JP6591241B2 - Block polyisocyanate composition, one-pack type coating composition, coating film, and painted article - Google Patents

Block polyisocyanate composition, one-pack type coating composition, coating film, and painted article Download PDF

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Description

本発明は、ブロックポリイソシアネート組成物、一液型コーティング組成物、塗膜、及び塗装物品に関する。   The present invention relates to a block polyisocyanate composition, a one-component coating composition, a coating film, and a coated article.

ポリイソシアネートは、メラミン系硬化剤と共に、熱架橋型の硬化剤として焼付塗料用に広く使用されている。近年、メラミン系硬化剤を使用した場合にホルマリンが発生することが指摘されており、地球環境、安全、衛生等の観点から、ブロック剤によりブロックされたポリイソシアネート(ブロックポリイソシアネート)が注目されている。   A polyisocyanate is widely used for baking coating as a heat-crosslinking type curing agent together with a melamine curing agent. In recent years, it has been pointed out that formalin is generated when a melamine-based curing agent is used, and from the viewpoints of the global environment, safety, hygiene, etc., polyisocyanates blocked with blocking agents (block polyisocyanates) have attracted attention. Yes.

ブロックポリイソシアネートのブロック剤としては、従来、オキシム類、フェノール類、アルコール類、ラクタム類が知られている。   Conventionally, oximes, phenols, alcohols, and lactams are known as blocking agents for blocked polyisocyanates.

焼付け温度の低温化を可能としたブロックポリイソシアネート組成物としては、マロン酸ジエステルをブロック剤とするブロックポリイソシアネート組成物(例えば、特許文献1参照)、マロン酸ジエチルとアセト酢酸エチルとをブロック剤とするブロックポリイソシアネート組成物(例えば、特許文献2及び3参照)等が提案されている。   As the block polyisocyanate composition capable of lowering the baking temperature, a block polyisocyanate composition containing malonic acid diester as a blocking agent (see, for example, Patent Document 1), diethyl malonate and ethyl acetoacetate as a blocking agent The block polyisocyanate composition (for example, refer patent document 2 and 3) etc. is proposed.

特開昭57−121065号公報JP 57-121065 A 特開平8−225630号公報JP-A-8-225630 特開平9−255915号公報JP-A-9-255915

しかしながら、従来のブロック剤を使用して形成されたブロックポリイソシアネート組成物は、一般に140℃以上の高い焼付け温度を必要とするため、エネルギーコストが非常に大きくなる。また、耐熱性の低いプラスチックへの加工には、高温焼付けが必要なブロックポリイソシアネート組成物は使用することができないという制限がある。   However, since the block polyisocyanate composition formed using the conventional blocking agent generally requires a high baking temperature of 140 ° C. or higher, the energy cost is very high. Moreover, there is a limitation that a block polyisocyanate composition that requires high-temperature baking cannot be used for processing into a plastic having low heat resistance.

また、自動車の新車塗装等の用途では、従来のブロックポリイソシアネート組成物を使用した塗膜層に、さらに、クリヤ層のような塗膜を積層する場合がある。このような場合に用いるブロックポリイソシアネート組成物として、100℃以下の温度で架橋塗膜を形成可能であり、かつ、積層した際の密着性が良好なブロックポリイソシアネート組成物が望まれている。   In applications such as painting of new automobiles, a coating layer such as a clear layer may be further laminated on a coating layer using a conventional block polyisocyanate composition. As a block polyisocyanate composition used in such a case, a block polyisocyanate composition capable of forming a crosslinked coating film at a temperature of 100 ° C. or less and having good adhesion when laminated is desired.

一方で、特許文献1〜3に開示されたブロックポリイソシアネート組成物は、100℃以下の温度で、架橋塗膜を形成可能であるが、これらのブロックポリイソシアネート組成物を使用した塗膜層に、さらに塗膜を積層した際の密着性に更なる課題を有している。また、これらのブロックポリイソシアネート組成物を用いた場合、一部のポリオールとの相溶性が不足する場合もある。   On the other hand, although the block polyisocyanate composition disclosed in Patent Documents 1 to 3 can form a crosslinked coating film at a temperature of 100 ° C. or lower, the coating layer using these block polyisocyanate compositions is used. Furthermore, it has a further problem in the adhesion when the coating film is laminated. Moreover, when these block polyisocyanate compositions are used, the compatibility with some polyols may be insufficient.

そこで、本発明は、低温硬化性を保持しつつ、塗膜を積層した際に上層塗膜との密着性に優れ、かつ、ポリオールとの相溶性にも優れるブロックポリイソシアネート組成物を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a block polyisocyanate composition that is excellent in adhesion to an upper layer coating film and excellent in compatibility with a polyol when the coating layer is laminated while maintaining low temperature curability. With the goal.

本発明者は、鋭意研究した結果、驚くべきことに、ある特定のイソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造を特定範囲の比率で含有するブロックポリイソシアネート組成物が、低温硬化性を保持しつつ、上層塗膜との密着性を格段に向上し、ポリオールとの相溶性にも優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent research, the present inventor has surprisingly found that a block polyisocyanate composition containing a specific isocyanate-malonic acid diester bond structure in a specific range ratio retains low-temperature curability while maintaining the upper layer coating. It has been found that the adhesion with the film is remarkably improved and the compatibility with the polyol is excellent, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
[1]
脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、ブロック剤と、から得られるブロックポリイソシアネートを含み、
前記ブロック剤は、マロン酸ジエステル化合物を含み、
イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造の総量に対する下記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造の比率が、0.5モル%以上10モル%以下である、ブロックポリイソシアネート組成物。

Figure 0006591241
(式(I)中、R1及びR2は、各々独立に、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。)
[2]
前記ブロック剤は、前記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤をさらに含む、[1]に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[3]
前記ブロック剤において、前記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤に対する前記マロン酸ジエステル化合物のモル比が、1.0以上である、[2]に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[4]
1価アルコール化合物をさらに含み、
前記ブロックポリイソシアネート組成物のブロックポリイソシアネート基に対する前記1価アルコール化合物のモル比が、0.2以上10以下である、[1]〜[3]のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物。
[5]
[1]〜[4]のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物と、ポリオールと、を含む一液型コーティング組成物。
[6]
[5]に記載の一液型コーティング組成物により形成された塗膜。
[7]
[5]に記載の一液型コーティング組成物により塗装された塗装物品。 That is, the present invention has the following configuration.
[1]
A block polyisocyanate obtained from a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, and a blocking agent,
The blocking agent includes a malonic acid diester compound,
The block polyisocyanate composition whose ratio of the methane tetracarbonyl structure shown by following formula (I) with respect to the total amount of an isocyanate-malonic acid diester bond structure is 0.5 mol% or more and 10 mol% or less.
Figure 0006591241
(In formula (I), R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group.)
[2]
The block polyisocyanate composition according to [1], wherein the blocking agent further includes a blocking agent other than the malonic acid diester compound.
[3]
The block polyisocyanate composition according to [2], wherein in the blocking agent, a molar ratio of the malonic acid diester compound to a blocking agent other than the malonic acid diester compound is 1.0 or more.
[4]
Further comprising a monohydric alcohol compound,
The block polyisocyanate composition according to any one of [1] to [3], wherein a molar ratio of the monohydric alcohol compound to a block polyisocyanate group of the block polyisocyanate composition is 0.2 or more and 10 or less.
[5]
A one-component coating composition comprising the block polyisocyanate composition according to any one of [1] to [4] and a polyol.
[6]
The coating film formed with the one-pack type coating composition as described in [5].
[7]
[5] A coated article coated with the one-component coating composition according to [5].

本発明に係るブロックポリイソシアネート組成物によれば、低温硬化性を保持しつつ、上層塗膜との密着性に優れ、かつ、ポリオールとの相溶性にも優れる。   According to the block polyisocyanate composition according to the present invention, the low-temperature curability is maintained, the adhesiveness with the upper layer coating film is excellent, and the compatibility with the polyol is also excellent.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.

〔ブロックポリイソシアネート組成物〕
本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートかなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、ブロック剤と、から得られるブロックポリイソシアネートを含む。また、上記ブロック剤は、マロン酸ジエステル化合物を含む。さらに、上記ブロックポリイソシアネート組成物は、イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造の総量(100モル%)に対する下記式(I)で表されるメタンテトラカルボニル構造の比率が0.5モル%以上10モル%以下である。

Figure 0006591241
[Block polyisocyanate composition]
The block polyisocyanate composition of the present embodiment includes a block polyisocyanate obtained from a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, and a blocking agent. . The blocking agent contains a malonic acid diester compound. Furthermore, in the block polyisocyanate composition, the ratio of the methane tetracarbonyl structure represented by the following formula (I) to the total amount (100 mol%) of the isocyanate-malonic acid diester bond structure is 0.5 mol% or more and 10 mol%. It is as follows.
Figure 0006591241

本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物には、下記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造を有する。

Figure 0006591241
式(I)中のR1、及びR2は、各々独立に、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。R1、及びR2は同一でも構わないし、異なっていても構わない。R1、及びR2が、各々独立に、炭素数8以下のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示すメタンテトラカルボニル構造であることで、有効NCO含有率の低下が抑制されるとともに、塗料としたときの主剤等との相溶性を良好にすることができる傾向にあり、好ましい。これらの中でも、R1、及びR2は、各々独立に炭素数1〜8のアルキル基を示すメタンテトラカルボニル構造であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示すメタンテトラカルボニル構造であり、さらに好ましくはエチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基を示すメタンテトラカルボニル構造である。 The block polyisocyanate composition of the present embodiment has a methane tetracarbonyl structure represented by the following formula (I).
Figure 0006591241
R 1, and R 2 in the formula (I) each independently represents, a 1-8C alkyl group carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group. R 1 and R 2 may be the same or different. R 1 and R 2 are each independently a methanetetracarbonyl structure having an alkyl group having 8 or less carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group, so that a decrease in the effective NCO content is suppressed, and a paint It tends to be able to improve the compatibility with the main agent and the like, and is preferable. Among these, R 1, and R 2 is preferably a tetra carbonyl structure an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms each independently, more preferably tetra represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms A carbonyl structure, more preferably a methane tetracarbonyl structure showing an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group.

ブロックポリイソシアネート組成物は、イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造の総量(100モル%)に対する上記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造の比率は、0.5モル%以上10モル%以下である。当該比率の下限値は、0.7モル%であることが好ましく、より好ましくは1.0モル%であり、さらに好ましくは1.5モル%であり、さらにより好ましくは2.0モル%である。当該比率の上限値は、8.0モル%であることが好ましく、より好ましくは6.0モル%であり、さらに好ましくは5.0モル%であり、さらにより好ましくは4.0モル%である。当該比率が0.5モル%以上であることにより、本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物を使用した塗膜層に、さらに、塗装した上層塗膜との密着性を発現することができ、また、当該比率が10モル%以下であることにより、ポリオールとの相溶性を維持することができる。当該比率は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。   In the block polyisocyanate composition, the ratio of the methane tetracarbonyl structure represented by the above formula (I) to the total amount (100 mol%) of the isocyanate-malonic acid diester bond structure is 0.5 mol% or more and 10 mol% or less. . The lower limit of the ratio is preferably 0.7 mol%, more preferably 1.0 mol%, still more preferably 1.5 mol%, still more preferably 2.0 mol%. is there. The upper limit of the ratio is preferably 8.0 mol%, more preferably 6.0 mol%, still more preferably 5.0 mol%, still more preferably 4.0 mol%. is there. When the ratio is 0.5 mol% or more, the coating layer using the block polyisocyanate composition of the present embodiment can further exhibit adhesion to the coated upper layer coating film, and When the ratio is 10 mol% or less, compatibility with the polyol can be maintained. The said ratio can be measured by the method as described in the Example mentioned later.

イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造とは、イソシアネート基とマロン酸ジエステルとが化学結合した構造を示し、例えば、メタントリカルボニル構造(ケト体、エノール体)、メタンテトラカルボニル構造が挙げられる。   The isocyanate-malonic acid diester bond structure indicates a structure in which an isocyanate group and a malonic acid diester are chemically bonded, and examples thereof include a methanetricarbonyl structure (keto form, enol form) and a methanetetracarbonyl structure.

本実施形態において、式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造を特定範囲量含有することにより、低温硬化性だけでなく、上層塗膜との密着性を発現し、かつ、ポリオールとの相溶性も優れるブロックポリイソシアネート組成物が得られたことは驚くべきであった。   In this embodiment, by containing a specific range amount of the methanetetracarbonyl structure represented by the formula (I), not only low-temperature curability but also adhesiveness with the upper layer coating film is exhibited, and compatibility with polyol It was surprising that a blocked polyisocyanate composition was also obtained.

本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、1価アルコール化合物をさらに含むことが好ましい。また、ブロックポリイソシアネート組成物において、ブロックポリイソシアネート組成物のブロックポリイソシアネート基に対する1価アルコール化合物のモル比は、0.2以上10以下であることがより好ましい。   It is preferable that the block polyisocyanate composition of this embodiment further contains a monohydric alcohol compound. In the block polyisocyanate composition, the molar ratio of the monohydric alcohol compound to the block polyisocyanate group in the block polyisocyanate composition is more preferably from 0.2 to 10.

上記1価アルコール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族等の1価アルコール系化合物が挙げられ、その中でも脂肪族の1価アルコール系化合物であることが好ましい。脂肪族の1価アルコール化合物は、特に限定されないが、炭素数1〜20の1価アルコール系化合物であることがより好ましい。炭素数1〜20の1価アルコール系化合物としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、2−エチル−1−プロパノール、n−アミルアルコール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、3−メチル−2−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール等の飽和アルコール;2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、3,6−ジオキサ−1−ヘプタノール等のエーテルアルコールが挙げられる。   Although it does not specifically limit as said monohydric alcohol type compound, For example, monohydric alcohol type compounds, such as aliphatic, alicyclic, and aromatic, are mentioned, Among them, it is an aliphatic monohydric alcohol type compound. preferable. Although an aliphatic monohydric alcohol compound is not specifically limited, It is more preferable that it is a C1-C20 monohydric alcohol type compound. Although it does not specifically limit as a C1-C20 monohydric alcohol type compound, For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, t-butanol, 2-ethyl-1-propanol N-amyl alcohol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2, Examples include saturated alcohols such as 2-dimethyl-1-propanol; ether alcohols such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, and 3,6-dioxa-1-heptanol.

ブロックポリイソシアネート組成物に含まれるブロックイソシアネート基に対する1価アルコール系化合物のモル比は、0.2以上10以下であることがより好ましい。当該モル比の下限値は、0.4であることがさらに好ましく、さらにより好ましくは0.7であり、よりさらに好ましくは1.0である。また、当該モル比の上限値は、7.0であることがさらに好ましく、よりさらに好ましくは5.0であり、さらにより好ましくは3.0である。当該モル比が0.2以上であること、一液型コーティング組成物としたときの貯蔵安定性を確保することができる傾向にあり、当該モル比が10以下であることで、有効NCO含有率の低下を抑制することができる傾向にある。   The molar ratio of the monohydric alcohol compound to the blocked isocyanate group contained in the block polyisocyanate composition is more preferably 0.2 or more and 10 or less. The lower limit of the molar ratio is more preferably 0.4, even more preferably 0.7, and still more preferably 1.0. Further, the upper limit value of the molar ratio is more preferably 7.0, still more preferably 5.0, and still more preferably 3.0. When the molar ratio is 0.2 or more, the storage stability when a one-component coating composition is obtained tends to be ensured, and when the molar ratio is 10 or less, the effective NCO content is It tends to be possible to suppress the decrease of

ブロックポリイソシアネート組成物の固形分濃度は、特に限定されないが40質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは50質量%以上70質量%以下である。固形分濃度が40質量%以上であることにより焼付時の揮発量を減少できる傾向にあり、固形分濃度が80質量%以下であることによりブロックポリイソシアネート組成物を配合する際の作業性を良好とすることができる傾向にある。固形分濃度が40質量%以上80質量%以下であるポリイソシアネートを得るためには、ブロックポリイソシアネート組成物合成前後に、当該固形分濃度となるように、溶剤を添加すればよい。固形分濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The solid content concentration of the block polyisocyanate composition is not particularly limited, but is preferably 40% by mass or more and 80% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 70% by mass or less. When the solid content concentration is 40% by mass or more, the amount of volatilization during baking tends to be reduced, and when the solid content concentration is 80% by mass or less, workability when blending the block polyisocyanate composition is good. Tend to be. In order to obtain a polyisocyanate having a solid content concentration of 40% by mass or more and 80% by mass or less, a solvent may be added before and after the synthesis of the block polyisocyanate composition so as to obtain the solid content concentration. The solid content concentration can be measured by the method described in Examples described later.

ブロックポリイソシアネート組成物の有効NCO含有率は、特に限定されないが、固形分の総量(100質量%)に対して、8.0質量%以上20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上15質量%以下である。有効NCO含有率が固形分の総量(100質量%)に対して、8.0質量%以上であることにより焼付後の架橋密度を良好に維持できる傾向にあり、有効NCO含有率が20質量%以下であることにより焼付後塗膜の平滑性を確保するとなる傾向にある。固形分の総量(100質量%)に対して、有効NCO含有率が8.0質量%以上20質量%以下であるブロックポリイソシアネート組成物を得るためには、例えば、NCO含有率が15質量%以上25質量%以下のポリイソシアネートを原料とすればよい。有効NCO含有率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The effective NCO content of the block polyisocyanate composition is not particularly limited, but is preferably 8.0% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 10%, based on the total amount of solid content (100% by mass). It is not less than 15% by mass. When the effective NCO content is 8.0% by mass or more with respect to the total solid content (100% by mass), the crosslinking density after baking tends to be maintained well, and the effective NCO content is 20% by mass. It exists in the tendency which will ensure the smoothness of the coating film after baking by being below. In order to obtain a block polyisocyanate composition having an effective NCO content of 8.0% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total solid content (100% by mass), for example, the NCO content is 15% by mass. A polyisocyanate of 25% by mass or less may be used as a raw material. Effective NCO content rate can be measured by the method as described in the Example mentioned later.

<ポリイソシアネート>
本実施形態のポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導される。
<Polyisocyanate>
The polyisocyanate of this embodiment is derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.

脂肪族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、炭素数4.0以上30以下のものが好ましく、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、「HDI」と記載する。)、2,2,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、リジンジイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、工業的入手のしやすさからHDIがより好ましい。脂肪族ジイソシアネートは、単独で使用してもいいし、2種以上を併用しても構わない。   Although it does not specifically limit as aliphatic diisocyanate, The thing of carbon number 4.0 or more and 30 or less is preferable, for example, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (henceforth "HDI"), 2 2,4-trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, lysine diisocyanate. Among these, HDI is more preferable from the viewpoint of industrial availability. Aliphatic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.

脂環族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、炭素数8.0以上30以下のものが好ましく、例えば、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と記載する。)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、耐候性及び工業的入手の容易さから、IPDIがより好ましい。脂環族ジイソシアネートは単独で使用してもいいし、2種以上を併用しても構わない。   Although it does not specifically limit as alicyclic diisocyanate, A C8 or more and 30 or less thing is preferable, for example, isophorone diisocyanate (henceforth "IPDI"), 1,3-bis (isocyanatomethyl). ) -Cyclohexane, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornene diisocyanate, and hydrogenated xylylene diisocyanate. Among these, IPDI is more preferable from the viewpoint of weather resistance and industrial availability. An alicyclic diisocyanate may be used independently and may use 2 or more types together.

上述のジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、上記脂肪族ジイソシアネート及び/又は上記脂環族ジイソシアネートに、ビウレット結合、尿素結合、イソシアヌレート結合、ウレトジオン結合、ウレタン結合、アロファネート結合、オキサジアジントリオン結合等を形成することにより製造されるジイソシアネートの2〜20量体のオリゴマーが挙げられる。ビウレット結合を有するポリイソシアネートは、例えば、水、t−ブタノール、尿素等のいわゆるビウレット化剤とジイソシアネートとを、ジイソシアネートのイソシアネート基に対するビウレット化剤のモル比を約1/2〜約1/100で反応させた後、未反応ジイソシアネートを除去精製して得られる。イソシアヌレート結合を有するポリイソシアネートは、例えば、触媒等により環状3量化反応を行い、転化率が約5〜約80質量%になった時に反応を停止し、未反応ジイソシアネートを除去精製して得られる。この際に、1,3−ブタンジオール、トリメチロールプロパン等の1〜6価のアルコール化合物を併用することができる。   The polyisocyanate derived from the above-mentioned diisocyanate is not particularly limited. For example, a biuret bond, a urea bond, an isocyanurate bond, a uretdione bond, a urethane bond, and an allophanate may be added to the aliphatic diisocyanate and / or the alicyclic diisocyanate. Examples thereof include diisocyanate di- to 20-mer oligomers produced by forming bonds, oxadiazinetrione bonds, and the like. The polyisocyanate having a biuret bond is, for example, a so-called biuretizing agent such as water, t-butanol or urea and a diisocyanate at a molar ratio of the biuretizing agent to the isocyanate group of the diisocyanate of about 1/2 to about 1/100. After the reaction, it is obtained by removing and purifying unreacted diisocyanate. A polyisocyanate having an isocyanurate bond is obtained by, for example, carrying out a cyclic trimerization reaction with a catalyst or the like, stopping the reaction when the conversion rate is about 5 to about 80% by mass, and removing and purifying unreacted diisocyanate. . In this case, a 1-6 valent alcohol compound such as 1,3-butanediol or trimethylolpropane can be used in combination.

上記イソシアヌレート結合を有するポリイソシアネートを製造する際の触媒としては、一般に塩基性を有するものが好ましい。このような触媒の例としては、
(1)テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや、例えば、酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、
(2)トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや、例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、
(3)アルキルカルボン酸の例えば錫、亜鉛、鉛等のアルキル金属塩、
(4)ナトリウム、カリウム等の金属アルコラート、
(5)ヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物、
(6)マンニッヒ塩基類、
(7)第3級アミン類とエポキシ化合物との併用、
(8)トリブチルホスフィン等の燐系化合物
が挙げられ、これらの2種以上を併用してもよい。
As the catalyst for producing the polyisocyanate having an isocyanurate bond, a catalyst having basicity is generally preferable. Examples of such catalysts include
(1) Tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium and trimethylbenzylammonium, and weak organic acid salts such as acetic acid and capric acid,
(2) Hydroxyalkylammonium hydroxides such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and weak organic acid salts such as acetic acid and capric acid,
(3) alkyl metal salts of alkyl carboxylic acids such as tin, zinc, lead and the like,
(4) Metal alcoholates such as sodium and potassium,
(5) Aminosilyl group-containing compound such as hexamethyldisilazane,
(6) Mannich bases,
(7) Combined use of tertiary amines and epoxy compounds,
(8) Phosphorus compounds such as tributylphosphine may be mentioned, and two or more of these may be used in combination.

上記触媒が塗料又は塗膜物性に悪影響を及ぼす可能性がある場合には、該触媒を酸性化合物等で中和することが好ましい。この場合の酸性化合物としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸等の無機酸;メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチルエステル、p−トルエンスルホン酸エチルエステル等のスルホン酸又はその誘導体;燐酸エチル、燐酸ジエチル、燐酸イソプロピル、燐酸ジイソプロピル、燐酸ブチル、燐酸ジブチル、燐酸2−エチルヘキシル、燐酸ジ(2−エチルヘキシル)、燐酸イソデシル、燐酸ジイソデシル、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、ピロリン酸ブチル、亜燐酸ブチルが挙げられ、これらの2種以上を併用してもよい。   When the catalyst may adversely affect the properties of the paint or coating film, it is preferable to neutralize the catalyst with an acidic compound or the like. The acidic compound in this case is not particularly limited. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphorous acid, phosphoric acid; methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl ester, p-toluenesulfonic acid ethyl Sulfonic acids such as esters or derivatives thereof; ethyl phosphate, diethyl phosphate, isopropyl phosphate, diisopropyl phosphate, butyl phosphate, dibutyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, di (2-ethylhexyl) phosphate, isodecyl phosphate, diisodecyl phosphate, oleyl acid phosphate, Examples include tetracosyl acid phosphate, ethyl glycol acid phosphate, butyl pyrophosphate, and butyl phosphite, and two or more of these may be used in combination.

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

ポリイソシアネートの数平均分子量は、特に限定されないが、500以上1500以下であることが好ましく、より好ましくは600以上1300以下である。数平均分子量が500以上であることにより焼付後塗膜の柔軟性を良好に確保できる傾向にあり、数平均分子量が1500以下であることにより焼付後塗膜の架橋密度を良好に確保できる傾向にある。数平均分子量が500以上1500以下であるポリイソシアネートを得るためには、例えば、イソシアヌレート化反応の添加率を5.0質量%〜80質量%とすればよい。数平均分子量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The number average molecular weight of the polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 500 or more and 1500 or less, and more preferably 600 or more and 1300 or less. When the number average molecular weight is 500 or more, the flexibility of the coating film after baking tends to be secured favorably, and when the number average molecular weight is 1500 or less, the crosslinking density of the coating film after baking tends to be secured favorably. is there. In order to obtain a polyisocyanate having a number average molecular weight of 500 or more and 1500 or less, for example, the addition rate of the isocyanuration reaction may be set to 5.0 mass% to 80 mass%. The number average molecular weight can be measured by the method described in Examples described later.

ポリイソシアネートの粘度は、特に限定されないが、100mPa・s以上100,000mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは300mPa・s以上50,000mPa・s以下である。粘度が100mPa・s以上であることにより焼付時の架橋性を良好に確保することができる傾向にあり、粘度が100,000mPa・s以下であることにより焼付後の塗膜平滑性を良好に維持できる傾向にある。粘度が100mPa・s以上100,000mPa・s以下であるポリイソシアネートを得るためには、適度な転化率で適宜2〜6価のアルコール系化合物を使用する方法等が挙げられる。粘度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The viscosity of the polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 100 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less, more preferably 300 mPa · s or more and 50,000 mPa · s or less. When the viscosity is 100 mPa · s or more, there is a tendency to ensure good crosslinkability during baking, and when the viscosity is 100,000 mPa · s or less, the coating film smoothness after baking is maintained well. It tends to be possible. In order to obtain a polyisocyanate having a viscosity of 100 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less, a method of appropriately using a divalent to hexavalent alcohol compound at an appropriate conversion rate may be used. A viscosity can be measured by the method as described in the Example mentioned later.

ポリイソシアネートのイソシアネート含有量は、特に限定されないが、固形分の総量(100質量%)に対して、15質量%以上25質量%以下であることが好ましく、より好ましくは17質量%以上24質量%以下である。イソシアネート含有量が15質量%以上であることにより焼付後の塗膜の架橋密度を確保するとなる傾向にあり、イソシアネート含有量が25質量%以下であることにより焼付後塗膜の柔軟性を確保するとなる傾向にある。イソシアネート含有量が固形分の総量(100質量%)に対して、15質量%以上25質量%以下であるポリイソシアネートを得るためには、適度な転化率で適宜2〜6価のアルコール系化合物を使用する方法等が挙げられる。イソシアネート含有量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The isocyanate content of the polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 17% by mass or more and 24% by mass with respect to the total amount of solid content (100% by mass). It is as follows. When the isocyanate content is 15% by mass or more, the crosslinking density of the coating film after baking tends to be secured, and when the isocyanate content is 25% by mass or less, the flexibility of the coating film after baking is secured. Tend to be. In order to obtain a polyisocyanate having an isocyanate content of 15% by mass or more and 25% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the solid content, an appropriate 2 to 6-valent alcohol compound is appropriately converted. The method to use etc. are mentioned. The isocyanate content can be measured by the method described in Examples described later.

ポリイソシアネートのHDIモノマー濃度は、特に限定されないが、好ましくは2.0質量%以下であり、より好ましくは1.0質量%以下であり、さらに好ましくは0.7質量%以下であり、よりさらに好ましくは0.5質量%以下である。HDIモノマー濃度が2.0質量%以下であると、取り扱い時の危険性を一層低減でき、かつ、塗料組成物としたときの硬化性を一層向上させることができる傾向にある。HDIモノマー濃度が2.0質量%以下であるポリイソシアネートを得るためには、ポリイソシアネート製造後に、薄膜蒸発感、抽出等で除去すればよい。HDIモノマー濃度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The HDI monomer concentration of the polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, still more preferably 0.7% by mass or less, and even more. Preferably it is 0.5 mass% or less. When the HDI monomer concentration is 2.0% by mass or less, the danger during handling can be further reduced, and the curability of the coating composition can be further improved. In order to obtain a polyisocyanate having an HDI monomer concentration of 2.0% by mass or less, the polyisocyanate may be removed by evaporating a thin film, extracting, or the like after the polyisocyanate production. The HDI monomer concentration can be measured by the method described in Examples described later.

これらのポリイソシアネートから選ばれる1種又は2種以上から形成されたポリイソシアネートのイソシアネート基平均数は、2.0以上20以下であることが好ましい。イソシアネート基平均数の下限値は、2.3であることがより好ましく、さらに好ましくは2.5、さらにより好ましくは3.0である。イソシアネート基平均数の上限値は、15であることがより好ましく、さらに好ましくは10である。このイソシアネート基平均数が2.0以上であることによって、架橋性が向上し、ブロックポリイソシアネートとした際に、低温硬化性を発現することができる傾向にある。一方、このイソシアネート基平均数が20以下であることによって、粘度が高くなりすぎることを抑制し、作業性の良好なポリイソシアネートを得ることができる傾向にある。   The average number of isocyanate groups of the polyisocyanate formed from one or more selected from these polyisocyanates is preferably 2.0 or more and 20 or less. The lower limit of the average number of isocyanate groups is more preferably 2.3, still more preferably 2.5, and even more preferably 3.0. The upper limit of the average number of isocyanate groups is more preferably 15 and even more preferably 10. When the average number of isocyanate groups is 2.0 or more, the crosslinkability is improved, and when a blocked polyisocyanate is obtained, low temperature curability tends to be exhibited. On the other hand, when the average number of isocyanate groups is 20 or less, the viscosity is prevented from becoming too high, and a polyisocyanate having good workability tends to be obtained.

イソシアネート基平均数は下記式により求められる。下記式における数平均分子量及びイソシアネート基質量%は、上述した数平均分子量及びイソシアネート含有量(質量%)である。

Figure 0006591241
The average number of isocyanate groups is determined by the following formula. The number average molecular weight and isocyanate group mass% in the following formula are the above-described number average molecular weight and isocyanate content (mass%).
Figure 0006591241

<ブロック剤>
本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物において、そのブロック剤は、マロン酸ジエステル化合物を含む。マロン酸ジエステル化合物は、下記式(II)で示されるものであることが好ましい。
<Blocking agent>
In the block polyisocyanate composition of the present embodiment, the blocking agent contains a malonic acid diester compound. The malonic acid diester compound is preferably a compound represented by the following formula (II).

式(II)中、R3、及びR4は、各々独立に炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。R3、及びR4は同一であっても、異なっていても構わないが、入手の容易さから、同一であることが好ましい。R3、及びR4が炭素数8以下のアルキル基を示すマロン酸ジエステル化合物であることによって、有効NCO含有率の低下を抑制すると共に、塗料としたときの主剤等との相溶性の悪化を抑制することができる傾向にある。これらの中でも、炭素数1〜8のアルキル基を示すマロン酸ジエステル化合物であることがより好ましく、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示すマロン酸ジエステル化合物であり、さらに好ましくはメチル基又はエチル基を示すマロン酸ジエステル化合物であり、さらにより好ましくは、エチル基を示すマロン酸ジエステル化合物である。ここで有効NCO含有率とは、ブロックポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、潜在的に存在するイソシアネート含有量(質量%)である。

Figure 0006591241
式(II)中、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。 In formula (II), R < 3 > and R < 4 > show a C1-C8 alkyl group, a phenyl group, or a benzyl group each independently. R 3 and R 4 may be the same or different, but are preferably the same from the standpoint of availability. By being a malonic acid diester compound in which R 3 and R 4 represent an alkyl group having 8 or less carbon atoms, a decrease in the effective NCO content is suppressed, and compatibility with the main agent when used as a paint is reduced. It tends to be able to be suppressed. Among these, it is more preferable that it is a malonic acid diester compound which shows a C1-C8 alkyl group, More preferably, it is a malonic acid diester compound which shows a C1-C4 alkyl group, More preferably, it is a methyl group. Or it is a malonic acid diester compound which shows an ethyl group, More preferably, it is a malonic acid diester compound which shows an ethyl group. Here, the effective NCO content is an isocyanate content (mass%) potentially present with respect to the total amount (100 mass%) of the block polyisocyanate composition.
Figure 0006591241
In formula (II), R < 3 > and R < 4 > show a C1-C8 alkyl group, a phenyl group, or a benzyl group each independently.

マロン酸ジエステル化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、マロン酸ジ2−エチルヘキシル、マロン酸ジフェニル、及びマロン酸ジベンジルが挙げられる。その中でも、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、及びマロン酸ジ2−エチルヘキシルが好ましい。より好ましくは、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、及びマロン酸メチルt−ブチルエステルであり、さらに好ましくは、マロン酸ジメチル、及びマロン酸ジエチルであり、さらにより好ましくは、マロン酸ジエチルである。上記に示したマロン酸ジエステルは、単独で用いることもできるし、2種以上を併用して使用することもできる。   Specific examples of the malonic acid diester compound are not particularly limited, and examples thereof include, for example, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, and diester malonate. Examples include t-butyl, methyl t-butyl malonate, di-n-hexyl malonate, di-2-ethylhexyl malonate, diphenyl malonate, and dibenzyl malonate. Among them, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, methyl t-butyl malonate, malonic acid Di n-hexyl and di-2-ethylhexyl malonate are preferred. More preferably, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, and methyl t-butyl malonate More preferably dimethyl malonate and diethyl malonate, and even more preferably diethyl malonate. The malonic acid diester shown above can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態のブロック剤は、上記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤(以下、「その他のブロック剤」ともいう。)をさらに含んでもよい。その他のブロック剤は、特に限定されないが、活性水素を分子内に1個有する化合物であることが好ましい。活性水素を分子内に1個有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系、ピラゾール系の化合物が挙げられる。   The blocking agent of this embodiment may further include a blocking agent other than the malonic acid diester compound (hereinafter also referred to as “other blocking agent”). The other blocking agent is not particularly limited, but is preferably a compound having one active hydrogen in the molecule. Although it does not specifically limit as a compound which has one active hydrogen in a molecule | numerator, For example, active methylene type | system | groups other than a malonic acid diester compound, mercaptan type | system | group, acid amide type | system | group, acid imide type | system | group, imidazole type | system | group, urea type | system | group, oxime type | system | group, Examples include amine-based, imide-based and pyrazole-based compounds.

より具体的なその他のブロック剤として、
(1)マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、イソブタノイル酢酸メチル、イソブタノイル酢酸エチル等のβケトエステル化合物、アセチルアセトン等、
(2)メルカプタン系;ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等、
(3)酸アミド系;アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等、
(4)酸イミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド等、
(5)イミダゾール系;イミダゾール、2−メチルイミダゾール等、
(6)尿素系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素等、
(7)オキシム系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム(MEKO)、シクロヘキサノンオキシム等、
(8)アミン系;ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミン、2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等、
(9)イミン系;エチレンイミン、ポリエチレンイミン等、
(10)ピラゾール系;ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等
が挙げられる。
As other specific blocking agents,
(1) Active methylenes other than malonic acid diester compounds; β-ketoester compounds such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl isobutanoyl acetate, ethyl isobutanoyl acetate, acetylacetone, etc.
(2) Mercaptans: butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, etc.
(3) Acid amide system: acetanilide, acetic acid amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, etc.
(4) Acid imide type; succinimide, maleic imide, etc.
(5) Imidazole series; imidazole, 2-methylimidazole, etc.
(6) Urea system; urea, thiourea, ethylene urea, etc.
(7) Oxime type: formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime (MEKO), cyclohexanone oxime, etc.
(8) Amine type; diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, isopropylethylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) amine, dicyclohexylamine, Nt- Butylcyclohexylamine, 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, etc.
(9) Imine type; ethyleneimine, polyethyleneimine, etc.
(10) Pyrazole type; pyrazole, 3-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole and the like can be mentioned.

好ましいその他のブロック剤は、特に限定されないが、オキシム系、アミン系、酸アミド系、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは、オキシム系、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくは、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系のブロック剤の中から選ばれる少なくとも1種であり、さらにより好ましくは、アセト酢酸エステルである。   Other preferable blocking agents are not particularly limited, but are at least one selected from active methylene-based and pyrazole-based blocking agents other than oxime-based, amine-based, acid amide-based, malonic acid diester compounds, and more preferably, At least one selected from active methylene-based and pyrazole-based blocking agents other than oxime-based and malonic acid diester compounds, and more preferably at least one selected from active methylene-based blocking agents other than malonic acid diester compounds A seed, and even more preferably an acetoacetate.

本実施形態のブロック剤において、マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤に対するマロン酸ジエステル化合物のモル比は、特に限定はされないが、1.0以上であることが好ましい。当該モル比の下限値は、1.0であることが好ましく、より好ましくは1.5であり、さらに好ましくは2.0であり、さらにより好ましくは3.0である。また、当該モル比の上限値は、50であることがより好ましく、さらに好ましくは33であり、さらにより好ましくは20であり、よりさらに好ましくは10である。下限値が1.0以上であることにより、より低温硬化性を良好とすることができる傾向にあり、上限値が50以下であることにより、低温時の結晶性をより抑制することができる傾向にある。   In the blocking agent of this embodiment, the molar ratio of the malonic acid diester compound to the blocking agent other than the malonic acid diester compound is not particularly limited, but is preferably 1.0 or more. The lower limit of the molar ratio is preferably 1.0, more preferably 1.5, still more preferably 2.0, and even more preferably 3.0. Further, the upper limit of the molar ratio is more preferably 50, still more preferably 33, still more preferably 20, and still more preferably 10. When the lower limit value is 1.0 or more, the low temperature curability tends to be better, and when the upper limit value is 50 or less, the crystallinity at low temperatures can be further suppressed. It is in.

〔ブロックポリイソシアネート組成物の製造方法〕
本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物の製造方法について説明する。本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物の製造方法は、例えば、大きく分類して、2つの製造方法が挙げられる(以下、「製造方法1」及び「製造方法2」と称する。)。
[Method for producing block polyisocyanate composition]
The manufacturing method of the block polyisocyanate composition of this embodiment is demonstrated. The production method of the block polyisocyanate composition of the present embodiment is roughly classified into, for example, two production methods (hereinafter referred to as “production method 1” and “production method 2”).

まず、製造方法1は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、下記式(II)で示されるマロン酸ジエステル化合物と、必要に応じてマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤と、からブロックポリイソシアネートを製造する段階で、下記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造を同時に形成し、ブロックポリイソシアネート組成物を製造する方法である。   First, production method 1 includes a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, a malonic acid diester compound represented by the following formula (II), and According to the method, a block polyisocyanate composition is produced by simultaneously forming a methanetetracarbonyl structure represented by the following formula (I) at the stage of producing a block polyisocyanate from a blocking agent other than the malonic acid diester compound. .

一方、製造方法2は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、マロン酸ジエステル化合物と、必要に応じてマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤と、から製造されたブロックポリイソシアネートに対して、下記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造を多く含有するブロックポリイソシアネートを別途、混合し、ブロックポリイソシアネート組成物を製造する方法である。   On the other hand, the production method 2 includes a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, a malonic acid diester compound, and if necessary, other than the malonic acid diester compound. A block polyisocyanate composition produced by mixing a block polyisocyanate containing a large amount of a methanetetracarbonyl structure represented by the following formula (I) separately from the block polyisocyanate produced from the block agent. is there.

Figure 0006591241
式(I)中、R1、及びR2は、各々独立に、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。)
Figure 0006591241
式(II)中、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。
Figure 0006591241
In formula (I), R 1, and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group. )
Figure 0006591241
In formula (II), R < 3 > and R < 4 > show a C1-C8 alkyl group, a phenyl group, or a benzyl group each independently.

<製造方法1>
製造の簡便さから、製造方法1がより好ましい。以下に製造方法1について、より詳細に説明する。
<Manufacturing method 1>
From the viewpoint of ease of production, production method 1 is more preferable. Hereinafter, the production method 1 will be described in more detail.

製造方法1は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、マロン酸ジエステル化合物と、必要に応じてマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤とを反応させ、ブロックポリイソシアネートを得る第1工程と、それに続き、当該ブロックポリイソシアネートとモノアルコールとをエステル交換反応をさせる第2工程と、の少なくとも2つの工程を有する。   Production method 1 comprises a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, a malonic acid diester compound, and if necessary, a blocking agent other than the malonic acid diester compound The first step of obtaining a blocked polyisocyanate and the subsequent second step of transesterifying the blocked polyisocyanate and monoalcohol are provided.

製造方法1の第1工程について説明する。さらに製造方法1の第1工程において、ブロック剤としてマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤を含む場合について説明する。マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤に対するマロン酸ジエステル化合物のモル比として、特に限定されないが、そのモル比の下限値は、1.0であることが好ましく、より好ましくは1.5であり、さらに好ましくは2.0であり、さらにより好ましくは3.0である。また、そのモル比の上限値は、50であることが好ましく、より好ましくは33であり、さらに好ましくは20であり、さらにより好ましくは10である。そのモル比の下限値が1.0以上であることにより、より低温硬化性を良好とすることができる傾向にあり、そのモル比の上限値が50以下であることにより、低温時の結晶性をより抑制することができる傾向にある。   The 1st process of the manufacturing method 1 is demonstrated. Furthermore, in the first step of production method 1, a case where a blocking agent other than the malonic acid diester compound is included as a blocking agent will be described. The molar ratio of the malonic acid diester compound to the blocking agent other than the malonic acid diester compound is not particularly limited, but the lower limit of the molar ratio is preferably 1.0, more preferably 1.5, Preferably it is 2.0, and even more preferably it is 3.0. The upper limit of the molar ratio is preferably 50, more preferably 33, still more preferably 20, and still more preferably 10. When the lower limit of the molar ratio is 1.0 or more, the low-temperature curability tends to be better, and when the upper limit of the molar ratio is 50 or less, the crystallinity at low temperatures It tends to be possible to suppress more.

製造方法1の第1工程におけるマロン酸ジエステル化合物は、上述した式(II)で示される化合物である。式(II)中、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。R3、R4は同一であっても、異なっていても構わないが、入手の容易さから、R3とR4は同一であることが好ましい。R3、及びR4が、各々独立に、炭素数8以下のアルキル基であることによって、有効NCO含有率の低下を抑制すると共に、塗料としたときの主剤等との相溶性の悪化を抑制することができる傾向にある。これらの中でも、R3、及びR4が、各々独立に、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基及びエチル基であり、さらにより好ましくは、エチル基である。ここで有効NCO含有率とは、ブロックポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して潜在的に存在するイソシアネート基の含有量(質量%)である。 The malonic acid diester compound in the 1st process of the manufacturing method 1 is a compound shown by the formula (II) mentioned above. In formula (II), R < 3 > and R < 4 > show a C1-C8 alkyl group, a phenyl group, or a benzyl group each independently. R 3 and R 4 may be the same or different, but R 3 and R 4 are preferably the same for ease of availability. When R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 8 or less carbon atoms, the decrease in the effective NCO content is suppressed, and the deterioration in compatibility with the main agent and the like when used as a paint is suppressed. Tend to be able to. Among these, it is preferable that R < 3 > and R < 4 > are respectively independently a C1-C8 alkyl group, More preferably, it is a C1-C4 alkyl group, More preferably, a methyl group and An ethyl group, and more preferably an ethyl group. Here, the effective NCO content is the content (mass%) of isocyanate groups potentially present with respect to the total quantity (100 mass%) of the block polyisocyanate composition.

マロン酸ジエステルの具体例としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、マロン酸ジ2−エチルヘキシル、マロン酸ジフェニル、及びマロン酸ジベンジルが挙げられる。その中でも、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、マロン酸メチルt−ブチルエステル、マロン酸ジn−ヘキシル、及びマロン酸ジ2−エチルヘキシルが好ましく、より好ましくは、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジt−ブチル、及びマロン酸メチルt−ブチルエステルであり、さらに好ましくは、マロン酸ジメチル、及びマロン酸ジエチルであり、さらにより好ましくは、マロン酸ジエチルである。上記に示したマロン酸ジエステルは、単独で用いることもできるし、2種以上を併用して使用することもできる。   Specific examples of the malonic acid diester are not particularly limited. For example, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t malonate -Butyl, methyl t-butyl malonate, di-n-hexyl malonate, di-2-ethylhexyl malonate, diphenyl malonate, and dibenzyl malonate. Among them, dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, di-t-butyl malonate, methyl t-butyl malonate, malonic acid Di n-hexyl and di-2-ethylhexyl malonate are preferred, more preferably dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diisobutyl malonate, malon Di-t-butyl acid and methyl malonate t-butyl ester, more preferably dimethyl malonate and diethyl malonate, and even more preferably diethyl malonate. The malonic acid diester shown above can be used alone or in combination of two or more.

製造方法1の第1工程におけるマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤(以下、「その他のブロック」ともいう。)は、特に限定されないが、活性水素を分子内に1個有する化合物であることが好ましい。活性水素を分子内に1個有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系、ピラゾール系化合物が挙げられる。   The blocking agent other than the malonic acid diester compound in the first step of production method 1 (hereinafter also referred to as “other block”) is not particularly limited, but is preferably a compound having one active hydrogen in the molecule. . Although it does not specifically limit as a compound which has one active hydrogen in a molecule | numerator, For example, active methylene type | system | groups other than a malonic acid diester compound, mercaptan type | system | group, acid amide type | system | group, acid imide type | system | group, imidazole type | system | group, urea type | system | group, oxime type | system | group, Examples include amine-based, imide-based and pyrazole-based compounds.

より具体的なその他のブロック剤として、
(1)マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、イソブタノイル酢酸メチル、イソブタノイル酢酸エチル等のβケトエステル化合物、アセチルアセトン等、
(2)メルカプタン系;ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等、
(3)酸アミド系;アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等、
(4)酸イミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド等、
(5)イミダゾール系;イミダゾール、2−メチルイミダゾール等、
(6)尿素系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素等、
(7)オキシム系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等、
(8)アミン系;ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−ブチルアミン)、ジ(t−ブチル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、N−t−ブチルシクロヘキシルアミン、2−メチルピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等、
(9)イミン系;エチレンイミン、ポリエチレンイミン等、
(10)ピラゾール系;ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等
が挙げられる。
As other specific blocking agents,
(1) Active methylenes other than malonic acid diester compounds; β-ketoester compounds such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl isobutanoyl acetate, ethyl isobutanoyl acetate, acetylacetone, etc.
(2) Mercaptans: butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, etc.
(3) Acid amide system: acetanilide, acetic acid amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, etc.
(4) Acid imide type; succinimide, maleic imide, etc.
(5) Imidazole series; imidazole, 2-methylimidazole, etc.
(6) Urea system; urea, thiourea, ethylene urea, etc.
(7) Oxime series: formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methylethylketoxime, cyclohexanone oxime, etc.
(8) Amine type; diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, isopropylethylamine, diisobutylamine, di (2-butylamine), di (t-butyl) amine, dicyclohexylamine, Nt- Butylcyclohexylamine, 2-methylpiperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, etc.
(9) Imine type; ethyleneimine, polyethyleneimine, etc.
(10) Pyrazole type; pyrazole, 3-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole and the like can be mentioned.

好ましいその他のブロック剤としては、特に限定されないが、オキシム系、アミン系、酸アミド系、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは、オキシム系、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系、ピラゾール系のブロック剤から選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくは、マロン酸ジエステル化合物以外の活性メチレン系のブロック剤の中から選ばれる少なくとも1種であり、さらにより好ましくは、アセト酢酸エステルである。
製造方法1の第1工程において、ポリイソシアネートに対して、マロン酸ジエステル化合物及びマロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤は、同時に反応させてもいいし、どちらかのブロック剤を先に当該ポリイソシアネートに対して反応させた後、もう一方のブロック剤を反応させても構わない。
Preferable other blocking agents are not particularly limited, but are at least one selected from active methylene-based and pyrazole-based blocking agents other than oxime-based, amine-based, acid amide-based, and malonic acid diester compounds, and more preferably , At least one selected from active methylene-based and pyrazole-based blocking agents other than oxime-based and malonic acid diester compounds, and more preferably at least selected from active methylene-based blocking agents other than malonic acid diester compounds 1 type, and even more preferably an acetoacetate.
In the first step of production method 1, the malonic acid diester compound and the blocking agent other than the malonic acid diester compound may be reacted with the polyisocyanate at the same time. After reacting, the other blocking agent may be reacted.

本実施形態におけるブロック化反応(ポリイソシアネートとブロック剤との反応)は、ポリイソシアネートの全てのイソシアネート基をブロック化するよう反応させることが好ましい。その観点から、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基に対するブロック剤のモル比((ブロック剤の合計モル数)/(ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数))は、1.0以上1.5以下であることが好ましい。当該モル比の下限値は、1.015であることがより好ましく、さらに好ましくは1.030であり、さらにより好ましくは1.045である。また、当該モル比の上限値は、1.35であることがより好ましく、さらに好ましくは1.20であり、さらにより好ましくは1.10である。当該モル比の下限値を1.0とすることで、ブロックポリイソシアネートの低温硬化性をより発現することができる傾向にあり、当該モル比の上限値を1.5以下とすることで、塗装後の乾燥性の低下を抑制することができる傾向にある。   In the present embodiment, the blocking reaction (reaction between polyisocyanate and blocking agent) is preferably performed so as to block all isocyanate groups of the polyisocyanate. From this viewpoint, the molar ratio of the blocking agent to the isocyanate group in the polyisocyanate ((total number of moles of blocking agent) / (number of moles of isocyanate group in the polyisocyanate)) is 1.0 or more and 1.5 or less. preferable. The lower limit of the molar ratio is more preferably 1.015, still more preferably 1.030, and still more preferably 1.045. The upper limit of the molar ratio is more preferably 1.35, further preferably 1.20, and still more preferably 1.10. By setting the lower limit of the molar ratio to 1.0, the low-temperature curability of the block polyisocyanate tends to be expressed more, and by setting the upper limit of the molar ratio to 1.5 or less, coating There exists a tendency which can suppress the fall of subsequent drying property.

第1工程の反応は、溶剤の存在の有無に関わらず行うことができる。溶剤を用いる場合、イソシアネート基に対して不活性である溶剤を用いるのが好ましい。その溶剤としては特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶剤の群から目的及び用途に応じて適宜、溶剤を選択して使用することができる。これらの溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The reaction in the first step can be performed regardless of the presence or absence of a solvent. When using a solvent, it is preferable to use a solvent which is inert with respect to the isocyanate group. Although it does not specifically limit as the solvent, For example, aromatic hydrocarbons, such as toluene and xylene; Ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; Esters, such as ethyl acetate, acetic acid-n-butyl, and cellosolve acetate; From the group of ether solvents such as propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether, a solvent can be appropriately selected and used according to the purpose and application. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

第1工程のブロック化反応に際しては、反応触媒を使用することができる。具体的な反応触媒としては、特に限定されないが、例えば、錫、亜鉛、鉛等の有機金属塩;金属アルコラート;3級アミンが挙げられる。   In the blocking reaction in the first step, a reaction catalyst can be used. Although it does not specifically limit as a specific reaction catalyst, For example, organometallic salt, such as tin, zinc, lead, metal alcoholate, and tertiary amine are mentioned.

本実施形態のメタンテトラカルボニル構造の生成量を確保するため、上記反応触媒は、時間をかけて、連続添加することが好ましい。滴下に有する時間としては、2.0分以上120分以下であることが好ましい。その時間の下限値は、3.0分であることがより好ましく、さらに好ましくは5.0分であり、さらにより好ましくは7.0分である。その時間の上限値は、90分であることがより好ましく、さらに好ましくは60分であり、さらにより好ましくは30分である。その時間の下限値を2.0分以上とすることで、メタンテトラカルボニル構造の生成量を多くすることで本実施形態の範囲に調整することが容易となる傾向にあり、その時間の上限値を120分以下とすることで、メタンテトラカルボニル構造の生成量が多くなりすぎず本実施形態の範囲に容易に調整することができ、さらに反応時間延長を抑制することができる傾向にある。   In order to ensure the production amount of the methanetetracarbonyl structure of this embodiment, it is preferable that the reaction catalyst is continuously added over time. The time for dropping is preferably from 2.0 minutes to 120 minutes. The lower limit of the time is more preferably 3.0 minutes, further preferably 5.0 minutes, and still more preferably 7.0 minutes. The upper limit of the time is more preferably 90 minutes, still more preferably 60 minutes, and even more preferably 30 minutes. By setting the lower limit of the time to 2.0 minutes or more, it tends to be easy to adjust to the range of the present embodiment by increasing the amount of methane tetracarbonyl structure generated, and the upper limit of the time By setting the value to 120 minutes or less, the amount of methane tetracarbonyl structure produced does not become too large, and can easily be adjusted within the range of the present embodiment, and further, the reaction time can be prevented from extending.

用いた反応触媒が塗料又は塗膜物性に悪影響を及ぼす可能性がある場合には、該反応触媒を酸性化合物等で失活させることが好ましい。この場合の酸性化合物としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、亜燐酸、燐酸等の無機酸;メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチルエステル、p−トルエンスルホン酸エチルエステル等のスルホン酸又はその誘導体;燐酸モノエチル、燐酸ジエチル、燐酸モノイソプロピル、燐酸ジイソプロピル、燐酸モノブチル、燐酸ジブチル、燐酸モノ(2−エチルヘキシル)、燐酸ジ(2−エチルヘキシル)、燐酸モノイソデシル、燐酸ジイソデシル、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、ピロリン酸ブチル、亜燐酸ブチルが挙げられる。これらの酸性化合物は、2種以上を併用してもよい。   When the reaction catalyst used may adversely affect the properties of the paint or coating film, it is preferable to deactivate the reaction catalyst with an acidic compound or the like. The acidic compound in this case is not particularly limited. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphorous acid, phosphoric acid; methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid methyl ester, p-toluenesulfonic acid ethyl Sulfonic acids such as esters or derivatives thereof; monoethyl phosphate, diethyl phosphate, monoisopropyl phosphate, diisopropyl phosphate, monobutyl phosphate, dibutyl phosphate, mono (2-ethylhexyl) phosphate, di (2-ethylhexyl) phosphate, monoisodecyl phosphate, diisodecyl phosphate, Examples include oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate, ethyl glycol acid phosphate, butyl pyrophosphate, and butyl phosphite. Two or more of these acidic compounds may be used in combination.

第1工程の反応温度は、一般に−20℃以上150℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは0℃以上100℃以下であり、さらに好ましくは40℃以上80℃以下である。反応温度を150℃以下で反応を行うことによって副反応を抑制することができる傾向にあり、反応温度を−20℃以上で反応を行うことによって反応速度を高く維持することができる傾向にある。   The reaction temperature in the first step is generally preferably −20 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and further preferably 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. By performing the reaction at a reaction temperature of 150 ° C. or lower, side reactions tend to be suppressed, and by performing the reaction at a reaction temperature of −20 ° C. or higher, the reaction rate tends to be maintained high.

次に、製造方法1の第2工程について説明する。第2工程は、第1工程で得られたブロックポリイソシアネートと、1価アルコール化合物とを反応させる工程である。   Next, the 2nd process of the manufacturing method 1 is demonstrated. The second step is a step of reacting the block polyisocyanate obtained in the first step with a monohydric alcohol compound.

本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、ポリオール、ポリアミン及びアルカノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種と配合した際の貯蔵安定性を向上させるために、本実施形態におけるブロックポリイソシアネート組成物と、1価アルコール化合物とを混合して反応させる工程として、第2工程を実施することが好ましい。   The block polyisocyanate composition of the present embodiment includes a block polyisocyanate composition of the present embodiment in order to improve storage stability when blended with at least one selected from the group consisting of polyols, polyamines and alkanolamines. As the step of mixing and reacting with the monohydric alcohol compound, the second step is preferably performed.

第2工程の混合温度は、−20℃以上150℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは0℃以上100℃以下であり、さらに好ましくは40℃以上80℃以下である。混合温度を150℃以下で反応を行うことによって副反応を抑制することができる傾向にあり、また、混合温度を−20℃以上で反応を行うことによって混合時間を短くすることができる傾向にある。   The mixing temperature in the second step is preferably -20 ° C or higher and 150 ° C or lower, more preferably 0 ° C or higher and 100 ° C or lower, and further preferably 40 ° C or higher and 80 ° C or lower. Side reaction tends to be suppressed by carrying out the reaction at a mixing temperature of 150 ° C. or lower, and the mixing time tends to be shortened by carrying out the reaction at a mixing temperature of −20 ° C. or higher. .

<製造方法2>
製造方法2は、例えば、製造方法1の第1工程及び第2工程と同様の工程により得られたブロックポリイソシアネートに対して、第3工程として、メタンテトラカルボニル構造含有比率の高い、別途製造して得られたブロックポリイソシアネートを混合し、得られるブロックポリイソシアネート組成物全体のメタンテトラカルボニル構造含有比率を調整する方法である。
<Manufacturing method 2>
In the production method 2, for example, the block polyisocyanate obtained by the same steps as the first step and the second step of the production method 1 is separately produced as a third step having a high methanetetracarbonyl structure content ratio. The block polyisocyanate thus obtained is mixed to adjust the methanetetracarbonyl structure content ratio of the entire block polyisocyanate composition obtained.

別途製造して得られたメタンテトラカルボニル構造含有比率の高いブロックポリイソシアネートは、ポリイソシアネートのイソシアネート基に対してマロン酸ジエステル化合物のモル比を0.5以上0.9以下で製造方法1の第1工程と同様の工程を行うことにより製造できる。当該モル比の下限値は、0.55であることがより好ましく、さらに好ましくは0.60であり、さらにより好ましくは0.65である。また、当該モル比の上限値は、0.85であることがより好ましく、さらに好ましくは0.80であり、さらにより好ましくは0.75である。当該モル比の下限値を0.5以上とすることで、反応途中のゲル化を抑制することができる傾向にあり、当該モル比の上限値を1.0以下とすることで、メタンテトラカルボニル構造の生成量を多くすることができる傾向にある。   A block polyisocyanate having a high methanetetracarbonyl structure content ratio obtained separately is prepared by adjusting the molar ratio of the malonic acid diester compound to 0.5 or less and 0.9 or less of the isocyanate group of the polyisocyanate. It can manufacture by performing the process similar to 1 process. The lower limit of the molar ratio is more preferably 0.55, still more preferably 0.60, and still more preferably 0.65. The upper limit of the molar ratio is more preferably 0.85, further preferably 0.80, and still more preferably 0.75. By setting the lower limit of the molar ratio to 0.5 or more, gelation during the reaction tends to be suppressed. By setting the upper limit of the molar ratio to 1.0 or less, methanetetracarbonyl There is a tendency that the generation amount of the structure can be increased.

また、メタンテトラカルボニル構造比率の高いブロックポリイソシアネートもポリイソシアネートとマロン酸ジエステル化合物との反応後に、製造方法1の第2工程と同様の工程として1価アルコール化合物を混合して反応させることが好ましい。   Further, it is preferable that the block polyisocyanate having a high methanetetracarbonyl structure ratio is mixed and reacted with a monohydric alcohol compound as the second step of the production method 1 after the reaction of the polyisocyanate and the malonic acid diester compound. .

メタンテトラカルボニル構造含有比率の高いブロックポリイソシアネートに使用されるポリイソシアネートのイソシアネート基平均数は、1.0以上4.0以下であることが好ましい。イソシアネート基平均数の下限値は、1.5であることがより好ましく、さらに好ましくは、1.7であり、さらにより好ましくは1.9である。イソシアネート基平均数の上限値は、3.0であることがより好ましく、さらに好ましくは2.5であり、さらにより好ましくは2.0である。イソシアネート基平均数の下限値が1.0以上であることにより、メタンテトラカルボニル構造の生成比率を高めることができる傾向にあり、イソシアネート基平均数の上限値が4.0以下であることで、メタンテトラカルボニル構造製造時のゲル化を抑制することができる傾向にある。   The average number of isocyanate groups of the polyisocyanate used for the block polyisocyanate having a high methanetetracarbonyl structure content ratio is preferably 1.0 or more and 4.0 or less. The lower limit of the average number of isocyanate groups is more preferably 1.5, still more preferably 1.7, and even more preferably 1.9. The upper limit of the average number of isocyanate groups is more preferably 3.0, still more preferably 2.5, and even more preferably 2.0. When the lower limit value of the average number of isocyanate groups is 1.0 or more, the production ratio of the methanetetracarbonyl structure tends to be increased, and the upper limit value of the average number of isocyanate groups is 4.0 or less. There is a tendency that gelation during the production of the methanetetracarbonyl structure can be suppressed.

また、メタンテトラカルボニル構造含有比率の高いブロックポリイソシアネート製造時に使用されるマロン酸ジエステル化合物、及び1価アルコール化合物は、上記の製造工程1で記載した化合物と同様のものが使用できる。   Moreover, the thing similar to the compound described in the said manufacturing process 1 can be used for the malonic acid diester compound and monohydric alcohol compound used at the time of block polyisocyanate production with a high methanetetracarbonyl structure content rate.

第3工程の混合温度は、−20℃以上150℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは0℃以上100℃以下であり、より好ましくは40℃以上80℃以下である。混合温度を150℃以下で混合することによって副反応を抑制することができる傾向にあり、−20℃以上で混合することによって混合時間を短くすることができる傾向にある。   The mixing temperature in the third step is preferably -20 ° C or higher and 150 ° C or lower, more preferably 0 ° C or higher and 100 ° C or lower, more preferably 40 ° C or higher and 80 ° C or lower. The side reaction tends to be suppressed by mixing at a mixing temperature of 150 ° C. or lower, and the mixing time tends to be shortened by mixing at −20 ° C. or higher.

〔一液型コーティング組成物〕
本実施形態の一液型コーティング組成物は、本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物と、ポリオール、ポリアミン及びアルカノールアミンの少なくとも1種とを含む。また、一液型コーティング組成物は、少なくともポリオールを含むことが好ましい。一液型コーティング組成物の貯蔵安定性を向上するために、本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、上述した1価アルコール化合物をさらに含むことが好ましい。
[One-pack type coating composition]
The one-component coating composition of the present embodiment includes the block polyisocyanate composition of the present embodiment and at least one of a polyol, a polyamine, and an alkanolamine. Moreover, it is preferable that a one-pack type coating composition contains a polyol at least. In order to improve the storage stability of the one-component coating composition, it is preferable that the block polyisocyanate composition of the present embodiment further contains the above-described monohydric alcohol compound.

ブロックポリイソシアネート組成物は、ポリオール、ポリアミン及びアルカノールアミンの少なくとも1種と共に一液型コーティング組成物の主要構成成分であることが好ましい。   The block polyisocyanate composition is preferably a main component of the one-part coating composition together with at least one of polyol, polyamine and alkanolamine.

ポリオールの具体例としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオールが挙げられる。   Specific examples of the polyol are not particularly limited, and examples thereof include polyester polyol, acrylic polyol, polyether polyol, polyolefin polyol, fluorine polyol, polycarbonate polyol, and polyurethane polyol.

ポリエステルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のカルボン酸の群から選ばれる二塩基酸の単独又は混合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンの群から選ばれた多価アルコールの単独又は混合物との縮合反応によって得られるポリエステルポリオール、及び、多価アルコールを用いたε−カプロラクトンの開環重合により得られるポリカプロラクトン類が挙げられる。   Polyester polyol is not particularly limited, but for example, a dibasic acid selected from the group of succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid carboxylic acid alone Or a polyester polyol obtained by a condensation reaction of a mixture and a polyhydric alcohol selected from the group of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, and glycerin alone or in a mixture, and a polyhydric alcohol. Examples thereof include polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone used.

アクリルポリオールは、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物とを共重合させることにより得られる。   The acrylic polyol is not particularly limited, but for example, an ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group alone or a mixture thereof, and another ethylenically unsaturated bond-containing monomer copolymerizable therewith or It is obtained by copolymerizing with a mixture.

ポリエーテルポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物、アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒を使用して、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドの単独又は混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール類;エチレンジアミン類等の多官能化合物にアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類;これらポリエーテルポリオール類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られるいわゆるポリマーポリオール類が挙げられる。   The polyether polyols are not particularly limited, but for example, using a polybasic hydroxy compound alone or in a mixture, a hydroxide such as lithium, sodium or potassium, an alcoholate, or a strongly basic catalyst such as an alkylamine, Polyether polyols obtained by adding a single or mixture of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide or the like; polyalkylene compounds obtained by reacting alkylene oxide with a polyfunctional compound such as ethylenediamine Ether polyols; so-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using these polyether polyols as media.

ポリオレフィンポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、及び水素添加ポリイソプレンが挙げられる。ポリオールの統計的1分子が持つ水酸基数(水酸基平均数)は、2.0以上であることが好ましい。ポリオールの水酸基平均数が2.0以上であることによって、得られた塗膜の架橋密度の低下を抑制することができる傾向にある。   The polyolefin polyol is not particularly limited, and examples thereof include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene. The number of hydroxyl groups (average number of hydroxyl groups) possessed by one statistical molecule of polyol is preferably 2.0 or more. It exists in the tendency which can suppress the fall of the crosslinking density of the obtained coating film because the hydroxyl group average number of a polyol is 2.0 or more.

フッ素ポリオールは分子内にフッ素を含むポリオールであり、特に限定されないが、例えば、特開昭57−34107号公報、特開昭61−275311号公報で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体が挙げられる。   The fluorine polyol is a polyol containing fluorine in the molecule and is not particularly limited. For example, fluoroolefins, cyclovinyl ethers, hydroxyalkyls disclosed in JP-A-57-34107 and JP-A-61-275111. Examples thereof include copolymers such as vinyl ether and vinyl monocarboxylic acid.

ポリカーボネートポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、ジメチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート等の低分子カーボネート化合物と、上述のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオールとを、縮重合して得られるものが挙げられる。   Polycarbonate polyols are not particularly limited. For example, low molecular carbonate compounds such as dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, alkylene carbonates such as ethylene carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, and the low molecular weight compounds used in the above-described polyester polyols. Examples thereof include those obtained by condensation polymerization of polyols.

ポリウレタンポリオールは、特に限定されないが、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させることにより得ることができる。   Although a polyurethane polyol is not specifically limited, For example, it can be obtained by making a polyol and polyisocyanate react.

ポリオールの樹脂あたりの水酸基価は、10mgKOH/樹脂g以上300mgKOH/樹脂g以下であることが好ましい。樹脂あたりの水酸基価が10mgKOH/樹脂g以上であることによって、架橋密度が減少することを抑制し、本実施形態の目的とする物性を十分に達成することができる傾向にある。一方、樹脂あたりの水酸基価が300mgKOH/樹脂g以下であることによって、架橋密度が過度に増大することを抑制し、塗膜の機械的物性を高度に維持することができる傾向にある。   The hydroxyl value per resin of the polyol is preferably 10 mgKOH / resin g or more and 300 mgKOH / resin g or less. When the hydroxyl value per resin is 10 mgKOH / resin g or more, the crosslinking density is suppressed from decreasing, and the target physical properties of this embodiment tend to be sufficiently achieved. On the other hand, when the hydroxyl value per resin is 300 mgKOH / resin g or less, the crosslinking density is prevented from excessively increasing, and the mechanical properties of the coating film tend to be maintained at a high level.

ポリオールの樹脂あたりの酸価は、5.0mgKOH/樹脂g以上150mgKOH/樹脂g以下であることが好ましく、より好ましくは8.0mgKOH/樹脂g以上120mgKOH/樹脂g以下であり、さらに好ましくは10mgKOH/樹脂g以上100mgKOH/樹脂g以下である。酸価が5.0mgKOH/樹脂g以上であることにより、水分散性を高く保つことができる傾向にあり、150mgKOH/樹脂g以下であることにより、塗膜の耐水性の低下を抑制することができる傾向にある。   The acid value per resin of the polyol is preferably 5.0 mg KOH / resin g or more and 150 mg KOH / resin g or less, more preferably 8.0 mg KOH / resin g or more and 120 mg KOH / resin g or less, and further preferably 10 mg KOH / resin or less. The resin g is 100 mgKOH / resin g or less. When the acid value is 5.0 mgKOH / resin g or more, the water dispersibility tends to be kept high, and when it is 150 mgKOH / resin g or less, the decrease in water resistance of the coating film is suppressed. It tends to be possible.

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

ここでのポリアミンとしては、1級アミノ基又は2級アミノ基を1分子中に2個以上有するものが用いられるものが好ましく、その中でも、1分子中に3個以上有するものがより好ましい。   As the polyamine, those having two or more primary amino groups or secondary amino groups in one molecule are preferably used, and those having three or more in one molecule are more preferable.

また、ここでのアルカノールアミンとは、1分子中に、アミノ基と水酸基を有する化合物を意味する。アルカノールアミンとしては、特に限定されないが、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、N−(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、モノ−、ジ−(n−またはイソ−)プロパノールアミン、エチレングリコール−ビス−プロピルアミン、ネオペンタノールアミン、及びメチルエタノールアミンが挙げられる。   Moreover, alkanolamine here means the compound which has an amino group and a hydroxyl group in 1 molecule. The alkanolamine is not particularly limited, and examples thereof include monoethanolamine, diethanolamine, aminoethylethanolamine, N- (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, mono-, di- (n- or iso-) propanolamine, and ethylene glycol. -Bis-propylamine, neopentanolamine, and methylethanolamine.

本実施形態の一液型コーティング組成物に、公知のメラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂を含有させることもできる。また、上述したポリオールがカルボキシル基を有する場合には、オキサゾリン基含有化合物、及びカルボジイミド基含有化合物を含有させることができる。また、上述したポリオールがカルボニル基を有する場合には、ヒドラジド基含有化合物、セミカルバジド基含有化合物を含有させることができる。これらの化合物は単独で配合するだけでなく、2種以上の化合物を配合することもできる。   A known melamine resin, epoxy resin, or polyurethane resin can be contained in the one-pack type coating composition of the present embodiment. Moreover, when the polyol mentioned above has a carboxyl group, an oxazoline group containing compound and a carbodiimide group containing compound can be contained. Moreover, when the polyol mentioned above has a carbonyl group, a hydrazide group containing compound and a semicarbazide group containing compound can be contained. These compounds can be blended not only alone but also two or more compounds.

本実施形態の一液型コーティング組成物は、必要に応じて、酸化防止剤として例えばヒンダードフェノール等、紫外線吸収剤として例えばベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等、顔料として例えば、酸化チタン、カーボンブラック、インジゴ、キナクリドン、パールマイカ等、金属粉顔料として例えばアルミ等、レオロジーコントロール剤として例えばヒドロキシエチルセルロース、尿素化合物、マイクロゲル等、硬化促進剤として例えば、錫化合物、亜鉛化合物、アミン化合物等を含んでもよい。   The one-component coating composition of the present embodiment is optionally provided with, for example, hindered phenol as an antioxidant, benzotriazole, benzophenone, etc. as an ultraviolet absorber, and as a pigment, for example, titanium oxide, carbon black, indigo, Quinacridone, pearl mica, etc., metal powder pigments such as aluminum, etc., rheology control agents such as hydroxyethyl cellulose, urea compounds, microgels, etc., and curing accelerators such as tin compounds, zinc compounds, amine compounds, etc. may be included.

〔塗装物品〕
本実施形態の塗装物品は、本実施形態の一液型コーティング組成物により塗装される。例えば、本実施形態の一液型コーティング組成物により、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、静電塗装、ベル塗装等により、鋼板、表面処理鋼板等の金属及びプラスチック、無機材料等の素材に、プライマー、中塗り、又は上塗りとして好適に塗装され、塗装物品が得られる。この一液型コーティング組成物は、さらに防錆鋼板を含むプレコートメタル、自動車塗装、プラスチック塗装等に、美粧性、耐候性、耐酸性、防錆性、耐チッピング性、密着性等を付与するために好適に用いられる。また、一液型コーティング組成物は、接着剤、粘着剤、エラストマー、フォーム、表面処理剤等のウレタン原料としても有用である。
[Coated article]
The coated article of this embodiment is coated with the one-component coating composition of this embodiment. For example, with the one-part coating composition of the present embodiment, by roll coating, curtain flow coating, spray coating, electrostatic coating, bell coating, etc., it can be made into materials such as steel, surface-treated steel plates and other metals and plastics, inorganic materials, etc. , Primer, intermediate coating, or top coating is suitably applied to obtain a coated article. This one-pack type coating composition further imparts cosmetic properties, weather resistance, acid resistance, rust resistance, chipping resistance, adhesion, etc. to pre-coated metal, automobile coating, plastic coating, etc. including rust-proof steel sheets. Is preferably used. The one-pack type coating composition is also useful as a urethane raw material for adhesives, pressure-sensitive adhesives, elastomers, foams, surface treatment agents and the like.

〔塗膜〕
本実施形態の塗膜は、本実施形態の一液型コーティング組成物により形成される。即ち、本実施形態の一液型コーティング組成物は、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、静電塗装、ベル塗装等により塗装後、焼付け工程を経て、本実施形態の塗膜を形成することができる。この塗膜の形成に用いられる一液型コーティング組成物(塗料組成物)は、焼付け工程を経て、架橋塗膜を形成させることが好ましい。一液型コーティング組成物の硬化後の架橋塗膜は、ブロック化反応前のポリイソアネート由来のウレタン結合だけでなく、ブロックイソシアネート基由来のアミド結合、エステル結合等の極性基を有する。そのため、本実施形態の一液型コーティング組成物から形成された架橋塗膜は、一般的なウレタン架橋塗膜の特徴である耐薬品性、耐熱性、耐水性等に加え、積層塗装又はリコートを行う場合に、層間での水素結合等が可能となり、層間の密着性に優れる。焼付け工程後、架橋構造が完全に形成されていない塗膜においても、上記の極性基を有するため、積層塗装又はリコート時に、密着性に優れる点は架橋塗膜と同様に優れている。
[Coating]
The coating film of this embodiment is formed by the one-component coating composition of this embodiment. That is, the one-component coating composition of the present embodiment forms a coating film of the present embodiment through a baking process after coating by roll coating, curtain flow coating, spray coating, electrostatic coating, bell coating, etc. Can do. The one-pack type coating composition (coating composition) used for forming this coating film is preferably subjected to a baking step to form a crosslinked coating film. The crosslinked coating film after curing of the one-pack type coating composition has polar groups such as amide bonds and ester bonds derived from blocked isocyanate groups, as well as urethane bonds derived from polyisocyanates before blocking reaction. Therefore, the cross-linked coating film formed from the one-pack type coating composition of the present embodiment is subjected to layer coating or recoating in addition to chemical resistance, heat resistance, water resistance, etc., which are characteristics of general urethane cross-linked coating films. When performed, hydrogen bonding between layers becomes possible, and the adhesion between layers is excellent. Even in the coating film in which the crosslinked structure is not completely formed after the baking step, the coating film has the above polar group, so that it is excellent in adhesion as well as the crosslinked coating film at the time of lamination coating or recoating.

また、自動車の新車ラインの塗装のように、数層の塗液をウェットオンウェットで積層する場合、本実施形態の塗料組成物中又は硬化後の架橋塗膜中に有機アミン化合物が存在するため、下層又は上層の架橋反応の触媒として働く可能性もある。   In addition, when several layers of coating liquid are laminated by wet-on-wet as in the coating of a new car line of an automobile, an organic amine compound is present in the coating composition of this embodiment or in the crosslinked coating film after curing. There is also the possibility of acting as a catalyst for the crosslinking reaction of the lower layer or the upper layer.

以下に、実施例に基づいて本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。まず、各種物性の測定・評価方法について説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail based on examples, but the present embodiment is not limited to these examples. First, measurement and evaluation methods for various physical properties will be described.

(物性1)数平均分子量
ポリイソシアネートの数平均分子量は、下記の装置を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下、「GPC」という。)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量で求めた。
装置:東ソー社製「HLC−8120GPC」(商品名)
カラム:東ソー社製「TSKgel SuperH1000」(商品名)×1本
「TSKgel SuperH2000」(商品名)×1本
「TSKgel SuperH3000」(商品名)×1本
キャリアー:テトラハイドロフラン
検出方法:示差屈折計
(Physical property 1) Number average molecular weight The number average molecular weight of polyisocyanate was calculated | required by the number average molecular weight of the polystyrene reference | standard by the gel permeation chromatograph (henceforth "GPC") measurement using the following apparatus.
Equipment: “HLC-8120GPC” (trade name) manufactured by Tosoh Corporation
Column: "TSKgel SuperH1000" (product name) x 1 manufactured by Tosoh Corporation
"TSKgel SuperH2000" (trade name) x 1
"TSKgel SuperH3000" (trade name) x 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer

また、ポリオールの数平均分子量は、下記のGPC測定によるポリスチレン基準の数平均分子量で求めた。
装置:東ソー社製「HLC−8120GPC」(商品名)
カラム:東ソー社製「TSKgel SuperHM−H」(商品名)×2本
キャリアー:N,N−ジメチルホルムアミド
検出方法:示差屈折計
Moreover, the number average molecular weight of the polyol was calculated | required by the number average molecular weight of the polystyrene reference | standard by the following GPC measurement.
Equipment: “HLC-8120GPC” (trade name) manufactured by Tosoh Corporation
Column: “TSKgel SuperHM-H” (trade name) x 2 manufactured by Tosoh Corporation Carrier: N, N-dimethylformamide Detection method: differential refractometer

(物性2)粘度(mPa・s)
ポリイソシアネートの粘度は、E型粘度計(トキメック社製)を用いて25℃で測定した。測定に際しては、標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は、以下の通りであった。
100rpm (128mPa・s未満の場合)
50rpm (128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20rpm (256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10rpm (640mPa・s以上1280mPa・s未満の場合)
5rpm (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
(Physical property 2) Viscosity (mPa · s)
The viscosity of the polyisocyanate was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec). In the measurement, a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24) was used. The number of rotations was as follows.
100 rpm (when less than 128 mPa · s)
50 rpm (128 mPa · s or more and less than 256 mPa · s)
20 rpm (256 mPa · s or more and less than 640 mPa · s)
10 rpm (in the case of 640 mPa · s or more and less than 1280 mPa · s)
5 rpm (in the case of 1280 mPa · s or more and less than 2560 mPa · s)

(物性3)NCO含有率(質量%)
ポリイソシアネートのNCO含有率(イソシアネート含有量、質量%)は、測定試料中のイソシアネート基を過剰の2Nアミンで中和した後、1N塩酸による逆滴定によって求めた。なお、後述する実施例及び比較例で作製したポリイソシアネート組成物の不揮発分を上述した方法によって調べ、その値が98質量%以上であったものは、そのまま測定した。
(Physical property 3) NCO content (mass%)
The NCO content (isocyanate content, mass%) of the polyisocyanate was determined by back titration with 1N hydrochloric acid after neutralizing the isocyanate group in the measurement sample with an excess of 2N amine. In addition, the non-volatile content of the polyisocyanate composition produced by the Example and comparative example which are mentioned later was investigated by the method mentioned above, and the thing whose value was 98 mass% or more was measured as it was.

(物性4)HDIモノマー濃度(質量%)
ポリイソシアネートのHDIモノマー濃度は、次のように求めた。最初に、20mLサンプル瓶をデジタル天秤に乗せ試料を約1g精秤した。次に、ニトロベンゼン(内部標準液)を0.03〜0.04g加え精秤した。最後に、酢酸エチルを約9mL加えた後、蓋をしっかりして良く混合し、サンプルを調整した。上記調整液を以下の条件で、ガスクロマトグラフィー分析し、定量した。
装置:SHIMADZU社製「GC−8A」(商品名)
カラム:信和化工社製「Silicone OV−17」(商品名)
カラムオーブン温度:120℃
インジェクション/ディテクター温度:160℃
(Physical property 4) HDI monomer concentration (% by mass)
The HDI monomer concentration of the polyisocyanate was determined as follows. First, a 20 mL sample bottle was placed on a digital balance, and about 1 g of the sample was precisely weighed. Next, 0.03 to 0.04 g of nitrobenzene (internal standard solution) was added and precisely weighed. Finally, after adding about 9 mL of ethyl acetate, the lid was tightly mixed well to prepare the sample. The adjustment liquid was quantitatively analyzed by gas chromatography under the following conditions.
Equipment: “GC-8A” (trade name) manufactured by SHIMADZU
Column: “Silicon OV-17” (trade name) manufactured by Shinwa Kako Co., Ltd.
Column oven temperature: 120 ° C
Injection / detector temperature: 160 ° C

(物性5)イソシアネート基平均数
ポリイソシアネートのイソシアネート基平均数は、上記(物性1)の数平均分子量と、上記(物性3)のNCO含有率(イソシアネート濃度)とから下記一般式で算出した。

Figure 0006591241
(Physical property 5) Average number of isocyanate groups The average number of isocyanate groups of the polyisocyanate was calculated by the following general formula from the number average molecular weight of (Physical property 1) and the NCO content (isocyanate concentration) of (Physical property 3).
Figure 0006591241

(物性6)固形分濃度(質量%)
底直径38mmのアルミ皿を精秤後、実施例または比較例のブロックポリイソシアネート組成物をアルミ皿上に約1g乗せた状態で精秤し(W1)、ブロックポリイソシアネート組成物を均一厚さに調整後、105℃のオーブンで1時間保持した。アルミ皿が室温になった後、アルミ皿に残存したブロックポリイソシアネート組成物を精秤した(W2)。
固形分濃度=W2/W1×100
(Physical property 6) Solid content concentration (mass%)
After precisely weighing an aluminum dish having a bottom diameter of 38 mm, the block polyisocyanate composition of Example or Comparative Example was precisely weighed with about 1 g on the aluminum dish (W1), and the block polyisocyanate composition was made to a uniform thickness. After adjustment, it was kept in an oven at 105 ° C. for 1 hour. After the aluminum dish reached room temperature, the block polyisocyanate composition remaining on the aluminum dish was precisely weighed (W2).
Solid concentration = W2 / W1 × 100

(物性7)有効NCO含有率(質量%)
ブロックポリイソシアネートの有効NCO含有率は、次のように求めた。ここでの有効NCO含有率(質量%)とは、ブロック化反応後のブロックポリイソシアネート組成物中に存在する架橋反応に関与しうるブロックイソシアネート基量を定量化するものであって、イソシアネート基の質量%として表し、下記式により算出した。
{(ブロックポリイソシアネート組成物の固形分(質量%))×(反応に使用したポリイソシアネート質量×前駆体のポリイソシアネートのイソシアネート基含有量%)}/(ブロック化反応後のブロックポリイソシアネート組成物の樹脂質量)
なお、試料が溶剤等で希釈されている場合は、希釈された状態での値を記載した。
(Physical property 7) Effective NCO content (mass%)
The effective NCO content of the block polyisocyanate was determined as follows. Here, the effective NCO content (% by mass) is to quantify the amount of blocked isocyanate groups that can participate in the crosslinking reaction present in the blocked polyisocyanate composition after the blocking reaction. Expressed as mass%, it was calculated by the following formula.
{(Solid content (mass%) of block polyisocyanate composition) × (mass of polyisocyanate used in reaction × isocyanate group content% of precursor polyisocyanate)} / (block polyisocyanate composition after blocking reaction) Resin mass)
In addition, when the sample was diluted with a solvent etc., the value in the diluted state was described.

(物性8)メタンテトラカルボニル構造比率(モル%)
ブロックポリイソシアネート組成物のメタンテトラカルボニル構造比率は、次のように求めた。BrukerBiospin社製「Avance600」(商品名)を用いた、1H−NMRの測定により、メタンテトラカルボニル構造/(メタンテトラカルボニル構造+メタントリカルボニル構造のケト体+メタントリカルボニル構造のエノール体)のモル比率を求めた。具体的な測定条件は以下の通りであった。
装置:BrukerBiospin社製「Avance600」(商品名)
溶剤:重クロロホルム
積算回数:256回
試料濃度:5.0質量%
ケミカルシフト基準:テトラメチルシランを0ppmとした。
(Physical property 8) Methanetetracarbonyl structure ratio (mol%)
The methanetetracarbonyl structure ratio of the block polyisocyanate composition was determined as follows. By measurement of 1 H-NMR using “Avance 600” (trade name) manufactured by Bruker Biospin, methane tetracarbonyl structure / (methane tetracarbonyl structure + keto form of methane tricarbonyl structure + enol form of methane tricarbonyl structure) The molar ratio was determined. Specific measurement conditions were as follows.
Apparatus: “Avance600” (trade name) manufactured by BrukerBiospin
Solvent: Deuterated chloroform Accumulated number: 256 Sample concentration: 5.0% by mass
Chemical shift standard: Tetramethylsilane was 0 ppm.

以下のシグナルの積分値を、測定している炭素の数で除し、その値から各モル比を求めた。
・メタントリカルボニル構造(下記式(III)で示される構造)のケト体NHプロトン:7.3ppm付近:積分値÷1

Figure 0006591241
・メタントリカルボニル構造(下記式(IV)で示される構造)のエノール体NHプロトン:9.8ppm付近:積分値÷1
Figure 0006591241
・メタンテトラカルボニル構造(下記式(I)で示される構造)のNHプロトン:8.0ppm付近:積分値÷2
Figure 0006591241
The integral values of the following signals were divided by the number of carbons being measured, and each molar ratio was determined from the value.
-Keto NH proton of methanetricarbonyl structure (structure represented by the following formula (III)): around 7.3 ppm: integral value / 1
Figure 0006591241
Enol NH proton of methanetricarbonyl structure (structure represented by the following formula (IV)): around 9.8 ppm: integral value / 1
Figure 0006591241
-NH proton of methanetetracarbonyl structure (structure represented by the following formula (I)): around 8.0 ppm: integral value / 2
Figure 0006591241

(評価1)低温硬化性
「Setalux1152」(アクリルポリオール、Nuplex Resins社製の商品名、水酸基価138mgKOH/樹脂g、固形分濃度51質量%)とブロックポリイソシアネート組成物とを、NCO/OH=1.0になるように配合し、酢酸ブチルでフォードカップNo.4で20秒/23℃に調整し、α塗料溶液を得た。
(Evaluation 1) Low-temperature curability “Setalux 1152” (acrylic polyol, trade name manufactured by Nuplex Resins, hydroxyl value 138 mg KOH / resin g, solid content concentration 51 mass%) and block polyisocyanate composition, NCO / OH = 1 0 and blended with butyl acetate for Ford Cup No. 4 was adjusted to 20 seconds / 23 ° C. to obtain an α coating solution.

得られたα塗料溶液をPP板に、エアースプレーガンで乾燥膜厚40μmになるように塗装し、温度23℃にて30分間乾燥後、90℃で20分間焼付けし、硬化塗膜を得た。   The obtained α coating solution was applied to a PP plate with an air spray gun to a dry film thickness of 40 μm, dried at a temperature of 23 ° C. for 30 minutes, and baked at 90 ° C. for 20 minutes to obtain a cured coating film. .

得られた硬化塗膜を焼付け後、20℃で1時間放置し、PP板から剥がし、アセトン中に20℃、24時間浸漬後、未溶解部質量の浸漬前質量に対する値(ゲル分率)を計算し、下記の基準で評価した。
◎:ゲル分率が90%以上
○:ゲル分率が80%以上90%未満
△:ゲル分率が70%以上80%未満
×:ゲル分率が70%未満
The obtained cured coating film was baked, left at 20 ° C. for 1 hour, peeled off from the PP plate, immersed in acetone at 20 ° C. for 24 hours, and the value (gel fraction) of the undissolved part mass relative to the mass before immersion. Calculated and evaluated according to the following criteria.
◎: Gel fraction is 90% or more ○: Gel fraction is 80% or more and less than 90% △: Gel fraction is 70% or more and less than 80% ×: Gel fraction is less than 70%

(評価2)上層塗膜との密着性
上記(評価1)で得られたα塗料溶液を、軟鋼板に、エアースプレーガンで乾燥膜厚40μmになるように塗装し、温度23℃にて30分間乾燥後、90℃で20分間焼付けし、α塗膜層1を得た。α塗膜層1の軟鋼板との密着性試験をJIS K5600−5−6に準じて行った。その結果、一部の浮き等も含め、剥がれは観察されなかった。
(Evaluation 2) Adhesiveness with upper coating film The α coating solution obtained in the above (Evaluation 1) was applied to a mild steel plate with an air spray gun so that the dry film thickness was 40 μm, and the temperature was 23 ° C. After drying for 20 minutes, baking was performed at 90 ° C. for 20 minutes to obtain an α coating layer 1. The adhesion test with the mild steel sheet of the α coating layer 1 was performed according to JIS K5600-5-6. As a result, no peeling was observed, including some floats.

「Setalux1767」(アクリルポリオール、Nuplex Resins社製の商品名、水酸基価150mgKOH/樹脂g、固形分65質量%)70部、日本サイテック株式会社製のヘキサメトキシメチル化メラミン樹脂「サイメル(登録商標)300」30質量部、p−トルエンスルホン酸1質量部を混合後、酢酸ブチルで、フォードカップNo.4で20秒/23℃に調整し、β塗料溶液を得た。   “Setalux 1767” (acrylic polyol, trade name of Nuplex Resins, hydroxyl value 150 mg KOH / resin g, solid content 65 mass%) 70 parts, hexamethoxymethylated melamine resin “Cymel (registered trademark) 300” manufactured by Nippon Cytec Co., Ltd. After mixing 30 parts by mass and 1 part by mass of p-toluenesulfonic acid, the Ford Cup No. 4 was adjusted to 20 seconds / 23 ° C. to obtain a β coating solution.

別途、上記(評価1)で得られたα塗料溶液を、軟鋼板に、エアースプレーガンで乾燥膜厚40μmになるように塗装し、温度23℃にて30分間乾燥後、90℃で20分間焼付けし、α塗膜層2を得た。α塗膜層2に、β塗料溶液を乾燥膜厚40μmになるように塗装し、温度23℃にて30分間乾燥後、14℃で30分間焼付けし、α層及びβ層を有する複層塗膜を得た。このα層及びβ層を有する複層塗膜の密着性試験をJIS K5600−5−6に準じて行った。下記の基準で評価した。
◎:剥離塗膜、浮き無し
○:カット部に一部浮きあり
△:半分未満の剥離塗膜あり
×:半分以上の剥離塗膜あり
Separately, the α coating solution obtained in the above (Evaluation 1) was applied to a mild steel plate with an air spray gun to a dry film thickness of 40 μm, dried at a temperature of 23 ° C. for 30 minutes, and then at 90 ° C. for 20 minutes. Baking was performed to obtain an α coating layer 2. The α coating layer 2 is coated with a β coating solution so as to have a dry film thickness of 40 μm, dried at a temperature of 23 ° C. for 30 minutes, and then baked at 14 ° C. for 30 minutes to form a multilayer coating having an α layer and a β layer. A membrane was obtained. The adhesion test of the multilayer coating film having the α layer and the β layer was conducted according to JIS K5600-5-6. Evaluation was made according to the following criteria.
◎: Peeling paint film, no lift ○: Partly lifted at the cut part △: Less than half peeled film ×: Half or more peeled film

(評価3)相溶性
上記(評価1)で得られたα塗料溶液を、ガラス板に、エアースプレーガンで乾燥膜厚80μmになるように塗装した。温度23℃にて30分間乾燥し、90℃にて20分間焼き付けた後、冷却した。目視で観測し、下記の基準で評価した。
○:透明なもの
△:微かに濁りが見られるもの
×:濁りの程度が強いもの
(Evaluation 3) Compatibility The α coating solution obtained in the above (Evaluation 1) was applied to a glass plate with an air spray gun so as to have a dry film thickness of 80 μm. The film was dried at a temperature of 23 ° C. for 30 minutes, baked at 90 ° C. for 20 minutes, and then cooled. It observed visually and evaluated on the following reference | standard.
○: Transparent △: Slightly cloudy ×: Strongly cloudy

<製造例1>ポリイソシアネートP−1
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI1100質量部、1,3−ブタンジオール1.2質量部を仕込み、撹拌下反応器内温度を80℃で2時間保持した。その後反応器内温度を60℃に保持し、テトラブチルアンモニウムアセテートを添加、反応液のNCO含有率が41.3質量%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去し、25℃における粘度が3800mPas、イソシアネート含有量21.0%、HDIモノマー濃度0.2質量%、イソシアネート基平均数3.6のポリイソシアネートP−1を得た。
<Production Example 1> Polyisocyanate P-1
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel is placed in a nitrogen atmosphere, charged with 1100 parts by mass of HDI and 1.2 parts by mass of 1,3-butanediol, and reacted with stirring. The internal temperature was maintained at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, the temperature in the reactor was kept at 60 ° C., tetrabutylammonium acetate was added, and phosphoric acid was added when the NCO content of the reaction solution reached 41.3 mass% to stop the reaction. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed using a thin film evaporator, the viscosity at 25 ° C. was 3800 mPas, the isocyanate content was 21.0%, the HDI monomer concentration was 0.2% by mass, and the average number of isocyanate groups was 3. .6 polyisocyanate P-1 was obtained.

<製造例2>ポリイソシアネートP−2
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI100質量部、トリメチロールプロパン3.3質量部を仕込み、撹拌下、反応器内温度を80℃で2時間保持した。その後反応器内温度を60℃に保持し、テトラブチルアンモニウムアセテートを添加し、反応液のNCO含有率が36.3質量%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。25℃における粘度が25000mPas、イソシアネート含有量19.5%、HDIモノマー濃度0.2質量%、イソシアネート基平均数5.1のポリイソシアネートP−2を得た。
<Production Example 2> Polyisocyanate P-2
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, charged with 100 parts by mass of HDI and 3.3 parts by mass of trimethylolpropane. Hold for 2 hours at ° C. Thereafter, the temperature in the reactor was maintained at 60 ° C., tetrabutylammonium acetate was added, and phosphoric acid was added to stop the reaction when the NCO content of the reaction solution reached 36.3% by mass. After the reaction solution was filtered, unreacted HDI was removed using a thin film evaporator. Polyisocyanate P-2 having a viscosity at 25 ° C. of 25000 mPas, an isocyanate content of 19.5%, an HDI monomer concentration of 0.2% by mass, and an average number of isocyanate groups of 5.1 was obtained.

<製造例3>ポリイソシアネートP−3
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI100部を仕込み、撹拌下反応器内温度を60℃に保持し、テトラブチルアンモニウムアセテートを添加し、反応液のNCO含有率が43.8質量%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去し、25℃における粘度が1700mPas、イソシアネート含有量23.0%、HDIモノマー濃度0.2質量%、イソシアネート基平均数3.2、イソシアヌレート型のポリイソシアネートP−3を得た。
<Production Example 3> Polyisocyanate P-3
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, charged with 100 parts of HDI, maintained in the reactor at 60 ° C. with stirring, and added tetrabutylammonium acetate. When the NCO content of the reaction solution reached 43.8% by mass, phosphoric acid was added to stop the reaction. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed using a thin film evaporator, the viscosity at 25 ° C. was 1700 mPas, the isocyanate content was 23.0%, the HDI monomer concentration was 0.2 mass%, and the average number of isocyanate groups was 3. 2. An isocyanurate type polyisocyanate P-3 was obtained.

<製造例4>メタンテトラカルボニル構造比率の高いブロックポリイソシアネートM−1
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、ヘキサメチレンジイソシアネートモノマーを100質量部、マロン酸ジエチル131質量部((マロン酸ジエチルのモル比)/(イソシアネート基のモル比)=0.77倍)、酢酸ブチル82質量部を仕込み、28%ナトリウムメチラート溶液0.7質量部を室温で添加し、60℃で6時間反応した。この時点でサンプリングし、1H−NMRを実施したところ、メタンテトラカルボニル構造:50モル%、メタントリカルボニル構造:45モル%、マロン酸ジエチル:5モル%となった。なおマロン酸ジエチルの定量は、1H−NMR測定で3.4ppmに検出されるピーク÷2から算出した。その後、1−ブタノール60質量部を添加し1時間その温度で撹拌を続けた。そこに、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート0.7質量部を添加し、30分撹拌後、冷却した。再度、1H−NMRを実施したところ、メタンテトラカルボニル構造:26モル%、メタントリカルボニル構造:69モル%、マロン酸ジエチル:5モル%を含む樹脂分60%、有効NCO含有率:6.4質量%、メタンテトラカルボニル構造含有のブロックポリイソシアネートM−1を得た。
<Production Example 4> Block polyisocyanate M-1 having a high methanetetracarbonyl structure ratio
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, and 100 parts by mass of hexamethylene diisocyanate monomer and 131 parts by mass of diethyl malonate ((molar ratio of diethyl malonate) / (Molar ratio of isocyanate group) = 0.77 times), 82 parts by mass of butyl acetate were added, 0.7 part by mass of 28% sodium methylate solution was added at room temperature, and the reaction was performed at 60 ° C. for 6 hours. Sampling was performed at this point, and 1 H-NMR was conducted. As a result, the methanetetracarbonyl structure: 50 mol%, the methanetricarbonyl structure: 45 mol%, and the diethyl malonate: 5 mol% were obtained. In addition, the quantification of diethyl malonate was calculated from the peak detected at 3.4 ppm / 2 by 1 H-NMR measurement. Thereafter, 60 parts by mass of 1-butanol was added, and stirring was continued at that temperature for 1 hour. Thereto was added 0.7 part by mass of 2-ethylhexyl acid phosphate, and the mixture was stirred for 30 minutes and then cooled. When 1 H-NMR was performed again, the methane tetracarbonyl structure: 26 mol%, the methanetricarbonyl structure: 69 mol%, diethyl malonate: 60% resin content containing 5 mol%, the effective NCO content: 6. 4 mass%, block polyisocyanate M-1 containing a methanetetracarbonyl structure was obtained.

<実施例1>
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、ポリイソシアネートP−1を100質量部、マロン酸ジエチル67質量部、アセト酢酸エチル14質量部、酢酸n−ブチル39質量部を仕込み、28%ナトリウムメチラート溶液0.8質量部を室温で0.16質量部/分の速度で添加し、60℃で6時間反応した。その後、1−ブタノール74質量部を添加し2時間その温度で撹拌を続けた。それに燐酸モノ(2-エチルヘキシル)0.8質量部を添加し、樹脂分60質量%、有効NCO含有率7.1質量%のブロックポリイソシアネート組成物B−1を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B−1の1H−NMR測定を実施し、イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造中のメタンテトラカルボニル構造比率を定量した。また、上述した(評価1)〜(評価3)の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
<Example 1>
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass of polyisocyanate P-1, 67 parts by mass of diethyl malonate, 14 parts by mass of ethyl acetoacetate, 39 parts by mass of n-butyl acetate was charged, 0.8 part by mass of a 28% sodium methylate solution was added at a rate of 0.16 parts by mass / minute at room temperature, and reacted at 60 ° C. for 6 hours. Thereafter, 74 parts by mass of 1-butanol was added and stirring was continued at that temperature for 2 hours. Thereto was added 0.8 part by mass of mono (2-ethylhexyl) phosphate to obtain a block polyisocyanate composition B-1 having a resin content of 60% by mass and an effective NCO content of 7.1% by mass. 1 H-NMR measurement of the obtained block polyisocyanate composition B-1 was carried out, and the methanetetracarbonyl structure ratio in the isocyanate-malonic acid diester bond structure was quantified. Moreover, the above-described evaluations (Evaluation 1) to (Evaluation 3) were performed. The obtained results are shown in Table 1.

<実施例2〜4、6〜7、比較例1〜2>
実施例2〜4、6〜7、比較例1〜2において、表1で示した配合とする以外は実施例1と同様にして、ブロックポリイソシアネート組成物B−2〜B−4、B6〜B9を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物の物性値及び評価結果を表1、表2に示す。また、表1及び表2において、メチルエチルケトオキシムを、「MEKO」と示す。
<Examples 2-4, 6-7, Comparative Examples 1-2>
In Examples 2 to 4, 6 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, the block polyisocyanate compositions B-2 to B-4 and B6 to B were used in the same manner as in Example 1 except that the formulations shown in Table 1 were used. B9 was obtained. Tables 1 and 2 show physical property values and evaluation results of the obtained block polyisocyanate composition. In Tables 1 and 2, methyl ethyl ketoxime is indicated as “MEKO”.

<実施例5>
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、ポリイソシアネートP−1を100質量部、マロン酸ジエチル67質量部、アセト酢酸エチル14質量部、酢酸n−ブチル39質量部を仕込み、28%ナトリウムメチラート溶液0.8質量部を室温で0.8質量部/分の速度で添加し、60℃で6時間反応した。その後、1−ブタノール74質量部を添加し、2時間その温度で撹拌を続けた。そこに、燐酸モノ(2−エチルヘキシル)0.8質量部を添加した。その後、メタンテトラカルボニル構造含有ブロックポリイソシアネートM−1を50質量部添加し、樹脂分60質量%、有効NCO含有率7.0質量%、イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造比率83モル%のブロックポリイソシアネート組成物B−5を得た。得られたB−5の1H−NMR測定を実施し、イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造中のメタンテトラカルボニル構造比率を定量した。また、上述した(評価1)〜(評価3)の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
<Example 5>
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass of polyisocyanate P-1, 67 parts by mass of diethyl malonate, 14 parts by mass of ethyl acetoacetate, 39 parts by mass of n-butyl acetate was charged, 0.8 part by mass of a 28% sodium methylate solution was added at a rate of 0.8 part by mass / minute at room temperature, and the reaction was carried out at 60 ° C. for 6 hours. Thereafter, 74 parts by mass of 1-butanol was added, and stirring was continued at that temperature for 2 hours. Thereto was added 0.8 part by mass of mono (2-ethylhexyl) phosphate. Thereafter, 50 parts by mass of block polyisocyanate M-1 containing methanetetracarbonyl structure was added, and block poly having a resin content of 60% by mass, an effective NCO content of 7.0% by mass, and an isocyanate-malonic acid diester bond structure ratio of 83% by mol. Isocyanate composition B-5 was obtained. 1 H-NMR measurement of the obtained B-5 was performed, and the methanetetracarbonyl structure ratio in the isocyanate-malonic acid diester bond structure was quantified. Moreover, the above-described evaluations (Evaluation 1) to (Evaluation 3) were performed. The obtained results are shown in Table 1.

<比較例3>
表1で示した配合とする以外は、実施例5と同様にしてブロックポリイソシアネート組成物B−10を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B−10の物性値及び評価結果を表2に示す。
<Comparative Example 3>
A block polyisocyanate composition B-10 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the composition shown in Table 1 was used. Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained block polyisocyanate composition B-10.

Figure 0006591241
Figure 0006591241

Figure 0006591241
Figure 0006591241

本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、上記の実施例及び比較例の結果から、100℃以下の焼付け温度で架橋可能な程度の低温硬化性を保持しつつ、上層塗膜との密着性に優れ、かつ、ポリオールとの相溶性に優れていることが分った。   From the results of the above examples and comparative examples, the block polyisocyanate composition of the present embodiment has a low-temperature curability that can be cross-linked at a baking temperature of 100 ° C. or lower, while maintaining adhesion to the upper coating film. It was found to be excellent and compatible with polyol.

本発明に係るブロックポリイソシアネート組成物は、低温硬化性、上層との密着性、及び、ポリオールとの相溶性に優れた一液型コーティング組成物として、好適に用いることができる。   The block polyisocyanate composition according to the present invention can be suitably used as a one-pack type coating composition excellent in low-temperature curability, adhesion to the upper layer, and compatibility with polyol.

Claims (8)

脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートより誘導されたポリイソシアネートと、ブロック剤と、から得られるブロックポリイソシアネートを含み、
前記ブロック剤は、マロン酸ジエステル化合物を含み、
前記マロン酸ジエステル化合物は、マロン酸ジエチルを含み、
イソシアネート−マロン酸ジエステル結合構造の総量に対する下記式(I)で示されるメタンテトラカルボニル構造の比率が、0.5モル%以上10モル%以下である、ブロックポリイソシアネート組成物。
Figure 0006591241
(式(I)中、R1及びR2は、各々独立に、炭素数1〜8個のアルキル基、フェニル基、又はベンジル基を示す。)
A block polyisocyanate obtained from a polyisocyanate derived from at least one diisocyanate selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, and a blocking agent,
The blocking agent includes a malonic acid diester compound,
The malonic acid diester compound includes diethyl malonate,
The block polyisocyanate composition whose ratio of the methane tetracarbonyl structure shown by following formula (I) with respect to the total amount of an isocyanate-malonic acid diester bond structure is 0.5 mol% or more and 10 mol% or less.
Figure 0006591241
(In formula (I), R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group.)
前記ブロック剤は、前記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤をさらに含む、請求項1に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The blocked polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the blocking agent further comprises a blocking agent other than the malonic acid diester compound. 前記ブロック剤において、前記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤に対する前記マロン酸ジエステル化合物のモル比が、1.0以上である、請求項2に記載のブロックポリイソシアネート組成物。   The block polyisocyanate composition according to claim 2, wherein in the blocking agent, a molar ratio of the malonic acid diester compound to a blocking agent other than the malonic acid diester compound is 1.0 or more. 前記マロン酸ジエステル化合物以外のブロック剤は、アセト酢酸エチルを含む、請求項2又は3に記載のブロックポリイソシアネート組成物。  The block polyisocyanate composition according to claim 2 or 3, wherein the blocking agent other than the malonic acid diester compound contains ethyl acetoacetate. 1価アルコール化合物をさらに含み、
前記ブロックポリイソシアネート組成物のブロックポリイソシアネート基に対する前記1価アルコール化合物のモル比が、0.2以上10以下である、請求項1〜のいずれか一項に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
Further comprising a monohydric alcohol compound,
The block polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein a molar ratio of the monohydric alcohol compound to a block polyisocyanate group of the block polyisocyanate composition is 0.2 or more and 10 or less.
請求項1〜のいずれか一項に記載のブロックポリイソシアネート組成物と、ポリオールと、を含む一液型コーティング組成物。 The one-pack type coating composition containing the block polyisocyanate composition as described in any one of Claims 1-5 , and a polyol. 請求項に記載の一液型コーティング組成物により形成された塗膜。 A coating film formed from the one-component coating composition according to claim 6 . 請求項に記載の一液型コーティング組成物により塗装された塗装物品。 A coated article coated with the one-component coating composition according to claim 6 .
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