JP2023120565A - blocked isocyanate and coating agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロックイソシアネート、および、コーティング剤に関し、詳しくは、ブロックイソシアネート、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blocked isocyanate and a coating agent, and more particularly to a blocked isocyanate and a coating agent containing the blocked isocyanate.
ブロックイソシアネートは、加熱によりブロック剤を解離させ、イソシアネート基を再生させるイソシアネートである。ブロックイソシアネートは、耐薬品性および加工性に優れている。そのため、ブロックイソシアネートは、2液硬化型ポリウレタン樹脂の硬化剤として、広範に使用されている。 A blocked isocyanate is an isocyanate that dissociates a blocking agent by heating to regenerate an isocyanate group. Blocked isocyanates have excellent chemical resistance and processability. Therefore, blocked isocyanate is widely used as a curing agent for two-component curing type polyurethane resins.
例えば、以下のブロックイソシアネートが、知られている。このブロックイソシアネートでは、キシリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされている。キシリレンジイソシアネート誘導体は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有する。また、キシリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、ポリスチレン換算分子量500以上600未満の間をピークトップとするピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、20%以上40%以下である。また、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤、イミダゾール系ブロック剤およびオキシム系ブロック剤からなる群から選択される少なくとも1種を含有する(例えば、特許文献1参照。)。 For example, the following blocked isocyanates are known. In this blocked isocyanate, the isocyanate group of the xylylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent. Xylylene diisocyanate derivatives include isocyanurate derivatives of xylylene diisocyanate. In addition, in the chromatogram when the xylylene diisocyanate derivative is measured by gel permeation chromatography, the area ratio of the area of the peak with the peak top between 500 and less than 600 in terms of polystyrene molecular weight to the area of all peaks is 20%. 40% or less. Also, the blocking agent contains at least one selected from the group consisting of pyrazole-based blocking agents, imidazole-based blocking agents and oxime-based blocking agents (see, for example, Patent Document 1).
一方、ブロックイソシアネートは、用途に応じて、優れた耐薬品性が要求される。例えば、ブロックイソシアネートを使用したコーティング膜は、樹脂フィルムの表面に形成される場合がある。このような場合、樹脂フィルムに含まれる薬品(残存モノマーなど)が、コーティング膜に滲出する場合がある。そのため、ブロックイソシアネートを使用した硬化膜には、耐薬品性が要求される。 On the other hand, blocked isocyanates are required to have excellent chemical resistance depending on their uses. For example, a coating film using blocked isocyanate may be formed on the surface of a resin film. In such a case, chemicals (residual monomers, etc.) contained in the resin film may exude to the coating film. Therefore, a cured film using blocked isocyanate is required to have chemical resistance.
しかしながら、上記のブロックイソシアネートは、耐薬品性が十分ではない場合がある。 However, the above blocked isocyanates may not have sufficient chemical resistance.
本発明は、耐薬品性に優れるブロックイソシアネート、および、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤である。 The present invention is a blocked isocyanate having excellent chemical resistance and a coating agent containing the blocked isocyanate.
本発明[1]は、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされたブロックイソシアネートであって、前記トリレンジイソシアネート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有し、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体を含み、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体は、イソシアヌレート基を3つ以上含有し、7分子以上のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、前記トリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、40%以上であり、前記ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有する、ブロックイソシアネートを、含んでいる。 The present invention [1] is a blocked isocyanate in which the isocyanate group of a tolylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent, wherein the tolylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate, The isocyanurate derivative includes an isocyanurate with three or more nuclei of tolylene diisocyanate, and the isocyanurate with three or more nuclei of tolylene diisocyanate contains three or more isocyanurate groups and seven or more molecules of tolylene diisocyanate. It is a derivative compound, and in the chromatogram when the tolylene diisocyanate derivative is measured by gel permeation chromatography, the area ratio of the area of the peak corresponding to the trinuclear isocyanurate of the tolylene diisocyanate to the area of all peaks is 40% or more, and the blocking agent contains a blocked isocyanate containing a pyrazole-based blocking agent.
本発明[2]は、前記トリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、70%以上である、上記[1]に記載のブロックイソシアネートを、含んでいる。 The present invention [2] is a chromatogram obtained by measuring the tolylene diisocyanate derivative by gel permeation chromatography. It contains the blocked isocyanate described in [1] above, which has an area ratio of 70% or more.
本発明[3]は、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体を含み、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、前記トリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率(1核体面積率)に対する、前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率(3核以上体面積率)の比率(3核以上体面積率/1核体面積率)が、1.0以上18.0以下である、上記[1]または[2]に記載のブロックイソシアネートを、含んでいる。 In the present invention [3], the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate contains a mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate, and the mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate contains one isocyanurate group, It is a derivative compound containing three molecules of tolylene diisocyanate, and in the chromatogram when the tolylene diisocyanate derivative is measured by gel permeation chromatography, the area of the peak corresponding to the mononuclear isocyanurate of the tolylene diisocyanate, The area ratio of the peak area corresponding to the isocyanurate trinuclear or higher isocyanurate of the tolylene diisocyanate to the total peak area (area ratio of trinuclear or higher isocyanurate) relative to the area ratio of the total peak area (area ratio of trinuclear or higher isocyanurate). (area ratio of 3 or more nuclei/area ratio of 1 nucleus) is 1.0 or more and 18.0 or less, the blocked isocyanate according to the above [1] or [2].
本発明[4]は、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤とを含有する、コーティング剤を、含んでいる。 The present invention [4] includes a coating agent containing a curing agent containing the blocked isocyanate according to any one of [1] to [3] above and a main agent containing a polyol component.
本発明のブロックイソシアネートでは、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされている。また、トリレンジイソシアネート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有する。そして、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体を、所定の割合で含んでいる。さらに、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有している。そのため、本発明のブロックイソシアネートによれば、耐薬品性に優れた硬化膜を得られる。 In the blocked isocyanate of the present invention, the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent. Tolylene diisocyanate derivatives also include isocyanurate derivatives of tolylene diisocyanate. The isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate contains a trinuclear or higher isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate in a predetermined ratio. Furthermore, the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent. Therefore, according to the blocked isocyanate of the present invention, a cured film having excellent chemical resistance can be obtained.
本発明のブロックイソシアネートでは、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされている。換言すれば、ブロックイソシアネートは、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との反応生成物である。 In the blocked isocyanate of the present invention, the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent. In other words, the blocked isocyanate is the reaction product of a tolylene diisocyanate derivative and a blocking agent.
トリレンジイソシアネート誘導体(TDI誘導体)は、イソシアネート基を含有するポリイソシアネート組成物である。トリレンジイソシアネート誘導体(TDI誘導体)は、主成分として、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体(TDIイソシアヌレート)を含有する。なお、トリレンジイソシアネート誘導体の総量に対して、主成分の含有割合は、90質量%以上である。 Tolylene diisocyanate derivatives (TDI derivatives) are polyisocyanate compositions containing isocyanate groups. A tolylene diisocyanate derivative (TDI derivative) contains an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI isocyanurate) as a main component. In addition, the content ratio of the main component is 90% by mass or more with respect to the total amount of the tolylene diisocyanate derivative.
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、分子中に1つ以上のイソシアヌレート基(イソシアヌレート環)を含有する。また、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体(TDIイソシアヌレート)は、トリレンジイソシアネートの多量体である。多量体としては、例えば、イソシアヌレート1核体(3分子体)、イソシアヌレート2核体(5分子体)、イソシアヌレート3核体(7分子体)、および、イソシアヌレート4核体(9分子体)が挙げられる。 Isocyanurate derivatives of tolylene diisocyanate contain one or more isocyanurate groups (isocyanurate rings) in the molecule. An isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI isocyanurate) is a polymer of tolylene diisocyanate. Multimers include, for example, isocyanurate mononuclear (trinuclear), isocyanurate dinuclear (pentamolecular), isocyanurate trinuclear (heptamolecular), and isocyanurate tetranuclear (9 molecules body).
なお、イソシアヌレートn分子体(n:自然数)とは、n分子(n:自然数)のトリレンジイソシアネートがイソシアヌレート基(イソシアヌレート環)を介して結合した誘導体を示す。 The isocyanurate n-molecular body (n: natural number) refers to a derivative in which n molecules (n: natural number) of tolylene diisocyanate are bonded via an isocyanurate group (isocyanurate ring).
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、例えば、以下の方法によって、得られる。すなわち、トリレンジイソシアネートを、公知のイソシアヌレート化触媒の存在下で、イソシアヌレート化反応させる。 An isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate can be obtained, for example, by the following method. That is, tolylene diisocyanate is subjected to an isocyanurate reaction in the presence of a known isocyanurate catalyst.
トリレンジイソシアネートとしては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。好ましくは、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートが併用される。 Tolylene diisocyanates include, for example, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. These can be used alone or in combination of two or more. Preferably, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate are used together.
2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートが併用される場合、これらの割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。例えば、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートの総モルに対して、2,4-トリレンジイソシアネートが、例えば、50モル%以上、好ましくは、60モル%以上、より好ましくは、70モル%以上である。また、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートの総モルに対して、2,4-トリレンジイソシアネートが、例えば、99モル%以下、好ましくは、95モル%以下、より好ましくは、90モル%以下である。また、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートの総モルに対して、2,6-トリレンジイソシアネートが、例えば、1モル%以上、好ましくは、5モル%以上、より好ましくは、10モル%以上である。また、2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネートの総量に対して、2,6-トリレンジイソシアネートが、例えば、50モル%以下、好ましくは、40モル%以下、より好ましくは、30モル%以下である。 When 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate are used together, the proportions thereof are appropriately set according to the purpose and application. For example, 2,4-tolylene diisocyanate is, for example, 50 mol % or more, preferably 60 mol % or more, more preferably 2,4-tolylene diisocyanate with respect to the total moles of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. is 70 mol % or more. Further, 2,4-tolylene diisocyanate is, for example, 99 mol% or less, preferably 95 mol% or less, more preferably 95 mol% or less, based on the total moles of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. is 90 mol % or less. Further, 2,6-tolylene diisocyanate is, for example, 1 mol % or more, preferably 5 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, based on the total moles of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. is 10 mol % or more. 2,6-tolylene diisocyanate is, for example, 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, more preferably , 30 mol % or less.
イソシアヌレート化触媒としては、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、トリアルキルヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、これらの有機弱酸塩、アルキルカルボン酸の金属塩、β-ジケトンの金属キレート化合物、フリーデル・クラフツ触媒、有機金属化合物、および、アミノシリル基含有化合物が挙げられる。好ましくは、アルキルカルボン酸の金属塩が挙げられる。アルキルカルボン酸としては、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸およびナフテン酸が挙げられる。金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、錫塩、亜鉛塩および鉛塩が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。なお、イソシアヌレート化触媒を、溶液および/または分散液として用いることもできる。 Isocyanurate catalysts include, for example, tetraalkylammonium hydroxides, trialkylhydroxyalkylammonium hydroxides, organic weak acid salts thereof, metal salts of alkylcarboxylic acids, metal chelate compounds of β-diketones, and Friedel-Crafts. Catalysts, organometallic compounds, and aminosilyl group-containing compounds are included. Metal salts of alkylcarboxylic acids are preferred. Alkyl carboxylic acids include, for example, acetic acid, caproic acid, octylic acid, myristic acid and naphthenic acid. Metal salts include, for example, sodium, potassium, calcium, magnesium, tin, zinc and lead salts. These can be used alone or in combination of two or more. It should be noted that the isocyanurating catalyst can also be used as a solution and/or dispersion.
イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、トリレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、好ましくは、0.05質量部以上である。また、イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、トリレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、3.0質量部以下、好ましくは、1.0質量部以下である。 The addition ratio of the isocyanurate-forming catalyst (in terms of solid content) is, for example, 0.01 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of tolylene diisocyanate. The addition ratio of the isocyanurate-forming catalyst (in terms of solid content) is, for example, 3.0 parts by mass or less, preferably 1.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of tolylene diisocyanate.
また、イソシアヌレート化触媒の使用形態は、特に制限されない。例えば、公知の固体のイソシアヌレート化触媒を使用できる。また、公知のイソシアヌレート化触媒の溶液を使用できる。好ましくは、イソシアヌレート化触媒の溶液が使用される。 Moreover, the mode of use of the isocyanurate-forming catalyst is not particularly limited. For example, known solid isocyanuration catalysts can be used. Also, solutions of known isocyanurating catalysts can be used. Preferably a solution of the isocyanurating catalyst is used.
イソシアヌレート化触媒の溶液は、上記のイソシアヌレート化触媒と、公知の有機溶剤とを含有できる。有機溶剤としては、例えば、アルキルエステル類、アルコール類、エーテル類、ケトン類およびニトリル類が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。溶液の固形分濃度(イソシアヌレート化触媒の含有割合)は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The isocyanurating catalyst solution can contain the above isocyanurating catalyst and a known organic solvent. Organic solvents include, for example, alkyl esters, alcohols, ethers, ketones and nitriles. These can be used alone or in combination of two or more. The solid concentration of the solution (the content of the isocyanurate-forming catalyst) is appropriately set according to the purpose and application.
なお、イソシアヌレート化触媒の溶液が、アルコール類を含有する場合、そのアルコール類は、触媒に対する溶媒である。溶媒としてのアルコール類は、後述する変性剤としてのアルコール類とは区別される。より具体的には、溶媒としてのアルコール類の量は、変性剤としてのアルコール類の量に比べて、僅かである。より具体的には、溶媒としてのアルコール類の量は、トリレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、1質量部以下、好ましくは、0.5質量部以下である。 When the isocyanurate-forming catalyst solution contains an alcohol, the alcohol is a solvent for the catalyst. Alcohols as solvents are distinguished from alcohols as denaturants, which will be described later. More specifically, the amount of alcohol as solvent is small compared to the amount of alcohol as modifier. More specifically, the amount of alcohol as a solvent is, for example, 1 part by mass or less, preferably 0.5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of tolylene diisocyanate.
トリレンジイソシアネートおよびイソシアヌレート化触媒は、不活性ガス雰囲気下、および、常圧(大気圧)下で、イソシアヌレート化反応する。 Tolylene diisocyanate and an isocyanurate-forming catalyst undergo an isocyanurate-forming reaction under an inert gas atmosphere and normal pressure (atmospheric pressure).
また、トリレンジイソシアネートおよびイソシアヌレート化触媒は、好ましくは、有機溶剤の存在下で、イソシアヌレート化反応する。有機溶剤としては、例えば、上記した有機溶剤が挙げられる。有機溶剤として、好ましくは、アルキルエステル類が挙げられる。 Also, the tolylene diisocyanate and the isocyanurate-forming catalyst preferably undergo the isocyanurate-forming reaction in the presence of an organic solvent. Examples of the organic solvent include the above-described organic solvents. Alkyl esters are preferably used as the organic solvent.
イソシアヌレート化反応の反応条件は、後述するイソシアヌレート3核以上体の割合を後述の範囲に調整する観点から、適宜設定される。 The reaction conditions for the isocyanurate-forming reaction are appropriately set from the viewpoint of adjusting the ratio of the isocyanurate with three or more nuclei to the range described below.
例えば、トリレンジイソシアネートおよびイソシアヌレート化触媒が、有機溶剤の存在下でイソシアヌレート化反応する場合、イソシアヌレート化反応の反応温度は、例えば、室温(例えば、25℃)以上、好ましくは、40℃以上、より好ましくは、50℃以上である。また、イソシアヌレート化反応の反応温度は、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下である。また、イソシアヌレート化反応の反応時間は、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上、さらに好ましくは、2時間以上である。また、イソシアヌレート化反応の反応時間は、例えば、12時間以下、好ましくは、10時間以下、さらに好ましくは、8時間以下である。 For example, when tolylene diisocyanate and an isocyanurate-forming catalyst undergo an isocyanurate-forming reaction in the presence of an organic solvent, the reaction temperature for the isocyanurate-forming reaction is, for example, room temperature (e.g., 25°C) or higher, preferably 40°C. above, and more preferably above 50°C. Moreover, the reaction temperature of the isocyanurate-forming reaction is, for example, 100° C. or lower, preferably 90° C. or lower. In addition, the reaction time of the isocyanurate-forming reaction is, for example, 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, and more preferably 2 hours or longer. In addition, the reaction time of the isocyanurate-forming reaction is, for example, 12 hours or less, preferably 10 hours or less, and more preferably 8 hours or less.
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率は、後述するイソシアヌレート3核以上体の割合を後述の範囲に調整する観点から、適宜設定される。 The isocyanurate conversion rate of the isocyanate group is appropriately set from the viewpoint of adjusting the ratio of the isocyanurate with three or more nuclei to the range described below.
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率は、例えば、30質量%以上、好ましくは、40質量%以上、より好ましくは、50質量%以上、さらに好ましくは、60質量%以上、とりわけ好ましくは、65質量%以上である。また、イソシアネート基のイソシアヌレート転化率は、例えば、90質量%以下、好ましくは、85質量%以下、より好ましくは、80質量%以下、さらに好ましくは、70質量%以下である。 The isocyanurate conversion rate of isocyanate groups is, for example, 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 65% by mass or more. is. In addition, the isocyanurate conversion rate of isocyanate groups is, for example, 90% by mass or less, preferably 85% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less.
イソシアヌレート化反応では、例えば、イソシアヌレート転化率が所望の値に到達した後、触媒失活剤が、添加される。これにより、イソシアヌレート化反応が停止される。触媒失活剤としては、例えば、リン酸化合物、スルホン酸化合物およびスルホンアミド化合物が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。触媒失活剤の添加量は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 In an isocyanuration reaction, for example, a catalyst deactivator is added after the isocyanurate conversion reaches a desired value. This terminates the isocyanuration reaction. Catalyst deactivators include, for example, phosphoric acid compounds, sulfonic acid compounds and sulfonamide compounds. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the catalyst deactivator to be added is appropriately set according to the purpose and application.
これにより、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を得ることができる。 Thereby, an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate can be obtained.
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、必要に応じて、変性剤としての公知のアルコール類で変性されていてもよい。 If necessary, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate may be modified with known alcohols as modifiers.
アルコール類で変性されたイソシアヌレート誘導体は、例えば、以下の方法で得られる。すなわち、まず、トリレンジイソシアネートの一部のイソシアネート基と、アルコール類とをウレタン化反応させ、アルコール類で変性されたトリレンジイソシアネートを得る。次いで、アルコール類で変性されたトリレンジイソシアネートを、イソシアヌレート化触媒の存在下で、イソシアヌレート化反応させる。 Isocyanurate derivatives modified with alcohols can be obtained, for example, by the following method. That is, first, a part of the isocyanate groups of tolylene diisocyanate and an alcohol are subjected to a urethanization reaction to obtain alcohol-modified tolylene diisocyanate. Next, the alcohol-modified tolylene diisocyanate is isocyanurated in the presence of an isocyanurate catalyst.
また、アルコール類で変性されたイソシアヌレート誘導体は、例えば、以下の方法で得ることもできる。すなわち、まず、トリレンジイソシアネートを、イソシアヌレート化触媒の存在下で、イソシアヌレート化反応させ、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を得る。次いで、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の一部のイソシアネート基と、アルコール類とをウレタン化反応させる。 In addition, alcohol-modified isocyanurate derivatives can also be obtained, for example, by the following method. That is, first, tolylene diisocyanate is subjected to an isocyanurate reaction in the presence of an isocyanurate catalyst to obtain an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate. Next, a part of the isocyanate groups of the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate and an alcohol are subjected to a urethanization reaction.
これらの方法により、アルコール類で変性されたトリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体が得られる。 These methods yield isocyanurate derivatives of alcohol-modified tolylene diisocyanate.
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、上記の反応における反応生成液に含まれる。換言すると、反応生成液は、トリレンジイソシアネート誘導体である。 The isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate is included in the reaction product liquid in the above reaction. In other words, the reaction product liquid is a tolylene diisocyanate derivative.
すなわち、反応生成液を、そのままトリレンジイソシアネート誘導体として用いることができる。また、反応生成液から、未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)を分離して、トリレンジイソシアネート誘導体として用いることもできる。 That is, the reaction product liquid can be used as it is as a tolylene diisocyanate derivative. Also, unreacted tolylene diisocyanate (and/or its alcohol-modified form) can be separated from the reaction product liquid and used as a tolylene diisocyanate derivative.
未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)を分離する方法としては、例えば、蒸留法および抽出法が挙げられ、好ましくは、蒸留法が挙げられる。蒸留法としては、例えば、薄膜蒸留が挙げられる。なお、蒸留条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 Methods for separating unreacted tolylene diisocyanate (and/or its alcohol-modified form) include, for example, distillation and extraction, preferably distillation. Distillation methods include, for example, thin film distillation. Incidentally, the distillation conditions are appropriately set according to the purpose and application.
好ましくは、上記のイソシアヌレート転化率が比較的低い場合(例えば、65質量%以下、好ましくは、30質量%以下)に、未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)が、反応生成液から分離される。 Preferably, when the isocyanurate conversion rate is relatively low (for example, 65% by mass or less, preferably 30% by mass or less), unreacted tolylene diisocyanate (and/or its alcohol modified product) is reacted Separated from the product liquid.
好ましくは、反応生成液から、未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)を分離せずに、上記のイソシアヌレート化反応の反応条件を調整して、未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)を低減する。 Preferably, without separating unreacted tolylene diisocyanate (and/or its alcohol modified form) from the reaction product liquid, the reaction conditions for the above isocyanurate-forming reaction are adjusted to remove unreacted tolylene diisocyanate ( and/or alcohol denatures thereof).
より具体的には、好ましくは、上記のイソシアヌレート化反応における反応条件が調整され、後述するイソシアヌレート3核以上体の割合が、後述の範囲に調整される。これにより、トリレンジイソシアネートが反応に供される。つまり、未反応のトリレンジイソシアネートの量が、低減される。 More specifically, preferably, the reaction conditions in the above isocyanurate-forming reaction are adjusted, and the ratio of trinuclear isocyanurate to be described later is adjusted to the range described later. Thereby, tolylene diisocyanate is subjected to the reaction. That is, the amount of unreacted tolylene diisocyanate is reduced.
このような場合、未反応のトリレンジイソシアネートを分離する操作は、不要である。すなわち、好ましくは、反応生成液から、未反応のトリレンジイソシアネート(および/またはそのアルコール変性体)を分離しない。 In such cases, an operation for separating unreacted tolylene diisocyanate is unnecessary. That is, preferably, unreacted tolylene diisocyanate (and/or alcohol-modified form thereof) is not separated from the reaction product liquid.
換言すると、好ましくは、反応生成液が、そのままトリレンジイソシアネート誘導体として用いられる。 In other words, preferably, the reaction product liquid is used as it is as the tolylene diisocyanate derivative.
反応生成液は、上記の有機溶剤を含むことができる。このような場合、トリレンジイソシアネート誘導体の溶液および/または分散液が、得られる。また、反応生成液は、上記の有機溶剤を含んでいなくともよい。このような場合、固形のトリレンジイソシアネート誘導体が、得られる。すなわち、トリレンジイソシアネート誘導体は、固形であってもよく、溶液および/または分散液であってもよい。 The reaction product liquid can contain the above organic solvent. In such cases, solutions and/or dispersions of tolylene diisocyanate derivatives are obtained. Moreover, the reaction product liquid does not need to contain the above organic solvent. In such cases, solid tolylene diisocyanate derivatives are obtained. That is, the tolylene diisocyanate derivative may be solid or in solution and/or dispersion.
トリレンジイソシアネート誘導体が溶液および/または分散液である場合、固形分濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上である。また、固形分濃度は、例えば、99質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the tolylene diisocyanate derivative is a solution and/or dispersion liquid, the solid content concentration is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more. Also, the solid content concentration is, for example, 99% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
なお、トリレンジイソシアネート誘導体の溶液および/または分散液に、上記の有機溶剤を添加して、固形分濃度を、上記範囲に調整することができる。また、トリレンジイソシアネート誘導体の溶液および/または分散液から、上記の有機溶剤を留去して、固形分濃度を、上記範囲に調整することができる。 The above organic solvent can be added to the solution and/or dispersion of the tolylene diisocyanate derivative to adjust the solid content concentration within the above range. Further, the above organic solvent can be distilled off from the solution and/or dispersion of the tolylene diisocyanate derivative to adjust the solid content concentration within the above range.
トリレンジイソシアネート誘導体は、添加剤を含むことができる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、助触媒、耐熱安定剤、耐光安定剤、離型剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、顔料、染料、滑剤、フィラーおよび加水分解防止剤が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。添加剤の添加割合、および、添加タイミングは、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The tolylene diisocyanate derivative can contain additives. Additives include, for example, antioxidants, cocatalysts, heat stabilizers, light stabilizers, release agents, plasticizers, antiblocking agents, pigments, dyes, lubricants, fillers, and hydrolysis inhibitors. These can be used alone or in combination of two or more. The addition ratio and addition timing of the additive are appropriately set according to the purpose and application.
トリレンジイソシアネート誘導体において、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、必須成分として、7分子以上のトリレンジイソシアネート(および必要により配合されるアルコール類)からなるイソシアヌレート3核以上体(7分子以上体)を含んでいる。 In the tolylene diisocyanate derivative, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate is, as an essential component, an isocyanurate trinuclear or higher isocyanurate (7 or more molecules) consisting of 7 or more molecules of tolylene diisocyanate (and optionally blended alcohols). contains.
また、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、任意成分として、例えば、3分子のトリレンジイソシアネート(および必要により配合されるアルコール類)からなるイソシアヌレート1核体(3分子体)を含むことができる。さらに、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、任意成分として、5分子のトリレンジイソシアネート(および必要により配合されるアルコール類)からなるイソシアヌレート2核体を含むことができる。 In addition, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate can contain, as an optional component, an isocyanurate mononuclear body (trimolecular body) composed of, for example, three molecules of tolylene diisocyanate (and alcohols blended if necessary). . Furthermore, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate can contain, as an optional component, an isocyanurate binuclear compound composed of 5 molecules of tolylene diisocyanate (and optionally blended alcohols).
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体(3分子体)は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物である。 The mononuclear (trimolecular) isocyanurate of tolylene diisocyanate is a derivative compound containing one isocyanurate group and three molecules of tolylene diisocyanate.
トリレンジイソシアネート誘導体において、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体の質量割合は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおける面積率(GPC面積率)として求めることができる。イソシアヌレート1核体のGPC面積率は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおいてトリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体に相当するピークの面積が全ピークの面積に対して占める割合を、示す。 In the tolylene diisocyanate derivative, the mass ratio of the mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate can be obtained as an area ratio (GPC area ratio) in a gel permeation chromatogram. The GPC area ratio of the mononuclear isocyanurate indicates the ratio of the area of the peak corresponding to the mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate to the total peak area in the gel permeation chromatogram.
より具体的には、イソシアヌレート1核体のGPC面積率は、以下の方法で、算出される。すなわち、トリレンジイソシアネート誘導体を、示差屈折計を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフにて測定し、クロマトグラムを得る。そして、そのクロマトグラムの全ピークの面積に対する、ポリスチレン換算分子量(数平均分子量)400以上550未満の範囲にピークトップを有するピークの面積が占める割合(面積率)を、算出する。この面積率が、イソシアヌレート1核体のGPC面積率である。イソシアヌレート1核体のGPC面積率は、トリレンジイソシアネート誘導体中におけるイソシアヌレート1核体の質量割合を示す。なお、以下において、イソシアヌレート1核体のGPC面積率を、Mn400-550面積率、または、1核体面積率と称する場合がある。 More specifically, the GPC area ratio of mononuclear isocyanurate is calculated by the following method. That is, the tolylene diisocyanate derivative is measured with a gel permeation chromatograph equipped with a differential refractometer to obtain a chromatogram. Then, the ratio (area ratio) of the area of peaks having peak tops in the range of 400 or more and less than 550 in terms of polystyrene equivalent molecular weight (number average molecular weight) to the area of all peaks in the chromatogram is calculated. This area ratio is the GPC area ratio of the mononuclear isocyanurate. The GPC area ratio of mononuclear isocyanurate indicates the mass ratio of mononuclear isocyanurate in the tolylene diisocyanate derivative. In the following, the GPC area ratio of mononuclear isocyanurate may be referred to as Mn400-550 area ratio or mononuclear body area ratio.
耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn400-550面積率(1核体面積率)は、例えば、3%以上、好ましくは、5%以上、より好ましくは、8%以上、さらに好ましくは、10%以上である。また、耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn400-550面積率(1核体面積率)は、例えば、50%以下、好ましくは、40%以下、より好ましくは、30%以下、さらに好ましくは、20%以下、とりわけ好ましくは、15%以下である。 From the viewpoint of chemical resistance, the Mn400-550 area ratio (mononuclear body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is, for example, 3% or more, preferably 5% or more, more preferably 8% or more, and still more preferably , 10% or more. Further, from the viewpoint of chemical resistance, the Mn400-550 area ratio (mononuclear body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is, for example, 50% or less, preferably 40% or less, more preferably 30% or less, and further Preferably, it is 20% or less, particularly preferably 15% or less.
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート2核体(5分子体)は、イソシアヌレート基を2つ含有し、5分子のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物である。 The isocyanurate dinuclear (pentamolecular) of tolylene diisocyanate is a derivative compound containing two isocyanurate groups and five molecules of tolylene diisocyanate.
トリレンジイソシアネート誘導体において、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート2核体の質量割合は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおける面積率(GPC面積率)として求めることができる。イソシアヌレート2核体のGPC面積率は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおいてトリレンジイソシアネートのイソシアヌレート2核体に相当するピークの面積が全ピークの面積に対して占める割合を、示す。 In the tolylene diisocyanate derivative, the mass ratio of the isocyanurate binuclear compound of tolylene diisocyanate can be obtained as an area ratio (GPC area ratio) in a gel permeation chromatogram. The GPC area ratio of the isocyanurate binuclear compound indicates the ratio of the area of the peak corresponding to the isocyanurate binuclear compound of tolylene diisocyanate to the total peak area in the gel permeation chromatogram.
より具体的には、イソシアヌレート2核体のGPC面積率は、以下の方法で、算出される。すなわち、トリレンジイソシアネート誘導体を、示差屈折計を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフにて測定し、クロマトグラムを得る。そして、そのクロマトグラムの全ピークの面積に対する、ポリスチレン換算分子量(数平均分子量)750以上900未満の範囲にピークトップを有するピークの面積が占める割合(面積率)を、算出する。この面積率が、イソシアヌレート2核体のGPC面積率である。イソシアヌレート2核体のGPC面積率は、トリレンジイソシアネート誘導体中におけるイソシアヌレート2核体の質量割合を示す。なお、以下において、イソシアヌレート2核体のGPC面積率を、Mn750-900面積率、または、2核体面積率と称する場合がある。 More specifically, the GPC area ratio of the isocyanurate binuclear compound is calculated by the following method. That is, the tolylene diisocyanate derivative is measured with a gel permeation chromatograph equipped with a differential refractometer to obtain a chromatogram. Then, the ratio (area ratio) of the area of peaks having peak tops in the range of 750 or more and less than 900 in terms of polystyrene equivalent molecular weight (number average molecular weight) to the area of all peaks in the chromatogram is calculated. This area ratio is the GPC area ratio of the isocyanurate binuclear compound. The GPC area ratio of the isocyanurate binuclear compound indicates the mass ratio of the isocyanurate binuclear compound in the tolylene diisocyanate derivative. In the following, the GPC area ratio of the isocyanurate binuclear compound may be referred to as the Mn750-900 area ratio or the binuclear compound area ratio.
耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn750-900面積率(2核体面積率)は、例えば、3%以上、好ましくは、5%以上、より好ましくは、8%以上、さらに好ましくは、10%以上である。また、耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn750-900面積率(2核体面積率)は、例えば、40%以下、好ましくは、30%以下、より好ましくは、20%以下である。 From the viewpoint of chemical resistance, the Mn750-900 area ratio (binuclear body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is, for example, 3% or more, preferably 5% or more, more preferably 8% or more, and still more preferably , 10% or more. Further, from the viewpoint of chemical resistance, the Mn750-900 area ratio (binuclear body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is, for example, 40% or less, preferably 30% or less, more preferably 20% or less. .
トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体(7分子以上体)は、イソシアヌレート基を3つ以上含有し、7分子以上のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物である。 A tolylene diisocyanate isocyanurate with 3 or more nuclei (7 or more molecules) is a derivative compound containing 3 or more isocyanurate groups and 7 or more molecules of tolylene diisocyanate.
トリレンジイソシアネート誘導体において、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体の質量割合は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおける面積率(GPC面積率)として求めることができる。イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率は、ゲルパーミエーションクロマトグラムにおいてトリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積が全ピークの面積に対して占める割合を、示す。 In the tolylene diisocyanate derivative, the mass ratio of the isocyanurate trinuclear or higher form of tolylene diisocyanate can be determined as the area ratio (GPC area ratio) in a gel permeation chromatogram. The GPC area ratio of the trinuclear isocyanurate represents the ratio of the area of the peak corresponding to the trinuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate to the total peak area in the gel permeation chromatogram.
より具体的には、イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率は、以下の方法で、算出される。すなわち、トリレンジイソシアネート誘導体を、示差屈折計を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフにて測定し、クロマトグラムを得る。そして、そのクロマトグラムの全ピークの面積に対する、ポリスチレン換算分子量(数平均分子量)1000以上10000未満の範囲にピークトップを有するピークの面積が占める割合(面積率)を、算出する。この面積率が、イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率である。イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率は、トリレンジイソシアネート誘導体中におけるイソシアヌレート3核以上体の質量割合を示す。なお、以下において、イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率を、Mn1000-10000面積率、または、3核以上体面積率と称する場合がある。 More specifically, the GPC area ratio of trinuclear isocyanurate is calculated by the following method. That is, the tolylene diisocyanate derivative is measured with a gel permeation chromatograph equipped with a differential refractometer to obtain a chromatogram. Then, the ratio (area ratio) of the area of peaks having peak tops in the range of 1000 or more and less than 10000 in terms of polystyrene equivalent molecular weight (number average molecular weight) to the area of all peaks in the chromatogram is calculated. This area ratio is the GPC area ratio of trinuclear isocyanurate. The GPC area ratio of tri- or more nucleus isocyanurate indicates the mass ratio of tri- or more nucleus isocyanurate in the tolylene diisocyanate derivative. In the following description, the GPC area ratio of trinuclear isocyanurate may be referred to as Mn1000-10000 area ratio or trinuclear isocyanurate area ratio.
耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn1000-10000面積率(3核以上体面積率)は、40%以上、好ましくは、50%以上、より好ましくは、60%以上、さらに好ましくは、70%以上、とりわけ好ましくは、75%以上である。また、耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn1000-10000面積率(3核以上体面積率)は、例えば、97%以下、好ましくは、95%以下、より好ましくは、90%以下、さらに好ましくは、85%以下、とりわけ好ましくは、80%以下である。 From the viewpoint of chemical resistance, the Mn1000-10000 area ratio (three-nucleus or more body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is 40% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more, further preferably 70% or more, particularly preferably 75% or more. Further, from the viewpoint of chemical resistance, the Mn1000-10000 area ratio (3-nucleus or more body area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative is, for example, 97% or less, preferably 95% or less, more preferably 90% or less, More preferably 85% or less, particularly preferably 80% or less.
また、耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn400-550面積率(1核体面積率)に対して、トリレンジイソシアネート誘導体のMn1000-10000面積率(3核以上体面積率)の比率(3核以上体面積率/1核体面積率)が、例えば、0.5以上、好ましくは、1.0以上、より好ましくは、3.0以上、さらに好ましくは、5.0以上、とりわけ好ましくは、7.0以上である。また、耐薬品性の観点から、トリレンジイソシアネート誘導体のMn400-550面積率(1核体面積率)に対して、トリレンジイソシアネート誘導体のMn1000-10000面積率(3核以上体面積率)の比率(3核以上体面積率/1核体面積率)が、例えば、20.0以下、好ましくは、18.0以下、より好ましくは、15.0以下、さらに好ましくは、10.0以下、とりわけ好ましくは、8.0以下である。 Also, from the viewpoint of chemical resistance, the ratio of the Mn1000-10000 area ratio (three or more nucleus unit area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative to the Mn400-550 area ratio (one nucleus unit area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative (3-nucleus or more body area ratio/1-nucleus body area ratio) is, for example, 0.5 or more, preferably 1.0 or more, more preferably 3.0 or more, further preferably 5.0 or more, especially Preferably, it is 7.0 or more. Also, from the viewpoint of chemical resistance, the ratio of the Mn1000-10000 area ratio (three or more nucleus unit area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative to the Mn400-550 area ratio (one nucleus unit area ratio) of the tolylene diisocyanate derivative (3-nucleus or more body area ratio/1-nucleus body area ratio) is, for example, 20.0 or less, preferably 18.0 or less, more preferably 15.0 or less, further preferably 10.0 or less, especially Preferably, it is 8.0 or less.
トリレンジイソシアネート誘導体は、不可避的不純物として、イソシアヌレート誘導体以外の誘導体(その他の誘導体)を含有できる。より具体的には、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の合成では、イソシアヌレート誘導体以外の誘導体が、副生する場合がある。そのため、トリレンジイソシアネート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体以外の誘導体を、不可避的に含有する場合がある。 Tolylene diisocyanate derivatives can contain derivatives other than isocyanurate derivatives (other derivatives) as unavoidable impurities. More specifically, in the synthesis of isocyanurate derivatives of tolylene diisocyanate, derivatives other than isocyanurate derivatives may be by-produced. Therefore, the tolylene diisocyanate derivative may inevitably contain derivatives other than the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate.
イソシアヌレート誘導体以外の誘導体としては、例えば、トリレンジイソシアネートのアロファネート誘導体、トリレンジイソシアネートのビウレット誘導体、および、トリレンジイソシアネートのウレトジオン誘導体が挙げられる。これらの含有割合は、本発明の優れた効果を損なわない範囲において、適宜設定される。例えば、イソシアヌレート誘導体以外の誘導体の含有割合は、トリレンジイソシアネート誘導体の総量に対して、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 Examples of derivatives other than isocyanurate derivatives include allophanate derivatives of tolylene diisocyanate, biuret derivatives of tolylene diisocyanate, and uretdione derivatives of tolylene diisocyanate. These content ratios are appropriately set within a range that does not impair the excellent effects of the present invention. For example, the content of the derivative other than the isocyanurate derivative is, for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, relative to the total amount of the tolylene diisocyanate derivative.
ブロックイソシアネートは、上記のトリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とを反応させることにより得られる。 A blocked isocyanate is obtained by reacting the above tolylene diisocyanate derivative with a blocking agent.
ブロック剤は、必須成分として、ピラゾール系ブロック剤を、含有する。ピラゾール系ブロック剤としては、例えば、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール(DMP、解離温度120℃)、3,5-ジイソプロピルピラゾール、3,5-ジフェニルピラゾール、3,5-ジ-t-ブチルピラゾール、3-メチルピラゾール、4-ベンジル-3,5-ジメチルピラゾール、4-ニトロ-3,5-ジメチルピラゾール、4-ブロモ-3,5-ジメチルピラゾール、および、3-メチル-5-フェニルピラゾールが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。好ましくは、3,5-ジメチルピラゾール(DMP)が挙げられる。 The blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent as an essential component. Examples of pyrazole blocking agents include pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole (DMP, dissociation temperature 120° C.), 3,5-diisopropylpyrazole, 3,5-diphenylpyrazole, 3,5-di-t-butylpyrazole. , 3-methylpyrazole, 4-benzyl-3,5-dimethylpyrazole, 4-nitro-3,5-dimethylpyrazole, 4-bromo-3,5-dimethylpyrazole, and 3-methyl-5-phenylpyrazole mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. 3,5-dimethylpyrazole (DMP) is preferred.
ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含んでいれば、耐薬品性に優れた硬化膜(後述)を得られる。また、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含んでいれば、ブロックイソシアネートの濁りを抑制でき、さらに、優れたハンドリング性を得ることができる。 If the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent, a cured film (described later) with excellent chemical resistance can be obtained. Moreover, if the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent, turbidity of the blocked isocyanate can be suppressed, and excellent handleability can be obtained.
また、ブロック剤は、任意成分として、ピラゾール系ブロック剤以外のブロック剤(その他のブロック剤)を含有できる。ピラゾール系ブロック剤以外のブロック剤としては、例えば、イミダゾール系ブロック剤、オキシム系ブロック剤、フェノール系ブロック剤、アルコール系ブロック剤、イミン系ブロック剤、アミン系ブロック剤、カルバミン酸系ブロック剤、尿素系ブロック剤、イミド系ブロック剤、メルカプタン系ブロック剤、活性メチレン系ブロック剤、および、酸アミド系ブロック剤(ラクタム系ブロック剤)が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 Moreover, the blocking agent can contain, as an optional component, a blocking agent other than the pyrazole-based blocking agent (another blocking agent). Examples of blocking agents other than pyrazole blocking agents include imidazole blocking agents, oxime blocking agents, phenol blocking agents, alcohol blocking agents, imine blocking agents, amine blocking agents, carbamic acid blocking agents, and urea. system blocking agents, imide blocking agents, mercaptan blocking agents, active methylene blocking agents, and acid amide blocking agents (lactam blocking agents). These can be used alone or in combination of two or more.
ピラゾール系ブロック剤以外のブロック剤(その他のブロック剤)の割合は、本発明の優れた効果を損なわない範囲において、適宜設定される。例えば、ブロック剤の総量に対して、ピラゾール系ブロック剤以外のブロック剤の質量割合は、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下、より好ましくは、0質量%である。また、ブロック剤の総量に対して、ピラゾール系ブロック剤の質量割合が、例えば、90質量%以上、好ましくは、95質量%以上、より好ましくは、100質量%である。換言すると、ブロック剤は、より好ましくは、ピラゾール系ブロック剤からなる。 The ratio of the blocking agent other than the pyrazole-based blocking agent (other blocking agent) is appropriately set within a range that does not impair the excellent effects of the present invention. For example, the mass ratio of the blocking agent other than the pyrazole-based blocking agent is, for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 0% by mass, relative to the total amount of the blocking agents. Moreover, the mass ratio of the pyrazole-based blocking agent is, for example, 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, and more preferably 100% by mass with respect to the total amount of the blocking agents. In other words, the blocking agent more preferably consists of a pyrazole-based blocking agent.
トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とを反応させる方法は、特に制限されず、公知の方法が採用される。例えば、不活性ガス雰囲気下、および、常圧(大気圧)下で、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とを反応させる。 A method for reacting the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent is not particularly limited, and a known method is employed. For example, the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent are reacted under an inert gas atmosphere and normal pressure (atmospheric pressure).
トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との混合割合は、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基と、ブロック剤の活性基(イソシアネート基をブロックするブロック基)との比率に応じて、調整される。 The mixing ratio of the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent is adjusted according to the ratio between the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative and the active group of the blocking agent (blocking group that blocks the isocyanate group).
より具体的には、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基に対する、ブロック剤の活性基(イソシアネート基をブロックするブロック基)の比率(ブロック基/イソシアネート基)が、例えば、0.8以上、好ましくは、1.0以上である。また、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基に対する、ブロック剤の活性基(イソシアネート基をブロックするブロック基)の比率(ブロック基/イソシアネート基)が、例えば、1.5以下、好ましくは、1.2以下、より好ましくは、1.1以下である。 More specifically, the ratio of the active group (blocking group that blocks the isocyanate group) of the blocking agent to the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative (blocking group/isocyanate group) is, for example, 0.8 or more, preferably 1.0 or more. Further, the ratio of the active group (blocking group that blocks the isocyanate group) of the blocking agent to the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative (blocking group/isocyanate group) is, for example, 1.5 or less, preferably 1.2 or less. , more preferably 1.1 or less.
トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との反応温度は、例えば、20℃以上、好ましくは、30℃以上である。また、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との反応温度は、例えば、80℃以下、好ましくは、70℃以下である。 The reaction temperature between the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent is, for example, 20° C. or higher, preferably 30° C. or higher. Also, the reaction temperature between the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent is, for example, 80° C. or lower, preferably 70° C. or lower.
トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との反応時間は、例えば、0.5時間以上、好ましくは、1時間以上である。また、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との例えば、6時間以下、好ましくは、3時間以下である。 The reaction time between the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent is, for example, 0.5 hours or longer, preferably 1 hour or longer. Also, the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent are allowed to react for, for example, 6 hours or less, preferably 3 hours or less.
なお、反応の終了は、公知の方法で、イソシアネート基の消失または減少を確認することによって、判断される。 The completion of the reaction is determined by confirming disappearance or reduction of isocyanate groups by a known method.
また、上記の反応では、必要に応じて、公知の有機溶剤が配合されていてもよい。有機溶剤の配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 Moreover, in the above reaction, a known organic solvent may be blended, if necessary. The mixing ratio of the organic solvent is appropriately set according to the purpose and application.
また、上記の反応では、必要に応じて、公知のブロック化触媒が配合されていてもよい。ブロック化触媒の配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 Moreover, in the above reaction, a known blocking catalyst may be blended, if necessary. The blending ratio of the blocked catalyst is appropriately set according to the purpose and application.
そして、上記のようにトリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とを反応させることにより、トリレンジイソシアネート誘導体(具体的には、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体)のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされる。その結果、ブロックイソシアネートが得られる。 By reacting the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent as described above, the isocyanate groups of the tolylene diisocyanate derivative (specifically, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate) are blocked by the blocking agent. The result is a blocked isocyanate.
また、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とは、好ましくは、有機溶剤の存在下で、反応する。より具体的には、好ましくは、トリレンジイソシアネート誘導体が、溶液および/または分散液である。そして、溶液および/または分散液に含まれる有機溶剤の存在下で、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とが、反応する。 Moreover, the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent are preferably reacted in the presence of an organic solvent. More specifically, preferably the tolylene diisocyanate derivative is in solution and/or dispersion. Then, the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent react in the presence of the organic solvent contained in the solution and/or dispersion.
このような場合、ブロックイソシアネートの溶液および/または分散液が、得られる。また、トリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とは、無溶剤下で反応してもよい。このような場合、固形のブロックイソシアネートが、得られる。すなわち、ブロックイソシアネートは、固形であってもよく、溶液および/または分散液であってもよい。 In such cases, solutions and/or dispersions of blocked isocyanates are obtained. Moreover, the tolylene diisocyanate derivative and the blocking agent may be reacted in the absence of a solvent. In such cases, solid blocked isocyanates are obtained. That is, the blocked isocyanate may be solid or in solution and/or dispersion.
ブロックイソシアネートが溶液および/または分散液である場合、固形分濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上である。また、固形分濃度は、例えば、99質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the blocked isocyanate is a solution and/or dispersion, the solid content concentration is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more. Also, the solid content concentration is, for example, 99% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
なお、ブロックイソシアネートの溶液および/または分散液に、有機溶剤を添加して、固形分濃度を、上記範囲に調整することができる。また、ブロックイソシアネートの溶液および/または分散液から、有機溶剤を留去して、固形分濃度を、上記範囲に調整することができる。 An organic solvent can be added to the blocked isocyanate solution and/or dispersion to adjust the solid concentration within the above range. In addition, the solid content concentration can be adjusted to the above range by distilling off the organic solvent from the blocked isocyanate solution and/or dispersion.
このようなブロックイソシアネートでは、トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基が、ブロック剤によってブロックされている。また、トリレンジイソシアネート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有する。そして、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体を、所定の割合で含んでいる。さらに、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有している。そのため、上記のブロックイソシアネートによれば、耐薬品性に優れた硬化膜を得られる。 In such blocked isocyanates, the isocyanate groups of the tolylene diisocyanate derivative are blocked with a blocking agent. Tolylene diisocyanate derivatives also include isocyanurate derivatives of tolylene diisocyanate. The isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate contains a trinuclear or higher isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate in a predetermined ratio. Furthermore, the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent. Therefore, according to the blocked isocyanate, a cured film having excellent chemical resistance can be obtained.
より具体的には、例えば、キシリレンジイソシアネート(XDI)のイソシアヌレート誘導体では、イソシアネート基が、芳香環に対して、直接結合せずに、メチレン基を介して結合している。そのため、キシリレンジイソシアネート(XDI)のイソシアヌレート誘導体を用いて得られるポリウレタン樹脂は、比較的柔軟な分子骨格および結晶構造を有する。その結果、キシリレンジイソシアネート(XDI)のイソシアヌレート誘導体を用いて得られるポリウレタン樹脂の耐薬品性は、比較的低い場合がある。 More specifically, for example, in an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate (XDI), the isocyanate group is not directly bonded to the aromatic ring but is bonded via a methylene group. Therefore, a polyurethane resin obtained using an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate (XDI) has a relatively flexible molecular skeleton and crystal structure. As a result, the chemical resistance of polyurethane resins obtained using isocyanurate derivatives of xylylene diisocyanate (XDI) can be relatively poor.
一方、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート誘導体では、イソシアネート基が、芳香環に直接結合している。そのため、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート誘導体を用いて得られるポリウレタン樹脂は、比較的剛直な分子骨格および結晶構造を有する。その結果、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート誘導体を用いて得られるポリウレタン樹脂の耐薬品性は、耐薬品性が比較的高くなる。 On the other hand, in the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI), the isocyanate group is directly bonded to the aromatic ring. Therefore, a polyurethane resin obtained using an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI) has a relatively rigid molecular skeleton and crystal structure. As a result, the chemical resistance of the polyurethane resin obtained using the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI) is relatively high.
とりわけ、上記のブロックイソシアネートでは、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート3核以上体を、所定の割合で含んでいる。トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート3核以上体は、ポリウレタン樹脂の分子骨格および結晶構造を、より剛直にできる。そのため、イソシアヌレート3核以上体により、とりわけ耐薬品性に優れたポリウレタン樹脂が得られる。 In particular, in the above blocked isocyanate, the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI) contains three or more nuclei of tolylene diisocyanate (TDI) isocyanurate in a predetermined ratio. Trinuclear or more isocyanurate of tolylene diisocyanate (TDI) can make the molecular skeleton and crystal structure of the polyurethane resin more rigid. Therefore, an isocyanurate with three or more nuclei can provide a polyurethane resin having particularly excellent chemical resistance.
さらに、上記のブロックイソシアネートでは、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有するため、とりわけ耐薬品性に優れたポリウレタン樹脂が得られる。 Furthermore, in the blocked isocyanate described above, the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent, so that a polyurethane resin having particularly excellent chemical resistance can be obtained.
すなわち、上記のブロックイソシアネートによれば、耐薬品性に優れた硬化膜を得られる。 That is, according to the blocked isocyanate, a cured film having excellent chemical resistance can be obtained.
さらに、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート誘導体が、トリレンジイソシアネート(TDI)のイソシアヌレート3核以上体を含んでいても、ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有していれば、ブロックイソシアネートの濁りが抑制される。 Furthermore, even if the isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate (TDI) contains a trinuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate (TDI), if the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent, the blocked isocyanate turbidity is suppressed.
その結果、上記のブロックイソシアネートは、各種産業分野において、樹脂の硬化剤(架橋剤)として、好適に用いられる。産業分野としては、例えば、コーティング分野、塗料分野、インキ分野および接着剤分野が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂およびポリエステル樹脂が挙げられる。 As a result, the above-mentioned blocked isocyanate is suitably used as a curing agent (crosslinking agent) for resins in various industrial fields. Industrial fields include, for example, the coating field, the paint field, the ink field and the adhesive field. Examples of resins include polyurethane resins, polyolefin resins, polyacrylic resins and polyester resins.
とりわけ好ましくは、上記のブロックイソシアネートは、コーティング剤分野において、ポリウレタン樹脂の硬化剤として、好適に用いられる。 Particularly preferably, the above-mentioned blocked isocyanate is suitably used as a curing agent for polyurethane resins in the field of coating agents.
コーティング剤は、上記のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤とを含有する。コーティング剤は、例えば、2液硬化型コーティング剤であってもよく、1液硬化型コーティング剤であってもよい。2液硬化型コーティング剤は、個別に調整された硬化剤と主剤とを、別々に備える2液キットである。1液硬化型コーティング剤は、硬化剤と主剤とを含む混合組成物である。上記の硬化剤は、ブロックイソシアネートを含む。そのため、コーティング剤は、好ましくは、1液硬化型コーティング剤である。 The coating agent contains a curing agent containing the above-described blocked isocyanate and a main agent containing a polyol component. The coating agent may be, for example, a two-component curing coating agent or a one-component curing coating agent. A two-component curable coating agent is a two-component kit that separately includes a curing agent and a main agent that are individually adjusted. A one-component curable coating agent is a mixed composition containing a curing agent and a main agent. The above curing agents include blocked isocyanates. Therefore, the coating agent is preferably a one-component curable coating agent.
硬化剤は、上記のブロックイソシアネートとともに、他のブロックイソシアネートを含むこともできる。硬化剤において、他のブロックイソシアネートの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。好ましくは、硬化剤は、他のブロックイソシアネートを含有しない。つまり、硬化剤は、上記のブロックイソシアネート(トリレンジイソシアネート誘導体のイソシアネート基がブロック剤によってブロックされたブロックイソシアネート)からなる。 Curing agents can also contain other blocked isocyanates in addition to the blocked isocyanates described above. The content of the other blocked isocyanate in the curing agent is appropriately set according to the purpose and application. Preferably, the curing agent does not contain other blocked isocyanates. That is, the curing agent is composed of the above-mentioned blocked isocyanate (blocked isocyanate in which the isocyanate group of the tolylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent).
主剤において、ポリオール成分は、好ましくは、マクロポリオールを含んでいる。つまり、主剤は、好ましくは、マクロポリオールを含んでいる。 In the main agent, the polyol component preferably contains a macropolyol. That is, the main agent preferably contains a macropolyol.
マクロポリオールは、分子中に水酸基を2つ以上有し、比較的高分子量の有機化合物である。マクロポリオールの数平均分子量は、例えば、400を超過し、例えば、20000以下である。 A macropolyol is an organic compound having two or more hydroxyl groups in its molecule and having a relatively high molecular weight. The number average molecular weight of the macropolyol is, for example, greater than 400 and, for example, 20,000 or less.
なお、数平均分子量は、水酸基当量および平均水酸基数から、公知の方法で算出できる。また、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより、ポリスチレン換算分子量として測定できる(以下同様)。 The number average molecular weight can be calculated by a known method from the hydroxyl equivalent and the average number of hydroxyl groups. Also, the number average molecular weight can be measured as a polystyrene-equivalent molecular weight by gel permeation chromatography (the same applies hereinafter).
マクロポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオールおよびビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。これらマクロポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Macropolyols include, for example, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyurethane polyols, epoxy polyols, vegetable oil polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols and vinyl monomer-modified polyols. These macropolyols can be used alone or in combination of two or more.
マクロポリオールとして、好ましくは、アクリルポリオールおよびポリエステルポリオールが挙げられ、より好ましくは、ポリエステルポリオールが挙げられる。 Macropolyols preferably include acrylic polyols and polyester polyols, and more preferably polyester polyols.
マクロポリオールの数平均分子量は、例えば、400を超過し、好ましくは、500以上、より好ましくは、1000以上、さらに好ましくは、1500以上である。また、マクロポリオールの数平均分子量は、例えば、20000以下、好ましくは、15000以下、より好ましくは、10000以下、さらに好ましくは、5000以下である。 The number average molecular weight of the macropolyol is, for example, over 400, preferably 500 or more, more preferably 1000 or more, even more preferably 1500 or more. Also, the number average molecular weight of the macropolyol is, for example, 20,000 or less, preferably 15,000 or less, more preferably 10,000 or less, and even more preferably 5,000 or less.
マクロポリオールの平均水酸基数は、例えば、2以上、好ましくは、2を超過し、より好ましくは、2.1以上である。また、マクロポリオールの平均水酸基数は、例えば、4以下、好ましくは、3以下、より好ましくは、3未満、さらに好ましくは、2.8以下である。 The average number of hydroxyl groups in the macropolyol is, for example, 2 or more, preferably more than 2, and more preferably 2.1 or more. In addition, the average number of hydroxyl groups of the macropolyol is, for example, 4 or less, preferably 3 or less, more preferably less than 3, and still more preferably 2.8 or less.
マクロポリオールの水酸基価は、例えば、50mgKOH/g以上である。また、マクロポリオールの水酸基価は、例えば、500mgKOH/g以下、好ましくは、300mgKOH/g以下、より好ましくは、180mgKOH/g以下、さらに好ましくは、150mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the macropolyol is, for example, 50 mgKOH/g or more. Also, the hydroxyl value of the macropolyol is, for example, 500 mgKOH/g or less, preferably 300 mgKOH/g or less, more preferably 180 mgKOH/g or less, still more preferably 150 mgKOH/g or less.
マクロポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Macropolyols can be used alone or in combination of two or more.
また、ポリオール成分は、低分子量ポリオールを含むこともできる。ポリオール成分は、好ましくは、低分子量ポリオールを含有しない。つまり、ポリオール成分は、好ましくは、マクロポリオールからなる。つまり、主剤は、好ましくは、マクロポリオールからなる。 The polyol component can also include low molecular weight polyols. The polyol component preferably does not contain low molecular weight polyols. That is, the polyol component preferably consists of macropolyols. That is, the main agent preferably consists of a macropolyol.
ブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤との配合割合は、ポリオール成分の水酸基に対する、ブロックイソシアネートのイソシアネート基(ブロック剤によりブロックされているイソシアネート基)の当量比に応じて、調整される。 The blending ratio of the curing agent containing the blocked isocyanate and the main component containing the polyol component is adjusted according to the equivalent ratio of the isocyanate group of the blocked isocyanate (the isocyanate group blocked by the blocking agent) to the hydroxyl group of the polyol component. be.
より具体的には、ポリオール成分の水酸基に対する、ブロックイソシアネートのイソシアネート基(ブロック剤によりブロックされているイソシアネート基)の当量比(イソシアネート基/活性水素基)が、例えば、0.1以上、好ましくは、0.5以上、より好ましくは、0.9以上である。また、ポリオール成分の水酸基に対する、ブロックイソシアネートのイソシアネート基(ブロック剤によりブロックされているイソシアネート基)の当量比(イソシアネート基/活性水素基)が、例えば、5以下、好ましくは、3以下、より好ましくは、1.1以下である。 More specifically, the equivalent ratio (isocyanate group/active hydrogen group) of the isocyanate group of the blocked isocyanate (the isocyanate group blocked by the blocking agent) to the hydroxyl group of the polyol component is, for example, 0.1 or more, preferably , 0.5 or more, more preferably 0.9 or more. In addition, the equivalent ratio (isocyanate group/active hydrogen group) of the isocyanate group of the blocked isocyanate (the isocyanate group blocked by the blocking agent) to the hydroxyl group of the polyol component is, for example, 5 or less, preferably 3 or less, more preferably. is less than or equal to 1.1.
また、コーティング剤は、例えば、溶剤を含有できる。溶剤は、硬化剤および/または主剤に、任意の割合で配合される。硬化剤の固形分濃度、および、主剤の固形分濃度は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The coating agent can also contain solvents, for example. The solvent is blended with the curing agent and/or the main agent in any proportion. The solid content concentration of the curing agent and the solid content concentration of the main agent are appropriately set according to the purpose and application.
また、コーティング剤は、必要に応じて、さらに、添加剤を含有できる。添加剤としては、例えば、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、シランカップリング剤、エポキシ樹脂、触媒、塗工性改良剤、レベリング剤、核剤、滑剤、離型剤、消泡剤、増粘剤、可塑剤、界面活性剤、顔料、顔料分散剤、染料、有機粒子、無機粒子、防黴剤、難燃剤、密着改良剤、および、つや消し剤が挙げられる。添加剤の添加量および添加のタイミングは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。 Moreover, the coating agent can further contain an additive as needed. Examples of additives include curing accelerators, ultraviolet absorbers, light stabilizers, fillers, silane coupling agents, epoxy resins, catalysts, coatability improvers, leveling agents, nucleating agents, lubricants, release agents, Defoamers, thickeners, plasticizers, surfactants, pigments, pigment dispersants, dyes, organic particles, inorganic particles, antifungal agents, flame retardants, adhesion improvers, and matting agents. The amount and timing of addition of the additive are not particularly limited, and are appropriately set according to the purpose and application.
そして、このようなコーティング剤は、本発明のブロックイソシアネートを含有するため、耐薬品性に優れた硬化膜(後述)を得られる。 And since such a coating agent contains the blocked isocyanate of the present invention, a cured film (described later) having excellent chemical resistance can be obtained.
コーティング剤から硬化膜を得る方法としては、例えば、コーティング剤を基材に塗布する。 As a method of obtaining a cured film from a coating agent, for example, the coating agent is applied to a substrate.
基材としては、特に制限されず、公知の樹脂フィルムが挙げられる。樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびポリカーボネート樹脂が挙げられる。好ましくは、(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。 The substrate is not particularly limited and includes known resin films. Examples of resins include (meth)acrylic resins, polyester resins and polycarbonate resins. (Meth)acrylic resins are preferred.
コーティング剤を基材に塗布する方法としては、特に制限されず、公知の塗布方法が採用される。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、バーコート法、および、アプリケーター塗布法が挙げられる。 The method of applying the coating agent to the substrate is not particularly limited, and a known application method is employed. Examples of coating methods include dip coating, spray coating, roll coating, doctor blade, screen printing, bar coating, and applicator coating.
なお、コーティング剤の塗布量は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The coating amount of the coating agent is appropriately set according to the purpose and application.
次いで、この方法では、基材に塗布されたコーティング剤を加熱し、ブロックイソシアネートのブロック剤を解離させる。解離条件は、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤が解離する条件である。例えば、解離温度が、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上である。また、解離温度が、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下である。 The method then heats the coating applied to the substrate to dissociate the blocked isocyanate blocking agent. Dissociation conditions are conditions under which the blocking agent in the blocked isocyanate dissociates. For example, the dissociation temperature is, for example, 100° C. or higher, preferably 120° C. or higher. Also, the dissociation temperature is, for example, 200° C. or lower, preferably 180° C. or lower.
そして、この方法では、ブロック剤の解離により再生したイソシアネート基(硬化剤のイソシアネート基)と、主剤中のポリオール成分の水酸基とを、上記の解離温度において、ウレタン化反応させる。反応時間は、例えば、10分以上、好ましくは、20分以上である。また、反応時間は、例えば、60分以下、好ましくは、30分以下である。 In this method, the isocyanate groups (isocyanate groups of the curing agent) regenerated by the dissociation of the blocking agent and the hydroxyl groups of the polyol component in the main agent are subjected to a urethanization reaction at the dissociation temperature. The reaction time is, for example, 10 minutes or longer, preferably 20 minutes or longer. Also, the reaction time is, for example, 60 minutes or less, preferably 30 minutes or less.
これにより、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤を解離させるとともに、ブロックイソシアネートの再生したイソシアネート基と、ポリオール成分の水酸基とを反応させ、コーティング剤を硬化させることができる。その結果、コーティング剤の、硬化膜が得られる。また、必要により、適宜の条件で、エージングすることもできる。 As a result, the blocking agent in the blocked isocyanate can be dissociated, and the regenerated isocyanate groups of the blocked isocyanate can react with the hydroxyl groups of the polyol component to cure the coating agent. As a result, a cured film of the coating agent is obtained. Also, if necessary, aging can be performed under appropriate conditions.
このような硬化膜は、上記のコーティング剤を用いて得られるため、優れた耐薬品性を有する。 Since such a cured film is obtained using the above coating agent, it has excellent chemical resistance.
以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。また、以下の記載において特に言及がない限り、「部」および「%」は質量基準である。 Specific numerical values such as the mixing ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above "Mode for Carrying Out the Invention", the corresponding mixing ratio (content ratio ), physical properties, parameters, etc. can. In the description below, "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.
1.GPC測定方法
サンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定し、得られたクロマトグラム(チャート)における各ピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率を求めた。
1. GPC Measurement Method The sample was subjected to gel permeation chromatography (GPC) measurement, and the area ratio of the area of each peak to the area of all peaks in the obtained chromatogram (chart) was determined.
そして、ポリスチレン換算分子量400以上550未満の範囲にピークトップを有するピークの面積率(Mn400-550面積率)を、イソシアヌレート1核体(3分子体)の含有割合とした。 Then, the area ratio of the peak having a peak top in the range of polystyrene equivalent molecular weight of 400 or more and less than 550 (Mn400-550 area ratio) was defined as the isocyanurate mononuclear (trimolecular) content.
また、ポリスチレン換算分子量1000以上10000未満の範囲にピークトップを有するピークの面積率(Mn1000-10000面積率))を、イソシアヌレート3核以上体(7分子以上体)の含有割合とした。 In addition, the area ratio of peaks having peak tops in the range of polystyrene equivalent molecular weight of 1000 or more and less than 10000 (Mn 1000-10000 area ratio) was defined as the content of isocyanurate with 3 or more nuclei (7 or more molecules).
なお、GPC測定においては、サンプルを約0.03g採取し、メタノールでメチルウレタン化させた後、過剰のメタノールを除去し、テトラヒドロフラン10mLを添加して溶解させた。そして、得られた溶液を、以下の条件でGPC測定した。 In the GPC measurement, about 0.03 g of a sample was taken, methylurethane was added with methanol, excess methanol was removed, and 10 mL of tetrahydrofuran was added to dissolve the sample. Then, the obtained solution was subjected to GPC measurement under the following conditions.
分析装置 : 高速GPC装置 HLC-8320(東ソー製)
検出器 : 示差屈折検出器
溶離液 : テトラヒドロフラン
分離カラム :下記(1)~(4)を直列接続
(1)TSKgel guardcolum HXL-L 6.0×40(東ソー社製)
(2)TSKgel G1000HXL 7.8×300(東ソー社製)
(3)TSKgel G2000HXL 7.8×300(東ソー社製)
(4)TSKgel G3000HXL 7.8×300(東ソー社製)
測定温度 : 40℃
流速 : 1mL/min
サンプル注入量: 100μL
解析装置 : Eco SEC(東ソー社製)
・システム補正
標準物質名 : Polystyrene
検量線作成方法: 分子量の異なるTOSOH社製 TSKstandard Polystyreneを用い、リテンションタイムと分子量のグラフを作成。
注入量、注入濃度: 100μL、 1mg/mL
Analysis device: High-speed GPC device HLC-8320 (manufactured by Tosoh)
Detector: Differential refractometer Eluent: Tetrahydrofuran Separation column: The following (1) to (4) are connected in series (1) TSKgel guardcolumn HXL-L 6.0 × 40 (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) TSKgel G1000HXL 7.8×300 (manufactured by Tosoh Corporation)
(3) TSKgel G2000HXL 7.8×300 (manufactured by Tosoh Corporation)
(4) TSKgel G3000HXL 7.8×300 (manufactured by Tosoh Corporation)
Measurement temperature: 40°C
Flow rate: 1mL/min
Sample injection volume: 100 μL
Analysis device: Eco SEC (manufactured by Tosoh Corporation)
・System correction Standard substance name: Polystyrene
Calibration curve creation method: A graph of retention time and molecular weight was created using TOSOH TSK standard Polystyrene with different molecular weights.
Injection volume, injection concentration: 100 μL, 1 mg/mL
なお、実施例1のポリイソシアネート組成物のゲルパーミエーションクロマトグラムを図1に示す。 A gel permeation chromatogram of the polyisocyanate composition of Example 1 is shown in FIG.
図1において、ピークNo.5は、イソシアヌレート1核体を示す。つまり、全ピーク面積に対するピークNo.5の面積率が、イソシアヌレート1核体のGPC面積率である。 In FIG. 1, peak No. 5 indicates an isocyanurate mononuclear body. That is, the peak No. with respect to the total peak area. The area ratio of 5 is the GPC area ratio of the mononuclear isocyanurate.
また、図1において、ピークNo.4は、イソシアヌレート2核体を示す。つまり、全ピーク面積に対するピークNo.4の面積率が、イソシアヌレート2核体のGPC面積率である。 Moreover, in FIG. 4 indicates an isocyanurate dinuclear compound. That is, the peak No. with respect to the total peak area. The area ratio of 4 is the GPC area ratio of the isocyanurate dinuclear compound.
また、図1において、ピークNo.1~No.3は、イソシアヌレート3核以上体を示す。つまり、全ピーク面積に対するピークNo.1~No.3の面積率(合計)が、イソシアヌレート3核以上体のGPC面積率である。 Moreover, in FIG. 1 to No. 3 indicates an isocyanurate trinuclear or higher isomer. That is, the peak No. with respect to the total peak area. 1 to No. The area ratio (total) of 3 is the GPC area ratio of trinuclear isocyanurate.
2.ブロックイソシアネートの製造 2. Production of blocked isocyanates
(1)ポリイソシアネートの合成
合成例1
撹拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、トリレンジイソシアネート(三井化学SKCポリウレタン社製 コスモネートT-80)を100質量部と、酢酸ブチル60質量部と、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(酸化防止剤)0.2質量部と、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(酸化防止剤)0.05質量部とを仕込み、フラスコ内を60℃に加温した。
(1) Synthesis of polyisocyanate Synthesis Example 1
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a nitrogen gas introduction tube, 100 parts by mass of tolylene diisocyanate (Cosmonate T-80 manufactured by Mitsui Chemicals SKC Polyurethane Co., Ltd.) and butyl acetate are added under a nitrogen atmosphere. 60 parts by mass, 0.2 parts by mass of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (antioxidant), and 0.05 parts by mass of tetraphenyldipropylene glycol diphosphite (antioxidant) After charging, the inside of the flask was heated to 60°C.
次いで、フラスコに、m-クレゾール(助触媒)0.1質量部を添加した。また、フラスコに、イソシアヌレート化触媒の溶液を30分かけて滴下した。 Then, 0.1 part by mass of m-cresol (promoter) was added to the flask. Also, a solution of the isocyanurate catalyst was added dropwise to the flask over 30 minutes.
なお、イソシアヌレート化触媒の溶液は、ナフテン酸カルシウムのミネラルスピリット溶液0.4質量部(固形分濃度47質量%、触媒固形分0.19質量部)と、酢酸ブチル40質量部と、n-ブタノール0.1質量部との混合物であった。 The solution of the isocyanurate catalyst includes 0.4 parts by mass of mineral spirit solution of calcium naphthenate (solid content concentration of 47 mass%, catalyst solid content of 0.19 mass parts), 40 parts by mass of butyl acetate, n- It was a mixture with 0.1 part by mass of butanol.
次いで、フラスコ内の温度を、60℃±3℃に調整した。そして、イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が70質量%になるまで、上記の混合物を反応させた。 The temperature in the flask was then adjusted to 60°C ± 3°C. Then, the above mixture was allowed to react until the isocyanurate conversion rate of isocyanate groups reached 70% by mass.
その後、フラスコに、o-トルエンスルホン酸アミド(反応停止剤)0.5質量部を添加して、反応を停止させた。これにより、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有するトリレンジイソシアネート誘導体を得た。また、トリレンジイソシアネート誘導体を、酢酸ブチルで希釈し、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。 After that, 0.5 parts by mass of o-toluenesulfonic acid amide (reaction terminator) was added to the flask to stop the reaction. As a result, a tolylene diisocyanate derivative containing an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate was obtained. Also, the tolylene diisocyanate derivative was diluted with butyl acetate to obtain a polyisocyanate solution with a solid concentration of 50%.
合成例2
撹拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、トリレンジイソシアネート(三井化学SKCポリウレタン社製 コスモネートT-80、2,4-トリレンジイソシアネート/2,6-トリレンジイソシアネート=80モル/20モル)100質量部と、酢酸ブチル60質量部と、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(酸化防止剤)0.2質量部と、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(酸化防止剤)0.05質量部とを仕込み、フラスコ内を60℃に加温した。
Synthesis example 2
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen gas inlet tube, under a nitrogen atmosphere, tolylene diisocyanate (Mitsui Chemicals SKC Polyurethane Co., Ltd. Cosmonate T-80, 2,4-tolylene diisocyanate / 2,6-tolylene diisocyanate = 80 mol/20 mol) 100 parts by mass, 60 parts by mass of butyl acetate, and 0.2 parts by mass of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol (antioxidant) , and 0.05 parts by mass of tetraphenyldipropylene glycol diphosphite (antioxidant) were charged, and the inside of the flask was heated to 60°C.
次いで、フラスコに、m-クレゾール(助触媒)0.1質量部を添加した。また、フラスコに、イソシアヌレート化触媒の溶液を30分かけて滴下した。イソシアヌレート化触媒の溶液は、ナフテン酸カルシウム・ミネラルスピリット溶液(イソシアヌレート化触媒)0.4質量部と、酢酸ブチル40質量部およびn-ブタノール0.1質量部との混合物であった。 Then, 0.1 part by mass of m-cresol (promoter) was added to the flask. Also, a solution of the isocyanurate catalyst was added dropwise to the flask over 30 minutes. The isocyanurate catalyst solution was a mixture of 0.4 parts by weight of calcium naphthenate/mineral spirit solution (isocyanurate catalyst), 40 parts by weight of butyl acetate and 0.1 parts by weight of n-butanol.
次いで、フラスコ内の温度を、60℃±3℃に調整した。そして、イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が30質量%になるまで、上記の混合物を反応させた。 The temperature in the flask was then adjusted to 60°C ± 3°C. Then, the above mixture was allowed to react until the isocyanurate conversion rate of the isocyanate groups reached 30% by mass.
次いで、フラスコに、o-トルエンスルホン酸アミド(反応停止剤)0.5質量部を添加して、反応を停止させた。これにより、反応生成液を得た。 Then, 0.5 parts by mass of o-toluenesulfonic acid amide (reaction terminator) was added to the flask to stop the reaction. Thus, a reaction product liquid was obtained.
次いで、反応生成液を、薄膜蒸留(圧力:200PaA、温度:100℃、フィード量:10g/時間)した。これにより、酢酸ブチルを留去した。 Then, the reaction product liquid was subjected to thin film distillation (pressure: 200 PaA, temperature: 100°C, feed amount: 10 g/hour). The butyl acetate was thereby distilled off.
次いで、上記の薄膜蒸留で得られた高沸点液を、さらに、薄膜蒸留(圧力:50PaA、温度:160℃、フィード量:5g/時間)した。これにより、未反応のトリレンジイソシアネートを留去した。 Then, the high boiling point liquid obtained by the above thin film distillation was further subjected to thin film distillation (pressure: 50 PaA, temperature: 160°C, feed amount: 5 g/hour). This distilled off unreacted tolylene diisocyanate.
以上により、トリレンジイソシアネート誘導体を得た。トリレンジイソシアネート誘導体を、酢酸ブチルで希釈し、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。 As described above, a tolylene diisocyanate derivative was obtained. The tolylene diisocyanate derivative was diluted with butyl acetate to obtain a polyisocyanate solution with a solid concentration of 50%.
合成例3
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が62%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例2と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 3
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 62%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except for this.
合成例4
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が75%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例1と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 4
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 75%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except for this.
合成例5
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が24%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例2と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 5
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 24%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except for this.
合成例6
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が20%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例2と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 6
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 20%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except for this.
合成例7
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が78%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例1と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 7
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 78%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except for this.
合成例8
特開2021-85009号公報の実施例1に記載の方法で、キシリレンジイソシアネート誘導体を得た。
Synthesis example 8
A xylylene diisocyanate derivative was obtained by the method described in Example 1 of JP-A-2021-85009.
すなわち、温度計、撹拌装置、冷却管、窒素導入管が装置された反応器に、窒素雰囲気下、1,3-キシリレンジイソシアネート(m-XDI、三井化学社製) 100質量部と、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(ヒンダードフェノール系酸化防止剤、商品名:イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製)0.021質量部(0.02phr)とを仕込み、60℃~65℃において混合した。 That is, in a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a cooling pipe, and a nitrogen inlet pipe, 100 parts by mass of 1,3-xylylene diisocyanate (m-XDI, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and 3 octadecyl -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (hindered phenolic antioxidant, trade name: Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan) 0.021 parts by mass (0.02 phr) and mixed at 60°C to 65°C.
次いで、その混合物に、1,3-ブチレングリコール 2質量部を、70℃~75℃において添加して混合し、ウレタン化反応させた。 Then, 2 parts by mass of 1,3-butylene glycol was added to the mixture at 70° C. to 75° C. and mixed to carry out a urethanization reaction.
次いで、得られたウレタン反応液に、テトラブチルアンモニウムのハイドロオキサイド(イソシアヌレート化触媒、TBAOH(37%メタノール溶液))のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(固形分濃度3.7質量%)を添加した。添加量は、ウレタン反応液に対して、TBAOH(37%メタノール溶液)が0.11質量部(有効成分として0.04質量部)となるように、調整した。
次いで、ウレタン反応液を混合しながら、70℃~75℃において、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の転化率が、31%に到達するまで、1,3-キシリレンジイソシアネートをイソシアヌレート化反応させた。
Next, a propylene glycol methyl ether acetate solution (solid concentration: 3.7% by mass) of tetrabutylammonium hydroxide (isocyanurate catalyst, TBAOH (37% methanol solution)) was added to the resulting urethane reaction solution. . The amount added was adjusted so that TBAOH (37% methanol solution) was 0.11 parts by mass (0.04 parts by mass as an active ingredient) with respect to the urethane reaction solution.
Next, while mixing the urethane reaction solution, 1,3-xylylene diisocyanate was subjected to an isocyanurate reaction at 70° C. to 75° C. until the conversion rate of the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate reached 31%. .
次いで、得られた反応生成液に、ドデシルベンゼンスルホン酸(DDBSA、触媒失活剤)のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(有効成分濃度50質量%)を添加し、イソシアヌレート化反応を停止させた。添加量は、DDBSAが0.054質量部(DDBSAの添加割合が、反応生成液に対して500ppm)となるように、調整した。 Next, a solution of dodecylbenzenesulfonic acid (DDBSA, catalyst deactivator) in propylene glycol methyl ether acetate (concentration of active ingredient: 50% by mass) was added to the resulting reaction solution to terminate the isocyanurate reaction. The amount of DDBSA added was adjusted to 0.054 parts by mass (the ratio of DDBSA added was 500 ppm with respect to the reaction product liquid).
次いで、得られた反応生成液を、さらに、70~75℃で30分撹拌した。次いで、得られた反応生成液を薄膜蒸留(圧力:60PaA以下、温度:160℃、フィード量:5g/時間)して、キシリレンジイソシアネート誘導体を含有する分離液と、未反応のキシリレンジイソシアネートを含有する回収液とを、それぞれ分離した。そして、得られた分離液には、酢酸エチルを添加して固形分濃度を75質量%に調整し、耐熱安定剤として、パラトルエンスルホンアミド0.04質量部を添加した。これにより、キシリレンジイソシアネート誘導体の溶液を得た。 Then, the obtained reaction product liquid was further stirred at 70 to 75° C. for 30 minutes. Next, the obtained reaction product liquid is subjected to thin film distillation (pressure: 60 PaA or less, temperature: 160° C., feed amount: 5 g / hour) to separate a separated liquid containing a xylylene diisocyanate derivative and unreacted xylylene diisocyanate. The containing recovered liquid was separated respectively. Ethyl acetate was added to the obtained separated liquid to adjust the solid content concentration to 75% by mass, and 0.04 parts by mass of p-toluenesulfonamide was added as a heat stabilizer. Thus, a solution of xylylene diisocyanate derivative was obtained.
また、キシリレンジイソシアネート誘導体を、上記と同様にゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)測定し、得られたクロマトグラム(チャート)における各ピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率を求めた。 In addition, the xylylene diisocyanate derivative was measured by gel permeation chromatography (GPC) in the same manner as described above, and the area ratio of the area of each peak to the area of all peaks in the resulting chromatogram (chart) was determined.
なお、キシリレンジイソシアネート誘導体において、ポリスチレン換算分子量500以上600未満の範囲にピークトップを有するピークの面積率(Mn500-600面積率)を、イソシアヌレート1核体(3分子体)の含有割合とした。 In the xylylene diisocyanate derivative, the area ratio (Mn500-600 area ratio) of a peak having a peak top in the range of polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 was defined as the content of isocyanurate mononuclear (trimolecular). .
また、キシリレンジイソシアネート誘導体において、ポリスチレン換算分子量1000以上10000未満の範囲にピークトップを有するピークの面積率(Mn1000-10000面積率)を、イソシアヌレート3核以上体(7分子以上体)の含有割合とした。 In addition, in the xylylene diisocyanate derivative, the area ratio of the peak having a peak top in the range of polystyrene equivalent molecular weight 1000 or more and less than 10000 (Mn1000-10000 area ratio) and
合成例9
イソシアネート基のイソシアヌレート転化率が35%になるまで、上記の混合物を反応させた。これ以外は、合成例2と同様の方法で、固形分濃度50%のポリイソシアネート溶液を得た。
Synthesis example 9
The above mixture was reacted until the isocyanurate conversion of the isocyanate groups was 35%. A polyisocyanate solution with a solid concentration of 50% was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except for this.
実施例1~6および比較例1~4
表1に記載の組み合わせで、ポリイソシアネート溶液とブロック剤とを配合した。なお、ポリイソシアネート溶液のイソシアネート基に対する、ブロック剤の活性基(イソシアネート基をブロックするブロック基)の比率(ブロック基/イソシアネート基)を、1.02に調整した。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4
A polyisocyanate solution and a blocking agent were blended in the combinations shown in Table 1. The ratio (blocking group/isocyanate group) of the active group (blocking group that blocks the isocyanate group) of the blocking agent to the isocyanate group of the polyisocyanate solution was adjusted to 1.02.
そして、ポリイソシアネート溶液とブロック剤とを、40~60℃で1~2時間反応させ、アミン当量が20,000以上となった時点で、反応を停止させた。その後、反応混合物に、酢酸ブチルを添加して、固形分濃度を60質量%に調整した。これにより、ブロックイソシアネートの溶液を得た。 Then, the polyisocyanate solution and the blocking agent were reacted at 40 to 60° C. for 1 to 2 hours, and the reaction was stopped when the amine equivalent became 20,000 or more. After that, butyl acetate was added to the reaction mixture to adjust the solid content concentration to 60% by mass. This gave a solution of blocked isocyanate.
3.評価
(1)耐薬品性
主剤として、ポリエステルポリオール(タケラックU-25(商品名) 三井化学製 水酸基価:135mgKOH/g、固形分濃度75%)を準備した。また、硬化剤として、表1に記載のブロックイソシアネートの溶液を準備した。
3. Evaluation (1) Chemical resistance Polyester polyol (Takelac U-25 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., hydroxyl value: 135 mgKOH/g, solid content concentration: 75%) was prepared as a main agent. Also, as a curing agent, a solution of blocked isocyanate shown in Table 1 was prepared.
ポリエステルポリオールとブロックイソシアネートの溶液とを混合した。なお、ポリエステルポリオールの水酸基に対する、ブロックイソシアネートのイソシアネート基の当量比を、1.0とした。そして、これらの混合物に、シンナー(酢酸エチル:酢酸ブチル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=1:1:1混合品)を添加し、23℃で5分間混合した。これにより、混合物の固形分濃度を、50質量%に調整した。 A polyester polyol and a solution of blocked isocyanate were mixed. The equivalent ratio of the isocyanate groups of the blocked isocyanate to the hydroxyl groups of the polyester polyol was set to 1.0. Then, thinner (ethyl acetate: butyl acetate: propylene glycol monomethyl ether acetate = 1:1:1 mixture) was added to these mixtures and mixed at 23°C for 5 minutes. Thereby, the solid content concentration of the mixture was adjusted to 50% by mass.
その後、混合物を10分間超音波処理して、脱泡させた。これにより、コーティング液を得た。 The mixture was then sonicated for 10 minutes to degas. A coating liquid was thus obtained.
コーティング液を、4milアプリケーターにて、ガラス板(JIS,R,3202 厚さ2mm)に塗工した。次いで、塗膜を、150℃のオーブンで30分加熱した。その後、塗膜を、23℃、湿度55%の恒温室で3日間エージングした。これにより、硬化膜を得た。 The coating liquid was applied to a glass plate (JIS, R, 3202, thickness 2 mm) using a 4 mil applicator. The coating was then heated in an oven at 150°C for 30 minutes. After that, the coating film was aged for 3 days in a constant temperature room at 23° C. and 55% humidity. Thus, a cured film was obtained.
ペーパーウエスを1cm角に切り取った。また、ペーパーウエスに、4-ヒドロキシブチルアクリレート(三菱ケミカル社製 4HBA 商品名)を染み込ませた。そして、ペーパーウエスを、コーティング液の硬化膜に貼り付けた。次いで、ペーパーウエスおよび硬化膜を、80℃のオーブンで30分加熱した。その後、ペーパーウエスを硬化膜から取り除いた。また、硬化膜の表面を拭き取り、表面の状態を、目視で観察した。評価基準を下記する。 The paper cloth was cut into 1 cm squares. A paper waste was impregnated with 4-hydroxybutyl acrylate (trade name of 4HBA manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Then, the paper waste was attached to the cured film of the coating liquid. The paper waste and cured film were then heated in an oven at 80° C. for 30 minutes. After that, the paper waste was removed from the cured film. In addition, the surface of the cured film was wiped off, and the state of the surface was visually observed. Evaluation criteria are described below.
◎:硬化膜表面に変化が確認されなかった。
〇:硬化膜表面に薄い痕が確認された。しかし、硬化膜の曇りは確認されなかった。
△:硬化膜の曇りは確認されなかった。
×:硬化膜の膨潤、シュリンクおよび/または剥離が確認された。
A: No change was observed on the surface of the cured film.
O: A thin mark was confirmed on the surface of the cured film. However, clouding of the cured film was not confirmed.
Δ: No fogging of the cured film was observed.
x: Swelling, shrinking and/or peeling of the cured film was confirmed.
(2)濁り
ブロックイソシアネートの溶液を製造した直後に、ブロックイソシアネートの溶液を100mLガラス瓶に入れた。そして、ブロックイソシアネートの溶液にライトを照らしながら、濁りの有無を、目視で確認した。評価基準を下記する。
(2) Turbidity Immediately after the blocked isocyanate solution was prepared, the blocked isocyanate solution was placed in a 100 mL glass bottle. The presence or absence of turbidity was visually confirmed while illuminating the blocked isocyanate solution with a light. Evaluation criteria are described below.
〇:濁りが確認されなかった。
△:濁りがわずかに確認された。
×:濁りが明らかに確認された。
O: Turbidity was not confirmed.
Δ: Slight turbidity was confirmed.
x: Turbidity was clearly confirmed.
表中の略号の詳細を下記する。
DMP:3,5-ジメチルピラゾール
MEKO:メチルエチルケトンオキシム
The details of the abbreviations in the table are described below.
DMP: 3,5-dimethylpyrazole MEKO: methyl ethyl ketone oxime
Claims (4)
前記トリレンジイソシアネート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含有し、
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体を含み、
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体は、イソシアヌレート基を3つ以上含有し、7分子以上のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、
前記トリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、40%以上であり、
前記ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤を含有する、ブロックイソシアネート。 A blocked isocyanate in which the isocyanate group of a tolylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent,
The tolylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate,
The isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate includes an isocyanurate trinuclear or higher form of tolylene diisocyanate,
The trinuclear isocyanurate form of tolylene diisocyanate is a derivative compound containing 3 or more isocyanurate groups and 7 or more molecules of tolylene diisocyanate,
In the chromatogram when measuring the tolylene diisocyanate derivative by gel permeation chromatography,
The area ratio of the peak area corresponding to the isocyanurate trinuclear or higher form of tolylene diisocyanate to the total peak area is 40% or more,
A blocked isocyanate in which the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent.
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、70%以上である、請求項1に記載のブロックイソシアネート。 In the chromatogram when measuring the tolylene diisocyanate derivative by gel permeation chromatography,
2. The blocked isocyanate according to claim 1, wherein the area ratio of the peak area corresponding to the trinuclear isocyanurate form of tolylene diisocyanate to the total peak area is 70% or more.
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のトリレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、
前記トリレンジイソシアネート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率(1核体面積率)に対する、
前記トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3核以上体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率(3核以上体面積率)の
比率(3核以上体面積率/1核体面積率)が、1.0以上18.0以下である、請求項1または2に記載のブロックイソシアネート。 The isocyanurate derivative of tolylene diisocyanate includes a mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate,
The mononuclear isocyanurate of tolylene diisocyanate is a derivative compound containing one isocyanurate group and containing three molecules of tolylene diisocyanate,
In the chromatogram when measuring the tolylene diisocyanate derivative by gel permeation chromatography,
With respect to the area ratio of the peak area corresponding to the mononuclear isocyanurate of the tolylene diisocyanate to the area of all peaks (mononuclear body area ratio),
The ratio of the area ratio of the peak area corresponding to the three or more nuclei isocyanurate isocyanurate of the tolylene diisocyanate to the area of all peaks (area ratio of three or more nuclei) (area ratio of three or more nuclei/one nucleus) is from 1.0 to 18.0, the blocked isocyanate according to claim 1 or 2.
ポリオール成分を含む主剤とを含有する、コーティング剤。
a curing agent comprising the blocked isocyanate according to any one of claims 1 to 3;
A coating agent containing a main agent containing a polyol component.
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