JP7343371B2 - Blocked isocyanate and coating agent - Google Patents
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Description
本発明は、ブロックイソシアネート、および、コーティング剤に関し、詳しくは、ブロックイソシアネート、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤に関する。 The present invention relates to a blocked isocyanate and a coating agent, and more particularly to a blocked isocyanate and a coating agent containing the blocked isocyanate.
ブロックイソシアネートは、一般的には、加熱によりブロック剤が解離し、イソシアネート基が再生するイソシアネートであり、貯蔵安定性、加工性に優れるため、塗料、接着剤など、主剤と硬化剤とを使用時に配合する二液硬化型ポリウレタン樹脂の硬化剤として使用されている。また、ブロックイソシアネートは、ポリイソシアネート化合物とブロック剤とを反応させることにより得られる。 Blocked isocyanate is generally an isocyanate whose blocking agent dissociates and the isocyanate group is regenerated by heating.Because it has excellent storage stability and processability, it is used when using the main agent and curing agent in paints, adhesives, etc. It is used as a curing agent for two-component curing polyurethane resins. Moreover, a blocked isocyanate is obtained by reacting a polyisocyanate compound and a blocking agent.
このようなブロックイソシアネートにおけるポリイソシアネート化合物として、キシリレンジイソシアネート誘導体を用いることが知られている。より具体的には、例えば、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体と、ブロック剤としての1,1,3,3-テトラメチルグアニジンおよび3,5-ジメチルピラゾールとを反応させて得られるブロックイソシアネートが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 It is known to use xylylene diisocyanate derivatives as polyisocyanate compounds in such block isocyanates. More specifically, for example, a blocked isocyanate obtained by reacting a trimethylolpropane adduct of xylylene diisocyanate with 1,1,3,3-tetramethylguanidine and 3,5-dimethylpyrazole as blocking agents. is known (for example, see Patent Document 1).
一方、ブロックイソシアネートは、用途に応じて、優れた貯蔵安定性が要求される。しかしながら、上記のブロックイソシアネートは、貯蔵安定性が十分ではない場合がある。 On the other hand, block isocyanates are required to have excellent storage stability depending on the intended use. However, the above-mentioned blocked isocyanates may not have sufficient storage stability.
本発明は、貯蔵安定性に優れるブロックイソシアネート、および、そのブロックイソシアネートを含有するコーティング剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a blocked isocyanate with excellent storage stability and a coating agent containing the blocked isocyanate.
本発明[1]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たブロックイソシアネートであって、前記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し、前記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%以下であり、前記ブロック剤が、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、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 an isocyanate group of a xylylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent, wherein the xylylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate, and the xylylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate. In the chromatogram obtained by measuring gel permeation chromatography, the area ratio of the area of the peak having a polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 to the area of all peaks is 20% or more and 40% or less. , the blocking agent contains a blocked isocyanate containing at least one selected from the group consisting of a pyrazole blocking agent, an imidazole blocking agent, and an oxime blocking agent.
本発明[2]は、前記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、30%以上であり、前記ブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤および/またはイミダゾール系ブロック剤を含有する、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] provides that, in a chromatogram obtained by gel permeation chromatography measurement of the xylylene diisocyanate derivative, the area of a peak having a peak top with a molecular weight of 500 or more and less than 600 in terms of polystyrene is based on the area of all peaks. The blocked isocyanate described in [1] above has an area ratio of 30% or more, and the blocking agent contains a pyrazole-based blocking agent and/or an imidazole-based blocking agent.
本発明[3]は、上記[1]または[2]に記載のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、マクロポリオールを含む主剤とを含有することを特徴とする、コーティング剤を含んでいる。 The present invention [3] includes a coating agent characterized by containing a curing agent containing the blocked isocyanate described in [1] or [2] above, and a main ingredient containing a macropolyol.
本発明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が、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し、その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、特定のブロック剤によりブロックされている。さらに、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、特定の範囲である。 In the blocked isocyanate of the present invention, the xylylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate, and the isocyanate group of the xylylene diisocyanate derivative is blocked with a specific blocking agent. Furthermore, in a chromatogram obtained by gel permeation chromatography measurement of a xylylene diisocyanate derivative, the area ratio of the area of a peak having a peak top with a polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 to the area of all peaks falls within a specific range. It is.
そのため、本発明のブロックイソシアネートは、貯蔵安定性に優れる。 Therefore, the blocked isocyanate of the present invention has excellent storage stability.
本発明のコーティング剤は、本発明のブロックイソシアネートを含有するため、貯蔵安定性に優れる。 Since the coating agent of the present invention contains the blocked isocyanate of the present invention, it has excellent storage stability.
本発明のブロックイソシアネートは、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。 In the blocked isocyanate of the present invention, isocyanate groups of a xylylene diisocyanate derivative are blocked with a blocking agent.
換言すれば、ブロックイソシアネートは、キシ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 other words, a blocked isocyanate is a reaction product of a xylylene diisocyanate derivative and a blocking agent.
キシリレンジイソシアネート誘導体は、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り、主成分として(キシリレンジイソシアネート誘導体の総量に対して90質量%以上の割合で)、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。 A xylylene diisocyanate derivative is a polyisocyanate composition containing isocyanate groups, and contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate as a main component (in a proportion of 90% by mass or more based on the total amount of xylylene diisocyanate derivatives). .
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)を含有するキシ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3分子体、イソシアヌレート5分子体、イソシアヌレート7分子体などが挙げられる。 Isocyanurate derivatives of xylylene diisocyanate are multimers of xylylene diisocyanate containing one or more isocyanurate groups (isocyanurate rings) in the molecule. Examples of the multimer include isocyanurate trimolecular bodies, isocyanurate pentamolecular bodies, isocyanurate heptadole bodies, and the like.
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)のキシ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。 Note that the isocyanurate n molecule body (n: natural number) refers to a derivative in which n molecules (n: natural number) of xylylene diisocyanate are bonded via an isocyanurate group (isocyanurate ring).
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は、キシリレンジイソシアネートを、イソシアヌレート化触媒(後述)の存在下でイソシアヌレート化反応させることにより、得られる。 The isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate can be obtained by subjecting xylylene diisocyanate to an isocyanurate reaction in the presence of an isocyanurate catalyst (described later).
また、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は、好ましくは、アルコール類によって変性されている。 Further, the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate is preferably modified with an alcohol.
すなわち、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は、好ましくは、まず、キシリレンジイソシアネートと、アルコール類とをウレタン化反応させ、次いで、そのウレタン反応液にイソシアヌレート化触媒を添加して、ウレタン反応液(キシリレンジイソシアネートと、キシリレンジイソシアネートおよびアルコール類の反応生成物とを含む。以下同様。)をイソシアヌレート化反応させ、その後、必要により、未反応のキシリレンジイソシアネートを除去することにより得られる。 That is, the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate is preferably prepared by first subjecting xylylene diisocyanate and alcohol to a urethane reaction, and then adding an isocyanurate catalyst to the urethane reaction solution. It is obtained by subjecting xylylene diisocyanate and a reaction product of xylylene diisocyanate and alcohol (the same applies hereinafter) to an isocyanurate reaction, and then, if necessary, removing unreacted xylylene diisocyanate.
より具体的には、この方法では、まず、キシリレンジイソシアネートとアルコール類とを混合してウレタン化反応させる。 More specifically, in this method, first, xylylene diisocyanate and alcohol are mixed and subjected to a urethane reaction.
キシリレンジイソシアネートとしては、1,2-キシリレンジイソシアネート(o-キシリレンジイソシアネート(o-XDI))、1,3-キシリレンジイソシアネート(m-キシリレンジイソシアネート(m-XDI))、1,4-キシリレンジイソシアネート(p-キシリレンジイソシアネート(p-XDI))が、構造異性体として挙げられる。 As xylylene diisocyanate, 1,2-xylylene diisocyanate (o-xylylene diisocyanate (o-XDI)), 1,3-xylylene diisocyanate (m-xylylene diisocyanate (m-XDI)), 1,4- Xylylene diisocyanate (p-xylylene diisocyanate (p-XDI)) is mentioned as a structural isomer.
これらキシリレンジイソシアネートは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These xylylene diisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
キシリレンジイソシアネートとして、好ましくは、1,3-キシリレンジイソシアネート、1,4-キシリレンジイソシアネートが挙げられ、より好ましくは、1,3-キシリレンジイソシアネートが挙げられる。 Preferred xylylene diisocyanates include 1,3-xylylene diisocyanate and 1,4-xylylene diisocyanate, more preferably 1,3-xylylene diisocyanate.
アルコール類としては、例えば、1価アルコール、多価アルコールなどが挙げられる。 Examples of alcohols include monohydric alcohols and polyhydric alcohols.
1価アルコールは、1分子中に水酸基を1つ有する有機化合物であって、メタノール、エタノール、n-プロパノール、n-ブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、n-ノナノール、n-デカノール、n-ウンデカノール、n-ドデカノール(ラウリルアルコール)、n-トリデカノール、n-テトラデカノール、n-ペンタデカノール、n-ヘキサデカノール、n-ヘプタデカノール、n-オクタデカノール(ステアリルアルコール)、n-ノナデカノール、エイコサノールなどの直鎖状の1価アルコール、イソプロパノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、イソヘプタノール、イソオクタノール、2-エチルへキサン-1-オール、イソノナノール、イソデカノール、5-エチル-2-ノナノール、トリメチルノニルアルコール、2-ヘキシルデカノール、3,9-ジエチル-6-トリデカノール、2-イソヘプチルイソウンデカノール、2-オクチルドデカノール、その他の分岐状アルカノール(炭素数5~20)などの分岐状の1価アルコールが挙げられ、好ましくは、分岐状の1価アルコール、より好ましくは、イソブタノールが挙げられる。 Monohydric alcohols are organic compounds having one hydroxyl group in one molecule, and include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n- - Nonanol, n-decanol, n-undecanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), n-tridecanol, n-tetradecanol, n-pentadecanol, n-hexadecanol, n-heptadecanol, n-octa Linear monohydric alcohols such as decanol (stearyl alcohol), n-nonadecanol, eicosanol, isopropanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, isopentanol, isohexanol, isoheptanol, isooctanol, 2 -Ethylhexan-1-ol, isononanol, isodecanol, 5-ethyl-2-nonanol, trimethylnonyl alcohol, 2-hexyldecanol, 3,9-diethyl-6-tridecanol, 2-isoheptylisoundecanol, 2- Examples include branched monohydric alcohols such as octyldodecanol and other branched alkanols (having 5 to 20 carbon atoms), preferably branched monohydric alcohols, and more preferably isobutanol.
多価アルコールは、1分子中に水酸基を2つ以上有する有機化合物であって、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2-または1,3-プロパンジオールもしくはその混合物)、ブチレングリコール(1,2-または1,3-または1,4-ブチレングリコールもしくはその混合物)、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,2-トリメチルペンタンジオール、3,3-ジメチロールヘプタンなどのアルカンジオール、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのエーテルジオールなどの2価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミンなどの3価アルコール、例えば、テトラメチロールメタン(ペンタエリスリトール)、ジグリセリンなどの4価アルコール、例えば、キシリトールなどの5価アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、アリトール、イジトール、ダルシトール、アルトリトール、イノシトール、ジペンタエリスリトールなどの6価アルコール、例えば、ペルセイトールなどの7価アルコール、例えば、ショ糖などの8価アルコールなどの脂肪族多価アルコールが挙げられる。 Polyhydric alcohols are organic compounds having two or more hydroxyl groups in one molecule, such as ethylene glycol, propylene glycol (1,2- or 1,3-propanediol or a mixture thereof), butylene glycol (1, 2- or 1,3- or 1,4-butylene glycol or mixtures thereof), 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2, Alkanediols such as 2,2-trimethylpentanediol, 3,3-dimethylolheptane; dihydric alcohols such as ether diols such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol; trihydric alcohols such as isopropanolamine, e.g. tetramethylolmethane (pentaerythritol), tetrahydric alcohols such as diglycerin, pentahydric alcohols such as xylitol, e.g. sorbitol, mannitol, allitol, iditol, dulcitol, altritol, Examples include aliphatic polyhydric alcohols such as hexahydric alcohols such as inositol and dipentaerythritol, heptahydric alcohols such as perseitol, and octahydric alcohols such as sucrose.
アルコール類として、貯蔵安定性の観点から、好ましくは、多価アルコール、より好ましくは、脂肪族多価アルコール、さらに好ましくは、2価アルコール、とりわけ好ましくは、ブチレングリコール、最も好ましくは、1,3-ブチレングリコールが挙げられる。 From the viewpoint of storage stability, the alcohols are preferably polyhydric alcohols, more preferably aliphatic polyhydric alcohols, even more preferably dihydric alcohols, particularly preferably butylene glycol, and most preferably 1,3 -Butylene glycol.
アルコール類の配合割合(アルコール類の、キシリレンジイソシアネート100質量部に対する変性量)は、貯蔵安定性の観点から、キシリレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、0.5質量部以上、好ましくは、1質量部を超過、さらに好ましくは、2質量部以上、例えば、15質量部以下、好ましくは、10質量部以下、さらに好ましくは、5質量部以下である。 The blending ratio of alcohols (the amount of modification of alcohol to 100 parts by mass of xylylene diisocyanate) is, for example, 0.5 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of xylylene diisocyanate, from the viewpoint of storage stability. , more than 1 part by weight, more preferably 2 parts by weight or more, for example 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, and even more preferably 5 parts by weight or less.
なお、上記アルコール類の配合割合(変性量)は、アルコール類により変性された、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体において、イソシアヌレート誘導体に対するアルコール類の変性量と同義である。 In addition, the blending ratio (modification amount) of the alcohol is the same as the modification amount of the alcohol relative to the isocyanurate derivative in the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate that has been modified with the alcohol.
また、アルコール類のヒドロキシ基に対する、キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は、例えば、5以上、好ましくは、10以上、さらに好ましくは、20以上、通常、1000以下である。 Further, the equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate group of the xylylene diisocyanate to the hydroxy group of the alcohol is, for example, 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and usually 1000 or less.
このようなキシリレンジイソシアネートとアルコール類との混合は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気、常圧(大気圧)下において実施される。混合条件として、混合温度は、例えば、室温(例えば、25℃)以上、好ましくは、40℃以上、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下であり、混合時間は、例えば、3分間以上、好ましくは、12分間以上、例えば、10時間以下、好ましくは、6時間以下である。 Such mixing of xylylene diisocyanate and alcohol is carried out, for example, in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas and under normal pressure (atmospheric pressure). As for the mixing conditions, the mixing temperature is, for example, room temperature (e.g., 25°C) or higher, preferably 40°C or higher, for example, 100°C or lower, preferably 90°C or lower, and the mixing time is, for example, 3 minutes or higher. , preferably 12 minutes or more, for example 10 hours or less, preferably 6 hours or less.
上記のウレタン化反応において、キシリレンジイソシアネートのウレタン転化率は、例えば、3質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、25質量%以下である。 In the above urethanization reaction, the urethane conversion rate of xylylene diisocyanate is, for example, 3% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and, for example, 25% by mass or less.
なお、上記のウレタン転化率は、キシリレンジイソシアネートのイソシアネート基濃度に対する、ウレタン反応液のイソシアネート基濃度の減少率を算出することにより求めることができる。 The above urethane conversion rate can be determined by calculating the rate of decrease in the isocyanate group concentration of the urethane reaction solution with respect to the isocyanate group concentration of xylylene diisocyanate.
次いで、この方法では、得られたウレタン反応液に、イソシアヌレート化触媒を添加し、ウレタン反応液をイソシアヌレート化反応させる。 Next, in this method, an isocyanurate-forming catalyst is added to the obtained urethane reaction liquid, and the urethane reaction liquid is subjected to an isocyanurate-forming reaction.
イソシアヌレート化触媒としては、イソシアヌレート化に有効な触媒であれば、特に限定されず、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドやその有機弱酸塩、例えば、トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウムなどのトリアルキルヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドやその有機弱酸塩、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸などのアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、例えば、上記アルキルカルボン酸の錫、亜鉛、鉛などの金属塩、例えば、アルミニウムアセチルアセトン、リチウムアセチルアセトンなどのβ-ジケトンの金属キレート化合物、例えば、塩化アルミニウム、三フッ化硼素などのフリーデル・クラフツ触媒、例えば、チタンテトラブチレート、トリブチルアンチモン酸化物などの種々の有機金属化合物、例えば、ヘキサメチルシラザンなどのアミノシリル基含有化合物などが挙げられる。 The isocyanurate-forming catalyst is not particularly limited as long as it is an effective catalyst for isocyanurate-forming. Weak acid salts, such as hydroxides of trialkylhydroxyalkylammonium such as trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium, triethylhydroxyethylammonium, and their organic weak acid salts, such as acetic acid, caproic acid, octylic acid, Alkali metal salts of alkyl carboxylic acids such as myristic acid, e.g. metal salts such as tin, zinc, lead, etc. of the alkyl carboxylic acids mentioned above; e.g. metal chelate compounds of β-diketones such as aluminum acetylacetone, lithium acetylacetone, e.g. aluminum chloride , Friedel-Crafts catalysts such as boron trifluoride, various organometallic compounds such as titanium tetrabutyrate and tributylantimony oxide, and aminosilyl group-containing compounds such as hexamethylsilazane.
具体的には、例えば、Zwitter ion型のヒドロキシアルキル第4級アンモニウム化合物などが挙げられ、より具体的には、例えば、N-(2-ヒドロキシプロピル)-N,N,N-トリメチルアンモニウム-2-エチルヘキサノエート、N,N-ジメチル-N-ヒドロキシエチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・ヘキサノエート、トリエチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・ヘキサデカノエート、トリメチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・フェニルカーボネート、トリメチル-N-2-ヒドロキシプロピルアンモニウム・フォーメートなどが挙げられる。 Specifically, examples include Zwitter ion type hydroxyalkyl quaternary ammonium compounds, and more specifically, examples include N-(2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium-2 -Ethylhexanoate, N,N-dimethyl-N-hydroxyethyl-N-2-hydroxypropylammonium hexanoate, triethyl-N-2-hydroxypropylammonium hexadecanoate, trimethyl-N-2-hydroxypropyl Examples include ammonium phenyl carbonate and trimethyl-N-2-hydroxypropylammonium formate.
これらイソシアヌレート化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These isocyanurate catalysts can be used alone or in combination of two or more.
イソシアヌレート化触媒として、好ましくは、テトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドが挙げられ、さらに好ましくは、テトラブチルアンモニウムのハイドロオキサイドが挙げられる。 Preferably, the isocyanurating catalyst includes tetraalkylammonium hydroxide, and more preferably tetrabutylammonium hydroxide.
イソシアヌレート化触媒の使用形態は、特に制限されず、イソシアヌレート化触媒の固形分を直接使用してもよく、また、イソシアヌレート化触媒を有機溶剤に溶解させた触媒溶液を使用してもよい。 The form of use of the isocyanurate catalyst is not particularly limited, and the solid content of the isocyanurate catalyst may be used directly, or a catalyst solution in which the isocyanurate catalyst is dissolved in an organic solvent may be used. .
好ましくは、イソシアヌレート化触媒は、触媒溶液として使用される。 Preferably, the isocyanuration catalyst is used as a catalyst solution.
触媒溶液において、有機溶剤としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、ニトリル類(例えば、アセトニトリルなど)、アルキルエステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなど)、グリコールエーテルエステル類(例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネートなど)、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど)、極性非プロトン類(例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミドなど)などが挙げられる。有機溶剤は、単独使用または2種以上併用することができる。 In the catalyst solution, examples of organic solvents include alcohols (e.g., methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.), ketones (e.g., acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), nitriles (e.g., acetonitrile, etc.). ), alkyl esters (e.g. methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, etc.), glycol ether esters (e.g. methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, etc.), ethers (e.g. diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, etc.), polar aprotons (e.g. , N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, N,N'-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonylamide, etc.). The organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
有機溶剤のなかでは、好ましくは、グリコールエーテルエステル類が挙げられ、さらに好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが挙げられる。 Among the organic solvents, preferred are glycol ether esters, and more preferred is propylene glycol methyl ether acetate.
触媒溶液の固形分濃度(イソシアヌレート化触媒の含有割合)は、例えば、60.0質量%以下、好ましくは、50.0質量%以下、より好ましくは、10.0質量%以下である。 The solid content concentration (the content of the isocyanurating catalyst) of the catalyst solution is, for example, 60.0% by mass or less, preferably 50.0% by mass or less, and more preferably 10.0% by mass or less.
イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、ウレタン反応液100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.005質量部以上、例えば、0.1質量部以下、好ましくは、0.05質量部以下である。 The addition ratio of the isocyanurating catalyst (in terms of solid content) is, for example, 0.001 part by mass or more, preferably 0.005 part by mass or more, for example, 0.1 part by mass, per 100 parts by mass of the urethane reaction liquid. The amount is preferably 0.05 parts by mass or less.
イソシアヌレート化触媒の添加割合が上記下限以上であれば、ウレタン反応液を確実にイソシアヌレート化反応させることができる。イソシアヌレート化触媒の添加割合が上記上限以下であれば、ウレタン反応液にイソシアヌレート化触媒を添加したときに、ゲルの発生を安定して抑制できる。 If the addition ratio of the isocyanurate-forming catalyst is at least the above-mentioned lower limit, the urethane reaction liquid can be reliably subjected to the isocyanurate-formation reaction. If the addition ratio of the isocyanurate catalyst is below the above upper limit, the generation of gel can be stably suppressed when the isocyanurate catalyst is added to the urethane reaction liquid.
このイソシアヌレート化反応は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気、常圧(大気圧)下において実施される。イソシアヌレート化反応の反応条件として、反応温度は、例えば、室温(例えば、25℃)以上、好ましくは、40℃以上、より好ましくは、60℃以上、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下であり、反応時間は、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上、さらに好ましくは、2時間以上、例えば、12時間以下、好ましくは、10時間以下、さらに好ましくは、8時間以下である。 This isocyanurate reaction is carried out, for example, in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas and under normal pressure (atmospheric pressure). As reaction conditions for the isocyanurate reaction, the reaction temperature is, for example, room temperature (e.g., 25°C) or higher, preferably 40°C or higher, more preferably 60°C or higher, for example, 100°C or lower, preferably 90°C. and the reaction time is, for example, 30 minutes or more, preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more, for example 12 hours or less, preferably 10 hours or less, and even more preferably 8 hours or less. be.
上記のイソシアヌレート化反応において、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート転化率は、後述するMn500-600面積率(3分子体面積率)を調整する観点から、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、45質量%以下、より好ましくは、35質量%以下である。 In the above isocyanurate reaction, the isocyanurate conversion rate of xylylene diisocyanate is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass, from the viewpoint of adjusting the Mn500-600 area ratio (triple body area ratio) described later. % or more, more preferably 25% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, and more preferably 35% by mass or less.
このようなイソシアヌレート化反応により、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体が得られる。 Through such an isocyanurate reaction, an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate is obtained.
また、上記のイソシアヌレート化反応においては、必要に応じて、例えば、酸化防止剤、助触媒(例えば、有機亜リン酸エステルなど)などの公知の添加剤を添加することができる。 In addition, in the above-mentioned isocyanurate reaction, known additives such as an antioxidant and a co-catalyst (eg, organic phosphite) can be added as necessary.
添加剤として、好ましくは、酸化防止剤が挙げられる。 Preferably, the additive includes an antioxidant.
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられ、衛生性の観点から、好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤として、具体的には、例えば、2,6?ジ(tert-ブチル)?4?メチルフェノール(別名:ジブチルヒドロキシトルエン、以下、BHTと略する場合がある。)、[3-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシ]-2,2-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノイルオキシメチル]プロピル]3-(3,5-ジtert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパノエート(イルガノックス1010、チバ・ジャパン社製、商品名)、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製、商品名)、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジイソプロピルフェニル)プロピオン酸オクチルエステル(イルガノックス1135、チバ・ジャパン社製、商品名)、ビス[3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)プロピオン酸]エチレンビスオキシビスエチレン(イルガノックス245、チバ・ジャパン社製、商品名)などが挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants and hindered phenolic antioxidants, and from the viewpoint of hygiene, hindered phenolic antioxidants are preferred. Specifically, the hindered phenolic antioxidants include, for example, 2,6-di(tert-butyl)-4-methylphenol (also known as dibutylhydroxytoluene, hereinafter sometimes abbreviated as BHT), [3-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) ) propanoyloxymethyl]propyl]3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate (Irganox 1010, manufactured by Ciba Japan, trade name), octadecyl 3-(3,5-di -tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076, Ciba Japan Co., Ltd., trade name), 3-(4-hydroxy-3,5-diisopropylphenyl) propionic acid octyl ester (Irganox 1135, Ciba Japan Co., Ltd.)・Bis[3-(3-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)propionic acid]ethylenebisoxybisethylene (Irganox 245, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd., trade name) ), etc.
これら酸化防止剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
酸化防止剤として、衛生性の観点から、好ましくは、BHTを除くヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられ、より好ましくは、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(イルガノックス1076、チバ・ジャパン社製、商品名)が挙げられる。 From the viewpoint of hygiene, the antioxidant is preferably a hindered phenolic antioxidant other than BHT, and more preferably octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl). ) propionate (Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan, trade name).
なお、添加剤を添加するタイミングは、特に制限されず、イソシアヌレート化反応前のキシリレンジイソシアネートまたはウレタン反応液に添加してもよく、また、イソシアヌレート化反応中のイソシアヌレート反応液に添加してもよく、さらには、イソシアヌレート化反応後のイソシアヌレート反応液に添加してもよい。好ましくは、キシリレンジイソシアネートに添加する。 The timing of adding the additive is not particularly limited, and it may be added to the xylylene diisocyanate or urethane reaction solution before the isocyanurate reaction, or it may be added to the isocyanurate reaction solution during the isocyanurate reaction. Furthermore, it may be added to the isocyanurate reaction solution after the isocyanurate reaction. Preferably, it is added to xylylene diisocyanate.
添加剤の添加割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The addition ratio of additives is appropriately set depending on the purpose and use.
また、上記の反応において、イソシアヌレート転化率が上記した範囲に到達した後に触媒失活剤が添加されることで、イソシアヌレート化反応が停止される。 Further, in the above reaction, the isocyanurate conversion reaction is stopped by adding a catalyst deactivator after the isocyanurate conversion rate reaches the above range.
触媒失活剤としては、例えば、リン酸化合物、スルホン酸化合物、スルホンアミド化合物などが挙げられる。 Examples of the catalyst deactivator include phosphoric acid compounds, sulfonic acid compounds, and sulfonamide compounds.
リン酸化合物としては、例えば、リン酸、リン酸エステルなどが挙げられる。リン酸エステルとしては、例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジプロピル、リン酸ブトキシエチル、リン酸2-エチルヘキシル、リン酸ビス(2-エチルヘキシル)、リン酸(C12~18)アルキル、リン酸イソトリデシル、リン酸オレイル、リン酸テトラコシル、リン酸エチレングリコール、リン酸2-ヒドロキシエチルメタクリレート、リン酸ジブチルなどが挙げられる。 Examples of the phosphoric acid compound include phosphoric acid and phosphoric ester. Examples of phosphoric acid esters include methyl phosphate, ethyl phosphate, propyl phosphate, butyl phosphate, dipropyl phosphate, butoxyethyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, bis(2-ethylhexyl) phosphate, and phosphoric acid. (C12-18)alkyl, isotridecyl phosphate, oleyl phosphate, tetracosyl phosphate, ethylene glycol phosphate, 2-hydroxyethyl methacrylate phosphate, dibutyl phosphate, and the like.
スルホン酸化合物としては、例えば、スルホン酸、スルホン酸エステルなどが挙げられる。スルホン酸としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などが挙げられる。スルホン酸エステルとしては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸メチル、ドデシルベンゼンスルホン酸エチル、ドデシルベンゼンスルホン酸プロピル、ドデシルベンゼンスルホン酸ブチルなどのドデシルベンゼンスルホン酸アルキルエステル、例えば、パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスルホン酸プロピル、パラトルエンスルホン酸ブチルなどのパラトルエンスルホン酸アルキルエステルなどが挙げられる。 Examples of the sulfonic acid compound include sulfonic acid and sulfonic acid ester. Examples of the sulfonic acid include dodecylbenzenesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid. Examples of sulfonic acid esters include alkyl dodecylbenzenesulfonates such as methyl dodecylbenzenesulfonate, ethyl dodecylbenzenesulfonate, propyl dodecylbenzenesulfonate, butyl dodecylbenzenesulfonate, and methyl paratoluenesulfonate, paratoluene, etc. Examples include para-toluenesulfonic acid alkyl esters such as ethyl sulfonate, propyl para-toluenesulfonate, and butyl para-toluenesulfonate.
スルホンアミド化合物としては、例えば、芳香族スルホンアミド類(例えば、ベンゼンスルホンアミド、ジメチルベンゼンスルホンアミド、スルファニルアミド、o-およびp-トルエンスルホンアミド、ヒドロキシナフタレンスルホンアミド、ナフタレン-1-スルホンアミド、ナフタレン-2-スルホンアミド、m-ニトロベンゼンスルホンアミド、p-クロロベンゼンスルホンアミドなど)、脂肪族スルホンアミド類(例えば、メタンスルホンアミド、N,N-ジメチルメタンスルホンアミド、N,N-ジメチルエタンスルホンアミド、N,N-ジエチルメタンスルホンアミド、N-メトキシメタンスルホンアミド、N-ドデシルメタンスルホンアミド、N-シクロヘキシル-1-ブタンスルホンアミド、2-アミノエタンスルホンアミドなど)などが挙げられる。 Sulfonamide compounds include, for example, aromatic sulfonamides (e.g., benzenesulfonamide, dimethylbenzenesulfonamide, sulfanilamide, o- and p-toluenesulfonamide, hydroxynaphthalenesulfonamide, naphthalene-1-sulfonamide, naphthalene -2-sulfonamide, m-nitrobenzenesulfonamide, p-chlorobenzenesulfonamide, etc.), aliphatic sulfonamides (for example, methanesulfonamide, N,N-dimethylmethanesulfonamide, N,N-dimethylethanesulfonamide, (N,N-diethylmethanesulfonamide, N-methoxymethanesulfonamide, N-dodecylmethanesulfonamide, N-cyclohexyl-1-butanesulfonamide, 2-aminoethanesulfonamide, etc.).
また、触媒失活剤としては、上記のほか、例えば、モノクロル酢酸、ベンゾイルクロリドなども挙げられる。 In addition to the above, examples of the catalyst deactivator include monochloroacetic acid and benzoyl chloride.
これら触媒失活剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These catalyst deactivators can be used alone or in combination of two or more.
なお、触媒失活剤は、上記のイソシアヌレート反応液に対して、貯蔵安定剤としても作用する。 Note that the catalyst deactivator also acts as a storage stabilizer for the above-mentioned isocyanurate reaction solution.
触媒失活剤として、好ましくは、リン酸化合物および/またはスルホン酸化合物が挙げられる。換言すれば、触媒失活剤として、好ましくは、リン酸および/またはスルホン酸、あるいは、そのエステルが挙げられる。 Preferable examples of the catalyst deactivator include phosphoric acid compounds and/or sulfonic acid compounds. In other words, the catalyst deactivator preferably includes phosphoric acid and/or sulfonic acid, or an ester thereof.
このような観点から、触媒失活剤として、さらに好ましくは、スルホン酸が挙げられ、とりわけ好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸が挙げられる。 From this point of view, the catalyst deactivator is more preferably sulfonic acid, and particularly preferably dodecylbenzenesulfonic acid.
触媒失活剤の使用形態は、特に制限されず、触媒失活剤の有効成分を直接使用してもよく、また、触媒失活剤を上記の有機溶剤に溶解させた触媒失活剤溶液を使用してもよい。好ましくは、触媒失活剤溶液を使用する。 The usage form of the catalyst deactivator is not particularly limited, and the active ingredient of the catalyst deactivator may be used directly, or a catalyst deactivator solution prepared by dissolving the catalyst deactivator in the above organic solvent may be used. May be used. Preferably, a catalyst deactivator solution is used.
触媒失活剤を、触媒失活剤溶液として使用する場合、有機溶剤として、好ましくは、グリコールエーテルエステル類が挙げられ、さらに好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが挙げられる。 When the catalyst deactivator is used as a catalyst deactivator solution, the organic solvent preferably includes glycol ether esters, and more preferably propylene glycol methyl ether acetate.
また、触媒失活剤の有効成分濃度(触媒失活剤の含有割合)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下である。 In addition, the active ingredient concentration of the catalyst deactivator (content ratio of the catalyst deactivator) is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less. It is.
また、触媒失活剤の添加割合(有効成分換算)は、イソシアヌレート反応液の総量に対して、例えば、300ppm以上、好ましくは、400ppm以上であり、例えば、3000ppm以下、好ましくは、1000ppm以下、より好ましくは、800ppm以下である。 Further, the addition ratio of the catalyst deactivator (in terms of active ingredients) is, for example, 300 ppm or more, preferably 400 ppm or more, and, for example, 3000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, based on the total amount of the isocyanurate reaction liquid. More preferably, it is 800 ppm or less.
これにより、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体と、未反応のキシリレンジイソシアネートとを含むイソシアヌレート反応液を得ることができる。 Thereby, an isocyanurate reaction solution containing the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate and unreacted xylylene diisocyanate can be obtained.
そして、この方法では、上記のイソシアヌレート化反応終了後において、イソシアヌレート反応液から、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含む分離液と、未反応のキシリレンジイソシアネートを含む回収液とを、それぞれ分離する。 In this method, after the isocyanurate reaction is completed, a separated liquid containing an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate and a recovered liquid containing unreacted xylylene diisocyanate are separated from the isocyanurate reaction liquid. do.
これらを分離する方法としては、特に制限されないが、例えば、薄膜蒸留装置が用いられる。 The method for separating these is not particularly limited, but for example, a thin film distillation apparatus may be used.
薄膜蒸留における蒸留条件としては、蒸留温度が、例えば、120℃以上、好ましくは、150℃以上であり、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である。また、蒸留圧力(絶対圧力)が、例えば、1PaA以上であり、例えば、60PaA以下である。 Regarding the distillation conditions in thin film distillation, the distillation temperature is, for example, 120°C or higher, preferably 150°C or higher, and, for example, 250°C or lower, preferably 200°C or lower. Further, the distillation pressure (absolute pressure) is, for example, 1 PaA or more and, for example, 60 PaA or less.
また、イソシアヌレート反応液のフィード量が、例えば、1g/時間以上、好ましくは、5g/時間以上であり、例えば、1000g/時間以下、好ましくは、500g/時間以下である。 Further, the feed amount of the isocyanurate reaction solution is, for example, 1 g/hour or more, preferably 5 g/hour or more, and, for example, 1000 g/hour or less, preferably 500 g/hour or less.
これにより、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含む分離液が、高沸点成分として分離される。 As a result, a separated liquid containing the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate is separated as a high-boiling component.
そして、得られる分離液を、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むキシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)とすることができる。 The obtained separated liquid can be made into a xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition) containing an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate.
そして、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)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は、必須成分として、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3分子体を含有し、また、任意成分として、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート5分子体、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート7分子体などを含有することができる。 In the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition), the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate contains an isocyanurate trimolecular body of xylylene diisocyanate as an essential component, and as an optional component, an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate. It can contain isocyanurate pentamolecular bodies, isocyanurate heptamolecular bodies of xylylene diisocyanate, and the like.
キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)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3分子体の質量割合は、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)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(数平均分子量)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の、全ピークの面積に対する面積率(以下、Mn500-600面積率、または、3分子体面積率と称する場合がある。)として、求めることができる。 In the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition), the mass ratio of the isocyanurate trimolecular body of xylylene diisocyanate is determined by measuring the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition) using a gel permeation chromatograph equipped with a differential refractometer. In a chromatogram measured using a polystyrene equivalent molecular weight (number average molecular weight), the area ratio of the area of a peak having a peak top in the range of 500 to 600 to the area of all peaks (hereinafter referred to as Mn500-600 area ratio, or , is sometimes referred to as the trimolecular body area ratio).
キシリレンジイソシアネート誘導体のMn500-600面積率(3分子体面積率)は、高粘度化を抑制し、ブロックイソシアネートの製造容易性の向上を図る観点から、20%以上、好ましくは、25%以上であり、ブロックイソシアネートの貯蔵安定性の観点から、40%以下、好ましくは、38%以下である。 The Mn500-600 area ratio (trimolecule area ratio) of the xylylene diisocyanate derivative is 20% or more, preferably 25% or more, from the viewpoint of suppressing high viscosity and improving the ease of manufacturing blocked isocyanate. From the viewpoint of storage stability of the blocked isocyanate, it is 40% or less, preferably 38% or less.
とりわけ、後述するブロック剤が、ピラゾール系ブロック剤および/またはイミダゾール系ブロック剤を含有する場合、ブロックイソシアネートの貯蔵安定性の観点から、より好ましくは、30%以上、さらに好ましくは、32%以上であり、また、好ましくは、36%以下である。 In particular, when the blocking agent described below contains a pyrazole-based blocking agent and/or an imidazole-based blocking agent, from the viewpoint of storage stability of the blocked isocyanate, it is more preferably 30% or more, and even more preferably 32% or more. Yes, and preferably 36% or less.
なお、Mn500-600面積率(3分子体面積率)は、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)の総量に対する、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート3分子体の含有割合(質量割合)を示す。 Note that the Mn500-600 area ratio (trimole area ratio) indicates the content ratio (mass ratio) of isocyanurate trimoles of xylylene diisocyanate to the total amount of the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition).
なお、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)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3分子体を除くイソシアヌレート多量体(5分子体、7分子体など)の含有割合は、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。 In addition, in the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition), the content ratio of isocyanurate polymers (pentamolecular, heptadone, etc.) of xylylene diisocyanate other than the isocyanurate trimolecular is not particularly limited, and is and is set as appropriate depending on the purpose.
また、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)は、さらに、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を含有することができる。 Moreover, the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition) can further contain derivatives other than the isocyanurate derivative as unavoidable impurities.
すなわち、上記のウレタン化反応およびイソシアヌレート化反応においては、反応条件によって、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他、例えば、キシリレンジイソシアネートのアロファネート誘導体、キシリレンジイソシアネートのビウレット誘導体、キシリレンジイソシアネートのウレトジオン誘導体などが、副生成物として得られる場合がある。 That is, in the above urethanization reaction and isocyanuration reaction, depending on the reaction conditions, in addition to the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate, for example, an allophanate derivative of xylylene diisocyanate, a biuret derivative of xylylene diisocyanate, a uretdione of xylylene diisocyanate, etc. Derivatives and the like may be obtained as by-products.
このような場合、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)において、イソシアヌレート誘導体以外の誘導体の質量割合は、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、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)の総量に対して、イソシアヌレート誘導体以外の誘導体の質量割合は、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 In such a case, the mass proportion of derivatives other than the isocyanurate derivative in the xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition) is appropriately set within a range that does not impair the excellent effects of the present invention. For example, the mass ratio of derivatives other than isocyanurate derivatives to the total amount of xylylene diisocyanate derivatives (polyisocyanate composition) is, for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less.
また、この方法では、キシリレンジイソシアネート誘導体(上記分離液)に、必要により、上記の有機溶剤を適宜の割合で添加して、固形分濃度を調整することができる。 Moreover, in this method, the solid content concentration can be adjusted by adding the above-mentioned organic solvent in an appropriate ratio to the xylylene diisocyanate derivative (the above-mentioned separated liquid), if necessary.
このような場合において、その固形分濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、例えば、100質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 In such a case, the solid content concentration is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
また、必要により、分離されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含む分離液に、上記の触媒失活剤(貯蔵安定剤)をさらに添加して、含有割合を上記範囲に調整することもできる。 Further, if necessary, the above-mentioned catalyst deactivator (storage stabilizer) can be further added to the separated liquid containing the separated isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate to adjust the content within the above range.
また、分離されたキシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含む分離液には、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、可塑剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤(上記のスルホンアミド化合物など)、耐光安定剤、酸化防止剤、離型剤、顔料、染料、滑剤、フィラー、加水分解防止剤などを添加することができる。 In addition, the separated liquid containing the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate may contain known additives, such as plasticizers, antiblocking agents, heat stabilizers (such as the above-mentioned sulfonamide compounds), as necessary. Light stabilizers, antioxidants, mold release agents, pigments, dyes, lubricants, fillers, hydrolysis inhibitors, and the like can be added.
なお、例えば、上記のように分離することなく、有機溶剤を含むイソシアヌレート反応液を、キシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)として、後述するブロック剤と反応させることもできる。 Note that, for example, without separating as described above, the isocyanurate reaction solution containing an organic solvent can be reacted with the blocking agent described below as a xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition).
そして、ブロックイソシアネートは、上記のキシリレンジイソシアネート誘導体(ポリイソシアネート組成物)とブロック剤とを反応させることにより得られる。 The blocked isocyanate is obtained by reacting the above xylylene diisocyanate derivative (polyisocyanate composition) with a blocking agent.
本発明において、ブロック剤は、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。 In the present invention, the blocking agent contains at least one selected from the group consisting of pyrazole blocking agents, imidazole blocking agents, and oxime blocking agents.
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、3-メチル-5-フェニルピラゾールなどが挙げられる。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、3,5-ジメチルピラゾール(DMP)が挙げられる。 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, 3-methyl-5-phenylpyrazole, etc. It will be done. These can be used alone or in combination of two or more. Preferably, 3,5-dimethylpyrazole (DMP) is used.
イミダゾール系ブロック剤としては、例えば、イミダゾール(IMZ、解離温度100℃)、ベンズイミダゾール(解離温度120℃)、2-メチルイミダゾール(解離温度70℃)、4-メチルイミダゾール(解離温度100℃)、2-エチルイミダゾール(解離温度70℃)、2-イソプロピルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどが挙げられる。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、イミダゾール(IMZ)が挙げられる。 Examples of imidazole blocking agents include imidazole (IMZ, dissociation temperature 100°C), benzimidazole (dissociation temperature 120°C), 2-methylimidazole (dissociation temperature 70°C), 4-methylimidazole (dissociation temperature 100°C), Examples include 2-ethylimidazole (dissociation temperature 70°C), 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole. These can be used alone or in combination of two or more. Preferred is imidazole (IMZ).
オキシム系ブロック剤としては、例えば、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトンオキシム(MEKO、解離温度130℃)、シクロヘキサノンオキシム、ジアセチルモノオキシム、ペンゾフェノオキシム、2,2,6,6-テトラメチルシクロヘキサノンオキシム、ジイソプロピルケトンオキシム、メチルt-ブチルケトンオキシム、ジイソブチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、メチルイソプロピルケトンオキシム、メチル2,4-ジメチルペンチルケトンオキシム、メチル3-エチルへプチルケトンオキシム、メチルイソアミルケトンオキシム、n-アミルケトンオキシム、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオンモノオキシム、4,4’-ジメトキシベンゾフェノンオキシム、2-ヘプタノンオキシムなどが挙げられる。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、メチルエチルケトンオキシム(MEKO)が挙げられる。
Examples of oxime-based blocking agents include formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketone oxime (MEKO, dissociation temperature 130°C), cyclohexanone oxime, diacetylmonoxime, penzophenoxime, 2,2,6,6 -tetramethylcyclohexanone oxime, diisopropyl ketone oxime, methyl t-butyl ketone oxime, diisobutyl ketone oxime, methyl isobutyl ketone oxime, methyl isopropyl ketone oxime,
ブロック剤が、これら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種を含有することにより、優れた貯蔵安定性を得ることができる。 When 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, excellent storage stability can be obtained.
貯蔵安定性の向上を図る観点から、好ましくは、ブロック剤は、キシリレンジイソシアネート誘導体のMn500-600面積率(3分子体面積率)に応じて、選択される。 From the viewpoint of improving storage stability, the blocking agent is preferably selected depending on the Mn500-600 area ratio (trimolecular body area ratio) of the xylylene diisocyanate derivative.
すなわち、キシリレンジイソシアネート誘導体のMn500-600面積率(3分子体面積率)が、30%以上(好ましくは、35%以上)である場合には、貯蔵安定性の観点から、ブロック剤は、好ましくは、ピラゾール系ブロック剤および/またはイミダゾール系ブロック剤を含有し、より好ましくは、ピラゾール系ブロック剤またはイミダゾール系ブロック剤の一方を含有し、さらに好ましくは、3,5-ジメチルピラゾール(DMP)またはイミダゾール(IMZ)を含有し、とりわけ好ましくは、3,5-ジメチルピラゾール(DMP)またはイミダゾール(IMZ)からなる。 That is, when the Mn500-600 area ratio (tri-molecule area ratio) of the xylylene diisocyanate derivative is 30% or more (preferably 35% or more), from the viewpoint of storage stability, the blocking agent is preferably contains a pyrazole-based blocking agent and/or an imidazole-based blocking agent, more preferably one of a pyrazole-based blocking agent or an imidazole-based blocking agent, and even more preferably 3,5-dimethylpyrazole (DMP) or It contains imidazole (IMZ), and particularly preferably consists of 3,5-dimethylpyrazole (DMP) or imidazole (IMZ).
また、キシリレンジイソシアネート誘導体のMn500-600面積率(3分子体面積率)が、30%未満(好ましくは、25%以下)である場合には、貯蔵安定性の観点から、ブロック剤は、好ましくは、オキシム系ブロック剤を含有し、より好ましくは、メチルエチルケトンオキシム(MEKO)を含有し、とりわけ好ましくは、メチルエチルケトンオキシム(MEKO)からなる。 In addition, when the Mn500-600 area ratio (trimolecular area ratio) of the xylylene diisocyanate derivative is less than 30% (preferably 25% or less), from the viewpoint of storage stability, the blocking agent is preferably contains an oxime-based blocking agent, more preferably methyl ethyl ketone oxime (MEKO), particularly preferably methyl ethyl ketone oxime (MEKO).
また、ブロック剤は、本発明の優れた効果を阻害しない範囲で、その他のブロック剤(例えば、イミダゾリン系ブロック剤、ピリミジン系ブロック剤、グアニジン系ブロック剤、アルコール系ブロック剤、フェノール系ブロック剤、活性メチレン系ブロック剤、アミン系ブロック剤、イミン系ブロック剤、カルバミン酸系ブロック剤、尿素系ブロック剤、酸アミド系(ラクタム系)化合物、酸イミド系ブロック剤、トリアゾール系ブロック剤、メルカプタン系ブロック剤、重亜硫酸塩など)を含有できる。好ましくは、ブロック剤は、その他のブロック剤を含有せず、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種からなり、より好ましくは、ピラゾール系ブロック剤および/またはイミダゾール系ブロック剤からなり、さらに好ましくは、ピラゾール系ブロック剤またはイミダゾール系ブロック剤からなる。 In addition, the blocking agent may include other blocking agents (for example, imidazoline blocking agent, pyrimidine blocking agent, guanidine blocking agent, alcohol blocking agent, phenol blocking agent, Active methylene blocking agent, amine blocking agent, imine blocking agent, carbamate blocking agent, urea blocking agent, acid amide (lactam) compound, acid imide blocking agent, triazole blocking agent, mercaptan blocking agent agents, bisulfites, etc.). Preferably, the blocking agent does not contain any other blocking agent and is made of at least one selected from the group consisting of pyrazole-based blocking agents, imidazole-based blocking agents, and oxime-based blocking agents, and more preferably pyrazole-based blocking agents. and/or an imidazole-based blocking agent, more preferably a pyrazole-based blocking agent or an imidazole-based blocking agent.
そして、キシ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には、例えば、キシリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤とを混合する。 In order to react the xylylene diisocyanate derivative and the blocking agent, for example, the xylylene diisocyanate derivative and the blocking agent are mixed.
キシリレンジイソシアネート誘導体とブロック剤との配合割合としては、ブロック剤中のイソシアネート基と反応する活性基(すなわち、ブロック基)の、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に対する当量比(活性基/イソシアネート基)が、例えば、0.8以上、好ましくは、1.0以上であり、例えば、1.5以下、好ましくは、1.2以下、より好ましくは、1.1以下である。 The mixing ratio of the xylylene diisocyanate derivative and the blocking agent is determined by the equivalent ratio of the active group (i.e., blocking group) that reacts with the isocyanate group in the blocking agent to the isocyanate group of the xylylene diisocyanate derivative (active group/isocyanate group). is, for example, 0.8 or more, preferably 1.0 or more, and, for example, 1.5 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less.
また、上記の反応は、例えば、大気圧下、不活性ガス(例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど)雰囲気下において、実施される。 Further, the above reaction is carried out, for example, under atmospheric pressure and in an inert gas (eg, nitrogen gas, argon gas, etc.) atmosphere.
反応条件として、反応温度が、例えば、20℃以上、好ましくは、30℃以上であり、また、例えば、80℃以下、好ましくは、70℃以下であり、また、反応時間が、0.5時間以上、好ましくは、1時間以上であり、また、例えば、6時間以下、好ましくは、3時間以下である。 As for the reaction conditions, the reaction temperature is, for example, 20°C or higher, preferably 30°C or higher, and is, for example, 80°C or lower, preferably 70°C or lower, and the reaction time is 0.5 hour. The above time period is preferably 1 hour or more, and is, for example, 6 hours or less, preferably 3 hours or less.
なお、反応の終了は、例えば、赤外分光分析法、アミン当量の測定を用い、イソシアネート基の消失または減少を確認することによって、判断することができる。 Note that the completion of the reaction can be determined by, for example, using infrared spectroscopy or measurement of amine equivalent, and by confirming the disappearance or reduction of isocyanate groups.
また、上記の反応は、無溶剤下であってもよく、例えば、溶剤の存在下であってもよい。 Furthermore, the above reaction may be carried out without a solvent or, for example, in the presence of a solvent.
溶剤としては、例えば、上記の有機溶剤が挙げられる。 Examples of the solvent include the above-mentioned organic solvents.
また、上記の反応では、必要により、ブロック化触媒を添加することができる。 Moreover, in the above reaction, a blocking catalyst can be added if necessary.
ブロック化触媒としては、例えば、塩基性化合物が挙げられ、具体的には、例えば、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチララート、ナトリウムフェノラート、カリウムメチラートなどのアルカリ金属アルコラート、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、例えば、テトラアルキルアンモニウムなどの酢酸塩、オクチル酸塩、ミリスチン酸塩、安息香酸塩などの有機弱酸塩、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸などのアルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、例えば、上記のアルキルカルボン酸の錫、亜鉛、鉛などの金属塩、例えば、ヘキサメチレンジシラザンなどのアミノシリル基含有化合物、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などが挙げられる。また、これらブロック化触媒は、必要により、上記の溶剤や水、メタノール、エタノール、プロピルアルコールなどのアルコール類に溶解された溶液として用いることもできる。 Examples of the blocking catalyst include basic compounds, specifically, alkali metal alcoholates such as sodium methylate, sodium ethylate, sodium phenolate, and potassium methylate; for example, tetramethylammonium; Tetraalkylammonium hydroxides such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, organic weak acid salts such as acetate, octylate, myristate, benzoate of tetraalkylammonium, such as acetic acid, caproic acid, octyl acids, alkali metal salts of alkylcarboxylic acids such as myristic acid, metal salts such as tin, zinc, lead, etc. of the alkylcarboxylic acids mentioned above, compounds containing aminosilyl groups such as hexamethylenedisilazane, e.g. lithium, sodium , hydroxides of alkali metals such as potassium, and the like. Moreover, these blocked catalysts can also be used as a solution dissolved in the above-mentioned solvents or alcohols such as water, methanol, ethanol, and propyl alcohol, if necessary.
これらブロック化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These blocked catalysts can be used alone or in combination of two or more.
ブロック化触媒の配合割合は、特に制限されないが、例えば、キシリレンジイソシアネート誘導体100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、好ましくは、0.05質量部以上、より好ましくは、0.1質量部以上であり、例えば、3質量部以下、好ましくは、2質量部以下、より好ましくは、0.3質量部以下、さらに好ましくは、0.2質量部以下である。 The blending ratio of the blocking catalyst is not particularly limited, but for example, 0.01 parts by mass or more, preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0. For example, the amount is 3 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.3 parts by weight or less, still more preferably 0.2 parts by weight or less.
そして、上記のようにキシ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、キシリレンジイソシアネート誘導体(具体的には、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体)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、ブロックイソシアネートが得られる。 By reacting the xylylene diisocyanate derivative with the blocking agent as described above, the isocyanate group of the xylylene diisocyanate derivative (specifically, the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate) is blocked by the blocking agent, and the blocking agent is blocked. Isocyanate is obtained.
また、このようなブロックイソシアネートは、例えば、上記の溶剤に溶解された溶液として用いることもできる。 Moreover, such a blocked isocyanate can also be used as a solution dissolved in the above-mentioned solvent, for example.
ブロックイソシアネートを溶剤に溶解させる場合において、その固形分濃度は、例えば、1質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、30質量%以上であり、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the blocked isocyanate is dissolved in a solvent, the solid content concentration thereof is, for example, 1% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and, for example, 95% by mass or less, preferably is 90% by mass or less.
このようなブロックイソシアネートでは、キシリレンジイソシアネート誘導体が、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し、その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、特定のブロック剤によりブロックされている。さらに、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、特定の範囲である。 In such a blocked isocyanate, the xylylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate, and the isocyanate group of the xylylene diisocyanate derivative is blocked with a specific blocking agent. Furthermore, in a chromatogram obtained by gel permeation chromatography measurement of a xylylene diisocyanate derivative, the area ratio of the area of a peak having a peak top with a polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 to the area of all peaks falls within a specific range. It is.
そのため、上記のブロックイソシアネートは、貯蔵安定性に優れる。 Therefore, the above-mentioned blocked isocyanate has excellent storage stability.
その結果、上記のブロックイソシアネートは、例えば、コーティング剤、塗料、インキ、接着剤などの分野において、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、ポリエステル樹脂などの公知の樹脂の硬化剤(架橋剤)として、好適に用いられる。 As a result, the above-mentioned blocked isocyanate is used as a curing agent (crosslinking agent) for known resins such as polyurethane resins, polyolefin resins, polyacrylic resins, and polyester resins, for example, in the fields of coating agents, paints, inks, adhesives, etc. ) is suitably used.
とりわけ、上記のブロックイソシアネートは、コーティング剤の分野において、ポリウレタン樹脂の硬化剤として、好適に用いられる。 In particular, the above-mentioned blocked isocyanate is suitably used as a curing agent for polyurethane resin in the field of coating agents.
本発明のコーティング剤は、上記のブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤とを含有する。このコーティング剤は、例えば、上記のブロックイソシアネートからなる硬化剤と、ポリオール成分からなる主剤とを、それぞれ個別に調製し、それらを配合することにより得られる。 The coating agent of the present invention contains a curing agent containing the above-mentioned blocked isocyanate and a main ingredient containing a polyol component. This coating agent can be obtained, for example, by separately preparing a curing agent made of the above-mentioned blocked isocyanate and a main ingredient made of a polyol component, and then blending them.
硬化剤は、上記のブロックイソシアネートとともに、他のブロックイソシアネートを含むこともできる。 The curing agent can also contain other blocked isocyanates in addition to the above-mentioned blocked isocyanates.
他のブロックイソシアネートとしては、例えば、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネート、例えば、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、3-イソシアナトメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)などの脂環族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネート、例えば、ジフェニルメタンジイソシネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)などの芳香族ジイソシアネートまたはその誘導体のブロックイソシアネートなどが挙げられる。 Other blocked isocyanates include blocked isocyanates of aliphatic diisocyanates such as 1,5-pentamethylene diisocyanate (PDI) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), or derivatives thereof, such as bis(isocyanatomethyl). Alicyclic diisocyanates such as cyclohexane (H 6 Blocked isocyanates of derivatives, such as aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI) and tolylene diisocyanate (TDI), and blocked isocyanates of derivatives thereof.
誘導体としては、例えば、イソシアヌレート誘導体、アロファネート誘導体、ビウレット誘導体、ウレトジオン誘導体、3価アルコール付加体(アダクト体)などが挙げられる。 Examples of the derivative include isocyanurate derivatives, allophanate derivatives, biuret derivatives, uretdione derivatives, and trihydric alcohol adducts.
他のブロックイソシアネートの配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The blending ratio of other blocked isocyanates is appropriately set depending on the purpose and use.
ポリオール成分は、マクロポリオールを含んでいる。つまり、主剤は、マクロポリオールを含んでいる。 The polyol component contains a macropolyol. That is, the main ingredient contains a macropolyol.
マクロポリオールは、水酸基を2つ以上有する、数平均分子量が、300以上、好ましくは、400以上、さらに好ましくは、500以上、通常、20000以下、好ましくは、10000以下の化合物であって、例えば、ポリエーテルポリオール(例えば、ポリオキシアルキレン(炭素数(C)2~3)ポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオールなど)、ポリエステルポリオール(例えば、アジピン酸系ポリエステルポリオール、フタル酸系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールなど)、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール(例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなどをポリイソシアネートによりウレタン変性したポリオール)、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、ビニルモノマー変性ポリオールなどが挙げられる。 A macropolyol is a compound having two or more hydroxyl groups and a number average molecular weight of 300 or more, preferably 400 or more, more preferably 500 or more, but usually 20,000 or less, preferably 10,000 or less, for example, Polyether polyols (e.g. polyoxyalkylene (carbon number (C) 2-3) polyols, polytetramethylene ether polyols, etc.), polyester polyols (e.g. adipic acid polyester polyols, phthalic acid polyester polyols, lactone polyester polyols) ), polycarbonate polyols, polyurethane polyols (e.g. polyols obtained by urethane-modifying polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, etc. with polyisocyanates), epoxy polyols, vegetable oil polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, vinyl monomer-modified polyols, etc. It will be done.
マクロポリオールの水酸基価は、例えば、50mgKOH/g以上であり、また、例えば、500mgKOH/g以下、好ましくは、300mgKOH/g以下、より好ましくは、180mgKOH/g以下、さらに好ましくは、150mgKOH/g以下、とりわけ好ましくは、100mgKOH/g以下である。 The hydroxyl value of the macropolyol is, for example, 50 mgKOH/g or more, and, 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. , particularly preferably 100 mgKOH/g or less.
マクロポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Macropolyols can be used alone or in combination of two or more types.
マクロポリオールとして、好ましくは、アクリルポリオール、ポリエステルポリオールが挙げられる。 Preferable macropolyols include acrylic polyols and polyester polyols.
また、ポリオール成分は、低分子量ポリオールを含むこともできる。 The polyol component can also include low molecular weight polyols.
低分子量ポリオールは、1分子中に水酸基を2つ以上有する、分子量40以上400未満、好ましくは、300未満の有機化合物である。低分子量ポリオールとしては、例えば、上記のアルコール類が挙げられ、好ましくは、多価アルコール、より好ましくは、2~8価アルコール、さらに好ましくは、2価アルコール、3価アルコール、とりわけ好ましくは、2価アルコールが挙げられる。 The low molecular weight polyol is an organic compound having two or more hydroxyl groups in one molecule and having a molecular weight of 40 or more and less than 400, preferably less than 300. Examples of the low molecular weight polyol include the above-mentioned alcohols, preferably polyhydric alcohols, more preferably dihydric to octahydric alcohols, still more preferably dihydric alcohols, trihydric alcohols, and particularly preferably dihydric alcohols. Examples include alcohols.
低分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 The low molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more types.
低分子量ポリオールの配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The blending ratio of the low molecular weight polyol is appropriately set depending on the purpose and use.
ポリオール成分は、好ましくは、マクロポリオールからなる。 The polyol component preferably consists of a macropolyol.
なお、ポリオール成分の使用形態は、特に制限されず、ポリオール成分をそのまま使用してもよく、また、ポリオール成分を上記の有機溶剤に溶解させたポリオール成分溶液を使用してもよい。 Note that the usage form of the polyol component is not particularly limited, and the polyol component may be used as it is, or a polyol component solution obtained by dissolving the polyol component in the above-mentioned organic solvent may be used.
ポリオール成分を、ポリオール成分溶液として使用する場合、有機溶剤として、好ましくは、酢酸ブチル、シクロヘキサンが挙げられる。 When the polyol component is used as a polyol component solution, the organic solvent preferably includes butyl acetate and cyclohexane.
また、ポリオール成分の有効成分濃度(ポリオール成分の含有割合)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。 Further, the active ingredient concentration of the polyol component (the content ratio of the polyol component) is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less.
ブロックイソシアネートを含む硬化剤と、ポリオール成分を含む主剤との配合割合は、例えば、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、0.2以上、さらに好ましくは、0.3以上、とりわけ好ましくは、0.9以上、例えば、5以下、好ましくは、3以下、より好ましくは、1.1以下となる割合である。 The blending ratio of the curing agent containing the blocked isocyanate and the main ingredient containing the polyol component is, for example, the equivalent ratio of the isocyanate group (isocyanate group blocked by the blocking agent) of the blocked isocyanate to the hydroxyl group of the polyol component (isocyanate group/active hydrogen group) is, for example, 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, particularly preferably 0.9 or more, for example 5 or less, preferably 3 or less, more Preferably, the ratio is 1.1 or less.
そして、このようなコーティング剤は、その使用時において、ブロックイソシアネートからブロック剤を、例えば、加熱することにより、解離させる。 When such a coating agent is used, the blocking agent is dissociated from the blocked isocyanate by, for example, heating.
解離条件は、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤が解離する条件であれば、特に制限されないが、具体的には、解離温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、50℃以上であり、例えば、160℃以下である。 The dissociation conditions are not particularly limited as long as the blocking agent in the blocked isocyanate dissociates, but specifically, the dissociation temperature is, for example, 40°C or higher, preferably 50°C or higher, such as 160°C. It is as follows.
ブロックイソシアネートの再生したイソシアネート基と、ポリオール化合物の水酸基との加熱条件下における反応時間は、例えば、10分以上、好ましくは、20分以上であり、例えば、60分以下、好ましくは、30分以下である。 The reaction time under heating conditions between the regenerated isocyanate group of the blocked isocyanate and the hydroxyl group of the polyol compound is, for example, 10 minutes or more, preferably 20 minutes or more, and, for example, 60 minutes or less, preferably 30 minutes or less. It is.
これにより、ブロックイソシアネートにおけるブロック剤を解離させるとともに、ブロックイソシアネートの再生したイソシアネート基と、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。 Thereby, the blocking agent in the blocked isocyanate is dissociated, and the regenerated isocyanate group of the blocked isocyanate is reacted with the hydroxyl group of the polyol component, thereby making it possible to cure the coating agent.
また、硬化反応は、室温(20~30℃)で熟成させることによっても進行することもできる。 Further, the curing reaction can also proceed by aging at room temperature (20 to 30°C).
また、このようなコーティング剤は、例えば、溶剤に溶解させて用いることができる。 Moreover, such a coating agent can be used, for example, by dissolving it in a solvent.
溶剤としては、上記の有機溶剤が挙げられ、好ましくは、酢酸エチルが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。 Examples of the solvent include the above-mentioned organic solvents, preferably ethyl acetate. These can be used alone or in combination of two or more.
コーティング剤(主剤および硬化剤)を溶剤に溶解させる場合において、その固形分濃度は、例えば、1質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、30質量%以上であり、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。 When the coating agent (main agent and curing agent) is dissolved in a solvent, the solid content concentration thereof is, for example, 1% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, for example, It is 95% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
また、コーティング剤は、必要に応じて、さらに、上記の酸性化合物、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、シランカップリング剤、エポキシ樹脂、触媒、塗工性改良剤、レベリング剤、核剤、滑剤、離型剤、消泡剤、増粘剤、可塑剤、界面活性剤、顔料、顔料分散剤、染料、有機または無機微粒子、防黴剤、難燃剤、密着改良剤、つや消し剤などの添加剤を含有することができる。 In addition, the coating agent may further contain the above acidic compounds, curing accelerators, ultraviolet absorbers, light stabilizers, fillers, silane coupling agents, epoxy resins, catalysts, coatability improvers, leveling agents, etc., as necessary. agent, nucleating agent, lubricant, mold release agent, antifoaming agent, thickener, plasticizer, surfactant, pigment, pigment dispersant, dye, organic or inorganic fine particles, antifungal agent, flame retardant, adhesion improver, It may contain additives such as matting agents.
なお、これら添加剤の添加のタイミングは、特に制限されず、上記の各成分(ブロックイソシアネート、マクロポリオールなど)に予め添加してもよく、また、上記の各成分の混合時に同時に添加してもよく、さらに、上記の各成分の混合後に、別途添加してもよい。 The timing of addition of these additives is not particularly limited, and they may be added in advance to each of the above components (blocked isocyanate, macropolyol, etc.), or may be added simultaneously when mixing each of the above components. Alternatively, it may be added separately after mixing the above components.
このようなコーティング剤は、上記のブロックイソシアネートを含有するため、貯蔵安定性に優れる。 Since such a coating agent contains the above-mentioned blocked isocyanate, it has excellent storage stability.
そして、コーティング剤から硬化膜を得る方法としては、例えば、コーティング剤を基材に塗布し、上記の条件で、硬化反応させる。 As a method for obtaining a cured film from a coating agent, for example, the coating agent is applied to a base material and subjected to a curing reaction under the above conditions.
基材としては、特に制限されず、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂などの(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。 The base material is not particularly limited, and examples thereof include (meth)acrylic resins such as polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resins, and the like.
コーティング剤を基材に塗布する方法としては、特に制限されず、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法などによる塗布、例えば、バーコーター、アプリケーターなどを用いたキャスティングなどが挙げられる。 The method of applying the coating agent to the base material is not particularly limited, and examples include application by dip coating, spray coating, roll coating, doctor blade method, screen printing, etc., for example, bar coater, applicator, etc. Examples include the casting used.
これにより、硬化膜が得られる。 A cured film is thereby obtained.
また、必要により、硬化膜を、20℃以上300℃以下にて1分間以上30日間以下養生することもできる。 Further, if necessary, the cured film can be cured at 20° C. or higher and 300° C. or lower for 1 minute or more and 30 days or less.
このように、上記のブロックイソシアネートは、コーティング剤として好適に用いられる。 Thus, the above-mentioned blocked isocyanate is suitably used as a coating agent.
以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。また、以下の記載において特に言及がない限り、「部」および「%」は質量基準である。 Specific numerical values such as blending ratios (content ratios), physical property values, parameters, etc. used in the following description are the corresponding blending ratios (content ratios) described in the above "Details of Carrying Out the Invention". ), physical property values, parameters, etc. can be replaced by the upper limit value (value defined as "less than" or "less than") or lower limit value (value defined as "more than" or "exceeding"). can. Furthermore, in the following description, unless otherwise specified, "parts" and "%" are based on mass.
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 A sample was measured by gel permeation chromatography (GPC), and the area ratio of each peak area 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3分子体の含有割合とした。 Then, the area ratio of the peak having the peak top in the polystyrene equivalent molecular weight range of 500 or more and less than 600 (Mn500-600 area ratio) was defined as the content ratio of the isocyanurate trimolecular body.
なお、GPC測定においては、サンプルを約0.04g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。
(1)分析装置 : Alliance(Waters)
(2)ポンプ : Alliance 2695(Waters)
(3)検出器 : 2414型示差屈折検出器(Waters)
(4)溶離液 : Tetrahydrofuran
(5)分離カラム :Plgel GUARD + Plgel 5μmMixed-C×3本(50×7.5mm,300×7.5mm)
メーカー ; Polymer Laboratories
品番 ; PL1110-6500
(6)測定温度 : 40℃
(7)流速 : 1mL/min
(8)サンプル注入量 : 100μL
(9)解析装置 : EMPOWERデータ処理装置(Waters)
・システム補正
(1)標準物質名 : Polystyrene
(2)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。
(3)注入量、注入濃度 : 100μL、 1mg/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。
In the GPC measurement, about 0.04 g of a sample was taken, and after methylurethanization with methanol, excess methanol was removed, and 10 mL of tetrahydrofuran was added to dissolve it. Then, the obtained solution was subjected to GPC measurement under the following conditions.
(1) Analyzer: Alliance (Waters)
(2) Pump: Alliance 2695 (Waters)
(3) Detector: 2414 type differential refraction detector (Waters)
(4) Eluent: Tetrahydrofuran
(5) Separation column: Plgel GUARD + Plgel 5μm Mixed-C x 3 (50 x 7.5 mm, 300 x 7.5 mm)
Manufacturer: Polymer Laboratories
Product number: PL1110-6500
(6) Measurement temperature: 40℃
(7) Flow rate: 1mL/min
(8) Sample injection volume: 100μL
(9) Analysis device: EMPOWER data processing device (Waters)
・System correction (1) Standard material name: Polystyrene
(2) Calibration curve creation method: Using TOSOH's TSK standard Polystyrene with different molecular weights, a graph of retention time and molecular weight was created.
(3) Injection volume, injection concentration: 100μL, 1mg/mL
Note that a gel permeation chromatogram of the polyisocyanate composition of Example 1 is shown in FIG.
2.ブロックイソシアネートの製造
実施例1~9、比較例1~6および参考例1~10
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。
2. Production of blocked isocyanate Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 6 and Reference Examples 1 to 10
100 parts by mass of 1,3-xylylene diisocyanate (m-XDI, manufactured by Mitsui Chemicals) and octadecyl 3-( 0.021 part by mass (0.02 phr) of 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (hindered phenolic antioxidant, trade name: Irganox 1076, manufactured by Ciba Japan). Charge and mix 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。 Next, 2 parts by mass of 1,3-butylene glycol were added to the mixture at 70° C. to 75° C. and mixed to cause a urethanization reaction.
次いで、得られたウレタン反応液に、テトラブチルアンモニウムのハイドロオキサイド(イソシアヌレート化触媒、TBAOH(37%メタノール溶液))のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(固形分濃度3.7質量%)を添加した。添加量は、ウレタン反応液に対して、TBAOH(37%メタノール溶液)が0.11質量部(有効成分として0.04質量部)となるように、調整した。 Next, a propylene glycol methyl ether acetate solution (solid content concentration 3.7% by mass) of tetrabutylammonium hydroxide (isocyanurate catalyst, TBAOH (37% methanol solution)) was added to the obtained urethane reaction solution. . The amount added was adjusted so that TBAOH (37% methanol solution) was 0.11 parts by mass (0.04 parts by mass as an active ingredient) with respect to the urethane reaction solution.
次いで、ウレタン反応液を混合しながら、70℃~75℃において、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の転化率が、表1~表2に記載の値に到達するまで、1,3-キシリレンジイソシアネートをイソシアヌレート化反応させた。 Next, while mixing the urethane reaction solution, 1,3-xylylene diisocyanate was added at 70°C to 75°C until the conversion rate of the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate reached the values listed in Tables 1 and 2. was subjected to an isocyanurate reaction.
なお、イソシアヌレート誘導体の転化率は、以下の方法により算出した。 Note that the conversion rate of the isocyanurate derivative was calculated by the following method.
具体的には、ウレタン反応液およびイソシアヌレート反応液のイソシアネート基濃度を、JIS K-1556(2006年)のn-ジブチルアミン法に準拠してそれぞれ測定した。 Specifically, the isocyanate group concentrations of the urethane reaction solution and the isocyanurate reaction solution were each measured in accordance with the n-dibutylamine method of JIS K-1556 (2006).
次いで、ウレタン反応液のイソシアネート基濃度に対する、イソシアヌレート反応液のイソシアネート基濃度の減少率を算出することにより、イソシアヌレート転化率を求めた。 Next, the isocyanurate conversion rate was determined by calculating the rate of decrease in the isocyanate group concentration of the isocyanurate reaction solution with respect to the isocyanate group concentration of the urethane reaction solution.
次いで、得られたイソシアヌレート反応液に、ドデシルベンゼンスルホン酸(DDBSA、触媒失活剤)のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液(有効成分濃度50質量%)を添加し、イソシアヌレート化反応を停止させた。添加量は、DDBSAが0.054質量部(DDBSAの添加割合が、イソシアヌレート反応液に対して500ppm)となるように、調整した。 Next, a propylene glycol methyl ether acetate solution (active ingredient concentration 50% by mass) of dodecylbenzenesulfonic acid (DDBSA, catalyst deactivator) was added to the obtained isocyanurate reaction solution to stop the isocyanurate reaction. . The amount added was adjusted so that DDBSA was 0.054 parts by mass (addition ratio of DDBSA was 500 ppm with respect to the isocyanurate reaction solution).
次いで、得られたイソシアヌレート反応液を、さらに、70~75℃で30分撹拌した。次いで、得られたイソシアヌレート反応液を薄膜蒸留(圧力:60PaA以下、温度:160℃、フィード量:5g/時間)して、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート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。 Next, the obtained isocyanurate reaction solution was further stirred at 70 to 75°C for 30 minutes. Next, the obtained isocyanurate reaction liquid was subjected to thin film distillation (pressure: 60 PaA or less, temperature: 160°C, feed amount: 5 g/hour) to separate the separated liquid containing the isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate and the unreacted The recovered liquid containing xylylene diisocyanate was separated from the recovered liquid.
そして、得られた分離液には、酢酸エチルを添加して固形分濃度を75質量%に調整し、耐熱安定剤として、パラトルエンスルホンアミド0.04質量部を添加した。 Ethyl acetate was added to the obtained separated liquid to adjust the solid content concentration to 75% by mass, and 0.04 parts by mass of paratoluenesulfonamide was added as a heat stabilizer.
これにより、1,3-ブチレングリコールによって変性された1,3-キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を得た。また、得られたイソシアヌレート誘導体の3分子体面積率を測定した。 Thereby, an isocyanurate derivative of 1,3-xylylene diisocyanate modified with 1,3-butylene glycol was obtained. In addition, the area ratio of trimolecular bodies of the obtained isocyanurate derivative was measured.
次いで、この1,3-キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体のイソシアネート基1モルに対して、表1~表2に記載のブロック剤を、1.02モル(ブロック剤/イソシアネート基=1.02(mol/mol))添加し、40~60℃で1~2時間反応させ、アミン当量が20,000以上となったところで反応を停止し、その後、固形分濃度70%になるように酢酸エチルを添加した。 Next, 1.02 mol (blocking agent/isocyanate group=1.02( mol/mol)) and reacted at 40 to 60°C for 1 to 2 hours. The reaction was stopped when the amine equivalent reached 20,000 or more. Then, ethyl acetate was added to make the solid concentration 70%. Added.
これにより、ブロックイソシアネートの溶液を得た。 This resulted in a blocked isocyanate solution.
その後、得られたブロックイソシアネートの溶液と、Q-166(アクリルポリオール、オレスターQ-166(商品名、三井化学社製)の溶剤置換品、溶剤(酢酸ブチル、シクロヘキサン)、水酸基価(固形分)60mgKOH/g、水酸基価(溶剤中)29mgKOH/g、固形分濃度40%)とを、当量比1.0(NCO/OH=1.0)で混合し、固形分濃度50%になるようにイソプロピルアルコールを添加し、23℃、5分間混合し、次いで、10分間超音波処理することにより、脱泡して、コーティング剤を得た。 Thereafter, the obtained blocked isocyanate solution, Q-166 (acrylic polyol, solvent substituted product of OLESTAR Q-166 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals), solvent (butyl acetate, cyclohexane), hydroxyl value (solid content), ) 60mgKOH/g, hydroxyl value (in solvent) 29mgKOH/g, solid content concentration 40%) were mixed at an equivalent ratio of 1.0 (NCO/OH = 1.0) so that the solid content concentration was 50%. Isopropyl alcohol was added to the mixture, mixed at 23° C. for 5 minutes, and then subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes to defoam to obtain a coating agent.
得られたコーティング剤を、4milのアプリケーターによって、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)および鋼板(SPCC鋼板、PBN-144処理品)に塗工し、150℃のオーブンで30分加熱し、硬化膜を得た。 The obtained coating agent was applied to PMMA (polymethyl methacrylate) and a steel plate (SPCC steel plate, PBN-144 treated product) using a 4 mil applicator, and heated in an oven at 150°C for 30 minutes to obtain a cured film. Ta.
比較例7
タケネートD-110N(キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン変性体、三井化学社製、固形分濃度75%、溶剤(酢酸エチル))と、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンおよび3,5-ジメチルピラゾールとを、混合した。
Comparative example 7
Takenate D-110N (trimethylolpropane modified xylylene diisocyanate, manufactured by Mitsui Chemicals, solids concentration 75%, solvent (ethyl acetate)), 1,1,3,3-tetramethylguanidine and 3,5- Dimethylpyrazole was mixed.
より具体的には、タケネートD-110Nのイソシアネート基1モルに対して、0.8モルの3,5-ジメチルピラゾールを混合し、室温で撹拌した後、さに、上記イソシアネート基1モルに対して0.2モルの1,3,3-テトラメチルグアニジンを添加し、室温で撹拌した。その後、FT-IRスペクトルを測定し、イソシアネート基がブロック化されていることを確認して、ブロックイソシアネートを得た。 More specifically, 0.8 mol of 3,5-dimethylpyrazole was mixed with 1 mol of the isocyanate group of Takenate D-110N, stirred at room temperature, and then added to 1 mol of the above isocyanate group. Then 0.2 mol of 1,3,3-tetramethylguanidine was added and stirred at room temperature. Thereafter, FT-IR spectrum was measured and it was confirmed that the isocyanate groups were blocked, thereby obtaining blocked isocyanate.
また、ブロックイソシアネートに、固形分濃度70%になるように酢酸エチルを添加した。これにより、ブロックイソシアネートの溶液を得た。 Further, ethyl acetate was added to the blocked isocyanate so that the solid content concentration was 70%. This resulted in a blocked isocyanate solution.
そして、実施例1と同じ方法で、硬化膜を得た。 Then, a cured film was obtained in the same manner as in Example 1.
3.評価
(貯蔵安定性)
ブロックイソシアネートの溶液を、100mLガラス瓶に入れ、窒素置換した後、金属製の蓋で密閉し、60℃のオーブンにて保管した。
3. Evaluation (storage stability)
The blocked isocyanate solution was placed in a 100 mL glass bottle, the bottle was purged with nitrogen, the bottle was sealed with a metal lid, and the bottle was stored in an oven at 60°C.
8週間後、ブロックイソシアネートの溶液の色相(APHA)を、JIS K 0071-1(2017年)に準拠して、目視により評価した。 After 8 weeks, the hue (APHA) of the blocked isocyanate solution was visually evaluated in accordance with JIS K 0071-1 (2017).
評価基準を、以下に示す。
◎:保管前後で変化なし
○:保管前後での色相(APHA)変化量50未満
△:保管前後での色相(APHA)変化量50以上100未満
×:保管前後での色相(APHA)変化量50以上100以上
The evaluation criteria are shown below.
◎: No change before and after storage ○: Change in hue (APHA) before and after storage less than 50 △: Change in hue (APHA) before and after storage 50 or more and less than 100 ×: Change in hue (APHA) before and after storage 50 100 or more
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
IMZ:イミダゾール
MEKO:メチルエチルケトンオキシム
DEM:マロン酸ジエチル
TMG:1,1,3,3-テトラメチルグアニジン
Details of the abbreviations in the table are given below.
DMP: 3,5-dimethylpyrazole IMZ: imidazole MEKO: methyl ethyl ketone oxime DEM: diethyl malonate TMG: 1,1,3,3-tetramethylguanidine
Claims (3)
前記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、前記キシリレンジイソシアネート誘導体の総量に対して90質量%以上の割合で含有し、
前記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%以下であり、
前記ブロック剤が、3,5-ジメチルピラゾール、イミダゾール、または、メチルエチルケトンオキシムである
ことを特徴とする、ブロックイソシアネート。 A blocked isocyanate in which the isocyanate group of a xylylene diisocyanate derivative is blocked with a blocking agent,
The xylylene diisocyanate derivative contains an isocyanurate derivative of xylylene diisocyanate in a proportion of 90% by mass or more based on the total amount of the xylylene diisocyanate derivative ,
In the chromatogram obtained when the xylylene diisocyanate derivative is measured by gel permeation chromatography, the area ratio of the area of the peak having a peak top with a polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 to the area of all peaks is 20% or more. 40% or less,
The blocking agent is 3,5-dimethylpyrazole, imidazole, or methyl ethyl ketone oxime.
Blocked isocyanate characterized by:
前記ブロック剤が、3,5-ジメチルピラゾールまたはイミダゾールである
ことを特徴とする、請求項1に記載のブロックイソシアネート。 In the chromatogram obtained when the xylylene diisocyanate derivative is measured by gel permeation chromatography, the area ratio of the area of a peak having a peak top with a polystyrene equivalent molecular weight of 500 or more and less than 600 to the area of all peaks is 30% or more. and
The blocking agent is 3,5-dimethylpyrazole or imidazole.
Blocked isocyanate according to claim 1, characterized in that:
A coating agent comprising a curing agent containing the blocked isocyanate according to claim 1 or 2 and a main ingredient containing a macropolyol.
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