JP5562267B2 - Block polyisocyanate composition and coating composition containing the same - Google Patents

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本発明は、100℃以下の温度で架橋塗膜を形成可能であり、かつ、湿気安定性に優れ、貯蔵後の硬化性も良好なブロックポリイソシアネート組成物、及びそれを用いた塗料組成物に関する。   The present invention relates to a block polyisocyanate composition capable of forming a crosslinked coating film at a temperature of 100 ° C. or less, excellent in moisture stability, and having good curability after storage, and a coating composition using the same. .

ブロックポリイソシアネート組成物は、メラミン系硬化剤と共に、熱架橋型の硬化剤として焼付塗料用に広く使用されている。近年、メラミン系硬化剤を使用した場合、ホルマリンが発生することが指摘されており、地球環境、安全、衛生などの観点からブロックポリイソシアネート組成物が注目されている。ブロックポリイソシアネート組成物のブロック剤としては、従来、オキシム類、フェノール類、アルコール類、ラクタム類が知られている。しかしながら、従来のブロック剤を使用して形成されたブロックポリイソシアネート組成物は、一般に140℃以上の高い焼付け温度を必要とするため、エネルギーコストが非常に大きくなる。また、耐熱性の低いプラスチックへの加工には、高温焼付けが必要なブロックポリイソシアネート組成物は使用することができないという制限があった。   The block polyisocyanate composition is widely used for baking coating as a heat-crosslinking type curing agent together with a melamine curing agent. In recent years, it has been pointed out that formalin is generated when a melamine-based curing agent is used, and block polyisocyanate compositions are attracting attention from the viewpoints of the global environment, safety, hygiene, and the like. Conventionally, oximes, phenols, alcohols, and lactams are known as blocking agents for block polyisocyanate compositions. However, since the block polyisocyanate composition formed using the conventional blocking agent generally requires a high baking temperature of 140 ° C. or higher, the energy cost is very high. Moreover, there has been a restriction that a block polyisocyanate composition that requires high-temperature baking cannot be used for processing into a plastic having low heat resistance.

そのような欠点を克服するため、比較的低温で架橋塗膜を形成するブロックポリイソシアネート組成物として、ピラゾール系ブロックポリイソシアネート組成物(特許文献1)、脂肪族2級アミン系ブロックポリイソシアネート組成物(特許文献2)が提案されている。しかし、これらのブロックポリイソシアネート組成物においては120℃程度の焼付け温度が必要であり、焼付け温度の更なる低温化が望まれていた。   In order to overcome such drawbacks, pyrazole block polyisocyanate compositions (Patent Document 1), aliphatic secondary amine block polyisocyanate compositions are used as block polyisocyanate compositions that form a crosslinked coating film at a relatively low temperature. (Patent Document 2) has been proposed. However, these block polyisocyanate compositions require a baking temperature of about 120 ° C., and further reduction in the baking temperature has been desired.

焼付け温度の更なる低温化が可能なブロックポリイソシアネート組成物としては、(α)ジイソプロピルアミン、(β)活性メチレン化合物、及び(γ)オキシムをブロック剤とする共ブロックポリイソシアネート組成物(特許文献3)、マロン酸ジエステルをブロック剤とするブロックポリイソシアネート組成物(特許文献4)、マロン酸ジエチルとアセト酢酸エチルとをブロック剤とするブロックポリイソシアネート組成物(特許文献5)、イソブタノイル酢酸エステルをブロック剤とするブロックポリイソシアネート組成物(特許文献6)等が提案されている。
また、特許文献7には、アミノ基含有硬化用成分の合成中間体の原料の1つとして、CH−活性アルキルエステルまたはCH−活性アルキルエステルがイソシアネートに付加した付加生成物が、記載されている。
Block polyisocyanate compositions that can be further reduced in baking temperature include co-block polyisocyanate compositions containing (α) diisopropylamine, (β) active methylene compounds, and (γ) oximes as blocking agents (Patent Documents) 3) Block polyisocyanate composition using malonic acid diester as blocking agent (Patent Document 4), Block polyisocyanate composition using diethyl malonate and ethyl acetoacetate as blocking agents (Patent Document 5), isobutanoyl acetate ester A block polyisocyanate composition (Patent Document 6) and the like that are used as blocking agents have been proposed.
Patent Document 7 describes an addition product in which a CH-active alkyl ester or a CH-active alkyl ester is added to an isocyanate as one of raw materials for a synthetic intermediate of an amino group-containing curing component. .

EP159117B1公報EP159117B1 publication EP96210A1公報EP96210A1 publication EP600314A1公報EP600314A1 publication 特開昭57−121065号公報JP 57-121065 A 特開平8−225630号公報JP-A-8-225630 特開2009−155408号公報JP 2009-155408 A 特開昭63−265916号公報JP-A 63-265916

しかしながら、特許文献3では、焼付け温度の低温化が不十分である。特許文献4、5のブロックポリイソシアネート組成物は、湿気を吸収した場合、炭酸ガスが発生し、缶膨れを引き起こす場合がある。また、特許文献6では、貯蔵後のゲル分率が低下する場合がある。
本発明は、上記事情にかんがみてなされたものであり、100℃以下の温度で架橋塗膜を形成可能であり、かつ、湿気安定性に優れ、貯蔵後の硬化性も良好なブロックポリイソシアネート組成物、及びそれを用いた塗料組成物を提供することを目的とする。
However, in Patent Document 3, the baking temperature is not sufficiently lowered. When the block polyisocyanate compositions of Patent Documents 4 and 5 absorb moisture, carbon dioxide gas is generated, which may cause swelling of the can. Moreover, in patent document 6, the gel fraction after storage may fall.
The present invention has been made in view of the above circumstances, a block polyisocyanate composition capable of forming a crosslinked coating film at a temperature of 100 ° C. or less, excellent in moisture stability, and having good curability after storage. It is an object to provide a product and a coating composition using the product.

本発明者は、鋭意研究した結果、驚くべきことに、ある特定構造を有する少なくとも一種のブロックポリイソシアネートを含む組成物が、低温硬化性を保持しつつ、湿気安定性、貯蔵後硬化性が格段に向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent research, the present inventors have surprisingly found that a composition containing at least one block polyisocyanate having a specific structure retains low-temperature curability and has excellent moisture stability and curability after storage. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
1. 以下の式(I)により示される少なくとも1種のブロックポリイソシアネートを含むことを特徴とする、ブロックポリイソシアネート組成物。

Figure 0005562267

(式中、Rは、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び芳香族ポリイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基を除く残基であり、Aは、以下の式(II)に示される1種又は2種以上のケト体あるいはそのエノール異性体群であり、Bは、式(III)に示される1種又は2種以上の構造単位であり、xとyの合計が2.0〜20であり、かつxは0ではない。)
Figure 0005562267

(式中、Rは、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基またはベンジル基を示し、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは、一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。)
Figure 0005562267

(式中、Rは、活性水素含有化合物の活性水素を除く残基である。)
2. 式(I)におけるx、yがx/y≧1となることを特徴とする、上記1記載のブロックポリイソシアネート組成物。
3. 式(I)におけるRが、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基を除く残基である、上記1又は2に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
4. 式(II)のRが炭素数1〜4個のアルキル基であることを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
5. 式(II)のR、Rがともに炭素数3〜6個の分岐アルキル基であることを特徴とする、上記1〜4のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
6. 式(II)の(R)(R)N−が式(IV)で示される連結構造であることを特徴とする上記1〜4のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
Figure 0005562267

(式中、R、R、R、Rは、各々独立して水素あるいはメチル基を示し、かつ、そのうち少なくとも1つはメチル基である。)
7. 式(II)のR、Rがともにイソプロピル基であることを特徴とする、上記5に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
8. 式(I)におけるx、yがx/y≧2であり、かつ、式(III)におけるRがマロン酸ジエステル化合物の活性水素を除く残基であることを特徴とする、上記1〜7のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
9. 酸解離定数(PKa)が7.0〜8.5である塩基性化合物(e)を、上記ブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対して10モル%以上含有し、ここで、ブロックイソシアネート基のモル数は、前駆体であるポリイソシアネート由来のイソシアネート基を基準としたモル数を示す、上記1〜8のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
10. 上記1〜9のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物、及びポリオールを含む塗料組成物。
11. 上記10に記載の塗料組成物からなる塗膜。 That is, the present invention has the following configuration.
1. A block polyisocyanate composition comprising at least one block polyisocyanate represented by the following formula (I):
Figure 0005562267

(In the formula, R is a residue excluding an isocyanate group of a polyisocyanate formed from one or more selected from aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and aromatic polyisocyanate, and A is , One or more keto isomers represented by the following formula (II) or enol isomers thereof, and B is one or more structural units represented by the formula (III), (The sum of x and y is 2.0 to 20, and x is not 0.)
Figure 0005562267

(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group or a benzyl group, and R 3 and R 4 may be the same or different, and may be any one having 1 to 30 carbon atoms. Is a hydrocarbon group that may contain at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group, and R 3 and R 4 are optionally combined together to form a 5-membered or 6-membered cyclohexane. 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered which may form an alkyl group or may contain an additional nitrogen or oxygen atom as a bridging member together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 A ring can be formed.)
Figure 0005562267

(In the formula, R 5 is a residue excluding active hydrogen of the active hydrogen-containing compound.)
2. 2. The block polyisocyanate composition as described in 1 above, wherein x and y in formula (I) satisfy x / y ≧ 1.
3. The block poly described in 1 or 2 above, wherein R in the formula (I) is a residue excluding an isocyanate group of a polyisocyanate formed from one or more selected from aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. Isocyanate composition.
4). The block polyisocyanate composition according to any one of the above 1 to 3, wherein R 1 in the formula (II) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
5. The block polyisocyanate composition according to any one of the above 1 to 4 , wherein R 3 and R 4 in the formula (II) are both branched alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms.
6). 5. The block polyisocyanate composition as described in any one of 1 to 4 above, wherein (R 3 ) (R 4 ) N— in formula (II) is a linked structure represented by formula (IV).
Figure 0005562267

(In the formula, R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a methyl group, and at least one of them is a methyl group.)
7). 6. The block polyisocyanate composition according to 5 above, wherein R 3 and R 4 in formula (II) are both isopropyl groups.
8). 1 to 7 above, wherein x and y in the formula (I) are x / y ≧ 2, and R 5 in the formula (III) is a residue excluding active hydrogen of the malonic acid diester compound. The block polyisocyanate composition according to any one of the above.
9. The basic compound (e) having an acid dissociation constant (PKa) of 7.0 to 8.5 is contained in an amount of 10 mol% or more based on the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate composition. The block polyisocyanate composition according to any one of 1 to 8 above, which indicates the number of moles based on an isocyanate group derived from a polyisocyanate that is a precursor.
10. The coating composition containing the block polyisocyanate composition in any one of said 1-9, and a polyol.
11. 11. A coating film comprising the coating composition as described in 10 above.

本発明によれば、100℃以下の温度で架橋塗膜を形成可能であり、かつ、湿気安定性、貯蔵後硬化性に優れるブロックポリイソシアネート組成物、それを含む塗料組成物、及びその塗料組成物からなる塗膜を提供することができる。   According to the present invention, a blocked polyisocyanate composition capable of forming a crosslinked coating film at a temperature of 100 ° C. or less and excellent in moisture stability and curability after storage, a coating composition containing the same, and a coating composition thereof The coating film which consists of a thing can be provided.

以下に、本発明について、特にその好ましい形態を中心に、詳述する。
本発明のブロックポリイソシアネート組成物に含まれるブロックポリイソシアネートは、下記式(I)により表される。

Figure 0005562267

式中、Rは、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び芳香族ポリイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基を除く残基である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with a focus on preferred embodiments.
The block polyisocyanate contained in the block polyisocyanate composition of the present invention is represented by the following formula (I).
Figure 0005562267

In formula, R is a residue except the isocyanate group of the polyisocyanate formed from 1 type, or 2 or more types chosen from aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and aromatic polyisocyanate.

脂肪族ポリイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネート、リジントリイソシアネート(以下LTIと示す)、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート(トリマートリイソシアネート:以下TTIと示す)、ビス(2−イソシアナトエチル)2−イソシアナトグルタレート(グルタミン酸エステルトリイソシアネート:以下GTIと示す)を例示することができる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate include aliphatic diisocyanate, lysine triisocyanate (hereinafter referred to as LTI), 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylene diisocyanate (trimer triisocyanate: hereinafter referred to as TTI), and bis (2-isocyanate). Natoethyl) 2-isocyanatoglutarate (glutamate triisocyanate: hereinafter referred to as GTI) can be exemplified.

脂肪族ポリイソシアネートに使用される脂肪族ジイソシアネートとしては、炭素数4〜30のものが好ましく、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下HDIと記載する)、2,2,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、リジンジイソシアネートなどが挙げられる。中でも、工業的入手のしやすさからHDIが好ましい。脂肪族ジイソシアネートは、単独で使用してもいいし、2種以上を併用しても構わない。   As the aliphatic diisocyanate used in the aliphatic polyisocyanate, those having 4 to 30 carbon atoms are preferable. For example, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), 2, 2, 4 -Trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, lysine diisocyanate and the like. Of these, HDI is preferred because of its industrial availability. Aliphatic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

脂環族ポリイソシアネートとしては、以下に示される脂環族ジイソシアネートが主に用いられる。脂環族ジイソシアネートとしては、炭素数8〜30のものが好ましく、イソホロンジイソシアネート(以下IPDIと記載する)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートなどが例示される。中でも、耐候性、工業的入手の容易さから、IPDIが好ましい。脂環族ジイソシアネートは単独で使用してもいいし、2種以上を併用しても構わない。   As the alicyclic polyisocyanate, alicyclic diisocyanates shown below are mainly used. As the alicyclic diisocyanate, those having 8 to 30 carbon atoms are preferable, and isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) -cyclohexane, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornene. Examples include diisocyanate and hydrogenated xylylene diisocyanate. Of these, IPDI is preferred from the viewpoint of weather resistance and industrial availability. An alicyclic diisocyanate may be used independently and may use 2 or more types together.

芳香族ポリイソシアネートとしては、以下に示される芳香族ジイソシアネートが主に用いられる。芳香族ジイソシアネートとしては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。芳香族ジイソシアネートは、単独で使用してもいいし、2種以上を併用しても構わない。   As the aromatic polyisocyanate, aromatic diisocyanates shown below are mainly used. Examples of the aromatic diisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and the like. Aromatic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

これらのポリイソシアネートの中でも、脂肪族ポリイソシアネート及び/または脂環族ポリイソシアネートが耐候性に優れるため、好ましい。さらに、脂肪族ポリイソシアネートの中では、脂肪族ジイソシアネートが最も好ましい。   Among these polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates and / or alicyclic polyisocyanates are preferable because of excellent weather resistance. Furthermore, among the aliphatic polyisocyanates, aliphatic diisocyanates are most preferable.

これらのポリイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基平均数は2.0〜20が好ましい。更に、下限値は、2.3であることが好ましく、より好ましくは2.5、最も好ましくは3.0である。上限値は、15であることが更に好ましく、より好ましくは10である。このイソシアネート基平均数が2.0以上であることによって、架橋性が向上し、目的とする塗膜物性を得ることができる。一方、このイソシアネート基平均数が20以下であることによって、凝集力が高くなりすぎることを防止し、平滑な塗膜を得ることができる。
イソシアネート基平均数は以下の数式により求められる。
The average number of isocyanate groups in the polyisocyanate formed from one or more selected from these polyisocyanates is preferably 2.0 to 20. Furthermore, the lower limit is preferably 2.3, more preferably 2.5, and most preferably 3.0. The upper limit is more preferably 15, and more preferably 10. When the average number of isocyanate groups is 2.0 or more, the crosslinkability is improved and the desired coating film properties can be obtained. On the other hand, when the average number of isocyanate groups is 20 or less, the cohesive force is prevented from becoming too high, and a smooth coating film can be obtained.
The average number of isocyanate groups is determined by the following formula.

Figure 0005562267
Figure 0005562267

式(I)中のRの源となるポリイソシアネートの例としては、LTI、TTI、GTI等のトリイソシアネート、あるいは、これらの誘導体に加え、ビウレット結合、尿素結合、イソシアヌレート結合、ウレトジオン結合、ウレタン結合、アロファネート結合、オキサジアジントリオン結合等を形成することにより製造されたジイソシアネートの2〜20量体のオリゴマーが挙げられる。ビウレット結合を有するポリイソシアネートは、水、t−ブタノール、尿素などのいわゆるビウレット化剤とジイソシアネートとを、ビウレット化剤/ジイソシアネートのイソシアネート基のモル比が約1/2〜約1/100で反応させた後、未反応ジイソシアネートを除去精製し得られる。イソシアヌレート結合を有するポリイソシアネートは、例えば、触媒などにより環状3量化反応を行い、転化率が約5〜約80質量%になった時に反応を停止し、未反応ジイソシアネートを除去精製して得られる。この際に、1〜6価のアルコール化合物を併用することができる。   Examples of polyisocyanates that are the source of R in formula (I) include triisocyanates such as LTI, TTI, GTI, and derivatives thereof, as well as biuret bonds, urea bonds, isocyanurate bonds, uretdione bonds, urethanes. Examples include oligomers of diisocyanates produced by forming bonds, allophanate bonds, oxadiazinetrione bonds, and the like. A polyisocyanate having a biuret bond is obtained by reacting a so-called biuretizing agent such as water, t-butanol or urea with a diisocyanate at a molar ratio of biuretizing agent / isocyanate group of the diisocyanate of about 1/2 to about 1/100. Thereafter, unreacted diisocyanate can be removed and purified. A polyisocyanate having an isocyanurate bond is obtained by, for example, carrying out a cyclic trimerization reaction with a catalyst or the like, stopping the reaction when the conversion rate is about 5 to about 80% by mass, and removing and purifying unreacted diisocyanate. . In this case, 1 to 6 valent alcohol compounds can be used in combination.

上記イソシアヌレート化反応の触媒としては、一般に塩基性を有するものが好ましい。このような触媒の例としては、
(1)テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリメチルベンジ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、例えば、酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、
(2)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エチルアンモニウム、トリエ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、例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、
(3)アルキルカルボン酸の例えば錫、亜鉛、鉛等のアルキル金属塩、
(4)ナトリウム、カリウム等の金属アルコラート、
(5)ヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物、
(6)マンニッヒ塩基類、
(7)第3級アミン類とエポキシ化合物との併用、
(8)トリブチルホスフィン等の燐系化合物等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
As the catalyst for the isocyanuration reaction, those having basicity are generally preferred. Examples of such catalysts include
(1) Tetraalkylammonium hydroxide such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, and trimethylbenzylammonium, and weak organic acid salts such as acetic acid and capric acid,
(2) Hydroxyalkylammonium hydroxides such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and weak organic acid salts such as acetic acid and capric acid,
(3) alkyl metal salts of alkyl carboxylic acids such as tin, zinc, lead and the like,
(4) Metal alcoholates such as sodium and potassium,
(5) Aminosilyl group-containing compound such as hexamethyldisilazane,
(6) Mannich bases,
(7) Combined use of tertiary amines and epoxy compounds,
(8) Phosphorus compounds such as tributylphosphine and the like may be mentioned, and two or more may be used in combination.

用いた反応触媒が塗料または塗膜物性に悪影響を及ぼす可能性がある場合には、該触媒を酸性化合物などで中和することが好ましい。この場合の酸性化合物としては、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸などの無機酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチルエステル、p−トルエンスルホン酸エチルエステル等のスルホン酸またはその誘導体、燐酸エチル、燐酸ジエチル、燐酸イソプロピル、燐酸ジイソプロピル、燐酸ブチル、燐酸ジブチル、燐酸2−エチルヘキシル、燐酸ジ(2−エチルヘキシル)、燐酸イソデシル、燐酸ジイソデシル、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、ピロリン酸ブチル、亜燐酸ブチル等があり、2種以上を併用しても良い。   When the reaction catalyst used may adversely affect the properties of the paint or coating film, it is preferable to neutralize the catalyst with an acidic compound or the like. Examples of acidic compounds in this case include inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphorous acid, and phosphoric acid, and sulfonic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl ester, and p-toluenesulfonic acid ethyl ester. Or its derivatives, ethyl phosphate, diethyl phosphate, isopropyl phosphate, diisopropyl phosphate, butyl phosphate, dibutyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, di (2-ethylhexyl) phosphate, isodecyl phosphate, diisodecyl phosphate, oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate , Ethyl glycol acid phosphate, butyl pyrophosphate, butyl phosphite, etc., and two or more of them may be used in combination.

ウレタン結合を有するポリイソシアネートは、例えば、トリメチロールプロパンなどの2〜6価のアルコール系化合物とジイソシアネートとを、アルコール系化合物の水酸基/ジイソシアネートのイソシアネート基のモル比が約1/2〜約1/100で反応させた後、未反応ジイソシアネートを除去精製し得られる。   The polyisocyanate having a urethane bond is, for example, a di-isocyanate having a bivalent to hexavalent alcoholic compound such as trimethylolpropane and the molar ratio of hydroxyl group of the alcoholic compound / isocyanate group of the diisocyanate is about 1/2 to about 1 /. After reacting at 100, unreacted diisocyanate can be removed and purified.

LTI、TTI、GTIの誘導体もジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートと同様の方法で、製造される。これらのトリイソシアネートの場合、未反応トリイソシアネートの除去精製は必ずしも必要ではない。   Derivatives of LTI, TTI and GTI are also produced in the same manner as polyisocyanates derived from diisocyanates. In the case of these triisocyanates, removal and purification of unreacted triisocyanates is not always necessary.

式(I)中のAは、下記式(II)に示される1種又は2種以上のケト体あるいはそのエノール体群である。

Figure 0005562267

式(II)は、ケト体を示しているが、ケト−エノール互変異性体であるエノール体群も含む。例えば、メチン基のプロトンがアミド基側でエノール体となった構造や、エステル基側でエノール体となった構造も含む。この場合のケト体の組成比は、50%以上であることが好ましく、更に好ましくは75%以上であり、より好ましくは90%以上である。 A in the formula (I) is one or more keto bodies represented by the following formula (II) or a group of enol bodies thereof.
Figure 0005562267

Formula (II) shows a keto form, but also includes an enol group that is a keto-enol tautomer. For example, a structure in which the proton of the methine group becomes an enol body on the amide group side and a structure in which the proton on the amide group side becomes an enol body are included. In this case, the composition ratio of the keto body is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, and more preferably 90% or more.

式(II)中のRは、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基またはベンジル基を示す。Rが炭素数9以上のアルキル基であると、有効NCO%が低下するとともに、塗料とした時の主剤等との相溶性が低下する場合があり、好ましくない。これらの中でも、Rは炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基またはエチル基であり、最も好ましくは、エチル基である。 R 1 in formula (II) represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group or a benzyl group. When R 1 is an alkyl group having 9 or more carbon atoms, the effective NCO% is lowered, and compatibility with the main agent and the like when used as a paint may be lowered, which is not preferable. Among these, R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, still more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably An ethyl group.

式(II)中のR、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができるものである。その中でも、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であるか、RとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができるものであることが好ましい。 R 3 and R 4 in the formula (II) may be the same or different, and have at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group having 1 to 30 carbon atoms. Optionally R 3 and R 4 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group or together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 Thus, a 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member can be formed. Among them, R 3 and R 4 may be the same or different, and may contain 1 to 30 carbon atoms and optionally include at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group. 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered which may be a good hydrocarbon group or may contain an additional nitrogen or oxygen atom as a bridging member together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 It is preferable that it can form a ring.

ここで、式(II)中のR、Rを、それぞれ独立して存在する構造(以後、独立構造と言う)と、連結している構造(以後、連結構造と言う)に分けて説明する。 Here, R 3 and R 4 in formula (II) are divided into a structure that exists independently (hereinafter referred to as an independent structure) and a structure that is connected (hereinafter referred to as a connected structure). To do.

まず、R及びRの独立構造について説明する。
独立構造の場合の式(II)中のR、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基である。その中でも、R、Rは、炭素数1〜8個の炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは、炭素数3〜6の分岐アルキル基であることが好ましく、さらに好ましくは、炭素数3〜4の分岐アルキル基であり、最も好ましくは、イソプロピル基である。R、Rが含んでもいい好ましい置換基としては、エーテル結合、エステル結合が挙げられる。R、Rが、炭素数30以下のアルキル基であることによって、有効NCO%の低下を抑制し、塗料とした時の主剤等との相溶性を高く保つことができる。
First, the independent structure of R 3 and R 4 will be described.
R 3 and R 4 in formula (II) in the case of an independent structure may be the same or different, and optionally have 1 to 30 carbon atoms, an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group It is a hydrocarbon group which may contain at least one selected from Among them, R 3, R 4 is preferably a 1-8C hydrocarbon group atoms, and more preferably, preferably a branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, more preferably, carbon A branched alkyl group having a number of 3 to 4, and most preferably an isopropyl group. Preferable substituents that R 3 and R 4 may contain include an ether bond and an ester bond. When R 3 and R 4 are alkyl groups having 30 or less carbon atoms, a decrease in effective NCO% can be suppressed and compatibility with the main agent and the like when used as a paint can be kept high.

次に、R及びRの連結構造について説明する。
連結構造の場合の式(II)中の(R)(R)N−部分は、以下に示す窒素原子を含む環状二級アミンの活性水素を除く残基である。具体的な環状二級アミンとしては、2−アザビシクロ[2.1.1]ヘキサン、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタンのようなアザビシクロ系化合物、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、3−ピロリジオール、2−ピロリドン、プロリン、4−ヒドロキシプロリン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジノール、2−ピペリドン、4−ピペリドン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、デカヒドロキノリン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジン、オキサゾリジン、モルホリン、イミダゾリジン、2−イミダゾリドン、ヒダントイン、1−メチルヒダントイン、5−メチルヒダントイン、クレアチニン、パラバン酸、ウラゾール、チアゾリジン、チアルジンのような飽和環状二級アミン、ピロール、2−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、3,4−ジメチルピロール、2−アセチルピロール、2−ピロールカルボン酸、インドール、3H−インドール、3−メチルインドール、2−フェニルインドール、3−ヒドロキシルインドール、3−インドール酢酸、インドリン、2−インドリノン、イサチン、α−シサチンオキシム、イソインドール、イソインドリン、1−イソインドリノン、カルバゾール、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン、9−アクリドン、ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾロン、1H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラゾール、プリン、キサンチン、フェノキサジン、無水イサト酸、ベンゾチアゾリン、2−ベンゾチアゾロン、フェノチアジン、5,10−ジヒドロフェナジン、β−カルボリン、ペリミジンのような芳香族二級アミン、2−ピロリン、3−ピロリン、ジヒドロピリジン、2−ピラゾリン、5−ピラゾロン、2−イミダゾリン、4H−1,4−オキサジン、4H−1,4−チアジン、2H,6H−1,5,2−ジチアジンのような不飽和結合含有環状二級アミン等が挙げられる。
Next, the connection structure of R 3 and R 4 will be described.
The (R 3 ) (R 4 ) N- moiety in the formula (II) in the case of a linking structure is a residue excluding the active hydrogen of a cyclic secondary amine containing a nitrogen atom shown below. Specific cyclic secondary amines include 2-azabicyclo [2.1.1] hexane, azabicyclo compounds such as 7-azabicyclo [2.2.1] heptane, aziridine, azetidine, pyrrolidine, and 2-methylpyrrolidine. 3-pyrrolidol, 2-pyrrolidone, proline, 4-hydroxyproline, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5- Dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 3-piperidinemethanol, 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, 2-piperidone, 4-piperidone, 4 -Piperidinecarboxylic acid methyl ester, 4 Piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone, 4-piperidinopiperidine, decahydroquinoline, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-allylpiperazine, N -Isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1- (2-pyridyl) piperazine, 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine, N-methylhomo Piperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine, oxazolidine, morpholine, imidazolidine, 2-imidazolidone, hydantoin, 1-methylhydantoin, 5-methylhydantoin, creatinine, paravanic acid, urazole, thia Saturated cyclic secondary amines such as lysine and thiardine, pyrrole, 2-methylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 2-acetylpyrrole, 2-pyrrolecarboxylic acid, indole, 3H-indole, 3-methylindole, 2-phenylindole, 3-hydroxylindole, 3-indoleacetic acid, indoline, 2-indolinone, isatin, α-cisatin oxime, isoindole, isoindoline, 1-isoindolinone, carbazole, 1,2, 3,4-tetrahydroquinoline, 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, 9-acridone, pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, imidazole, benzimidazole, benzimidazolone, 1H-1,2,3-triazole, 1H-1,2,4 Aromatic secondary amines such as triazole, benzotriazole, tetrazole, purine, xanthine, phenoxazine, isatoic anhydride, benzothiazoline, 2-benzothiazolone, phenothiazine, 5,10-dihydrophenazine, β-carboline, perimidine, 2- Such as pyrroline, 3-pyrroline, dihydropyridine, 2-pyrazoline, 5-pyrazolone, 2-imidazoline, 4H-1,4-oxazine, 4H-1,4-thiazine, 2H, 6H-1,5,2-dithiazine And unsaturated bond-containing cyclic secondary amines.

これらの環状二級アミンの中でも、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、3−ピロリジオール、2−ピロリドン、プロリン、4−ヒドロキシプロリン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジノール、2−ピペリドン、4−ピペリドン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、デカヒドロキノリン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジン、オキサゾリジン、モルホリン、イミダゾリジン、2−イミダゾリドン、ヒダントイン、1−メチルヒダントイン、5−メチルヒダントイン、クレアチニン、パラバン酸、ウラゾール、チアゾリジン、チアルジンが好ましい。   Among these cyclic secondary amines, aziridine, azetidine, pyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, 3-pyrroldiol, 2-pyrrolidone, proline, 4-hydroxyproline, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4- Methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 3-piperidinemethanol, 2-piperidineethanol 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, 2-piperidone, 4-piperidone, 4-piperidinecarboxylic acid methyl ester, 4-piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone, 4, -Piperidinopiperidine Decahydroquinoline, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1- (2-pyridyl) piperazine, 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine, N-methylhomopiperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine, oxazolidine, morpholine, imidazolidine, 2-imidazolidone, hydantoin, 1-methylhydantoin, 5-methylhydantoin, creatinine, parabanic acid, urazole, thiazolidine, and thiaridine are preferable.

より好ましくは、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジンであり;さらに好ましくは、ピロリジン、2−メチルピロリジン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンであり;最も好ましくは、2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。   More preferably, aziridine, azetidine, pyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinecarboxylic acid methyl ester, 4-piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone 4-piperidinopiperidine, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1- (2- Pyridyl) pipera 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine, N-methylhomopiperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine; more preferably pyrrolidine, 2-methyl Pyrrolidine, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl Most preferred are 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine.

上記に具体例を示したように、窒素原子を含む環状二級アミン化合物として、飽和環状二級アミン、芳香族二級アミン、不飽和結合含有環状二級アミンが挙げられるが、その中でも飽和環状二級アミンが好ましい。また、飽和環状二級アミンの中でも、窒素原子一個のみを含む二級アミンが好ましく、より好ましくは5員環あるいは6員環であり、更に好ましくは、下記式(IV)で示される構造を有し、2,6位の置換基が水素かメチル基で、かつ、その中の少なくとも1つはメチル基であるピペリジン誘導体である。具体的な化合物名としては、上記の2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンが該当する。

Figure 0005562267

式(IV)中、R、R、R、Rは、各々独立して水素あるいはメチル基を示し、かつ、そのうち少なくとも1つはメチル基である。
すなわち、上記式(II)における窒素原子上のアルキル置換基において、窒素原子と隣接する炭素原子の少なくとも1つが2個以上の炭素原子と結合していることが好ましい。 As shown in the specific examples above, examples of the cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom include saturated cyclic secondary amines, aromatic secondary amines, and unsaturated bond-containing cyclic secondary amines. Secondary amines are preferred. Of the saturated cyclic secondary amines, secondary amines containing only one nitrogen atom are preferable, more preferably 5-membered or 6-membered rings, and still more preferably a structure represented by the following formula (IV). In addition, a piperidine derivative in which the substituents at the 2 and 6 positions are hydrogen or a methyl group, and at least one of them is a methyl group. Specific examples of the compound name include 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine.
Figure 0005562267

In formula (IV), R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a methyl group, and at least one of them is a methyl group.
That is, in the alkyl substituent on the nitrogen atom in the formula (II), at least one of the carbon atoms adjacent to the nitrogen atom is preferably bonded to two or more carbon atoms.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、式(I)中のAの代替として、以下の式(VI)に示されるケト体あるいはそのエノール体群を有するブロックポリイソシアネートを、一部含んでもよい。   The block polyisocyanate composition of the present invention may partially contain a block polyisocyanate having a keto body represented by the following formula (VI) or an enol body group thereof as an alternative to A in the formula (I).

Figure 0005562267
Figure 0005562267

(式中、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。
11、R12は、同じでも異なっていてもよく、水素、あるいは炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR11、R12は一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはR11とR12に挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。)
式(I)中のAにおける式(VI)に示されるブロックポリイソシアネートの含有量は、低温硬化性を維持しつつ、結晶化を抑制する観点から、50質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは30質量%以下であり、より好ましくは20質量%以下であり、最も好ましくは10質量%以下である。
(Wherein, R 3, R 4, which may be the same or different, 1 to 30 carbon atoms, optionally an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, contain at least one selected from a carbonyl group and a thiol group, Optionally R 3 , R 4 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group, or together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 Thus, a 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member can be formed.
R 11 and R 12 may be the same or different and may contain hydrogen or at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group having 1 to 30 carbon atoms. A good hydrocarbon group, optionally R 11 and R 12 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group or together with a nitrogen atom sandwiched between R 11 and R 12 A 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member. )
The content of the block polyisocyanate represented by the formula (VI) in A in the formula (I) is preferably 50% by mass or less from the viewpoint of suppressing crystallization while maintaining low temperature curability, Preferably it is 30 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less, Most preferably, it is 10 mass% or less.

式(I)中のBは、下記式(III)に示される1種又は2種以上の構造単位である。

Figure 0005562267

式(III)におけるRは、活性水素含有化合物の活性水素を除く残基である。 B in the formula (I) is one or more structural units represented by the following formula (III).
Figure 0005562267

R 5 in the formula (III) is a residue excluding active hydrogen of the active hydrogen-containing compound.

式(III)中のRの源となる活性水素含有化合物としては、イソシアネート基と反応しうる活性水素含有化合物であれば、特に制限されることはない。使用される活性水素含有化合物としては、一般にブロック剤として知られているものが好ましい。ブロック剤としては、活性水素を分子内に1個有する化合物が好ましく、例えば、アルコール系、アルキルフェノール系、フェノール系、活性メチレン系、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系、ピラゾール系化合物等がある。 The active hydrogen-containing compound that is a source of R 5 in formula (III) is not particularly limited as long as it is an active hydrogen-containing compound that can react with an isocyanate group. As the active hydrogen-containing compound to be used, those generally known as blocking agents are preferable. As the blocking agent, a compound having one active hydrogen in the molecule is preferable. For example, an alcohol, alkylphenol, phenol, active methylene, mercaptan, acid amide, acid imide, imidazole, urea, There are oxime, amine, imide, and pyrazole compounds.

より具体的なブロック剤の例を下記に示す。
(1)メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノールなどの脂肪族アルコール類、
(2)アルキルフェノール系;炭素原子数4以上のアルキル基を置換基として有するモノおよびジアルキルフェノール類であって、例えばn−プロピルフェノール、i−プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、sec−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、n−ヘキシルフェノール、2−エチルヘキシルフェノール、n−オクチルフェノール、n−ノニルフェノール等のモノアルキルフェノール類、ジ−n−プロピルフェノール、ジイソプロピルフェノール、イソプロピルクレゾール、ジ−n−ブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェノール、ジ−sec−ブチルフェノール、ジ−n−オクチルフェノール、ジ−2−エチルヘキシルフェノール、ジ−n−ノニルフェノール等のジアルキルフェノール類、
(3)フェノール系;フェノール、クレゾール、エチルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等、
Examples of more specific blocking agents are shown below.
(1) aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol,
(2) alkylphenol-based mono- and dialkylphenols having an alkyl group having 4 or more carbon atoms as a substituent, such as n-propylphenol, i-propylphenol, n-butylphenol, sec-butylphenol, t-butylphenol , N-hexylphenol, 2-ethylhexylphenol, n-octylphenol, n-nonylphenol and other monoalkylphenols, di-n-propylphenol, diisopropylphenol, isopropylcresol, di-n-butylphenol, di-t-butylphenol, di- Dialkylphenols such as -sec-butylphenol, di-n-octylphenol, di-2-ethylhexylphenol, di-n-nonylphenol,
(3) phenolic; phenol, cresol, ethylphenol, styrenated phenol, hydroxybenzoic acid ester, etc.

(4)活性メチレン系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等、
(5)メルカプタン系;ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等、
(6)酸アミド系;アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等、
(7)酸イミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド等、
(8)イミダゾール系;イミダゾール、2−メチルイミダゾール等、
(9)尿素系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素等、
(10)オキシム系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等、
(11)アミン系;ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミン、2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等、
(12)イミン系;エチレンイミン、ポリエチレンイミン等、
(13)ピラゾール系;ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等がある。
(4) Active methylene type; dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetylacetone, etc.
(5) Mercaptan series; butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, etc.
(6) Acid amide system: acetanilide, acetic acid amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, etc.
(7) Acid imide type; succinimide, maleic imide, etc.
(8) Imidazole series; imidazole, 2-methylimidazole, etc.
(9) Urea system; urea, thiourea, ethylene urea, etc.
(10) Oxime type: formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime, etc.
(11) Amine type; diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, isopropylethylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) amine, dicyclohexylamine, Nt- Butylcyclohexylamine, 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, etc.
(12) Imine type; ethyleneimine, polyethyleneimine, etc.
(13) Pyrazole type: pyrazole, 3-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole and the like.

好ましい活性水素含有化合物は、アルコール系、オキシム系、アミン系、酸アミド系、活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは、オキシム系、活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくは、活性メチレン系のブロック剤の中から選ばれる少なくとも1種である。最も好ましくは、マロン酸ジエステルである。   The preferred active hydrogen-containing compound is at least one selected from alcohol-based, oxime-based, amine-based, acid amide-based, active methylene-based, and pyrazole-based blocking agents, and more preferably oxime-based, active methylene-based, pyrazole. And at least one selected from active methylene-based blocking agents. Most preferred is malonic acid diester.

上記の活性水素含有化合物の活性水素としては、アルコール系であれば、水酸基の水素、また、活性メチレン系であれば、2つのカルボニル基に挟まれたメチレン基の水素、アミン系であれば、窒素原子に結合している水素が例示される。すなわち、活性水素含有化合物の活性水素を除く残基とは、アルコール系、活性メチレン系、アミン系等の活性水素含有化合物から各々の活性水素を除いた残基を示す。   As the active hydrogen of the active hydrogen-containing compound, if it is an alcohol, it is a hydrogen of a hydroxyl group, and if it is an active methylene, it is a hydrogen of a methylene group sandwiched between two carbonyl groups, and if it is an amine, Illustrative is hydrogen bonded to a nitrogen atom. That is, the residue excluding active hydrogen of the active hydrogen-containing compound refers to a residue obtained by removing each active hydrogen from an active hydrogen-containing compound such as alcohol, active methylene, and amine.

本発明の式(I)中のxとyの合計は、Rの源となるポリイソシアネートのイソシアネート基平均数に相当する値であり、2.0〜20であり、かつxは0ではない。yは0であってもよいが、0でないことがより好ましい。xとyの合計の下限値は、2.3であることが好ましく、より好ましくは2.5、最も好ましくは3.0である。xとyの合計の上限値は、15であることがより好ましく、最も好ましくは10である。なお、ここでのx、yは、A、B各々の、Rに対する統計的平均数を意味する。   The sum of x and y in the formula (I) of the present invention is a value corresponding to the average number of isocyanate groups of the polyisocyanate that is the source of R, is 2.0 to 20, and x is not 0. y may be 0, but is more preferably not 0. The lower limit of the sum of x and y is preferably 2.3, more preferably 2.5, and most preferably 3.0. The upper limit of the sum of x and y is more preferably 15, and most preferably 10. In addition, x and y here mean the statistical average number with respect to R of A and B, respectively.

xとyの合計が2.0以上であることによって、架橋性が向上し、目的とする塗膜物性を得ることができる。一方、xとyの合計が20以下であることによって、凝集力が高くなりすぎることを防止し、平滑な塗膜を得ることができる。また、yが0でない場合はx、yがx/y≧1であることが好ましく、より好ましくはx/y≧1.5であり、さらに好ましくはx/y≧2である。   When the total of x and y is 2.0 or more, the crosslinkability is improved, and the desired coating film properties can be obtained. On the other hand, when the sum of x and y is 20 or less, the cohesive force is prevented from becoming too high, and a smooth coating film can be obtained. When y is not 0, x and y are preferably x / y ≧ 1, more preferably x / y ≧ 1.5, and further preferably x / y ≧ 2.

次に、本発明のブロックポリイソシアネート組成物の製造方法について説明する。当該ブロックポリイソシアネート組成物は、大きく分類して、2つの製造方法で合成しうる(以下、「製造方法1」及び「製造方法2」と称する)。   Next, the manufacturing method of the block polyisocyanate composition of this invention is demonstrated. The block polyisocyanate composition can be broadly classified and synthesized by two production methods (hereinafter referred to as “production method 1” and “production method 2”).

製造方法1は、式(I)中のRの源となるポリイソシアネート(a)と、下記式(VII)に示されるマロン酸ジエステル(b)とを反応させた後に、下記式(VIII)に示される有機アミン化合物(c)を反応させる方法である。   In the production method 1, after reacting the polyisocyanate (a) which is the source of R in the formula (I) with the malonic acid diester (b) represented by the following formula (VII), the following formula (VIII) is obtained. This is a method of reacting the organic amine compound (c) shown.

Figure 0005562267
Figure 0005562267

(式中、R、Rは、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基またはベンジル基を示し、RとRは同一でも、異なっていてもよい。) (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, and R 1 and R 2 may be the same or different.)

Figure 0005562267
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(式中、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは、一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。) (Wherein, R 3, R 4, which may be the same or different, 1 to 30 carbon atoms, optionally an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, contain at least one selected from a carbonyl group and a thiol group, Optionally R 3 , R 4 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group and together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 Thus, a 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member can be formed.)

製造方法2は、式(I)中のRの源となるポリイソシアネートと、下記式(IX)に示される化合物を反応させる方法である。   Production method 2 is a method in which a polyisocyanate serving as a source of R in formula (I) is reacted with a compound represented by the following formula (IX).

Figure 0005562267
Figure 0005562267

(式中、Rは、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基またはベンジル基を示し、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。) (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group or a benzyl group, and R 3 and R 4 may be the same or different, and may be any one having 1 to 30 carbon atoms. Is a hydrocarbon group that may contain at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group, and R 3 and R 4 are optionally taken together to form a 5- or 6-membered cycloalkyl 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may form a group or together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member Can be formed.)

製造の簡便さから、製造方法1がより好ましい。以下に製造方法1について説明する。   From the viewpoint of ease of production, production method 1 is more preferable. The production method 1 will be described below.

製造方法1は、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートからなる群から選ばれる1種又は2種以上を骨格として有するポリイソシアネート(a)と式(VII)で示されるマロン酸ジエステル(b)を、好ましくはポリイソシアネート(a)のイソシアネート基に対し75−150モル%添加し、ポリイソシアネート(a)のイソシアネート基とマロン酸ジエステル(b)とを反応させる第1工程と、第1工程で得られた生成物と式(VIII)で示される有機アミン化合物(c)の1種又は2種以上とを反応させる第2工程の2つの工程からなる。   Production method 1 includes a polyisocyanate (a) having one or more selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates as a skeleton and a malon represented by formula (VII) The acid diester (b) is preferably added in an amount of 75 to 150 mol% based on the isocyanate group of the polyisocyanate (a), and the isocyanate group of the polyisocyanate (a) is reacted with the malonic acid diester (b); The product obtained in the first step comprises two steps of the second step in which one or more organic amine compounds (c) represented by the formula (VIII) are reacted.

第1工程について説明する。製造方法1の第1工程におけるマロン酸ジエステル(b)の添加量は、式(I)中のRの源となるポリイソシアネート(a)におけるイソシアネート基に対し、75〜150モル%であることが好ましい。下限値としては、90モル%がより好ましく、さらに好ましくは95モル%であり、最も好ましくは100モル%である。上限値としては、130モル%がより好ましく、さらに好ましくは120モル%であり、最も好ましくは110モル%である。添加量が75モル%以上であることによって、低温硬化性の悪化を防止することができる。また、添加量が150モル%以下であることによって、焼付塗膜の耐水性等の塗膜物性に対する悪影響を抑制することができる。   The first step will be described. The addition amount of the malonic acid diester (b) in the first step of the production method 1 is 75 to 150 mol% with respect to the isocyanate group in the polyisocyanate (a) which is the source of R in the formula (I). preferable. As a lower limit, 90 mol% is more preferable, More preferably, it is 95 mol%, Most preferably, it is 100 mol%. As an upper limit, 130 mol% is more preferable, More preferably, it is 120 mol%, Most preferably, it is 110 mol%. When the addition amount is 75 mol% or more, deterioration of low-temperature curability can be prevented. Moreover, when the addition amount is 150 mol% or less, it is possible to suppress adverse effects on coating film properties such as water resistance of the baked coating film.

製造方法1の第1工程におけるマロン酸ジエステル(b)は、式(VII)に示される。具体的には、R、Rは、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基またはベンジル基である。R、Rは同一であっても、異なっていても構わないが、入手の容易さから、R=Rであることが好ましい。R、Rが炭素数8以下のアルキル基であることによって、有効NCO%の低下を抑制すると共に、塗料とした時の主剤等との相溶性の悪化を防止することができる。これらの中でも、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基またはエチル基であり、最も好ましくは、エチル基である。ここで有効NCO質量%とは、ブロックポリイソシアネート組成物の全質量に対する潜在的に存在するイソシアネート基の質量%である。 Malonic acid diester (b) in the first step of production method 1 is represented by formula (VII). Specifically, R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group. R 1 and R 2 may be the same or different, but it is preferable that R 1 = R 2 because of availability. When R 1 and R 2 are alkyl groups having 8 or less carbon atoms, it is possible to suppress a decrease in effective NCO% and to prevent deterioration of compatibility with the main agent and the like when used as a paint. Among these, it is preferable that it is a C1-C8 alkyl group, More preferably, it is a C1-C4 alkyl group, More preferably, it is a methyl group or an ethyl group, Most preferably, it is an ethyl group. is there. Here, the effective NCO mass% is the mass% of isocyanate groups potentially present with respect to the total mass of the blocked polyisocyanate composition.

マロン酸ジエステル(b)の具体例としては、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、マロン酸ジ2−エチルヘキシル、マロン酸ジフェニル、マロン酸ジベンジルが挙げられる。その中でも、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、マロン酸ジ2−エチルヘキシルが好ましい。より好ましくは、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステルであり、さらに好ましくは、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルであり、最も好ましくは、マロン酸ジエチルである。上記に示したマロン酸ジエステルは、単独で用いることもできるし、2種以上を併用して使用することもできる。   Specific examples of the malonic acid diester (b) include dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, and malon. Examples thereof include methyl t-butyl ester, di-n-hexyl malonate, di-2-ethylhexyl malonate, diphenyl malonate, and dibenzyl malonate. Among them, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, methyl t-butyl malonate, malonic acid Di n-hexyl and di-2-ethylhexyl malonate are preferred. More preferably, it is dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, methyl t-butyl malonate. More preferred are dimethyl malonate and diethyl malonate, and most preferred is diethyl malonate. The malonic acid diester shown above can be used alone or in combination of two or more.

上記第1工程の反応は、溶剤の存在の有無に関わらず行うことができる。溶剤を用いる場合、イソシアネート基に対して不活性でかつ加水分解しにくい溶剤を用いるのが好ましい。好ましい溶剤は、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤である。
第1工程の反応に際しては、反応触媒を使用することができる。具体的な反応触媒としては、錫、亜鉛、鉛等の有機金属塩、金属アルコラート、及び3級アミン等が挙げられる。
The reaction in the first step can be performed regardless of the presence or absence of a solvent. When using a solvent, it is preferable to use a solvent which is inert to the isocyanate group and hardly hydrolyzes. Preferred solvents are ether solvents such as propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether, and ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.
For the reaction in the first step, a reaction catalyst can be used. Specific examples of the reaction catalyst include organic metal salts such as tin, zinc and lead, metal alcoholates, and tertiary amines.

用いた反応触媒が塗料または塗膜物性に悪影響を及ぼす可能性がある場合には、該触媒を酸性化合物などで失活させることが好ましい。この場合の酸性化合物としては、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸などの無機酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチルエステル、p−トルエンスルホン酸エチルエステル等のスルホン酸またはその誘導体、燐酸エチル、燐酸ジエチル、燐酸イソプロピル、燐酸ジイソプロピル、燐酸ブチル、燐酸ジブチル、燐酸2−エチルヘキシル、燐酸ジ(2−エチルヘキシル)、燐酸イソデシル、燐酸ジイソデシル、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、ピロリン酸ブチル、亜燐酸ブチル等が挙げられる。これらの酸性化合物は、2種以上を併用しても良い。   When the reaction catalyst used may adversely affect the properties of the paint or coating film, it is preferable to deactivate the catalyst with an acidic compound or the like. Examples of acidic compounds in this case include inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphorous acid, and phosphoric acid, and sulfonic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl ester, and p-toluenesulfonic acid ethyl ester. Or its derivatives, ethyl phosphate, diethyl phosphate, isopropyl phosphate, diisopropyl phosphate, butyl phosphate, dibutyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, di (2-ethylhexyl) phosphate, isodecyl phosphate, diisodecyl phosphate, oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate , Ethyl glycol acid phosphate, butyl pyrophosphate, butyl phosphite and the like. Two or more of these acidic compounds may be used in combination.

第1工程の反応は、一般に−20〜150℃で行うことができるが、好ましくは0〜100℃であり、より好ましくは40〜80℃である。150℃以下で反応を行うことによって副反応を抑制することができ、また、−20℃以上で反応を行うことによって反応速度を高く維持することができる。   The reaction in the first step can be generally carried out at -20 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C, more preferably 40 to 80 ° C. By performing the reaction at 150 ° C. or lower, side reactions can be suppressed, and by performing the reaction at −20 ° C. or higher, the reaction rate can be kept high.

式(I)におけるx、yの組成比は、第1工程におけるポリイソシアネート(a)におけるイソシアネート基に対するマロン酸ジエステル(b)の添加モル%とその反応率に依存する。しかし、別の反応槽で合成したブロックポリイソシアネート組成物を最終的に混合し、本発明のブロックポリイソシアネート組成物とする場合には、混合比にも依存する。x、yの組成比は、第1工程でのポリイソシアネート(a)におけるイソシアネート基に対するマロン酸ジエステル(b)の添加モル%だけでなく、その反応率に依存するため、第2工程実施前に、第1工程終了時のイソシアネート残存率を確認することが好ましい。未反応のイソシアネート基が残存している場合、第2工程の有機アミン(c)は、第1工程で生成したイソシアネート基とマロン酸ジエステル(b)との反応生成物のエステル部との反応よりも、イソシアネート基と優先して反応する。本発明ではx比率が高いこと、及び、残存イソシアネート基が少ないことが好ましいため、第1工程において、イソシアネート基が消滅したことを確認した後に、第2工程を行うことがより好ましい。   The composition ratio of x and y in the formula (I) depends on the mol% of the malonic acid diester (b) added to the isocyanate group in the polyisocyanate (a) and the reaction rate in the first step. However, when finally mixing the block polyisocyanate composition synthesize | combined in another reaction tank, and making it the block polyisocyanate composition of this invention, it also depends on a mixing ratio. Since the composition ratio of x and y depends not only on the mole% of malonic acid diester (b) added to the isocyanate group in the polyisocyanate (a) in the first step, but also on the reaction rate thereof, before the second step. It is preferable to confirm the isocyanate residual rate at the end of the first step. When the unreacted isocyanate group remains, the organic amine (c) in the second step is obtained from the reaction between the isocyanate group produced in the first step and the ester part of the reaction product of the malonic acid diester (b). Also preferentially react with isocyanate groups. In this invention, since it is preferable that x ratio is high and there are few residual isocyanate groups, it is more preferable to perform a 2nd process, after confirming that the isocyanate group has lose | disappeared in the 1st process.

次に、製造方法1の第2工程について説明する。第2工程における式(VIII)に示される有機アミン化合物(c)の添加量は、ブロックポリイソシアネートの前駆体であるポリイソシアネート(a)のイソシアネート基に対し、50〜500モル%であることが好ましい。この添加量の下限値としては、70モル%がより好ましく、さらに好ましくは90モル%である。この合計添加量の上限値としては、400モル%であることがより好ましく、さらに好ましくは300モル%であり、最も好ましくは200モル%である。合計添加量が50モル%以上であることによって、湿気安定性を高く保つことができ、500モル%以下であることによって、フリーなアミンの量を低減し、焼付塗膜の着色を防止することができる。
第2工程で使用する有機アミン(c)は、第1工程後のポリイソシアネートとマロン酸ジエステル(b)との反応生成物のエステル部との反応を主目的として、添加している。しかしながら、第1工程後にイソシアネート基が残存している場合は、残存イソシアネート基と第2工程で用いる有機アミン(c)が反応しても構わない。その場合、式(I)におけるBとなる。
また、第1工程でポリイソシアネート(a)におけるイソシアネート基に対するマロン酸ジエステル(b)が100モル%を超える量添加された場合には、第1工程終了後に、マロン酸ジエステル(b)が残存する。その場合、第一工程後に残存するマロン酸ジエステル(b)と第2工程で添加した有機アミン化合物(c)との反応物であるマロン酸モノエステルモノアミドあるいはマロン酸ジアミドを、一部含んでいても構わない。
Next, the 2nd process of the manufacturing method 1 is demonstrated. The addition amount of the organic amine compound (c) represented by the formula (VIII) in the second step is 50 to 500 mol% with respect to the isocyanate group of the polyisocyanate (a) which is a precursor of the block polyisocyanate. preferable. As a lower limit of this addition amount, 70 mol% is more preferable, More preferably, it is 90 mol%. The upper limit of the total addition amount is more preferably 400 mol%, further preferably 300 mol%, and most preferably 200 mol%. When the total addition amount is 50 mol% or more, moisture stability can be kept high, and when it is 500 mol% or less, the amount of free amine is reduced and coloring of the baking coating film is prevented. Can do.
The organic amine (c) used in the second step is added mainly for the reaction between the ester part of the reaction product of the polyisocyanate and the malonic acid diester (b) after the first step. However, when an isocyanate group remains after the first step, the remaining isocyanate group may react with the organic amine (c) used in the second step. In that case, B in the formula (I).
Moreover, when the malonic acid diester (b) with respect to the isocyanate group in the polyisocyanate (a) is added in an amount exceeding 100 mol% in the first step, the malonic acid diester (b) remains after the first step. . In that case, a part of malonic acid monoester monoamide or malonic acid diamide, which is a reaction product of the malonic acid diester (b) remaining after the first step and the organic amine compound (c) added in the second step, is included. It doesn't matter.

第2工程で用いられる有機アミン化合物(c)は、式(VIII)に示される。具体的には、式(VIII)に示される有機アミン化合物(c)において、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成するものである。これらの中でも、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であるか、RとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成するものであることが好ましい。 The organic amine compound (c) used in the second step is represented by the formula (VIII). Specifically, in the organic amine compound (c) represented by the formula (VIII), R 3 and R 4 may be the same or different and optionally have an ether bond or ester bond having 1 to 30 carbon atoms. , A hydrocarbon group that may include at least one selected from a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group, and optionally R 3 and R 4 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group, Or, together with the nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 , it forms a 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member. . Among these, R 3 and R 4 may be the same or different, and contain at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group having 1 to 30 carbon atoms. A 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered hydrocarbon group which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 It is preferable to form a member ring.

有機アミン化合物(c)は、大きく分けて、鎖状二級アミン化合物と窒素原子を含む環状二級アミン化合物に分類される。まず、鎖状二級アミン化合物について説明する。式(VIII)の鎖状二級アミン化合物におけるR、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素である。その中でも炭素数は1〜8個の炭化水素であることが好ましく、より好ましくは、炭素数3〜6の分岐アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数3〜4の分岐アルキル基であり、最も好ましくはイソプロピル基である。R、Rが、炭素数30以下のアルキル基であることによって、有効NCO%の低下を抑制し、塗料とした時の主剤等との相溶性を高く保つことができる。 The organic amine compound (c) is roughly classified into a chain secondary amine compound and a cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom. First, the chain secondary amine compound will be described. R 3 and R 4 in the chain secondary amine compound of the formula (VIII) may be the same or different, and optionally having 1 to 30 carbon atoms, an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol It is a hydrocarbon that may contain at least one selected from the group. Among them, it is preferably a hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, still more preferably a branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms, An isopropyl group is preferred. When R 3 and R 4 are alkyl groups having 30 or less carbon atoms, a decrease in effective NCO% can be suppressed and compatibility with the main agent and the like when used as a paint can be kept high.

本発明に用いる鎖状二級アミン化合物の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジラウリルアミン、ジトリデシルアミン、ジステアリルアミンのような直鎖二級アミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)アミンのような分岐二級アミン、ジアリルアミンのような不飽和二重結合含有二級アミン、メチルエチルアミン、N−メチルイソプロピルアミン、メチルt−ブチルアミン、N−メチルヘキシルアミン、エチルt−ブチルアミン、N−エチルヘキシルアミン、N−エチル−1,2−ジメチルプロピルアミン、N−エチルイソアミルアミン、N−エチルラウリルアミン、N−エチルステアリルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミンのような非対称二級アミン、ジフェニルアミン、ジベンジルアミン、メチルベンジルアミン、エチルベンジルアミン、t−ブチルベンジルアミン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−シクロヘキシルアニリン、3−(ベンジルアミノ)プロピオン酸エチルエステルのような芳香族置換基を有する二級アミン、2−(ヒドロキシメチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、4−メチルアミノブタノール、N−エチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−イソプロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン等が挙げられる。   Specific examples of the chain secondary amine compound used in the present invention include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dioctylamine, dilaurylamine, ditridecylamine, and distearylamine. Straight chain secondary amine, diisopropylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) amine, di (2-ethylhexyl) amine, dicyclohexylamine, di (2-methylcyclohexyl) amine, etc. Branched secondary amine, secondary amine containing unsaturated double bond such as diallylamine, methylethylamine, N-methylisopropylamine, methyl t-butylamine, N-methylhexylamine, ethyl t-butylamine, N-ethylhexylamine, N -D Such as ru-1,2-dimethylpropylamine, N-ethylisoamylamine, N-ethyllaurylamine, N-ethylstearylamine, N-methylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine, Nt-butylcyclohexylamine Asymmetric secondary amine, diphenylamine, dibenzylamine, methylbenzylamine, ethylbenzylamine, t-butylbenzylamine, N-methylaniline, N-ethylaniline, N-cyclohexylaniline, 3- (benzylamino) propionic acid ethyl ester Secondary amines having an aromatic substituent such as 2- (hydroxymethylamino) ethanol, diethanolamine, N-methylethanolamine, 4-methylaminobutanol, N-ethylethanolamine, N-propyl ether Noruamin, N- isopropyl ethanolamine, N- butyl ethanolamine, and the like.

これらの鎖状二級アミン化合物の中でも、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、ジ(2−メチルシクロヘキシル)アミン、ジアリルアミン、メチルエチルアミン、N−メチルイソプロピルアミン、メチルt−ブチルアミン、N−メチルヘキシルアミン、エチルt−ブチルアミン、N−エチルヘキシルアミン、N−エチル−1,2−ジメチルプロピルアミン、N−エチルイソアミルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジルアミン、メチルベンジルアミン、エチルベンジルアミン、t−ブチルベンジルアミン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、2−(ヒドロキシメチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、4−メチルアミノブタノール、N−エチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−イソプロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミンが好ましい。より好ましくは、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミンであり、さらに好ましくは、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミンであり、最も好ましくは、ジイソプロピルアミンである。   Among these chain secondary amine compounds, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dioctylamine, diisopropylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) ) Amine, di (2-ethylhexyl) amine, dicyclohexylamine, di (2-methylcyclohexyl) amine, diallylamine, methylethylamine, N-methylisopropylamine, methyl t-butylamine, N-methylhexylamine, ethyl t-butylamine, N-ethylhexylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, N-ethylisoamylamine, N-methylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine, Nt-butylcyclohexyl Silamine, diphenylamine, dibenzylamine, methylbenzylamine, ethylbenzylamine, t-butylbenzylamine, N-methylaniline, N-ethylaniline, 2- (hydroxymethylamino) ethanol, diethanolamine, N-methylethanolamine, 4 -Methylaminobutanol, N-ethylethanolamine, N-propylethanolamine, N-isopropylethanolamine, N-butylethanolamine are preferred. More preferred are diisopropylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) amine, dicyclohexylamine, Nt-butylcyclohexylamine, and more preferred are diisopropylamine, diisobutylamine, di ( 2-butylamine) and di (t-butyl) amine, and most preferably diisopropylamine.

次に、窒素原子を含む環状二級アミン化合物について説明する。窒素原子を含む環状二級アミン化合物としては、式(VIII)において、R、Rが一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、または窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成するものである。 Next, the cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom will be described. As the cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom, in the formula (VIII), R 3 and R 4 together form a 5- or 6-membered cycloalkyl group, or together with the nitrogen atom A 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered ring which may additionally contain a nitrogen or oxygen atom as a bridging member.

窒素原子を含む環状二級アミン化合物の具体例としては、2−アザビシクロ[2.1.1]ヘキサン、7−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタンのようなアザビシクロ系化合物、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、3−ピロリジオール、2−ピロリドン、プロリン、4−ヒドロキシプロリン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジノール、2−ピペリドン、4−ピペリドン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、デカヒドロキノリン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジン、オキサゾリジン、モルホリン、イミダゾリジン、2−イミダゾリドン、ヒダントイン、1−メチルヒダントイン、5−メチルヒダントイン、クレアチニン、パラバン酸、ウラゾール、チアゾリジン、チアルジンのような飽和環状二級アミン、ピロール、2−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、3,4−ジメチルピロール、2−アセチルピロール、2−ピロールカルボン酸、インドール、3H−インドール、3−メチルインドール、2−フェニルインドール、3−ヒドロキシルインドール、3−インドール酢酸、インドリン、2−インドリノン、イサチン、α−シサチンオキシム、イソインドール、イソインドリン、1−イソインドリノン、カルバゾール、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン、9−アクリドン、ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾロン、1H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラゾール、プリン、キサンチン、フェノキサジン、無水イサト酸、ベンゾチアゾリン、2−ベンゾチアゾロン、フェノチアジン、5,10−ジヒドロフェナジン、β−カルボリン、ペリミジンのような芳香族二級アミン、2−ピロリン、3−ピロリン、ジヒドロピリジン、2−ピラゾリン、5−ピラゾロン、2−イミダゾリン、4H−1,4−オキサジン、4H−1,4−チアジン、2H,6H−1,5,2−ジチアジンのような不飽和結合含有環状二級アミン等が挙げられる。   Specific examples of the cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom include 2-azabicyclo [2.1.1] hexane, azabicyclo compounds such as 7-azabicyclo [2.2.1] heptane, aziridine, azetidine, and pyrrolidine. 2-methylpyrrolidine, 3-pyrroldiol, 2-pyrrolidone, proline, 4-hydroxyproline, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine 3,5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 3-piperidinemethanol, 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, 2-piperidone, 4-piperidone, 4-piperidinecarboxylic acid Methyl ester, 4-piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone, 4-piperidinopiperidine, decahydroquinoline, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N -Allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1- (2-pyridyl) piperazine, 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine N-methylhomopiperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine, oxazolidine, morpholine, imidazolidine, 2-imidazolidone, hydantoin, 1-methylhydantoin, 5-methylhydantoin, creatinine, paraban , Saturated cyclic secondary amines such as urazole, thiazolidine, thiaridine, pyrrole, 2-methylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 2-acetylpyrrole, 2-pyrrolecarboxylic acid, indole, 3H -Indole, 3-methylindole, 2-phenylindole, 3-hydroxylindole, 3-indoleacetic acid, indoline, 2-indolinone, isatin, α-cisatin oxime, isoindole, isoindoline, 1-isoindolinone, carbazole, 1 , 2,3,4-tetrahydroquinoline, 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline, 9-acridone, pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, imidazole, benzimidazole, benzimidazolone, 1H-1,2,3 -Triazo Like 1H-1,2,4-triazole, benzotriazole, tetrazole, purine, xanthine, phenoxazine, isatoic acid, benzothiazoline, 2-benzothiazolone, phenothiazine, 5,10-dihydrophenazine, β-carboline, perimidine Aromatic secondary amine, 2-pyrroline, 3-pyrroline, dihydropyridine, 2-pyrazoline, 5-pyrazolone, 2-imidazoline, 4H-1,4-oxazine, 4H-1,4-thiazine, 2H, 6H-1 , 5,2-dithiazine-containing unsaturated secondary cyclic amines and the like.

これらの窒素原子を含む環状二級アミン化合物の中でも、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、3−ピロリジオール、2−ピロリドン、プロリン、4−ヒドロキシプロリン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジノール、2−ピペリドン、4−ピペリドン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、デカヒドロキノリン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジン、オキサゾリジン、モルホリン、イミダゾリジン、2−イミダゾリドン、ヒダントイン、1−メチルヒダントイン、5−メチルヒダントイン、クレアチニン、パラバン酸、ウラゾール、チアゾリジン、チアルジンが好ましい。   Among these cyclic secondary amine compounds containing nitrogen atoms, aziridine, azetidine, pyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, 3-pyrroldiol, 2-pyrrolidone, proline, 4-hydroxyproline, piperidine, 2-methylpiperidine, 3- Methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 3-piperidinemethanol 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, 2-piperidone, 4-piperidone, 4-piperidinecarboxylic acid methyl ester, 4-piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidone, 4- Peridinopiperidine, decahydroquinoline, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1- (2- Pyridyl) piperazine, 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine, N-methylhomopiperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine, oxazolidine, morpholine, imidazolidine, 2- Imidazolidone, hydantoin, 1-methylhydantoin, 5-methylhydantoin, creatinine, parabanic acid, urazole, thiazolidine and thiardine are preferred.

これらの中でも、より好ましくは、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、2−メチルピロリジン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−ベンジルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジンカルボン酸メチルエステル、4−ピペリジンカルボン酸エチルエステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリドン、4−ピペリジノピペリジン、ピペラジン、N−メチルピペラジン、N−エチルピペラジン、N−アリルピペラジン、N−イソブチルピペラジン、N−シクロヘキシルピペラジン、N−シクロペンチルピペラジン、N−フェニルピペラジン、1−(2−ピリジル)ピペラジン、1−(4−ピリジル)ピペラジン、1−(2−ピリミジル)ピペラジン、N−メチルホモピペラジン、N−アセチルホモピペラジン、N−ブチリルホモピペラジンであり;さらに好ましくは、ピロリジン、2−メチルピロリジン、ピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、2,4−ジメチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンであり;最も好ましくは、2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。   Among these, more preferably, aziridine, azetidine, pyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 4-benzylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3, 5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinecarboxylic acid methyl ester, 4-piperidinecarboxylic acid ethyl ester, 2,2,6,6-tetramethyl -4-piperidone, 4-piperidinopiperidine, piperazine, N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N-allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N-cyclohexylpiperazine, N-cyclopentylpiperazine, N-phenylpiperazine, 1 -(2- Lysyl) piperazine, 1- (4-pyridyl) piperazine, 1- (2-pyrimidyl) piperazine, N-methylhomopiperazine, N-acetylhomopiperazine, N-butyrylhomopiperazine; more preferably pyrrolidine, 2 -Methylpyrrolidine, piperidine, 2-methylpiperidine, 3-methylpiperidine, 4-methylpiperidine, 2,4-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6- Most preferred are 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine.

窒素原子を含む環状二級アミン化合物として、上記に具体例を示したように、飽和環状二級アミン、芳香族二級アミン、不飽和結合含有環状二級アミンが挙げられるが、その中でも飽和環状二級アミンが好ましい。また、飽和環状二級アミンの中でも、窒素原子一個のみを含む二級アミンが好ましく、より好ましくは5員環あるいは6員環であり、更に好ましくは下記式(X)に示される2,6位の置換基が水素かメチル基で、かつ、その中の少なくとも1つはメチル基であるピペリジン誘導体である。具体的な化合物名としては、上記記載の2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンが該当する。   Examples of the cyclic secondary amine compound containing a nitrogen atom include saturated cyclic secondary amines, aromatic secondary amines, and unsaturated bond-containing cyclic secondary amines as shown in the specific examples above. Secondary amines are preferred. Among the saturated cyclic secondary amines, secondary amines containing only one nitrogen atom are preferable, more preferably 5-membered or 6-membered rings, and still more preferably 2,6-positions represented by the following formula (X). Are substituents of hydrogen or methyl, and at least one of which is a methyl group. Specific examples of the compound name include 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine described above.

Figure 0005562267

式(X)中、R、R、R、Rは、各々独立して水素あるいはメチル基を示し、かつ、そのうち少なくとも1つはメチル基である。
すなわち、有機アミン化合物(c)としては、上記式(VIII)における窒素原子上のアルキル置換基において、窒素原子と隣接する炭素原子の少なくとも1つが2個以上の炭素原子と結合していることが、好ましい。
Figure 0005562267

In formula (X), R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a methyl group, and at least one of them is a methyl group.
That is, as the organic amine compound (c), in the alkyl substituent on the nitrogen atom in the above formula (VIII), at least one of the carbon atoms adjacent to the nitrogen atom is bonded to two or more carbon atoms. ,preferable.

製造方法1の第2工程においては、上記に示した鎖状アミン化合物、窒素原子を含む環状アミン化合物を単独で用いることもできるし、2種以上を併用して使用することもできる。第2工程の反応も、第1工程の反応と同様、溶剤の存在の有無に関わらず行うことができる。溶剤を用いる場合、イソシアネート基に対して不活性でかつ加水分解しにくい溶剤を用いるのが好ましい。好ましい溶剤は、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤である。   In the 2nd process of the manufacturing method 1, the chain amine compound shown above and the cyclic amine compound containing a nitrogen atom can also be used independently, and it can also be used in combination of 2 or more types. Similarly to the reaction in the first step, the reaction in the second step can be performed regardless of the presence or absence of a solvent. When using a solvent, it is preferable to use a solvent which is inert to the isocyanate group and hardly hydrolyzes. Preferred solvents are ether solvents such as propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether, and ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.

製造方法1の第2工程の反応に際しては、第1工程用として上記に記載した触媒も使用することもできるが、使用した場合、反応液が着色する場合があり、使用しないことが望ましい。また、第1工程で触媒を使用した場合には、酸性化合物などで失活させた後、第2工程を実施することが好ましい。
第2工程の反応も、第1工程と同様、一般に−20〜150℃で行うことができるが、好ましくは0〜100℃であり、より好ましくは40〜80℃である。150℃以下で反応を行うことによって副反応を抑制することができ、また、−20℃以上で反応を行うことによって反応速度を高く維持することができる。
In the reaction in the second step of production method 1, the catalyst described above for the first step can also be used. However, when used, the reaction solution may be colored, and it is preferable not to use it. When a catalyst is used in the first step, it is preferable to carry out the second step after deactivation with an acidic compound or the like.
Similarly to the first step, the reaction in the second step can be generally carried out at -20 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C, more preferably 40 to 80 ° C. By performing the reaction at 150 ° C. or lower, side reactions can be suppressed, and by performing the reaction at −20 ° C. or higher, the reaction rate can be kept high.

製造方法1の第2工程の反応後に、第3工程として、残存した有機アミン化合物、及び/又は第1工程で生成したポリイソシアネートとマロン酸ジエステルの反応生成物のエステル基と有機アミン化合物の反応(すなわち第2工程の反応)により解離したアルコール化合物の量を低減させるために、除去精製等を実施してもよい。
得られる塗料組成物としての湿気安定性を向上させるため、上記第2工程の反応後に残存した有機アミン化合物(c)は、例えば、減圧下20〜80℃加熱することによる除去精製等を実施し、残存量を低減させることが好ましい。有機アミン化合物(c)の残存量としては、ブロックポリイソシアネートのブロックイソシアネート基に対し、100モル%以下が好ましく、より好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下、最も好ましくは10モル%以下である。この場合のブロックイソシアネート基のモル数は、前駆体であるポリイソシアネート由来のイソシアネート基を基準としたモル数を示す。
また、第1工程で生成したポリイソシアネートとマロン酸ジエステルの反応生成物のエステル基と有機アミン化合物の反応により解離したアルコール化合物についても、得られる塗料組成物としての湿気安定性を向上させるためには、残存した有機アミン化合物と同様、残存量を低減させることが好ましい。当該アルコール化合物の残存量としては、ブロックポリイソシアネートのブロックイソシアネート基に対し、80モル%以下が好ましく、より好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下、最も好ましくは10モル%以下である。
After the reaction in the second step of the production method 1, as the third step, the remaining organic amine compound and / or the reaction between the ester group of the reaction product of polyisocyanate and malonic acid diester produced in the first step and the organic amine compound In order to reduce the amount of the alcohol compound dissociated by (that is, the reaction in the second step), removal purification and the like may be performed.
In order to improve the moisture stability of the resulting coating composition, the organic amine compound (c) remaining after the reaction in the second step is subjected to, for example, removal purification by heating at 20 to 80 ° C. under reduced pressure. It is preferable to reduce the remaining amount. The residual amount of the organic amine compound (c) is preferably 100 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less, and most preferably 10 mol based on the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate. % Or less. The number of moles of the blocked isocyanate group in this case indicates the number of moles based on the isocyanate group derived from the polyisocyanate which is the precursor.
In addition, in order to improve the moisture stability of the resulting coating composition for the alcohol compound dissociated by the reaction of the ester group of the polyisocyanate and malonic acid diester produced in the first step and the organic amine compound. As with the remaining organic amine compound, it is preferable to reduce the remaining amount. The residual amount of the alcohol compound is preferably 80 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less, and most preferably 10 mol% or less based on the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate. is there.

また、本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、上記のいずれかの製造方法で一括製造してもいいし、別々に製造したブロックポリイソシアネート組成物を混合しても構わない。   Moreover, the block polyisocyanate composition of this invention may be manufactured collectively by one of said manufacturing methods, and the block polyisocyanate composition manufactured separately may be mixed.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物に、既存の活性メチレン系、オキシム系、アミン系、ピラゾール系ブロック剤から選ばれる単独あるいは2種以上のブロック剤から誘導されるブロックポリイソシアネートを混合して使用することもできる。   The block polyisocyanate composition of the present invention is used alone or mixed with a block polyisocyanate derived from two or more kinds of block agents selected from existing active methylene-based, oxime-based, amine-based and pyrazole-based blocking agents. You can also

しかし、例えば、塗料組成物に、オキシム系ブロックポリイソシアネート、アミン系ブロックポリイソシアネート、ピラゾール系ブロックポリイソシアネートを多く混合した際には、低温硬化性が低下する場合がある等の望ましくない効果も生じうる。そのため、式(I)によるブロックポリイソシアネート以外のブロックポリイソシアネートの混合量は、それらのブロックポリイソシアネートの合計量に対して20質量%以下が好ましく、より好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。   However, for example, when a large amount of oxime block polyisocyanate, amine block polyisocyanate, and pyrazole block polyisocyanate is mixed in the coating composition, undesirable effects such as low temperature curability may occur. sell. Therefore, the mixing amount of the block polyisocyanate other than the block polyisocyanate according to the formula (I) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by weight or less, further preferably 5%, based on the total amount of the block polyisocyanates. It is below mass%.

既存の活性メチレン系ブロック剤としては、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトンが例示される。この中でも、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルが、低温硬化性に優れるため、好ましい。オキシム系ブロック剤としては、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトンオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムが挙げられる。   Examples of the existing active methylene blocking agent include dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and acetylacetone. Among these, dimethyl malonate and diethyl malonate are preferable because they are excellent in low-temperature curability. Examples of the oxime blocking agent include formaldehyde oxime, acetoald oxime, acetone oxime, methyl ethyl ketoxime, and cyclohexanone oxime.

また、アミン系ブロック剤としては、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミンが挙げられる。ピラゾール系ブロック剤としては、ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾールが挙げられる。   Examples of the amine blocking agent include diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, and isopropylethylamine. Examples of the pyrazole-based blocking agent include pyrazole, 3-methylpyrazole, and 3,5-dimethylpyrazole.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、500〜5,000であることが好ましい。その下限値は、700であることが更に好ましく、より好ましくは800、最も好ましくは1,000である。また、その上限値は、4,000であることが更に好ましく、より好ましくは3,000であり、最も好ましくは2,000である。数平均分子量が500以上であれば、1分子あたりのブロックイソシアネート基の官能基数2.0以上を確保することが可能となり、また、数平均分子量が5,000以下であれば、高粘度化を抑制することができる。   The number average molecular weight of the block polyisocyanate composition of the present invention is preferably 500 to 5,000. The lower limit is more preferably 700, more preferably 800, and most preferably 1,000. Further, the upper limit is more preferably 4,000, more preferably 3,000, and most preferably 2,000. If the number average molecular weight is 500 or more, the number of functional groups of the blocked isocyanate group per molecule can be ensured to be 2.0 or more, and if the number average molecular weight is 5,000 or less, the viscosity can be increased. Can be suppressed.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物の粘度は、溶剤等で希釈された、樹脂固形分60質量%の状態で、100〜1,000mPa・s/25℃である。粘度が100mPa・s以上であれば、1分子あたりのブロックイソシアネート基の官能基数2.0以上を確保することが可能となり、1,000mPa・s以下であれば、塗料への配合が容易になる。   The viscosity of the block polyisocyanate composition of the present invention is 100 to 1,000 mPa · s / 25 ° C. in a resin solid content of 60% by mass diluted with a solvent or the like. If the viscosity is 100 mPa · s or more, it is possible to ensure 2.0 or more functional groups of blocked isocyanate groups per molecule, and if it is 1,000 mPa · s or less, blending into a paint becomes easy. .

得られる塗料組成物としての湿気安定性を向上させるため、ブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対し、酸解離定数(PKa)が7.0〜8.5である塩基性化合物(e)を10モル%以上混合することが好ましい。ここでの酸解離定数(PKa)は、電位差滴定法により20℃で測定される値である。ある特有の活性メチレンブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対し、酸解離定数(PKa)7.0〜8.5の塩基性化合物(e)を10モル%以上混合させたブロックポリイソシアネート組成物が、低温硬化性を保持しつつ、塗料組成物としての湿気安定性を大きく改善するという結果は、驚くべき結果であった。   In order to improve the moisture stability of the resulting coating composition, a basic compound (e) having an acid dissociation constant (PKa) of 7.0 to 8.5 with respect to the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate composition is added. It is preferable to mix 10 mol% or more. The acid dissociation constant (PKa) here is a value measured at 20 ° C. by potentiometric titration. Block polyisocyanate composition in which 10 mol% or more of basic compound (e) having acid dissociation constant (PKa) of 7.0 to 8.5 is mixed with block isocyanate group of a specific active methylene block polyisocyanate composition However, the result of greatly improving the moisture stability as a coating composition while maintaining low-temperature curability was a surprising result.

PKa7.0〜8.5の塩基性化合物(e)の具体例としては、モルホリン(PKa:8.4)、N−アリルモルホリン(PKa:7.1)、N−メチルモルホリン(PKa:7.4)、N−エチルモルホリン(PKa:7.7)等のモルホリン誘導体、トリアリルアミン(PKa:8.3)、トリエタノールアミン(PKa:7.8)、2−メチルイミダゾール(PKa:7.8)、フタルアミド(PKa:8.3)等が挙げられる。その中でも、N−アリルモルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリエタノールアミン、2−メチルイミダゾールがより好ましく、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンがさらに好ましい。   Specific examples of the basic compound (e) of PKa 7.0 to 8.5 include morpholine (PKa: 8.4), N-allyl morpholine (PKa: 7.1), and N-methylmorpholine (PKa: 7. 4), morpholine derivatives such as N-ethylmorpholine (PKa: 7.7), triallylamine (PKa: 8.3), triethanolamine (PKa: 7.8), 2-methylimidazole (PKa: 7.8) ), Phthalamide (PKa: 8.3), and the like. Among these, N-allylmorpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethanolamine, and 2-methylimidazole are more preferable, and N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine are more preferable.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物に使用される塩基性化合物(e)のPKaの上限値は、更に好ましくは8.3であり、より好ましくは8.0である。   The upper limit value of PKa of the basic compound (e) used in the block polyisocyanate composition of the present invention is more preferably 8.3, and more preferably 8.0.

塩基性化合物(e)の混合量は、ブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対し、10モル%以上であることが好ましい。塩基性化合物の混合量の下限値は、より好ましくは20モル%、さらに好ましくは30モル%である。その上限値としては、好ましくは500モル%、より好ましくは400モル%、さらに好ましくは300モル%である。この場合のブロックイソシアネート基のモル数は、前駆体であるポリイソシアネート由来のイソシアネート基を基準としたモル数を示す。   The mixing amount of the basic compound (e) is preferably 10 mol% or more based on the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate composition. The lower limit of the mixing amount of the basic compound is more preferably 20 mol%, and further preferably 30 mol%. The upper limit is preferably 500 mol%, more preferably 400 mol%, and even more preferably 300 mol%. The number of moles of the blocked isocyanate group in this case indicates the number of moles based on the isocyanate group derived from the polyisocyanate which is the precursor.

また、PKaが8.5を超える塩基性化合物(e2)を一部混合しても構わない。混合量としては、ブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対し、100モル%以下が好ましく、より好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下、最も好ましくは10モル%以下である。   Moreover, you may mix a part of basic compound (e2) in which PKa exceeds 8.5. The mixing amount is preferably 100 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less, and most preferably 10 mol% or less, based on the blocked isocyanate group of the block polyisocyanate composition.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物中に存在するPKa7.0〜8.5の塩基性化合物(e)は、第1工程、第2工程が終了した後に、添加することが好ましく、第1工程、第2工程、第3工程が終了した後に添加することがより好ましい。   The basic compound (e) of PKa 7.0 to 8.5 present in the block polyisocyanate composition of the present invention is preferably added after the first step and the second step are completed, and the first step, It is more preferable to add after the 2nd process and the 3rd process are completed.

本発明において、式(I)の構造を有するブロックポリイソシアネートを含む組成物を塗料組成物として用いることによって、低温硬化性を保持しつつ、湿気安定性、貯蔵後硬化性を格段に向上させることが可能となる。上記の特許文献3には、(α)ジイソプロピルアミン、(β)活性メチレン化合物、及び(γ)オキシムをブロック剤とする共ブロックポリイソシアネート組成物(ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基のモル当量に対し、α+β+γ=100モル%となる)が記載されている。しかし、本発明の組成物に含まれるブロックポリイソシアネートは、式(I)中にAの構造を有しているという点で大きく異なる。   In the present invention, by using a composition containing a block polyisocyanate having the structure of formula (I) as a coating composition, moisture stability and curability after storage are significantly improved while maintaining low temperature curability. Is possible. In the above Patent Document 3, (α) diisopropylamine, (β) active methylene compound, and (γ) a co-block polyisocyanate composition having an oxime as a blocking agent (based on the molar equivalent of the isocyanate group of the polyisocyanate composition). , Α + β + γ = 100 mol%). However, the block polyisocyanate contained in the composition of the present invention is greatly different in that it has the structure of A in the formula (I).

本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、ポリオール、ポリアミン及びアルカノールアミンの少なくとも1種と配合することにより塗料組成物を形成する。さらに、ポリオールと配合した際の貯蔵安定性を向上するために、本発明におけるブロックポリイソシアネート組成物は、1価アルコール系化合物を含んでもよい。該1価アルコール系化合物としては、脂肪族、脂環族、芳香族などがあり、脂肪族が好ましい。脂肪族の1価アルコール系化合物としては、炭素数1〜20が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、2−エチル−1−プロパノール、n−アミルアルコール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール等の飽和アルコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、3,6−ジオキサ−1−ヘプタノール等のエーテルアルコール等がある。その添加量は、組成物に含まれるブロックイソシアネート基に対して0.2〜10倍モル量が好ましい。   The block polyisocyanate composition of this invention forms a coating composition by mix | blending with at least 1 sort (s) of a polyol, a polyamine, and an alkanolamine. Furthermore, in order to improve the storage stability when blended with a polyol, the block polyisocyanate composition in the present invention may contain a monohydric alcohol compound. Examples of the monohydric alcohol compound include aliphatic, alicyclic, and aromatic, with aliphatic being preferred. The aliphatic monohydric alcohol compound preferably has 1 to 20 carbon atoms. For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, t-butanol, 2-ethyl-1-propanol N-amyl alcohol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2, Examples include saturated alcohols such as 2-dimethyl-1-propanol, ether alcohols such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, and 3,6-dioxa-1-heptanol. The addition amount is preferably 0.2 to 10 times the molar amount of the blocked isocyanate group contained in the composition.

このように調製されたブロックポリイソシアネート組成物は、ポリオール、ポリアミン及びアルカノールアミンの少なくとも1種と共に塗料組成物の主要構成成分となる。その中でも、ポリオールを含むことが好ましい。このポリオールの例としては、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオールなどが挙げられる。   The block polyisocyanate composition thus prepared becomes a main component of the coating composition together with at least one of polyol, polyamine and alkanolamine. Among these, it is preferable that a polyol is included. Examples of this polyol include polyester polyol, acrylic polyol, polyether polyol, polyolefin polyol, fluorine polyol, polycarbonate polyol, polyurethane polyol and the like.

ポリエステルポリオールとしては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸の群から選ばれた二塩基酸の単独または混合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの群から選ばれた多価アルコールの単独または混合物との縮合反応によって得られるポリエステルポリオール、及び、例えば多価アルコールを用いたε−カプロラクトンの開環重合により得られるポリカプロラクトン類等が挙げられる。   As the polyester polyol, for example, a dibasic acid selected from the group of carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, or a mixture thereof, Polyester polyol obtained by a condensation reaction with a single or mixture of polyhydric alcohols selected from the group of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin, and the like, and for example, polyhydric alcohols were used. and polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone.

アクリルポリオールは、ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独または混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独または混合物とを共重合させることにより得られる。   Acrylic polyol is obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group alone or a mixture thereof and another ethylenically unsaturated bond-containing monomer copolymerizable therewith. Is obtained.

ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチルである。   Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxybutyl methacrylate. It is done. Preferred are hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.

上記単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等の不飽和アミド、及びメタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等のビニル系単量体、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するビニル系単量体等が挙げられる。   Other ethylenically unsaturated bond-containing monomers copolymerizable with the above monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, Acrylic acid esters such as acrylic acid-n-hexyl, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate Methacrylic acid-n-butyl, isobutyl methacrylate, methacrylic acid-n-hexyl, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, etc. Acid esters, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, acrylamide, methacrylamide, N, N-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, maleic acid amide, maleimide, etc. Unsaturated amides and vinyl monomers such as glycidyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxy Examples thereof include vinyl monomers having hydrolyzable silyl groups such as silane.

ポリエーテルポリオール類としては、多価ヒドロキシ化合物の単独または混合物に、例えばリチウム、ナトリウム、カリウムなどの水酸化物、アルコラート、アルキルアミンなどの強塩基性触媒を使用して、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドの単独または混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール類、エチレンジアミン類等の多官能化合物にアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類、及び、これらポリエーテル類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られるいわゆるポリマーポリオール類等が含まれる。   Polyether polyols include, for example, ethylene oxide, propylene oxide, a single or mixture of polyvalent hydroxy compounds, using, for example, hydroxides such as lithium, sodium and potassium, strong basic catalysts such as alcoholates and alkylamines. Polyether polyols obtained by adding an alkylene oxide such as butylene oxide, cyclohexene oxide or styrene oxide alone or in a mixture, polyether polyols obtained by reacting an alkylene oxide with a polyfunctional compound such as ethylenediamine, and So-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using these polyethers as a medium are included.

前記多価ヒドロキシ化合物としては、
(1)ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなど、
(2)エリスリトール、D−トレイトール、L−アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等糖アルコール系化合物、
(3)アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類、
(4)トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオースなどの二糖類、
(5)ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトースなどの三糖類、
(6)スタキオースなどの四糖類等が挙げられる。
As the polyvalent hydroxy compound,
(1) Diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc.
(2) Sugar alcohol compounds such as erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, rhamnitol,
(3) monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribodesose,
(4) disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, melibiose,
(5) trisaccharides such as raffinose, gentianose, and meletitose,
(6) Tetrasaccharides such as stachyose.

ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレンなどが挙げられる。ポリオールの統計的1分子が持つ水酸基数(以下、水酸基平均数)は2以上であることが好ましい。ポリオールの水酸基平均数が2以上であることによって、得られた塗膜の架橋密度の低下を抑制することができる。   Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene. The number of hydroxyl groups (hereinafter, the average number of hydroxyl groups) possessed by one statistical molecule of polyol is preferably 2 or more. When the average number of hydroxyl groups of the polyol is 2 or more, a decrease in the crosslinking density of the obtained coating film can be suppressed.

フッ素ポリオールは分子内にフッ素を含むポリオールであり、例えば特開昭57−34107号公報、特開昭61−275311号公報で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体がある。   The fluorine polyol is a polyol containing fluorine in the molecule. For example, fluoroolefin, cyclovinyl ether, hydroxyalkyl vinyl ether, vinyl monocarboxylate disclosed in JP-A-57-34107 and JP-A-61-275111. There are copolymers such as esters.

ポリカーボネートポリオール類としては、ジメチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート等の低分子カーボネート化合物と、前述のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオールとを、縮重合して得られるものが挙げられる。
ポリウレタンポリオールは、常法により、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させることにより得ることができる。カルボキシル基を含有しないポリオールとしては、低分子量のものとして、エチレングリコール、プロピレングリコール等が例示され、高分子量のものとして、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が例示される。
Polycarbonate polyols are polycondensation of low molecular carbonate compounds such as dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, alkylene carbonates such as ethylene carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, and low molecular polyols used in the aforementioned polyester polyols. Can be obtained.
The polyurethane polyol can be obtained by a conventional method, for example, by reacting a polyol with a polyisocyanate. Examples of the polyol not containing a carboxyl group include ethylene glycol and propylene glycol as low molecular weights, and examples of the high molecular weight include acrylic polyol, polyester polyol, and polyether polyol.

前記ポリオールの樹脂あたりの水酸基価は10〜300mgKOH/樹脂gであることが好ましい。樹脂あたりの水酸基価が10mgKOH/樹脂g以上であることによって、架橋密度が減少することを防止し、本発明の目的とする物性を十分に達成することができる。一方、樹脂あたりの水酸基価が300mgKOH/樹脂g以下であることによって、架橋密度が過度に増大することを抑制し、塗膜の機械的物性を高度に維持することができる。   The hydroxyl value per resin of the polyol is preferably 10 to 300 mgKOH / resin g. When the hydroxyl value per resin is 10 mgKOH / g or more of resin, it is possible to prevent the crosslink density from being reduced and to sufficiently achieve the object physical properties of the present invention. On the other hand, when the hydroxyl value per resin is 300 mgKOH / resin g or less, an excessive increase in the cross-linking density can be suppressed, and the mechanical properties of the coating film can be maintained at a high level.

また、前記ポリオールの樹脂あたりの酸価は、好ましくは5〜150mgKOH/樹脂g、より好ましくは8〜120mgKOH/樹脂g、更に好ましくは、10〜100mgKOH/樹脂gである。酸価が5mgKOH/樹脂g以上であることにより、水分散性を高く保ち、150mgKOH/樹脂g以下であることにより、塗膜の耐水性の低下を防止することができる。   The acid value per resin of the polyol is preferably 5 to 150 mgKOH / resin g, more preferably 8 to 120 mgKOH / resin g, and still more preferably 10 to 100 mgKOH / resin g. When the acid value is 5 mgKOH / resin g or more, water dispersibility is kept high, and when it is 150 mgKOH / resin g or less, the water resistance of the coating film can be prevented from being lowered.

上で列挙したポリオールの中でも、アクリルポリオール、ポリエステルポリオールが好ましい。ポリオールを用いる場合の塗料組成物において、ブロックイソシアネート基とポリオールの水酸基の当量比は、通常10:1〜1:10に設定される。   Of the polyols listed above, acrylic polyols and polyester polyols are preferred. In the coating composition in the case of using a polyol, the equivalent ratio of the blocked isocyanate group to the hydroxyl group of the polyol is usually set to 10: 1 to 1:10.

ここでのポリアミンとしては、1級アミノ基あるいは2級アミノ基を1分子中に2個以上有するものが用いられ、その中でも、1分子中に3個以上有するものが好ましい。
ポリアミンの具体例としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、イソホロンジアミン等のジアミン類、ビスヘキサメチレントリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタメチレンヘキサミン、テトラプロピレンペンタミン等の3個以上のアミノ基を有する鎖状ポリアミン類、1,4,7,10,13,16−ヘキサアザシクロオクタデカン、1,4,7,10−テトラアザシクロデカン、1,4,8,12−テトラアザシクロペンタデカン、1,4,8,11−テトラアザシクロテトラデカン等の環状ポリアミン類が挙げられる。
As the polyamine, those having two or more primary amino groups or secondary amino groups in one molecule are used, and among them, those having three or more in one molecule are preferable.
Specific examples of polyamines include ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, triethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, piperazine, diamines such as 2-methylpiperazine, isophoronediamine, bishexamethylenetriamine, Chain polyamines having three or more amino groups such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentamethylenehexamine, tetrapropylenepentamine, 1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadecane Cyclic polyamines such as 1,4,7,10-tetraazacyclodecane, 1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane and 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane. The

また、ここでのアルカノールアミンとは、1分子中に、アミノ基と水酸基を有する化合物を意味する。例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、N−(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、モノ−、ジ−(n−またはイソ−)プロパノールアミン、エチレングリコール−ビス−プロピルアミン、ネオペンタノールアミン、メチルエタノールアミン等が挙げられる。   Moreover, alkanolamine here means the compound which has an amino group and a hydroxyl group in 1 molecule. For example, monoethanolamine, diethanolamine, aminoethylethanolamine, N- (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, mono-, di- (n- or iso-) propanolamine, ethylene glycol-bis-propylamine, neopentanolamine And methylethanolamine.

上記のPKa7.0〜8.5の塩基性化合物(e)は、塗料配合時に添加しても構わない。その場合、pKaが8.5を超える塩基性化合物(e2)と併用しても構わない。該弱塩基性化合物(e)と該塩基性化合物(e2)との和(全塩基性組成物)に対する弱塩基性化合物(e)の構成比は、20モル%以上であることが好ましい。弱塩基性化合物(e)の構成比の下限値は、30モル%が好ましく、より好ましくは40モル%、さらに好ましくは50モル%である。中和の対象となる酸性基としては、カルボニル基、スルホニル基等が例示されるが、その中でもカルボニル基が好ましい。また、カルボキシル基を有するポリオールの場合のカルボキシル基については、ポリオール製造時の仕込みの酸成分を基準として、全塩基性組成物の添加量を決定することができる。
全塩基性組成物の添加量は、その塩基性基が、塗料中の各成分に存在する全酸性分100モル%に対し、30モル%以上であることが好ましい。下限値としては、さらに好ましくは50モル%であり、より好ましくは70モル%、最も好ましくは100モル%以上である。また、上限値としては、好ましくは500モル%であり、より好ましくは400モル%、さらに好ましくは300モル%である。
The basic compound (e) of PKa 7.0 to 8.5 may be added at the time of blending the paint. In that case, you may use together with the basic compound (e2) in which pKa exceeds 8.5. The composition ratio of the weak basic compound (e) to the sum of the weak basic compound (e) and the basic compound (e2) (total basic composition) is preferably 20 mol% or more. The lower limit value of the composition ratio of the weakly basic compound (e) is preferably 30 mol%, more preferably 40 mol%, still more preferably 50 mol%. Examples of the acidic group to be neutralized include a carbonyl group and a sulfonyl group, among which a carbonyl group is preferable. Moreover, about the carboxyl group in the case of the polyol which has a carboxyl group, the addition amount of all the basic compositions can be determined on the basis of the acid component of the preparation at the time of polyol manufacture.
The addition amount of the total basic composition is preferably 30 mol% or more with respect to 100 mol% of the total acidic content of the basic group present in each component in the paint. As a lower limit, More preferably, it is 50 mol%, More preferably, it is 70 mol%, Most preferably, it is 100 mol% or more. Moreover, as an upper limit, Preferably it is 500 mol%, More preferably, it is 400 mol%, More preferably, it is 300 mol%.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物を含む塗料組成物に、既存のメラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂を配合することができる。また、前述したポリオールがカルボキシル基を有する場合には、オキサゾリン基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物を配合することができる。また、前述したポリオールがカルボニル基を有する場合には、ヒドラジド基含有化合物、セミカルバジド基含有化合物を配合することができる。これらの化合物は単独で配合するだけでなく、2種以上の化合物を配合することもできる。   An existing melamine resin, epoxy resin, and polyurethane resin can be blended with the coating composition containing the block polyisocyanate composition of the present invention. Moreover, when the polyol mentioned above has a carboxyl group, an oxazoline group containing compound and a carbodiimide group containing compound can be mix | blended. Moreover, when the polyol mentioned above has a carbonyl group, a hydrazide group containing compound and a semicarbazide group containing compound can be mix | blended. These compounds can be blended not only alone but also two or more compounds.

メラミン樹脂としては、例えばメラミンとアルデヒドとの反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂が挙げられる。上記アルデヒドとしは、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどが挙げられる。また、このメチロール化メラミン樹脂のメチロール基をアルコールによって部分的にもしくは完全にエーテル化したものも使用することができる。エーテル化に用いられるアルコールの例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノールなどが挙げられる。   Examples of the melamine resin include a partial or completely methylolated melamine resin obtained by a reaction between melamine and an aldehyde. Examples of the aldehyde include formaldehyde and paraformaldehyde. Moreover, what methylated the methylol group of this methylol-ized melamine resin partially or completely etherified with alcohol can also be used. Examples of alcohols used for etherification include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, 2-ethylbutanol, 2-ethylhexanol and the like.

該メラミン樹脂の具体例としては、日本サイテックインダストリーズ社製のサイメル303、サイメル323、サイメル325、サイメル327、サイメル350、サイメル370、サイメル380、サイメル385、サイメル212、サイメル251、サイメル254、マイコート776(以上いずれも商品名)などを挙げることができる。   Specific examples of the melamine resin include Cymel 303, Cymel 323, Cymel 325, Cymel 327, Cymel 350, Cymel 370, Cymel 380, Cymel 385, Cymel 212, Cymel 251, Cymel 254, My Coat manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd. 776 (all are trade names).

メラミン系硬化剤を併用する場合は、硬化させる際の触媒として、酸性化合物の添加が有効である。酸性化合物の具体例としては、カルボン酸、スルホン酸、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステルが挙げられる。   When a melamine curing agent is used in combination, an acidic compound is effective as a catalyst for curing. Specific examples of the acidic compound include carboxylic acid, sulfonic acid, acidic phosphate ester, and phosphite ester.

カルボン酸としては、酢酸、乳酸、コハク酸、シュウ酸、マレイン酸、デカンジカルボン酸が代表例として挙げられる。スルホン酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸が代表例として挙げられる。また、酸性リン酸エステルとしては、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジラウリルホスフェート、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェートが代表例として挙げられる。亜リン酸エステルとしては、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジラウリルフホスファイト、モノエチルホスファイト、モノブチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、モノラウリルホスファイトが代表例として挙げられる。   Typical examples of the carboxylic acid include acetic acid, lactic acid, succinic acid, oxalic acid, maleic acid, and decanedicarboxylic acid. Typical examples of the sulfonic acid include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid. Examples of acidic phosphate esters include dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, dilauryl phosphate, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, and monooctyl phosphate. Typical examples of phosphites include diethyl phosphite, dibutyl phosphite, dioctyl phosphite, dilauryl phosphite, monoethyl phosphite, monobutyl phosphite, monooctyl phosphite and monolauryl phosphite. .

エポキシ樹脂としては、1分子にエポキシ基を2個以上有する樹脂であれば特に制限はなく、それ自体既知のものを使用することができる。エポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールにエポクロルヒドリンを付加させて得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂にエピクロルヒドリンを付加させて得られるノボラック型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。該エポキシ樹脂は、必要に応じて水分散化して使用することができる。   The epoxy resin is not particularly limited as long as it is a resin having two or more epoxy groups in one molecule, and a known one can be used. Examples of the epoxy resin include a bisphenol type epoxy resin obtained by adding epoxychlorohydrin to bisphenol, a novolak type epoxy resin obtained by adding epichlorohydrin to a phenol novolac resin, and polyethylene glycol diglycidyl ether. The epoxy resin can be used after being dispersed in water as necessary.

ポリウレタン樹脂としては、塗料に一般的に用いられているものなら限定されないが、イソシアネート基とポリオールを反応させて鎖延長されたポリウレタン樹脂が好ましい。該ポリウレタン樹脂は、ポリオールの一部にカルボキシル基含有ポリオールを使用して得られたカルボキシル基を有するものや、末端に水酸基を有するものも含まれる。カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂は、塩基性物質を用いて中和するものが好ましい。市販品としては、スーパーフレックスシリーズ110、150、460S(第一工業製薬社製、商品名)、ネオレッツR9649、R966(アビシア社製、商品名)などを挙げることができる。   The polyurethane resin is not limited as long as it is generally used in paints, but a polyurethane resin that is chain-extended by reacting an isocyanate group with a polyol is preferable. The polyurethane resin includes those having a carboxyl group obtained by using a carboxyl group-containing polyol as part of the polyol, and those having a hydroxyl group at the terminal. The polyurethane resin having a carboxyl group is preferably neutralized with a basic substance. Examples of commercially available products include Superflex series 110, 150, 460S (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Neoletz R9649, R966 (trade name, manufactured by Avicia).

オキサゾリン基含有化合物としては、オキサゾリン基を側鎖に少なくとも2個有する重合体状の化合物、1分子中にオキサゾリン基を少なくとも2個有する単量体の化合物などが挙げられる。   Examples of the oxazoline group-containing compound include a polymer compound having at least two oxazoline groups in the side chain, and a monomer compound having at least two oxazoline groups in the molecule.

カルボジイミド基含有化合物としては、例えば、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基同士を脱二酸化炭素反応せしめることにより得ることができる。カルボジイミド基含有化合物の市販品としては、例えば、カルボジライトV−02、カルボジライトV−02−L2、カルボジライトV−04、カルボジライトE−01、カルボジライトE−02(いずれも日清紡社製、商品名)などを挙げることができる。   The carbodiimide group-containing compound can be obtained, for example, by subjecting the isocyanate groups of the polyisocyanate compound to a carbon dioxide removal reaction. Examples of commercially available carbodiimide group-containing compounds include Carbodilite V-02, Carbodilite V-02-L2, Carbodilite V-04, Carbodilite E-01, Carbodilite E-02 (all manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., trade names), and the like. Can be mentioned.

ヒドラジド基含有化合物としては、−CO−NH−NHで示されるヒドラジド基を1分子中に少なくとも2個、好ましくは2〜10個有する化合物が包含される。ヒドラジド基含有化合物として、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどの2〜18個の炭素原子を有する飽和ジカルボン酸ジヒドラジド;マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどのモノオレフィン性不飽和ジカルボン酸ジヒドラジド;カルボン酸低級アルキルエステル基を有する低重合体をヒドラジンまたはヒドラジン水和物と反応させることにより得られるポリヒドラジドなどが挙げられる。 The hydrazide group-containing compound includes a compound having at least 2, preferably 2 to 10, hydrazide groups represented by —CO—NH—NH 2 in one molecule. Examples of the hydrazide group-containing compound include saturated dicarboxylic acid dihydrazides having 2 to 18 carbon atoms such as oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide; maleic acid dihydrazide Monoolefinic unsaturated dicarboxylic acid dihydrazides such as fumaric acid dihydrazide and itaconic acid dihydrazide; polyhydrazides obtained by reacting a low polymer having a carboxylic acid lower alkyl ester group with hydrazine or hydrazine hydrate, etc. .

セミカルバジド基含有化合物としては、−NH−CO−NH−NHで示されるセミカルバジド基を1分子中に少なくとも2個、好ましくは2〜10個有する化合物が包含される。セミカルバジド基含有化合物として、例えば、ビスセミカルバジド;ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネート又はそれから誘導されるポリイソシアネート化合物にN,N−ジメチルヒドラジンなどのN,N−置換ヒドラジンや上記例示のヒドラジンを反応させて得られる多官能セミカルバジドなどが挙げられる。 The semicarbazide group-containing compound includes a compound having at least two, preferably 2 to 10, semicarbazide groups represented by —NH—CO—NH—NH 2 in one molecule. As a semicarbazide group-containing compound, for example, bissemicarbazide; a diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate or a polyisocyanate compound derived therefrom is reacted with N, N-substituted hydrazine such as N, N-dimethylhydrazine or the hydrazine exemplified above. And polyfunctional semicarbazide obtained by the reaction.

本発明の塗料組成物は、必要に応じて、酸化防止剤例えばヒンダードフェノール等、紫外線吸収剤例えばベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等、顔料例えば、酸化チタン、カーボンブラック、インジゴ、キナクリドン、パールマイカ等、金属粉顔料例えばアルミ等、レオロジーコントロール剤例えばヒドロキシエチルセルロース、尿素化合物、マイクロゲル等、硬化促進剤例えば、錫化合物、亜鉛化合物、アミン化合物等を含んでもよい。   If necessary, the coating composition of the present invention comprises an antioxidant such as hindered phenol, an ultraviolet absorber such as benzotriazole and benzophenone, a pigment such as titanium oxide, carbon black, indigo, quinacridone, and pearl mica. Powder pigments such as aluminum, rheology control agents such as hydroxyethyl cellulose, urea compounds and microgels, and curing accelerators such as tin compounds, zinc compounds and amine compounds may also be included.

この様に調製された塗料組成物は、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、静電塗装、ベル塗装などにより、鋼板、表面処理鋼板などの金属及びプラスチック、無機材料などの素材に、プライマーまたは中塗り、上塗りとして好適に使用される。又、この塗料組成物は、更に防錆鋼板を含むプレコートメタル、自動車塗装、プラスチック塗装などに、美粧性、耐候性、耐酸性、防錆性、耐チッピング性、密着性などを付与するために好適に用いられる。また、当該塗料組成物は、接着剤、粘着剤、エラストマー、フォーム、表面処理剤などのウレタン原料としても有用である。   The coating composition prepared in this manner is applied to a material such as a steel plate, surface-treated steel plate and other metals and plastics, and inorganic materials by roll coating, curtain flow coating, spray coating, electrostatic coating, bell coating, etc. It is suitably used as an intermediate coating or top coating. In addition, this coating composition is intended to impart cosmetics, weather resistance, acid resistance, rust resistance, chipping resistance, adhesion, etc. to pre-coated metal, automobile coating, plastic coating, etc. that further include a rust-proof steel plate. Preferably used. The coating composition is also useful as a raw material for urethane such as adhesives, pressure-sensitive adhesives, elastomers, foams, and surface treatment agents.

本発明の塗料組成物は、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、静電塗装、ベル塗装などにより塗装後、焼付け工程を経て、塗膜を形成する。この塗料組成物は、焼付け工程を経て、架橋塗膜が形成されていることが好ましい。塗料組成物の硬化後の架橋塗膜は、ブロック化反応前のポリイソアネート由来のウレタン結合だけでなく、ブロックイソシアネート基由来のアミド結合、エステル結合等の極性基を有することが特徴である。そのため、本発明の塗料組成物から形成された架橋塗膜は、一般的なウレタン架橋塗膜の特徴である耐薬品性、耐熱性、耐水性等に加え、積層塗装あるいはリコートを行う場合に、層間での水素結合等が可能となり、層間の密着性に優れる点が挙げられる。焼付け工程後、架橋構造が完全に形成されていない塗膜においても、上記の極性基を有するため、積層塗装あるいはリコート時に、密着性に優れる点は架橋塗膜と同様に優れている。
また、自動車の新車ラインの塗装のように、数層の塗液をウェットオンウェットで積層する場合、本発明の塗料組成物中あるいは硬化後の架橋塗膜中に有機アミン化合物が存在するため、下層あるいは上層の架橋反応の触媒として働く可能性もある。
The coating composition of the present invention forms a coating film through a baking process after coating by roll coating, curtain flow coating, spray coating, electrostatic coating, bell coating or the like. This coating composition preferably has a crosslinked coating film formed through a baking step. The crosslinked coating film after curing of the coating composition is characterized by having not only a polyisocyanate-derived urethane bond before the blocking reaction but also polar groups such as an amide bond and an ester bond derived from a blocked isocyanate group. Therefore, the crosslinked coating formed from the coating composition of the present invention has chemical resistance, heat resistance, water resistance, etc., which are the characteristics of a general urethane crosslinked coating, It is possible to perform hydrogen bonding between the layers and to have excellent adhesion between the layers. Even in the coating film in which the crosslinked structure is not completely formed after the baking step, it has the above-mentioned polar group, so that it is excellent in adhesion as well as the crosslinked coating film at the time of lamination coating or recoating.
In addition, when laminating several layers of coating liquid wet-on-wet like painting on a new car line of an automobile, since an organic amine compound is present in the coating composition of the present invention or in the crosslinked coating film after curing, There is also the possibility of acting as a catalyst for the crosslinking reaction of the lower layer or the upper layer.

以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。まず、各種物性の測定・評価方法について説明する。   Below, based on an Example, this invention is demonstrated still in detail. First, measurement and evaluation methods for various physical properties will be described.

<測定方法>
(数平均分子量の測定)
ポリイソシアネートの数平均分子量は、下記の装置を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下GPCという)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
装置:東ソー(株)HLC−8120GPC(商品名)
カラム:東ソー(株)TSKgel SuperH1000(商品名)×1本
TSKgel SuperH2000(商品名)×1本
TSKgel SuperH3000(商品名)×1本
キャリアー:テトラハイドロフラン
検出方法:示差屈折計
<Measurement method>
(Measurement of number average molecular weight)
The number average molecular weight of the polyisocyanate is a polystyrene-based number average molecular weight measured by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) using the following apparatus.
Equipment: Tosoh Corporation HLC-8120GPC (trade name)
Column: Tosoh Corporation TSKgel SuperH1000 (trade name) x 1
TSKgel SuperH2000 (trade name) x 1
TSKgel SuperH3000 (trade name) x 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer

また、ポリオールの数平均分子量は、下記のGPC測定によるポリスチレン基準の数平均分子量である。
装置:東ソー(株)HLC−8120GPC(商品名)
カラム:東ソー(株)TSKgel SuperHM−H(商品名)×2本
キャリアー:N,N−ジメチルホルムアミド
検出方法:示差屈折計
The number average molecular weight of the polyol is a polystyrene-based number average molecular weight measured by GPC measurement described below.
Equipment: Tosoh Corporation HLC-8120GPC (trade name)
Column: Tosoh Corporation TSKgel SuperHM-H (trade name) x 2 Carrier: N, N-dimethylformamide Detection method: differential refractometer

(粘度の測定)
E型粘度計(トキメック社製VISCONIC ED型(商品名))を用いて、25℃で測定した。
(Measurement of viscosity)
Using an E type viscometer (VISCONIC ED type (trade name) manufactured by Tokimec Co., Ltd.), the measurement was performed at 25 ° C.

(有効NCO基質量%の算出)
ここでの有効NCO基質量%とは、ブロック化反応後のブロックポリイソシアネート組成物中に存在する架橋反応に関与しうるブロックイソシアネート基量を定量化するものであって、イソシアネート基の質量%として表し、以下の式により算出される。
{(ブロックポリイソシアネート組成物の固形分(質量%))×(反応に使用したポリイソシアネート質量×前駆体のポリイソシアネートのイソシアネート基含有量%)}/(ブロック化反応後のブロックポリイソシアネート組成物の樹脂質量)
なお、溶剤等で希釈されている場合は、希釈された状態での値を記載する。
(Calculation of effective NCO group mass%)
The effective NCO group mass% here is used to quantify the amount of blocked isocyanate groups that can participate in the crosslinking reaction present in the blocked polyisocyanate composition after the blocking reaction, and is expressed as mass% of isocyanate groups. Expressed by the following formula.
{(Solid content (mass%) of block polyisocyanate composition) × (mass of polyisocyanate used in reaction × isocyanate group content% of precursor polyisocyanate)} / (block polyisocyanate composition after blocking reaction) Resin mass)
When diluted with a solvent or the like, the value in the diluted state is described.

(ブロックポリイソシアネートのx、y比)
製造方法1における第1工程反応後のイソシアネート基残存モル%(p)、第2工程反応後の有機アミン化合物の反応モル%(q)、第2工程における有機アミン化合物のイソシアネート基に対する添加モル%(r)とした時、以下の式から算出した。
p≠0の場合、有機アミン化合物は、残存するイソシアネート基と優先して反応するため、有機アミン化合物の反応分からその量も考慮する必要がある。そのため、x={(q×r)−p}、x/y={(q×r)−p}/(100−x)として算出した。第1工程終了後のイソシアネート基残存モル%は反応液の赤外スペクトル測定より定量し、有機アミン化合物の反応率は、第2工程終了後に減少した有機アミン化合物の量をガスクロマトグラフ測定で定量することによって算出した。
装置:島津製作所製GC−14A(商品名)
カラム:島津ジーエルシー製DB−1(商品名)
なお、式(VI)に示される置換基を有するブロックポリイソシアネートは、第2工程の有機アミン2モル等量がマロン酸ジエステル部分1モル当量と反応することで生成しうる。しかし、モデル化合物での実験結果(イソシアネート成分として、n−ヘキシルイソシアネートを使用)から第2工程で有機アミンとして、2級アミンを使用した場合、おそらく立体障害から、ブロックポリイソシアネート全体の1質量%以下しか生成しないことがわかった。そこで、x/y比の算出には、式(VI)の置換基を有するブロックポリイソシアネートの生成は無視した。
また、第1工程で残存するマロン酸ジエステルと第2工程で添加する有機アミン化合物が反応しうる。しかし、上記のモデル実験例のガスクロマトグラフ測定により、マロン酸モノエステルモノアミド、マロン酸ジアミドの合計量が1質量%以下であることから、有機アミンとして2級アミンを使用した場合のx/yの算出には、この反応による有機アミンの減少は無視した。
(X, y ratio of block polyisocyanate)
Remaining mole% of isocyanate group (p) after reaction in the first step in the production method 1, reaction mole% (q) of the organic amine compound after the second step, mole% added to the isocyanate group of the organic amine compound in the second step When (r), it was calculated from the following formula.
In the case of p ≠ 0, the organic amine compound reacts preferentially with the remaining isocyanate group, and therefore the amount of the organic amine compound needs to be considered from the reaction amount of the organic amine compound. Therefore, it calculated as x = {(q * r) -p} and x / y = {(q * r) -p} / (100-x). The remaining mole% of isocyanate groups after the first step is quantified by infrared spectrum measurement of the reaction solution, and the reaction rate of the organic amine compound is quantified by gas chromatograph measurement of the amount of the organic amine compound decreased after the second step. Calculated by.
Device: Shimadzu GC-14A (trade name)
Column: DB-1 (trade name) manufactured by Shimadzu GC
In addition, the block polyisocyanate which has a substituent shown by Formula (VI) can be produced | generated when 2 mol equivalent of the organic amine of a 2nd process reacts with 1 mol equivalent of malonic acid diester part. However, when a secondary amine is used as the organic amine in the second step from the experimental results with the model compound (using n-hexyl isocyanate as the isocyanate component), it is probably 1% by mass of the total of the blocked polyisocyanate due to steric hindrance. It turns out that it only produces: Therefore, in the calculation of the x / y ratio, the formation of a blocked polyisocyanate having a substituent of formula (VI) was ignored.
Further, the malonic acid diester remaining in the first step can react with the organic amine compound added in the second step. However, since the total amount of malonic acid monoester monoamide and malonic acid diamide is 1% by mass or less by gas chromatographic measurement in the above model experiment example, x / y of the secondary amine used as the organic amine is In the calculation, the decrease in organic amine due to this reaction was ignored.

(ブロックポリイソシアネートの構造特定:NMR測定)
以下の装置を用いたH−NMR測定から、ブロックポリイソシアネートの構造特定を実施した。ケミカルシフト基準:テトラメチルシランを0ppmとした。
第1工程生成物であるイソシアネート基とマロン酸ジエステルとの反応物のケト体のメチンプロトンは、4.3ppm付近に、そのエノール体のプロトンは16.5ppm付近に観測された。また、第2工程後の生成物である式(II)のAのケト体のメチンプロトンは、4.5ppm付近に、そのエノール体のプロトンが19.2ppm付近に観測された。これらのピークの積分値から、第2工程の反応比、ケト体とエノール体の存在比を確認した。
装置:日本電子製ECS−400(商品名)
溶剤:重クロロホルム
積算回数:128回
試料濃度:5質量%
ケミカルシフト基準:テトラメチルシランを0ppmとした。
(Structure identification of block polyisocyanate: NMR measurement)
The structure of the block polyisocyanate was identified from 1 H-NMR measurement using the following apparatus. Chemical shift standard: Tetramethylsilane was 0 ppm.
The keto methine proton of the reaction product of the isocyanate group and malonic acid diester, which was the product of the first step, was observed near 4.3 ppm, and the enol proton was observed around 16.5 ppm. Further, the methine proton of the keto form of the formula (II) A which is the product after the second step was observed around 4.5 ppm, and the enol form proton was observed around 19.2 ppm. From the integrated values of these peaks, the reaction ratio in the second step and the abundance ratio of keto and enol bodies were confirmed.
Equipment: ECS-400 (trade name) manufactured by JEOL
Solvent: Deuterated chloroform Accumulated times: 128 Sample concentration: 5% by mass
Chemical shift standard: Tetramethylsilane was 0 ppm.

(初期ゲル分率)
作成した塗料溶液を乾燥後膜厚40μmになるようにアプリケーター塗装し、90℃で30分間焼付けし、硬化塗膜を得た。その硬化塗膜を焼付け後、20℃で1時間放置し、アセトン中に20℃、24時間浸漬後、未溶解部質量の浸漬前質量に対する値を計算した。ゲル分率が85%以上の場合を◎、80%以上85%未満の場合を○、70%以上80%未満の場合を○△、60%以上70%未満を△、50%以上60%未満の場合を×、50%未満の場合を××とした。
(Initial gel fraction)
The prepared coating solution was coated with an applicator so as to have a film thickness of 40 μm, and baked at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a cured coating film. The cured coating film was baked, allowed to stand at 20 ° C. for 1 hour, immersed in acetone at 20 ° C. for 24 hours, and then the value of the undissolved part mass relative to the mass before immersion was calculated. ◎ when the gel fraction is 85% or more, ○ when it is 80% or more and less than 85%, ○ △ when it is 70% or more and less than 80%, △ when it is 60% or more but less than 70%, 50% or more but less than 60% The case of x was taken as x, and the case of less than 50% was taken as x.

(貯蔵後ゲル分率保持率)
作成した塗料溶液を40℃、10日間貯蔵し、その後、乾燥後膜厚40μmになるようにアプリケーター塗装し、90℃で30分間焼付けし、硬化塗膜を得た。その硬化塗膜を焼付け後、20℃で1時間放置し、アセトン中に20℃、24時間浸漬後、未溶解部質量の浸漬前質量に対する値(貯蔵後ゲル分率)を計算した。貯蔵後ゲル分率が、貯蔵後ゲル分率/初期ゲル分率=0.90以上の場合を◎、0.85以上0.90未満の場合を○、0.80以上0.85未満の場合を△、0.75以上0.80未満の場合を×、0.75未満の場合を××とした。
(Gel fraction retention after storage)
The prepared coating solution was stored at 40 ° C. for 10 days, then, after drying, an applicator was applied to a film thickness of 40 μm and baked at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a cured coating film. The cured coating film was baked, allowed to stand at 20 ° C. for 1 hour, immersed in acetone at 20 ° C. for 24 hours, and then the value of the undissolved part mass relative to the mass before immersion (gel fraction after storage) was calculated. The gel fraction after storage is ◎ when the gel fraction after storage / initial gel fraction = 0.90 or more, ○ when 0.85 or more and less than 0.90, and 0.80 or more and less than 0.85 Is Δ, 0.75 or more and less than 0.80 is indicated as x, and less than 0.75 is indicated as xx.

(湿気安定性試験)
ブロックポリイソシアネート組成物を有効NCO基として30mmol分取り、そこに、水5.4g(300mmolに相当)を添加し、その後、全体の溶液の質量が200gとなるようにジエチレングリコールジメチルエーテルを添加し、攪拌し、試験溶液を得た。その溶液を内量300ccの三角フラスコに移し、そこに、シリコンゴム栓で固定したメスピペットの先を液面に浸漬させた状態で固定し、40℃のウォーターバスに入れて、メスピペットの液面の高さにより、ガス発生量を測定した。40℃、10日間貯蔵し、その期間に発生したガス(炭酸ガス)の量が4cc未満の場合を◎◎、4cc以上8cc未満の場合を◎、8cc以上16cc未満の場合を○、16cc以上24cc未満の場合を△、24cc以上32cc未満の場合を×、32cc以上の場合を××とした。
(Moisture stability test)
30 mmol of the block polyisocyanate composition as an effective NCO group was taken, and 5.4 g of water (corresponding to 300 mmol) was added thereto, and then diethylene glycol dimethyl ether was added so that the total mass of the solution became 200 g, followed by stirring. Thus, a test solution was obtained. Transfer the solution to a 300 cc Erlenmeyer flask, and fix the tip of the measuring pipette fixed with a silicone rubber stopper with the tip immersed in the liquid surface. The amount of gas generated was measured based on the height of the surface. When stored at 40 ° C. for 10 days, the amount of gas (carbon dioxide) generated during that period is less than 4 cc, ◎ if 4 cc or more but less than 8 cc, ◎ if 8 cc or more and less than 16 cc, ○, 16 cc or more and 24 cc The case of less than △, the case of 24 cc or more and less than 32 cc was indicated as ×, and the case of 32 cc or more was designated as XX.

(製造例1)(HDI系イソシアヌレート型ポリイソシアネートの製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4つ口フラスコの内部を窒素置換し、HDI:1000gを仕込み、60℃で攪拌下、触媒としてトリメチルベンジルアンモニウム・ハイドロオキサイド0.1gを加えた。4時間後、反応液の転化率が38%になった時点でリン酸0.2gを添加して反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDIモノマーは薄膜蒸留により除去した。
得られたポリイソシアネートの25℃における粘度は2,700mPa・s、イソシアネート基含有量は22.2質量%、数平均分子量は650、イソシアネート基平均数は3.4であった。その後、NMR測定により、イソシアヌレート結合の存在を確認した。
(Production Example 1) (Production of HDI isocyanurate type polyisocyanate)
The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube was purged with nitrogen, charged with 1000 g of HDI, and stirred at 60 ° C., 0.1 g of trimethylbenzylammonium hydroxide as a catalyst Was added. After 4 hours, when the conversion rate of the reaction solution reached 38%, 0.2 g of phosphoric acid was added to stop the reaction. Thereafter, the reaction solution was filtered, and unreacted HDI monomer was removed by thin film distillation.
The obtained polyisocyanate had a viscosity at 25 ° C. of 2,700 mPa · s, an isocyanate group content of 22.2% by mass, a number average molecular weight of 650, and an average number of isocyanate groups of 3.4. Thereafter, the presence of an isocyanurate bond was confirmed by NMR measurement.

(製造例2)(HDI系ウレタン結合、アロファネート結合含有イソシアヌレート型ポリイソシアネートの製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI:1000質量部、3価アルコールであるトリメチロールプロパン(分子量134)22質量部を仕込み、攪拌下反応器内温度を90℃1時間保持しウレタン化を行った。その後反応液温度を60℃に保持し、イソシアヌレート化触媒トリメチルベンジルアンモニウム・ハイドロオキサイドを加え、転化率が48%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDIを薄膜蒸留装置により除去した。
得られたポリイソシアネートの25℃における粘度は25,000mPa・s、イソシアネート基含有量は19.9質量%、数平均分子量は1080、イソシアネート基平均数は5.1であった。その後、NMR測定により、ウレタン結合、アロファネート結合、イソシアヌレート結合の存在を確認した。
(Production Example 2) (Production of HDI urethane bond, allophanate bond-containing isocyanurate type polyisocyanate)
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, charged with HDI: 1000 parts by mass, trimethylolpropane (molecular weight 134) 22 parts by mass as a trihydric alcohol, While stirring, the temperature in the reactor was maintained at 90 ° C. for 1 hour for urethanization. Thereafter, the temperature of the reaction solution was kept at 60 ° C., an isocyanuration catalyst trimethylbenzylammonium hydroxide was added, and phosphoric acid was added when the conversion rate reached 48% to stop the reaction. Then, after filtering a reaction liquid, unreacted HDI was removed with the thin film distillation apparatus.
The obtained polyisocyanate had a viscosity at 25 ° C. of 25,000 mPa · s, an isocyanate group content of 19.9% by mass, a number average molecular weight of 1080, and an average number of isocyanate groups of 5.1. Thereafter, the presence of urethane bond, allophanate bond and isocyanurate bond was confirmed by NMR measurement.

(製造例3)(HDI、IPDI系ウレタン結合、アロファネート結合含有イソシアヌレート型ポリイソシアネートの製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI:700質量部、IPDI:300質量部、3価アルコールであるポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール「プラクセル303」(ダイセル化学の商品名:分子量300)30質量部を仕込み、攪拌下反応器内温度を90℃1時間保持しウレタン化を行った。その後反応液温度を60℃に保持し、イソシアヌレート化触媒トリメチルベンジルアンモニウム・ハイドロオキサイドを加え、転化率が42%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDI、IPDIを薄膜蒸留装置により除去した。
得られたポリイソシアネートの25℃における粘度は60,000mPa・s、イソシアネート基含有量は18.9質量%、数平均分子量は900、イソシアネート基平均数は4.1であった。その後、NMR測定により、ウレタン結合、アロファネート結合、イソシアヌレート結合の存在を確認した。
(Production Example 3) (Production of HDI, IPDI-based urethane bond, allophanate bond-containing isocyanurate type polyisocyanate)
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, and HDI: 700 parts by mass, IPDI: 300 parts by mass, polycaprolactone-based polyester polyol “Placcel” 303 "(Daicel Chemical's product name: molecular weight 300) 30 parts by mass, and the reactor temperature was maintained at 90 ° C for 1 hour with stirring to perform urethanization. Thereafter, the reaction liquid temperature was kept at 60 ° C., an isocyanuration catalyst trimethylbenzylammonium hydroxide was added, and phosphoric acid was added when the conversion rate was 42% to stop the reaction. Then, after filtering a reaction liquid, unreacted HDI and IPDI were removed with the thin film distillation apparatus.
The obtained polyisocyanate had a viscosity at 25 ° C. of 60,000 mPa · s, an isocyanate group content of 18.9% by mass, a number average molecular weight of 900, and an isocyanate group average number of 4.1. Thereafter, the presence of urethane bond, allophanate bond and isocyanurate bond was confirmed by NMR measurement.

(実施例1)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、製造例1で得られたポリイソシアネート100質量部(この場合のポリイソシアネートのイソシアネート基モル数を100とする)、酢酸n−ブチル92.4質量部、マロン酸ジエチル88.9質量部(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の105モル%に相当)を仕込み、60℃に保持した。その後、28%ナトリウムメチラート0.77質量部を添加し、4時間保持した。赤外スペクトルを測定した結果、イソシアネート基の消失を確認し、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート0.76質量部を添加した。
引き続き、ジイソプロピルアミン53.5質量部(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の100モル%に相当)を添加し、反応液温度70℃で5時間保持した。この反応液をガスクロマトグラフで分析し、ジシソプロピルアミンの反応率が70%であることを確認した。その後、n−ブタノールを19.6部添加し、固形分濃度60質量%のブロックポリイソシアネート組成物が得られた。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
別途、上記ブロックポリイソシアネート組成物をナスフラスコに移し、エバポレーターを用いて、60℃、10hPaの減圧度で、60分間減圧留去を行い、大部分の溶剤を取り除いた後、NMR測定を行った。その結果、式(I)におけるx/y=2.4であった。また、A成分のケト体/エノール体組成比は、99/1であった。
(Example 1) (Production of block polyisocyanate composition)
A 4-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of the polyisocyanate obtained in Production Example 1 (isocyanate group of polyisocyanate in this case) The number of moles was set to 100), 92.4 parts by mass of n-butyl acetate, and 88.9 parts by mass of diethyl malonate (corresponding to 105 mol% of the isocyanate groups in the polyisocyanate) were charged and maintained at 60 ° C. Thereafter, 0.77 parts by mass of 28% sodium methylate was added and held for 4 hours. As a result of measuring the infrared spectrum, disappearance of the isocyanate group was confirmed, and 0.76 parts by mass of 2-ethylhexyl acid phosphate was added.
Subsequently, 53.5 parts by mass of diisopropylamine (corresponding to 100 mol% of the isocyanate group in the polyisocyanate) was added, and the reaction solution temperature was maintained at 70 ° C. for 5 hours. This reaction solution was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the reaction rate of disisopropylamine was 70%. Thereafter, 19.6 parts of n-butanol was added to obtain a block polyisocyanate composition having a solid concentration of 60% by mass. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.
Separately, the above-mentioned block polyisocyanate composition was transferred to an eggplant flask and distilled off under reduced pressure at 60 ° C. and 10 hPa for 60 minutes using an evaporator to remove most of the solvent, followed by NMR measurement. . As a result, x / y in formula (I) was 2.4. Moreover, the keto body / enol body composition ratio of the A component was 99/1.

(実施例8)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、製造例2で得られたポリイソシアネート100質量部(この場合のポリイソシアネートのイソシアネート基モル数を100とする)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート92.7質量部、マロン酸ジエチル60.7質量部(ポリイソシアネート組成物におけるイソシアネート基の80モル%に相当)を仕込み、60℃に保持した。その後、28%ナトリウムメチラート0.68質量部を添加し、4時間保持した。赤外スペクトルを測定した結果、イソシアネート基の残存率が22%であることを確認し、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート0.66質量部を添加した。
引き続き、ジイソプロピルアミン47.9質量部(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の100モル%に相当)を添加し、反応液温度70℃で5時間保持した。この反応液をガスクロマトグラフィーで分析し、ジシソプロピルアミンの反応率が80%であることを確認した。その後、この反応液をナスフラスコに移し、エバポレーターを用いて、60℃、10hPaの減圧度で、30分間減圧留去を行った。減圧留去実施の質量を測定したところ、反応液の固形分は73質量%であった。その後、再度、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート53.9質量部を添加し、固形分濃度60質量%のブロックポリイソシアネート組成物が得られた。エタノール、ジイソプロピルアミンの残存量をガスクロマトグラフで測定したところ、それぞれ0.3質量%、0.4質量%であった。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
(Example 8) (Production of block polyisocyanate composition)
A 4-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of the polyisocyanate obtained in Production Example 2 (the isocyanate group of the polyisocyanate in this case) The number of moles is 100), 92.7 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 60.7 parts by mass of diethyl malonate (corresponding to 80 mol% of the isocyanate groups in the polyisocyanate composition) were charged and maintained at 60 ° C. . Thereafter, 0.68 parts by mass of 28% sodium methylate was added and held for 4 hours. As a result of measuring the infrared spectrum, it was confirmed that the residual ratio of the isocyanate group was 22%, and 0.66 parts by mass of 2-ethylhexyl acid phosphate was added.
Subsequently, 47.9 parts by mass of diisopropylamine (corresponding to 100 mol% of the isocyanate group in the polyisocyanate) was added, and the reaction solution temperature was maintained at 70 ° C. for 5 hours. This reaction solution was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the reaction rate of disisopropylamine was 80%. Thereafter, this reaction solution was transferred to an eggplant flask and distilled off under reduced pressure for 30 minutes at 60 ° C. and a reduced pressure of 10 hPa using an evaporator. When the mass of vacuum distillation implementation was measured, solid content of the reaction liquid was 73 mass%. Thereafter, 53.9 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was added again to obtain a block polyisocyanate composition having a solid concentration of 60% by mass. When the residual amounts of ethanol and diisopropylamine were measured by gas chromatography, they were 0.3% by mass and 0.4% by mass, respectively. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.

(実施例2−7、9−15、比較例1)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
表1に示す成分及び割合を用いた以外は実施例1と同様に行った。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
(Examples 2-7, 9-15, Comparative Example 1) (Production of Block Polyisocyanate Composition)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the components and ratios shown in Table 1 were used. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.

(比較例2)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、製造例1で得られたポリイソシアネート100質量部(この場合のポリイソシアネートのイソシアネート基モル数を100とする)、酢酸n−ブチル97.8質量部を仕込み、40℃に保持した。その後、3,5−ジメチルピラゾール52.3質量部(ポリイソシアネート組成物におけるイソシアネート基の103モル%に相当)を5回に分けて、添加した。添加終了後、1時間攪拌し、その後、赤外スペクトルを測定した結果、イソシアネート基の消失を確認し、固形分濃度60質量%のブロックポリイソシアネート組成物が得られた。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
(Comparative Example 2) (Production of Block Polyisocyanate Composition)
A 4-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of the polyisocyanate obtained in Production Example 1 (isocyanate group of polyisocyanate in this case) And 97.8 parts by mass of n-butyl acetate were charged and maintained at 40 ° C. Thereafter, 52.3 parts by mass of 3,5-dimethylpyrazole (corresponding to 103 mol% of the isocyanate group in the polyisocyanate composition) was added in five portions. After completion of the addition, the mixture was stirred for 1 hour, and then the infrared spectrum was measured. As a result, disappearance of the isocyanate group was confirmed, and a block polyisocyanate composition having a solid content concentration of 60% by mass was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.

(比較例3)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、製造例2で得られたポリイソシアネート組成物100質量部(この場合のポリイソシアネートのイソシアネート基モル数を100とする)、酢酸n−ブチル92.9質量部を仕込み、40℃に保持した。その後、メチルエチルケトオキシム42.5質量部(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の103モル%に相当)を滴下ロートから滴下した。滴下終了後、1時間攪拌し、その後、赤外スペクトルを測定した結果、イソシアネート基の消失を確認し、固形分濃度60質量%のブロックポリイソシアネート組成物が得られた。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
(Comparative Example 3) (Production of Block Polyisocyanate Composition)
A 4-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of the polyisocyanate composition obtained in Production Example 2 (the polyisocyanate in this case) And 92.9 parts by mass of n-butyl acetate were charged and maintained at 40 ° C. Thereafter, 42.5 parts by mass of methyl ethyl ketoxime (corresponding to 103 mol% of the isocyanate group in polyisocyanate) was dropped from the dropping funnel. After completion of dropping, the mixture was stirred for 1 hour, and then the infrared spectrum was measured. As a result, disappearance of the isocyanate group was confirmed, and a block polyisocyanate composition having a solid content concentration of 60% by mass was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.

(比較例4)(ブロックポリイソシアネート組成物の製造)
攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、製造例1で得られたポリイソシアネート100質量部(この場合のポリイソシアネートのイソシアネート基モル数を100とする)、酢酸n−ブチル92.4質量部、マロン酸ジエチル42.3質量部(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の50モル%に相当)を仕込み、60℃に保持した。その後、28%ナトリウムメチラート0.58質量部を添加し、4時間保持した。赤外スペクトルを測定した結果、マロン酸ジエチル添加モル分のイソシアネート基の消失を確認し、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート0.57質量部を添加した。
引き続き、ジイソプロピルアミン26.8質量部ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基の50モル%に相当)を添加し、反応液温度70℃で5時間保持した。その後、赤外スペクトル測定により、イソシアネート基の消失を確認した。ガスクロマトグラフィーで分析した結果、エタノール、ジシソプロピルアミンが存在しないことを確認した。その後、n−ブタノールを20.3部添加し、固形分濃度60質量%のブロックポリイソシアネート組成物が得られた。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性と、ブロックポリイソシアネートの式(I)における構造を表1に示す。
(Comparative Example 4) (Production of Block Polyisocyanate Composition)
A 4-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of the polyisocyanate obtained in Production Example 1 (isocyanate group of polyisocyanate in this case) The number of moles was set to 100), 92.4 parts by mass of n-butyl acetate, and 42.3 parts by mass of diethyl malonate (corresponding to 50 mol% of the isocyanate groups in the polyisocyanate) were charged and maintained at 60 ° C. Thereafter, 0.58 parts by mass of 28% sodium methylate was added and held for 4 hours. As a result of measuring the infrared spectrum, the disappearance of the isocyanate group corresponding to the added mole of diethyl malonate was confirmed, and 0.57 parts by mass of 2-ethylhexyl acid phosphate was added.
Subsequently, 26.8 parts by mass of diisopropylamine (corresponding to 50 mol% of the isocyanate groups in the polyisocyanate) was added, and the reaction solution temperature was maintained at 70 ° C. for 5 hours. Thereafter, the disappearance of the isocyanate group was confirmed by infrared spectrum measurement. As a result of analysis by gas chromatography, it was confirmed that ethanol and disisopropylamine were not present. Thereafter, 20.3 parts of n-butanol was added to obtain a block polyisocyanate composition having a solid concentration of 60% by mass. Table 1 shows the physical properties of the obtained block polyisocyanate composition and the structure of formula (I) of the block polyisocyanate.

Figure 0005562267
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表1中における*部の注解は、以下のとおりである。
*1 (各化合物のモル数)/(ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数)のモル%
*2 2−エチルヘキシルアシッドホスフェート(城北化学工業の商品名)
*3 (消失したアミンのモル数)/(反応に添加したアミンのモル数)をGC分析から算出した値
*4 表1記載の配合物としての有効NCO基の質量%(計算値)
*5 <>内に記載の化合物の活性水素を除く残基
*6 DEM:マロン酸ジエチル(R1:エチル基、R2:エチル基)
*7 DIPA:ジイソプロピルアミン(R3:イソプロピル基、R4:イソプロピル基)
*8 PMA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
*9 DNBA:ジn−ブチルアミン(R3:n−ブチル基、R4:n−ブチル基)
*10 鎖状アミン化合物であるDNBA及び窒素原子を含む環状アミン化合物である2,6−ジメチルピペリジン由来のR3及びR4の混合
*11 DIPM:マロン酸ジイソプロピル(R1:イソプロピル基、R2:イソプロピル基)
*12 ECHA:N−エチルシクロヘキシルアミン(R3:エチル基、R4:シクロヘキシル基)
*13 N75BA(ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット型ポリイソシアネート組成物の75%酢酸ブチル溶液:バイエル社の商品名)
*14 ME20−100(ヘキサメチレンジイソシアネートとポリオールとのウレタン、アロファネート型ポリイソシアネート組成物:旭化成ケミカルズ株式会社の商品名)
*15 DMM:マロン酸ジメチル(R1:メチル基、R2:メチル基)
*16 VESTANAT T1890E(イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート型ポリイソシアネート組成物の70%酢酸ブチル溶液:エボニックデグサ社の商品名)
*17 コロネートL(トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパン体とのウレタン型ポリイソシアネート組成物の75%酢酸エチル溶液:日本ポリウレタン工業株式会社の商品名)
*18 マロン酸ジエチルの活性水素を除く残基及びジイソプロピルアミンの活性水素を除く残基の混合
*19 鎖状アミン化合物であるDIPA及び窒素原子を含む環状アミン化合物である2,2,6,6−テトラメチルピペリジン由来のR3及びR4の混合
*20 DPhM:マロン酸ジフェニル(R1:フェニル基、R2:フェニル基)
*21 窒素原子を含む環状アミン化合物である2,6−ジメチルピペリジン由来のR3、R4
The comment on the * part in Table 1 is as follows.
* 1 mol% of (number of moles of each compound) / (number of moles of isocyanate group of polyisocyanate)
* 2 2-Ethylhexyl acid phosphate (trade name of Johoku Chemical Industry)
* 3 Value calculated from GC analysis of (number of moles of amine lost) / (number of moles of amine added to reaction) * 4% by mass of effective NCO group as a formulation shown in Table 1 (calculated value)
* 5 Residue excluding active hydrogen of the compound described in <> D6: Diethyl malonate (R1: ethyl group, R2: ethyl group)
* 7 DIPA: diisopropylamine (R3: isopropyl group, R4: isopropyl group)
* 8 PMA: Propylene glycol monomethyl ether acetate * 9 DNBA: Di-n-butylamine (R3: n-butyl group, R4: n-butyl group)
* 10 Mixture of R3 and R4 derived from DNBA, which is a chain amine compound, and 2,6-dimethylpiperidine, which is a cyclic amine compound containing a nitrogen atom. * 11 DIPM: Diisopropyl malonate (R1: isopropyl group, R2: isopropyl group)
* 12 ECHA: N-ethylcyclohexylamine (R3: ethyl group, R4: cyclohexyl group)
* 13 N75BA (75% butyl acetate solution of biuret-type polyisocyanate composition of hexamethylene diisocyanate: trade name of Bayer)
* 14 ME20-100 (urethane of hexamethylene diisocyanate and polyol, allophanate type polyisocyanate composition: trade name of Asahi Kasei Chemicals Corporation)
* 15 DMM: dimethyl malonate (R1: methyl group, R2: methyl group)
* 16 VESTANAT T1890E (70% butyl acetate solution of isocyanurate type polyisocyanate composition of isophorone diisocyanate: trade name of Evonik Degussa)
* 17 Coronate L (75% ethyl acetate solution of urethane type polyisocyanate composition of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane: trade name of Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)
* 18 Mixture of residues excluding active hydrogen of diethyl malonate and residues excluding active hydrogen of diisopropylamine * 19 2,2,6,6 which is a chain amine compound DIPA and a cyclic amine compound containing a nitrogen atom -Mixture of R3 and R4 derived from tetramethylpiperidine * 20 DPhM: diphenyl malonate (R1: phenyl group, R2: phenyl group)
* 21 R3, R4 derived from 2,6-dimethylpiperidine, a cyclic amine compound containing a nitrogen atom

(実施例16)(ブロックポリイソシアネート組成物の初期ゲル分率、貯蔵後ゲル分率保持率測定、湿気安定性評価)
主剤にアクリルポリオール(DIC株式会社の商品名「A801」、樹脂分濃度50質量%、樹脂あたりの水酸基価100mgKOH/g)100質量部と、実施例1で得られたブロックポリイソシアネート組成物60.4質量部(ブロックイソシアネート基と主剤の水酸基の当量比を1.0で配合)とを配合し、酢酸ブチルで塗料固形分が40質量%になるように調整した。作成した塗料溶液を乾燥後膜厚40μmになるようにアプリケーター塗装し、90℃で30分間焼付けし、初期ゲル分率を測定した。結果を表2に示す。
また、上記で作成した塗料溶液を40℃×10日間貯蔵した後、上記の方法で焼付塗膜を作成し、貯蔵後のゲル分率を測定した。貯蔵後のゲル分率保持率を表2に示す。さらに、ブロックポリイソシアネート組成物20.3g(有効NCO基として30mmolに相当)に、水5.4g(300mmolに相当)を配合し、最後にジエチレングリコールジメチルエーテル174.3g(この3成分の全体で200gとなるように調整)を配合し、攪拌し、ブロックポリイソシアネート組成物の溶液を得た。この溶液の40℃、10日間貯蔵中に発生したガス(炭酸ガス)の量を測定した。この結果を表2に示す。
(Example 16) (Initial gel fraction of block polyisocyanate composition, measurement of gel fraction retention after storage, evaluation of moisture stability)
The main component is acrylic polyol (trade name “A801” from DIC Corporation, resin concentration 50 mass%, hydroxyl value per resin 100 mg KOH / g) 100 parts by mass, and block polyisocyanate composition 60. 4 parts by mass (mixed with an equivalent ratio of the blocked isocyanate group to the hydroxyl group of the main agent at 1.0) was adjusted with butyl acetate so that the solid content of the paint was 40% by mass. The prepared coating solution was dried and then coated with an applicator so as to have a film thickness of 40 μm, baked at 90 ° C. for 30 minutes, and the initial gel fraction was measured. The results are shown in Table 2.
Moreover, after storing the coating solution prepared above at 40 ° C. for 10 days, a baked coating film was prepared by the above method, and the gel fraction after storage was measured. Table 2 shows the gel fraction retention after storage. Further, 20.3 g of a block polyisocyanate composition (corresponding to 30 mmol as an effective NCO group) was blended with 5.4 g of water (corresponding to 300 mmol), and finally 174.3 g of diethylene glycol dimethyl ether (a total of 200 g of these three components) Were prepared) and stirred to obtain a block polyisocyanate composition solution. The amount of gas (carbon dioxide) generated during storage of this solution at 40 ° C. for 10 days was measured. The results are shown in Table 2.

(実施例17−30、比較例5−8)(ブロックポリイソシアネート組成物の初期ゲル分率、貯蔵後ゲル分率保持率測定、湿気安定性評価)
表2に示す成分及び割合を用いた以外は実施例16と同様に行った。得られたブロックポリイソシアネート組成物の初期ゲル分率、貯蔵後ゲル分率保持率、湿気安定性の結果を表2に示す。
(Example 17-30, Comparative Example 5-8) (Initial gel fraction of block polyisocyanate composition, measurement of gel fraction retention after storage, moisture stability evaluation)
The same procedure as in Example 16 was performed except that the components and ratios shown in Table 2 were used. Table 2 shows the results of the initial gel fraction, the gel fraction retention after storage, and the moisture stability of the obtained block polyisocyanate composition.

(実施例31)(ブロックポリイソシアネート組成物のゲル分率測定)
実施例2で得られたブロックポリイソシアネート組成物22.9質量部、水16.5質量部、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム(日本乳化剤株式会社の商品名「ニューコール290M」、固形分70質量%)3質量部をそれぞれ添加し、ホモミキサーで混合した。混合後、乳白色の水分散液が得られた。その後、この水分散液とアクリルエマルジョン(樹脂分濃度42質量%、樹脂あたりの水酸基価40mgKOH/g、Tg20℃、数平均分子量170,000)100質量部を混合した(ブロックイソシアネート基と主剤の水酸基の当量比を1.0で配合、塗料固形分は40質量%で調整)。混合後、乳白色の水分散液が得られた。作成した塗液を乾燥後膜厚40μmになるようにアプリケーター塗装し、90℃で30分間焼付けし、ゲル分率を測定した。結果を表2に示す。
(Example 31) (Measurement of gel fraction of block polyisocyanate composition)
22.9 parts by mass of the block polyisocyanate composition obtained in Example 2, 16.5 parts by mass of water, sodium dialkylsulfosuccinate (trade name “New Coal 290M” of Nippon Emulsifier Co., Ltd., solid content 70% by mass) 3 Each part by mass was added and mixed with a homomixer. After mixing, a milky white aqueous dispersion was obtained. Then, 100 parts by weight of this aqueous dispersion and acrylic emulsion (resin concentration 42 mass%, hydroxyl value per resin 40 mg KOH / g, Tg 20 ° C., number average molecular weight 170,000) were mixed (block isocyanate group and hydroxyl group of main component). The equivalent ratio is 1.0 and the solid content of the paint is adjusted to 40% by mass). After mixing, a milky white aqueous dispersion was obtained. The prepared coating solution was dried and then coated with an applicator so as to have a film thickness of 40 μm, baked at 90 ° C. for 30 minutes, and the gel fraction was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 0005562267
Figure 0005562267

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Figure 0005562267

表2中における*部の注釈は、以下のとおりである。
*22 アクリルポリオール(DIC株式会社の商品名「A801」、樹脂分濃度50質量%、樹脂あたりの水酸基価100mgKOH/g)
*23 アクリルエマルジョン(樹脂分濃度42質量%、樹脂あたりの水酸基価40mgKOH/g、Tg20℃、数平均分子量170,000)
The annotations of the * part in Table 2 are as follows.
* 22 Acrylic polyol (trade name “A801” from DIC Corporation, resin concentration 50 mass%, hydroxyl value per resin 100 mg KOH / g)
* 23 Acrylic emulsion (resin concentration 42 mass%, hydroxyl value per resin 40 mg KOH / g, Tg 20 ° C., number average molecular weight 170,000)

本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、上記の実施例及び比較例の結果から、100℃以下の焼付け温度で架橋可能であり、かつ、湿気安定性に優れていることが分った。   From the results of the above Examples and Comparative Examples, the block polyisocyanate composition of the present invention was found to be crosslinkable at a baking temperature of 100 ° C. or less and excellent in moisture stability.

本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、低温硬化性、湿気安定性、及び貯蔵後硬化性に優れた塗料組成物として、好適に用いることができる。   The block polyisocyanate composition of the present invention can be suitably used as a coating composition having excellent low-temperature curability, moisture stability, and curability after storage.

Claims (11)

以下の式(I)により示される少なくとも1種のブロックポリイソシアネートを含むことを特徴とする、ブロックポリイソシアネート組成物。
Figure 0005562267

(式中、Rは、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び芳香族ポリイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基を除く残基であり、Aは、以下の式(II)に示される1種又は2種以上のケト体あるいはそのエノール異性体群であり、Bは、式(III)に示される1種又は2種以上の構造単位であり、xとyの合計が2.0〜20であり、かつxは0ではない。)
Figure 0005562267

(式中、Rは、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基またはベンジル基を示し、R、Rは、同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜30個の、任意にエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、及びチオール基から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい炭化水素基であり、任意にR、Rは、一緒になって5員または6員のシクロアルキル基を形成するか、またはRとRに挟まれた窒素原子と一緒になって、架橋員として付加的に窒素または酸素原子を含んでもよい3員、4員、5員または6員環を形成することができる。)
Figure 0005562267

(式中、Rは、活性水素含有化合物の活性水素を除く残基である。)
A block polyisocyanate composition comprising at least one block polyisocyanate represented by the following formula (I):
Figure 0005562267

(In the formula, R is a residue excluding an isocyanate group of a polyisocyanate formed from one or more selected from aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and aromatic polyisocyanate, and A is , One or more keto isomers represented by the following formula (II) or enol isomers thereof, and B is one or more structural units represented by the formula (III), (The sum of x and y is 2.0 to 20, and x is not 0.)
Figure 0005562267

(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group or a benzyl group, and R 3 and R 4 may be the same or different, and may be any one having 1 to 30 carbon atoms. Is a hydrocarbon group that may contain at least one selected from an ether bond, an ester bond, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a thiol group, and R 3 and R 4 are optionally combined together to form a 5-membered or 6-membered cyclohexane. 3-membered, 4-membered, 5-membered or 6-membered which may form an alkyl group or may contain an additional nitrogen or oxygen atom as a bridging member together with a nitrogen atom sandwiched between R 3 and R 4 A ring can be formed.)
Figure 0005562267

(In the formula, R 5 is a residue excluding active hydrogen of the active hydrogen-containing compound.)
式(I)におけるx、yがx/y≧1となることを特徴とする、請求項1記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block polyisocyanate composition according to claim 1, wherein x and y in formula (I) satisfy x / y ≧ 1. 式(I)におけるRが、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基を除く残基である、請求項1又は2に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block according to claim 1 or 2, wherein R in formula (I) is a residue other than an isocyanate group of a polyisocyanate formed from one or more selected from aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. Polyisocyanate composition. 式(II)のRが炭素数1〜4個のアルキル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。 The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, wherein R 1 in the formula (II) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 式(II)のR、Rがともに炭素数3〜6個の分岐アルキル基であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。 The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4, wherein R 3 and R 4 in the formula (II) are both branched alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms. 式(II)の(R)(R)N−が式(IV)で示される連結構造であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
Figure 0005562267

(式中、R、R、R、Rは、各々独立して水素あるいはメチル基を示し、かつ、そのうち少なくとも1つはメチル基である。)
The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4, wherein (R 3 ) (R 4 ) N- in formula (II) is a linked structure represented by formula (IV).
Figure 0005562267

(In the formula, R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent hydrogen or a methyl group, and at least one of them is a methyl group.)
式(II)のR、Rがともにイソプロピル基であることを特徴とする、請求項5に記載のブロックポリイソシアネート組成物。 The block polyisocyanate composition according to claim 5, wherein R 3 and R 4 in the formula (II) are both isopropyl groups. 式(I)におけるx、yがx/y≧2であり、かつ、式(III)におけるRがマロン酸ジエステル化合物の活性水素を除く残基であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。 X and y in formula (I) are x / y ≧ 2, and R 5 in formula (III) is a residue excluding active hydrogen of a malonic acid diester compound, The block polyisocyanate composition according to any one of 7 above. 酸解離定数(PKa)が7.0〜8.5である塩基性化合物(e)を、上記ブロックポリイソシアネート組成物のブロックイソシアネート基に対して10モル%以上含有し、ここで、ブロックイソシアネート基のモル数は、前駆体であるポリイソシアネート由来のイソシアネート基を基準としたモル数を示す、請求項1〜8のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The basic compound (e) having an acid dissociation constant (PKa) of 7.0 to 8.5 is contained in an amount of 10 mol% or more based on the blocked isocyanate group of the blocked polyisocyanate composition. The block polyisocyanate composition in any one of Claims 1-8 which shows the number of moles on the basis of the isocyanate group derived from the polyisocyanate which is a precursor. 請求項1〜9のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物、及びポリオールを含む塗料組成物。   The coating composition containing the block polyisocyanate composition in any one of Claims 1-9, and a polyol. 請求項10に記載の塗料組成物からなる塗膜。   A coating film comprising the coating composition according to claim 10.
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