JP7761509B2 - Polyisocyanate composition and coating agent - Google Patents

Polyisocyanate composition and coating agent

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JP7761509B2 JP2022032135A JP2022032135A JP7761509B2 JP 7761509 B2 JP7761509 B2 JP 7761509B2 JP 2022032135 A JP2022032135 A JP 2022032135A JP 2022032135 A JP2022032135 A JP 2022032135A JP 7761509 B2 JP7761509 B2 JP 7761509B2
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Description

本発明は、ポリイソシアネート組成物およびコーティング剤に関する。 The present invention relates to a polyisocyanate composition and a coating agent.

ポリウレタン樹脂は、通常、ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物との反応により製造される。ポリウレタン樹脂は、例えば、コーティング材料、接着材料、粘着材料、および、エラストマーとして、各種産業分野において広範に使用されている。例えば、ポリウレタン樹脂は、任意の被塗物に塗布され、塗膜を形成する。これにより、ポリウレタン樹脂は、被塗物に各種物性を付与する。 Polyurethane resins are typically produced by reacting polyisocyanates with active hydrogen group-containing compounds. They are widely used in a variety of industrial fields, including as coating materials, adhesive materials, pressure-sensitive adhesive materials, and elastomers. For example, polyurethane resins are applied to any substrate to form a coating film. This allows the polyurethane resin to impart various physical properties to the substrate.

ポリイソシアネートとしては、例えば、以下の方法で得られるポリイソシアネート組成物が、提案されている。すなわち、まず、ヘキサメチレンジイソシアネートと1価アルコールとを反応させ、その後、イソシアヌレート化反応させる。次いで、イソシアヌレート化反応により得られる反応生成物と、ポリエステルポリオールとを反応させる(例えば、特許文献1(合成例2、実施例5)参照。)。 As a polyisocyanate, for example, a polyisocyanate composition obtained by the following method has been proposed. That is, first, hexamethylene diisocyanate is reacted with a monohydric alcohol, followed by an isocyanuration reaction. Next, the reaction product obtained by the isocyanuration reaction is reacted with a polyester polyol (see, for example, Patent Document 1 (Synthesis Example 2, Example 5))).

特開2020-139017号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-139017

一方、ポリウレタン樹脂には、用途に応じて、破断強度、破断伸度および耐溶剤性の両立が要求される。しかし、上記のポリイソシアネート組成物を用いると、ポリウレタン樹脂の破断強度および耐溶剤性が十分ではない場合がある。 On the other hand, polyurethane resins are required to have both breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance, depending on the application. However, when the above-mentioned polyisocyanate composition is used, the breaking strength and solvent resistance of the polyurethane resin may not be sufficient.

本発明は、破断強度、破断伸度および耐溶剤性を兼ね備えるポリウレタン樹脂を得ることができる、ポリイソシアネート組成物およびコーティング剤である。 The present invention relates to a polyisocyanate composition and coating agent that can produce a polyurethane resin that combines breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance.

本発明[1]は、イソシアネート基末端プレポリマーを含むポリイソシアネート組成物であって、前記イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応生成物を含み、ポリイソシアネート成分は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含み、前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体を含み、前記ポリオール成分の水酸基に対する、前記ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の第1当量比(NCO/OH)が、3.0以上8.0以下であり、前記アルコール成分の水酸基に対する、前記ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアネート基の第2当量比(NCO/OH)が、60以上600以下である、ポリイソシアネート組成物を、含んでいる。 The present invention [1] relates to a polyisocyanate composition comprising an isocyanate-terminated prepolymer, wherein the isocyanate-terminated prepolymer comprises a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component, the polyisocyanate component comprises an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, and the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate comprises an isocyanurate-modified product of pentamethylene diisocyanate partially modified with an alcohol component, the first equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of the polyisocyanate component to the hydroxyl groups of the polyol component is 3.0 or more and 8.0 or less, and the second equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of the pentamethylene diisocyanate to the hydroxyl groups of the alcohol component is 60 or more and 600 or less.

本発明[2]は、前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体を含み、前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート1核体は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のペンタメチレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、前記第ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート1核体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、40%以上である、上記[1]に記載のポリイソシアネート組成物を、含んでいる。 The present invention [2] includes the polyisocyanate composition according to [1] above, wherein the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate includes a mono-isocyanurate unit of pentamethylene diisocyanate, the mono-isocyanurate unit of pentamethylene diisocyanate containing one isocyanurate group and a derivative compound containing three molecules of pentamethylene diisocyanate, and in a chromatogram obtained by measuring the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate by gel permeation chromatography, the area ratio of the peak area corresponding to the mono-isocyanurate unit of pentamethylene diisocyanate to the area of all peaks is 40% or more.

本発明[3]は、前記ポリオール成分の数平均分子量が、200以上1000以下である、上記[1]または[2]に記載のポリイソシアネート組成物を、含んでいる。 The present invention [3] includes the polyisocyanate composition described in [1] or [2] above, in which the number average molecular weight of the polyol component is 200 or more and 1,000 or less.

本発明[4]は、前記ポリオール成分の平均水酸基数が、2である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物を、含んでいる。 The present invention [4] includes the polyisocyanate composition according to any one of [1] to [3] above, in which the average number of hydroxyl groups in the polyol component is 2.

本発明[5]は、主剤および硬化剤を含み、前記主剤が、マクロポリオールを含み、前記硬化剤が、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物を含む、コーティング剤を、含んでいる。 The present invention [5] includes a coating agent comprising a base agent and a curing agent, wherein the base agent comprises a macropolyol, and the curing agent comprises the polyisocyanate composition described in any one of [1] to [4] above.

本発明のポリイソシアネート組成物において、イソシアネート基末端プレポリマーを得るためのポリイソシアネート成分が、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含んでいる。ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体を含んでいる。また、ペンタメチ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、ペンタメチレンジイソシアネートとアルコール成分との比率(当量比)は、所定の範囲である。そして、イソシアネート基末端プレポリマーは、上記のポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを、所定の比率(当量比)で反応させた反応生成物を含む。 In the polyisocyanate composition of the present invention, the polyisocyanate component used to obtain the isocyanate-terminated prepolymer contains an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate. The isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate contains an isocyanurate-modified product of pentamethylene diisocyanate that has been partially modified with an alcohol component. Furthermore, in the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, the ratio (equivalent ratio) of pentamethylene diisocyanate to the alcohol component is within a specified range. The isocyanate-terminated prepolymer contains a reaction product obtained by reacting the above-mentioned polyisocyanate component with a polyol component at a specified ratio (equivalent ratio).

そのため、上記のポリイソシアネート組成物によれば、優れた破断強度、破断伸度および耐溶剤性を有するポリウレタン樹脂が、得られる。 As a result, the above polyisocyanate composition produces a polyurethane resin with excellent breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance.

また、本発明のコーティング剤は、上記のポリイソシアネート組成物を含む。そのため、このようなコーティング剤によれば、優れた破断強度、破断伸度および耐溶剤性を有するポリウレタン樹脂が、得られる。 The coating agent of the present invention also contains the polyisocyanate composition described above. Therefore, such a coating agent can produce a polyurethane resin with excellent breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance.

図1は、合成例1のペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレ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である。FIG. 1 is a chromatogram obtained by measuring the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate in Synthesis Example 1 by gel permeation chromatography.

本発明のポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基末端プレポリマーを含んでいる。ポリイソシアネート組成物は、好ましくは、イソシアネート基末端プレポリマーからなる。 The polyisocyanate composition of the present invention contains an isocyanate-terminated prepolymer. The polyisocyanate composition preferably consists of an isocyanate-terminated prepolymer.

イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応生成物を含む。好ましくは、イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応生成物からなる。 The isocyanate-terminated prepolymer comprises a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component. Preferably, the isocyanate-terminated prepolymer consists of a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component.

ポリイソシアネート成分は、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)のイソシアヌレート誘導体を含んでいる。 The polyisocyanate component contains an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate (PDI).

ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体を含む。 Isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate include isocyanurate-modified pentamethylene diisocyanate that has been partially modified with an alcohol component.

ペンタメチレンジイソシアネートとしては、1,2-ペンタメチレンジイソシアネート(1,2-ペンタンジイソシアネート)、1,3-ペンタメチレンジイソシアネート(1,3-ペンタンジイソシアネート)、1,4-ペンタメチレンジイソシアネート(1,4-ペンタンジイソシアネート)、および、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(1,5-ペンタンジイソシアネート)が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。ペンタメチレンジイソシアネートとして、好ましくは、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(1,5-ペンタンジイソシアネート)が挙げられる。 Pentamethylene diisocyanates include 1,2-pentamethylene diisocyanate (1,2-pentane diisocyanate), 1,3-pentamethylene diisocyanate (1,3-pentane diisocyanate), 1,4-pentamethylene diisocyanate (1,4-pentane diisocyanate), and 1,5-pentamethylene diisocyanate (1,5-pentane diisocyanate). These can be used alone or in combination of two or more types. A preferred pentamethylene diisocyanate is 1,5-pentamethylene diisocyanate (1,5-pentane diisocyanate).

アルコール成分としては、例えば、低分子量アルコールが挙げられる。低分子量アルコールは、1分子中に水酸基を1つ以上有し、比較的低分子量の有機化合物である。なお、比較的低分子量とは、分子量200未満を示す(以下同様)。 Examples of alcohol components include low-molecular-weight alcohols. Low-molecular-weight alcohols are organic compounds with one or more hydroxyl groups per molecule and a relatively low molecular weight. Note that a relatively low molecular weight refers to a molecular weight of less than 200 (the same applies below).

低分子量アルコールとしては、例えば、脂肪族低分子量アルコールおよび芳香族低分子量アルコールが挙げられ、好ましくは、脂肪族低分子量アルコールが挙げられる。脂肪族低分子量アルコールとしては、例えば、炭素数1~12の脂肪族低分子量アルコールが挙げられる。また、脂肪族低分子量アルコールとしては、脂肪族低分子量モノオール(1価アルコール)および脂肪族低分子量ポリオール(2価以上のアルコール)が挙げられる。 Examples of low molecular weight alcohols include aliphatic low molecular weight alcohols and aromatic low molecular weight alcohols, with aliphatic low molecular weight alcohols being preferred. Examples of aliphatic low molecular weight alcohols include aliphatic low molecular weight alcohols having 1 to 12 carbon atoms. Examples of aliphatic low molecular weight alcohols include aliphatic low molecular weight monools (monohydric alcohols) and aliphatic low molecular weight polyols (dihydric or higher alcohols).

脂肪族低分子量モノオールは、1分子中に水酸基を1つ有し、比較的低分子量の脂肪族有機化合物である。脂肪族低分子量モノオールとしては、例えば、炭素数1~12の脂肪族低分子量1価アルコールが挙げられる。炭素数1~12の脂肪族低分子量1価アルコールとしては、例えば、炭素数1~12のアルキルアルコールが挙げられる。炭素数1~12のアルキルアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、2-エチルヘキシルアルコール、および、ラウリルアルコールが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 Aliphatic low-molecular-weight monools are aliphatic organic compounds with a relatively low molecular weight and one hydroxyl group per molecule. Examples of aliphatic low-molecular-weight monools include aliphatic low-molecular-weight monohydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms. Examples of aliphatic low-molecular-weight monohydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms include alkyl alcohols having 1 to 12 carbon atoms. Examples of alkyl alcohols having 1 to 12 carbon atoms include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, s-butanol, t-butanol, 2-ethylhexyl alcohol, and lauryl alcohol. These can be used alone or in combination of two or more types.

脂肪族低分子量ポリオールは、1分子中に水酸基を2つ以上有し、比較的低分子量の脂肪族有機化合物である。脂肪族低分子量ポリオールとしては、炭素数1~12の脂肪族低分子量ポリオールが挙げられる。また、脂肪族低分子量ポリオールとしては、例えば、脂肪族低分子量2価アルコール、脂肪族低分子量3価アルコール、および、脂肪族低分子量4価以上アルコールが挙げられる。 Aliphatic low-molecular-weight polyols are aliphatic organic compounds with relatively low molecular weights that have two or more hydroxyl groups per molecule. Examples of aliphatic low-molecular-weight polyols include aliphatic low-molecular-weight polyols having 1 to 12 carbon atoms. Other examples of aliphatic low-molecular-weight polyols include aliphatic low-molecular-weight dihydric alcohols, aliphatic low-molecular-weight trihydric alcohols, and aliphatic low-molecular-weight tetrahydric or higher alcohols.

より具体的には、脂肪族低分子量ポリオールとしては、例えば、炭素数1~12の脂肪族低分子量2価アルコール、炭素数1~12の脂肪族低分子量3価アルコール、および、炭素数1~12の脂肪族低分子量4価以上アルコールが挙げられる。炭素数1~12の脂肪族低分子量2価アルコールとしては、例えば、炭素数1~12のアルキレンジオールが挙げられる。炭素数1~12アルキレンジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールが挙げられる。炭素数1~12の脂肪族低分子量3価アルコールとしては、例えば、グリセリンおよびトリメチロールプロパンが挙げられる。炭素数1~12の脂肪族低分子量4価以上のアルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトールおよびジグリセリンが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 More specifically, examples of aliphatic low-molecular-weight polyols include aliphatic low-molecular-weight dihydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms, aliphatic low-molecular-weight trihydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms, and aliphatic low-molecular-weight tetrahydric or higher alcohols having 1 to 12 carbon atoms. Examples of aliphatic low-molecular-weight dihydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms include alkylene diols having 1 to 12 carbon atoms. Examples of alkylene diols having 1 to 12 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol. Examples of aliphatic low-molecular-weight trihydric alcohols having 1 to 12 carbon atoms include glycerin and trimethylolpropane. Examples of aliphatic low-molecular-weight tetrahydric or higher alcohols having 1 to 12 carbon atoms include pentaerythritol and diglycerin. These can be used alone or in combination of two or more types.

低分子量アルコールは、単独使用または2種類以上併用できる。低分子量アルコールの分子量(併用される場合には、平均分子量(以下同様))は、例えば、200未満、好ましくは、150未満である。また、低分子量アルコールの分子量は、例えば、40以上、好ましくは、50以上である。 Low molecular weight alcohols can be used alone or in combination of two or more types. The molecular weight of the low molecular weight alcohol (or, if used in combination, the average molecular weight (hereinafter the same)) is, for example, less than 200, preferably less than 150. The molecular weight of the low molecular weight alcohol is, for example, 40 or more, preferably 50 or more.

アルコール成分の平均水酸基数は、破断伸度の観点から、例えば、1以上である。また、ポリオール成分の平均水酸基数は、例えば、3以下、好ましくは、2以下である。ポリオール成分の平均水酸基数は、とりわけ好ましくは、1である。 From the viewpoint of breaking elongation, the average number of hydroxyl groups in the alcohol component is, for example, 1 or more. Furthermore, the average number of hydroxyl groups in the polyol component is, for example, 3 or less, preferably 2 or less. The average number of hydroxyl groups in the polyol component is particularly preferably 1.

より具体的には、アルコール成分として、好ましくは、破断強度、破断伸度および耐溶剤性を兼ね備えるポリウレタン樹脂を得る観点から、炭素数1~12の脂肪族低分子量アルコールが挙げられ、より好ましくは、炭素数1~12の脂肪族低分子量1価アルコール、および、炭素数1~12の脂肪族低分子量2価アルコールが挙げられ、より好ましくは、炭素数1~8の脂肪族低分子量1価アルコールが挙げられ、さらに好ましくは、炭素数1~4の脂肪族低分子量1価アルコールが挙げられ、とりわけ好ましくは、イソブチルアルコールが挙げられる。 More specifically, from the viewpoint of obtaining a polyurethane resin that combines breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance, the alcohol component is preferably an aliphatic low-molecular-weight alcohol having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an aliphatic low-molecular-weight monohydric alcohol having 1 to 12 carbon atoms, and an aliphatic low-molecular-weight dihydric alcohol having 1 to 12 carbon atoms, even more preferably an aliphatic low-molecular-weight monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms, even more preferably an aliphatic low-molecular-weight monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably isobutyl alcohol.

ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、例えば、以下の方法で得られる。この方法では、まず、ペンタメチレンジイソシアネートを、アルコール成分により部分変性(アルコール変性)する。次いで、部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートを、イソシアヌレート化反応させる。 Isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate can be obtained, for example, by the following method. In this method, pentamethylene diisocyanate is first partially modified with an alcohol component (alcohol-modified). The partially modified pentamethylene diisocyanate is then subjected to an isocyanurate-forming reaction.

より具体的には、この方法では、まず、ペンタメチレンジイソシアネートとアルコール成分とを、所定の割合で配合し、ペンタメチレンジイソシアネートを、アルコール成分で部分的に変性する。 More specifically, in this method, pentamethylene diisocyanate and an alcohol component are first mixed in a predetermined ratio, and the pentamethylene diisocyanate is partially modified with the alcohol component.

ペンタメチ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、ペンタメチレンジイソシアネートとアルコール成分との配合割合は、アルコール成分の水酸基に対する、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアネート基の当量比(第2当量比、NCO/OH)が、所定の範囲となるように、調整される。 In the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, the blending ratio of pentamethylene diisocyanate to the alcohol component is adjusted so that the equivalent ratio (second equivalent ratio, NCO/OH) of the isocyanate groups of pentamethylene diisocyanate to the hydroxyl groups of the alcohol component falls within a specified range.

より具体的には、アルコール成分の水酸基に対する、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアネート基の第2当量比(NCO/OH)は、60以上、好ましくは、65以上である。また、アルコール成分の水酸基に対する、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアネート基の第2当量比(NCO/OH)が、600以下、好ましくは、500以下、より好ましくは、400以下、さらに好ましくは、300以下、さらに好ましくは、200以下、とりわけ好ましくは、100以下である。 More specifically, the second equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of pentamethylene diisocyanate to the hydroxyl groups of the alcohol component is 60 or greater, preferably 65 or greater. Furthermore, the second equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of pentamethylene diisocyanate to the hydroxyl groups of the alcohol component is 600 or less, preferably 500 or less, more preferably 400 or less, even more preferably 300 or less, even more preferably 200 or less, and particularly preferably 100 or less.

アルコール変性における変性条件(反応条件)は、特に制限されず、適宜設定される。例えば、反応方法としては、例えば、バルク重合および溶液重合が挙げられる。また、環境条件は、不活性ガス雰囲気下、および、常圧(大気圧)下である。また、反応温度が、例えば、20℃以上、好ましくは、50℃以上、より好ましくは、70℃以上である。また、反応温度が、例えば、100℃以下、好ましくは、90℃以下、より好ましくは、80℃以下である。また、反応時間が、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上である。また、反応時間が、例えば、12時間以下、好ましくは、6時間以下である。 The modification conditions (reaction conditions) for alcohol modification are not particularly limited and may be set appropriately. Examples of reaction methods include bulk polymerization and solution polymerization. The environmental conditions are an inert gas atmosphere and normal (atmospheric) pressure. The reaction temperature is, for example, 20°C or higher, preferably 50°C or higher, and more preferably 70°C or higher. The reaction temperature is, for example, 100°C or lower, preferably 90°C or lower, and more preferably 80°C or lower. The reaction time is, for example, 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. The reaction time is, for example, 12 hours or shorter, preferably 6 hours or shorter.

また、アルコール変性では、必要に応じて、公知の有機溶剤を、適宜の割合で添加できる。また、アルコール変性では、必要に応じて、公知のウレタン化触媒を、適宜の割合で添加できる。さらに、アルコール変性では、必要に応じて、公知の添加剤を、適宜の割合で添加できる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤および助触媒が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 Furthermore, in alcohol modification, known organic solvents can be added in appropriate proportions as needed. Also, in alcohol modification, known urethane catalysts can be added in appropriate proportions as needed. Furthermore, in alcohol modification, known additives can be added in appropriate proportions as needed. Examples of additives include antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, and co-catalysts. These can be used alone or in combination of two or more types.

これにより、アルコール変性の反応生成液(以下、アルコール変性液)が得られる。アルコール変性液は、アルコール成分によるペンタメチレンジイソシアネートの部分変性体である。 This produces an alcohol-modified reaction product liquid (hereinafter referred to as alcohol-modified liquid). The alcohol-modified liquid is a partially modified product of pentamethylene diisocyanate with the alcohol component.

より具体的には、上記のアルコール変性では、ペンタメチレンジイソシアネートの一部の分子が、アルコール変性される。つまり、アルコール変性液には、アルコール変性されたペンタメチレンジイソシアネート(アルコール変性PDI)が含まれる。 More specifically, in the alcohol-modified process, some of the pentamethylene diisocyanate molecules are alcohol-modified. In other words, the alcohol-modified liquid contains alcohol-modified pentamethylene diisocyanate (alcohol-modified PDI).

また、上記のアルコール変性では、ペンタメチレンジイソシアネートの残部(アルコール変性される上記一部に対する残部)の分子は、アルコール変性されずに残存する。つまり、アルコール変性液には、アルコール変性されていないペンタメチレンジイソシアネート(アルコール未変性PDI)が含まれる。 Furthermore, in the above-mentioned alcohol-modification, the remaining pentamethylene diisocyanate molecules (the remainder relative to the portion that is alcohol-modified) remain unalcohol-modified. In other words, the alcohol-modified liquid contains pentamethylene diisocyanate that has not been alcohol-modified (alcohol-unmodified PDI).

すなわち、アルコール変性液は、アルコール変性PDIとアルコール未変性PDIとを含むPDI組成物を含む。換言すると、PDI組成物は、アルコール成分によるペンタメチレンジイソシアネートの部分変性体であり、アルコール変性液に含有されている。 That is, the alcohol-modified liquid contains a PDI composition that includes alcohol-modified PDI and alcohol-unmodified PDI. In other words, the PDI composition is a partially modified product of pentamethylene diisocyanate with an alcohol component, and is contained in the alcohol-modified liquid.

次いで、この方法では、上記のアルコール変性液に、イソシアヌレート化触媒を添加し、必要により加熱する。これにより、アルコール変性液に含まれるイソシアネート基(ペンタメチレンジイソシアネートのアルコール変性体のイソシアネート基、および、未変性のペンタメチレンジイソシアネートのイソアネート基)を、イソシアヌレート化反応させる。 Next, in this method, an isocyanuration catalyst is added to the alcohol-modified liquid, and the liquid is heated if necessary. This causes the isocyanate groups contained in the alcohol-modified liquid (the isocyanate groups of the alcohol-modified pentamethylene diisocyanate and the isocyanate groups of unmodified pentamethylene diisocyanate) to undergo an isocyanuration reaction.

イソシアヌレート化触媒としては、例えば、テトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、トリアルキルヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド、これらの有機弱酸塩、アルキルカルボン酸の金属塩、β-ジケトンの金属キレート化合物、フリーデル・クラフツ触媒、有機金属化合物、および、アミノシリル基含有化合物が挙げられる。好ましくは、アルキルカルボン酸の金属塩が挙げられる。アルキルカルボン酸としては、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸およびナフテン酸が挙げられる。金属塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、錫塩、亜鉛塩および鉛塩が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 Examples of isocyanuration catalysts include tetraalkylammonium hydroxides, trialkylhydroxyalkylammonium hydroxides, weak organic acid salts thereof, metal salts of alkylcarboxylic acids, metal chelate compounds of β-diketones, Friedel-Crafts catalysts, organometallic compounds, and aminosilyl group-containing compounds. Metal salts of alkylcarboxylic acids are preferred. Examples of alkylcarboxylic acids include acetic acid, caproic acid, octylic acid, myristic acid, and naphthenic acid. Examples of metal salts include sodium salts, potassium salts, calcium salts, magnesium salts, tin salts, zinc salts, and lead salts. These can be used alone or in combination of two or more.

イソシアヌレート化触媒は、溶液および/または分散液として用いられていてもよい。イソシアヌレート化触媒の溶液および/または分散液は、上記のイソシアヌレート化触媒と、公知の有機溶剤とを含有する。有機溶剤としては、例えば、アルキルエステル類、アルコール類、エーテル類、ケトン類およびニトリル類が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。溶液の固形分濃度(イソシアヌレート化触媒の含有割合)は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The isocyanuration catalyst may be used as a solution and/or dispersion. The solution and/or dispersion of the isocyanuration catalyst contains the above-mentioned isocyanuration catalyst and a known organic solvent. Examples of organic solvents include alkyl esters, alcohols, ethers, ketones, and nitriles. These can be used alone or in combination of two or more. The solids concentration of the solution (isocyanuration catalyst content) is set appropriately depending on the purpose and application.

なお、イソシアヌレート化触媒の溶液が、アルコール類を含有する場合、そのアルコール類は、触媒に対する溶媒である。溶媒としてのアルコール類は、上記したアルコール成分とは区別される。より具体的には、溶媒としてのアルコール類の量は、アルコール成分の量に比べて、僅かである。より具体的には、溶媒としてのアルコール類の量は、ペンタメチレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、1質量部以下、好ましくは、0.5質量部以下である。 When the isocyanuration catalyst solution contains an alcohol, the alcohol acts as a solvent for the catalyst. The alcohol as a solvent is distinct from the alcohol component described above. More specifically, the amount of the alcohol as a solvent is small compared to the amount of the alcohol component. More specifically, the amount of the alcohol as a solvent is, for example, 1 part by mass or less, preferably 0.5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of pentamethylene diisocyanate.

イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、ペンタメチレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、好ましくは、0.01質量部以上である。また、イソシアヌレート化触媒(固形分換算)の添加割合は、ペンタメチレンジイソシアネート100質量部に対して、例えば、3.0質量部以下、好ましくは、1.0質量部以下である。なお、イソシアヌレート化触媒の添加方法は、一括添加であってもよく、分割添加であってもよい。 The addition ratio of the isocyanurate catalyst (solids content equivalent) is, for example, 0.001 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, per 100 parts by mass of pentamethylene diisocyanate. The addition ratio of the isocyanurate catalyst (solids content equivalent) is, for example, 3.0 parts by mass or less, preferably 1.0 part by mass or less, per 100 parts by mass of pentamethylene diisocyanate. The isocyanurate catalyst may be added all at once or in portions.

イソシアヌレート化反応の反応条件は、特に制限されず、適宜設定される。例えば、反応方法としては、例えば、バルク重合および溶液重合が挙げられる。また、環境条件は、不活性ガス雰囲気下、および、常圧(大気圧)下である。また、反応温度が、例えば、20℃以上、好ましくは、50℃以上、より好ましくは、70℃以上である。また、反応温度が、例えば、200℃以下、好ましくは、150℃以下、より好ましくは、130℃以下である。また、反応時間が、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上である。また、反応時間が、例えば、12時間以下、好ましくは、6時間以下である。 The reaction conditions for the isocyanuration reaction are not particularly limited and may be set appropriately. Examples of reaction methods include bulk polymerization and solution polymerization. The environmental conditions are an inert gas atmosphere and normal (atmospheric) pressure. The reaction temperature is, for example, 20°C or higher, preferably 50°C or higher, and more preferably 70°C or higher. The reaction temperature is, for example, 200°C or lower, preferably 150°C or lower, and more preferably 130°C or lower. The reaction time is, for example, 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. The reaction time is, for example, 12 hours or shorter, preferably 6 hours or shorter.

また、イソシアヌレート化反応では、必要に応じて、公知の有機溶剤を、適宜の割合で添加できる。また、イソシアヌレート化反応では、必要に応じて、公知の添加剤を、適宜の割合で添加できる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤および助触媒が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 In addition, in the isocyanurate reaction, known organic solvents can be added in appropriate proportions as needed.In addition, in the isocyanurate reaction, known additives can be added in appropriate proportions as needed.Examples of additives include antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, and co-catalysts.These can be used alone or in combination of two or more types.

そして、上記のイソシアヌレート化反応では、好ましくは、触媒失活剤を、任意のタイミングで添加する。これにより、イソシアヌレート化反応を、停止させる。触媒失活剤としては、例えば、リン酸、モノクロロ酢酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、オルトトルエンスルホン酸、ベンゾイルクロリド、p-トルエンスルホンアミド、および、o-トルエンスルホンアミドが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。触媒失活剤の配合割合は、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 the above-mentioned isocyanurate formation reaction, a catalyst deactivator is preferably added at any time. This stops the isocyanurate formation reaction. Examples of catalyst deactivators include phosphoric acid, monochloroacetic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, orthotoluenesulfonic acid, benzoyl chloride, p-toluenesulfonamide, and o-toluenesulfonamide. These can be used alone or in combination of two or more. The blend ratio of the catalyst deactivator is not particularly limited and can be set appropriately depending on the purpose and application.

触媒失活剤を添加するタイミングは、例えば、イソシアネート基のイソシアヌレート転化率(以下、イソシアネート基転化率)が所定値に到達した時点である。イソシアネート基転化率は、例えば、2質量%以上、好ましくは、5質量%以上、より好ましくは、8質量%以上である。また、イソシアネート基転化率は、例えば、30質量%以下、好ましくは、25質量%以下、より好ましくは、15質量%以下である。なお、イソシアネート基の転化率は、公知の測定方法によって求めることができる。測定方法としては、例えば、ジ-n-ブチルアミンによる滴定法、および、FT-IR分析が挙げられる(以下同様)。 The catalyst deactivator is added, for example, when the isocyanate group to isocyanurate conversion rate (hereinafter referred to as the isocyanate group conversion rate) reaches a predetermined value. The isocyanate group conversion rate is, for example, 2% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and more preferably 8% by mass or more. The isocyanate group conversion rate is, for example, 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less. The isocyanate group conversion rate can be determined using known measurement methods. Examples of measurement methods include titration with di-n-butylamine and FT-IR analysis (the same applies below).

これにより、イソシアヌレート化反応の反応生成液(以下、イソシアヌレート化反応液)が得られる。 This results in a reaction product liquid of the isocyanurate reaction (hereinafter referred to as the isocyanurate reaction liquid).

イソシアヌレート化反応液は、ペンタメチ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。 The isocyanurate reaction liquid contains an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate.

ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、上記のアルコール変性液(アルコール変性PDIと、アルコール未変性PDIとを含むPDI組成物)をイソシアヌレート化させて得られるイソシアヌレート組成物である。 The isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate is an isocyanurate composition obtained by isocyanating the alcohol-modified liquid (a PDI composition containing alcohol-modified PDI and alcohol-unmodified PDI) described above.

つまり、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化させて得られるイソシアヌレート組成物である。 In other words, an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate is an isocyanurate composition obtained by isocyanating pentamethylene diisocyanate that has been partially modified with an alcohol component.

言い換えると、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、アルコール変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートと、アルコール変性されていないペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートとを含む。 In other words, isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate include isocyanurates of alcohol-modified pentamethylene diisocyanate and isocyanurates of pentamethylene diisocyanate that are not alcohol-modified.

ペンタメチ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、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体を、所定割合で含有する。イソシアヌレート1核体は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のペンタメチレンジイソシアネートを含む誘導体化合物である。すなわち、イソシアヌレート1核体は、3分子のペンタメチレンジイソシアネートを含むイソシアネート3分子体である。 The isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate preferably contains a specified proportion of mono-isocyanurate units of pentamethylene diisocyanate. The mono-isocyanurate unit is a derivative compound containing one isocyanurate group and three molecules of pentamethylene diisocyanate. In other words, the mono-isocyanurate unit is an isocyanate trimolecular unit containing three molecules of pentamethylene diisocyanate.

なお、3分子のペンタメチレンジイソシアネートのそれぞれは、アルコール変性PDIであってもよく、アルコール未変性PDIであってもよい。 Note that each of the three pentamethylene diisocyanate molecules may be alcohol-modified PDI or alcohol-unmodified PDI.

ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体の含有割合は、破断強度および耐溶剤性の観点から、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の総量に対して、例えば、20質量%以上、好ましくは、30質量%以上、より好ましくは、40質量%以上である。また、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体の含有割合は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体の総量に対して、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下、より好ましくは、50質量%以下である。 From the viewpoint of breaking strength and solvent resistance, the content of mono-isocyanurate units in pentamethylene diisocyanate is, for example, 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more, relative to the total amount of isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate. Furthermore, the content of mono-isocyanurate units in pentamethylene diisocyanate is, for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less, relative to the total amount of isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate.

なお、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体の含有割合は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフにて測定(GPC測定)したときのクロマトグラムに基づいて、算出される。 The content of mononuclear isocyanurate in pentamethylene diisocyanate is calculated based on the chromatogram obtained when the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate is measured by gel permeation chromatography (GPC measurement).

GPC測定において、GPC測定装置およびGPC測定方法は、特に制限されず、各ピークの各面積率を算出できる分解能を有する装置および方法が、適宜採用される。 In GPC measurement, there are no particular limitations on the GPC measurement device or method, and any device and method with the resolution necessary to calculate the area ratio of each peak may be used as appropriate.

また、各ピークの各面積率の算出方法は、特に制限されないが、通常、GPC測定で得られるクロマトグラムの各ピークを垂直分割し、垂直分割された各ピークの面積の比率を、面積百分率法によって算出する。 The method for calculating the area ratio of each peak is not particularly limited, but typically, each peak in the chromatogram obtained by GPC measurement is vertically divided, and the area ratio of each vertically divided peak is calculated using the area percentage method.

そして、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体のGPC測定により得られるクロマトグラムにおいて、イソシアヌレート1核体に由来するピークを同定することにより、そのピークの面積率を、イソシアヌレート1核体含有率とする。 Then, in the chromatogram obtained by GPC measurement of the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, the peak attributable to the isocyanurate mononuclear unit is identified, and the area ratio of that peak is taken as the isocyanurate mononuclear unit content.

より具体的には、イソシアヌレート1核体に由来するピークは、例えば、ポリスチレン換算分子量(平均分子量)に基づいて、同定される。例えば、ポリスチレン換算分子量(数平均分子量)400以上480未満の範囲にピークトップを有するピークを、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体に由来するピークであると同定する。 More specifically, the peak derived from the mono-isocyanurate nucleus is identified, for example, based on the polystyrene-equivalent molecular weight (average molecular weight). For example, a peak having a peak top in the polystyrene-equivalent molecular weight (number average molecular weight) range of 400 or more and less than 480 is identified as a peak derived from the mono-isocyanurate nucleus of pentamethylene diisocyanate.

そして、ポリスチレン換算分子量(数平均分子量)400以上480未満の範囲にピークトップを有するピークの面積の、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体に起因する全ピーク(未反応のペンタメチレンジイソシアネートに起因するピークを除く。)の面積に対する面積率(以下、Mn400-480面積率、または、イソシアヌレート1核体面積率と称する場合がある。)を、イソシアヌレート1核体含有率とする。 The area ratio of the area of the peak having a peak top in the polystyrene-equivalent molecular weight (number average molecular weight) range of 400 or more but less than 480 to the area of all peaks attributable to the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate (excluding peaks attributable to unreacted pentamethylene diisocyanate) (hereinafter sometimes referred to as the Mn400-480 area ratio or the isocyanurate mononuclear unit area ratio) is defined as the isocyanurate mononuclear unit content.

イソシアヌレート1核体面積率(例えば、Mn400-480面積率)は、例えば、20%以上、好ましくは、30%以上、より好ましくは、40%以上である。また、イソシアヌレート1核体面積率(例えば、Mn400-480面積率)は、例えば、70%以下、好ましくは、60%以下、より好ましくは、50%以下である。 The area ratio of isocyanurate mononuclear bodies (e.g., Mn400-480 area ratio) is, for example, 20% or more, preferably 30% or more, and more preferably 40% or more. Furthermore, the area ratio of isocyanurate mononuclear bodies (e.g., Mn400-480 area ratio) is, for example, 70% or less, preferably 60% or less, and more preferably 50% or less.

また、イソシアヌレート化反応液(すなわち、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体)は、ペンタメチレンジイソシアネートのアロファネートを含むことができる。 The isocyanuration reaction liquid (i.e., the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate) may also contain an allophanate of pentamethylene diisocyanate.

より具体的には、上記イソシアヌレート化触媒は、アロファネート化触媒として兼用される場合がある。つまり、イソシアヌレート化反応により、ペンタメチレンジイソシアネートのアロファネートが、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートとともに、生成する場合がある。このような場合、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体(アルコール変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート、および、アルコールに変性されていないペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含む。)は、ペンタメチレンジイソシアネートのアロファネートを含有する。 More specifically, the above-mentioned isocyanuration catalyst may also function as an allophanation catalyst. That is, the isocyanuration reaction may produce an allophanate of pentamethylene diisocyanate along with the isocyanurate of pentamethylene diisocyanate. In such cases, the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate (including the isocyanurate of alcohol-modified pentamethylene diisocyanate and the isocyanurate of pentamethylene diisocyanate that is not modified with alcohol) contains the allophanate of pentamethylene diisocyanate.

換言すると、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、イソシアヌレートおよびアロファネートを含むイソシアヌレート誘導体組成物であってもよい。イソシアヌレート誘導体組成物において、アロファネート基の含有割合は、イソシアヌレート基とアロファネート基との総量に対して、例えば、50質量%未満、好ましくは、45質量%未満、より好ましくは、40質量%未満である(以下同様)。 In other words, the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate may be an isocyanurate derivative composition containing an isocyanurate and an allophanate. In the isocyanurate derivative composition, the content of allophanate groups is, for example, less than 50% by mass, preferably less than 45% by mass, and more preferably less than 40% by mass, based on the total amount of isocyanurate groups and allophanate groups (the same applies hereinafter).

また、イソシアヌレート化反応液は、ペンタメチ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、未反応のペンタメチレンジイソシアネートを含むことができる。 In addition to the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, the isocyanurate reaction liquid may also contain, for example, unreacted pentamethylene diisocyanate.

未反応のペンタメチレンジイソシアネートは、イソシアヌレート化されていないペンタメチレンジイソシアネートであり、アルコール変性PDIであってもよく、アルコール未変性PDIであってもよい。 Unreacted pentamethylene diisocyanate is pentamethylene diisocyanate that has not been isocyanurated, and may be alcohol-modified PDI or alcohol-unmodified PDI.

イソシアヌレート化反応液が、未反応のペンタメチレンジイソシアネートを含む場合、必要に応じて、公知の方法で、イソシアヌレート化反応液から、未反応のペンタメチレンジイソシアネートを、分離できる。分離方法としては、例えば、蒸留法および抽出法が挙げられる。なお、分離条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 If the isocyanurate reaction liquid contains unreacted pentamethylene diisocyanate, the unreacted pentamethylene diisocyanate can be separated from the isocyanurate reaction liquid by a known method, if necessary. Separation methods include, for example, distillation and extraction. Separation conditions are set appropriately depending on the purpose and application.

また、イソシアヌレート化反応液は、有機溶剤、ウレタン化触媒および/またはイソシアヌレート化触媒を含む場合がある。このような場合、必要に応じて、イソシアヌレート化反応液から、有機溶剤、ウレタン化触媒および/またはイソシアヌレート化触媒を、公知の方法で分離できる。分離方法としては、例えば、蒸留法および抽出法が挙げられる。なお、分離条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The isocyanurate reaction liquid may also contain an organic solvent, a urethane-forming catalyst, and/or an isocyanurate catalyst. In such cases, if necessary, the organic solvent, the urethane-forming catalyst, and/or the isocyanurate catalyst can be separated from the isocyanurate reaction liquid using a known method. Examples of separation methods include distillation and extraction. Separation conditions are set appropriately depending on the purpose and application.

好ましくは、イソシアヌレート化反応液から、未反応のペンタメチレンジイソシアネート、有機溶剤、ウレタン化触媒および/またはイソシアヌレート化触媒が分離される。これにより、好ましくは、イソシアヌレート化反応液は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体からなる。 Preferably, unreacted pentamethylene diisocyanate, organic solvent, urethane-forming catalyst, and/or isocyanuration catalyst are separated from the isocyanuration reaction liquid. As a result, the isocyanuration reaction liquid preferably consists of an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate.

イソシアヌレート化反応液のイソシアネート基濃度は、例えば、5.0質量%以上、好ましくは、10.0質量%以上である。また、イソシアヌレート化反応液のイソシアネート基濃度は、例えば、40.0質量%以下、好ましくは、35.0質量%以下、より好ましくは、30.0質量%以下である。なお、イソシアネート基濃度は、公知の測定方法によって求めることができる。測定方法としては、例えば、ジ-n-ブチルアミンによる滴定法、および、FT-IR分析が挙げられる(以下同様)。 The isocyanate group concentration of the isocyanurate reaction liquid is, for example, 5.0% by mass or more, preferably 10.0% by mass or more. The isocyanate group concentration of the isocyanurate reaction liquid is, for example, 40.0% by mass or less, preferably 35.0% by mass or less, and more preferably 30.0% by mass or less. The isocyanate group concentration can be determined by known measurement methods. Examples of measurement methods include titration with di-n-butylamine and FT-IR analysis (the same applies below).

また、ポリイソシアネート成分は、上記のペンタメチ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ていれば、さらに、その他のポリイソシアネートを含有できる。 Furthermore, as long as the polyisocyanate component contains the above-mentioned isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, it can also contain other polyisocyanates.

その他のポリイソシアネートは、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を除くポリイソシアネートである。その他のポリイソシアネートとしては、例えば、公知のポリイソシアネート単量体および公知のポリイソシアネート誘導体が挙げられる。 The other polyisocyanates are polyisocyanates other than isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate. Examples of other polyisocyanates include known polyisocyanate monomers and known polyisocyanate derivatives.

ポリイソシアネート単量体としては、ペンタメチレンジイソシアネート単量体を除くポリイソシアネート単量体が挙げられ、より具体的には、例えば、公知の脂肪族ポリイソシアネート(ペンタメチレンジイソシアネートを除く。)、公知の脂環族ポリイソシアネート、公知の芳香脂肪族ポリイソシアネート、および、公知の芳香族ポリイソシアネートが挙げられる。 Examples of polyisocyanate monomers include polyisocyanate monomers excluding pentamethylene diisocyanate monomers, and more specifically, examples include known aliphatic polyisocyanates (excluding pentamethylene diisocyanate), known alicyclic polyisocyanates, known araliphatic polyisocyanates, and known aromatic polyisocyanates.

ポリイソシアネート誘導体としては、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を除くポリイソシアネート誘導体が挙げられ、より具体的には、上記ポリイソシアネート単量体の誘導体が挙げられる。誘導体としては、例えば、多量体、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、ポリオール付加体、ウレア誘導体、オキサジアジントリオン誘導体およびカルボジイミド誘導体が挙げられる。ポリイソシアネート誘導体は、単独使用または2種類以上併用できる。 Polyisocyanate derivatives include polyisocyanate derivatives excluding isocyanurate derivatives of pentamethylene diisocyanate, and more specifically, derivatives of the above polyisocyanate monomers. Examples of derivatives include polymers, isocyanurate derivatives, allophanate derivatives, biuret derivatives, uretdione derivatives, polyol adducts, urea derivatives, oxadiazinetrione derivatives, and carbodiimide derivatives. Polyisocyanate derivatives can be used alone or in combination of two or more types.

その他のポリイソシアネートの含有割合は、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、適宜設定される。その他のポリイソシアネートの含有割合は、ポリイソシアネート成分の総量に対して、例えば、30質量%以下、好ましくは、20質量%以下、より好ましくは、10質量%以下、さらに好ましくは、5質量%以下、とりわけ好ましくは、0質量%である。 The content of the other polyisocyanates is set appropriately within a range that does not impair the excellent effects of the present invention. The content of the other polyisocyanates is, for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass, based on the total amount of polyisocyanate components.

換言すると、ポリイソシアネート成分は、好ましくは、その他のポリイソシアネートを含まず、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体からなる。 In other words, the polyisocyanate component preferably does not contain any other polyisocyanates and consists of an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate.

ポリオール成分としては、例えば、高分子量ポリオールは、1分子中に水酸基を2つ以上有し、比較的高分子量の有機化合物である。なお、比較的高分子量とは、数平均分子量200以上、好ましくは、数平均分子量300以上を示す(以下同様)。 As an example of a polyol component, a high-molecular-weight polyol is an organic compound with two or more hydroxyl groups per molecule and a relatively high molecular weight. Note that a relatively high molecular weight refers to a number-average molecular weight of 200 or more, preferably 300 or more (the same applies below).

高分子量ポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、フッ素ポリオールおよびビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。高分子量ポリオールとして、好ましくは、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が挙げられ、より好ましくは、ポリカーボネートポリオールが挙げられる。 Examples of high molecular weight polyols include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyurethane polyols, epoxy polyols, vegetable oil polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, fluorine polyols, and vinyl monomer-modified polyols. These can be used alone or in combination of two or more. Preferred high molecular weight polyols include polyether polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols, and more preferably polycarbonate polyols.

高分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用できる。高分子量ポリオールの数平均分子量は、例えば、200以上、好ましくは、300以上、より好ましくは、400以上である。また、高分子量ポリオールの数平均分子量は、例えば、5000以下、好ましくは、2000以下、より好ましくは、1000以下、さらに好ましくは、800以下、とりわけ好ましくは、600以下である。 High molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more types. The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is, for example, 200 or more, preferably 300 or more, and more preferably 400 or more. The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is, for example, 5000 or less, preferably 2000 or less, more preferably 1000 or less, even more preferably 800 or less, and particularly preferably 600 or less.

また、ポリオール成分として、上記した低分子量ポリオールを用いることもできる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 The low-molecular-weight polyols listed above can also be used as the polyol component. These can be used alone or in combination of two or more types.

ポリオール成分は、単独使用または2種類以上併用できる。ポリオール成分として、好ましくは、高分子量ポリオールが挙げられる。ポリオール成分は、好ましくは、高分子量ポリオールからなる。 The polyol component can be used alone or in combination of two or more types. A preferred polyol component is a high-molecular-weight polyol. The polyol component preferably consists of a high-molecular-weight polyol.

換言すると、ポリオール成分の数平均分子量は、例えば、200以上、好ましくは、300以上、より好ましくは、400以上である。また、ポリオール成分の数平均分子量は、例えば、5000以下、好ましくは、2000以下、より好ましくは、1000以下、さらに好ましくは、800以下、とりわけ好ましくは、600以下である。 In other words, the number average molecular weight of the polyol component is, for example, 200 or more, preferably 300 or more, and more preferably 400 or more. The number average molecular weight of the polyol component is, for example, 5,000 or less, preferably 2,000 or less, more preferably 1,000 or less, even more preferably 800 or less, and particularly preferably 600 or less.

ポリオール成分の平均水酸基数は、破断伸度の観点から、例えば、2以上である。また、ポリオール成分の平均水酸基数は、例えば、4以下、好ましくは、3以下である。ポリオール成分の平均水酸基数は、とりわけ好ましくは、2である。 From the viewpoint of elongation at break, the average number of hydroxyl groups in the polyol component is, for example, 2 or more. Furthermore, the average number of hydroxyl groups in the polyol component is, for example, 4 or less, preferably 3 or less. The average number of hydroxyl groups in the polyol component is particularly preferably 2.

より具体的には、ポリオール成分として、好ましくは、破断強度、破断伸度および耐溶剤性を兼ね備えるポリウレタン樹脂を得る観点から、2価のポリエーテルポリオール、2価のポリエステルポリオール、および、2価のポリカーボネートポリオールが挙げられ、さらに好ましくは、2価のポリカーボネートポリオールが挙げられる。 More specifically, from the viewpoint of obtaining a polyurethane resin that combines high breaking strength, high breaking elongation, and solvent resistance, preferred polyol components include divalent polyether polyols, divalent polyester polyols, and divalent polycarbonate polyols, with divalent polycarbonate polyols being even more preferred.

ポリイソシアネート組成物において、イソシアネート基末端プレポリマーは、例えば、上記のポリイソシアネート成分と上記のポリオール成分との反応生成物として得られる。好ましくは、イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とがプレポリマー化反応した反応生成物である。ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とは、例えば、以下の方法でプレポリマー化反応する。 In the polyisocyanate composition, the isocyanate-terminated prepolymer is obtained, for example, as a reaction product between the above-mentioned polyisocyanate component and the above-mentioned polyol component. Preferably, the isocyanate-terminated prepolymer is a reaction product of a prepolymerization reaction between the polyisocyanate component and the polyol component. The polyisocyanate component and the polyol component are prepolymerized, for example, by the following method.

より具体的には、イソシアネート基末端プレポリマーの製造では、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを、所定の割合で配合し、プレポリマー化反応させる。プレポリマー化反応における配合割合は、ポリオール成分の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の当量比(第1当量比、NCO/OH)が、所定の範囲となるように、調整される。 More specifically, in the production of isocyanate-terminated prepolymers, a polyisocyanate component and a polyol component are blended in a predetermined ratio and subjected to a prepolymerization reaction. The blending ratios in the prepolymerization reaction are adjusted so that the equivalent ratio (first equivalent ratio, NCO/OH) of the isocyanate groups of the polyisocyanate component to the hydroxyl groups of the polyol component falls within a predetermined range.

より具体的には、ポリオール成分の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の第1当量比(NCO/OH)は、3.0以上、好ましくは、4.0以上、より好ましくは、5.0以上、さらに好ましくは、5.5以上である。また、ポリオール成分の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の第1当量比(NCO/OH)が、8.0以下、好ましくは、7.5以下、より好ましくは、7.0以下、さらに好ましくは、6.5以下である。 More specifically, the first equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of the polyisocyanate component to the hydroxyl groups of the polyol component is 3.0 or greater, preferably 4.0 or greater, more preferably 5.0 or greater, and even more preferably 5.5 or greater. Furthermore, the first equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of the polyisocyanate component to the hydroxyl groups of the polyol component is 8.0 or less, preferably 7.5 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 6.5 or less.

プレポリマー化反応の反応条件は、特に制限されず、適宜設定される。例えば、反応方法としては、例えば、バルク重合および溶液重合が挙げられる。また、環境条件は、不活性ガス雰囲気下、および、常圧(大気圧)下である。また、反応温度が、例えば、20℃以上、好ましくは、50℃以上、より好ましくは、70℃以上である。また、反応温度が、例えば、150℃以下、好ましくは、120℃以下、より好ましくは、100℃以下である。また、反応時間が、例えば、30分以上、好ましくは、1時間以上である。また、反応時間が、例えば、12時間以下、好ましくは、6時間以下である。 The reaction conditions for the prepolymerization reaction are not particularly limited and can be set appropriately. Examples of reaction methods include bulk polymerization and solution polymerization. The environmental conditions are an inert gas atmosphere and normal (atmospheric) pressure. The reaction temperature is, for example, 20°C or higher, preferably 50°C or higher, and more preferably 70°C or higher. The reaction temperature is, for example, 150°C or lower, preferably 120°C or lower, and more preferably 100°C or lower. The reaction time is, for example, 30 minutes or longer, preferably 1 hour or longer. The reaction time is, for example, 12 hours or shorter, preferably 6 hours or shorter.

また、プレポリマー化反応では、必要に応じて、公知の有機溶剤を、適宜の割合で添加できる。また、プレポリマー化反応では、必要に応じて、公知のプレポリマー化触媒を、適宜の割合で添加できる。さらに、プレポリマー化反応では、必要に応じて、公知の添加剤を、適宜の割合で添加できる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤および助触媒が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。 In the prepolymerization reaction, a known organic solvent can be added in an appropriate ratio, if necessary. In the prepolymerization reaction, a known prepolymerization catalyst can be added in an appropriate ratio, if necessary. In the prepolymerization reaction, a known additive can be added in an appropriate ratio, if necessary. Examples of additives include antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, and co-catalysts. These can be used alone or in combination of two or more types.

これにより、プレポリマー化反応の反応生成液(以下、プレポリマー化反応液)が得られる。プレポリマー化反応液は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とのプレポリマー化反応生成物を含む。また、プレポリマー化反応液は、例えば、未反応のポリイソシアネート成分を含むことができる。 This results in a reaction product liquid of the prepolymerization reaction (hereinafter referred to as the prepolymerization reaction liquid). The prepolymerization reaction liquid contains a prepolymerization reaction product of the polyisocyanate component and the polyol component. The prepolymerization reaction liquid may also contain, for example, unreacted polyisocyanate component.

プレポリマー化反応液が、未反応のポリイソシアネート成分を含む場合、必要に応じて、公知の方法で、プレポリマー化反応液から、未反応のポリイソシアネート成分を、分離できる。分離方法としては、例えば、蒸留法および抽出法が挙げられる。なお、分離条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 If the prepolymerization reaction liquid contains unreacted polyisocyanate components, the unreacted polyisocyanate components can be separated from the prepolymerization reaction liquid as needed using a known method. Separation methods include, for example, distillation and extraction. Separation conditions are appropriately set depending on the purpose and application.

また、プレポリマー化反応液は、有機溶剤および/またはウレタン化触媒を含む場合がある。このような場合、必要に応じて、プレポリマー化反応液から、有機溶剤および/またはウレタン化触媒を、公知の方法で分離できる。分離方法としては、例えば、蒸留法および抽出法が挙げられる。なお、分離条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The prepolymerization reaction liquid may also contain an organic solvent and/or a urethane-forming catalyst. In such cases, the organic solvent and/or the urethane-forming catalyst can be separated from the prepolymerization reaction liquid as needed using a known method. Examples of separation methods include distillation and extraction. Separation conditions are set appropriately depending on the purpose and application.

プレポリマー化反応液のイソシアネート基濃度は、例えば、3.0質量%以上、好ましくは、5.0質量%以上である。また、プレポリマー化反応液のイソシアネート基濃度は、例えば、20.0質量%以下、好ましくは、18.0質量%以下、より好ましくは、16.0質量%以下である。 The isocyanate group concentration of the prepolymerization reaction liquid is, for example, 3.0% by mass or more, preferably 5.0% by mass or more. The isocyanate group concentration of the prepolymerization reaction liquid is, for example, 20.0% by mass or less, preferably 18.0% by mass or less, and more preferably 16.0% by mass or less.

ポリイソシアネート組成物は、上記のイソシアネート基末端プレポリマーを含む。また、ポリイソシアネート組成物は、添加剤を含むことができる。任意成分として、添加剤を含むことができる。添加剤としては、例えば、ウレタン化触媒、触媒活性調整剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、ブロッキング防止剤、離型剤、顔料、染料、滑剤、フィラー、加水分解防止剤、防錆剤およびブルーイング剤が挙げられる。なお、添加剤の添加量および添加タイミングは、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The polyisocyanate composition contains the isocyanate-terminated prepolymer described above. The polyisocyanate composition may also contain additives. The additives may be included as optional components. Examples of additives include urethane catalysts, catalyst activity modifiers, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, antiblocking agents, mold release agents, pigments, dyes, lubricants, fillers, hydrolysis inhibitors, rust inhibitors, and bluing agents. The amount and timing of addition of the additives are determined appropriately depending on the purpose and application.

また、ポリイソシアネート組成物は、有機溶剤を含んでいてもよく、また、有機溶剤を含んでいなくともよい。ポリイソシアネート組成物は、好ましくは、溶剤を含まない。ポリイソシアネート組成物の固形分濃度は、例えば、95質量%以上、好ましくは、99質量%以上である。また、ポリイソシアネート組成物の固形分濃度は、例えば、100質量%以下である。 The polyisocyanate composition may or may not contain an organic solvent. Preferably, the polyisocyanate composition does not contain a solvent. The solids concentration of the polyisocyanate composition is, for example, 95% by mass or more, preferably 99% by mass or more. The solids concentration of the polyisocyanate composition is, for example, 100% by mass or less.

また、ポリイソシアネート組成物(固形分(以下同じ))において、イソシアネートモノマー濃度(未反応のペンタメチレンジイソシアネートの濃度)は、例えば、5質量%以下、好ましくは、2質量%以下、より好ましくは、1質量%以下である。また、イソシアネートモノマー濃度(未反応のペンタメチレンジイソシアネートの濃度)は、通常、0質量%以上である。 In addition, in the polyisocyanate composition (solid content (hereinafter the same)), the isocyanate monomer concentration (concentration of unreacted pentamethylene diisocyanate) is, for example, 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. In addition, the isocyanate monomer concentration (concentration of unreacted pentamethylene diisocyanate) is typically 0% by mass or more.

また、ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基濃度(固形分基準)は、例えば、10質量%以上、好ましくは、15質量%以上である。また、ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基濃度は、例えば、30質量%以下、好ましくは、25質量%以下である。なお、イソシアネート基濃度は、公知の測定方法によって求めることができる。 The isocyanate group concentration (based on solids content) of the polyisocyanate composition is, for example, 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more. The isocyanate group concentration of the polyisocyanate composition is, for example, 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less. The isocyanate group concentration can be determined by known measurement methods.

そして、上記のポリイソシアネート組成物において、イソシアネート基末端プレポリマーを得るためのポリイソシアネート成分が、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含んでいる。ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートを含んでいる。また、ペンタメチ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、ペンタメチレンジイソシアネートとアルコール成分との比率(当量比)は、所定の範囲である。そして、イソシアネート基末端プレポリマーは、上記のポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを、所定の比率(当量比)で反応させた反応生成物を含む。 In the above polyisocyanate composition, the polyisocyanate component used to obtain the isocyanate-terminated prepolymer contains an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate. The isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate contains an isocyanurate of pentamethylene diisocyanate partially modified with an alcohol component. In the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate, the ratio (equivalent ratio) of pentamethylene diisocyanate to the alcohol component is within a specified range. The isocyanate-terminated prepolymer contains a reaction product obtained by reacting the above polyisocyanate component with a polyol component at a specified ratio (equivalent ratio).

そのため、上記のポリイソシアネート組成物によれば、優れた破断強度、破断伸度および耐溶剤性を有するポリウレタン樹脂が、得られる。 As a result, the above polyisocyanate composition produces a polyurethane resin with excellent breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance.

このような上記ポリイソシアネート組成物は、ポリウレタン樹脂の原料成分として、好適に用いられる。ポリウレタン樹脂の形態としては、特に制限されないが、例えば、1液硬化型ポリウレタンおよび2液硬化型ポリウレタンが挙げられ、好ましくは、2液硬化型ポリウレタンが挙げられる。2液硬化型ポリウレタンとしては、例えば、塗料、接着剤、および、コーティング剤が挙げられ、好ましくは、コーティング剤が挙げられる。 The above-described polyisocyanate composition is suitable for use as a raw material component for polyurethane resins. The form of the polyurethane resin is not particularly limited, but examples include one-component curing polyurethanes and two-component curing polyurethanes, with two-component curing polyurethanes being preferred. Examples of two-component curing polyurethanes include paints, adhesives, and coating agents, with coating agents being preferred.

コーティング剤は、主剤と硬化剤とを備える樹脂キットである。主剤および硬化剤は、それぞれ独立したパッケージとして調製され、それらが使用時に混合される。そして、混合物の塗布および硬化により、ポリウレタン樹脂が形成される。 The coating agent is a resin kit containing a base agent and a curing agent. The base agent and curing agent are prepared in separate packages and mixed at the time of use. The mixture is then applied and cured to form a polyurethane resin.

主剤は、例えば、マクロポリオールを含有する。マクロポリオールとしては、例えば、上記した高分子量ポリオールが挙げられる。マクロポリオールとして、より具体的には、例えば、上記したポリエーテルポリオール、上記したポリエステルポリオール、上記したポリカーボネートポリオール、上記したポリウレタンポリオール、上記したエポキシポリオール、上記した植物油ポリオール、上記したポリオレフィンポリオール、上記したアクリルポリオール、上記したフッ素ポリオールおよび上記したビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。マクロポリオールとして、好ましくは、アクリルポリオールおよびフッ素ポリオールが挙げられ、より好ましくは、アクリルポリオールが挙げられる。 The base agent contains, for example, a macropolyol. Examples of macropolyols include the high molecular weight polyols described above. More specific examples of macropolyols include the polyether polyols described above, polyester polyols described above, polycarbonate polyols described above, polyurethane polyols described above, epoxy polyols described above, vegetable oil polyols described above, polyolefin polyols described above, acrylic polyols described above, fluorine polyols described above, and vinyl monomer-modified polyols described above. These can be used alone or in combination of two or more types. Preferred examples of macropolyols include acrylic polyols and fluorine polyols, and more preferably acrylic polyols.

硬化剤は、上記のポリイソシアネート組成物を含む。なお、上記のポリイソシアネート組成物は、必要により、公知の溶剤に溶解される。 The curing agent contains the polyisocyanate composition described above. If necessary, the polyisocyanate composition may be dissolved in a known solvent.

そして、主剤および硬化剤は、個別に準備され、使用時に配合される。主剤および硬化剤の配合割合は、例えば、主剤(マクロポリオール)中の水酸基に対する、硬化剤(ポリイソシアネート組成物)中のイソシアネート基の当量比(第3当量比、NCO/OH)に応じて、調整される。 The base agent and curing agent are prepared separately and mixed at the time of use. The mixing ratio of the base agent and curing agent is adjusted, for example, according to the equivalent ratio (third equivalent ratio, NCO/OH) of the isocyanate groups in the curing agent (polyisocyanate composition) to the hydroxyl groups in the base agent (macropolyol).

より具体的には、主剤(マクロポリオール)中の水酸基に対する、硬化剤(ポリイソシアネート組成物)中のイソシアネート基の第3当量比(NCO/OH)が、例えば、0.5以上、好ましくは、0.8以上である。また、主剤(マクロポリオール)中の水酸基に対する、硬化剤(ポリイソシアネート組成物)中のイソシアネート基の第3当量比(NCO/OH)が、例えば、1.5以下、好ましくは、1.2以下である。 More specifically, the third equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups in the curing agent (polyisocyanate composition) to the hydroxyl groups in the base compound (macropolyol) is, for example, 0.5 or more, preferably 0.8 or more. Furthermore, the third equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups in the curing agent (polyisocyanate composition) to the hydroxyl groups in the base compound (macropolyol) is, for example, 1.5 or less, preferably 1.2 or less.

そして、主剤および硬化剤の混合物は、任意の塗布方法で、被塗物に塗布される。塗布方法としては、例えば、スプレー塗装、エアスプレー塗装、はけ塗り、浸漬法、ロールコート法、フローコート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、および、ダイレクトコート法が挙げられる。被塗物としては、特に制限されないが、例えば、プラスチックフィルム、繊維強化プラスチック、金属箔、金属蒸着フィルムおよび鋼材などが挙げられる。なお、塗布量は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The mixture of base agent and curing agent is then applied to the substrate using any coating method. Examples of coating methods include spray coating, air spray coating, brush coating, dipping, roll coating, flow coating, dry lamination, wet lamination, and direct coating. There are no particular restrictions on the substrate, but examples include plastic film, fiber-reinforced plastic, metal foil, metal-deposited film, and steel. The amount of coating is determined appropriately depending on the purpose and application.

そして、主剤および硬化剤の混合物が、乾燥および硬化する。これにより、硬化物として、ポリウレタン樹脂が得られる。 The mixture of base resin and curing agent then dries and hardens, resulting in a cured polyurethane resin.

このようなコーティング剤は、硬化剤として上記のポリイソシアネート組成物を含む。そのため、上記のコーティング剤によれば、優れた破断強度、破断伸度および耐溶剤性を有するポリウレタン樹脂が、得られる。 Such coating agents contain the above-mentioned polyisocyanate composition as a curing agent. Therefore, the above-mentioned coating agent produces polyurethane resins with excellent breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance.

そのため、上記のポリイソシアネート組成物および上記のコーティング剤は、各種産業分野において、好適に用いられる。上記のポリイソシアネート組成物および上記のコーティング剤の利用分野としては、例えば、自動車用塗料、電子機器用塗料および建築用塗料が挙げられる。 As a result, the polyisocyanate composition and coating agent described above are suitable for use in a variety of industrial fields. Examples of applications for the polyisocyanate composition and coating agent include automotive paints, paints for electronic devices, and architectural paints.

次に、本発明を、製造例、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。また、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。 Next, the present invention will be described based on manufacturing examples, working examples, and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that "parts" and "%" are by mass unless otherwise specified. Furthermore, specific numerical values for blending ratios (content ratios), physical properties, parameters, etc. used in the following description can be substituted with the corresponding upper limit values (numeric values defined as "equal to or less than") or lower limit values (numeric values defined as "equal to or greater than" or "exceeding") of the blending ratios (content ratios), physical properties, parameters, etc. described in the "Description of the Invention" above.

1.GPC
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
The sample was subjected to gel permeation chromatography (GPC) measurement, and the area ratio of each peak area to the total peak area in the resulting chromatogram (chart) was calculated.

そして、ポリスチレン換算分子量400以上480未満の範囲にピークトップを有するピークの面積率(Mn400-480面積率)を、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体に含まれる1核体含有率とした。 The area ratio of the peak having a peak top in the range of polystyrene-equivalent molecular weight of 400 or more but less than 480 (Mn400-480 area ratio) was taken as the mononuclear content in the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate.

なお、サンプル約0.03gを、テトラヒドロフラン10mLに溶解させた。そして、得られた溶液をGPC測定した。 Approximately 0.03 g of sample was dissolved in 10 mL of tetrahydrofuran. The resulting solution was then subjected to GPC measurement.

<GPC測定>
・分析装置 :高速GPC装置 HLC-8320(東ソー社製)
・検出器 : 示差屈折検出器
・溶離液 : テトラヒドロフラン
・分離カラム:下記(1)~(4)を直列に接続
(1)TSKgel guardcolum HXL-L 6.0×40(東ソー社製)
(2)TSKgel G1000HXL 7.8×300(東ソー社製)
(3)TSKgel G2000HXL 7.8×300(東ソー社製)
(4)TSKgel G3000HXL 7.8×300(東ソー社製)
・測定温度 : 40℃
・流速 : 1mL/min
・注入量 : 100μL
・解析装置 : Eco SEC(東ソー社製)
<システム補正>
・標準物質名 : ポリスチレン
・検量線作成方法 : 分子量の異なるTOSOH社製 TSKstandard ポリスチレンを用い、リテンションタイムと分子量のグラフを作成。
・ポリスチレン注入量 : 100μL
・ポリスチレン注入濃度 : 1mg/mL
<GPC Measurement>
・Analyzer: High-speed GPC device HLC-8320 (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: Differential refractive index detector Eluent: Tetrahydrofuran Separation column: The following (1) to (4) were connected in series: (1) TSKgel guard column HXL-L 6.0 x 40 (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) TSKgel G1000HXL 7.8 x 300 (manufactured by Tosoh Corporation)
(3) TSKgel G2000HXL 7.8 x 300 (manufactured by Tosoh Corporation)
(4) TSKgel G3000HXL 7.8 x 300 (manufactured by Tosoh Corporation)
・Measurement temperature: 40℃
・Flow rate: 1mL/min
・Injection volume: 100μL
・Analysis device: Eco SEC (manufactured by Tosoh Corporation)
<System Correction>
・Standard substance name: Polystyrene ・Calibration curve creation method: A graph of retention time and molecular weight was created using TSKstandard polystyrenes with different molecular weights manufactured by TOSOH Corporation.
・Polystyrene injection volume: 100 μL
Polystyrene injection concentration: 1 mg/mL

なお、合成例1のペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体をサンプルとし、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を、図1に示す。 The chromatogram obtained by gel permeation chromatography using the isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate from Synthesis Example 1 as a sample is shown in Figure 1.

2.ポリイソシアネート成分
合成例1
撹拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、下記成分を仕込み、80℃に昇温した。
1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(PDI) 100質量部
イルガノックス1076(酸化防止剤、オクタデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチ-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート、BASF社製、商品名)0.05質量部
JP-310(助触媒、トリデシルホスファイト、城北化学社製、商品名)0.1質量部
2. Polyisocyanate Component Synthesis Example 1
The following components were placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube, and the temperature was raised to 80°C.
1,5-pentamethylene diisocyanate (PDI) 100 parts by mass Irganox 1076 (antioxidant, octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, product name, manufactured by BASF) 0.05 parts by mass JP-310 (cocatalyst, tridecyl phosphite, product name, manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.) 0.1 parts by mass

次いで、フラスコにイソブタノール(IBA、アルコール成分)を添加し、80℃で3時間加熱し、PDIをIBAで部分変性した。なお、IBAの水酸基に対するPDIのイソシアネート基の当量比(第2当量比、NCO/OH)が70になるように、IBAの量を調整した。 Next, isobutanol (IBA, alcohol component) was added to the flask and heated at 80°C for 3 hours to partially modify the PDI with IBA. The amount of IBA was adjusted so that the equivalent ratio of the isocyanate groups of the PDI to the hydroxyl groups of the IBA (second equivalent ratio, NCO/OH) was 70.

次いで、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0.01質量部を、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート0.03質量部に溶解させ、触媒溶液を調製した。そして触媒溶液を、フラスコに添加した。 Next, 0.01 parts by mass of N-(2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium-2-ethylhexanoate was dissolved in 0.03 parts by mass of propylene glycol methyl ether acetate to prepare a catalyst solution. The catalyst solution was then added to the flask.

その後、反応熱を利用してフラスコ内を昇温した。これにより、PDIのIBAによる部分変性体を、イソシアヌレート化した。そして、下記の反応停止条件を満たしたタイミングで、フラスコにo-トルエンスルホンアミド(反応停止剤)0.01質量部を添加し、反応を停止させた。
・反応停止条件
フラスコ内温度:120℃
イソシアネート基転化率:10.7質量%
The temperature inside the flask was then raised using the heat of reaction. As a result, the PDI partially modified with IBA was converted into an isocyanurate. Then, when the following reaction termination conditions were met, 0.01 parts by mass of o-toluenesulfonamide (reaction terminator) was added to the flask to terminate the reaction.
Reaction termination conditions: Flask temperature: 120°C
Isocyanate group conversion rate: 10.7% by mass

フラスコ内の反応生成液を、薄膜蒸留(真空度50Pa、温度150℃)して、未反応のPDIを除去した。これにより、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。 The reaction product liquid in the flask was subjected to thin-film distillation (vacuum degree 50 Pa, temperature 150°C) to remove unreacted PDI. This yielded a pentamethylene diisocyanate derivative.

合成例2~5
第2当量比(IBAの水酸基に対するPDIのイソシアネート基の当量比)が表1~表5に示す値となるように、イソブタノールの配合量を変更した。これ以外は、合成例1と同じ方法で、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Synthesis Examples 2 to 5
The amount of isobutanol added was changed so that the second equivalent ratio (the equivalent ratio of the isocyanate group of PDI to the hydroxyl group of IBA) would be the value shown in Tables 1 to 5. Other than this, pentamethylene diisocyanate derivatives were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1.

合成例6
PDIに代えて、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を用いた。これ以外は、合成例1と同じ方法で、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Synthesis Example 6
A derivative of hexamethylene diisocyanate was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) was used instead of PDI.

合成例7~9
第2当量比(IBAの水酸基に対するHDIのイソシアネート基の当量比)が表1~表5に示す値となるように、イソブタノールの配合量を変更した。これ以外は、合成例6と同じ方法で、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Synthesis Examples 7 to 9
The amount of isobutanol added was changed so that the second equivalent ratio (the equivalent ratio of the isocyanate group of HDI to the hydroxyl group of IBA) would be the value shown in Tables 1 to 5. Other than this, a hexamethylene diisocyanate derivative was obtained in the same manner as in Synthesis Example 6.

合成例10
反応停止条件を、以下の通りに変更した。これ以外は、合成例1と同じ方法で、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
・反応停止条件
フラスコ内温度:100℃
イソシアネート基転化率:5.0質量%
Synthesis Example 10
The reaction termination conditions were changed as follows: A pentamethylene diisocyanate derivative was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except for the following.
Reaction termination conditions Temperature inside flask: 100°C
Isocyanate group conversion rate: 5.0% by mass

参考合成例1
特開2020-139017号公報の合成例2と同じ方法で、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Reference synthesis example 1
A hexamethylene diisocyanate derivative was obtained by the same method as in Synthesis Example 2 of JP-A-2020-139017.

すなわち、撹拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコ内で、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート1000質量部と、2-エチルヘキサノール(2-EH)30質量部とを、90℃で1時間、アルコール変性させた。 That is, in a four-neck flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen inlet tube, 1,000 parts by mass of 1,6-hexamethylene diisocyanate and 30 parts by mass of 2-ethylhexanol (2-EH) were alcohol-denatured at 90°C for 1 hour.

次いで、カプリン酸テトラメチルアンモニウムをイソブタノールで5質量%に希釈した触媒溶液を調製した。そして触媒溶液1質量部を、フラスコに添加し、イソシアヌレート化反応させた。次いで、所定のタイミングでフラスコ内にリン酸を添加し、反応を停止させた。その後、反応生成液を濾過および薄膜蒸留によって精製した。これにより、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。 Next, a catalyst solution was prepared by diluting tetramethylammonium caprate with isobutanol to 5% by mass. One part by mass of the catalyst solution was then added to a flask, and the isocyanuration reaction was carried out. Next, phosphoric acid was added to the flask at the specified time to stop the reaction. The reaction product was then purified by filtration and thin-film distillation. This yielded a hexamethylene diisocyanate derivative.

参考合成例2
国際公開2016/098771号(特許6386085号)の実施例1と同じ方法で、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Reference synthesis example 2
A pentamethylene diisocyanate derivative was obtained in the same manner as in Example 1 of WO 2016/098771 (Patent No. 6386085).

すなわち、撹拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、下記成分を仕込み、80℃で2時間、プレポリマー化反応させた。
1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(PDI) 1000質量部
PCD500(ポリカーボネートジオール、商品名ETERNACOLL UH-50、宇部興産製、官能基数2、数平均分子量500) 129.7質量部
2,6-ジ(tert-ブチル)-4-メチルフェノール0.6質量部
トリス(トリデシル)ホスファイト0.6質量部
That is, the following components were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube, and a prepolymerization reaction was carried out at 80° C. for 2 hours.
1,5-pentamethylene diisocyanate (PDI) 1000 parts by mass PCD500 (polycarbonate diol, trade name ETERNACOLL UH-50, manufactured by Ube Industries, functional group number 2, number average molecular weight 500) 129.7 parts by mass 2,6-di(tert-butyl)-4-methylphenol 0.6 parts by mass Tris(tridecyl)phosphite 0.6 parts by mass

次いで、フラスコ内を冷却し、60℃に調整した。次いで、フラスコに、イソシアヌレート化触媒(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)0.15質量部を添加し、約40分、イソシアヌレート化反応させた。その後、フラスコに、o-トルエンスルホンアミドを0.15質量部添加した。なお、イソシアネート基転化率は、20質量%であった。 The flask was then cooled to 60°C. 0.15 parts by mass of an isocyanuration catalyst (N-(2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium-2-ethylhexanoate) was then added to the flask, and the isocyanuration reaction was carried out for approximately 40 minutes. After that, 0.15 parts by mass of o-toluenesulfonamide was added to the flask. The isocyanate group conversion rate was 20% by mass.

次いで、得られた反応生成液を、薄膜蒸留(真空度0.093KPa、温度150℃)により精製した。さらに、精製物100質量部に対し、o-トルエンスルホンアミドを0.02質量部添加した。これにより、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。 The resulting reaction product liquid was then purified by thin-film distillation (vacuum degree 0.093 KPa, temperature 150°C). Furthermore, 0.02 parts by mass of o-toluenesulfonamide was added per 100 parts by mass of the purified product. This yielded a pentamethylene diisocyanate derivative.

参考合成例3
国際公開2016/098771号(特許6386085号)の実施例12と同じ方法で、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。
Reference synthesis example 3
A pentamethylene diisocyanate derivative was obtained in the same manner as in Example 12 of WO 2016/098771 (Patent No. 6386085).

すなわち、撹拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、下記成分を仕込み、85℃で3時間、プレポリマー化反応させた。
1,5-ペンタメチレンジイソシアネート(PDI) 1000質量部
PCD500(ポリカーボネートジオール、商品名ETERNACOLL UH-50、宇部興産製、官能基数2、数平均分子量500) 162.2質量部
2,6-ジ(tert-ブチル)-4-メチルフェノール0.6質量部
トリス(トリデシル)ホスファイト0.6質量部
That is, the following components were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube, and a prepolymerization reaction was carried out at 85° C. for 3 hours.
1,5-pentamethylene diisocyanate (PDI) 1000 parts by mass PCD500 (polycarbonate diol, trade name ETERNACOLL UH-50, manufactured by Ube Industries, functional group number 2, number average molecular weight 500) 162.2 parts by mass 2,6-di(tert-butyl)-4-methylphenol 0.6 parts by mass Tris(tridecyl)phosphite 0.6 parts by mass

次いで、フラスコ内を加熱し、100℃に調整した。次いで、フラスコに、アロファネート化触媒(オクチル酸鉛)0.05質量部を添加し、アロファネート化反応させた。その後、フラスコに、o-トルエンスルホンアミドを0.15質量部添加した。 The flask was then heated to 100°C. 0.05 parts by mass of an allophanation catalyst (lead octoate) was then added to the flask, and the allophanation reaction was carried out. 0.15 parts by mass of o-toluenesulfonamide was then added to the flask.

次いで、得られた反応生成液を、薄膜蒸留(真空度0.093KPa、温度150℃)により精製した。さらに、精製物100質量部に対し、o-トルエンスルホンアミドを0.02質量部添加した。これにより、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を得た。 The resulting reaction product liquid was then purified by thin-film distillation (vacuum degree 0.093 KPa, temperature 150°C). Furthermore, 0.02 parts by mass of o-toluenesulfonamide was added per 100 parts by mass of the purified product. This yielded a pentamethylene diisocyanate derivative.

3.ポリイソシアネート組成物
実施例1~15、比較例1~10および参考例1
表1~表5に記載の処方で、撹拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを仕込んだ。
3. Polyisocyanate Compositions Examples 1 to 15, Comparative Examples 1 to 10, and Reference Example 1
According to the formulations shown in Tables 1 to 5, a polyisocyanate component and a polyol component were charged into a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube.

なお、ポリオール成分の水酸基に対する、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の当量比(第1当量比、NCO/OH)が表1~表5に記載の値になるように、ポリイソシアネート成分の量と、ポリオール成分の量とを、調整した。 The amounts of the polyisocyanate component and the polyol component were adjusted so that the equivalent ratio (first equivalent ratio, NCO/OH) of the isocyanate groups of the polyisocyanate component to the hydroxyl groups of the polyol component would be the values shown in Tables 1 to 5.

次いで、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分とを、90℃で3時間、プレポリマー化反応させた。そして、反応液のイソシアネート基濃度が、ポリイソシアネート成分およびポリオール成分の配合比率から算出されるイソシアネート基濃度以下になっていることを、確認した。つまり、全ての水酸基が反応したことを確認した。これにより、イソシアネート基末端プレポリマーを含むポリイソシアネート組成物を得た。 Next, the polyisocyanate component and the polyol component were subjected to a prepolymerization reaction at 90°C for 3 hours. It was then confirmed that the isocyanate group concentration in the reaction solution was equal to or less than the isocyanate group concentration calculated from the blending ratio of the polyisocyanate component and the polyol component. In other words, it was confirmed that all hydroxyl groups had reacted. This resulted in a polyisocyanate composition containing an isocyanate-terminated prepolymer.

参考例2~3
参考合成例2~3で得られたペンタメチレンジイソシアネートの誘導体を、ポリイソシアネート組成物とした。
Reference examples 2-3
The pentamethylene diisocyanate derivatives obtained in Reference Synthesis Examples 2 and 3 were used as polyisocyanate compositions.

4.評価
(1)ポリウレタン樹脂組成物の外観
(a)濁り
ポリイソシアネート組成物の合成終了時に、反応生成液の濁りを目視で確認し、以下の基準で評価した。
〇:濁り(ミクロゲルの浮遊物)が確認されなかった。
×:濁り(ミクロゲルの浮遊物)が確認された。
4. Evaluation (1) Appearance of Polyurethane Resin Composition (a) Turbidity Upon completion of the synthesis of the polyisocyanate composition, the turbidity of the reaction product liquid was visually confirmed and evaluated according to the following criteria.
◯: No turbidity (floating microgel particles) was observed.
×: Turbidity (floating microgel particles) was observed.

(2)ポリウレタン樹脂の物性
(a)塗膜の形成
各ポリイソシアネート組成物を、硬化剤として準備した。また、アクリルポリオールを、主剤として準備した。なお、アクリルポリオールは、オレスターQ182(商品名、三井化学社製、水酸基価45mgKOH/g、固形分濃度50%)であった。
(2) Physical Properties of Polyurethane Resin (a) Formation of Coating Film Each polyisocyanate composition was prepared as a curing agent. An acrylic polyol was prepared as a base resin. The acrylic polyol was Olester Q182 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., hydroxyl value 45 mg KOH/g, solids concentration 50%).

次いで、主剤中の水酸基に対する硬化剤中のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)が1.0となるように、主剤および硬化剤を混合した。さらに、混合物に、混合溶剤を添加し、23℃で5分間混合して、固形分濃度を50質量%に調整した。なお、混合溶剤は、酢酸エチル100質量部と、酢酸ブチル100質量部と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部との混合物であった。 Next, the base resin and curing agent were mixed so that the equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups in the curing agent to the hydroxyl groups in the base resin was 1.0. Furthermore, a mixed solvent was added to the mixture, and the mixture was mixed at 23°C for 5 minutes to adjust the solids concentration to 50% by mass. The mixed solvent was a mixture of 100 parts by mass of ethyl acetate, 100 parts by mass of butyl acetate, and 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate.

その後、10分間、混合物を超音波処理し、脱泡した。これにより、塗工液を得た。次いで、塗工液を、ポリプロピレン板および鋼板(SPCC鋼板、PBN-144処理品)に塗工し、塗膜を得た。なお、塗工においては、4milアプリケーターを用いた。その後、塗膜を、80℃のオーブンで60分加熱し、硬化塗膜(ポリウレタン樹脂)を得た。さらに、硬化塗膜を、23℃および湿度55%の恒温室で、7日間エージングした。 The mixture was then ultrasonicated for 10 minutes and degassed, yielding a coating solution. The coating solution was then applied to a polypropylene plate and a steel plate (SPCC steel plate, PBN-144 treated) to obtain a coating film. A 4-mil applicator was used for application. The coating film was then heated in an oven at 80°C for 60 minutes to obtain a cured coating film (polyurethane resin). The cured coating film was then aged for 7 days in a constant temperature room at 23°C and 55% humidity.

(b)引張試験
ポリプロピレン板に形成された硬化塗膜を用いて、横1cm×縦10cmの評価サンプルを形成した。サンプルの中央付近の3点の膜厚を、膜厚計(デュアルタイプ膜厚計LZ990、ケツト科学研究所製)にて測定し、これらの平均値を、サンプルの膜厚とした。そして、各サンプルの膜厚が同程度(約40μm)であることを確認した。
(b) Tensile Test: A 1 cm wide x 10 cm long evaluation sample was prepared using a cured coating film formed on a polypropylene plate. The film thickness was measured at three points near the center of the sample using a film thickness meter (dual type film thickness meter LZ990, manufactured by Kett Electric Laboratory), and the average value was taken as the film thickness of the sample. It was confirmed that the film thickness of each sample was approximately the same (approximately 40 μm).

その後、各サンプルの破断強度および破断伸度を、以下の条件で、5回測定した。そして、これらの平均値を算出した。平均値を表1~表5に示す。
引張試験機:Model 201B(インテスコ社製)
チャック間隔:5cm
引張速度:50mm/min
温度:23℃
湿度:55%
The breaking strength and breaking elongation of each sample were then measured five times under the following conditions, and the average values were calculated. The average values are shown in Tables 1 to 5.
Tensile tester: Model 201B (manufactured by Intesco)
Chuck spacing: 5cm
Tensile speed: 50 mm/min
Temperature: 23℃
Humidity: 55%

破断強度の評価基準を下記する。
◎:35MPa以上
〇:30MPa以上35MPa未満
△:25MPa以上30MPa未満
×:25MPa未満
The evaluation criteria for breaking strength are as follows.
◎: 35 MPa or more ◯: 30 MPa or more but less than 35 MPa △: 25 MPa or more but less than 30 MPa ×: less than 25 MPa

破断伸度の評価基準を下記する。
◎:45%以上
〇:30%以上45%未満
△:10%以上30%未満
×:10%未満
The evaluation criteria for breaking elongation are as follows.
◎: 45% or more 〇: 30% or more but less than 45% △: 10% or more but less than 30% ×: Less than 10%

(c)耐溶剤性
鋼板に形成された硬化塗膜を、ラビングテスタ(IMC-0717型 井本製作所社製)にセットした。また、荷重2kgのおもりの先に、メチルエチルケトンで湿らせた脱脂綿を設置した。そして、硬化塗膜をラビングした。その後、硬化塗膜が破れて鋼板が露出した時点のラビング往復数を、測定した。
(c) Solvent Resistance The cured coating film formed on the steel plate was set in a rubbing tester (Model IMC-0717, manufactured by Imoto Manufacturing Co., Ltd.). Absorbent cotton moistened with methyl ethyl ketone was placed on the end of a 2 kg weight. The cured coating film was then rubbed. The number of rubbing strokes at which the cured coating film broke and the steel plate was exposed was then measured.

耐溶剤性の評価基準を下記する。
◎:往復数50回以上
〇:往復数40回以上50回未満
△:往復数30回以上40回未満
×:往復数30回未満
The evaluation criteria for solvent resistance are as follows.
◎: 50 or more round trips ○: 40 to less than 50 round trips △: 30 to less than 40 round trips ×: Less than 30 round trips

(3)考察
(a)第1当量比
実施例1~3および比較例1~2が参照されるように、ペンタメチレンジイソシアネートが用いられる場合には、第1当量比を変更することにより、ポリウレタン樹脂の物性に大きな変化が確認された。より具体的には、第1当量比を所定範囲に調整することにより、破断強度、破断伸度および耐溶剤性を兼ね備えるポリウレタン樹脂が得られた。
(3) Discussion (a) First Equivalent Ratio As seen in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, when pentamethylene diisocyanate was used, significant changes in the physical properties of the polyurethane resin were confirmed by changing the first equivalent ratio. More specifically, by adjusting the first equivalent ratio within a predetermined range, a polyurethane resin having good breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance was obtained.

一方、比較例1~3が参照されるように、ペンタメチレンジイソシアネートに代えてヘキサメチレンジイソシアネートが用いられる場合には、第1当量比を変更しても、ポリウレタン樹脂の物性の大きな変化は確認されなかった。 On the other hand, as can be seen from Comparative Examples 1 to 3, when hexamethylene diisocyanate was used instead of pentamethylene diisocyanate, no significant changes in the physical properties of the polyurethane resin were observed even when the first equivalent ratio was changed.

(b)第2当量比
実施例16~17および比較例6~7が参照されるように、ペンタメチレンジイソシアネートが用いられる場合には、第2当量比を変更することにより、ポリウレタン樹脂の物性に大きな変化が確認された。より具体的には、第2当量比を所定範囲に調整することにより、破断強度、破断伸度および耐溶剤性を兼ね備えるポリウレタン樹脂が得られた。
(b) Second Equivalent Ratio As seen in Examples 16 to 17 and Comparative Examples 6 and 7, when pentamethylene diisocyanate was used, changing the second equivalent ratio was confirmed to significantly change the physical properties of the polyurethane resin. More specifically, by adjusting the second equivalent ratio within a predetermined range, a polyurethane resin having good breaking strength, breaking elongation, and solvent resistance was obtained.

一方、比較例8~10が参照されるように、ペンタメチレンジイソシアネートに代えてヘキサメチレンジイソシアネートが用いられる場合には、第2当量比を変更しても、ポリウレタン樹脂の物性の大きな変化は確認されなかった。 On the other hand, as can be seen from Comparative Examples 8 to 10, when hexamethylene diisocyanate was used instead of pentamethylene diisocyanate, no significant changes in the physical properties of the polyurethane resin were observed even when the second equivalent ratio was changed.

表中の略称の詳細を下記する。
PDI:ペンタメチレンジイソシアネート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
1,3BG:1,3-ブタンジオール
IBA:イソブチルアルコール
2-EH:2-エチルヘキサノール
PCD(数平均分子量500):ポリカーボネートジオール 宇部興産社製 ETERNACOLL UH-50
PCD(数平均分子量1000):ポリカーボネートジオール 宇部興産社製 ETERNACOLL UH-100
PCD(数平均分子量2000):ポリカーボネートジオール 宇部興産社製 ETERNACOLL UH-200
PCL(2官能、数平均分子量530):ポリカプロラクトンジオール(ポリエステルジオール) ダイセル社製 プラクセル 205
PCL(3官能、数平均分子量550):ポリカプロラクトンジオール(ポリエステルトリオール) ダイセル社製 プラクセル 305
PCL(2官能、数平均分子量1000):ポリカプロラクトンジオール(ポリエステルジオール) ダイセル社製 プラクセル 210
PCL(2官能、数平均分子量1250):ポリカプロラクトンジオール(ポリエステルジオール) ダイセル社製 プラクセル 212
PCL(2官能、数平均分子量2000):ポリカプロラクトンジオール(ポリエステルジオール) ダイセル社製 プラクセル 220
PTMG(数平均分子量225):ポリテトラメチレンエーテルグリコール 三菱ケミカル社製 PTMG250
PTMG(数平均分子量650):ポリテトラメチレンエーテルグリコール 三菱ケミカル社製 PTMG650
PTMG(数平均分子量1000):ポリテトラメチレンエーテルグリコール 三菱ケミカル社製 PTMG1000
PTMG(数平均分子量2000):ポリテトラメチレンエーテルグリコール 三菱ケミカル社製 PTMG2000
Details of the abbreviations in the table are given below.
PDI: Pentamethylene diisocyanate HDI: Hexamethylene diisocyanate 1,3BG: 1,3-butanediol IBA: Isobutyl alcohol 2-EH: 2-ethylhexanol PCD (number average molecular weight 500): Polycarbonate diol ETERNACOLL UH-50 manufactured by Ube Industries, Ltd.
PCD (number average molecular weight 1000): Polycarbonate diol, ETERNACOLL UH-100 manufactured by Ube Industries, Ltd.
PCD (number average molecular weight 2000): Polycarbonate diol, ETERNACOLL UH-200 manufactured by Ube Industries, Ltd.
PCL (bifunctional, number average molecular weight 530): polycaprolactone diol (polyester diol) manufactured by Daicel Corporation, Plaxel 205
PCL (trifunctional, number average molecular weight 550): Polycaprolactone diol (polyester triol) manufactured by Daicel Corporation, Plaxel 305
PCL (bifunctional, number average molecular weight 1000): polycaprolactone diol (polyester diol) manufactured by Daicel Corporation, Plaxel 210
PCL (bifunctional, number average molecular weight 1250): polycaprolactone diol (polyester diol) manufactured by Daicel Corporation, Plaxel 212
PCL (bifunctional, number average molecular weight 2000): polycaprolactone diol (polyester diol) manufactured by Daicel Corporation, Plaxel 220
PTMG (number average molecular weight 225): Polytetramethylene ether glycol, PTMG250 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
PTMG (number average molecular weight 650): Polytetramethylene ether glycol, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, PTMG650
PTMG (number average molecular weight 1000): Polytetramethylene ether glycol, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, PTMG1000
PTMG (number average molecular weight 2000): Polytetramethylene ether glycol, PTMG2000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation

Claims (5)

イソシアネート基末端プレポリマーを含むポリイソシアネート組成物であって、
前記イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分との反応生成物を含み、
ポリイソシアネート成分は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート誘導体を含み、
前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体は、アルコール成分により部分変性されたペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体を含み、
前記イソシアネート基末端プレポリマーにおいて、前記ポリオール成分の水酸基に対する、前記ポリイソシアネート成分のイソシアネート基の第1当量比(NCO/OH)が、3.0以上8.0以下であり、
前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体において、前記アルコール成分の水酸基に対する、前記ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアネート基の第2当量比(NCO/OH)が、60以上600以下である、ポリイソシアネート組成物。
A polyisocyanate composition comprising an isocyanate group-terminated prepolymer,
the isocyanate group-terminated prepolymer comprises a reaction product of a polyisocyanate component and a polyol component,
The polyisocyanate component comprises an isocyanurate derivative of pentamethylene diisocyanate;
The isocyanurate derivative of the pentamethylene diisocyanate includes an isocyanurate-modified product of pentamethylene diisocyanate partially modified with an alcohol component,
In the isocyanate group-terminated prepolymer, a first equivalent ratio (NCO/OH) of an isocyanate group of the polyisocyanate component to a hydroxyl group of the polyol component is 3.0 or more and 8.0 or less;
a second equivalent ratio (NCO/OH) of the isocyanate groups of the pentamethylene diisocyanate to the hydroxyl groups of the alcohol component in the isocyanurate derivative of the pentamethylene diisocyanate is 60 or more and 600 or less.
前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート1核体を含み、
前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート1核体は、イソシアヌレート基を1つ含有し、3分子のペンタメチレンジイソシアネートを含む誘導体化合物であり、
記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート誘導体をゲルパーミエーションクロマトグラフ測定したときのクロマトグラムにおいて、
前記ペンタメチレンジイソシアネートの前記イソシアヌレート1核体に相当するピークの面積の、全ピークの面積に対する面積率が、40%以上である、請求項1に記載のポリイソシアネート組成物。
The isocyanurate derivative of the pentamethylene diisocyanate includes a mononuclear isocyanurate of pentamethylene diisocyanate,
The isocyanurate mononuclear compound of the pentamethylene diisocyanate is a derivative compound containing one isocyanurate group and three molecules of pentamethylene diisocyanate,
In the chromatogram obtained by measuring the isocyanurate derivative of the pentamethylene diisocyanate by gel permeation chromatography,
2. The polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the area ratio of the peak area corresponding to the isocyanurate mononuclear unit of the pentamethylene diisocyanate to the area of all peaks is 40% or more.
前記ポリオール成分の数平均分子量が、200以上1000以下である、請求項1または2に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight of the polyol component is 200 or more and 1,000 or less. 前記ポリオール成分の平均水酸基数が、2である、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the average number of hydroxyl groups in the polyol component is 2. 主剤および硬化剤を含み、
前記主剤が、マクロポリオールを含み、
前記硬化剤が、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物を含む、コーティング剤。
Contains a base agent and a hardener,
The base material contains a macropolyol,
A coating agent, wherein the curing agent comprises the polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 4.
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