JP7216605B2 - Polyisocyanate composition, blocked polyisocyanate composition, coating composition, coating film and coating - Google Patents
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Description
本発明は、ポリイソシアネート組成物、ブロックポリイソシアネート組成物、塗料組成物、塗膜及び被覆物に関する。 The present invention relates to polyisocyanate compositions, blocked polyisocyanate compositions, coating compositions, coatings and coatings.
従来から、1,6-ジイソシアナトヘキサン(「ヘキサメチレンジイソシアネート」ともいう。以下、「HDI」と略記する場合がある。)から誘導され、イソシアヌレート基を有するポリイソシアネート組成物やブロックポリイソシアネート組成物は、塗料等の材料として用いられている(例えば、特許文献1~3等参照)。 Conventionally, polyisocyanate compositions and blocked polyisocyanates derived from 1,6-diisocyanatohexane (also referred to as "hexamethylene diisocyanate"; hereinafter sometimes abbreviated as "HDI") having isocyanurate groups The composition is used as a material for paints and the like (see, for example, Patent Documents 1 to 3, etc.).
しかし、特許文献1~3等に記載されている従来のポリイソシアネート組成物、及びそれらから得られたブロックポリイソシアネート組成物を用いた塗料組成物では、厚膜時、又は高湿下で硬化すると、ワキ(発泡)や白濁が発生する場合があり、改善の余地が十分にある。 However, conventional polyisocyanate compositions described in Patent Documents 1 to 3, etc., and coating compositions using the blocked polyisocyanate compositions obtained therefrom, are hardened when thick or under high humidity. , Waki (foaming) and cloudiness may occur, and there is plenty of room for improvement.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高湿下の硬化条件でも、塗膜としたときの外観に優れるポリイソシアネート組成物を提供する。前記ポリイソシアネート組成物を用いたブロックポリイソシアネート組成物、塗料組成物、塗膜及び被覆物を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a polyisocyanate composition which is excellent in appearance when formed into a coating film even under high humidity curing conditions. A blocked polyisocyanate composition, a coating composition, a coating film and a coating using the polyisocyanate composition are provided.
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第1態様に係るポリイソシアネート組成物は、以下の成分(a)~(c)に由来する構成単位を有し、イソシアヌレート基を有するポリイソシアネート組成物であって、
(a)1,6-ジイソシアナトヘキサン;
(b)ポリプロピレンポリオール;
(c)モノアルコール;
前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサン3分子からなり、イソシアヌレート基を有する三量体の含有量がポリイソシアネート組成物の総質量に対して30質量%以上50質量%以下であり、
前記(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量が前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサンに由来する構成単位の質量に対して5質量%以上15質量%以下であり、
前記(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量が前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサンに由来する構成単位の質量に対して1.0質量%以上5.0質量%以下であり、
前記(c)モノアルコールの炭素数が1以上9以下である。
That is, the present invention includes the following aspects.
The polyisocyanate composition according to the first aspect of the present invention is a polyisocyanate composition having structural units derived from the following components (a) to (c) and having an isocyanurate group,
(a) 1,6-diisocyanatohexane;
(b) a polypropylene polyol;
(c) a monoalcohol;
The (a) trimer consisting of 3 molecules of 1,6-diisocyanatohexane and having an isocyanurate group has a content of 30% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total mass of the polyisocyanate composition,
The content of the structural unit derived from the (b) polypropylene polyol is 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the mass of the structural unit derived from the (a) 1,6-diisocyanatohexane ,
The content of the (c) monoalcohol-derived structural unit is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the mass of the (a) 1,6-diisocyanatohexane-derived structural unit. can be,
The (c) monoalcohol has 1 or more and 9 or less carbon atoms .
前記(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の数平均分子量が300以上1000以下であってもよい。
イソシアネート基含有率が15質量%以上22質量%以下であってもよい。
イソシアネート基の官能基数が3.0以上4.5以下であってもよい。
The number average molecular weight of the structural unit derived from the (b) polypropylene polyol may be 300 or more and 1000 or less.
The isocyanate group content may be 15% by mass or more and 22% by mass or less.
The number of functional groups of the isocyanate group may be 3.0 or more and 4.5 or less.
本発明の第2態様に係るブロックポリイソシアネート組成物は、上記第1態様に係るポリイソシアネート組成物のイソシアネート基の一部又は全てがピラゾール系化合物で封鎖されて構成されている。 The blocked polyisocyanate composition according to the second aspect of the present invention is configured by blocking some or all of the isocyanate groups of the polyisocyanate composition according to the first aspect with a pyrazole compound.
本発明の第3態様に係る塗料組成物は、上記第1態様に係るポリイソシアネート組成物又は上記第2態様に係るブロックポリイソシアネート組成物を含有する。 A coating composition according to a third aspect of the present invention contains the polyisocyanate composition according to the first aspect or the blocked polyisocyanate composition according to the second aspect.
本発明の第3態様に係る塗膜は、上記第3態様に係る塗料組成物を硬化させてなる。 The coating film according to the third aspect of the present invention is obtained by curing the coating composition according to the third aspect.
本発明の第3態様に係る被覆物は、成形品と、前記成形品の表面に被覆された請求項8に記載の塗膜と、を備える。 A coated article according to a third aspect of the present invention comprises a molded article and the coating film according to claim 8 coated on the surface of the molded article.
上記態様のポリイソシアネート組成物によれば、高湿下の硬化条件でも、塗膜としたときの外観に優れるポリイソシアネート組成物を提供することができる。上記態様のブロックポリイソシアネート組成物は、前記ポリイソシアネート組成物から誘導され、塗膜としたときの外観に優れる。上記態様の塗料組成物は、前記ポリイソシアネート組成物又は前記ブロックポリイソシアネート組成物を含み、塗膜としたときの外観に優れる。上記態様の塗膜及び被覆物は、前記塗料組成物を用いたものであり、外観に優れる。 According to the polyisocyanate composition of the above aspect, it is possible to provide a polyisocyanate composition which is excellent in appearance when formed into a coating film even under high humidity curing conditions. The blocked polyisocyanate composition of the above aspect is derived from the above polyisocyanate composition and has excellent appearance when used as a coating film. The coating composition of the above aspect contains the polyisocyanate composition or the blocked polyisocyanate composition, and has excellent appearance when formed into a coating film. The coating film and the coating of the above aspect are obtained using the coating composition and have excellent appearance.
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。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist thereof.
≪ポリイソシアネート組成物≫
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、以下の成分(a)及び(b)に由来する構成単位を有する。
(a)1,6-ジイソシアナトヘキサン(HDI);
(b)ポリプロピレンポリオール
<<Polyisocyanate composition>>
The polyisocyanate composition of the present embodiment has structural units derived from the following components (a) and (b).
(a) 1,6-diisocyanatohexane (HDI);
(b) polypropylene polyol
すなわち、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、(a)HDI及び(b)ポリプロピレンポリオールの反応物である。本実施形態のポリイソシアネート組成物は、(a)HDIを原料として用いることで、粘度が低く、柔軟且つ強靱な塗膜が得られる。 That is, the polyisocyanate composition of the present embodiment is a reaction product of (a) HDI and (b) polypropylene polyol. The polyisocyanate composition of the present embodiment uses (a) HDI as a raw material, so that a flexible and tough coating film having a low viscosity can be obtained.
また、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアヌレート基を有する。本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアヌレート基を有することで、耐熱性に優れる塗膜が得られる。なお、イソシアヌレート基とは、下記式(1)で示される基である。 Moreover, the polyisocyanate composition of this embodiment has an isocyanurate group. Since the polyisocyanate composition of the present embodiment has an isocyanurate group, a coating film having excellent heat resistance can be obtained. In addition, the isocyanurate group is a group represented by the following formula (1).
また、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、(a)HDI3分子からなり、イソシアヌレート基を有する三量体(以下、単に「三量体」と略記する場合がある)を含有する。三量体の含有量の下限値は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、30質量%であり、35質量%が好ましく、40質量%がより好ましい。一方、三量体の含有量の上限値は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、50質量%であり、48質量%が好ましく、45質量%がより好ましい。
すなわち、イソシアヌレート基を有する三量体の含有量は、ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、30質量%以上50質量%以下であり、35質量%以上48質量%以下が好ましく、40質量%以上45質量%以下がより好ましい。
三量体の含有量が上記範囲内であることで、より優れた硬化性を有し、且つより低粘度なポリイソシアネート組成物となる。
三量体の含有量は、溶剤を1質量%未満含有するポリイソシアネート組成物を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することによって求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
In addition, the polyisocyanate composition of the present embodiment contains (a) a trimer consisting of 3 molecules of HDI and having an isocyanurate group (hereinafter sometimes simply abbreviated as "trimer"). The lower limit of the trimer content is 30% by mass, preferably 35% by mass, more preferably 40% by mass, relative to the total mass of the polyisocyanate composition. On the other hand, the upper limit of the trimer content is 50% by mass, preferably 48% by mass, more preferably 45% by mass, relative to the total mass of the polyisocyanate composition.
That is, the content of the trimer having an isocyanurate group is 30% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 35% by mass or more and 48% by mass or less, relative to the total mass of the polyisocyanate composition, and 40% by mass. % or more and 45 mass % or less is more preferable.
When the trimer content is within the above range, the polyisocyanate composition has better curability and a lower viscosity.
The trimer content can be determined by measuring a polyisocyanate composition containing less than 1% by mass of solvent by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, it can be measured according to the method described in the examples below.
また、本実施形態のポリイソシアネート組成物において、(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量の下限値は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、5質量%であり、6質量%が好ましく、8質量%がより好ましい。一方、(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量の上限値は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、15質量%であり、13質量%が好ましく、12質量%がより好ましい。
すなわち、(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、5質量%以上15質量%以下であり、6質量%以上13質量%以下が好ましく、8質量%以上12質量%以下がより好ましい。
(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量が上記範囲内であることで、硬度により優れ、また高湿条件下で硬化させた場合のワキや白化がより起こりにくく、外観により優れた塗膜が得られる。なお、ここでいう、「ワキ」とは、塗膜を硬化させる際に、泡状の小さな膨れや穴を生じる現象をいい、発泡ともいう。
(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量は、後述する実施例に示すように、合成条件から算出することができる。合成条件が不明である場合は、1H-NMRを用いて、HDIのメチレン基の積分値に対する、ポリプロピレンポリオールのメチル基の積分値の比を算出することで、(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量を求めることができる。
Further, in the polyisocyanate composition of the present embodiment, the lower limit of the content of (b) structural units derived from polypropylene polyol is 5% by mass with respect to the mass of (a) structural units derived from HDI. , is preferably 6% by mass, more preferably 8% by mass. On the other hand, (b) the upper limit of the content of structural units derived from polypropylene polyol is 15% by mass, preferably 13% by mass, and 12% by mass, based on the mass of (a) structural units derived from HDI. is more preferred.
That is, the content of (b) the structural unit derived from polypropylene polyol is 5% by mass or more and 15% by mass or less, and 6% by mass or more and 13% by mass, with respect to the mass of (a) the structural unit derived from HDI. The following is preferable, and 8% by mass or more and 12% by mass or less is more preferable.
(B) When the content of the structural unit derived from polypropylene polyol is within the above range, the coating is more excellent in hardness, less prone to popping and whitening when cured under high humidity conditions, and has an excellent appearance. A membrane is obtained. The term "waki" as used herein refers to a phenomenon in which small bubble-like swellings and holes are generated when the coating film is cured, and is also called foaming.
(b) The content of structural units derived from polypropylene polyol can be calculated from the synthesis conditions as shown in the examples described later. If the synthesis conditions are unknown, 1 H-NMR can be used to calculate the ratio of the integrated value of the methyl group of the polypropylene polyol to the integrated value of the methylene group of HDI, thereby obtaining (b) derived from the polypropylene polyol The content of the constituent units can be obtained.
本実施形態のポリイソシアネート組成物に用いられる(b)ポリプロピレンポリオールとしては、ポリプロピレングリコール又はポリプロピレントリオールが好ましく、ポリプロピレングリコールがより好ましい。これらポリプロピレンポリオールを用いることで、塗膜を高湿条件で硬化させた場合のワキや白化をより効果的に抑制することができ、さらに、より優れた硬化性を付与することができる。 As the (b) polypropylene polyol used in the polyisocyanate composition of the present embodiment, polypropylene glycol or polypropylene triol is preferable, and polypropylene glycol is more preferable. By using these polypropylene polyols, popping and whitening can be more effectively suppressed when the coating film is cured under high humidity conditions, and more excellent curability can be imparted.
(b)ポリプロピレンポリオールの分子量の下限値は、300が好ましく、350がより好ましく、400がさらに好ましい。一方で、(b)ポリプロピレンポリオールの分子量の上限値は、1000が好ましく、800がより好ましく、600がさらに好ましい。
すなわち、(b)ポリプロピレンポリオールの分子量は、300以上1000以下が好ましく、350以上800以下がより好ましく、400以上600以下がさらに好ましい。
ポリプロピレンポリオールの分子量が上記範囲内であることで、高湿条件で硬化させた場合のワキや白化をより効果的に抑制することができ、さらに、得られる塗膜の硬度をより高くすることができる。
(b) The lower limit of the molecular weight of the polypropylene polyol is preferably 300, more preferably 350, and even more preferably 400. On the other hand, the upper limit of the molecular weight of (b) polypropylene polyol is preferably 1000, more preferably 800, and even more preferably 600.
That is, the molecular weight of the (b) polypropylene polyol is preferably 300 or more and 1000 or less, more preferably 350 or more and 800 or less, and even more preferably 400 or more and 600 or less.
When the molecular weight of the polypropylene polyol is within the above range, it is possible to more effectively suppress popping and whitening when cured under high humidity conditions, and further increase the hardness of the resulting coating film. can.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、(c)モノアルコールに由来する構成単位を更に有してもよい。
(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量の下限値は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、1.0質量%が好ましく、1.2質量%がより好ましく、1.4質量%がさらに好ましい。一方、(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量の上限値は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、5.0質量%が好ましく、4.5質量%がより好ましく、4.0質量%がさらに好ましい。
すなわち、(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量は、(a)HDIに由来する構成単位の質量に対して、1.0質量%以上5.0質量%以下が好ましく、1.2質量%以上4.5質量%以下がより好ましく、1.4質量%以上4.0質量%以下がさらに好ましい。
(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量が、上記範囲内であることで、架橋性により優れ、粘度がより低く、扱いやすいポリイソシアネート組成物となる。
なお、(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量は、後述する実施例に示すように、合成条件から算出することができる。合成条件が不明である場合は、1H-NMRを用いて、HDIのメチレン基の積分値に対する、モノアルコールの末端メチル基の積分値の比を算出することで、(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量を求めることができる。
The polyisocyanate composition of the present embodiment may further have (c) a structural unit derived from a monoalcohol.
(c) The lower limit of the content of structural units derived from monoalcohol is preferably 1.0% by mass, more preferably 1.2% by mass, relative to the mass of (a) structural units derived from HDI, 1.4% by mass is more preferred. On the other hand, (c) the upper limit of the content of structural units derived from monoalcohol is preferably 5.0% by mass, more preferably 4.5% by mass, relative to the mass of (a) structural units derived from HDI. Preferably, 4.0% by mass is more preferable.
That is, the content of (c) the monoalcohol-derived structural unit is preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the mass of the (a) HDI-derived structural unit, and 1.2% by mass. It is more preferably 4.5% by mass or less, and even more preferably 1.4% by mass or more and 4.0% by mass or less.
(c) When the content of structural units derived from a monoalcohol is within the above range, the polyisocyanate composition is excellent in crosslinkability, has a lower viscosity, and is easy to handle.
In addition, the content of (c) structural units derived from monoalcohol can be calculated from the synthesis conditions as shown in Examples described later. If the synthesis conditions are unknown, 1 H-NMR can be used to calculate the ratio of the integrated value of the terminal methyl group of the monoalcohol to the integrated value of the methylene group of HDI. It is possible to obtain the content of the structural unit to be used.
本実施形態のポリイソシアネート組成物に用いられる(c)モノアルコールとしては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有するモノアルコールを用いることができる。
(c)モノアルコールの炭素数の下限値は、1が好ましく、2がより好ましく、3がさらに好ましい。一方、(c)モノアルコールの炭素数の上限値は、9が好ましく、7がより好ましく、5がさらに好ましい。
すなわち、(c)モノアルコールの炭素数は、1以上9以下が好ましく、2以上7以下がより好ましく、3以上5以下がさらに好ましい。
(c)モノアルコールの炭素数が上記範囲内であることによって、ポリイソシアネート組成物を用いた塗料組成物の硬度がより優れ、また高湿条件下で硬化させた場合のワキや白化がより起こりにくく、外観により優れた塗膜が得られる。
なお、(c)モノアルコールの炭素数は、ポリイソシアネート組成物を1H-NMR又は13C-NMR等で解析することによって求めることができる。
好ましい(c)モノアルコールとしては、例えば、n-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、2-エチルヘキサノール等が挙げられる。
As the (c) monoalcohol used in the polyisocyanate composition of the present embodiment, a monoalcohol having a linear or branched alkyl group can be used.
(c) As for the lower limit of carbon number of monoalcohol, 1 is preferred, 2 is more preferred, and 3 is still more preferred. On the other hand, the upper limit of the number of carbon atoms in (c) the monoalcohol is preferably 9, more preferably 7, and even more preferably 5.
That is, the carbon number of (c) monoalcohol is preferably 1 to 9, more preferably 2 to 7, and even more preferably 3 to 5.
(c) When the number of carbon atoms in the monoalcohol is within the above range, the hardness of the coating composition using the polyisocyanate composition is superior, and popping and whitening occur more when cured under high humidity conditions. It is difficult to remove, and a coating film with a better appearance can be obtained.
The number of carbon atoms in the (c) monoalcohol can be determined by analyzing the polyisocyanate composition with 1 H-NMR, 13 C-NMR, or the like.
Preferred (c) monoalcohols include, for example, n-propanol, n-butanol, isobutanol, n-pentanol, n-hexanol, 2-ethylhexanol and the like.
本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有率(NCO含有率)の下限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、15.0質量%が好ましく、16.0質量%がより好ましく、18.0質量%がさらに好ましい。一方、NCO含有率の上限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、22.0質量%が好ましく、21.0質量%がより好ましく、20.0質量%がさらに好ましい。
すなわち、NCO含有率は、不揮発分98質量%以上の条件で、15.0質量%以上22.0質量%以下が好ましく、16.0質量%以上21.0質量%以下がより好ましく、18.0質量%以上20.0質量%以下がさらに好ましい。
NCO含有率が上記下限値以上であると、ポリイソシアネート組成物の粘度をより低くできる。NCO含有率が上記上限値以下であると、ポリイソシアネート組成物の架橋性をより高くすることができる。
なお、NCO含有率は、ポリイソシアネート組成物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ることができる。なお、ポリイソシアネート組成物中の不揮発分は、ポリイソシアネート組成物を105℃、3時間加熱した場合の残存量から求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
The lower limit of the isocyanate group content (NCO content) of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 15.0% by mass, more preferably 16.0% by mass, under the condition that the nonvolatile content is 98% by mass or more. 18.0% by mass is more preferable. On the other hand, the upper limit of the NCO content is preferably 22.0% by mass, more preferably 21.0% by mass, and even more preferably 20.0% by mass, under the condition that the non-volatile content is 98% by mass or more.
That is, the NCO content is preferably 15.0% by mass or more and 22.0% by mass or less, more preferably 16.0% by mass or more and 21.0% by mass or less, under the condition that the non-volatile content is 98% by mass or more. 0% by mass or more and 20.0% by mass or less is more preferable.
When the NCO content is at least the above lower limit, the viscosity of the polyisocyanate composition can be made lower. When the NCO content is equal to or less than the above upper limit, the crosslinkability of the polyisocyanate composition can be further increased.
The NCO content can be determined by back titration with 1N hydrochloric acid after neutralizing the isocyanate groups of the polyisocyanate composition with excess 2N amine. The non-volatile content in the polyisocyanate composition can be determined from the remaining amount after heating the polyisocyanate composition at 105° C. for 3 hours. Specifically, it can be measured according to the method described in the examples below.
本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基の官能基数の下限値は、3.0が好ましく、3.1がより好ましく、3.2がさらに好ましい。一方、イソシアネート基の官能基数の上限値は、4.5が好ましく、4.3がより好ましく、4.1がさらに好ましい。
すなわち、イソシアネート基の官能基数は、3.0以上4.5以下が好ましく、3.1以上4.3以下がより好ましく、3.2以上4.1以下がさらに好ましい。
イソシアネート基の官能基数が、上記上限値以下であれば、ポリイソシアネート組成物の粘度がより低くなるために、扱いやすく、下限値以上であれば、架橋性がより高くなる。
なお、イソシアネート基の官能基数は、GPCで数平均分子量を測定し、上記のイソシアネート基含有率を用いて、以下の式で求めることができる。
The lower limit of the number of functional groups of the isocyanate groups in the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 3.0, more preferably 3.1, and even more preferably 3.2. On the other hand, the upper limit of the number of functional groups of the isocyanate group is preferably 4.5, more preferably 4.3, and even more preferably 4.1.
That is, the number of functional groups of the isocyanate group is preferably 3.0 or more and 4.5 or less, more preferably 3.1 or more and 4.3 or less, and even more preferably 3.2 or more and 4.1 or less.
If the number of functional groups of the isocyanate group is equal to or less than the above upper limit, the viscosity of the polyisocyanate composition will be lower, making it easier to handle.
The number of functional groups of the isocyanate group can be determined by the following formula using the above isocyanate group content after measuring the number average molecular weight by GPC.
イソシアネート基の官能基数 = NCO含有率(%)×数平均分子量/42 Number of functional groups of isocyanate group = NCO content (%) x number average molecular weight/42
本実施形態のポリイソシアネート組成物中の固形分の数平均分子量の下限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、600が好ましく、650がより好ましく、700がさらに好ましい。一方、数平均分子量の上限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、1100が好ましく、1000がより好ましく、900がさらに好ましい。
すなわち、数平均分子量は、不揮発分98質量%以上の条件で、600以上1100以下が好ましく、650以上1000以下がより好ましく、700以上900以下がさらに好ましい。
数平均分子量が上記範囲内であることによって、得られる塗膜の光沢がより良好となり、且つポリイソシアネート組成物の収率をより高くすることができる。
数平均分子量は、GPCによって求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
The lower limit of the number average molecular weight of the solid content in the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 600, more preferably 650, and even more preferably 700, under the condition that the non-volatile content is 98% by mass or more. On the other hand, the upper limit of the number average molecular weight is preferably 1,100, more preferably 1,000, and even more preferably 900 under the condition that the non-volatile content is 98% by mass or more.
That is, the number average molecular weight is preferably 600 or more and 1100 or less, more preferably 650 or more and 1000 or less, and even more preferably 700 or more and 900 or less, under the condition that the non-volatile content is 98% by mass or more.
When the number average molecular weight is within the above range, the glossiness of the resulting coating film can be improved and the yield of the polyisocyanate composition can be increased.
The number average molecular weight can be determined by GPC. Specifically, it can be measured according to the method described in the examples below.
本実施形態のポリイソシアネート組成物中の固形分の23℃における粘度の下限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、3,000mPa・sが好ましく、3,500mPa・sがより好ましく、4,000mPa・sがさらに好ましい。一方で、23℃における粘度の上限値は、不揮発分98質量%以上の条件で、30,000mPa・sが好ましく、25,000mPa・sがより好ましく、20,000mPa・sがさらに好ましい。
すなわち、23℃における粘度は、不揮発分98質量%以上の条件で、3,000mPa・s以上30,000mPa・s以下が好ましく、3,500mPa・s以上25,000mPa・s以下がより好ましく、4,000mPa・s以上20,000mPa・s以下がさらに好ましい。
ポリイソシアネート組成物の粘度を上記下限値以上とすることで、高湿条件でのワキや白化をより効果的に抑制することができ、一方、粘度を上記上限値以下とすることで、得られる塗膜の光沢がより一層向上する。
粘度は、E型粘度計(トキメック社製)を用いて測定することができる。
The lower limit of the viscosity at 23 ° C. of the solid content in the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 3,000 mPa s, more preferably 3,500 mPa s, under the condition that the nonvolatile content is 98% by mass or more. ,000 mPa·s is more preferable. On the other hand, the upper limit of the viscosity at 23° C. is preferably 30,000 mPa·s, more preferably 25,000 mPa·s, and even more preferably 20,000 mPa·s under the condition of a non-volatile content of 98% by mass or more.
That is, the viscosity at 23 ° C. is preferably 3,000 mPa s or more and 30,000 mPa s or less, more preferably 3,500 mPa s or more and 25,000 mPa s or less, under the condition of a nonvolatile content of 98% by mass or more. ,000 mPa·s or more and 20,000 mPa·s or less is more preferable.
By setting the viscosity of the polyisocyanate composition to the above lower limit or more, it is possible to more effectively suppress popping and whitening under high humidity conditions. The gloss of the coating film is further improved.
The viscosity can be measured using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec).
本実施形態のポリイソシアネート組成物の残留モノマー濃度は、2質量%以下が好ましく、1.5質量%以下がより好ましく、1.0質量%以下がさらに好ましい。残留モノマー濃度が上記上限値以下であることで、取り扱い時の危険性がより低下する。なお、残留モノマー濃度の下限値については、低いほど良いため、特に限定されない。 The residual monomer concentration of the polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 2% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, and even more preferably 1.0% by mass or less. When the residual monomer concentration is equal to or less than the above upper limit, the danger during handling is further reduced. The lower limit of the residual monomer concentration is not particularly limited because the lower the better.
<ポリイソシアネート組成物の製造方法>
以下、本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法の一例を説明する。
本実施形態のポリイソシアネート組成物の原料としては、少なくとも(a)HDIと、(b)ポリプロピレングリコールとを用い、(c)モノアルコールをさらに用いることが好ましい。また、副原料として、アルキルジオール、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエステル等のアルコール化合物等も併用することができる。
原料の(a)HDI及び(b)ポリプロピレングリコールと、必要応じて、(c)モノアルコールや上記副原料に、重合触媒を添加し、所定の重合度に到達するまで反応を進行させた後、重合触媒を失活し、更に必要に応じて、未反応のHDIを除去することによって、ポリイソシアネート組成物を得ることができる。
<Method for producing polyisocyanate composition>
An example of the method for producing the polyisocyanate composition of the present embodiment will be described below.
As raw materials for the polyisocyanate composition of the present embodiment, it is preferable to use at least (a) HDI and (b) polypropylene glycol, and further use (c) monoalcohol. Alcohol compounds such as alkyl diols and polyoxyalkylene glycol monoalkyl esters can also be used together as auxiliary materials.
A polymerization catalyst is added to the raw materials (a) HDI and (b) polypropylene glycol and, if necessary, (c) monoalcohol and the auxiliary raw material, and the reaction is allowed to proceed until a predetermined degree of polymerization is reached. A polyisocyanate composition can be obtained by deactivating the polymerization catalyst and, if necessary, removing unreacted HDI.
重合触媒の具体例としては、以下の(1)~(6)に示す化合物が挙げられる。
(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、及び、前記テトラアルキルアンモニウムの酢酸塩、酪酸塩、デカン酸塩等の有機弱酸塩;
(2)テトラ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ヒドロオキシド、及び、前記ヒドロキシアルキルアンモニウムの酢酸塩、酪酸塩、デカン酸塩等の有機弱酸塩;
(3)酢酸、カプリン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸と、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属との金属塩
(4)酢酸、カプリン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸と、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、ジルコニル、ジルコニウム等の金属との金属塩;
(5)ナトリウム、カリウム、ビスマス、ジルコニウム等の金属アルコラート;
(6)ヘキサメチルジジラサン等のアミノシリル基含有化合物
Specific examples of the polymerization catalyst include compounds shown in (1) to (6) below.
(1) tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium and tetraethylammonium, and organic weak acid salts of the tetraalkylammonium acetates, butyrates, decanoates and the like;
(2) Hydroxides of hydroxyalkylammonium such as tetramethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and acetates, butyrates, decanoates, etc. of the hydroxyalkylammonium weak organic acid salts;
(3) metal salts of alkylcarboxylic acids such as acetic acid, capric acid, octylic acid and myristic acid with alkali metals such as sodium and potassium; (4) alkylcarboxylic acids such as acetic acid, capric acid, octylic acid and myristic acid; , tin, zinc, lead, bismuth, zirconyl, zirconium and other metal salts;
(5) metal alcoholates such as sodium, potassium, bismuth, zirconium;
(6) Aminosilyl group-containing compounds such as hexamethyldidirasane
中でも、触媒効率の観点から、上記(1)又は(2)が好ましく、アロファネート基の比率を増やしたい場合には、(4)が好ましい。 Among them, the above (1) or (2) is preferable from the viewpoint of catalytic efficiency, and (4) is preferable when it is desired to increase the ratio of allophanate groups.
HDIに対する重合触媒の使用量の下限値は、特に限定されないが、5ppmが好ましく、10ppmがより好ましく、20ppmがさらに好ましい。一方、重合触媒の使用量の上限値は、5000ppmが好ましく、2000ppmがより好ましく、500ppmがさらに好ましい。
すなわち、重合触媒の使用量は、5ppm以上5000ppm以下が好ましく、10ppm以上2000ppm以下がより好ましく、20ppm以上500ppm以下がさらに好ましい。
重合触媒の使用量が上記下限値以上であることにより、反応性がより優れる。一方、重合触媒の使用量が上記上限値以下であることにより、得られるポリイソシアネート組成物の着色や変色をより効果的に抑制し、反応を制御することができる。
The lower limit of the amount of polymerization catalyst used for HDI is not particularly limited, but is preferably 5 ppm, more preferably 10 ppm, and even more preferably 20 ppm. On the other hand, the upper limit of the amount of polymerization catalyst used is preferably 5000 ppm, more preferably 2000 ppm, and even more preferably 500 ppm.
That is, the amount of the polymerization catalyst used is preferably 5 ppm or more and 5000 ppm or less, more preferably 10 ppm or more and 2000 ppm or less, and even more preferably 20 ppm or more and 500 ppm or less.
Reactivity is more excellent when the amount of the polymerization catalyst used is at least the above lower limit. On the other hand, when the amount of the polymerization catalyst used is equal to or less than the above upper limit, coloring and discoloration of the obtained polyisocyanate composition can be more effectively suppressed, and the reaction can be controlled.
重合反応温度の下限値は、特に限定されないが、40℃が好ましく、50℃がより好ましく、60℃がさらに好ましい。一方、重合反応温度の上限値は、150℃が好ましく、120℃がより好ましく、110℃がさらに好ましい。
すなわち、重合反応温度は、40℃以上150℃以下が好ましく、50℃以上120℃以下がより好ましく、60℃以上110℃以下がさらに好ましい。
重合反応温度が上記下限値以上であることにより、反応速度により優れる。一方、重合反応温度が上記上限値以下であることにより、得られるポリイソシアネート組成物の着色や変色をより効果的に抑制することができる。
The lower limit of the polymerization reaction temperature is not particularly limited, but is preferably 40°C, more preferably 50°C, and even more preferably 60°C. On the other hand, the upper limit of the polymerization reaction temperature is preferably 150°C, more preferably 120°C, and even more preferably 110°C.
That is, the polymerization reaction temperature is preferably 40° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 50° C. or higher and 120° C. or lower, and even more preferably 60° C. or higher and 110° C. or lower.
When the polymerization reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit, the reaction rate is excellent. On the other hand, when the polymerization reaction temperature is equal to or lower than the above upper limit, coloring and discoloration of the obtained polyisocyanate composition can be more effectively suppressed.
重合反応が所望の重合度に達した時点で、重合反応を停止させる。重合反応の停止は、例えば、リン酸、酸性リン酸エステル、硫酸、塩酸、スルホン酸化合物等の酸性化合物を反応液に添加することで、重合反応触媒を中和、或いは熱分解、化学分解等により不活性化させることで達成できる。反応停止後、必要があれば、濾過を行う。 When the polymerization reaction reaches the desired degree of polymerization, the polymerization reaction is stopped. The polymerization reaction is stopped by, for example, adding an acidic compound such as phosphoric acid, acidic phosphate, sulfuric acid, hydrochloric acid, or a sulfonic acid compound to the reaction solution to neutralize the polymerization reaction catalyst, or to thermally decompose it, chemically decompose it, or the like. It can be achieved by inactivating with After stopping the reaction, filtration is performed if necessary.
反応停止直後の反応液は、通常、未反応のHDIモノマーを含むため、これを薄膜蒸発缶、抽出等で除去することが好ましい。このような後処理を行うことで、ポリイソシアネート組成物に含有されるHDIモノマー濃度を2質量%以下、好ましくは1質量%以下に制御することができる。 Since the reaction solution immediately after stopping the reaction usually contains unreacted HDI monomer, it is preferable to remove this by thin film evaporator, extraction, or the like. By performing such a post-treatment, the HDI monomer concentration contained in the polyisocyanate composition can be controlled to 2% by mass or less, preferably 1% by mass or less.
本願実施形態のポリイソシアネート組成物の別の製造方法としては、例えば、(a)HDIや副原料に、重合触媒を添加し、所定の重合度に到達するまで反応を進行させて、重合触媒を失活し、未反応のHDIを除去することによってポリイソシアネート化合物を得た後に、得られたポリイソシアネート化合物と、(b)ポリプロピレンポリオールや(c)モノアルコールを混合して、触媒又は熱によって、ウレタン化反応又はアロファネート化反応を行う製造方法が挙げられる。 As another method for producing the polyisocyanate composition of the embodiment of the present application, for example, (a) a polymerization catalyst is added to HDI or an auxiliary material, the reaction is allowed to proceed until a predetermined degree of polymerization is reached, and the polymerization catalyst is added. After obtaining a polyisocyanate compound by deactivating and removing unreacted HDI, the obtained polyisocyanate compound is mixed with (b) polypropylene polyol or (c) monoalcohol, and is reacted with a catalyst or heat. Examples include a production method in which a urethanization reaction or an allophanatization reaction is performed.
ポリイソシアネート化合物とポリプロピレンポリオールやモノアルコールとの反応は、溶剤の有無に関わらず行うことができる。溶剤を用いる場合には、イソシアネート基に対して不活性な溶剤を用いる必要がある。溶媒として、例えば、エステル類、ケトン類、芳香族化合物等が挙げられる。エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。ケトン類としては、例えば、メチルエチルケトン等が挙げられる。芳香族化合物としては、例えば、トルエン、キシレン等が挙げられる。また、必要に応じて、触媒を用いてもよい。触媒としては、例えば、有機金属塩、3級アンモニウム塩、アルカリ金属のアルコラート等が挙げられる。有機金属塩に用いられる金属としては、例えば、錫、亜鉛、鉛等が挙げられる。アルカリ金属としては、例えば、ナトリウム等が挙げられる。 The reaction between the polyisocyanate compound and polypropylene polyol or monoalcohol can be carried out with or without a solvent. When using a solvent, it is necessary to use a solvent that is inert to isocyanate groups. Examples of solvents include esters, ketones, aromatic compounds, and the like. Examples of esters include ethyl acetate and butyl acetate. Examples of ketones include methyl ethyl ketone and the like. Examples of aromatic compounds include toluene and xylene. Moreover, you may use a catalyst as needed. Examples of catalysts include organic metal salts, tertiary ammonium salts, alkali metal alcoholates, and the like. Examples of metals used in organic metal salts include tin, zinc, and lead. Examples of alkali metals include sodium and the like.
ポリイソシアネート化合物とポリプロピレンポリオールやモノアルコールとの反応温度の下限値は、一般に-20℃であり、0℃が好ましく、30℃がより好ましい。一方、反応温度の上限値は、150℃であり、120℃が好ましく、100℃がより好ましい。
すなわち、反応温度は、-20℃以上150℃以下であり、0℃以上120℃以下が好ましく、30℃以上100℃以下がより好ましい。
反応温度が上記範囲内であることで、副反応がより少なく、適度な反応速度で反応させることができる。
The lower limit of the reaction temperature between the polyisocyanate compound and polypropylene polyol or monoalcohol is generally -20°C, preferably 0°C, more preferably 30°C. On the other hand, the upper limit of the reaction temperature is 150°C, preferably 120°C, more preferably 100°C.
That is, the reaction temperature is -20°C or higher and 150°C or lower, preferably 0°C or higher and 120°C or lower, and more preferably 30°C or higher and 100°C or lower.
When the reaction temperature is within the above range, the reaction can be carried out at an appropriate reaction rate with less side reactions.
≪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、上記ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基の一部又は全てがピラゾール系化合物で封鎖されて構成されている。
<<Blocked polyisocyanate composition>>
The blocked polyisocyanate composition of the present embodiment is configured by blocking some or all of the isocyanate groups of the above polyisocyanate composition with a pyrazole compound.
ピラゾール系化合物として具体的には、例えば、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール、3-メチルピラゾール等が挙げられる。 Specific examples of pyrazole compounds include pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, and 3-methylpyrazole.
本実施形態のブロックポリイソシアネート組成物は、上記ピラゾール系化合物に加えて、他のブロック剤でイソシアネート基の一部又は全てが封鎖されて構成されていてもよい。
他のブロック剤としては、例えば、以下の1)~6)に示す化合物等が挙げられる。
1)メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;
2)フェノール、クレゾール等のフェノール類;
3)エチルフェノール、プロピルフェノール、ヘキシルフェノール等のアルキルフェノール類;
4)マロン酸ジエメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等の活性メチレン類;
5)イミダゾール、2-イミダゾール等のイミダゾール類;
6)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のオキシム類
The blocked polyisocyanate composition of the present embodiment may be configured by blocking some or all of the isocyanate groups with another blocking agent in addition to the pyrazole compound.
Other blocking agents include, for example, compounds shown in 1) to 6) below.
1) alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol;
2) phenols such as phenol and cresol;
3) alkylphenols such as ethylphenol, propylphenol, hexylphenol;
4) active methylenes such as diemethyl malonate, diethyl malonate, dipropyl malonate, methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate;
5) imidazoles such as imidazole and 2-imidazole;
6) Oximes such as formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methylethylketoxime, cyclohexanone oxime
<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は、上記ポリイソシアネート組成物とピラゾール系化合物と、必要に応じて他のブロック剤とを、反応させることで得られる。
<Method for producing blocked polyisocyanate composition>
The blocked polyisocyanate composition of the present embodiment is obtained by reacting the polyisocyanate composition, the pyrazole-based compound, and, if necessary, another blocking agent.
ブロック剤の反応は、溶剤の有無に関わらず行うことができる。溶剤を用いる場合には、イソシアネート基に対して不活性な溶剤を用いる必要がある。また、必要に応じて、触媒を用いてもよい。溶媒及び触媒としては、上記「ポリイソシアネート組成物の製造方法」において例示されたものと同様のものが挙げられる。 The blocking agent reaction can be carried out with or without a solvent. When using a solvent, it is necessary to use a solvent that is inert to isocyanate groups. Moreover, you may use a catalyst as needed. Examples of the solvent and catalyst include the same as those exemplified in the above "method for producing a polyisocyanate composition".
上記ポリイソシアネート組成物とピラゾール系化合物等のブロック剤との反応温度の下限値は、一般に-20℃であり、0℃が好ましく、30℃がより好ましい。一方、反応温度の上限値は、150℃であり、120℃が好ましく、100℃がより好ましい。
すなわち、反応温度は、-20℃以上150℃以下であり、0℃以上120℃以下が好ましく、30℃以上100℃以下がより好ましい。
反応温度が上記範囲内であることで、副反応がより少なく、適度な反応速度で反応させることができる。
The lower limit of the reaction temperature between the polyisocyanate composition and the blocking agent such as the pyrazole compound is generally -20°C, preferably 0°C, more preferably 30°C. On the other hand, the upper limit of the reaction temperature is 150°C, preferably 120°C, more preferably 100°C.
That is, the reaction temperature is -20°C or higher and 150°C or lower, preferably 0°C or higher and 120°C or lower, and more preferably 30°C or higher and 100°C or lower.
When the reaction temperature is within the above range, the reaction can be carried out at an appropriate reaction rate with less side reactions.
≪塗料組成物≫
上記ポリイソシアネート組成物又は上記ブロックポリイソシアネート組成物は、塗料組成物の硬化剤成分として、好適に用いられる。すなわち、本実施形態の塗料組成物は、上記ポリイソシアネート組成物又は上記ブロックポリイソシアネート組成物を含有する。
≪Paint composition≫
The polyisocyanate composition or the blocked polyisocyanate composition is suitably used as a curing agent component of a coating composition. That is, the coating composition of the present embodiment contains the polyisocyanate composition or the blocked polyisocyanate composition.
塗料組成物に用いられる樹脂成分としては、イソシアネート基との反応性を有する活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含有することが好ましい。活性水素を分子内に2個以上有する化合物としては、例えば、ポリオール、ポリアミン、ポリチオール等が挙げられる。中でも、ポリオールが好ましい。ポリオールの具体例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素含有ポリオール等が挙げられる。 The resin component used in the coating composition preferably contains a compound having two or more active hydrogens reactive with isocyanate groups in the molecule. Examples of compounds having two or more active hydrogens in the molecule include polyols, polyamines, and polythiols. Among them, polyol is preferable. Specific examples of polyols include polyester polyols, polyether polyols, acrylic polyols, polyolefin polyols, and fluorine-containing polyols.
ポリオールとしては、耐候性、耐薬品性、及び硬度の観点からは、アクリルポリオールが好ましく、機械強度、耐油性、及び顔料分散性の観点からは、ポリエステルポリオールが好ましい。特に自動車補修用塗料のトップコートとして用いる場合には、耐候性、耐薬品性、硬度等が重視されるため、アクリルポリオールが好ましい。一方、中塗り、ベース、プラサフとして用いる場合には、機械強度、顔料分散性等が重視されるため、ポリエステルポリオールが好ましい。 As the polyol, acrylic polyol is preferable from the viewpoint of weather resistance, chemical resistance and hardness, and polyester polyol is preferable from the viewpoint of mechanical strength, oil resistance and pigment dispersibility. In particular, when used as a topcoat for automotive repair paints, acrylic polyols are preferred because weather resistance, chemical resistance, hardness and the like are important. On the other hand, when used as an intermediate coat, a base, or a plastic surface, mechanical strength, pigment dispersibility, etc. are important, so polyester polyols are preferred.
ポリオールの水酸基価は、特に限定されないが、通常、30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であり、酸価は0mgKOH/g以上30mgKOH/g以下である。
水酸基価及び酸価は、JIS K1557に準拠して測定することができる。
Although the hydroxyl value of the polyol is not particularly limited, it is usually 30 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less, and the acid value is 0 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less.
A hydroxyl value and an acid value can be measured according to JIS K1557.
ポリオールの水酸基に対する、ポリイソシアネート組成物又はブロックポリイソシアネート組成物のイソシアネート基のモル比(NCO/OH比)は、0.2以上5.0以下が好ましく、0.4以上3.0以下がより好ましく、0.5以上2.0以下がさらに好ましい。NCO/OH比が上記範囲内であることで、より強靱で平滑性がより高い塗膜が得られる。 The molar ratio of the isocyanate groups of the polyisocyanate composition or the blocked polyisocyanate composition to the hydroxyl groups of the polyol (NCO/OH ratio) is preferably 0.2 or more and 5.0 or less, more preferably 0.4 or more and 3.0 or less. It is preferably 0.5 or more and 2.0 or less. When the NCO/OH ratio is within the above range, a tougher coating film with higher smoothness can be obtained.
他の実施形態の塗料組成物としては、例えば、活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含まず、ポリイソシアネート組成物又はブロックポリイソシアネート組成物と、硬化促進用の触媒とを含有する、湿気硬化型の塗料組成物が挙げられる。 The coating composition of another embodiment, for example, does not contain a compound having two or more active hydrogens in the molecule, and contains a polyisocyanate composition or a blocked polyisocyanate composition and a catalyst for accelerating curing. Moisture-curable coating compositions are mentioned.
硬化促進用の触媒の具体例としては、金属塩、3級アミン類等が挙げられる。金属塩としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、2-エチルヘキサン酸スズ、2-エチルヘキサン酸亜鉛、コバルト塩等が挙げられる。3級アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ベンジルジメチルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N-メチルピペリジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N’-エンドエチレンピペラジン、N,N’-ジメチルピペラジン等が挙げられる。 Specific examples of curing acceleration catalysts include metal salts and tertiary amines. Examples of metal salts include dibutyltin dilaurate, tin 2-ethylhexanoate, zinc 2-ethylhexanoate, cobalt salts and the like. Examples of tertiary amines include triethylamine, pyridine, methylpyridine, benzyldimethylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N-methylpiperidine, pentamethyldiethylenetriamine, N,N'-endoethylenepiperazine, N,N' - dimethylpiperazine and the like.
本実施形態の塗料組成物は、必要に応じて、完全アルキル型、メチロール型アルキル、イミノキ型アルキル等のメラミン系硬化剤を更に含有することができる。 The coating composition of the present embodiment can further contain a melamine-based curing agent such as a complete alkyl type, methylol type alkyl, or iminoki type alkyl, if necessary.
本実施形態の塗料組成物は、有機溶剤を更に含有することができる。有機溶剤としては、水酸基及びイソシアネート基と反応する官能基を有していない化合物が好ましい。また、ポリイソシアネート組成物と相溶する化合物が好ましい。このような有機溶剤としては、一般に塗料溶剤として用いられている、エステル化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、芳香族化合物、エチレングリコールジアルキルエーテル系化合物、ポリエチレングリコールジカルボキシレート系化合物、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤等が挙げられる。 The coating composition of this embodiment can further contain an organic solvent. The organic solvent is preferably a compound that does not have functional groups that react with hydroxyl groups and isocyanate groups. Compounds compatible with the polyisocyanate composition are also preferred. Examples of such organic solvents include ester compounds, ether compounds, ketone compounds, aromatic compounds, ethylene glycol dialkyl ether compounds, polyethylene glycol dicarboxylate compounds, hydrocarbon solvents, which are generally used as paint solvents. Aromatic solvents and the like can be mentioned.
本実施形態の塗料組成物は、目的及び用途に応じて、本実施形態の効果を損なわない範囲で、例えば、触媒、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、界面活性剤等の当該技術分野で使用されている各種添加剤を更に含有することができる。 Depending on the purpose and application, the coating composition of the present embodiment may include, for example, a catalyst, a pigment, a leveling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a plasticizer, as long as the effects of the present embodiment are not impaired. , surfactants, and other additives used in the art.
<塗料組成物の製造方法>
本実施形態の塗料組成物が溶剤ベースの塗料組成物である場合には、例えば、まず、活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含有する樹脂又はその溶剤希釈物に、必要に応じて、他の樹脂、触媒、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を加えたものに、上記ポリイソシアネート組成物又はブロックポリイソシアネート組成物を硬化剤として添加する。次いで、必要に応じて、更に溶剤を添加して、粘度を調整する。次いで、手攪拌又はマゼラー等の攪拌機器を用いて攪拌することによって、溶剤ベースの塗料組成物を得ることができる。
<Method for producing paint composition>
When the coating composition of the present embodiment is a solvent-based coating composition, for example, first, a resin containing a compound having two or more active hydrogens in the molecule or a solvent dilution thereof, if necessary , Other resins, catalysts, pigments, leveling agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, additives such as surfactants are added to the above polyisocyanate composition or blocked polyisocyanate composition is added as a curing agent. Then, if necessary, a solvent is further added to adjust the viscosity. A solvent-based coating composition can then be obtained by stirring by hand or by using a stirring device such as a Masellar.
本実施形態の塗料組成物が活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含有しない湿気硬化型の塗料組成物である場合には、例えば、上記ポリイソシアネート組成物若しくはブロックポリイソシアネート組成物、又はそれらの溶剤希釈物に、硬化促進用の触媒と必要に応じて、他の樹脂、触媒、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を添加する。次いで、必要に応じて、更に溶剤を添加して、粘度を調整する。次いで、手攪拌又はマゼラー等の攪拌機器を用いて攪拌することによって、湿気硬化型の塗料組成物を得ることができる。 When the coating composition of the present embodiment is a moisture-curable coating composition that does not contain a compound having two or more active hydrogens in the molecule, for example, the above polyisocyanate composition or blocked polyisocyanate composition, or Add other resins, catalysts, pigments, leveling agents, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, plasticizers, surfactants, etc. to the solvent-diluted product, and if necessary, catalysts for accelerating curing. Add agent. Then, if necessary, a solvent is further added to adjust the viscosity. Then, the mixture is stirred by hand or by using a stirring device such as a mazeller to obtain a moisture-curable coating composition.
<塗料組成物の用途>
本実施形態の塗料組成物は、以下に限定されないが、例えば、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、ベル塗装、静電塗装等の塗料として用いることができる。また、例えば、金属(鋼板、表面処理鋼板等)、プラスチック、木材、フィルム、無機材料等の素材を成形してなる成形品に対するプライマーや上中塗り塗料としても有用である。また、防錆鋼板を含むプレコートメタル、自動車塗装等に美粧性、耐候性、耐酸性、防錆性、耐チッピング性等を付与するための塗料としても有用である。また、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。
<Application of paint composition>
The coating composition of the present embodiment is not limited to the following, but can be used as a coating for roll coating, curtain flow coating, spray coating, bell coating, electrostatic coating, and the like. It is also useful as a primer or intermediate coating for moldings made of metals (steel sheets, surface-treated steel sheets, etc.), plastics, wood, films, inorganic materials, and the like. It is also useful as a paint for imparting cosmetic properties, weather resistance, acid resistance, rust resistance, chipping resistance, etc. to pre-coated metals including rust-proof steel sheets, automobile paints, and the like. It is also useful as a urethane raw material for adhesives, adhesives, elastomers, foams, surface treatment agents and the like.
≪塗膜≫
本実施形態の塗膜は、上記塗料組成物を硬化させてなる。
本実施形態の塗膜は、上記塗料組成物を硬化させてなるものであるため、常に、安定した品質を発現し、且つ、高湿下の硬化条件でもワキや白化が起こりにくく、外観に優れる。
≪Paint film≫
The coating film of this embodiment is obtained by curing the coating composition.
Since the coating film of the present embodiment is formed by curing the coating composition, it always exhibits stable quality, and is less prone to popping and whitening even under high humidity curing conditions, and has excellent appearance. .
<塗膜の製造方法>
本実施形態の塗膜の製造方法は、上記塗料組成物を硬化させる工程を含む方法である。
<Method for producing coating film>
The method for producing a coating film of the present embodiment is a method including the step of curing the coating composition.
本実施形態の塗膜は、上記塗料組成物を、例えば、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、ベル塗装、静電塗装等の公知の塗装方法を用いて、成形品上に塗装した後に硬化させることで製造することができる。
成形品としては、上記「<塗料組成物の使用用途>」において例示された素材を成形してなる成形品と同様のものが挙げられる。
The coating film of the present embodiment is obtained by coating the above coating composition on a molded article using a known coating method such as roll coating, curtain flow coating, spray coating, bell coating, and electrostatic coating, and then curing. It can be manufactured by
Examples of the molded article include those similar to the molded article obtained by molding the material exemplified in the above "<Usage of use of the coating composition>".
≪被覆物≫
本実施形態の被覆物は、成形品と、前記成形品の表面に被覆された上記塗膜と、を備える。
本実施形態の被覆物は、上記塗膜を備えるため、常に、安定した品質を発現し、且つ、外観に優れる。
≪Coverage≫
The coating of the present embodiment includes a molded article and the coating film coated on the surface of the molded article.
Since the coated article of the present embodiment has the above coating film, it always exhibits stable quality and is excellent in appearance.
<被覆物の製造方法>
本実施形態の被覆物は、上記塗膜により成形品の表面を被覆することによって得られる。
具体的には、本実施形態の被覆物の製造方法は、成形品の表面に上記塗料組成物を塗付し、硬化させる工程を含む方法である。
<Manufacturing method of coating>
The coated article of the present embodiment is obtained by coating the surface of the molded article with the coating film.
Specifically, the method for producing a coating of the present embodiment is a method including the steps of applying the coating composition to the surface of a molded article and curing the coating composition.
塗料組成物の塗装方法としては、上記「<塗膜の製造方法>」において例示された方法と同様のものが挙げられる。
成形品としては、上記「<塗料組成物の使用用途>」において例示された素材を成形してなる成形品と同様のものが挙げられる。
また、成形品の形状は特に限定されず、例えば、フィルム、シート、ボード等の厚みが小さいものであってもよく、円柱、立体構造物等の厚みの大きいものであってもよい。また、チューブ等の中空のものであってもよい。
Examples of the coating method of the coating composition include the same methods as exemplified in the above "<Method for producing coating film>".
Examples of the molded article include those similar to the molded article obtained by molding the material exemplified in the above "<Usage of use of the coating composition>".
The shape of the molded article is not particularly limited. For example, it may be a thin one such as a film, a sheet, or a board, or a thick one such as a cylinder or a three-dimensional structure. Alternatively, it may be hollow such as a tube.
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited by the following examples.
<物性の測定方法>
[物性1]粘度
ポリイソシアネート組成物の粘度は、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、以下のとおりである。
<Method for measuring physical properties>
[Physical Property 1] Viscosity The viscosity of the polyisocyanate composition was measured at 25° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec). A standard rotor (1°34′×R24) was used for the measurement. The number of revolutions is as follows.
(回転数)
100r.p.m. (128mPa・s未満の場合)
50r.p.m. (128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20r.p.m. (256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10r.p.m. (640mPa・s以上1280mPa・s未満の場合)
5r.p.m. (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
2.5r.p.m. (2560mPa・s以上5120mPa・s未満の場合)
1.0r.p.m. (5120mPa・s以上12800mPa・s未満の場合)
0.5r.p.m. (12800mPa・s以上25600mPa・s未満の場合)
(Number of revolutions)
100r. p. m. (When less than 128 mPa s)
50r. p. m. (In the case of 128 mPa s or more and less than 256 mPa s)
20r. p. m. (In the case of 256 mPa·s or more and less than 640 mPa·s)
10r. p. m. (640 mPa·s or more and less than 1280 mPa·s)
5r. p. m. (In the case of 1280 mPa s or more and less than 2560 mPa s)
2.5r. p. m. (In the case of 2560 mPa s or more and less than 5120 mPa s)
1.0r. p. m. (In the case of 5120 mPa s or more and less than 12800 mPa s)
0.5r. p. m. (In the case of 12800 mPa s or more and less than 25600 mPa s)
25600mPa.sを超える粘度の場合は、レオメーター(HAAKE社製RS-1)を用いて測定した。ローターは2°×R10を用いた。 25600mPa. Viscosities exceeding s were measured using a rheometer (RS-1 manufactured by HAAKE). A rotor of 2°×R10 was used.
[物性2]不揮発分
実施例及び比較例で製造したポリイソシアネート組成物を試料として、溶剤希釈をした場合には、アルミニウム製カップの質量を精秤し、試料約1gを入れて、加熱乾燥前のカップ質量を精秤した。上記試料を入れたカップを105℃の乾燥機中で3時間加熱した。上記加熱後のカップを室温まで冷却した後、再度カップの質量を精秤した。試料中の乾燥残分の質量%を不揮発分とした。不揮発分の計算方法は以下のとおりである。なお、溶剤希釈なしの場合には、不揮発分は実質的に100%であるものとして扱った。
[Physical property 2] Non-volatile content When the polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples are used as samples and diluted with a solvent, the mass of an aluminum cup is precisely weighed, about 1 g of the sample is placed, and the sample is heated and dried. was accurately weighed. The cup containing the above sample was heated in a dryer at 105°C for 3 hours. After cooling the heated cup to room temperature, the mass of the cup was accurately weighed again. The mass % of the dry residue in the sample was defined as the non-volatile content. The method for calculating the non-volatile content is as follows. In the case of no solvent dilution, the non-volatile content was treated as substantially 100%.
不揮発分(質量%)=(加熱乾燥後のカップ質量-アルミニウム製カップ質量)/(加熱乾燥前のカップ質量-アルミニウム製カップ質量)×100% Non-volatile content (mass%) = (Cup weight after heat drying - Aluminum cup weight) / (Cup weight before heat drying - Aluminum cup weight) x 100%
[物性3]イソシアネート基含有率(NCO%)
イソシアネート基含有率(質量%)は、ポリイソシアネート組成物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、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。また、98質量%未満であったものは、薄膜蒸発缶等の精製装置を用いて、不揮発分を98質量%以上にした上で、NCO%を測定した。
また、ブロックポリイソシアネート組成物の場合は、フラスコ等で、攪拌しながら、減圧下、120℃以上150℃以下程度に加熱、又は薄膜蒸発缶を通して、ブロック剤を解離させた後にNCO%を測定した。また、ブロックポリイソシアネート組成物におけるNCO%を潜在NCO含有率と称する。
[Physical property 3] Isocyanate group content (NCO%)
The isocyanate group content (% by mass) was obtained by neutralizing the isocyanate groups in the polyisocyanate composition with an excess of 2N amine, followed by back titration with 1N hydrochloric acid. The non-volatile content of the polyisocyanate composition was examined by the method described above, and those with a value of 98% by mass or more were measured as they were. In addition, when the content was less than 98% by mass, a refining device such as a thin film evaporator was used to increase the non-volatile content to 98% by mass or more, and then the NCO% was measured.
In the case of a blocked polyisocyanate composition, the NCO% was measured after dissociating the blocking agent by heating to about 120° C. or higher and 150° C. or lower under reduced pressure in a flask or the like while stirring, or passing through a thin film evaporator. . Also, the NCO % in the block polyisocyanate composition is referred to as latent NCO content.
[物性4]数平均分子量及びイソシアヌレート三量体含有量
測定試料の数平均分子量、及びイソシアヌレート三量体含有量はGPCによって測定した。GPCの測定条件は以下のとおりである。
[Physical property 4] Number average molecular weight and isocyanurate trimer content The number average molecular weight and isocyanurate trimer content of the measurement sample were measured by GPC. The measurement conditions of GPC are as follows.
(測定条件)
使用機器:HLC-8120(東ソー社製)
使用カラム:TSK GEL SuperH1000、TSK GEL SuperH2000、TSK GEL SuperH3000(何れも東ソー社製)
試料濃度:5wt/vol%(試料50mgを1mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた)
キャリア:THF
検出方法:視差屈折計
流出量:0.6mL/分
カラム温度:30℃
(Measurement condition)
Equipment used: HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation)
Columns used: TSK GEL SuperH1000, TSK GEL SuperH2000, TSK GEL SuperH3000 (all manufactured by Tosoh Corporation)
Sample concentration: 5 wt/vol% (50 mg of sample was dissolved in 1 mL of tetrahydrofuran (THF))
Carrier: THF
Detection method: Parallax refractometer Outflow rate: 0.6 mL/min Column temperature: 30°C
検量線の作成には、分子量1000以上20000以下のポリスチレンと、1,6-ジイソシアナトヘキサンのイソシアヌレート多量体(3量体、5量体、7量体)を用いた。イソシアヌレート三量体含有量は、分子量500程度のピークの面積の割合から求めた。 Polystyrene having a molecular weight of 1,000 to 20,000 and isocyanurate multimers (trimer, pentamer, heptamer) of 1,6-diisocyanatohexane were used to prepare the calibration curve. The isocyanurate trimer content was obtained from the ratio of the area of the peak with a molecular weight of about 500.
なお、実施例及び比較例で製造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。また、98質量%未満であったものは、薄膜蒸発缶等の精製装置を用いて、不揮発分を98質量%以上にした上で、数平均分子量及びイソシアヌレート三量体含有量を測定した。
また、ブロックポリイソシアネート組成物の場合は、フラスコ等で、攪拌しながら、減圧下、120℃以上150℃以下程度に加熱、又は薄膜蒸発缶を通して、ブロック剤を解離させた後に数平均分子量及びイソシアヌレート三量体含有量を測定した。
The non-volatile content of the polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples was examined by the method described above, and those with a value of 98% by mass or more were measured as they were. In addition, when the content was less than 98% by mass, a refiner such as a thin film evaporator was used to increase the non-volatile content to 98% by mass or more, and then the number average molecular weight and the isocyanurate trimer content were measured.
In the case of a blocked polyisocyanate composition, in a flask or the like, while stirring, it is heated to about 120° C. or more and 150° C. or less under reduced pressure, or passed through a thin film evaporator to dissociate the blocking agent, and then the number average molecular weight and isocyanate Nurate trimer content was measured.
[物性5]イソシアネート基の平均官能基数(NCO平均官能基数)
平均官能基数は、ポリイソシアネート1分子が統計的に有するイソシアネート官能基の数であり、ポリイソシアネートの数平均分子量(Mn)とイソシアネート基含有率(NCO%)とから以下の式を用いて算出した。
[Physical property 5] Average functional group number of isocyanate group (NCO average functional group number)
The average number of functional groups is the number of isocyanate functional groups statistically possessed by one polyisocyanate molecule, and was calculated using the following formula from the number average molecular weight (Mn) of polyisocyanate and the isocyanate group content (NCO%). .
平均官能基数 = Mn×NCO%/42 Average functionality = Mn x NCO%/42
[物性6]ポリプロピレンポリオール由来の構成単位の含有量及びモノアルコール由来の構成単位の含有量
(ブロック)ポリイソシアネート組成物中のポリプロピレンポリオール由来の構成単位の含有量及びモノアルコール由来の構成単位の含有量は、合成条件から算出した。
また、ブロックポリイソシアネート組成物の場合は、フラスコ等で、攪拌しながら、減圧下、120℃以上150℃以下程度に加熱、又は薄膜蒸発缶を通して、ブロック剤を解離させた後に数平均分子量及びイソシアヌレート三量体含有量を測定した。
[Physical property 6] Content of structural units derived from polypropylene polyol and content of structural units derived from monoalcohol (Block) Content of structural units derived from polypropylene polyol and content of structural units derived from monoalcohol in polyisocyanate composition Amounts were calculated from the synthesis conditions.
In the case of a blocked polyisocyanate composition, in a flask or the like, while stirring, it is heated to about 120° C. or more and 150° C. or less under reduced pressure, or passed through a thin film evaporator to dissociate the blocking agent, and then the number average molecular weight and isocyanate Nurate trimer content was measured.
<評価方法>
[評価1]外観(発泡性、白化性)
(1)フィルムの評価
実施例及び比較例で製造したポリイソシアネート組成物をメトキシプロピルアセテートで固形分80質量%に希釈し、ジブチルスズジラウレートをポリイソシアネート組成物に対して、3000ppm加え、均一に攪拌することで、湿気硬化型の塗料組成物を得た。得られた各湿気硬化型の塗料組成物を100、200、400又は600μmの膜厚となるようにガラス板に塗布し、23℃、50%RH条件下で硬化した。硬化から3日後の各フィルムの外観(発泡、白化)を確認し、以下に示す評価基準に従い、評価した。
<Evaluation method>
[Evaluation 1] Appearance (foamability, whitening)
(1) Film Evaluation The polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples are diluted with methoxypropyl acetate to a solid content of 80% by mass, and 3000 ppm of dibutyltin dilaurate is added to the polyisocyanate composition and stirred uniformly. Thus, a moisture-curable coating composition was obtained. Each of the obtained moisture-curable coating compositions was applied to a glass plate so as to have a film thickness of 100, 200, 400 or 600 μm, and cured under conditions of 23° C. and 50% RH. The appearance (foaming, whitening) of each film after 3 days from curing was confirmed and evaluated according to the evaluation criteria shown below.
(評価基準)
◎:発泡なし又はわずかに発泡
○:一部発泡ありf
△:発泡が多い
×:著しい発泡、表面皮張り又は著しい白化
(Evaluation criteria)
◎: No foaming or slightly foaming ○: Partial foamingf
△: Much foaming ×: Significant foaming, surface skinning or significant whitening
(2)塗膜の評価1
実施例及び比較例で製造したポリイソシアネート組成物をセタラックス1767(オルネクスジャパン株式会社製、アクリルポリオール)と、NCO/OH=2/1で混合し、プロピルメトキシアセテートで固形分50質量%に希釈し、均一に混合することで、各塗料組成物を得た。得られた各塗料組成物を200μmの膜厚となるようにガラス板に塗布し、23℃、50%RH条件下で硬化した。硬化から3日後の各塗膜の外観(発泡、白化)を確認し、上記(1)に示す評価基準に従い、評価した。
(2) Evaluation of coating film 1
The polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples were mixed with Setarax 1767 (manufactured by Ornex Japan Co., Ltd., acrylic polyol) at NCO/OH = 2/1, and diluted with propyl methoxy acetate to a solid content of 50% by mass. and uniformly mixed to obtain each coating composition. Each coating composition thus obtained was applied to a glass plate so as to have a film thickness of 200 μm, and cured under conditions of 23° C. and 50% RH. The appearance (foaming, whitening) of each coating film three days after curing was confirmed and evaluated according to the evaluation criteria shown in (1) above.
(3)塗膜の評価2
実施例及び比較例で製造したブロックポリイソシアネート組成物をセタラックス1767と、NCO/OH=3/1で混合し、プロピルメトキシアセテートで固形分50質量%に希釈し、均一に混合することで、各塗料組成物を得た。得られた各塗料組成物を100μmの膜厚となるようにガラス板に塗布し、120℃で30分間焼き付けた後、飽和水蒸気下で硬化した。硬化から3日後の各塗膜の外観(発泡、白化)を確認し、上記(1)に示す評価基準に従い、評価した。
(3) Evaluation of coating film 2
The blocked polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples were mixed with Setarax 1767 at an NCO/OH ratio of 3/1, diluted with propylmethoxyacetate to a solid content of 50% by mass, and uniformly mixed to obtain each A coating composition was obtained. Each coating composition obtained was applied to a glass plate so as to have a film thickness of 100 μm, baked at 120° C. for 30 minutes, and then cured under saturated steam. The appearance (foaming, whitening) of each coating film three days after curing was confirmed and evaluated according to the evaluation criteria shown in (1) above.
<ポリイソシアネート組成物の製造>
[実施例1]ポリイソシアネート組成物P-a1及びブロックポリイソシアネート組成物B-a1の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a1の製造
HDI:1000gと分子量400のポリプロピレングリコール:33.8gとn-ブタノール:5.9gとを80℃で3時間ウレタン化反応した。n-ブタノールを10質量%含有するテトラメチルアンモニウムデカノエート溶液:1.0gを添加し、イソシアヌレート化反応させ、反応液のNCO含有率が36.9質量%になったところで、リン酸ジ-n-ブチルエステル:0.73gを添加して反応を停止させた。次いで、薄膜蒸発缶を用いて、160℃、0.03kPaの条件で2回精製し、490gのポリイソシアネート組成物P-a1を得た。得られたポリイソシアネート組成物はP-a1は、粘度4000mPa・s(23℃)、不揮発分99.5質量%、NCO含有率19.6質量%、数平均分子量770、NCO平均官能基数3.6、イソシアヌレート三量体含有量45%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量7.5質量%、モノアルコール(n-ブタノール)に由来する構成単位の含有量1.3質量%であった。
<Production of polyisocyanate composition>
[Example 1] Production of polyisocyanate composition Pa1 and blocked polyisocyanate composition Ba1 (1) Production of polyisocyanate composition Pa1 HDI: 1000 g and polypropylene glycol having a molecular weight of 400: 33.8 g and n -Butanol: 5.9 g was subjected to a urethanization reaction at 80°C for 3 hours. 1.0 g of a tetramethylammonium decanoate solution containing 10% by mass of n-butanol was added and subjected to an isocyanurate reaction. When the NCO content of the reaction solution reached 36.9% by mass, diphosphate - n-butyl ester: 0.73 g was added to stop the reaction. Then, using a thin film evaporator, purification was performed twice under conditions of 160° C. and 0.03 kPa to obtain 490 g of polyisocyanate composition Pa1. The obtained polyisocyanate composition Pa1 has a viscosity of 4000 mPa·s (23° C.), a non-volatile content of 99.5% by mass, an NCO content of 19.6% by mass, a number average molecular weight of 770, and an NCO average functional group number of 3. 6. The isocyanurate trimer content is 45%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 7.5% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (n-butanol) is 1.3% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a1の製造
ポリイソシアネート組成物A-1:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:47.1g、及びメトキシプロピルアセテート:63.0gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a1を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a1は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率9.3質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba1 To polyisocyanate composition A-1: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 47.1 g and methoxypropyl acetate: 63.0 g were added, and the mixture was heated at 80°C for 2 hours. A block polyisocyanate composition Ba1 was obtained by reacting for a period of time. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba1 had a non-volatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 9.3% by mass.
[実施例2]ポリイソシアネート組成物P-a2及びブロックポリイソシアネート組成物B-a2の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a2の製造
HDI:1000gと分子量1000のポリプロピレントリオール:30gとを80℃で3時間ウレタン化反応した。2-エチルヘキサノールを1質量%含有するテトラメチルアンモニウカプリエート溶液:9gを添加し、イソシアヌレート化反応させ、反応液のNCO含有率が40.7質量%になったところで、リン酸ジ-n-ブチルエステル:0.63gを添加して反応を停止させた。次いで、薄膜蒸発缶を用いて、160℃、0.03kPaの条件で2回精製し、350gのポリイソシアネート組成物P-a2を得た。得られたポリイソシアネート組成物はP-a2は、不揮発分99.5質量%、粘度1500mPa・s(23℃)、NCO含有率20.2質量%、数平均分子量710、NCO平均官能基数3.4、イソシアヌレート三量体含有量49%、ポリプロピレントリオールに由来する構成単位の含有量9.6質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量2.7質量%であった。
[Example 2] Production of polyisocyanate composition Pa2 and blocked polyisocyanate composition Ba2 (1) Production of polyisocyanate composition Pa2 1000 g of HDI and 30 g of polypropylene triol having a molecular weight of 1000 were heated at 80°C. for 3 hours. 9 g of a tetramethylammonium capriate solution containing 1% by mass of 2-ethylhexanol was added to cause an isocyanurate reaction. When the NCO content of the reaction solution reached 40.7% by mass, di-n phosphate was added. -Butyl ester: 0.63 g was added to stop the reaction. Then, using a thin film evaporator, purification was performed twice under conditions of 160° C. and 0.03 kPa to obtain 350 g of polyisocyanate composition Pa2. The obtained polyisocyanate composition Pa2 has a non-volatile content of 99.5% by mass, a viscosity of 1500 mPa·s (23°C), an NCO content of 20.2% by mass, a number average molecular weight of 710, and an NCO average functional group number of 3. 4. The isocyanurate trimer content is 49%, the content of structural units derived from polypropylene triol is 9.6% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 2.7% by mass. there were.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a2の製造
ポリイソシアネート組成物A-1:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:50.9g、及びメトキシプロピルアセテート:37.7gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a2を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a2は、不揮発分80質量%、潜在NCO含有率10.7質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba2 To polyisocyanate composition A-1: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 50.9 g and methoxypropyl acetate: 37.7 g were added, and 2 A block polyisocyanate composition Ba2 was obtained by reacting for a period of time. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba2 had a non-volatile content of 80% by mass and a latent NCO content of 10.7% by mass.
[実施例3]ポリイソシアネート組成物P-a3及びブロックポリイソシアネート組成物B-a3の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a3の製造
HDI:1000gを70℃に温調し、2-エチルヘキサノールを1.0質量%含有するテトラメチルアンモニウムデカノエート溶液:11.0gを加え、イソシアヌレート化反応させ、反応液のNCO含有率が39.8質量%になったところで、85%リン酸水溶液を3.1g加え、反応を停止させた。次いで、薄膜蒸発缶を用いて、160℃、0.03kPaの条件で2回精製し、370gのポリイソシアネート組成物P-a0を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a0は、不揮発分99.5質量%、粘度2700mPa・s(23℃)、NCO含有率21.8質量%、数平均分子量630、NCO平均官能基数3.3、イソシアヌレート三量体含有量40%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:182.8gに、分子量400のポリプロピレングリコール:15.3gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a3を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a3は、不揮発分99.4質量%、NCO含有率18.5質量%、粘度11600mPa・s(23℃)、数平均分子量790、NCO平均官能基数3.5、イソシアヌレート三量体含有量40%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量8.6質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Example 3] Production of polyisocyanate composition Pa3 and blocked polyisocyanate composition Ba3 (1) Production of polyisocyanate composition Pa3 HDI: 1000 g was heated to 70°C, and 2-ethylhexanol 11.0 g of a tetramethylammonium decanoate solution containing 1.0% by mass of is added to cause an isocyanurate reaction, and when the NCO content of the reaction solution reaches 39.8% by mass, 85% aqueous phosphoric acid was added to stop the reaction. Then, using a thin film evaporator, purification was performed twice under conditions of 160° C. and 0.03 kPa to obtain 370 g of polyisocyanate composition Pa0. The obtained polyisocyanate composition Pa0 has a nonvolatile content of 99.5% by mass, a viscosity of 2700 mPa s (23° C.), an NCO content of 21.8% by mass, a number average molecular weight of 630, and an NCO average functional group number of 3.3. , the isocyanurate trimer content was 40%, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) was 3.0% by mass.
Next, 15.3 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 400 was added to 182.8 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa3. The resulting polyisocyanate composition Pa3 has a non-volatile content of 99.4% by mass, an NCO content of 18.5% by mass, a viscosity of 11600 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 790, and an NCO average functional group number of 3.5. , The isocyanurate trimer content is 40%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 8.6% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 3.0% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a3の製造
ポリイソシアネート組成物P-a3:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:44.5g、及びメトキシプロピルアセテート:48.2gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a3を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a3は、不揮発分75質量%、潜在NCO含有率9.6質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba3 To polyisocyanate composition Pa3: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 44.5 g and methoxypropyl acetate: 48.2 g were added, and 2 A block polyisocyanate composition Ba3 was obtained by reacting for hours. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba3 had a nonvolatile content of 75% by mass and a latent NCO content of 9.6% by mass.
[実施例4]ポリイソシアネート組成物P-a4及びブロックポリイソシアネート組成物B-a4の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a4の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:181.3gに、分子量400のポリプロピレングリコール:18.69gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a4を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a4は、不揮発分99.4質量%、NCO含有率17.8質量%、粘度16700mPa・s(23℃)、数平均分子量830、NCO平均官能基数3.5、イソシアヌレート三量体含有量35%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量10.8質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Example 4] Production of polyisocyanate composition Pa4 and blocked polyisocyanate composition Ba4 (1) Production of polyisocyanate composition Pa4 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 18.69 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 400 was added to 181.3 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa4. The resulting polyisocyanate composition Pa4 has a nonvolatile content of 99.4% by mass, an NCO content of 17.8% by mass, a viscosity of 16700 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 830, and an NCO average functional group number of 3.5. , The isocyanurate trimer content is 35%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 10.8% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 3.0% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a4の製造
ポリイソシアネート組成物P-a4:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:42.7g、及びメトキシプロピルアセテート:47.6gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a4を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a4は、不揮発分75質量%、潜在NCO含有率9.3質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba4 To polyisocyanate composition Pa4: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 42.7 g and methoxypropyl acetate: 47.6 g were added, and After reacting for hours, a blocked polyisocyanate composition Ba4 was obtained. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba4 had a nonvolatile content of 75% by mass and a latent NCO content of 9.3% by mass.
[実施例5]ポリイソシアネート組成物P-a5及びブロックポリイソシアネート組成物B-a5の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a5の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:190gに、分子量600のポリプロピレングリコール:10gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a5を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a5は、不揮発分99.4質量%、NCO含有率20.0質量%、粘度7500mPa・s(23℃)、数平均分子量700、NCO平均官能基数3.3、イソシアヌレート三量体含有量45%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量5.4質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Example 5] Production of polyisocyanate composition Pa5 and blocked polyisocyanate composition Ba5 (1) Production of polyisocyanate composition Pa5 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 10 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 600 was added to 190 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa5. The resulting polyisocyanate composition Pa5 has a non-volatile content of 99.4% by mass, an NCO content of 20.0% by mass, a viscosity of 7500 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 700, and an NCO average functional group number of 3.3. , The isocyanurate trimer content is 45%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 5.4% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 3.0% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a5の製造
ポリイソシアネート組成物P-a5:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:48.1g、及びメトキシプロピルアセテート:63.5gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a5を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a5は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率9.5質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba5 To polyisocyanate composition Pa5: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 48.1 g and methoxypropyl acetate: 63.5 g were added, and After reacting for hours, a blocked polyisocyanate composition Ba5 was obtained. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba5 had a nonvolatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 9.5% by mass.
[実施例6]ポリイソシアネート組成物P-a6及びブロックポリイソシアネート組成物B-a6の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a6の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:176gに、分子量600のポリプロピレングリコール:24gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a6を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a6は、不揮発分99.6質量%、NCO含有率17.5質量%、粘度17300mPa・s(23℃)、数平均分子量835、NCO平均官能基数3.5、イソシアヌレート三量体含有量35%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量14.1質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Example 6] Production of polyisocyanate composition Pa6 and blocked polyisocyanate composition Ba6 (1) Production of polyisocyanate composition Pa6 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 24 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 600 was added to 176 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa6. The resulting polyisocyanate composition Pa6 has a nonvolatile content of 99.6% by mass, an NCO content of 17.5% by mass, a viscosity of 17300 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 835, and an NCO average functional group number of 3.5. , The isocyanurate trimer content is 35%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 14.1% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 3.0% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a6の製造
ポリイソシアネート組成物P-a6:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:42.1g、及びメトキシプロピルアセテート:60.9gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a6を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a6は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率8.6質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba6 To polyisocyanate composition Pa6: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 42.1 g and methoxypropyl acetate: 60.9 g were added, and 2 A block polyisocyanate composition Ba6 was obtained by reacting for hours. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba6 had a non-volatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 8.6% by mass.
[実施例7]ポリイソシアネート組成物P-a7及びブロックポリイソシアネート組成物B-a7の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a7の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:175gに、分子量300のポリプロピレングリコール:25gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a7を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a7は、不揮発分99.5質量%、NCO含有率15.6質量%、粘度25600mPa・s(23℃)、数平均分子量1030、NCO平均官能基数3.8、イソシアヌレート三量体含有量32%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量14.7質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量4.0質量%であった。
[Example 7] Production of polyisocyanate composition Pa7 and blocked polyisocyanate composition Ba7 (1) Production of polyisocyanate composition Pa7 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 25 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 300 was added to 175 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa7. The resulting polyisocyanate composition Pa7 has a non-volatile content of 99.5% by mass, an NCO content of 15.6% by mass, a viscosity of 25600 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 1030, and an average number of NCO functional groups of 3.8. , The isocyanurate trimer content is 32%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 14.7% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 4.0% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a7の製造
ポリイソシアネート組成物P-a7:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:37.4g、メトキシプロピルアセテート:58.9gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a7を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a7は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率7.9質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba7 To polyisocyanate composition Pa7: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 37.4 g and methoxypropyl acetate: 58.9 g were added, and the mixture was heated at 80°C for 2 hours. A block polyisocyanate composition Ba7 was obtained by reaction. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba7 had a nonvolatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 7.9% by mass.
[実施例8]ポリイソシアネート組成物P-a8及びブロックポリイソシアネート組成物B-a8の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-a8の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:190gに、分子量300のポリプロピレングリコール:10gと2-エチルヘキサノール:3.5gとを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-a8を得た。得られたポリイソシアネート組成物P-a8は、不揮発分99.3質量%、NCO含有率18.4質量%、粘度6000mPa・s(23℃)、数平均分子量760、NCO平均官能基数3.2、イソシアヌレート三量体含有量40%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量5.4質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量4.9質量%であった。
[Example 8] Production of polyisocyanate composition Pa8 and blocked polyisocyanate composition Ba8 (1) Production of polyisocyanate composition Pa8 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, polyisocyanate composition Pa0: 190 g, polypropylene glycol having a molecular weight of 300: 10 g and 2-ethylhexanol: 3.5 g were added and reacted at 120 ° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition Pa8. Obtained. The resulting polyisocyanate composition Pa8 has a nonvolatile content of 99.3% by mass, an NCO content of 18.4% by mass, a viscosity of 6000 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 760, and an NCO average functionality of 3.2. , The isocyanurate trimer content is 40%, the content of structural units derived from polypropylene glycol is 5.4% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) is 4.9% by mass. rice field.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-a8の製造
ポリイソシアネート組成物P-a8:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:44.3g、及びメトキシプロピルアセテート:61.8gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-a8を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-a8は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率8.9質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition Ba8 To polyisocyanate composition Pa8: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 44.3 g and methoxypropyl acetate: 61.8 g were added, and 2 A block polyisocyanate composition Ba8 was obtained by reacting for hours. The resulting blocked polyisocyanate composition Ba8 had a non-volatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 8.9% by mass.
[比較例1]ポリイソシアネート組成物P-b1及びブロックポリイソシアネート組成物B-b1の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-b1の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。このポリイソシアネート組成物P-a0をポリイソシアネート組成物P-b1とした。得られたポリイソシアネート組成物P-b1は、不揮発分99.5質量%、粘度2700mPa・s(23℃)、NCO含有率21.8質量%、数平均分子量630、NCO平均官能基数3.3、イソシアヌレート三量体含有量32%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Comparative Example 1] Production of polyisocyanate composition P-b1 and blocked polyisocyanate composition B-b1 (1) Production of polyisocyanate composition P-b1 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. This polyisocyanate composition Pa0 was designated as polyisocyanate composition P-b1. The obtained polyisocyanate composition P-b1 has a nonvolatile content of 99.5% by mass, a viscosity of 2700 mPa s (23° C.), an NCO content of 21.8% by mass, a number average molecular weight of 630, and an NCO average functional group number of 3.3. , the isocyanurate trimer content was 32%, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) was 3.0% by mass.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-b1の製造
ポリイソシアネート組成物P-b1:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:52.4g、及びメトキシプロピルアセテート:65.3gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-b1を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-b1は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率10.0質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition B-b1 To polyisocyanate composition P-b1: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 52.4 g and methoxypropyl acetate: 65.3 g were added, and the mixture was heated at 80°C for 2 hours. After reacting for hours, a blocked polyisocyanate composition B-b1 was obtained. The resulting blocked polyisocyanate composition B-b1 had a nonvolatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 10.0% by mass.
[比較例2]ポリイソシアネート組成物P-b2及びブロックポリイソシアネート組成物B-b2の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-b2の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:165gに、分子量300のポリプロピレングリコール:35gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-b2を得た。ポリイソシアネート組成物P-b2は、不揮発分99.4質量%、NCO含有率13.1質量%、粘度38500mPa・s(23℃)、数平均分子量1380、NCO平均官能基数4.3、イソシアヌレート三量体含有量32%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量21.9質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量4.9質量であった。
[Comparative Example 2] Production of polyisocyanate composition P-b2 and blocked polyisocyanate composition B-b2 (1) Production of polyisocyanate composition P-b2 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 35 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 300 was added to 165 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition P-b2. Polyisocyanate composition P-b2 has a nonvolatile content of 99.4% by mass, an NCO content of 13.1% by mass, a viscosity of 38500 mPa s (23° C.), a number average molecular weight of 1380, an NCO average functionality of 4.3, and an isocyanurate. The trimer content was 32%, the content of structural units derived from polypropylene glycol was 21.9% by mass, and the content of structural units derived from monoalcohol (2-ethylhexanol) was 4.9% by mass.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-b2の製造
ポリイソシアネート組成物P-b2:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:31.5g、及びメトキシプロピルアセテート:56.3gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-b2を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-b2は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率7.0質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition B-b2 To polyisocyanate composition P-b2: 100 g, 3,5-dimethylpyrazole: 31.5 g and methoxypropyl acetate: 56.3 g were added and After reacting for hours, a blocked polyisocyanate composition B-b2 was obtained. The resulting blocked polyisocyanate composition B-b2 had a nonvolatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 7.0% by mass.
[比較例3]ポリイソシアネート組成物P-b3及びブロックポリイソシアネート組成物B-b3の製造
(1)ポリイソシアネート組成物P-b3の製造
実施例3の(1)と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物P-a0を得た。次いで、ポリイソシアネート組成物P-a0:195gに、分子量1500のポリプロピレングリコール:5gを加え、120℃で2時間反応させて、ポリイソシアネート組成物P-b3を得た。ポリイソシアネート組成物P-b3は、不揮発分99.8質量%、NCO含有率21.1質量%、粘度4000mPa.s(23℃)、数平均分子量650、NCO平均官能基数3.3、イソシアヌレート三量体含有量52%、ポリプロピレングリコールに由来する構成単位の含有量2.6質量%、モノアルコール(2-エチルヘキサノール)に由来する構成単位の含有量3.0質量%であった。
[Comparative Example 3] Production of polyisocyanate composition P-b3 and blocked polyisocyanate composition B-b3 (1) Production of polyisocyanate composition P-b3 Using the same method as in Example 3 (1), A polyisocyanate composition Pa0 was obtained. Next, 5 g of polypropylene glycol having a molecular weight of 1500 was added to 195 g of polyisocyanate composition Pa0, and the mixture was reacted at 120° C. for 2 hours to obtain polyisocyanate composition P-b3. Polyisocyanate composition P-b3 has a non-volatile content of 99.8% by mass, an NCO content of 21.1% by mass and a viscosity of 4000 mPa.s. s (23 ° C.), number average molecular weight 650, NCO average functional group number 3.3, isocyanurate trimer content 52%, content of structural units derived from polypropylene glycol 2.6% by mass, monoalcohol (2- The content of structural units derived from ethylhexanol) was 3.0% by mass.
(2)ブロックポリイソシアネート組成物B-b3の製造
ポリイソシアネート組成物P-b3:100gに、3,5-ジメチルピラゾール:50.8g、メトキシプロピルアセテート:64.6gを加え、80℃で2時間反応させて、ブロックポリイソシアネート組成物B-b3を得た。得られたブロックポリイソシアネート組成物B-b3は、不揮発分70質量%、潜在NCO含有率9.8質量%であった。
(2) Production of blocked polyisocyanate composition B-b3 Polyisocyanate composition P-b3: 100 g was added with 3,5-dimethylpyrazole: 50.8 g and methoxypropyl acetate: 64.6 g, and the mixture was heated at 80°C for 2 hours. A blocked polyisocyanate composition B-b3 was obtained by reaction. The resulting blocked polyisocyanate composition B-b3 had a non-volatile content of 70% by mass and a latent NCO content of 9.8% by mass.
実施例及び比較例で製造したポリイソシアネート組成物及びブロックポリイソシアネート組成物について、上記に記載の方法を用いて、フィルム及び塗膜を作製し、評価を行った。ポリイソシアネート組成物での結果を表1に、ブロックポリイソシアネート組成物での結果を表2に示す。 For the polyisocyanate compositions and blocked polyisocyanate compositions produced in Examples and Comparative Examples, films and coatings were produced and evaluated using the methods described above. Table 1 shows the results for the polyisocyanate composition, and Table 2 shows the results for the blocked polyisocyanate composition.
表1及び表2から、実施例1~8で得られたポリイソシアネート組成物P-a1~P-a8及びブロックポリイソシアネート組成物B-a1~B-a8を用いたフィルム及び塗膜では、いずれも外観が良好であった。
また、実施例1~8で得られたポリイソシアネート組成物P-a1~P-a8を用いたフィルムにおいて、ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量が7.5質量%以上10.8質量%以下であるポリイソシアネート組成物P-a1~P-a4(実施例1~4)を用いたフィルムは、フィルムの膜厚の上昇に伴う発泡や白化の発生がより少なく、特に優れた外観であった。
From Tables 1 and 2, in the films and coatings using the polyisocyanate compositions Pa1 to Pa8 and the blocked polyisocyanate compositions Ba1 to Ba8 obtained in Examples 1 to 8, any also had a good appearance.
In addition, in the films using the polyisocyanate compositions Pa1 to Pa8 obtained in Examples 1 to 8, the content of structural units derived from polypropylene polyol is 7.5% by mass or more and 10.8% by mass. Films using the following polyisocyanate compositions Pa1 to Pa4 (Examples 1 to 4) show less foaming and whitening as the thickness of the film increases, and have a particularly excellent appearance. rice field.
一方で、ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位を含まないポリイソシアネート組成物P-b1(比較例1)、ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量が15質量%以上であるポリイソシアネート組成物P-b2(比較例2)、又はイソシアヌレート三量体の含有量が50質量%超であるポリイソシアネート組成物P-b3(比較例3)を用いたフィルムでは、膜厚の上昇に伴い、外観が悪化する傾向が見られ、著しい発泡や白化が観察された。また、比較例1~3で得られたポリイソシアネート組成物P-b1~P-b3及びブロックポリイソシアネート組成物B-b1~B-b3を用いた塗膜は、外観不良であった。 On the other hand, a polyisocyanate composition P-b1 (Comparative Example 1) containing no structural units derived from polypropylene polyol, and a polyisocyanate composition P-b2 having a content of structural units derived from polypropylene polyol of 15% by mass or more. In the film using (Comparative Example 2) or the polyisocyanate composition P-b3 (Comparative Example 3) having an isocyanurate trimer content of more than 50% by mass, the appearance deteriorated as the film thickness increased. , and significant bubbling and whitening were observed. Moreover, the coating films using the polyisocyanate compositions P-b1 to P-b3 and the blocked polyisocyanate compositions B-b1 to B-b3 obtained in Comparative Examples 1 to 3 had poor appearance.
本実施形態のポリイソシアネート組成物によれば、高湿下の硬化条件でも、外観に優れる塗膜が得られる。本実施形態の塗料組成物は、金属、プラスチック、木材、フィルム、無機材料等の素材を成形してなる成形品に対するプライマーや上中塗り塗料、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有用である。 According to the polyisocyanate composition of the present embodiment, a coating film excellent in appearance can be obtained even under high humidity curing conditions. The coating composition of the present embodiment is a primer, top intermediate coating, adhesive, adhesive, elastomer, foam, and surface treatment agent for molded articles formed by molding materials such as metals, plastics, wood, films, and inorganic materials. It is useful as a raw material for urethane such as
Claims (8)
(a)1,6-ジイソシアナトヘキサン;
(b)ポリプロピレンポリオール;
(c)モノアルコール;
前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサン3分子からなり、イソシアヌレート基を有する三量体の含有量がポリイソシアネート組成物の総質量に対して30質量%以上50質量%以下であり、
前記(b)ポリプロピレンポリオールに由来する構成単位の含有量が前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサンに由来する構成単位の質量に対して5質量%以上15質量%以下であり、
前記(c)モノアルコールに由来する構成単位の含有量が前記(a)1,6-ジイソシアナトヘキサンに由来する構成単位の質量に対して1.0質量%以上5.0質量%以下であり、
前記(c)モノアルコールの炭素数が1以上9以下である、ポリイソシアネート組成物。 A polyisocyanate composition having structural units derived from the following components (a) to (c) and having an isocyanurate group,
(a) 1,6-diisocyanatohexane;
(b) a polypropylene polyol;
(c) a monoalcohol;
The (a) trimer consisting of 3 molecules of 1,6-diisocyanatohexane and having an isocyanurate group has a content of 30% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total mass of the polyisocyanate composition,
The content of the structural unit derived from the (b) polypropylene polyol is 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the mass of the structural unit derived from the (a) 1,6-diisocyanatohexane ,
The content of the (c) monoalcohol-derived structural unit is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the mass of the (a) 1,6-diisocyanatohexane-derived structural unit. can be,
The polyisocyanate composition , wherein the (c) monoalcohol has from 1 to 9 carbon atoms .
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