JP6031734B2 - Polyisocyanate composition using allophanate / isocyanurate forming catalyst, method for producing the composition, and two-component coating composition using the composition - Google Patents

Polyisocyanate composition using allophanate / isocyanurate forming catalyst, method for producing the composition, and two-component coating composition using the composition Download PDF

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本発明は、アロファネート・イソシアヌレート化触媒を用いたポリイソシアネート組成物、該組成物の製造方法、及び該組成物を用いた二液型塗料組成物に関する。   The present invention relates to a polyisocyanate composition using an allophanate / isocyanurate-forming catalyst, a method for producing the composition, and a two-component coating composition using the composition.

ポリイソシアネートを一成分として用いる二液硬化型のウレタン系塗料は、耐候性や耐摩耗性に優れた塗膜を与えることから、従来、建築物、土木構築物等の屋外基材の塗装、自動車の補修、プラスチックの塗装などに使用されている。
これらの塗料は、ポリイソシアネートの極性の高さから、一般的に、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素溶剤や、酢酸ブチル等のエステル系溶剤などの強溶剤、すなわち、溶解力の強い溶剤が用いられていた。
Two-component curable urethane coatings that use polyisocyanate as a component provide coatings with excellent weather resistance and abrasion resistance. Conventionally, coating of outdoor substrates such as buildings and civil engineering structures, It is used for repair and plastic coating.
Due to the high polarity of polyisocyanate, these paints generally contain strong solvents such as aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and ester solvents such as butyl acetate, that is, solvents with strong dissolving power. It was used.

これらの強溶剤は、臭気が強いため、近年は作業環境の改善や地球環境負荷の低減という点から敬遠される傾向にある。さらに、古い塗膜の上から新たに塗装して補修や塗り替えを行う際、補修用塗料中に高い溶解力を有する強溶剤が含まれていると、古い塗膜の膨潤や溶解を生じ、古い塗膜まで補修する必要性が生じていた。その結果、塗装作業の拡大化と煩雑化、塗装費用の増大、工期の延長などの問題を生じる場合があった。   Since these strong solvents have a strong odor, they tend to be avoided in recent years in terms of improving the working environment and reducing the burden on the global environment. In addition, when repairing or repainting by repainting from the top of the old paint film, if the solvent for repair contains a strong solvent with high dissolving power, the old paint film will swell or dissolve, and the old paint The need to repair even the coating film has arisen. As a result, problems such as enlargement and complication of painting work, increase in painting cost, and extension of the work period may occur.

このような背景の中で、近年、低極性有機溶剤に溶解し易いポリイソシアネートの開発が進められている。低極性有機溶剤への希釈性に優れているポリイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネートと、低極性有機溶剤への希釈性が100%以上のポリオールとを反応させたポリイソシアネート化合物が提案されている。これにより得られたポリイソシアネート化合物は、塗膜の伸展性とアニリン点が10〜70℃の範囲の脂肪族、脂環族及び/又は芳香族炭化水素系の有機溶剤への溶解に優れているとされている(例えば、特許文献1参照)。   Against this background, in recent years, development of polyisocyanates that are easily soluble in low-polar organic solvents has been promoted. As a polyisocyanate excellent in dilutability in a low polar organic solvent, a polyisocyanate compound obtained by reacting an aliphatic diisocyanate and a polyol having a dilutability in a low polar organic solvent of 100% or more has been proposed. The polyisocyanate compound thus obtained is excellent in extensibility of the coating film and dissolution in an aliphatic, alicyclic and / or aromatic hydrocarbon organic solvent having an aniline point in the range of 10 to 70 ° C. (For example, refer to Patent Document 1).

また、低極性有機溶剤に対する溶解性、及びシリケート化合物との相溶性に優れているポリイソシアネートとして、脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートと炭素数1〜20のモノアルコールとから、所定のアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比、及び特定の分子量範囲を有するポリイソシアネート化合物が提案されている。これにより得られたポリイソシアネート化合物は、塗膜の伸展性とアニリン点が10〜70℃の範囲の脂肪族、脂環族及び/又は芳香族炭化水素系の有機溶剤への溶解に優れているとされている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as a polyisocyanate having excellent solubility in a low-polar organic solvent and compatibility with a silicate compound, a predetermined allophanate group from an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate and a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms. A polyisocyanate compound having a molar ratio of / isocyanurate groups and a specific molecular weight range has been proposed. The polyisocyanate compound thus obtained is excellent in extensibility of the coating film and dissolution in an aliphatic, alicyclic and / or aromatic hydrocarbon organic solvent having an aniline point in the range of 10 to 70 ° C. (For example, see Patent Document 2).

また、アニリン点が70℃を超えるような低極性有機溶剤への溶解性を向上させたポリイソシアネートとして、脂肪族ジイソシアネートと炭素数11以上のモノアルコールと触媒にオクチル酸錫を使用することによって、アロファネート基とイソシアヌレート基を同時に生成させたポリイソシアネート化合物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Moreover, by using tin octylate as a polyisocyanate having improved solubility in a low-polar organic solvent such that the aniline point exceeds 70 ° C., aliphatic diisocyanate, a monoalcohol having 11 or more carbon atoms, and a catalyst, A polyisocyanate compound in which an allophanate group and an isocyanurate group are simultaneously generated has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開平8−198928号公報JP-A-8-198928 特開2008−24828号公報JP 2008-24828 A 特開2010−150455号公報JP 2010-150455 A

しかしながら、これまでのポリイソシアネート化合物は、低温における貯蔵安定性が低下することや、更に溶解力の低い低極性有機溶剤に対する溶解性が不十分であることが多く、塗膜の外観不良や耐候性の低下といった問題を生じる恐れがあった。   However, conventional polyisocyanate compounds often have low storage stability at low temperatures, and are often insufficiently soluble in low-polarity organic solvents with low solubility, resulting in poor appearance and weather resistance of the coating film. There was a risk of problems such as lowering of

また、有機ジイソシアネートの原料中に含有する加水分解性塩素が触媒との反応により、プロトン酸を生成し、反応阻害を生ずる恐れがあった。この反応阻害は、特にイソシアヌレート化反応に対して顕著であり、アロファネート基とイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネート化合物を得ようとした場合、得られる生成物の殆どがアロファネート基含有ポリイソシアネート化合物であり目的物を得ることが非常に困難であった。また、両結合基を含有するポリイソシアネート化合物が得られた場合であっても、アロファネート基含有ポリイソシアネート化合物とイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート化合物の混合物であり、低極性有機溶剤に対する溶解性の低下、触媒の追加に伴う貯蔵安定性の低下、及び反応性のバラツキに伴う、反応時間の延長や触媒調整などの作業性低下といった生産性に課題を残していた。   Further, the hydrolyzable chlorine contained in the organic diisocyanate raw material may react with the catalyst to generate a protonic acid, which may cause reaction inhibition. This reaction inhibition is particularly remarkable for the isocyanurate-forming reaction. When trying to obtain a polyisocyanate compound containing allophanate groups and isocyanurate groups, most of the products obtained are allophanate group-containing polyisocyanate compounds. It was very difficult to obtain the desired product. Moreover, even when a polyisocyanate compound containing both linking groups is obtained, it is a mixture of an allophanate group-containing polyisocyanate compound and an isocyanurate group-containing polyisocyanate compound, and a decrease in solubility in a low-polar organic solvent, Problems remain in productivity such as a decrease in storage stability due to the addition of a catalyst and a decrease in workability such as an increase in reaction time and catalyst adjustment due to a variation in reactivity.

尚、ここで加水分解性塩素とは、アミン化合物とホスゲンとの反応により有機ジイソシアネートを得る際、有機ジイソシアネートの原料中に不純物として0.001〜1質量%程度含まれ、加水分解により塩酸を生成する物質の総称である。この加水分解性塩素の主なものは、イソシアネート基に塩酸が付加したカルバモイルクロリド化合物の塩酸塩である。   Here, hydrolyzable chlorine means that when an organic diisocyanate is obtained by reaction of an amine compound and phosgene, it is contained in an organic diisocyanate raw material in an amount of about 0.001 to 1% by mass as an impurity, and hydrochloric acid is generated by hydrolysis. It is a general term for substances to be used. The main hydrolyzable chlorine is a hydrochloride of a carbamoyl chloride compound in which hydrochloric acid is added to an isocyanate group.

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、特定のアロファネート・イソシアヌレート化触媒を使用することで、低温における貯蔵安定性や低極性有機溶剤への溶解性に優れるポリイソシアネート組成物、及びその製造方法を提供するとともに、リコート性や塗膜物性に優れた二液型塗料組成物を提供することである。   The present invention has been made based on the above circumstances, and by using a specific allophanate / isocyanurate catalyst, a polyisocyanate composition excellent in storage stability at low temperatures and solubility in a low polar organic solvent. It is providing the two-component coating composition excellent in recoat property and film physical property while providing a thing and its manufacturing method.

本発明者らは、検討を重ねた結果、特定の酸化処理されたカルボン酸金属塩の化合物をアロファネート・イソシアヌレート化触媒として使用することで、加水分解性塩素濃度の高い有機ジイソシアネートを原料として使用した場合であっても、アロファネート化反応、及びイソシアヌレート化反応を阻害せず、両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物が得られることを見出し、本発明に至った。   As a result of repeated investigations, the present inventors use organic diisocyanate having a high hydrolyzable chlorine concentration as a raw material by using a compound of a specific oxidized carboxylic acid metal salt as an allophanate isocyanurate catalyst. Even in this case, the present inventors have found that a polyisocyanate composition containing both bonding groups in one molecule can be obtained without inhibiting the allophanatization reaction and the isocyanurate formation reaction.

本発明の概要は以下の通りである。
[1]一般式(1)で示されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の存在下で、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)との反応から得られるポリイソシアネート組成物であって、当該アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の四価の金属含有量が、ヨウ素溶液滴定法に基づき算出され、全金属含有量に対して、少なくとも10質量%であることを特徴とするポリイソシアネート組成物。
The outline of the present invention is as follows.
[1] A polyisocyanate composition obtained from a reaction between an organic diisocyanate (B) and a monoalcohol (C) in the presence of an allophanate / isocyanurate-forming catalyst (A) represented by the general formula (1). The polyisocyanate characterized in that the tetravalent metal content of the allophanate / isocyanurate conversion catalyst (A) is calculated based on the iodine solution titration method and is at least 10% by mass with respect to the total metal content. Composition.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

(一般式(1)のMは、錫、亜鉛より選ばれる四価の金属を示す。Rは、炭素数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基より選ばれる結合基を示す。) (M in the general formula (1) represents a tetravalent metal selected from tin and zinc. R represents a bonding group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, and a phenyl group. )

[2][1]に記載のアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の存在下で、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)とを反応させて、アロファネート基を生成し、直ちにイソシアヌレート基を生成させた結合基を含有することを特徴とするポリイソシアネート組成物。   [2] In the presence of the allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) according to [1], the organic diisocyanate (B) and the monoalcohol (C) are reacted to form an allophanate group, and isocyanurate immediately. A polyisocyanate composition comprising a linking group that forms a group.

[3]ポリイソシアネート組成物中にアロファネート基とイソシアヌレート基がモル比でアロファネート基/イソシアヌレート基=80/20〜30/70含有することを特徴とする[1]又は[2]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物。 [3] The polyisocyanate composition contains allophanate groups and isocyanurate groups in a molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups = 80/20 to 30/70 , either [1] or [ 2] The polyisocyanate composition described in 1.

[4]有機ジイソシアネート(B)が脂肪族又は脂環族ジイソシアネートであり、モノアルコール(C)のアルキル基の炭素数が3〜20であることを特徴とする[1]又は[2]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物。 [4] The organic diisocyanate (B) is an aliphatic or alicyclic diisocyanate, and the alkyl group of the monoalcohol (C) has 3 to 20 carbon atoms , either [1] or [ 2] polyisocyanate composition according to any.

[5][1]〜[4]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物と、ポリオール(D)を含んでなることを特徴とする二液型塗料組成物。 [5] A two-component coating composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of [1] to [4] and a polyol (D).

[6][1]〜[4]のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物と、ポリオール(D)と、JIS K 2256に準じたアニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の有機溶剤(E)を含んでなることを特徴とする二液型塗料組成物。 [6] An organic solvent having a polyisocyanate composition according to any one of [1] to [4] , a polyol (D), an aniline point according to JIS K 2256, or a mixed aniline point of 5 to 100 ° C. A two-component coating composition comprising E).

本発明のアロファネート・イソシアヌレート化触媒を用いたポリイソシアネート組成物、該組成物の製造方法、及び該組成物を用いた二液型塗料組成物によれば、特定のアロファネート・イソシアヌレート化触媒を使用することで、加水分解性塩素濃度の高い有機ジイソシアネートを原料として使用した場合であっても、アロファネート化反応、及びイソシアヌレート化反応を阻害せず、両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物が得られ、このポリイソシアネート組成物とポリオールとを含む二液型塗料組成物は、低極性有機溶剤への溶解性に優れるため、塗料を重ね塗りする際に下地層を侵食することがなく、更にリコート性や塗膜物性に優れる。   According to the polyisocyanate composition using the allophanate / isocyanurate conversion catalyst of the present invention, the method for producing the composition, and the two-component coating composition using the composition, a specific allophanate / isocyanurate conversion catalyst is used. Even if it is a case where organic diisocyanate with high hydrolyzable chlorine concentration is used as a raw material, it does not inhibit the allophanate reaction and isocyanurate reaction, and contains both linking groups in one molecule. An isocyanate composition is obtained, and the two-component coating composition containing the polyisocyanate composition and the polyol is excellent in solubility in a low-polar organic solvent, and therefore erodes the undercoat layer when the coating is repeatedly applied. In addition, recoatability and coating film properties are excellent.

本発明のポリイソシアネート組成物に使用されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)は、アロファネート化を行った後、直ちにイソシアヌレート化を行い、ポリイソシアネート組成物中にアロファネート基とイソシアヌレート基を生成する触媒であり、一般式(1)で表される化合物である。
このアロファネート・イソシアヌレート化触媒は、分子中に酸化し得ない状態の四価の金属を含むことで、加水分解性塩素の分解を抑制し、反応阻害の要因であるプロトン酸の生成を減少させる。また、この触媒は、分子中に四価の金属を含むことで、プロトン酸が高い状態であっても反応遅延を生じない。
The allophanate / isocyanurate catalyst (A) used in the polyisocyanate composition of the present invention is converted to isocyanurate immediately after allophanate formation to produce allophanate groups and isocyanurate groups in the polyisocyanate composition. And a compound represented by the general formula (1).
This allophanate / isocyanurate conversion catalyst contains tetravalent metals that cannot be oxidized in the molecule, thereby suppressing the decomposition of hydrolyzable chlorine and reducing the production of protonic acids that are the cause of reaction inhibition. . In addition, since this catalyst contains a tetravalent metal in the molecule, the reaction is not delayed even when the protonic acid is in a high state.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)は、一般式(1)に示されるカルボン酸金属塩であり、Mとしては、錫、亜鉛から選ばれる1種類の四価の金属である。これ以外の金属の場合には、アロファネート化、若しくはイソシアヌレート化の一方の反応が選択的に進行し、アロファネート基とイソシアヌレート基の両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物を得ることが困難である。
また、側鎖のRは、炭素数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基より選ばれる結合基である。これ以外の側鎖の場合には、低極性有機溶剤への触媒の溶解性が低下し、析出物を生じる恐れがある。
カルボン酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、へプチル酸、オクチル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラギジン酸、2−エチルヘキサン酸等の飽和脂肪族カルボン酸、シクロプロピルカルボン酸、シクロブチルカルボン酸、シクロペンチルカルボン酸、シクロヘキシルカルボン酸等の飽和単環カルボン酸、ビシクロ(4.4.0)デカン−2−カルボン酸等の飽和複環カルボン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、バクセン酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪族カルボン酸、ジフェニル酢酸等の芳香脂肪族カルボン酸、安息香酸、トルイル酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。
また、アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)は、単独であるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
The allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) is a carboxylic acid metal salt represented by the general formula (1), and M is one kind of tetravalent metal selected from tin and zinc . In the case of other metals, one reaction of allophanate or isocyanurate proceeds selectively to obtain a polyisocyanate composition containing both allophanate groups and isocyanurate groups in one molecule. Is difficult.
R in the side chain is a linking group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, and a phenyl group. In the case of other side chains, the solubility of the catalyst in the low polarity organic solvent is lowered, and there is a possibility that precipitates are formed.
Specific examples of carboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, heptylic acid, octylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, Saturated aliphatic carboxylic acids such as velcrostearic acid, aragdic acid, 2-ethylhexanoic acid, saturated monocyclic carboxylic acids such as cyclopropyl carboxylic acid, cyclobutyl carboxylic acid, cyclopentyl carboxylic acid, cyclohexyl carboxylic acid, bicyclo (4.4 0.0) saturated polycyclic carboxylic acids such as decane-2-carboxylic acid, unsaturated fatty carboxylic acids such as palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, vaccenic acid, eleostearic acid, arachidonic acid, diphenylacetic acid Aromatic aliphatic carboxylic acids such as benzoic acid and toluic acid Bonn acid and the like.
The allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) can be used alone or in combination of two or more.

アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の四価の金属含有量は、ヨウ素溶液滴定法に基づき算出され、全金属含有量に対して、少なくとも10質量%であることが好ましい。尚、金属含有量の測定方法は、この他に重量変化による定量(酸素の原子量を16として、酸化に伴う増加量から計算により求める)も行うことが可能である。更に、全金属含有量の定量については、誘導結合プラズマ発行分光分析(ICP分析)を用いて測定することも可能である。
アロファネート・イソシアヌレート化触媒の四価の金属含有量が、下限未満の場合には、加水分解性塩素を分解し、プロトン酸を生成させるため、反応阻害を招き、目的とする生成物が得られない恐れがある。
The tetravalent metal content of the allophanate / isocyanurate conversion catalyst (A) is calculated based on the iodine solution titration method, and is preferably at least 10% by mass based on the total metal content. In addition, the metal content measurement method can also perform quantification by weight change (determined by calculation from the increase amount accompanying oxidation, with the atomic weight of oxygen being 16). Furthermore, the quantification of the total metal content can also be measured using inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP analysis).
If the tetravalent metal content of the allophanate / isocyanurate conversion catalyst is less than the lower limit, hydrolyzable chlorine is decomposed to produce protonic acid, which causes reaction inhibition and the desired product is obtained. There is no fear.

ここで、ヨウ素溶液滴定法の測定方法としては、以下の操作によって全金属含有量と二価の金属含有量を求めて四価の金属含有量を算出することができる。
<全金属含有量の測定方法:A(質量%)>
(1)三角フラスコ500mlに試料を約0.5g秤量し、塩酸(1+1)を100mlと、ホスフィン酸ナトリウムを5gと、飽和塩化第二水銀溶液を1ml加える。
(2)ゲッケル弁を三角フラスコに取り付け、炭酸水素ナトリウムと、純水を加え、空気を遮断し、ホットプレート上で40分間加熱後、20℃以下に冷却する。
(3)デンプン溶液を2ml加え、0.05mol/lのヨウ素溶液で滴定し、ヨウ素デンプン反応の黒紫色に着色したときを終点とし、滴定量から全金属含有量を算出する。
<二価の金属含有量の測定方法:B(質量%)>
(1)三角フラスコ300mlに大理石の小片と、炭酸水素ナトリウムを2gと、純水を20ml加える。
(2)これに塩酸(1+3)を30ml加え、前もって秤量した試料を約0.5g加える。
(3)0.05mol/lのヨウ素溶液で滴定し、終点近くになったら、デンプン溶液を2ml加え、ヨウ素デンプン反応の黒紫色に着色したときを終点とし、滴定量から二価の金属含有量を算出する。
<四価の金属含有量の計算:C(質量%)>
C=(A−B)/A×100
(1)A:全金属含有量(質量%)
(2)B:二価の金属含有量(質量%)
(3)C:四価の金属含有量(質量%)
Here, as a measuring method of the iodine solution titration method, the tetravalent metal content can be calculated by obtaining the total metal content and the divalent metal content by the following operation.
<Measurement method of total metal content: A (mass%)>
(1) About 0.5 g of a sample is weighed into 500 ml of Erlenmeyer flask, and 100 ml of hydrochloric acid (1 + 1), 5 g of sodium phosphinate, and 1 ml of saturated mercuric chloride solution are added.
(2) A Geckel valve is attached to the Erlenmeyer flask, sodium hydrogen carbonate and pure water are added, the air is shut off, heated on a hot plate for 40 minutes, and then cooled to 20 ° C. or lower.
(3) Add 2 ml of starch solution, titrate with 0.05 mol / l iodine solution, and calculate the total metal content from the titration with the end point when the iodine starch reaction is colored black purple.
<Measurement method of divalent metal content: B (mass%)>
(1) Add a marble piece, 2 g of sodium bicarbonate, and 20 ml of pure water to a 300 ml Erlenmeyer flask.
(2) Add 30 ml of hydrochloric acid (1 + 3) to this, and add about 0.5 g of a pre-weighed sample.
(3) Titrate with 0.05 mol / l iodine solution, and when the end point is near, add 2 ml of starch solution, and when the end point is colored black-purple of iodine starch reaction, the end point is the divalent metal content from titration Is calculated.
<Calculation of tetravalent metal content: C (mass%)>
C = (A−B) / A × 100
(1) A: Total metal content (% by mass)
(2) B: Divalent metal content (mass%)
(3) C: Tetravalent metal content (% by mass)

また、アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)は、一般式(2)で示されるカルボン酸金属塩を酸化処理することによって調整される。尚、酸化処理の方法としては、公知の酸化剤を用いることも可能であるが、安全性、適度な酸化能、精製が不要、及び簡便な装置で合成が可能な点から、酸素雰囲気下における加熱処理や市販のオゾン発生器を使用したオゾン処理の方法が選ばれる。   The allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) is prepared by oxidizing the carboxylic acid metal salt represented by the general formula (2). In addition, as a method for the oxidation treatment, a known oxidizing agent can be used. However, in terms of safety, moderate oxidation ability, no purification is required, and synthesis can be performed with a simple apparatus, it can be performed in an oxygen atmosphere. A heat treatment method or an ozone treatment method using a commercially available ozone generator is selected.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

(一般式(2)のMは、錫、亜鉛より選ばれる二価の金属を示す。Rは、炭素数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基より選ばれる結合基を示す。) (M in the general formula (2) represents a divalent metal selected from tin and zinc. R represents a bonding group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, and a phenyl group. )

また、カルボン酸金属塩は、一般式(2)の単座配位だけではなく、一般式(3)、又は一般式(4)に示す二座配位や単座配位と二座配位の複合の結合状態をとるものも含まれる。   In addition, the carboxylic acid metal salt is not limited to the monodentate coordination of the general formula (2), but is a bidentate coordination represented by the general formula (3) or the general formula (4), or a combination of the monodentate coordination and the bidentate coordination. Those having a combined state of are also included.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

Figure 0006031734
Figure 0006031734

(一般式(3)、及び一般式(4)のMは、錫、亜鉛より選ばれる二価の金属を示す。Rは、炭素数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基より選ばれる結合基を示す。) (M in general formula (3) and general formula (4) represents a divalent metal selected from tin and zinc. R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, and a phenyl group. Indicates the selected linking group.)

本発明のポリイソシアネート組成物の生成に使用されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)は、ポリイソシアネート組成物の1分子中にアロファネート基とイソシアヌレート基の両結合基を生成させるのに好適である。両結合基を1分子中に含有することによって、これまでのアロファネート基含有ポリイソシアネート化合物とイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート化合物との混合物と比較し、低温における貯蔵安定性、耐候性の向上、及び低極性有機溶剤に対する溶解性を高めることができる。   The allophanate isocyanurate catalyst (A) used for the production of the polyisocyanate composition of the present invention is suitable for producing both allophanate group and isocyanurate group bonding groups in one molecule of the polyisocyanate composition. is there. By containing both linking groups in one molecule, the storage stability at low temperature, improved weather resistance, and low compared to the conventional mixture of allophanate group-containing polyisocyanate compound and isocyanurate group-containing polyisocyanate compound. The solubility with respect to a polar organic solvent can be improved.

アロファネート基とイソシアヌレート基の両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物は、アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の存在下で、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)との反応によりアロファネート基を生成し、直ちにイソシアヌレート基を生成させることによって、両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物を得ることができる。   A polyisocyanate composition containing both allophanate group and isocyanurate group bonding group in one molecule comprises an organic diisocyanate (B), a monoalcohol (C), and an allophanate isocyanurate-forming catalyst (A). The polyisocyanate composition containing both linking groups in one molecule can be obtained by generating allophanate groups by the reaction of and immediately generating isocyanurate groups.

ここで、使用される有機ジイソシアネート(B)としては、特に限定されるものではなく、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート等を挙げることができ、単独または2種以上を併用することができる。   Here, the organic diisocyanate (B) used is not particularly limited, and examples thereof include aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and araliphatic diisocyanates. The above can be used together.

<芳香族ジイソシアネート>
芳香族ジイソシアネートの具体例としては、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、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混合物、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシ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、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4´−ジフェニルメタ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混合物、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジフェニルプロパン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネート等を挙げることができる。
<Aromatic diisocyanate>
Specific examples of the aromatic diisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate / 2,6-tolylene diisocyanate mixture, m-xylylene diisocyanate, p- Xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate / 4,4'-diphenylmethane diisocyanate mixture, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2-nitrodiphenyl- 4,4'-diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropylene Examples include lopan diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenyl-4,4'-diisocyanate.

<脂肪族ジイソシアネート>
脂肪族イソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
<Aliphatic diisocyanate>
Specific examples of the aliphatic isocyanate include hexamethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 2-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, 3-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, lysine diisocyanate, and trioxyethylene diisocyanate. Can be mentioned.

<脂環族ジイソシアネート>
脂環族ジイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等を挙げることができる。
<Alicyclic diisocyanate>
Specific examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate and the like.

<芳香脂肪族ジイソシアネート>
芳香脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネート若しくはその混合物、1,3−または1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン若しくはその混合物、ω,ω′−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン等を挙げることができる。
<Aromatic aliphatic diisocyanate>
Specific examples of the araliphatic diisocyanate include 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof, 1,3- or 1,4-bis (1-isocyanato-1-methylethyl) benzene or a mixture thereof. , Ω, ω′-diisocyanato-1,4-diethylbenzene and the like.

<(C)モノアルコール>
ポリイソシアネート組成物に使用されるモノアルコール(C)としては、特に限定されるものではなく、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−トリデカノール、2−トリデカノール、2−オクチルドデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げることができ、単独またはまたは2種以上を併用することができる。
これらモノアルコールの中で、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−トリデカノール、2−トリデカノール、2−オクチルドデカノールは低極性有機溶剤に対する溶解性が特に優れており、より好ましい。アルキル基の炭素数が上限値を超えると結晶性が高まるため貯蔵安定性が低下し好ましくない。また、アルキル基以外の結合基を有する場合は、低極性有機溶剤に対する溶解性が低下し好ましくない。
<(C) Monoalcohol>
The monoalcohol (C) used in the polyisocyanate composition is not particularly limited, and 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2- Pentanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3,3,5-trimethyl-1-hexanol, 1-tridecanol, 2-tridecanol, Examples include 2-octyldodecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, trimethylcyclohexanol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. That.
Among these monoalcohols, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-pentanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, 1-heptanol 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3,3,5-trimethyl-1-hexanol, 1-tridecanol, 2-tridecanol, and 2-octyldodecanol are particularly excellent in solubility in low-polar organic solvents. More preferable. When the number of carbon atoms of the alkyl group exceeds the upper limit, the crystallinity is increased, so that the storage stability is lowered, which is not preferable. Moreover, when it has coupling | bonding groups other than an alkyl group, the solubility with respect to a low polar organic solvent falls and it is unpreferable.

次に、ポリイソシアネート組成物の具体的な製造方法について説明する。
第1工程では、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)を水酸基に対して、イソシアネート基が過剰量になる量を仕込んで、有機溶剤の存在下または非存在下、20〜120℃でウレタン化反応させてイソシアネート基末端プレポリマーIを製造する。ここでウレタン化反応の目安としては、中和滴定法によるイソシアネート基含有量と屈折率上昇値により完結の有無を判断する。
第2工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)を仕込み、核磁気共鳴分光法(以下NMRという)、及びゲルパーミエーション(以下GPCという)で、ウレタン基の有無、目的とするイソシアネート基含有量、及び分子量になるまで、70〜150℃にてアロファネート化を行った後、直ちにイソシアヌレート化を行ってイソシアネート基末端プレポリマーIIを製造する。
第3工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIIに反応停止剤を添加することによって、反応の停止を行う。
これら第1工程〜第3工程においては、窒素ガス、若しくは、乾燥空気気流下で反応を進行させる。
第4工程では、イソシアネート基末端プレポリマーIIを薄膜蒸留又は溶剤抽出によって、遊離の有機ジイソシアネート(B)の含有量を1質量%未満になるまで除去する。
Next, the specific manufacturing method of a polyisocyanate composition is demonstrated.
In the first step, an organic diisocyanate (B) and a monoalcohol (C) are charged in an excess amount with respect to the hydroxyl group, and in the presence or absence of an organic solvent at 20 to 120 ° C. Isocyanate group-terminated prepolymer I is produced by urethanization reaction. Here, as a standard of the urethanization reaction, the presence or absence of completion is judged by the isocyanate group content and the refractive index increase value by the neutralization titration method.
In the second step, the isocyanate group-terminated prepolymer I is charged with an allophanate / isocyanurate-forming catalyst (A) and subjected to nuclear magnetic resonance spectroscopy (hereinafter referred to as NMR) and gel permeation (hereinafter referred to as GPC). Then, allophanate formation is performed at 70 to 150 ° C. until the desired isocyanate group content and molecular weight are reached, and then isocyanurate conversion is immediately performed to produce isocyanate group-terminated prepolymer II.
In the third step, the reaction is stopped by adding a reaction terminator to the isocyanate group-terminated prepolymer II.
In these first to third steps, the reaction is allowed to proceed under nitrogen gas or a dry air stream.
In the fourth step, the isocyanate group-terminated prepolymer II is removed by thin film distillation or solvent extraction until the content of free organic diisocyanate (B) is less than 1% by mass.

ここで、第1工程における「イソシアネート基が過剰量になる量」とは、原料仕込みの際、有機ジイソシアネートのイソシアネート基とモノオールの水酸基とのモル比が、R=イソシアネート基/水酸基で6〜40になるように仕込むことが好ましく、更に好ましくは、R=7〜30になるように仕込むことが好ましい。下限未満の場合には、目的物よりも分子量の高いポリイソシアネート組成物の生成量が多くなり、粘度の上昇や低極性有機溶剤に対する溶解性の低下を招く恐れがある。上限を超える場合には、ポリイソシアネート組成物の前駆体であるウレタン基含有ポリイソシアネートの生成量が多くなり、平均官能基数の低下に伴う塗膜物性の低下、及び生産性や収率の低下を招く恐れがある。   Here, the “amount of isocyanate group in excess” in the first step means that the molar ratio of the isocyanate group of the organic diisocyanate to the hydroxyl group of the monool is 6 to 6 when R = isocyanate group / hydroxyl group. It is preferable to charge so that it may become 40, More preferably, it is preferable to charge so that it may become R = 7-30. When the amount is less than the lower limit, the amount of the polyisocyanate composition having a higher molecular weight than that of the target product is increased, which may increase the viscosity or decrease the solubility in the low polarity organic solvent. When the upper limit is exceeded, the amount of urethane group-containing polyisocyanate that is a precursor of the polyisocyanate composition increases, resulting in a decrease in coating film properties due to a decrease in the number of average functional groups, and a decrease in productivity and yield. There is a risk of inviting.

また、ウレタン化反応の反応温度は、20〜120℃であり、好ましくは50〜100℃である。尚、ウレタン化反応の際、公知のウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いる。これらの触媒は、単独または2種以上併用することができる。   Moreover, the reaction temperature of a urethanation reaction is 20-120 degreeC, Preferably it is 50-100 degreeC. In the urethanization reaction, a known urethanization catalyst can be used. Specifically, organic metal compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate and dioctyltin dilaurate, organic amines such as triethylenediamine and triethylamine, and salts thereof are selected and used. These catalysts can be used alone or in combination of two or more.

ウレタン化反応の反応時間は、触媒の有無、種類、および温度により異なるが、一般には10時間以内、好ましくは1〜5時間で十分である。   The reaction time of the urethanization reaction varies depending on the presence or absence of the catalyst, the type, and the temperature, but is generally within 10 hours, preferably 1 to 5 hours is sufficient.

第2工程におけるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の使用量は、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)との合計質量に対して0.001〜1.0質量%が好ましく、0.005〜0.1質量%がより好ましい。
下限未満の場合には、アロファネート化反応とイソシアヌレート化反応が十分に進行せず、ポリイソシアネート組成物の前駆体であるウレタン基含有ポリイソシアネートの生成量が多くなり、平均官能基数の低下に伴う塗膜物性の低下、及び生産性や収率の低下を招く恐れがある。また、上限値を超える場合には、目的物よりも分子量の高いポリイソシアネート組成物の生成量が多くなり、粘度の上昇、低極性有機溶剤に対する溶解性の低下、及び反応性制御の低下を招く恐れがある。
The amount of the allophanate / isocyanurate-forming catalyst (A) used in the second step is preferably 0.001 to 1.0% by mass relative to the total mass of the organic diisocyanate (B) and the monoalcohol (C). 0.005-0.1 mass% is more preferable.
If it is less than the lower limit, the allophanate reaction and isocyanurate reaction do not proceed sufficiently, and the amount of urethane group-containing polyisocyanate that is a precursor of the polyisocyanate composition increases, resulting in a decrease in the number of average functional groups. There is a risk that the physical properties of the coating film will be lowered, and the productivity and yield will be reduced. When the upper limit is exceeded, the amount of polyisocyanate composition having a molecular weight higher than that of the target product is increased, leading to an increase in viscosity, a decrease in solubility in low-polar organic solvents, and a decrease in reactivity control. There is a fear.

また、アロファネート化反応、及びイソシアヌレート化反応の反応温度は70〜150℃、好ましくは80〜130℃で反応を行う。   In addition, the reaction temperature of the allophanate reaction and the isocyanurate reaction is 70 to 150 ° C, preferably 80 to 130 ° C.

また、得られるポリイソシアネート組成物中に含有するアロファネート基とイソシアヌレート基のモル比は、反応時間を適宜に調整することでアロファネート基/イソシアヌレート基を80/20〜30/70の範囲にすることが可能である。イソシアヌレート基のモル比が下限値未満の場合には、塗膜物性が低下する恐れがある。また、上限値を超える場合には、低極性有機溶剤に対する溶解性の低下や密着性の低下を招く恐れがある。   Moreover, the molar ratio of the allophanate group and isocyanurate group contained in the polyisocyanate composition to be obtained is adjusted so that the allophanate group / isocyanurate group is in the range of 80/20 to 30/70 by appropriately adjusting the reaction time. It is possible. When the molar ratio of isocyanurate groups is less than the lower limit, the physical properties of the coating film may be lowered. Moreover, when exceeding an upper limit, there exists a possibility of causing the fall of the solubility with respect to a low polar organic solvent, and the fall of adhesiveness.

また、ポリイソシアネート組成物の製造においては、有機溶媒等を含まずに反応を行う方法や有機溶媒の存在下で反応を行う方法が適宜選ばれる。
有機溶媒の存在下で反応を行う場合には、反応に影響を与えない有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の具体例としては、オクタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素類、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート等のグリコールエーテルエステル類、ジオキサン等のエーテル類、ヨウ化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミド等の極性非プロトン溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
反応で使用した有機溶媒は、第4工程における遊離の有機ジイソシアネート(B)の除去時に同時に除去される。
Moreover, in manufacture of a polyisocyanate composition, the method of reacting without including an organic solvent etc., and the method of reacting in presence of an organic solvent are suitably selected.
When the reaction is performed in the presence of an organic solvent, an organic solvent that does not affect the reaction can be used. Specific examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as butyl acetate and isobutyl acetate, Ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, glycol ether esters such as ethyl-3-ethoxypropionate, ethers such as dioxane, methylene iodide, monochlorobenzene, etc. And polar aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonilamide, and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
The organic solvent used in the reaction is removed simultaneously with the removal of the free organic diisocyanate (B) in the fourth step.

第3工程におけるに反応停止剤としては、触媒の活性を失活させる作用があり、具体的には、リン酸、塩酸等の無機酸、スルホン酸基、スルファミン酸基等を有する有機酸およびこれらのエステル類、アシルハライド等公知の化合物が使用される。これらの反応停止剤は、単独または2種以上を併用することがでる。尚、添加時期は、反応終了後、速やかな添加が好ましい。   The reaction terminator in the third step has an action of deactivating the activity of the catalyst. Specifically, inorganic acids such as phosphoric acid and hydrochloric acid, organic acids having a sulfonic acid group, a sulfamic acid group, and the like, and these Known compounds such as esters and acyl halides are used. These reaction terminators can be used alone or in combination of two or more. In addition, the addition time is preferably a rapid addition after completion of the reaction.

また、反応停止剤の添加量としては、反応停止剤や触媒の種類によって異なるが、触媒の0.5〜10当量となるのが好ましく、0.8〜5.0当量が特に好ましい。反応停止剤が少ない場合には、得られるポリイソシアネート組成物の貯蔵安定性が低下しやすく、多すぎる場合は、ポリイソシアネート組成物が着色する場合がある。   The amount of the reaction terminator added varies depending on the kind of the reaction terminator and the catalyst, but is preferably 0.5 to 10 equivalents, and particularly preferably 0.8 to 5.0 equivalents of the catalyst. When there are few reaction terminators, the storage stability of the obtained polyisocyanate composition tends to decrease, and when it is too much, the polyisocyanate composition may be colored.

第4工程の精製工程では、反応混合物中に存在している遊離の未反応の有機ジイソシアネート(B)を、例えば、10〜100Paの高真空下での120〜150℃における薄膜蒸留による除去法や有機溶剤による抽出法により、残留含有率を1.0質量%以下にされる。尚、有機ジイソシアネートの残留含有率が上限値を超える場合は、臭気や貯蔵安定性の低下を招く恐れがある。   In the purification step of the fourth step, free unreacted organic diisocyanate (B) present in the reaction mixture is removed, for example, by thin film distillation at 120 to 150 ° C. under high vacuum of 10 to 100 Pa. The residual content is reduced to 1.0 mass% or less by an extraction method using an organic solvent. In addition, when the residual content rate of organic diisocyanate exceeds an upper limit, there exists a possibility of causing the fall of an odor and storage stability.

精製して得られたポリイソシアネート組成物は、ポットライフの延長や塗料組成物の一液化を目的として、公知のブロック剤を用いてブロックイソシアネートとすることも可能である。これにより、ブロック化されたポリイソシアネートは、常温時は不活性であるが、加熱することでブロック剤が解離し、再びイソシアネート基が活性化することで、活性水素基と反応する潜在的な機能を付加することができる。   The polyisocyanate composition obtained by purification can be made into a blocked isocyanate by using a known blocking agent for the purpose of extending the pot life or making the coating composition into one component. As a result, the blocked polyisocyanate is inactive at room temperature, but when heated, the blocking agent dissociates, and the isocyanate group is activated again, thereby causing a potential function to react with the active hydrogen group. Can be added.

このようにして得られたポリイソシアネート組成物は、GPCの分析から得られた数平均分子量より求められる平均官能基数が2.0〜5.0の範囲である。下限未満の場合には、架橋密度が低下し耐溶剤性や塗膜物性が低下する恐れがある。また、上限値を超える場合には低極性有機溶剤に対する溶解性の低下や密着性の低下を招く恐れがある。   The polyisocyanate composition thus obtained has an average functional group number determined from the number average molecular weight obtained from GPC analysis in the range of 2.0 to 5.0. If it is less than the lower limit, the crosslinking density may decrease, and the solvent resistance and physical properties of the coating film may decrease. Moreover, when exceeding an upper limit, there exists a possibility of causing the fall of the solubility with respect to a low polar organic solvent, and the fall of adhesiveness.

また、ポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、500〜3000であり、好ましくは500〜2500、更に好ましくは500〜2000である。下限未満の場合には密着性の低下する恐れがあり、上限値を超えると低極性有機溶剤に対する溶解性の低下や密着性の低下を招く恐れがある。   Moreover, the number average molecular weight of a polyisocyanate composition is 500-3000, Preferably it is 500-2500, More preferably, it is 500-2000. If it is less than the lower limit, the adhesion may be reduced, and if it exceeds the upper limit, the solubility in a low-polar organic solvent may be lowered or the adhesion may be lowered.

また、ポリイソシアネート組成物の粘度は、特に限定されるものではないが、25℃で100〜2000mPa・sであることが好ましく、更に好ましくは500〜1500mPa・sである。上限値を超えると二液塗料組成物の粘度が高くなり、取り扱い難くなる場合がある。   The viscosity of the polyisocyanate composition is not particularly limited, but is preferably 100 to 2000 mPa · s at 25 ° C., more preferably 500 to 1500 mPa · s. When the upper limit is exceeded, the viscosity of the two-component coating composition increases, and it may be difficult to handle.

また、一連の反応で得られたポリイソシアネート組成物は、ポリオール(D)と、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の有機溶剤(E)を配合することによって、重ね塗りする際に下地層を侵食することがなく、リコート性に優れ、更に耐溶剤性や塗膜物性に優れる二液型塗料組成物となる。   Moreover, when polyisocyanate composition obtained by a series of reaction mix | blends polyol (D) and the organic solvent (E) whose aniline point or mixed aniline point is 5-100 degreeC, when overcoating. The two-layer coating composition is excellent in recoatability without eroding the underlying layer, and further in solvent resistance and physical properties of the coating film.

ここで、本発明の二液型塗料組成物に使用されるポリオール(D)としては、特に限定されるものではないが、イソシアネート基の反応基として活性水素基を含有する化合物であり、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、シリコーンポリオール、ヒマシ油系ポリオール、フッ素系ポリオール、2種類以上のポリオールのエステル交換物、及びポリイソシアネートとウレタン化反応した水酸基末端プレポリマー等が好適に用いられ、これらは1種類又は2種類以上の混合物として使用することもできる。   Here, the polyol (D) used in the two-component coating composition of the present invention is not particularly limited, but is a compound containing an active hydrogen group as a reactive group of an isocyanate group, and a polyester polyol. , Polyether polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, silicone polyols, castor oil-based polyols, fluorine-based polyols, transesterification products of two or more polyols, and hydroxyl-terminated prepolymers urethanated with polyisocyanates, etc. These are preferably used, and these can be used as one kind or a mixture of two or more kinds.

<ポリエステルポリオール>
ポリエステルポリオールの具体例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸またはこれらの無水物等の1種類以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の分子量500以下の低分子ポリオール類の1種類以上との縮重合反応から得られるものを挙げることができる。また、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(いわゆるラクトン)モノマーの開環重合から得られるラクトン系ポリエステルポリオール等を挙げることができる。更に、低分子ポリオールの一部をヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、モノエタノールアミン等の低分子ポリアミンや低分子アミノアルコールに代えて得られるポリエステル−アミドポリオールを使用することもできる。
<Polyester polyol>
Specific examples of polyester polyols include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, succinic acid, tartaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, glutaconic acid, azelaic acid, Dicarboxylic acids such as sebacic acid, 1,4-cyclohexyl dicarboxylic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α-butyl-α-ethylglutaric acid, α, β-diethylsuccinic acid, maleic acid, fumaric acid, etc. Or one or more of these anhydrides and the like, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1, -Nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, One or more low molecular weight polyols having a molecular weight of 500 or less, such as dimer acid diol, bisphenol A ethylene oxide and propylene oxide adducts, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol And those obtained from the polycondensation reaction. Also, lactone polyester polyols obtained from ring-opening polymerization of cyclic ester (so-called lactone) monomers such as ε-caprolactone, alkyl-substituted ε-caprolactone, δ-valerolactone, and alkyl-substituted δ-valerolactone can be exemplified. Furthermore, a polyester-amide polyol obtained by replacing a part of the low molecular polyol with a low molecular polyamine such as hexamethylene diamine, isophorone diamine, monoethanolamine, or a low molecular amino alcohol can also be used.

<ポリエーテルポリオール>
また、ポリエーテルポリオールの具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類、またはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等の低分子ポリアミン類等のような活性水素基を2個以上、好ましくは2〜3個有する化合物を開始剤として、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等のようなアルキレンオキサイド類を付加重合させることによって得られるポリエーテルポリオール、或いはメチルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、フェニルグリシジルエーテル等のアリールグリシジルエーテル類、テトラヒドロフラン等の環状エーテルモノマーを開環重合することで得られるポリエーテルポリオールを挙げることができる。
<Polyether polyol>
Specific examples of the polyether polyol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, , 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene Glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer acid diol, bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, penta Small molecules such as erythritol Initiates compounds having 2 or more, preferably 2-3 active hydrogen groups such as diols or low molecular weight polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, toluenediamine, metaphenylenediamine, diphenylmethanediamine, xylylenediamine, etc. As an agent, polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc., or alkyl glycidyl ethers such as methyl glycidyl ether, aryl glycidyl ethers such as phenyl glycidyl ether And polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ether monomers such as tetrahydrofuran.

<ポリカーボネートポリオール>
また、ポリカーボネートポリオールの具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオールの1種類以上と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート類、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジアントリルカーボネート、ジフェナントリルカーボネート、ジインダニルカーボネート、テトラヒドロナフチルカーボネート等のジアリールカーボネート類との脱アルコール反応や脱フェノール反応から得られるものを挙げることができる。
また、ポリカーボネートポリオールとポリエステルポリオールと低分子ポリオールのエステル交換反応により得られたポリオールも好適に用いることができる。
<Polycarbonate polyol>
Specific examples of the polycarbonate polyol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol , Neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, dimer acid diol, ethylene oxide or propylene oxide adduct of bisphenol A, bis (β-hydroxyethyl) One or more kinds of low-molecular polyols such as benzene, xylylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, alkylene carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, diphenyl carbonate, Examples thereof include those obtained from dealcoholization reaction and dephenol reaction with diaryl carbonates such as dinaphthyl carbonate, dianthryl carbonate, diphenanthryl carbonate, diindanyl carbonate and tetrahydronaphthyl carbonate.
Moreover, the polyol obtained by transesterification of polycarbonate polyol, polyester polyol, and low molecular polyol can also be used suitably.

<ポリオレフィンポリオール>
また、ポリオレフィンポリオールの具体例としては、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等を挙げることができる。
<Polyolefin polyol>
Specific examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene.

<アクリルポリオール>
アクリルポリオールとしては、アクリル酸エステルまたは/及びメタクリル酸エステル〔以下(メタ)アクリル酸エステルという〕と、反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有するアクリル酸ヒドロキシ化合物または/及びメタクリル酸ヒドロキシ化合物〔以下(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物という〕と、重合開始剤とを熱エネルギーや紫外線または電子線などの光エネルギー等を使用し、アクリルモノマーを共重合したものを挙げることができる。
<Acrylic polyol>
Examples of the acrylic polyol include acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester (hereinafter referred to as (meth) acrylic acid ester), and acrylic acid hydroxy compound or / and methacrylic acid having at least one hydroxyl group in the molecule that can be a reaction point. Examples thereof include those obtained by copolymerizing an acrylic monomer using a thermal compound, a light energy such as an ultraviolet ray or an electron beam, and the like with a hydroxy compound (hereinafter referred to as a (meth) acrylic acid hydroxy compound) and a polymerization initiator.

<(メタ)アクリル酸エステル>
(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、炭素数1〜20のアルキルエステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレートのような(メタ)アクリル酸の脂環属アルコールとのエステル;(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルのような(メタ)アクリル酸アリールエステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルは単独または2種類以上組み合わせたものを挙げることができる。
<(Meth) acrylic acid ester>
Specific examples of (meth) acrylic acid esters include alkyl esters having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of such (meth) acrylate esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, (Meth) such as hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate Acrylic acid alkyl ester; (meth) acrylic acid ester such as cyclohexyl (meth) acrylate with cycloaliphatic alcohol; (meth) acrylic acid aryl ester such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate Can be mentioned. Such (meth) acrylic acid esters can be used singly or in combination of two or more.

<(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物>
(メタ)アクリル酸ヒドロキシ化合物の具体例としては、ポリイソシアネート(B)との反応点となりうる少なくとも分子内に1個以上の水酸基を有しており、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのアクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレートなどのメタクリル酸ヒドロキシ化合物が挙げられる。これらアクリル酸ヒドロキシ化合物または/及びメタクリル酸ヒドロキシ化合物は、単独または2種以上を組み合わせのものを挙げることができる。
<(Meth) acrylic acid hydroxy compound>
Specific examples of the (meth) acrylic acid hydroxy compound have at least one hydroxyl group in the molecule that can be a reaction point with the polyisocyanate (B), specifically, 2-hydroxyethyl acrylate, Acrylic acid hydroxy compounds such as 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl acrylate, and pentaerythritol triacrylate are listed. Moreover, methacrylic acid hydroxy compounds, such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl methacrylate, and pentaerythritol trimethacrylate, are mentioned. These acrylic acid hydroxy compounds and / or methacrylic acid hydroxy compounds can be used singly or in combination of two or more.

<シリコーンポリオール>
シリコーンポリオールの具体例としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを重合したビニル基含有シリコーン化合物、及び分子中に少なくとも1個の末端水酸基を有する、α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α,ω−ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等のポリシロキサンを挙げることができる。
<Silicone polyol>
Specific examples of the silicone polyol include a vinyl group-containing silicone compound obtained by polymerizing γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like, and α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane having at least one terminal hydroxyl group in the molecule, α, Mention may be made of polysiloxanes such as ω-dihydroxypolydiphenylsiloxane.

<ヒマシ油系ポリオール>
ヒマシ油系ポリオールの具体例としては、ヒマシ油脂肪酸とポリオールとの反応により得られる線状または分岐状ポリエステルポリオールが挙げられる。また、脱水ヒマシ油、一部分を脱水した部分脱水ヒマシ油、水素を付加させた水添ヒマシ油も使用することができる。
<Castor oil-based polyol>
Specific examples of the castor oil-based polyol include linear or branched polyester polyols obtained by a reaction between a castor oil fatty acid and a polyol. Dehydrated castor oil, partially dehydrated castor oil partially dehydrated, and hydrogenated castor oil added with hydrogen can also be used.

<フッ素系ポリオール>
フッ素系ポリオールの具体例としては、含フッ素モノマーとヒドロキシ基を有するモノマーとを必須成分として共重合反応により得られる線状または分岐状のポリオールである。ここで、含フッ素モノマーとしては、フルオロオレフィンであることが好ましく、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリクロロフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、トリフルオロメチルトリフルオロエチレンが挙げられる。また、ヒドロキシル基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジオールモノビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル等のヒドロキシアルキルアリルエーテル、ヒドロキシアルキルクロトン酸ビニル等のヒドロキシル基含有カルボン酸ビニル又はアリルエステル等のヒドロキシル基を有するモノマーが挙げられる。
<Fluorine-based polyol>
A specific example of the fluorine-based polyol is a linear or branched polyol obtained by a copolymerization reaction using a fluorine-containing monomer and a monomer having a hydroxy group as essential components. Here, the fluorine-containing monomer is preferably a fluoroolefin, for example, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, trichlorofluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, trifluoromethyl trifluoroethylene. Is mentioned. Examples of the monomer having a hydroxyl group include hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether and cyclohexanediol monovinyl ether, hydroxyalkyl allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether, and hydroxyalkyl vinyl crotonates. Examples thereof include monomers having a hydroxyl group, such as hydroxyl group-containing vinyl carboxylate or allyl ester.

また、ポリオール(D)は、1分子中の活性水素基数(平均官能基数)が1.9〜4.0であることが好ましい。活性水素基数が下限値未満の場合には、塗膜物性が低下する恐れがある。また、上限値を超える場合には、密着性が低下する恐れがある。   The polyol (D) preferably has a number of active hydrogen groups (average number of functional groups) in one molecule of 1.9 to 4.0. When the number of active hydrogen groups is less than the lower limit, the physical properties of the coating film may be reduced. Moreover, when exceeding an upper limit, there exists a possibility that adhesiveness may fall.

また、ポリオール(D)の数平均分子量は、750〜50000の範囲にあることが好ましい。下限値未満の場合には、下限未満の場合には密着性の低下する恐れがあり、上限値を超えると低極性有機溶剤に対する溶解性の低下や密着性の低下を招く恐れがある。   Moreover, it is preferable that the number average molecular weights of a polyol (D) exist in the range of 750-50000. If it is less than the lower limit, the adhesion may be lowered if it is less than the lower limit, and if it exceeds the upper limit, the solubility in a low-polar organic solvent or the adhesion may be lowered.

また、二液型塗料組成物のポリイソシアネート組成物と、ポリオール(D)との配合の割合は、特に厳密に限定するものではないが、イソシアネート組成物中のイソシアネート基とポリオール中の水酸基のモル比が、R=イソシアネート基/水酸基で0.5〜1.5となるように配合することが好ましい。下限値未満の場合には水酸基が過剰になり、密着性の低下を招く恐れがある。また、架橋密度が低下し耐久性の低下や塗膜の機械的強度が低下する恐れがある。上限値を超える場合にはイソシアネート基が過剰になり、空気中の水分と反応し、塗膜の膨れやこれに伴う密着性の低下を生じる恐れがある。   Further, the blending ratio of the polyisocyanate composition of the two-component coating composition and the polyol (D) is not particularly limited, but the molar ratio of the isocyanate group in the isocyanate composition and the hydroxyl group in the polyol is not limited. It is preferable to blend so that the ratio is 0.5 to 1.5 in terms of R = isocyanate group / hydroxyl group. If it is less than the lower limit, the hydroxyl group becomes excessive, which may cause a decrease in adhesion. Moreover, there exists a possibility that a crosslinking density may fall and durability and the mechanical strength of a coating film may fall. When the upper limit is exceeded, the isocyanate group becomes excessive and reacts with moisture in the air, which may cause swelling of the coating film and a decrease in adhesion.

また、希釈溶剤として使用する有機溶剤(E)としては、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の範囲にある有機溶剤であり、塗料を重ね塗りする際に下地層を侵食することがなく、良好なリコート性を得るためには、好ましくは、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜90℃の範囲がより好ましく、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜85℃の範囲であることが更に好ましい。下限値未満の場合には、リコート性の低下の他に有機溶剤の臭気も強くなり、作業環境の悪化が生じる恐れがある。   The organic solvent (E) used as the diluting solvent is an organic solvent having an aniline point or a mixed aniline point in the range of 5 to 100 ° C., and may erode the undercoat layer when the paint is repeatedly applied. In order to obtain good recoatability, the aniline point or mixed aniline point is preferably in the range of 5 to 90 ° C, and the aniline point or mixed aniline point is preferably in the range of 5 to 85 ° C. Is more preferable. If it is less than the lower limit, the odor of the organic solvent becomes strong in addition to the decrease in recoatability, and the working environment may be deteriorated.

ここで、「アニリン点」とは、等容量のアニリンと試料(有機溶剤)とが均一な混合溶液として存在する最低温度のことである。アニリン点、又は混合アニリン点はJIS K 2256の「石油製品−アニリン点及び混合アニリン点試験方法」に記載の試験方法に準じて測定することができる。   Here, the “aniline point” is a minimum temperature at which an equal volume of aniline and a sample (organic solvent) exist as a uniform mixed solution. The aniline point or the mixed aniline point can be measured according to the test method described in “Petroleum products—aniline point and mixed aniline point test method” of JIS K 2256.

<有機溶剤(E)>
有機溶剤(E)の具体例としては、ソルベッソ100(エクソンモービル社製、混合アニリン点:14℃)、ソルベッソ150(エクソンモービル社製、混合アニリン点:18℃)、スワゾール100(丸善石油化学社製、混合アニリン点:25℃)、スワゾール200(丸善石油化学社製、混合アニリン点:24℃)、スワゾール1500(丸善石油化学社製、混合アニリン点:17℃)、スワゾール1800(丸善石油化学社製、混合アニリン点:16℃)、スワゾール1000(丸善石油化学社製、混合アニリン点:13℃)、ベガゾールARO−80(エクソンモービル社製、混合アニリン点:25℃)、ベガゾールR−100(エクソンモービル社製、混合アニリン点:14℃)、出光イブゾール150(出光興産社製、混合アニリン点:15℃)、出光イブゾール100(出光興産社製、混合アニリン点:14℃)、メチルシクロヘキサン(アニリン点:40℃)、エチルシクロヘキサン(アニリン点:44℃)、ミネラルスピリット(ミネラルターペン、アニリン点:56℃)、テレビン油(アニリン点:20℃)等の他に、一般に石油系炭化水素として市販されているHAWS(シェルジャパン社製、アニリン点:17℃)、エッソナフサNo.6(エクソンモービル社製、アニリン点:43℃)、LAWS(シェルジャパン社製、アニリン点:44℃)、ペガゾール3040(エクソンモービル社製、アニリン点:55℃)、Aソルベント(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:45℃)、クレンゾル(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:64℃)、ミネラルスピリットA(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:43℃)、ハイアロム2S(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:44℃)、LAWS(シェルケミカルズジャパン社製、アニリン点:44℃)、ペガソール3040(エクソンモービル社製、アニリン点:55℃)、Aソルベント(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:45℃)、クレンゾル(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:64℃)、ミネラルスピリットA(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:43℃)、ハイアロム2S(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点4:4℃)、リニアレン10(出光興産社製、αオレフィン系炭化水素、アニリン点:44℃)、リニアレン12(出光興産社製、αオレフィン系炭化水素、アニリン点:54℃)、エクソールD30(エクソンモービル社製、ナフテン系溶剤、アニリン点:63℃)、リカソルブ900(新日本理化社製、水添C9溶剤、アニリン点:53℃)、リカソルブ910B(新日本理化社製、水添C9溶剤、アニリン点:40℃)、リカソルブ1000(新日本理化社製、水添C9溶剤、アニリン点:55℃)、IPソルベント1620(出光興産社製、アニリン点:81℃)、IPソルベント1016(出光興産社製、アニリン点:72℃)、IPソルベント2028(出光興産社製、アニリン点:89℃)、IPソルベント2835(出光興産社製、アニリン点:104℃)、シェルゾールS(シェルケミカルズジャパン社製、アニリン点:78℃)、アイソパーG(エクソンモービル社製、アニリン点:78℃)、日石アイソゾール300(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:80℃)、ノルマルパラフィンSL(JX日鉱日石エネルギー社製、アニリン点:80℃)、マルカゾールR(丸善石油化学社製、アニリン点:88℃)等が挙げられる。 これらの有機溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
<Organic solvent (E)>
Specific examples of the organic solvent (E) include Solvesso 100 (manufactured by ExxonMobil, mixed aniline point: 14 ° C.), Solvesso 150 (manufactured by ExxonMobil, mixed aniline point: 18 ° C.), Swazol 100 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) Manufactured, mixed aniline point: 25 ° C., Swazol 200 (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 24 ° C.), swazol 1500 (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 17 ° C.), swazol 1800 (Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) Manufactured by Co., Ltd., mixed aniline point: 16 ° C.), Swazol 1000 (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., mixed aniline point: 13 ° C.), Vegasol ARO-80 (manufactured by ExxonMobil, mixed aniline point: 25 ° C.), Vegazole R-100 (ExxonMobil, mixed aniline point: 14 ° C.), Idemitsu Ivzole 150 (Idemitsu Kosan Co., Point: 15 ° C.), Idemitsu Ibsol 100 (produced by Idemitsu Kosan Co., Ltd., mixed aniline point: 14 ° C.), methylcyclohexane (aniline point: 40 ° C.), ethylcyclohexane (aniline point: 44 ° C.), mineral spirit (mineral terpene, In addition to aniline point (56 ° C), turpentine oil (aniline point: 20 ° C), HAWS (manufactured by Shell Japan, aniline point: 17 ° C), Essonaphtha No. 6 (manufactured by ExxonMobil, aniline point: 43 ° C), LAWS (manufactured by Shell Japan, aniline point: 44 ° C), pegasol 3040 (manufactured by ExxonMobil, aniline point: 55 ° C), A Solvent (JX Nippon Oil & Gas Energy Company, aniline point: 45 ° C), Clensol (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point: 64 ° C), Mineral Spirit A (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point: 43 ° C), Hyalom 2S ( JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point: 44 ° C., LAWS (manufactured by Shell Chemicals Japan, aniline point: 44 ° C.), Pegasol 3040 (exxon mobile, aniline point: 55 ° C.), A solvent (JX Nikko) Nisseki Energy Co., Ltd., aniline point: 45 ° C), Clensol (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline : 64 ° C), Mineral Spirit A (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point: 43 ° C), Hyalom 2S (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point 4: 4 ° C), Linearlen 10 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) , Α-olefinic hydrocarbon, aniline point: 44 ° C., linearene 12 (produced by Idemitsu Kosan Co., Ltd., α-olefinic hydrocarbon, aniline point: 54 ° C.), Exol D30 (manufactured by ExxonMobil, naphthenic solvent, aniline point: 63 ° C), Ricasolve 900 (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd., hydrogenated C9 solvent, aniline point: 53 ° C), Ricasolve 910B (manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd., hydrogenated C9 solvent, aniline point: 40 ° C), Ricasolve 1000 (new) Nippon Rika Co., Ltd., hydrogenated C9 solvent, aniline point: 55 ° C.), IP solvent 1620 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., aniline point: 81 ° C.), IP sorbent 1016 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., aniline point: 72 ° C.), IP Solvent 2028 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., aniline point: 89 ° C.), IP Solvent 2835 (Idemitsu Kosan Co., Ltd., aniline point: 104 ° C.), Shellsol S ( Shell Chemicals Japan, aniline point: 78 ° C), Isopar G (ExxonMobil, aniline point: 78 ° C), Nisseki Isosol 300 (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation, aniline point: 80 ° C), normal paraffin SL (manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation, aniline point: 80 ° C.), Marcazole R (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., aniline point: 88 ° C.) and the like. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more.

これら有機溶剤に芳香族炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系の溶剤を含有し、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の範囲内に入っていれば溶剤として使用することも可能である。   These organic solvents contain aromatic hydrocarbon solvents, ester solvents, ether solvents, and can be used as solvents if the aniline point or mixed aniline point is within the range of 5 to 100 ° C. It is.

また、二液型塗料組成物におけるポリイソシアネート組成物と、アニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の範囲の有機溶剤(E)との配合割合は、特に限定されるものではないが、本発明においては、質量比でポリイソシアネート組成物/有機溶剤(E)=90/10〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましい。   Further, the blending ratio of the polyisocyanate composition in the two-component coating composition and the organic solvent (E) having an aniline point or mixed aniline point in the range of 5 to 100 ° C. is not particularly limited, In the present invention, the polyisocyanate composition / organic solvent (E) = 90/10 to 10/90 is preferable, and 80/20 to 20/80 is more preferable in terms of mass ratio.

また、二液型塗料組成物は、ポットライフ、硬化条件、及び作業条件等を考慮し、適宜に公知のウレタン化触媒を用いることができる。具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属化合物や、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミンやその塩を選択して用いる。これらの触媒は、単独または2種以上併用することができる。   In addition, in the two-component coating composition, a known urethanization catalyst can be appropriately used in consideration of pot life, curing conditions, working conditions, and the like. Specifically, organic metal compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate and dioctyltin dilaurate, organic amines such as triethylenediamine and triethylamine, and salts thereof are selected and used. These catalysts can be used alone or in combination of two or more.

また、二液型塗料組成物の硬化条件としては、触媒等により変化するため、特に限定されるものではないが、硬化温度が−5〜120℃であり、湿度が10〜95%RHであり、養生時間が0.5〜168時間である。   In addition, the curing conditions of the two-pack type coating composition are not particularly limited because it varies depending on the catalyst or the like, but the curing temperature is −5 to 120 ° C. and the humidity is 10 to 95% RH. The curing time is 0.5 to 168 hours.

本発明によって得られた二液型塗料組成物には、必要に応じて、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等の酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、溶剤、難燃剤、加水分解抑制剤、潤滑剤、可塑剤、充填材、帯電防止剤、分散剤、触媒、貯蔵安定剤、界面活性剤、レベリング剤等の添加剤を適宜配合することができる。   In the two-component coating composition obtained by the present invention, for example, an antioxidant such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, an ultraviolet absorber, a pigment, a dye, Additives such as a solvent, a flame retardant, a hydrolysis inhibitor, a lubricant, a plasticizer, a filler, an antistatic agent, a dispersant, a catalyst, a storage stabilizer, a surfactant, and a leveling agent can be appropriately blended.

また、本発明によって得られた二液型塗料組成物は、スプレー、刷毛、浸漬、コーターなどの公知の方法により被着体の表面上に塗布され、塗膜を形成する。
ここで被着体は、特に限定されるものではなく、ステンレス、リン酸処理鋼、亜鉛鋼、鉄、銅、アルミニウム、真鍮、ガラス、スレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート−ABS樹脂、6−ナイロン樹脂、6,6−ナイロン樹脂、MXD6ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアセタール樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、NBR樹脂、クロロプレン樹脂、SBR樹脂、SEBS樹脂などの素材で成形された被着体、コロナ放電処理やその他表面処理を施されたポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、または前記被着体表面に中間形成となりうる塗膜層が形成された被着体を用いることが出来る。
Moreover, the two-component coating composition obtained by the present invention is applied onto the surface of an adherend by a known method such as spraying, brushing, dipping, or coater to form a coating film.
Here, the adherend is not particularly limited, and is stainless steel, phosphate-treated steel, zinc steel, iron, copper, aluminum, brass, glass, slate, acrylic resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate. Resin, polybutylene phthalate resin, polystyrene resin, AS resin, ABS resin, polycarbonate-ABS resin, 6-nylon resin, 6,6-nylon resin, MXD6 nylon resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, phenol Resin, melamine resin, polyacetal resin, chlorinated polyolefin resin, polyolefin resin, polyamide resin, polyether ether ketone resin, polyphenylene sulfide resin, NBR resin, chloroprene resin, SBR resin, SE An adherend formed of a material such as S resin, an olefin resin such as polyethylene or polypropylene subjected to corona discharge treatment or other surface treatment, or a coating layer that can be intermediately formed on the surface of the adherend was formed. An adherend can be used.

被着体表層に形成される塗膜の膜厚は、リコート性や耐久性に優れるため、被着体に少なくとも10μmの膜厚を形成すれば良い。膜厚が10μm未満である場合には耐久性が低下し、衝撃により塗膜の破れ等を生ずる恐れがある。   Since the film thickness of the coating film formed on the adherend surface layer is excellent in recoatability and durability, a film thickness of at least 10 μm may be formed on the adherend. When the film thickness is less than 10 μm, the durability is lowered, and there is a possibility that the coating film is torn by impact.

このように特定の酸化処理されたカルボン酸金属塩の化合物をアロファネート・イソシアヌレート化触媒として使用することで、加水分解性塩素濃度の高い有機ジイソシアネートを原料として使用した場合であっても、アロファネート化反応、及びイソシアヌレート化反応を阻害せず、両結合基を1分子中に含有したポリイソシアネート組成物を得ることができる。
また、このポリイソシアネート組成物を用いた二液型塗料組成物は、低極性有機溶剤への溶解性に優れるため、被着体の腐食を抑制する。つまり、外壁等の塗り替え作業の際、古い塗膜の除去やシーリング剤の塗布なしに、直接本発明の二液型組成物を塗布した場合、塗膜の浮きや膨れ等の不具合を低減することができる。更に、本発明のポリイソシアネート組成物は、非常に低粘度であるため、二液型塗料組成物とした場合、高固形分化が可能となり、有機溶剤の削減ができる。
以上のように、本発明のポリイソシアネート組成物、及び二液型塗料組成物は、建築用塗料、重防食用塗料、自動車用塗料、家電用塗料、パソコンや携帯電話等の情報機器用塗料に用いることができ、特に塗り替え用途の建築外装塗料や重防食用塗料で好適に用いられる。
By using a specific oxidized carboxylate metal salt compound as an allophanate / isocyanurate catalyst in this way, even when organic diisocyanates with high hydrolyzable chlorine concentration are used as raw materials A polyisocyanate composition containing both bonding groups in one molecule can be obtained without inhibiting the reaction and the isocyanuration reaction.
Moreover, since the two-component coating composition using this polyisocyanate composition is excellent in solubility in a low-polar organic solvent, it suppresses corrosion of the adherend. In other words, when the two-component composition of the present invention is applied directly without removing the old coating film or applying a sealing agent during the repainting operation of the outer wall, etc., the problems such as the floating and swelling of the coating film are reduced. Can do. Furthermore, since the polyisocyanate composition of the present invention has a very low viscosity, when it is made into a two-component coating composition, high solid differentiation is possible, and organic solvents can be reduced.
As described above, the polyisocyanate composition and the two-component coating composition of the present invention are used in coatings for information equipment such as architectural coatings, heavy anticorrosion coatings, automotive coatings, home appliance coatings, personal computers and mobile phones. It can be used, and is particularly preferably used in architectural exterior paints and heavy anticorrosion paints for repainting applications.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

<アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の合成>
<合成例1>
攪拌機、温度計、冷却管、及びガス導入管を備えた容量300ミリリットルの四つ口フラスコに、オクチル酸亜鉛(II)(商品名:ニッカオクチックス亜鉛、二価/四価=98/2、日本化学産業社製)を100g仕込み、撹拌しながら80℃に昇温した。80℃に達した後、高純度酸素ガスを流量20ml/minで流入し、80℃で36時間保持することによって、アロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−1を得た。
アロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−1は、ヨウ素溶液滴定法の測定方法による全亜鉛含有量と二価の亜鉛含有量から四価の亜鉛含有量を算出したところ、質量比で二価/四価=57/43であった。また、外観は淡黄色液体、色数は30APHA、25℃の粘度は300mPa・s、濁度は0であった。
<Synthesis of Allophanate / Isocyanurate Catalyst (A)>
<Synthesis Example 1>
To a four-necked flask with a capacity of 300 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe, and a gas introduction pipe, zinc (II) octylate (trade name: Nikka Octix zinc, divalent / tetravalent = 98/2, 100 g of Nippon Chemical Industry Co., Ltd. was charged, and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring. After reaching 80 ° C., high purity oxygen gas was introduced at a flow rate of 20 ml / min and maintained at 80 ° C. for 36 hours to obtain an allophanate / isocyanurate-forming catalyst Cat-1.
The allophanate / isocyanurate catalyst Cat-1 was calculated by calculating the tetravalent zinc content from the total zinc content and the divalent zinc content by the iodine solution titration method. = 57/43. The appearance was a pale yellow liquid, the number of colors was 30 APHA, the viscosity at 25 ° C. was 300 mPa · s, and the turbidity was 0.

<合成例2>
攪拌機、温度計、冷却管、及びガス導入管を備えた容量300ミリリットルの四つ口フラスコに、オクチル酸錫(II)(商品名:ニッカオクチックス錫、二価/四価=97/3、日本化学産業社製)を100g仕込み、撹拌しながら80℃に昇温した。80℃に達した後、高純度酸素ガスを流量20ml/minで流入し、80℃で36時間保持することによって、アロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を得た。
アロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2は、ヨウ素溶液滴定法の測定方法による全錫含有量と二価の錫含有量から四価の錫含有量を算出したところ、質量比で二価/四価=60/40であった。また、外観は淡黄色液体、色数は90APHA、25℃の粘度は390mPa・s、濁度は0であった。
<Synthesis Example 2>
In a four-necked flask with a capacity of 300 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe, and a gas introduction pipe, tin (II) octylate (trade name: Nikka Octix Tin, divalent / tetravalent = 97/3, 100 g of Nippon Chemical Industry Co., Ltd. was charged, and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring. After reaching 80 ° C., high purity oxygen gas was introduced at a flow rate of 20 ml / min, and maintained at 80 ° C. for 36 hours to obtain an allophanate isocyanurate-forming catalyst Cat-2.
The allophanate / isocyanuration catalyst Cat-2 was obtained by calculating the tetravalent tin content from the total tin content and the divalent tin content by the iodine solution titration method. = 60/40. The appearance was a pale yellow liquid, the number of colors was 90 APHA, the viscosity at 25 ° C. was 390 mPa · s, and the turbidity was 0.

アロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−1〜Cat−の性状を表1に示す。 Table 1 shows the properties of the allophanate isocyanurate-forming catalysts Cat-1 to Cat- 2 .

Figure 0006031734
Figure 0006031734

<ポリイソシアネート組成物の合成>
<実施例1>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートHDI−1(NCO含有量:49.9質量%、加水分解性塩素含有量:221.5ppm)を880gと、トリデカノール(協和発酵ケミカル社製)を120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−1を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508(城北化学工業社製、酸性リン酸エステル)を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−1を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−1はNCO含有量が16.2質量%、外観は透明液体、数平均分子量は860、25℃の粘度は700mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は49モル%、ヌレート基含有量は51モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Synthesis of polyisocyanate composition>
<Example 1>
In a 2 liter four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen gas introduction tube, hexamethylene diisocyanate HDI-1 (NCO content: 49.9% by mass, hydrolyzable chlorine content: 221.5ppm) and decane of tridecanol (manufactured by Kyowa Hakko Chemical Co., Ltd.) 120g, heated to 85 ° C with stirring under a nitrogen stream, and subjected to urethanization for 3 hours to obtain isocyanate group-terminated prepolymer I It was. Thereafter, 0.4 g of allophanate / isocyanurate catalyst Cat-1 was added to this isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were carried out at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups was 50/50. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 (manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd., acidic phosphate ester) was added, a termination reaction was performed, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain isocyanate-terminated prepolymer II. The isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-1.
The polyisocyanate composition PI-1 had an NCO content of 16.2% by mass, a transparent appearance, a number average molecular weight of 860, a viscosity at 25 ° C. of 700 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 49 mol%, the nurate group content was 51 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<加水分解性塩素の測定方法>
加水分解性塩素の測定方法は、JIS K1603−3の「プラスチック−ポリウレタン原料芳香族イソシアネート試験方法−第3部:加水分解性塩素の求め方」に準じ、下記の硝酸銀標準溶液による電位差滴定により求められる。
(1)三角フラスコ500mlに試料を約10g秤量し、メタノール50mlを加え撹拌する。三角フラスコ側面に結晶が析出し始めたら、蒸留水を200ml加え、30分間煮沸する。
(2)煮沸完了後、氷浴中で約10℃に冷却し、硝酸を10滴加え、硝酸銀標準液で電位差滴定を行う。
<加水分解性塩素含有量の計算:H(%)>
加水分解性塩素は、次式のように質量%で算出し、その後、適宜単位に変換する。
H=3.55×V×c/m
(1)H:加水分解性塩素(質量%)
(2)V:試料の滴定に要した硝酸銀溶液量(ml)
(3)c:硝酸銀溶液の濃度(mol/l)
(4)m:試料の質量(g)
(5)3.55:塩素の原子量(35.5g/mol)とmgからgへの変換係数(1000)、及び質量%への変換係数(100)とを組み合せた係数(g/mol)。
<Method for measuring hydrolyzable chlorine>
The method for measuring hydrolyzable chlorine was determined by potentiometric titration with the following standard solution of silver nitrate according to JIS K1603-3 "Plastics-Polyurethane raw material aromatic isocyanate test method-Part 3: Determination of hydrolyzable chlorine". It is done.
(1) About 10 g of a sample is weighed in 500 ml of Erlenmeyer flask, and 50 ml of methanol is added and stirred. When crystals begin to precipitate on the side of the Erlenmeyer flask, add 200 ml of distilled water and boil for 30 minutes.
(2) After completion of boiling, cool to about 10 ° C. in an ice bath, add 10 drops of nitric acid, and perform potentiometric titration with a silver nitrate standard solution.
<Calculation of hydrolyzable chlorine content: H (%)>
Hydrolyzable chlorine is calculated in mass% as in the following formula, and then converted into units as appropriate.
H = 3.55 × V × c / m
(1) H: Hydrolyzable chlorine (mass%)
(2) V: amount of silver nitrate solution required for titration of sample (ml)
(3) c: concentration of silver nitrate solution (mol / l)
(4) m: Mass of the sample (g)
(5) 3.55: Coefficient (g / mol) combining chlorine atomic weight (35.5 g / mol), mg to g conversion coefficient (1000), and mass% conversion coefficient (100).

<NMR:アロファネート基・ヌレート基・ウレタン基含有量の測定>
(1)測定装置:ECX400M(日本電子社製、1H−NMR)
(2)測定温度:23℃
(3)試料濃度:0.1g/1ml
(4)積算回数:16
(5)緩和時間:5秒
(6)溶剤:重水素ジメチルスルホキシド
(7)化学シフト基準:重水素ジメチルスルホキシド中のメチル基の水素原子シグナル(2.5ppm)
(8)評価方法:8.5ppm付近のアロファネート基の窒素原子に結合した水素原子のシグナルと、3.7ppm付近のヌレート基の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子のシグナルと7.0ppm付近のウレタン基の窒素原子に結合した水素原子のシグナルの面積比から結合基の含有量を測定。
<NMR: measurement of allophanate group / nurate group / urethane group content>
(1) Measuring device: ECX400M (manufactured by JEOL Ltd., 1H-NMR)
(2) Measurement temperature: 23 ° C
(3) Sample concentration: 0.1 g / 1 ml
(4) Integration count: 16
(5) Relaxation time: 5 seconds (6) Solvent: Deuterium dimethyl sulfoxide (7) Chemical shift criteria: Hydrogen atom signal of methyl group in deuterium dimethyl sulfoxide (2.5 ppm)
(8) Evaluation method: signal of hydrogen atom bonded to nitrogen atom of allophanate group near 8.5 ppm, signal of hydrogen atom of methylene group adjacent to nitrogen atom of nurate group near 3.7 ppm, and around 7.0 ppm The content of the linking group was measured from the area ratio of the signal of the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom of the urethane group.

<GPC:分子量の測定>
(1)測定器:HLC−8220(東ソー社製)
(2)カラム:TSKgel(東ソー社製)
・G3000H−XL
・G2500H−XL
・G2000H−XL、G1000H−XL
(3)キャリア:THF(テトラヒドロフラン)
(4)検出器:RI(屈折率)検出器
(5)温度:40℃
(6)流速:1.000ml/min
(7)検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F−80(分子量:7.06×10、分子量分布:1.05)
・F−20(分子量:1.90×10、分子量分布:1.05)
・F−10(分子量:9.64×10、分子量分布:1.01)
・F−2(分子量:1.81×10、分子量分布:1.01)
・F−1(分子量:1.02×10、分子量分布:1.02)
・A−5000(分子量:5.97×10、分子量分布:1.02)
・A−2500(分子量:2.63×10、分子量分布:1.05)
・A−500(分子量:5.0×10、分子量分布:1.14)
(8)サンプル溶液濃度:0.5%THF溶液
<GPC: Measurement of molecular weight>
(1) Measuring instrument: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column: TSKgel (manufactured by Tosoh Corporation)
・ G3000H-XL
・ G2500H-XL
・ G2000H-XL, G1000H-XL
(3) Carrier: THF (tetrahydrofuran)
(4) Detector: RI (refractive index) detector (5) Temperature: 40 ° C
(6) Flow rate: 1.000 ml / min
(7) Calibration curve: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
F-80 (molecular weight: 7.06 × 10 5 , molecular weight distribution: 1.05)
F-20 (molecular weight: 1.90 × 10 5 , molecular weight distribution: 1.05)
F-10 (molecular weight: 9.64 × 10 4 , molecular weight distribution: 1.01)
F-2 (molecular weight: 1.81 × 10 4 , molecular weight distribution: 1.01)
F-1 (molecular weight: 1.02 × 10 4 , molecular weight distribution: 1.02)
A-5000 (molecular weight: 5.97 × 10 3 , molecular weight distribution: 1.02)
A-2500 (molecular weight: 2.63 × 10 3 , molecular weight distribution: 1.05)
A-500 (molecular weight: 5.0 × 10 2 , molecular weight distribution: 1.14)
(8) Sample solution concentration: 0.5% THF solution

<実施例2>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−2を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−2はNCO含有量が16.4質量%、外観は透明液体、数平均分子量は850、25℃の粘度は720mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は50モル%、ヌレート基含有量は50モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 2>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of allophanate / isocyanurate catalyst Cat-2 was added to this isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were carried out at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups was 50/50. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. The isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-2.
The polyisocyanate composition PI-2 had an NCO content of 16.4% by mass, an appearance of a transparent liquid, a number average molecular weight of 850, a viscosity at 25 ° C. of 720 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 50 mol%, the nurate group content was 50 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例4>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を950gと、2−プロパノール(IPAという)を50g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が75/25になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−4を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−4はNCO含有量が19.3質量%、外観は透明液体、数平均分子量は580、25℃の粘度は370mPa・s、遊離HDI含有量は0.1質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は75モル%、ヌレート基含有量は24モル%、ウレタン基含有量は1モル%であった。
<Example 4>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 950 g of HDI-1 and 50 g of 2-propanol (referred to as IPA) and stirred under a nitrogen stream. The isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by heating to 85 [deg.] C. and carrying out a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of the allophanate isocyanurate catalyst Cat-2 was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were performed at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups was 75/25. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. The isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-4.
Polyisocyanate composition PI-4 had an NCO content of 19.3% by mass, an external appearance that was a transparent liquid, a number average molecular weight of 580, a viscosity at 25 ° C. of 370 mPa · s, and a free HDI content of 0.1% by mass. It was. Further, the allophanate group content in all the linking groups was 75 mol%, the nurate group content was 24 mol%, and the urethane group content was 1 mol%.

<実施例5>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を910gと、2−エチルヘキサノールを90g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が75/25になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−5を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−5はNCO含有量が17.4質量%、外観は透明液体、数平均分子量は670、25℃の粘度は380mPa・s、遊離HDI含有量は0.1質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は78モル%、ヌレート基含有量は22モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 5>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 910 g of HDI-1 and 90 g of 2-ethylhexanol, and stirred at 85 ° C. under a nitrogen stream. And an urethanization reaction was carried out for 3 hours to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer I. Thereafter, 0.4 g of allophanate / isocyanurate catalyst Cat-2 was added to this isocyanate group-terminated prepolymer I, and allophanate reaction and A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-5.
The polyisocyanate composition PI-5 had an NCO content of 17.4% by mass, an appearance that was a transparent liquid, a number average molecular weight of 670, a viscosity at 25 ° C. of 380 mPa · s, and a free HDI content of 0.1% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 78 mol%, the nurate group content was 22 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例6>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が75/25になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−6を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−6はNCO含有量が15.8質量%、外観は透明液体、数平均分子量は740、25℃の粘度は420mPa・s、遊離HDI含有量は0.1質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は76モル%、ヌレート基含有量は24モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 6>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of the allophanate isocyanurate catalyst Cat-2 was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were performed at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups was 75/25. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. The isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-6.
The polyisocyanate composition PI-6 had an NCO content of 15.8% by mass, a transparent appearance, a number average molecular weight of 740, a viscosity at 25 ° C. of 420 mPa · s, and a free HDI content of 0.1% by mass. It was. Further, the allophanate group content in all the linking groups was 76 mol%, the nurate group content was 24 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例7>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を850gと、2−オクチルドデカノール(商品名:カルコール200GD、花王社製)を150g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が75/25になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−7を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−7はNCO含有量が15.2質量%、外観は透明液体、数平均分子量は960、25℃の粘度は460mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は76モル%、ヌレート基含有量は24モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 7>
850 g of HDI-1 and 2-octyldodecanol (trade name: Calcoal 200GD, manufactured by Kao Corporation) in a 2 liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by charging 150 g, heating to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of the allophanate isocyanurate catalyst Cat-2 was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were performed at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups was 75/25. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. The isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-7.
Polyisocyanate composition PI-7 had an NCO content of 15.2% by mass, an appearance that was a transparent liquid, a number average molecular weight of 960, a viscosity at 25 ° C. of 460 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. Further, the allophanate group content in all the linking groups was 76 mol%, the nurate group content was 24 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例8>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が85/15になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−8を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−8はNCO含有量が15.2質量%、外観は透明液体、数平均分子量は700、25℃の粘度は330mPa・s、遊離HDI含有量は0.1質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は82モル%、ヌレート基含有量は18モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 8>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of the allophanate / isocyanurate catalyst Cat-2 was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were performed at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group was 85/15. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-8.
The polyisocyanate composition PI-8 had an NCO content of 15.2% by mass, a transparent appearance, a number average molecular weight of 700, a viscosity at 25 ° C. of 330 mPa · s, and a free HDI content of 0.1% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 82 mol%, the nurate group content was 18 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例9>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を980gと、トリデカノールを20g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が30/70になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−9を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−9はNCO含有量が21.0質量%、外観は透明液体、数平均分子量は600、25℃の粘度は360mPa・s、遊離HDI含有量は0.1質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は35モル%、ヌレート基含有量は65モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 9>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen gas introduction tube was charged with 980 g of HDI-1 and 20 g of tridecanol, and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of allophanate / isocyanurate catalyst Cat-2 was added to this isocyanate group-terminated prepolymer I, and the allophanate reaction and isocyanate were performed at 110 ° C. until the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group was 30/70. A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-9.
The polyisocyanate composition PI-9 had an NCO content of 21.0% by mass, a transparent appearance, a number average molecular weight of 600, a viscosity at 25 ° C. of 360 mPa · s, and a free HDI content of 0.1% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 35 mol%, the nurate group content was 65 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<実施例10>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を980gと、トリデカノールを20g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにアロファネート・イソシアヌレート化触媒Cat−2を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が20/80になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.5g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−10を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−10はNCO含有量が21.4質量%、外観は透明液体、数平均分子量は620、25℃の粘度は400mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は23モル%、ヌレート基含有量は77モル%、ウレタン基含有量は0モル%であった。
<Example 10>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, and nitrogen gas introduction tube was charged with 980 g of HDI-1 and 20 g of tridecanol, and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of allophanate / isocyanurate catalyst Cat-2 was added to this isocyanate group-terminated prepolymer I and allophanate reaction and A nurating reaction was performed. Thereafter, 0.5 g of JP-508 was added to stop the reaction, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain an isocyanate-terminated prepolymer II. This isocyanate-terminated prepolymer II was thin-film distilled at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-10.
The polyisocyanate composition PI-10 had an NCO content of 21.4% by mass, an appearance of a transparent liquid, a number average molecular weight of 620, a viscosity at 25 ° C. of 400 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 23 mol%, the nurate group content was 77 mol%, and the urethane group content was 0 mol%.

<比較例1>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにオクチル酸亜鉛(II)(商品名:ニッカオクチックス亜鉛、二価/四価=98/2、日本化学産業社製)を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、アロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になる前に反応が進行しなくなったため、JP−508を0.5g添加し、反応液を室温に冷却してイソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−11を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−11はNCO含有量が14.5質量%、外観は透明液体、数平均分子量は620、25℃の粘度は230mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は92モル%、ヌレート基含有量は7モル%、ウレタン基含有量は1モル%であった。
<Comparative Example 1>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of zinc octylate (II) (trade name: Nikka Octix zinc, divalent / tetravalent = 98/2, manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I at 110 ° C. The allophanate reaction and isocyanurate reaction were carried out until the allophanate group / isocyanurate group molar ratio reached 50/50. Thereafter, the reaction did not proceed before the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group reached 50/50. Therefore, 0.5 g of JP-508 was added, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain isocyanate-terminated prepolymer II. Obtained. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-11.
The polyisocyanate composition PI-11 has an NCO content of 14.5% by mass, an appearance of a transparent liquid, a number average molecular weight of 620, a viscosity at 25 ° C. of 230 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 92 mol%, the nurate group content was 7 mol%, and the urethane group content was 1 mol%.

<比較例2>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにオクチル酸錫(II)(商品名:ニッカオクチックス錫、二価/四価=97/3、日本化学産業社製)を0.4g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、アロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になる前に反応が進行しなくなったため、JP−508を0.5g添加し、反応液を室温に冷却してイソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−12を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−12はNCO含有量が14.8質量%、外観は透明液体、数平均分子量は620、25℃の粘度は290mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は87モル%、ヌレート基含有量は12モル%、ウレタン基含有量は1モル%であった。
<Comparative example 2>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.4 g of tin (II) octylate (trade name: Nikka Octix tin, divalent / tetravalent = 97/3, manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I at 110 ° C. The allophanate reaction and isocyanurate reaction were carried out until the allophanate group / isocyanurate group molar ratio reached 50/50. Thereafter, the reaction did not proceed before the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group reached 50/50. Therefore, 0.5 g of JP-508 was added, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain isocyanate-terminated prepolymer II. Obtained. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-12.
The polyisocyanate composition PI-12 had an NCO content of 14.8% by mass, a transparent appearance, a number average molecular weight of 620, a viscosity at 25 ° C. of 290 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 87 mol%, the nurate group content was 12 mol%, and the urethane group content was 1 mol%.

<比較例3>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにミネラルスピリットAで固形分50質量%に調整したオクチル酸ジルコニウム(II)(商品名:ニッカオクチックスジルコニウム、二価/四価=99/1、日本化学産業社製)の溶液を0.8g添加し、110℃でアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になるまでアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応を行った。その後、アロファネート基/イソシアヌレート基のモル比が50/50になる前に反応が進行しなくなったため、JP−508を0.5g添加し、反応液を室温に冷却してイソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−13を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−13はNCO含有量が14.4質量%、外観は透明液体、数平均分子量は600、25℃の粘度は150mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は95モル%、ヌレート基含有量は3モル%、ウレタン基含有量は1モル%であった。
<Comparative Example 3>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, this isocyanate group-terminated prepolymer I and zirconium octylate (II) adjusted to 50% by mass with mineral spirit A (trade name: Nikka Octix Zirconium, divalent / tetravalent = 99/1, Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) 0.8 g of a solution (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) was added, and an allophanate reaction and isocyanurate reaction were carried out at 110 ° C. until the allophanate group / isocyanurate group molar ratio reached 50/50. Thereafter, the reaction did not proceed before the molar ratio of allophanate group / isocyanurate group reached 50/50. Therefore, 0.5 g of JP-508 was added, and the reaction solution was cooled to room temperature to obtain isocyanate-terminated prepolymer II. Obtained. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-13.
Polyisocyanate composition PI-13 had an NCO content of 14.4% by mass, an appearance that was a transparent liquid, a number average molecular weight of 600, a viscosity at 25 ° C. of 150 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. Further, the allophanate group content in all the linking groups was 95 mol%, the nurate group content was 3 mol%, and the urethane group content was 1 mol%.

<比較例4>
攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに、HDI−1を880gと、トリデカノールを120g仕込み、窒素気流下、撹拌しながら85℃に加熱し、3時間ウレタン化反応を行うことでイソシアネート基末端プレポリマーIを得た。その後、このイソシアネート基末端プレポリマーIにオクチル酸錫(II)(二価/四価=97/3)を0.2g添加し、110℃でアロファネート化反応を行った。その後、60℃まで冷却し、イソシアヌレート化触媒である2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムオクチル酸塩(商品名:DABCO TMR、エアープロダクツジャパン社製)を0.2g添加し、60℃でイソシアヌレート化反応を行った。その後、JP−508を0.25g添加し、停止反応を行い、反応液を室温に冷却し、イソシアネート末端プレポリマーIIを得た。このイソシアネート末端プレポリマーIIを130℃×0.04kPaで薄膜蒸留をすることで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート組成物PI−14を得た。
ポリイソシアネート組成物PI−14はNCO含有量が16.5質量%、外観は透明液体、数平均分子量は860、25℃の粘度は720mPa・s、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。また、全結合基におけるアロファネート基含有量は47モル%、ヌレート基含有量は52モル%、ウレタン基含有量は1モル%であった。
<Comparative example 4>
A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe was charged with 880 g of HDI-1 and 120 g of tridecanol and heated to 85 ° C. with stirring under a nitrogen stream. An isocyanate group-terminated prepolymer I was obtained by performing a urethanization reaction for 3 hours. Thereafter, 0.2 g of tin (II) octylate (divalent / tetravalent = 97/3) was added to the isocyanate group-terminated prepolymer I, and an allophanatization reaction was performed at 110 ° C. Thereafter, the mixture is cooled to 60 ° C., 0.2 g of 2-hydroxypropyltrimethylammonium octylate (trade name: DABCO TMR, manufactured by Air Products Japan), which is an isocyanurate-forming catalyst, is added, and isocyanuration reaction is performed at 60 ° C. Went. Then, 0.25g of JP-508 was added, the termination reaction was performed, the reaction liquid was cooled to room temperature, and the isocyanate terminal prepolymer II was obtained. This isocyanate-terminated prepolymer II was subjected to thin-film distillation at 130 ° C. × 0.04 kPa to remove unreacted HDI, thereby obtaining a purified polyisocyanate composition PI-14.
The polyisocyanate composition PI-14 had an NCO content of 16.5% by mass, an appearance that was a transparent liquid, a number average molecular weight of 860, a viscosity at 25 ° C. of 720 mPa · s, and a free HDI content of 0.2% by mass. It was. In addition, the allophanate group content in all linking groups was 47 mol%, the nurate group content was 52 mol%, and the urethane group content was 1 mol%.

ポリイソシアネート組成物PI−1〜ポリイソシアネート組成物PI−14に使用した原料の配合量と性状を表2〜表5に示す。   Tables 2 to 5 show the blending amounts and properties of the raw materials used for the polyisocyanate composition PI-1 to polyisocyanate composition PI-14.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

表2に用いられる原料の略記号は以下の通り。
(1)HDI−1:ヘキサメチレンジイシシアネート(加水分解性塩素含有量:221.5ppm)
(2)オクチル酸ジルコニウム溶液:ミネラルスピリットAの固形分50質量%溶液
(3)DABCO TMR:2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムオクチル酸塩
(4)JP−508:酸性リン酸エステル
Abbreviations of the raw materials used in Table 2 are as follows.
(1) HDI-1: Hexamethylene diisocyanate (hydrolyzable chlorine content: 221.5 ppm)
(2) Zirconium octylate solution: 50% by weight solid solution of mineral spirit A (3) DABCO TMR: 2-hydroxypropyltrimethylammonium octylate (4) JP-508: acidic phosphate

Figure 0006031734
Figure 0006031734

上記表3に示すように、実施例1〜実施例に係るポリイソシアネート組成物は、加水分解性塩素の影響を受けず、効率的にアロファネート化反応とイソシアヌレート化反応が進行し、アロファネート基とイソシアヌレート基の両結合基が1分子中に存在するポリイソシアネート組成物が得られる。このポリイソシアネート変性体は、貯蔵安定性やトレランスに優れている。
これに対して、比較例1〜比較例3に係るポリイソシアネート組成物は、加水分解性塩素の影響でイソシアヌレート化反応がほとんど進行しなかった。また、比較例4のポリイソシアネート組成物は、イソシアヌレート化反応が進行し、目的の組成比にすることが可能であったが、アロファネート基含有ポリイソシアネート変性体とイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート変性体の混合物になり、貯蔵安定性やトレランスで劣っていた。
As shown in Table 3 above, the polyisocyanate compositions according to Examples 1 and 2 are not affected by hydrolyzable chlorine, and the allophanate reaction and the isocyanurate reaction proceed efficiently, and the allophanate group And a polyisocyanate composition in which both bonding groups of isocyanurate groups are present in one molecule. This modified polyisocyanate is excellent in storage stability and tolerance.
In contrast, in the polyisocyanate compositions according to Comparative Examples 1 to 3, the isocyanurate reaction hardly proceeded under the influence of hydrolyzable chlorine. In addition, the polyisocyanate composition of Comparative Example 4 had an isocyanurate-forming reaction, and it was possible to achieve the target composition ratio. However, the allophanate group-containing polyisocyanate-modified product and the isocyanurate group-containing polyisocyanate-modified product The mixture was inferior in storage stability and tolerance.


Figure 0006031734
Figure 0006031734

表4に用いられる原料の略記号は以下の通り。
(1)HDI−1:ヘキサメチレンジイシシアネート(加水分解性塩素含有量:221.5ppm)
(2)IPA:2−プロパノール
(3)カルコール200GD:2−オクチルドデカノール
(4)JP−508:酸性リン酸エステル
The abbreviations of the raw materials used in Table 4 are as follows.
(1) HDI-1: Hexamethylene diisocyanate (hydrolyzable chlorine content: 221.5 ppm)
(2) IPA: 2-propanol (3) Calcoal 200GD: 2-octyldodecanol (4) JP-508: acidic phosphate ester


Figure 0006031734
Figure 0006031734

上記表5に示すように、実施例4〜実施例10に係るポリイソシアネート組成物は、モノアルコールのアルキル鎖の種類によらず、貯蔵安定性に優れるものであった。また、任意のアロファネート基/イソシアヌレート基のモル比は、反応阻害を受けないため、調整が容易であった。   As shown in Table 5 above, the polyisocyanate compositions according to Examples 4 to 10 were excellent in storage stability regardless of the type of alkyl chain of the monoalcohol. Moreover, since the arbitrary allophanate group / isocyanurate group molar ratio was not subject to reaction inhibition, it was easy to adjust.

<二液塗料組成物の調整>
配合量は、表6、表8、及び表10に示すように、ポリオール(D)と、得られたポリイソシアネート組成物とをR(イソシアネート基/水酸基のモル比)=1になるように配合し、更に顔料として酸化チタン(商品名:CR−90、結晶構造:ルチル型、石原産業社製)、及び有機溶剤(E)で固形分が50%になるように配合し、ホモミキサーを使用し300rpmで3分間撹拌して二液塗料組成物を調整した。ここで、ポリオール(D)には、アクリルポリオール(商品名:アクリディックHU−596、水酸基価:30mgKOH/g、DIC社製)、ポリエステルポリオール(商品名:N−131、水酸基価:150mgKOH/g、日本ポリウレタン工業社製)、及びフッ素系ポリオール(商品名:ルミフロンLF800、水酸基価:22mgKOH/g、旭硝子社製)を使用し、有機溶剤(E)には、ミネラルスピリットA(JX日鉱日石エネルギー社製)、HAWS(シェルケミカルズ社製)、酢酸エチル(昭和電工社製)を使用し調整を行った。
<Adjustment of two-component coating composition>
As shown in Tables 6, 8 and 10, the blending amount is such that the polyol (D) and the resulting polyisocyanate composition are R (molar ratio of isocyanate group / hydroxyl group) = 1. In addition, titanium pigment (trade name: CR-90, crystal structure: rutile type, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and organic solvent (E) as a pigment are blended to a solid content of 50%, and a homomixer is used. The mixture was stirred at 300 rpm for 3 minutes to prepare a two-component coating composition. Here, the polyol (D) includes acrylic polyol (trade name: Acridic HU-596, hydroxyl value: 30 mgKOH / g, manufactured by DIC), polyester polyol (trade name: N-131, hydroxyl value: 150 mgKOH / g). , Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) and fluorine-based polyol (trade name: Lumiflon LF800, hydroxyl value: 22 mgKOH / g, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Energy Co., Ltd.), HAWS (manufactured by Shell Chemicals), and ethyl acetate (manufactured by Showa Denko) were used for adjustment.

<塗装方法及び試験片の調整>
調整した二液塗料組成物を、それぞれメチルエチルケトンで脱脂した鋼板(JIS G3141、商品名:SPCC−SB、処理の有無:PF−1077、日本テストパネル工業社製)にアプリケーターを用い、任意の膜厚になるように塗布した。その後、温度60℃の乾燥機中で1時間加熱処理を行い、続いて温度23℃、相対湿度50%の環境下で7日間養生し、コーティング塗膜を得た。
<Coating method and test piece adjustment>
Using the applicator on a steel plate (JIS G3141, trade name: SPCC-SB, presence / absence of treatment: PF-1077, manufactured by Nippon Test Panel Industry Co., Ltd.) obtained by degreasing the adjusted two-component paint composition with methyl ethyl ketone, respectively, It applied so that it might become. Thereafter, heat treatment was carried out in a dryer at a temperature of 60 ° C. for 1 hour, followed by curing for 7 days in an environment at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% to obtain a coating film.

Figure 0006031734
Figure 0006031734

表6に用いられる原料の略記号は以下の通り。
(1)アクリディックHU−596:アクリルポリオール(水酸基価:30mgKOH/g)
(2)CR−90:酸化チタン
The abbreviations of the raw materials used in Table 6 are as follows.
(1) Acrydic HU-596: acrylic polyol (hydroxyl value: 30 mg KOH / g)
(2) CR-90: Titanium oxide

Figure 0006031734
Figure 0006031734

上記表7に示すように、実施例11〜実施例12に係る二液型塗料組成物は、鉛筆硬度が十分に高く、耐候性に優れ、また、その他の諸物性にも優れていた。
これに対して、比較例5〜比較例7に係る二液型塗料組成物は、鉛筆硬度や耐候性に劣るものであった。また、比較例8の二液型塗料組成物は、耐候性が若干劣るものであった。
As shown in Table 7 above, the two-component coating compositions according to Examples 11 to 12 had sufficiently high pencil hardness, excellent weather resistance, and other physical properties.
On the other hand, the two-component coating compositions according to Comparative Examples 5 to 7 were inferior in pencil hardness and weather resistance. Further, the two-component coating composition of Comparative Example 8 was slightly inferior in weather resistance.


Figure 0006031734
Figure 0006031734

表8に用いられる原料の略記号は以下の通り。
(1)アクリディックHU−596:アクリルポリオール(水酸基価:30mgKOH/g)
(2)CR−90:酸化チタン
Abbreviations of raw materials used in Table 8 are as follows.
(1) Acrydic HU-596: acrylic polyol (hydroxyl value: 30 mg KOH / g)
(2) CR-90: Titanium oxide


Figure 0006031734
Figure 0006031734

上記表9に示すように、実施例14〜実施例20に係る二液型塗料組成物は、鉛筆硬度が十分に高く、耐候性に優れ、また、その他の諸物性にも優れていた。   As shown in Table 9 above, the two-component coating compositions according to Examples 14 to 20 had sufficiently high pencil hardness, excellent weather resistance, and other physical properties.


Figure 0006031734
Figure 0006031734

表10に用いられる原料の略記号は以下の通り。
(1)アクリディックHU−596:アクリルポリオール(水酸基価:30mgKOH/g)
(2)ニッポラン131:ポリエステルポリオール(水酸基価:150mgKOH/g)
(3)ルミフロンLF800:フッ素系ポリオール(水酸基価:22mgKOH/g)
Abbreviations of the raw materials used in Table 10 are as follows.
(1) Acrydic HU-596: acrylic polyol (hydroxyl value: 30 mg KOH / g)
(2) Nippon Runan 131: Polyester polyol (Hydroxyl value: 150 mgKOH / g)
(3) Lumiflon LF800: fluorine-based polyol (hydroxyl value: 22 mgKOH / g)


Figure 0006031734
Figure 0006031734

上記表11に示すように、実施例21〜実施例25に係る二液型塗料組成物は、膜厚に依存せず、耐候性等の諸物性に優れていた。
これに対して、有機溶剤を酢酸エチルに変更した比較例9の二液型塗料組成物は、リコート性に劣るものであった。
As shown in Table 11 above, the two-component coating compositions according to Examples 21 to 25 were excellent in various physical properties such as weather resistance without depending on the film thickness.
On the other hand, the two-component coating composition of Comparative Example 9 in which the organic solvent was changed to ethyl acetate was inferior in recoatability.

(1)評価試験1:
<貯蔵安定性>
得られたポリイソシアネート組成物を−10℃、及び25℃に168時間放置し、濁り、浮遊物、及び析出物の有無を目視で評価した。
(1) Evaluation test 1:
<Storage stability>
The obtained polyisocyanate composition was allowed to stand at −10 ° C. and 25 ° C. for 168 hours, and the presence or absence of turbidity, suspended matter and precipitate was visually evaluated.

<評価基準>
・濁り、浮遊物、及び析出物が認められない:合格(評価:○)
・濁りが認められる:合格(評価:△)
・析出物が認められる:不合格(評価:×)
<Evaluation criteria>
・ No turbidity, suspended matter, or precipitate is observed: Pass (Evaluation: ○)
・ Muddyness is recognized: Pass (Evaluation: △)
-Precipitates are observed: reject (evaluation: x)

(2)評価試験2:
<トレランス>
得られたポリイソシアネート組成物を各1g採取し、それぞれにアニリン点の異なるHAWS(シェルケミカルズ)、ミネラルスピリットA(JX日鉱日石エネルギー社製)、及びIPソルベント2028(出光興産社製)を加えていき、濁りを生じた滴定量を終点として算出した。
(2) Evaluation test 2:
<Tolerance>
1 g each of the obtained polyisocyanate composition was sampled, and HAWS (shell chemicals), mineral spirit A (manufactured by JX Nippon Mining & Energy Corporation), and IP solvent 2028 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) having different aniline points were added to each. Then, the titer that caused turbidity was calculated as the end point.

<計算式>
T=L/S
・T:トレランス(倍)
・L:有機溶剤の滴定量(g)
・S:サンプル量(g)
<Calculation formula>
T = L / S
・ T: Tolerance (times)
L: titration amount of organic solvent (g)
S: Sample amount (g)

(3)評価試験3:
<光沢度>
実施例25〜実施例44、及び比較例7〜比較例11で得られたコーティング塗膜をJIS Z8741に準じて、ヘイズ−グロスリフレクトメーターで60°における光沢度を測定した。
(3) Evaluation test 3:
<Glossiness>
The glossiness at 60 ° was measured with a haze-gloss reflectometer for the coating films obtained in Examples 25 to 44 and Comparative Examples 7 to 11 according to JIS Z8741.

<評価基準>
・80%以上:合格(評価:○)
・60%以上〜80未満:合格(評価:△)
・60%未満:不合格(評価:×)
<Evaluation criteria>
・ 80% or more: Pass (Evaluation: ○)
-60% or more and less than 80: Pass (Evaluation: Δ)
-Less than 60%: Fail (Evaluation: x)

(4)評価試験4:
<鉛筆硬度>
JIS K5600−5−4:1999に準じて、塗膜が破れない鉛筆の硬度を測定した。
(4) Evaluation test 4:
<Pencil hardness>
In accordance with JIS K5600-5-4: 1999, the hardness of a pencil that could not be torn was measured.

(5)評価試験5:
<耐屈曲性>
JIS K5600−5−1:1999の耐屈曲性試験に準じ、直径2mmの円筒形マンドレルを使用し、円筒形マンドレルにより折り曲げられた場合の塗膜の割れ、及び鋼板からの剥れの有無を評価した。
(5) Evaluation test 5:
<Flexibility>
Using a cylindrical mandrel with a diameter of 2 mm according to JIS K5600-5-1: 1999 flex resistance test, evaluating the presence or absence of film cracking and peeling from the steel sheet when bent by the cylindrical mandrel did.

<評価基準>
・塗膜の割れ及び剥れが見られない:合格(評価:○)
・塗膜の割れ及び剥れを生じている:不合格(評価:×)
<Evaluation criteria>
・ No cracking or peeling of coating film: Pass (Evaluation: ○)
-Cracking and peeling of the coating film have occurred: Fail (Evaluation: x)

(6)評価試験6:
<耐カッピング性>
JIS K5600−5−2:1999の耐カッピング試験に準じ、押し込みによって、部分変形を受けた場合の塗膜の割れ、及び鋼板からの剥れるまでの押し込み深さ(mm)を測定した。
(6) Evaluation test 6:
<Copping resistance>
According to the cupping resistance test of JIS K5600-5-2: 1999, the indentation depth (mm) until peeling from the steel sheet was measured after cracking of the coating film when subjected to partial deformation by indentation.

(7)評価試験7:
<耐おもり落下性>
JIS K5600−5−3:1999の耐屈曲性試験に準じ、直径10.3mm、質量0.5kgのおもりを使用し、塗膜の割れ、及び剥れが生じる最低の落下高さ(cm)を測定した。
(7) Evaluation test 7:
<Weight drop resistance>
According to JIS K5600-5-3: 1999 bending resistance test, use a weight of 10.3 mm in diameter and 0.5 kg in mass, and set the minimum drop height (cm) at which the coating film will crack and peel off. It was measured.

(8)評価試験8:
<密着性>
JIS K5600−5−6:1999の碁盤目テープ剥離試験に準じ、塗膜に1mm方形の碁盤目(10×10)の切れ目を入れ、テープによる剥離試験を行って残留枚数を測定した。
(8) Evaluation test 8:
<Adhesion>
According to a cross cut tape peeling test of JIS K5600-5-6: 1999, a 1 mm square cross cut (10 × 10) was cut in the coating film, and a tape peel test was performed to measure the number of remaining sheets.

(9)評価試験9:
<耐候性>
実施例25〜実施例44、及び比較例7〜比較例11で得られたコーティング塗膜を下記の条件で耐候性の加速試験を行った。
・試験装置:QUV(Q−LAB社製)
・ランプ:EL−313
・照度:0.59w/m
・λmax:313nm
・1サイクル:12時間〔UV照射:8時間(温度70℃)、結露:4時間(温度50℃)〕
・試験時間:964時間
(9) Evaluation test 9:
<Weather resistance>
The coating films obtained in Examples 25 to 44 and Comparative Examples 7 to 11 were subjected to an accelerated weather resistance test under the following conditions.
・ Test equipment: QUV (manufactured by Q-LAB)
・ Lamp: EL-313
Illuminance: 0.59 w / m 2
・ Λmax: 313 nm
1 cycle: 12 hours [UV irradiation: 8 hours (temperature 70 ° C.), condensation: 4 hours (temperature 50 ° C.)]
・ Test time: 964 hours

<評価基準>
JIS Z8741に準じて、ヘイズ−グロスリフレクトメーターで60°における光沢度を測定し、光沢保持率を算出した。光沢保持率は下式により求めた。
光沢保持率(%)=100×耐候試験後光沢度÷初期光沢度
・80%以上:合格(評価:○)
・70%以上〜80%未満:合格(評価:△)
・70%未満:不合格(評価:×)
<Evaluation criteria>
According to JIS Z8741, the glossiness at 60 ° was measured with a haze-gloss reflectometer, and the gloss retention was calculated. The gloss retention was determined by the following formula.
Gloss retention (%) = 100 × Glossiness after weathering test ÷ Initial glossiness / 80% or more: Pass (Evaluation: ○)
・ 70% to less than 80%: Pass (Evaluation: △)
-Less than 70%: Fail (Evaluation: x)

(10)評価試験10:
<リコート性>
鋼板上に実施例12の二液塗料組成物(アクリディックHU−596/ポリイソシアネート組成物PI−2)を50μm形成したものを被着体とした。被着体の上層に調整した二液塗料組成物を50μmの膜厚になるように塗布し、塗膜の膨潤、及び皺の有無を目視にて確認した。
(10) Evaluation test 10:
<Recoatability>
An adherend was prepared by forming 50 μm of the two-component coating composition (Acridic HU-596 / polyisocyanate composition PI-2) of Example 12 on a steel plate. The adjusted two-component coating composition was applied to the upper layer of the adherend so as to have a film thickness of 50 μm, and the swelling of the coating film and the presence or absence of wrinkles were visually confirmed.

<評価基準>
・塗膜の外観に変化が見られない:合格(評価:○)
・塗膜の膨潤及び皺を生じている:不合格(評価:×)
<Evaluation criteria>
・ No change in appearance of coating film: Pass (Evaluation: ○)
・ Swelling and wrinkle of the coating film are generated: reject (evaluation: x)

Claims (7)

一般式(1)で示されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)と、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)とから得られるポリイソシアネート組成物であって、当該アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の四価の金属含有量が、ヨウ素溶液滴定法に基づき算出され、全金属含有量に対して、少なくとも10質量%であることを特徴とするポリイソシアネート組成物。
Figure 0006031734
(一般式(1)のMは、錫、亜鉛より選ばれる四価の金属を示す。Rは、炭素数が1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基より選ばれる結合基を示す。)
A polyisocyanate composition obtained from an allophanate isocyanurate catalyst (A) represented by the general formula (1), an organic diisocyanate (B), and a monoalcohol (C), the allophanate isocyanurate catalyst The polyisocyanate composition, wherein the tetravalent metal content of (A) is calculated based on an iodine solution titration method and is at least 10% by mass with respect to the total metal content.
Figure 0006031734
(M in the general formula (1) represents a tetravalent metal selected from tin and zinc. R represents a bonding group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, and a phenyl group. )
ポリイソシアネート組成物中にアロファネート基とイソシアヌレート基がモル比でアロファネート基/イソシアヌレート基=80/20〜30/70含有することを特徴とする請求項1に記載のポリイソシアネート組成物。   2. The polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the polyisocyanate composition contains allophanate groups / isocyanurate groups in a molar ratio of allophanate groups / isocyanurate groups = 80/20 to 30/70. 有機ジイソシアネート(B)が脂肪族又は脂環族ジイソシアネートであり、モノアルコール(C)のアルキル基の炭素数が3〜20であることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物。   The organic diisocyanate (B) is an aliphatic or alicyclic diisocyanate, and the carbon number of the alkyl group of the monoalcohol (C) is 3 to 20, wherein the organic diisocyanate (B) has 3 to 20 carbon atoms. Polyisocyanate composition. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物と、ポリオール(D)を含んでなることを特徴とする二液型塗料組成物。   A two-component coating composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3 and a polyol (D). 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のポリイソシアネート組成物と、ポリオール(D)と、JIS K 2256に準じたアニリン点、又は混合アニリン点が5〜100℃の有機溶剤(E)を含んでなることを特徴とする二液型塗料組成物。   The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, the polyol (D), and an organic solvent (E) having an aniline point according to JIS K 2256 or a mixed aniline point of 5 to 100 ° C. A two-component coating composition comprising: 請求項1に記載の一般式(1)で示されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の存在下で、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)との反応から得られるポリイソシアネート組成物であって、当該アロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の四価の金属含有量が、ヨウ素溶液滴定法に基づき算出され、全金属含有量に対して、少なくとも10質量%であることを特徴とするポリイソシアネート組成物の製造方法。   A polyisocyanate composition obtained from a reaction between an organic diisocyanate (B) and a monoalcohol (C) in the presence of an allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) represented by the general formula (1) according to claim 1. The tetravalent metal content of the allophanate isocyanurate catalyst (A) is calculated based on the iodine solution titration method and is at least 10% by mass with respect to the total metal content. A method for producing a polyisocyanate composition. 請求項1に記載の一般式(1)で示されるアロファネート・イソシアヌレート化触媒(A)の存在下で、有機ジイソシアネート(B)と、モノアルコール(C)とを反応させて、アロファネート基を生成し、直ちにイソシアヌレート基を生成させた結合基を含有することを特徴とするポリイソシアネート組成物の製造方法。   An allophanate group is produced by reacting an organic diisocyanate (B) with a monoalcohol (C) in the presence of the allophanate isocyanurate-forming catalyst (A) represented by the general formula (1) according to claim 1. And a production method of a polyisocyanate composition comprising a linking group that immediately generated an isocyanurate group.
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