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公開番号2024168236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084729
出願日2023-05-23
発明の名称ポリイソシアネート組成物、樹脂組成物及び樹脂硬化物
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08G 18/10 20060101AFI20241128BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】無溶剤で使用可能であって、ポリイソシアネート組成物を硬化した硬化物の物性に優れるポリイソシアネート組成物、このポリイソシアネート組成物を含む高硬度、高強度、高伸び率な樹脂硬化膜を製造可能な樹脂組成物及び樹脂硬化物の提供。
【解決手段】ポリイソシアネートAと、ポリイソシアネートBと、を含むポリイソシアネート組成物であって、前記ポリイソシアネート組成物は、重量平均分子量Mwが500以上10000以下であり、25℃粘度が20000mPa・s以下であり、(1)及び(2)を満たす、ポリイソシアネート組成物。(1)Mw(A)<Mw(B)(Mw(A)は、ポリイソシアネートAの重量平均分子量、Mw(B)は、ポリイソシアネートBの重量平均分子量。)(2)10≦[(W1)/(W1+W2)]×100≦75(W1は、ポリイソシアネートAの重量、W2はポリイソシアネートBの重量。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリイソシアネートＡと、ポリイソシアネートＢと、を含むポリイソシアネート組成物であって、
前記ポリイソシアネートＡ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のいずれか一方又は両方と、ポリオールＡとの誘導体であり、前記ポリオールＡは、数平均分子量Ｍｎが１５０以上７００未満の２官能以上３官能以下のポリオールであり、前記ポリイソシアネートＡは、ＮＣＯ基とＯＨ基の官能基比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が２以上３０以下であり、
前記ポリイソシアネートＢ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のいずれか一方又は両方と、ポリオールＢとの誘導体であり、前記ポリオールＢは、数平均分子量Ｍｎが７００以上１３０００以下の２官能以上３官能以下のポリオールであり、前記ポリイソシアネートＢは、ＮＣＯ基とＯＨ基の官能基比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が２以上３０以下であり、
前記ポリイソシアネート組成物は、重量平均分子量Ｍｗが５００以上１００００以下であり、２５℃粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であり、
下記（１）及び（２）を満たす、ポリイソシアネート組成物。
（１）Ｍｗ（Ａ）＜Ｍｗ（Ｂ）
（Ｍｗ（Ａ）は、前記ポリイソシアネートＡの重量平均分子量であり、Ｍｗ（Ｂ）は、前記ポリイソシアネートＢの重量平均分子量である。）
（２）１０≦［（Ｗ１）／（Ｗ１＋Ｗ２）］×１００≦７５
（Ｗ１は、前記ポリイソシアネートＡの重量であり、Ｗ２は、前記ポリイソシアネートＢの重量である。）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ポリイソシアネート組成物はＮＣＯ官能基含有率が９．３％以上１７．０％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。
【請求項３】
前記ポリイソシアネート組成物の平均イソシアネート官能基数が１．７以上３．０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。
【請求項４】
前記ポリイソシアネートＡは炭素数が２以上１８以下のアルコールにより変性された変性体を少なくとも１種以上含むものである、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項５】
前記アルコールは、水酸基を２つ有する２価のアルコールを少なくとも１種以上含むものである、請求項４に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項６】
前記ポリイソシアネート組成物は、ウレタン基及びアロファネート基のいずれか一方又は両方を含む、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項７】
前記ポリイソシアネートＡ及び前記ポリイソシアネートＢは、共にウレタン基及びアロファネート基のいずれか一方又は両方を含む、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項８】
前記ポリイソシアネートＡがウレタン基を含み、
ウレタン基、アロファネート基、ウレア基、イソシアヌレート基、ウレトジオン基のうち、ウレタン基のモル数が最も大きい、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項９】
前記ポリオールＡ又は前記ポリオールＢは、ポリエステルポリオール、又はポリエーテルポリオールの少なくとも１種以上から選択されたものである、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項１０】
前記ポリイソシアネートＡ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のいずれか一方又は両方１００重量部に対する、前記ポリオールＡの含有量が０．１重量部以上１００重量部以下であり、
脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートのいずれか一方又は両方１００重量部に対する、炭素数が２以上１８以下のアルコールの含有量が０．１重量部以上１００重量部以下である、請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイソシアネート組成物、樹脂組成物及び樹脂硬化物に関する。
より詳細には、本発明は無溶剤配合に適用可能なポリイソシアネート組成物及びそれを用いた高硬度、高強度、高伸び率な樹脂硬化膜を形成可能な樹脂組成物及び樹脂硬化物に関する。
続きを表示（約 4,600 文字）【背景技術】
【０００２】
屋外で使用される塗料や接着剤には、耐候性、外的な衝撃や力によって破壊され難い強度と伸び率、硬度、使用時の作業性を考慮した適切な粘度等の物性に加え、自然環境や労働環境への配慮から、近年では塗料、樹脂組成物、接着剤等には、有機溶剤を使用しない無溶剤化が求められている。
【０００３】
また、ポリイソシアネートは塗膜の外観、架橋性官能基含有化合物との反応性の観点より透明である事等が求められている。特に、近年、適用用途の拡大や高機能化のトレンドから樹脂組成物及び硬化物には１５０％程度以上の高い伸び率が求められる用途が増えてきており、これまで以上に柔軟性が重要視されてきている。
【０００４】
脂肪族系ポリイソシアネートを硬化剤とする塗料組成物から形成される塗膜は、耐候性等の塗膜特性に優れるため、広く使用されている。
例えばイソシアヌレート基を有するイソシアヌレート型ポリイソシアネートを使用した塗料を用いて形成した塗膜は、耐候性等の塗膜物性に優れることが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
屋外で使用する塗料や接着剤には、耐候性、外的な衝撃や力によって破壊され難い強度と伸び率、硬度、使用時の作業性を考慮した適切な粘度等の物性に加え、自然環境や労働環境への配慮から、近年では塗料、樹脂組成物、接着剤等には、有機溶剤を使用しない無溶剤化が求められている。
例えば、特許文献２は、ノニオン型水分散性ブロックポリイソシアネートを主成分とする水性ウレタンエマルジョンを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭５５－０３８３８０号公報
特開昭６２－１５１４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の従来の水性ウレタンエマルジョンは、有機溶剤を使用しない水性塗料として使用できるものの、硬化膜の物性については十分な検討がされていなかった。また、水性ウレタンエマルジョンから得られる水性塗料は耐水性に課題があり、適用用途が限定されている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、無溶剤で使用可能であって、ポリイソシアネート組成物を硬化した硬化物の物性に優れるポリイソシアネート組成物、このポリイソシアネート組成物を含む高硬度、高強度、高伸び率な樹脂硬化膜を製造可能な樹脂組成物及び樹脂硬化物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
［１］ポリイソシアネートＡと、ポリイソシアネートＢと、を含むポリイソシアネート組成物であって、前記ポリイソシアネートＡ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のいずれか一方又は両方と、ポリオールＡとの誘導体であり、前記ポリオールＡは、数平均分子量Ｍｎが１５０以上７００未満の２官能以上３官能以下のポリオールであり、前記ポリイソシアネートＡは、ＮＣＯ基とＯＨ基の官能基比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が２以上３０以下であり、前記ポリイソシアネートＢ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のいずれか一方又は両方と、ポリオールＢとの誘導体であり、前記ポリオールＢは、数平均分子量Ｍｎが７００以上１３０００以下の２官能以上３官能以下のポリオールであり、前記ポリイソシアネートＢは、ＮＣＯ基とＯＨ基の官能基比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が２以上３０以下であり、前記ポリイソシアネート組成物は、重量平均分子量Ｍｗが５００以上１００００以下であり、２５℃粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以下であり、下記（１）及び（２）を満たす、ポリイソシアネート組成物。
（１）Ｍｗ（Ａ）＜Ｍｗ（Ｂ）
（Ｍｗ（Ａ）は、前記ポリイソシアネートＡの重量平均分子量であり、Ｍｗ（Ｂ）は、前記ポリイソシアネートＢの重量平均分子量である。）
（２）１０≦［（Ｗ１）／（Ｗ１＋Ｗ２）］×１００≦７５
（Ｗ１は、前記ポリイソシアネートＡの重量であり、Ｗ２は、前記ポリイソシアネートＢの重量である。）
［２］前記ポリイソシアネート組成物はＮＣＯ官能基含有率が９．３％以上１７．０％以下である、［１］に記載のポリイソシアネート組成物。
［３］前記ポリイソシアネート組成物の平均イソシアネート官能基数が１．７以上３．０以下である、［１］又は［２］に記載のポリイソシアネート組成物。
［４］前記ポリイソシアネートＡは炭素数が２以上１８以下のアルコールにより変性された変性体を少なくとも１種以上含むものである、［１］～［３］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［５］前記アルコールは、水酸基を２つ有する２価のアルコールを少なくとも１種以上含むものである、［４］に記載のポリイソシアネート組成物。
［６］前記ポリイソシアネート組成物は、ウレタン基及びアロファネート基のいずれか一方又は両方を含む、［１］～［５］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［７］前記ポリイソシアネートＡ及び前記ポリイソシアネートＢは、共にウレタン基及びアロファネート基のいずれか一方又は両方を含む、［１］～［６］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［８］前記ポリイソシアネートＡがウレタン基を含み、ウレタン基、アロファネート基、ウレア基、イソシアヌレート基、ウレトジオン基のうち、ウレタン基のモル数が最も大きい、［１］～［７］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［９］前記ポリオールＡ又は前記ポリオールＢは、ポリエステルポリオール、又はポリエーテルポリオールの少なくとも１種以上から選択されたものである、［１］～［８］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１０］前記ポリイソシアネートＡ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のいずれか一方又は両方１００重量部に対する、前記ポリオールＡの含有量が０．１重量部以上１００重量部以下であり、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートのいずれか一方又は両方１００重量部に対する、炭素数が２以上１８以下のアルコールの含有量が０．１重量部以上１００重量部以下である、［１］～［９］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１１］前記ポリイソシアネートＢ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のいずれか一方又は両方１００重量部に対する、前記ポリオールＢの含有量が０．１重量部以上１００重量部以下である、［１］～［１０］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１２］前記ポリイソシアネートＢ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のいずれか一方又は両方１００重量部に対する、炭素数が２以上１８以下のアルコールの含有量が０．０１重量部以上４０重量部以下である、［１］～［１１］のいずれか１つに記載にポリイソシアネート組成物。
［１３］前記ポリイソシアネートＡの重量平均分子量Ｍｗは５００以上１２００以下である、［１］～［１２］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１４］前記ポリイソシアネートＡの平均イソシアネート官能基数は１．９以上２．９以下である、［１］～［１３］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１５］前記ポリイソシアネートＢの重量平均分子量Ｍｗは１４００以上１２０００以下である、［１］～［１４］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１６］前記ポリイソシアネートＢの平均イソシアネート官能基数は２．０以上５．０以下である、［１］～［１５］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１７］前記Ｍｗ（Ｂ）は前記Ｍｗ（Ａ）よりも１０００以上大きい、［１］～［１６］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物。
［１８］［１］～［１７］のいずれか１つに記載のポリイソシアネート組成物と、架橋性官能基含有化合物と、を含む、樹脂組成物。
［１９］前記架橋性官能基含有化合物が含有する官能基は、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、オキセタン基、アミノ基の少なくとも１種以上である、［１８］に記載の樹脂組成物。
［２０］前記アミノ基は、第１級アミノ基又は第２級アミノ基である、［１９］に記載の樹脂組成物。
［２１］前記第２級アミノ基はアスパラギン酸エステルポリアミン由来のアミノ基である、［２０］に記載の樹脂組成物。
［２２］前記架橋性官能基含有化合物が、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、フッ素系ポリオール、シリコーンポリオール、ポリオレフィンポリオールの少なくともいずれか１種を含む、［１８］～［２１］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［２３］シランカップリング剤を０．０１重量部以上５．０重量部以下含む、［１８］～［２２］のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
［２４］［１８］～［２２］のいずれか１つに記載の樹脂組成物が硬化した樹脂硬化物。
［２５］前記樹脂硬化物がチャック間距離２０ｍｍ、２０ｍｍ／分間の速度で引張試験を行った時の伸び率が１５０％以上である、［２４］に記載の樹脂硬化物。
［２６］前記樹脂硬化物がチャック間距離２０ｍｍ、２０ｍｍ／分間の速度で引張試験を行った時の最大応力が１５ＭＰａ以上である、［２４］又は［２５］に記載の樹脂硬化物。
［２７］前記樹脂硬化物がチャック間距離２０ｍｍ、２０ｍｍ／分間の速度で引張試験を行った時の、１０％伸び率時の応力が５ＭＰａ以上である、［２４］～［２６］のいずれか１つに記載の樹脂硬化物。
［２８］前記樹脂硬化物をガラス上に４０μｍ厚みで形成した時の２３℃におけるケーニッヒ硬度が１５回以上１６０回以下である、［２４］～［２７］のいずれか１つに記載の樹脂硬化物。
［２９］ゲル分率が８０質量％以上である、［２４］～［２８］のいずれか１つに記載の樹脂硬化物。
［３０］厚みが１μｍ以上３０００μｍ以下である、［２４］～［２９］のいずれか１つに記載の樹脂硬化物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無溶剤で使用可能であって、ポリイソシアネート組成物を硬化した硬化物の物性に優れるポリイソシアネート組成物、このポリイソシアネート組成物を含む高硬度、高強度、高伸び率な樹脂硬化膜を製造可能な樹脂組成物及び樹脂硬化物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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