JP6153293B2 - Block polyisocyanate composition - Google Patents
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Description
本発明は、実質的に有機溶剤を含まず、かつ低粘度であり、主剤である活性水素化合物との相溶性に優れたブロックポリイソシアネート組成物に関する。 The present invention relates to a block polyisocyanate composition which is substantially free of an organic solvent, has a low viscosity, and is excellent in compatibility with an active hydrogen compound as a main component.
脂肪族ジイソシアネート又は脂環族ジイソシアネートからなるポリイソシアネートは、無黄変型であり、耐候性や耐薬品性、可撓性に優れた硬化剤であることが知られている。 A polyisocyanate composed of an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate is known as a non-yellowing type, and is a curing agent excellent in weather resistance, chemical resistance and flexibility.
また、上記ポリイソシアネートのイソシアネート基を、熱解離性のブロック剤により封鎖させたブロックポリイソシアネートは、主剤である活性水素化合物と混合しても常温では反応せず、加熱することにより熱解離性ブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生されて該活性水素化合物との反応が進行する。このため、あらかじめ主剤と硬化剤を混合した状態で貯蔵することが可能となる。イソシアネート基を封鎖する熱解離性ブロック剤として、オキシム系、アルコール系、フェノール系、アミン系などがあり、種々のポリイソシアネートとブロック剤との組み合わせが提案されている。 Moreover, the block polyisocyanate in which the isocyanate group of the polyisocyanate is blocked with a heat dissociable blocking agent does not react at room temperature even when mixed with the active hydrogen compound as the main agent, and heat-dissociable block by heating. The agent dissociates, the isocyanate group is regenerated, and the reaction with the active hydrogen compound proceeds. For this reason, it becomes possible to store in the state which mixed the main ingredient and the hardening | curing agent beforehand. Thermally dissociable blocking agents that block isocyanate groups include oxime-based, alcohol-based, phenol-based, and amine-based agents, and various combinations of polyisocyanates and blocking agents have been proposed.
ブロックポリイソシアネートは、ブロック化することで生成するウレタン結合または尿素結合による分子間水素結合により、高粘度化するという不都合がある。そのため、通常有機溶剤で希釈、低粘度化して用いられる。また、一般にポリウレタン樹脂塗料は、有機溶剤や水により希釈して使用するため、低粘度化するように希釈したものの方が取り扱い性で有利という利点がある。 Blocked polyisocyanates have the disadvantage of increasing the viscosity due to intermolecular hydrogen bonding due to urethane bonds or urea bonds generated by blocking. Therefore, it is usually used after diluting with an organic solvent and reducing the viscosity. In general, a polyurethane resin paint is diluted with an organic solvent or water, and therefore, a diluted polyurethane resin coating has an advantage that it is advantageous in handling.
しかし、大気汚染に対する環境保全や省資源の観点から、有機溶剤使用量の削減が急務となっている。また、注型剤、シーリング剤など、膜厚が厚い用途では、残有機溶剤による体積収縮や加熱時のボイド(気泡)の発生が顕著になる問題があった。 However, from the viewpoints of environmental protection and resource saving against air pollution, there is an urgent need to reduce the use of organic solvents. In addition, in applications where the film thickness is large, such as a casting agent and a sealing agent, there is a problem that volume shrinkage due to the residual organic solvent and generation of voids (bubbles) during heating become significant.
そこで近年、原料である主剤及び硬化剤中に有機溶剤を使用しない、完全無溶剤ポリウレタン樹脂が注目されている。それに伴い、無溶剤で使用することが可能な液状ブロック化ウレタンプレポリマーがいくつか知られている。例えば、特許文献1においては、ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートを原料成分とし、末端にブロック化したイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーが提案されている。また、特許文献2においては、ラクトン変性ジオールに多官能イソシアネートを反応させ、さらにブロック化したウレタンプレポリマーが提案されている。特許文献1及び2には、これらのブロック化ウレタンプレポリマーは、室温で液体であることから、取り扱いが容易であり、これらを用いた樹脂組成物は高い耐久性能を有していることが、記載されている。 Therefore, in recent years, a completely solvent-free polyurethane resin that does not use an organic solvent in the main ingredient and the curing agent as raw materials has attracted attention. Accordingly, several liquid blocked urethane prepolymers that can be used without solvent are known. For example, Patent Document 1 proposes a urethane prepolymer having a polycarbonate diol and an organic diisocyanate as raw material components and having an isocyanate group blocked at the terminal. Patent Document 2 proposes a urethane prepolymer obtained by reacting a lactone-modified diol with a polyfunctional isocyanate to form a block. In Patent Documents 1 and 2, since these blocked urethane prepolymers are liquid at room temperature, they are easy to handle, and the resin composition using them has high durability performance. Have been described.
しかし、上記ブロック化ウレタンプレポリマーは、高粘度のため、用途によっては取り扱いが困難である。また、これらのブロック化ウレタンプレポリマーは、一般に塗料用硬化剤としてのイソシアネートと比べ、1分子中のイソシアネート含有率が低く、平均イソシアネート基数も低いため、架橋密度が下がり、特に分子中の水酸基数が少ない活性水素化合物が主剤の場合、硬化性が悪化するという不都合がある。
さらに、これらのブロック化ウレタンプレポリマーが有機溶剤を含有していると、有機溶剤に対する溶解性により、上記活性水素化合物との相溶性が良好であるが、無溶剤化することで相溶性が悪化する場合が多い。従って、無溶剤のブロックポリイソシアネートを硬化剤として使用する場合、粘度及び硬化性、相溶性において、より一層の改良が必要とされる。
However, the blocked urethane prepolymer is difficult to handle depending on the application because of its high viscosity. In addition, these blocked urethane prepolymers generally have a lower isocyanate content in one molecule and a lower number of average isocyanate groups than isocyanate as a curing agent for coatings, so the crosslinking density is lowered, and in particular the number of hydroxyl groups in the molecule. When the active hydrogen compound with a small amount is the main agent, there is a disadvantage that the curability deteriorates.
Furthermore, when these blocked urethane prepolymers contain an organic solvent, the compatibility with the active hydrogen compound is good due to the solubility in the organic solvent, but the compatibility becomes worse due to the absence of solvent. There are many cases to do. Therefore, when a solvent-free blocked polyisocyanate is used as a curing agent, further improvement in viscosity, curability and compatibility is required.
そこで、本発明は、有機溶剤を実質的に含まず、且つ低粘度であり、主剤である活性水素化合物との相溶性に優れたブロック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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a block polyisocyanate composition which is substantially free of an organic solvent, has a low viscosity, and is excellent in compatibility with an active hydrogen compound as a main component.
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ね、特定の構造を有するブロックポリイソシアネート組成物が、有機溶剤を実質的に含まない場合でも、低粘度で、かつ主剤である活性水素化合物との相溶性が優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and even when the block polyisocyanate composition having a specific structure does not substantially contain an organic solvent, it has a low viscosity and is an active hydrogen which is a main component. The present inventors have found that the compatibility with the compound is excellent and have completed the present invention.
すなわち、本発明は下記のとおりである。
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選択される少なくとも1種のジイソシアネート化合物、並びに炭素数が1〜20のモノアルコールから得られるポリイソシアネートと、熱解離性ブロック剤から得られるブロックポリイソシアネート組成物であって、該ポリイソシアネート中のイソシアヌレート基とアロファネート基のモル比が、10/90〜80/20である、有機溶剤を実質的に含まないブロックポリイソシアネート組成物。
2.上記熱解離性ブロック剤が、オキシム系、酸アミド系、アミン系、活性メチレン系及びピラゾール系化合物から選ばれる少なくとも1種である、上記第1項に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
3.上記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選択される少なくとも1種のジイソシアネート化合物が、ヘキサメチレンジイソシアネートである、上記第1又は2項に記載のブロックポリイソシアネート組成物。
4.主剤として有機溶剤を実質的に含まない活性水素化合物、及び上記第1〜3項のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物を含有する硬化性組成物。
5.主剤として有機溶剤を実質的に含まないポリオール化合物、及び上記第1〜3項のいずれかに記載のブロックポリイソシアネート組成物を含有するポリウレタン硬化性組成物。
6.上記第4項に記載の硬化性組成物を加熱硬化させることで得られた硬化組成物。
7.上記第5項に記載のポリウレタン硬化性組成物を加熱硬化させることで得られたポリウレタン硬化組成物。
That is, the present invention is as follows.
1. A block polyisocyanate composition obtained from a polyisocyanate obtained from at least one diisocyanate compound selected from aliphatic diisocyanate and alicyclic diisocyanate, and a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms, and a thermally dissociable blocking agent. A block polyisocyanate composition substantially free from an organic solvent, wherein the molar ratio of isocyanurate groups to allophanate groups in the polyisocyanate is 10/90 to 80/20.
2. 2. The block polyisocyanate composition according to item 1, wherein the heat dissociable blocking agent is at least one selected from oxime, acid amide, amine, active methylene and pyrazole compounds.
3. The block polyisocyanate composition according to item 1 or 2, wherein at least one diisocyanate compound selected from the aliphatic diisocyanate and the alicyclic diisocyanate is hexamethylene diisocyanate.
4). The curable composition containing the active hydrogen compound which does not contain an organic solvent substantially as a main ingredient, and the block polyisocyanate composition in any one of said 1-3.
5. The polyurethane curable composition containing the polyol compound which does not contain an organic solvent substantially as a main ingredient, and the block polyisocyanate composition in any one of the said 1-3.
6). The hardening composition obtained by heat-hardening the curable composition of the said 4th term.
7). A polyurethane curable composition obtained by heat-curing the polyurethane curable composition according to the above item 5.
本発明によれば、実質的に溶剤を含まない状況下において、硬化剤として用いるのに適した、より低粘度で、主剤である活性水素化合物との相溶性が優れ、かつ硬化性が良好なブロックポリイソシアネート組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is suitable for use as a curing agent in a situation substantially free of a solvent, has a lower viscosity, excellent compatibility with the active hydrogen compound as the main agent, and good curability. Blocked polyisocyanate compositions can be provided.
以下に、本発明の好ましい形態について詳しく述べる。
本発明のブロックポリイソシアネート組成物の前駆体であるポリイソシアネートの原料として、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選択される少なくとも1種のジイソシアネート化合物、並びに、炭素数が1〜20のモノアルコールが用いられる。
The preferred embodiments of the present invention are described in detail below.
As a raw material of polyisocyanate which is a precursor of the block polyisocyanate composition of the present invention, at least one diisocyanate compound selected from aliphatic diisocyanate and alicyclic diisocyanate, and monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms are included. Used.
脂肪族ジイソシアネートとしては、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートが例示される。これらの中でも工業的入手のしやすさから、HDIが好ましい。上記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。 Examples of the aliphatic diisocyanate include butane diisocyanate, pentane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. Among these, HDI is preferable from the viewpoint of industrial availability. The said aliphatic diisocyanate may be used independently and may use 2 or more types together.
また、脂環族ジイソシアネートとして、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。これらの中でも工業的入手のしやすさから、IPDIが好ましい。上記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。 Examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and 1,4-cyclohexane diisocyanate. Among these, IPDI is preferable from the viewpoint of industrial availability. The said alicyclic diisocyanate may be used independently and may use 2 or more types together.
上記脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートは、どちらか単独で使用してもいいし、脂肪族ジイソシアネートと脂環族ジイソシアネートで2種以上を併用してもよい。 One of the aliphatic diisocyanate and the alicyclic diisocyanate may be used alone, or two or more of the aliphatic diisocyanate and the alicyclic diisocyanate may be used in combination.
上記ポリイソシアネートの原料として、炭素数が1〜20のモノアルコールが用いられる。モノアルコールの炭素数の下限は、好ましくは2、より好ましくは3、更に好ましくは4、特に好ましくは6である。上限は、好ましくは16、より好ましくは12、更に好ましくは9である。モノアルコールは、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。また、上記モノアルコールは、分子内にエーテル基や、エステル基、カルボニル基を含んでもよいが、飽和炭化水素基だけからなるモノアルコールが好ましい。更に、分岐を有しているモノアルコールがより好ましい。このようなモノアルコールとして、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、3,5,5−トリメチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。これらの中でも、イソブタノール、1−ブタノール、イソアミルアルコール、1−ヘキサノール、1−へプタノール、1−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、3,5,5−トリメチル−1−シクロヘキサノールは、活性水素化合物との相溶性が優れているため、より好ましい。 A monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms is used as a raw material for the polyisocyanate. The lower limit of the carbon number of the monoalcohol is preferably 2, more preferably 3, still more preferably 4, and particularly preferably 6. The upper limit is preferably 16, more preferably 12, and still more preferably 9. Only one type of monoalcohol may be used, or two or more types may be mixed and used. The monoalcohol may contain an ether group, an ester group, or a carbonyl group in the molecule, but a monoalcohol consisting only of a saturated hydrocarbon group is preferred. Furthermore, a monoalcohol having a branch is more preferable. Examples of such monoalcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, 1-pentanol, 2-pentanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 2 -Hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, tridecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol , Methylcyclohexanol, trimethylcyclohexanol and the like. Among these, isobutanol, 1-butanol, isoamyl alcohol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, tridecanol, pentadecanol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, 3, 5,5-Trimethyl-1-cyclohexanol is more preferable because of its excellent compatibility with active hydrogen compounds.
本発明のブロックポリイソシアネート組成物の前駆体であるポリイソシアネートは、分子中にイソシアヌレート基とアロファネート基を含有する。イソシアヌレート基は、3つのイソシアネート基から形成される構造であり、
の構造で示される。
The polyisocyanate which is a precursor of the block polyisocyanate composition of the present invention contains an isocyanurate group and an allophanate group in the molecule. An isocyanurate group is a structure formed from three isocyanate groups,
It is shown by the structure of
また、アロファネート基とは、モノアルコールの水酸基とイソシアネート基から形成され、
の構造で示される。
The allophanate group is formed from a hydroxyl group and an isocyanate group of monoalcohol,
It is shown by the structure of
ポリイソシアネート中のイソシアヌレート基とアロファネート基のモル比は、10/90〜80/20である。このモル比は、好ましくは20/80〜80/20であり、より好ましくは30/70〜70/30である。 The molar ratio of isocyanurate groups to allophanate groups in the polyisocyanate is 10/90 to 80/20. This molar ratio is preferably 20/80 to 80/20, more preferably 30/70 to 70/30.
イソシアヌレート基とアロファネート基とを含むポリイソシアネートを製造する方法としては、上記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選択される少なくとも1種のジイソシアネート化合物より、イソシアヌレート基とアロファネート基とを特定のモル比で含有するポリイソシアネート化合物を複数種製造して混合する方法、該ジイソシアネート化合物から、イソシアヌレート基とアロファネート基とを有するポリイソシアネートを一括で製造する方法が挙げられる。 As a method for producing a polyisocyanate containing an isocyanurate group and an allophanate group, a specific mole of an isocyanurate group and an allophanate group is selected from at least one diisocyanate compound selected from the above aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. A method of producing and mixing a plurality of types of polyisocyanate compounds contained in a ratio, and a method of producing polyisocyanates having an isocyanurate group and an allophanate group all together from the diisocyanate compound.
上記ポリイソシアネートを製造する方法としては、以下の3つの方法が挙げられる。
(I)モノアルコール及びジイソシアネートをウレタン化反応させ、その後、あるいは同時にアロファネート化反応及びイソシアヌレート化反応を行い、ポリイソシアネートを得る方法。
(II)モノアルコール及びジイソシアネートをウレタン化反応させ、その後、あるいは同時にアロファネート化反応を行い、得られたアロファネート基を有するポリイソシアネートと、ジイソシアネートをイソシアヌレート化反応させて得たイソシアヌレート基を有するポリイソシアネートとを混合して、ポリイソシアネートを得る方法。
(III)モノアルコール及びジイソシアネートをウレタン化反応させ、その後、あるいは同時にアロファネート化反応を行い、得られたアロファネート基を含有するポリイソシアネートと、モノアルコール及びジイソシアネートをウレタン化反応させ、その後あるいは同時にアロファネート化及びイソシアヌレート化反応を行い、得られたアロファネート基及びイソシアヌレート基を有するポリイソシアネートとを混合してポリイソシアネートを得る方法。
The following three methods are mentioned as a method for producing the polyisocyanate.
(I) A method of obtaining a polyisocyanate by subjecting a monoalcohol and a diisocyanate to a urethanization reaction, and thereafter or simultaneously carrying out an allophanatization reaction and an isocyanurate reaction.
(II) A polyalcohol having an isocyanurate group obtained by subjecting a monoalcohol and a diisocyanate to a urethanization reaction, and thereafter or simultaneously carrying out an allophanate reaction, and the resulting polyisocyanate having an allophanate group and an isocyanurate reaction of the diisocyanate. A method of obtaining polyisocyanate by mixing with isocyanate.
(III) Urethane reaction of monoalcohol and diisocyanate, and then or allophanate reaction, polyisocyanate containing allophanate group obtained, urethanation reaction of monoalcohol and diisocyanate, and then allophanate And isocyanurate-forming reaction, and the resulting polyisocyanate is mixed with the polyisocyanate having an allophanate group and an isocyanurate group.
(I)の方法は、一段階のプロセスで製造できるため、生産効率が良いという特徴がある。(II)、(III)の方法は、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネートあるいはイソシアヌレート構造とアロファネート構造を有するポリイソシアネートと、アロファネート基を有するポリイソシアネートとを任意の比率で混合することが可能であるので、得られるポリイソシアネートの物性の調整が容易であるという特徴がある。 Since the method (I) can be manufactured by a one-step process, it has a feature of high production efficiency. In the methods (II) and (III), a polyisocyanate having an isocyanurate structure or a polyisocyanate having an isocyanurate structure and an allophanate structure and a polyisocyanate having an allophanate group can be mixed in an arbitrary ratio. Therefore, there is a feature that the physical properties of the resulting polyisocyanate can be easily adjusted.
ポリイソシアネートにおけるイソシアヌレート基とアロファネート基とのモル比が10/90〜80/20、好ましくは20/80〜80/20、より好ましくは30/70〜70/30の範囲になるように製造すれば、いずれの方法を用いてもよい。 It is produced so that the molar ratio of isocyanurate groups to allophanate groups in the polyisocyanate is in the range of 10/90 to 80/20, preferably 20/80 to 80/20, more preferably 30/70 to 70/30. Any method may be used.
ウレタン化反応の反応温度は、好ましくは20〜200℃、より好ましくは40〜150℃、更に好ましくは60〜120℃である。反応時間は、好ましくは10分〜24時間、より好ましくは15分〜15時間、更に好ましくは20分〜10時間である。20℃以上で反応が速く、200℃以下でウレトジオン化などの副反応が抑制され、また着色も抑制される。時間は、10分以上であれば反応を完結させることが可能となり、24時間以下であれば生産効率に問題が無く、また副反応も抑制される。ウレタン化反応は、無触媒で、またはスズ系、アミン系などの触媒の存在下で行うことができる。 The reaction temperature of the urethanization reaction is preferably 20 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and still more preferably 60 to 120 ° C. The reaction time is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 15 hours, and even more preferably 20 minutes to 10 hours. The reaction is fast at 20 ° C. or higher, side reactions such as uretdione formation are suppressed at 200 ° C. or lower, and coloring is also suppressed. If the time is 10 minutes or more, the reaction can be completed. If the time is 24 hours or less, there is no problem in production efficiency, and side reactions are also suppressed. The urethanization reaction can be carried out without a catalyst or in the presence of a tin-based or amine-based catalyst.
アロファネート化反応は、好ましくは20〜200℃の温度で行われる。より好ましくは、40〜180℃であり、更に好ましくは60〜160℃である。特に好ましくは90〜150℃であり、最も好ましいのは110〜150℃である。20℃以上で、アロファネート化触媒の量が少なくなると共に、反応の終結までに必要な時間が短い。200℃以下で、ウレトジオン化などの副反応が抑制され、また、反応生成物の着色が抑えられる。 The allophanatization reaction is preferably performed at a temperature of 20 to 200 ° C. More preferably, it is 40-180 degreeC, More preferably, it is 60-160 degreeC. Particularly preferred is 90 to 150 ° C, and most preferred is 110 to 150 ° C. Above 20 ° C., the amount of allophanatization catalyst decreases and the time required to complete the reaction is short. At 200 ° C. or lower, side reactions such as uretdione formation are suppressed, and coloring of the reaction product is suppressed.
アロファネート化反応の反応時間は、好ましくは10分〜24時間、より好ましくは15分〜12時間、更に好ましくは20分〜8時間、特に好ましくは20分〜6時間である。反応時間が10分以上であれば反応の制御が可能となり、24時間以内であれば生産効率が十分である。なお、反応温度が130℃を超える場合には、副反応としてウレトジオンが生成する場合があるため、反応時間は好ましくは8時間以内、より好ましくは6時間以内、更に好ましくは4時間以内である。 The reaction time of the allophanatization reaction is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 12 hours, still more preferably 20 minutes to 8 hours, and particularly preferably 20 minutes to 6 hours. If the reaction time is 10 minutes or more, the reaction can be controlled, and if it is within 24 hours, the production efficiency is sufficient. In addition, when reaction temperature exceeds 130 degreeC, since uretdione may produce | generate as a side reaction, Preferably reaction time is less than 8 hours, More preferably, it is less than 6 hours, More preferably, it is less than 4 hours.
イソシアヌレート化反応、あるいはアロファネート化及びイソシアヌレート化反応は、好ましくは20〜180℃の温度で行われる。より好ましくは、30〜160℃であり、更に好ましくは40〜140℃である。特に好ましくは60〜130℃であり、最も好ましいのは80〜110℃である。20℃以上で、触媒の量を少なくすることができると共に、ナイロン化反応等の副反応が起こりにくくなる。また180℃以下で、ウレトジオン化などの副反応が抑制され、また、反応生成物の着色が抑えられる。 The isocyanuration reaction, or allophanatization and isocyanuration reaction is preferably performed at a temperature of 20 to 180 ° C. More preferably, it is 30-160 degreeC, More preferably, it is 40-140 degreeC. Particularly preferred is 60 to 130 ° C, and most preferred is 80 to 110 ° C. At 20 ° C. or higher, the amount of the catalyst can be reduced, and side reactions such as nylon reaction are less likely to occur. Further, at 180 ° C. or lower, side reactions such as uretdione formation are suppressed, and coloring of the reaction product is suppressed.
イソシアヌレート化反応、あるいはアロファネート化及びイソシアヌレート化反応の反応時間は、好ましくは10分〜24時間、より好ましくは15分〜12時間、更に好ましくは20分〜8時間、特に好ましくは20分〜6時間である。反応時間が10分以上であれば反応の制御が可能となり、24時間以内であれば生産効率が十分である。 The reaction time of the isocyanuration reaction, or allophanation and isocyanuration reaction is preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 12 hours, still more preferably 20 minutes to 8 hours, particularly preferably 20 minutes to 6 hours. If the reaction time is 10 minutes or more, the reaction can be controlled, and if it is within 24 hours, the production efficiency is sufficient.
(I)の方法を採用する場合、アロファネート化反応およびイソシアヌレート化反応は触媒を用いた方が好ましく、特に生成するポリイソシアネートのイソシアヌレート基/アロファネート基のモル比を10/90〜80/20とすることができる触媒を選択する方が好ましい。このような触媒として、例えばテトラアルキルアンモニウム、ヒドロキシアルキルアンモニウムのカルボン酸塩、ハイドロオキサイドや、アミノシリル基含有化合物等、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。 When employing the method (I), it is preferable to use a catalyst for the allophanate reaction and isocyanurate reaction, and the molar ratio of the isocyanurate group / allophanate group of the polyisocyanate to be produced is particularly 10/90 to 80/20. It is preferable to select a catalyst that can be Examples of such a catalyst include tetraalkylammonium, hydroxyalkylammonium carboxylates, hydroxides, aminosilyl group-containing compounds, and the like, or mixtures thereof.
(II)あるいは(III)の方法を採用し、アロファネート基を有するポリイソシアネートを製造する場合、アロファネート化反応は触媒を用いた方が好ましい。特にアロファネート基の選択率を高くすることができる触媒、すなわち生成するポリイソシアネートのイソシアヌレート基/アロファネート基の比を好ましくは0/100〜30/70、より好ましくは0/100〜20/80、更に好ましくは0/100〜10/90となる触媒を選択する方が好ましい。このような触媒として、例えば鉛、亜鉛、ビスマス、錫、ジルコニウム、ジルコニルのカルボン酸塩等、あるいは亜鉛、ジルコニウム、スズのアルコキサイド、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 When employing the method (II) or (III) to produce a polyisocyanate having an allophanate group, it is preferable to use a catalyst for the allophanate reaction. In particular, the catalyst capable of increasing the selectivity of the allophanate group, that is, the ratio of isocyanurate group / allophanate group of the polyisocyanate to be produced is preferably 0/100 to 30/70, more preferably 0/100 to 20/80, It is more preferable to select a catalyst with a value of 0/100 to 10/90. Examples of such catalysts include lead, zinc, bismuth, tin, zirconium, zirconyl carboxylates, etc., zinc, zirconium, tin alkoxides, or mixtures thereof.
(II)の方法を採用し、イソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートを製造する場合、イソシアヌレート化反応は触媒を用いた方が好ましい。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、ヒドロキシアルキルアンモニウム、カルボン酸のアルカリ金属塩、ハイドロオキサイドや、アミノシリル基含有化合物等、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。 When the method (II) is employed to produce a polyisocyanate containing an isocyanurate group, it is preferable to use a catalyst for the isocyanurate formation reaction. Examples of the isocyanurate-forming catalyst include tetraalkylammonium, hydroxyalkylammonium, carboxylic acid alkali metal salts, hydroxides, aminosilyl group-containing compounds, and the like, or mixtures thereof.
(III)の方法を採用し、アロファネート基及びイソシアヌレート基を含有するポリイソシアネートを製造する場合、アロファネート化反応及びイソシアヌレート化反応は触媒を用いた方が好ましい。アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒として、例えばテトラアルキルアンモニウム、ヒドロキシアルキルアンモニウム、カルボン酸のアルカリ金属塩、ハイドロオキサイドや、アミノシリル基含有化合物等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 When the method (III) is employed to produce a polyisocyanate containing an allophanate group and an isocyanurate group, it is preferable to use a catalyst for the allophanate reaction and the isocyanurate reaction. Examples of the allophanatization and isocyanuration catalysts include tetraalkylammonium, hydroxyalkylammonium, alkali metal salts of carboxylic acids, hydroxides, aminosilyl group-containing compounds, and the like, or mixtures thereof.
アロファネート化触媒、イソシアヌレート化触媒、アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒は、反応液総重量を基準にして、好ましくは0.001〜2.0質量%、より好ましくは、0.01〜0.5質量%の量にて使用される。0.001質量%以上で触媒の効果が十分に発揮できる。2質量%以下で、反応の制御が容易である。 The allophanate catalyst, isocyanurate catalyst, allophanate and isocyanurate catalyst are preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.01 to 0.5%, based on the total weight of the reaction solution. Used in an amount of mass%. The effect of the catalyst can be sufficiently exerted at 0.001% by mass or more. The reaction is easily controlled at 2% by mass or less.
上記ポリイソシアネートの製造において、アロファネート化触媒、イソシアヌレート化触媒、アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒の添加方法は限定されない。例えば、ウレタン基を含有する化合物の製造の前、即ちジイソシアネートと水酸基を有する有機化合物のウレタン化反応に先だって添加してもよいし、ジイソシアネートと水酸基を有する有機化合物のウレタン化反応中に添加してもよく、ウレタン基含有化合物製造の後に添加してもよい。また、添加の方法として、所要量のアロファネート化触媒、イソシアヌレート化触媒、アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒を一括して添加してもよいし、何回かに分割して添加してもよい。または、一定の添加速度で連続的に添加する方法も採用できる。 In the production of the polyisocyanate, the method for adding the allophanate catalyst, isocyanurate catalyst, allophanate catalyst and isocyanurate catalyst is not limited. For example, it may be added before the production of a compound containing a urethane group, that is, prior to the urethanization reaction of an organic compound having a diisocyanate and a hydroxyl group, or during the urethanization reaction of an organic compound having a diisocyanate and a hydroxyl group. It may also be added after the production of the urethane group-containing compound. In addition, as a method of addition, a required amount of the allophanate catalyst, isocyanurate catalyst, allophanate catalyst and isocyanurate catalyst may be added all at once, or may be added in several portions. Or the method of adding continuously at a fixed addition rate is also employable.
ウレタン化反応やアロファネート化反応は、無溶剤で進行させることができる。また、これらの反応には、必要に応じて、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン等の芳香族系溶剤、ジアルキルポリアルキレングリコールエーテル等のイソシアネート基との反応性を有していない有機溶剤、およびそれらの混合物を溶剤として使用することができる。 The urethanization reaction and allophanate reaction can be allowed to proceed without solvent. In addition, in these reactions, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, aromatic solvents such as toluene, xylene, and diethylbenzene, dialkyl polyalkylene glycol ethers, etc. Organic solvents that are not reactive with isocyanate groups and mixtures thereof can be used as the solvent.
上記ポリイソシアネートの製造におけるウレタン化反応、アロファネート化反応、イソシアヌレート化反応、アロファネート化反応及びイソシアヌレート化反応の過程は、反応液のNCO基含有率を測定するか、屈折率を測定することにより追跡できる。 The process of urethanization reaction, allophanate reaction, isocyanurate reaction, allophanate reaction and isocyanurate reaction in the production of the above polyisocyanate is determined by measuring the NCO group content of the reaction solution or measuring the refractive index. Can track.
アロファネート化反応、イソシアヌレート化反応、アロファネート化反応及びイソシアヌレート化反応は、室温に冷却するか、反応停止剤を添加することにより停止できる。触媒を用いる場合、反応停止剤を添加するほうが、副反応を抑制することができるために、好ましい。反応停止剤を添加する量は、触媒に対して、好ましくは0.25〜20倍のモル量、より好ましくは0.5〜16倍のモル量、更に好ましくは1.0〜12倍のモル量である。0.25倍以上のモル量で、完全に失活させることが可能となる。20倍以下のモル量で保存安定性が良好となる。 The allophanate reaction, isocyanurate reaction, allophanate reaction and isocyanurate reaction can be stopped by cooling to room temperature or adding a reaction terminator. When using a catalyst, it is preferable to add a reaction terminator because side reactions can be suppressed. The amount of addition of the reaction terminator is preferably 0.25 to 20 times the molar amount, more preferably 0.5 to 16 times the molar amount, still more preferably 1.0 to 12 times the molar amount relative to the catalyst. Amount. It can be completely deactivated at a molar amount of 0.25 times or more. Storage stability is improved at a molar amount of 20 times or less.
反応停止剤としては、触媒を失活させるものであれば何を使ってもよい。反応停止剤の例としては、リン酸、ピロリン酸等のリン酸酸性を示す化合物、リン酸、ピロリン酸等のモノアルキルあるいはジアルキルエステル、モノクロロ酢酸などのハロゲン化酢酸、塩化ベンゾイル、スルホン酸エステル、硫酸、硫酸エステル、イオン交換樹脂、キレート剤等が挙げられる。工業的にみた場合、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ポリリン酸、およびリン酸モノアルキルエステルやリン酸ジアルキルエステルは、ステンレスを腐食し難いので、好ましい。リン酸モノエステルやリン酸ジエステルの例としては、リン酸モノエチルエステルやリン酸ジエチルエステル、リン酸モノブチルエステルやリン酸ジブチルエステル、リン酸モノ(2−エチルヘキシル)エステルやリン酸ジ(2−エチルヘキシル)エステル、リン酸モノデシルエステル、リン酸ジデシルエステル、リン酸モノラウリルエステル、リン酸ジラウリルエステル、リン酸モノトリデシルエステル、リン酸ジトリデシルエステル、リン酸モノオレイルエステル、リン酸ジオレイルエステル、リン酸モノテトラデシルエステル、リン酸ジテトラデシルエステル、リン酸モノヘキサデシルエステル、リン酸ジヘキサデシルエステル、リン酸モノオクタデシルエステル、リン酸ジオクタデシルエステルなど、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。 Any reaction terminator may be used as long as it deactivates the catalyst. Examples of reaction terminators include phosphoric acid, pyrophosphoric acid and other phosphoric acid compounds, phosphoric acid, monoalkyl or dialkyl esters such as pyrophosphoric acid, halogenated acetic acid such as monochloroacetic acid, benzoyl chloride, sulfonic acid ester, Examples include sulfuric acid, sulfuric ester, ion exchange resin, chelating agent and the like. From an industrial viewpoint, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, and phosphoric acid monoalkyl ester and phosphoric acid dialkyl ester are preferred because they hardly corrode stainless steel. Examples of phosphoric acid monoesters and phosphoric acid diesters include phosphoric acid monoethyl ester, phosphoric acid diethyl ester, phosphoric acid monobutyl ester, phosphoric acid dibutyl ester, phosphoric acid mono (2-ethylhexyl) ester and phosphoric acid di (2 -Ethylhexyl) ester, phosphoric acid monodecyl ester, phosphoric acid didecyl ester, phosphoric acid monolauryl ester, phosphoric acid dilauryl ester, phosphoric acid monotridecyl ester, phosphoric acid ditridecyl ester, phosphoric acid monooleyl ester, phosphoric acid Dioleyl ester, phosphoric acid monotetradecyl ester, phosphoric acid ditetradecyl ester, phosphoric acid monohexadecyl ester, phosphoric acid dihexadecyl ester, phosphoric acid monooctadecyl ester, phosphoric acid dioctadecyl ester, etc., or a mixture thereof But It is below.
また、シリカゲルや活性炭等の吸着剤を停止剤として用いることも可能である。この場合、反応で使用するジイソシアネートに対して、0.05〜10質量%の添加量が好ましい。 It is also possible to use an adsorbent such as silica gel or activated carbon as a stopper. In this case, an addition amount of 0.05 to 10% by mass is preferable with respect to the diisocyanate used in the reaction.
反応終了後、ポリイソシアネートからは、未反応のジイソシアネートや溶剤を分離してもよい。安全性を考えると、未反応のジイソシアネートは分離した方が好ましい。未反応のジイソシアネートや溶剤を分離する方法として、例えば、薄膜蒸留法や溶剤抽出法が挙げられる。 After completion of the reaction, unreacted diisocyanate and solvent may be separated from the polyisocyanate. In view of safety, it is preferable to separate unreacted diisocyanate. Examples of a method for separating unreacted diisocyanate and solvent include a thin film distillation method and a solvent extraction method.
上記ポリイソシアネートにおけるイソシアヌレート基(a)とアロファネート基(b)のモル比(a)/(b)は、1H−NMRにより求めることができる。HDIを原料として用いたポリイソシアネート組成物を1H−NMRで測定する方法の一例を、以下に示す。 The molar ratio (a) / (b) between the isocyanurate group (a) and the allophanate group (b) in the polyisocyanate can be determined by 1H-NMR. An example of a method for measuring a polyisocyanate composition using HDI as a raw material by 1H-NMR is shown below.
1H−NMRの測定方法例:ポリイソシアネートを重水素クロロホルムに10質量%の濃度で溶解する(ポリイソシアネートに対して0.03質量%テトラメチルシランを添加する)。化学シフト基準は、テトラメチルシランの水素のシグナルを0ppmとした。1H−NMRにて測定し、8.5ppm付近のアロファネート基の窒素原子に結合した水素原子(アロファネート基1molに対して1molの水素原子)のシグナルと、3.8ppm付近のイソシアヌレート基のイソシアヌレート環の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子(イソシアヌレート基1モルに対して6molの水素原子)のシグナルの面積比を測定する。このポリイソシアネートにおけるイソシアヌレート基(a)とアロファネート基(b)のモル比(a)/(b)は、(a)/(b)=(3.8ppm付近のシグナル面積/6)/(8.5ppm付近のシグナル面積)で計算される。 Measurement method example of 1H-NMR: Polyisocyanate is dissolved in deuterium chloroform at a concentration of 10% by mass (0.03% by mass of tetramethylsilane is added to polyisocyanate). As a chemical shift standard, a hydrogen signal of tetramethylsilane was set to 0 ppm. Measured by 1H-NMR, signal of hydrogen atom bonded to nitrogen atom of allophanate group near 8.5 ppm (1 mol hydrogen atom per 1 mol of allophanate group) and isocyanurate of isocyanurate group around 3.8 ppm The signal area ratio of the hydrogen atom of the methylene group adjacent to the nitrogen atom of the ring (6 mol of hydrogen atom per mol of isocyanurate group) is measured. The molar ratio (a) / (b) of the isocyanurate group (a) to the allophanate group (b) in this polyisocyanate is (a) / (b) = (signal area around 3.8 ppm / 6) / (8 (Signal area around 5 ppm).
上記ポリイソシアネートのイソシアネート基含有率(以下、NCO基含有率)は、実質的に溶剤やジイソシアネートを含んでいない状態で、10〜25質量%が好ましく、13〜22質量%がさらに好ましい。NCO基含有率は、例えばポリイソシアネートのイソシアネート基を過剰のアミン(ジブチルアミン等)と反応させ、残ったアミンを塩酸などの酸で逆滴定することによって求めることができる。 The isocyanate group content (hereinafter referred to as NCO group content) of the polyisocyanate is preferably 10 to 25% by mass and more preferably 13 to 22% by mass in a state that substantially does not contain a solvent or diisocyanate. The NCO group content can be determined, for example, by reacting an isocyanate group of polyisocyanate with an excess of amine (such as dibutylamine) and back titrating the remaining amine with an acid such as hydrochloric acid.
上記ポリイソシアネートの25℃における粘度は、実質的に溶剤やジイソシアネートを含んでいない状態で、好ましくは150〜800mPa・sである。粘度は、E型粘度計(株式会社トキメック社製)で測定し、ローターは標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は以下の通りである。
100r.p.m. (128mPa・s未満の場合)
50r.p.m. (128mPa・s〜256mPa・sの場合)
20r.p.m. (256mPa・s〜640mPa・sの場合)
10r.p.m. (640mPa・s〜1280mPa・sの場合)
5r.p.m. (1280mPa・s〜2560mPa・sの場合)
The viscosity of the polyisocyanate at 25 ° C. is preferably 150 to 800 mPa · s in a state in which substantially no solvent or diisocyanate is contained. The viscosity was measured with an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.), and a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24) was used as the rotor. The number of rotations is as follows.
100r. p. m. (If less than 128 mPa · s)
50r. p. m. (In the case of 128 mPa · s to 256 mPa · s)
20r. p. m. (In the case of 256 mPa · s to 640 mPa · s)
10r. p. m. (In the case of 640 mPa · s to 1280 mPa · s)
5r. p. m. (In the case of 1280 mPa · s to 2560 mPa · s)
上記ポリイソシアネートの数平均分子量Mnは、特に制限はないが、好ましくは450〜1200、より好ましくは500〜1000である。Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下GPCという)測定により算出され、GPCの各ピークの面積比を質量%とした。
装置:東ソー(株)HLC−802A
カラム:東ソー(株)G1000HXL×1本
G2000HXL×1本
G3000HXL×1本
キャリアー:テトラヒドロフラン
検出方法:示差屈折計
Although the number average molecular weight Mn of the said polyisocyanate does not have a restriction | limiting in particular, Preferably it is 450-1200, More preferably, it is 500-1000. Mn was calculated by gel permeation chromatograph (hereinafter referred to as GPC) measurement, and the area ratio of each peak of GPC was defined as mass%.
Equipment: Tosoh Corporation HLC-802A
Column: Tosoh Corporation G1000HXL × 1 G2000HXL × 1 G3000HXL × 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer
また、ポリイソシアネートの数平均官能基数fnは、特に制限はないが、硬化性と低粘度の観点から、好ましくは2.20〜4.00、より好ましくは2.30〜3.50である。fnは、次式により求めることができる。
fn=Mn×NCO基含有率/4200
The number average functional group number fn of the polyisocyanate is not particularly limited, but is preferably 2.20 to 4.00, more preferably 2.30 to 3.50 from the viewpoints of curability and low viscosity. fn can be obtained by the following equation.
fn = Mn × NCO group content / 4200
本発明におけるブロックポリイソシアネート組成物は、上記ポリイソシアネートのイソシアネート基を、熱解離性ブロック剤と反応させてブロック化することによって製造することができる。ここでの「熱解離」とは、加熱によってイソシアネート基に結合したブロック剤が解離することを意味する。解離に必要な温度は、ブロック剤の構造によって異なるが、例えば40℃〜300℃である。 The block polyisocyanate composition in the present invention can be produced by reacting the isocyanate group of the polyisocyanate with a heat dissociable blocking agent to form a block. Here, “thermal dissociation” means that the blocking agent bonded to the isocyanate group is dissociated by heating. The temperature required for dissociation varies depending on the structure of the blocking agent, but is, for example, 40 ° C to 300 ° C.
熱解離性ブロック剤の例としては、オキシム系、アルコール系、酸アミド系、酸イミド系、フェノール系、アミン系、活性メチレン系、イミダゾール系、ピラゾール系化合物等が挙げられる。 Examples of the heat dissociable blocking agent include oxime, alcohol, acid amide, acid imide, phenol, amine, active methylene, imidazole and pyrazole compounds.
オキシム系としては、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等、アルコール系としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール等、酸アミド系としては、アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロカクタム、γ−ブチロラクタム等、酸イミド系としては、コハク酸イミド、マレイン酸イミド等、フェノール系としては、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等、アミン系としては、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン等、活性メチレン系としては、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等、イミダゾール系としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール等、ピラゾール系としては、ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等が挙げられる。その中でも、入手容易性や製造したブロックポリイソシアネート組成物の粘度、反応温度、反応時間の観点から、オキシム系、酸アミド系、アミン系、活性メチレン系、ピラゾール系化合物が好ましく、メチルエチルケトオキシム、ε−カプロラクタム、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、3,5−ジメチルピラゾールがさらに好ましい。 Examples of oximes include formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, cyclohexanone oxime, and alcohols include methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethyl-1- Examples of acid amides such as hexanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, etc. include acetanilide, acetic acid amide, ε-caprolactam, δ-valerocactam, γ-butyrolactam, etc. Examples of phenolic compounds such as imide and maleic imide include phenol, cresol, ethylphenol, butylphenol, nonylphenol, dinonylphenol, styrenated phenol, and hydroxybenzoic acid ester. As the amine system, diphenylamine, aniline, carbazole, di-n-propylamine, diisopropylamine, isopropylethylamine, etc., as the active methylene system, dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, Examples of the imidazole series such as acetylacetone include imidazole and 2-methylimidazole, and examples of the pyrazole series include pyrazole, 3-methylpyrazole, and 3,5-dimethylpyrazole. Among these, from the viewpoints of availability, viscosity of the produced block polyisocyanate composition, reaction temperature, and reaction time, oxime-based, acid amide-based, amine-based, active methylene-based, and pyrazole-based compounds are preferable, and methyl ethyl ketoxime, ε -Caprolactam, diethyl malonate, ethyl acetoacetate, 3,5-dimethylpyrazole are more preferred.
上記熱解離性ブロック剤は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を所望の割合で用いてもよい。また、公知の方法で、完全にまたは部分的にブロック化してもよいが、全てブロック化していることが好ましい。全てのイソシアネート基をブロック化する場合、(熱解離性ブロック剤のモル数)/(ポリイソシアネート組成物中のイソシアネート基のモル数)は、1.0〜1.5であることが好ましい。その場合、過剰または未反応の熱解離性ブロック剤は、前記ブロックポリイソシアネート組成物内に残留する。ブロック化反応は、前記ポリイソシアネートと同様に、無溶剤で行うか、必要に応じて、イソシアネート基との反応性を有していない有機溶剤を使用し、後で有機溶剤を分離してもよい。 One kind of the heat dissociable blocking agent may be used, or two or more kinds may be used in a desired ratio. Moreover, although it may block completely or partially by a well-known method, it is preferable to block all. When all the isocyanate groups are blocked, the (number of moles of thermally dissociable blocking agent) / (number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate composition) is preferably 1.0 to 1.5. In that case, excess or unreacted thermally dissociable blocking agent remains in the blocked polyisocyanate composition. The blocking reaction may be performed in the same manner as in the polyisocyanate without using a solvent or, if necessary, an organic solvent that does not have reactivity with an isocyanate group may be used, and the organic solvent may be separated later. .
ブロック化の反応温度は−20〜150℃とすることができるが、反応速度や副反応の観点から、好ましくは0〜100℃である。 Although the reaction temperature for blocking can be set to -20 to 150 ° C, it is preferably 0 to 100 ° C from the viewpoint of reaction rate and side reaction.
本発明におけるブロックポリイソシアネート組成物は、有機溶剤を実質的に含まない。実質的に含まないとは、前記ブロックポリイソシアネート組成物中の有機溶剤含有率が10質量%以下であることをいう。また、主剤である活性水素化合物との硬化によるボイド発生の観点から、9質量%以下が好ましく、7質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましく、3質量%以下が一層好ましく、1質量%以下がより一層好ましい。 The block polyisocyanate composition in the present invention contains substantially no organic solvent. “Substantially free” means that the organic solvent content in the block polyisocyanate composition is 10% by mass or less. Further, from the viewpoint of generation of voids due to curing with the active hydrogen compound as the main agent, it is preferably 9% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. The mass% or less is even more preferable.
含有する有機溶剤としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶剤、トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン、メシチレン、アニソール、ベンジルアルコール、フェニルグリコール、クロロベンゼン等の芳香族系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶剤、N−メチル−2−ピロリドン等のピロリドン系溶剤、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤、γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、モルフォリン等のアミン系溶剤、およびそれらの混合物が挙げられる。 Examples of the organic solvent to be contained include aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane and octane, alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, Ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate, aromatic solvents such as toluene, xylene, diethylbenzene, mesitylene, anisole, benzyl alcohol, phenyl glycol, chlorobenzene, ethylene glycol mono Glycol solvents such as ethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethyl ether Ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform, pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N An amide solvent such as dimethylformamide, a sulfoxide solvent such as dimethyl sulfoxide, a lactone solvent such as γ-butyrolactone, an amine solvent such as morpholine, and a mixture thereof.
本発明におけるブロックポリイソシアネート組成物の25℃における粘度は、取り扱い性や、主剤となる活性水素化合物との混合性の観点から、10,000〜1,000,000mPa・sが好ましく、10,000〜600,000mPa・sがさらに好ましく、10,000〜300,000mPa・sが特に好ましい。粘度の測定には、E型粘度計以外に、レオメーター(HAAKE社製RS−1)を用いた。また、ローターは粘度に応じて選択した。 The viscosity at 25 ° C. of the block polyisocyanate composition in the present invention is preferably 10,000 to 1,000,000 mPa · s from the viewpoints of handleability and miscibility with the active hydrogen compound as the main agent. To 600,000 mPa · s is more preferred, and 10,000 to 300,000 mPa · s is particularly preferred. For the measurement of viscosity, a rheometer (RS-1 manufactured by HAAKE) was used in addition to the E-type viscometer. The rotor was selected according to the viscosity.
また上記ブロックポリイソシアネート組成物の粘度を、原料となるポリイソシアネートの粘度で除した値(増粘倍率)は、組成物の取り扱い性の観点から、25℃において5〜10,000倍が好ましく、5〜7,000倍がさらに好ましい。 Further, the value obtained by dividing the viscosity of the block polyisocyanate composition by the viscosity of the polyisocyanate used as a raw material (thickening ratio) is preferably 5 to 10,000 times at 25 ° C. from the viewpoint of handleability of the composition. 5 to 7,000 times is more preferable.
本発明におけるブロックポリイソシアネート組成物は、主剤として、有機溶剤を実質的に含まない活性水素化合物(多価活性水素化合物)と混合することで硬化性組成物が形成される。この硬化性組成物は、加熱することによって、イソシアネート基に結合した熱解離性ブロック剤が解離して、このイソシアネート基と活性水素化合物中の活性水素とが反応し、硬化組成物(硬化物)とすることができる。 The curable composition is formed by mixing the block polyisocyanate composition in the present invention with an active hydrogen compound (polyvalent active hydrogen compound) substantially free of an organic solvent as a main component. When this curable composition is heated, the thermally dissociable blocking agent bonded to the isocyanate group is dissociated, and this isocyanate group reacts with active hydrogen in the active hydrogen compound, whereby a cured composition (cured product) is obtained. It can be.
上記活性水素化合物とは、分子内に活性水素が2つ以上結合している化合物である。活性水素化合物の例として、ポリオールやポリアミン、ポリチオールなどが挙げられるが、多くはポリオールが使われる。 The active hydrogen compound is a compound in which two or more active hydrogens are bonded in the molecule. Examples of active hydrogen compounds include polyols, polyamines, polythiols, and the like, but many use polyols.
上記ポリオールの例として、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール、エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the polyol include polyester polyol, acrylic polyol, polyether polyol, polyolefin polyol, fluorine polyol, polycarbonate polyol, and epoxy resin.
ポリエステルポリオールとしては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のカルボン酸の群から選ばれた二塩基酸の単独または混合物と、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、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの群から選ばれた多価アルコールの単独または混合物との縮合反応によって得られるポリエステルポリオール、及び、例えば多価アルコールを用いたε−カプロラクトンの開環重合により得られるポリカプロラクトン類等が挙げられる。 As the polyester polyol, for example, a dibasic acid selected from the group of carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, or a mixture thereof, Polyester polyol obtained by a condensation reaction with a single or mixture of polyhydric alcohols selected from the group of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin, and the like, and for example, polyhydric alcohols were used. and polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone.
アクリルポリオールは、ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体の単独または混合物と、これと共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体の単独または混合物とを共重合させることにより得られる。 Acrylic polyol is obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group alone or a mixture thereof and another ethylenically unsaturated bond-containing monomer copolymerizable therewith. Is obtained.
ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和結合含有単量体としては、例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチルである。 Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxybutyl methacrylate. It is done. Preferred are hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.
上記単量体と共重合可能な他のエチレン性不飽和結合含有単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、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−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド等の不飽和アミド、及び、メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル等のビニル系単量体、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するビニル系単量体等が挙げられる。 Other ethylenically unsaturated bond-containing monomers copolymerizable with the above monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, Acrylic acid esters such as acrylic acid-n-hexyl, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate Methacrylic acid-n-butyl, isobutyl methacrylate, methacrylic acid-n-hexyl, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, etc. Acid esters, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, acrylamide, methacrylamide, N, N-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, maleic acid amide, maleimide, etc. Unsaturated amides and vinyl monomers such as glycidyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate, vinyl trimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltri Examples thereof include vinyl monomers having a hydrolyzable silyl group such as methoxysilane.
ポリエーテルポリオールとしては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウムなどの水酸化物、アルコラート、アルキルアミンなどの強塩基性触媒を使用して、多価ヒドロキシ化合物の単独または混合物に、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などのアルキレンオキサイドの単独また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、更にエチレンジアミン類等の多官能化合物にアルキレンオキサイド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いわゆるポリマーポリオール類等が含まれる。 As the polyether polyol, for example, a strong basic catalyst such as a hydroxide such as lithium, sodium or potassium, an alcoholate or an alkylamine is used, and a polyhydric hydroxy compound is used alone or as a mixture, with ethylene oxide, propylene oxide or butylene. Polyether polyols obtained by adding an alkylene oxide such as oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide alone or in a mixture, polyether polyols obtained by reacting an alkylene oxide with a polyfunctional compound such as ethylenediamine, and So-called polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using these polyethers as a medium are included.
前記多価ヒドロキシ化合物としては、
(1)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;
(2)エリスリトール、D−トレイトール、L−アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物;
(3)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;
(4)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、メリビオースなどの二糖類;
(5)ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトースなどの三糖類;
(6)スタキオースなどの四糖類;
等が挙げられる。
As the polyvalent hydroxy compound,
(1) Diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc .;
(2) Sugar alcohol compounds such as erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, and rhamnitol;
(3) monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, ribosese;
(4) Disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, melibiose;
(5) Trisaccharides such as raffinose, gentianose, meletitose;
(6) tetrasaccharides such as stachyose;
Etc.
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。 Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene.
フッ素ポリオールは分子内にフッ素を含むポリオールであり、例えば特開昭57−34107号公報、特開昭61−275311号公報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ある。 The fluorine polyol is a polyol containing fluorine in the molecule. For example, fluoroolefin, cyclovinyl ether, hydroxyalkyl vinyl ether, vinyl monocarboxylate disclosed in JP-A-57-34107 and JP-A-61-275111. There are copolymers such as esters.
ポリカーボネートポリオールとしては、ジメチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート等の低分子カーボネート化合物と、前述のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオールとを縮重合して得られるものが挙げられる。 Polycarbonate polyol is obtained by polycondensation of a low molecular carbonate compound such as dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate, alkylene carbonate such as ethylene carbonate, diaryl carbonate such as diphenyl carbonate, and the low molecular polyol used in the above-mentioned polyester polyol. Can be mentioned.
エポキシ樹脂としては、ノボラック型、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、エポキシ型脂肪酸エステル、多価カルボン酸エステル型、アミノグリシジル型、β−メチルエピクロ型、環状オキシラン型、ハロゲン型、レゾルシン型等が挙げられる。 As epoxy resin, novolak type, glycidyl ether type, glycol ether type, epoxy type of aliphatic unsaturated compound, epoxy type fatty acid ester, polycarboxylic acid ester type, aminoglycidyl type, β-methyl epichloro type, cyclic oxirane type, Halogen type, resorcin type and the like can be mentioned.
前記ポリオールの水酸基価は、架橋密度や硬化樹脂の機械的物性の点で、樹脂あたり10〜300mgKOH/gであることが好ましい。 The hydroxyl value of the polyol is preferably 10 to 300 mgKOH / g per resin from the viewpoint of crosslink density and mechanical properties of the cured resin.
本発明の硬化性組成物において、ブロック化されたイソシアネート基と活性水素基の当量比は、通常10:1〜1:10に設定される。 In the curable composition of the present invention, the equivalent ratio of blocked isocyanate groups to active hydrogen groups is usually set to 10: 1 to 1:10.
メラミン系硬化剤、エポキシ系硬化剤等の他の硬化剤も併用することができる。メラミン系硬化剤としては、完全アルキルエーテル化メラミン樹脂、メチロール基型メラミン樹脂、一部にイミノ基を有するイミノ基型メラミン樹脂が代表的なものとして例示される。 Other curing agents such as melamine curing agents and epoxy curing agents can be used in combination. Typical examples of the melamine curing agent include a fully alkyl etherified melamine resin, a methylol group type melamine resin, and an imino group type melamine resin partially having an imino group.
メラミン系硬化剤を併用する場合は、酸性化合物の添加が有効である。酸性化合物の具体例としては、カルボン酸、スルホン酸、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステルが挙げられる。 When a melamine curing agent is used in combination, the addition of an acidic compound is effective. Specific examples of the acidic compound include carboxylic acid, sulfonic acid, acidic phosphate ester, and phosphite ester.
カルボン酸としては、酢酸、乳酸、コハク酸、シュウ酸、マレイン酸、デカンジカルボン酸が代表例として挙げられる。スルホン酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸が挙げられる。酸性リン酸エステルとしては、ジメチルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジラウリルホスフェート、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェートが挙げられる。亜リン酸エステルとしては、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジラウリルホスファイト、モノエチルホスファイト、モノブチルホスファイト、モノオクチルホスファイト、モノラウリルホスファイトが挙げられる。 Typical examples of the carboxylic acid include acetic acid, lactic acid, succinic acid, oxalic acid, maleic acid, and decanedicarboxylic acid. Examples of the sulfonic acid include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid. Examples of acidic phosphate esters include dimethyl phosphate, diethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, dilauryl phosphate, monomethyl phosphate, monoethyl phosphate, monobutyl phosphate, and monooctyl phosphate. Examples of the phosphite include diethyl phosphite, dibutyl phosphite, dioctyl phosphite, dilauryl phosphite, monoethyl phosphite, monobutyl phosphite, monooctyl phosphite and monolauryl phosphite.
また、ブロックポリイソシアネート組成物や前記ポリオールに、目的および用途に応じて、硬化促進触媒や酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、レべリング剤、可塑剤、界面活性剤等の各種添加剤を混合して使用することができる。 In addition, depending on the purpose and application, the block polyisocyanate composition and the polyol, such as a curing accelerating catalyst, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a pigment, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, etc. Various additives can be mixed and used.
硬化促進触媒としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジメチルスズジネオデカノエート、ビス(2−エチルヘキサン酸)スズ等のスズ系化合物、2−エチルヘキサン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等の亜鉛化合物、2−エチルヘキサン酸チタン、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトナート)等のチタン化合物、2−エチルヘキサン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等のコバルト化合物、2−エチルヘキサン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のビスマス化合物、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、2−エチルヘキサン酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のジルコニウム化合物、アミン化合物等が挙げられる。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系化合物等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系化合物等が挙げられる。光安定剤としては、ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系等が挙げられる。顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、インディゴ、パールマイカ、アルミニウム等が挙げられる。レべリング剤としては、シリコーンオイル等が挙げられる。可塑剤としては、フタル酸エステル類、リン酸系、ポリエステル系等が挙げられる。界面活性剤としては、公知のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。 Curing accelerating catalysts include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dimethyltin dineodecanoate, tin compounds such as bis (2-ethylhexanoic acid) tin, zinc 2-ethylhexanoate, zinc naphthenate Zinc compounds such as titanium compounds such as titanium 2-ethylhexanoate and titanium diisopropoxybis (ethylacetonate), cobalt compounds such as cobalt 2-ethylhexanoate and cobalt naphthenate, bismuth 2-ethylhexanoate and naphthene Examples thereof include bismuth compounds such as bismuth acid, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium compounds such as zirconyl 2-ethylhexanoate and zirconyl naphthenate, and amine compounds. Antioxidants include hindered phenols, phosphorus compounds, sulfur compounds, and the like. Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based, triazine-based, and benzophenone-based compounds. Examples of the light stabilizer include hindered amines, benzotriazoles, triazines, benzophenones, and benzoates. Examples of the pigment include titanium oxide, carbon black, indigo, pearl mica, and aluminum. A silicone oil etc. are mentioned as a leveling agent. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters, phosphoric acid type, and polyester type. Examples of the surfactant include known anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants.
実施例及び比較例を示して本発明をより詳しく説明する。
なお、以下で物の量又は割合を示す「部」及び「%」は、特に断らない限り、質量基準の値を意味するものとする。
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
In the following, “part” and “%” indicating the amount or ratio of a product mean values based on mass unless otherwise specified.
以下に、ブロックポリイソシアネート組成物の合成例を示す。
なお、ポリイソシアネートのイソシアヌレート基(a)とアロファネート基(b)のモル比(a)/(b)は、1H−NMR(Bruker社製FT−NMR DPX−400)を用いて、以下のように測定した。ポリイソシアネートを重水素クロロホルムに10質量%の濃度で溶解させ(ポリイソシアネートに対して0.03質量%テトラメチルシランを添加し)、化学シフト基準はテトラメチルシランの水素のシグナルを0ppmとし、1H−NMRにて測定し、8.5ppm付近のアロファネート基の窒素原子に結合した水素原子(アロファネート基1molに対して1molの水素原子)のシグナルと、3.8ppm付近のイソシアヌレート基のイソシアヌレート環の窒素原子に隣接したメチレン基の水素原子(イソシアヌレート基1モルに対して6molの水素原子)のシグナルの面積比を求め、イソシアヌレート基/アロファネート基=(3.8ppm付近のシグナル面積/6)/(8.5ppm付近のシグナル面積)により、ポリイソシアネートにおけるイソシアヌレート基(a)とアロファネート基(b)のモル比(a)/(b)を算出した。
Below, the synthesis example of a block polyisocyanate composition is shown.
The molar ratio (a) / (b) between the isocyanurate group (a) and the allophanate group (b) of the polyisocyanate is as follows using 1H-NMR (FT-NMR DPX-400 manufactured by Bruker): Measured. Polyisocyanate is dissolved in deuterium chloroform at a concentration of 10% by mass (0.03% by mass of tetramethylsilane is added to polyisocyanate), and the chemical shift criterion is that the hydrogen signal of tetramethylsilane is 0 ppm, and 1H -Measured by NMR, signal of hydrogen atom bonded to nitrogen atom of allophanate group near 8.5 ppm (1 mol hydrogen atom per 1 mol of allophanate group) and isocyanurate ring of isocyanurate group around 3.8 ppm The area ratio of the signal of the hydrogen atom of the methylene group adjacent to the nitrogen atom (6 mol of hydrogen atom per mol of isocyanurate group) was determined, and isocyanurate group / allophanate group = (signal area around 3.8 ppm / 6) ) / (Signal area around 8.5 ppm) Calculated isocyanurate groups in chromatography preparative and (a) the molar ratio of allophanate groups and (b) (a) / (b).
原料であるポリイソシアネートのNCO基含有率は、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。 The NCO group content of the starting polyisocyanate was determined by back titration with 1N hydrochloric acid after neutralizing the isocyanate group with an excess of 2N amine.
原料であるポリイソシアネートの粘度は、E型粘度計(株式会社トキメック社製)で測定し、ローターは標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は以下の通りである。
100r.p.m. (128mPa・s未満の場合)
50r.p.m. (128mPa・s〜256mPa・sの場合)
20r.p.m. (256mPa・s〜640mPa・sの場合)
10r.p.m. (640mPa・s〜1280mPa・sの場合)
5r.p.m. (1280mPa・s〜2560mPa・sの場合)
The viscosity of the polyisocyanate as a raw material was measured with an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.), and a standard rotor (1 ° 34 ′ × R24) was used as the rotor. The number of rotations is as follows.
100r. p. m. (If less than 128 mPa · s)
50r. p. m. (In the case of 128 mPa · s to 256 mPa · s)
20r. p. m. (In the case of 256 mPa · s to 640 mPa · s)
10r. p. m. (In the case of 640 mPa · s to 1280 mPa · s)
5r. p. m. (In the case of 1280 mPa · s to 2560 mPa · s)
ブロックポリイソシアネート組成物の粘度は、レオメーター(HAAKE社製RS−1)を用いて25℃で測定した。ローターは2°×R10を用いた。 The viscosity of the block polyisocyanate composition was measured at 25 ° C. using a rheometer (RS-1 manufactured by HAAKE). The rotor used was 2 ° × R10.
[合成例1]
(ポリイソシアネートA−1の合成)
撹拌器、温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコの内部を窒素置換した。この四ッ口フラスコに、HDI1000gと2−エチルヘキサノール30gを仕込み、80℃で1時間撹拌してウレタン化反応を行った。アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒としてカプリン酸テトラメチルアンモニウムの固形分10%n−ブタノール溶液を0.36g添加した。さらに3時間撹拌した後、リン酸の固形分85%水溶液0.58gを加え、反応を停止した。反応液の濾過後、流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目160℃(27Pa)、2回目150℃(13Pa)で未反応のHDIを除去することにより、ポリイソシアネートA−1を得た。得られたポリイソシアネートA−1は、淡黄色透明の液体であり、収量が300gであり、25℃における粘度が450mPa・sであり、NCO基含有率が20.6%であった。1H−NMRを測定したところ、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比は65/35であった。
[Synthesis Example 1]
(Synthesis of polyisocyanate A-1)
The inside of a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser tube was replaced with nitrogen. To this four-necked flask, 1000 g of HDI and 30 g of 2-ethylhexanol were charged and stirred at 80 ° C. for 1 hour to carry out a urethanization reaction. As an allophanatization and isocyanurate formation catalyst, 0.36 g of a solid content 10% n-butanol solution of tetramethylammonium caprate was added. After further stirring for 3 hours, 0.58 g of a 85% solid solution of phosphoric acid was added to stop the reaction. After filtration of the reaction solution, polyisocyanate A-1 was obtained by removing unreacted HDI at 160 ° C. (27 Pa) for the first time and 150 ° C. (13 Pa) for the second time using a falling film distillation apparatus. The obtained polyisocyanate A-1 was a pale yellow transparent liquid, the yield was 300 g, the viscosity at 25 ° C. was 450 mPa · s, and the NCO group content was 20.6%. When 1H-NMR was measured, the isocyanurate group / allophanate group molar ratio was 65/35.
[合成例2]
(ポリイソシアネートA−2の合成)
合成例1と同様の装置に、HDI1000gと2−エチルヘキサノール30gを仕込み、撹拌下90℃で1時間ウレタン化反応を行った。90℃で、アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒としてカプリン酸テトラメチルアンモニウムの固形分5%イソブタノール溶液を0.6g加えた。さらに2時間撹拌した後、リン酸85%水溶液0.06gを加え、反応を停止した。反応液を濾過後、合成例1と同様の方法で未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートA−2は透明の液体であり、収量が210gであり、25℃における粘度が340mPa・sであり、NCO基含有率が20.3%であった。1H−NMRを測定したところ、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比は50/50であった。
[Synthesis Example 2]
(Synthesis of polyisocyanate A-2)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, 1000 g of HDI and 30 g of 2-ethylhexanol were charged, and urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 1 hour with stirring. At 90 ° C., 0.6 g of a solid content 5% isobutanol solution of tetramethylammonium caprate was added as an allophanatization and isocyanuration catalyst. After further stirring for 2 hours, 0.06 g of 85% aqueous phosphoric acid solution was added to stop the reaction. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed in the same manner as in Synthesis Example 1. The obtained polyisocyanate A-2 was a transparent liquid, the yield was 210 g, the viscosity at 25 ° C. was 340 mPa · s, and the NCO group content was 20.3%. When 1H-NMR was measured, the isocyanurate group / allophanate group molar ratio was 50/50.
[合成例3]
(ポリイソシアネートA−3の合成)
合成例1と同様の装置に、HDI1000gとイソブタノール50gを仕込み、90℃で1時間撹拌してウレタン化反応を行った。アロファネート化及びイソシアヌレート化触媒としてカプリン酸テトラメチルアンモニウムの固形分10%n−ブタノール溶液を0.53g添加した。さらに3時間撹拌した後、リン酸の固形分85%水溶液0.10gを加え、反応を停止した。反応液の濾過後、合成例1と同様の方法で未反応のHDIを除去して、ポリイソシアネートA−3を得た。得られたポリイソシアネートA−3は、淡黄色透明の液体であり、収量が440gであり、25℃における粘度が450mPa・sであり、NCO基含有率が19.6%であった。1H−NMRを測定したところ、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比は40/60であった。
[Synthesis Example 3]
(Synthesis of polyisocyanate A-3)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, 1000 g of HDI and 50 g of isobutanol were charged and stirred at 90 ° C. for 1 hour to carry out a urethanization reaction. As an allophanatization and isocyanuration catalyst, 0.53 g of a solid content 10% n-butanol solution of tetramethylammonium caprate was added. After further stirring for 3 hours, 0.10 g of a 85% solid solution of phosphoric acid was added to stop the reaction. After filtration of the reaction solution, unreacted HDI was removed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain polyisocyanate A-3. The obtained polyisocyanate A-3 was a pale yellow transparent liquid, the yield was 440 g, the viscosity at 25 ° C. was 450 mPa · s, and the NCO group content was 19.6%. When 1H-NMR was measured, the isocyanurate group / allophanate group molar ratio was 40/60.
[合成例4]
(ポリイソシアネートA−4の合成)
合成例1と同様の装置に、HDIを500g仕込み、60℃で撹拌下、テトラメチルアンモニウムカプリエート0.08gを加えた。60℃で反応を進行させ、4時間後反応液のイソシアネート基含有率および屈折率測定により、ポリイソシアネートへの転化率が20%になった時点で、リン酸0.2gを添加して反応を停止した。反応液を濾過後、合成例1と同様の方法で未反応のHDIを除去して、ポリイソシアネートA−4を得た。得られたポリイソシアネートA−4は、淡黄色透明の液体であり、収量が102gであり、25℃における粘度が1400mPa・sであり、NCO基含有率が23.4%であった。1H−NMRを測定したところ、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比は100/0であった。
[Synthesis Example 4]
(Synthesis of polyisocyanate A-4)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, 500 g of HDI was charged, and 0.08 g of tetramethylammonium capryate was added with stirring at 60 ° C. The reaction was allowed to proceed at 60 ° C., and after 4 hours, when the conversion rate to polyisocyanate reached 20% by measuring the isocyanate group content and refractive index of the reaction solution, 0.2 g of phosphoric acid was added to react. Stopped. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain polyisocyanate A-4. The obtained polyisocyanate A-4 was a pale yellow transparent liquid, the yield was 102 g, the viscosity at 25 ° C. was 1400 mPa · s, and the NCO group content was 23.4%. When 1H-NMR was measured, the isocyanurate group / allophanate group molar ratio was 100/0.
[合成例5]
(ポリイソシアネートA−5の合成)
合成例1と同様の装置に、HDI561.9gとイソブタノール38.1gを仕込み、撹拌下、90℃で60分間ウレタン化反応を行った。温度を120℃に上げた後、アロファネート化触媒として2−エチルヘキサン酸ジルコニルの固形分20%ミネラルスピリット溶液を0.28g加えた。さらに60分撹拌後、リン酸の固形分85%水溶液0.097gを加え反応を停止した。反応液を濾過後、合成例1と同様の方法で未反応のHDIを除去して、ポリイソシアネートA−5を得た。得られたポリイソシアネートA−5は、淡黄色透明の液体であり、収量が203gであり、25℃における粘度が130mPa・sであり、NCO基含有率が18.8%であった。1H−NMRを測定したところ、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比は3/97であった。
[Synthesis Example 5]
(Synthesis of polyisocyanate A-5)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, 561.9 g of HDI and 38.1 g of isobutanol were charged, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 60 minutes with stirring. After raising the temperature to 120 ° C., 0.28 g of 20% mineral spirit solution of zirconyl 2-ethylhexanoate in solid content as an allophanatization catalyst was added. Further, after stirring for 60 minutes, 0.097 g of 85% solid solution of phosphoric acid was added to stop the reaction. After filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain polyisocyanate A-5. The obtained polyisocyanate A-5 was a pale yellow transparent liquid, the yield was 203 g, the viscosity at 25 ° C. was 130 mPa · s, and the NCO group content was 18.8%. When 1H-NMR was measured, the molar ratio of isocyanurate group / allophanate group was 3/97.
[合成例6]
(ポリイソシアネートA−6の合成)
合成1と同様の装置に、HDI400gとPTG2000(製品名、保土谷化学社製ポリテトラメチレングリコール、数平均分子量:2,000)160gを仕込み、撹拌下、100℃で1時間ウレタン反応を行った。温度を60℃に下げた後、触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエート0.8gを徐々に加え、4時間イソシアヌレート化反応を行った。89%リン酸0.6gを加えて反応を停止させた。さらに90℃に上げ、1時間撹拌を続けた。反応液を冷却、ろ過後、薄膜蒸留器を用いて未反応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートA−6は淡黄色透明の液体であり、25℃における粘度は5,500mPa・sであり、NCO基含有率は10.5%であった。
[Synthesis Example 6]
(Synthesis of polyisocyanate A-6)
In an apparatus similar to Synthesis 1, 400 g of HDI and 160 g of PTG2000 (product name, polytetramethylene glycol manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., number average molecular weight: 2,000) were charged, and a urethane reaction was performed at 100 ° C. for 1 hour with stirring. . After the temperature was lowered to 60 ° C., 0.8 g of tetramethylammonium capryate was gradually added as a catalyst, and an isocyanuration reaction was performed for 4 hours. The reaction was stopped by adding 0.6 g of 89% phosphoric acid. The temperature was further raised to 90 ° C., and stirring was continued for 1 hour. After cooling and filtering the reaction solution, unreacted HDI was removed using a thin-film distiller. The obtained polyisocyanate A-6 was a pale yellow transparent liquid, the viscosity at 25 ° C. was 5,500 mPa · s, and the NCO group content was 10.5%.
[合成例7]
(ポリイソシアネートA−1〜6のブロック化反応によるブロックポリイソシアネート組成物B−1〜3、7〜9の合成)
合成例1と同様の装置に、合成例1〜6で得られたポリイソシアネートA−1〜6を仕込んで40℃に加温し、メチルエチルケトオキシムを、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、60℃に加温し、2時間撹拌した。FT−IRにて、イソシアネートに起因する吸収が消失するのを確認した後、撹拌を停止し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。ブロックポリイソシアネート組成物の25℃における粘度(mPa・s)、有効NCO含有率(質量%)及び有機溶剤含有率(質量%)は、表1のとおりである。
[Synthesis Example 7]
(Synthesis of Block Polyisocyanate Compositions B-1 to B3 and 7 to 9 by Blocking Reaction of Polyisocyanate A-1 to 6)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, the polyisocyanate A-1 to 6 obtained in Synthesis Examples 1 to 6 were charged and heated to 40 ° C., and methyl ethyl ketoxime was added to the NCO-containing molar amount of the polyisocyanate by 1 .05-fold molar amount was gradually added. After all was added, warmed to 60 ° C. and stirred for 2 hours. After confirming that absorption due to isocyanate disappeared by FT-IR, stirring was stopped and a block polyisocyanate composition was obtained. Table 1 shows the viscosity (mPa · s), effective NCO content (mass%) and organic solvent content (mass%) at 25 ° C. of the block polyisocyanate composition.
[合成例8]
(ポリイソシアネートA−3のブロック化反応によるブロックポリイソシアネート組成物B−4の合成)
合成例1と同様の装置に、合成例3で合成したポリイソシアネートA−3を仕込んで80℃に加温し、3,5−ジメチルピラゾールを、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、さらに2時間撹拌した。FT−IRにて、イソシアネートに起因する吸収が消失するのを確認した後、撹拌を停止し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。ブロックポリイソシアネート組成物の25℃における粘度(mPa・s)、有効NCO含有率(質量%)及び有機溶剤含有率(質量%)は、表1のとおりである。
[Synthesis Example 8]
(Synthesis of Block Polyisocyanate Composition B-4 by Blocking Reaction of Polyisocyanate A-3)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, the polyisocyanate A-3 synthesized in Synthesis Example 3 was charged and heated to 80 ° C., and 3,5-dimethylpyrazole was added in an amount of 1. A 05-fold molar amount was gradually added. After all was added, the mixture was further stirred for 2 hours. After confirming that absorption due to isocyanate disappeared by FT-IR, stirring was stopped and a block polyisocyanate composition was obtained. Table 1 shows the viscosity (mPa · s), effective NCO content (mass%) and organic solvent content (mass%) at 25 ° C. of the block polyisocyanate composition.
[合成例9]
(ポリイソシアネートA−3のブロック化反応によるブロックポリイソシアネート組成物B−5の合成)
合成例1と同様の装置に、合成例3で合成したポリイソシアネートA−3を仕込んで60℃に加温し、ε−カプロラクタムを、ポリイソシアネートのNCO含有モル量に対し、1.05倍モル量を徐々に加えた。全て加えた後で、90℃に加温し、6時間撹拌した。FT−IRにて、イソシアネートに起因する吸収が消失するのを確認した後、撹拌を停止し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。ブロックポリイソシアネート組成物の25℃における粘度(mPa・s)、有効NCO含有率(質量%)及び有機溶剤含有率(質量%)は、表1のとおりである。
[Synthesis Example 9]
(Synthesis of Block Polyisocyanate Composition B-5 by Blocking Reaction of Polyisocyanate A-3)
In the same apparatus as in Synthesis Example 1, the polyisocyanate A-3 synthesized in Synthesis Example 3 was charged and heated to 60 ° C., and ε-caprolactam was 1.05 times mol of the NCO-containing molar amount of the polyisocyanate. The amount was added gradually. After all addition, warmed to 90 ° C. and stirred for 6 hours. After confirming that absorption due to isocyanate disappeared by FT-IR, stirring was stopped and a block polyisocyanate composition was obtained. Table 1 shows the viscosity (mPa · s), effective NCO content (mass%) and organic solvent content (mass%) at 25 ° C. of the block polyisocyanate composition.
[合成例10]
(ポリイソシアネートA−3のブロック化反応によるブロックポリイソシアネート組成物B−6の合成)
合成例1と同様の装置に、合成例3で合成したポリイソシアネートA−3を100部、マロン酸ジエチル57部、アセト酢酸エチル12部を仕込み、28%ナトリウムメチラート溶液0.7部を室温で添加し、60℃で6時間反応させた。その後、1−ブタノール4部を添加し1時間その温度で撹拌を続けた。そこに燐酸ジブチル0.8部を添加し、ブロックポリイソシアネート組成物を得た。ブロックポリイソシアネート組成物の25℃における粘度(mPa・s)、有効NCO含有率(質量%)及び有機溶剤含有率(質量%)は、表1のとおりである。
[Synthesis Example 10]
(Synthesis of Block Polyisocyanate Composition B-6 by Blocking Reaction of Polyisocyanate A-3)
In a device similar to Synthesis Example 1, 100 parts of Polyisocyanate A-3 synthesized in Synthesis Example 3, 57 parts of diethyl malonate, and 12 parts of ethyl acetoacetate were charged, and 0.7 part of 28% sodium methylate solution was added to room temperature. And reacted at 60 ° C. for 6 hours. Thereafter, 4 parts of 1-butanol was added and stirring was continued at that temperature for 1 hour. Thereto was added 0.8 part of dibutyl phosphate to obtain a block polyisocyanate composition. Table 1 shows the viscosity (mPa · s), effective NCO content (mass%) and organic solvent content (mass%) at 25 ° C. of the block polyisocyanate composition.
[実施例1〜6、比較例1、2]
(ポリオールとの相溶性試験)
合成例7〜10で得られたブロックポリイソシアネート組成物B−1〜9と、以下のポリオールとを、それぞれブロック化されたイソシアネート基/水酸基の当量比率が1.0となるように配合し、23℃で放置した際の配合液の相溶性を目視で観察した。配合液が透明で相溶したものを○、白濁あるいは分離したものを×として評価した。得られた結果を表1に示す。
相溶性試験で用いたポリオールは、以下のとおりである。
ポリオール1:旭化成ケミカルズ社製ポリカーボネートジオール、デュラノール(登録商標)T5652、水酸基価56mgKOH/g、数平均分子量2,000
ポリオール2:豊国製油社製ヒマシ油系ポリオールTLM、水酸基価161mgKOH/g、数平均分子量950
[Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2]
(Compatibility test with polyol)
The blocked polyisocyanate compositions B-1 to 9 obtained in Synthesis Examples 7 to 10 and the following polyols are blended so that the equivalent ratio of blocked isocyanate groups / hydroxyl groups is 1.0, The compatibility of the blended solution when allowed to stand at 23 ° C. was visually observed. The compounded solution was evaluated as “◯” when it was transparent and compatible, and “X” when it was cloudy or separated. The obtained results are shown in Table 1.
The polyols used in the compatibility test are as follows.
Polyol 1: Polycarbonate diol manufactured by Asahi Kasei Chemicals, Duranol (registered trademark) T5652, hydroxyl value 56 mgKOH / g, number average molecular weight 2,000
Polyol 2: Castor oil-based polyol TLM manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd., hydroxyl value 161 mgKOH / g, number average molecular weight 950
(硬化性試験)
合成例7〜10で得られたブロックポリイソシアネート組成物B−1〜9と、前記ポリオール1とを、それぞれブロック化されたイソシアネート基/水酸基の当量比率が1.0となるように配合し、専用塗装板(ポリプロピレン製)上にアプリケーターにて塗膜を形成した。オーブンにて表1に記載の温度で30分間焼き付けた後、塗膜を剥がし、アセトン内に23℃、24時間浸漬した際の残膜率(ゲル分率)を測定した。ゲル分率が85%以上を○、85%未満を×とした。得られた結果を表1に示す。
(Curing test)
The blocked polyisocyanate compositions B-1 to 9 obtained in Synthesis Examples 7 to 10 and the polyol 1 are blended so that the equivalent ratio of blocked isocyanate groups / hydroxyl groups is 1.0, A coating film was formed on an exclusive coated plate (made of polypropylene) with an applicator. After baking for 30 minutes in the oven at the temperature shown in Table 1, the coating film was peeled off, and the remaining film ratio (gel fraction) when immersed in acetone at 23 ° C. for 24 hours was measured. A gel fraction of 85% or more was rated as ◯, and a gel fraction of less than 85% as x. The obtained results are shown in Table 1.
(硬化物中のボイド観察)
合成例7〜10で得られたブロックポリイソシアネート組成物B−1〜9と、前記ポリオール1とを、それぞれブロック化されたイソシアネート基/水酸基の当量比率が1.0となるように配合し、直径50mm、高さ10mmのアルミニウム皿に8mmの高さまで注入した。160℃に保持されたオーブンで30分間加熱した後、硬化物を取り出し、断面を観察した。100μm以上のボイドが観察されない場合は○、観察された場合は△、大量に観察された場合は×とした。得られた結果を表1に示す。
(Void observation in cured product)
The blocked polyisocyanate compositions B-1 to 9 obtained in Synthesis Examples 7 to 10 and the polyol 1 are blended so that the equivalent ratio of blocked isocyanate groups / hydroxyl groups is 1.0, It was poured into an aluminum dish having a diameter of 50 mm and a height of 10 mm to a height of 8 mm. After heating for 30 minutes in an oven maintained at 160 ° C., the cured product was taken out and the cross section was observed. In the case where voids of 100 μm or more were not observed, the mark was “◯”. The obtained results are shown in Table 1.
[実施例7、8、参考例1、2、比較例4〜6]
合成例7に記載された方法でブロックポリイソシアネート組成物B−3および7を合成し、さらに有機溶剤として酢酸ブチルを、表2記載の有機溶剤含有率になるように添加した。
実施例1〜6および比較例1〜3と同様に、ポリオールとの相溶性試験、硬化性試験、硬化物中のボイド観察を行った。得られた結果を表2に示す。
[Examples 7 and 8, Reference Examples 1 and 2 , Comparative Examples 4 to 6]
Block polyisocyanate compositions B-3 and 7 were synthesized by the method described in Synthesis Example 7, and butyl acetate was added as an organic solvent so that the organic solvent content shown in Table 2 was obtained.
As in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, a compatibility test with a polyol, a curability test, and void observation in the cured product were performed. The obtained results are shown in Table 2.
本発明のブロックポリイソシアネート組成物は、特定のイソシアヌレート基とアロファネート基の比率を有しているため、有機溶剤を実質的に含有しないにも関わらず、ポリオールなどの活性水素化合物との相溶性、および低粘度、高い硬化性を両立している。従って、塗料や接着剤、粘着剤、インキ、シーリング剤、注型剤、封止剤、表面改質剤、コーティング剤等として、優れた性能を発揮する。 Since the block polyisocyanate composition of the present invention has a specific isocyanurate group to allophanate group ratio, it is compatible with an active hydrogen compound such as a polyol even though it contains substantially no organic solvent. , And low viscosity and high curability. Therefore, it exhibits excellent performance as a paint, adhesive, pressure-sensitive adhesive, ink, sealing agent, casting agent, sealant, surface modifier, coating agent and the like.
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