多异氰酸酯组合物及使用其的双组分型涂料组合物制造技术

技术编号:5087041 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种多异氰酸酯组合物,其包含使六亚甲基二异氰酸酯与碳数11~20的脂肪族一元醇反应得到的多异氰酸酯、及苯胺点为10~70℃的弱极性有机溶剂或混合苯胺点为5~50℃的弱极性有机溶剂,在多异氰酸酯的分子内具有脲基甲酸酯基、异氰脲酸酯基及氨基甲酸酯基,并且脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔比为脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基=70/30~30/70。该组合物可溶于弱极性有机溶剂,且与多元醇化合物的相容性优异,能够提供以表面硬度为首的各种物性优异的涂膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多异氰酸酯组合物及使用其的双组分型涂料组合物
技术介绍
以多异氰酸酯作为一种成份使用的双组分型氨基甲酸酯系涂料由于能够提供耐 候性、耐磨耗性优异的涂膜而一直被用于建筑物、土木构筑物等室外基材的涂装、汽车 的修补、塑料的涂装等。由于多异氰酸酯极性高,该涂料中通常使用甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、乙 酸丁酯等酯系溶剂等强溶剂,亦即使用溶解力强的溶剂。这些强溶剂由于气味大,从改善作业环境、减少地球环境负荷方面出发,近年 来有避开的倾向。进一步,在旧涂膜上重新涂装而进行修补、涂布更新时,修补用涂料 中包含具有高溶解力的强溶剂时,旧涂膜膨润或溶解,可能有甚至需要修补旧涂膜的必 要。其结果是,有时会产生涂布作业的扩大化和烦杂化、涂布费用增加、工期延长等问 题。鉴于上述观点,近年来在开发一种易溶于弱极性有机溶剂的多异氰酸酯。例如专利文献1 (日本特开平8-198928号公报)中,作为在弱极性溶剂中稀释性 优异的多异氰酸酯,公开了使脂环式二异氰酸酯与在弱极性溶剂中稀释性为100%以上的 多元醇反应得到的多异氰酸酯。另外,专利文献2 (日本特开2008-24828号公报)中,作为对弱极性有机溶剂的 溶解性及与硅酸盐化合物的相容性优异的多异氰酸酯,公开了由脂肪族和/或脂环式二 异氰酸酯与碳数1 20的一元醇所得到的具有规定的脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基的摩 尔比和规定分子量分布的多异氰酸酯化合物。上述专利文献1及专利文献2的多异氰酸酯对弱极性有机溶剂而言溶解性均优 异,但在与主剂的多元醇化合物的相容性、所得涂膜的表面硬度等各种物性方面,有进 一步改善的余地。另外弱极性溶剂的选择也有改善的余地。专利文献1 日本特开平8-198928号公报专利文献2 日本特开2008-24828号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而进行的,其目的在于,提供一种可溶于弱极性有机溶 剂、且与多元醇化合物的相容性优异,可提供以表面硬度为首的各种物性优异的涂膜的 多异氰酸酯组合物及使用其的双组分型涂料组合物。用于解决问题的方案本专利技术人为实现该目的,进行了反复深入研究后发现,对于六亚甲基二异氰酸 酯与碳数11 20的脂肪族一元醇反应得到的多异氰酸酯,通过使该多异氰酸酯的脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基的摩尔比为规定范围,能够提高其对弱极性有机溶剂的溶解性, 且提高了由包含该多异氰酸酯与多元醇的涂料所得的涂膜的以表面硬度为首的各种物 性,从而完成了本专利技术。BP,本专利技术提供1. 一种多异氰酸酯组合物,其特征在于,其包含使六亚甲基二异氰酸酯与碳数 11 20的脂肪族一元醇通过反应得到的多异氰酸酯,及苯胺点为10 70°C的弱极性有 机溶剂或混合苯胺点为5 50°C的弱极性有机溶剂;在该多异氰酸酯的分子内具有脲基 甲酸酯基、异氰脲酸酯基及氨基甲酸酯基;并且该脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔 比为脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基=70/30 30/70。2.根据1的多异氰酸酯组合物,其中,所述反应是同时进行脲基甲酸酯化反应与 异氰脲酸酯化反应的反应。3.根据2的多异氰酸酯组合物,其中,所述脲基甲酸酯化反应和异氰脲酸酯化反 应的催化剂为辛酸锡。4. 一种多异氰酸酯的制造方法,其特征在于,使六亚甲基二异氰酸酯与碳数 11 20的脂肪族一元醇在辛酸锡催化剂的存在下进行脲基甲酸酯化反应和异氰脲酸酯化 反应。5.—种双组分型涂料组合物,其特征在于,包含1 3中任一项所述的多异氰酸 酯组合物和多元醇化合物。专利技术的效果本专利技术组合物中所含的多异氰酸酯对弱极性有机溶剂(弱溶剂)的溶解性优异, 且与双组分型涂料所使用的氟系、丙烯酸系多元醇的相容性良好。该多异氰酸酯的异氰脲酸酯含量高,因此,通过将其作为双组分型涂料组合物 的固化剂使用,可提高以表面硬度为首的各种涂膜物性。另外,本专利技术的双组分型涂料组合物由于可溶于弱极性有机溶剂(弱溶剂),因 此,在重复涂布时不会侵蚀底层,再涂布性优异。具体实施例方式以下,针对本专利技术进行更详细的说明。本专利技术的多异氰酸酯组合物包含使六亚甲基二异氰酸酯与碳数11 20的脂肪族 一元醇反应所得的多异氰酸酯、及苯胺点为10 70°C的弱极性有机溶剂或混合苯胺点为 5 50°C的弱极性有机溶剂;在多异氰酸酯的分子内具有脲基甲酸酯基、异氰脲酸酯基 及氨基甲酸酯基;且这些脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔比满足脲基甲酸酯基/异 氰脲酸酯基=70/30 30/70。本专利技术中,当脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基(摩尔比)不在上述范围时,则所 得多异氰酸酯对弱极性有机溶剂的溶解性降低,且使用该组合物得到的涂膜的物性也降 低。更优选脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基(摩尔比)=60/40 30/70,更进一步优 选为 40/60 30/70。另外,氨基甲酸酯基的含量未特别受限,本专利技术的多异氰酸酯中,相对于脲基甲酸酯基和异氰脲酸酯基的总摩尔量,氨基甲酸酯基的含量优选为0.1摩尔% 2摩 尔%,更优选为0.5 2摩尔%。另外,上述各官能团的摩尔比可通过1H-NMR测定算出。作为与六亚甲基二异氰酸酯反应的碳数11 20的脂肪族一元醇,例如可列举 出异十三醇、ι-i^一醇、ι-十二醇、ι-二十醇、ι-十七醇、ι-十九醇、ι-十三醇、 1-十四醇、1-十五醇、硬脂醇、异硬脂醇、3-乙基-4,5,6-三甲基辛醇、4,5,6, 7-四甲基壬醇、4,5,8-三甲基癸醇、4,7,8-三甲基癸醇、2-己基十二醇、2-辛基 十二醇、2-十二烷基癸醇、2-十六烷基十八醇等。这些可单独使用,也可组合2种以上 使用。这些醇中,从进一步提高所得多异氰酸酯组合物对弱极性有机溶剂的溶解性 考虑,优选为1-十三醇、异十三醇、1-十二醇、1-二十醇、1-十七醇、1-十九醇、 1-十四醇、1-十五醇、硬脂醇、异硬脂醇、2-辛基十二醇,更优选为1-十三醇、异十三醇、2-辛基十二醇。六亚甲基二异氰酸酯与一元醇的反应可在有机溶剂的存在下或不存在有机溶剂 下、加热到50 150°C左右而进行。脲基甲酸酯化可与氨基甲酸酯化同时进行,也可在氨基甲酸酯化后进行,而本 专利技术中优选为在氨基甲酸酯化后进行。氨基甲酸酯化与脲基甲酸酯化同时进行时,在脲 基甲酸酯化催化剂的存在下进行反应即可,在氨基甲酸酯化后进行脲基甲酸酯化时,在 不存在脲基甲酸酯化催化剂下进行规定时间的氨基甲酸酯化反应,然后添加脲基甲酸酯 化催化剂并进行脲基甲酸酯化反应。作为脲基甲酸酯化催化剂可从公知催化剂中适当选用,例如可使用羧酸的金属 盐。作为上述羧酸例如可列举出乙酸、丙酸、酪酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、 棕榈酸、硬脂酸、2-乙基己酸等饱和脂肪族羧酸、环己烷羧酸、环戊烷羧酸等饱和单环 羧酸、双环(4.4.0)癸烷-2-羧酸等饱和多环羧酸、环烷酸(naphthenic acid)等上述羧 酸的混合物、油酸、亚油酸、亚麻酸、大豆油脂肪酸、妥尔油脂肪酸等不饱和脂肪族羧 酸、二苯乙酸等芳香脂肪族羧酸、安息香酸、甲苯酸(toluicacid)等芳香族羧酸等一元羧 酸类;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸、琥珀酸、酒石酸、草酸、丙 二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、戊烯二酸、壬二酸、癸二酸、1,4-环己二羧 酸、α-氢化粘康酸、β-氢化粘本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多异氰酸酯组合物,其特征在于,其包含使六亚甲基二异氰酸酯与碳数11~20的脂肪族一元醇反应得到的多异氰酸酯,及苯胺点为10~70℃的弱极性有机溶剂或混合苯胺点为5~50℃的弱极性有机溶剂;在所述多异氰酸酯的分子内具有脲基甲酸酯基、异氰脲酸酯基及氨基甲酸酯基;并且,所述脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔比为脲基甲酸酯基/异氰脲酸酯基=70/30~30/70。

【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:岸本龙介松下伸一森川幸弘
申请(专利权)人:日本聚氨酯工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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