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公開番号2025039140
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146019
出願日2023-09-08
発明の名称ポリイソシアネート組成物及び水系2液ウレタンコーティング組成物
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 18/12 20060101AFI20250313BHJP(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】主剤との相溶性が高く、且つ、主剤と混合した際のポットライフが良好で、さらに塗膜にしたときの硬度と耐候性が良好なポリイソシアネート組成物、及び水系2液ウレタンコーティング組成物の提供。
【解決手段】イソシアネート化合物、ノニオン性親水成分及び長鎖ポリオール成分の反応物であるポリイソシアネート組成物であって、イソシアネート基の含有率が3質量%以上24質量%以下であり、イソシアヌレート基とアロファネート基のモル比が40:60～25:75である、ポリイソシアネート組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
イソシアネート化合物、ノニオン性親水成分及び長鎖ポリオール成分の反応物であるポリイソシアネート組成物であって、
前記イソシアネート化合物は、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、及びこれらのイソシアネートプレポリマーから選ばれる少なくとも１種であり、
前記ノニオン性親水成分は、１つの水酸基を有し、３以上２０以下のエチレンオキサイド繰返単位からなり、
前記長鎖ポリオール成分は、２以上４以下の水酸基を有し、数平均分子量が１０００以上１５０００以下のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールから選ばれる少なくとも１種であり、
ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記ノニオン性親水成分の残基の含有量は、５質量％以上２０質量％以下であり、
ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記長鎖ポリオール成分の残基の含有量は６質量％以上３０質量％以下であり、
ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基の含有率が３質量％以上２４質量％以下であり、イソシアヌレート基とアロファネート基のモル比が４０：６０～２５：７５である、ポリイソシアネート組成物。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記長鎖ポリオール成分がポリエーテルポリオールである、請求項１に記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項３】
前記イソシアネート化合物が、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートのいずれか一方又は両方と、アルコールとの誘導体であるイソシアネートプレポリマーであり、
前記アルコールは、炭素数１以上５０以下の一価アルコール、炭素数２以上５０以下の多価アルコールから選ばれる少なくとも１種であり、
ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記一価アルコールの残基又は前記多価アルコールの残基の含有率が０．５質量％以上３０質量％以下である、請求項１又は２記載のポリイソシアネート組成物。
【請求項４】
ポリイソシアネート組成物の全量に対する、イオン性界面活性剤の含有率が０．１質量％以上１０質量％以下であり、
前記イオン性界面活性剤は、イオン性界面活性剤の全量に対する水の含有率が１質量％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５】
前記イソシアネート化合物が、脂肪族ジイソシアネートから誘導されるイソシアネートプレポリマーである、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６】
請求項１又は２に記載のポリイソシアネート組成物と、
水酸基価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の水性ポリオールと、を含む水系２液ウレタンコーティング組成物。
【請求項７】
前記水性ポリオールがフッ素ポリオールまたはシリコーン系ポリオールを含有する、請求項６に記載の水系２液ウレタンコーティング組成物。

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及び水系２液ウレタンコーティング組成物に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、耐候性に優れる塗膜が得られるコーティング組成物として、主剤成分として含フッ素共重合体と、硬化剤成分としてポリイソシアネート成分と、を含有するフッ素コーティング組成物が知られている。このフッ素コーティング組成物は、例えば、重防食塗装、構造物外装、建築外装や、航空機、風車、床、プラスチック、自動車内装部材及び光学部材等のトップコートとして使用されている。また近年、地球環境保護の観点から、従来溶剤系塗料として利用されていたフッ素コーティング組成物の水系化も望まれている。水系化にあたり、主剤成分としては、乳化重合により得られる含フッ素共重合体が知られており、硬化剤成分としてはポリエーテル変性イソシアネートが採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、フッ素を含む主剤は極性が低く、硬化剤側の選定が限られる場合がある。極性を下げるために、これまで、硬化剤としてアロファネート基を有するポリイソシアネートを用いる方法が開発されてきた。（例えば、特許文献２、３及び４参照）。
また硬化剤を変性することで、塗膜物性を維持しながら、フッ素との相溶性を上げる方法も開発されてきた。（例えば、特許文献５参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平７－３２４１８０号公報
国際公開第２００９／１３０９６５号
国際公開第２００８／１４２８４８号
特開２０１０－１１６５０９号公報
特許第７２０６０８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２～４に記載の方法では、フッ素を含む主剤との相溶性は向上するが、架橋密度が下がり耐候性や塗膜硬度が悪くなるため、改良の余地があった。
また特許文献５に記載の方法では、塗膜物性を維持しながらフッ素を含む主剤との相溶性を向上させているが、主剤と混合後の可使時間（ポットライフ）に改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、主剤との相溶性が高く、且つ、主剤と混合した際のポットライフが良好で、さらに塗膜にしたときの硬度と耐候性が良好なポリイソシアネート組成物、及び水系２液ウレタンコーティング組成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】
【０００７】
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
［１］イソシアネート化合物、ノニオン性親水成分及び長鎖ポリオール成分の反応物であるポリイソシアネート組成物であって、前記イソシアネート化合物は、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、及びこれらのイソシアネートプレポリマーから選ばれる少なくとも１種であり、前記ノニオン性親水成分は、１つの水酸基を有し、３以上２０以下のエチレンオキサイド繰返単位からなり、前記長鎖ポリオール成分は、２以上４以下の水酸基を有し、数平均分子量が１０００以上１５０００以下のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールから選ばれる少なくとも１種であり、ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記ノニオン性親水成分の残基の含有量は、５質量％以上２０質量％以下であり、ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記長鎖ポリオール成分の残基の含有量は６質量％以上３０質量％以下であり、ポリイソシアネート組成物は、イソシアネート基の含有率が３質量％以上２４質量％以下であり、イソシアヌレート基とアロファネート基のモル比が４０：６０～２５：７５である、ポリイソシアネート組成物。
［２］前記長鎖ポリオール成分がポリエーテルポリオールである、［１］に記載のポリイソシアネート組成物。
［３］前記イソシアネート化合物が、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートのいずれか一方又は両方と、アルコールとの誘導体であるイソシアネートプレポリマーであり、前記アルコールは、炭素数１以上５０以下の一価アルコール、炭素数２以上５０以下の多価アルコールから選ばれる少なくとも１種であり、ポリイソシアネート組成物の全量に対する、前記一価アルコールの残基又は前記多価アルコールの残基の含有率が０．５質量％以上３０質量％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］ポリイソシアネート組成物の全量に対する、イオン性界面活性剤の含有率が０．１質量％以上１０質量％以下であり、前記イオン性界面活性剤は、イオン性界面活性剤の全量に対する水の含有率が１質量％以下である、［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］前記イソシアネート化合物が、脂肪族ジイソシアネートから誘導されるイソシアネートプレポリマーである［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。
［６］［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と、水酸基価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の水性ポリオールと、を含む水系２液ウレタンコーティング組成物。
［７］前記水性ポリオールがフッ素ポリオールまたはシリコーン系ポリオールを含有する、［６］に記載の水系２液ウレタンコーティング組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、主剤との相溶性が高く、且つ、主剤と混合した際のポットライフが良好で、さらに塗膜にしたときの硬度と耐候性が良好なポリイソシアネート組成物、及び水系２液ウレタンコーティング組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
なお、本明細書において、「ポリオール」とは、一分子中に２つ以上のヒドロキシ基（－ＯＨ）を有する化合物を意味する。
また、本明細書において、「ポリイソシアネート」とは、２つ以上のイソシアネート基（－ＮＣＯ）を有する単量体化合物が複数結合した反応物を意味する。
また、本明細書において、特に断りがない限り、「（メタ）アクリル」は、メタクリルとアクリルとを包含し、「（メタ）アクリレート」はメタクリレートとアクリレートとを包含するものとする。
【００１０】
＜ポリイソシアネート組成＞
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアネート化合物、ノニオン性親水成分及び長鎖ポリオール成分の反応物である。
（【００１１】以降は省略されています）

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