, NCO content = 17.2%) The modified polyisocyanate composition having an NCO content of 18.9% and a viscosity at 25 ° C. of 220 mPa · s was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as P-1.

実施例2
実施例1と同様に、合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とVESTANAT T−1890/100を85/15(質量比)で混合して、NCO含量が18.8%、25℃の粘度が340mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をP−2とする。
Example 2
In the same manner as in Example 1, the modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and VESTANAT T-1890 / 100 were mixed at 85/15 (mass ratio), and the NCO content was 18.8%, 25 A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 340 mPa · s at 0 ° C. was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as P-2.

実施例3
実施例1と同様に、合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とVESTANAT T−1890/100を75/25(質量比)で混合して、NCO含量が18.6%、25℃の粘度が1000mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をP−3とする。
Example 3
In the same manner as in Example 1, the modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and VESTANAT T-1890 / 100 were mixed at 75/25 (mass ratio), and the NCO content was 18.6%, 25 A modified polyisocyanate composition having a viscosity at 1000 ° C. of 1000 mPa · s was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as P-3.

実施例4
実施例1と同様に、合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とVESTANAT T−1890/100を70/30(質量比)で混合して、NCO含量が18.4%、25℃の粘度が1760mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をP−4とする。
Example 4
In the same manner as in Example 1, the modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and VESTANAT T-1890 / 100 were mixed at 70/30 (mass ratio), and the NCO content was 18.4%, 25 A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 1760 mPa · s at 1 ° C. was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as P-4.

比較例1
撹拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管のついた容量1リットルの四つ口フラスコに、HDIを940.5g、次いでソバモール912(12−ヒドロキシステアリルアルコール;コグニスジャパン株式会社製)を59.5g仕込み、これを撹拌しながら85℃に加熱し3時間ウレタン化反応を行った。そしてその後、この反応液中にアロファネート化触媒としてオクチル酸ジルコニウムを0.1g仕込み、110℃にて3時間反応させた後、反応停止剤である酸性リン酸エステルJP−508を0.1g仕込み、50℃で1時間停止反応を行った。この反応生成物を130℃、0.04kPaにて薄膜蒸留を行い、
NCO含量が16.7%、25℃の粘度が780mPa・sの変性脂肪族ポリイソシアネートを得た。
得られた変性脂肪族ポリイソシアネートとVESTANAT T−1890/100を70/30(質量比)で混合して、変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をH−1とする。H−1については、トレランス試験を行ったが、粘度が高すぎるためその他の性能試験は行わなかった。
Comparative Example 1
In a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooler, and nitrogen gas inlet tube, 940.5 g of HDI, and then 59 of Sobamol 912 (12-hydroxystearyl alcohol; manufactured by Cognis Japan Co., Ltd.) .5 g was charged, and this was stirred and heated to 85 ° C. to carry out a urethanization reaction for 3 hours. And then, 0.1 g of zirconium octylate as an allophanatization catalyst was charged into this reaction solution, and after reacting at 110 ° C. for 3 hours, 0.1 g of acidic phosphate ester JP-508 as a reaction terminator was charged, Stop reaction was performed at 50 ° C. for 1 hour. This reaction product is subjected to thin film distillation at 130 ° C. and 0.04 kPa,
A modified aliphatic polyisocyanate having an NCO content of 16.7% and a viscosity at 25 ° C. of 780 mPa · s was obtained.
The resulting modified aliphatic polyisocyanate and VESTANAT T-1890 / 100 were mixed at 70/30 (mass ratio) to obtain a modified polyisocyanate composition. This modified polyisocyanate composition is designated as H-1. About H-1, although the tolerance test was done, since the viscosity was too high, the other performance test was not done.

比較例2
合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とコロネートHXLV(HDI系イソシアヌレート型変性ポリイソシアネート、日本ポリウレタン工業株式会社製、NCO含量=23.1%)を90/10(質量比)で混合して、NCO含量が19.5%、25℃の粘度が130mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をH−2とする。
Comparative Example 2
90/10 (mass ratio) of modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and coronate HXLV (HDI isocyanurate type modified polyisocyanate, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., NCO content = 23.1%) The modified polyisocyanate composition having an NCO content of 19.5% and a viscosity at 25 ° C. of 130 mPa · s was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as H-2.

比較例3
合成例1で得た変性脂肪族ポリイソシアネートS−1とコロネートHXLVを85/15(質量比)で混合して、NCO含量が19.7%、25℃の粘度が340mPa・sの変性ポリイソシアネート組成物を得た。この変性ポリイソシアネート組成物をH−3とする。
Comparative Example 3
The modified aliphatic polyisocyanate S-1 obtained in Synthesis Example 1 and coronate HXLV are mixed at 85/15 (mass ratio), and the NCO content is 19.7% and the viscosity at 25 ° C. is 340 mPa · s. A composition was obtained. This modified polyisocyanate composition is designated as H-3.

〔トレランス〕
実施例1〜4、比較例1〜3で得られた変性ポリイソシアネート組成物それぞれを1gとり、表1及び表2記載の各種溶剤をビュレットにて少しずつ加え、よく振り混ぜて濁ったところを終点とし、その時の溶剤の所要g数を求めた。そして次の式にて、各種溶剤に対応するトレランス(溶剤希釈性)を求めた。
トレランス=溶剤の所要g数/サンプル量(1g)
※この値が大きいほど溶剤希釈性に優れている。
これらの結果を表1及び表2に示す。
〔tolerance〕
1 g of each of the modified polyisocyanate compositions obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, and various solvents listed in Table 1 and Table 2 were added little by little with a burette, and well-mixed and turbid. The end point was determined and the required number of grams of solvent at that time was determined. And the tolerance (solvent dilution property) corresponding to various solvents was calculated | required with the following formula.
Tolerance = required g of solvent / sample amount (1 g)
* The higher this value, the better the solvent dilution.
These results are shown in Tables 1 and 2.

〔性能試験〕
実施例1〜4、比較例1〜3で得られた変性ポリイソシアネート組成物それぞれを溶剤HAWS(High
Aromatic White Spirit)に溶解した各溶液とアクリルポリオール(アクリディックHU−596、大日本インキ化学工業株式会社製、水酸基価30mgKOH/g、固形分=50%)とからなる組成物を、メチルエチルケトンで脱脂した鋼板(JIS
G3141 SPCC−SB、PF−1077処理、日本テストパネル工業株式会社製)にアプリケーターを用いてWet100μmで塗布し、20℃、65%RHの環境下で1週間養生を行い、乾燥膜厚30〜40μmの塗膜を形成させた。
これら塗膜を下記の手法を用いて評価を行った。塗膜の乾燥性を評価するためにドライングレコーダー(理研光学:現・株式会社リコー)を用いて行った。更に、円筒形マンドレルにより折り曲げられた場合に塗膜の割れ、ひび、金属基盤からのはがれに対する抵抗性を評価するための耐屈曲性試験(円筒型マンドレル法)(JIS K5600−5−1に準拠)、塗膜が押し込みによって部分変形を受けた場合に塗膜の割れ、ひび、金属基盤からのはがれに対する抵抗性を評価するための耐カッピング性試験(JIS K5600−5−2に準拠)、おもり落下によって変形する塗膜の割れ、ひび、金属基盤からのはがれに対する抵抗性を評価するための耐おもり落下試験(デュポン法)(JIS K5600−5−3に準拠)、塗膜表面の硬度を評価するために引っかき硬度試験(鉛筆法)(JIS K5600−5−4に準拠)、塗膜の密着性を評価する碁盤目テープ試験(JIS
K5600−8−5−2に準拠)を実施した。
QUVによる照射1056時間後の耐候性試験(JIS K5600−7−8に準拠)を実施した。耐候性試験装置はQ−Panel製であり、サイクル条件は1サイクルUV
照射70℃で8時間、結露(暗黒)50℃で4時間である。
耐汚染性試験は、独立行政法人土木研究所より作成された、土木構造物へ適用するための利用技術ガイドライン中にある防汚材料及び性能評価試験法(土木用防汚材料1種)に準拠して実施した。
これらの結果を表3及び表4に示す。
〔performance test〕
Each of the modified polyisocyanate compositions obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was mixed with solvent HAWS (High
A composition composed of each solution dissolved in Aromatic White Spirit) and acrylic polyol (Acridic HU-596, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., hydroxyl value 30 mg KOH / g, solid content = 50%) is degreased with methyl ethyl ketone. Steel plate (JIS
G3141 SPCC-SB, PF-1077 treatment (manufactured by Nippon Test Panel Industry Co., Ltd.) using an applicator with a wet thickness of 100 μm, curing for one week in an environment of 20 ° C. and 65% RH, and a dry film thickness of 30-40 μm The coating film was formed.
These coating films were evaluated using the following method. In order to evaluate the drying property of the coating film, it was performed using a drying recorder (RIKEN OPTICAL: present-day Ricoh Co., Ltd.). In addition, bending resistance test (cylindrical mandrel method) to evaluate resistance to cracks, cracks, and peeling from the metal substrate when bent by a cylindrical mandrel (conforms to JIS K5600-5-1) ), A cupping resistance test (in accordance with JIS K5600-5-2) for evaluating the resistance to cracking, cracking, and peeling from the metal substrate when the coating film is partially deformed by indentation, weight Weight drop resistance test (DuPont method) (based on JIS K5600-5-3) for evaluating the resistance to cracks, cracks, and peeling from the metal substrate, and the hardness of the coating surface is evaluated. Scratch hardness test (pencil method) (based on JIS K5600-5-4), cross-cut tape test (JIS)
According to K5600-8-5-2).
A weather resistance test (according to JIS K5600-7-8) after 1056 hours of irradiation with QUV was performed. The weather resistance test equipment is manufactured by Q-Panel, and the cycle condition is 1 cycle UV.
Irradiation is 8 hours at 70 ° C., and condensation (dark) is 4 hours at 50 ° C.
Contamination resistance test conforms to antifouling materials and performance evaluation test method (1 type of antifouling materials for civil engineering) in the application technical guidelines for civil engineering structures prepared by the National Institute of Civil Engineering And carried out.
These results are shown in Tables 3 and 4.

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Claims (6)

下記(A)と(B)とを含有することを特徴とする、粘度2000mPa・s(25℃)以下の変性ポリイソシアネート組成物。
(A)脂肪族ジイソシアネートと炭素数3〜20のモノオールとから得られる、アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が100/0〜90/10の変性脂肪族ポリイソシアネート。
(B)アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が0/100〜5/95の変性脂環族ポリイソシアネート。
A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 2000 mPa · s (25 ° C.) or less, comprising the following (A) and (B):
(A) A modified aliphatic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 100/0 to 90/10, obtained from an aliphatic diisocyanate and a monool having 3 to 20 carbon atoms.
(B) Modified alicyclic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 0/100 to 5/95.
下記(A)と(B)とを含有することを特徴とする、粘度2000mPa・s(25℃)以下かつイソシアネート含量10〜20質量%の変性ポリイソシアネート組成物。
(A)脂肪族ジイソシアネートと炭素数3〜20のモノオールとから得られる、アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が100/0〜90/10の変性脂肪族ポリイソシアネート。
(B)アロファネート基/イソシアヌレート基(モル比)が0/100〜5/95の変性脂環族ポリイソシアネート。
A modified polyisocyanate composition having a viscosity of 2000 mPa · s (25 ° C.) or less and an isocyanate content of 10 to 20% by mass, comprising the following (A) and (B):
(A) A modified aliphatic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 100/0 to 90/10, obtained from an aliphatic diisocyanate and a monool having 3 to 20 carbon atoms.
(B) Modified alicyclic polyisocyanate having an allophanate group / isocyanurate group (molar ratio) of 0/100 to 5/95.
前記(A)/(B)(質量比)が90/10〜70/30である、請求項1又は2に記載の変性ポリイソシアネート組成物。  The modified polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, wherein the (A) / (B) (mass ratio) is 90/10 to 70/30. 更に低極性有機溶剤を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の変性ポリイソシアネート組成物。  The modified polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a low-polar organic solvent. 水酸基価1〜300mgKOH/gのポリオールと、請求項1〜4のいずれか一項に記載の変性ポリイソシアネート組成物とからなること、を特徴とする2液型ポリウレタンコーティング剤組成物。  A two-component polyurethane coating composition comprising a polyol having a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g and the modified polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4. 低極性有機溶剤に溶解あるいは分散した水酸基価1〜300mgKOH/gのポリオールと、請求項1〜4のいずれか一項に記載の変性ポリイソシアネート組成物とからなること、を特徴とする2液型ポリウレタンコーティング剤組成物。  A two-component type comprising a polyol having a hydroxyl value of 1 to 300 mgKOH / g dissolved or dispersed in a low polarity organic solvent and the modified polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4. Polyurethane coating agent composition.
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