一种聚异氰酸酯组合物，其由脂肪族二异氰酸酯单体和醇衍生，并且在该组合物不含脂肪族二异氰酸酯单体及溶剂的状态下满足以下全部条件：１）异氰脲酸酯三聚体浓度为５５质量％～９５质量％；２）由醇衍生的脲基甲酸酯／异氰脲酸酯基的数目比率为１～２０％；３）脲二酮二聚体浓度为２～２５质量％；和４）２５℃下的粘度为１５０～８００ＭＰａ.ｓ。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高交联性、低粘度并且储存稳定性优选的聚异氰酸酯 组合物及含有它的涂料组合物。
技术介绍
以往，由聚氨酯涂料形成的聚氨酯涂膜具有非常优良的可挠性、耐化学品性、耐污染性，而且特别是使用由1,6-亚己二异氰酸酯(以下 称为HDI)衍生的无黄变聚异氰酸酯作为固化剂的涂膜耐候性更加优 良，其需要也在增加。近年来，由于地球环境保护的加强，对作为固化剂使用的聚异氰 酸酯的低粘度化的技术开发正在积极地进行。这是由于通过降低聚异 氰酸酯的粘度，可以减少涂料组合物中使用的有机溶剂的使用量(专 利文献1)。另一方面，由HDI等衍生各种聚异氰酸酯，公开了其低粘度化技 术。也有一项有关低粘度的具有脲二酮基的聚异氰酸酯的技术(专利 文献2)。根据该技术，得到低粘度的聚异氰酸酯，但是，交联性低， 并且该聚异氰酸酯储存时存在二异氰酸酯单体浓度增加的情况，因此 其使用受到限制。仅含有脲二酮基的聚异氰酸酯，与其分子量无关，1 分子聚异氰酸酯具有的异氰酸酯基的统计平均数(以下称为异氰酸酯 基平均数)为2，交联性也差。具有脲二酮基的聚异氰酸酯的制造，同时也副产具有异氰脲酸酯 基的聚异氰酸酯，从而同时满足聚异氰酸酯的低粘度化和交联性是困 难的。迫切希望保持交联性、并且储存稳定性优良，更低粘度的具有脲二酮基的聚异氰酸酯。专利文献1:日本特开平05-222007 专利文献2:日本特许第3055197号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供低粘度、交联性优良、并且聚异氰酸酯储 存时没有产生二异氰酸酯单体的具有脲二酮基的聚异氰酸酯组合物。本专利技术人进行了广泛深入的研究，结果通过特定的聚异氰酸酯， 实现了上述目的，并完成了本专利技术。艮P，本专利技术如下所述。1. 一种聚异氰酸酯组合物，其由脂肪族二异氰酸酯单体和醇衍 生，并且在该组合物不含脂肪族二异氰酸酯单体及溶剂的状态下满足 以下全部条件1) 异氰脲酸酯三聚体浓度为55质量％~95质量％;2) 由醇衍生的脲基甲酸酯/异氰脲酸酯基的数目比率为1~20%;3) 脲二酮二聚体浓度为2~25质量％;和4) 25。C下的粘度为150~800mPa s。2. 上述l所述的聚异氰酸酯组合物，其中，所述醇为一元醇。3. 上述1或2所述的聚异氰酸酯组合物，其中，所述异氰脲酸酯 三聚体浓度为60 95质量％。4. 上述1、 2或3任一项所述的聚异氰酸酯组合物，其中，所述 脂肪族二异氰酸酯单体为1，6-亚己二异氰酸酯。5. —种涂料组合物，其含有多元醇和上述l、 2、 3或4任一项所述的聚异氰酸酯组合物。具体实施方式以下详细说明本专利技术。本专利技术中可以使用的脂肪族二异氰酸酯单体(以下简称为二异氰 酸酯)，是其结构中不含苯环的二异氰酸酯化合物。作为脂肪族二异 氰酸酯单体，优选碳原子数为4~30，例如可以列举1,4-亚丁二异氰酸酯、1，5-亚戊二异氰酸、1，6-亚己二异氰酸酯等。其中，从耐候性、工 业上得到的容易性考虑，优选为1,6-亚己二异氰酸酯(HDI)。脂肪族 二异氰酸酯单体可以单独使用也可以组合使用。本专利技术中可以使用的醇，优选仅由碳、氢及氧形成的醇，更优选 一元醇。特别优选分子量为200以下。其具体化合物有例如甲醇、 乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇等一元醇，乙二 醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、2-乙基己二醇等二元醇等，可以两种以上 组合使用。本专利技术的构成成分之一的异氰脲酸酯三聚体，是包括二异氰酸酯 单体三分子的、具有异氰脲酸酯基的聚异氰酸酯，由下式表示。<formula>formula see original document page 5</formula>R: 二异氰酸酯单体残基异氰脲酸酯三聚体的浓度为55~95质量％，优选为60~95质量％。如果低于55质量％，则聚异氰酸酯组合物的粘度增加，或者交联性下降，而如果超过95质量％则该粘度增加。作为本专利技术的构成要素之一的脲基甲酸酯，由醇的羟基和异氰酸 酯基形成，由下式表示。〇II'N—C—O—c=〇由醇衍生的脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基的数目比率为1~20%，优 选为1~10%,更优选为1~5%。如果小于1%，则有时得到的聚异氰酸 酯组合物的粘度增加，如果超过20%则交联性有时降低。另外，通过 存在脲基甲酸酯结合，即使长期储存聚异氰酸酯组合物，也可以抑制 二异氰酸酯单体浓度的增加，这一点是令人惊讶的。作为本专利技术的构成成分之一的脲二酮二聚体，是包括2分子二异 氰酸酯单体的具有脲二酮基的化合物，由下式表示。oR: 二异氰酸酯单体残基脲二酮二聚体浓度为2 25质量％,优选为5~25质量％。如果低于R一NN一R2质量％，则有时聚异氰酸酯组合物的粘度增加，如果超过25质量％则有时交联性下降。本专利技术的聚异氰酸酯组合物中的二异氰酸酯单体浓度优选为1质量％以下，更优选为0.5质量％以下。如果超过1质量％则交联性下降， 因此不优选。本专利技术的聚异氰酸酯组合物在25'C下的粘度为150 800mPa s， 优选为150~700mPa ,s，更优选为200~700mPa 's。如果小于150mPa 's 则交联性下降，如果超过800mPa， s则使用该组合物的涂料的固体成 分浓度下降，因此不优选。粘度、脲二酮二聚体浓度如果在上述范围 内，则产生所得到的聚异氰酸酯组合物的底涂膜密合性提高的效果。本专利技术的聚异氰酸酯组合物的异氰酸酯基浓度优选为22~25质量 %。如果低于22质量％则涂膜硬度等涂膜物性下降，如果超过25质量 %则二异氰酸酯单体浓度增加，因此不优选。以下，例示具体的制造方法，对本专利技术进行说明。本专利技术的聚异氰酸酯组合物，可以通过在过量二异氰酸酯单体存 在下进行形成由异氰酸酯基衍生的异氰脲酸酯基的异氰脲酸酯化反 应、形成脲二酮基的脲二酮化反应以及由异氰酸酯基和醇的羟基衍生 的脲基甲酸酯化反应，并且在反应结束后除去未反应的二异氰酸酯单 体而得到。从二异氰酸酯单体衍生含异氰脲酸酯基的聚异氰酸酯时，通常使 用异氰脲酸酯化反应催化剂。作为具体的异氰脲酸酯化反应催化剂， 例如一般优选具有碱性的物质，可以列举1)例如，四甲基铵、四乙 基铵等四烷基铵的氢氧化物或者、与例如醋酸、癸酸等的有机弱酸盐； 2)例如，三甲基羟丙基铵、三甲基羟乙基铵、三乙基羟丙基铵、三乙基羟乙基铵等羟垸基铵的氢氧化物或者、与例如醋酸、癸酸等的有机 弱酸盐；3)醋酸、己酸、辛酸、肉豆蔻酸等垸基羧酸与例如锡、锌、 铅、钠、钾等的金属盐；4)例如，钠、钾等的金属醇盐；5)例如， 六甲基二硅氮烷等含氨基甲硅烷基的化合物；6)曼尼希碱类；7)叔 胺类与环氧化合物的组合等。更优选前述1) 、 2)和3)，特别优选1) 的有机弱酸盐。含氨基甲硅烷基的化合物结果会生成具有縮二脲基的 聚异氰酸酯、以及生成具有氨基甲酸酯结合的单异氰酸酯，因此不优 选。这些催化剂以相对于投入的二异氰酸酯质量为10 1000ppm、优选 10 500ppm、更优选10 100ppm的量使用，在异氰脲酸酯化反应温度 50~120°C、优选60 9(TC下进行。异氰脲酸酯化反应温度如果超过120 °C，则产生着色等，因此不优选。在所希望的转化率(异氰脲酸酯化反应中生成的聚异氰酸酯相对 于投入的二异氰酸酯单体的质量比例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚异氰酸酯组合物，其由脂肪族二异氰酸酯单体和醇衍生，并且在该组合物不含脂肪族二异氰酸酯单体及溶剂的状态下满足以下全部条件：１）异氰脲酸酯三聚体浓度为５５质量％～９５质量％；２）由醇衍生的脲基甲酸酯／异氰脲酸酯基的数目比率为１～２０％；３）脲二酮二聚体浓度为２～２５质量％；和４）２５℃下的粘度为１５０～８００ｍＰａ.ｓ。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朝比奈芳幸，片川洋德，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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