JP7262942B2 - Hydrophilic polyisocyanate composition, curing agent composition and aqueous coating composition - Google Patents

Hydrophilic polyisocyanate composition, curing agent composition and aqueous coating composition Download PDF

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Description

本発明は、親水性ポリイソシアネート組成物、硬化剤組成物及び水系コーティング組成物に関する。 The present invention relates to hydrophilic polyisocyanate compositions, hardener compositions and waterborne coating compositions.

近年、環境保護の観点から、溶剤系塗料として利用されている常温架橋型の二液ウレタンコーティング組成物は水系化が望まれている。しかし、二液ウレタンコーティング組成物において、硬化剤として用いられるポリイソシアネートは、水に分散しにくい。そのため、親水基を有するポリイソシアネートの開発が進められている。 In recent years, from the viewpoint of environmental protection, there is a demand for a water-based two-liquid urethane coating composition which is used as a solvent-based paint and which is cross-linked at room temperature. However, the polyisocyanate used as the curing agent in the two-liquid urethane coating composition is difficult to disperse in water. Therefore, the development of polyisocyanates having hydrophilic groups is underway.

例えば、特許文献1では、ポリイソシアネートと、該ポリイソシアネートに結合したエチレンオキサイド繰り返し単位を含有するノニオン型の親水基とからなる親水性ポリイソシアネート、及び、実質的に水を含有しないイオン性界面活性剤からなるポリイソシアネート組成物が開示されている。
また、特許文献2では、特定範囲のエチレンオキサイド単位を含む水に分散可能なポリイソシアネート混合物が開示されている。
For example, in Patent Document 1, a hydrophilic polyisocyanate consisting of a polyisocyanate and a nonionic hydrophilic group containing an ethylene oxide repeating unit bound to the polyisocyanate, and an ionic surfactant containing substantially no water A polyisocyanate composition is disclosed comprising the agent.
In addition, US Pat. No. 5,400,001 discloses water-dispersible polyisocyanate mixtures containing a specific range of ethylene oxide units.

特開平9-328654号公報JP-A-9-328654 特開平5-222150号公報JP-A-5-222150

水系の二液ウレタンコーティング組成物は、家具及び建材、住宅用の木工、スポーツフロア、住宅及び学校施設の木床、電車及び建機、農耕用車等に塗装される。それらの用途では、塗膜としたときの硬化性、硬度及び外観が優れることが求められている。
しかしながら、特許文献1及び2に記載の親水基を有するポリイソシアネート組成物は、塗膜としたときの硬化性、硬度及び外観が低下することがあり、これらの要求を満たすことは困難であった。
The water-based two-liquid urethane coating composition is applied to furniture and building materials, woodwork for housing, sports floors, wooden floors for housing and school facilities, trains and construction machines, agricultural vehicles, and the like. For those uses, excellent curability, hardness and appearance when used as a coating film are required.
However, the polyisocyanate compositions having hydrophilic groups described in Patent Documents 1 and 2 may have poor curability, hardness and appearance when formed into coating films, and it has been difficult to satisfy these requirements. .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水に安定的に分散し、且つ、塗膜としたときの硬化性、硬度及び外観に優れる親水性ポリイソシアネート組成物を提供する。前記親水性ポリイソシアネート組成物を含む硬化剤組成物及び水系コーティング組成物を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a hydrophilic polyisocyanate composition that is stably dispersed in water and has excellent curability, hardness and appearance when formed into a coating film. A curing agent composition and a water-based coating composition comprising the hydrophilic 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態様に係る親水性ポリイソシアネート組成物は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選択される1種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートと、親水性化合物との反応により得られる親水性ポリイソシアネートを含み、前記親水性ポリイソシアネートのうち、前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))が、0/100以上15/85以下であり、親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する前記親水性化合物の含有量が16.7質量%以上である
上記第1態様に係る親水性ポリイソシアネート組成物において、前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートであって前記親水性化合物と反応していないポリイソシアネート(P)、前記親水性ポリイソシアネート(A)、及び、前記親水性ポリイソシアネート(B)の合計モル数に対する、前記ポリイソシアネート(P)のモル数の比率((P)/{(P)+(A)+(B)})が、70%以上98%以下であってもよい。
前記親水性化合物が、下記一般式(I)で示される化合物であってもよい。
That is, the present invention includes the following aspects.
The hydrophilic polyisocyanate composition according to the first aspect of the present invention is obtained by reacting a polyisocyanate obtained from one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates with a hydrophilic compound. containing the obtained hydrophilic polyisocyanate, among the hydrophilic polyisocyanates, the hydrophilic polyisocyanate (A) obtained by reacting the polyisocyanate obtained from 3 molecules of the diisocyanate with 1 molecule of the hydrophilic compound, the diisocyanate The molar ratio ((B)/(A)) of the hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reacting the polyisocyanate obtained from 3 molecules with the hydrophilic compound 2 or 3 molecules is 0/100 or more and 15/85. and the content of the hydrophilic compound is 16.7% by mass or more relative to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition .
In the hydrophilic polyisocyanate composition according to the first aspect, the polyisocyanate (P) which is a polyisocyanate obtained from the three molecules of the diisocyanate and has not reacted with the hydrophilic compound, the hydrophilic polyisocyanate (A), And the ratio of the number of moles of the polyisocyanate (P) to the total number of moles of the hydrophilic polyisocyanate (B) ((P) / {(P) + (A) + (B)}) is 70% It may be 98% or less.
The hydrophilic compound may be a compound represented by the following general formula (I).

Figure 0007262942000001
Figure 0007262942000001

[一般式(I)中、Rは炭素数1以上4以下のアルキレン基であり、Rは炭素数1以上4以下のアルキル基である。nは5以上50以下である。] [In general formula (I), R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is 5 or more and 50 or less. ]

前記一般式(I)中、Rはエチレン基であり、Rはエチル基であり、且つ、nは5以上20以下であってもよい。
前記ポリイソシアネートが、イソシアヌレート基及びビウレット基からなる群から選択される1種以上を含んでもよい。
In general formula (I), R 1 may be an ethylene group, R 2 may be an ethyl group, and n may be 5 or more and 20 or less.
The polyisocyanate may contain one or more selected from the group consisting of isocyanurate groups and biuret groups.

本発明の第2態様に係る製造方法は、上記第1態様に係る親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法であって、前記ポリイソシアネートに前記親水性化合物を60分間以上180分間以下かけて添加する反応工程を含む。
本発明の第3態様に係る硬化剤組成物は、上記第1態様に係る親水性ポリイソシアネート組成物とイオン性界面活性剤とを含み、前記親水性ポリイソシアネート組成物及び前記イオン性界面活性剤の総固形分量に対して、前記イオン性界面活性剤を0.1質量%以上20質量%以下含む。
The production method according to the second aspect of the present invention is a method for producing the hydrophilic polyisocyanate composition according to the first aspect, wherein the hydrophilic compound is added to the polyisocyanate over 60 minutes or more and 180 minutes or less. Including the reaction step.
A curing agent composition according to a third aspect of the present invention comprises the hydrophilic polyisocyanate composition according to the first aspect and an ionic surfactant, and the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant The ionic surfactant is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total solid content of.

本発明の第態様に係る水系コーティング組成物は、上記第1態様に係る親水性ポリイソシアネート組成物又は上記第態様に係る硬化剤組成物と、水と、活性水素化合物と、を含む。 A water-based coating composition according to a fourth aspect of the present invention comprises the hydrophilic polyisocyanate composition according to the first aspect or the curing agent composition according to the third aspect, water, and an active hydrogen compound.

上記態様によれば、水に安定的に分散し、且つ、塗膜としたときの硬化性、硬度及び外観に優れる親水性ポリイソシアネート組成物を提供することができる。前記親水性ポリイソシアネート組成物を含む硬化剤組成物及び水系コーティング組成物を提供することができる。 According to the above aspect, it is possible to provide a hydrophilic polyisocyanate composition that is stably dispersed in water and that exhibits excellent curability, hardness and appearance when formed into a coating film. A curing agent composition and a water-based coating composition containing the hydrophilic polyisocyanate composition can be provided.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「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、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (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. Various modifications are possible for the present invention without departing from the gist thereof.

本明細書中では、組成物又は化合物が有する特定の官能基の量を「モル比」で表すことができる。すなわち、組成物又は化合物が有する特定の官能基の数を、アボガドロ数で除した値の次元をモルとして定義する。これにより、当該特定の官能基の量を他の特定の官能基の量に対して「モル比」として表す。
なお、組成物が有する特定の官能基とは、組成物中に含まれる化合物が有する特定の官能基をいう。
The amount of a particular functional group possessed by a composition or compound can be expressed herein as "molar ratio." That is, the dimension of the value obtained by dividing the number of specific functional groups possessed by the composition or compound by Avogadro's number is defined as moles. Thereby, the amount of the specified functional group is expressed as a "molar ratio" relative to the amount of other specified functional groups.
The specific functional group possessed by the composition refers to the specific functional group possessed by the compound contained in the composition.

≪親水性ポリイソシアネート組成物≫
本発明の一実施形態に係る親水性ポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネートと親水性化合物との反応により得られる親水性ポリイソシアネートを含む。
前記ポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選択される1種以上のジイソシアネートから得られるものである。
また、親水性ポリイソシアネートのうち、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))が、0/100以上20/80以下である。
<<Hydrophilic polyisocyanate composition>>
A hydrophilic polyisocyanate composition according to one embodiment of the present invention contains a hydrophilic polyisocyanate obtained by reacting a polyisocyanate with a hydrophilic compound.
The polyisocyanate is obtained from one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
Further, among the hydrophilic polyisocyanates, the polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate and hydrophilicity with respect to the hydrophilic polyisocyanate (A) obtained by the reaction of the polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate and 1 molecule of the hydrophilic compound. The molar ratio ((B)/(A)) of hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reaction with compound 2 or 3 molecules is 0/100 or more and 20/80 or less.

<物性>
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の物性について、以下に詳細を説明する。
<Physical properties>
The physical properties of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment are described in detail below.

[(B)/(A)]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物は、親水性ポリイソシアネートのうち、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))が、0/100以上20/80以下であることが好ましく、5/95以上18/82以下であることがより好ましく、10/90以上17/83以下であることがさらに好ましい。
(B)/(A)が、上記範囲であることにより、塗膜としたときの硬化性、外観、硬度、耐水性及び耐薬品性をより良好なものとすることができる。
(B)/(A)は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
[(B)/(A)]
Among the hydrophilic polyisocyanates, the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment is a hydrophilic polyisocyanate (A) obtained by reacting a polyisocyanate obtained from 3 molecules of a diisocyanate with 1 molecule of a hydrophilic compound. The molar ratio ((B)/(A)) of the hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reacting the polyisocyanate obtained from the molecule with 2 or 3 molecules of the hydrophilic compound is 0/100 or more and 20/80 or less. It is preferably 5/95 or more and 18/82 or less, and more preferably 10/90 or more and 17/83 or less.
When (B)/(A) is within the above range, the curability, appearance, hardness, water resistance and chemical resistance of the coating film can be improved.
(B)/(A) can be calculated using the method described in Examples below.

[(P)/{(P)+(A)+(B)}]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物において、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートであって親水性化合物と反応していないポリイソシアネート(P)、親水性ポリイソシアネート(A)、及び、親水性ポリイソシアネート(B)の合計モル数に対する、上記ポリイソシアネート(P)のモル数の比((P)/{(P)+(A)+(B)})は、特に制限されないが、70以上98以下であることが好ましく、75以上97以下であることがより好ましく、80以上96以下であることがさらに好ましい。
(P)/{(P)+(A)+(B)}が、上記範囲であることにより、水分散性、並びに、塗膜としたときの硬化性、外観、硬度、耐水性及び耐薬品性をより良好なものとすることができる。
(P)/{(P)+(A)+(B)}は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
また、(P)/{(P)+(A)+(B)}を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネートに親水性化合物を反応させて得られる方法や、ポリイソシアネートに親水性化合物を反応させた後、さらに、ポリイソシアネートを添加する方法等が挙げられる。
[(P)/{(P)+(A)+(B)}]
In the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment, a polyisocyanate obtained from three diisocyanate molecules and not reacting with a hydrophilic compound (P), a hydrophilic polyisocyanate (A), and a hydrophilic poly The ratio of the number of moles of the polyisocyanate (P) to the total number of moles of the isocyanate (B) ((P)/{(P)+(A)+(B)}) is not particularly limited, but is 70 % . It is preferably 98 % or less, more preferably 75 % or more and 97 % or less, and even more preferably 80 % or more and 96 % or less.
(P) / {(P) + (A) + (B)} is in the above range, so that water dispersibility and curability, appearance, hardness, water resistance and chemical resistance when used as a coating film properties can be improved.
(P)/{(P)+(A)+(B)} can be calculated using the method described in Examples below.
In addition, the method for controlling (P) / {(P) + (A) + (B)} within the above range is not particularly limited, but for example, a method obtained by reacting a polyisocyanate with a hydrophilic compound, and a method of reacting a hydrophilic compound with a polyisocyanate and then adding the polyisocyanate.

[総固形分量に対する親水性化合物の含有量]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物において、親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する親水性化合物の含有量は、2.0質量%以上50質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、5.0質量%以上20質量%以下であることがさらに好ましい。
総固形分量に対する親水性化合物の含有量が上記下限値以上であることにより、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の水分散性及び水分散安定性をより良好にできる。
一方、総固形分量に対する親水性化合物の含有量が上記上限値以下であることにより、塗膜としたときの硬化性、外観、硬度及び耐水性をより良好にできる。
親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する親水性化合物の含有量は、親水性化合物の質量を親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量で除して得られた値に100を乗ずることで算出することができる。
[Content of hydrophilic compound relative to total solid content]
In the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment, the content of the hydrophilic compound with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition is preferably 2.0% by mass or more and 50% by mass or less, and 5.0 It is more preferably 5.0% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or more and 20% by mass or less.
When the content of the hydrophilic compound with respect to the total solid content is at least the above lower limit, the water dispersibility and water dispersion stability of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment can be improved.
On the other hand, when the content of the hydrophilic compound with respect to the total solid content is equal to or less than the above upper limit, the curability, appearance, hardness and water resistance of the coating film can be improved.
The content of the hydrophilic compound relative to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition is calculated by multiplying the value obtained by dividing the mass of the hydrophilic compound by the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition by 100. can do.

[粘度]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の25℃における粘度は、当該親水性ポリイソシアネート組成物が25℃において実質的に固形分のみからなる場合において、通常50mPa・s以上20000mPa・s以下であり、300mPa・s以上10000mPa・s以下であることが好ましい。
25℃における粘度が上記下限値以上であることにより、塗膜としたときの硬化性をより良好にでき、一方、上記上限値以下であることにより、水分散性及び塗膜としたときの外観をより良好にできる。
なお、ここでいう「実質的に固形分のみからなる」とは、固形分のみからなる、又は、固形分以外の成分(液体成分及び揮発成分等)を検出限界未満の極微量しか含まないことを意味する。
親水性ポリイソシアネート組成物の25℃における粘度は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
[viscosity]
The viscosity at 25° C. of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment is usually 50 mPa·s or more and 20000 mPa·s or less when the hydrophilic polyisocyanate composition consists substantially only of a solid content at 25° C. , 300 mPa·s or more and 10000 mPa·s or less.
When the viscosity at 25° C. is at least the above lower limit, the curability of the coating film can be improved, while when it is at most the above upper limit, the water dispersibility and appearance of the coating film are improved. can be made better.
In addition, "consisting substantially only of solid content" here means that it consists only of solid content, or contains only a very small amount of components other than solid content (liquid component and volatile component, etc.) below the detection limit. means
The viscosity at 25° C. of the hydrophilic polyisocyanate composition can be measured using the method described in Examples below.

25℃における粘度を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネートと親水性化合物との配合比を調整する方法等が挙げられる。 A method for controlling the viscosity at 25° C. within the above range is not particularly limited, but examples thereof include a method of adjusting the compounding ratio of the polyisocyanate and the hydrophilic compound.

[イソシアネート基含有量]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量は、当該親水性ポリイソシアネート組成物が実質的に固形分のみからなる場合において、通常3.0質量%以上25質量%以下であり、7.0質量%以上20質量%以下であることが好ましく、13質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
イソシアネート基含有量が上記範囲にあることで、塗膜としたときの硬化性、耐水性及び耐薬品性をより向上させることができる。
ここでいう「イソシアネート基」は、未反応ポリイソシアネートが有するイソシアネート基と親水性ポリイソシアネートが有するイソシアネート基とを併せたものをいう。
親水性ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有量は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
[Isocyanate group content]
The isocyanate group content in the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment is usually 3.0% by mass or more and 25% by mass or less when the hydrophilic polyisocyanate composition substantially consists only of solids. , preferably 7.0% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 13% by mass or more and 20% by mass or less.
When the isocyanate group content is within the above range, it is possible to further improve the curability, water resistance and chemical resistance of a coating film.
The term "isocyanate group" as used herein refers to a combination of the isocyanate group possessed by the unreacted polyisocyanate and the isocyanate group possessed by the hydrophilic polyisocyanate.
The isocyanate group content of the hydrophilic polyisocyanate composition can be calculated using the method described in Examples below.

イソシアネート基含有量を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネートと親水性化合物との配合比を調整する方法等が挙げられる。 A method for controlling the isocyanate group content within the above range is not particularly limited, but an example thereof includes a method of adjusting the compounding ratio of the polyisocyanate and the hydrophilic compound.

[数平均分子量]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、塗膜としたときの硬化性の観点から300以上であることが好ましく、水分散性の観点から10000以下であることが好ましい。
親水性ポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
[Number average molecular weight]
The number average molecular weight of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment is preferably 300 or more from the viewpoint of curability when used as a coating film, and preferably 10000 or less from the viewpoint of water dispersibility.
The number average molecular weight of the hydrophilic polyisocyanate composition can be measured using the method described in the examples below.

[イソシアネート官能基の平均数]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物のイソシアネート官能基の平均数(以下、「平均イソシアネート官能基数」と称する場合がある)は、塗膜としたときの硬化性、耐水性、耐薬品性の観点から2.0以上であることが好ましく、水分散安定性の観点から20.0以下であることが好ましい。
親水性ポリイソシアネート組成物の平均イソシアネート官能基数は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
[Average number of isocyanate functional groups]
The average number of isocyanate functional groups in the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment (hereinafter sometimes referred to as "average number of isocyanate functional groups") is the curability, water resistance, and chemical resistance of the coating film. It is preferably 2.0 or more from the viewpoint, and preferably 20.0 or less from the viewpoint of water dispersion stability.
The average number of isocyanate functional groups of the hydrophilic polyisocyanate composition can be calculated using the method described in the examples below.

<構成成分>
次いで、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の構成成分について、以下に詳細を説明する。
<Constituent>
Next, the constituent components of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment will be described in detail below.

[親水性ポリイソシアネート]
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物に含まれる親水性ポリイソシアネートは、ポリイソシアネートと親水性化合物との反応により得られる反応物である。すなわち、親水性ポリイソシアネートは、親水性化合物とイソシアネート基とが反応することで、親水性化合物由来の親水性基が付加された反応物である。
[Hydrophilic polyisocyanate]
The hydrophilic polyisocyanate contained in the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment is a reactant obtained by reacting the polyisocyanate with a hydrophilic compound. That is, the hydrophilic polyisocyanate is a reactant to which a hydrophilic group derived from a hydrophilic compound is added by reacting a hydrophilic compound with an isocyanate group.

○ポリイソシアネート
本明細書において、「ポリイソシアネート」とは、1つ以上のイソシアネート基(-NCO)を有する化合物が複数結合した反応物を意味する。なお、ポリイソシアネートを構成する1つ以上のイソシアネート基(-NCO)を有する化合物1分子を単量体と称する場合がある。
○ Polyisocyanate As used herein, the term “polyisocyanate” means a reactant in which a plurality of compounds having one or more isocyanate groups (—NCO) are bonded. One molecule of a compound having one or more isocyanate groups (--NCO) constituting a polyisocyanate may be referred to as a monomer.

(物性)
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートの物性について、以下に詳細を説明する。
(physical properties)
The physical properties of the polyisocyanate that constitutes the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment will be described in detail below.

・粘度
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートの25℃における粘度は、特に限定されないが、100mPa・s以上30000mPa・s以下であることが好ましく、500mPa・s以上10000mPa・s以下であることがより好ましい。
25℃における粘度は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
Viscosity The viscosity of the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably 100 mPa s or more and 30000 mPa s or less, and 500 mPa s or more and 10000 mPa s or less. It is more preferable to have
The viscosity at 25° C. can be measured by the method described in Examples below.

・イソシアネート基含有量
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートのイソシアネート基含有量は、特に限定されないが、ポリイソシアネートの総質量に対して、5.0質量%以上25質量%以下であることが好ましく、10質量%以上24質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上24質量%以下であることがさらに好ましい。
イソシアネート基含有量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
· Isocyanate group content The isocyanate group content of the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment is not particularly limited, but is 5.0% by mass or more and 25% by mass or less with respect to the total mass of the polyisocyanate. more preferably 10% by mass or more and 24% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or more and 24% by mass or less.
The isocyanate group content can be measured by the method described in Examples below.

・ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートの含有量
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、特に限定されないが、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートを、塗膜としたときの硬化性、外観及び硬度の観点から、ポリイソシアネートの総質量に対して、20質量%以上75質量%以下含むことが好ましく、30質量%以上70質量%以下含むことがより好ましい。
ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートの含有量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
- Content of polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate The polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment is not particularly limited, but the polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate is cured when used as a coating film. , From the viewpoint of appearance and hardness, it is preferably contained in an amount of 20% by mass or more and 75% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 70% by mass or less, relative to the total mass of the polyisocyanate.
The content of polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate can be measured by the method described in Examples below.

(構成成分)
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選択される1種以上のジイソシアネートを複数反応させて得られる反応物である。
ここでいう「脂肪族ジイソシアネート」及び「脂環族ジイソシアネート」とは、当該ジイソシアネートの構造の中にベンゼン環等の芳香環を含まない化合物を意味する。
(Structural component)
The polyisocyanate that constitutes the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment is a reactant obtained by multiple reactions of one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
The terms "aliphatic diisocyanate" and "alicyclic diisocyanate" used herein mean compounds that do not contain an aromatic ring such as a benzene ring in the structure of the diisocyanate.

脂肪族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、炭素数4以上30以下のものが好ましい。脂肪族ジイソシアネートとして具体的には、例えば、テトラメチレン-1,4-ジイソシアネート、2-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネート(以下、「MPDI」と称する場合がある)、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、「HDI」と称する場合がある)、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、リジンジイソシアネート(以下、「LDI」と称する場合がある)等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、炭素数8以上30以下のものが好ましい。脂環族ジイソシアネートとして具体的には、例えば、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と称する場合がある)、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
これらの脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートは、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The aliphatic diisocyanate is not particularly limited, but preferably has 4 to 30 carbon atoms. Specific examples of aliphatic diisocyanates include tetramethylene-1,4-diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as "MPDI"), hexamethylene diisocyanate (hereinafter, " HDI”), 2,2,4-trimethyl-hexamethylene-1,6-diisocyanate, lysine diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as “LDI”), and the like.
The alicyclic diisocyanate is not particularly limited, but preferably has 8 or more and 30 or less carbon atoms. Specific examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate (hereinafter sometimes referred to as "IPDI"), hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, and the like.
These aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates may be used singly or in combination of two or more.

中でも、ジイソシアネートとしては、工業的に入手し易いため、HDI、IPDI、水添キシリレンジイソシアネート又は水添ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましく、HDIがより好ましい。本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートがHDIを反応させて得られるものであることにより、親水性ポリイソシアネート組成物を塗膜としたときの外観及び耐候性がより優れる傾向にある。 Among them, the diisocyanate is preferably HDI, IPDI, hydrogenated xylylene diisocyanate or hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and more preferably HDI, because of its industrial availability. Since the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment is obtained by reacting HDI, the appearance and weather resistance of the hydrophilic polyisocyanate composition tend to be more excellent when used as a coating film. .

本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、上記のジイソシアネートと、1価以上6価以下のアルコールとを反応させて得られる反応物であってもよい。
1価以上6価以下のアルコールとしては、非重合アルコール及び重合アルコールが挙げられる。非重合アルコールとは、重合性基を有さないアルコールであり、重合アルコールとは、重合性基及びヒドロキシ基を有する単量体を重合して得られるアルコールである。
The polyisocyanate that constitutes the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment may be a reactant obtained by reacting the above diisocyanate with an alcohol having a valence of 1 or more and 6 or less.
Examples of alcohols having a valence of 1 to 6 include non-polymerized alcohols and polymerized alcohols. A non-polymerized alcohol is an alcohol having no polymerizable group, and a polymerized alcohol is an alcohol obtained by polymerizing a monomer having a polymerizable group and a hydroxy group.

非重合アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、モノアルコール類、ジオール類、トリオール類、テトラオール類等が挙げられる。
モノアルコール類としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i―ブタノール、s-ブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、n-オクタノール、n-ノナノール、2-エチルブタノール、2,2-ジメチルヘキサノール、2-エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、エチルシクロヘキサノール等が挙げられる。
ジオール類としては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、2-エチル-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,2-デカンジオール、2,2,4-トリメチルペンタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。
トリオール類としては、特に限定されないが、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
テトラオール類としては、特に限定されないが、例えば、ペンタエリトリトール等が挙げられる。
Examples of non-polymerized alcohols include, but are not particularly limited to, monoalcohols, diols, triols, tetraols, and the like.
Examples of monoalcohols include, but are not limited to, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, s-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-octanol, n-nonanol, 2-ethylbutanol, 2,2-dimethylhexanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, ethylcyclohexanol and the like.
Examples of diols include, but are not limited to, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2- butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,3- butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 2- Ethyl-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,2-decanediol, 2,2,4-trimethylpentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl- 1,3-propanediol and the like.
Examples of triols include, but are not particularly limited to, glycerin, trimethylolpropane, and the like.
Examples of tetraols include, but are not particularly limited to, pentaerythritol.

重合アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエステルポリオール、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等が挙げられる。 Polymerized alcohols are not particularly limited, but examples include polyester polyols, polyether polyols, acrylic polyols, polyolefin polyols, and the like.

ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸の単独又は2種類以上の混合物と、多価アルコールの単独又は2種類以上の混合物との縮合反応によって得られるポリエステルポリオール樹脂類;多価アルコールを用いて、ε-カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトン類等が挙げられる。 Polyester polyols include, for example, polyester polyol resins obtained by a condensation reaction of a dicarboxylic acid alone or a mixture of two or more kinds and a polyhydric alcohol alone or a mixture of two or more kinds; -Polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of caprolactone.

前記ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等のカルボン酸等が挙げられる。
前記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチルペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、2-メチロールプロパンジオール、エトキシ化トリメチロールプロパン等が挙げられる。
Examples of the dicarboxylic acid include carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylpentanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. , 2-methylolpropanediol, ethoxylated trimethylolpropane, and the like.

ポリエーテルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、以下(1)~(3)のいずれかの方法等を用いて得られるものが挙げられる。
(1)触媒を用いて、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、アルキレンオキサイドの単独又は混合物をランダム付加及びブロック付加からなる群の少なくともいずれかの反応により得られるポリエーテルポリオール類又はポリテトラメチレングリコール類。
(2)アルキレンオキサイドにポリアミン化合物を反応させて得られるポリエーテルポリオール類
(3)(1)又は(2)で得られたポリエーテルポリオール類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られる、いわゆるポリマーポリオール類。
The polyether polyol is not particularly limited, but includes, for example, those obtained by using any one of the following methods (1) to (3).
(1) Polyether polyols or polytetramethylene obtained by the reaction of at least one of the group consisting of random addition and block addition of alkylene oxide alone or in mixture to polyhydric hydroxy compound alone or in mixture using a catalyst. glycols.
(2) Polyether polyols obtained by reacting an alkylene oxide with a polyamine compound (3) A so-called polymer obtained by polymerizing acrylamide or the like using the polyether polyols obtained in (1) or (2) as a medium polyols.

前記触媒としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物;アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒;金属ポルフィリン、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛錯体等の複合金属シアン化合物錯体等が挙げられる。
前記多価ヒドロキシ化合物としては、例えば、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン;ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、エリスリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物;アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類;トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類;ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類;スタキオース等の四糖類等が挙げられる。
前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙げられる。
前記ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン類等が挙げられる。
Examples of the catalyst include hydroxides of lithium, sodium, potassium and the like; strongly basic catalysts such as alcoholates and alkylamines; and double metal cyanide complexes such as metal porphyrins and zinc hexacyanocobaltate complexes.
Examples of polyvalent hydroxy compounds include diglycerin, ditrimethylolpropane; sugars such as pentaerythritol, dipentaerythritol, erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol and rhamnitol. Alcohol compounds; monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, and ribodeose; disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, and melibiose; raffinose , gentianose, and melezitose; and tetrasaccharides such as stachyose.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide.
Examples of the polyamine compound include ethylenediamine and ethanolamines.

アクリルポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシ基を有する重合性単量体を重合させる、又は、ヒドロキシ基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物と、当該重合性単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独又は混合物とを共重合させることによって得られる。 Although the acrylic polyol is not particularly limited, for example, a polymerizable monomer having a hydroxyl group is polymerized, or an ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a It is obtained by copolymerizing the monomer and other copolymerizable ethylenically unsaturated bond-containing monomers alone or in mixture.

ヒドロキシ基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。これらを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、ヒドロキシ基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、アクリル酸ヒドロキシエチル又はメタクリル酸ヒドロキシエチルが好ましい。
Examples of ethylenically unsaturated bond-containing monomers having a hydroxy group include, but are not limited to, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and methacrylic acid. hydroxybutyl and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate is preferable as the ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxy group.

前記重合性単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、例えば、以下のものが挙げられる。これらを単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
(i)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類。
(ii)メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル等のメタクリル酸エステル類。
(iii)アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸。
(iv)アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等の不飽和アミド。
(v)メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等のビニル系単量体。
(vi)ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するビニル系単量。
Other ethylenically unsaturated bond-containing monomers copolymerizable with the polymerizable monomer include, for example, the following. These may be used alone or in combination of two or more.
(i) acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate;
(ii) methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, lauryl methacrylate, and glycidyl methacrylate .
(iii) unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and itaconic acid;
(iv) unsaturated amides such as acrylamide, methacrylamide, N,N-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, maleic acid amide and maleimide;
(v) Vinyl monomers such as glycidyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, and dibutyl fumarate.
(vi) vinyl-based monomers having a hydrolyzable silyl group, such as vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane;

ポリオレフィンポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレンが等挙げられる。 Examples of polyolefin polyols include, but are not limited to, polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene.

(構造)
本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、2分子以上のジイソシアネートを反応させて得られる反応物を含むことが好ましく、3分子以上のジイソシアネートを反応させて得られる反応物を含むことがより好ましい。これにより、塗膜としたときの硬化性、硬度、耐水性及び耐薬品性がより優れる傾向にある。
(structure)
The polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment preferably contains a reactant obtained by reacting two or more molecules of diisocyanate, and includes a reactant obtained by reacting three or more molecules of diisocyanate. is more preferred. As a result, the curability, hardness, water resistance and chemical resistance of a coating film tend to be more excellent.

2分子以上のジイソシアネートを反応させて得られる反応物を含むポリイソシアネートは、イソシアヌレート基、ビウレット基、ウレトジオン基、オキサジアジントリオン基、イミノオキサジアジンジオン基、アロファネート基、ウレタン基及びウレア基からなる群より選択される1種以上を含むことができる。 Polyisocyanates containing reactants obtained by reacting two or more diisocyanate molecules include isocyanurate groups, biuret groups, uretdione groups, oxadiazinetrione groups, iminooxadiazinedione groups, allophanate groups, urethane groups and urea groups. It can contain one or more selected from the group consisting of

中でも、本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、イソシアヌレート基を含むことが好ましい。これにより、ポリイソシアネート組成物を塗膜としたときの硬化性、硬度及び耐候性がより優れる傾向にある。
また、本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートは、ビウレット基を含むことが好ましい。これにより、水分散安定性、塗膜としたときの硬化性、外観及び耐水性がより優れる傾向にある。
Among them, the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment preferably contains an isocyanurate group. As a result, when the polyisocyanate composition is used as a coating film, the curability, hardness and weather resistance tend to be more excellent.
Moreover, it is preferable that the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment contains a biuret group. As a result, the water dispersion stability, curability, appearance and water resistance of the coating film tend to be more excellent.

イソシアヌレート基を含むポリイソシアネートを製造する方法としては、特に限定されないが、例えば、触媒等により、ジイソシアネートをイソシアヌレート化する反応を行い、所定の転化率になったときに該反応を停止し、未反応のジイソシアネートを除去する方法等が挙げられる。 The method for producing a polyisocyanate containing an isocyanurate group is not particularly limited. For example, a reaction is performed to convert a diisocyanate into an isocyanurate with a catalyst or the like, and the reaction is stopped when a predetermined conversion rate is reached, Examples include a method for removing unreacted diisocyanate.

上記のイソシアヌレート化反応に用いられる触媒としては、特に限定されないが、塩基性を示すものが好ましい。触媒として具体的には、例えば、以下に示すもの等が挙げられる。
(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、それらの酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩。
(2)トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、及び、それらの酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩。
(3)酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸の錫、亜鉛、鉛等のアルカリ金属塩。
(4)ナトリウム、カリウム等の金属アルコラート。
(5)ヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物。
(6)マンニッヒ塩基類。
(7)第3級アミン類とエポキシ化合物との混合物。
(8)トリブチルホスフィン等の燐系化合物。
The catalyst used in the above isocyanurate-forming reaction is not particularly limited, but one exhibiting basicity is preferred. Specific examples of the catalyst include those shown below.
(1) Hydroxides of tetraalkylammonium such as tetramethylammonium and tetraethylammonium, and organic weak acid salts thereof such as acetic acid and capric acid.
(2) Hydroxylalkylammonium hydroxides such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxyethylammonium, and their organic weak acid salts such as acetic acid and capric acid.
(3) Alkali metal salts such as tin, zinc and lead of alkylcarboxylic acids such as acetic acid, caproic acid, octylic acid and myristic acid.
(4) metal alcoholates such as sodium and potassium;
(5) Aminosilyl group-containing compounds such as hexamethyldisilazane.
(6) Mannich bases.
(7) Mixtures of tertiary amines and epoxy compounds.
(8) Phosphorus compounds such as tributylphosphine.

触媒の使用量は、原料であるジイソシアネートの総質量に対して、10ppm以上11000ppm以下が好ましい。
また、イソシアヌレート化反応を終了させるために、触媒を中和するリン酸、酸性リン酸エステル等の酸性物質の添加、熱分解、化学分解等により、触媒を不活性化してもよい。
The amount of the catalyst used is preferably 10 ppm or more and 11000 ppm or less with respect to the total mass of the raw material diisocyanate.
In addition, in order to terminate the isocyanurate reaction, the catalyst may be deactivated by addition of an acidic substance such as phosphoric acid or acid phosphate for neutralizing the catalyst, thermal decomposition, chemical decomposition, or the like.

イソシアヌレート化反応の反応温度は、特に限定されないが、50℃以上200℃以下であることが好ましく、50℃以上150℃以下であることがより好ましい。反応温度が上記下限値以上であることで、反応がより進み易くなる傾向にある。一方、反応温度が上記上限値以下であることで、着色を引き起こすような副反応をより抑制することができる傾向にある。 Although the reaction temperature for the isocyanurate-forming reaction is not particularly limited, it is preferably 50° C. or higher and 200° C. or lower, and more preferably 50° C. or higher and 150° C. or lower. When the reaction temperature is equal to or higher than the above lower limit, the reaction tends to proceed more easily. On the other hand, when the reaction temperature is equal to or lower than the above upper limit, side reactions that cause coloration tend to be more suppressed.

イソシアヌレート化反応の終了後には、未反応のジイソシアネート単量体を薄膜蒸発缶、抽出等により除去することが好ましい。
また、本実施形態の親水性ポリイソシアネートを構成するポリイソシアネートが未反応のジイソシアネートを含む場合は、親水性ポリイソシアネートの総質量に対して未反応のジイソシアネートを3.0質量%以下含むことが好ましく、1.0質量%以下含むことがより好ましく、0.5質量%以下含むことがさらに好ましい。残留未反応ジイソシアネート単量体の濃度が上記上限値以下であることにより、硬化性がより優れる傾向にある。
After completion of the isocyanurate-forming reaction, unreacted diisocyanate monomers are preferably removed by thin film evaporator, extraction, or the like.
Further, when the polyisocyanate constituting the hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment contains an unreacted diisocyanate, it preferably contains 3.0% by mass or less of the unreacted diisocyanate with respect to the total mass of the hydrophilic polyisocyanate. , 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less. Curability tends to be more excellent when the concentration of the residual unreacted diisocyanate monomer is equal to or less than the above upper limit.

ビウレット基を含むポリイソシアネートの製造方法としては、特に限定されないが、以下に示す方法が好ましく例示される。具体的には、まず、特公昭62-41496号公報(参考文献1)で開示されているジイソシアネート単量体とビウレット化剤との反応を撹拌均質下に行う。その後、更に当該反応生成物をパイプリアクターに導き、該パイプリアクター中押出し流れ下で反応を進行させる連続的製造により、ビウレット基を含むポリイソシアネートが得られる。 A method for producing a polyisocyanate containing a biuret group is not particularly limited, but the following method is preferably exemplified. Specifically, first, a reaction between a diisocyanate monomer and a biuretizing agent disclosed in Japanese Patent Publication No. 41496/1987 (reference document 1) is carried out under uniform stirring. Subsequently, a polyisocyanate containing biuret groups is obtained by continuous production in which the reaction product is further introduced into a pipe reactor and the reaction proceeds in the pipe reactor under the extrusion flow.

○親水性化合物
本実施形態の親水性ポリイソシアネートは、親水性化合物に由来する構造単位を有する。これは、親水性化合物が、親水基を有する化合物であることに由来する。つまり、親水基とは、親水性化合物がポリイソシアネートと反応することにより得られる親水性ポリイソシアネートが有する(付加される)官能基である。親水性ポリイソシアネートが親水基を有する(付加される)ことにより、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物は安定した水分散性が得られる。
○Hydrophilic compound The hydrophilic polyisocyanate of the present embodiment has a structural unit derived from a hydrophilic compound. This is because the hydrophilic compound is a compound having a hydrophilic group. That is, the hydrophilic group is a functional group possessed (added) to the hydrophilic polyisocyanate obtained by reacting the hydrophilic compound with the polyisocyanate. By having (adding) a hydrophilic group to the hydrophilic polyisocyanate, the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment can obtain stable water dispersibility.

親水基としては、特に限定されないが、例えば、ノニオン型親水基、カチオン型親水基及びアニオン型親水基が挙げられる。
中でも、親水基としては、入手容易性及び配合物との電気的な相互作用を受けにくいという観点から、ノニオン型親水基が好ましい。
Examples of hydrophilic groups include, but are not limited to, nonionic hydrophilic groups, cationic hydrophilic groups, and anionic hydrophilic groups.
Among them, nonionic hydrophilic groups are preferable as the hydrophilic group from the viewpoint of availability and resistance to electrical interaction with the formulation.

(ノニオン型親水基を有する親水性化合物)
ノニオン型親水基を有する親水性化合物としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等のモノアルコール;アルキレングリコール、ジアルキレングリコール等のアルコールの水酸基にアルキレンオキサイドを付加した化合物;下記一般式(I)で示される化合物(以下、「化合物(I)」と称する場合がある)等が挙げられる。これらのノニオン型親水基を有する親水性化合物は、イソシアネート基と反応する活性水素基も有する。
(Hydrophilic compound having nonionic hydrophilic group)
The hydrophilic compound having a nonionic hydrophilic group is not particularly limited, but examples thereof include monoalcohols such as methanol, ethanol and butanol; compounds obtained by adding alkylene oxide to hydroxyl groups of alcohols such as alkylene glycol and dialkylene glycol; Compounds represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as "compound (I)") and the like. These hydrophilic compounds having nonionic hydrophilic groups also have active hydrogen groups that react with isocyanate groups.

Figure 0007262942000002
Figure 0007262942000002

[一般式(I)中、Rは炭素数1以上4以下のアルキレン基であり、Rは炭素数1以上4以下のアルキル基である。nは5以上50以下である。] [In general formula (I), R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is 5 or more and 50 or less. ]

中でも、ノニオン型親水基を有する親水性化合物としては、少ない使用量で親水性ポリイソシアネート組成物の水分散性を向上できることから、モノアルコール又は化合物(I)が好ましく、化合物(I)がより好ましい。 Among them, the hydrophilic compound having a nonionic hydrophilic group is preferably a monoalcohol or compound (I), more preferably compound (I), because it can improve the water dispersibility of the hydrophilic polyisocyanate composition with a small amount. .

・化合物(I)
化合物(I)は、すなわち、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルである。化合物(I)について、以下に詳細を説明する。
・Compound (I)
Compound (I) is a polyalkylene glycol monoalkyl ether. Compound (I) is described in detail below.

一般式(I)中、Rは炭素数1以上4以下のアルキレン基である。アルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、環状(脂肪族環基)であってもよい。アルキレン基の炭素数は、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、1以上2以下がさらに好ましい。
前記アルキレン基として具体的は、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、ジメチルメチレン基、シクロトリメチレン基、テトラメチレン基、ジメチルエチレン基、シクロテトラメチレン基等が挙げられる。
中でも、アルキレン基としては、メチレン基又はエチレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
In general formula (I), R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic (aliphatic cyclic group). The number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 3 or less, and even more preferably 1 or more and 2 or less.
Specific examples of the alkylene group include methylene group, ethylene group, trimethylene group, dimethylmethylene group, cyclotrimethylene group, tetramethylene group, dimethylethylene group, cyclotetramethylene group and the like.
Among them, the alkylene group is preferably a methylene group or an ethylene group, and more preferably an ethylene group.

一般式(I)中、Rは炭素数1以上4以下のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、環状(脂肪族環基)であってもよい。アルキル基の炭素数は、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、1以上2以下がさらに好ましい。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、シクロブチル基等が挙げられる。
中でも、アルキル基としては、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
In general formula (I), R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic (aliphatic cyclic group). The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 3 or less, and even more preferably 1 or more and 2 or less.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, cyclobutyl group and the like. .
Among them, the alkyl group is preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group.

一般式(I)中、nはアルキレンオキシ基(-R-O-)の繰り返し数である。nとしては、親水性ポリイソシアネート組成物の水分散性、及び、低温貯蔵時の親水性ポリイソシアネート組成物の析出を抑制できることから、5以上50以下が好ましく、5以上30以下がより好ましく、5以上20以下がさらに好ましい。 In general formula (I), n is the number of repeating alkyleneoxy groups ( --R.sub.1 --O--). n is preferably 5 or more and 50 or less, more preferably 5 or more and 30 or less, because it is possible to suppress the water dispersibility of the hydrophilic polyisocyanate composition and the precipitation of the hydrophilic polyisocyanate composition during low-temperature storage. 20 or less is more preferable.

化合物(I)として好ましいものとしては、例えば、下記式(I-1)で示される化合物(すなわち、ポリエチレングリコールモノエーテル)等が挙げられる。
HO(CHCHO)n1CH ・・・(I-1)
Preferred compounds (I) include, for example, compounds represented by the following formula (I-1) (ie, polyethylene glycol monoethers).
HO(CH 2 CH 2 O) n1 CH 3 (I-1)

[式(I-1)中、n1は5以上20以下である。] [In the formula (I-1), n1 is 5 or more and 20 or less. ]

(カチオン型親水基を有する親水性化合物)
カチオン型親水基を有する親水性化合物としては、特に限定されないが、例えば、カチオン性基と活性水素基とを併せ有する化合物が挙げられる。また、グリシジル基等の活性水素基を有する化合物と、スルフィド、ホスフィン等のカチオン型親水基を有する化合物とを併せて、親水性化合物としてもよい。この場合は、予め、イソシアネート基を有する化合物と活性水素基を有する化合物とを反応させ、グリシジル基等の官能基を付加する。次いで、その後、スルフィド、ホスフィン等の化合物を反応させる。中でも、カチオン型親水基を有する親水性化合物としては、製造の容易性の観点からは、カチオン性基と活性水素基とを併せ有する化合物が好ましい。
(Hydrophilic compound having a cationic hydrophilic group)
The hydrophilic compound having a cationic hydrophilic group is not particularly limited, but examples thereof include compounds having both a cationic group and an active hydrogen group. Also, a compound having an active hydrogen group such as a glycidyl group and a compound having a cationic hydrophilic group such as sulfide or phosphine may be combined as a hydrophilic compound. In this case, a compound having an isocyanate group and a compound having an active hydrogen group are reacted in advance to add a functional group such as a glycidyl group. Then, after that, compounds such as sulfides and phosphines are reacted. Among them, as the hydrophilic compound having a cationic hydrophilic group, a compound having both a cationic group and an active hydrogen group is preferable from the viewpoint of ease of production.

カチオン性基と活性水素基とを併せ有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等が挙げられる。また、これらの化合物を用いて付加された三級アミノ基は、例えば、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等で四級化することもできる。 Examples of compounds having both a cationic group and an active hydrogen group include, but are not particularly limited to, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, diethanolamine, methyldiethanolamine, and the like. Also, the tertiary amino group added using these compounds can be quaternized with, for example, dimethyl sulfate, diethyl sulfate, or the like.

カチオン型親水基を有する親水性化合物とポリイソシアネートとの反応は、溶剤の存在下で反応させることができる。前記溶剤は、特に限定されないが、活性水素基を含まないものが好ましい。溶剤として具体的には、例えば、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。 The reaction between the hydrophilic compound having a cationic hydrophilic group and the polyisocyanate can be carried out in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited, but preferably does not contain an active hydrogen group. Specific examples of solvents include ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and dipropylene glycol dimethyl ether.

ポリイソシアネートに付加されたカチオン型親水基は、アニオン基を有する化合物で中和されることが好ましい。前記アニオン基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、燐酸基、ハロゲン基、硫酸基等が挙げられる。
カルボキシ基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸等が挙げられる。
スルホン酸基を有する化合物として、特に限定されないが、具体的には、エタンスルホン酸等が挙げられる。
燐酸基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、燐酸、酸性燐酸エステル等が挙げられる。
ハロゲン基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、塩酸等が挙げられる。
硫酸基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、硫酸等が挙げられる。
中でも、アニオン基を有する化合物としては、カルボキシ基を有する化合物が好ましく、酢酸、プロピオン酸又は酪酸がより好ましい。
The cationic hydrophilic group added to the polyisocyanate is preferably neutralized with a compound having an anionic group. Examples of the anion group include, but are not particularly limited to, a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a halogen group, and a sulfate group.
Examples of compounds having a carboxy group include, but are not particularly limited to, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, and the like.
The compound having a sulfonic acid group is not particularly limited, but specifically includes ethanesulfonic acid and the like.
Examples of the compound having a phosphoric acid group include, but are not particularly limited to, phosphoric acid, acidic phosphoric acid esters, and the like.
Examples of the compound having a halogen group include, but are not particularly limited to, hydrochloric acid.
The compound having a sulfate group is not particularly limited, and examples thereof include sulfuric acid.
Among them, the compound having an anion group is preferably a compound having a carboxy group, and more preferably acetic acid, propionic acid or butyric acid.

(アニオン型親水基を有する親水性化合物)
アニオン型親水基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、燐酸基、ハロゲン基、硫酸基等が挙げられる。
アニオン型親水基を有する親水性化合物としては、特に限定されないが、例えば、アニオン基と活性水素基とを併せ有する化合物等が挙げられる。アニオン型親水基を有する親水性化合物として具体的には、例えば、1-ヒドロキシ酢酸、3-ヒドロキシプロパン酸、12-ヒドロキシ-9-オクタデカン酸、ヒドロキシピバル酸、乳酸等のモノヒドロキシカルボン酸;ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシコハク酸、ジメチロールプロピオン酸等のポリヒドロキシカルボン酸のカルボキシ基をアニオン基として有する化合物等が挙げられる。また、アニオン型親水基を有する親水性化合物としては、スルホン酸基と活性水素とを併せ有する化合物であてもよい。スルホン酸基と活性水素とを併せ有する化合物として具体的には、イセチオン酸等が挙げられる。
中でも、アニオン型親水基を有する親水性化合物としては、ヒドロキシピバル酸又はジメチロールプロピオン酸が好ましい。
(Hydrophilic compound having anionic hydrophilic group)
Examples of the anionic hydrophilic group include, but are not particularly limited to, a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a halogen group, a sulfate group, and the like.
Examples of the hydrophilic compound having an anionic hydrophilic group include, but are not particularly limited to, compounds having both an anionic group and an active hydrogen group. Specific examples of hydrophilic compounds having an anionic hydrophilic group include monohydroxycarboxylic acids such as 1-hydroxyacetic acid, 3-hydroxypropanoic acid, 12-hydroxy-9-octadecanoic acid, hydroxypivalic acid, and lactic acid; Compounds having a carboxyl group of polyhydroxycarboxylic acid such as dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, dihydroxysuccinic acid, and dimethylolpropionic acid as an anion group. Also, the hydrophilic compound having an anionic hydrophilic group may be a compound having both a sulfonic acid group and an active hydrogen. Specific examples of compounds having both a sulfonic acid group and an active hydrogen include isethionic acid and the like.
Among them, hydroxypivalic acid or dimethylolpropionic acid is preferable as the hydrophilic compound having an anionic hydrophilic group.

ポリイソシアネートに付加されたアニオン型親水基は、塩基性物質であるアミン系化合物で中和することが好ましい。
アミン系化合物としては、特に限定されないが、例えば、アンモニア、水溶性アミノ化合物等が挙げられる。
水溶性アミノ化合物としては、特に限定されないが、例えば、モノエタノールアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等が挙げられる。また、第3級アミンであるトリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン等も挙げられ、これらを用いてもよい。
The anionic hydrophilic group added to the polyisocyanate is preferably neutralized with an amine compound, which is a basic substance.
Examples of the amine-based compound include, but are not particularly limited to, ammonia, water-soluble amino compounds, and the like.
Examples of water-soluble amino compounds include, but are not limited to, monoethanolamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, isopropylamine, diisopropylamine, triethanolamine, butylamine, dibutylamine, 2 - ethylhexylamine, ethylenediamine, propylenediamine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, morpholine and the like. In addition, tertiary amines such as triethylamine and dimethylethanolamine may also be used.

<親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法>
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法は、上記ポリイソシアネートと、上記親水性化合物と、を混合反応させて、親水性ポリイソシアネートを含む親水性ポリイソシアネート組成物を得る工程(反応工程)を備える。
本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法の工程について、以下に詳細を説明する。
<Method for producing hydrophilic polyisocyanate composition>
The method for producing a hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment includes a step of mixing and reacting the polyisocyanate and the hydrophilic compound to obtain a hydrophilic polyisocyanate composition containing the hydrophilic polyisocyanate (reaction step ).
The steps of the method for producing the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment are described in detail below.

[反応工程]
反応工程において、得られる親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する親水性化合物の含有量が、好ましくは2.0質量%以上50質量%以下となるように反応されており、より好ましくは5.0質量%以上30質量%以下となるように反応されており、さらに好ましくは5.0質量%以上20質量%以下となるように反応されている。
得られる親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する親水性化合物の含有量が上記下限値以上となるように反応されていることにより、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物の水分散性及び水分散安定性をより良好にできる。
一方、得られる親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する親水性化合物の含有量が上記上限値以下となるように反応されていることにより、塗膜としたときの硬化性、外観、硬度及び耐水性をより良好にできる。
[Reaction step]
In the reaction step, the content of the hydrophilic compound relative to the total solid content of the resulting hydrophilic polyisocyanate composition is preferably 2.0% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 5% by mass. 0% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or more and 20% by mass or less.
By reacting so that the content of the hydrophilic compound with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition obtained is the above lower limit or more, the water dispersibility of the hydrophilic polyisocyanate composition of the present embodiment and Water dispersion stability can be improved.
On the other hand, by reacting so that the content of the hydrophilic compound with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition obtained is the above upper limit or less, the curability, appearance, hardness and Water resistance can be improved.

反応工程において、反応温度や反応時間は、反応の進行に応じて適宜決められる。
反応温度は0℃以上150℃以下であることが好ましく、反応時間は0.5時間以上48時間以下であることが好ましい。
In the reaction step, the reaction temperature and reaction time are appropriately determined according to the progress of the reaction.
The reaction temperature is preferably 0° C. or higher and 150° C. or lower, and the reaction time is preferably 0.5 hours or longer and 48 hours or shorter.

また、反応工程において、場合により公知の触媒を使用してもよい。触媒としては、以下のものに限定されないが、例えば、オクタン酸スズ、2-エチル-1-ヘキサン酸スズ、エチルカプロン酸スズ、ラウリン酸スズ、パルミチン酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジマレート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート等の有機スズ化合物;塩化亜鉛、オクタン酸亜鉛、2-エチル-1-ヘキサン酸亜鉛、2-エチルカプロン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、アセチルアセトン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物;有機チタン化合物;有機ジルコニウム化合物;トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン等の三級アミン類;トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等のジアミン類が挙げられる。これらは単独又は混合して使用してもよい。 In addition, in the reaction step, a known catalyst may be used as the case may be. Examples of catalysts include, but are not limited to, tin octoate, tin 2-ethyl-1-hexanoate, tin ethylcaproate, tin laurate, tin palmitate, dibutyltin oxide, dibutyltin dichloride, dibutyltin diacetate. , dibutyltin dimalate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin diacetate, dioctyltin dilaurate; zinc chloride, zinc octanoate, zinc 2-ethyl-1-hexanoate, zinc 2-ethylcaproate, zinc stearate, organic zinc compounds such as zinc naphthenate and zinc acetylacetonate; organic titanium compounds; organic zirconium compounds; tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, N,N-diisopropylethylamine and N,N-dimethylethanolamine; Examples include diamines such as tetramethylethylenediamine and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane. These may be used singly or in combination.

また、反応工程において、親水性ポリイソシアネートのうち、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))を調整するために、上記親水性化合物は、時間をかけて、連続添加することが好ましい。滴下に有する時間としては、5分間以上180分間以下であることが好ましく、15分間以上120分間以下であることがより好ましく、30分間以上90分間以下であることがさらに好ましい。
滴下に有する時間を上記下限値以上とすることによって、親水性ポリイソシアネートのうち、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネートのモル濃度をより高くすることができる。
一方、滴下に有する時間を上記上限値以下とすることによって、未反応の親水性化合物をより低減でき、また反応工程に要する時間をより短縮することができる。
Further, in the reaction step, among the hydrophilic polyisocyanates, the hydrophilic polyisocyanate (A) obtained by reacting the polyisocyanate obtained from 3 molecules of the diisocyanate with 1 molecule of the hydrophilic compound, the poly obtained from 3 molecules of the diisocyanate In order to adjust the molar ratio ((B)/(A)) of the hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reacting the isocyanate with 2 or 3 molecules of the hydrophilic compound, the hydrophilic compound is added over time. , is preferably added continuously. The time required for dropping is preferably 5 minutes or more and 180 minutes or less, more preferably 15 minutes or more and 120 minutes or less, and even more preferably 30 minutes or more and 90 minutes or less.
By setting the time required for dropping to the above lower limit or more, the molar concentration of the hydrophilic polyisocyanate obtained by the reaction of the polyisocyanate obtained from 3 molecules of the diisocyanate and 1 molecule of the hydrophilic compound among the hydrophilic polyisocyanates is reduced to can be higher.
On the other hand, by setting the time required for dropping to the above upper limit or less, the amount of unreacted hydrophilic compound can be further reduced, and the time required for the reaction step can be further shortened.

≪硬化剤組成物≫
本発明の一実施形態に係る硬化剤組成物は、上述の親水性ポリイソシアネート組成物とイオン性界面活性剤とを含む。また、本実施形態の硬化剤組成物は、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対して、イオン性界面活性剤を0.1質量%以上20質量%以下含む。
<<Curing agent composition>>
A curing agent composition according to one embodiment of the present invention comprises the hydrophilic polyisocyanate composition described above and an ionic surfactant. In addition, the curing agent composition of the present embodiment contains 0.1% by mass or more and 20% by mass or less of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant.

<物性>
本実施形態の硬化剤組成物の物性について、以下に詳細を説明する。
<Physical properties>
The physical properties of the curing agent composition of this embodiment will be described in detail below.

[イオン性界面活性剤の含有量]
本実施形態の硬化剤組成物において、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
イオン性界面活性剤の含有量が上記下限値以上であることで、水に分散させたときに親水性ポリイソシアネート組成物の油滴の表面に疎水基が層を形成する。これにより、親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基と水との接触が少なくなるため、イソシアネート基の保持性をより高くすることができる。
一方、イオン性界面活性剤の含有量が上記上限値以下であることで、水の呼び込み量を少なくすることができるため、塗膜の耐水性がより向上する。
イオン性界面活性剤の含有量は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
[Content of ionic surfactant]
In the curing agent composition of the present embodiment, the content of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant is 0.1% by mass or more and 20% by mass or less. is preferred, and more preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.
When the content of the ionic surfactant is at least the above lower limit, the hydrophobic groups form a layer on the surface of the oil droplets of the hydrophilic polyisocyanate composition when dispersed in water. As a result, contact between the isocyanate groups in the hydrophilic polyisocyanate composition and water is reduced, so that the retention of the isocyanate groups can be further enhanced.
On the other hand, when the content of the ionic surfactant is equal to or less than the above upper limit, the amount of water absorbed can be reduced, so that the water resistance of the coating film is further improved.
The content of the ionic surfactant can be calculated using the method described in Examples below.

<構成成分>
次いで、本実施形態の硬化剤組成物の構成成分について、以下に詳細を説明する。
<Constituent>
Next, the constituent components of the curing agent composition of this embodiment will be described in detail below.

[イオン性界面活性剤]
本実施形態の硬化剤組成物に含まれるイオン性界面活性剤は実質的に水を含有しないことが好ましい。
なお、ここでいう「実質的に水を含有しない」とは、水を全く含有しない、又は、イオン性界面活性剤に含まれる水とイソシアネート基とが反応し発泡、白濁及び粘度上昇が起こらない程度の極微量しか水を含有しないことを意味する。その目安としては、イオン性界面活性剤の総質量に対する水の含有量が1質量%以下であればよい。
[Ionic surfactant]
Preferably, the ionic surfactant contained in the curing agent composition of the present embodiment does not substantially contain water.
Here, "substantially free of water" means that it does not contain water at all, or that the water contained in the ionic surfactant reacts with the isocyanate group to prevent foaming, cloudiness, and viscosity increase. It means that it contains only a very small amount of water. As a guideline, the water content should be 1% by mass or less with respect to the total mass of the ionic surfactant.

イオン性界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。親水性ポリイソシアネート組成物の中和方法によって、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤のいずれが好ましいかを決められる。即ち、親水性ポリイソシアネート組成物を塩基によって中和した場合はアニオン性界面活性剤を用いることが好ましく、一方、酸によって中和した場合はカチオン性界面活性剤を用いることが好ましい。親水性ポリイソシアネート組成物が中和されていない場合はアニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤のいずれを用いてもよく、両性界面活性剤を用いてもよい。 Examples of ionic surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. The method of neutralization of the hydrophilic polyisocyanate composition determines whether anionic or cationic surfactants are preferred. That is, when the hydrophilic polyisocyanate composition is neutralized with a base, it is preferable to use an anionic surfactant, while when it is neutralized with an acid, it is preferable to use a cationic surfactant. If the hydrophilic polyisocyanate composition is not neutralized, either an anionic surfactant or a cationic surfactant may be used, or an amphoteric surfactant may be used.

アニオン性界面活性剤としては、カルボキシレート型、サルフェート型、スルホネート
型又はホスフェート型が適している。
アニオン性界面活性剤として具体的には、例えば、(C1-C20アルキル)ベンゼンスルホン酸アンモニウム、(C1-C20アルキル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム、(C1-C20アルキル)ジサルフェートナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホネートナトリウム、ジ(C1-C20アルキル)スルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンC6-C30アリールエーテルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンC6-C30アリールエーテルスルホン酸アンモニウム等が挙げられるが、工業的に入手可能なものならば不都合なく使用可能であり、上記のものに限定されない。
中でも、アニオン性界面活性剤としては、(C1-C20アルキル)ベンゼンスルホン酸アンモニウム、(C1-C20アルキル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム又はジ(C1-C20アルキル)スルホコハク酸ナトリウムであることが好ましい。
Suitable anionic surfactants are those of the carboxylate, sulfate, sulfonate or phosphate type.
Specific examples of anionic surfactants include (C1-C20 alkyl) ammonium benzenesulfonate, sodium (C1-C20 alkyl) benzene sulfonate, sodium (C1-C20 alkyl) disulfate, and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate. , sodium di(C1-C20 alkyl) sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene C6-C30 aryl ether sulfonate, ammonium polyoxyethylene C6-C30 aryl ether sulfonate, and the like, provided that they are industrially available. It can be used without any inconvenience and is not limited to the above.
Among them, the anionic surfactant is preferably ammonium (C1-C20 alkyl)benzenesulfonate, sodium (C1-C20 alkyl)benzenesulfonate or sodium di(C1-C20 alkyl)sulfosuccinate.

カチオン性界面活性剤としては、四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩又はイミダゾリニウム塩が適している。
カチオン性界面活性剤として具体的には、例えば、C1-C20アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド、C1-C30アルキルピリジニウムブロマイド、イミダゾリニウムラウレート等が挙げられるが、工業的に入手可能なものならば不都合なく使用可能であり、上記のものに限定されない。カチオン性界面活性剤としてより具体的には、例えば、アルキルトリメチルアンモニウムブロマイド、アルキルピリジニウムブロマイド、イミダゾリニウムラウレート等が挙げられる。
Quaternary ammonium salts, pyridinium salts or imidazolinium salts are suitable as cationic surfactants.
Specific examples of cationic surfactants include C1-C20 alkyltrimethylammonium bromide, C1-C30 alkylpyridinium bromide, imidazolinium laurate and the like, but industrially available ones can be used without problems. available and not limited to those listed above. More specific examples of cationic surfactants include alkyltrimethylammonium bromide, alkylpyridinium bromide, imidazolinium laurate, and the like.

両性界面活性剤としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル塩型、スルホン酸塩型、リン酸エステル塩型等が挙げられる。 Examples of amphoteric surfactants include carboxylate type, sulfate type, sulfonate type, and phosphate type.

[その他の成分]
本実施形態の硬化剤組成物は、上述の親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤以外に、さらに、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、以下のものに限定されないが、例えば、溶剤、硬化促進触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、レベリング剤、可塑剤、レオロジーコントロール剤、重合禁止剤等が挙げられる。
[Other ingredients]
The curing agent composition of this embodiment may further contain other components in addition to the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant described above. Other components include, but are not limited to, solvents, curing accelerator catalysts, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, pigments, leveling agents, plasticizers, rheology control agents, polymerization inhibitors, etc. is mentioned.

前記溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、i-プロパノール、n-ブタノール、n-ヘキサノール、2-エチルヘキサノール等のアルコール化合物;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、エチルグリコールアセテート、メトキシプロピルアセテート、イソ酢酸-3-ヒドロキシ-2、2、4-トリメチルペンチル等のエステル化合物;ブチルグリコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルグリコールエーテル等のエーテル類等を挙げることができる。 Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and chlorobenzene; alcohol compounds such as methanol, ethanol, i-propanol, n-butanol, n-hexanol and 2-ethylhexanol; acetone and methyl ethyl ketone. Ketone compounds such as ethyl acetate, acetate-n-butyl, ethyl glycol acetate, methoxypropyl acetate, ester compounds such as isoacetate-3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl; butyl glycol, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl Ethers, such as glycol ether, etc. can be mentioned.

溶剤の含有量は、本実施形態の硬化剤組成物の総質量に対して、0質量%以上90質量%以下であることが好ましく、0質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上30質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the solvent is preferably 0% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, relative to the total mass of the curing agent composition of the present embodiment. More preferably, it is 0% by mass or more and 30% by mass or less.

本実施形態の硬化剤組成物が硬化促進触媒、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤を含む場合は、溶剤の含有量は、親水性ポリイソシアネート組成物の総質量に対して、0質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0質量%以上5質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上2質量%以下であることがさらに好ましい。 When the curing agent composition of the present embodiment contains a curing accelerator catalyst, an antioxidant, a light stabilizer, and a polymerization inhibitor, the content of the solvent is 0 mass with respect to the total mass of the hydrophilic polyisocyanate composition. % or more and 10 mass % or less, more preferably 0 mass % or more and 5 mass % or less, and even more preferably 0 mass % or more and 2 mass % or less.

硬化促進触媒としては、特に限定されないが、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2-エチルヘキサン酸)スズ等のスズ系化合物;2-エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の亜鉛化合物;2-エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等のチタン化合物;2-エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等のコバルト化合物;2-エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のビスマス化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2-エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のジルコニウム化合物;アミン化合物等が挙げられる。 The curing accelerator catalyst is not particularly limited, but for example, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dimethyltin dineodecanoate, tin compounds such as bis(2-ethylhexanoic acid)tin; 2-ethyl zinc compounds such as zinc hexanoate and zinc naphthenate; titanium compounds such as titanium 2-ethylhexanoate and titanium diisopropoxybis(ethylacetonate); cobalt compounds such as cobalt 2-ethylhexanoate and cobalt naphthenate; bismuth compounds such as bismuth ethylhexanoate and bismuth naphthenate; zirconium compounds such as zirconium tetraacetylacetonate, zirconyl 2-ethylhexanoate and zirconyl naphthenate; and amine compounds.

酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物等が挙げられる。 Examples of antioxidants include, but are not particularly limited to, hindered phenol compounds, phosphorus compounds, sulfur compounds, and the like.

紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物等が挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include, but are not particularly limited to, benzotriazole-based compounds, triazine-based compounds, and benzophenone-based compounds.

光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードアミン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。 Examples of light stabilizers include, but are not limited to, hindered amine compounds, benzotriazole compounds, triazine compounds, benzophenone compounds, and benzoate compounds.

顔料としては、特に限定されないが、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、インディゴ、キナクリドン、パールマイカ、アルミニウム等が挙げられる。 Examples of pigments include, but are not limited to, titanium oxide, carbon black, indigo, quinacridone, pearl mica, and aluminum.

レベリング剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンオイル等が挙げられる。 Examples of the leveling agent include, but are not limited to, silicone oil.

可塑剤としては、特に限定されないが、例えば、フタル酸エステル類、リン酸系化合物、ポリエステル系化合物等が挙げられる。 Examples of plasticizers include, but are not particularly limited to, phthalates, phosphoric acid compounds, polyester compounds, and the like.

レオロジーコントロール剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、尿素化合物、マイクロゲル等が挙げられる。 Examples of rheology control agents include, but are not limited to, hydroxyethylcellulose, urea compounds, microgels, and the like.

重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン類、フェノール類、クレゾール類、カテコール類、ベンゾキノン類等が挙げられる。重合禁止剤として具体的には、例えば、 ベンゾキノン、p-ベンゾキノン、p-トルキノン、p-キシロキノン、ナフトキノン、2,6-ジクロロキノン、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、カテコール、p-t-ブチルカテコール、2,5-ジ-t- ブチルハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、p-メトキシフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等が挙げられる。 Examples of polymerization inhibitors include hydroquinones, phenols, cresols, catechols, and benzoquinones. Specific examples of polymerization inhibitors include benzoquinone, p-benzoquinone, p-toluquinone, p-xyloquinone, naphthoquinone, 2,6-dichloroquinone, hydroquinone, trimethylhydroquinone, catechol, pt-butylcatechol, 2, 5-di-t-butylhydroquinone, monomethylhydroquinone, p-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, hydroquinone monomethyl ether and the like.

<硬化剤組成物の製造方法>
本実施形態の硬化剤組成物は、上述の親水性ポリイソシアネート組成物に、上記イオン性界面活性剤を添加し、混合して、硬化剤組成物を得る工程(添加工程)を備える。
なお、添加工程は、上述の親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法における反応工程の後であってもよく、反応工程と同時に行ってもよい。
本実施形態の硬化剤組成物の製造方法の工程について、以下に詳細を説明する。
<Method for producing curing agent composition>
The curing agent composition of the present embodiment comprises a step (adding step) of adding the above ionic surfactant to the above hydrophilic polyisocyanate composition and mixing them to obtain a curing agent composition.
The addition step may be performed after the reaction step in the method for producing a hydrophilic polyisocyanate composition described above, or may be performed simultaneously with the reaction step.
The steps of the method for producing the curing agent composition of the present embodiment are described in detail below.

[添加工程]
添加工程において、イオン性界面活性剤の含有量が、上記親水性ポリイソシアネート組成物及び上記イオン性界面活性剤の総固形分量に対して、0.1質量%以上20質量%以下となるように添加することが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下となるように添加することがより好ましい。
イオン性界面活性剤の含有量が上記下限値以上となるように添加することで、水に分散させたときにポリイソシアネート油滴の表面に疎水基が層を形成する。これにより、ポリイソシアネート中のイソシアネート基と水との接触が少なくなるため、イソシアネート基の保持性がより高くなる。
一方、イオン性界面活性剤の含有量が上記上限値以下となるように添加することで、水の呼び込み量を少なくすることができるため、塗膜の耐水性がより向上する。
[Addition process]
In the addition step, the content of the ionic surfactant is 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant. It is preferably added, and more preferably added so as to be 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.
By adding so that the content of the ionic surfactant is equal to or higher than the above lower limit, the hydrophobic group forms a layer on the surface of the polyisocyanate oil droplets when dispersed in water. As a result, the isocyanate groups in the polyisocyanate are less likely to come into contact with water, so that the isocyanate groups are more likely to be retained.
On the other hand, by adding the ionic surfactant so that the content is equal to or less than the above upper limit, the amount of water absorbed can be reduced, so that the water resistance of the coating film is further improved.

≪水系コーティング組成物≫
本発明の一実施形態に係る水系コーティング組成物は、上記実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物、又は、上記実施形態の硬化剤組成物と、水と、活性水素化合物と、を含む。
本実施形態の水系コーティング組成物は、活性水素化合物を含むことにより、親水性ポリイソシアネート組成物が有するイソシアネート基と、活性水素化合物が有する活性水素とが、種々の条件にて反応し、塗膜としたときの硬度、耐水性、耐薬品性及び外観に優れる傾向がある。
≪Water-based coating composition≫
A water-based coating composition according to one embodiment of the present invention includes the hydrophilic polyisocyanate composition of the above embodiment or the curing agent composition of the above embodiment, water, and an active hydrogen compound.
By containing an active hydrogen compound, the water-based coating composition of the present embodiment reacts with the isocyanate group of the hydrophilic polyisocyanate composition and the active hydrogen of the active hydrogen compound under various conditions to form a coating film. It tends to be excellent in hardness, water resistance, chemical resistance and appearance.

<物性>
本実施形態の水系コーティング組成物の物性について、以下に詳細を説明する。
<Physical properties>
The physical properties of the water-based coating composition of the present embodiment are described in detail below.

[イソシアネート基/活性水素基]
本実施形態の水系コーティング組成物において、該水系コーティング組成物中の活性水素化合物が有する活性水素基の数に対する、該水系コーティング組成物中の親水性ポリイソシアネートが有するイソシアネート基の数の比(イソシアネート基/活性水素基)は、特に限定されないが、1/10以上10/1以下であることが好ましく、1/8以上8/1以下であることがより好ましく、1/6以上6/1以下であることがさらに好ましい。
イソシアネート基/活性水素は、後述する実施例に記載の平均イソシアネート官能基数を算出する方法を用いて、平均イソシアネート官能基数を算出する。次いで、得られた平均イソシアネート官能基数を、活性水素基数で除して、100を乗ずることで算出することができる。
[Isocyanate group/active hydrogen group]
In the aqueous coating composition of the present embodiment, the ratio of the number of isocyanate groups possessed by the hydrophilic polyisocyanate in the aqueous coating composition to the number of active hydrogen groups possessed by the active hydrogen compound in the aqueous coating composition (isocyanate Group/active hydrogen group) is not particularly limited, but is preferably 1/10 or more and 10/1 or less, more preferably 1/8 or more and 8/1 or less, and 1/6 or more and 6/1 or less. is more preferable.
As for isocyanate group/active hydrogen, the average number of isocyanate functional groups is calculated using the method for calculating the average number of isocyanate functional groups described later in Examples. It can then be calculated by dividing the resulting average number of isocyanate functional groups by the number of active hydrogen groups and multiplying by 100.

<構成成分>
次いで、本実施形態の水系コーティング組成物の構成成分について、以下に詳細を説明する。
<Constituent>
Next, the constituent components of the water-based coating composition of this embodiment will be described in detail below.

[活性水素化合物]
活性水素化合物としては、分子内に活性水素が2つ以上結合している化合物であれば特に限定されない。活性水素化合物として具体的には、例えば、ポリアミン、アルカノールアミン、ポリチオール、ポリオール等が挙げられる。中でも、活性水素化合物としては、ポリオールが好ましい。
[Active hydrogen compound]
The active hydrogen compound is not particularly limited as long as it is a compound in which two or more active hydrogen atoms are bonded in the molecule. Specific examples of active hydrogen compounds include polyamines, alkanolamines, polythiols, and polyols. Among them, polyol is preferable as the active hydrogen compound.

○ポリアミン
ポリアミンとしては、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2-メチルピペラジン、イソホロンジアミン等のジアミン類;ビスヘキサメチレントリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタメチレンヘキサミン、テトラプロピレンペンタミン等の3個以上のアミノ基を有する鎖状ポリアミン類;1,4,7,10,13,16-ヘキサアザシクロオクタデカン、1,4,7,10-テトラアザシクロデカン、1,4,8,12-テトラアザシクロペンタデカン、1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン等の環状ポリアミン類が挙げられる。
○ Polyamines Polyamines are not particularly limited, but examples include diamines such as ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, triethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, piperazine, 2-methylpiperazine, and isophoronediamine. chain polyamines having three or more amino groups, such as bishexamethylenetriamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentamethylenehexamine, and tetrapropylenepentamine; 1,4,7,10,13, Cyclic polyamines such as 16-hexaazacyclooctadecane, 1,4,7,10-tetraazacyclodecane, 1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane, and 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane is mentioned.

○アルカノールアミン
アルカノールアミンとしては、特に限定されないが、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、モノ-、ジ-(n-又はイソ-)プロパノールアミン、エチレングリコール-ビス-プロピルアミン、ネオペンタノールアミン、メチルエタノールアミン等が挙げられる。
○Alkanolamine Examples of alkanolamine include, but are not limited to, monoethanolamine, diethanolamine, aminoethylethanolamine, N-(2-hydroxypropyl)ethylenediamine, mono-, di-(n- or iso-)propanolamine. , ethylene glycol-bis-propylamine, neopentanolamine, methylethanolamine and the like.

○ポリチオール
ポリチオールとしては、特に限定されないが、例えば、ビス-(2-ヒドロチオエチロキシ)メタン、ジチオエチレングリコール、ジチオエリトリトール、ジチオトレイトール等が挙げられる。
○ Polythiol Examples of polythiol include, but are not particularly limited to, bis-(2-hydrothioethyloxy)methane, dithioethylene glycol, dithioerythritol, dithiothreitol and the like.

○ポリオール
ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエステルポリオール(ポリカプロラクトン類を含む)、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、エポキシ樹脂等が挙げられる。
ポリエステルポリオール(ポリカプロラクトン類を含む)、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオールについては、上述の親水性ポリイソシアネート組成物において例示されたものと同様のものが挙げられる。
○ Polyols Polyols are not particularly limited, but examples thereof include polyester polyols (including polycaprolactones), acrylic polyols, polyether polyols, polyolefin polyols, fluorine polyols, polycarbonate polyols, epoxy resins, and the like.
Examples of polyester polyols (including polycaprolactones), acrylic polyols, polyether polyols, and polyolefin polyols include those exemplified in the hydrophilic polyisocyanate composition described above.

(フッ素ポリオール)
フッ素ポリオールとは、分子内にフッ素を含むポリオールである。フッ素ポリオールとして具体的には、例えば、特開昭57-34107号公報(参考文献2)、及び、特開昭61-275311号公報(参考文献3)で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体が挙げられる。
(Fluorine polyol)
A fluoropolyol is a polyol containing fluorine in its molecule. Specific examples of fluorine polyols include, for example, fluoroolefins, cyclovinyl ethers, and cyclovinyl ethers disclosed in JP-A-57-34107 (reference 2) and JP-A-61-275311 (reference 3). Copolymers such as hydroxyalkyl vinyl ethers and monocarboxylic acid vinyl esters can be mentioned.

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

(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリコールエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ型の脂肪族不飽和化合物、エポキシ型脂肪酸エステル、エステル型多価カルボン酸、アミノグリシジル型エポキシ樹脂、β-メチルエピクロ型エポキシ樹脂、環状オキシラン型エポキシ樹脂、ハロゲン型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
(Epoxy resin)
Examples of epoxy resins include, but are not limited to, novolac type epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, glycol ether type epoxy resins, epoxy type aliphatic unsaturated compounds, epoxy type fatty acid esters, ester type polycarboxylic acids, Examples include aminoglycidyl type epoxy resins, β-methyl epichloro type epoxy resins, cyclic oxirane type epoxy resins, halogen type epoxy resins, resorcin type epoxy resins, and the like.

○ポリオールの水酸基価
ポリオールの水酸基価は、特に限定されないが、硬化物の架橋密度及び機械的物性の観点から、本実施形態の水系コーティング組成物1gあたり、10mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であることが好ましく、20mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることがより好ましく、30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。
○Hydroxyl value of polyol The hydroxyl value of the polyol is not particularly limited, but is 10 mgKOH/g or more and 300 mgKOH/g or less per 1 g of the water-based coating composition of the present embodiment from the viewpoint of the crosslink density and mechanical properties of the cured product. more preferably 20 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less, and even more preferably 30 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less.

[その他の成分]
本実施形態の水系コーティング組成物は、上述の親水性ポリイソシアネート組成物、又は、上述の硬化剤組成物、水、及び、活性水素化合物以外に、さらに、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、例えば、メラミン系硬化剤、エポキシ系硬化剤等のその他の硬化剤;その他の添加剤等が挙げられる。
[Other ingredients]
The water-based coating composition of the present embodiment may further contain other components in addition to the above-described hydrophilic polyisocyanate composition or the above-described curing agent composition, water, and active hydrogen compound. Other components include, for example, other curing agents such as melamine-based curing agents and epoxy-based curing agents; other additives and the like.

○その他の硬化剤
(メラミン系硬化剤)
メラミン系硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、完全アルキルエーテル化メラミン樹脂、メチロール基型メラミン樹脂、一部にイミノ基を有するイミノ基型メラミン樹脂等が挙げられる。
○Other curing agents (melamine-based curing agents)
The melamine-based curing agent is not particularly limited, but includes, for example, a completely alkyl-etherified melamine resin, a methylol group-type melamine resin, and an imino group-type melamine resin partially containing imino groups.

メラミン系硬化剤を使用する場合は、酸性化合物の添加が有効である。
酸性化合物としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル等が挙げられる。
When using a melamine curing agent, addition of an acidic compound is effective.
Examples of acidic compounds include carboxylic acids, sulfonic acids, acidic phosphates, and phosphites.

カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、乳酸、コハク酸、シュウ酸、マレイン酸、デカンジカルボン酸等が挙げられる。
スルホン酸としては、特に限定されないが、例えば、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸等が挙げられる。
酸性リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジラウリルホスフェート、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェート等が挙げられる。
亜リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジラウリルホスファイト、モノエチルホスファイト、モノブチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、モノラウリルホスファイト等が挙げられる。
Examples of carboxylic acids include, but are not limited to, acetic acid, lactic acid, succinic acid, oxalic acid, maleic acid, and decanedicarboxylic acid.
Examples of sulfonic acid include, but are not particularly limited to, p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid and the like.
Examples of acidic phosphates include, but are not limited to, dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, dilauryl phosphate, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, monooctyl phosphate, and the like.
Examples of phosphites include, but are not limited to, diethyl phosphite, dibutyl phosphite, dioctyl phosphite, dilauryl phosphite, monoethyl phosphite, monobutyl phosphite, monooctyl phosphite, and monolauryl phosphite. etc.

(エポキシ系硬化剤)
エポキシ系硬化剤としは、特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン、酸無水物、フェノールノボラック、ポリメルカプタン、脂肪族第三アミン、芳香族第三アミン、イミダゾール化合物、ルイス酸錯体等が挙げられる。
(epoxy curing agent)
Examples of epoxy curing agents include, but are not limited to, aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, acid anhydrides, phenol novolacs, polymercaptans, aliphatic tertiary amines, aromatic tertiary amines, and imidazole. compounds, Lewis acid complexes, and the like.

○その他の添加剤
その他の添加剤としては、特に限定されないが、例えば、無機顔料、有機顔料、体質顔料、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、有機リン酸塩、有機亜リン酸塩、増粘剤、レベリング剤、チキソ化剤、消泡剤、凍結安定剤、艶消し剤、架橋反応触媒、皮張り防止剤、分散剤、湿潤剤、充填剤、可塑剤、潤滑剤、還元剤、防腐剤、防黴剤、消臭剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、静電防止剤又は帯電調整剤、沈降防止剤、界面活性剤、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤等の一般的に塗料に加えられる各種添加剤が挙げられる。
○ Other additives Other additives include, but are not limited to, inorganic pigments, organic pigments, extender pigments, silane coupling agents, titanium coupling agents, organic phosphates, organic phosphites, and additives. Viscous agent, leveling agent, thixotropic agent, antifoaming agent, freeze stabilizer, matting agent, cross-linking reaction catalyst, anti-skinning agent, dispersant, wetting agent, filler, plasticizer, lubricant, reducing agent, preservative agents, anti-mold agents, deodorants, anti-yellowing agents, ultraviolet absorbers, anti-static agents or charge control agents, anti-settling agents, surfactants, antioxidants, light stabilizers, polymerization inhibitors, etc. various additives that are typically added to paints.

<水系コーティング組成物の製造方法>
本実施形態の水系コーティング組成物の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上述の親水性ポリイソシアネート組成物又は上述の硬化剤組成物に、水及び活性水素化合物を添加し、混合する方法等が挙げられる。
<Method for producing water-based coating composition>
The method for producing the water-based coating composition of the present embodiment is not particularly limited, but for example, a method of adding water and an active hydrogen compound to the above-described hydrophilic polyisocyanate composition or the above-described curing agent composition and mixing them. etc.

<用途>
本実施形態の水系コーティング組成物は、例えば、塗料組成物、粘着剤組成物、接着剤組成物、注型剤組成物等の硬化性組成物;繊維処理剤等の各種表面処理剤組成物;各種エラストマー組成物;発泡体組成物等の架橋剤;改質剤;添加剤として用いられる。
<Application>
The water-based coating composition of the present embodiment includes, for example, curable compositions such as coating compositions, adhesive compositions, adhesive compositions, and casting compositions; various surface treatment agent compositions such as fiber treatment agents; Various elastomer compositions; cross-linking agents for foam compositions; modifiers; and additives.

本実施形態の水系コーティング組成物が用いられうる被着体としては、特に限定されないが、例えば、ガラス;アルミニウム、鉄、亜鉛鋼板、銅、ステンレス等の各種金属;木材、紙、モルタル、石材等の多孔質部材;フッ素塗装、ウレタン塗装、アクリルウレタン塗装等がされた部材;シリコーン系硬化物、変性シリコーン系硬化物、ウレタン系硬化物等のシーリング材硬化物;天然ゴム、合成ゴム等のゴム類;天然皮革、人工皮革等の皮革類;植物系繊維、動物系繊維、炭素繊維、ガラス繊維、不織布等の繊維類;ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン等の樹脂類のフィルム及びプレート;紫外線硬化型アクリル樹脂層;印刷インキ層、UVインキ層等のインキ層等が挙げられる。 The adherend to which the water-based coating composition of the present embodiment can be used is not particularly limited, but examples thereof include glass; various metals such as aluminum, iron, galvanized steel plate, copper, and stainless steel; wood, paper, mortar, stone, and the like. Fluorine-coated, urethane-coated, acrylic-urethane-coated, etc. Sealant cured products such as silicone-based cured products, modified silicone-based cured products, and urethane-based cured products; Rubbers such as natural rubber and synthetic rubber Leathers such as natural leather and artificial leather; Fibers such as vegetable fibers, animal fibers, carbon fibers, glass fibers, and non-woven fabrics; Resins such as polyvinyl chloride, polyester, acrylic, polycarbonate, triacetyl cellulose, and polyolefin films and plates of the type; UV-curable acrylic resin layers; ink layers such as printing ink layers and UV ink layers;

以下に、具体的な実施例及び比較例を示して本実施形態をより詳しく説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例4は参考例である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail by showing specific examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited by the following examples and comparative examples as long as the gist thereof is not exceeded. . In addition, Example 4 is a reference example.

≪試験項目≫
実施例及び比較例で製造された親水性ポリイソシアネート組成物、硬化剤組成物及び塗膜について、以下に示す方法に従い、各物性の測定及び各評価を行った。
≪Test item≫
The hydrophilic polyisocyanate compositions, curing agent compositions and coating films produced in Examples and Comparative Examples were measured for physical properties and evaluated according to the methods described below.

<物性1>粘度
実施例及び比較例で製造された親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物の25℃における粘度を、E型粘度計 RE-80U(東機産業社製)を用いて求めた。
<Physical properties 1> Viscosity The viscosity at 25°C of the hydrophilic polyisocyanate compositions or curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples was determined using an E-type viscometer RE-80U (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). rice field.

<物性2>固形分
実施例及び比較例で製造された親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物を試料として用いて、溶剤希釈をした場合には、以下に示す方法に従い、固形分を算出した。
具体的には、まず、アルミニウム製カップの質量(W1)[g]を精秤し、試料約1gを入れて、加熱乾燥前のカップ質量(W2)[g]を精秤した。次いで、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。次いで、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(W3)[g]を精秤した。試料中の乾燥残分の質量%を固形分(C)とした。固形分は、以下に示す式(a)を用いて算出した。
なお、溶剤希釈なしの場合には、固形分は実質的に100%であるとして扱った。
固形分(C)[質量%]=(W-W1)/(W-W1)×100 ・・・(a)
<Physical properties 2> Solid content When the hydrophilic polyisocyanate compositions or curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples are used as samples and diluted with a solvent, the solid content is calculated according to the method shown below. bottom.
Specifically, first, the mass (W1) [g] of the aluminum cup was accurately weighed, about 1 g of the sample was put therein, and the cup mass (W2) [g] before heat drying was accurately weighed. The cup containing the above sample was then heated in a dryer at 105° C. for 3 hours. Next, after cooling the heated cup to room temperature, the mass (W3) [g] of the cup was accurately weighed again. The mass % of the dry residue in the sample was defined as the solid content (C). The solid content was calculated using the formula (a) shown below.
In the case of no solvent dilution, the solid content was treated as substantially 100%.
Solid content (C) [% by mass]=(W 3 −W1)/(W 2 −W1)×100 (a)

<物性3>親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量
1.硬化剤組成物中のイオン性界面活性剤の含有量(D1)[質量%]
実施例及び比較例で製造された硬化剤組成物を試料として、硬化剤組成物中のイオン性界面活性剤の含有量(D1)[質量%]を、液体クロマトグラフィーにより分離した後に、質量分析装置を用いて、測定した。用いた装置及び条件は以下のとおりである。
<Physical Property 3> Content of ionic surfactant with respect to total solid content of hydrophilic polyisocyanate composition and ionic surfactant1. Content of ionic surfactant in curing agent composition (D1) [% by mass]
Using the curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples as samples, the content (D1) [% by mass] of the ionic surfactant in the curing agent composition was separated by liquid chromatography, followed by mass spectrometry. Measured using a device. The apparatus and conditions used are as follows.

(測定条件)
LC装置:Waters社製、UPLC(商品名)
カラム:Waters社製、ACQUITY UPLC HSS T3 C18、1.8μm、内径2.1mm×長さ50mm
流速:0.3mL/min
移動相:a=10mM酢酸アンモニウム水溶液、b=アセトニトリル
グラジェント条件:初期の移動相組成比はa/b=98/2で、試料注入後bの比率を直線的に上昇させ、10分後にa/b=0/100とした。
検出方法1:フォトダイオードアレイ検出器、測定波長は220nm
検出方法2:質量分析装置、Waters社製、Synapt G2(商品名)
イオン化モード:エレクトロスプレーイオン化、正イオン検出
スキャンレンジ:m/z 100~2000
(Measurement condition)
LC device: UPLC (trade name) manufactured by Waters
Column: Waters, ACQUITY UPLC HSS T3 C18, 1.8 μm, inner diameter 2.1 mm × length 50 mm
Flow rate: 0.3mL/min
Mobile phase: a = 10 mM ammonium acetate aqueous solution, b = acetonitrile Gradient conditions: The initial mobile phase composition ratio is a / b = 98/2, the ratio of b is linearly increased after sample injection, and after 10 minutes a /b=0/100.
Detection method 1: photodiode array detector, measurement wavelength is 220 nm
Detection method 2: mass spectrometer, manufactured by Waters, Synapt G2 (trade name)
Ionization mode: electrospray ionization, positive ion detection Scan range: m/z 100-2000

2.親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量
次いで、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量(D2)[質量%]は、「物性2」で測定した固形分(C)[質量%]と、「1.」で測定した硬化剤組成物中のイオン性界面活性剤の含有量(D1)[質量%]とから、以下に示す式(b1)を用いて算出した。
親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量(D2)[質量%]
=D1/C×100 ・・・(b1)
2. Content of ionic surfactant relative to total solid content of hydrophilic polyisocyanate composition and ionic surfactant The content (D2) [% by mass] is the solid content (C) [% by mass] measured in "Physical properties 2" and the content of the ionic surfactant in the curing agent composition measured in "1." (D1) Calculated from [% by mass] using the following formula (b1).
Content of ionic surfactant relative to total solid content of hydrophilic polyisocyanate composition and ionic surfactant (D2) [% by mass]
= D1/C×100 (b1)

ただし、固形分(C)の中に親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤以外のその他成分(C1)[質量%]が含まれる場合は、以下に示す式(b2)を用いて算出した。
親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量(D2)[質量%]
=D1/(C-C1)×100 ・・・(b2)
However, if the solid content (C) contains other components (C1) [% by mass] other than the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, it is calculated using the formula (b2) shown below. bottom.
Content of ionic surfactant relative to total solid content of hydrophilic polyisocyanate composition and ionic surfactant (D2) [% by mass]
=D1/(C−C1)×100 (b2)

<物性4>親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量
1.硬化剤組成物中のイソシアネート基含有量
実施例及び比較例で製造された硬化剤組成物を試料として、イソシアネート基含有量(E1)をJIS K7301-1995(熱硬化性ウレタンエラストマー用トリレンジイソシアネート型プレポリマー試験方法)に記載の方法に従って、測定した。以下に、より具体的な測定方法を示す。
<Physical Property 4> Isocyanate Group Content in Hydrophilic Polyisocyanate Composition1. Isocyanate Group Content in Curing Agent Composition Using the curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples as samples, the isocyanate group content (E1) was determined according to JIS K7301-1995 (tolylene diisocyanate type for thermosetting urethane elastomers). prepolymer test method). A more specific measuring method is shown below.

(1)試料1g((W4)[g])を200mL三角フラスコに採取し、該フラスコにトルエン20mLを添加し、試料を溶解させた。
(2)その後、上記フラスコに2.0Nのジ-n-ブチルアミン含有トルエン溶液20mLを添加し、15分間静置した。
(3)上記フラスコに2-プロパノール70mLを添加し、溶解させて溶液を得た。
(4)上記(3)で得られた溶液について、1mol/Lの塩酸を用いて滴定を行い、試料滴定量(V1)を求めた。
(5)試料を添加しない場合にも、上記(1)~(3)と同様の方法で測定を実施し、ブランク滴定量(V2)を求めた。
試料の質量(W4)、並びに、上記で求めた試料滴定量(V1)及びブランク滴定量(V2)から、イソシアネート基含有量を以下に示す式(c1)を用いて算出した。
硬化剤組成物中のイソシアネート基含有量(E1)[質量%]
=(V2-V1)×42/(W4×1,000)×100 ・・・(c1)
(1) 1 g of sample ((W4) [g]) was collected in a 200 mL Erlenmeyer flask, and 20 mL of toluene was added to the flask to dissolve the sample.
(2) After that, 20 mL of a 2.0 N di-n-butylamine-containing toluene solution was added to the flask, and the mixture was allowed to stand for 15 minutes.
(3) 70 mL of 2-propanol was added to the flask and dissolved to obtain a solution.
(4) The solution obtained in (3) above was titrated with 1 mol/L hydrochloric acid to obtain the sample titer (V1).
(5) Even when no sample was added, measurements were carried out in the same manner as in (1) to (3) above to obtain a blank titer (V2).
The isocyanate group content was calculated using the following formula (c1) from the mass (W4) of the sample and the sample titer (V1) and blank titer (V2) obtained above.
Isocyanate group content (E1) in the curing agent composition [% by mass]
= (V2-V1) x 42/(W4 x 1,000) x 100 (c1)

2.親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量
親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量(E2)[質量%]は、「物性2」で測定した固形分(C)と、「物性3」の「2.」で測定したイオン性界面活性剤の含有量(D2)と、上記「1.」で測定した硬化剤組成物中のイソシアネート基含有量(E1)とから、以下に示す式(c2)を用いて算出した。
親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量(E2)[質量%]
=E1/(C/100)/(100-D2)×100 ・・・(c2)
2. Isocyanate group content in the hydrophilic polyisocyanate composition The isocyanate group content (E2) [mass%] in the hydrophilic polyisocyanate composition is the solid content (C) measured in "Physical properties 2" and "Physical properties 3 From the content (D2) of the ionic surfactant measured in "2." of ", and the isocyanate group content (E1) in the curing agent composition measured in "1." above, the formula shown below (c2) was used for calculation.
Isocyanate group content (E2) in the hydrophilic polyisocyanate composition [mass%]
=E1/(C/100)/(100-D2)×100 (c2)

ただし、固形分(C)の中に親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤以外のその他成分(C1)[質量%]が含まれる場合は、以下に示す式(c3)を用いて算出した。
親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量(E2)[質量%]
=E1/(C/100)/(100-D2-C1)×100 ・・・(c3)
However, if the solid content (C) contains other components (C1) [% by mass] other than the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, it is calculated using the formula (c3) shown below. bottom.
Isocyanate group content (E2) in the hydrophilic polyisocyanate composition [mass%]
=E1/(C/100)/(100-D2-C1)×100 (c3)

なお、イオン性界面活性剤も溶剤も含んでいない親水性ポリイソシアネート組成物の場合は、上記「1.」に記載の測定方法と同様の方法を用いて、親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量(E2)[質量%]を算出した。 In the case of a hydrophilic polyisocyanate composition containing neither an ionic surfactant nor a solvent, the isocyanate in the hydrophilic polyisocyanate composition is measured using the same method as the measurement method described in "1." above. The group content (E2) [% by mass] was calculated.

<物性5>数平均分子量及び重量平均分子量
実施例及び比較例で製造された親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物を試料として、親水性ポリイソシアネートと未反応ポリイソシアネートとを含む親水性ポリイソシアネート組成物の数平均分子量(F1)及び重量平均分子量(F2)を測定した。具体的には、以下の装置及び条件を用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により、ポリスチレン基準の数平均分子量及び重量平均分子量を測定した。なお、硬化剤組成物を試料とする場合は、イオン性界面活性剤の感度は下記測定条件では低いことから、得られた重量平均分子量の値を、硬化剤組成物中の親水性ポリイソシアネートの数平均分子量及び重量平均分子量の値とした。
<Physical properties 5> Number average molecular weight and weight average molecular weight Hydrophilic polyisocyanate compositions or curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples were used as samples, and hydrophilic polyisocyanates containing hydrophilic polyisocyanates and unreacted polyisocyanates were used. The number average molecular weight (F1) and weight average molecular weight (F2) of the isocyanate composition were measured. Specifically, the polystyrene-based number average molecular weight and weight average molecular weight were measured by gel permeation chromatography (GPC) using the following apparatus and conditions. When the curing agent composition is used as a sample, the sensitivity of the ionic surfactant is low under the following measurement conditions. Values of number average molecular weight and weight average molecular weight were used.

(測定条件)
装置:東ソー(株)製、HLC-8120GPC(商品名)
カラム:東ソー(株)製、TSKgelSuperH1000(商品名)×1本、TSKgelSuperH2000(商品名)×1本、TSKgelSuperH3000(商品名)×1本
キャリアー:テトラハイドロフラン
検出方法:示差屈折計
(Measurement condition)
Apparatus: HLC-8120GPC (trade name) manufactured by Tosoh Corporation
Column: manufactured by Tosoh Corporation, TSKgelSuperH1000 (trade name) × 1, TSKgelSuperH2000 (trade name) × 1, TSKgelSuperH3000 (trade name) × 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer

<物性6>平均イソシアネート官能基数
平均イソシアネート官能基数(G)は、親水性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る。上記「物性5」で測定した親水性ポリイソシアネートの数平均分子量(F1)と、上記「物性4」の「2.」で測定した親水性ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基含有量(E2)[質量%]とから、以下に示す式(d)を用いて算出した。
平均イソシアネート官能基数(G)=F1×E2/100/42 ・・・(d)
<Physical Property 6> Average Number of Isocyanate Functional Groups The average number of isocyanate functional groups (G) is the number of isocyanate functional groups statistically possessed by one molecule of hydrophilic polyisocyanate. The number average molecular weight (F1) of the hydrophilic polyisocyanate measured in "Physical Properties 5", and the isocyanate group content (E2) in the hydrophilic polyisocyanate composition measured in "2." of "Physical Properties 4" [ mass %] using the following formula (d).
Average number of isocyanate functional groups (G)=F1×E2/100/42 (d)

<物性7>(B)/(A)
親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物を試料として、組成物中のジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))を算出した。具体的には、まず、試料を液体クロマトグラフィーにより分離した後に、質量分析装置を用いて測定し、当該モル比((B)/(A))を算出した。なお、硬化剤組成物を試料とする場合は、イオン性界面活性剤の感度は下記測定条件では低いことから、得られたモル比を、硬化剤組成物中での当該モル比の値とした。用いた装置及び条件は以下のとおりである。
<Physical property 7> (B) / (A)
Using a hydrophilic polyisocyanate composition or a curing agent composition as a sample, a hydrophilic polyisocyanate obtained by reacting a polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate in the composition with 1 molecule of the hydrophilic compound (A). The molar ratio ((B)/(A)) of the hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reacting the polyisocyanate obtained from 3 molecules with 2 or 3 molecules of the hydrophilic compound was calculated. Specifically, first, the sample was separated by liquid chromatography and then measured using a mass spectrometer to calculate the molar ratio ((B)/(A)). When the curing agent composition is used as a sample, the sensitivity of the ionic surfactant is low under the following measurement conditions, so the obtained molar ratio was used as the value of the molar ratio in the curing agent composition. . The apparatus and conditions used are as follows.

(測定条件)
LC装置:Waters社製、UPLC(商品名)
カラム:Waters社製、ACQUITY UPLC HSS T3 C18、1.8μm、内径2.1mm×長さ50mm
流速:0.3mL/min
移動相:a=10mM酢酸アンモニウム水溶液、b=アセトニトリル
グラジェント条件:初期の移動相組成比はa/b=98/2で、試料注入後bの比率を直線的に上昇させ、10分後にa/b=0/100とした。
検出方法1:フォトダイオードアレイ検出器、測定波長は220nm
検出方法2:質量分析装置、Waters社製、Synapt G2(商品名)
イオン化モード:エレクトロスプレーイオン化、負イオン検出
スキャンレンジ:m/z 100~2000
(Measurement condition)
LC device: UPLC (trade name) manufactured by Waters
Column: Waters, ACQUITY UPLC HSS T3 C18, 1.8 μm, inner diameter 2.1 mm × length 50 mm
Flow rate: 0.3mL/min
Mobile phase: a = 10 mM ammonium acetate aqueous solution, b = acetonitrile Gradient conditions: The initial mobile phase composition ratio is a / b = 98/2, the ratio of b is linearly increased after sample injection, and after 10 minutes a /b=0/100.
Detection method 1: photodiode array detector, measurement wavelength is 220 nm
Detection method 2: mass spectrometer, manufactured by Waters, Synapt G2 (trade name)
Ionization mode: electrospray ionization, negative ion detection Scan range: m/z 100-2000

<物性8>(P)/{(P)+(A)+(B)}
親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物を試料として、上記物性7と同じ分析方法により、モル比((P)/{(P)+(A)+(B)})を定量した。
ここで、(P)は、組成物中の、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートであって、親水性化合物が反応していないポリイソシアネートである。
(A)は、上述のとおり、組成物中の、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネートである。
(B)は、上述のとおり、組成物中の、ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネートである。
<Physical properties 8> (P) / {(P) + (A) + (B)}
Using the hydrophilic polyisocyanate composition or the curing agent composition as a sample, the molar ratio ((P)/{(P)+(A)+(B)}) was quantified by the same analytical method as in Physical Property 7 above.
Here, (P) is a polyisocyanate obtained from 3 molecules of diisocyanate in the composition and to which the hydrophilic compound has not reacted.
(A) is, as described above, a hydrophilic polyisocyanate obtained by reacting a polyisocyanate obtained from 3 diisocyanate molecules in the composition with 1 molecule of the hydrophilic compound.
(B) is, as described above, a hydrophilic polyisocyanate obtained by reacting a polyisocyanate obtained from 3 diisocyanate molecules in the composition with 2 or 3 molecules of the hydrophilic compound.

<評価1>親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物の水分散性
(1)100mLフラスコ及び吉野紙の合計質量(W5)を測定した。
(2)実施例及び比較例で製造された親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物を、固形分換算で16g((W6)[g])となるように100mLフラスコに採取し、脱イオン水24gを添加した。
(3)プロペラ羽を使用し、200rpmで3分間、100mLフラスコ内の溶液を撹拌した後、(1)で秤量した吉野紙で濾過した。
(4)吉野紙に残った濾過残渣と、100mLフラスコに残った残渣とを合わせて105℃の乾燥機中で1時間加熱し、質量((W7)[g])を求めた。
(5)以下に示す式(e)を用いて、親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物が水へ分散した割合(H)を算出した。
水へ分散した割合(H)[質量%]
=100-(W7-W5)/(W6×C)×100 ・・・(e)
<Evaluation 1> Water Dispersibility of Hydrophilic Polyisocyanate Composition or Curing Agent Composition (1) Total mass (W5) of 100 mL flask and Yoshino paper was measured.
(2) The hydrophilic polyisocyanate compositions or curing agent compositions produced in Examples and Comparative Examples were collected in a 100 mL flask so as to have a solid content of 16 g ((W6) [g]), and deionized. 24 g of water were added.
(3) Using a propeller blade, the solution in the 100 mL flask was stirred at 200 rpm for 3 minutes, and then filtered through the Yoshino paper weighed in (1).
(4) The filtration residue remaining on the Yoshino paper and the residue remaining in the 100 mL flask were combined and heated in a dryer at 105°C for 1 hour to determine the mass ((W7) [g]).
(5) Using the formula (e) shown below, the proportion (H) of the hydrophilic polyisocyanate composition or the curing agent composition dispersed in water was calculated.
Percentage dispersed in water (H) [% by mass]
=100-(W7-W5)/(W6×C)×100 (e)

(6)(5)で算出した親水性ポリイソシアネート組成物が水へ分散した割合(H)から、以下の評価基準に従い、親水性ポリイソシアネート組成物の水分散性を評価した。
(評価基準)
○:(H)が80質量%以上、水分散安定性が良い。
△:(H)が60質量%以上80質量%未満、水分散安定性が良い。
×:(H)が60質量%未満、水分散安定性に劣る。
(6) From the ratio (H) of the hydrophilic polyisocyanate composition dispersed in water calculated in (5), the water dispersibility of the hydrophilic polyisocyanate composition was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
○: (H) is 80% by mass or more, and water dispersion stability is good.
Δ: (H) is 60% by mass or more and less than 80% by mass, and the water dispersion stability is good.
x: (H) is less than 60% by mass, poor in water dispersion stability.

<評価2>親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物の水分散安定性
200mLフラスコに、親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物0.1gと、脱イオン水100gを量り取った。次いで、プロペラ羽を使用し、600rpmで5分間、200mLフラスコ内の溶液を撹拌し、親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物の水分散液を得た。その後、50mLのガラス瓶に移し替え、分散状態を肉眼で観察した。以下の評価基準に従い、親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化剤組成物の水分散安定性を評価した。
(評価基準)
○:3時間経過後も変化が見られなかった。
△:3時間経過後にわずかに沈殿又は分離が見られた。
×:3時間以内に沈殿又は分離が見られた。
<Evaluation 2> Water dispersion stability of hydrophilic polyisocyanate composition or curing agent composition 0.1 g of hydrophilic polyisocyanate composition or curing agent composition and 100 g of deionized water were weighed into a 200 mL flask. Then, propeller blades were used to stir the solution in the 200 mL flask at 600 rpm for 5 minutes to obtain an aqueous dispersion of the hydrophilic polyisocyanate composition or curing agent composition. After that, it was transferred to a 50 mL glass bottle, and the state of dispersion was observed with the naked eye. The water dispersion stability of the hydrophilic polyisocyanate composition or curing agent composition was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
◯: No change was observed even after 3 hours had passed.
Δ: Slight precipitation or separation was observed after 3 hours.
x: Precipitation or separation was observed within 3 hours.

<評価3>塗膜の外観
実施例及び比較例で製造された各水系コーティング組成物を、ガラス板上に、厚さ40μmになるようにアプリケーター塗装した。次いで、60℃で30分間焼成し、塗膜を得た。得られた塗膜を目視で観察した。以下の評価基準に従い、塗膜の外観を評価した。
(評価基準)
◎:透明、異物なし。
○:やや白濁。
△:白濁、やや異物あり、平滑性やや低い。
×:白濁、異物多数あり、平滑性低い。
<Evaluation 3> Appearance of Coating Film Each water-based coating composition produced in Examples and Comparative Examples was applied onto a glass plate with an applicator to a thickness of 40 μm. Then, it was baked at 60° C. for 30 minutes to obtain a coating film. The obtained coating film was visually observed. The appearance of the coating film was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: Transparent, no foreign matter.
◯: Slightly cloudy.
Δ: Cloudiness, slight foreign matter, slightly low smoothness.
x: White turbidity, a large number of foreign substances, and low smoothness.

<評価4>塗膜の硬化性
実施例及び比較例で製造された各水系コーティング組成物を、ポリプロピレン板上に、厚さ40μmになるようにアプリケーター塗装した。次いで、23℃/50%RHの雰囲気下で24時間乾燥させて、塗膜を得た。次いで、得られた塗膜を、アセトンに20℃で24時間浸漬した。次いで、浸漬前質量に対する未溶解部分質量の比[質量%]を算出した。算出された比から、以下の評価基準に従い、塗膜の硬化性を評価した。
(評価基準)
◎:80質量%以上、硬化性が極めて良好である。
○:70質量%以上80質量%未満、硬化性が非常に良好である。
△:60質量%以上70質量%未満、硬化性が良好である。
×:60質量%未満、硬化性に劣る。
<Evaluation 4> Curability of Coating Film Each of the water-based coating compositions produced in Examples and Comparative Examples was applied onto a polypropylene plate to a thickness of 40 μm with an applicator. Then, it was dried in an atmosphere of 23° C./50% RH for 24 hours to obtain a coating film. The resulting coating film was then immersed in acetone at 20° C. for 24 hours. Next, the ratio [% by mass] of the undissolved portion mass to the mass before immersion was calculated. From the calculated ratio, the curability of the coating film was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: 80% by mass or more, curability is extremely good.
○: 70% by mass or more and less than 80% by mass, curability is very good.
Δ: 60% by mass or more and less than 70% by mass, good curability.
x: Less than 60% by mass, poor curability.

<評価5>塗膜の硬度
実施例及び比較例で製造された各水系コーティング組成物を用いて、ガラス板上に、厚さ40μmになるようにアプリケーター塗装した。次いで、23℃/50%RHの雰囲気下で7日間乾燥させて、塗膜を得た。次いで、得られた塗膜の硬度を、ケーニッヒ硬度計(BYK Garder社製、「Pendulum hardness tester(商品名)」) を用いて測定した。
<Evaluation 5> Hardness of Coating Film Each water-based coating composition produced in Examples and Comparative Examples was applied to a glass plate with an applicator to a thickness of 40 μm. Then, it was dried in an atmosphere of 23° C./50% RH for 7 days to obtain a coating film. Next, the hardness of the obtained coating film was measured using a Konig hardness tester (manufactured by BYK Garder, "Pendulum hardness tester (trade name)").

<評価6>塗膜の耐水性
実施例及び比較例で製造された各水系コーティング組成物を用いて、ガラス板上に、厚さ40μmになるようにアプリケーター塗装した。次いで、23℃/50%RHの雰囲気下で7日間乾燥させて、塗膜を得た。次いで、得られた塗膜上に直径20mmのシリコン製Oリングを載せ、その中に水を0.5g注ぎ入れた。次いで、23℃で24時間置き、表面に残った水を除いた後の塗膜の様子を観察した。以下の評価基準に従い、塗膜の耐水性を評価した。ただし、上記「評価3」での塗膜の外観が×のものは目視評価が不可能のため、測定不可とした。
(評価基準)
○:変化なし。
×:ブリスター発生、白濁又は塗膜溶解。
<Evaluation 6> Water Resistance of Coating Film Each water-based coating composition produced in Examples and Comparative Examples was applied to a glass plate with an applicator to a thickness of 40 μm. Then, it was dried in an atmosphere of 23° C./50% RH for 7 days to obtain a coating film. Then, a silicon O-ring having a diameter of 20 mm was placed on the obtained coating film, and 0.5 g of water was poured into it. Then, it was left at 23° C. for 24 hours, and the state of the coating film was observed after water remaining on the surface was removed. The water resistance of the coating film was evaluated according to the following evaluation criteria. However, when the appearance of the coating film was x in the above "evaluation 3", visual evaluation was impossible, so measurement was not possible.
(Evaluation criteria)
○: No change.
x: Blistering, cloudiness, or dissolution of coating film.

なお、ここでいう「ブリスター」とは、塗膜の表面に生じる水泡や膨れのことを意味する。 The term "blister" as used herein means blisters or blisters that occur on the surface of the coating film.

<評価7>塗膜の耐薬品性
実施例及び比較例で製造された各水系コーティング組成物を用いて、ガラス板上に、厚さ40μmになるようにアプリケーター塗装した。次いで、23℃/50%RHの雰囲気下で7日間乾燥させて、塗膜を得た。次いで、得られた塗膜上にキシレンを1g含ませた直径10mmのコットンボールを5分間置き、表面に残ったキシレンを除いた後の塗膜の様子を観察した。以下の評価基準に従い、塗膜の耐薬品性を評価した。ただし、上記「評価3」での塗膜の外観が×のものは目視評価が不可能のため、測定不可とした。
(評価基準)
○:透明、凹みなし
△:やや白濁又はやや凹みあり
×:白濁又は凹みあり
<Evaluation 7> Chemical resistance of coating film Each of the water-based coating compositions produced in Examples and Comparative Examples was applied to a glass plate with an applicator to a thickness of 40 µm. Then, it was dried in an atmosphere of 23° C./50% RH for 7 days to obtain a coating film. Next, a 10 mm diameter cotton ball containing 1 g of xylene was placed on the resulting coating film for 5 minutes, and the state of the coating film after removing the xylene remaining on the surface was observed. The chemical resistance of the coating film was evaluated according to the following evaluation criteria. However, when the appearance of the coating film was x in the above "evaluation 3", visual evaluation was impossible, so measurement was not possible.
(Evaluation criteria)
○: Transparent, no dents △: Slightly cloudy or slightly dented ×: Cloudy or slightly dented

[実施例1]親水性ポリイソシアネート組成物1-1及び水系コーティング組成物1-1の製造
(1)親水性ポリイソシアネート組成物1-1の製造
まず、エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、商品名「MPG-130」)と、エチレンオキサイド繰返単位の平均数4.2のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、商品名「MPG」)と、を質量比で17.3:82.7になるように混合し、エチレンオキサイド繰返単位の平均数5.1のポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物を得た。次いで、110℃に加熱したヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)32.0質量部、及び、HDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTSA-100(商品名)」)48.0質量部の混合物に、撹拌下、前記ポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物18.0質量部を60分かけて添加した。さらに110℃で1時間撹拌して反応を行い、親水性ポリイソシアネート組成物1-1を得た。
[Example 1] Production of hydrophilic polyisocyanate composition 1-1 and aqueous coating composition 1-1 (1) Production of hydrophilic polyisocyanate composition 1-1 First, the average number of ethylene oxide repeating units was 9. 4 polyethylene glycol monomethyl ether (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name "MPG-130") and polyethylene glycol monomethyl ether with an average number of ethylene oxide repeating units of 4.2 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name "MPG ”) and were mixed at a mass ratio of 17.3:82.7 to obtain a polyethylene glycol monomethyl ether mixture having an average number of ethylene oxide repeating units of 5.1. Next, hexamethylene diisocyanate (HDI) isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TPA-100 (trade name)") heated to 110 ° C. 32.0 parts by mass, and HDI isocyanurate-type polyisocyanate To a mixture of 48.0 parts by mass of isocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TSA-100 (trade name)"), 18.0 parts by mass of the polyethylene glycol monomethyl ether mixture was added over 60 minutes while stirring. Further, the mixture was stirred at 110° C. for 1 hour for reaction to obtain a hydrophilic polyisocyanate composition 1-1.

得られた親水性ポリイソシアネート組成物1-1は、粘度1400mPa・s、固形分100質量%、イソシアネート基含有量14.6質量%、平均イソシアネート官能基数2.4、数平均分子量690、(B)/(A)は15/85、(P)/{(P)+(A)+(B)}は85.2であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。 The obtained hydrophilic polyisocyanate composition 1-1 has a viscosity of 1400 mPa s, a solid content of 100% by mass, an isocyanate group content of 14.6% by mass, an average number of isocyanate functional groups of 2.4, a number average molecular weight of 690, (B )/(A) was 15/85, and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 85.2. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物1-1の製造
(1)で得られた親水性ポリイソシアネート組成物に対し、樹脂あたりの水酸基価60mgKOH/gのアクリルラテックス(旭化成株式会社製、商品名「R-5007」)を、官能基比率(NCO/OH)=1.25となるように配合した。次いで、水で固形分40質量%に希釈して、水系コーティング組成物1-1を得た。得られた水系コーティング組成物1-1を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 1-1 For the hydrophilic polyisocyanate composition obtained in (1), acrylic latex with a hydroxyl value per resin of 60 mgKOH / g (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name "R- 5007”) was blended so that the functional group ratio (NCO/OH)=1.25. Then, it was diluted with water to a solid content of 40% by mass to obtain a water-based coating composition 1-1. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 1-1, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[実施例2]硬化剤組成物2-1及び水系コーティング組成物2-1の製造
(1)硬化剤組成物2-1の製造
エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-130(商品名)」)と、固形分70質量%のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液(日本乳化剤株式会社製、「ニューコール290M(商品名)」)と、を固形分質量比で9:1になるように混合した。次いで、120℃、20Torrで減圧蒸留によって、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液中の揮発成分(水及びメタノール)を除き、イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。次いで、120℃に加熱したHDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)80.0質量部に、撹拌下、前記イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテル20.0質量部を90分間かけて添加した。さらに120℃で1時間撹拌して反応を行い、硬化剤組成物2-1を得た。
[Example 2] Production of curing agent composition 2-1 and aqueous coating composition 2-1 (1) Production of curing agent composition 2-1 Polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 9.4 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-130 (trade name)"), a methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate with a solid content of 70% by mass (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "Newcol 290M (trade name)"), were mixed so that the solid content mass ratio was 9:1. Subsequently, volatile components (water and methanol) in the methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate were removed by vacuum distillation at 120° C. and 20 Torr to obtain an ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether. Next, to 80.0 parts by mass of HDI isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TPA-100 (trade name)") heated to 120° C., the ionic surfactant-containing polyethylene glycol was added with stirring. 20.0 parts by mass of monomethyl ether was added over 90 minutes. Further, the mixture was stirred at 120° C. for 1 hour for reaction to obtain a curing agent composition 2-1.

得られた硬化剤組成物2-1の粘度は1900mPa・s、固形分100質量%、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、2.0質量%であった。
また、得られた硬化剤組成物2-1中の親水性ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基含有量16.8質量%、平均イソシアネート官能基数2.9、数平均分子量725、(B)/(A)は11/89、(P)/{(P)+(A)+(B)}は91.5であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。
The obtained curing agent composition 2-1 had a viscosity of 1900 mPa s, a solid content of 100% by mass, and a content of the ionic surfactant relative to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, It was 2.0% by mass.
Further, the hydrophilic polyisocyanate composition in the obtained curing agent composition 2-1 has an isocyanate group content of 16.8% by mass, an average isocyanate functional group number of 2.9, a number average molecular weight of 725, (B) / ( A) was 11/89 and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 91.5. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物2-1の製造
(2)で得られた硬化剤組成物2-1を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物2-1を得た。得られた水系コーティング組成物2-1を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 2-1 Using the curing agent composition 2-1 obtained in (2), in the same manner as described in (2) of Example 1, water-based coating composition I got product 2-1. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 2-1, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[実施例3]硬化剤組成物3-1及び水系コーティング組成物3-1の製造
(1)硬化剤組成物3-1の製造
エチレンオキサイド繰返単位の平均数15.0のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-081(商品名)」)と、固形分70質量%のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液(日本乳化剤株式会社製、「ニューコール290M(商品名)」)と、を固形分質量比で2:1になるように混合した。次いで、120℃、20Torrで減圧蒸留によって、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液中の揮発成分(水及びメタノール)を除き、イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。次いで、90℃に加熱したHDIのビウレット型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネート24A-100(商品名)」)76.9質量部に、撹拌下、前記イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテル23.1質量部を120分間かけて添加した。さらに90℃で3時間撹拌して反応を行い、硬化剤組成物3-1を得た。
[Example 3] Production of curing agent composition 3-1 and aqueous coating composition 3-1 (1) Production of curing agent composition 3-1 Polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 15.0 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-081 (trade name)"), a methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate with a solid content of 70% by mass (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "Newcol 290M (trade name)"), were mixed so that the solid content mass ratio was 2:1. Subsequently, volatile components (water and methanol) in the methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate were removed by vacuum distillation at 120° C. and 20 Torr to obtain an ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether. Next, 76.9 parts by mass of HDI biuret-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate 24A-100 (trade name)") heated to 90 ° C. was added with stirring to the ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl. 23.1 parts by mass of ether was added over 120 minutes. Further, the mixture was stirred at 90° C. for 3 hours for reaction to obtain a curing agent composition 3-1.

得られた硬化剤組成物3-1の粘度は4000mPa・s、固形分100質量%、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、7.7質量%であった。
得られた硬化剤組成物3-1中の親水性ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基含有量17.9質量%、平均イソシアネート官能基数3.1、数平均分子量730、(B)/(A)は13/87、(P)/{(P)+(A)+(B)}は93.6であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。
The obtained curing agent composition 3-1 had a viscosity of 4000 mPa s, a solid content of 100% by mass, and a content of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, It was 7.7% by mass.
The hydrophilic polyisocyanate composition in the resulting curing agent composition 3-1 had an isocyanate group content of 17.9% by mass, an average isocyanate functional group number of 3.1, a number average molecular weight of 730, and (B)/(A). was 13/87 and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 93.6. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物3-1の製造
(2)で得られた硬化剤組成物3-1を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物3-1を得た。得られた水系コーティング組成物3-1を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 3-1 Using the curing agent composition 3-1 obtained in (2), in the same manner as described in (2) of Example 1, water-based coating composition I got product 3-1. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 3-1, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[実施例4]親水性ポリイソシアネート組成物4-1及び水系コーティング組成物4-1の製造
(1)親水性ポリイソシアネート組成物4-1の製造
まず、エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、商品名「MPG-130」)と、エチレンオキサイド繰返単位の平均数4.2のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、商品名「MPG」)と、を質量比で17.3:82.7になるように混合し、エチレンオキサイド繰返単位の平均数5.1のポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物を得た。次いで、110℃に加熱したヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)32.0質量部、及び、HDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTSA-100(商品名)」)48.0質量部の混合物に、撹拌下、前記ポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物18.0質量部を40分かけて添加した。さらに110℃で1時間撹拌して反応を行い、親水性ポリイソシアネート組成物4-1を得た。
[Example 4] Production of hydrophilic polyisocyanate composition 4-1 and aqueous coating composition 4-1 (1) Production of hydrophilic polyisocyanate composition 4-1 First, the average number of ethylene oxide repeating units was 9. 4 polyethylene glycol monomethyl ether (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name "MPG-130") and polyethylene glycol monomethyl ether with an average number of ethylene oxide repeating units of 4.2 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., trade name "MPG ”) and were mixed at a mass ratio of 17.3:82.7 to obtain a polyethylene glycol monomethyl ether mixture having an average number of ethylene oxide repeating units of 5.1. Next, hexamethylene diisocyanate (HDI) isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TPA-100 (trade name)") heated to 110 ° C. 32.0 parts by mass, and HDI isocyanurate-type polyisocyanate To a mixture of 48.0 parts by mass of isocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TSA-100 (trade name)"), 18.0 parts by mass of the polyethylene glycol monomethyl ether mixture was added over 40 minutes while stirring. Further, the mixture was stirred at 110° C. for 1 hour for reaction to obtain a hydrophilic polyisocyanate composition 4-1.

得られた親水性ポリイソシアネート組成物4-1は、粘度1540mPa・s、固形分100質量%、イソシアネート基含有量14.6質量%、平均イソシアネート官能基数2.4、数平均分子量690、(B)/(A)は19/81、(P)/{(P)+(A)+(B)}は85.6であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。 The obtained hydrophilic polyisocyanate composition 4-1 has a viscosity of 1540 mPa s, a solid content of 100% by mass, an isocyanate group content of 14.6% by mass, an average number of isocyanate functional groups of 2.4, a number average molecular weight of 690, (B )/(A) was 19/81, and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 85.6. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物4-1の製造
(1)で得られた親水性ポリイソシアネート組成物を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物4-1を得た。得られた水系コーティング組成物4-1を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 4-1 Using the hydrophilic polyisocyanate composition obtained in (1), a water-based coating composition was prepared by the same method as described in (2) of Example 1. Got 4-1. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 4-1, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[実施例5]硬化剤組成物5-1及び水系コーティング組成物5-1の製造
(1)硬化剤組成物5-1の製造
エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-130(商品名)」)と、固形分70質量%のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液(日本乳化剤株式会社製、「ニューコール290M(商品名)」)と、を固形分質量比で9:1になるように混合した。次いで、120℃、20Torrで減圧蒸留によって、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液中の揮発成分(水及びメタノール)を除き、イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。次いで、室温下でHDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)93.0質量部と、前記イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテル7.0質量部と、を混合し、120℃に昇温した。その後3時間撹拌して反応を行い、硬化剤組成物5-1を得た。
[Example 5] Production of curing agent composition 5-1 and aqueous coating composition 5-1 (1) Production of curing agent composition 5-1 Polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 9.4 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-130 (trade name)"), a methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate with a solid content of 70% by mass (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "Newcol 290M (trade name)"), were mixed so that the solid content mass ratio was 9:1. Subsequently, volatile components (water and methanol) in the methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate were removed by vacuum distillation at 120° C. and 20 Torr to obtain an ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether. Next, at room temperature, HDI isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TPA-100 (trade name)") 93.0 parts by mass, and the ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether 7.0 were mixed, and the temperature was raised to 120°C. After that, the mixture was stirred for 3 hours for reaction to obtain a curing agent composition 5-1.

得られた硬化剤組成物5-1の粘度は1500mPa・s、固形分100質量%、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、2.0質量%であった。
得られた硬化剤組成物5-1中の親水性ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基含有量20.8質量%、平均イソシアネート官能基数3.1、数平均分子量630、(B)/(A)は8/92、(P)/{(P)+(A)+(B)}は96.9であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。
The obtained curing agent composition 5-1 had a viscosity of 1500 mPa·s, a solid content of 100% by mass, and a content of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, It was 2.0% by mass.
The resulting hydrophilic polyisocyanate composition in the curing agent composition 5-1 had an isocyanate group content of 20.8% by mass, an average isocyanate functional group number of 3.1, a number average molecular weight of 630, and (B)/(A). was 8/92, and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 96.9. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物5-1の製造
(2)で得られた硬化剤組成物5-1を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物5-1を得た。得られた水系コーティング組成物5-1を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 5-1 Using the curing agent composition 5-1 obtained in (2), in the same manner as described in (2) of Example 1, water-based coating composition I got product 5-1. A coating film was produced using the obtained aqueous coating composition 5-1, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[比較例1]親水性ポリイソシアネート組成物1-2及び水系コーティング組成物1-2の製造
(1)親水性ポリイソシアネート組成物1-2の製造
まず、エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-130(商品名)」)と、エチレンオキサイド繰返単位の平均数4.2のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG(商品名)」)と、を質量比で17.3:82.7になるように混合し、エチレンオキサイド繰返単位の平均数5.1のポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物を得た。次いで、室温下でHDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)32.0質量部、及び、HDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTSA-100(商品名)」)48.0質量部の混合物と、前記ポリエチレングリコールモノメチルエーテル混合物18.0質量部と、を混合し、110℃に昇温した。その後3時間撹拌して反応を行い、親水性ポリイソシアネート組成物1-2を得た。
[Comparative Example 1] Production of hydrophilic polyisocyanate composition 1-2 and aqueous coating composition 1-2 (1) Production of hydrophilic polyisocyanate composition 1-2 First, the average number of ethylene oxide repeating units was 9. 4 polyethylene glycol monomethyl ether (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-130 (trade name)") and polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 4.2 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG (trade name)") and were mixed at a mass ratio of 17.3:82.7 to obtain a polyethylene glycol monomethyl ether mixture having an average number of ethylene oxide repeating units of 5.1. Next, at room temperature, 32.0 parts by mass of HDI isocyanurate-type polyisocyanate (“Duranate TPA-100 (trade name)” manufactured by Asahi Kasei Corporation) and HDI isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, A mixture of 48.0 parts by mass of “Duranate TSA-100 (trade name)” and 18.0 parts by mass of the polyethylene glycol monomethyl ether mixture were mixed and heated to 110°C. After that, the mixture was stirred for 3 hours for reaction to obtain a hydrophilic polyisocyanate composition 1-2.

得られた親水性ポリイソシアネート組成物1-2は、粘度1700mPa・s、固形分100質量%、イソシアネート基含有量14.6質量%、平均イソシアネート官能基数2.4、数平均分子量690、(B)/(A)は22/78、(P)/{(P)+(A)+(B)}は86.1であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。 The obtained hydrophilic polyisocyanate composition 1-2 has a viscosity of 1700 mPa s, a solid content of 100% by mass, an isocyanate group content of 14.6% by mass, an average number of isocyanate functional groups of 2.4, a number average molecular weight of 690, (B )/(A) was 22/78, and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 86.1. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物1-2の製造
(1)で得られた親水性ポリイソシアネート組成物1-2に対し、樹脂あたりの水酸基価60mgKOH/gのアクリルラテックス(旭化成株式会社製、商品名「R-5007」)を、官能基比率(NCO/OH)=1.25となるように配合した。次いで、水で固形分40質量%に希釈して、水系コーティング組成物1-2を得た。得られた水系コーティング組成物1-2を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 1-2 For the hydrophilic polyisocyanate composition 1-2 obtained in (1), acrylic latex with a hydroxyl value per resin of 60 mgKOH / g (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name “R-5007”) was blended so that the functional group ratio (NCO/OH)=1.25. Then, it was diluted with water to a solid content of 40% by mass to obtain a water-based coating composition 1-2. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 1-2, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[比較例2]硬化剤組成物2-2及び水系コーティング組成物2-2の製造
(1)硬化剤組成物2-2の製造
エチレンオキサイド繰返単位の平均数9.4のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-130(商品名)」)と、固形分70質量%のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液(日本乳化剤株式会社製、「ニューコール290M(商品名)」)と、を固形分質量比で9:1になるように混合した。次いで、120℃、20Torrで減圧蒸留によって、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液中の揮発成分(水及びメタノール)を除き、イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。次いで、室温下でHDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネートTPA-100(商品名)」)80.0質量部と、前記イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテル20.0質量部と、を混合し、120℃に昇温した。その後3時間撹拌して反応を行い、硬化剤組成物2-2を得た。
[Comparative Example 2] Production of curing agent composition 2-2 and aqueous coating composition 2-2 (1) Production of curing agent composition 2-2 Polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 9.4 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-130 (trade name)"), a methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate with a solid content of 70% by mass (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "Newcol 290M (trade name)"), were mixed so that the solid content mass ratio was 9:1. Subsequently, volatile components (water and methanol) in the methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate were removed by vacuum distillation at 120° C. and 20 Torr to obtain an ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether. Next, at room temperature, 80.0 parts by mass of HDI isocyanurate-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate TPA-100 (trade name)") and 20.0 parts of polyethylene glycol monomethyl ether containing the ionic surfactant. were mixed and the temperature was raised to 120°C. After that, the mixture was stirred for 3 hours for reaction to obtain a curing agent composition 2-2.

得られた硬化剤組成物2-2の粘度は2200mPa・s、固形分100質量%、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、2.0質量%であった。
得られた硬化剤組成物2-2中の親水性ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基含有量16.8質量%、平均イソシアネート官能基数2.9、数平均分子量725、(B)/(A)は24/76、(P)/{(P)+(A)+(B)}は92.4であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。
The obtained curing agent composition 2-2 had a viscosity of 2200 mPa s, a solid content of 100% by mass, and a content of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, It was 2.0% by mass.
The hydrophilic polyisocyanate composition in the resulting curing agent composition 2-2 had an isocyanate group content of 16.8% by mass, an average isocyanate functional group number of 2.9, a number average molecular weight of 725, and (B)/(A). was 24/76 and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 92.4. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物2-2の製造
(2)で得られた硬化剤組成物2-2を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物2-2を得た。得られた水系コーティング組成物2-2を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 2-2 Using the curing agent composition 2-2 obtained in (2), in the same manner as described in (2) of Example 1, water-based coating composition I got product 2-2. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 2-2, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

[比較例3]硬化剤組成物3-2及び水系コーティング組成物3-2の製造
(1)硬化剤組成物3-2の製造
エチレンオキサイド繰返単位の平均数15.0のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤株式会社製、「MPG-081(商品名)」)と、固形分70質量%のジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液(日本乳化剤株式会社製、「ニューコール290M(商品名)」)と、を固形分質量比で2:1になるように混合した。次いで、120℃、20Torrで減圧蒸留によって、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムメタノール溶液中の揮発成分(水及びメタノール)を除き、イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを得た。次いで、室温下でHDIのビウレット型ポリイソシアネート(旭化成株式会社製、「デュラネート24A-100(商品名)」)76.9質量部と、前記イオン性界面活性剤含有ポリエチレングリコールモノメチルエーテル23.1質量部と、を混合し、90℃に昇温した。その後6時間撹拌して反応を行い、硬化剤組成物3-2を得た。
[Comparative Example 3] Production of curing agent composition 3-2 and aqueous coating composition 3-2 (1) Production of curing agent composition 3-2 Polyethylene glycol monomethyl ether having an average number of ethylene oxide repeating units of 15.0 (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "MPG-081 (trade name)"), a methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate with a solid content of 70% by mass (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., "Newcol 290M (trade name)"), were mixed so that the solid content mass ratio was 2:1. Subsequently, volatile components (water and methanol) in the methanol solution of sodium dioctylsulfosuccinate were removed by vacuum distillation at 120° C. and 20 Torr to obtain an ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether. Next, at room temperature, HDI biuret-type polyisocyanate (manufactured by Asahi Kasei Corporation, "Duranate 24A-100 (trade name)") 76.9 parts by mass and the ionic surfactant-containing polyethylene glycol monomethyl ether 23.1 mass and , were mixed and the temperature was raised to 90°C. After that, the mixture was stirred for 6 hours for reaction to obtain a curing agent composition 3-2.

得られた硬化剤組成物3-2の粘度は4500mPa・s、固形分100質量%、親水性ポリイソシアネート組成物及びイオン性界面活性剤の総固形分量に対するイオン性界面活性剤の含有量は、7.7質量%であった。
得られた硬化剤組成物3-2中の親水性ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基含有量17.9質量%、平均イソシアネート官能基数3.1、数平均分子量730、(B)/(A)は30/70、(P)/{(P)+(A)+(B)}は94.4であった。これらの物性は、以下の表1にも示した。
The obtained curing agent composition 3-2 had a viscosity of 4500 mPa s, a solid content of 100% by mass, and a content of the ionic surfactant with respect to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant, It was 7.7% by mass.
The hydrophilic polyisocyanate composition in the resulting curing agent composition 3-2 had an isocyanate group content of 17.9% by mass, an average isocyanate functional group number of 3.1, a number average molecular weight of 730, (B)/(A). was 30/70, and (P)/{(P)+(A)+(B)} was 94.4. These physical properties are also shown in Table 1 below.

(2)水系コーティング組成物3-2の製造
(2)で得られた硬化剤組成物3-2を用いて、実施例1の(2)に記載の方法と同様の方法により、水系コーティング組成物3-2を得た。得られた水系コーティング組成物3-2を用いて、塗膜を製造し、上記評価項目に従い、塗膜を評価した。結果を以下の表1に示す。
(2) Production of water-based coating composition 3-2 Using the curing agent composition 3-2 obtained in (2), in the same manner as described in (2) of Example 1, water-based coating composition I got product 3-2. A coating film was produced using the resulting aqueous coating composition 3-2, and the coating film was evaluated according to the evaluation items described above. The results are shown in Table 1 below.

Figure 0007262942000003
Figure 0007262942000003

表1から、実施例1と比較例1とを比較すると、原料が同じであって、物性1、2、4、5及び6が同程度であった。
しかしながら、物性7((B)/(A))が20/80以下である実施例1の親水性ポリイソシアネート組成物は、水分散性及び水安定性が優れていた。また、得られた塗膜は、外観、硬化性、耐水性及び耐薬品性が優れていた。また、HDIのイソシアヌレート型のポリイソシアネートから得られる親水性ポリイソシアネート組成物を含有する実施例1では、得られた塗膜の外観が透明であり、特に優れていた。
一方、物性7((B)/(A))が20/80より大きい比較例1の親水性ポリイソシアネート組成物は、水分散性及び水安定性が優れていた。しかしながら、得られた塗膜において、硬化性及び耐薬品性が劣っていた。また、比較例1では、得られた塗膜について、アセトン浸漬前質量に対するアセトン浸漬後の未溶解部分質量の比が60質量%未満であり、特に硬化性が劣っていた。
さらに、塗膜の硬度について、実施例1では80であったのに対し、比較例1では70であり、実施例1のほうが良好であった。
From Table 1, when Example 1 and Comparative Example 1 were compared, the raw materials were the same, and physical properties 1, 2, 4, 5 and 6 were comparable.
However, the hydrophilic polyisocyanate composition of Example 1 whose physical property 7 ((B)/(A)) was 20/80 or less was excellent in water dispersibility and water stability. Moreover, the obtained coating film was excellent in appearance, curability, water resistance and chemical resistance. In addition, in Example 1 containing the hydrophilic polyisocyanate composition obtained from the isocyanurate-type polyisocyanate of HDI, the appearance of the resulting coating film was transparent and particularly excellent.
On the other hand, the hydrophilic polyisocyanate composition of Comparative Example 1, in which the physical property 7 ((B)/(A)) was greater than 20/80, was excellent in water dispersibility and water stability. However, the resulting coating film was inferior in curability and chemical resistance. Moreover, in Comparative Example 1, the ratio of the undissolved portion mass after immersion in acetone to the mass before immersion in acetone was less than 60% by mass, and the curability was particularly poor.
Further, the hardness of the coating film was 80 in Example 1, while it was 70 in Comparative Example 1, and Example 1 was better.

実施例2と比較例2とを比較すると、原料が同じであって、物性1~6が同程度であった。
しかしながら、物性7((B)/(A))が20/80以下である実施例2の硬化剤組成物は、水分散性及び水安定性が優れていた。また、得られた塗膜は、外観、硬化性、耐水性及び耐薬品性が優れていた。また、HDIのイソシアヌレート型のポリイソシアネートから得られる親水性ポリイソシアネート組成物を含有する実施例2では、得られた塗膜の外観が透明であり、特に優れていた。また、イオン性界面活性剤を含有する硬化剤組成物である実施例2では、得られた塗膜について、アセトン浸漬前質量に対するアセトン浸漬後の未溶解部分質量の比が80質量%以上であり、特に硬化性が優れていた。
一方、物性7((B)/(A))が20/80より大きい比較例2の硬化剤組成物は、水分散性及び水安定性が優れていた。しかしながら、得られた塗膜において、硬化性、耐水性及び耐薬品性が劣っていた。また、比較例2では、得られた塗膜について、ブリスターが発生し、白濁及び塗膜の溶解が観察され、特に耐水性が劣っていた。
さらに、塗膜の硬度について、実施例2では105であったのに対し、比較例2では97であり、実施例2のほうが良好であった。
Comparing Example 2 and Comparative Example 2, the raw materials were the same, and physical properties 1 to 6 were comparable.
However, the curing agent composition of Example 2, whose physical property 7 ((B)/(A)) was 20/80 or less, was excellent in water dispersibility and water stability. Moreover, the obtained coating film was excellent in appearance, curability, water resistance and chemical resistance. In addition, in Example 2 containing the hydrophilic polyisocyanate composition obtained from the isocyanurate-type polyisocyanate of HDI, the appearance of the resulting coating film was transparent and particularly excellent. In addition, in Example 2, which is a curing agent composition containing an ionic surfactant, the ratio of the undissolved portion mass after acetone immersion to the acetone immersion mass before acetone immersion was 80% by mass or more for the resulting coating film. In particular, the curability was excellent.
On the other hand, the curing agent composition of Comparative Example 2 in which the physical property 7 ((B)/(A)) was greater than 20/80 was excellent in water dispersibility and water stability. However, the resulting coating film was inferior in curability, water resistance and chemical resistance. In Comparative Example 2, blistering occurred in the coating film obtained, white turbidity and dissolution of the coating film were observed, and the water resistance was particularly poor.
Furthermore, the hardness of the coating film was 105 in Example 2, while it was 97 in Comparative Example 2, so Example 2 was better.

実施例3と比較例3とを比較すると、原料が同じであって、物性1~6が同程度であった。
しかしながら、物性7((B)/(A))が20/80以下である実施例3の硬化剤組成物は、水分散性及び水安定性が優れていた。また、得られた塗膜は、外観、硬化性、耐水性及び耐薬品性が優れていた。また、イオン性界面活性剤を含有する硬化剤組成物である実施例3では、得られた塗膜について、アセトン浸漬前質量に対するアセトン浸漬後の未溶解部分質量の比が80質量%以上であり、特に硬化性が優れていた。
一方、物性7((B)/(A))が20/80より大きい比較例3の硬化剤組成物は、水安定性が劣っていた。また、得られた塗膜において、外観、硬化性、耐水性及び耐薬品性が劣っていた。また、比較例3では、得られた塗膜について、白濁及び多数の異物が観察され、平滑性が低く、外観が特に劣っていた。
さらに、塗膜の硬度について、実施例3では72であったのに対し、比較例3では64であり、実施例3のほうが良好であった。
Comparing Example 3 and Comparative Example 3, the raw materials were the same, and physical properties 1 to 6 were comparable.
However, the curing agent composition of Example 3, whose physical property 7 ((B)/(A)) was 20/80 or less, was excellent in water dispersibility and water stability. Moreover, the obtained coating film was excellent in appearance, curability, water resistance and chemical resistance. In addition, in Example 3, which is a curing agent composition containing an ionic surfactant, the ratio of the undissolved portion mass after acetone immersion to the acetone immersion mass before acetone immersion was 80% by mass or more for the resulting coating film. In particular, the curability was excellent.
On the other hand, the curing agent composition of Comparative Example 3, in which physical property 7 ((B)/(A)) was greater than 20/80, was inferior in water stability. In addition, the resulting coating film was inferior in appearance, curability, water resistance and chemical resistance. In addition, in Comparative Example 3, white turbidity and a large number of foreign substances were observed in the coating film obtained, and the smoothness was low and the appearance was particularly poor.
Furthermore, the hardness of the coating film was 72 in Example 3, while it was 64 in Comparative Example 3, so Example 3 was better.

実施例1と実施例4とを比較すると、原料が同じであって、物性1~6が同程度であった。
しかしながら、物性7((B)/(A))が15/85である実施例1の親水性ポリイソシアネート組成物のほうが、物性((B)/(A))が19/81である実施例4の親水性ポリイソシアネート組成物よりも、得られた塗膜の外観及び硬化性が特に良好であった。
Comparing Example 1 and Example 4, the raw materials were the same, and physical properties 1 to 6 were comparable.
However, the hydrophilic polyisocyanate composition of Example 1, whose physical property 7 ((B)/(A)) is 15/85, has a physical property ((B)/(A)) of 19/81. The appearance and curability of the obtained coating film were particularly better than those of the hydrophilic polyisocyanate composition No. 4.

実施例2と実施例5とを比較すると、原料が同じであって、物性1~6が同程度であった。
しかしながら、物性7((B)/(A))が11/89である実施例2の硬化剤組成物のほうが、物性((B)/(A))が8/92である実施例5の硬化剤組成物よりも、水分散性が特に良好であった。また、得られた塗膜において、外観、硬化性、硬度及び耐薬品性が特に優れていた。
一方、塗膜の硬度については、実施例2では105であったのに対し、実施例5では112であり、実施例5のほうが特に良好であった。
Comparing Example 2 and Example 5, the raw materials were the same, and physical properties 1 to 6 were comparable.
However, the curing agent composition of Example 2, whose physical property 7 ((B)/(A)) is 11/89, is better than that of Example 5, whose physical property ((B)/(A)) is 8/92. Water dispersibility was particularly better than that of the curing agent composition. Moreover, the obtained coating film was particularly excellent in appearance, curability, hardness and chemical resistance.
On the other hand, the hardness of the coating film was 105 in Example 2, while it was 112 in Example 5, and Example 5 was particularly good.

以上のことから、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化性組成物は、水に安定的に分散することが確かめられた。また、本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物又は硬化性組成物から得られる塗膜は、硬化性、硬度及び外観に優れることが確かめられた。 From the above, it was confirmed that the hydrophilic polyisocyanate composition or curable composition of the present embodiment is stably dispersed in water. It was also confirmed that the coating film obtained from the hydrophilic polyisocyanate composition or curable composition of the present embodiment is excellent in curability, hardness and appearance.

本実施形態の親水性ポリイソシアネート組成物及び硬化性組成物は、水に安定的に分散することができ、水系コーティング組成物に好適である。前記水系コーティング組成物は、塗料組成物、粘着剤組成物、接着剤組成物、注型剤組成物等の硬化性組成物;繊維処理剤等の各種表面処理剤組成物;各種エラストマー組成物;発泡体組成物等の架橋剤;改質剤;添加剤等として用いられる。 The hydrophilic polyisocyanate composition and curable composition of the present embodiment can be stably dispersed in water and are suitable for water-based coating compositions. The water-based coating composition includes curable compositions such as coating compositions, adhesive compositions, adhesive compositions and casting compositions; various surface treatment compositions such as fiber treatment agents; various elastomer compositions; It is used as a cross-linking agent for foam compositions, modifiers, additives, and the like.

Claims (8)

脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選択される1種以上のジイソシアネートから得られるポリイソシアネートと、親水性化合物との反応により得られる親水性ポリイソシアネートを含み、
前記親水性ポリイソシアネートのうち、前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物1分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(A)に対する、前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートと前記親水性化合物2又は3分子との反応により得られる親水性ポリイソシアネート(B)のモル比((B)/(A))が、0/100以上15/85以下であり、
親水性ポリイソシアネート組成物の総固形分量に対する前記親水性化合物の含有量が16.7質量%以上である、親水性ポリイソシアネート組成物。
Polyisocyanate obtained from one or more diisocyanates selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, and a hydrophilic polyisocyanate obtained by reaction with a hydrophilic compound,
Among the hydrophilic polyisocyanates, the polyisocyanate obtained from 3 molecules of the diisocyanate and the above The molar ratio ((B)/(A)) of the hydrophilic polyisocyanate (B) obtained by reaction with 2 or 3 molecules of the hydrophilic compound is 0/100 or more and 15/85 or less,
A hydrophilic polyisocyanate composition, wherein the content of the hydrophilic compound relative to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition is 16.7% by mass or more.
前記ジイソシアネート3分子から得られるポリイソシアネートであって前記親水性化合物と反応していないポリイソシアネート(P)、前記親水性ポリイソシアネート(A)、及び、前記親水性ポリイソシアネート(B)の合計モル数に対する、前記ポリイソシアネート(P)のモル数の比率((P)/{(P)+(A)+(B)})が、70%以上98%以下である請求項1に記載の親水性ポリイソシアネート組成物。 Polyisocyanate (P) which is a polyisocyanate obtained from 3 molecules of the diisocyanate and has not reacted with the hydrophilic compound, the hydrophilic polyisocyanate (A), and the total number of moles of the hydrophilic polyisocyanate (B). The hydrophilicity according to claim 1, wherein the ratio of the number of moles of the polyisocyanate (P) ((P) / {(P) + (A) + (B)}) is 70% or more and 98% or less. Polyisocyanate composition. 前記親水性化合物が、下記一般式(I)で示される化合物である請求項1又は2に記載の親水性ポリイソシアネート組成物。
Figure 0007262942000004
[一般式(I)中、Rは炭素数1以上4以下のアルキレン基であり、Rは炭素数1以上4以下のアルキル基である。nは5以上50以下である。]
3. The hydrophilic polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic compound is a compound represented by the following general formula (I).
Figure 0007262942000004
[In general formula (I), R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is 5 or more and 50 or less. ]
前記一般式(I)中、Rはエチレン基であり、且つ、nは5以上20以下である請求項3に記載の親水性ポリイソシアネート組成物。 4. The hydrophilic polyisocyanate composition according to claim 3, wherein in said general formula (I), R1 is an ethylene group, and n is 5 or more and 20 or less. 前記ポリイソシアネートが、イソシアヌレート基及びビウレット基からなる群から選択される1種以上を含む請求項1~4のいずれか一項に記載の親水性ポリイソシアネート組成物。 The hydrophilic polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyisocyanate contains one or more selected from the group consisting of isocyanurate groups and biuret groups. 請求項1~5のいずれか一項に記載の親水性ポリイソシアネート組成物の製造方法であって、
前記ポリイソシアネートに前記親水性化合物を60分間以上180分間以下かけて添加する反応工程を含む、製造方法。
A method for producing a hydrophilic polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 5,
A production method comprising a reaction step of adding the hydrophilic compound to the polyisocyanate over 60 minutes or more and 180 minutes or less.
請求項1~5のいずれか一項に記載の親水性ポリイソシアネート組成物とイオン性界面活性剤とを含み、前記親水性ポリイソシアネート組成物及び前記イオン性界面活性剤の総固形分量に対して、前記イオン性界面活性剤を0.1質量%以上20質量%以下含む硬化剤組成物。 Including the hydrophilic polyisocyanate composition and an ionic surfactant according to any one of claims 1 to 5, relative to the total solid content of the hydrophilic polyisocyanate composition and the ionic surfactant , a curing agent composition containing 0.1% by mass or more and 20% by mass or less of the ionic surfactant. 請求項1~5のいずれか一項に記載の親水性ポリイソシアネート組成物又は請求項7に記載の硬化剤組成物と、水と、活性水素化合物と、を含む水系コーティング組成物。 A water-based coating composition comprising the hydrophilic polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 5 or the curing agent composition according to claim 7, water, and an active hydrogen compound.
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