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公開番号2025105876
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2025075181,2024537272
出願日2025-04-30,2023-07-28
発明の名称変性ポリイソシアネート、コーティング及び塗装金属材
出願人関西ペイント株式会社
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C08G 18/28 20060101AFI20250703BHJP(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】非鉄金属に対しても高い付着性を備えた1コート用塗料にも適用可能な変性ポリイソシアネートを提供すること。
【解決手段】第1級アミノ基を有するアルコキシシラン(a1)、不飽和カルボン酸アルキルエステル(a2)又は飽和カルボン酸アルキルエステル(a3)及びポリイソシアネート(a4)を含む成分を原材料とする反応生成物であり、前記不飽和カルボン酸アルキルエステル(a2)が、不飽和ジカルボン酸の分岐状アルキルエステル(a2-1)、及び不飽和モノカルボン酸のヘテロ原子を含んでいてもよい分岐状アルキルエステル又は環式構造を有するアルキルエステル(a2-2)からなる群より選ばれる少なくとも1種である、変性ポリイソシアネート、当該変性ポリイソシアネートの製造方法、及び当該を含むコーティング。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
コーティングの硬化剤として活性水素含有化合物と共に用いられるための変性ポリイソシアネートであって、
第１級アミノ基を有するアルコキシシラン（ａ１）、不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）又は飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ３）及びポリイソシアネート（ａ４）を含む成分を原材料とする反応生成物であり、前記不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）が、
不飽和ジカルボン酸の分岐状アルキルエステル（ａ２－１）、及び
不飽和モノカルボン酸のヘテロ原子を含んでいてもよい分岐状アルキルエステル又は環式構造を有するアルキルエステル（ａ２－２）
からなる群より選ばれる少なくとも１種である、
変性ポリイソシアネート。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
第１級アミノ基を有するアルコキシシラン（ａ１）が、下記式（１）で表される化合物である、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
TIFF
2025105876000023.tif
20
169
式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は同一又は異なって、炭素数１～１８の、置換されていてもよい直鎖又は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基であり、Ｒ
3
は炭素数が１～８の直鎖又は分岐アルキレン基であり、ｎは０～２の整数である。
【請求項３】
前記不飽和ジカルボン酸の分岐状アルキルエステル（ａ２－１）が下記式（２）で表される化合物である、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
Ｒ
４
Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－ＨＣ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＲ
５
（２）
式（２）中、Ｒ
４
及びＲ
５
は同一又は異なって、炭素数が１～８の分岐状のアルキル基である。
【請求項４】
不飽和モノカルボン酸のヘテロ原子を含んでいてもよい分岐状アルキルエステル又は環式構造を有するアルキルエステル（ａ２－２）が、下記式（３）で表される化合物である、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
Ｈ
２
Ｃ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＲ
６
（３）
式（３）中、Ｒ
６
は炭素数が３～１８の分岐状アルキル基若しくは環式構造を有するアルキル基、又は炭素数が１～１８の、分岐状若しくは環式構造を有するアルキル基又はアリールアルキル基の分子中にヘテロ原子を含ませてなる基を示す。
【請求項５】
飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ３）が下記式（４）で表される化合物である、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
Ｒ
７
－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＲ
８
（４）
式（４）中、Ｒ
７
及びＲ
８
は、同一又は異なって、不飽和基を有さない炭素数が１～１８のアルキル基又は炭素数が１～１８の、アルキル基の分子中にヘテロ原子を含ませてなる基であって不飽和基を有さない基を示す。
【請求項６】
前記アルコキシシラン（ａ１）の第１級アミノ基が前記不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）の不飽和炭素－炭素結合にアダクトしてなるアルコキシシランＮ位変性体の２級アミノ基が、ポリイソシアネート（ａ４）のイソシアネート基にアダクトしてなる構造をもつ、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
【請求項７】
前記アルコキシシラン（ａ１）の第１級アミノ基が前記飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ３）のエステル基と反応してなるアルコキシシランＮ位変性体の２級アミド基が、ポリイソシアネート（ａ４）のイソシアネート基にアダクトしてなる構造をもつ、請求項１に記載の変性ポリイソシアネート。
【請求項８】
前記不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）が、不飽和ジカルボン酸の分岐状アルキルエステル（ａ２－１）であり、前記アルコキシシランＮ位変性体が、下記式（５）で表される化合物である、請求項６に記載の変性ポリイソシアネート。
TIFF
2025105876000024.tif
48
169
式（５）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は同一又は異なって、炭素数１～１８の、置換されていてもよい直鎖又は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基であり、Ｒ
3
は炭素数が１～８の直鎖又は分岐アルキレン基であり、Ｒ
４
及びＲ
５
は同一又は異なって炭素数が１～８の分岐状のアルキル基であり、ｎは０～２の整数である。
【請求項９】
前記２級アミノ基を有するアルコキシシランＮ位変性体と、ポリイソシアネート（ａ４）の反応比率が、イソシアネート基１００モルに対して２級アミノ基が４０モル以下となる比率である、請求項７に記載の変性ポリイソシアネート。
【請求項１０】
不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）が、不飽和モノカルボン酸のヘテロ原子を含んでいてもよい分岐状アルキルエステル又は環式構造を有するアルキルエステル（ａ２－２）であり、前記アルコキシシランＮ位変性体が、下記式（６）で表される化合物である、請求項６に記載の変性ポリイソシアネート。
TIFF
2025105876000025.tif
48
169
式（６）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は同一又は異なって、炭素数１～１８の、置換されていてもよい直鎖又は分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基であり、Ｒ
3
は炭素数が１～８の直鎖又は分岐アルキレン基であり、Ｒ
６
は炭素数が１～１８の分岐状又は環式構造を有するアルキル基、又は炭素数が１～１８の、分岐状又は環式構造を有するアルキル基又はアリールアルキル基の分子中にヘテロ原子を含ませてなる基であり、ｎは０～２の整数である。
（【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】
本発明は変性ポリイソシアネート、コーティング及び塗装金属材に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリイソシアネート化合物は、反応性に富む物質であり、ポリウレタンフォーム、シーリング、接着剤および塗料などの化学製品の原料として広範囲に利用されている。近年、これらの化学製品に求められる機能に応じて種々の変性が施された変性ポリイソシアネートが開発されてきた。
【０００３】
変性ポリイソシアネートとして例えば特許文献１には、ポリイソシアネートとシラン出発物質を反応してなるシリル－イソシアネートが記載され、このシリル－イソシアネートはガラス上に対する付着性が良好であり、ポリウレタン樹脂に併用するための定着剤として有用であることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、アミノ－アルキルアルコキシシランとマレイン酸エステル又はフマル酸エステルの反応生成物が記載され、この反応生成物はポリイソシアネートの改質剤として有用であることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、分子中に２個以上の活性水素と１個以上の架橋性シリル基を含有する化合物とアクリル系化合物及び／又はメタクリル系化合物とを反応させて得られる分子中にそれぞれ１個以上の活性水素と架橋性シリル基を含有する化合物と、有機ポリイソシアネートと高分子ポリオールとを活性水素に対してイソシアネート基過剰の条件で反応させて得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーとを反応させて得られる架橋性シリル基含有ウレタン系樹脂混合物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平６－２１２１４１号公報
特開平６－２１１８７９号公報
特開２００１－３２３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、ダイレクト・ツー・メタルコーティングの開発が期待されている。ダイレクト・ツー・メタルコーティングとは金属面に対して１種類の塗料を直接塗装するだけで、防食性と耐候性を共に兼ね備えた保護塗膜を形成するコーティングをいう。金属への塗装としては、錆を抑制するための下塗り塗料を塗装し、その上に耐候性、仕上がり性に優れた上塗り塗料を塗装する複層塗装仕上げが通常行われている。これに対し、ダイレクト・ツー・メタルコーティングによれば単層塗装仕上げで所望の性能が得られるので、省工程、工期短縮を達成できるメリットがある。しかしながら、一般に、塗膜の防食性と耐候性は相反する関係にあり、これらを両立することは困難である。その上、非鉄金属は鉄よりも塗膜が付着しにくく、塗膜が剥離しやすいという問題を抱えており、防食性、耐候性に加えて非鉄金属に対する付着性にも優れた塗料を開発することは極めて難しい。
【０００８】
上記特許文献１～３には種々の変性ポリイソシアネートが開示されているが、非鉄金属に対しても高い付着性を備えた１コート塗料にも適用可能な変性ポリイソシアネートについては開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題について鋭意検討した。その結果、第１級アミノ基を有するアルコキシシランと特定の不飽和カルボン酸アルキルエステル、あるいは飽和カルボン酸アルキルエステルで変性された変性ポリイソシアネートを使用することに到達した。そしてこの変性ポリイソシアネートは金属付着材料として優れており、このものを含むコーティングが鉄に対しては勿論、非鉄金属に対する付着性にも優れていることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、
項１
コーティングの硬化剤として活性水素含有化合物と共に用いられるための変性ポリイソシアネートであって、
第１級アミノ基を有するアルコキシシラン（ａ１）、不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）又は飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ３）及びポリイソシアネート（ａ４）を含む成分を原材料とする反応生成物であり、前記不飽和カルボン酸アルキルエステル（ａ２）が、
不飽和ジカルボン酸の分岐状アルキルエステル（ａ２－１）、及び
不飽和モノカルボン酸のヘテロ原子を含んでいてもよい分岐状アルキルエステル又は環式構造を有するアルキルエステル（ａ２－２）
からなる群より選ばれる少なくとも１種である、
変性ポリイソシアネート。
項２
第１級アミノ基を有するアルコキシシラン（ａ１）が、下記式（１）で表される化合物である、項１に記載の変性ポリイソシアネート。
（【００１１】以降は省略されています）

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