多异氰酸酯组合物、涂料组合物以及涂装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多异氰酸酯组合物、涂料组合物以及涂装方法。
【背景技术】
[0002] 以往已知聚氨酯树脂涂料具有优异的耐磨耗性、耐化学试剂性、耐污染性，尤其是 使用由六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯衍生的无黄变多异氰酸酯的聚氨酯树脂 涂料还具有优异的耐候性。因此，这样的多异氰酸酯的使用以常温或热固化的双液氨基甲 酸酯涂料的方式用于建筑、多重保护、汽车、工业用以及其的修补等多方面。各自的使用中， 为了缩短工序等期望固化性的提高。
[0003] 为了提高固化性，例如有添加有机锡化合物等方法，但该方法具有以下问题：有时 由于涂料的组合物而效果不同、对涂装等中挥发的有机溶剂的处理装置中的燃烧催化剂造 成不良影响等。
[0004] 另一方面，为了解决这些课题，进行了高官能多异氰酸酯的开发。
[0005] 专利文献1提出了 ：通过与至少1种脂肪族或脂环族二异氰酸酯的多官能醇的反 应后的异氰脲酸酯化、或通过在所述醇存在下的异氰脲酸酯化而得到高官能多异氰酸酯。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开平6-312969号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 专利文献1中记载的多异氰酸酯有时与主剂的相容性不充分，从使涂膜的外观良 好的观点出发还具有问题。
[0011] 本发明是鉴于上述以往技术中具有的问题而作出的，本发明的目的在于提供显示 高固化性、干燥性以及交联度、在涂膜表面平滑性等涂膜外观上还具有优异的性能的多异 氰酸酯组合物以及包含它的涂料组合物和涂装方法。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 本发明人等进行深入研究，结果发现由脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯与 二醇得到的以特定比例具有规定官能团的多异氰酸酯组合物解决上述课题，从而完成本发 明。
[0014] 进一步详细而言，本发明的构成如以下所示。
[0015] [1] -种多异氰酸酯组合物，其为由选自脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯 中的一种以上二异氰酸酯与一种以上二醇而得到的多异氰酸酯组合物，
[0016] 前述多异氰酸酯组合物中，脲基甲酸酯基八异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩 尔比为0. 2~0. 9，且脲基甲酸酯基八脲基甲酸酯基+氨基甲酸酯基）的摩尔比为0. 6~ 1. 0〇
[0017] [2]根据[1]所述的多异氰酸酯组合物，其中，数均官能团数为3. 8~10. 0。
[0018] [3]根据[1]或[2]所述的多异氰酸酯组合物，其中，异氰酸酯基浓度为14. 0~ 21.0质量％。
[0019] [4]根据[1]~[3]中任一项所述的多异氰酸酯组合物，其中，在25°C下的粘度为 8000 ~50000mPa·s。
[0020] [5] -种涂料组合物，其包含[1]~[4]中任一项所述的多异氰酸酯组合物和至少 一种的多元醇。
[0021] [6]根据[5]所述的涂料组合物，其用于透明涂层。
[0022] [7]根据[5]所述的涂料组合物，其用于汽车修补涂料或塑料涂料。
[0023] [8] -种涂装方法，其包括将[5]~[7]中任一项所述的涂料组合物涂装在包含颜 料的基底涂层上。
[0024] 发明的效果
[0025] 根据本发明，可以得到显示高固化性、干燥性以及交联度，还能够达成优异涂膜外 观的多异氰酸酯组合物和包含它的涂料组合物。
【具体实施方式】
[0026] 以下，针对为了实施本发明的方式（以下，简称为"本实施方式"）进行详细地说 明。以下的本实施方式是为了说明本发明的示例，本发明的主要内容并不限定于以下内容。 本发明在其主旨的范围内能够适宜地变形实施。
[0027] 本实施方式的多异氰酸酯组合物为由选自脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸 酯中的一种以上二异氰酸酯与一种以上二醇得到的多异氰酸酯组合物，该多异氰酸酯组合 物中，脲基甲酸酯基八异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩尔比为0.2~0.9,且脲基甲酸 酯基八脲基甲酸酯基+氨基甲酸酯基）的摩尔比为0.6~1.0。正因为如此地构成，本实 施方式的多异氰酸酯组合物显示高固化性、干燥性以及交联度，还能够达成优异的涂膜外 观。
[0028] 本实施方式中能够使用的二异氰酸酯为选自脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰 酸酯中的至少一种。作为脂肪族二异氰酸酯，没有特别限定，优选碳数为4~30。另外，月旨 环族二异氰酸酯没有特别限定，优选碳数为8~30。作为上述二异氰酸酯的具体例子，并不 限定于以下，可列举出1，4- 丁烷二异氰酸酯、1，5-戊烷二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰 酸酯、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、异佛尔酮二异氰酸 酯、1，3_双（异氰酸根合甲基）环己烷、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯等。其中，1，6_六 亚甲基二异氰酸酯（以下HDI)的耐候性、反应性是良好的，得到的多异氰酸酯组合物的粘 度存在变低的倾向，因此优选。它们可以单独地使用，也可以并用。
[0029] 作为构成本实施方式的多异氰酸酯组合物中的脲基甲酸酯基和氨基甲酸酯基的 多元醇，从使制成涂料组合物时的与多元醇的相容性和固化性良好的观点出发包含二醇。
[0030] 作为上述二醇，不限定于以下，例如可列举出，作为直链状脂肪族二醇的乙二醇、 1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、2, 3- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-戊二 醇、1，3-戊二醇、1，4-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二 醇、1，10-癸二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇以及聚四亚甲基二醇；作为支链状脂肪族 二醇的2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2-甲基-1，8-辛二醇以及2, 2-二乙 基-1，3-丙二醇。它们可以单独地使用，也可以并用2种以上。其中，作为二醇的碳数的下 限，优选为(：2以上。通过为(： 2以上，存在数均官能团数变高且固化性、干燥性变得更好的倾 向。另一方面，上限优选为q。、更优选为C5。通过为(；。以下，存在相容性变得更好且涂膜 的外观进一步提高的倾向。
[0031] 构成本实施方式的多异氰酸酯组合物的二醇成分的浓度没有特别限定，相对于多 异氰酸酯组成成分优选为1质量％以上、更优选为2质量％以上。另一方面，上述浓度的上 限优选为20质量％、更优选为10质量％。二醇的成分浓度为1质量％以上且20质量％以 下的情况下，后述的脲基甲酸酯基八异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩尔比存在落入优 选范围的倾向。二醇成分浓度能够通过测定 1H-NMR求出。
[0032] 本实施方式的多异氰酸酯组合物中存在的脲基甲酸酯基八异氰脲酸酯基+脲基 甲酸酯基）的摩尔比为0.2以上、优选为0.25以上、更优选为0.3以上。通过脲基甲酸酯 基八异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩尔比为0.2以上，相容性变好。脲基甲酸酯基/ (异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩尔比为0.9以下、优选为0.8以下、更优选为0.7以 下。通过脲基甲酸酯基八异氰脲酸酯基+脲基甲酸酯基）的摩尔比为0.9以下，容易提高 硬度，作为结果固化性变好。
[0033] 需要说明的是，脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔比能够通过测定i-NMR求 出。即，通过测定3. 85ppm附近的相邻于异氰脲酸酯基的源自HDI的亚甲基的氢原子信号 面积（2H分）与8. 50ppm附近的键合于脲基甲酸酯键的氮上的氢原子信号面积（1H)的比， 能够求出异氰脲酸酯基与脲基甲酸酯基的摩尔比。
[0034] 本实施方式的脲基甲酸酯基八脲基甲酸酯基+氨基甲酸酯基）的摩尔比为0. 6以 上、优选为〇. 7以上、更优选为0. 75以上、进一步优选为0. 8以上。脲基甲酸酯基由二异氰 酸酯的异氰酸酯基和氨基甲酸酯基形成。另一方面，二异氰酸酯基与二醇的羟基形成氨基 甲酸酯基。即，脲基甲酸酯基八脲基甲酸酯基+氨基甲酸酯基）的摩尔比是表示二醇的羟 基变成脲基甲酸酯基的比例的指标。源自二醇的羟基完全脲基甲酸酯化时的摩尔比为1. 〇， 因此摩尔比的上限为1.0。通过脲基甲酸酯基八脲基甲酸酯基+氨基甲酸酯基）的摩尔比 为0. 6以上，多异氰酸酯组合物显示良好的相容性和固化性。
[0035] 需要说明的是，脲基甲酸酯基与氨基甲酸酯基的摩尔比能