JP7260965B2 - blocked isocyanate and coating agent - Google Patents
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Description
本発明は、ブロックイソシアネート、および、コーティング剤に関し、詳しくは、ブロックイソシアネート、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blocked isocyanate and a coating agent, and more particularly to a blocked isocyanate and a coating agent containing the blocked isocyanate.
ブロックイソシアネートは、一般的には、加熱によりブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生するイソシアネートであり、貯蔵安定性、加工性に優れるため、塗料、接着剤など、主剤と硬化剤とを使用時に配合する二液硬化型ポリウレタン樹脂の硬化剤として使用されている。また、ブロックイソシアネートは、ポリイソシアネート化合物とブロック剤とを反応させることにより得られる。 A blocked isocyanate is generally an isocyanate in which the blocking agent is dissociated by heating and the isocyanate group is regenerated. It is used as a curing agent for compounding two-component curing type polyurethane resins. A blocked isocyanate is obtained by reacting a polyisocyanate compound with a blocking agent.
このようなポリイソシアネート化合物として、キシリレンジイソシアネート、および、そのイソシアヌレート誘導体を用いることができることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 It is known that xylylene diisocyanate and its isocyanurate derivative can be used as such a polyisocyanate compound (see, for example, Patent Document 1).
しかるに、キシリレンジイソシアネートを、単にイソシアヌレート化しただけのイソシアヌレート誘導体を用いて、ブロックイソシアネートを得た場合には、耐候性および相溶性の向上を十分に図れないという不具合がある。 However, when a blocked isocyanate is obtained by using an isocyanurate derivative obtained by simply converting xylylene diisocyanate into an isocyanurate, there is a problem that weather resistance and compatibility cannot be sufficiently improved.
本発明は、耐候性および相溶性に優れるブロックイソシアネート、および、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a blocked isocyanate having excellent weather resistance and compatibility, and a coating agent containing the blocked isocyanate.
本発明[1]は、イソシアネート化合物のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされたブロックイソシアネートであって、前記イソシアネート化合物は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有し、前記キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、アルコール類により変性されている、ブロックイソシアネートである。 The present invention [1] is a blocked isocyanate in which the isocyanate group of an isocyanate compound is blocked with a blocking agent, wherein the isocyanate compound contains an isocyanurate of xylylene diisocyanate, and the isocyanurate of xylylene diisocyanate is an alcohol It is a blocked isocyanate that has been modified with a class.
本発明[2]は、前記アルコール類が、2価アルコールである、上記[1]に記載のブロックイソシアネートを含んでいる。 The present invention [2] contains the blocked isocyanate according to [1] above, wherein the alcohol is a dihydric alcohol.
本発明[3]は、前記アルコール類の、前記キシリレンジイソシアネート100質量部に対する変性量が、4質量部を超過し、10質量部以下であり、キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基のイソシアヌレート転化率が、15質量%以上25質量%未満である、上記[1]または[2]に記載のブロックイソシアネートを含んでいる。 In the present invention [3], the amount of modification of the alcohol with respect to 100 parts by mass of the xylylene diisocyanate exceeds 4 parts by mass and is 10 parts by mass or less, and the isocyanurate conversion rate of the isocyanate group of xylylene diisocyanate is , 15% by mass or more and less than 25% by mass of the blocked isocyanate described in [1] or [2] above.
本発明[4]は、上記[1]~[3]に記載のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、マクロポリオールを含む主剤とを含有する、コーティング剤を含んでいる。 The present invention [4] includes a coating agent containing a curing agent containing the blocked isocyanate described in the above [1] to [3] and a main agent containing a macropolyol.
本発明のブロックイソシアネートは、イソシアネート化合物のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされている。そのため、貯蔵安定性に優れるコーティング剤を得ることができる。 In the blocked isocyanate of the present invention, the isocyanate group of the isocyanate compound is blocked with a blocking agent. Therefore, a coating agent having excellent storage stability can be obtained.
また、イソシアネート化合物は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有し、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、アルコール類により変性されている。そのため、耐候性および相溶性に優れるコーティング剤を得ることができる。 The isocyanate compound contains an isocyanurate of xylylene diisocyanate, and the isocyanurate of xylylene diisocyanate is modified with an alcohol. Therefore, a coating agent having excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
本発明のコーティング剤は、本発明のブロックイソシアネートを含有するため、耐候性および相溶性に優れる硬化膜を得ることができる。 Since the coating agent of the present invention contains the blocked isocyanate of the present invention, a cured film having excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
本発明のブロックイソシアネートは、イソシアネート化合物のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされている。 In the blocked isocyanate of the present invention, the isocyanate group of the isocyanate compound is blocked with a blocking agent.
具体的には、ブロックイソシアネートは、イソシアネート化合物とブロック剤との反応物である。 Specifically, a blocked isocyanate is a reaction product of an isocyanate compound and a blocking agent.
イソシアネート化合物は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有する。 The isocyanate compound contains the isocyanurate of xylylene diisocyanate.
キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、キシリレンジイソシアネートの三量体である。 The isocyanurate of xylylene diisocyanate is a trimer of xylylene diisocyanate.
キシリレンジイソシアネートとしては、例えば、1,2-キシリレンジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、1,4-キシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of xylylene diisocyanate include 1,2-xylylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate and 1,4-xylylene diisocyanate.
これらキシリレンジイソシアネートは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These xylylene diisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
キシリレンジイソシアネートとして、好ましくは、1,4-キシリレンジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、より好ましくは、1,3-キシリレンジイソシアネートが挙げられる。 Xylylene diisocyanate preferably includes 1,4-xylylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, and more preferably 1,3-xylylene diisocyanate.
また、このようなキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、後述する方法により、アルコール類によって変性されている。 Moreover, such an isocyanurate of xylylene diisocyanate is modified with an alcohol by a method described later.
具体的には、このようなキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、キシリレンジイソシアネートと、アルコール類とをウレタン化反応させ、次いで、そのウレタン反応液にイソシアヌレート化触媒を添加して、ウレタン反応液(具体的には、キシリレンジイソシアネート、および、キシリレンジイソシアネートとアルコール類との反応生成物、以下同様。)をイソシアヌレート化反応させた後、必要により、未反応のキシリレンジイソシアネートを除去することにより得られる。 Specifically, such an isocyanurate of xylylene diisocyanate is obtained by subjecting xylylene diisocyanate and an alcohol to a urethanization reaction, then adding an isocyanurate catalyst to the urethane reaction liquid to obtain the urethane reaction liquid ( Specifically, xylylene diisocyanate and reaction products of xylylene diisocyanate and alcohols, hereinafter the same) are subjected to an isocyanurate reaction, and if necessary, unreacted xylylene diisocyanate is removed. can get.
より具体的には、まず、キシリレンジイソシアネートとアルコール類とを混合してウレタン化反応させる。 More specifically, first, xylylene diisocyanate and alcohol are mixed and urethanized.
なお、キシリレンジイソシアネートには、貯蔵安定性および反応性の観点から、酸成分を配合してもよい。 From the viewpoint of storage stability and reactivity, xylylene diisocyanate may contain an acid component.
酸成分としては、特に制限されず、例えば、塩化水素(塩酸)、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、例えば、スルホン酸、酢酸などの有機酸などが挙げられる。 The acid component is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids such as hydrogen chloride (hydrochloric acid), sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as sulfonic acid and acetic acid.
酸成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。 The acid component can be used singly or in combination of two or more.
酸成分として、好ましくは、無機酸が挙げられ、より好ましくは、塩化水素が挙げられる。 The acid component preferably includes an inorganic acid, and more preferably includes hydrogen chloride.
酸成分の含有割合は、特に制限されないが、キシリレンジイソシアネートおよび酸成分(以下、キシリレンジイソシアネート組成物とする。)の総量に対して、例えば、10ppm以上、好ましくは、20ppm以上、より好ましくは、30ppm以上、さらに好ましくは、40ppm以上であり、例えば、100ppm以下、好ましくは、80ppm以下、より好ましくは、75ppm以下、さらに好ましくは、70ppm以下である。 The content of the acid component is not particularly limited. , 30 ppm or more, more preferably 40 ppm or more, for example, 100 ppm or less, preferably 80 ppm or less, more preferably 75 ppm or less, further preferably 70 ppm or less.
なお、酸成分の含有割合は、JIS K-1603-2:2007に準拠して、塩化水素換算値(すなわち、酸度)として測定される(以下同様)。 The acid component content is measured as a hydrogen chloride equivalent (ie acidity) in accordance with JIS K-1603-2:2007 (the same shall apply hereinafter).
キシリレンジイソシアネート純度(すなわち、キシリレンジイソシアネート組成物に対する、キシリレンジイソシアネートの含有割合)は、例えば、98.0質量%以上、好ましくは、98.5質量%以上、より好ましくは、99.0質量%以上であり、通常、100質量%未満である。 The xylylene diisocyanate purity (that is, the content of xylylene diisocyanate in the xylylene diisocyanate composition) is, for example, 98.0% by mass or more, preferably 98.5% by mass or more, more preferably 99.0% by mass. % or more, and usually less than 100% by mass.
アルコール類としては、例えば、1価アルコール、多価アルコールなどが挙げられる。 Examples of alcohols include monohydric alcohols and polyhydric alcohols.
1価アルコールは、1分子中に水酸基を1つ有する有機化合物であって、メタノール、エタノール、n-プロパノール、n-ブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、n-ノナノール、n-デカノール、n-ウンデカノール、n-ドデカノール(ラウリルアルコール)、n-トリデカノール、n-テトラデカノール、n-ペンタデカノール、n-ヘキサデカノール、n-ヘプタデカノール、n-オクタデカノール(ステアリルアルコール)、n-ノナデカノール、エイコサノールなどの直鎖状の1価アルコール、イソプロパノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、イソヘプタノール、イソオクタノール、2-エチルへキサン-1-オール、イソノナノール、イソデカノール、5-エチル-2-ノナノール、トリメチルノニルアルコール、2-ヘキシルデカノール、3,9-ジエチル-6-トリデカノール、2-イソヘプチルイソウンデカノール、2-オクチルドデカノール、その他の分岐状アルカノール(炭素数5~20)などの分岐状の1価アルコールが挙げられ、好ましくは、分岐状の1価アルコール、より好ましくは、イソブタノールが挙げられる。 Monohydric alcohols are organic compounds having one hydroxyl group in one molecule, and include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n -nonanol, n-decanol, n-undecanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), n-tridecanol, n-tetradecanol, n-pentadecanol, n-hexadecanol, n-heptadecanol, n-octa Linear monohydric alcohols such as decanol (stearyl alcohol), n-nonadecanol, eicosanol, isopropanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, isopentanol, isohexanol, isoheptanol, isooctanol, 2 -ethylhexan-1-ol, isononanol, isodecanol, 5-ethyl-2-nonanol, trimethylnonyl alcohol, 2-hexyldecanol, 3,9-diethyl-6-tridecanol, 2-isoheptylisoundecanol, 2- Examples include branched monohydric alcohols such as octyldodecanol and other branched alkanols (having 5 to 20 carbon atoms), preferably branched monohydric alcohols, and more preferably isobutanol.
多価アルコールは、1分子中に水酸基を2つ以上有する有機化合物であって、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2-または1,3-プロパンジオールもしくはその混合物)、ブチレングリコール(1,2-または1,3-または1,4-ブチレングリコールもしくはその混合物)、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,2-トリメチルペンタンジオール、3,3-ジメチロールヘプタンなどのアルカンジオール、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのエーテルジオールなどの2価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミンなどの3価アルコール、例えば、テトラメチロールメタン(ペンタエリスリトール)、ジグリセリンなどの4価アルコール、例えば、キシリトールなどの5価アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、アリトール、イジトール、ダルシトール、アルトリトール、イノシトール、ジペンタエリスリトールなどの6価アルコール、例えば、ペルセイトールなどの7価アルコール、例えば、ショ糖などの8価アルコールなどの脂肪族多価アルコールが挙げられる。 Polyhydric alcohols are organic compounds having two or more hydroxyl groups in one molecule, and examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol (1,2- or 1,3-propanediol or mixtures thereof), butylene glycol (1, 2- or 1,3- or 1,4-butylene glycol or mixtures thereof), 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2, alkane diols such as 2,2-trimethylpentanediol and 3,3-dimethylolheptane; dihydric alcohols such as ether diols such as diethylene glycol, triethylene glycol and dipropylene glycol; trihydric alcohols such as isopropanolamine; tetramethylolmethane (pentaerythritol); tetrahydric alcohols such as diglycerin; pentahydric alcohols such as xylitol; Examples include hexahydric alcohols such as inositol and dipentaerythritol, heptahydric alcohols such as perseitol, and aliphatic polyhydric alcohols such as octahydric alcohols such as sucrose.
アルコール類として、好ましくは、多価アルコール、より好ましくは、脂肪族多価アルコール、さらに好ましくは、2価アルコール、とりわけ好ましくは、ブチレングリコール、最も好ましくは、1,3-ブチレングリコールが挙げられる。 Alcohols include preferably polyhydric alcohols, more preferably aliphatic polyhydric alcohols, still more preferably dihydric alcohols, particularly preferably butylene glycol, and most preferably 1,3-butylene glycol.
アルコール類が、2価アルコールであれば、耐候性および相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 If the alcohol is a dihydric alcohol, a coating agent (described later) with excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
アルコール類の配合割合(アルコール類の、キシリレンジイソシアネート100質量部に対する変性量)は、キシリレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、2質量部以上、好ましくは、4質量部を超過、さらに好ましくは、5質量部以上、例えば、15質量部以下、好ましくは、10質量部以下、さらに好ましくは、8質量部以下である。 The blending ratio of alcohols (the amount of alcohol modified with respect to 100 parts by mass of xylylene diisocyanate) is, for example, 2 parts by mass or more, preferably more than 4 parts by mass, more preferably more than 100 parts by mass of xylylene diisocyanate. is 5 parts by mass or more, for example, 15 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, and more preferably 8 parts by mass or less.
なお、上記変性量は、アルコール類により変性された、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートにおいて、イソシアヌレートに対するアルコール類の変性量と同義である。 The amount of modification is synonymous with the amount of modification of alcohol with respect to isocyanurate of isocyanurate of xylylene diisocyanate modified with alcohol.
上記の変性量が、上記下限以上であれば、耐候性および相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 If the amount of modification is at least the lower limit, a coating agent (described later) with excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
また、上記の変性量が、上記上限以下であれば、耐候性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 Moreover, if the amount of modification is equal to or less than the upper limit, a coating agent (described later) having excellent weather resistance can be obtained.
また、アルコール類のヒドロキシ基に対する、キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は、例えば、5以上、好ましくは、10以上、さらに好ましくは、20以上、通常、1000以下である。 The equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate group of xylylene diisocyanate to the hydroxyl group of the alcohol is, for example, 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and usually 1000 or less.
このようなキシリレンジイソシアネートとアルコール類との混合は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気、常圧(大気圧)下において実施される。混合条件として、混合温度は、例えば、室温(例えば、25℃)以上、好ましくは、40℃以上、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下であり、混合時間は、例えば、3分間以上、好ましくは、12分間以上、例えば、10時間以下、好ましくは、6時間以下である。 Such mixing of xylylene diisocyanate and alcohols is carried out, for example, in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas under normal pressure (atmospheric pressure). As the mixing conditions, the mixing temperature is, for example, room temperature (e.g., 25° C.) or higher, preferably 40° C. or higher, for example, 100° C. or lower, preferably 90° C. or lower, and the mixing time is, for example, 3 minutes or longer. , preferably 12 minutes or more, for example, 10 hours or less, preferably 6 hours or less.
上記のウレタン化反応において、キシリレンジイソシアネートのウレタン転化率は、例えば、3質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、25質量%以下である。 In the above urethanization reaction, the urethane conversion rate of xylylene diisocyanate is, for example, 3% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and is, for example, 25% by mass or less.
なお、上記のウレタン転化率は、キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基濃度に対する、ウレタン反応液のイソシアネート基濃度の減少率を算出することにより求めることができる。 The urethane conversion rate can be obtained by calculating the rate of decrease in the concentration of isocyanate groups in the urethane reaction liquid with respect to the concentration of isocyanate groups in xylylene diisocyanate.
次いで、得られたウレタン反応液に、イソシアヌレート化触媒を添加し、ウレタン反応液をイソシアヌレート化反応させる。 Next, an isocyanurate-forming catalyst is added to the obtained urethane reaction liquid, and the urethane reaction liquid is subjected to an isocyanurate-forming reaction.
イソシアヌレート化触媒としては、イソシアヌレート化に有効な触媒であれば、特に限定されず、例えば、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など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その有機弱酸塩、例えば、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などのトリアルキル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その有機弱酸塩、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸などのアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、例えば、上記アルキルカルボン酸の錫、亜鉛、鉛などの金属塩、例えば、アルミニウムアセチルアセトン、リチウムアセチルアセトンなどのβ-ジケトンの金属キレート化合物、例えば、塩化アルミニウム、三フッ化硼素などのフリーデル・クラフツ触媒、例えば、チタンテトラブチレート、トリブチルアンチモン酸化物などの種々の有機金属化合物、例えば、ヘキサメチルシラザンなどのアミノシリル基含有化合物などが挙げられる。 The isocyanurate-forming catalyst is not particularly limited as long as it is an effective catalyst for isocyanurate-forming. Weak acid salts such as trialkylhydroxyalkylammonium hydroxides such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and organic weak acid salts thereof such as acetic acid, caproic acid, octylic acid, Alkali metal salts of alkylcarboxylic acids such as myristic acid, metal salts of the above alkylcarboxylic acids such as tin, zinc and lead, metal chelate compounds of β-diketones such as aluminum acetylacetone and lithium acetylacetone, such as aluminum chloride , Friedel-Crafts catalysts such as boron trifluoride, various organometallic compounds such as titanium tetrabutylate and tributylantimony oxide, and aminosilyl group-containing compounds such as hexamethylsilazane.
具体的には、例えば、Zwitter ion型のヒドロキシアルキル第4級アンモニウム化合物などが挙げられ、より具体的には、例えば、N-(2-ヒドロキシプロピル)-N,N,N-トリメチルアンモニウム-2-エチルヘキサノエート、N,N-ジメチル-N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・ヘキサノエート、トリエチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・ヘキサデカノエート、トリメチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・フェニルカーボネート、トリメチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・フォーメートなどが挙げられる。 Specific examples include Zwitter ion type hydroxyalkyl quaternary ammonium compounds, and more specific examples include N-(2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium-2 -ethylhexanoate, N,N-dimethyl-N-hydroxyethyl-N-2-hydroxypropylammonium hexanoate, triethyl-N-2-hydroxypropylammonium hexadecanoate, trimethyl-N-2-hydroxypropyl ammonium phenyl carbonate, trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium formate, and the like.
これらイソシアヌレート化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These isocyanurate-forming catalysts can be used alone or in combination of two or more.
イソシアヌレート化触媒として、好ましくは、テトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドが挙げられ、さらに好ましくは、テトラブチルアンモニウムのハイドロオキサイドが挙げられる。 The isocyanuration catalyst preferably includes tetraalkylammonium hydroxide, more preferably tetrabutylammonium hydroxide.
イソシアヌレート化触媒の使用形態は、特に制限されず、イソシアヌレート化触媒の固形分を直接使用してもよく、また、イソシアヌレート化触媒を有機溶媒に溶解させた触媒溶液を使用してもよい。 The mode of use of the isocyanurate catalyst is not particularly limited, and the solid content of the isocyanurate catalyst may be used directly, or a catalyst solution obtained by dissolving the isocyanurate catalyst in an organic solvent may be used. .
好ましくは、イソシアヌレート化触媒は、触媒溶液として使用される。 Preferably, the isocyanuration catalyst is used as catalyst solution.
触媒溶液において、有機溶媒としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、ニトリル類(例えば、アセトニトリルなど)、アルキルエステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなど)、グリコールエーテルエステル類(例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネートなど)、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど)、極性非プロトン類(例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミドなど)などが挙げられる。有機溶媒は、単独使用または2種以上併用することができる。 Examples of organic solvents in the catalyst solution include alcohols (e.g., methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.), ketones (e.g., acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), nitriles (e.g., acetonitrile, etc.). ), alkyl esters (e.g., methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, etc.), glycol ether esters (e.g., methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, etc.), ethers (e.g., diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, etc.), polar aprotons (e.g., , N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, N,N'-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonylamide, etc.). The organic solvents can be used singly or in combination of two or more.
有機溶媒のなかでは、好ましくは、グリコールエーテルエステル類が挙げられ、さらに好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが挙げられる。 Among the organic solvents, preferred are glycol ether esters, and more preferred is propylene glycol methyl ether acetate.
触媒溶液の固形分濃度(イソシアヌレート化触媒の含有割合)は、例えば、60.0質量%以下、好ましくは、50.0質量%以下、より好ましくは、10.0質量%以下である。 The solid content concentration (the content of the isocyanurate-forming catalyst) of the catalyst solution is, for example, 60.0% by mass or less, preferably 50.0% by mass or less, and more preferably 10.0% by mass or less.
イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、ウレタン反応液100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.005質量部以上、例えば、0.1質量部以下、好ましくは、0.05質量部以下である。 The addition ratio of the isocyanurate catalyst (in terms of solid content) is, for example, 0.001 parts by mass or more, preferably 0.005 parts by mass or more, for example 0.1 parts by mass, per 100 parts by mass of the urethane reaction liquid. Below, it is preferably 0.05 parts by mass or less.
イソシアヌレート化触媒の添加割合が上記下限以上であれば、ウレタン反応液を確実にイソシアヌレート化反応させることができる。イソシアヌレート化触媒の添加割合が上記上限以下であれば、ウレタン反応液にイソシアヌレート化触媒を添加したときに、ゲルの発生を安定して抑制できる。 If the addition ratio of the isocyanurate-forming catalyst is at least the above lower limit, the urethane reaction liquid can be reliably subjected to the isocyanurate-forming reaction. If the addition ratio of the isocyanurate-forming catalyst is equal to or less than the above upper limit, gel generation can be stably suppressed when the isocyanurate-forming catalyst is added to the urethane reaction liquid.
このイソシアヌレート化反応は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気、常圧(大気圧)下において実施される。イソシアヌレート化反応の反応条件として、反応温度は、例えば、室温(例えば、25℃)以上、好ましくは、40℃以上、より好ましくは、60℃以上、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下であり、反応時間は、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上、さらに好ましくは、2時間以上、例えば、12時間以下、好ましくは、10時間以下、さらに好ましくは、8時間以下である。 This isocyanurate-forming reaction is carried out, for example, in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas under normal pressure (atmospheric pressure). As reaction conditions for the isocyanurate reaction, the reaction temperature is, for example, room temperature (e.g., 25°C) or higher, preferably 40°C or higher, more preferably 60°C or higher, for example, 100°C or lower, preferably 90°C. and the reaction time is, for example, 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, more preferably 2 hours or longer, for example 12 hours or shorter, preferably 10 hours or shorter, more preferably 8 hours or shorter. be.
上記のイソシアヌレート化反応において、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート転化率は、例えば、10質量%以上、好ましくは、15質量%以上、より好ましくは、18質量%以上であり、また、例えば、30質量%以下、好ましくは、25質量%以下、より好ましくは、23質量%以下である。 In the above isocyanurate-forming reaction, the conversion rate of isocyanurate of xylylene diisocyanate is, for example, 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, more preferably 18% by mass or more, and, for example, 30% by mass. % or less, preferably 25 mass % or less, more preferably 23 mass % or less.
イソシアヌレート転化率が、上記下限以上であれば、耐候性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 If the isocyanurate conversion rate is at least the above lower limit, a coating agent (described later) with excellent weather resistance can be obtained.
また、イソシアヌレート転化率が、上記上限以下であれば、相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 Moreover, if the isocyanurate conversion rate is equal to or less than the above upper limit, a coating agent (described later) having excellent compatibility can be obtained.
なお、上記のイソシアヌレート転化率は、ウレタン反応液のイソシアネート基濃度に対する、イソシアヌレート化反応後のイソシアヌレート反応液のイソシアネート基濃度の減少率を算出することにより求めることができる。 The above isocyanurate conversion rate can be obtained by calculating the reduction rate of the isocyanate group concentration of the isocyanurate reaction liquid after the isocyanurate reaction with respect to the isocyanate group concentration of the urethane reaction liquid.
コーティング剤(後述)では、耐候性および相溶性は、上記のアルコール変性量およびイソシアヌレート転化率に依存する。 In coating agents (described later), weather resistance and compatibility depend on the above alcohol modification amount and isocyanurate conversion.
すなわち、コーティング剤(後述)が、ポリオール成分(主剤)と、遊離のイソシアネート基を有するイソシアネート(硬化剤)とを含む場合には、主剤と硬化剤とを使用直前に配合に反応させるものであり、耐候性の向上を図る観点から、アルコール類の変性量を増やして、イソシアヌレート転化率を高くする傾向にある。 That is, when the coating agent (described later) contains a polyol component (main agent) and an isocyanate (curing agent) having a free isocyanate group, the main agent and curing agent are reacted with each other just before use. From the viewpoint of improving weather resistance, there is a tendency to increase the conversion rate of isocyanurate by increasing the amount of alcohol modification.
一方、コーティング剤(後述)が、ポリオール成分(主剤)と、ブロック剤によってブロックされたブロックイソシアネート(硬化剤)とを含む場合には、主剤と硬化剤とを予め配合し、使用時にブロック剤を解離させて反応させるものであり、耐候性を確保するとともに、硬化剤の主剤に対する相溶性の向上を図ることが求められる。 On the other hand, when the coating agent (described later) contains a polyol component (main agent) and blocked isocyanate (curing agent) blocked by a blocking agent, the main agent and curing agent are blended in advance, and the blocking agent is added at the time of use. It is dissociated and reacted, and it is required to ensure weather resistance and to improve the compatibility of the curing agent with the main agent.
そのため、本発明のブロックイソシアネートにおいて、アルコール類の変性量を増やす一方、イソシアヌレート転化率を低くすれば、具体的には、上記のアルコール類の変性量を、キシリレンジイソシアネート100質量部に対して、4質量部を超過、好ましくは、5質量部以上、また、10質量部以下、好ましくは、8質量部以下とし、かつ、上記のイソシアヌレート転化率を、15質量%以上、好ましくは、18質量%以上、また、25質量%以下、好ましくは、23質量%以下とすれば、耐候性に優れつつ、硬化剤の主剤に対する相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 Therefore, in the blocked isocyanate of the present invention, while increasing the amount of alcohol modification, if the isocyanurate conversion rate is decreased, specifically, the above-mentioned modification amount of alcohol is reduced to 100 parts by mass of xylylene diisocyanate. , more than 4 parts by mass, preferably 5 parts by mass or more, and 10 parts by mass or less, preferably 8 parts by mass or less, and the above isocyanurate conversion rate is 15% by mass or more, preferably 18 parts by mass. If it is at least 25% by mass and preferably at most 23% by mass, it is possible to obtain a coating agent (described later) which has excellent weather resistance and excellent compatibility with the main agent of the curing agent.
また、上記のイソシアヌレート化反応においては、必要に応じて、例えば、酸化防止剤、助触媒(例えば、有機亜リン酸エステルなど)などの公知の添加剤を添加することができる。 In the above isocyanurate-forming reaction, known additives such as antioxidants and co-catalysts (eg, organic phosphites) can be added as necessary.
添加剤として、好ましくは、酸化防止剤が挙げられる。 The additive preferably includes an antioxidant.
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられ、衛生性の観点から、好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤として、具体的には、例えば、2,6?ジ(tert-ブチル)?4?メチルフェノール(別名:ジブチルヒドロキシトルエン、以下、BHTと略する場合がある。)、[3-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシ]-2,2-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシメチル]プロピル]3-(3,5-ジtert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート(イルガノックス1010、チバ・ジャパン社製、商品名)、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製、商品名)、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸オクチルエステル(イルガノックス1135、チバ・ジャパン社製、商品名)、ビス[3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)プロピオン酸]エチレンビスオキシビスエチレン(イルガノックス245、チバ・ジャパン社製、商品名)などが挙げられる。 Antioxidants include, for example, phenolic antioxidants and hindered phenolic antioxidants. From the viewpoint of hygiene, hindered phenolic antioxidants are preferred. Specific examples of hindered phenol-based antioxidants include, for example, 2,6-di(tert-butyl)-4-methylphenol (also known as dibutylhydroxytoluene, hereinafter sometimes abbreviated as BHT), [3-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl ) propanoyloxymethyl]propyl]3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate (Irganox 1010, manufactured by Ciba Japan, trade name), octadecyl 3-(3,5-di -tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan, trade name), 3-(4-hydroxy-3,5-diisopropylphenyl) propionic acid octyl ester (Irganox 1135, Ciba Japan Co., Ltd., trade name), bis[3-(3-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)propionic acid] ethylene bisoxybisethylene (Irganox 245, Ciba Japan Co., trade name) ) and the like.
これら酸化防止剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
酸化防止剤として、衛生性の観点から、好ましくは、BHTを除くヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられ、より好ましくは、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製、商品名)が挙げられる。 From the viewpoint of hygiene, the antioxidant preferably includes hindered phenol antioxidants other than BHT, more preferably octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl ) propionate (Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd., trade name).
なお、添加剤を添加するタイミングは、特に制限されず、イソシアヌレート化反応前のキシリレンジイソシアネートまたはウレタン反応液に添加してもよく、また、イソシアヌレート化反応中のイソシアヌレート反応液に添加してもよく、さらには、イソシアヌレート化反応後のイソシアヌレート反応液に添加してもよい。好ましくは、キシリレンジイソシアネートに添加する。 The timing of adding the additive is not particularly limited, and it may be added to the xylylene diisocyanate or urethane reaction solution before the isocyanurate-forming reaction, or added to the isocyanurate reaction solution during the isocyanurate-forming reaction. Further, it may be added to the isocyanurate reaction solution after the isocyanurate-forming reaction. Preferably, it is added to xylylene diisocyanate.
添加剤の添加割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The addition ratio of the additive is appropriately set according to the purpose and application.
また、上記の反応において、イソシアヌレート転化率が上記した範囲に到達した後に触媒失活剤が添加されることで、イソシアヌレート化反応が停止される。 In the above reaction, the isocyanurate-forming reaction is terminated by adding a catalyst deactivator after the isocyanurate conversion reaches the above range.
触媒失活剤としては、例えば、リン酸化合物、スルホン酸化合物、スルホンアミド化合物などが挙げられる。 Examples of catalyst deactivators include phosphoric acid compounds, sulfonic acid compounds, and sulfonamide compounds.
リン酸化合物としては、例えば、リン酸、リン酸エステルなどが挙げられる。リン酸エステルとしては、例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジプロピル、リン酸ブトキシエチル、リン酸2-エチルヘキシル、リン酸ビス(2-エチルヘキシル)、リン酸(C12~18)アルキル、リン酸イソトリデシル、リン酸オレイル、リン酸テトラコシル、リン酸エチレングリコール、リン酸2-ヒドロキシエチルメタクリレート、リン酸ジブチルなどが挙げられる。 Examples of phosphoric acid compounds include phosphoric acid and phosphoric acid esters. Phosphate esters include, for example, methyl phosphate, ethyl phosphate, propyl phosphate, butyl phosphate, dipropyl phosphate, butoxyethyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, bis(2-ethylhexyl) phosphate, phosphoric acid (C12-18) alkyl, isotridecyl phosphate, oleyl phosphate, tetracosyl phosphate, ethylene glycol phosphate, 2-hydroxyethyl methacrylate phosphate, dibutyl phosphate and the like.
スルホン酸化合物としては、例えば、スルホン酸、スルホン酸エステルなどが挙げられる。スルホン酸としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などが挙げられる。スルホン酸エステルとしては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸メチル、ドデシルベンゼンスルホン酸エチル、ドデシルベンゼンスルホン酸プロピル、ドデシルベンゼンスルホン酸ブチルなどのドデシルベンゼンスルホン酸アルキルエステル、例えば、パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスルホン酸プロピル、パラトルエンスルホン酸ブチルなどのパラトルエンスルホン酸アルキルエステルなどが挙げられる。 Examples of sulfonic acid compounds include sulfonic acid and sulfonic acid esters. Sulfonic acids include, for example, dodecylbenzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid. Sulfonic acid esters include, for example, dodecylbenzenesulfonic acid alkyl esters such as methyl dodecylbenzenesulfonate, ethyl dodecylbenzenesulfonate, propyl dodecylbenzenesulfonate, and butyl dodecylbenzenesulfonate; p-toluenesulfonic acid alkyl esters such as ethyl sulfonate, propyl p-toluenesulfonate, and butyl p-toluenesulfonate;
スルホンアミド化合物としては、例えば、芳香族スルホンアミド類(例えば、ベンゼンスルホンアミド、ジメチルベンゼンスルホンアミド、スルファニルアミド、o-およびp-トルエンスルホンアミド、ヒドロキシナフタレンスルホンアミド、ナフタレン-1-スルホンアミド、ナフタレン-2-スルホンアミド、m-ニトロベンゼンスルホンアミド、p-クロロベンゼンスルホンアミドなど)、脂肪族スルホンアミド類(例えば、メタンスルホンアミド、N,N-ジメチルメタンスルホンアミド、N,N-ジメチルエタンスルホンアミド、N,N-ジエチルメタンスルホンアミド、N-メトキシメタンスルホンアミド、N-ドデシルメタンスルホンアミド、N-シクロヘキシル-1-ブタンスルホンアミド、2-アミノエタンスルホンアミドなど)などが挙げられる。 Examples of sulfonamide compounds include aromatic sulfonamides (e.g., benzenesulfonamide, dimethylbenzenesulfonamide, sulfanilamide, o- and p-toluenesulfonamide, hydroxynaphthalenesulfonamide, naphthalene-1-sulfonamide, naphthalene -2-sulfonamide, m-nitrobenzenesulfonamide, p-chlorobenzenesulfonamide, etc.), aliphatic sulfonamides (e.g., methanesulfonamide, N,N-dimethylmethanesulfonamide, N,N-dimethylethanesulfonamide, N,N-diethylmethanesulfonamide, N-methoxymethanesulfonamide, N-dodecylmethanesulfonamide, N-cyclohexyl-1-butanesulfonamide, 2-aminoethanesulfonamide, etc.).
また、触媒失活剤としては、上記のほか、例えば、モノクロル酢酸、ベンゾイルクロリドなども挙げられる。 In addition to the above, examples of the catalyst deactivator include monochloroacetic acid and benzoyl chloride.
これら触媒失活剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These catalyst deactivators can be used alone or in combination of two or more.
なお、触媒失活剤は、上記のイソシアヌレート反応液に対して、貯蔵安定剤としても作用する。 The catalyst deactivator also acts as a storage stabilizer for the isocyanurate reaction solution.
触媒失活剤として、好ましくは、リン酸化合物および/またはスルホン酸化合物が挙げられる。換言すれば、触媒失活剤として、好ましくは、リン酸および/またはスルホン酸、あるいは、そのエステルが挙げられる。 Catalyst deactivators preferably include phosphoric acid compounds and/or sulfonic acid compounds. In other words, the catalyst deactivator preferably includes phosphoric acid and/or sulfonic acid, or esters thereof.
このような観点から、触媒失活剤として、さらに好ましくは、スルホン酸が挙げられ、とりわけ好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸が挙げられる。 From this point of view, the catalyst deactivator is more preferably sulfonic acid, and particularly preferably dodecylbenzenesulfonic acid.
触媒失活剤の使用形態は、特に制限されず、触媒失活剤の有効成分を直接使用してもよく、また、触媒失活剤を上記の有機溶媒に溶解させた触媒失活剤溶液を使用してもよい。好ましくは、触媒失活剤溶液を使用する。 The mode of use of the catalyst deactivator is not particularly limited, and the active ingredient of the catalyst deactivator may be used directly, or a catalyst deactivator solution in which the catalyst deactivator is dissolved in the above organic solvent may be used. Preferably, a catalyst deactivator solution is used.
触媒失活剤を、触媒失活剤溶液として使用する場合、有機溶媒として、好ましくは、グリコールエーテルエステル類が挙げられ、さらに好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが挙げられる。 When the catalyst deactivator is used as the catalyst deactivator solution, the organic solvent preferably includes glycol ether esters, more preferably propylene glycol methyl ether acetate.
また、触媒失活剤の有効成分濃度(触媒失活剤の含有割合)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下である。 In addition, the active ingredient concentration of the catalyst deactivator (the content ratio of the catalyst deactivator) is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less. is.
また、触媒失活剤の添加割合(有効成分換算)は、イソシアヌレート反応液の総量に対して、例えば、300ppm以上、好ましくは、400ppm以上であり、例えば、3000ppm以下、好ましくは、1000ppm以下、より好ましくは、800ppm以下である。 Further, the addition ratio of the catalyst deactivator (in terms of active ingredients) is, for example, 300 ppm or more, preferably 400 ppm or more, for example, 3000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, relative to the total amount of the isocyanurate reaction solution. More preferably, it is 800 ppm or less.
これにより、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートと、未反応のキシリレンジイソシアネートとを含むイソシアヌレート反応液を得ることができる。 As a result, an isocyanurate reaction solution containing the isocyanurate of xylylene diisocyanate and unreacted xylylene diisocyanate can be obtained.
また、得られたイソシアヌレート反応液に、必要に応じて、塩化水素など公知の酸や、高酸度のキシリレンジイソシアネート(例えば、酸度が2000ppm以上のキシリレンジイソシアネート組成物など)を添加することによって、酸度を調整することもできる。 Further, to the obtained isocyanurate reaction solution, if necessary, by adding a known acid such as hydrogen chloride or a xylylene diisocyanate having a high acidity (for example, a xylylene diisocyanate composition having an acidity of 2000 ppm or more). , the acidity can also be adjusted.
そして、この方法では、上記のイソシアヌレート化反応終了後において、イソシアヌレート反応液から、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む分離液と、未反応のキシリレンジイソシアネートを含む回収液とを、それぞれ分離する。 In this method, after the isocyanurate-forming reaction is completed, a separated liquid containing isocyanurate of xylylene diisocyanate and a recovered liquid containing unreacted xylylene diisocyanate are separated from the isocyanurate reaction liquid. .
これらを分離する方法としては、特に制限されないが、例えば、薄膜蒸留装置が用いられる。 Although the method for separating these is not particularly limited, for example, a thin film distillation apparatus is used.
薄膜蒸留における蒸留条件としては、蒸留温度が、例えば、120℃以上、好ましくは、150℃以上であり、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である。また、蒸留圧力(絶対圧力)が、例えば、1PaA以上であり、例えば、60PaA以下である。 Distillation conditions for thin film distillation include a distillation temperature of, for example, 120° C. or higher, preferably 150° C. or higher, and for example, 250° C. or lower, preferably 200° C. or lower. Also, the distillation pressure (absolute pressure) is, for example, 1 PaA or higher and, for example, 60 PaA or lower.
また、イソシアヌレート反応液のフィード量が、例えば、1g/時間以上、好ましくは、5g/時間以上であり、例えば、1000g/時間以下、好ましくは、500g/時間以下である。 Also, the feed amount of the isocyanurate reaction solution is, for example, 1 g/hour or more, preferably 5 g/hour or more, and is, for example, 1000 g/hour or less, preferably 500 g/hour or less.
これにより、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む分離液が、高沸点成分として分離される。 Thereby, the separated liquid containing the isocyanurate of xylylene diisocyanate is separated as a high boiling point component.
また、分離されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む分離液に、必要により、上記の有機溶媒を適宜の割合で添加して、固形分濃度を調整することができる。 If necessary, the above organic solvent can be added in an appropriate proportion to the separated liquid containing the isocyanurate of xylylene diisocyanate to adjust the solid content concentration.
このような場合において、その固形分濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、例えば、100質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 In such a case, the solid content concentration is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and for example, 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
なお、このような場合には、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、有機溶媒を含む反応液のまま、後述するブロック剤と反応させることができる。 In such a case, the isocyanurate of xylylene diisocyanate can be reacted with a blocking agent to be described later in the reaction liquid containing the organic solvent.
また、必要により、分離されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む分離液に、上記の触媒失活剤(貯蔵安定剤)をさらに添加して、含有割合を上記範囲に調整することもできる。 If necessary, the above-mentioned catalyst deactivator (storage stabilizer) can be further added to the separated liquid containing the isocyanurate of xylylene diisocyanate to adjust the content ratio within the above range.
また、分離されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む分離液には、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、可塑剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤(上記のスルホンアミド化合物など)、耐光安定剤、酸化防止剤、離型剤、顔料、染料、滑剤、フィラー、加水分解防止剤などを添加することができる。 In addition, the separated liquid containing isocyanurate of xylylene diisocyanate may optionally contain known additives such as plasticizers, antiblocking agents, heat stabilizers (such as the above sulfonamide compounds), light resistance Stabilizers, antioxidants, release agents, pigments, dyes, lubricants, fillers, anti-hydrolysis agents and the like can be added.
これにより、アルコール類により変性された、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートが得られる。 This gives an alcohol-modified isocyanurate of xylylene diisocyanate.
また、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、アルコール類により変性されているため、耐候性および相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 In addition, since the isocyanurate of xylylene diisocyanate is modified with an alcohol, a coating agent (described later) having excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
そして、ブロックイソシアネートは、上記のイソシアネート化合物とブロック剤とを反応させることにより得られる。 The blocked isocyanate is obtained by reacting the above isocyanate compound with a blocking agent.
ブロック剤としては、特に限定されず、公知のブロック剤が採用され、例えば、イミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物、ピリミジン系化合物、グアニジン系化合物、フェノール系化合物、活性メチレン系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、オキシム系化合物、カルバミン酸系化合物、尿素系化合物、酸アミド系(ラクタム系)化合物、酸イミド系化合物、トリアゾール系化合物、ピラゾール系化合物、メルカプタン系化合物、重亜硫酸塩などが挙げられる。 The blocking agent is not particularly limited, and known blocking agents are employed. Examples include imidazole compounds, imidazoline compounds, pyrimidine compounds, guanidine compounds , phenol compounds, active methylene compounds, amine compounds, imines, -based compounds, oxime-based compounds, carbamic acid-based compounds, urea-based compounds, acid amide-based (lactam-based) compounds, acid imide-based compounds, triazole-based compounds, pyrazole-based compounds, mercaptan-based compounds, bisulfites, and the like.
イミダゾール系化合物としては、例えば、イミダゾール(解離温度100℃)、ベンズイミダゾール(解離温度120℃)、2-メチルイミダゾール(解離温度70℃)、4-メチルイミダゾール(解離温度100℃)、2-エチルイミダゾール(解離温度70℃)、2-イソプロピルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどが挙げられる。 Examples of imidazole compounds include imidazole (dissociation temperature 100° C.), benzimidazole (dissociation temperature 120° C.), 2-methylimidazole (dissociation temperature 70° C.), 4-methylimidazole (dissociation temperature 100° C.), 2-ethyl imidazole (dissociation temperature 70° C.), 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole and the like.
イミダゾリン系化合物としては、例えば、2-メチルイミダゾリン(解離温度110℃)、2-フェニルイミダゾリンなどが挙げられる。 Examples of imidazoline compounds include 2-methylimidazoline (dissociation temperature: 110° C.) and 2-phenylimidazoline.
ピリミジン系化合物としては、例えば、2-メチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジンなどが挙げられる。 Examples of pyrimidine compounds include 2-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine.
グアニジン系化合物としては、例えば、3,3-ジメチルグアニジンなどの3,3-ジアルキルグアニジン、例えば、1,1,3,3-テトラメチルグアニジン(解離温度120℃)などの1,1,3,3-テトラアルキルグアニジン、1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンなどが挙げられる。 Examples of guanidine-based compounds include 3,3-dialkylguanidines such as 3,3-dimethylguanidine; 3-tetraalkylguanidine, 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene and the like.
フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、n-プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、n-ブチルフェノール、s-ブチルフェノール、t-ブチルフェノール、n-ヘキシルフェノール、2-エチルヘキシルフェノール、n-オクチルフェノール、n-ノニルフェノール、ジ-n-プロピルフェノール、ジイソプロピルフェノール、イソプロピルクレゾール、ジ-n-ブチルフェノール、ジ-s-ブチルフェノール、ジ-t-ブチルフェノール、ジ-n-オクチルフェノール、ジ-2-エチルヘキシルフェノール、ジ-n-ノニルフェノール、ニトロフェノール、ブロモフェノール、クロロフェノール、フルオロフェノール、ジメチルフェノール、スチレン化フェノール、メチルサリチラート、4-ヒドロキシ安息香酸メチル、4-ヒドロキシ安息香酸ベンジル、ヒドロキシ安息香酸2-エチルヘキシル、4-[(ジメチルアミノ)メチル]フェノール、4-[(ジメチルアミノ)メチル]ノニルフェノール、ビス(4-ヒドロキシフェニル)酢酸、2-ヒドロキシピリジン(解離温度80℃)、2-または8-ヒドロキシキノリン、2-クロロ-3-ピリジノール、ピリジン-2-チオール(解離温度70℃)などが挙げられる。 Examples of phenolic compounds include phenol, cresol, ethylphenol, n-propylphenol, isopropylphenol, n-butylphenol, s-butylphenol, t-butylphenol, n-hexylphenol, 2-ethylhexylphenol, n-octylphenol, n -nonylphenol, di-n-propylphenol, diisopropylphenol, isopropylcresol, di-n-butylphenol, di-s-butylphenol, di-t-butylphenol, di-n-octylphenol, di-2-ethylhexylphenol, di-n -nonylphenol, nitrophenol, bromophenol, chlorophenol, fluorophenol, dimethylphenol, styrenated phenol, methyl salicylate, methyl 4-hydroxybenzoate, benzyl 4-hydroxybenzoate, 2-ethylhexyl hydroxybenzoate, 4- [(dimethylamino)methyl]phenol, 4-[(dimethylamino)methyl]nonylphenol, bis(4-hydroxyphenyl)acetic acid, 2-hydroxypyridine (dissociation temperature 80° C.), 2- or 8-hydroxyquinoline, 2- Chloro-3-pyridinol, pyridine-2-thiol (dissociation temperature 70° C.) and the like.
活性メチレン系化合物としては、例えば、メルドラム酸、マロン酸ジアルキル(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-ブチル、マロン酸ジ-t-ブチル、マロン酸ジ2-エチルヘキシル、マロン酸メチルn-ブチル、マロン酸エチルn-ブチル、マロン酸メチルs-ブチル、マロン酸エチルs-ブチル、マロン酸メチルt-ブチル、マロン酸エチルt-ブチル、メチルマロン酸ジエチル、マロン酸ジベンジル、マロン酸ジフェニル、マロン酸ベンジルメチル、マロン酸エチルフェニル、マロン酸t-ブチルフェニル、イソプロピリデンマロネートなど)、アセト酢酸アルキル(例えば、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸n-プロピル、アセト酢酸イソプロピル、アセト酢酸n-ブチル、アセト酢酸t-ブチル、アセト酢酸ベンジル、アセト酢酸フェニルなど)、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセチルアセトン、シアノ酢酸エチルなどが挙げられる。 Active methylene compounds include, for example, Meldrum's acid, dialkyl malonate (e.g., dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-butyl malonate, di-t-butyl malonate, di-2-ethylhexyl malonate, malonic acid Methyl n-butyl, ethyl n-butyl malonate, methyl s-butyl malonate, ethyl s-butyl malonate, methyl t-butyl malonate, ethyl t-butyl malonate, diethyl methylmalonate, dibenzyl malonate, malonate diphenyl acid, benzylmethyl malonate, ethylphenyl malonate, t-butylphenyl malonate, isopropylidene malonate, etc.), alkyl acetoacetates (e.g. methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, isopropyl acetoacetate) , n-butyl acetoacetate, t-butyl acetoacetate, benzyl acetoacetate, phenyl acetoacetate, etc.), 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, acetylacetone, ethyl cyanoacetate and the like.
アミン系化合物としては、例えば、ジブチルアミン、ジフェニルアミン、アニリン、N-メチルアニリン、カルバゾール、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジニル)アミン、ジ-n-プロピルアミン、ジイソプロピルアミン(解離温度130℃)、イソプロピルエチルアミン、2,2,4-、または、2,2,5-トリメチルヘキサメチレンアミン、N-イソプロピルシクロヘキシルアミン(解離温度140℃)、ジシクロヘキシルアミン(解離温度130℃)、ビス(3,5,5-トリメチルシクロヘキシル)アミン、ピペリジン、2,6-ジメチルピペリジン(解離温度130℃)、t-ブチルメチルアミン、t-ブチルエチルアミン(解離温度120℃)、t-ブチルプロピルアミン、t-ブチルブチルアミン、t-ブチルベンジルアミン(解離温度120℃)、t-ブチルフェニルアミン、2,2,6-トリメチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン(解離温度80℃)、(ジメチルアミノ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン、6-メチル-2-ピペリジン、6-アミノカプロン酸などが挙げられる。 Examples of amine compounds include dibutylamine, diphenylamine, aniline, N-methylaniline, carbazole, bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl)amine, di-n-propylamine, diisopropylamine ( dissociation temperature 130° C.), isopropylethylamine, 2,2,4- or 2,2,5-trimethylhexamethyleneamine, N-isopropylcyclohexylamine (dissociation temperature 140° C.), dicyclohexylamine (dissociation temperature 130° C.), Bis(3,5,5-trimethylcyclohexyl)amine, piperidine, 2,6-dimethylpiperidine (dissociation temperature 130°C), t-butylmethylamine, t-butylethylamine (dissociation temperature 120°C), t-butylpropylamine , t-butylbutylamine, t-butylbenzylamine (dissociation temperature 120°C), t-butylphenylamine, 2,2,6-trimethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (dissociation temperature 80°C) , (dimethylamino)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine, 6-methyl-2-piperidine, 6-aminocaproic acid and the like.
イミン系化合物としては、例えば、エチレンイミン、ポリエチレンイミン、1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、グアニジンなどが挙げられる。 Examples of imine compounds include ethyleneimine, polyethyleneimine, 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine and guanidine.
オキシム系化合物としては、例えば、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、メチルエチルケトンオキシム(解離温度130℃)、シクロヘキサノンオキシム、ジアセチルモノオキシム、ペンゾフェノオキシム、2,2,6,6-テトラメチルシクロヘキサノンオキシム、ジイソプロピルケトンオキシム、メチルt-ブチルケトンオキシム、ジイソブチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、メチルイソプロピルケトンオキシム、メチル2,4-ジメチルペンチルケトンオキシム、メチル3-エチルへプチルケトンオキシム、メチルイソアミルケトンオキシム、n-アミルケトンオキシム、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオンモノオキシム、4,4’-ジメトキシベンゾフェノンオキシム、2-ヘプタノンオキシムなどが挙げられる。 Examples of oxime compounds include formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketone oxime (dissociation temperature 130° C.), cyclohexanone oxime, diacetylmonoxime, benzophenoxime, 2,2,6,6-tetramethyl Cyclohexanone oxime, diisopropyl ketone oxime, methyl t-butyl ketone oxime, diisobutyl ketone oxime, methyl isobutyl ketone oxime, methyl isopropyl ketone oxime, methyl 2,4-dimethylpentyl ketone oxime, methyl 3-ethylheptyl ketone oxime, methyl isoamyl ketone oxime, n-amyl ketone oxime, 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanedione monoxime, 4,4'-dimethoxybenzophenone oxime, 2-heptanone oxime and the like.
カルバミン酸系化合物としては、例えば、N-フェニルカルバミン酸フェニルなどが挙げられる。 Carbamic acid compounds include, for example, phenyl N-phenylcarbamate.
尿素系化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素などが挙げられる。 Urea-based compounds include, for example, urea, thiourea, and ethyleneurea.
酸アミド系(ラクタム系)化合物としては、例えば、アセトアニリド、N-メチルアセトアミド、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、ピロリドン、2,5-ピペラジンジオン、ラウロラクタムなどが挙げられる。 Acid amide (lactam) compounds include, for example, acetanilide, N-methylacetamide, acetic amide, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, pyrrolidone, 2,5-piperazinedione, laurolactam, and the like. be done.
酸イミド系化合物としては、例えば、コハク酸イミド、マレイン酸イミド、フタルイミドなどが挙げられる。 Examples of acid imide compounds include succinimide, maleic acid imide, and phthalimide.
トリアゾール系化合物としては、例えば、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。 Examples of triazole compounds include 1,2,4-triazole and benzotriazole.
ピラゾール系化合物としては、例えば、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール(解離温度120℃)、3,5-ジイソプロピルピラゾール、3,5-ジフェニルピラゾール、3,5-ジ-t-ブチルピラゾール、3-メチルピラゾール、4-ベンジル-3,5-ジメチルピラゾール、4-ニトロ-3,5-ジメチルピラゾール、4-ブロモ-3,5-ジメチルピラゾール、3-メチル-5-フェニルピラゾールなどが挙げられる。 Examples of pyrazole compounds include pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole (dissociation temperature 120° C.), 3,5-diisopropylpyrazole, 3,5-diphenylpyrazole, 3,5-di-t-butylpyrazole, 3- methylpyrazole, 4-benzyl-3,5-dimethylpyrazole, 4-nitro-3,5-dimethylpyrazole, 4-bromo-3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-phenylpyrazole and the like.
メルカプタン系化合物としては、例えば、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ヘキシルメルカプタンなどが挙げられる。 Mercaptan compounds include, for example, butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, hexyl mercaptan and the like.
重亜硫酸塩としては、例えば、重亜硫酸ソーダなどが挙げられる。 Bisulfites include, for example, sodium bisulfite.
ブロック剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 Blocking agents can be used alone or in combination of two or more.
ブロック剤としては、好ましくは、フェノール系化合物、活性メチレン系化合物、オキシム系化合物、ピラゾール系化合物、より好ましくは、オキシム系化合物、ピラゾール系化合物、さらに好ましくは、メチルエチルケトンオキシム、3,5-ジメチルピラゾール、とりわけ好ましくは、耐候性および相溶性の観点から、3,5-ジメチルピラゾールが挙げられる。 Blocking agents are preferably phenol compounds , active methylene compounds, oxime compounds and pyrazole compounds, more preferably oxime compounds and pyrazole compounds, still more preferably methyl ethyl ketone oxime and 3,5-dimethylpyrazole. , 3,5-dimethylpyrazole is particularly preferred from the viewpoint of weather resistance and compatibility.
そして、イソシアネート化合物とブロック剤とを反応させるには、イソシアネート化合物とブロック剤とを混合する。 In order to react the isocyanate compound and the blocking agent, the isocyanate compound and the blocking agent are mixed.
イソシアネート化合物とブロック剤との配合割合としては、ブロック剤中のイソシアネート基と反応する活性基(すなわち、ブロック基)の、イソシアネート化合物のイソシアネート基に対する当量比(活性基/イソシアネート基)が、例えば、0.8以上、好ましくは、1.0以上であり、例えば、1.5以下、好ましくは、1.2以下、より好ましくは、1.1以下である。 As for the mixing ratio of the isocyanate compound and the blocking agent, the equivalent ratio (active group/isocyanate group) of the active group that reacts with the isocyanate group in the blocking agent (that is, the blocking group) to the isocyanate group of the isocyanate compound is, for example, It is 0.8 or more, preferably 1.0 or more, and is, for example, 1.5 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
また、上記の反応は、例えば、大気圧下、不活性ガス(例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど)雰囲気下において、実施される。 Moreover, the above reaction is carried out, for example, under atmospheric pressure in an atmosphere of an inert gas (eg, nitrogen gas, argon gas, etc.).
反応条件として、反応温度が、例えば、20℃以上、好ましくは、30℃以上であり、また、例えば、80℃以下、好ましくは、70℃以下であり、また、反応時間が、0.5時間以上、好ましくは、1時間以上であり、また、例えば、6時間以下、好ましくは、3時間以下である。 As the reaction conditions, the reaction temperature is, for example, 20° C. or higher, preferably 30° C. or higher, and, for example, 80° C. or lower, preferably 70° C. or lower, and the reaction time is 0.5 hours. Above, it is preferably 1 hour or more, and is, for example, 6 hours or less, preferably 3 hours or less.
なお、反応の終了は、例えば、赤外分光分析法、アミン当量の測定を用い、イソシアネート基の消失または減少を確認することによって、判断することができる。 The completion of the reaction can be determined, for example, by using infrared spectroscopy and measurement of amine equivalent to confirm disappearance or reduction of isocyanate groups.
また、上記の反応は、無溶剤下であってもよく、例えば、溶剤の存在下であってもよい。 Moreover, the above reaction may be carried out in the absence of a solvent or, for example, in the presence of a solvent.
溶剤としては、例えば、上記の有機溶媒が挙げられる。 Examples of the solvent include the above organic solvents.
また、上記の反応では、必要により、ブロック化触媒を添加することができる。 Moreover, in the above reaction, if necessary, a blocking catalyst can be added.
ブロック化触媒としては、例えば、塩基性化合物が挙げられ、具体的には、例えば、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチララート、ナトリウムフェノラート、カリウムメチラートなどのアルカリ金属アルコラート、例えば、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などのテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、例えば、テトラアルキルアンモニウムなどの酢酸塩、オクチル酸塩、ミリスチン酸塩、安息香酸塩などの有機弱酸塩、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸などのアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、例えば、上記のアルキルカルボン酸の錫、亜鉛、鉛などの金属塩、例えば、ヘキサメチレンジシラザンなどのアミノシリル基含有化合物、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などが挙げられる。また、これらブロック化触媒は、必要により、上記の溶剤や水、メタノール、エタノール、プロピルアルコールなどのアルコール類に溶解された溶液として用いることもできる。 Examples of blocked catalysts include basic compounds, and specific examples include alkali metal alcoholates such as sodium methylate, sodium ethylate, sodium phenolate, potassium methylate, tetramethylammonium, Hydroxides of tetraalkylammonium such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, acetates such as tetraalkylammonium, weak organic acid salts such as octylate, myristate, benzoate such as acetic acid, caproic acid, octyl Acids, alkali metal salts of alkylcarboxylic acids such as myristic acid, metal salts of the above alkylcarboxylic acids such as tin, zinc, and lead, aminosilyl group-containing compounds such as hexamethylenedisilazane, such as lithium and sodium , hydroxides of alkali metals such as potassium. These blocked catalysts can also be used as a solution dissolved in the above solvents or alcohols such as water, methanol, ethanol and propyl alcohol, if necessary.
これらブロック化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These blocked catalysts can be used alone or in combination of two or more.
ブロック化触媒の配合割合は、特に制限されないが、例えば、イソシアネート化合物100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、好ましくは、0.05質量部以上、より好ましくは、0.1質量部以上であり、例えば、3質量部以下、好ましくは、2質量部以下、より好ましくは、0.3質量部以下、さらに好ましくは、0.2質量部以下である。 The blending ratio of the blocking catalyst is not particularly limited, but for example, 0.01 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate compound. It is at least 3 parts by mass, preferably 2 parts by mass or less, more preferably 0.3 parts by mass or less, still more preferably 0.2 parts by mass or less.
そして、上記のようにイソシアネート化合物とブロック剤とを反応させることにより、イソシアネート化合物(具体的には、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート)のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされ、ブロックイソシアネートが得られる。 Then, by reacting the isocyanate compound with the blocking agent as described above, the isocyanate group of the isocyanate compound (specifically, the isocyanurate of xylylene diisocyanate) is blocked by the blocking agent to obtain a blocked isocyanate.
また、このようなブロックイソシアネートは、例えば、上記の溶剤に溶解された溶液として用いることもできる。 Moreover, such blocked isocyanate can also be used, for example, as a solution dissolved in the above solvent.
ブロックイソシアネートを溶剤に溶解させる場合において、その固形分濃度は、例えば、1質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、30質量%以上であり、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the blocked isocyanate is dissolved in a solvent, the solid content concentration is, for example, 1% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and for example, 95% by mass or less, preferably is 90% by mass or less.
このようなブロックイソシアネートは、イソシアネート化合物のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされている。そのため、貯蔵安定性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 In such blocked isocyanate, the isocyanate group of the isocyanate compound is blocked with a blocking agent. Therefore, a coating agent (described later) having excellent storage stability can be obtained.
また、イソシアネート化合物では、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有し、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、アルコール類により変性されている。そのため、耐候性および相溶性に優れるコーティング剤(後述)を得ることができる。 Further, the isocyanate compound contains an isocyanurate of xylylene diisocyanate, and the isocyanurate of xylylene diisocyanate is modified with an alcohol. Therefore, a coating agent (described later) having excellent weather resistance and compatibility can be obtained.
本発明のコーティング剤は、上記のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤とを含有する。このコーティング剤は、例えば、上記のブロックイソシアネートからなる硬化剤と、ポリオール成分からなる主剤とを、それぞれ個別に調製し、それらを配合することにより得られる。 The coating agent of the present invention contains a curing agent containing the above-described blocked isocyanate and a main agent containing a polyol component. This coating agent is obtained, for example, by separately preparing a curing agent comprising the above-described blocked isocyanate and a main agent comprising a polyol component, and blending them.
硬化剤は、上記のブロックイソシアネートとともに、他のブロックイソシアネートを含むこともできる。 Curing agents can also contain other blocked isocyanates in addition to the blocked isocyanates described above.
他のブロックイソシアネートとしては、例えば、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネート、例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)などの脂環族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネート、例えば、ジフェニルメタンジイソシネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)などの芳香族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネートなどが挙げられる。 Other blocked isocyanates include aliphatic diisocyanates such as 1,5-pentamethylene diisocyanate (PDI) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) and blocked isocyanates of derivatives thereof such as bis(isocyanatomethyl). Alicyclic diisocyanates such as cyclohexane (H 6 XDI), methylenebis(cyclohexyl isocyanate) (H 12 MDI), norbornane diisocyanate (NBDI), 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (IPDI) or their Derivative blocked isocyanates, for example, aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI) and tolylene diisocyanate (TDI), and blocked isocyanates of derivatives thereof.
誘導体としては、例えば、イソシアヌレート誘導体、アロファネート誘導体、ビウレット誘導体、ウレトジオン誘導体、3価以上のアルコール類とのアルコール変性体(アダクト体)などが挙げられる。 Derivatives include, for example, isocyanurate derivatives, allophanate derivatives, biuret derivatives, uretdione derivatives, and alcohol-denatured products (adducts) with trihydric or higher alcohols.
他のブロックイソシアネートの配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The blending ratio of other blocked isocyanates is appropriately set according to the purpose and application.
ポリオール成分は、マクロポリオールを含んでいる。つまり、主剤は、マクロポリオールを含んでいる。 The polyol component contains macropolyols. That is, the main agent contains macropolyol.
マクロポリオールは、水酸基を2つ以上有する、数平均分子量が、300以上、好ましくは、400以上、さらに好ましくは、500以上、通常、20000以下、好ましくは、10000以下の化合物であって、例えば、ポリエーテルポリオール(例えば、ポリオキシアルキレン(炭素数(C)2~3)ポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオールなど)、ポリエステルポリオール(例えば、アジピン酸系ポリエステルポリオール、フタル酸系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールなど)、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール(例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなどをポリイソシアネートによりウレタン変性したポリオール)、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、ビニルモノマー変性ポリオールなどが挙げられる。 The macropolyol is a compound having two or more hydroxyl groups and having a number average molecular weight of 300 or more, preferably 400 or more, more preferably 500 or more, usually 20000 or less, preferably 10000 or less. Polyether polyols (e.g., polyoxyalkylene (carbon number (C) 2-3) polyols, polytetramethylene ether polyols, etc.), polyester polyols (e.g., adipic acid-based polyester polyols, phthalic acid-based polyester polyols, lactone-based polyester polyols etc.), polycarbonate polyols, polyurethane polyols (for example, polyether polyols, polyester polyols, polyols obtained by modifying polycarbonate polyols with polyisocyanate to urethane-modified), epoxy polyols, vegetable oil polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, vinyl monomer-modified polyols, etc. be done.
マクロポリオールの水酸基価は、例えば、50mgKOH/g以上であり、また、例えば、500mgKOH/g以下、好ましくは、300mgKOH/g以下、より好ましくは、180mgKOH/g以下、さらに好ましくは、150mgKOH/g以下、とりわけ好ましくは、100mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the macropolyol is, for example, 50 mgKOH/g or more, and is, for example, 500 mgKOH/g or less, preferably 300 mgKOH/g or less, more preferably 180 mgKOH/g or less, still more preferably 150 mgKOH/g or less. , Especially preferably, it is 100 mgKOH/g or less.
マクロポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Macropolyols can be used alone or in combination of two or more.
マクロポリオールとして、好ましくは、アクリルポリオール、ポリエステルポリオールが挙げられる。 Preferred macropolyols include acrylic polyols and polyester polyols.
また、ポリオール成分は、低分子量ポリオールを含むこともできる。 The polyol component can also include low molecular weight polyols.
低分子量ポリオールとしては、上記のアルコール類が挙げられ、好ましくは、多価アルコール、より好ましくは、2~8価アルコール、さらに好ましくは、2価アルコール、3価アルコール、とりわけ好ましくは、2価アルコールが挙げられる。 Low-molecular-weight polyols include the alcohols described above, preferably polyhydric alcohols, more preferably dihydric to octahydric alcohols, still more preferably dihydric alcohols, trihydric alcohols, particularly preferably dihydric alcohols is mentioned.
低分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Low-molecular-weight polyols can be used alone or in combination of two or more.
低分子量ポリオールの配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The blending ratio of the low-molecular-weight polyol is appropriately set according to the purpose and application.
ポリオール成分は、好ましくは、マクロポリオールからなる。 The polyol component preferably consists of macropolyols.
なお、ポリオール成分の使用形態は、特に制限されず、ポリオール成分をそのまま使用してもよく、また、ポリオール成分を上記の有機溶媒に溶解させたポリオール成分溶液を使用してもよい。 The form of use of the polyol component is not particularly limited, and the polyol component may be used as it is, or a polyol component solution obtained by dissolving the polyol component in the above organic solvent may be used.
ポリオール成分を、ポリオール成分溶液として使用する場合、有機溶媒として、好ましくは、酢酸ブチル、シクロヘキサンが挙げられる。 When the polyol component is used as the polyol component solution, preferred organic solvents include butyl acetate and cyclohexane.
また、ポリオール成分の有効成分濃度(ポリオール成分の含有割合)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。 The active ingredient concentration of the polyol component (polyol component content) is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less.
ブロックイソシアネートを含む硬化剤と、マクロポリオールを含む主剤との配合割合は、例えば、マクロポリオールの水酸基に対するブロックイソシアネートのイソシアネート基(ブロック剤によりブロックされているイソシアネート基)の当量比(イソシアネート基/活性水素基)が、例えば、0.1以上、好ましくは、0.2以上、さらに好ましくは、0.3以上、とりわけ好ましくは、0.9以上、例えば、5以下、好ましくは、3以下、より好ましくは、1.1以下となる割合である。 The blending ratio of the curing agent containing the blocked isocyanate and the main agent containing the macropolyol is, for example, the equivalent ratio of the isocyanate group of the blocked isocyanate (isocyanate group blocked by the blocking agent) to the hydroxyl group of the macropolyol (isocyanate group/activity hydrogen group) is, for example, 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, particularly preferably 0.9 or more, for example, 5 or less, preferably 3 or less, or more Preferably, the ratio is 1.1 or less.
そして、このようなコーティング剤は、その使用時において、ブロックイソシアネートからブロック剤を、例えば、加熱することにより、解離させる。 When such a coating agent is used, the blocking agent is dissociated from the blocked isocyanate by, for example, heating.
解離条件は、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤が解離する条件であれば、特に制限されないが、具体的には、解離温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、50℃以上であり、例えば、160℃以下である。 The dissociation conditions are not particularly limited as long as the blocking agent in the blocked isocyanate dissociates. Specifically, the dissociation temperature is, for example, 40°C or higher, preferably 50°C or higher, such as 160°C. It is below.
ブロックイソシアネートの再生したイソシアネート基と、ポリオール化合物の水酸基との加熱条件下における反応時間は、例えば、10分以上、好ましくは、20分以上であり、例えば、60分以下、好ましくは、30分以下である。 The reaction time of the regenerated isocyanate group of the blocked isocyanate and the hydroxyl group of the polyol compound under heating conditions is, for example, 10 minutes or more, preferably 20 minutes or more, and for example, 60 minutes or less, preferably 30 minutes or less. is.
これにより、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤を解離させるとともに、ブロックイソシアネートの再生したイソシアネート基と、マクロポリオールの水酸基とを反応させ、コーティング剤を硬化させることができる。 As a result, the blocking agent in the blocked isocyanate can be dissociated, and the regenerated isocyanate groups of the blocked isocyanate can react with the hydroxyl groups of the macropolyol to cure the coating agent.
また、硬化反応は、室温(20~30℃)で熟成させることによっても進行することもできる。 The curing reaction can also proceed by aging at room temperature (20-30° C.).
なお、上記した説明では、コーティング剤の使用時において、ブロックイソシアネートからブロック剤を解離させコーティング剤を硬化させたが、ブロック剤の種類によっては、ブロック剤とマクロポリオールの水酸基とを反応させ、コーティング剤を硬化させることもできる。 In the above explanation, when the coating agent was used, the blocking agent was dissociated from the blocked isocyanate and the coating agent was cured. The agent can also be cured.
また、このようなコーティング剤は、例えば、溶媒に溶解させて用いることができる。 Also, such a coating agent can be used by dissolving it in a solvent, for example.
溶媒としては、上記の有機溶媒が挙げられ、好ましくは、酢酸エチルが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Examples of the solvent include the above organic solvents, preferably ethyl acetate. These can be used alone or in combination of two or more.
コーティング剤(主剤および硬化剤)を溶媒に溶解させる場合において、その固形分濃度は、例えば、1質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、30質量%以上であり、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the coating agent (main agent and curing agent) is dissolved in a solvent, the solid content concentration is, for example, 1% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. 95% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
また、コーティング剤は、必要に応じて、さらに、上記の酸性化合物、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、シランカップリング剤、エポキシ樹脂、触媒、塗工性改良剤、レベリング剤、核剤、滑剤、離型剤、消泡剤、増粘剤、可塑剤、界面活性剤、顔料、顔料分散剤、染料、有機または無機微粒子、防黴剤、難燃剤、密着改良剤、つや消し剤などの添加剤を含有することができる。 In addition, if necessary, the coating agent further includes the above acidic compound, curing accelerator, ultraviolet absorber, light stabilizer, filler, silane coupling agent, epoxy resin, catalyst, coatability improver, leveling agents, nucleating agents, lubricants, release agents, antifoaming agents, thickeners, plasticizers, surfactants, pigments, pigment dispersants, dyes, organic or inorganic fine particles, antifungal agents, flame retardants, adhesion improvers, Additives such as matting agents can be included.
なお、これら添加剤の添加のタイミングは、特に制限されず、上記の各成分(ブロックイソシアネート、マクロポリオールなど)に予め添加してもよく、また、上記の各成分の混合時に同時に添加してもよく、さらに、上記の各成分の混合後に、別途添加してもよい。 The timing of addition of these additives is not particularly limited, and may be added in advance to each component (blocked isocyanate, macropolyol, etc.), or may be added simultaneously when mixing each component. Alternatively, it may be added separately after mixing the above components.
このようなコーティング剤は、上記のブロックイソシアネートを含有するため、耐候性および相溶性に優れる硬化膜(後述)を得ることができる。 Since such a coating agent contains the blocked isocyanate, it is possible to obtain a cured film (described later) that is excellent in weather resistance and compatibility.
そして、コーティング剤から硬化膜を得る方法としては、例えば、コーティング剤を基材に塗布し、上記の条件で、硬化反応させる。 Then, as a method of obtaining a cured film from a coating agent, for example, the coating agent is applied to a base material and cured under the above conditions.
基材としては、特に制限されず、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂などの(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。 The base material is not particularly limited, and examples thereof include (meth)acrylic resins such as polymethyl methacrylate resins, polycarbonate resins, and the like.
コーティング剤を基材に塗布する方法としては、特に制限されず、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法などによる塗布、例えば、バーコーター、アプリケーターなどを用いたキャスティングなどが挙げられる。 The method of applying the coating agent to the substrate is not particularly limited, and for example, coating by dip coating, spray coating, roll coating, doctor blade method, screen printing, etc., for example, bar coater, applicator, etc. The casting etc. which were used are mentioned.
これにより、硬化膜が得られる。 Thereby, a cured film is obtained.
また、必要により、硬化膜を、20℃以上300℃以下にて1分間以上30日間以下養生することもできる。 Moreover, if necessary, the cured film can be cured at 20° C. or higher and 300° C. or lower for 1 minute or longer and 30 days or shorter.
そして、得られた硬化膜は、上記のブロックイソシアネートを含有するため、耐候性および相溶性に優れる。 The resulting cured film contains the blocked isocyanate, and therefore has excellent weather resistance and compatibility.
このように、上記のブロックイソシアネートは、コーティング剤として好適に用いられる。 Thus, the above blocked isocyanate is suitable for use as a coating agent.
以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。また、以下の記載において特に言及がない限り、「部」および「%」は質量基準である。 Specific numerical values such as the mixing ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above "Mode for Carrying Out the Invention", the corresponding mixing ratio (content ratio ), physical properties, parameters, etc. can. In the description below, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.
1.成分の詳細
各実施例、各比較例および各参考例で用いた各成分を以下に記載する。
タケネートD-110N:キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン変性体、三井化学社製、固形分濃度75%、溶剤(酢酸エチル)
1,3-BG:1,3-ブチレングリコール
IBA:イソブタノール
TMP:トリメチロールプロパン
DMP:3,5-ジメチルピラゾール
MEKO:メチルエチルケトンオキシム
Q-166:アクリルポリオール、オレスターQ-166(商品名、三井化学社製)の溶剤置換品、溶剤(酢酸ブチル、シクロヘキサン)、水酸基価(固形分)60mgKOH/g、水酸基価(溶剤中)29mgKOH/g、固形分濃度40%
Q-750:アクリルポリオール、オレスターQ-750(商品名)、三井化学社製、溶剤(酢酸ブチル、シクロヘキサン)、水酸基価(固形分)200mgKOH/g、水酸基価(溶剤中)80mgKOH/g、固形分濃度40%
LNB-800:ポリエステルポリオール、タケラックLNB-800(商品名)、水酸基価(固形分)138mgKOH/g、三井化学社製、固形分濃度100%
U-26:ポリエステルポリオール、タケラックU-26(商品名、三井化学社製)の溶剤置換品、溶剤(酢酸ブチル、シクロヘキサン)、水酸基価(固形分)162mgKOH/g、水酸基価(溶剤中)114mgKOH/g、固形分濃度70%
2.ブロックイソシアネートの製造
実施例1
1,3-キシリレンジイソシアネート(m-XDI、三井化学社製)に塩化水素を添加して、酸度(JIS K-1603-2:2007に準拠)を50ppmに調整した。
1. Details of Components Components used in Examples, Comparative Examples and Reference Examples are described below.
Takenate D-110N: trimethylolpropane modified xylylene diisocyanate, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., solid content concentration 75%, solvent (ethyl acetate)
1,3-BG: 1,3-butylene glycol IBA: isobutanol TMP: trimethylolpropane DMP: 3,5-dimethylpyrazole MEKO: methyl ethyl ketone oxime Q-166: acrylic polyol, Orester Q-166 (trade name, Mitsui chemical company), solvent (butyl acetate, cyclohexane), hydroxyl value (solid content) 60 mgKOH/g, hydroxyl value (in solvent) 29 mgKOH/g, solid content concentration 40%
Q-750: acrylic polyol, Orester Q-750 (trade name), manufactured by Mitsui Chemicals, solvent (butyl acetate, cyclohexane), hydroxyl value (solid content) 200 mgKOH/g, hydroxyl value (in solvent) 80 mgKOH/g, Solid content concentration 40%
LNB-800: polyester polyol, Takelac LNB-800 (trade name), hydroxyl value (solid content) 138 mgKOH/g, manufactured by Mitsui Chemicals, solid content concentration 100%
U-26: Polyester polyol, Takelac U-26 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) solvent replacement product, solvent (butyl acetate, cyclohexane), hydroxyl value (solid content) 162 mg KOH / g, hydroxyl value (in solvent) 114 mg KOH / g, solid content concentration 70%
2. Production of blocked isocyanate Example 1
Hydrogen chloride was added to 1,3-xylylene diisocyanate (m-XDI, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) to adjust the acidity (according to JIS K-1603-2:2007) to 50 ppm.
温度計、撹拌装置、冷却管、窒素導入管が装置された反応器に、窒素雰囲気下、上記した1,3-キシリレンジイソシアネート 100質量部と、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(ヒンダードフェノール系酸化防止剤、商品名:イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製)0.021質量部(0.02phr)とを仕込み、60℃~65℃において混合した。 In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a condenser, and a nitrogen inlet tube, 100 parts by mass of the above 1,3-xylylenediisocyanate and octadecyl 3-(3,5-di-tert- 0.021 parts by mass (0.02 phr) of butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (hindered phenol-based antioxidant, trade name: Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) was charged, and at 60 to 65 ° C. Mixed.
次いで、その混合物に、1,3-ブチレングリコール 7質量部を、70℃~75℃において添加して混合し、ウレタン化反応させた。 Then, 7 parts by mass of 1,3-butylene glycol was added to the mixture at 70° C. to 75° C. and mixed to carry out a urethanization reaction.
次いで、得られたウレタン反応液に、テトラブチルアンモニウムのハイドロオキサイド(イソシアヌレート化触媒、TBAOH(37%メタノール溶液))のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(固形分濃度3.7質量%)を添加した。添加量は、ウレタン反応液に対して、TBAOH(37%メタノール溶液)が0.11質量部(有効成分として0.04質量部)となるように、調整した。 Next, a propylene glycol methyl ether acetate solution of tetrabutylammonium hydroxide (isocyanurate catalyst, TBAOH (37% methanol solution)) (solid concentration: 3.7% by mass) was added to the resulting urethane reaction solution. . The amount added was adjusted so that TBAOH (37% methanol solution) was 0.11 parts by mass (0.04 parts by mass as an active ingredient) with respect to the urethane reaction solution.
次いで、ウレタン反応液を混合しながら、70℃~75℃において、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート転化率が20%に到達するまで、1,3-キシリレンジイソシアネートをイソシアヌレート化反応させた。 Next, while mixing the urethane reaction solution, 1,3-xylylene diisocyanate was subjected to an isocyanurate conversion reaction at 70° C. to 75° C. until the isocyanurate conversion of xylylene diisocyanate reached 20%.
次いで、得られたイソシアヌレート反応液に、ドデシルベンゼンスルホン酸(DDBSA、触媒失活剤)のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(有効成分濃度50質量%)を添加し、イソシアヌレート化反応を停止させた。添加量は、DDBSAが0.054質量部(DDBSAの添加割合が、イソシアヌレート反応液に対して500ppm)となるように、調整した。 Next, a propylene glycol methyl ether acetate solution (active ingredient concentration: 50% by mass) of dodecylbenzenesulfonic acid (DDBSA, catalyst deactivator) was added to the resulting isocyanurate reaction solution to terminate the isocyanurate reaction. . The amount added was adjusted so that DDBSA was 0.054 parts by mass (the ratio of DDBSA added was 500 ppm with respect to the isocyanurate reaction solution).
次いで、得られたイソシアヌレート反応液を、さらに、70~75℃で30分撹拌した。次いで、酸度を調整するため、予め調製した高酸度(酸度2400ppm)のキシリレンジイソシアネート組成物を、イソシアヌレート反応液に2.66質量部添加し、30分撹拌した後、50℃以下まで冷却した。 Then, the resulting isocyanurate reaction solution was further stirred at 70-75°C for 30 minutes. Next, in order to adjust the acidity, 2.66 parts by mass of a previously prepared xylylene diisocyanate composition having a high acidity (acidity of 2400 ppm) was added to the isocyanurate reaction solution, stirred for 30 minutes, and then cooled to 50°C or less. .
次いで、得られたイソシアヌレート反応液を薄膜蒸留(圧力:60PaA以下、温度:160℃、フィード量:5g/時間)して、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有する分離液と、未反応のキシリレンジイソシアネートを含有する回収液とを、それぞれ分離した。 Next, the resulting isocyanurate reaction solution is subjected to thin film distillation (pressure: 60 PaA or less, temperature: 160° C., feed amount: 5 g/hour) to obtain a separated liquid containing the isocyanurate of xylylene diisocyanate and unreacted xylylene. The collected liquid containing diisocyanate was separated.
そして、得られた分離液には、酢酸エチルを添加して固形分濃度を75質量%に調整し、耐熱安定剤として、パラトルエンスルホンアミド0.04質量部を添加した。 Ethyl acetate was added to the obtained separated liquid to adjust the solid content concentration to 75% by mass, and 0.04 parts by mass of p-toluenesulfonamide was added as a heat stabilizer.
これにより、1,3-ブチレングリコールによって変性された1,3-キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート(アルコール変性量7質量部、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート転化率20%)を得た。 As a result, an isocyanurate of 1,3-xylylene diisocyanate modified with 1,3-butylene glycol (7 parts by mass of alcohol modification, isocyanurate conversion of xylylene diisocyanate of 20%) was obtained.
なお、イソシアヌレート転化率は、以下の方法により算出した。 The isocyanurate conversion rate was calculated by the following method.
具体的には、ウレタン反応液およびイソシアヌレート反応液のイソシアネート基濃度を、JIS K-1556(2006年)のn-ジブチルアミン法に準拠してそれぞれ測定した。 Specifically, the isocyanate group concentrations of the urethane reaction solution and the isocyanurate reaction solution were measured according to the n-dibutylamine method of JIS K-1556 (2006).
次いで、ウレタン反応液のイソシアネート基濃度に対する、イソシアヌレート反応液のイソシアネート基濃度の減少率を算出することにより、イソシアヌレート転化率を求めた。 Next, the isocyanurate conversion rate was obtained by calculating the rate of decrease in the isocyanate group concentration of the isocyanurate reaction liquid with respect to the isocyanate group concentration of the urethane reaction liquid.
次いで、この1,3-キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート 100質量部にDMP 44.4質量部(ブロック剤/イソシアネート基=1.02(mol/mol))でブロック剤を添加し、40~60℃、1~2時間で反応させ、アミン当量が20,000以上となったところで反応を停止し、その後、固形分濃度70%になるように酢酸エチルを添加した。 Next, 44.4 parts by mass of DMP (blocking agent/isocyanate group = 1.02 (mol/mol)) was added as a blocking agent to 100 parts by mass of the isocyanurate of 1,3-xylylene diisocyanate, and the mixture was heated to 40 to 60°C. The reaction was allowed to proceed for 1 to 2 hours, and when the amine equivalent reached 20,000 or more, the reaction was stopped, and then ethyl acetate was added so that the solid content concentration was 70%.
実施例2、実施例5、実施例6、実施例8、実施例11~実施例13、実施例16、実施例17、実施例19、実施例22~実施例24、実施例27、実施例28、実施例30、実施例33~実施例35、実施例38、実施例39、実施例41、実施例44、比較例1~比較例24、参考例1~参考例8
配合処方を、表1~表4の記載に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理して、ブロックイソシアネートを得た。
3.硬化膜の製造
実施例1のブロックイソシアネートとQ-166とを、当量比1.0(NCO/OH=1.0)で混合し、固形分濃度50%になるようにイソプロピルアルコールを添加し、23℃、5分間混合し、次いで、10分間超音波処理することにより、脱泡して、コーティング剤を得た。
Example 2, Example 5, Example 6, Example 8, Example 11 to Example 13, Example 16, Example 17, Example 19, Example 22 to Example 24, Example 27, Example 28, Example 30, Example 33 to Example 35, Example 38, Example 39, Example 41, Example 44 , Comparative Example 1 to Comparative Example 2 4, Reference Example 1 to Reference Example 8
A blocked isocyanate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed according to the descriptions in Tables 1 to 4.
3. Production of cured film The blocked isocyanate of Example 1 and Q-166 were mixed at an equivalent ratio of 1.0 (NCO/OH = 1.0), and isopropyl alcohol was added so that the solid content concentration was 50%. Mixing at 23° C. for 5 minutes and then deaeration by sonication for 10 minutes gave a coating agent.
得られたコーティング剤を、4milのアプリケーターによって、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)および鋼板(SPCC鋼板、PBN-144処理品)に塗工し、150℃のオーブンで30分加熱し、硬化膜を得た。 The resulting coating agent was applied to PMMA (polymethyl methacrylate) and a steel plate (SPCC steel plate, PBN-144 treated product) using a 4-mil applicator and heated in an oven at 150°C for 30 minutes to obtain a cured film. rice field.
実施例2、実施例5、実施例6、実施例8、実施例11~実施例13、実施例16、実施例17、実施例19、実施例22~実施例24、実施例27、実施例28、実施例30、実施例33~実施例35、実施例38、実施例39、実施例41、実施例44、比較例1~比較例4、参考例1~参考例8
配合処方を、表1~表4の記載に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理して、硬化膜を得た。
4.評価
(相溶性)
各実施例、各比較例および各参考例のPMMAに塗布した硬化膜について、ヘイズメーター(日本電色工業社製 NDH2000)を用いて、ヘイズを測定した。
Example 2, Example 5, Example 6, Example 8, Example 11 to Example 13, Example 16, Example 17, Example 19, Example 22 to Example 24, Example 27, Example 28, Example 30, Example 33 to Example 35, Example 38, Example 39, Example 41, Example 44, Comparative Example 1 to Comparative Example 4, Reference Example 1 to Reference Example 8
A cured film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed according to the descriptions in Tables 1 to 4.
4. Evaluation (compatibility)
The haze of the cured film applied to PMMA of each example, each comparative example and each reference example was measured using a haze meter (NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
相溶性について、次の基準で優劣を評価した。その結果を表1~表4に示す。
評価基準:
◎:0.5未満
○:0.5以上1未満。
△:1以上20未満
×:20以上
(耐候性)
促進耐候性試験機(紫外線蛍光灯ウェザーメーター FUV、スガ試験機社製)を用い、各実施例、各比較例および各参考例のPMMAに塗布した硬化膜を、昼間(60℃×相対湿度10%×4時間×光照射)、夜間(50℃×相対湿度95%×4時間×光照射なし)のサイクルで125回処理した。処理前後の硬化膜を色差計(日本電色工業社製、SE2000)にて評価し、処理前後の色差(ΔE)を算出した。また、光沢度を光沢度計(日本電色工業社製、VG2000)にて評価し、初期の光沢度を100としたときの光沢保持率(1000時間後)を算出した。
Compatibility was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1-4.
Evaluation criteria:
A: Less than 0.5 A: 0.5 or more and less than 1.
△: 1 or more and less than 20 ×: 20 or more (weather resistance)
Using an accelerated weather resistance tester (ultraviolet fluorescent light weather meter FUV, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), the cured film applied to PMMA of each example, each comparative example and each reference example was tested in the daytime (60 ° C. × relative humidity 10 % x 4 hours x light irradiation) and nighttime (50°C x 95% relative humidity x 4 hours x no light irradiation) for 125 cycles. The cured film before and after the treatment was evaluated with a color difference meter (SE2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) to calculate the color difference (ΔE) before and after the treatment. Further, the glossiness was evaluated with a glossmeter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., VG2000), and the gloss retention rate (after 1000 hours) was calculated when the initial glossiness was 100.
色差について、次の基準で優劣を評価した。その結果を表1~表4に示す。
評価基準:
◎:5未満
○:5以上10未満。
△:10以上15未満
×:15以上または白化
また、光沢度について、次の基準で優劣を評価した。その結果を表1~表4に示す。
評価基準:
◎:95%以上
○:90%以上95%未満。
△:50%以上90%未満
×:50%未満または白化
(鉛筆硬度)
各実施例、各比較例および各参考例の鋼板に塗布した硬化膜について、JIS K 5600-5-4(荷重は、1000g)に準拠して、硬化膜が破壊しない硬度を評価した。その結果を表1~表4に示す。
The color difference was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1-4.
Evaluation criteria:
A: Less than 5 A: 5 or more and less than 10.
Δ: 10 or more and less than 15 ×: 15 or more or whitening In addition, the glossiness was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1-4.
Evaluation criteria:
A: 95% or more B: 90% or more and less than 95%.
△: 50% or more and less than 90% ×: less than 50% or whitening (pencil hardness)
For the cured films applied to the steel sheets of each example, each comparative example and each reference example, the hardness at which the cured film does not break was evaluated according to JIS K 5600-5-4 (load: 1000 g). The results are shown in Tables 1-4.
Claims (4)
前記イソシアネート化合物は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含有し、
前記キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、アルコール類で変性されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートであり、
前記アルコール類の、前記キシリレンジイソシアネート100質量部に対する変性量が、7質量部以上15質量部以下であり、
前記キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基のイソシアヌレート転化率が、15質量%以上20質量%以下であり、
前記アルコール類は、炭素数1以上20以下の直鎖状のアルカンモノオール、炭素数3以上20以下の分岐状のアルカンモノオール、および/または、炭素数2以上9以下のアルカンジオールであることを特徴とする、ブロックイソシアネート。 A blocked isocyanate in which the isocyanate group of the isocyanate compound is blocked with a blocking agent,
The isocyanate compound contains an isocyanurate of xylylene diisocyanate,
The isocyanurate of xylylene diisocyanate is an alcohol-modified isocyanurate of xylylene diisocyanate,
The amount of modification of the alcohol with respect to 100 parts by mass of the xylylene diisocyanate is 7 parts by mass or more and 15 parts by mass or less,
The isocyanurate conversion rate of the isocyanate group of the xylylene diisocyanate is 15% by mass or more and 20% by mass or less,
The alcohols are linear alkanemonools having 1 to 20 carbon atoms, branched alkanemonools having 3 to 20 carbon atoms, and/or alkanediols having 2 to 9 carbon atoms. A blocked isocyanate characterized by:
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