JP2017048270A - Polyisocyanate composition and method for producing the same - Google Patents
Polyisocyanate composition and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017048270A JP2017048270A JP2015170818A JP2015170818A JP2017048270A JP 2017048270 A JP2017048270 A JP 2017048270A JP 2015170818 A JP2015170818 A JP 2015170818A JP 2015170818 A JP2015170818 A JP 2015170818A JP 2017048270 A JP2017048270 A JP 2017048270A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- polyisocyanate composition
- polyisocyanate
- isocyanate
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
【課題】貯蔵前後の粘度の変化及びイソシアネート基の含有率の変化が小さく、塗料として用いた場合の硬化性及びタレ性に優れるポリイソシアネート組成物を提供する。【解決手段】脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とから得られるポリイソシアネートと、特定の構造を有する亜リン酸トリエステル化合物と、を含有するポリイソシアネート組成物であって、当該ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、当該亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ所定の各種物性を有するポリイソシアネート組成物。【選択図】なしDisclosed is a polyisocyanate composition which has a small change in viscosity before and after storage and a small change in the content of isocyanate groups, and is excellent in curability and sagging when used as a paint. A polyisocyanate obtained from one or more selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate and a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less; A polyisocyanate composition having a specific structure, wherein the polyisocyanate composition is based on the total amount of the polyisocyanate composition. Is a polyisocyanate composition containing 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less and having predetermined various physical properties. [Selection figure] None
Description
本発明は、ポリイソシアネート組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a polyisocyanate composition and a method for producing the same.
脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートから選ばれる少なくとも1種類のジイソシアネートと水酸基平均数が2.0以上であるポリオール化合物とを原料とし、その構造中にウレタン基やアロファネート基を有し、実質的にイソシアヌレート基を有しないポリイソシアネートが知られている(例えば、特許文献1〜3)。このポリイソシアネートは、上記のジイソシアネートの替わりに芳香族ジイソシアネートを原料としたポリイソシアネートに比べて、耐候性、及び耐熱性に優れる。また、実質的にイソシアヌレート基を有するポリイソシアネートに比べて、その製造時に触媒を使用する必要性が小さく、原料のポリオール化合物の種類を選択することにより、各種性能が発現するため、幅広く使用されている。 Using at least one diisocyanate selected from aliphatic diisocyanate and alicyclic diisocyanate and a polyol compound having an average number of hydroxyl groups of 2.0 or more, having a urethane group or an allophanate group in its structure, Polyisocyanates having no isocyanurate groups are known (for example, Patent Documents 1 to 3). This polyisocyanate is excellent in weather resistance and heat resistance as compared with a polyisocyanate using an aromatic diisocyanate instead of the above diisocyanate as a raw material. Compared to polyisocyanates having substantially isocyanurate groups, it is less necessary to use a catalyst at the time of production, and various performances are manifested by selecting the type of raw material polyol compound, so it is widely used. ing.
また、ポリイソシアネートの製造時に、又は製造したポリイソシアネートに亜リン酸エステル系化合物を添加することで、黄変度の小さいポリイソシアネートが得られる技術も提案されている(例えば、特許文献4及び5)。 In addition, a technique has been proposed in which a polyisocyanate having a low yellowing degree can be obtained at the time of production of a polyisocyanate or by adding a phosphite compound to the produced polyisocyanate (for example, Patent Documents 4 and 5). ).
しかしながら、特許文献1〜3に開示されるポリイソシアネートを貯蔵すると、貯蔵条件によっては、貯蔵後のポリイソシアネートに、粘度の増粘、イソシアネート基の含有率の低下等が見られる場合がある。 However, when the polyisocyanate disclosed in Patent Documents 1 to 3 is stored, depending on the storage conditions, the viscosity of the polyisocyanate after storage may be increased, the content of the isocyanate group may be decreased, and the like.
また、特許文献4及び5で提案されるポリイソシアネートは、それを塗料として用いた場合の硬化性及びタレ性についてさらなる課題がある。そのため、そのポリイソシアネートを貯蔵した場合における粘度の変化及びイソシアネート基の含有率の変化については、何ら検討すらなされていない。 Moreover, the polyisocyanate proposed by patent documents 4 and 5 has the further subject about sclerosis | hardenability and sagging property at the time of using it as a coating material. For this reason, no investigation has been made on the change in viscosity and the change in the content of isocyanate groups when the polyisocyanate is stored.
そこで、本発明は、貯蔵前後の粘度の変化及びイソシアネート基の含有率の変化が小さく、塗料として用いた場合の硬化性及びタレ性に優れるポリイソシアネート組成物を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the polyisocyanate composition which is excellent in sclerosis | hardenability and sagging property at the time of using as a coating material with the change of the viscosity before and behind storage, and the change of the content rate of an isocyanate group being small.
本発明者は、上記従来技術の課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定性状の脂肪族ジイソシアネート単位及び/又は脂環族ジイソシアネート単位を有するポリイソシアネートと、所定範囲量及び特定構造の亜リン酸トリエステル化合物とを含有し、特定の物性を有するポリイソシアネート組成物が、貯蔵前後の粘度の変化及びイソシアネート基の含有率の変化が小さく、塗料として用いた場合に硬化性及びタレ性に優れることを発見し、本発明を成すに至った。 As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventor has found that a polyisocyanate having an aliphatic diisocyanate unit and / or an alicyclic diisocyanate unit having specific properties, phosphorous acid having a predetermined range and a specific structure. A polyisocyanate composition containing a triester compound and having specific physical properties has little change in viscosity before and after storage and little change in isocyanate group content, and is excellent in curability and sagging when used as a paint. The present invention has been discovered.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とから得られるポリイソシアネートと、
下記式(I)で表わされる亜リン酸トリエステル化合物と、を含有するポリイソシアネ
ート組成物であって、
前記ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、前記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たすポリイソシアネート組成物。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
(式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。)
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下
[2]
前記ポリイソシアネートは、その構造中にアロファネート結合及びウレタン結合を有する、[1]に記載のポリイソシアネート組成物。
[3]
前記多価ヒドロキシ化合物は、プロピレンオキサイド付加物ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールからなる群より選択される1種又は2種以上である、[1]又は[2]に記載のポリイソシアネート組成物。
[4]
脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とを反応させて、ポリイソシアネートを得る反応工程と、
前記ポリイソシアネートと下記式(I)で表わされる亜リン酸トリエステル化合物とを
混合し、ポリイソシアネート組成物を得る混合工程と、を有し、
前記ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、前記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たす、ポリイソシアネート組成物の製造方法。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
(式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。)
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下
That is, the present invention is as follows.
[1]
A polyisocyanate obtained from one or more selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, and a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less;
A polyisocyanate composition containing a phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I):
The polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and satisfies all of the following (1) to (4). Isocyanate composition.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
(In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.)
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less [2]
The polyisocyanate composition according to [1], wherein the polyisocyanate has an allophanate bond and a urethane bond in its structure.
[3]
The polyisocyanate composition according to [1] or [2], wherein the polyvalent hydroxy compound is one or more selected from the group consisting of a propylene oxide adduct polyether polyol and a polyester polyol.
[4]
A polyisocyanate is obtained by reacting one or more selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates with a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less. A reaction process;
Mixing the polyisocyanate and a phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I) to obtain a polyisocyanate composition,
The polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and satisfies all of the following (1) to (4). A method for producing a polyisocyanate composition.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
(In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.)
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
本発明に係るポリイソシアネート組成物によれば、貯蔵前後の粘度の変化及びイソシアネート基の含有率の変化が小さく、塗料として用いた場合に硬化性及びタレ性に優れる。 According to the polyisocyanate composition according to the present invention, the change in viscosity before and after storage and the change in the content of isocyanate groups are small, and when used as a paint, the curability and sagging properties are excellent.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。なお、特に断りがない限り、「(メタ)アクリル」はメタクリルとアクリルを包含し、「(メタ)アクリレート」はメタクリレートとアクリレートを包含するものとする。また、イソシアネート基の含有率を、以下「NCO含有率」、又は「イソシアネート基濃度」ともいう。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof. Unless otherwise specified, “(meth) acryl” includes methacryl and acryl, and “(meth) acrylate” includes methacrylate and acrylate. In addition, the content of isocyanate groups is hereinafter also referred to as “NCO content” or “isocyanate group concentration”.
〔ポリイソシアネート組成物〕
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とから得られるポリイソシアネートと、下記式(I)で表される亜リン酸トリエステル化合物とを含有する。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。
また、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、上記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たす。
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20質量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下
[Polyisocyanate composition]
The polyisocyanate composition of the present embodiment is a polyhydric hydroxy compound having one or more selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates and having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less And a phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I).
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
In the formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.
Moreover, the polyisocyanate composition of this embodiment contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the said phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of this polyisocyanate composition, and following (1)-(4 ) Are all satisfied.
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0 mass% or more and 20 mass% or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
〔ポリイソシアネート〕
本実施形態のポリイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び/又は脂環式ジイソシアネートのジイソシアネートと、特定のポリオール化合物とを原料として得られる。
[Polyisocyanate]
The polyisocyanate of this embodiment is obtained using a diisocyanate of an aliphatic diisocyanate and / or an alicyclic diisocyanate and a specific polyol compound as raw materials.
ポリイソシアネートは、その構造中にウレタン結合及びアロファネート結合を有することが好ましい。ポリイソシアネート結合が有するアロファネート結合は、ウレタン結合及びアロファネート結合の総量に対して、10モル%以上90モル%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは20モル%以上80モル%以下である。アロファネート結合が10モル%以上であることで、ポリイソシアネート組成物がより大きなイソシアネート平均官能基数となり、粘度が高くなり過ぎない傾向にある。また、アロファネート結合が90モル%以下であることで、ウレタン結合が持つ優れた物性である強靭性等の機械的物性が発現し易く、より耐熱性が得られる傾向にある。アロファネート結合が上記範囲にあるポリイソシアネートを得るためには、例えば、後述する触媒の種類や量を調整すればよい。アロファネート結合は、核磁気共鳴法(NMR)により定量することができる。 The polyisocyanate preferably has a urethane bond and an allophanate bond in its structure. The allophanate bond of the polyisocyanate bond is more preferably from 10 mol% to 90 mol%, and still more preferably from 20 mol% to 80 mol%, based on the total amount of urethane bonds and allophanate bonds. When the allophanate bond is 10 mol% or more, the polyisocyanate composition tends to have a larger number of isocyanate average functional groups and the viscosity does not become too high. Further, when the allophanate bond is 90 mol% or less, mechanical properties such as toughness, which is an excellent physical property of the urethane bond, are easily exhibited, and heat resistance tends to be obtained. In order to obtain a polyisocyanate having an allophanate bond in the above range, for example, the type and amount of a catalyst described later may be adjusted. Allophanate binding can be quantified by nuclear magnetic resonance (NMR).
<ジイソシアネート>
上記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4〜30の脂肪族ジイソシアネートが好ましい。炭素数4〜30の脂肪族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、1,4−ジイソシアナトブタン、1,5−ジイソシアナトペンタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン(以下、「HDI」と略する)、2,2,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、リジンジイソシアネートが挙げられる。この中でも、工業的入手のしやすさからHDIがより好ましい。脂肪族ジイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Diisocyanate>
Although it does not specifically limit as said aliphatic diisocyanate, A C4-C30 aliphatic diisocyanate is preferable. The aliphatic diisocyanate having 4 to 30 carbon atoms is not particularly limited. For example, 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, 1,6-diisocyanatohexane (hereinafter referred to as “HDI”). And 2,2,4-trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, lysine diisocyanate. Among these, HDI is more preferable from the viewpoint of industrial availability. Aliphatic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
上記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8〜30の脂環族ジイソシアネートが好ましい。炭素数8〜30の脂環族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と略記する)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートが挙げられる。この中でも、耐候性及び工業的入手の容易さから、IPDIがより好ましい。脂環族ジイソシアネートは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as said alicyclic diisocyanate, C8-C30 alicyclic diisocyanate is preferable. The alicyclic diisocyanate having 8 to 30 carbon atoms is not particularly limited. For example, isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as “IPDI”), 1,3-bis (isocyanatomethyl) -cyclohexane, 4,4 ′ -Dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate. Among these, IPDI is more preferable from the viewpoint of weather resistance and industrial availability. An alicyclic diisocyanate may be used independently and may use 2 or more types together.
これらのジイソシアネートの中でも、工業的な入手のしやすさ及びポリイソシアネート製造時の反応性から、HDIがさらに好ましい。 Among these diisocyanates, HDI is more preferable from the viewpoint of industrial availability and reactivity during the production of polyisocyanate.
<多価ヒドロキシ化合物>
本実施形態の多価ヒドロキシ化合物は、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下であり、好ましくは4.0以上8.0以下である。水酸基平均官能基数とは、多価ヒドロキシ化合物1分子が統計的に有する水酸基の数である。特に多価ヒドロキシ化合物が重合体である場合には、多価ヒドロキシ化合物の数平均分子量と多価ヒドロキシ化合物1.0質量部に含まれる全水酸基質量部数(以下、「水酸基濃度」という)から下記一般式(1)で算出される。
The polyvalent hydroxy compound of this embodiment has a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less, preferably 4.0 or more and 8.0 or less. The hydroxyl group average functional group number is the number of hydroxyl groups that one molecule of the polyvalent hydroxy compound has statistically. In particular, when the polyvalent hydroxy compound is a polymer, the number average molecular weight of the polyvalent hydroxy compound and the total number of hydroxyl groups contained in 1.0 part by mass of the polyvalent hydroxy compound (hereinafter referred to as “hydroxyl concentration”) It is calculated by the general formula (1).
上記多価ヒドロキシ化合物の具体例としては、特に限定されないが、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など、例えば、エリトリトール、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、グリシドール、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が挙げられる。 Specific examples of the polyvalent hydroxy compound include, but are not limited to, for example, diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc., for example, erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, Sugar alcohol compounds such as sorbitol, glycidol, mannitol, galactitol, rhamnitol; monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribosese; trehalose, sucrose, maltose, Disaccharides such as cellobiose, gentiobiose, lactose and melibiose; trisaccharides such as raffinose, gentianose and meletitose; tetrasaccharides such as stachyose And the like.
そして上述した具体例の多価ヒドロキシ化合物以外の多価ヒドロキシ化合物以外としては、上述した具体例の多価ヒドロキシ化合物を原料とするポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、エポキシポリオール類のポリオールも挙げられる。 In addition to the polyvalent hydroxy compounds other than the polyvalent hydroxy compounds of the specific examples described above, polyether polyols, polyester polyols, and polyols of epoxy polyols using the polyvalent hydroxy compounds of the specific examples described above as raw materials are also included. .
ポリエーテルポリオール類は、特に限定されないが、上述した具体例の多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物;アルコラート、アルキルアミン等の強塩基性触媒の存在下で、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドの単独又は混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール類、アルキレンオキサイドにエチレンジアミン類等の多官能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、及びこれらポリエーテ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所謂ポリマーポリオール類として得ることができる。 The polyether polyols are not particularly limited, but in the presence of a strongly basic catalyst such as a hydroxide, an alcoholate, an alkylamine, or the like, such as a hydroxide such as lithium, sodium, or potassium; Polyether polyols obtained by adding a single or mixture of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide, etc., obtained by reacting a polyfunctional compound such as ethylenediamine with alkylene oxide. Polyether polyols obtained, and so-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using these polyethers as a medium.
ポリエステルポリオール類は、特に限定されないが、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、テレフタル酸等のカルボン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種の二塩基酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンからなる群より選ばれた少なくとも1種の多価アルコール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、及び上述した具体例の多価ヒドロキシ化合物にε−カプロラクトンを開環重合付加して得られるポリカプロラクトンポリオール類として得ることができる。 Polyester polyols are not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid and the like. Polyester polyol resins obtained by a condensation reaction between a dibasic acid and at least one polyhydric alcohol selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane and glycerin, and the above-mentioned It is possible to obtain polycaprolactone polyols obtained by ring-opening polymerization addition of ε-caprolactone to the polyvalent hydroxy compound of the specific examples.
エポキシポリオール類としては、特に限定されないが、例えば、ノボラック型、β−メチルエピクロ型、環状オキシラン型、グリシジルエーテル型、グリコールエーテル型、脂肪族不飽和化合物のエポキシ型、エポキシ化脂肪酸エステル型、多価カルボン酸エステル型、アミノグリシジル型、ハロゲン化型、レゾルシン型等のエポキシポリオール類が挙げられる。 Epoxy polyols are not particularly limited. For example, novolak type, β-methyl epichloro type, cyclic oxirane type, glycidyl ether type, glycol ether type, aliphatic unsaturated compound epoxy type, epoxidized fatty acid ester type, polyvalent type Examples include carboxylic acid ester type, aminoglycidyl type, halogenated type, and resorcin type epoxy polyols.
これらのポリオールの中で好ましいものは、上記ポリエーテルポリオール類、上記ポリエステルポリオール類であり、より好ましくはポリエーテルポリオール類であり、さらに好ましくはプロピレンオキサイド付加物ポリエーテルポリオールである。また、多価ヒドロキシ化合物は、プロピレンオキサイド付加物ポリエーテルポリオール、及びポリエステルポリオールからなる群より選択される1種又は2種以上であることが好ましい。 Among these polyols, preferred are the above polyether polyols and the above polyester polyols, more preferred are polyether polyols, and further preferred are propylene oxide adduct polyether polyols. Moreover, it is preferable that a polyhydric hydroxy compound is 1 type, or 2 or more types selected from the group which consists of a propylene oxide adduct polyether polyol and a polyester polyol.
上述したポリオールの数平均分子量は、500以上5000以下が好ましく、より好ましくは600以上3000以下である。数平均分子量は、後述する実施例に記載のゲルパーミエーションクロマトグラフ測定に準じて測定することで求められる。 The number average molecular weight of the polyol described above is preferably 500 or more and 5000 or less, and more preferably 600 or more and 3000 or less. A number average molecular weight is calculated | required by measuring according to the gel permeation chromatograph measurement as described in the Example mentioned later.
これらの多価ヒドロキシ化合物は、単独で使用してもよく、2種以上の併用でもよく、ウレタン等で変成して用いてもよい。 These polyvalent hydroxy compounds may be used alone, in combination of two or more, or may be modified with urethane or the like.
〔亜リン酸トリエステル化合物〕
本実施形態のポリイソアネート組成物は、貯蔵前後の粘度変化及びNCO含有率変化の低減の観点から、下記式(I)で表される亜リン酸トリエステル化合物を、該ポリイソシ
アネート組成物の総量に対して、10質量ppm以上10000質量ppm以下含有する。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。亜リン酸トリエステル化合物を上記範囲で含有することで、貯蔵前後における粘度変化、NCO含有率変化、及び色度変化を低減することができる。
[Phosphorous acid triester compound]
In the polyisocyanate composition of the present embodiment, the phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I) is added to the total amount of the polyisocyanate composition from the viewpoint of reducing the viscosity change before and after storage and the NCO content change reduction. On the other hand, it contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
In the formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group. By containing a phosphorous acid triester compound in the said range, the viscosity change before and behind storage, NCO content rate change, and chromaticity change can be reduced.
亜リン酸トリエステル化合物の含有量は、20質量ppm以上であることが好ましく、より好ましくは30質量ppm以上であり、さらに好ましくは40質量ppm以上であり、9000質量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは8500質量ppm以下、さらに好ましくは8000質量ppm以下である。 The content of the phosphorous acid triester compound is preferably 20 ppm by mass or more, more preferably 30 ppm by mass or more, still more preferably 40 ppm by mass or more, and preferably 9000 ppm by mass or less. More preferably, it is 8500 mass ppm or less, More preferably, it is 8000 mass ppm or less.
式(I)中のR1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐
状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。R1、R2、及びR3の具体例としては、各々独立に、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、フェニル基、クレジル基、キシリル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ベンジル基が挙げられる。R1、R2、及びR3の炭素数の上限値は、各々独立に、貯蔵前後における色度変化、粘度変化、分子量変化を低減する観点から、20であり、好ましくは18である。R1、R2、及びR3は、各々独立に、好ましくは全て直鎖状若しくは分岐状である組み合わせ、又は直鎖状若しくは分岐状のものと環状のものとの組み合わせが、より貯蔵前後の色度変化を抑制する観点から好ましい。
R 1 , R 2 , and R 3 in the formula (I) each independently represent an alkyl group or an aryl group having a linear, branched, or cyclic structure having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of R 1 , R 2 , and R 3 are not particularly limited, but include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n- Examples include pentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, phenyl group, cresyl group, xylyl group, ethylphenyl group, isopropylphenyl group, and benzyl group. The upper limit value of the carbon number of R 1 , R 2 , and R 3 is 20 from the viewpoint of independently reducing chromaticity change, viscosity change, and molecular weight change before and after storage, and is preferably 18. R 1 , R 2 , and R 3 are each independently, preferably a combination that is all linear or branched, or a combination of a linear or branched and a cyclic one, before and after storage. This is preferable from the viewpoint of suppressing a change in chromaticity.
上記亜リン酸トリエステル化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト、トリオレイルホスファイト、ジフェニルモノ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、ジフェニルモノデシルホスファイト、ジフェニルモノ(トリデシル)ホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ジエチルハイドロゲンホスファイト、ビス(2−エチルヘキシル)ハイドロゲンホスファイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイト、ジフェニルハイドロゲンホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト、テトラ(C12〜C15アルキル)4,4イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、ビス(デシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tブチルフェニル)ホスファイト、6−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ5−メチルフェニル)プロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンズ[d,f][1,3,2]ゾジオキサホスフェピン、メチレンビス(ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、SUMILIZER−GP(住友化学社製の商品名)、アデカスタブHP10、アデカスタブPEP−8、アデカスタブPEP−36/36A、アデカスタブHP1500、アデカスタブTPP(アデカ社製の商品名)、JP333E(城北化学社製の商品名)、IRGAFOS168(BASF社製の商品名)が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the phosphorous acid triester compound are not particularly limited. For example, triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, tricresyl phosphite, triethyl phosphite, tris (2-ethylhexyl) phosphite, Tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, tris (tridecyl) phosphite, trioleyl phosphite, diphenyl mono (2-ethylhexyl) phosphite, diphenyl monodecyl phosphite, diphenyl mono (tridecyl) phosphite, trilauryl trithiophos Phyto, diethyl hydrogen phosphite, bis (2-ethylhexyl) hydrogen phosphite, dilauryl hydrogen phosphite, dilauryl hydrogen phosphite, dioleyl Idrogen phosphite, diphenyl hydrogen phosphite, tetraphenyl dipropylene glycol diphosphite, tetra (C12-C15 alkyl) 4,4 isopropylidene diphenyl diphosphite, bis (decyl) pentaerythritol diphosphite, bis (tridecyl) Pentaerythritol diphosphite, tristearyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-tbutylphenyl) phosphite, 6- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5) -Methylphenyl) propoxy] -2,4,8,10-tetra-t-butyldibenz [d, f] [1,3,2] zodioxaphosphine, methylenebis (di-t-butylphenyl) octylphos Fight, SUMILI ER-GP (trade name manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), ADK STAB HP10, ADK STAB PEP-8, ADK STAB PEP-36 / 36A, ADK STAB HP1500, ADK STAB TPP (trade names manufactured by ADEKA), JP333E (products manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.) Name), IRGAFOS 168 (trade name, manufactured by BASF). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下であり、好ましくは5.0以上14以下であり、より好ましくは6.0以上12以下である。イソシアネート平均官能基数が4.0以上であることで、ポリイソシアネート組成物を塗料組成物に用いた場合に十分な硬化性が得られ、イソシアネート平均官能基数が20以下であることで、ポリイソシアネート組成物を塗料組成物に用いた場合に良好な塗膜の表面性が得られる。 The polyisocyanate composition of the present embodiment has an isocyanate average functional group number of 4.0 or more and 20 or less, preferably 5.0 or more and 14 or less, more preferably 6.0 or more and 12 or less. When the isocyanate average functional group number is 4.0 or more, sufficient curability can be obtained when the polyisocyanate composition is used in a coating composition, and the isocyanate average functional group number is 20 or less. When the product is used in a coating composition, a good coating surface property can be obtained.
本実施形態のポリイソシアネ−ト組成物において、イソシアネート平均官能基数とは、ポリイソシアネート1分子が統計的に有するイソシアネート官能基の数であり、後述するポリイソシアネート組成物の数平均分子量と、後述するポリイソシアネート1.0質量部に含まれるイソシアネート濃度とから下記一般式(2)で算出される。
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、NCO含有率(イソシアネート濃度)が5.0質量%以上20質量%以下である。NCO含有率が5.0質量%以上であることで、充分な架橋密度のポリイソシアネート組成物となる。また、NCO含有率が20質量%以下であることで、ポリイソシアネート組成物の架橋密度が高くなりすぎることを抑制する。NCO含有率は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 The polyisocyanate composition of this embodiment has an NCO content (isocyanate concentration) of 5.0% by mass or more and 20% by mass or less. When the NCO content is 5.0% by mass or more, a polyisocyanate composition having a sufficient crosslinking density is obtained. Moreover, it is suppressed that the crosslinking density of a polyisocyanate composition becomes high too much because NCO content rate is 20 mass% or less. The NCO content can be measured by the method described in Examples described later.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、粘度が2,000mPa・s/25℃以上200,000mPa・s/25℃以下であり、好ましくは5,000mPa・s/25℃以上100,000mPa・s/25℃以下である。粘度が2,000mPa・s/25℃以上であることで、ポリイソシアネート組成物を塗料組成物に用いた場合における垂直面に対する塗装時のタレを防ぎ、粘度が200,000mPa・s/25℃以下であることで、ポリイソシアネート組成物を塗料組成物に用いた場合における良好な塗膜外観が得られる。粘度は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 The polyisocyanate composition of the present embodiment has a viscosity of 2,000 mPa · s / 25 ° C. to 200,000 mPa · s / 25 ° C., preferably 5,000 mPa · s / 25 ° C. to 100,000 mPa · s /. It is 25 degrees C or less. When the viscosity is 2,000 mPa · s / 25 ° C. or more, sagging at the time of painting with respect to the vertical surface when the polyisocyanate composition is used for the coating composition is prevented, and the viscosity is 200,000 mPa · s / 25 ° C. or less. As a result, a good coating appearance can be obtained when the polyisocyanate composition is used in a coating composition. A viscosity can be measured by the method as described in the Example mentioned later.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下である。イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下であることで、イソシアネート平均官能基数の低下を抑制し、加えてこのイソシアネート環状3量体が、塗料組成物を低温及び短時間で焼き付けたときの場合に溶剤等に溶出する可能性を抑制することができる。 The polyisocyanate composition of the present embodiment has an isocyanate cyclic trimer concentration of 10% by mass or less. When the isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less, the decrease in the number of isocyanate average functional groups is suppressed. In addition, when this isocyanate cyclic trimer is baked at a low temperature and in a short time, the coating composition The possibility of elution into a solvent or the like can be suppressed.
イソシアネート環状3量体濃度は、キャリアーにテトラハイドロフラン、検出器に屈折率を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフで得られるイソシアネート環状3量体ピークの面積パーセントで求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 The isocyanate cyclic trimer concentration can be determined by the area percentage of the isocyanate cyclic trimer peak obtained by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as a carrier and the refractive index as a detector. Specifically, it can measure by the method as described in the Example mentioned later.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、アロファネート結合濃度が10モル%以上90モル%以下であることが好ましく、より好ましくは20モル%以上80モル%以下である。アロファネート結合濃度が10モル%以上であることで、ポリイソシアネート組成物がより大きなイソシアネート平均官能基数となり、粘度が高くなり過ぎない傾向にあり、アロファネート結合濃度が90モル%以下であることで、ウレタン結合が持つ優れた物性である強靭性等の機械的物性が発現し易く、より耐熱性が得られる傾向にある。アロファネート結合濃度がこのような範囲にあるポリイソシアネート組成物を得るためには、後述する触媒の種類や量を調整すればよい。アロファネート結合濃度は、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。 In the polyisocyanate composition of the present embodiment, the allophanate bond concentration is preferably 10 mol% or more and 90 mol% or less, more preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less. When the allophanate bond concentration is 10 mol% or more, the polyisocyanate composition tends to have a larger number of isocyanate average functional groups and the viscosity does not become too high, and the allophanate bond concentration is 90 mol% or less. Mechanical properties such as toughness, which is an excellent physical property of the bond, are easily exhibited, and heat resistance tends to be obtained. In order to obtain a polyisocyanate composition having an allophanate bond concentration in such a range, the type and amount of the catalyst described later may be adjusted. The allophanate binding concentration can be determined by the method described in Examples described later.
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、50℃下で、30日間貯蔵し、貯蔵後の着色度の増加が75未満であることが好ましく、より好ましくは50未満である。着色度の増加が75未満とすることで、塗料組成物の塗膜の着色度を問題なくできる。着色度の増加がこのような範囲にあるポリイソシアネート組成物を得るためには、後述する亜リン酸エステル化合物を用いればよい。着色度は、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。 The polyisocyanate composition of the present embodiment is stored at 50 ° C. for 30 days, and the increase in coloring degree after storage is preferably less than 75, more preferably less than 50. By making the increase in the coloring degree less than 75, the coloring degree of the coating film of the coating composition can be obtained without any problem. In order to obtain a polyisocyanate composition having an increase in coloring degree in such a range, a phosphite compound described later may be used. The degree of coloring can be determined by the method described in Examples described later.
〔ポリイソシアネート組成物の製造方法〕
本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法は、反応工程と混合工程とを有する。反応工程は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とを反応させてポリイソシアネートを得る。
また、混合工程は、上記ポリイソシアネートと下記式(I)で表わされる亜リン酸トリ
エステル化合物とを混合し、ポリイソシアネート組成物を得る。ここで、得られたポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、上記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たす。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下
[Method for producing polyisocyanate composition]
The manufacturing method of the polyisocyanate composition of this embodiment has a reaction process and a mixing process. The reaction step comprises reacting one or more selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates with a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less. Isocyanate is obtained.
Moreover, a mixing process mixes the said polyisocyanate and the phosphorous acid triester compound represented by following formula (I), and obtains a polyisocyanate composition. Here, the obtained polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and the following (1) to (4 ) Are all satisfied.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
In the formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
〔反応工程〕
本実施形態の反応工程は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群より選択される1種又は2種以上と、水酸基平均官能基数が4.0以上10以下である多価ヒドロキシ化合物とを反応させて上述したポリイソシアネートを得る工程であれば、特に限定されない。
[Reaction process]
The reaction process of this embodiment comprises one or more selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, and a polyhydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less. If it is the process of making it react and obtaining the polyisocyanate mentioned above, it will not specifically limit.
反応工程後の反応液には、未反応のHDIモノマーを含む場合が多いため、これを薄膜蒸発感、抽出等の処理で除去することが好ましい。このような処理を行うことで、ポリイソシアネート組成物に含有されるHDIモノマー濃度を1.0質量%以下に制御することが好ましい。HDIモノマー濃度は、より好ましくは0.7質量%以下であり、さらに好ましくは0.5質量%以下であり、よりさらに好ましくは0.3質量%以下であり、さらにより好ましくは0.1質量%以下である。HDIモノマー濃度を1.0質量%以下とすることで、ポリイソシアネート組成物の毒性をより抑制することができ、安全性を向上させることができる傾向にある。HDIモノマー濃度は、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。 Since the reaction solution after the reaction step often contains unreacted HDI monomer, it is preferable to remove this by a treatment such as thin film evaporation and extraction. By performing such treatment, it is preferable to control the concentration of the HDI monomer contained in the polyisocyanate composition to 1.0% by mass or less. The HDI monomer concentration is more preferably 0.7% by mass or less, further preferably 0.5% by mass or less, still more preferably 0.3% by mass or less, and still more preferably 0.1% by mass. % Or less. By setting the HDI monomer concentration to 1.0% by mass or less, the toxicity of the polyisocyanate composition can be further suppressed, and the safety tends to be improved. The HDI monomer concentration can be determined by the method described in Examples described later.
反応工程における収率は、20質量%以上70質量%以下になることが好ましい。反応工程後又は後述する混合工程後において未反応ジイソシアネート及び溶剤を除去することが好ましい。 The yield in the reaction step is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less. It is preferable to remove the unreacted diisocyanate and the solvent after the reaction step or after the mixing step described later.
多価ヒドロキシ化合物とジイソシアナートとを反応させる場合のイソシアネート基/水酸基の当量比は、2/1以上30/1以下が好ましく、5/1以上20/1以下がより好ましい。当量比を2/1以上にすることで、反応後の反応液の粘度が高くなりすぎず、工業的に生産する場合の設備投資が小さくなる傾向にあり、当量比を30/1以下にすることで、生産性が落ちるのを抑制することができる傾向にある。多価ヒドロキシ化合物とジイソシアネートとは、反応液を昇温する前に混合してもよいし、先にジイソシアネートを反応器に仕込み、所定温度に達した後多価ヒドロキシ化合物を一括又は分割で添加してもよい。 In the case of reacting the polyvalent hydroxy compound and diisocyanate, the equivalent ratio of isocyanate group / hydroxyl group is preferably 2/1 or more and 30/1 or less, more preferably 5/1 or more and 20/1 or less. By setting the equivalent ratio to 2/1 or higher, the viscosity of the reaction solution after the reaction does not become too high, and the equipment investment in industrial production tends to be small, and the equivalent ratio is set to 30/1 or lower. Therefore, it tends to be possible to suppress the decrease in productivity. The polyvalent hydroxy compound and the diisocyanate may be mixed before raising the temperature of the reaction solution, or the diisocyanate is charged into the reactor first, and after reaching the predetermined temperature, the polyvalent hydroxy compound is added all at once or in divided portions. May be.
反応工程においては、溶媒を用いることもできる。その場合、溶媒は、イソシアネート基に対して不活性な溶剤であることが好ましい。 In the reaction step, a solvent can also be used. In that case, the solvent is preferably a solvent inert to the isocyanate group.
反応温度は、60℃以上200℃以下が好ましく、より好ましくは130℃以上180℃以下である。反応温度を60℃以上にすることで、反応速度が遅くならず、アロファネート化反応によると推定されるイソシアネート平均官能基数の増加が得られる傾向にある。反応温度を200℃以下にすることで、得られるポリイソシアネートの着色が小さくなる傾向にある。反応時間は、反応温度により異なるが、1.0時間以上8.0時間以下が好ましく、より好ましくは2.0時間以上6.0時間以下である。 The reaction temperature is preferably 60 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. By setting the reaction temperature to 60 ° C. or higher, the reaction rate does not slow, and an increase in the average number of isocyanate average functional groups estimated to be due to the allophanatization reaction tends to be obtained. By making reaction temperature 200 degrees C or less, it exists in the tendency for coloring of the obtained polyisocyanate to become small. Although reaction time changes with reaction temperature, 1.0 hour or more and 8.0 hours or less are preferable, More preferably, they are 2.0 hours or more and 6.0 hours or less.
反応工程において、触媒を用いることもできる。触媒としては、塩基性を有するものが好ましい。塩基性を有するものとしては、特に限定されないが、例えば、テトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド;酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩等の4級アミン化合物;トリオクチルアミン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5等の3級アミン系化合物;亜鉛等のアセチルアセトン金属塩、亜鉛、錫、鉛、鉄等の金属有機弱酸塩等のアロファネート化反応を促進する触媒が挙げられる。 A catalyst can also be used in the reaction step. As the catalyst, those having basicity are preferable. Although it does not specifically limit as what has basicity, For example, Tetraalkylammonium hydroxide; Quaternary amine compounds, such as organic weak acid salts, such as an acetic acid and a capric acid; Trioctylamine, 1, 4- diazabicyclo (2, 2,2) tertiary amine compounds such as octane, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, 1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5; acetylacetone metal such as zinc Examples thereof include catalysts that promote the allophanatization reaction of metal organic weak acid salts such as salts, zinc, tin, lead, and iron.
触媒を用いる場合において、触媒の含有量は、ジイソシアネート化合物の総量(100質量%)に対して、0.001質量%以上1.0質量%以下であることが好ましい。反応液中に存在するウレタン結合の一部が、アロファネート結合に転換することが好ましい。即ち、得られるポリイソシアネートは、その構造中にウレタン結合及びアロファネート結合を有することが好ましい。ウレタン結合のアロファネート結合への転換は、10モル%以上90モル%以下が好ましく、より好ましくは20モル%以上80モル%以下である。上記転換が10モル%以上であることで、ポリイソシアネート組成物のイソシアネート平均官能基数の増加が得られ、粘度が高くなり過ぎない傾向にある。上記転換が90モル%以下であることで、ウレタン結合が持つ優れた物性である強靭性等の機械的物性が発現し易く、より耐熱性が得られる傾向にある。 In the case of using a catalyst, the content of the catalyst is preferably 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the diisocyanate compound. It is preferable that a part of the urethane bond present in the reaction solution is converted to an allophanate bond. That is, the obtained polyisocyanate preferably has a urethane bond and an allophanate bond in its structure. The conversion of urethane bonds to allophanate bonds is preferably 10 mol% or more and 90 mol% or less, more preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less. When the conversion is 10 mol% or more, an increase in the number of isocyanate average functional groups of the polyisocyanate composition is obtained, and the viscosity tends not to be too high. When the conversion is 90 mol% or less, mechanical properties such as toughness, which is an excellent physical property of the urethane bond, are easily exhibited, and heat resistance tends to be obtained.
〔混合工程〕
本実施形態の混合工程は、上述したポリイソシアネートと下記式(I)で表わされる亜
リン酸トリエステル化合物とを混合し、ポリイソシアネート組成物を得る工程であれば、特に限定されない。ここで、得られたポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、上記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たす。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下
[Mixing process]
The mixing process of this embodiment will not be specifically limited if it is the process of mixing the polyisocyanate mentioned above and the phosphorous acid triester compound represented by following formula (I), and obtaining a polyisocyanate composition. Here, the obtained polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and the following (1) to (4 ) Are all satisfied.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
In the formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
本実施形態の混合工程は、最終的に反応工程におけるポリイソシアネートと亜リン酸トリエステル化合物とを混合すればよく、反応工程前にジイソシアネートに対して亜リン酸トリエステル化合物を添加してもよいし、反応工程後の反応液に対して亜リン酸トリエステル化合物を添加してもよいし、反応工程の間に亜リン酸トリエステル化合物を添加してもよい。また、HDIモノマーを除去した後に、ポリイソシアネートに対して亜リン酸トリエステル化合物を添加しても構わない。 The mixing process of this embodiment should just finally mix the polyisocyanate and phosphite triester compound in a reaction process, and may add a phosphite triester compound with respect to diisocyanate before a reaction process. And a phosphorous acid triester compound may be added with respect to the reaction liquid after a reaction process, and a phosphorous acid triester compound may be added between reaction processes. Further, after removing the HDI monomer, a phosphorous acid triester compound may be added to the polyisocyanate.
〔塗料組成物〕
本実施形態の塗料組成物又はコーティング組成物は、本実施形態のポリイソシアネート組成物をそれらの硬化剤等として含有する。また、塗料組成物は、主剤として樹脂成分を含有する。塗料組成物は、特に限定されないが、例えば、樹脂成分として活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含有する樹脂又はその溶剤希釈物に、必要に応じて、他の樹脂、触媒、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を加え、本実施形態のポリイソシアネート組成物を硬化剤として添加し、必要に応じて更に溶剤を添加して粘度を調整した後、手攪拌、又はマゼラー等の攪拌機器により攪拌することによって得られる。
[Coating composition]
The coating composition or coating composition of the present embodiment contains the polyisocyanate composition of the present embodiment as their curing agent. The coating composition contains a resin component as a main ingredient. Although the coating composition is not particularly limited, for example, a resin containing a compound having two or more active hydrogens in the molecule as a resin component or a solvent dilution thereof, if necessary, other resins, catalysts, pigments, Add additives such as leveling agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, surfactants, etc., add the polyisocyanate composition of this embodiment as a curing agent, and further add a solvent if necessary. After adding and adjusting a viscosity, it is obtained by stirring by hand stirring or stirring apparatuses, such as a mazeller.
樹脂成分は、イソシアネート基との反応性を有する活性水素を分子内に2個以上有する化合物を含有することが好ましい。活性水素を分子内に2個以上有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、ポリオール、ポリアミン、ポリチオール等が挙げられる。これらの中でも、ポリオールがより好ましい。ポリオールの具体例としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオールが挙げられる。 The resin component preferably contains a compound having two or more active hydrogens having reactivity with an isocyanate group in the molecule. Although it does not specifically limit as a compound which has two or more active hydrogen in a molecule | numerator, For example, a polyol, polyamine, polythiol etc. are mentioned. Among these, a polyol is more preferable. Specific examples of the polyol are not particularly limited, and examples thereof include polyester polyol, polyether polyol, acrylic polyol, polyolefin polyol, and fluorine polyol.
ポリエステルポリオールは、特に限定されないが、例えば、コハク酸、アジピン酸、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の二塩基酸等の単独又は混合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、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の多価アルコールの単独又は混合物と、を縮合反応させることによって得ることができる。例えば、上記の成分を混合し、そして160℃以上220℃以下で加熱することによって、縮合反応を行うことができる。また、例えば、ε−カプロラクトン等のラクトン類を、多価アルコールを用いて開環重合して得られるようなポリカプロラクトン類等もポリエステルポリオールとして用いることができる。これらのポリエステルポリオールは、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、及びこれらから得られるポリイソシアネートを用いて変性させられる。この場合、特に脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、及びこれらから得られるポリイソシアネートが、耐候性、耐黄変性等の観点から好ましい。また、ポリエステルポリオールの市販品としては、特に限定されないが、例えば、デスモフェン670(バイエル社製の商品名)が挙げられる。 The polyester polyol is not particularly limited. For example, dibasic acids such as succinic acid, adipic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and carboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid. Or a mixture of such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylpentanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, 2 -It can be obtained by subjecting a polyhydric alcohol such as methylolpropanediol and ethoxylated trimethylolpropane alone or a mixture to a condensation reaction. For example, the condensation reaction can be performed by mixing the above components and heating at 160 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. In addition, for example, polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone using polyhydric alcohol can also be used as the polyester polyol. These polyester polyols can be modified using aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and polyisocyanates obtained therefrom. In this case, an aliphatic diisocyanate, an alicyclic diisocyanate, and a polyisocyanate obtained therefrom are particularly preferable from the viewpoints of weather resistance, yellowing resistance, and the like. Moreover, it is although it does not specifically limit as a commercial item of a polyester polyol, For example, desmophen 670 (Bayer company make brand name) is mentioned.
ポリエーテルポリオールは、特に限定されないが、例えば、多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、水酸化物(リチウム、ナトリウム、カリウム等)、強塩基性触媒(アルコラート、アルキルアミン等)、複合金属シアン化合物錯体(金属ポルフィリン、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛錯体等)等を使用して、アルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド等)の単独又は混合物を、多価ヒドロキシ化合物にランダムまたはブロック付加して、得られるポリエーテルポリオール類;ポリアミン化合物(エチレンジアミン類等)にアルキレンオキシドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類;これらポリエーテルポリオール類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られる、所謂ポリマーポリオール類が挙げられる。 The polyether polyol is not particularly limited. For example, a polyvalent hydroxy compound alone or in a mixture thereof, a hydroxide (lithium, sodium, potassium, etc.), a strongly basic catalyst (alcolate, alkylamine, etc.), a complex metal cyanide compound Using a complex (metal porphyrin, hexacyanocobaltate zinc complex, etc.) etc., random or block alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide, etc.) or a mixture of polyhydric hydroxy compounds Polyether polyols obtained by addition, polyether polyols obtained by reacting polyamine compounds (ethylene diamines, etc.) with alkylene oxides; acrylic resins using these polyether polyols as a medium Obtained by polymerizing de like, it includes so-called polymer polyols.
上記多価ヒドロキシ化合物としては、特に限定されないが、例えば、(i)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、(ii)エリトリトール、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、(iii)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、(iv)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、(v)ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類、(vi)スタキオース等の四糖類が挙げられる。 The polyvalent hydroxy compound is not particularly limited. For example, (i) diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, (ii) erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, Sugar alcohol compounds such as sorbitol, mannitol, galactitol, rhamnitol, (iii) monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribodesource, (iv) trehalose, Disaccharides such as sugar, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, melibiose, (v) trisaccharides such as raffinose, gentianose, merecitose, (vi) stachyo Tetrasaccharides such as vinegar and the like.
アクリルポリオールは、例えば、一分子中に1個以上の活性水素を有する重合性モノマーと、当該重合性モノマーと共重合可能な他のモノマーとを、共重合させることによって得ることができる。 The acrylic polyol can be obtained, for example, by copolymerizing a polymerizable monomer having one or more active hydrogens in one molecule and another monomer copolymerizable with the polymerizable monomer.
アクリルポリオールは、特に限定されないが、例えば、活性水素を有するアクリル酸エステル類(アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−2−ヒドロキシブチル等)、活性水素を有するメタクリル酸エステル類(メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−2−ヒドロキシブチル、メタクリル酸−3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−4−ヒドロキシブチル等)、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオールの(メタ)アクリル酸モノエステル等の多価活性水素を有する(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエーテルポリオール類(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等)と、上記の活性水素を有する(メタ)アクリル酸エステル類とのモノエーテル;グリシジル(メタ)アクリレートと、酢酸、プロピオン酸、p−tert−ブチル安息香酸等の一塩基酸との付加物;上記の活性水素を有する(メタ)アクリル酸エステル類の活性水素にラクトン類(ε−カプロラクタム、γ−バレロラクトン等)を開環重合させることにより得られる付加物からなる群より選ばれる1種又は2種以上を必須成分として、必要に応じて(メタ)アクリル酸エステル類(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、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)、不飽和カルボン酸類(アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等)、不飽和アミド類(アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等)、加水分解性シリル基を有するビニルモノマー類(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)アクリロプロピルトリメトキシシラン等)、その他の重合性モノマー(スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリルニトリル、フマル酸ジブチル等)からなる群より選ばれる1種又は2種以上を、常法により共重合させて得られる。また、市販品としては、特に限定されないが、例えば、アクリディックA801(DIC社製の商品名)が挙げられる。 The acrylic polyol is not particularly limited. For example, acrylic esters having active hydrogen (such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 2-hydroxybutyl acrylate) and active hydrogen are included. Methacrylic acid esters (such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate), glycerin, tri (Meth) acrylic acid esters having polyvalent active hydrogen such as (meth) acrylic acid monoester of triol such as methylolpropane; polyether polyols (polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, etc.), and Monoethers with (meth) acrylic acid esters having the following active hydrogens; adducts of glycidyl (meth) acrylates and monobasic acids such as acetic acid, propionic acid, p-tert-butylbenzoic acid; One or more selected from the group consisting of adducts obtained by ring-opening polymerization of lactones (ε-caprolactam, γ-valerolactone, etc.) to active hydrogen of (meth) acrylic acid esters having As an essential component, (meth) acrylic acid esters (methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, -n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacryl -N-hexyl, cyclohexyl methacrylate, lauryl methacrylate, glycidyl methacrylate, etc.), unsaturated carboxylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, etc.), unsaturated amides (acrylamide, N-methylolacrylamide, Diacetone acrylamide), vinyl monomers having hydrolyzable silyl groups (vinyl trimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acrylopropyltrimethoxysilane, etc.), other polymerizable monomers (styrene, vinyl) One or two or more selected from the group consisting of toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate and the like are copolymerized by a conventional method. Moreover, it is although it does not specifically limit as a commercial item, For example, ACRYDIC A801 (brand name made from DIC) is mentioned.
その他に、アクリルポリオールは、例えば、上記の重合性モノマーを、公知の過酸化物、アゾ化合物等のラジカル重合開始剤の存在下で溶液重合し、必要に応じて有機溶剤等で希釈することによって得られる。 In addition, the acrylic polyol is obtained by, for example, subjecting the above polymerizable monomer to solution polymerization in the presence of a radical polymerization initiator such as a known peroxide or azo compound, and diluting with an organic solvent or the like as necessary. can get.
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れば特に限定されず、例えば、特開昭57−341075号公報、特開昭61−215311号公報等で開示されているフルオロオレフィン、シクロビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体が挙げられる。 The fluorine polyol is not particularly limited as long as it contains a fluorine in the molecule. For example, fluoroolefins and cyclovinyl ethers disclosed in JP-A-57-341075 and JP-A-61-215311 And copolymers such as hydroxyalkyl vinyl ether and monocarboxylic acid vinyl ester.
上述したポリオールの水酸基価は、特に限定されないが、30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であることが好ましく、ポリオールの酸価は、特に限定されないが、0mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることが好ましい。水酸基価は、JIS K1557に準拠して測定することができる。酸価は、JIS−K1557−5に準拠して測定することができる。 The hydroxyl value of the polyol described above is not particularly limited, but is preferably 30 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g or less, and the acid value of the polyol is not particularly limited, but is 0 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or less. preferable. The hydroxyl value can be measured according to JIS K1557. The acid value can be measured according to JIS-K1557-5.
上記の中でも、ポリオールとしては、耐候性、耐薬品性、及び硬度の観点から、アクリルポリオールが好ましく、機械強度、及び耐油性の観点から、ポリエステルポリオールが好ましい。 Among the above, as the polyol, an acrylic polyol is preferable from the viewpoint of weather resistance, chemical resistance, and hardness, and a polyester polyol is preferable from the viewpoint of mechanical strength and oil resistance.
上記した活性水素を分子内に2個以上有するもの(化合物)の、水酸基に対する、本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基の当量比(NCO/OHモル比)は、好ましくは0.2以上5.0以下であり、より好ましくは0.4以上3.0以下であり、さらに好ましくは0.5以上2.0以下である。当該当量比を0.2以上とすることで、一層強靱な塗膜を得ることが可能となる傾向にある。当該当量比を5.0以下とすることで、塗膜の平滑性を一層向上させることができる傾向にある。 The equivalent ratio (NCO / OH molar ratio) of the isocyanate group of the polyisocyanate composition of the present embodiment to the hydroxyl group of the compound (compound) having two or more active hydrogens in the molecule is preferably 0.2 or more. It is 5.0 or less, More preferably, it is 0.4 or more and 3.0 or less, More preferably, it is 0.5 or more and 2.0 or less. By setting the equivalent ratio to 0.2 or more, it is possible to obtain a tougher coating film. By setting the equivalent ratio to 5.0 or less, the smoothness of the coating film tends to be further improved.
塗料組成物は、必要に応じて完全アルキル型、メチロール型アルキル、イミノキ型アルキル等のメラミン系硬化剤を含有してもよい。 The coating composition may contain a melamine curing agent such as a complete alkyl type, a methylol type alkyl, and an iminoxy type alkyl as necessary.
上記活性水素を分子内に2個以上有する化合物、本実施形態のポリイソシアネート組成物、塗料組成物、及びコーティング組成物は、いずれも、有機溶剤と混合して使用することができる。有機溶剤は、特に限定されないが、水酸基及びイソシアネート基と反応する官能基を有していない有機溶剤が好ましい。また、ポリイソシアネート組成物と相溶する有機溶剤が好ましい。このような有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、一般に塗料溶剤として用いられているエステル化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、芳香族化合物、エチレングリコールジアルキルエーテル系の化合物、ポリエチレングリコールジカルボキシレート系の化合物、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤が挙げられる。 Any of the compound having two or more active hydrogens in the molecule, the polyisocyanate composition, the coating composition, and the coating composition of the present embodiment can be used by mixing with an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited, but an organic solvent having no functional group that reacts with a hydroxyl group and an isocyanate group is preferable. An organic solvent compatible with the polyisocyanate composition is preferred. Examples of such organic solvents include, but are not limited to, ester compounds, ether compounds, ketone compounds, aromatic compounds, ethylene glycol dialkyl ether compounds, and polyethylene glycol dicarboxylate compounds that are generally used as paint solvents. These compounds, hydrocarbon solvents, and aromatic solvents.
上記活性水素を分子内に2個以上有する化合物、本実施形態のポリイソシアネート組成物、塗料組成物、及びコーティング組成物は、いずれも、目的及び用途に応じて、本実施形態の効果を損なわない範囲で、硬化促進用の触媒、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、界面活性剤等の当該技術分野で使用されている各種添加剤を混合して使用することもできる。 The compound having two or more active hydrogens in the molecule, the polyisocyanate composition, the coating composition, and the coating composition of the present embodiment do not impair the effects of the present embodiment depending on the purpose and application. Various additives used in the technical field such as curing accelerators, pigments, leveling agents, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, plasticizers, surfactants, etc. You can also
硬化促進用の触媒としては、特に限定されないが、例えば、ジブチルスズジラウレート、2−エチルヘキサン酸スズ、2−エチルヘキサン酸亜鉛、コバルト塩、等の金属塩;トリエチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ベンジルジメチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルピペリジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N’−エンドエチレンピペラジン、N,N’−ジメチルピペラジン、等の3級アミン類が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a catalyst for hardening acceleration | stimulation, For example, metal salts, such as dibutyltin dilaurate, tin 2-ethylhexanoate, zinc 2-ethylhexanoate, cobalt salt; Triethylamine, pyridine, methylpyridine, benzyldimethylamine And tertiary amines such as N, N-dimethylcyclohexylamine, N-methylpiperidine, pentamethyldiethylenetriamine, N, N′-endoethylenepiperazine, N, N′-dimethylpiperazine, and the like.
本実施形態のポリイソシアネート組成物を硬化剤として含有する塗料組成物は、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、ベル塗装、静電塗装等の塗料として用いることができる。 The coating composition containing the polyisocyanate composition of the present embodiment as a curing agent can be used as a coating such as roll coating, curtain flow coating, spray coating, bell coating, and electrostatic coating.
本実施形態のポリイソシアネート組成物を含有する塗料組成物は、鉄、メッキ鋼板、ステンレス、アルミ等の各種金属、プラスチック、木材、フィルム、無機材料等の素材や、プライマー、上中塗り塗膜、プレコートメタル、自動車塗膜の上に塗装し、塗装物を得ることができる。このようにして得た塗装物は、美粧性、耐候性、耐酸性、防錆性、耐チッピング性等を付与するため有用である。また、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、接着剤、粘着剤、エラストマー、フォーム、表面処理剤等のウレタン原料としても有用である。 The coating composition containing the polyisocyanate composition of the present embodiment includes various metals such as iron, plated steel sheet, stainless steel, and aluminum, materials such as plastic, wood, film, inorganic material, primer, top intermediate coating film, It can be painted on pre-coated metal and automobile coatings to obtain a painted product. The coated product thus obtained is useful because it imparts cosmetics, weather resistance, acid resistance, rust resistance, chipping resistance, and the like. Moreover, the polyisocyanate composition of this embodiment is useful also as urethane raw materials, such as an adhesive agent, an adhesive, an elastomer, a foam, and a surface treating agent.
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態はその要旨を超えない限り、これらの実施例と比較例によって何ら限定されるものではない。後述する実施例及び比較例における物性及び評価は、以下の方法により測定及び評価された。 Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically with specific examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited to these examples and comparative examples unless they exceed the gist thereof. Absent. The physical properties and evaluation in Examples and Comparative Examples described later were measured and evaluated by the following methods.
(物性1)数平均分子量
ポリイソシアネート組成物の数平均分子量は、下記の装置を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下、単に「GPC」という)測定によるポリスチレン基準の数平均分子量として求めた。
装置:東ソー社製の商品名「HLC−802A」
カラム:東ソー社製の商品名「G1000HXL」×1本、商品名「G2000HXL」×1本、商品名「G3000HXL」×1本
キャリアー:テトラヒドロフラン
検出方法:示差屈折率計
(Physical Property 1) Number Average Molecular Weight The number average molecular weight of the polyisocyanate composition was determined as a polystyrene-based number average molecular weight by gel permeation chromatograph (hereinafter simply referred to as “GPC”) measurement using the following apparatus.
Apparatus: Product name “HLC-802A” manufactured by Tosoh Corporation
Column: product name “G1000HXL” × 1 manufactured by Tosoh Corporation, product name “G2000HXL” × 1, product name “G3000HXL” × 1 carrier: tetrahydrofuran detection method: differential refractometer
(物性2)イソシアネート環状3量体濃度
上記(物性1)のGPC測定で得られたジイソシアネート環状3量体相当の分子量(例えば、HDI環状3量体であれば分子量:504)のピークの濃度を、得られたピーク面積全体に対する面積パーセントとして求めた。
(Physical Property 2) Isocyanate Cyclic Trimer Concentration The peak concentration of the molecular weight equivalent to the diisocyanate cyclic trimer obtained by the GPC measurement of (Physical Property 1) (for example, molecular weight: 504 for HDI cyclic trimer) It was determined as a percentage of the total peak area obtained.
(物性3)アロファネート結合濃度
ポリイソシアネート組成物を試料として、ウレタン基及びアロファネート基に関する比率は、試料の1H−NMR測定を行うことによって求めた。測定は、具体的に次の測定条件であった。
1H−NMR装置:RESONANCE EC400(JEOL社製の商品名)
観測核(周波数):1H(400MHz)
溶剤(試料濃度):CDCL3(5質量/vol%)
積算回数:256回
測定温度:50℃
化学シフト基準:TMS 0ppm
上記の測定で得られた測定結果について以下のように、シグナルの積分値を測定している炭素の数で除してウレタン基及びアロファネート基のモル比を求め、その値からアロファネート結合濃度を求め、以下の基準で分類した。◎、○、×の順でアロファネート結合濃度が小さくなる。
ウレタン基のモル比:4.7ppm付近:積分値÷1
アロファネート基モル比:8.5ppm付近:積分値÷1
アロファネート結合濃度=[アロファネート基モル比/(アロファネート基モル比+ウレタン基モル比)]
◎:アロファネート結合濃度が0.9以上
○:アロファネート結合濃度が0.9未満0.1以上
×:アロファネート結合濃度が0.1未満
(Physical Property 3) Allophanate Bond Concentration Using a polyisocyanate composition as a sample, the ratio of urethane groups and allophanate groups was determined by performing 1 H-NMR measurement of the sample. The measurement was specifically performed under the following measurement conditions.
1 H-NMR apparatus: RESONANCE EC400 (trade name, manufactured by JEOL)
Observation nucleus (frequency): 1H (400MHz)
Solvent (sample concentration): CDCL 3 (5 mass / vol%)
Integration count: 256 times Measurement temperature: 50 ° C
Chemical shift standard: TMS 0ppm
About the measurement result obtained by the above measurement, the integral value of the signal is divided by the number of carbons to be measured to obtain the molar ratio of urethane group and allophanate group, and the allophanate binding concentration is obtained from the value. The classification was based on the following criteria. The allophanate binding concentration decreases in the order of ◎, ○, ×.
Molar ratio of urethane group: around 4.7 ppm: integral value / 1
Allophanate group molar ratio: around 8.5 ppm: integral value ÷ 1
Allophanate bond concentration = [allophanate group molar ratio / (allophanate group molar ratio + urethane group molar ratio)]
◎: Allophanate binding concentration is 0.9 or more ○: Allophanate binding concentration is less than 0.9 0.1 or more ×: Allophanate binding concentration is less than 0.1
(物性4)粘度
得られたポリイソシアネート組成物の粘度は、E型粘度計(トキメック社製)を用いて25℃で測定した。測定に際しては、標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は、以下の通りとした。
100rpm ( 128mPa・s未満の場合)
50rpm ( 128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20rpm ( 256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10rpm ( 640mPa・s以上1280mPa・s未満の場合)
5.0rpm (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
(Physical property 4) Viscosity The viscosity of the obtained polyisocyanate composition was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec). In the measurement, a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24) was used. The number of rotations was as follows.
100 rpm (when less than 128 mPa · s)
50 rpm (128 mPa · s or more and less than 256 mPa · s)
20 rpm (256 mPa · s or more and less than 640 mPa · s)
10 rpm (when 640 mPa · s or more and less than 1280 mPa · s)
5.0 rpm (when it is 1280 mPa · s or more and less than 2560 mPa · s)
(物性5)色度
得られたポリイソシアネート組成物の色度を、着色度(ハーゼン色数)により測定した。ハーゼン色数は、JIS K0071−1に準じて測定した。
(Physical property 5) Chromaticity The chromaticity of the obtained polyisocyanate composition was measured by the coloring degree (Hazen color number). The Hazen color number was measured according to JIS K0071-1.
(物性6)NCO含有率
得られたポリイソシアネート組成物を試料として、NCO含有率(質量%)は、試料中のイソシアネート基を過剰の2Nアミンで中和した後、1N塩酸による逆滴定によって求めた。なお、後述する実施例及び比較例で作製したポリイソシアネート組成物の不揮発分を上述した方法によって調べ、その値が98質量%以上であったものは、そのまま測定した。
(Physical property 6) NCO content rate Using the obtained polyisocyanate composition as a sample, the NCO content rate (% by mass) was determined by back titration with 1N hydrochloric acid after neutralizing the isocyanate group in the sample with excess 2N amine. It was. In addition, the non-volatile content of the polyisocyanate composition produced by the Example and comparative example which are mentioned later was investigated by the method mentioned above, and the thing whose value was 98 mass% or more was measured as it was.
(物性7)HDIモノマー濃度
得られたポリイソシアネート組成物を試料として、最初に、20mLサンプル瓶をデジタル天秤に乗せ試料を約1g精秤した。次に、ニトロベンゼン(内部標準液)を0.03g〜0.04g加え精秤した。最後に、酢酸エチルを約9mL加えた後、蓋をしっかりして良く混合し、サンプルを調整した。調製した調整液を以下の装置及び条件で、ガスクロマトグラフィー分析し、HDIモノマー濃度を定量した。
装置:島津製作所社製商品名「GC−8A」
カラム:信和化工社製商品名「Silicone OV−17」
カラムオーブン温度:120℃
インジェクション/ディテクター温度:160℃
(Physical Property 7) HDI Monomer Concentration Using the obtained polyisocyanate composition as a sample, a 20 mL sample bottle was first placed on a digital balance and about 1 g of the sample was precisely weighed. Next, 0.03 g to 0.04 g of nitrobenzene (internal standard solution) was added and precisely weighed. Finally, after adding about 9 mL of ethyl acetate, the lid was tightly mixed well to prepare the sample. The prepared adjustment liquid was analyzed by gas chromatography using the following apparatus and conditions to determine the HDI monomer concentration.
Apparatus: Product name “GC-8A” manufactured by Shimadzu Corporation
Column: Product name “Silicon OV-17” manufactured by Shinwa Kako Co., Ltd.
Column oven temperature: 120 ° C
Injection / detector temperature: 160 ° C
(物性8)イソシアネート平均官能基数
イソシアネート平均官能基数は、上記(物性1)の数平均分子量と、上記(物性6)のNCO含有率(イソシアネート濃度)とから下記一般式(2)で算出した。
(評価1)貯蔵前後の色度変化
得られたポリイソシアネート組成物をサンプル瓶に添加し、50℃下で、30日間貯蔵し、貯蔵後の着色度(ハーゼン色数)を測定した。ハーゼン色数は、JIS K0071−1に準じて測定した。上記(物性5)において測定したハーゼン色数に対して、貯蔵後のハーゼン色数が増加した数値から、以下の基準で評価した。◎、○、△、×の順で貯蔵前後の色度変化が大きくなっていることを示す。
◎:増加した数値が50未満
○:増加した数値が50以上75未満
△:増加した数値が75以上100未満
×:増加した数値が100以上
(Evaluation 1) Change in chromaticity before and after storage The obtained polyisocyanate composition was added to a sample bottle, stored at 50 ° C. for 30 days, and the degree of coloration (Hazen color number) after storage was measured. The Hazen color number was measured according to JIS K0071-1. The following criteria were used to evaluate the Hazen color number measured in the above (Physical Property 5) from the numerical value of the increased Hazen color number after storage. The change in chromaticity before and after storage increases in the order of ◎, ○, △, ×.
A: Increased numerical value is less than 50 ○: Increased numerical value is 50 or more and less than 75 Δ: Increased numerical value is 75 or more and less than 100 ×: Increased numerical value is 100 or more
(評価2)貯蔵前後の粘度変化
得られたポリイソシアネート組成物をサンプル瓶に添加し、50℃下で、30日間貯蔵し、上記物性(4)と同様の測定条件により、貯蔵後の粘度を測定した。上記物性(4)において測定した粘度に対して、貯蔵後の粘度が変化した割合(%)から、以下の基準で評価した。◎、○、△、×の順で貯蔵前後の粘度変化が大きくなっていることを示す。
◎:変化した割合が7.5%未満
○:変化した割合が7.5%以上10.0%未満
△:変化した割合が10.0%以上15.0%未満
×:変化した割合が15.0%以上
(Evaluation 2) Viscosity change before and after storage The obtained polyisocyanate composition was added to a sample bottle, stored at 50 ° C. for 30 days, and the viscosity after storage was measured under the same measurement conditions as the above physical properties (4). It was measured. From the ratio (%) of the change in viscosity after storage with respect to the viscosity measured in the physical property (4), the following criteria were used for evaluation. It shows that the change in viscosity before and after storage increases in the order of ◎, ○, Δ, ×.
A: Changed rate is less than 7.5% B: Changed rate is 7.5% or more and less than 10.0% Δ: Changed rate is 10.0% or more and less than 15.0% X: Changed rate is 15 0.0% or more
(評価3)貯蔵前後のNCO含有率変化
得られたポリイソシアネート組成物をサンプル瓶に添加し、50℃下で、30日間貯蔵し、上記物性(6)と同様の測定条件により、貯蔵後のNCO含有率を測定した。上記物性(6)において測定したNCO含有率に対して、貯蔵後のNCO含有率が低下した割合(%)から、以下の基準で評価した。○、△、×の順で貯蔵前後のNCO含有率変化が大きくなっていることを示す。
○:低下した割合が0.10%未満
△:低下した割合が0.10%以上0.20%未満
×:低下した割合が0.20%以上
(Evaluation 3) NCO content change before and after storage The obtained polyisocyanate composition was added to a sample bottle, stored at 50 ° C. for 30 days, and under the same measurement conditions as the above physical properties (6), The NCO content was measured. From the ratio (%) at which the NCO content after storage was decreased with respect to the NCO content measured in the above physical property (6), the following criteria were used for evaluation. The change in NCO content before and after storage increases in the order of ○, Δ, ×.
○: Decreasing rate is less than 0.10% Δ: Decreasing rate is 0.10% or more and less than 0.20% ×: Decreasing rate is 0.20% or more
(評価4)ゲル分率
20℃で1日硬化させた後の塗装塗膜を、その質量を測定した後に、アセトンに20℃で24時間浸漬した。浸漬後に残った未溶解部分の質量を測定し、浸漬前の質量に対する割合を求め、以下の基準でゲル分率を評価した。○、×の順でゲル分率が小さくなっていることを示す。
○:80%以上
×:80%未満
なお、主剤にエポキシポリオールを用いた塗装塗膜の場合は、アセトンをメタノールに替えて用いた。
(Evaluation 4) Gel fraction After the coating film which had been cured at 20 ° C for 1 day was measured for its mass, it was immersed in acetone at 20 ° C for 24 hours. The mass of the undissolved part remaining after immersion was measured, the ratio with respect to the mass before immersion was calculated | required, and the gel fraction was evaluated on the following references | standards. It shows that the gel fraction becomes small in order of (circle) and x.
○: 80% or more ×: less than 80% In the case of a paint film using an epoxy polyol as the main agent, acetone was used instead of methanol.
(評価5)タレ性
塗料溶液をエアースプレーガンで乾燥膜厚が100ミクロンになるように垂直面に塗装し、以下の基準でタレ性を評価した。
○:塗装面よりのタレが未発生
×:塗装面よりのタレが発生
(Evaluation 5) Sagging property The coating solution was applied to a vertical surface with an air spray gun so that the dry film thickness was 100 microns, and sagging property was evaluated according to the following criteria.
○: No sagging from the painted surface ×: Sagging from the painted surface
<実施例1>
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、及び滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI600部、4価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社の商品名「アデカニューポリオールWR−474」、表1中では単に「WR−474」)169部(イソシアネート基/水酸基(NCO/OH)の当量比5/1)を仕込み、撹拌下反応器内温度を120℃に3時間保持した。反応液温度を下げ、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去した。反応生成物の分子量をGPCで測定し、イソシアネート濃度を滴定で測定することにより、ポリイソシアネートが生成していることを確認した。このポリイソシアネートに対し、アデカスタブHP1500(アデカ社製商品名)を500質量ppm添加し、窒素雰囲気下、50℃で1時間攪拌し、ポリイソシアネート組成物を得た。得られたポリイソシアネート組成物の25℃における粘度は20,000mPa・s、NCO含有率は13.2%、数平均分子量は1,690であり、イソシアネート平均官能基数は5.3、イソシアネート環状3量体濃度は1.7%であった。またこのポリイソシアネート組成物のアロファネート結合濃度は○の分類であった。
<Example 1>
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and 600 parts of HDI, a polyether polyol (trade name “ADEKA” from Adeka) 159 parts (equivalent ratio of isocyanate group / hydroxyl group (NCO / OH) 5/1) of “New Polyol WR-474”, which is simply “WR-474” in Table 1), and the reactor internal temperature is 120 ° C. with stirring. Hold for 3 hours. The reaction solution temperature was lowered, and unreacted HDI was removed using a thin film evaporator. The molecular weight of the reaction product was measured by GPC, and the isocyanate concentration was measured by titration to confirm that polyisocyanate was produced. To this polyisocyanate, 500 mass ppm of Adeka Stub HP1500 (trade name, manufactured by Adeka Company) was added and stirred at 50 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain a polyisocyanate composition. The resulting polyisocyanate composition had a viscosity at 25 ° C. of 20,000 mPa · s, an NCO content of 13.2%, a number average molecular weight of 1,690, an isocyanate average functional group number of 5.3, and an isocyanate cyclic 3 The monomer concentration was 1.7%. Moreover, the allophanate bond density | concentration of this polyisocyanate composition was a class of (circle).
<実施例2〜16、比較例1〜2、及び比較例4〜7>
実施例2〜16、比較例1〜2、及び比較例4〜7について、実施例1と同様の装置を用いて、表1に示す反応条件で反応を行い、実施例1と同様の方法で未反応HDIを除去し、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシアネートに表1記載の亜リン酸トリエステル化合物を所定量添加した以外は、実施例1と同様の方法でポリイソシアネート組成物を得た。得られたポリイソシアネート組成物の物性を表1に示す。表1中において、「SP−600」は6価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールSP−600」)、「SP−800」は8価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールSP−800」)、「HP−2000」は5価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールHP−2000」)、「HP−1030」は5価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールHP−1030」)、「P−400」は2価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールP−400」)、「G−400」は3価ヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオール(アデカ社製の商品名「アデカニューポリオールG−400」)の多価ヒドロキシ化合物を示す。また、表1中において、「SUMILIZER GP」(住友化学社製の商品名)は6−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ5−メチルフェニル)プロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンズ[d,f][1,3,2]ゾジオキサホスフェピン、「アデカスタブHP10」(アデカ社製の商品名)は2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、「JP333E」(城北化学工業社製の商品名)はトリス(トリデシル)ホスファイト、「IRGAFOS168」(BASF社製の商品名)はトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトの亜リン酸トリエステル化合物を示す。
<Examples 2-16, Comparative Examples 1-2, and Comparative Examples 4-7>
About Examples 2-16, Comparative Examples 1-2, and Comparative Examples 4-7, it reacted on the reaction conditions shown in Table 1 using the apparatus similar to Example 1, and was the same method as Example 1. Unreacted HDI was removed to obtain polyisocyanate. A polyisocyanate composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that a predetermined amount of the phosphorous acid triester compound shown in Table 1 was added to the obtained polyisocyanate. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyisocyanate composition. In Table 1, “SP-600” is a polyether polyol (trade name “ADEKA NEW POLYOL SP-600” manufactured by ADEKA) which is a hexavalent hydroxyl compound, and “SP-800” is a polyvalent hydroxyl compound. Ether polyol (trade name “Adeka New Polyol SP-800” manufactured by Adeka), “HP-2000” is a polyether polyol which is a pentavalent hydroxyl compound (trade name “Adeka New Polyol HP-2000” manufactured by Adeka) , “HP-1030” is a polyether polyol (trade name “ADEKA NEW POLYOL HP-1030” manufactured by ADEKA Corporation) which is a pentavalent hydroxyl compound, and “P-400” is a polyether polyol (ADEKA) which is a divalent hydroxyl compound. Product name "Adeka New Polyol P-400""G-400" indicates a polyhydroxy compound polyether polyol is a trivalent hydroxyl compound (Adeka Co., Ltd. under the trade name "Adeka New Polyol G-400"). In Table 1, “SUMILIZER GP” (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is 6- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy5-methylphenyl) propoxy] -2,4,8, 10-tetra-t-butyldibenz [d, f] [1,3,2] zodioxaphosphepine, “Adeka Stub HP10” (trade name, manufactured by Adeka) is 2,2-methylenebis (4,6-di-). -T-butylphenyl) octyl phosphite, "JP333E" (trade name, manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.) is tris (tridecyl) phosphite, and "IRGAFOS168" (trade name, manufactured by BASF Corporation) is tris (2,4-diphenyl). A phosphorous acid triester compound of -t-butylphenyl) phosphite is shown.
<比較例3>
実施例1と同様の装置に、HDI600部と1,3−ブタンジオール11部を仕込み、窒素雰囲気、撹拌下反応器内温度を80℃に2時間保持した。その後、反応器内温度を60℃に4時間保持し、イソシアヌレート化反応触媒テトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、収率が28%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去し、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシアネートに表1記載の亜リン酸トリエステル化合物を所定量添加した以外は、実施例1と同様の方法でポリイソシアネート組成物を得た。得られたポリイソシアネート組成物の物性を表1に示す。
<Comparative Example 3>
In the same apparatus as in Example 1, 600 parts of HDI and 11 parts of 1,3-butanediol were charged, and the temperature in the reactor was maintained at 80 ° C. for 2 hours with stirring in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the internal temperature of the reactor was maintained at 60 ° C. for 4 hours, isocyanurate-forming reaction catalyst tetramethylammonium capriate was added, and when the yield reached 28%, phosphoric acid was added to stop the reaction. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed using a thin film evaporator to obtain polyisocyanate. A polyisocyanate composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that a predetermined amount of the phosphorous acid triester compound shown in Table 1 was added to the obtained polyisocyanate. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyisocyanate composition.
<実施例17>
硬化剤として実施例1で得られたポリイソシアネート組成物と、主剤としてアクリルポリオール(DIC社製商品名「アクリディックA801」、表2中では単に「A801」、樹脂分水酸基:100mgKOH/g)とを、イソシアネート/水酸基の当量比率が1.0になるように配合し、これにシンナーとして酢酸エチル/トルエン/酢酸ブチル/キシレン/プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの質量比30/30/20/15/5の混合液を加え、フォードカップ#4で20秒/20℃に調整した。得られた塗料溶液を用いて塗装面のタレ性を評価したところ、タレの発生はなく、タレ性は良好であった。塗装塗膜を20℃で1日乾燥後測定したゲル分率は○の評価であった。
<Example 17>
A polyisocyanate composition obtained in Example 1 as a curing agent, and an acrylic polyol (trade name “Acrydic A801” manufactured by DIC, simply “A801” in Table 2, resin hydroxyl group: 100 mgKOH / g) as a main agent, Was mixed so that the equivalent ratio of isocyanate / hydroxyl group was 1.0, and the mass ratio of ethyl acetate / toluene / butyl acetate / xylene / propylene glycol monomethyl ether acetate as a thinner was 30/30/20/15/5. Of Ford cup # 4 and adjusted to 20 seconds / 20 ° C. When the sagging property of the coated surface was evaluated using the obtained coating solution, sagging was not generated and the sagging property was good. The gel fraction measured after drying the coated coating film at 20 ° C. for one day was evaluated as “good”.
<実施例18>
実施例17において用いたアクリルポリオールに替えて、ポリエステルポリオール(バイエル社製商品名「デェスモフェン670」、表2中で単に「670」、水酸基濃度:3.4%)を用いた以外は、実施例17と同様にして、塗装を行い、評価した。タレの発生はなく、塗装塗膜のゲル分率は○の評価であった。
<Example 18>
A polyester polyol (trade name “Desmophen 670” manufactured by Bayer, simply “670”, hydroxyl group concentration: 3.4%) in Table 2) was used instead of the acrylic polyol used in Example 17. In the same manner as in Example 17, coating was performed and evaluated. There was no sagging, and the gel fraction of the paint film was evaluated as ○.
<実施例19〜33>
表2に示す主剤及び硬化剤を用いた以外は実施例17と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
<Examples 19 to 33>
It carried out similarly to Example 17 except having used the main ingredient and hardening | curing agent which are shown in Table 2. The obtained results are shown in Table 2.
<比較例8〜14>
表2に示す硬化剤を用いた以外は実施例17と同様に行った。得られた結果を表2に示す。
<Comparative Examples 8-14>
It carried out like Example 17 except having used the hardening agent shown in Table 2. The obtained results are shown in Table 2.
以上より、各実施例のポリイソシアネート組成物は、貯蔵前後の色度変化、粘度変化及びNCO含有率変化が小さく、塗料に用いた場合の硬化性及びタレ性が優れることが確認された。 From the above, it was confirmed that the polyisocyanate composition of each Example had small changes in chromaticity, viscosity, and NCO content before and after storage, and was excellent in curability and sagging when used in a paint.
本発明に係るポリイソシアネート組成物は、それを硬化剤として塗料組成物に用い、ロール塗装、カーテンフロー塗装、スプレー塗装、ベル塗装、静電塗装等の塗料として利用することができる。また、上記塗料組成物は、鋼板、表面処理鋼板等の金属、プラスチック、木材、フィルム、無機材料等の素材へのプライマーや上中塗り塗料として用いることができる。さらに、上記塗料組成物により得られる塗装物は、防錆鋼板を含むプレコートメタル、自動車塗装等に耐熱性、美粧性(表面平滑性、鮮鋭性)等を付与する塗装物としても有用である。またさらに、上記塗料組成物は、接着剤、粘着剤、エラストマー、フォーム、表面処理剤等のウレタン原料としても有用である。 The polyisocyanate composition according to the present invention is used as a curing agent in a coating composition, and can be used as a coating such as roll coating, curtain flow coating, spray coating, bell coating, and electrostatic coating. Moreover, the said coating composition can be used as a primer for materials, such as a steel plate and a surface-treated steel plate, plastics, a timber, a film, an inorganic material, and a top intermediate coating. Furthermore, the coated product obtained by the coating composition is useful as a coated product that imparts heat resistance, cosmetic properties (surface smoothness, sharpness) and the like to pre-coated metal including an anti-rust steel plate, automobile coating, and the like. Furthermore, the coating composition is also useful as a raw material for urethane such as adhesives, pressure-sensitive adhesives, elastomers, foams, and surface treatment agents.
Claims (4)
下記式(I)で表わされる亜リン酸トリエステル化合物と、を含有するポリイソシアネ
ート組成物であって、
前記ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、前記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たすポリイソシアネート組成物。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
(式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。)
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下 A polyisocyanate obtained from one or more selected from the group consisting of an aliphatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate, and a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less;
A polyisocyanate composition containing a phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I):
The polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and satisfies all of the following (1) to (4). Isocyanate composition.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
(In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.)
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
前記ポリイソシアネートと下記式(I)で表わされる亜リン酸トリエステル化合物とを
混合し、ポリイソシアネート組成物を得る混合工程と、を有し、
前記ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量に対して、前記亜リン酸トリエステル化合物を10質量ppm以上10000質量ppm以下含有し、かつ下記(1)〜(4)を全て満たす、ポリイソシアネート組成物の製造方法。
P(OR1)(OR2)(OR3) (I)
(式(I)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、炭素数1〜20個の直鎖状、分岐状、又は環状を含むアルキル基、又はアリール基を表わす。)
(1)イソシアネート平均官能基数が4.0以上20以下
(2)イソシアネート濃度が5.0質量%以上20重量%以下
(3)粘度が2000mPa・s/25℃以上200,000mPa.s/25℃以下
(4)イソシアネート環状3量体濃度が10質量%以下 A polyisocyanate is obtained by reacting one or more selected from the group consisting of aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates with a polyvalent hydroxy compound having a hydroxyl group average functional group number of 4.0 or more and 10 or less. A reaction process;
Mixing the polyisocyanate and a phosphorous acid triester compound represented by the following formula (I) to obtain a polyisocyanate composition,
The polyisocyanate composition contains 10 mass ppm or more and 10000 mass ppm or less of the phosphorous acid triester compound with respect to the total amount of the polyisocyanate composition, and satisfies all of the following (1) to (4). A method for producing a polyisocyanate composition.
P (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (I)
(In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group.)
(1) Isocyanate average functional group number is 4.0 or more and 20 or less (2) Isocyanate concentration is 5.0% by mass or more and 20% by weight or less (3) Viscosity is 2000 mPa · s / 25 ° C. or more and 200,000 mPa.s. s / 25 ° C. or less (4) Isocyanate cyclic trimer concentration is 10% by mass or less
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015170818A JP6695112B2 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Polyisocyanate composition and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015170818A JP6695112B2 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Polyisocyanate composition and method for producing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017048270A true JP2017048270A (en) | 2017-03-09 |
JP6695112B2 JP6695112B2 (en) | 2020-05-20 |
Family
ID=58278709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015170818A Active JP6695112B2 (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Polyisocyanate composition and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6695112B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180443A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 旭化成株式会社 | Polyisocyanate curing agent, aqueous coating composition, coating film, and coated article |
JP2019011402A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 東ソー株式会社 | Modified organic polyisocyanate composition, and two-liquid-type coating composition using the same |
JP2020147740A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 旭化成株式会社 | Polyisocyanate composition, block polyisocyanate composition, coating composition and coating film |
CN116162223A (en) * | 2023-01-03 | 2023-05-26 | 万华化学(宁波)有限公司 | Polyisocyanate composition obtained by mixing aliphatic diisocyanate and aromatic diisocyanate |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05170857A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Method for producing urethane prepolymer having excellent thermal stability |
JPH05202158A (en) * | 1991-07-02 | 1993-08-10 | Bayer Ag | Production of thermoplastic polyurethane elastomer |
JPH06184431A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Flame-retardant polyamide resin composition |
JPH08325351A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | New polyisocyanate and its production |
JP2001278945A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Asahi Kasei Corp | Blocked polyisocyanate composition |
US20050020766A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-27 | Richard Rosen | Color stability of isocyanates |
JP2005170793A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-30 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2005298365A (en) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2010111610A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2010111611A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc | Organic polyisocyanate composition |
WO2014044814A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Basf Coatings Gmbh | Method for producing and repairing a multi-coat colour and/or effect paint system |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015170818A patent/JP6695112B2/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05202158A (en) * | 1991-07-02 | 1993-08-10 | Bayer Ag | Production of thermoplastic polyurethane elastomer |
JPH05170857A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Method for producing urethane prepolymer having excellent thermal stability |
JPH06184431A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Flame-retardant polyamide resin composition |
JPH08325351A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | New polyisocyanate and its production |
JP2001278945A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Asahi Kasei Corp | Blocked polyisocyanate composition |
US20050020766A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-27 | Richard Rosen | Color stability of isocyanates |
JP2007535582A (en) * | 2003-07-14 | 2007-12-06 | ローディア インコーポレイティド | Improved color stability of isocyanates |
JP2005170793A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-30 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2005298365A (en) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2010111610A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc | Organic polyisocyanate composition |
JP2010111611A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsui Chemicals Polyurethanes Inc | Organic polyisocyanate composition |
WO2014044814A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Basf Coatings Gmbh | Method for producing and repairing a multi-coat colour and/or effect paint system |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180443A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 旭化成株式会社 | Polyisocyanate curing agent, aqueous coating composition, coating film, and coated article |
JP2019011402A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 東ソー株式会社 | Modified organic polyisocyanate composition, and two-liquid-type coating composition using the same |
JP7183532B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-12-06 | 東ソー株式会社 | Modified organic polyisocyanate composition and two-component coating composition using the same |
JP2020147740A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 旭化成株式会社 | Polyisocyanate composition, block polyisocyanate composition, coating composition and coating film |
JP7336397B2 (en) | 2019-03-11 | 2023-08-31 | 旭化成株式会社 | Polyisocyanate composition, blocked polyisocyanate composition, coating composition and coating film |
CN116162223A (en) * | 2023-01-03 | 2023-05-26 | 万华化学(宁波)有限公司 | Polyisocyanate composition obtained by mixing aliphatic diisocyanate and aromatic diisocyanate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6695112B2 (en) | 2020-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6076478B2 (en) | Polyisocyanate composition and production method thereof, block polyisocyanate composition and production method thereof, resin composition, curable resin composition, and cured product | |
JP6419197B2 (en) | Polyisocyanate composition, coating composition, coating film, production method thereof, and moisture stabilization method | |
WO2016199795A1 (en) | Polyisocyanate composition, polyurethane resin, two-liquid curable polyurethane composition, coating material, and adhesive material | |
KR102018471B1 (en) | Blocked Polyisocyanate Compositions, One-Part Coating Compositions, Coatings and Painted Articles | |
US8772434B2 (en) | Block polyisocyanate and urethane composition containing the same | |
JP7030833B2 (en) | Polyisocyanate compositions, paint compositions and coatings | |
JP7142043B2 (en) | Polyisocyanate mixture, coating composition and coating film | |
JP6805268B2 (en) | Polyisocyanate composition and paint composition | |
JP6695112B2 (en) | Polyisocyanate composition and method for producing the same | |
WO2005082966A1 (en) | (block) polyisocyanate composition and coating composition using same | |
JP2016210944A (en) | Polyisocyanate composition, method for producing the same, curable composition, cured product, and cured resin | |
JP6437837B2 (en) | Polyisocyanate composition, coating composition, and coating film | |
JP6393122B2 (en) | Polyisocyanate composition, coating composition and coating film | |
JP7235523B2 (en) | Polyisocyanate composition, coating composition, method for producing coating film, and coating film | |
JP2011105886A (en) | Polyisocyanate composition and two-liquid type polyurethane composition | |
JP5527867B2 (en) | Polyisocyanate composition and coating composition using the same as curing agent | |
JP2018062633A (en) | Blocked isocyanate composition, one-component paint composition and paint film | |
JP6285732B2 (en) | Polyisocyanate composition | |
JP6445806B2 (en) | Polyisocyanate composition, coating composition and coating film | |
JP2017218562A (en) | Polyisocyanate composition, coating composition, coating film, and article comprising the coating film | |
JP2017048276A (en) | Blocked polyisocyanate composition and method for producing the same, one-component coating composition, coating film and article comprising coating film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20160401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180612 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6695112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |