（封端）多异氰酸酯组合物及使用该组合物的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供含选自脂肪族二异氰酸酯群、脂环族二异氰酸酯群及多元醇群的各个群中的至少１种化合物而构成，满足ｉ）二异氰酸酯单体浓度：３质量％或以下，ｉｉ）多元醇成分浓度：１～５０质量％，及ｉｉｉ）玻璃化转变温度：－５０～０℃的全部的固化性且干燥性均好的多异氰酸酯组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固化性和干燥性，与耐候性好的(封端)多异氰酸酯组合物为固化剂的聚氨酯系涂料组合物。
技术介绍
多异氰酸酯为固化剂的聚氨酯系涂料组合物其涂膜的耐药品性，挠性等好。尤其是使用由脂肪族、脂环族二异氰酸酯制得的多异氰酸酯的场合，耐候性更好。因此，这样的多异氰酸酯以常温或热固化的双液型聚氨酯涂料、热固化性的单液型聚氨酯涂料的形态被用于建筑、重型防腐、汽车、工业用及其修补等多方面。尤其是，由作为脂肪族二异氰酸酯的六亚甲基二异氰酸酯(以下称HDI)，作为脂环族二异氰酸酯的异佛尔酮二异氰酸酯(以下称IPDI)制得的多异氰酸酯由于工业上容易得到，使用这种多异氰酸酯制得的涂膜具有优异的耐候性故广泛使用。并且，HDI与IPDI分别具有不同的特征。HDI由于有2个伯异氰酸酯基故反应性高，因为在异氰酸酯基间有6个亚甲基，故由含HDI的涂料组合物制得的涂膜的挠性好。另一方面有时难实现高的涂膜硬度。而IPDI的2个异氰酸酯基是伯型和仲型，虽然有时难实现高的反应性，但由于在异氰酸酯基间有环结构，故含IPDI的涂料组合物干燥性好，制得的涂膜的硬度高。期望兼具上述HDI的反应性和含IPDI的涂料组合物的干燥性这两者优点的多异氰酸酯。有几个与此相关的提案。专利文献1、专利文献2公开了将HDI预聚物与IPDI预聚物混合的多异氰酸酯组合物。该技术在组合物中由于各种异氰酸酯预聚物单独地存在，故难克服IPDI预聚物的低反应性。专利文献3公开了由HDI与IPDI制得的含缩工脲键的多异氰酸酯，专利文献4公开了由HDI与IPDI制得的含异氰脲酸酯键的多异氰酸酯，专利文献5公开了由使用一元醇改性的HDI与IPDI制得的含异氰脲酸酯键的多异氰酸酯。这些全是将HDI与IPDI一起组入分子内的多异氰酸酯的技术，但结果有时多异氰酸酯每1个分子的反应性高的伯异氰酸酯基数降低，反应性(固化性)降低。另外，专利文献6公开了由HDI和多元醇衍生的异氰酸酯基平均数(1个分子具有的统计学上的平均异氰酸酯基数)高的多异氰酸酯。多异氰酸酯的交联性高，同时期望实现高的干燥性。专利文献1美国专利第5137972号说明书专利文献2特开2002-293873号公报专利文献3特公平4-71908号公报专利文献4美国专利第4419513号说明书专利文献5美国专利第5258482号说明书专利文献6美国专利第5817732号说明书
技术实现思路
本专利技术的目的是提供固化性和干燥性均好的(封端)多异氰酸酯组合物、其制法、以及含该组合物的可实现高的涂膜硬度的涂料组合物。本专利技术人潜心研究的结果，发现利用由脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯及多元醇的特定比例衍生的有特定物性值的(封端)多异氰酸酯组合物可以达到前述目的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的构成如下。(1)用下述结构式(I)表示，并且完全满足(i)二异氰酸酯单体浓度3质量％或以下(ii)多元醇成分浓度1～50质量％，以及(iii)玻璃化转变温度-50～0℃的多异氰酸酯组合物R-(NCO)n......(I)(式中，R是从脂肪族二异氰酸酯群中选出的至少1种的化合物、从脂环族二异氰酸酯群中选出的至少1种的化合物及从多元醇群中选出的至少1种的化合物所衍生的多异氰酸酯组合物的异氰酸酯基以外的残基，二异氰酸酯与多元醇的结合部分的至少一部分通过脲基甲酸酯键结合，脂肪族二异氰酸酯成分/脂环族二异氰酸酯成分＝95/5～50/50(质量比)，n(多异氰酸酯1个分子具有的统计学上的平均异氰酸酯基数)是4.5～20。)。(2)上述(1)所述的多异氰酸酯组合物，其粘度是100,000～2,000,000mPa·s/25℃。(3)上述(1)或(2)所述的多异氰酸酯组合物，其中，多元醇每一个分子的羟基平均数是3～8。(4)上述(1)～(3)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物，其玻璃化转变温度是-45℃～-10℃。(5)上述(1)～(4)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物，其中含异氰脲酸酯键。(6)上述(1)～(5)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物，其中多元醇的数均分子量是500或以下。(7)使用封端剂封闭(1)～(6)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物的异氰酸酯基而构成的封端多异氰酸酯组合物。(8)上述(1)～(6)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物的制造方法，所述方法包括按异氰酸酯基/羟基(当量比)＝3/1～30/1使选自脂肪族二异氰酸酯群中选出的至少1种的化合物、选自脂环族二异氰酸酯群中选出的至少1种的化合物及选自多元醇群的至少1种的化合物反应的步骤。任选地，在上述反应后或与上述反应同时地进行异氰脲酸酯化反应的步骤，以及然后，除去未反应的二异氰酸酯单体的步骤。(9)涂料组合物，其中含上述(1)～(7)的任何一项所述的多异氰酸酯组合物或封端多异氰酸酯组合物，以及至少1种多元醇。(10)上述(9)所述的涂料组合物，用于透明涂层。(11)涂布方法，其特征在于把上述(10)所述的涂料组合物涂布在含颜料的底涂层上。(12)上述(11)所述的涂布方法，其中底涂层是水性涂料。(13)上述(11)或(12)所述的涂布方法，其中还包括同时固化底涂层和透明涂层。此外，本申请所说的“多异氰酸酯组合物”是多种的多异氰酸酯分子的混合物(有种种结合方式及聚合度形成的各分子的集合体)，作为组合物全部，指上述结构式(I)表示的组合物。具体实施例方式作为本专利技术可使用的脂肪族二异氰酸酯，优选C4～30的二异氰酸酯，没有限定，例如可举出四亚甲基-1，4-二异氰酸酯、五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、HDI、2，2，4-三甲基-六亚甲基-1，6-二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等。其中着眼工业上容易得到，优选HDI。作为本专利技术使用的脂环族二异氰酸酯优选C8～30的二异氰酸酯，没有限定，例如，可举出IPDI、1，3-二(异氰酸酯基甲基)-环己烷、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯等。其中，着眼耐候性、工业上容易得到，优选IPDI。本专利技术的多异氰酸酯组合物中的脂肪族二异氰酸酯成分和脂环族二异氰酸酯成份的质量比是95/5～50/50，优选是90/10～60/40。脂肪族二异氰酸酯成分的前述比例大于95/5时，有时用含该多异氰酸酯组合物的涂料组合物制得的涂膜的硬度降低。另一方面，脂环族二异氰酸酯成分的前述比例大于50/50时，该多异氰酸酯组合物白浊，有时用含该多异氰酸酯组合物的涂料组合物制得的涂膜的挠性降低。构成本专利技术多异氰酸酯组合物的多元醇，包含1个分子内有2个或以上羟基的化合物，例如二元醇类～八元醇类。作为二元醇，例如，可举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、2-甲基-1，2-丙二醇、1，5-戊二醇、2-甲基-2，3-丁二醇、1，6-己二醇、1，2-己二醇、2，5-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、2，3-二甲基-2，3-丁二醇、2-乙基-己二醇、1，2-辛二醇、1，2-癸二醇、2，2，4-三甲基戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇等。作为三元醇，例如可举出甘油、三羟甲基丙烷等。作为四元醇，例如可举出双甘油、双三羟甲基丙烷、季戊四醇、双季戊四醇、D-苏糖醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
多异氰酸酯组合物，其特征在于用下述结构式（Ⅰ）表示，并且满足（ｉ）二异氰酸酯单体浓度：３质量％或以下，（ｉｉ）多元醇成分浓度：１～５０质量％，以及（ｉｉｉ）玻璃化转变温度：－５０～０℃的全部，Ｒ－（Ｎ ＣＯ）ｎ……（Ⅰ）式中，Ｒ是从脂肪族二异氰酸酯群中选出的至少１种的化合物、从脂环族二异氰酸酯群中选出的至少１种的化合物及从多元醇群中选出的至少１种的化合物所衍生的多异氰酸酯组合物的异氰酸酯基以外的残基，二异氰酸酯与多元醇的结合部 分的至少一部分通过脲基甲酸酯键结合，脂肪族二异氰酸酯成分／脂环族二异氰酸酯成分＝９５／５～５０／５０（质量比），ｎ（多异氰酸酯１个分子具有的统计学上的平均异氰酸酯基数）是４．５～２０。

【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，山内理计，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]