JPH11322879A - One-pack moisture-curable polyisocyanate composition - Google Patents
One-pack moisture-curable polyisocyanate compositionInfo
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- JPH11322879A JPH11322879A JP10140214A JP14021498A JPH11322879A JP H11322879 A JPH11322879 A JP H11322879A JP 10140214 A JP10140214 A JP 10140214A JP 14021498 A JP14021498 A JP 14021498A JP H11322879 A JPH11322879 A JP H11322879A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料、シーラー、
シーリング材、防水材、接着剤として有用であり、空気
中の水分(水蒸気)と反応することによって常温で架橋
反応が進行する、無溶剤の一液湿気硬化型ポリイソシア
ネート組成物に関するものである。The present invention relates to paints, sealers,
The present invention relates to a solvent-free, one-part moisture-curable polyisocyanate composition which is useful as a sealing material, a waterproofing material, and an adhesive, and in which a crosslinking reaction proceeds at room temperature by reacting with moisture (steam) in the air.
【0002】[0002]
【従来の技術】脂肪族あるいは脂環式ジイソシアネート
を原料とした一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物
は、耐水性、耐薬品性、耐候性に優れていることは公知
である。しかし、単に脂肪族あるいは脂環式ジイソシア
ネートを原料とするだけでは、比較的高粘度な液体とな
るため、塗装の際の操作性が低下する場合がある。ま
た、架橋反応が進行する際に、塗膜表面だけが先に反応
し、塗膜内部で発生した二酸化炭素が塗膜中に残存する
場合があった。このような問題点を解決するために、一
液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物には、可塑剤や
溶剤を加えて使用していた。2. Description of the Related Art It is known that a one-pack moisture-curable polyisocyanate composition using an aliphatic or alicyclic diisocyanate as a raw material is excellent in water resistance, chemical resistance and weather resistance. However, simply using an aliphatic or alicyclic diisocyanate as a raw material results in a liquid having a relatively high viscosity, which may reduce operability during coating. In addition, when the crosslinking reaction proceeds, only the surface of the coating film reacts first, and carbon dioxide generated inside the coating film sometimes remains in the coating film. In order to solve such problems, a one-pack moisture-curable polyisocyanate composition has been used by adding a plasticizer or a solvent.
【0003】しかし、可塑剤を加えた場合には、塗膜中
に架橋に関与しない成分が残ることとなり、耐水性や耐
溶剤性や耐汚染性、耐候性等の性能が低下する場合があ
る。一方、有機溶剤を加えた場合には、塗装作業中に揮
発した有機溶剤によって作業環境が著しく低下場合があ
る。その為、塗装ブース等の特別な設備を必要とする場
合があった。更に、近年揮発性有機溶剤に関する指針が
厳しくなり、アメリカ、ドイツ等ではすでに規制が行わ
れている。したがって、一液湿気硬化型ポリイソシアネ
ート組成物も揮発性有機溶剤を削減することが望まれて
いる。[0003] However, when a plasticizer is added, components that do not participate in crosslinking remain in the coating film, and performance such as water resistance, solvent resistance, stain resistance, and weather resistance may decrease. . On the other hand, when an organic solvent is added, the working environment may be significantly reduced due to the organic solvent volatilized during the painting operation. Therefore, special equipment such as a painting booth was sometimes required. Furthermore, in recent years, guidelines regarding volatile organic solvents have become strict, and regulations have already been implemented in the United States, Germany, and the like. Therefore, it is desired that the one-component moisture-curable polyisocyanate composition also reduces volatile organic solvents.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた耐候
性と硬化速度を有し、有機溶剤を含まない一液湿気硬化
型ポリイソシアネート組成物を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a one-part moisture-curable polyisocyanate composition having excellent weather resistance and curing speed and containing no organic solvent.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、低粘度なイソシアネートプレポリマーと二
酸化炭素を逃がし易い構造を有するイソシアネートプレ
ポリマーの混合物に、湿気硬化促進触媒を混合すること
によって前記課題を解決できることを見い出し、本発明
を完成した。Means for Solving the Problems As a result of diligent studies, the present inventor has found that a moisture curing accelerating catalyst is mixed with a mixture of a low-viscosity isocyanate prepolymer and an isocyanate prepolymer having a structure capable of easily releasing carbon dioxide. As a result, the present inventors have found that the above problem can be solved, and have completed the present invention.
【0006】すなわち、本発明は下記の通りである。 1〕下記(A)、(B)、(C)からなり、(A)と
(B)の重量比が5/95〜95/5であり、(A)と
(B)の合計に対する(C)の割合が0.005〜5重
量%であり、不揮発分が98重量%以上である一液湿気
硬化型ポリイソシアネート組成物。 (A)脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートを基本
骨格とするポリイソシアネートからなるイソシアネート
プレポリマーであって、不揮発分が98重量%以上の時
に25℃の粘度が50〜2000mPa.sであるイソ
シアネートプレポリマー。 (B)数平均分子量500〜10000のポリエーテル
ポリオールと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソ
シアネート、またはそれらを基本骨格とするポリイソシ
アネートとを反応させたイソシアネートプレポリマー。 (C)湿気硬化促進触媒。That is, the present invention is as follows. 1] Consisting of the following (A), (B) and (C), wherein the weight ratio of (A) and (B) is 5/95 to 95/5, and (C) with respect to the sum of (A) and (B) ) Is 0.005 to 5% by weight and the non-volatile content is 98% by weight or more. (A) An isocyanate prepolymer comprising a polyisocyanate having an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate as a basic skeleton, and having a viscosity at 25 ° C of 50 to 2000 mPa.s when the nonvolatile content is 98% by weight or more. an isocyanate prepolymer that is s. (B) an isocyanate prepolymer obtained by reacting a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof. (C) Moisture curing acceleration catalyst.
【0007】2〕下記(A)、(B)、(C)からな
り、(A)と(B)の重量比が5/95〜95/5であ
り、(A)と(B)の合計に対する(C)の割合が0.
005〜5重量%であり、不揮発分が98重量%以上で
ある一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。 (A)炭素数1から炭素数20のモノアルコールと、過
剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネート、また
はそれらを基本骨格とするポリイソシアネートとを反応
させたイソシアネートプレポリマーであって、不揮発分
が98重量%以上の時に25℃の粘度が50〜2000
mPa.sであるイソシアネートプレポリマー。 (B)数平均分子量500〜10000のポリエーテル
ポリオールと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソ
シアネート、またはそれらを基本骨格とするポリイソシ
アネートとを反応させたイソシアネートプレポリマー。 (C)湿気硬化促進触媒。2) It comprises the following (A), (B) and (C), wherein the weight ratio of (A) and (B) is 5/95 to 95/5, and the sum of (A) and (B) The ratio of (C) to 0.
A one-pack moisture-curable polyisocyanate composition having a content of from 005 to 5% by weight and a non-volatile content of 98% by weight or more. (A) An isocyanate prepolymer obtained by reacting a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof, When the content is more than 98% by weight, the viscosity at 25 ° C is 50-2000.
mPa. an isocyanate prepolymer that is s. (B) an isocyanate prepolymer obtained by reacting a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof. (C) Moisture curing acceleration catalyst.
【0008】以下、本発明につき詳述する。本発明で用
いる脂肪族あるいは脂環式ジイソシアネートとしては、
例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト(以下、HDIと記す)、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート(以下、IPDIと記す)、水添キ
シレンジイソシアネート、1、4−ジイソシアネートシ
クロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート等が挙げられる。工業的な入手のし易さか
ら、HDI、あるいはIPDI、あるいは水添キシレン
ジイソシアネートが好ましいが、イソシアネートプレポ
リマーの粘度を考慮するとHDIが最も好ましい。Hereinafter, the present invention will be described in detail. As the aliphatic or alicyclic diisocyanate used in the present invention,
For example, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter, referred to as HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate (hereinafter, referred to as IPDI), hydrogenated xylene diisocyanate, 1,4-diisocyanate cyclohexane And 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate. From the viewpoint of industrial availability, HDI, IPDI, or hydrogenated xylene diisocyanate is preferable, but HDI is most preferable in consideration of the viscosity of the isocyanate prepolymer.
【0009】本発明でいう脂肪族あるいは脂環式ジイソ
シアネートを基本骨格とするポリイソシアネートとは、
分子内にビュレット構造、イソシアヌレート構造、ウレ
タン構造、ウレトジオン構造、アロファネート構造等の
構造を有するイソシアネートプレポリマーである。イソ
シアヌレート構造を有するプレポリマーは、強度、耐候
性に優れた塗膜を形成することが可能であり、アロファ
ネート構造、ウレトジオン構造を有するイソシアネート
プレポリマーは低粘度化が容易であるという特徴を有し
ているため、特に好ましい。The polyisocyanate having an aliphatic or alicyclic diisocyanate as a basic skeleton in the present invention is
It is an isocyanate prepolymer having a structure such as a buret structure, an isocyanurate structure, a urethane structure, a uretdione structure, an allophanate structure or the like in a molecule. A prepolymer having an isocyanurate structure is capable of forming a coating film having excellent strength and weather resistance, and an isocyanate prepolymer having an allophanate structure and a uretdione structure has a feature that viscosity reduction is easy. Therefore, it is particularly preferable.
【0010】本発明において、イソシアネートプレポリ
マー(A)は、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成
物の粘度を低下させ、また塗膜を形成させた場合の硬度
を発現させる成分である。イソシアネートプレポリマー
(A)の粘度は、実質的に揮発分を含まない状態におい
て25℃で、50〜2000mPa.s、好ましくは1
00〜1500mPa.s、より好ましくは200〜1
000mPa.sである。イソシアネートプレポリマー
(A)が2量体以上であれば、粘度は必然的に50mP
a.s以上となる。2000mPa.sを超えると、一
液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物の粘度が高くな
りすぎ、塗装の際の操作性が低下する場合があるため好
ましくない。In the present invention, the isocyanate prepolymer (A) is a component for lowering the viscosity of the one-pack moisture-curable polyisocyanate composition and for exhibiting hardness when a coating film is formed. The viscosity of the isocyanate prepolymer (A) is 50 to 2000 mPa.s at 25 ° C. in a state substantially free from volatile components. s, preferably 1
00 to 1500 mPa. s, more preferably 200 to 1
000 mPa. s. If the isocyanate prepolymer (A) is a dimer or more, the viscosity is necessarily 50 mP.
a. s or more. 2000 mPa. If it exceeds s, the viscosity of the one-part moisture-curable polyisocyanate composition becomes too high, and the operability at the time of coating may be undesirably reduced.
【0011】本発明でいう不揮発分が98%以上とは、
実質的に揮発分を含まない状態のことである。測定方法
としては、例えば、約1.5gのイソシアネートプレポ
リマーを直径5.5cmのアルミ皿に入れて精秤する。
これを105℃のオーブンに3時間入れた後に再び精秤
する。両測定値の商が不揮発分である。イソシアネート
プレポリマー(A)は、炭素数1〜20のモノアルコー
ルと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネー
ト、またはそれらを基本骨格とするポリイソシアネート
とを反応させて得ることもできる。In the present invention, the non-volatile content is 98% or more,
It is a state that does not substantially contain volatile matter. As a measuring method, for example, about 1.5 g of an isocyanate prepolymer is placed in an aluminum dish having a diameter of 5.5 cm and precisely weighed.
This is placed in an oven at 105 ° C. for 3 hours and then weighed again. The quotient of both measurements is the non-volatile component. The isocyanate prepolymer (A) can also be obtained by reacting a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having these as a basic skeleton.
【0012】用いるモノアルコールは、炭素数1〜2
0、好ましくは炭素数3〜15、より好ましくは炭素数
6〜9のモノアルコールである。モノアルコールの中で
も、脂肪族あるいは脂環式のアルコールが好ましい。使
用できるモノアルコールとしては、例えば、メタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノー
ル、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノー
ル、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサ
ノール、シクロヘキサノール、4−メチル−シクロヘキ
サノール、1−オクタノール、1−ノナノール、2−ノ
ナノール、1−デカノール、2−デカノール、1−トリ
デカノール、セリルアルコール、2−エチル−1−ヘキ
サノール、5−エチル−2−ノナノール等が挙げられ
る。The monoalcohol used has 1 to 2 carbon atoms.
It is a monoalcohol having 0, preferably 3 to 15 carbon atoms, and more preferably 6 to 9 carbon atoms. Among monoalcohols, aliphatic or alicyclic alcohols are preferred. Examples of monoalcohols that can be used include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, cyclohexanol, 4-methyl-cyclohexanol, 1-octanol, 1-nonanol, 2-nonanol, 1-decanol, 2-decanol, 1-tridecanol, seryl alcohol, 2-ethyl-1-hexanol, 5-ethyl-2-nonanol and the like Is mentioned.
【0013】本発明でいう過剰量の脂肪族及び/又は脂
環式ジイソシアネートとは、ジイソシアネートのモル数
が、モノアルコールのモル数よりも多いことをいう。5
倍以上が好ましく、10倍以上がより好ましい。本発明
でいう反応とは、モノアルコールあるいはポリエーテル
ポリオールと、脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネー
ト、あるいはそれらを基本骨格とするポリイソシアネー
トとを、ウレタン化反応すること、あるいはウレタン化
反応とアロファネート化反応を同時に行うことである。The term “excess amount of aliphatic and / or alicyclic diisocyanate” used in the present invention means that the number of moles of diisocyanate is larger than the number of moles of monoalcohol. 5
It is preferably at least 10 times, more preferably at least 10 times. The reaction referred to in the present invention means that a monoalcohol or a polyether polyol is reacted with an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof, or a urethaneation reaction and an allophanate are performed. Is to carry out the reaction simultaneously.
【0014】脂肪族あるいは脂環式ジイソシアネートと
炭素数1〜20のモノアルコールをウレタン化反応、あ
るいはアロファネート化反応した後、又は同時にイソシ
アヌレート化、あるいはウレトジオン化反応を進行させ
ることによって、イソシアネートプレポリマー(A)の
粘度を低下させることができるため好ましい。本発明に
おいて、イソシアネートプレポリマー(B)は、一液湿
気硬化型ポリイソシアネートの塗膜を形成させた場合、
イソシアネートと空気中の水分が反応する際生じる二酸
化炭素を、塗膜から逃がすための成分である。The isocyanate prepolymer is obtained after the aliphatic or alicyclic diisocyanate is reacted with a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms by a urethanization reaction or an allophanation reaction, or simultaneously with the isocyanuration or uretdionation reaction. It is preferable because the viscosity of (A) can be reduced. In the present invention, when the isocyanate prepolymer (B) is formed into a one-part moisture-curable polyisocyanate coating film,
It is a component for releasing carbon dioxide generated when isocyanate reacts with moisture in the air from the coating film.
【0015】イソシアネートプレポリマー(B)は、数
平均分子量500〜10000のポリエーテルポリオー
ルと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネー
ト、またはそれらを基本骨格とするポリイソシアネート
とを反応して得られる。ポリエーテルポリオールを使用
することによって、塗膜内部への水蒸気の浸透を容易に
し、また、イソシアネート基と水が反応する際に発生す
る二酸化炭素を塗膜から逃がし易くしている。これはポ
リエーテルポリオールの、水蒸気や二酸化炭素を透過し
やすい構造による効果である。The isocyanate prepolymer (B) is obtained by reacting a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof. can get. The use of the polyether polyol facilitates the penetration of water vapor into the inside of the coating film, and also facilitates the escape of carbon dioxide generated when the isocyanate group reacts with water from the coating film. This is an effect of the structure of the polyether polyol, which easily transmits water vapor and carbon dioxide.
【0016】本発明で用いるポリエーテルポリオール
は、例えば、エチレングリコールやプロピレングリコー
ル、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド
を付加して得られるポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールやテトラヒドロフランを開環重合した
ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられ
る。The polyether polyol used in the present invention is, for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol or tetrahydrofuran obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol or glycerin. And polytetramethylene ether glycol obtained by ring-opening polymerization.
【0017】本発明で用いるポリエーテルポリオールの
数平均分子量は、500〜10000、好ましくは10
00〜8000、より好ましくは2000〜8000で
ある。ポリオールの種類と分子量を規定することによっ
て、塗膜の架橋密度が適切となり、速い硬化反応とクリ
アーで強靭な塗膜を達成することができる。つまり、塗
膜内部への水蒸気の浸透が容易となり、硬化反応が速や
かに進行し、さらに架橋反応の際に発生する二酸化炭素
が膜外へ逃げやすくなる。分子量500未満では、架橋
密度が大きくなりすぎ、塗膜内部への水蒸気の浸透及び
二酸化炭素の膜外への逸散を阻害するため、塗膜内部の
硬化反応が遅くなり、また塗膜内部に二酸化炭素の気泡
を発生しやすくなるため適当ではない。10000を超
えると、架橋密度が低くなりすぎるため塗膜が脆弱にな
るために適当ではない。The number average molecular weight of the polyether polyol used in the present invention is from 500 to 10,000, preferably from 10
It is from 8000 to 8000, more preferably from 2,000 to 8,000. By defining the type and molecular weight of the polyol, the crosslinking density of the coating film becomes appropriate, and a fast curing reaction and a clear and tough coating film can be achieved. That is, it becomes easy for water vapor to penetrate into the inside of the coating film, the curing reaction proceeds quickly, and carbon dioxide generated at the time of the crosslinking reaction easily escapes outside the film. If the molecular weight is less than 500, the crosslink density becomes too large, impeding the penetration of water vapor into the coating and the escape of carbon dioxide out of the coating. This is not appropriate because carbon dioxide bubbles are easily generated. If it exceeds 10,000, the crosslinking density is too low and the coating film becomes brittle, which is not suitable.
【0018】このようなポリオールとして市販されてい
るものには、ポリエチレングリコールとして、PEG1
000、PEG2000、PEG4000(いずれも保
土ヶ谷化学株式会社製)、ポリプロピレングリコールと
して、PPG1000、PPG2000、PPG400
0(いずれも保土ヶ谷化学株式会社製)、エクセノール
820、エクセノール840(いずれも旭硝子工業株式
会社製;3官能のポリプロピレングリコール)、ポリテ
トラメチレングリコールとして、PTG1000、PT
G2000、PTG4000(いずれも保土ヶ谷化学株
式会社製)等が挙げられる。Commercially available polyols include PEG1 as polyethylene glycol.
000, PEG2000, PEG4000 (all manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and polypropylene glycol as PPG1000, PPG2000, PPG400
0 (all manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Exenol 820, Exenol 840 (all manufactured by Asahi Glass Industry Co., Ltd .; trifunctional polypropylene glycol), PTG1000, PT
G2000, PTG4000 (both manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and the like.
【0019】イソシアネートプレポリマー(B)にも、
イソシアネートプレポリマー(A)で用いたのと同様の
モノアルコールを、同様の方法で用いても良い。モノア
ルコールを用いることによって、イソシアネートプレポ
リマー(B)の粘度を低下させることができ、塗装の際
の操作性を向上させることができる。さらに、モノアル
コールを使用することによって、ポリエーテルポリオー
ルとの相溶性も向上する。The isocyanate prepolymer (B) also includes
The same monoalcohol as used in the isocyanate prepolymer (A) may be used in a similar manner. By using the monoalcohol, the viscosity of the isocyanate prepolymer (B) can be reduced, and the operability at the time of coating can be improved. Further, by using the monoalcohol, the compatibility with the polyether polyol is also improved.
【0020】本発明で使用するイソシアネートプレポリ
マー(B)の粘度は、不揮発分が98%以上の時に25
℃で500〜15000mPa.sが適当であり、好ま
しくは800〜10000mPa.s、より好ましくは
1200〜5000mPa.sである。500mPa.
s未満では、塗膜中に発生したに二酸化炭素が残り易く
なり、15000mPa.sを超えると、一液湿気硬化
型ポリイソシアネート組成物の粘度が高くなりすぎ、塗
装の際の操作性が低下する場合がある。The viscosity of the isocyanate prepolymer (B) used in the present invention is 25% when the nonvolatile content is 98% or more.
500-15000 mPa. s is suitable, and preferably 800 to 10000 mPa.s. s, more preferably 1200 to 5000 mPa.s. s. 500 mPa.
s, the carbon dioxide generated in the coating film is apt to remain, and 15000 mPa.s. If it exceeds s, the viscosity of the one-component moisture-curable polyisocyanate composition may be too high, and the operability during coating may be reduced.
【0021】本発明で用いる湿気硬化促進触媒(C)と
は、2つのイソシアネート基と1つの水分子から、尿素
基を生成する反応を促進する触媒である。このような触
媒としては、例えば、ジメチルスズジクロライド、ジブ
チルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、
モノブチルスズトリクロライド、モノブチルスズトリア
ルキレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズ
ジラウレート、ジブチルスズマレート、ジブチルスズオ
キサイド、ジオクチルスズオキサイド、スタノキ酸系化
合物等の有機スズ化合物、トリブチルアミン、テトラメ
チルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミ
ン、テトラメチルヘキサンジアミン、メチルモルフォリ
ン、ジメチルピペラジン、トリメチルアミノメチルエタ
ノールアミン、1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕
オクタン等のアミン化合物、有機亜鉛化合物、有機ジル
コニウム化合物等や、これらの混合物が挙げられる。The moisture hardening accelerating catalyst (C) used in the present invention is a catalyst for accelerating a reaction for generating a urea group from two isocyanate groups and one water molecule. Such catalysts include, for example, dimethyltin dichloride, dibutyltin dichloride, dioctyltin dichloride,
Organic tin compounds such as monobutyltin trichloride, monobutyltin trialkylate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, and stannoxy acid-based compounds, tributylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, Tetramethylhexanediamine, methylmorpholine, dimethylpiperazine, trimethylaminomethylethanolamine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2]
Examples thereof include amine compounds such as octane, organic zinc compounds, organic zirconium compounds, and the like, and mixtures thereof.
【0022】本発明において、イソシアネートプレポリ
マー(A)とイソシアネートプレポリマー(B)の重量
比は、5/95〜95/5、好ましくは10/90〜9
0/10、より好ましくは15/85〜85/15であ
る。5/95を超えてイソシアネートプレポリマー
(B)が増えると、湿気硬化型ポリイソシアネート組成
物の粘度が上昇し、塗装の際の操作性が低下する場合
や、硬化した塗膜の硬度が低くなる場合があり好ましく
ない。95/5を超えてイソシアネートプレポリマー
(A)が増えると、硬化過程で発生した二酸化炭素が塗
膜内に残る場合があり好ましくない。In the present invention, the weight ratio of the isocyanate prepolymer (A) to the isocyanate prepolymer (B) is 5/95 to 95/5, preferably 10/90 to 9/95.
0/10, more preferably 15/85 to 85/15. When the amount of the isocyanate prepolymer (B) increases beyond 5/95, the viscosity of the moisture-curable polyisocyanate composition increases and the operability at the time of coating decreases, or the hardness of the cured coating film decreases. In some cases, this is not preferable. When the isocyanate prepolymer (A) increases beyond 95/5, carbon dioxide generated during the curing process may remain in the coating film, which is not preferable.
【0023】本発明で使用する湿気硬化促進触媒(C)
の混合量は、イソシアネートプレポリマー(A)と
(B)の合計量に対して0.005〜5重量%、好まし
くは0.02〜3重量%、より好ましくは0.05〜2
重量%である。0.005重量%未満では、尿素基を生
成する反応を促進する効果が十分ではないので適当では
ない。5重量%を超えるとポットライフが短くなり、ま
た貯蔵安定性が低下するために適当ではない。ここでい
うポットライフとは、空気中に放置した場合の、塗料あ
るいはシーリング材等の可使時間のことである。The catalyst for accelerating moisture curing used in the present invention (C)
Is from 0.005 to 5% by weight, preferably from 0.02 to 3% by weight, more preferably from 0.05 to 2% by weight, based on the total amount of the isocyanate prepolymers (A) and (B).
% By weight. If the amount is less than 0.005% by weight, the effect of accelerating the reaction for generating a urea group is not sufficient, so that it is not appropriate. If it exceeds 5% by weight, the pot life is shortened and the storage stability is lowered, so that it is not suitable. Here, the pot life is the pot life of a paint or a sealing material when left in the air.
【0024】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物の不揮発分は、98重量%以上である。98重
量%以上とは、実質的に揮発分を含んでいないというこ
とである。98重量%未満では、塗装、塗布時、あるい
は塗膜形成時に、有機溶剤等の揮発分が空気中に放出
し、作業環境の悪化や、耐水性、耐溶剤性、耐候性等の
塗膜性能の低下等が生じる可能性があり、好ましくな
い。The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention has a nonvolatile content of 98% by weight or more. 98% by weight or more means that it contains substantially no volatile matter. If the content is less than 98% by weight, volatile components such as organic solvents are released into the air at the time of painting, coating, or forming a coating film, thereby deteriorating the working environment and coating properties such as water resistance, solvent resistance, and weather resistance. May be reduced, which is not preferable.
【0025】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物の25℃における粘度は、400〜6000m
Pa.sが適当であり、好ましくは500〜4000m
Pa.s、より好ましくは600〜3000mPa.s
である。400mPa.s未満では、イソシアネート基
と水が反応する際に発生する二酸化炭素が塗膜中に残存
し易くなり、6000mPa.sを超えると操作性が低
下する場合がある。The viscosity of the one-pack moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention at 25 ° C. is 400 to 6000 m
Pa. s is appropriate, and preferably 500 to 4000 m
Pa. s, more preferably 600 to 3000 mPa.s. s
It is. 400 mPa. If it is less than s, carbon dioxide generated when the isocyanate group reacts with water tends to remain in the coating film. If it exceeds s, operability may decrease.
【0026】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物のイソシアネート基含有率は、6〜23重量%
が適当であり、好ましくは7〜21重量%、より好まし
くは8〜20重量%である。6重量%未満では、架橋密
度が低くなり脆弱な塗膜となる傾向がある。また、23
重量%を超えると架橋密度が大きくなりすぎ、塗膜内部
への水蒸気の浸透及び二酸化炭素の膜外への逸散を阻害
するため、塗膜内部の硬化反応が遅くなり、また塗膜内
部に二酸化炭素の気泡を発生しやすくなる。The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention has an isocyanate group content of 6 to 23% by weight.
Is suitable, preferably 7 to 21% by weight, more preferably 8 to 20% by weight. If it is less than 6% by weight, the crosslink density tends to be low and the coating film tends to be brittle. Also, 23
If it exceeds 10% by weight, the crosslink density becomes too large, impeding the penetration of water vapor into the interior of the coating and the escape of carbon dioxide out of the membrane, so that the curing reaction inside the coating slows down. It is easy to generate carbon dioxide bubbles.
【0027】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物は、塗膜を形成した場合、硬度が高いことが特
徴である。これはポリイソシアネートプレポリマー
(A)の成分が緻密な架橋を作ることによって達成され
る。塗膜が柔らかすぎると、傷や汚れがつき易くなる。
ケーニッヒ硬度計で、ガラス板を180に調整した場合
に、20以上であることが好ましい。The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention is characterized by having high hardness when a coating film is formed. This is achieved by the fact that the components of the polyisocyanate prepolymer (A) create a dense crosslink. If the coating film is too soft, scratches and stains are likely to occur.
When the glass plate is adjusted to 180 with a Koenig hardness tester, it is preferably 20 or more.
【0028】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物は、厚く塗布した際も、架橋反応の際に発生し
た二酸化炭素が、塗膜内に気泡として残りにくいことが
特徴である。これは、ポリイソシアネートプレポリマー
(B)に組み込んだポリエーテルポリオールが、発生し
た二酸化炭素を膜外へ逃がし易い性質を有しているため
に達成される。気泡ができない最大の膜厚が、200μ
m以上であることが好ましい。The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention is characterized in that carbon dioxide generated during the crosslinking reaction hardly remains as bubbles in the coating film even when the composition is thickly applied. This is achieved because the polyether polyol incorporated in the polyisocyanate prepolymer (B) has a property that the generated carbon dioxide easily escapes out of the membrane. The maximum film thickness where bubbles cannot occur is 200μ
m or more.
【0029】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物は、硬化反応が早いことが特徴である。これは
効果的な湿気硬化触媒を使用しているために達成でき
る。塗膜を触ってもベト付かない時間、いわゆるタッチ
フリーが24時間以内であることが好ましい。本発明の
一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物には、塗料分
野や接着剤分野、シーリング材分野で使用される可塑剤
を添加する必要はない。一般に可塑剤は、粘度を低下さ
せて取り扱い易くしたり、柔らかさを付与するために用
いられるが、架橋に関与しない成分が入ってしまうため
に、耐候性や、耐水性、耐溶剤性が低下する場合があ
る。しかし、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
トは、イソシアネートプレポリマー(A)による低粘度
化、及びイソシアネートプレポリマー(B)による柔ら
かさの付与を達成しているため、可塑剤を添加する必要
がない。The one-pack moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention is characterized by a fast curing reaction. This can be achieved due to the use of effective moisture curing catalysts. It is preferable that the time during which the coating film does not become sticky even when touched, that is, the so-called touch-free time is within 24 hours. The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention does not require the addition of a plasticizer used in the field of paints, adhesives, and sealants. Generally, plasticizers are used to reduce viscosity to facilitate handling or to impart softness.However, because components that do not participate in crosslinking enter, the weather resistance, water resistance, and solvent resistance decrease. May be. However, the one-component moisture-curable polyisocyanate of the present invention achieves a low viscosity by the isocyanate prepolymer (A) and a softness by the isocyanate prepolymer (B). There is no.
【0030】なお、本発明のポリイソシアネート組成物
中に、目的及び用途に応じて、顔料、レベリング剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、表面活性剤等の当
該技術分野で使用されている各種添加剤を混合すること
ができる。本発明のポリイソシアネート組成物は、実質
的に揮発成分を含んでいないため、塗装、塗布時、ある
いは塗膜形成時に揮発成分を空気中に放出しない特徴を
有している。In the polyisocyanate composition of the present invention, pigments, leveling agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, surfactants and the like are used in the art according to the purpose and application. Various additives can be mixed. Since the polyisocyanate composition of the present invention does not substantially contain a volatile component, the polyisocyanate composition has a feature that the volatile component is not released into the air at the time of painting, applying, or forming a coating film.
【0031】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネー
ト組成物は、塗膜の硬度が高く、厚い塗膜が作成でき、
硬化反応が速やかに進行するという特徴を有している。
また、金属、特にアルミや鋼板、ガラス、プラスチッ
ク、繊維、木材等の基材への密着性にも優れているた
め、塗料、シーリング材、防水材、接着剤、特に金属と
金属、ガラスと金属、金属とプラスチック、ガラスとガ
ラス、プラスチックとガラス、木材とガラス、金属と繊
維、ガラスと繊維、プラスチックと繊維の接着剤、さら
に詳しく用途を言えば鏡の裏止め用の接着剤、インキ、
コーティング材、特に紙、布、木材のコーティング材、
注型材、エラストマー、プラスチック原料等幅広い分野
に使用することが出来る。The one-component moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention has a high coating film hardness and can form a thick coating film.
It has the characteristic that the curing reaction proceeds quickly.
It also has excellent adhesion to metals, especially aluminum, steel plates, glass, plastics, fibers, wood, and other substrates, so paints, sealing materials, waterproofing materials, adhesives, especially metals and metals, and glass and metals , Metal and plastic, glass and glass, plastic and glass, wood and glass, metal and fiber, glass and fiber, plastic and fiber adhesives, and more specifically, mirror backing adhesives, inks,
Coating materials, especially paper, cloth, wood coating materials,
It can be used in a wide range of fields such as casting materials, elastomers and plastic raw materials.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて、本発明を
さらに説明する。なお、測定方法は、下記に示す通りで
ある。 (1)イソシアネート基含有率(以下、NCO含有率と
いう)は、ポリイソシアネート組成物のイソシアネート
基を過剰のアミンで中和した後、塩酸による逆滴定によ
って求めた。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be further described below with reference to examples. The measuring method is as shown below. (1) The isocyanate group content (hereinafter, referred to as NCO content) was determined by neutralizing isocyanate groups of the polyisocyanate composition with an excess of amine and then performing back titration with hydrochloric acid.
【0033】(2)粘度は、デジタル粘度計(東京計器
株式会社;DVM−B型)により25℃、60rpmで
測定した。 (3)不揮発分は、直径5.5cmのアルミ皿に、約
1.5gのイソシアネートプレポリマーあるいは一液湿
気硬化型ポリイソシアネート組成物を精秤し、105℃
で3時間加熱した後、加熱後のイソシアネートプレポリ
マーあるいは一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物
を精秤し、次の式から求めた。(2) The viscosity was measured at 25 ° C. and 60 rpm using a digital viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd .; DVM-B type). (3) Non-volatile components were accurately weighed at about 1.5 g of an isocyanate prepolymer or a one-part moisture-curable polyisocyanate composition in an aluminum dish having a diameter of 5.5 cm,
After heating for 3 hours, the isocyanate prepolymer or the one-part moisture-curable polyisocyanate composition after heating was precisely weighed and determined by the following equation.
【0034】不揮発分(%)=〔(加熱後の重量)/
(加熱前の重量)〕×100 (4)数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィー(GPC)を用いて求めた。 なお、GPCは、数平均分子量2000未満の場合は
(カラム:東ソー(株);G1000HXL、G200
0HXL、G3000HXL、キャリアー:THF、検
出方法:視差屈折計、データ処理器:東ソー(株);C
P−8000)で、数平均分子量2000以上の場合は
(カラム:東ソー(株);G2000HXL、G400
0HXL、G5000HXL、キャリアー:THF、検
測方法:視差屈折計、データ処理器:東ソー(株);C
hromatocoder21)にて測定した。Non-volatile content (%) = [(weight after heating) /
(Weight before heating)] × 100 (4) The number average molecular weight was determined by using gel permeation chromatography (GPC). When GPC is less than 2,000 (column: Tosoh Corporation; G1000HXL, G200
0HXL, G3000HXL, carrier: THF, detection method: parallax refractometer, data processor: Tosoh Corporation; C
P-8000) and a number average molecular weight of 2,000 or more (Column: Tosoh Corporation; G2000HXL, G400
0HXL, G5000HXL, carrier: THF, inspection method: parallax refractometer, data processor: Tosoh Corporation; C
Chromatocoder 21).
【0035】(5)塗膜のタッチフリーは、塗膜表面を
軽く指で触れ、ベト付き感がなくなる時間で求めた。測
定値が6時間以下の場合を◎、6〜12時間の場合を
○、12〜24時間の場合を△、24時間を超える場合
を×、と表記した。 (6)塗膜の硬度は、ケーニッヒ硬度計を用いて、磨き
硝子を180に調整して測定した。測定値が、80以上
の場合は◎、40〜79の場合は○、20〜39の場合
は△、20未満の場合は×、と表記した。(5) The touch free of the coating film was determined by the time when the surface of the coating film was lightly touched with a finger and the sticky feeling disappeared. The case where the measured value was 6 hours or less was represented by ◎, the case of 6 to 12 hours was represented by ○, the case of 12 to 24 hours was represented by Δ, and the case of exceeding 24 hours was represented by ×. (6) The hardness of the coating film was measured by adjusting the polished glass to 180 using a Koenig hardness meter. When the measured value was 80 or more, it was described as ◎, when it was 40 to 79, it was written as ○, when it was 20 to 39, it was written as Δ, and when it was less than 20, it was written as ×.
【0036】[0036]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例1】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500g仕込み、70℃でイソシアヌレート化触媒とし
てテトラメチルアンモニウムカプリエート0.02gを
加えた。4時間後、反応液の屈折率上昇が0.010と
なった時点で、リン酸0.1gを加え反応を停止した。[Synthesis Example 1 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI was charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and 0.02 g of tetramethylammonium capryate as an isocyanuration catalyst was added at 70 ° C. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.010, 0.1 g of phosphoric acid was added to stop the reaction.
【0037】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは115gで、粘度1300mPa・s、
NCO含有率23.1%、不揮発分は99.2重量%で
あった。Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first time of 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 115 g of the obtained polyisocyanate prepolymer A had a viscosity of 1300 mPa · s,
The NCO content was 23.1%, and the nonvolatile content was 99.2% by weight.
【0038】[0038]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例2】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gとエタノール15gを仕込み、撹拌下90℃で
2時間ウレタン化反応を行った。90℃でイソシアヌレ
ート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカプリエー
ト0.02gを加えた。4時間後、反応液の屈折率上昇
が0.011となった時点で、リン酸0.1gを加え反
応を停止した。[Synthesis Example 2 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI and 15 g of ethanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution reached 0.011, 0.1 g of phosphoric acid was added to stop the reaction.
【0039】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは180gで、粘度800mPa・s、N
CO含有率20.1%、不揮発分は99.1重量%であ
った。Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first 0.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 180 g of the obtained polyisocyanate prepolymer A had a viscosity of 800 mPa · s, and N
The CO content was 20.1%, and the nonvolatile content was 99.1% by weight.
【0040】[0040]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例3】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gと2−エチルヘキサノール15gを仕込み、撹
拌下90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃で
イソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウ
ムカプリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液
の屈折率上昇が0.011となった時点で、リン酸0.
1gを加え反応を停止した。[Synthesis Example 3 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI and 15 g of 2-ethylhexanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.011, phosphoric acid was added to 0.1 mL.
1 g was added to stop the reaction.
【0041】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは160gで、粘度550mPa・s、N
CO含有率20.7%、不揮発分は99.2重量%であ
った。Using a falling thin film distillation apparatus, the first time
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 160 g of the obtained polyisocyanate prepolymer A had a viscosity of 550 mPa · s,
The CO content was 20.7%, and the nonvolatile content was 99.2% by weight.
【0042】[0042]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例4】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gと2−エチルヘキサノール50gを仕込み、撹
拌下90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃で
イソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウ
ムカプリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液
の屈折率上昇が0.015となった時点で、リン酸0.
1gを加え反応を停止した。[Synthesis Example 4 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI and 50 g of 2-ethylhexanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution becomes 0.015, the phosphoric acid was added to 0.1 mL.
1 g was added to stop the reaction.
【0043】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは236gで、粘度450mPa・s、N
CO含有率17.8%、不揮発分は99.3重量%であ
った。Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first time of 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. The obtained polyisocyanate prepolymer A was 236 g and had a viscosity of 450 mPa · s and N
The CO content was 17.8% and the nonvolatile content was 99.3% by weight.
【0044】[0044]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例5】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gと1−トリデカノール50gを仕込み、撹拌下
90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃でイソ
シアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカ
プリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液の屈
折率上昇が0.010となった時点で、リン酸0.1g
を加え反応を停止した。[Synthesis Example 5 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI and 50 g of 1-tridecanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.010, 0.1 g of phosphoric acid was added.
Was added to stop the reaction.
【0045】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは181gで、粘度700mPa・s、N
CO含有率15.5%、不揮発分は98.9重量%であ
った。Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. The obtained polyisocyanate prepolymer A was 181 g, had a viscosity of 700 mPa · s,
The CO content was 15.5% and the nonvolatile content was 98.9% by weight.
【0046】[0046]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例6】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gとシクロヘキサノール25gを仕込み、撹拌下
90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃でイソ
シアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカ
プリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液の屈
折率上昇が0.012となった時点で、リン酸0.1g
を加え反応を停止した。[Synthesis Example 6 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI and 25 g of cyclohexanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a condenser, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.012, 0.1 g of phosphoric acid was used.
Was added to stop the reaction.
【0047】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは160gで、粘度1000mPa・s、
NCO含有率18.4%、不揮発分は99.0重量%で
あった。Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 160 g of the obtained polyisocyanate prepolymer A had a viscosity of 1000 mPa · s,
The NCO content was 18.4% and the nonvolatile content was 99.0% by weight.
【0048】[0048]
【イソシアネートプレポリマーAの合成例7】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500g仕込み、撹拌下90℃で2時間ウレタン化反応
を行った。90℃でウレトジオン化触媒としてトリブチ
ルホスフィン2.5gを加えた。4時間後、反応液の屈
折率上昇が0.008となった時点で、硫黄0.35g
を加え反応を停止した。[Synthesis Example 7 of Isocyanate Prepolymer A] Stirrer,
500 g of HDI was charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 2.5 g of tributylphosphine was added as a uretdionation catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.008, 0.35 g of sulfur was used.
Was added to stop the reaction.
【0049】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーAは105gであり、粘度90mPa・s
(25℃)、NCO含有率23.3%、不揮発分は9
8.5重量%であった。Using a falling thin-film distillation apparatus, the first time of 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. The obtained polyisocyanate prepolymer A was 105 g and had a viscosity of 90 mPa · s.
(25 ° C.), NCO content 23.3%, nonvolatile content is 9
It was 8.5% by weight.
【0050】[0050]
【イソシアネートプレポリマーBの合成例1】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコに、HDI
を400gとIPDIを100gとPPG2000(保
土ヶ谷化学製数平均分子量2000)を20g仕込み、
撹拌下90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃
でイソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニ
ウムカプリエート0.03gを加えた。4時間後、反応
液の屈折率上昇が0.010となった時点で、リン酸
0.15gを加え反応を停止した。[Synthesis Example 1 of Isocyanate Prepolymer B] Stirrer,
HDI in a four-necked flask equipped with a thermometer and cooling tube
, 400 g of IPDI, 100 g of IPDI, and 20 g of PPG2000 (number average molecular weight 2000, manufactured by Hodogaya Chemical)
The urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. 90 ° C
Then, 0.03 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.010, 0.15 g of phosphoric acid was added to stop the reaction.
【0051】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーBは、粘度4500mPa.s、NCO含有
率17.6%、不揮発分は98.8重量%であった。Using a falling thin-film distillation apparatus for the first time
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. The obtained polyisocyanate prepolymer B had a viscosity of 4500 mPa.s. s, the NCO content was 17.6%, and the nonvolatile content was 98.8% by weight.
【0052】[0052]
【イソシアネートプレポリマーBの合成例2】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコに、HDI
を500gとPPG1000(保土ヶ谷化学製数平均分
子量1000)を20gと水を1.9g加え、撹拌下1
60℃で1時間ビウレット反応を行った。流下式薄膜蒸
留装置を用いて、1回目0.3Tor.(150℃)、
2回目0.2Tor.で未反応のHDIを除去した。[Synthesis Example 2 of Isocyanate Prepolymer B] Stirrer,
HDI in a four-necked flask equipped with a thermometer and cooling tube
, 500 g of PPG1000 (20 g of number average molecular weight, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and 1.9 g of water.
The biuret reaction was performed at 60 ° C. for 1 hour. Using a falling film thin-film distillation apparatus, the first time of 0.3 Torr. (150 ° C),
Second time 0.2 Torr. To remove unreacted HDI.
【0053】得られたポリイソシアネートプレポリマー
Bは、粘度2400mPa.s、NCO含有率19.0
%、不揮発分は98.8重量%であった。The obtained polyisocyanate prepolymer B had a viscosity of 2400 mPa.s. s, NCO content 19.0
% And the nonvolatile content were 98.8% by weight.
【0054】[0054]
【イソシアネートプレポリマーBの合成例3】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコに、HDI
を500gと2−エチルヘキサノール50gとエクセノ
ール840(旭硝子株式会社製、ポリプロピレングリコ
ール、数平均分子量6500)47gを仕込み、撹拌下
90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃でイソ
シアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウムカ
プリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液の屈
折率上昇が0.015となった時点で、リン酸0.1g
を加え、反応を停止した。[Synthesis Example 3 of Isocyanate Prepolymer B] Stirrer,
HDI in a four-necked flask equipped with a thermometer and cooling tube
Was charged with 50 g of 2-ethylhexanol and 47 g of exenol 840 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., polypropylene glycol, number average molecular weight 6500), and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution became 0.015, 0.1 g of phosphoric acid was added.
Was added to stop the reaction.
【0055】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマーBは283gで、粘度1000mPa・s、
NCO含有率14.6%、不揮発分は99.2重量%で
あった。Using a falling-film thin-film distillation apparatus, the first 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. The obtained polyisocyanate prepolymer B was 283 g and had a viscosity of 1000 mPa · s,
The NCO content was 14.6%, and the nonvolatile content was 99.2% by weight.
【0056】[0056]
【イソシアネートプレポリマーの合成例4】攪拌器、温
度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを5
00g仕込み、撹拌下80℃でイソシアヌレート化触媒
としてテトラメチルアンモニウムカプリエート0.02
gを加えた。4時間後、反応液の屈折率上昇が0.01
0となった時点で、リン酸0.1gを加え反応を停止し
た。[Synthesis Example 4 of Isocyanate Prepolymer] HDI was added to a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser.
The mixture was charged with stirring at 80 ° C. under stirring at 80 ° C. as tetramethylammonium capryate 0.02 as an isocyanuration catalyst.
g was added. After 4 hours, the increase in the refractive index of the reaction solution is 0.01
When the value reached 0, 0.1 g of phosphoric acid was added to stop the reaction.
【0057】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマー100gと、PTG4000を200gとを
120℃5時間反応し、ポリイソシアネートプレポリマ
ーBを得た。このポリイソシアネートプレポリマーB
は、粘度1200mPa・s、NCO含有率4.8%、
不揮発分は98.6重量%であった。Using a falling-type thin film distillation apparatus, the first 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 100 g of the obtained polyisocyanate prepolymer was reacted with 200 g of PTG4000 at 120 ° C. for 5 hours to obtain a polyisocyanate prepolymer B. This polyisocyanate prepolymer B
Has a viscosity of 1200 mPa · s, an NCO content of 4.8%,
The nonvolatile content was 98.6% by weight.
【0058】[0058]
【イソシアネートプレポリマーBの合成例5】攪拌器、
温度計、冷却管を取り付けた四ッ口フラスコにHDIを
500gと2−エチルヘキサノール50gを仕込み、撹
拌下90℃で2時間ウレタン化反応を行った。90℃で
イソシアヌレート化触媒としてテトラメチルアンモニウ
ムカプリエート0.02gを加えた。4時間後、反応液
の屈折率上昇が0.015となった時点で、リン酸0.
1gを加え反応を停止した。[Synthesis Example 5 of Isocyanate Prepolymer B] Stirrer,
500 g of HDI and 50 g of 2-ethylhexanol were charged into a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooling tube, and a urethanization reaction was performed at 90 ° C. for 2 hours with stirring. At 90 ° C., 0.02 g of tetramethylammonium capryate was added as an isocyanuration catalyst. Four hours later, when the increase in the refractive index of the reaction solution becomes 0.015, the phosphoric acid was added to 0.1 mL.
1 g was added to stop the reaction.
【0059】流下式薄膜蒸留装置を用いて、1回目0.
3Tor.(150℃)、2回目0.2Tor.で未反
応のHDIを除去した。得られたポリイソシアネートプ
レポリマー237gと、エクセノール840を94.8
gとを120℃5時間反応し、ポリイソシアネートプレ
ポリマーBを得た。Using a falling-type thin film distillation apparatus, the first 0.1.
3 Tor. (150 ° C.), 0.2 Tor. To remove unreacted HDI. 237 g of the obtained polyisocyanate prepolymer and 94.8 of Exenol 840 were added.
g was reacted at 120 ° C. for 5 hours to obtain a polyisocyanate prepolymer B.
【0060】このポリイソシアネートプレポリマーB
は、粘度2000mPa・s、NCO含有率11.5
%、不揮発分は99.1重量%であった。This polyisocyanate prepolymer B
Has a viscosity of 2000 mPa · s and an NCO content of 11.5.
% And the nonvolatile content were 99.1% by weight.
【0061】[0061]
【実施例1】イソシアネートプレポリマーAの合成例1
で合成したイソシアネートプレポリマーAを20gと、
イソシアネートプレポリマーBの合成例1で合成したイ
ソシアネートプレポリマーBを80gと、ジブチルスズ
ジクロライド0.010gとを混合して湿気硬化型ポリ
イソシネート組成物を得た。Example 1 Synthesis Example 1 of Isocyanate Prepolymer A
20 g of isocyanate prepolymer A synthesized in
80 g of the isocyanate prepolymer B synthesized in Synthesis Example 1 of Isocyanate Prepolymer B and 0.010 g of dibutyltin dichloride were mixed to obtain a moisture-curable polyisosinate composition.
【0062】得られた湿気硬化型ポリイソシアネート組
成物は、粘度3500mPa.s(25℃)、NCO含
有率19%であった。得られた湿気硬化型ポリイソシア
ネート組成物を厚さ200μmで塗布し、20℃65%
RHで放置したところ、気泡がない良好な塗膜が得られ
た。タッチフリーは△であった。1週間後、塗膜の硬度
を測定すると、△であった。The obtained moisture-curable polyisocyanate composition had a viscosity of 3500 mPa.s. s (25 ° C.), NCO content 19%. The obtained moisture-curable polyisocyanate composition is applied at a thickness of 200 μm, and is applied at 20 ° C. and 65%
When left at RH, a good coating film without bubbles was obtained. Touch free was △. One week later, the hardness of the coating film was measured to be Δ.
【0063】[0063]
【実施例2〜31、比較例1〜2】実施例1と同様にし
て、イソシアネートプレポリマーAとイソシアネートプ
レポリマーBと湿気硬化触媒を混合し、200μmの塗
膜を作成した。その外観(気泡等がないか)、タッチフ
リー、硬度を測定した。結果を表1、2にまとめて示
す。Examples 2 to 31 and Comparative Examples 1 and 2 In the same manner as in Example 1, the isocyanate prepolymer A, the isocyanate prepolymer B and the moisture curing catalyst were mixed to form a 200 µm coating film. The appearance (whether there are no bubbles or the like), touch-free, and hardness were measured. The results are summarized in Tables 1 and 2.
【0064】なお、表中、ジブチルスズジクロライドを
BTC、ジブチルスズジアセテートをBTA、ジブチル
スズジラウレートをBTL、1,4−ジアザビシクロ
〔2,2,2〕オクタンをDABCOと表す。In the table, dibutyltin dichloride is represented by BTC, dibutyltin diacetate is represented by BTA, dibutyltin dilaurate is represented by BTL, and 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane is represented by DABCO.
【0065】[0065]
【表1】 [Table 1]
【0066】[0066]
【表2】 [Table 2]
【0067】[0067]
【発明の効果】本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネ
ート組成物は、塗膜の硬度が高く、厚い塗膜が作成で
き、基材への密着性に優れており、揮発性有機溶剤を含
んでいないという特徴を有している。従って、塗料、シ
ーリング材、防水材、接着剤、インキ、コーティング
材、注型材、エラストマー、プラスチック原料等幅広い
分野に使用することが出来る。The one-part moisture-curable polyisocyanate composition of the present invention has a high coating film hardness, can form a thick coating film, has excellent adhesion to a substrate, and contains a volatile organic solvent. It has the feature that it is not. Therefore, it can be used in a wide range of fields such as paints, sealing materials, waterproof materials, adhesives, inks, coating materials, casting materials, elastomers, and plastic raw materials.
Claims (2)
(A)と(B)の重量比が5/95〜95/5であり、
(A)と(B)の合計に対する(C)の割合が0.00
5〜5重量%であり、不揮発分が98重量%以上である
一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。 (A)脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートを基本
骨格とするポリイソシアネートからなるイソシアネート
プレポリマーであって、不揮発分が98重量%以上の時
に25℃の粘度が50〜2000mPa.sであるイソ
シアネートプレポリマー。 (B)数平均分子量500〜10000のポリエーテル
ポリオールと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソ
シアネート、またはそれらを基本骨格とするポリイソシ
アネートとを反応させたイソシアネートプレポリマー。 (C)湿気硬化促進触媒。1. It comprises the following (A), (B) and (C),
The weight ratio of (A) and (B) is 5/95 to 95/5,
The ratio of (C) to the sum of (A) and (B) is 0.00
A one-pack moisture-curable polyisocyanate composition having a content of 5 to 5% by weight and a nonvolatile content of 98% by weight or more. (A) An isocyanate prepolymer comprising a polyisocyanate having an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate as a basic skeleton, and having a viscosity at 25 ° C of 50 to 2000 mPa.s when the nonvolatile content is 98% by weight or more. an isocyanate prepolymer that is s. (B) an isocyanate prepolymer obtained by reacting a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof. (C) Moisture curing acceleration catalyst.
(A)と(B)の重量比が5/95〜95/5であり、
(A)と(B)の合計に対する(C)の割合が0.00
5〜5重量%であり、不揮発分が98重量%以上である
一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。 (A)炭素数1から炭素数20のモノアルコールと、過
剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネート、また
はそれらを基本骨格とするポリイソシアネートとを反応
させたイソシアネートプレポリマーであって、不揮発分
が98重量%以上の時に25℃の粘度が50〜2000
mPa.sであるイソシアネートプレポリマー。 (B)数平均分子量500〜10000のポリエーテル
ポリオールと、過剰量の脂肪族及び/又は脂環式ジイソ
シアネート、またはそれらを基本骨格とするポリイソシ
アネートとを反応させたイソシアネートプレポリマー。 (C)湿気硬化促進触媒。2. It comprises the following (A), (B) and (C),
The weight ratio of (A) and (B) is 5/95 to 95/5,
The ratio of (C) to the sum of (A) and (B) is 0.00
A one-pack moisture-curable polyisocyanate composition having a content of 5 to 5% by weight and a nonvolatile content of 98% by weight or more. (A) An isocyanate prepolymer obtained by reacting a monoalcohol having 1 to 20 carbon atoms with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof, When the content is more than 98% by weight, the viscosity at 25 ° C is 50-2000.
mPa. an isocyanate prepolymer that is s. (B) an isocyanate prepolymer obtained by reacting a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 with an excess amount of an aliphatic and / or alicyclic diisocyanate or a polyisocyanate having a basic skeleton thereof. (C) Moisture curing acceleration catalyst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140214A JPH11322879A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | One-pack moisture-curable polyisocyanate composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140214A JPH11322879A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | One-pack moisture-curable polyisocyanate composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11322879A true JPH11322879A (en) | 1999-11-26 |
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ID=15263582
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140214A Pending JPH11322879A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | One-pack moisture-curable polyisocyanate composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11322879A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002053635A (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-19 | Asahi Kasei Corp | Polyisocyanate composition and sealing material containing the same |
| CN1326961C (en) * | 2004-03-19 | 2007-07-18 | 陶宇 | High anticorrosive coating material and preparation method |
| JP2013503238A (en) * | 2009-08-27 | 2013-01-31 | バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | Aliphatic moisture curable resins, coating compositions and related methods |
| JP2021014524A (en) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | オート化学工業株式会社 | Curable composition |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP10140214A patent/JPH11322879A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013503238A (en) * | 2009-08-27 | 2013-01-31 | バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | Aliphatic moisture curable resins, coating compositions and related methods |
| US8765900B2 (en) | 2009-08-27 | 2014-07-01 | Bayer Materialscience Llc | Aliphatic moisture-curable resins, coating compositions, and related processes |
| JP2021014524A (en) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | オート化学工業株式会社 | Curable composition |
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