JPWO2018105653A1 - ポリイソシアネート組成物及び塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年12月7日に、日本に出願された特願2016−237386号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明の第1態様に係るポリイソシアネート組成物は、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選ばれる1種以上のジイソシアネート由来であり、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート組成物であって、ゲル浸透クロマトグラフィーによる測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体が存在し、ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さ(A)と、前記1−ナイロン体由来の多量体のUV吸収ピーク高さ(B)との高さ比(B)/(A)が、0.1以上30以下である。
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、ジイソシアネート由来であり、イソシアヌレート構造を含むポリイソシアネート組成物である。また、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography;GPC)による測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体が存在する。さらに、ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さ(A)と、1−ナイロン体由来の多量体のUV吸収ピーク高さ(B)との高さ比(B)/(A)が、0.1以上30以下である。
本実施形態のポリイソシアネート組成物の構成成分について、以下に説明する。
本実施形態のポリイソシアネート組成物の由来となるジイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートから選ばれる1種以上のジイソシアネートである。
本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるポリイソシアネートは、イソシアヌレート構造を有する。
本実施形態のポリイソシアネート組成物において、1−ナイロン体由来の多量体は、耐薬品性及び溶剤希釈性の発現の観点から、一定量存在することが好ましい。その存在量は、本実施形態のポリイソシアネート組成物のGPCによる測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さを(A)とし、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体のピーク高さを(B)とした時に、その高さの比((B)/(A))で表される。
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネートに加えて、アルコールから誘導されるアロファネート構造を有するポリイソシアネートを含んでいてもよい。
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上記ジイソシアネートをイソシアヌレート化触媒によってイソシアヌレート化させて得ることができる。本実施形態に用いることのできるイソシアヌレート化触媒としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等、及び、これらの分岐脂肪酸のNa塩、K塩、4級アンモニウム塩等が挙げられる。4級アンモニウムとしては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、ジベンジルジメチルアンモニウム、フェニルトリメチルアンモニウム等が挙げられる。
次に、本実施形態のポリイソシアネート組成物を含む塗料組成物について述べる。
すなわち、本実施形態の塗料組成物は、上記実施形態のポリイソシアネート組成物と、少なくとも一種のポリオール組成物とを含む。例えば、上記のように得られたポリイソシアネート組成物と、イソシアネート基と反応性を有する水酸基を分子内に2個以上含むポリオール組成物とを混合することにより、本実施形態の塗料組成物を製造することができる。これらの構成成分は互いに反応し、架橋塗膜を形成できる。
ポリオール組成物としては、特別に限定されないが、例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、エポキシポリオール、フッ素系ポリオール等が挙げられる。
アクリルポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、以下の(i)に示す群から選ばれるモノマーの単独又は混合物と、以下の(ii)に示す群から選ばれるモノマーの単独又は混合物と、を用いて、以下の(iii)に示す群から選ばれるその他の重合性モノマーの単独又は混合物の存在下、又は、非存在下において、重合させて得られるアクリルポリオール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、(iv)に示す群から選ばれた二塩基酸の単独又は混合物と、(v)に示す群から選ばれた多価アルコールの単独又は混合物と、の縮合反応によって得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、分子量500以下のポリオールの単独又は混合物に、(vi)に示す群から選ばれる触媒の単独又は混合物を使用して、(viii)に示す群から選ばれるアルキレンオキサイドの単独又は混合物を、ランダム或いはブロック付加して得られるポリエーテルポリオール等が挙げられる。
強塩基性触媒としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物、アルコラート、アルキルアミン等が挙げられる。
前記複合金属シアン化合物錯体としては、例えば、金属ポルフィリン、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛錯体等が挙げられる。
ポリオレフィンポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水酸基を2個以上有する水素添加ポリブタジエン、水酸基を2個以上有するポリイソプレン、水酸基を2個以上有する水素添加ポリイソプレン等が挙げられる。
エポキシポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、ノボラック型、β−メチルエピクロ型、環状オキシラン型、グリシジルエーテル型、グリコールエーテル型、脂肪族不飽和化合物のエポキシ型、エポキシ化脂肪酸エステル型、多価カルボン酸エステル型、アミノグリシジル型、ハロゲン化型、レゾルシン型等のエポキシポリオール、並びに、これらのアミノ化合物、又は、ポリアミド化合物等で変性した化合物等が挙げられる。
フッ素系ポリオールは分子内にフッ素を含むポリオールである。フッ素系ポリオールとしては、特別に限定されないが、例えば、米国特許第4345057号明細書、EP第180962号公報等で開示されているフルオロオレフィン、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、モノカルボン酸ビニルエステル等の共重合体等が挙げられる。
また、塗料組成物の用途、目的に応じて各種溶剤、紫外線吸収剤、光安定剤、有機顔料、無機顔料、メタリック顔料、光干渉顔料、硬化促進剤等を配合することができる。
(1)イソシアネート基濃度の測定
ポリイソシアネートのイソシアネート基濃度は、ポリイソシアネートが含有するイソシアネート基の含有量(質量%)と定義され、以下の方法により測定した。
イソシアネート基濃度(質量%)=[{ブランク滴定量(ml)−試料滴定量(ml)}×42/{試料質量(g)×1000}]×100 ・・・(1)
下記に記載のゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography;GPC)測定条件により、ジイソシアネートモノマーの分子量に対応する保持時間を有するピークの面積を求めた。このピーク面積のクロマトグラム中の全ピークの総面積に対するパーセンテージを求め、その値をジイソシアネートモノマー濃度(質量%)とした。
・キャリアー:テトラハイドロフラン(以下、「THF」と略記する場合がある)
・流速:0.6mL/min
・カラム:「TSKgel SuperH1000」、「TSKgel SuperH2000」、「TSKgel SuperH3000」(いずれも東ソー社製)のカラムをシリーズに連結
・検出器:屈折計
・GPC装置:「HLC−8120GPC」(東ソー社製)
図1は、ポリイソシアネートのゲル浸透クロマトグラフィーによる測定結果として得られる屈折率測定チャート及びUV吸収ピーク測定チャートである。図1を参照しながら、UV吸収ピークの高さ比の具体的な測定方法について、以下に説明する。
まず、下記に記載のGPC測定条件により、ジイソシアネート3量体の分子量に対応する保持時間(11.7分前後)のUV吸収ピーク高さ(A)と、1−ナイロン体由来の多量体の分子量に対応する保持時間(保持時間が10分未満の領域にあるUV吸収ピーク)のUV吸収ピークの高さ(B)とを求めた。また、各分子量に対応する保持時間は、GPCの機種や測定条件によっても異なるが、イソシアヌレート体を主に含むポリイソシアネートを測定し、屈折率のチャートにおいて、3量体、5量体、7量体、9量体相当のピークを特定し、各ピークトップの位置から3〜9量体の分子量に対応する保持時間を特定した。9量体のピークよりも左側の領域(保持時間が短い領域)が11量体以上の分子量を有するポリイソシアネートの領域となった。その領域において、屈折率のチャートでは観測されないか、又は、極小さなピークとして観測されるに過ぎないが、UV(254nm)のチャートでは、大きなピークとして観測されるものが、1−ナイロン体由来の多量体のピークであった。このピークは、合成方法によってはUVチャートにおいて明確なピークトップを持った形状として観測されない場合もあるが(例えば、台形状等、ピーク位置を一義的に特定できないような形状)、その場合は、11量体以上の分子量を有する領域において最も高い部分をピーク高さとした。こうして得られた各ピーク高さから、(B)/(A)を算出し、1−ナイロン体由来の多量体/ジイソシアネート3量体のUV吸収ピーク高さ比を求めた。(B)/(A)を算出し、1−ナイロン体由来の多量体/ジイソシアネート3量体のUV吸収ピーク高さ比を求めた。
・キャリアー:THF
・流速:0.6mL/min
・カラム:「TSKgel SuperH1000」、「TSKgel SuperH2000」、「TSKgel SuperH3000」(いずれも東ソー社製)のカラムをシリーズに連結
・検出器:UV(高さ比算出時に使用)(測定波長:254nm)
屈折率計(イソシアヌレート3量体の特定に利用)
・GPC装置:「HLC−8120GPC」(東ソー社製)
トキメック社製VISCONIC・ED型、E型粘度計を用い、25℃にて測定した。
各種ポリイソシアネート組成物のCDCl3溶液を調整し、以下の測定条件で13C−NMR測定を行った。各シグナルの積分値より、イソシアヌレート構造を「100」としたときの、アロファネート構造、ウレトジオン構造の各成分比(モル比)を算出である(Y)/(X)及び(Z)/(X)を算出した。なお、表1〜5において、「/100」の記載を省略した。
・測定装置:Burker Biospin Avance600
・観測核:13C(150MHz)
・溶媒:CDCl3
・積算回数:10000回
・化学シフト基準:CDCl3(77ppm)
ウレトジオン構造:157.3ppm付近の強いピーク
下記に示す配合の塗料組成物を作成し、ガラス板上に乾燥膜厚が15〜20μmとなるように塗布し、室温で20分間放置した。その後、120℃で20分間焼き付けを行い、ウレタン塗膜を得た。
・ポリイソシアネート:各種ポリイソシアネート組成物
・ポリオール:Setalux1767(アクリルポリオール、Nuplex Resins社製)
・配合比率:NCO/OH=1.05
・希釈溶剤:酢酸ブチル
・塗料固形分:50%
・全く変化なし:◎
・わずかに変化あり(溶剤揮発後は元の状態に戻る):○
・わずかに変化あり(溶剤揮発後もわずかに痕跡が残る):△
・明らかに変化あり(溶剤揮発後、塗膜変化の痕跡が残る):×
HACH社製、濁度計/色度計「2100AN」を用い、25℃、測定波長860nmで測定した。
・溶剤:酢酸エチル
・希釈度:ポリイソシアネート/酢酸エチル=50質量%/50質量%
・0.0以上0.2未満:◎(特に優れている)
・0.2以上0.4未満:○(良好)
・0.4以上0.6未満:△(実用上問題ない)
・0.6以上:×(実用上支障をきたす場合がある)
各ポリイソシアネート組成物のハーゼン色数(APHA)を、ロビボンド自動比色計PFXi−195を用いて測定した。
APHAが14以下 : ◎
APHAが15以上24以下 : ○
APHAが25以上30以下 : △(実用上問題ない)
APHAが31以上 : ×(実用上、用途によっては問題となる場合がある)
下記に示す配合Aの塗料組成物を作製し、ガラス板上に乾燥膜厚が15〜20μmとなるように塗布し、室温で20分間放置した。その後、80℃で20分間焼き付けを行い、ウレタン塗膜を得た。次に、下記に示す配合Bの塗料組成物を作製し、上記にて作製した塗膜上に乾燥塗膜厚が15〜20μmとなるように塗布し、室温で20分間放置した。その後、120℃で30分間焼き付けを行い、複層塗膜を得た。
・ポリイソシアネート:各種ポリイソシアネート組成物
・ポリオール:Setalux1767(アクリルポリオール、Nuplex Resins社製)
・配合比率:NCO/OH=0.6
・希釈溶剤:酢酸ブチル
・塗料固形分:50%
・ポリイソシアネート:各種ポリイソシアネート組成物
・ポリオール:Setalux1767(アクリルポリオール、Nuplex Resins社製)
・配合比率:NCO/OH=1.50
・希釈溶剤:酢酸ブチル
・塗料固形分:50%
(キシレン耐性)
・全く変化なし:◎
・変化あり(キシレン揮発後は元の状態に戻る):○
・変化あり(キシレン揮発後もわずかに痕跡が残る):△
・明らかに変化あり(キシレン揮発後、塗膜変化の痕跡が残る):×
(キシレン膨潤性)
・全く変化なし:◎
・わずかに膨潤しているが、塗膜上にしわ等の異常は認められない:○
・膨潤しており、塗膜上にしわ等の異常がわずかにみられる:△
・大きく膨潤しており、塗膜上に多数しわが見られる:×
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、65℃に加温した。その後、2−エチルヘキサノール(以下、「2−EHOH」と称する場合がある)0.35部を添加し10分間攪拌を行った。その後、カプリン酸テトラメチルアンモニウム(以下、「TMACA」と称する場合がある)の5%イソブタノール(以下、「i−BuOH」と称する場合がある)溶液を、TMACAとして0.006部となるように添加した。なお、添加速度は、TMACAとして0.0001部/分とした。反応中は、65±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−1を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表1に示すとおりであった。
反応温度、触媒量、触媒濃度、停止剤投入温度等を表1に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイソシアネート組成物PI−2〜PI−4を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表1に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、50℃に加温した。その後、2−EHOH 0.35部を添加し10分間攪拌を行った。その後、TMACAの2.6%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.003部となるように60分間かけて添加した。TMACA添加終了後、i−BuOH 0.114部を、30分間かけて添加した。反応中は、50±2℃となるように温度調整を行った。i−BuOH添加終了後、反応液を60℃に昇温し、目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−5を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表1に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、40℃に加温した。その後、TMACAの5.0%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.006部となるように30分間かけて添加した。反応中は、40±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−6を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表1に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、40℃に加温した。その後、TMACAの47.0%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.018部となるように5分間かけて添加した。反応中は、40±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.036部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−7を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表1に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、2−EHOH0.35部を添加し10分間攪拌を行った。その後、TMACAの5.0%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.003部となるように添加した。なお添加速度は、TMACAとして0.0001部/分とした。TMACA添加終了後、i−BuOH 0.057部を、30分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−8を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表2に示すとおりであった。
触媒濃度、触媒量、TMACA添加終了後に添加するi−BuOH量を表2に記載の通りに変更した以外は、実施例8と同様にして、ポリイソシアネート組成物PI−9、10を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表2に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、65℃に加温した。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.005部となるように2分間かけて添加した。TMACA添加終了後、2−EHOH 0.35部とi−BuOH 0.109部の混合アルコールを、60分間かけて添加した。反応中は、65±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−11を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表2に示すとおりであった。
反応温度、触媒量、停止剤添加温度を表2に記載の通りに変更し、TMACA添加終了後に添加する2−EHOHとi−BuOHとの混合アルコール量を、2−EHOH/i−BuOH=0.35部/0.1315部とした以外は、実施例11と同様にして、ポリイソシアネート組成物PI−12、13を得た。なお、TMACAのi−BuOH溶液は2分間で添加した。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表2に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、TMACAの2%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.002部となるように20分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−15を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、2−EHOH 0.3846部を添加し10分間攪拌を行った。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.01部となるように60分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−16を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、TMACAの2.5%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.01部となるように100分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターでろ過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−17を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、80℃に加温した。その後、2−EHOH 8部を添加し10分間攪拌を行った。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.006部となるように60分間かけて添加した。反応中は、80±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターでろ過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−18を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、90℃に加温した。その後、2−EHOH 10部を添加し10分間攪拌を行った。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.006部となるように60分間かけて添加した。反応中は、90±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−19を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、TMACAの9.1%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.01部となるように100分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−20を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表3に示すとおりであった。
比較例1で作製したポリイソシアネート組成物PI−15と比較例2で作製したポリイソシアネート組成物PI−16とを、PI−15:PI−16=33:67の質量割合で混合して、ポリイソシアネート組成物PI−14を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表2に示すとおりであった。
反応温度、触媒量、触媒濃度、停止剤投入温度、後処理条件等を表3に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリイソシアネート組成物PI−21〜PI−32を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表4に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、65℃に加温した。その後、TMACAの25%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.008部となるように20分間かけて添加した。反応中は、65±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.016部を加え150℃に昇温し、150℃到達後30分間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−33を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表5に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、65℃に加温した。その後、TMACAの25%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.008部となるように20分間かけて添加した。反応中は、65±2℃となるように温度調整を行った。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.016部を加え100℃に昇温し、100℃到達後30分間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−34を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表5に示すとおりであった。
表4に記載の比率で、各種ポリイソシアネート組成物をブレンドすることで、ポリイソシアネート組成物PI−35〜PI−42を得た。なお、比率の記載値は、質量比である。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表5に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、65℃に加温した。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.005部となるように2分間かけて添加した。TMACA添加終了後、2−EHOH 0.35部とi−BuOH 0.109部との混合アルコールを、60分間かけて添加した。反応中は、65±2℃となるように温度調整を行った。混合アルコール添加終了後、反応液を70℃に昇温した。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−43を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表6に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ3L四ツ口ガラスフラスコにHDI 2400gを計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、160℃に加温した。160℃到達後、2時間攪拌を続け、その後冷却した。得られた反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ウレトジオン構造を有するポリイソシアネート組成物UD−1を得た。
表6に記載の比率で、ポリイソシアネート組成物PI−13とポリイソシアネート組成物UD−1とをブレンドすることで、ポリイソシアネート組成物PI−44を得た。なお、比率の記載値は、質量比である。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表6に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、60℃に加温した。その後、TMACAの50%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.0025部となるように2分間かけて添加した。TMACA添加終了後、2−EHOH 0.35部とi−BuOH 0.1315部との混合アルコールを、60分間かけて添加した。反応中は、60±2℃となるように温度調整を行った。混合アルコール添加終了後、反応液を70℃に昇温した。目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.012部を加え、70℃のまま1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去する操作を3回行い、ポリイソシアネート組成物PI−45を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表6に示すとおりであった。
温度計、撹拌機、及び、窒素シール管を持つ1L四ツ口ガラスフラスコにHDI 100部を計量し、フラスコ中の空気を窒素で置換し、85℃に加温した。その後、TMACAの40%i−BuOH溶液を、TMACAとして0.01部となるように100分間かけて添加した。TMACA添加終了後、85℃を100分間維持した。この間、温度調整は85±2℃となるように行った。その後、反応液温度を60℃に調整し、目的のNCO%となったところで、反応停止剤として85%リン酸水溶液0.020部を加え、100℃に昇温し、100℃到達後1時間撹拌を続けた。反応液は無色透明の液体であった。この反応液を細孔サイズ1μmのメンブレンフィルターで濾過して、反応残渣を分離した後、薄膜蒸留装置により遊離HDIを留去し、ポリイソシアネート組成物PI−46を得た。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表6に示すとおりであった。
表5に記載の比率で、ポリイソシアネート組成物PI−13とポリイソシアネート組成物PI−18とをブレンドすることで、ポリイソシアネート組成物PI−47を得た。なお、比率の記載値は、質量比である。得られたポリイソシアネート組成物はほぼ無色透明で、そのNCO含有量、粘度、及び、遊離のHDI濃度等のポリイソシアネート組成物の物性、塗膜物性に関するデータは、表6に示すとおりであった。
Claims (11)
- 脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選ばれる1種以上のジイソシアネート由来であり、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート組成物であって、
ゲル浸透クロマトグラフィーによる測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体が存在し、
ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さ(A)と、前記1−ナイロン体由来の多量体のUV吸収ピーク高さ(B)との高さ比(B)/(A)が、0.1以上30以下であるポリイソシアネート組成物。 - 脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選ばれる1種以上のジイソシアネート由来であり、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート組成物であって、
ゲル浸透クロマトグラフィーによる測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体が存在し、
ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さ(A)と、前記1−ナイロン体由来の多量体のUV吸収ピーク高さ(B)との高さ比(B)/(A)が、0.2以上30以下である請求項1に記載のポリイソシアネート組成物。 - 脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートからなる群から選ばれる1種以上のジイソシアネート由来であり、イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート組成物であって、
ゲル浸透クロマトグラフィーによる測定スペクトルにおいて、ジイソシアネート11量体以上の領域にUV吸収を持つ1−ナイロン体由来の多量体が存在し、
ジイソシアネート3量体相当物のUV吸収ピーク高さ(A)と、前記1−ナイロン体由来の多量体のUV吸収ピーク高さ(B)との高さ比(B)/(A)が、1.0以上30以下である請求項1又は2に記載のポリイソシアネート組成物。 - イソシアヌレート構造(X)とアロファネート構造(Y)とのモル比が、(Y)/(X)=0.1/100以上50/100以下である請求項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。
- イソシアヌレート構造(X)とアロファネート構造(Y)とのモル比が、(Y)/(X)=1/100以上50/100以下である請求項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。
- イソシアヌレート構造(X)と、ウレトジオン構造(Z)とのモル比が、(Z)/(X)=0.01/100以上40/100以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。
- イソシアヌレート構造(X)と、ウレトジオン構造(Z)とのモル比が、(Z)/(X)=0.01/100以上1/100以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。
- イソシアヌレート構造(X)とアロファネート構造(Y)とのモル比が、(Y)/(X)=5/100以上50/100以下であり、且つ、イソシアヌレート構造(X)と、ウレトジオン構造(Z)とのモル比が、(Z)/(X)=0.4/100以上40/100以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。
- 前記ジイソシアネートが、脂肪族ジイソシアネートである請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。
- 前記ジイソシアネートが、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートである請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物とポリオール組成物とを含む塗料組成物。
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