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JP7498621B2 - Polyisocyanate composition, coating composition and coated substrate - Google Patents

Polyisocyanate composition, coating composition and coated substrate Download PDF

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JP7498621B2 JP2020138853A JP2020138853A JP7498621B2 JP 7498621 B2 JP7498621 B2 JP 7498621B2 JP 2020138853 A JP2020138853 A JP 2020138853A JP 2020138853 A JP2020138853 A JP 2020138853A JP 7498621 B2 JP7498621 B2 JP 7498621B2
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Description

本発明は、ポリイソシアネート組成物、コーティング組成物及びコーティング基材に関する。 The present invention relates to a polyisocyanate composition, a coating composition, and a coating substrate.

二液型ポリウレタン塗料組成物は常温硬化性があり、得られる塗膜は非常に優れた耐摩耗性、耐薬品性、耐汚染性を有している。近年、環境保全に鑑み、従来溶剤系塗料として利用されていた常温架橋型二液ウレタンコーティング組成物の水系化が望まれている。
親水性を付与するために、アニオンにより変性したポリイソシアネートは、水に分散しやすい特徴があり、多くの分野においてますます受け入れられている。このような水分散性ポリイソシアネートの製造方法は、これまでに多く報告されている。
Two-component polyurethane coating compositions are room temperature curable, and the resulting coating films have excellent abrasion resistance, chemical resistance, and stain resistance. In recent years, in consideration of environmental conservation, there has been a demand for water-based room temperature crosslinking two-component urethane coating compositions that have been conventionally used as solvent-based coatings.
Polyisocyanates modified with anions to impart hydrophilicity have the characteristic of being easily dispersible in water and are increasingly being accepted in many fields. Many methods for producing such water-dispersible polyisocyanates have been reported so far.

例えば、特許文献1にはポリイソシアネート化合物と、少なくとも1個のスルホン酸基及びイソシアネート基を有する化合物との反応生成物が開示されている。
特許文献2及び特許文献3には、水酸基を有するスルホン酸のアミン塩と、ポリイソシアネートとの反応により得られる変性ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物が開示されている。
特許文献4及び特許文献5には、特定構造のアミノスルホン酸と、ポリイソシアネートとの反応によって得られる変性ポリイソシアネートが開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a reaction product of a polyisocyanate compound and a compound having at least one sulfonic acid group and an isocyanate group.
Patent Documents 2 and 3 disclose polyisocyanate compositions containing modified polyisocyanates obtained by reacting an amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group with a polyisocyanate.
Patent Documents 4 and 5 disclose modified polyisocyanates obtained by reacting aminosulfonic acids having specific structures with polyisocyanates.

特開平8-176267号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-176267 特開2015-205957号公報JP 2015-205957 A 特開2016-017157号公報JP 2016-017157 A 特許第4806511号公報Japanese Patent No. 4806511 国際公開第2015/035673号International Publication No. 2015/035673

水系の二液ウレタンコーティング組成物は、家具及び建材、住宅用の木工、住宅及び学校施設の木床、電車及び建機、農耕用車等の塗装に用いられる。外観、硬度、耐水性及び耐汚染性に優れる塗膜が得られるポリイソシアネート組成物が求められている。 Water-based two-component urethane coating compositions are used to paint furniture and building materials, residential woodwork, wooden floors in residential and school facilities, trains and construction machinery, agricultural vehicles, etc. There is a demand for polyisocyanate compositions that can produce coating films with excellent appearance, hardness, water resistance, and stain resistance.

特許文献1に記載のポリイソシアネート組成物では、水や水を含む主剤に分散した場合に優れたポットライフと分散性を両立させることが困難である。
特許文献2~3には、スルホン酸基を含有するポリイソシアネートを使用することにより、水への分散性を向上させることが開示されている。しかしながら、スルホン酸基とポリイソシアネートとの相溶性が悪いため、合成品に濁りが生じるという問題がある。この濁りを改善するために、有機性の高いスルホン酸やそのアミン塩を使用すると、塗膜外観が悪くなり、スルホン酸やそのアミン塩を多く変性しなければならず、耐水性不足と塗膜の硬度が低下するという問題もある。
特許文献4~5には、特定構造のアミノスルホン酸との反応によって得られる変性ポリイソシアネートを使用することにより、塗膜硬度や塗膜の耐溶剤性を向上させることが開示されている。一方で、特定構造のアミノスルホン酸の疎水性が比較的高いため、塗膜外観が悪くなるという問題がある。また、アミノスルホン酸の疎水性が比較的高いにもかかわらず、耐水性及び耐汚染性が悪いという問題もある。
With the polyisocyanate composition described in Patent Document 1, it is difficult to achieve both excellent pot life and dispersibility when dispersed in water or a base material containing water.
Patent Documents 2 and 3 disclose that dispersibility in water is improved by using a polyisocyanate containing a sulfonic acid group. However, there is a problem that the synthetic product becomes cloudy due to poor compatibility between the sulfonic acid group and the polyisocyanate. If a highly organic sulfonic acid or its amine salt is used to improve this cloudiness, the appearance of the coating film becomes poor, and it is necessary to modify a large amount of the sulfonic acid or its amine salt, which leads to problems of insufficient water resistance and reduced hardness of the coating film.
Patent Documents 4 and 5 disclose that the hardness and solvent resistance of a coating film can be improved by using a modified polyisocyanate obtained by reaction with an aminosulfonic acid having a specific structure. On the other hand, there is a problem that the appearance of the coating film is deteriorated due to the relatively high hydrophobicity of the aminosulfonic acid having a specific structure. In addition, there is also a problem that the water resistance and stain resistance are poor, despite the relatively high hydrophobicity of the aminosulfonic acid.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、透明度が高く、塗膜にしたときの外観及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供する。前記ポリイソシアネート組成物を用いたコーティング組成物及びコーティング基材を提供する。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a polyisocyanate composition that is highly transparent and has excellent appearance and water resistance when formed into a coating film. The present invention also provides a coating composition and a coating substrate that use the polyisocyanate composition.

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1) カルボン酸アニオン基、リン酸アニオン基、及びスルホン酸アニオン基からなる群より選ばれる1種以上の親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと、
カチオン性化合物と、を含み、
前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基のモル比は1.002以上1.2以下であり、
前記カチオン性化合物は、下記一般式(1)で表されるアミン化合物の第三級アンモニウムカチオンであり、
前記親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートが、水酸基を有するスルホン酸のアミン塩とポリイソシアネートとの反応により得られるものであり、かつ、
前記水酸基を有するスルホン酸のアミン塩が、水酸基を有するスルホン酸と、前記一般式(1)で表されるアミン化合物との塩である、ポリイソシアネート組成物。
That is, the present invention includes the following aspects.
(1) A polyisocyanate having in its molecule at least one hydrophilic anion group selected from the group consisting of a carboxylate anion group, a phosphate anion group, and a sulfonate anion group;
a cationic compound,
a molar ratio of the hydrophilic anion group to the cationic compound is 1.002 or more and 1.2 or less;
The cationic compound is a tertiary ammonium cation of an amine compound represented by the following general formula (1):
The polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule is obtained by reacting an amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group with a polyisocyanate, and
The polyisocyanate composition , wherein the amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group is a salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group and an amine compound represented by general formula (1).

Figure 0007498621000001
Figure 0007498621000001

(一般式(1)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、エーテル結合を含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R11、R12及びR13からなる群より選ばれる少なくとも1つが環構造を含んでいてもよく、R11、R12及びR13からなる群より選ばれる2つ以上は互いに結合して環構造を形成してよい。前記環構造は、芳香族環、炭素数5若しくは6のシクロアルキル基、R11とR12とが互いに結合した5員環若しくは6員環、又は、R11とR12とR13とが互いに結合した多員の多重環である。) (In general formula (1), R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond. At least one selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may contain a ring structure, and two or more selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a cycloalkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a 5- or 6-membered ring in which R 11 and R 12 are bonded to each other, or a multi-membered multiple ring in which R 11 , R 12 and R 13 are bonded to each other.)

(2) 前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基のモル比は1.01以上1.1以下である、(1)に記載のポリイソシアネート組成物。(2) The polyisocyanate composition according to (1), wherein a molar ratio of the hydrophilic anion group to the cationic compound is 1.01 or more and 1.1 or less.

(3) 前記親水性アニオン基が、スルホン酸アニオン基を含む、(1)又は(2)に記載のポリイソシアネート組成物。(3) The polyisocyanate composition according to (1) or (2), wherein the hydrophilic anion group contains a sulfonate anion group.

(4) 前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、R(4) The amine compound represented by the general formula (1) is R 1111 、R, R 1212 、及びR, and R 1313 がいずれも直鎖状脂肪族炭化水素基であるアミン化合物を含む、(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) The polyisocyanate composition according to any one of (1) to (3), comprising an amine compound in which each of the above is a linear aliphatic hydrocarbon group.

(5) 前記水酸基を有するスルホン酸が下記一般式(2)で表される化合物である、(1)に記載のポリイソシアネート組成物。(5) The polyisocyanate composition according to (1), wherein the sulfonic acid having a hydroxyl group is a compound represented by the following general formula (2):

Figure 0007498621000002
Figure 0007498621000002

(一般式(2)中、R(In the general formula (2), R 2121 は水酸基、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、及び、イミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。RR is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, and an imino group. 2121 は環構造を含んでもよい。前記環構造は、芳香族環、窒素原子を2つ含む5員環若しくは6員環、又は、窒素原子と酸素原子とを含む5員環若しくは6員環である。)may include a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a 5- or 6-membered ring containing two nitrogen atoms, or a 5- or 6-membered ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom.

(6) 前記ポリイソシアネートは、イソシアヌレート基を有する、(1)~(5)のいずれか一つに記載のポリイソシアネート組成物。(6) The polyisocyanate composition according to any one of (1) to (5), wherein the polyisocyanate has an isocyanurate group.

(7) 前記ポリイソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び、芳香族ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、(1)~(6)のいずれか一つに記載のポリイソシアネート組成物。(7) The polyisocyanate composition according to any one of (1) to (6), wherein the polyisocyanate is at least one selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates.

(8) (1)~(7)のいずれか一つに記載のポリイソシアネート組成物を含む、コーティング組成物。(8) A coating composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of (1) to (7).

(9) (8)に記載のコーティング組成物によってコーティングされた、コーティング基材。 (9) A coating substrate coated with the coating composition according to (8) .

上記態様のポリイソシアネート組成物によれば、透明度が高く、塗膜にしたときの外観及び耐水性に優れるポリイソシアネート組成物を提供することができる。上記態様のコーティング組成物は、前記ポリイソシアネート組成物を含み、塗膜としたときの外観及び耐水性に優れる。上記態様のコーティング基材は、前記コーティング組成物を硬化させてなる塗膜を備え、当該塗膜は外観及び耐水性に優れる。 The polyisocyanate composition of the above embodiment can provide a polyisocyanate composition that is highly transparent and has excellent appearance and water resistance when formed into a coating film. The coating composition of the above embodiment contains the polyisocyanate composition, and has excellent appearance and water resistance when formed into a coating film. The coating substrate of the above embodiment has a coating film formed by curing the coating composition, and the coating film has excellent appearance and water resistance.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施できる。 The following describes in detail the form for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as the "present embodiment"). Note that the present invention is not limited to the present embodiment. The present invention can be carried out with appropriate modifications within the scope of its gist.

≪ポリイソシアネート組成物≫
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、カルボン酸基、リン酸基、及びスルホン酸基からなる群より選ばれる1種以上の親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと、カチオン性化合物とを含む。
<Polyisocyanate composition>
The polyisocyanate composition of the present embodiment contains a polyisocyanate containing, in the molecule, one or more hydrophilic anion groups selected from the group consisting of a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group, and a cationic compound.

前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基(親水性アニオン基/カチオン性化合物)のモル比は1.002以上1.20以下である。
上記モル比の下限値は、1.002であり、1.005が好ましく、1.01がより好ましい。一方、上記モル比の上限値は、1.20であり、1.18が好ましく、1.15がより好ましく、1.10がさらに好ましい。
すなわち、前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基(親水性アニオン基/カチオン性化合物)のモル比は1.002以上1.20以下であり、1.005以上1.18以下が好ましく、1.01以上1.15以下がより好ましく、1.01以上1.10以下がさらに好ましい。
前記親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が上記範囲内であることで、ポリイソシアネート組成物がより透明となり、塗膜としたときの耐水性により優れる傾向がある。親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比は、親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート及び前記カチオン性化合物の配合量を変更することで、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が上記範囲内となるように調整することができる。親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
The molar ratio of the hydrophilic anionic group to the cationic compound (hydrophilic anionic group/cationic compound) is 1.002 or more and 1.20 or less.
The lower limit of the molar ratio is 1.002, preferably 1.005, and more preferably 1.01. On the other hand, the upper limit of the molar ratio is 1.20, preferably 1.18, more preferably 1.15, and even more preferably 1.10.
That is, the molar ratio of the hydrophilic anion group to the cationic compound (hydrophilic anion group/cationic compound) is from 1.002 to 1.20, preferably from 1.005 to 1.18, more preferably from 1.01 to 1.15, and even more preferably from 1.01 to 1.10.
When the molar ratio of the hydrophilic anion group/cationic compound is within the above range, the polyisocyanate composition becomes more transparent and tends to have better water resistance when formed into a coating film. The molar ratio of the hydrophilic anion group/cationic compound can be adjusted to be within the above range by changing the blending amount of the polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule and the cationic compound. The molar ratio of the hydrophilic anion group/cationic compound can be calculated using the method described in the examples below.

また、別の実施形態において、ポリイソシアネート組成物は、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと、下記一般式(1)で表されるアミン化合物(以下、「アミン化合物(1)」と称する場合がある)の第三級アンモニウムカチオンと、を含む。 In another embodiment, the polyisocyanate composition contains a polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule and a tertiary ammonium cation of an amine compound represented by the following general formula (1) (hereinafter, sometimes referred to as "amine compound (1)").

Figure 0007498621000003
Figure 0007498621000003

(一般式(1)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、エーテル結合を含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R11、R12及びR13からなる群より選ばれる少なくとも1つが環構造を含んでいてもよく、R11、R12及びR13からなる群より選ばれる2つ以上は互いに結合して環構造を形成してよい。前記環構造は、芳香族環、炭素数5若しくは6のシクロアルキル基、R11とR12とが互いに結合した5員環若しくは6員環、又は、R11とR12とR13とが互いに結合した多員の多重環である。) (In general formula (1), R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond. At least one selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may contain a ring structure, and two or more selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a cycloalkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a 5- or 6-membered ring in which R 11 and R 12 are bonded to each other, or a multi-membered multiple ring in which R 11 , R 12 and R 13 are bonded to each other.)

前記第三級アンモニウムカチオンに対する前記スルホン酸アニオン基(スルホン酸アニオン基/第三級アンモニウムカチオン)のモル比は1.01以上1.2以下であり、1.01以上1.15以下が好ましく、1.01以上1.1以下がより好ましく、1.01以上1.08以下がさらに好ましい。
スルホン酸アニオン基/第三級アンモニウムカチオンのモル比が上記範囲内であることで、ポリイソシアネート組成物がより透明となり、塗膜としたときの耐水性により優れる傾向がある。スルホン酸アニオン基/第三級アンモニウムカチオンのモル比は、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート及びアミン化合物(1)の第三級アンモニウムカチオンの配合量を変更することで、スルホン酸アニオン基/第三級アンモニウムカチオンのモル比が上記範囲内となるように調整することができる。スルホン酸アニオン基/第三級アンモニウムカチオンのモル比は、後述する実施例に記載の方法を用いて算出することができる。
The molar ratio of the sulfonate anion group to the tertiary ammonium cation (sulfonate anion group/tertiary ammonium cation) is from 1.01 to 1.2, preferably from 1.01 to 1.15, more preferably from 1.01 to 1.1, and even more preferably from 1.01 to 1.08.
When the molar ratio of sulfonate anion group/tertiary ammonium cation is within the above range, the polyisocyanate composition becomes more transparent and tends to have better water resistance when formed into a coating film. The molar ratio of sulfonate anion group/tertiary ammonium cation can be adjusted to be within the above range by changing the blending amount of polyisocyanate containing sulfonate anion group in the molecule and tertiary ammonium cation of amine compound (1). The molar ratio of sulfonate anion group/tertiary ammonium cation can be calculated using the method described in the examples below.

本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上記構成を有することで、後述の実施例に示すように、透明度が高いポリイソシアネート組成物が得られる。また、本実施形態のポリイソシアネート組成物を用いることで、外観及び耐水性に優れる塗膜が得られる。
本実施形態のポリイソシアネート組成物の構成成分について、詳細を説明する。
The polyisocyanate composition of the present embodiment has the above-mentioned structure, and thus a polyisocyanate composition having high transparency can be obtained, as shown in the examples described later. In addition, by using the polyisocyanate composition of the present embodiment, a coating film having excellent appearance and water resistance can be obtained.
The components of the polyisocyanate composition of the present embodiment will be described in detail.

<イソシアネート成分>
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、イソシアネート成分として、通常、未反応のポリイソシアネート、すなわち親水性アニオン基を分子内に含有しないポリイソシアネートを含む。また、後述する本実施形態のポリイソシアネート組成物の各種特性は、特段言及の無い限り、親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと、未反応のポリイソシアネート(親水性アニオン基を分子内に含有しないポリイソシアネート)とを含んだ状態での特性である。
<Isocyanate component>
The polyisocyanate composition of the present embodiment usually contains unreacted polyisocyanate, i.e., polyisocyanate not containing a hydrophilic anion group in the molecule, as an isocyanate component. Furthermore, various properties of the polyisocyanate composition of the present embodiment described below are properties in a state in which the composition contains a polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule and an unreacted polyisocyanate (a polyisocyanate not containing a hydrophilic anion group in the molecule), unless otherwise specified.

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物において、未反応のポリイソシアネートと親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートとの割合は、例えば、原料のポリイソシアネートのイソシアネート基100モル量に対し親水性アニオン基を分子内に含有するイソシアネート基の割合から算出することができる。 In addition, in the polyisocyanate composition of this embodiment, the ratio of unreacted polyisocyanate to polyisocyanate containing hydrophilic anion groups in the molecule can be calculated, for example, from the ratio of isocyanate groups containing hydrophilic anion groups in the molecule to 100 moles of isocyanate groups in the raw material polyisocyanate.

[親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート]
本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれる親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートは、親水性アニオン基を有する化合物又はそのカチオン塩とポリイソシアネートとを反応させて得られる反応物であり、親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩とポリイソシアネートとを反応させて得られる反応物であることが好ましい。
[Polyisocyanate containing hydrophilic anionic groups in the molecule]
The polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule, which is contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment, is a reaction product obtained by reacting a compound having a hydrophilic anion group or a cationic salt thereof with a polyisocyanate, and is preferably a reaction product obtained by reacting a cationic salt of a compound having a hydrophilic anion group with a polyisocyanate.

中でも、親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートとしては、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートであることが好ましく、水酸基を有するスルホン酸又はそのアミン塩とポリイソシアネートとを反応させて得られる反応物であることがより好ましく、水酸基を有するスルホン酸のアミン塩とポリイソシアネートとを反応させて得られる反応物であることがさらに好ましい。また、水酸基を有するスルホン酸のアミン塩としては、水酸基を有するスルホン酸と、後述するアミン化合物(1)との塩であることが好ましい。 Among them, the polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule is preferably a polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule, more preferably a reaction product obtained by reacting a sulfonic acid having a hydroxyl group or its amine salt with a polyisocyanate, and even more preferably a reaction product obtained by reacting an amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group with a polyisocyanate. In addition, the amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group is preferably a salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group and an amine compound (1) described later.

(親水性アニオン基を有する化合物)
親水性アニオン基を有する化合物としては、例えば、カルボン酸基を含有する化合物、リン酸基を含有する化合物、スルホン酸基を含有する化合物等が挙げられる。中でも、親水性アニオン基を有する化合物としては、スルホン酸基を含有する化合物を含むことが好ましい。
親水性アニオン基を有する化合物は、ポリイソシアネートが有するイソシアネート基と反応するための活性水素基を、親水性アニオン基を有する化合物1分子に対して、1つ以上有することが好ましい。活性水素基として、具体的には、例えば、水酸基、メルカプト基、カルボン酸基、アミノ基、チオール基等が挙げられる。
(Compound having a hydrophilic anion group)
Examples of the compound having a hydrophilic anion group include a compound containing a carboxylic acid group, a compound containing a phosphoric acid group, a compound containing a sulfonic acid group, etc. Among them, the compound having a hydrophilic anion group preferably includes a compound containing a sulfonic acid group.
The compound having a hydrophilic anion group preferably has one or more active hydrogen groups for reacting with the isocyanate group of the polyisocyanate per molecule of the compound having a hydrophilic anion group.Specific examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxylic acid group, an amino group, and a thiol group.

カルボン酸基を含有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、1-ヒドロキシ酢酸、3-ヒドロキシプロパン酸、12-ヒドロキシ-9-オクタデカン酸、ヒドロキシピバル酸、乳酸等のモノヒドロキシカルボン酸;ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシコハク酸、ジメチロールプロピオン酸、4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルカルボン酸等のポリヒドロキシカルボン酸等の水酸基を含有するカルボン酸が挙げられる。中でも、ヒドロキシピバル酸、ジメチロールプロピオン酸又は4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルカルボン酸が好ましい。 The compound containing a carboxylic acid group is not particularly limited, but examples thereof include monohydroxycarboxylic acids such as 1-hydroxyacetic acid, 3-hydroxypropanoic acid, 12-hydroxy-9-octadecanoic acid, hydroxypivalic acid, and lactic acid; and carboxylic acids containing a hydroxyl group such as polyhydroxycarboxylic acids such as dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, dihydroxysuccinic acid, dimethylolpropionic acid, and 4-(hydroxymethyl)cyclohexylcarboxylic acid. Among these, hydroxypivalic acid, dimethylolpropionic acid, and 4-(hydroxymethyl)cyclohexylcarboxylic acid are preferred.

リン酸基を含有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、酸性リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル、酸性次亜リン酸エステル、特定のポリエーテルホスホネート(例えば、RHODAFAC(登録商標)の商品名で市販されているもの(ソルベイ日華株式会社))等が挙げられる。中でも、酸性リン酸エステルが好ましい。酸性リン酸エステルとして具体的には、例えば、リン酸2-ヒドロキシエチル等が挙げられる。 Compounds containing a phosphate group are not particularly limited, but examples include acid phosphate esters, acid phosphites, acid hypophosphites, and specific polyether phosphonates (for example, those commercially available under the trade name RHODAFAC (registered trademark) (Solvay Nicca Co., Ltd.)). Among these, acid phosphate esters are preferred. Specific examples of acid phosphate esters include 2-hydroxyethyl phosphate.

水分散性の観点から、ポリイソシアネート組成物は、該ポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、リン原子の含有率が0.03質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。リン原子の含有率が上記下限値以上であることで、界面張力が下がることに起因して、より良好な水分散性を示す傾向にある。
一方、ポリイソシアネート組成物は、塗膜物性の観点から、ポリイソシアネート組成物の総量(100質量%)に対して、リン原子の含有率が6.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以下であることがより好ましく、1.0質量%以下であることが更に好ましい。リン原子の含有率が上記上限値以下であることで、架橋に使用されるイソシアネート基が多くなることに起因して、塗膜物性がより良好となる傾向にある。
リン原子の含有率を上記範囲に制御する方法としては、以下のものに限定されないが、例えば、上記リン酸基を含有する化合物と原料ポリイソシアネート化合物との配合比を調整する方法が挙げられる。また、リン原子の含有率は、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)により測定する。
From the viewpoint of water dispersibility, the polyisocyanate composition preferably has a phosphorus atom content of 0.03 mass% or more, more preferably 0.05 mass% or more, and even more preferably 0.1 mass% or more, relative to the total amount (100 mass%) of the polyisocyanate composition. When the phosphorus atom content is equal to or more than the above lower limit, the interfacial tension decreases, and the composition tends to exhibit better water dispersibility.
On the other hand, from the viewpoint of coating film properties, the polyisocyanate composition preferably has a phosphorus atom content of 6.0 mass% or less, more preferably 3.0 mass% or less, and even more preferably 1.0 mass% or less, relative to the total amount (100 mass%) of the polyisocyanate composition. When the phosphorus atom content is equal to or less than the above upper limit, the coating film properties tend to be better due to the increased amount of isocyanate groups used for crosslinking.
The method for controlling the phosphorus atom content within the above range includes, but is not limited to, a method of adjusting the compounding ratio of the compound containing a phosphoric acid group to the raw material polyisocyanate compound. The phosphorus atom content is measured by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES).

スルホン酸基を含有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、水酸基を含有するスルホン酸、アミノ基を含有するスルホン酸等が挙げられる。中でも、水酸基を含有するスルホン酸が好ましい。 Compounds containing a sulfonic acid group are not particularly limited, but examples include sulfonic acids containing a hydroxyl group and sulfonic acids containing an amino group. Of these, sulfonic acids containing a hydroxyl group are preferred.

アミノ基を含有するスルホン酸としては、例えば、2-アミノエタンスルホン酸、2-メチルアミノエタンスルホン酸、2-(シクロヘキシルアミノ)-エタンスルホン酸、3-(シクロヘキシルアミノ)-プロパンスルホン酸、4-アミノトルエン-2-スルホン酸、5-アミノトルエン-2-スルホン酸、2-アミノナフタレン-4-スルホン酸、4-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノベンゼンスルホン酸等が挙げられる。 Examples of sulfonic acids containing an amino group include 2-aminoethanesulfonic acid, 2-methylaminoethanesulfonic acid, 2-(cyclohexylamino)-ethanesulfonic acid, 3-(cyclohexylamino)-propanesulfonic acid, 4-aminotoluene-2-sulfonic acid, 5-aminotoluene-2-sulfonic acid, 2-aminonaphthalene-4-sulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, and 3-aminobenzenesulfonic acid.

水酸基を含有するスルホン酸としては、例えば、下記一般式(2)で表される化合物、特定のポリエーテルスルホネート(例えば、Tegomer(登録商標)の商品名で市販されているもの(The Goldschmidt AG,Essen,ドイツ))等が挙げられるが、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。 Examples of sulfonic acids containing hydroxyl groups include compounds represented by the following general formula (2) and specific polyether sulfonates (e.g., those commercially available under the trade name Tegomer (registered trademark) (The Goldschmidt AG, Essen, Germany)), but the compounds represented by the following general formula (2) are preferred.

Figure 0007498621000004
Figure 0007498621000004

前記式(2)中、R21は水酸基、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、及び、イミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R21は環構造を含んでもよい。前記環構造は、芳香族環、窒素原子を2つ含む5員環若しくは6員環、又は、窒素原子と酸素原子とを含む5員環若しくは6員環である。 In the formula (2), R21 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, and an imino group. R21 may contain a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a 5- or 6-membered ring containing two nitrogen atoms, or a 5- or 6-membered ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom.

一般式(2)において、R21は水酸基、エステル結合(-COO-)、エーテル結合(-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、イミノ基(-NR-)、及び、環構造からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。 In general formula (2), R 21 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ester bond (-COO-), an ether bond (-O-), a carbonyl group (-C(=O)-), an imino group (-NR-), and a ring structure.

炭素数1以上10以下の炭化水素基としては、2価の炭素数1以上10以下の脂肪族炭化水素基であってもよく、2価の炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素基であってもよい。2価の炭素数1以上10以下の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1以上6以下の鎖状アルキレン基であることが好ましい。炭素数1以上6以下の鎖状アルキレン基である場合、当該鎖状アルキレン基の一部に、環構造を含む基であってもよい。炭素数1以上6以下のアルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。 The hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms may be a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. The divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is preferably a chain alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. When the chain alkylene group has 1 to 6 carbon atoms, the chain alkylene group may include a ring structure in part. The alkylene group having 1 to 6 carbon atoms may be linear or branched.

中でも、R21としては、炭素数1以上6以下の鎖状アルキレン基、2価の炭素数6以上10以下の芳香族炭化水素基(アリーレン基)、芳香環を含む2価の炭素数1以上10以下のアルキレン基、窒素原子を2つ含む5員環若しくは6員環を含む2価の炭素数1以上6以下のアルキレン基、又は、窒素原子と酸素原子とを含む5員環若しくは6員環を含む2価の炭素数1以上6以下のアルキレン基であることが好ましい。 Among these, R 21 is preferably a chain-like alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a divalent aromatic hydrocarbon group (arylene group) having 6 to 10 carbon atoms, a divalent alkylene group containing an aromatic ring and having 1 to 10 carbon atoms, a divalent alkylene group containing a 5- or 6-membered ring containing two nitrogen atoms and having 1 to 6 carbon atoms, or a divalent alkylene group containing a 5- or 6-membered ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom and having 1 to 6 carbon atoms.

スルホン酸(2)で好ましいものとしては、例えば、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、3-ヒドロキシプロパンスルホン酸、4-ヒドロキシブタンスルホン酸、5-ヒドロキシペンタンスルホン酸、6-ヒドロキシヘキサンスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ヒドロキシ(メチル)ベンゼンスルホン酸、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-モルホリノプロパンスルホン酸等が挙げられる。
なお、これら化合物は、好ましいスルホン酸(2)の一部に過ぎず、好ましいスルホン酸(3)はこれらに限定されない。
また、これらのスルホン酸(2)を1種用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
Preferred examples of the sulfonic acid (2) include 2-hydroxyethanesulfonic acid, 3-hydroxypropanesulfonic acid, 4-hydroxybutanesulfonic acid, 5-hydroxypentanesulfonic acid, 6-hydroxyhexanesulfonic acid, hydroxybenzenesulfonic acid, hydroxy(methyl)benzenesulfonic acid, 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid, 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinepropanesulfonic acid, and 2-hydroxy-3-morpholinopropanesulfonic acid.
These compounds are merely a part of the preferred sulfonic acids (2), and the preferred sulfonic acids (3) are not limited to these.
These sulfonic acids (2) may be used alone or in combination of two or more.

中でも、水酸基を有するスルホン酸としては、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、3-ヒドロキシプロパンスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、及び、ヒドロキシ(メチル)ベンゼンスルホン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 Among them, the sulfonic acid having a hydroxyl group is preferably at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethanesulfonic acid, 3-hydroxypropanesulfonic acid, hydroxybenzenesulfonic acid, and hydroxy(methyl)benzenesulfonic acid.

なお、本実施形態のポリイソシアネート組成物は、スルホン酸のアミン塩を2種以上含む場合、スルホン酸(2)は互いに同一であってもよく、異なってもよい。 In addition, when the polyisocyanate composition of this embodiment contains two or more types of amine salts of sulfonic acid, the sulfonic acids (2) may be the same or different.

また、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートに用いられるスルホン酸は、アミン化合物(1)と塩を形成していることが好ましい。 In addition, it is preferable that the sulfonic acid used in the polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule forms a salt with the amine compound (1).

(ポリイソシアネート)
スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートに用いられるポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート及び芳香族ジイソシアネートから選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートが挙げられる。スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートに用いられるポリイソシアネートは、工業的に入手しやすいという観点から、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
(Polyisocyanate)
The polyisocyanate used in the polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule is not particularly limited, and examples thereof include polyisocyanates derived from at least one diisocyanate selected from aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and aromatic diisocyanates. From the viewpoint of industrial availability, the polyisocyanate used in the polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule is preferably at least one selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates.

脂肪族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、1,4-ジイソシアナトブタン、1,5-ジイソシアナトペンタン、エチル(2,6-ジイソシアナト)ヘキサノエート、1,6-ジイソシアナトヘキサン(以下、「HDI」と称する場合がある)、1,9-ジイソシアナトノナン、1,12-ジイソシアナトドデカン、2,2,4-又は2,4,4-トリメチル-1、6-ジイソシアナトヘキサン等が挙げられる。 Aliphatic diisocyanates are not particularly limited, but examples include 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, ethyl (2,6-diisocyanato)hexanoate, 1,6-diisocyanatohexane (hereinafter sometimes referred to as "HDI"), 1,9-diisocyanatononane, 1,12-diisocyanatododecane, 2,2,4- or 2,4,4-trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, etc.

脂環族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、1,3-又は1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、「水添XDI」と称する場合がある)、1,3-又は1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、3,5,5-トリメチル1-イソシアナト-3-(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、「IPDI」と称する場合がある)、4-4’-ジイソシアナト-ジシクロヘキシルメタン(以下、「水添MDI」と称する場合がある)、2,5-又は2,6-ジイソシアナトメチルノルボルナン等が挙げられる。 Alicyclic diisocyanates are not particularly limited, but examples include 1,3- or 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (hereinafter sometimes referred to as "hydrogenated XDI"), 1,3- or 1,4-diisocyanatocyclohexane, 3,5,5-trimethyl-1-isocyanato-3-(isocyanatomethyl)cyclohexane (hereinafter sometimes referred to as "IPDI"), 4-4'-diisocyanato-dicyclohexylmethane (hereinafter sometimes referred to as "hydrogenated MDI"), 2,5- or 2,6-diisocyanatomethylnorbornane, etc.

芳香族ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。 Aromatic diisocyanates include, but are not limited to, xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.

中でも、ジイソシアネートとしては、HDI、IPDI、水添XDI又は水添MDIが好ましい。 Among them, the diisocyanates preferably used are HDI, IPDI, hydrogenated XDI, and hydrogenated MDI.

上記ジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、以下の(a)~(h)に示すポリイソシアネート等が挙げられる。
(a)2つのイソシアネート基を環化二量化して得られるウレトジオン基を有するポリイソシアネート;
(b)3つのイソシアネート基を環化三量化して得られるイソシアヌレート基又はイミノオキサジアジンジオン基を有するポリイソシアネート;
(c)3つのイソシアネート基と1つの水分子とを反応させて得られるビウレット基を有するポリイソシアネート;
(d)2つのイソシアネート基と1分子の二酸化炭素とを反応させて得られるオキサダイアジントリオン基を有するポリイソシアネート;
(e)1つのイソシアネート基と1つの水酸基を反応させて得られるウレタン基を複数有するポリイソシアネート;
(f)2つのイソシアネート基と1つの水酸基とを反応させて得られるアロファネート基を有するポリイソシアネート;
(g)1つのイソシアネート基と1つのカルボキシル基とを反応させて得られるアシル尿素基を有するポリイソシアネート;
(h)1つのイソシアネート基と1つの1級又は2級アミンとを反応させて得られる尿素基を有するポリイソシアネート
The polyisocyanate derived from the above diisocyanate is not particularly limited, but examples thereof include the polyisocyanates shown in (a) to (h) below.
(a) a polyisocyanate having a uretdione group obtained by cyclodimerization of two isocyanate groups;
(b) polyisocyanates having isocyanurate groups or iminooxadiazinedione groups obtained by cyclotrimerization of three isocyanate groups;
(c) polyisocyanates having biuret groups obtained by reacting three isocyanate groups with one water molecule;
(d) polyisocyanates having oxadiazinetrione groups obtained by reacting two isocyanate groups with one molecule of carbon dioxide;
(e) polyisocyanates having a plurality of urethane groups obtained by reacting one isocyanate group with one hydroxyl group;
(f) polyisocyanates having an allophanate group obtained by reacting two isocyanate groups with one hydroxyl group;
(g) polyisocyanates having an acylurea group obtained by reacting one isocyanate group with one carboxyl group;
(h) Polyisocyanates having a urea group obtained by reacting one isocyanate group with one primary or secondary amine.

中でも、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートに用いられるポリイソシアネートは、上記(b)が好ましく、イソシアヌレート基を有するポリイソシアネートがより好ましい。 Among these, the polyisocyanate used for the polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule is preferably (b) above, and more preferably a polyisocyanate having an isocyanurate group.

また、スルホン酸アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートに用いられるポリイソシアネートは、脂肪族トリイソシアネートを含んでもよい。前記脂肪族トリイソシアネートとしては、例えば、1,3,6-トリイソシアナトヘキサン、1,8-ジイソシアナト-4-イソシアナートメチルオクタン、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナト-ヘキサノエート等が挙げられる。 The polyisocyanate used in the polyisocyanate containing a sulfonate anion group in the molecule may also contain an aliphatic triisocyanate. Examples of the aliphatic triisocyanate include 1,3,6-triisocyanatohexane, 1,8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, and 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanato-hexanoate.

また、これらのポリイソシアネートは、アルコキシポリアルキレングリコール等のノニオン性親水基や、水酸基及びノニオン性親水基を有するビニル重合体によって変性されていてもよい。 These polyisocyanates may also be modified with a nonionic hydrophilic group such as an alkoxy polyalkylene glycol, or a vinyl polymer having a hydroxyl group and a nonionic hydrophilic group.

また、これらのポリイソシアネートは、1種単独で、又は、2種以上組み合わせて使用することもできる。 These polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.

・ポリイソシアネートの製造方法
イソシアヌレート基を含むポリイソシアネートの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、ジイソシアネートを触媒等によりイソシアヌレート化反応を行い、所定の転化率になったときに該反応を停止し、未反応のジイソシアネートを除去する方法が挙げられる。
- Method for Producing Polyisocyanate There is no particular limitation on the method for producing a polyisocyanate containing an isocyanurate group. For example, there may be mentioned a method in which a diisocyanate is subjected to an isocyanurate reaction using a catalyst or the like, the reaction is stopped when a predetermined conversion rate is reached, and the unreacted diisocyanate is removed.

上記のイソシアヌレート化反応に用いられる触媒としては、特に限定されないが、塩基性を示すものが好ましく、具体的には、テトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド及び有機弱酸塩、ヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイド及び有機弱酸塩、アルキルカルボン酸のアルカリ金属塩、金属アルコラート、アミノシリル基含有化合物、マンニッヒ塩基類、第3級アミン類とエポキシ化合物との併用、燐系化合物等が挙げられる。
テトラアルキルアンモニウムとしては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。
有機弱酸としては、例えば、酢酸、カプリン酸等が挙げられる。
ヒドロキシアルキルアンモニウムとしては、例えば、トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等が挙げられる。
アルキルカルボン酸としては、例えば、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等が挙げられる。
アルカリ金属塩としては、例えば、錫、亜鉛、鉛等が挙げられる。
金属アルコラートとしては、例えば、ナトリウムアルコラート、カリウムアルコラート等が挙げられる。
アミノシリル基含有化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。
燐系化合物としては、例えば、トリブチルホスフィン等が挙げられる。
The catalyst used in the above-mentioned isocyanurate reaction is not particularly limited, but is preferably one that exhibits basicity. Specific examples thereof include hydroxides and weak organic acid salts of tetraalkylammonium, hydroxides and weak organic acid salts of hydroxyalkylammonium, alkali metal salts of alkylcarboxylic acids, metal alcoholates, aminosilyl group-containing compounds, Mannich bases, combined use of tertiary amines with epoxy compounds, phosphorus-based compounds, and the like.
Examples of tetraalkylammonium include tetramethylammonium and tetraethylammonium.
Examples of the organic weak acid include acetic acid and capric acid.
Examples of hydroxyalkylammonium include trimethylhydroxypropylammonium, trimethylhydroxyethylammonium, triethylhydroxypropylammonium, and triethylhydroxyethylammonium.
Examples of the alkyl carboxylic acid include acetic acid, caproic acid, octylic acid, and myristic acid.
Examples of the alkali metal salt include tin, zinc, and lead.
Examples of the metal alcoholate include sodium alcoholate and potassium alcoholate.
An example of the aminosilyl group-containing compound is hexamethyldisilazane.
An example of the phosphorus-based compound is tributylphosphine.

これらの触媒の使用量は、原料である、ジイソシアネート(及び、必要に応じてアルコール)の総質量に対して、10ppm以上1.0%以下が好ましい。また、イソシアヌレート化反応を終了させるために、触媒を中和する酸性物質の添加、熱分解、化学分解等により不活性化してもよい。触媒を中和する酸性物質としては、例えば、リン酸、酸性リン酸エステル等が挙げられる。 The amount of these catalysts used is preferably 10 ppm or more and 1.0% or less based on the total mass of the diisocyanate (and, if necessary, alcohol) that is the raw material. In order to terminate the isocyanurate reaction, the catalyst may be inactivated by adding an acidic substance that neutralizes the catalyst, by thermal decomposition, chemical decomposition, or the like. Examples of acidic substances that neutralize the catalyst include phosphoric acid and acidic phosphate esters.

ポリイソシアネートの収率は、一般的には、10質量%以上70質量%以下となる傾向にある。より高い収率で得られたポリイソシアネートは、より粘度が高くなる傾向にある。収率は、原料成分の総質量に対する得られたポリイソシアネートの質量の割合から算出できる。 The yield of polyisocyanate generally tends to be 10% by mass or more and 70% by mass or less. Polyisocyanate obtained with a higher yield tends to have a higher viscosity. The yield can be calculated from the ratio of the mass of the polyisocyanate obtained to the total mass of the raw material components.

イソシアヌレート化反応の反応温度は、特に限定されないが、50℃以上200℃以下であることが好ましく、50℃以上150℃以下であることがより好ましい。反応温度が上記下限値以上であることで、反応がより進み易くなる傾向にあり、反応温度が上記上限値以下であることで、着色を引き起こすような副反応をより抑制することができる傾向にある。 The reaction temperature of the isocyanurate reaction is not particularly limited, but is preferably 50°C or higher and 200°C or lower, and more preferably 50°C or higher and 150°C or lower. When the reaction temperature is equal to or higher than the lower limit, the reaction tends to proceed more easily, and when the reaction temperature is equal to or lower than the upper limit, side reactions that cause coloring tend to be suppressed more effectively.

イソシアヌレート化反応の終了後には、未反応のジイソシアネートモノマーを薄膜蒸発缶、抽出等により除去することが好ましい。ポリイソシアネートは、未反応のジイソシアネートを含んでいた場合であっても、ジイソシアネートの含有量がポリイソシアネートの総質量に対して、3.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましい。残留未反応ジイソシアネートモノマー濃度が上記範囲内であることにより、硬化性がより優れる傾向にある。 After the isocyanurate reaction is completed, it is preferable to remove the unreacted diisocyanate monomer by a thin film evaporator, extraction, or the like. Even if the polyisocyanate contains unreacted diisocyanate, the diisocyanate content is preferably 3.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, and even more preferably 0.5% by mass or less, based on the total mass of the polyisocyanate. When the concentration of the residual unreacted diisocyanate monomer is within the above range, the curing property tends to be better.

(親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートの製造方法)
親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートは、活性水素基を有する親水性アニオン基を有する化合物又はそのカチオン塩と上記ジイソシアネート又は上記ポリイソシアネートとを反応させることで得られる。
(Method for producing polyisocyanate containing hydrophilic anion group in the molecule)
The polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule can be obtained by reacting a compound having a hydrophilic anion group having an active hydrogen group or a cationic salt thereof with the above diisocyanate or the above polyisocyanate.

<カチオン性化合物>
本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるカチオン性化合物としては、例えば、無機塩基、有機アミン化合物等が挙げられる。
親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートの親水性アニオン基は、カチオン性化合物で中和されている。
<Cationic Compound>
Examples of the cationic compound contained in the polyisocyanate composition of the present embodiment include inorganic bases and organic amine compounds.
The hydrophilic anionic group of the polyisocyanate containing the hydrophilic anionic group in the molecule is neutralized with a cationic compound.

無機塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属;マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、カドミウム、鉛、アルミニウム等の金属;アンモニア等が挙げられる。 Examples of inorganic bases include alkali metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium; alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium, and barium; metals such as manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, silver, cadmium, lead, and aluminum; and ammonia.

有機アミン化合物としては、アミン化合物(1)の第三級アンモニウムカチオンが挙げられる。 An example of an organic amine compound is a tertiary ammonium cation of amine compound (1).

中でも、本実施形態のポリイソシアネート組成物に含まれるカチオン性化合物としては、アミン化合物(1)の第三級アンモニウムカチオンを含むことが好ましい。本実施形態のポリイソシアネート組成物は、アミン化合物(1)を1種単独で含んでもよく、2種以上組み合わせて含んでもよい。 Among these, the cationic compound contained in the polyisocyanate composition of this embodiment preferably contains a tertiary ammonium cation of amine compound (1). The polyisocyanate composition of this embodiment may contain one type of amine compound (1) alone or two or more types in combination.

Figure 0007498621000005
Figure 0007498621000005

(一般式(1)中、R11、R12及びR13は、互いに独立して、エーテル結合を含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R11、R12及びR13からなる群より選ばれる少なくとも1つが環構造を含んでいてもよく、R11、R12及びR13からなる群より選ばれる2つ以上は互いに結合して環構造を形成してよい。前記環構造は、芳香族環、炭素数5若しくは6のシクロアルキル基、R11とR12とが互いに結合した5員環若しくは6員環、又は、R11とR12とR13とが互いに結合した多員の多重環である。) (In general formula (1), R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond. At least one selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may contain a ring structure, and two or more selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a cycloalkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a 5- or 6-membered ring in which R 11 and R 12 are bonded to each other, or a multi-membered multiple ring in which R 11 , R 12 and R 13 are bonded to each other.)

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物において、アミン化合物(1)は、上記スルホン酸と塩を形成していることが好ましい。 In the polyisocyanate composition of this embodiment, it is preferable that the amine compound (1) forms a salt with the sulfonic acid.

[アミン化合物(1)]
(R11、R12及びR13
一般式(1)において、R11、R12及びR13は、互いに独立して、エーテル結合を含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R11、R12及びR13は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
[Amine compound (1)]
(R 11 , R 12 and R 13 )
In the general formula (1), R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having from 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond. R 11 , R 12 and R 13 may be the same or different.

炭素数1以上10以下の炭化水素基としては、1価の炭素数1以上10以下の脂肪族炭化水素基であってもよく、1価の炭素数6の芳香族炭化水素基であってもよい。1価の炭素数1以上10以下の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1以上10以下の鎖状脂肪族炭化水素基(鎖状アルキル基)、又は、炭素数3以上10以下の環状脂肪族炭化水素基(環状アルキル基)であることが好ましい。炭素数1以上10以下の鎖状脂肪族炭化水素基(鎖状アルキル基)は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよいが、中でも、透明度が高く、塗膜にしたときの外観が優れることから、直鎖状脂肪族炭化水素基(直鎖状アルキル基)であることが好ましい。すなわち、一般式(1)において、R11、R12及びR13がいずれも、直鎖状脂肪族炭化水素基(直鎖状アルキル基)であることが好ましい。 The hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms may be a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or may be a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms. The monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is preferably a chain aliphatic hydrocarbon group (chain alkyl group) having 1 to 10 carbon atoms, or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic alkyl group) having 3 to 10 carbon atoms. The chain aliphatic hydrocarbon group (chain alkyl group) having 1 to 10 carbon atoms may be linear or branched, but is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group (straight-chain alkyl group) because it has high transparency and excellent appearance when made into a coating film. That is, in the general formula (1), it is preferable that R 11 , R 12 and R 13 are all linear aliphatic hydrocarbon groups (straight-chain alkyl groups).

好ましいアミン化合物(1)としては、例えば、トリメチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルプロピルアミン、N-ジメチルペンチルアミン、N,N-ジメチルヘキシルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N,N-メチルエチルブチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルオクチルアミン、N,N-ジメチルイソプロピルアミン、N,N-ジメチルブチルアミン、N,N-ジメチルイソブチルアミン、N,N-ジメチルオクチルアミン、N,N-ジメチル-2-エチルヘキシルアミン、N,N-ジメチルラウリルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N,N-ジエチルブチルアミン、N,N-ジエチルイソプロピルアミン、N,N-ジエチルイソブチルアミン、N,N-ジメチルヘプチルアミン、N,N-ジメチルノニルアミン、N,N-ジメチルデシルアミン、N,N-ジエチルヘキシルアミン、N,N-ジエチルオクチルアミン、N,N-ジエチル-2-エチルヘキシルアミン、N,N-ジエチルペンチルアミン、N,N-ジエチルヘプチルアミン、N,N-ジエチルノニルアミン、N,N-ジエチルデシルアミン、N,N-ジイソプロピルメチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、N,N-ジイソプロピルブチルアミン、N,N-ジイソプロピル-2-エチルヘキシルアミン、N-メチル―ジオクチルアミン、N,N-ジメチルアリルアミン、N-メチルジアリルアミン、トリプロピルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジエチルプロピルアミン、N,N-ジブチルプロピルアミン、N,N-ジプロピルオクチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジブチルメチルアミン、N,N-ジブチルエチルアミン、N,N-ジブチルペンチルアミン、N,N-ジブチルヘキシルアミン、N,N-ジブチルヘプチルアミン、N,N-ジブチルオクチルアミン、N,N-ジブチル-2-エチルヘキシルアミン、N,N-ジブチルノニルアミン、N,N-ジブチルデシルアミン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミンN,N-ジエチルベンジルアミン、N,N-ジベンジルメチルアミン、トリベンジルアミン、N,N-ジメチル-4-メチルベンジルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジエチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン、N,N-ジシクロヘキシルエチルアミン、トリシクロヘキシルアミン、N-メチルピロリジン、N-エチルピロリジン、N-プロピルピロリジン、N-ブチルピロリジン、N-メチルピペリジン、N-エチルピペリジン、N-プロピルピペリジン、N-ブチルピペリジン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、N-プロピルモルホリン、N-ブチルモルホリン、N-sec-ブチルモルホリン、N-tert-ブチルモルホリン、N-イソブチルモルホリン、キヌクリジン、N,N-ジメチルフェニルアミン、N,N-ジエチルフェニルアミン、N,N-ジフェニルメチルアミン等が挙げられる。なお、これら化合物は、好ましいアミン化合物(1)の一部に過ぎず、好ましいアミン化合物(1)はこれらに限定されない。また、これらのアミン化合物(1)を1種用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Preferred examples of the amine compound (1) include trimethylamine, N,N-dimethylethylamine, N,N-dimethylethylamine, N,N-dimethylpropylamine, N-dimethylpentylamine, N,N-dimethylhexylamine, N,N-diethylmethylamine, N,N-methylethylbutylamine, triethylamine, N,N-dimethyloctylamine, N,N-dimethylisopropylamine, N,N-dimethylbutylamine, N,N-dimethylisobutylamine, N,N-dimethyloctylamine, N,N-dimethyl-2-ethylhexylamine, N,N-dimethyllaurylamine, N,N-diethylmethylamine, N,N-diethylbutylamine, N,N-diethylisopropylamine, N , N-diethylisobutylamine, N,N-dimethylheptylamine, N,N-dimethylnonylamine, N,N-dimethyldecylamine, N,N-diethylhexylamine, N,N-diethyloctylamine, N,N-diethyl-2-ethylhexylamine, N,N-diethylpentylamine, N,N-diethylheptylamine, N,N-diethylnonylamine, N,N-diethyldecylamine, N,N-diisopropylmethylamine, N,N-diisopropylethylamine, N,N-diisopropylbutylamine, N,N-diisopropyl-2-ethylhexylamine, N-methyl-dioctylamine, N,N-dimethylallylamine, N-methyldiallylamine, tripropylamine, tripropyla amine, tributylamine, N,N-diethylpropylamine, N,N-dibutylpropylamine, N,N-dipropyloctylamine, N,N-dimethylbenzylamine, N,N-dibutylmethylamine, N,N-dibutylethylamine, N,N-dibutylpentylamine, N,N-dibutylhexylamine, N,N-dibutylheptylamine, N,N-dibutyloctylamine, N,N-dibutyl-2-ethylhexylamine, N,N-dibutylnonylamine, N,N-dibutyldecylamine, triamylamine, trihexylamine, N,N-diethylbenzylamine, N,N-dibenzylmethylamine, tribenzylamine, N,N-dimethyl-4-methylbenzylamine, N,N-dimethylcyclohex ...diethylbenzylamine, N,N-dibenzylmethylamine, tribenzylamine, N,N-dimethyl-4-methylbenzylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine Examples of the amine compounds include xylamine, N,N-diethylcyclohexylamine, N,N-dicyclohexylmethylamine, N,N-dicyclohexylethylamine, tricyclohexylamine, N-methylpyrrolidine, N-ethylpyrrolidine, N-propylpyrrolidine, N-butylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N-propylpiperidine, N-butylpiperidine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-propylmorpholine, N-butylmorpholine, N-sec-butylmorpholine, N-tert-butylmorpholine, N-isobutylmorpholine, quinuclidine, N,N-dimethylphenylamine, N,N-diethylphenylamine, and N,N-diphenylmethylamine. These compounds are merely a part of the preferred amine compounds (1), and the preferred amine compounds (1) are not limited to these. Furthermore, these amine compounds (1) may be used alone or in combination of two or more.

中でも、トリメチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルプロピルアミン、N,N-ジメチルブチルアミン、N,N-ジメチル-2-エチルヘキシルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、N,N-ジイソプロピル-2-エチルヘキシルアミン、N,N-ジメチルアリルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジエチルプロピルアミン、N,N-ジブチルプロピルアミン、N,N-ジプロピルオクチルアミン、N,N-ジブチルペンチルアミン、N,N-ジブチルヘキシルアミン、N,N-ジブチルヘプチルアミン、N,N-ジブチルオクチルアミン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン、N,N-ジブチルペンチルアミン、N,N-ジブチルヘキシルアミン、N,N-ジブチルヘプチルアミン、N,N-ジブチルオクチルアミン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、N-メチルピロリジン、N-メチルピペリジン、N-エチルピペリジン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン又はN-イソブチルモルホリンが好ましい。 Among them, trimethylamine, N,N-dimethylethylamine, N,N-dimethylpropylamine, N,N-dimethylbutylamine, N,N-dimethyl-2-ethylhexylamine, N,N-diethylmethylamine, N,N-diisopropylethylamine, N,N-diisopropyl-2-ethylhexylamine, N,N-dimethylallylamine, tripropylamine, tributylamine, N,N-diethylpropylamine, N,N-dibutylpropylamine, N,N-dipropyloctylamine, N,N-dibutylpentylamine, N,N-dibutylhexylamine, Amine, N,N-dibutylheptylamine, N,N-dibutyloctylamine, triamylamine, trihexylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dicyclohexylmethylamine, N,N-dibutylpentylamine, N,N-dibutylhexylamine, N,N-dibutylheptylamine, N,N-dibutyloctylamine, triamylamine, trihexylamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, or N-isobutylmorpholine is preferred.

また、R11、R12及びR13がいずれも、直鎖状脂肪族炭化水素基(直鎖状アルキル基)であることから、トリメチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチルプロピルアミン、N,N-ジメチルブチルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N-ジメチルペンチルアミン、N,N-ジメチルヘキシルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N,N-メチルエチルブチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルオクチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジプロピルオクチルアミン、N,N-ジブチルペンチルアミン、N,N-ジブチルヘキシルアミン、N,N-ジブチルヘプチルアミン、N,N-ジブチルオクチルアミン、トリアミルアミン、又はトリヘキシルアミンが特に好ましい。 Furthermore, since R 11 , R 12 and R 13 are all linear aliphatic hydrocarbon groups (linear alkyl groups), trimethylamine, N,N-dimethylethylamine, N,N-dimethylpropylamine, N,N-dimethylbutylamine, N,N-diethylmethylamine, N-dimethylpentylamine, N,N-dimethylhexylamine, N,N-diethylmethylamine, N,N-methylethylbutylamine, triethylamine, N,N-dimethyloctylamine, tripropylamine, tributylamine, N,N-dipropyloctylamine, N,N-dibutylpentylamine, N,N-dibutylhexylamine, N,N-dibutylheptylamine, N,N-dibutyloctylamine, triamylamine or trihexylamine is particularly preferred.

[その他アミン化合物]
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上記アミン化合物(1)の第三級アンモニウムカチオンに加えて、その他のアミン化合物の第三級アンモニウムカチオンを含んでもよい。
その他アミン化合物としては、上記アミン化合物(1)以外のものであればよく、特別な限定はない。その他アミン化合物として具体的には、例えば、N,N-ジメチルウンデシルアミン、N,N-ジメチルドデシルアミン、N,N-ジメチルトリデシルアミン、N,N-ジメチルステアリルアミン、N,N-ジエチルラウリルアミン、N,N-ジエチルウンデシルアミン、N,N-ジエチルドデシルアミン、N,N-ジエチルトリデシルアミン、N,N-ジエチルステアリルアミン、N,N-ジブチルウンデシルアミン、N,N-ジブチルドデシルアミン、N,N-ジブチルトリデシルアミン、N,N-ジブチルステアリルアミン等が挙げられる。また、これらのその他のアミン化合物を1種用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
[Other amine compounds]
The polyisocyanate composition of the present embodiment may contain, in addition to the tertiary ammonium cation of the amine compound (1), a tertiary ammonium cation of another amine compound.
The other amine compound is not particularly limited as long as it is other than the above amine compound (1). Specific examples of the other amine compound include N,N-dimethylundecylamine, N,N-dimethyldodecylamine, N,N-dimethyltridecylamine, N,N-dimethylstearylamine, N,N-diethyllaurylamine, N,N-diethylundecylamine, N,N-diethyldodecylamine, N,N-diethyltridecylamine, N,N-diethylstearylamine, N,N-dibutylundecylamine, N,N-dibutyldodecylamine, N,N-dibutyltridecylamine, and N,N-dibutylstearylamine. These other amine compounds may be used alone or in combination of two or more.

<親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩の製造方法>
上記親水性アニオン基を有する化合物が上記カチオン性化合物と塩を形成している場合、すなわち、親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩である場合、例えば、親水性アニオン基を有する化合物と、カチオン性化合物とを混合、中和反応させることで得られる。
<Method of producing a cationic salt of a compound having a hydrophilic anion group>
When the compound having the hydrophilic anionic group forms a salt with the cationic compound, i.e., when it is a cationic salt of the compound having a hydrophilic anionic group, it can be obtained, for example, by mixing the compound having the hydrophilic anionic group with the cationic compound and carrying out a neutralization reaction.

該中和反応は、ポリイソシアネートと反応させる前に予め行ってもよい。又は、ポリイソシアネートと反応させる時に同時に行ってもよい。又は、ポリイソシアネートと水酸基を有するスルホン酸とを反応させた後にアミン化合物を添加して行ってもよい。 The neutralization reaction may be carried out before reacting with the polyisocyanate. Alternatively, it may be carried out simultaneously with the reaction with the polyisocyanate. Alternatively, it may be carried out by adding an amine compound after reacting the polyisocyanate with a sulfonic acid having a hydroxyl group.

該中和反応は、ポリイソシアネートと反応させる前に予め行うことが好ましい。
該中和反応において、親水性アニオン基を有する化合物とカチオン性化合物とを混合する比率は、親水性アニオン基を有する化合物/カチオン性化合物のモル比が1.002以上1.20以下であり、1.005以上1.18以下が好ましく、1.01以上1.15以下がより好ましく、1.01以上1.10以下がさらに好ましい。
The neutralization reaction is preferably carried out before the reaction with the polyisocyanate.
In the neutralization reaction, the ratio at which the compound having a hydrophilic anionic group and the cationic compound are mixed is, in terms of the molar ratio of the compound having a hydrophilic anionic group/cationic compound, from 1.002 to 1.20, preferably from 1.005 to 1.18, more preferably from 1.01 to 1.15, and even more preferably from 1.01 to 1.10.

該中和反応を予め行っておく場合は、温度や時間は、反応の進行に応じて適宜決められるが、温度は通常0℃以上100℃以下程度であることが好ましく、混合時間は10分以上24時間以下程度であることが好ましい。 If the neutralization reaction is carried out in advance, the temperature and time can be appropriately determined depending on the progress of the reaction, but the temperature is usually preferably from about 0°C to about 100°C, and the mixing time is preferably from about 10 minutes to about 24 hours.

上記親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩の調製の際に用いられる溶媒は、水又は親水性溶剤が好ましい。親水性溶剤としては、特に限定されないが、例えば、アルコール類、エーテルアルコール類、ケトン類、アミド系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤を単独又は混合して使用することができる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール等が挙げられる。
エーテルアルコール類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
アミド系溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
The solvent used in preparing the cationic salt of the compound having the hydrophilic anion group is preferably water or a hydrophilic solvent.The hydrophilic solvent is not particularly limited, but may be, for example, alcohols, ether alcohols, ketones, amide solvents, etc.These solvents may be used alone or in combination.
Examples of the alcohols include methanol, ethanol, propanol, butanol, and isopropanol.
Examples of the ether alcohols include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether.
Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
Examples of the amide solvent include N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide.

中和反応後は、水又は親水性溶剤を除することが好ましい。 After the neutralization reaction, it is preferable to remove the water or hydrophilic solvent.

<ポリイソシアネート組成物の特性>
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、乳化性と塗膜物性との観点から、原料のポリイソシアネートのイソシアネート基100モル量に対し、親水性アニオン基を有する化合物によって0.25モル量以上50モル量以下の割合でイソシアネート基が変性されていることが好ましく、0.5モル量以上20モル量以下の割合でイソシアネート基が変性されていることがより好ましく、1モル量以上10モル量以下の割合でイソシアネート基が変性されていることがさらに好ましい。
<Characteristics of Polyisocyanate Composition>
From the viewpoints of emulsifiability and coating film properties, the polyisocyanate composition of the present embodiment has, relative to 100 molar amounts of isocyanate groups in the raw material polyisocyanate, preferably 0.25 to 50 molar amounts of isocyanate groups modified with a compound having a hydrophilic anion group, more preferably 0.5 to 20 molar amounts of isocyanate groups modified, and even more preferably 1 to 10 molar amounts of isocyanate groups modified.

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物のイソシアネート基含有率は、不揮発分を100質量%とした場合に、塗膜の耐溶剤性の観点から、10質量%以上25質量%以下であることが好ましく、15質量%以上24質量%以下であることがより好ましい。該イソシアネート基含有率を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、親水性アニオン基を有する化合物とポリイソシアネートとの配合比を調整する方法が挙げられる。 The isocyanate group content of the polyisocyanate composition of this embodiment is preferably 10% by mass or more and 25% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 24% by mass or less, from the viewpoint of the solvent resistance of the coating film, when the non-volatile content is taken as 100% by mass. The method of controlling the isocyanate group content within the above range is not particularly limited, but an example of the method is to adjust the compounding ratio of the compound having a hydrophilic anion group and the polyisocyanate.

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物に用いられるポリイソシアネート(親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート及び未反応ポリイソシアネートを含む)の数平均分子量は、塗膜の耐溶剤性の観点から、450以上2,000以下であることが好ましく、500以上1800以下であることがより好ましく、550以上1550以下であることがさらに好ましい。該数平均分子量を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、親水性アニオン基を有する化合物と、カチオン性化合物と、ポリイソシアネートとの配合比を調整する方法が挙げられる。
数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
Moreover, from the viewpoint of the solvent resistance of the coating film, the number average molecular weight of the polyisocyanate used in the polyisocyanate composition of the present embodiment (including the polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule and the unreacted polyisocyanate) is preferably from 450 to 2,000, more preferably from 500 to 1800, and even more preferably from 550 to 1550. The method for controlling the number average molecular weight within the above range is not particularly limited, but examples thereof include a method of adjusting the compounding ratio of a compound having a hydrophilic anion group, a cationic compound, and a polyisocyanate.
The number average molecular weight can be measured, for example, by using gel permeation chromatography (GPC).

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物に用いられるポリイソシアネート(親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート及び未反応ポリイソシアネートを含む)の平均官能基数は、塗膜の耐溶剤性の観点とイソシアネート基保持率との観点から、1.8以上6.2以下であることが好ましく、2.0以上5.6以下であることがより好ましく、2.5以上4.6以下であることがさらに好ましい。該平均官能基数を前記範囲に制御する方法としては、特に限定されないが、例えば、親水性アニオン基を有する化合物と、カチオン性化合物と、ポリイソシアネートとの配合比を調整する方法が挙げられる。 The average number of functional groups of the polyisocyanate (including polyisocyanate containing hydrophilic anion groups in the molecule and unreacted polyisocyanate) used in the polyisocyanate composition of this embodiment is preferably 1.8 to 6.2, more preferably 2.0 to 5.6, and even more preferably 2.5 to 4.6, from the viewpoint of the solvent resistance of the coating film and the isocyanate group retention rate. The method of controlling the average number of functional groups within the above range is not particularly limited, but examples thereof include a method of adjusting the compounding ratio of a compound having a hydrophilic anion group, a cationic compound, and a polyisocyanate.

なお、本実施形態において、イソシアネート基含有率、不揮発分及び平均官能基数は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。 In this embodiment, the isocyanate group content, non-volatile content, and average number of functional groups can be measured by the method described in the Examples below.

<その他の成分>
本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上述した親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと未反応ポリイソシアネートとカチオン性化合物とを含む組成物である。本実施形態のポリイソシアネート組成物は、上述した親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネート、未反応ポリイソシアネート、及びカチオン性化合物以外に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、特に限定されないが、例えば、溶剤、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤、界面活性剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The polyisocyanate composition of the present embodiment is a composition containing the polyisocyanate containing the above-mentioned hydrophilic anion group in the molecule, the unreacted polyisocyanate, and a cationic compound. The polyisocyanate composition of the present embodiment may contain other components in addition to the above-mentioned polyisocyanate containing the above-mentioned hydrophilic anion group in the molecule, the unreacted polyisocyanate, and the cationic compound. The other components are not particularly limited, but may include, for example, a solvent, an antioxidant, a light stabilizer, a polymerization inhibitor, a surfactant, etc.

本実施形態のポリイソシアネート組成物に用いられる溶剤としては、親水性溶剤でもよく、疎水性溶剤でもよい。これら溶剤は単独又は混合して使用することができる。 The solvent used in the polyisocyanate composition of this embodiment may be a hydrophilic solvent or a hydrophobic solvent. These solvents may be used alone or in combination.

疎水性溶剤としては、特に限定されないが、例えば、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、LAWS(Low Aromatic White Spirit)、HAWS(High Aromatic White Spirit)、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、エステル類、ケトン類、アミド類が挙げられる。
エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。
ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
The hydrophobic solvent is not particularly limited, but examples thereof include mineral spirits, solvent naphtha, LAWS (Low Aromatic White Spirit), HAWS (High Aromatic White Spirit), toluene, xylene, cyclohexane, esters, ketones, and amides.
Examples of esters include ethyl acetate and butyl acetate.
Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
Examples of the amides include N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide.

親水性溶剤としては、特に限定されないが、例えば、アルコール類、エーテル類、エーテルアルコール類のエステル類が挙げられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、2-エチルヘキサノール等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
エーテルアルコール類のエステル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。
The hydrophilic solvent is not particularly limited, but examples thereof include alcohols, ethers, and esters of ether alcohols.
Examples of the alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and 2-ethylhexanol.
Examples of the ethers include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.
Examples of esters of ether alcohols include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and dipropylene glycol monomethyl ether acetate.

本実施形態のポリイソシアネート組成物において、溶剤の含有量は、本実施形態のポリイソシアネート組成物の全質量に対して、0質量%以上90質量%以下であることが好ましく、0質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上30質量%以下であることがさらに好ましい。 In the polyisocyanate composition of this embodiment, the content of the solvent is preferably 0% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, and even more preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less, based on the total mass of the polyisocyanate composition of this embodiment.

酸化防止剤及び光安定剤としては、例えば、以下の(a)~(e)に示すもの等が挙げられる。これらを単独で含有してもよく、2種以上含有してもよい。
(a)燐酸若しくは亜燐酸の脂肪族、芳香族又はアルキル基置換芳香族エステルや次亜燐酸誘導体;
(b)フェニルホスホン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスホン酸、ポリホスホネート、ジアルキルペンタエリスリトールジホスファイト、ジアルキルビスフェノールAジホスファイト等のリン化合物;
(c)フェノール系誘導体(特に、ヒンダードフェノール化合物);
(d)チオエーテル系化合物、ジチオ酸塩系化合物、メルカプトベンズイミダゾール系化合物、チオカルバニリド系化合物、チオジプロピオン酸エステル等のイオウを含む化合物;
(e)スズマレート、ジブチルスズモノオキシド等のスズ系化合物
Examples of the antioxidant and light stabilizer include the following (a) to (e). These may be contained alone or in combination of two or more.
(a) aliphatic, aromatic or alkyl-substituted aromatic esters of phosphoric acid or phosphorous acid, and hypophosphorous acid derivatives;
(b) Phosphorus compounds such as phenylphosphonic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphonic acid, polyphosphonates, dialkyl pentaerythritol diphosphites, and dialkyl bisphenol A diphosphites;
(c) phenol derivatives (particularly, hindered phenol compounds);
(d) Sulfur-containing compounds, such as thioether compounds, dithioacid salt compounds, mercaptobenzimidazole compounds, thiocarbanilide compounds, and thiodipropionate compounds;
(e) Tin compounds such as tin maleate and dibutyltin monoxide

重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン類、フェノール類、クレゾール類、カテコール類、ベンゾキノン類等が挙げられる。重合禁止剤として具体的には、例えば、 ベンゾキノン、p-ベンゾキノン、p-トルキノン、p-キシロキノン、ナフトキノン、2,6-ジクロロキノン、ハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、カテコール、p-t-ブチルカテコール、2,5-ジ-t- ブチルハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、p-メトキシフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等が挙げられる。これらを単独で含有してもよく、2種以上含有してもよい。 Examples of polymerization inhibitors include hydroquinones, phenols, cresols, catechols, and benzoquinones. Specific examples of polymerization inhibitors include benzoquinone, p-benzoquinone, p-toluquinone, p-xyloquinone, naphthoquinone, 2,6-dichloroquinone, hydroquinone, trimethylhydroquinone, catechol, p-t-butylcatechol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, monomethylhydroquinone, p-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, and hydroquinone monomethyl ether. These may be contained alone or in combination of two or more.

界面活性剤としては、例えば、公知のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。 Examples of surfactants include known anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, etc.

本実施形態のポリイソシアネート組成物において、酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤及び界面活性剤の合計含有量は、本実施形態のポリイソシアネート組成物の全質量に対して、0質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0質量%以上5質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上2質量%以下であることがさらに好ましい。 In the polyisocyanate composition of this embodiment, the total content of the antioxidant, light stabilizer, polymerization inhibitor, and surfactant is preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less, and even more preferably 0% by mass or more and 2% by mass or less, based on the total mass of the polyisocyanate composition of this embodiment.

≪ポリイソシアネート組成物の製造方法≫
本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法は、例えば、(A)親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩と、ポリイソシアネートとを混合反応させる工程を含むことが好ましい。
<Method for producing polyisocyanate composition>
The method for producing the polyisocyanate composition of the present embodiment preferably includes, for example, a step of mixing and reacting (A) a cationic salt of a compound having a hydrophilic anion group with a polyisocyanate.

又は、本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法は、例えば、(B)親水性アニオン基を有する化合物と、ポリイソシアネートと、上記カチオン性化合物と、を混合反応させる工程を含むことが好ましい。 Alternatively, the method for producing the polyisocyanate composition of this embodiment preferably includes, for example, a step of mixing and reacting (B) a compound having a hydrophilic anion group, a polyisocyanate, and the cationic compound.

工程(A)では、親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩は、予め調整しておいてからポリイソシアネートに添加することが好ましい。工程(A)では、親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩を上記「親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩の製造方法」に倣って調製する際に、親水性アニオン基を有する化合物とカチオン性化合物の配合比を変更することで、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比を1.002以上1.2以下に調製することができる。 In step (A), it is preferable that the cationic salt of the compound having a hydrophilic anionic group is prepared in advance and then added to the polyisocyanate. In step (A), when the cationic salt of the compound having a hydrophilic anionic group is prepared according to the above-mentioned "Method for producing a cationic salt of a compound having a hydrophilic anionic group", the molar ratio of the hydrophilic anionic group/cationic compound can be adjusted to 1.002 or more and 1.2 or less by changing the compounding ratio of the compound having a hydrophilic anionic group and the cationic compound.

また、工程(B)では、ポリイソシアネートに、親水性アニオン基を有する化合物と、カチオン性化合物とを同時に添加してもよく、順に添加してもよい。工程(B)では、親水性アニオン基を有する化合物とカチオン性化合物の配合比を変更することで、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比を1.002以上1.2以下に調製することができる。 In step (B), the compound having a hydrophilic anion group and the cationic compound may be added to the polyisocyanate simultaneously or in order. In step (B), the molar ratio of hydrophilic anion group/cationic compound can be adjusted to 1.002 or more and 1.2 or less by changing the compounding ratio of the compound having a hydrophilic anion group and the cationic compound.

中でも、工程(A)であることが好ましく、親水性アニオン基を有する化合物のカチオン塩は、予め調整しておいてからポリイソシアネートに添加することがより好ましい。 Among these, step (A) is preferred, and it is more preferred that the cationic salt of the compound having a hydrophilic anion group is prepared in advance and then added to the polyisocyanate.

当該反応工程において、水酸基を有する親水性アニオン基を有する化合物又はそのカチオン塩と、ポリイソシアネートとの混合比率は、乳化性と塗膜物性との観点から、イソシアネート基/水酸基のモル比で、2以上400以下の範囲であることが好ましく、5以上200以下の範囲であることがより好ましく、10以上100以下の範囲であるさらに好ましい。 In the reaction process, the mixing ratio of the compound having a hydrophilic anion group having a hydroxyl group or its cationic salt to the polyisocyanate is, from the viewpoint of emulsifiability and coating film properties, preferably in the range of 2 to 400 in terms of the molar ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups, more preferably in the range of 5 to 200, and even more preferably in the range of 10 to 100.

当該反応工程において、反応温度や反応時間は、反応の進行に応じて適宜決められるが、反応温度は0℃以上150℃以下であることが好ましく、反応時間は30分以上48時間以下であることが好ましい。 In this reaction process, the reaction temperature and reaction time are appropriately determined depending on the progress of the reaction, but the reaction temperature is preferably 0°C or higher and 150°C or lower, and the reaction time is preferably 30 minutes or higher and 48 hours or lower.

また、当該反応工程において、場合により既知の通常の触媒を使用してもよい。当該触媒としては、特に限定されないが、例えば、以下の(a)~(f)に示すもの等が挙げられる。これらは単独又は混合して使用してもよい。
(a)オクタン酸スズ、2-エチル-1-ヘキサン酸スズ、エチルカプロン酸スズ、ラウリン酸スズ、パルミチン酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジマレート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート等の有機スズ化合物;
(b)塩化亜鉛、オクタン酸亜鉛、2-エチル-1-ヘキサン酸亜鉛、2-エチルカプロン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、アセチルアセトン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物;
(c)有機チタン化合物;
(d)有機ジルコニウム化合物;
(e)トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン等の三級アミン類;
(f)トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等のジアミン類
In addition, in the reaction step, a known ordinary catalyst may be used in some cases. The catalyst is not particularly limited, but examples thereof include the following (a) to (f). These may be used alone or in combination.
(a) Organotin compounds such as tin octanoate, tin 2-ethyl-1-hexanoate, tin ethylcaproate, tin laurate, tin palmitate, dibutyltin oxide, dibutyltin dichloride, dibutyltin diacetate, dibutyltin dimaleate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin diacetate, and dioctyltin dilaurate;
(b) organic zinc compounds such as zinc chloride, zinc octanoate, zinc 2-ethyl-1-hexanoate, zinc 2-ethylcaproate, zinc stearate, zinc naphthenate, and zinc acetylacetonate;
(c) an organotitanium compound;
(d) an organic zirconium compound;
(e) tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, N,N-diisopropylethylamine, and N,N-dimethylethanolamine;
(f) Diamines such as triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane.

本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法において、溶剤を使用してもよいし、使用しなくてもよい。本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法に用いられる溶剤は、親水性溶剤でもよく、疎水性溶剤でもよい。親水性溶剤及び疎水性溶剤としては、上述にその他の成分において例示されたものと同様のものが挙げられる。 In the method for producing the polyisocyanate composition of this embodiment, a solvent may or may not be used. The solvent used in the method for producing the polyisocyanate composition of this embodiment may be a hydrophilic solvent or a hydrophobic solvent. Examples of hydrophilic and hydrophobic solvents include those exemplified above in the other components.

また、本実施形態のポリイソシアネート組成物の製造方法において、親水性アニオン基を有する化合物と、ポリイソシアネートと、カチオン性化合物とに加えて、更に酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤及び界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を添加してもよい。酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤及び界面活性剤としては、上述のその他の成分において例示されたものと同様のものが挙げられる。 In addition, in the method for producing the polyisocyanate composition of this embodiment, in addition to the compound having a hydrophilic anion group, the polyisocyanate, and the cationic compound, at least one selected from the group consisting of an antioxidant, a light stabilizer, a polymerization inhibitor, and a surfactant may be added. Examples of the antioxidant, the light stabilizer, the polymerization inhibitor, and the surfactant include the same ones as those exemplified in the other components described above.

≪コーティング組成物≫
本実施形態のコーティング組成物は、上述のポリイソシアネート組成物を含む。
本実施形態のコーティング組成物は、有機溶剤系のコーティング組成物として用いることもできるが、水を主とする媒体中に塗膜形成成分である樹脂類が溶解又は分散している水系コーティング組成物として用いることが好ましい。特に、建築用塗料、自動車用塗料、自動車補修用塗料、プラスチック用塗料、粘着剤、接着剤、建材、家庭用水系塗料、その他コーティング剤、シーリング剤、インキ、注型材、エラストマー、フォーム、プラスチック原料、繊維処理剤にも使用することができる。
<Coating composition>
The coating composition of the present embodiment includes the polyisocyanate composition described above.
The coating composition of the present embodiment can be used as an organic solvent-based coating composition, but is preferably used as an aqueous coating composition in which resins, which are coating film-forming components, are dissolved or dispersed in a medium mainly composed of water. In particular, the coating composition can be used for architectural paints, automotive paints, automotive repair paints, plastic paints, pressure sensitive adhesives, building materials, household water-based paints, other coating agents, sealants, inks, casting materials, elastomers, foams, plastic raw materials, and fiber treatment agents.

<樹脂類>
主剤の樹脂類としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂類、ポリエステル樹脂類、ポリエーテル樹脂類、エポキシ樹脂類、フッ素樹脂類、ポリウレタン樹脂類、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリ塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリルブタジエン共重合体、ポリブタジエン共重合体、スチレンブタジエン共重合体等が挙げられる。
中でも、樹脂類としては、アクリル樹脂類又はポリエステル樹脂類が好ましい。
<Resins>
The resin used as the base agent is not particularly limited, but examples thereof include acrylic resins, polyester resins, polyether resins, epoxy resins, fluororesins, polyurethane resins, polyvinylidene chloride copolymers, polyvinyl chloride copolymers, vinyl acetate copolymers, acrylonitrile butadiene copolymers, polybutadiene copolymers, and styrene butadiene copolymers.
Among these, the resins are preferably acrylic resins or polyester resins.

(アクリル樹脂類)
アクリル樹脂類としては、特に限定されないが、例えば、以下の(a)~(e)等に示す重合性モノマーから選ばれた単独又は混合物を重合させて得られるアクリル樹脂類が挙げられる。これらアクリル樹脂類は単独又は混合して使用してもよい。
(a)(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等の(メタ)アクリル酸エステル類;
(b)(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-4-ヒドロキシブチル等の活性水素を持つ(メタ)アクリル酸エステル類;
(c)アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸類;
(d)アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽和アミド類;
(e)メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、フマル酸ジブチル、p-スチレンスルホン酸、アリルスルホコハク酸等のその他の重合性モノマー類
(Acrylic resins)
The acrylic resins are not particularly limited, but examples thereof include acrylic resins obtained by polymerizing a single polymerizable monomer or a mixture of polymerizable monomers selected from the following (a) to (e), etc. These acrylic resins may be used alone or in combination.
(a) (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and lauryl (meth)acrylate;
(b) (meth)acrylic acid esters having active hydrogen, such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate;
(c) Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and itaconic acid;
(d) Unsaturated amides such as acrylamide, N-methylol acrylamide, and diacetone acrylamide;
(e) Other polymerizable monomers such as glycidyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, acrylonitrile, dibutyl fumarate, p-styrenesulfonic acid, and allylsulfosuccinic acid.

その重合方法としては、乳化重合が一般的であるが、懸濁重合、分散重合、溶液重合でも製造できる。乳化重合では段階的に重合することもできる。 The most common polymerization method is emulsion polymerization, but it can also be produced by suspension polymerization, dispersion polymerization, or solution polymerization. With emulsion polymerization, it is also possible to polymerize in stages.

(ポリエステル樹脂類)
ポリエステル樹脂類としては、特に限定されないが、例えば、カルボン酸の単独又は混合物と、多価アルコールの単独又は混合物との縮合反応によって得られるポリエステル樹脂類等が挙げられる。
前記カルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
前記多価アルコールとしては、例えば、ジオール類、トリオール類、テトラオール類等が挙げられる。
ジオール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,3-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、2-エチル-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,2-デカンジオール、2,2,4-トリメチルペンタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。
トリオール類としては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
テトラオール類としては、例えば、ジグリセリン、ジメチロールプロパン、ペンタエリトリトール等が挙げられる。
(Polyester resins)
The polyester resins are not particularly limited, but examples thereof include polyester resins obtained by a condensation reaction between a single or a mixture of carboxylic acids and a single or a mixture of polyhydric alcohols.
Examples of the carboxylic acid include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
Examples of the polyhydric alcohol include diols, triols, and tetraols.
Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,3-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 2-ethyl-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,2-decanediol, 2,2,4-trimethylpentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and 2,2-diethyl-1,3-propanediol.
Examples of triols include glycerin and trimethylolpropane.
Examples of tetraols include diglycerin, dimethylolpropane, and pentaerythritol.

又は、例えば、低分子量ポリオールの水酸基にε-カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトン類等もポリエステル樹脂類として用いることができる。 Alternatively, for example, polycaprolactones obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone with the hydroxyl groups of low molecular weight polyols can also be used as polyester resins.

(ポリエーテル樹脂類)
ポリエーテル樹脂類としては、例えば、以下(a)~(d)に示すもの等が挙げられる。
(a)多価ヒドロキシ化合物の単独又は混合物に、強塩基性触媒を使用して、アルキレンオキサイドの単独又は混合物を付加して得られるポリエーテルポリオール類;
(b)ポリアミン化合物にアルキレンオキサイドを反応させて得られるポリエーテルポリオール類;
(c)環状エーテル類の開環重合によって得られるポリエーテルポリオール類;
(d)(a)~(c)で得られたポリエーテルポリオール類を媒体としてアクリルアミド等を重合して得られる、いわゆるポリマーポリオール類
(Polyether resins)
Examples of the polyether resins include the following (a) to (d).
(a) polyether polyols obtained by adding an alkylene oxide or a mixture of alkylene oxides to a polyhydric hydroxy compound or a mixture of polyhydric hydroxy compounds in the presence of a strong basic catalyst;
(b) polyether polyols obtained by reacting a polyamine compound with an alkylene oxide;
(c) polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ethers;
(d) Polymer polyols obtained by polymerizing acrylamide or the like using the polyether polyols obtained by (a) to (c) as a medium.

(a)における前記多価ヒドロキシ化合物としては、例えば、以下の(i)~(vi)に示すものが挙げられる。
(i)ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等;
(ii)エリトリトール、D-トレイトール、L-アラビニトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、ラムニトール等の糖アルコール系化合物;
(iii)アラビノース、リボース、キシロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、ラムノース、フコース、リボデソース等の単糖類;
(iv)トレハロース、ショ糖、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース等の二糖類;
(v)ラフィノース、ゲンチアノース、メレチトース等の三糖類;
(vi)スタキオース等の四糖類
Examples of the polyvalent hydroxy compound in (a) include the following compounds (i) to (vi).
(i) diglycerin, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc.;
(ii) Sugar alcohol compounds such as erythritol, D-threitol, L-arabinitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol, and rhamnitol;
(iii) Monosaccharides such as arabinose, ribose, xylose, glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, rhamnose, fucose, and ribosaccharides;
(iv) Disaccharides such as trehalose, sucrose, maltose, cellobiose, gentiobiose, lactose, and melibiose;
(v) Trisaccharides such as raffinose, gentianose, and melezitose;
(vi) Tetrasaccharides such as stachyose

(a)における前記強塩基性触媒としては、例えば、アルカリ金属類の水酸化物、アルコラート、アルキルアミン等が挙げられる。アルカリ金属類としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。 Examples of the strong basic catalyst in (a) include hydroxides, alcoholates, and alkylamines of alkali metals. Examples of alkali metals include lithium, sodium, and potassium.

(a)における前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙げられる。 Examples of the alkylene oxide in (a) include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide.

(b)における前記ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン類等が挙げられる。 Examples of the polyamine compound in (b) include ethylenediamines.

(c)における前記環状エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン等が挙げられる。 Examples of the cyclic ethers in (c) include tetrahydrofuran, etc.

また、本実施形態のコーティング組成物において、これらの樹脂類は、必要に応じて、メラミン系硬化剤、ウレタンディスパージョン、ウレタンアクリルエマルジョン等の樹脂を併用することができる。 In addition, in the coating composition of this embodiment, these resins can be used in combination with resins such as melamine-based hardeners, urethane dispersions, and urethane acrylic emulsions, if necessary.

また、これらの樹脂類は、水に乳化、分散又は溶解することが好ましい。そのために、樹脂類に含まれるカルボキシル基、スルホン基等を中和することができる。
カルボキシル基、スルホン基等を中和するための中和剤としては、特に限定されないが、例えば、アンモニア、水溶性アミノ化合物等が挙げられる。
水溶性アミノ化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等が挙げられる。これらを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
中でも、中和剤としては、第三級アミンであることが好ましく、トリエチルアミン、又は、ジメチルエタノールアミンであることがより好ましい。
It is also preferable that these resins are emulsified, dispersed or dissolved in water, and for this purpose, the carboxyl groups, sulfone groups, etc. contained in the resins can be neutralized.
The neutralizing agent for neutralizing the carboxyl group, sulfone group, etc. is not particularly limited, but examples thereof include ammonia, water-soluble amino compounds, etc.
Examples of the water-soluble amino compound include monoethanolamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, isopropylamine, diisopropylamine, triethanolamine, butylamine, dibutylamine, 2-ethylhexylamine, ethylenediamine, propylenediamine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, morpholine, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the neutralizing agent is preferably a tertiary amine, and more preferably triethylamine or dimethylethanolamine.

<その他成分>
本実施形態のコーティング組成物は、上述したポリイソシアネート組成物及び樹脂類の他に、更に、一般的に塗料に加えられる添加剤を含んでもよい。該添加剤としては、例えば、無機顔料、有機顔料、体質顔料、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、有機リン酸塩、有機亜リン酸塩、増粘剤、レベリング剤、チキソ化剤、消泡剤、凍結安定剤、艶消し剤、架橋反応触媒(硬化促進用の触媒)、皮張り防止剤、分散剤、湿潤剤、充填剤、可塑剤、潤滑剤、還元剤、防腐剤、防黴剤、消臭剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、静電防止剤又は帯電調整剤、沈降防止剤等が挙げられる。これら添加剤を1種単独で含んでもよく、2種以上を組み合わせて含んでもよい。
<Other ingredients>
The coating composition of the present embodiment may further contain additives that are generally added to paints, in addition to the above-mentioned polyisocyanate composition and resins.The additives include, for example, inorganic pigments, organic pigments, extender pigments, silane coupling agents, titanium coupling agents, organic phosphates, organic phosphites, thickeners, leveling agents, thixotropic agents, defoamers, freeze stabilizers, matting agents, crosslinking reaction catalysts (catalysts for promoting curing), antiskinning agents, dispersants, wetting agents, fillers, plasticizers, lubricants, reducing agents, preservatives, antifungal agents, deodorants, anti-yellowing agents, ultraviolet absorbers, antistatic agents or charge regulators, antisettling agents, etc.These additives may be contained alone or in combination of two or more.

架橋反応触媒(硬化促進用の触媒)の例としては、以下に限定されないが、例えば、以下の(a)又は(b)に示すもの等が挙げられる。
(a)ジブチルスズジラウレート、2-エチルヘキサン酸スズ、2-エチルヘキサン酸亜鉛、コバルト塩等の金属塩;
(b)トリエチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ベンジルジメチルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N-メチルピペリジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N’-エンドエチレンピペラジン、N,N’-ジメチルピペラジン等の3級アミン類
Examples of the crosslinking reaction catalyst (catalyst for promoting curing) include, but are not limited to, the following (a) or (b).
(a) Metal salts such as dibutyltin dilaurate, tin 2-ethylhexanoate, zinc 2-ethylhexanoate, and cobalt salts;
(b) Tertiary amines such as triethylamine, pyridine, methylpyridine, benzyldimethylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N-methylpiperidine, pentamethyldiethylenetriamine, N,N'-endoethylenepiperazine, and N,N'-dimethylpiperazine.

本実施形態のコーティング組成物は、塗料への分散性を良くするために、上述したポリイソシアネート組成物及び樹脂類の他に、更に界面活性剤を含んでもよい。 The coating composition of this embodiment may further contain a surfactant in addition to the polyisocyanate composition and resins described above in order to improve dispersibility in paint.

本実施形態のコーティング組成物は、塗料の保存安定性を良くするために、上述したポリイソシアネート組成物及び樹脂類の他に、更に酸化防止剤、光安定剤、重合禁止剤を含んでもよい。 The coating composition of this embodiment may further contain an antioxidant, a light stabilizer, and a polymerization inhibitor in addition to the polyisocyanate composition and resins described above in order to improve the storage stability of the coating.

≪コーティング基材≫
本実施形態のコーティング基材は、上述のコーティング組成物によってコーティングされたコーティング基材である。本実施形態のコーティング基材は、上述のコーティング組成物を含むコーティング層を有するものであることが好ましい。
<Coating substrate>
The coated substrate of the present embodiment is a substrate coated with the above-mentioned coating composition. The coated substrate of the present embodiment preferably has a coating layer containing the above-mentioned coating composition.

本実施形態のコーティング基材は、所望の基材と、場合により、コーティング前に通常のプライマーと、を備えてもよい。
前記基材としては、例えば、金属、木材、ガラス、石、セラミック材料、コンクリート、硬質及び可撓性プラスチック、繊維製品、皮革製品、紙等が挙げられる。
The coating substrate of this embodiment may comprise a desired substrate and, optionally, a conventional primer prior to coating.
Examples of the substrate include metal, wood, glass, stone, ceramic materials, concrete, rigid and flexible plastics, textiles, leather products, paper, and the like.

以下、本発明を実施例および比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例における、ポリイソシアネート組成物の物性及び評価は、以下のとおり測定した。なお、特に明記しない場合は、「部」及び「%」は、「質量部」及び「質量%」を意味する。
以下において、実施例1~4、18、及び19は参考例とする。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as it does not depart from the gist of the present invention.
In the examples and comparative examples, the physical properties and evaluations of the polyisocyanate compositions were measured as follows. Unless otherwise specified, "parts" and "%" mean "parts by mass" and "% by mass".
In the following, Examples 1 to 4, 18, and 19 are considered as reference examples.

<測定方法>
[物性1]
(粘度)
粘度はE型粘度計(株式会社トキメック社製)により25℃で測定した。標準ローター(1°34’×R24)を用いた。回転数は、以下のとおりである。
<Measurement method>
[Physical Properties 1]
(viscosity)
The viscosity was measured at 25° C. using an E-type viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd.) using a standard rotor (1°34′×R24). The rotation speeds were as follows:

(回転数)
100r.p.m. (128mPa・s未満の場合)
50r.p.m. (128mPa・s以上256mPa・s未満の場合)
20r.p.m. (256mPa・s以上640mPa・s未満の場合)
10r.p.m. (640mPa・s以上1280mPa・s未満の場合)
5r.p.m. (1280mPa・s以上2560mPa・s未満の場合)
2.5r.p.m. (2560mPa・s以上5120mPa・s未満の場合)
(Rotation speed)
100 rpm (when viscosity is less than 128 mPa.s)
50 rpm (for viscosity between 128 mPa·s and 256 mPa·s)
20 rpm (for viscosity between 256 mPa·s and 640 mPa·s)
10 rpm (for viscosity between 640 mPa·s and 1280 mPa·s)
5 rpm (for viscosity between 1280 mPa·s and 2560 mPa·s)
2.5 rpm (2560 mPa.s or more and less than 5120 mPa.s)

[物性2]
(イソシアネート基含有率)
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物を試料として、イソシアネート基含有率の測定は、JIS K7301-1995(熱硬化性ウレタンエラストマー用トリレンジイソシアネート型プレポリマー試験方法)に記載の方法に従って実施した。以下に、より具体的なイソシアネート基含有率の測定方法を示す。
[Physical Properties 2]
(Isocyanate Group Content)
The polyisocyanate compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were used as samples to measure the isocyanate group content according to the method described in JIS K7301-1995 (Test method for tolylene diisocyanate-type prepolymers for thermosetting urethane elastomers). A more specific method for measuring the isocyanate group content is described below.

(1)試料1g(Wg)を200mL三角フラスコに採取し、該フラスコにトルエン20mLを添加し、試料を溶解させた。
(2)その後、上記フラスコに2.0Nのジ-n-ブチルアミン・トルエン溶液20mLを添加し、15分間静置した。
(3)上記フラスコに2-プロパノール70mLを添加し、溶解させて溶液を得た。
(4)上記(3)で得られた溶液について、1mol/L塩酸を用いて滴定を行い、試料滴定量(V1mL)を求めた。
(5)試料を添加しない場合にも、上記(1)~(3)と同様の方法で測定を実施し、ブランク滴定量(V0mL)を求めた。
上記で求めた試料滴定量及びブランク滴定量から、イソシアネート基含有率を以下に示す式を用いて、算出した。
(1) 1 g (Wg) of a sample was placed in a 200 mL Erlenmeyer flask, and 20 mL of toluene was added to the flask to dissolve the sample.
(2) Then, 20 mL of a 2.0 N di-n-butylamine/toluene solution was added to the flask and allowed to stand for 15 minutes.
(3) 70 mL of 2-propanol was added to the flask and dissolved to obtain a solution.
(4) The solution obtained in (3) above was titrated with 1 mol/L hydrochloric acid to determine the sample titer (V1 mL).
(5) Even when no sample was added, the measurement was carried out in the same manner as in (1) to (3) above, and the blank titer (V0 mL) was calculated.
From the sample titration amount and blank titration amount obtained above, the isocyanate group content was calculated using the following formula.

イソシアネート基含有率(質量%) = (V0-V1)×42/[W(1g)×1000]×100 Isocyanate group content (mass%) = (V0-V1) x 42/[W(1g) x 1000] x 100

[物性3]
(不揮発分)
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物を試料として、溶剤希釈をした場合には、以下に示す方法を用いて、不揮発分を算出した。まず、アルミニウム製カップの質量を精秤し(W0g)、試料約1gを入れて、加熱乾燥前のカップ質量(W1g)を精秤した。次いで、試料を入れたカップを105℃の乾燥機中で3時間加熱した。次いで、加熱後のカップを室温まで冷却した後、再度カップの質量を精秤した(W2g)。次いで、試料中の乾燥残分の質量%を不揮発分として、以下に示す式を用いて、不揮発分を計算した。なお、溶剤希釈なしの場合には、不揮発分は実質的に100%であるとして扱った。
[Physical Properties 3]
(Non-volatile content)
When the polyisocyanate compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were used as samples and diluted with a solvent, the non-volatile content was calculated using the method shown below. First, the mass of an aluminum cup was precisely weighed (W0 g), and about 1 g of a sample was placed in the cup, and the mass of the cup before drying by heating (W1 g) was precisely weighed. Next, the cup containing the sample was heated in a dryer at 105° C. for 3 hours. Next, the cup after heating was cooled to room temperature, and the mass of the cup was precisely weighed again (W2 g). Next, the mass % of the dry residue in the sample was taken as the non-volatile content, and the non-volatile content was calculated using the formula shown below. In addition, when there was no dilution with a solvent, the non-volatile content was treated as being substantially 100%.

不揮発分(質量%) = (W2-W0)/(W1-W0)×100 Non-volatile content (mass%) = (W2-W0)/(W1-W0) x 100

[物性4]
(数平均分子量(Mn))
ポリイソシアネート組成物の数平均分子量は下記に示す測定条件のGPC測定により、ポリスチレン基準の数平均分子量を測定することで得た。
[Physical Properties 4]
(Number average molecular weight (Mn))
The number average molecular weight of the polyisocyanate composition was obtained by measuring the number average molecular weight against polystyrene standards by GPC measurement under the measurement conditions shown below.

(測定条件)
装置:東ソー(株)HLC-8120GPC(商品名)
カラム:東ソー(株)TSKgel SuperH1000(商品名)×1本
TSKgel SuperH2000(商品名)×1本
TSKgel SuperH3000(商品名)×1本
キャリアー:テトラハイドロフラン
検出方法:示差屈折計
(Measurement condition)
Apparatus: Tosoh Corporation HLC-8120GPC (product name)
Column: Tosoh Corporation TSKgel Super H1000 (product name) x 1 TSKgel Super H2000 (product name) x 1 TSKgel Super H3000 (product name) x 1 Carrier: Tetrahydrofuran Detection method: Differential refractometer

[物性5]
(平均官能基数)
平均官能基数は、ポリイソシアネート1分子が統計的に有するイソシアネート官能基の数であり、「物性4」で得られたポリイソシアネートの数平均分子量(Mn)と「物性2」で得られたイソシアネート基含有率(NCO%)とから以下の式を用いて算出した。
[Physical Properties 5]
(Average number of functional groups)
The average functionality is the number of isocyanate functional groups statistically possessed by one molecule of polyisocyanate, and was calculated using the following formula from the number average molecular weight (Mn) of the polyisocyanate obtained in "Physical Properties 4" and the isocyanate group content (NCO%) obtained in "Physical Properties 2".

平均官能基数 = Mn×NCO%/420) Average number of functional groups = Mn x NCO%/420)

[物性6]
(カチオン性化合物に対する親水性アニオン基のモル比)
WATERS社の「UPLC」を用いて、LC-MS及びUV-MSを測定した結果に基づき、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比を各ピーク面積から計算した。
[Physical Properties 6]
(Molar ratio of hydrophilic anion group to cationic compound)
Based on the results of LC-MS and UV-MS measurements using a WATERS "UPLC," the molar ratio of hydrophilic anion group/cationic compound was calculated from each peak area.

<評価方法>
[評価1]
(ポリイソシアネート組成物の透明度)
実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物の異物や濁りの有無を目視で確認し、以下の評価基準に従い、評価した。
<Evaluation method>
[Evaluation 1]
(Transparency of Polyisocyanate Composition)
The polyisocyanate compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were visually inspected for the presence or absence of foreign matter or turbidity, and were evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
◎:透明均一液体、溶剤希釈後も透明均一液体
○:透明均一液体、溶剤希釈後わずかに濁りあり
△:わずかに濁りあり。溶剤希釈後濁りあり
×:異物又は濁りあり
(Evaluation criteria)
◎: Transparent homogeneous liquid, transparent homogeneous liquid even after dilution with solvent ○: Transparent homogeneous liquid, slightly turbid after dilution with solvent △: Slightly turbid, turbid after dilution with solvent ×: Foreign matter or turbidity present

[評価2]
(塗膜の外観)
上記方法により得られた各コーティング組成物を用いて、ガラス板上に、厚さ40μmの塗膜を塗装した。次いで、23℃、50%湿度の雰囲気下で乾燥させ、翌日、得られた塗膜の光沢値を、光沢計(スガ試験機株式会社製デジタル変角光沢計UDV-6P(商品名))を用い、JIS Z8741の条件で60度光沢値を測定した。以下の評価基準に従い、外観を評価した。
[Evaluation 2]
(Appearance of the coating)
Each coating composition obtained by the above method was used to coat a coating film having a thickness of 40 μm on a glass plate. The coating film was then dried under an atmosphere of 23° C. and 50% humidity, and the next day, the gloss value of the coating film obtained was measured using a gloss meter (a digital variable angle gloss meter UDV-6P (product name) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) under the conditions of JIS Z8741 as a 60 degree gloss value. The appearance was evaluated according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
○:85%以上
△:85%未満65%以上
×:65%未満
(Evaluation criteria)
○: 85% or more △: Less than 85% 65% or more ×: Less than 65%

[評価3]
(塗膜の耐水性)
上記方法により得られた各コーティング組成物を用いて、ガラス板上に、厚さ40μになるようにアプリケーター塗装した。次いで、23℃、50%湿度の雰囲気下で7日間乾燥させて、塗膜を得た。次いで、得られた塗膜上に直径20mmのシリコン製Oリングを載せ、その中に水を0.5g注ぎ入れた。次いで、23℃で24時間置き、表面に残った水を除いた後の塗膜の様子を観察した。以下の評価基準に従い、塗膜の耐水性を評価した。ただし、上記「評価2」での塗膜の外観が×のものは目視評価が不可能のため、測定不可(×)とした。なお、評価基準について、「ブリスター」とは、塗膜の表面に生じる水泡や膨れのことを意味する。
[Evaluation 3]
(Water resistance of coating film)
Each coating composition obtained by the above method was applied to a glass plate with an applicator to a thickness of 40μ. Then, the coating was dried for 7 days under an atmosphere of 23°C and 50% humidity to obtain a coating film. Next, a silicon O-ring with a diameter of 20 mm was placed on the obtained coating film, and 0.5 g of water was poured into it. Then, the coating film was left at 23°C for 24 hours, and the state of the coating film after removing the water remaining on the surface was observed. The water resistance of the coating film was evaluated according to the following evaluation criteria. However, the coating film with the appearance of x in the above "Evaluation 2" was not measurable (x) because it was impossible to evaluate visually. Regarding the evaluation criteria, "blister" means a water bubble or swelling that occurs on the surface of the coating film.

(評価基準)
○:変化なし
△:白濁、ブリスター発生なし
×:ブリスター発生あり、白濁又は塗膜溶解
(Evaluation criteria)
○: No change △: Whitening, no blistering ×: Blistering, whitening, or coating film dissolution

<スルホン酸アミン塩(中和塩)の合成>
[合成例1]
(中和塩S-1の合成)
70質量%2-ヒドロキシエタンスルホン酸(以下、「HES」と略記する場合がある)水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、ナトリウムに対する2-ヒドロキシエタンスルホン酸のモル当量比が1.05となるように、ナトリウムを量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-1(2-ヒドロキシエタンスルホン酸/ナトリウム塩)を得た。
<Synthesis of sulfonic acid amine salt (neutralized salt)>
[Synthesis Example 1]
(Synthesis of neutralized salt S-1)
10 parts by mass of 1-propanol was added to 20 parts by mass of a 70% by mass aqueous solution of 2-hydroxyethanesulfonic acid (hereinafter sometimes abbreviated as "HES") and stirred to obtain a solution. Furthermore, sodium was weighed out so that the molar equivalent ratio of 2-hydroxyethanesulfonic acid to sodium was 1.05, and a liquid obtained by diluting with the same part by mass of 1-propanol was added dropwise to the above solution under stirring. Stirring was stopped one hour after the start of the dropwise addition, and the mixture was dehydrated and desolvated using an evaporator to obtain neutralized salt S-1 (2-hydroxyethanesulfonic acid/sodium salt).

[合成例2]
(中和塩S-2の合成)
80質量%の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸(以下、「HPS」と略記する場合がある)水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、トリプロピルアミンに対するHPSのモル当量比が1.005となるようにトリプロピルアミン(以下、「TnPA」と略記する場合がある)を量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-2(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 2]
(Synthesis of Neutralized Salt S-2)
A solution was obtained by adding 10 parts by mass of 1-propanol to 20 parts by mass of an 80% by mass aqueous solution of 3-hydroxypropanesulfonic acid (hereinafter sometimes abbreviated as "HPS") and stirring. Furthermore, tripropylamine (hereinafter sometimes abbreviated as "TnPA") was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to tripropylamine was 1.005, and a liquid obtained by diluting with the same part by mass of 1-propanol was added dropwise to the solution under stirring. One hour after the start of the dropwise addition, stirring was stopped, and the mixture was dehydrated and desolvated with an evaporator to obtain neutralized salt S-2 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt).

[合成例3]
(中和塩S-3の合成)
TnPAに対するHPSのモル当量比が1.01となるようにTnPAを量り取った以外は、合成例2と同様の方法を用いて、中和塩S-3(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 3]
(Synthesis of Neutralized Salt S-3)
A neutralized salt S-3 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that TnPA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to TnPA was 1.01.

[合成例4]
(中和塩S-4の合成)
TnPAに対するHPSのモル当量比が1.03となるようにTnPAを量り取った以外は、合成例2と同様の方法を用いて、中和塩S-4(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 4]
(Synthesis of Neutralized Salt S-4)
A neutralized salt S-4 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that TnPA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to TnPA was 1.03.

[合成例5]
(中和塩S-5の合成)
TnPAに対するHPSのモル当量比が1.08となるようにTnPAを量り取った以外は、合成例2と同様の方法を用いて、中和塩S-5(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 5]
(Synthesis of Neutralized Salt S-5)
A neutralized salt S-5 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that TnPA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to TnPA was 1.08.

[合成例6]
(中和塩S-6の合成)
TnPAに対するHPSのモル当量比が1.13となるようにTnPAを量り取った以外は、合成例2と同様の方法を用いて、中和塩S-6(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 6]
(Synthesis of Neutralized Salt S-6)
A neutralized salt S-6 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that TnPA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to TnPA was 1.13.

[合成例7]
(中和塩S-7の合成)
TnPAに対するHPSのモル当量比が1.18となるようにTnPAを量り取った以外は、合成例2と同様の方法を用いて、中和塩S-7(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 7]
(Synthesis of Neutralized Salt S-7)
A neutralized salt S-7 (3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that TnPA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to TnPA was 1.18.

[合成例8]
(中和塩S-8の合成)
85質量%の4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸(以下、「HBS」と略記する場合がある)水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、トリブチルアミンに対するHBSのモル当量比が1.08となるようにトリブチルアミン(以下、「TBA」と略記する場合がある)を量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-8(4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸トリブチルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 8]
(Synthesis of Neutralized Salt S-8)
A solution was obtained by adding 10 parts by mass of 1-propanol to 20 parts by mass of an 85% by mass aqueous solution of 4-hydroxybenzenesulfonic acid (hereinafter sometimes abbreviated as "HBS") and stirring. Furthermore, tributylamine (hereinafter sometimes abbreviated as "TBA") was weighed out so that the molar equivalent ratio of HBS to tributylamine was 1.08, and a liquid obtained by diluting with the same part by mass of 1-propanol was added dropwise to the solution under stirring. One hour after the start of the dropwise addition, stirring was stopped, and the mixture was dehydrated and desolvated in an evaporator to obtain neutralized salt S-8 (4-hydroxybenzenesulfonic acid tributylamine salt).

[合成例9]
(中和塩S-9の合成)
TBAに対するHBSのモル当量比が1.18となるようにTBAを量り取った以外は、合成例8と同様の方法を用いて、中和塩S-9(4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸トリブチルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 9]
(Synthesis of Neutralized Salt S-9)
A neutralized salt S-9 (4-hydroxybenzenesulfonic acid tributylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 8, except that TBA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HBS to TBA was 1.18.

[合成例10]
(中和塩S-10の合成)
80質量%のHPS水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、N,N-ジジメチルシクロヘキアミン(以下、「DMCHA」と略記する場合がある)に対するHPSのモル当量比が1.02となるようにDMCHAを量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-10(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジジメチルシクロヘキアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 10]
(Synthesis of Neutralized Salt S-10)
10 parts by mass of 1-propanol was added to 20 parts by mass of an 80% by mass aqueous solution of HPS and stirred to obtain a solution. Furthermore, N,N-didimethylcyclohexamine (hereinafter sometimes abbreviated as "DMCHA") was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to DMCHA was 1.02, and a liquid diluted with the same part by mass of 1-propanol was added dropwise to the solution under stirring. Stirring was stopped one hour after the start of the dropwise addition, and the mixture was dehydrated and desolvated with an evaporator to obtain a neutralized salt S-10 (3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-didimethylcyclohexamine salt).

[合成例11]
(中和塩S-11の合成)
80質量%のHES水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、DMCHAに対するHESのモル当量比が1.02となるようにDMCHAを量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-11(3-ヒドロキシエタンスルホン酸N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 11]
(Synthesis of Neutralized Salt S-11)
10 parts by mass of 1-propanol was added to 20 parts by mass of an 80% by mass HES aqueous solution and stirred to obtain a solution. Furthermore, DMCHA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HES to DMCHA was 1.02, and the same part by mass of 1-propanol was diluted and added dropwise to the stirred solution. Stirring was stopped one hour after the start of the dropwise addition, and the mixture was dehydrated and desolvated with an evaporator to obtain a neutralized salt S-11 (3-hydroxyethanesulfonic acid N,N-dimethylcyclohexylamine salt).

[合成例12]
(中和塩S-12の合成)
80質量%のHPS水溶液:20質量部、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(以下、「DIPEA」と略記する場合がある)に対するHPSのモル当量比が1.02となるようにDIPEAを量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、固形分99.5質量%の中和塩S-12(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジイソプロピルエチルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 12]
(Synthesis of Neutralized Salt S-12)
20 parts by mass of an 80% by mass aqueous solution of HPS and 10 parts by mass of 1-propanol were added and stirred to obtain a solution. Furthermore, N,N-diisopropylethylamine (hereinafter sometimes abbreviated as "DIPEA") was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to DIPEA was 1.02, and the same part by mass of DIPEA was diluted with 1-propanol and added dropwise to the solution under stirring. Stirring was stopped one hour after the start of the dropwise addition, and the mixture was dehydrated and desolvated with an evaporator to obtain a neutralized salt S-12 (3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-diisopropylethylamine salt) with a solid content of 99.5% by mass.

[合成例13]
(中和塩S-13の合成)
DIPEAに対するHPSのモル当量比が1.13となるようにDIPEAを量り取った以外は、合成例12と同様の方法を用いて、中和塩S-13(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジイソプロピルエチルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 13]
(Synthesis of Neutralized Salt S-13)
A neutralized salt S-13 (3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-diisopropylethylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 12, except that DIPEA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HPS to DIPEA was 1.13.

[合成例14]
(中和塩S-14の合成)
70質量%のHES水溶液:20質量部に、1-プロパノール:10質量部を添加して撹拌して溶液を得た。更に、N-メチルピロリジンに対するHESのモル当量比が1.02となるようにN-メチルピロリジンを量り取り、同質量部の1-プロパノールで希釈した液を、撹拌中の前記溶液に滴下した。滴下開始から1時間後に撹拌を止め、エバポレーターで脱水及び脱溶剤し、中和塩S-14(2-ヒドロキシエタンスルホン酸N-メチルピロリジン塩)を得た。
[Synthesis Example 14]
(Synthesis of Neutralized Salt S-14)
10 parts by mass of 1-propanol was added to 20 parts by mass of a 70% by mass HES aqueous solution and stirred to obtain a solution. Furthermore, N-methylpyrrolidine was weighed out so that the molar equivalent ratio of HES to N-methylpyrrolidine was 1.02, and the solution was diluted with the same part by mass of 1-propanol and added dropwise to the stirred solution. Stirring was stopped one hour after the start of the dropwise addition, and the mixture was dehydrated and desolvated with an evaporator to obtain a neutralized salt S-14 (2-hydroxyethanesulfonic acid N-methylpyrrolidine salt).

[合成例15]
(中和塩S-15の合成)
DMCHAに対するHESのモル当量比が1.33となるようにDMCHAを量り取った以外は、合成例11と同様の方法を用いて、中和塩S-15(2-ヒドロキシエタンスルホン酸N,N-ジジメチルシクロヘキアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 15]
(Synthesis of Neutralized Salt S-15)
A neutralized salt S-15 (2-hydroxyethanesulfonic acid N,N-didimethylcyclohexamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11, except that DMCHA was weighed out so that the molar equivalent ratio of HES to DMCHA was 1.33.

[合成例16]
(中和塩S-16の合成)
HPSとのモル当量比が1.00となるようにTBAを量り取った以外は、合成例9と同様の方法を用いて、中和塩S-16(3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリブチルアミン塩)を得た。
[Synthesis Example 16]
(Synthesis of Neutralized Salt S-16)
A neutralized salt S-16 (3-hydroxypropanesulfonic acid tributylamine salt) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 9, except that TBA was weighed out so that the molar equivalent ratio to HPS was 1.00.

<ポリイソシアネートの合成>
[合成例17]
(ポリイソシアネートP-1の合成)
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI:1000g、及び、イソブタノール:4.0gを仕込み、撹拌下反応器内温度を70℃に保持した。これにテトラメチルアンモニウムカプリエートを加え、収率が25%になった時点で燐酸を添加して反応を停止した。次いで、反応液をろ過した後、薄膜蒸発缶を用いて未反応のHDIを除去し、ポリイソシアネートP-1を得た。得られたポリイソシアネートP-1の25℃における粘度は1500mPa・s、イソシアネート基含有率は23.1質量%であった。
<Synthesis of Polyisocyanate>
[Synthesis Example 17]
(Synthesis of Polyisocyanate P-1)
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a nitrogen blowing tube, and a dropping funnel was conditioned with nitrogen, 1000 g of HDI and 4.0 g of isobutanol were charged, and the temperature inside the reactor was maintained at 70° C. under stirring. Tetramethylammonium caprylate was added thereto, and when the yield reached 25%, phosphoric acid was added to stop the reaction. The reaction liquid was then filtered, and unreacted HDI was removed using a thin-film evaporator to obtain polyisocyanate P-1. The viscosity of the obtained polyisocyanate P-1 at 25° C. was 1500 mPa·s, and the isocyanate group content was 23.1% by mass.

[合成例18]
(ポリイソシアネートP-2の合成)
収率が50%になった時点で燐酸を添加して反応を停止した以外は、合成例17と同様の方法を用いて、ポリイソシアネートP-2を得た。得られたポリイソシアネートP-2の25℃における粘度は2700mPa・s、イソシアネート基含有率は21.7質量%であった。
[Synthesis Example 18]
(Synthesis of Polyisocyanate P-2)
Polyisocyanate P-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 17, except that phosphoric acid was added to terminate the reaction when the yield reached 50%. The viscosity of the obtained polyisocyanate P-2 at 25° C. was 2700 mPa s, and the isocyanate group content was 21.7% by mass.

<ポリイソシアネート組成物の製造>
[実施例1]
(ポリイソシアネート組成物PA-1aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、ヒドロキシピバル酸:4.09質量部(0.035モル)、及び、TBA:6.11質量部(0.033モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-1aを製造した。
<Production of polyisocyanate composition>
[Example 1]
(Production of polyisocyanate composition PA-1a)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 4.09 parts by mass (0.035 mol) of hydroxypivalic acid and 6.11 parts by mass (0.033 mol) of TBA were added, and the mixture was stirred at 100° C. for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-1a.

[実施例2]
(ポリイソシアネート組成物PA-2aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンカルボン酸:5.94質量部(0.038モル)、及び、TBA:6.62質量部(0.036モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-2aを製造した。
[Example 2]
(Production of polyisocyanate composition PA-2a)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 5.94 parts by mass (0.038 mol) of 4-(hydroxymethyl)cyclohexanecarboxylic acid and 6.62 parts by mass (0.036 mol) of TBA were added, and the mixture was stirred at 100° C. for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-2a.

[実施例3]
(ポリイソシアネート組成物PA-3aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、リン酸2-ヒドロキシエチル:4.51質量部(0.032モル)、及び、TBA:5.60質量部(0.030モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-3aを製造した。
[Example 3]
(Production of polyisocyanate composition PA-3a)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 4.51 parts by mass (0.032 mol) of 2-hydroxyethyl phosphate and 5.60 parts by mass (0.030 mol) of TBA were added, and the mixture was stirred at 100° C. for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-3a.

[実施例4]
(ポリイソシアネート組成物PA-4aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、合成例1で得られた中和塩S-1の2-ヒドロキシエタンスルホン酸/ナトリウム塩(HES/Na):5.30質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-4aを製造した。
[Example 4]
(Production of polyisocyanate composition PA-4a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 5.30 parts by mass of 2-hydroxyethanesulfonic acid/sodium salt (HES/Na) of neutralized salt S-1 obtained in Synthesis Example 1 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-4a.

[実施例5]
(ポリイソシアネート組成物PA-5aの製造)
合成例18で得られたポリイソシアネートP-2:100質量部に、合成例2で得られた中和塩S-2の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):7.87質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-5aを製造した。
[Example 5]
(Production of polyisocyanate composition PA-5a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-2 obtained in Synthesis Example 18, 7.87 parts by mass of 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-5a.

[実施例6]
(ポリイソシアネート組成物PA-6aの製造)
合成例2で得られた中和塩S-2の代わりに、合成例3で得られた中和塩S-3の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):7.89質量部を添加した以外は実施例5と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-6aを製造した。
[Example 6]
(Production of polyisocyanate composition PA-6a)
A polyisocyanate composition PA-6a was produced in the same manner as in Example 5, except that 7.89 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of the neutralized salt S-3 obtained in Synthesis Example 3 was added instead of the neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2.

[実施例7]
(ポリイソシアネート組成物PA-7aの製造)
合成例2で得られた中和塩S-2の代わりに、合成例4で得られた中和塩S-4の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):7.93質量部を添加した以外は実施例5と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-7aを製造した。
[Example 7]
(Production of polyisocyanate composition PA-7a)
A polyisocyanate composition PA-7a was produced in the same manner as in Example 5, except that 7.93 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of the neutralized salt S-4 obtained in Synthesis Example 4 was added instead of the neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2.

[実施例8]
(ポリイソシアネート組成物PA-8aの製造)
合成例2で得られた中和塩S-2の代わりに、合成例5で得られた中和塩S-5の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):8.16質量部を添加した以外は実施例5と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-8aを製造した。
[Example 8]
(Production of polyisocyanate composition PA-8a)
A polyisocyanate composition PA-8a was produced in the same manner as in Example 5, except that 8.16 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of the neutralized salt S-5 obtained in Synthesis Example 5 was added instead of the neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2.

[実施例9]
(ポリイソシアネート組成物PA-9aの製造)
合成例2で得られた中和塩S-2の代わりに、合成例6で得られた中和塩S-6の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):8.35質量部を添加した以外は実施例5と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-9aを製造した。
[Example 9]
(Production of polyisocyanate composition PA-9a)
A polyisocyanate composition PA-9a was produced in the same manner as in Example 5, except that 8.35 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of the neutralized salt S-6 obtained in Synthesis Example 6 was added instead of the neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2.

[実施例10]
(ポリイソシアネート組成物PA-10aの製造)
合成例2で得られた中和塩S-2の代わりに、合成例7で得られた中和塩S-7の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリプロピルアミン塩(HPS/TnPA):8.54質量部を添加した以外は実施例5と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-10aを製造した。
[Example 10]
(Production of polyisocyanate composition PA-10a)
A polyisocyanate composition PA-10a was produced in the same manner as in Example 5, except that 8.54 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid tripropylamine salt (HPS/TnPA) of the neutralized salt S-7 obtained in Synthesis Example 7 was added instead of the neutralized salt S-2 obtained in Synthesis Example 2.

[実施例11]
(ポリイソシアネート組成物PA-11aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、合成例8で得られたS-8の4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸トリブチルアミン塩(HBS/TBA):10.57質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-11aを製造した。
[Example 11]
(Production of polyisocyanate composition PA-11a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 10.57 parts by mass of 4-hydroxybenzenesulfonic acid tributylamine salt (HBS/TBA) of S-8 obtained in Synthesis Example 8 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-11a.

[実施例12]
(ポリイソシアネート組成物PA-12aの製造)
合成例18で得られたポリイソシアネートP-2:100質量部に、合成例9で得られたS-9の中和塩S-10の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリブチルアミン塩(HPS/TBA):9.00質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-12aを製造した。
[Example 12]
(Production of polyisocyanate composition PA-12a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-2 obtained in Synthesis Example 18, 9.00 parts by mass of 3-hydroxypropanesulfonic acid tributylamine salt (HPS/TBA) of the neutralized salt S-10 of S-9 obtained in Synthesis Example 9 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-12a.

[実施例13]
(ポリイソシアネート組成物PA-13aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、合成例10で得られた中和塩S-10の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン塩(HES/DMCHA):9.58質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-13aを製造した。
[Example 13]
(Production of polyisocyanate composition PA-13a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 9.58 parts by mass of 3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-dimethylcyclohexylamine salt (HES/DMCHA) of the neutralized salt S-10 obtained in Synthesis Example 10 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-13a.

[実施例14]
(ポリイソシアネート組成物PA-14aの製造)
合成例10で得られた中和塩S-10の代わりに、合成例11で得られた中和塩S-11の2-ヒドロキシエタンスルホン酸N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン塩(HES/DMCHA):9.14質量部を添加した以外は実施例13と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-14aを製造した。
[Example 14]
(Production of polyisocyanate composition PA-14a)
A polyisocyanate composition PA-14a was produced in the same manner as in Example 13, except that 9.14 parts by mass of the 2-hydroxyethanesulfonic acid N,N-dimethylcyclohexylamine salt (HES/DMCHA) of the neutralized salt S-11 obtained in Synthesis Example 11 was added instead of the neutralized salt S-10 obtained in Synthesis Example 10.

[実施例15]
(ポリイソシアネート組成物PA-15aの製造)
合成例18で得られたポリイソシアネートP-2:100質量部に、合成例12で得られた中和塩S-12の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジイソプロピルエチルアミン塩(HPS/DIPEA):8.37質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-15aを製造した。
[Example 15]
(Production of polyisocyanate composition PA-15a)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-2 obtained in Synthesis Example 18, 8.37 parts by mass of 3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-diisopropylethylamine salt (HPS/DIPEA) of neutralized salt S-12 obtained in Synthesis Example 12 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-15a.

[実施例16]
(ポリイソシアネート組成物PA-16aの製造)
合成例12で得られた中和塩S-12の代わりに、合成例13で得られた中和塩S-13の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸N,N-ジイソプロピルエチルアミン塩(HPS/DIPEA):8.84質量部を添加した以外は実施例15と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-16aを製造した。
[Example 16]
(Production of polyisocyanate composition PA-16a)
A polyisocyanate composition PA-16a was produced in the same manner as in Example 15, except that 8.84 parts by mass of the 3-hydroxypropanesulfonic acid N,N-diisopropylethylamine salt (HPS/DIPEA) of the neutralized salt S-13 obtained in Synthesis Example 13 was added instead of the neutralized salt S-12 obtained in Synthesis Example 12.

[実施例17]
(ポリイソシアネート組成物PA-17aの製造)
合成例12で得られた中和塩S-12の代わりに、合成例14で得られたS-14の2-ヒドロキシエタンスルホン酸N-メチルピロリジン塩(以下、「HES/N-メチルピロリジン):6.07質量部を添加した以外は実施例15と同様の方法を用いて、ポリイソシアネート組成物PA-17aを製造した。
[Example 17]
(Production of polyisocyanate composition PA-17a)
A polyisocyanate composition PA-17a was produced in the same manner as in Example 15, except that 6.07 parts by mass of 2-hydroxyethanesulfonic acid N-methylpyrrolidine salt (hereinafter, "HES/N-methylpyrrolidine") of S-14 obtained in Synthesis Example 14 was added instead of the neutralized salt S-12 obtained in Synthesis Example 12.

[実施例18]
(ポリイソシアネート組成物PA-18aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、2-シクロヘキシルアミノエタンスルホン酸(以下、「CAES」と略記する場合がある):5.81質量部(0.028モル)、及び、DMCHA:3.50質量部(0.027モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-18aを製造した。
[Example 18]
(Production of polyisocyanate composition PA-18a)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 5.81 parts by mass (0.028 mol) of 2-cyclohexylaminoethanesulfonic acid (hereinafter, may be abbreviated as "CAES") and 3.50 parts by mass (0.027 mol) of DMCHA were added, and the mixture was stirred at 100°C for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-18a.

[実施例19]
(ポリイソシアネート組成物PA-19aの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、4-シクロヘキシルアミノブタンスルホン酸(以下、「CABS」と略記する場合がある):7.05質量部(0.030モル)、及び、TBA:5.09質量部(0.027モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-19aを製造した。
[Example 19]
(Production of polyisocyanate composition PA-19a)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 7.05 parts by mass (0.030 mol) of 4-cyclohexylaminobutanesulfonic acid (hereinafter, may be abbreviated as "CABS") and 5.09 parts by mass (0.027 mol) of TBA were added, and the mixture was stirred at 100°C for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-19a.

[比較例1]
(ポリイソシアネート組成物PA-1bの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、合成例15で得られたS-15の2-ヒドロキシエタンスルホン酸N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン塩(HES/DMCHA):8.11質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-1bを製造した。
[Comparative Example 1]
(Production of polyisocyanate composition PA-1b)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 8.11 parts by mass of 2-hydroxyethanesulfonic acid N,N-dimethylcyclohexylamine salt (HES/DMCHA) of S-15 obtained in Synthesis Example 15 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-1b.

[比較例2]
(ポリイソシアネート組成物PA-2bの製造)
合成例17で得られたポリイソシアネートP-1:100質量部に、CABS:8.96質量部(0.038モル)、及び、DMCHA:3.85質量部(0.030モル)を添加し、窒素雰囲気下、還流しながら、100℃で5時間撹拌して、ポリイソシアネート組成物PA-2bを製造した。
[Comparative Example 2]
(Production of polyisocyanate composition PA-2b)
To 100 parts by mass of the polyisocyanate P-1 obtained in Synthesis Example 17, 8.96 parts by mass (0.038 mol) of CABS and 3.85 parts by mass (0.030 mol) of DMCHA were added, and the mixture was stirred at 100° C. for 5 hours under reflux in a nitrogen atmosphere to produce a polyisocyanate composition PA-2b.

[比較例3]
(ポリイソシアネート組成物PA-3bの製造)
合成例18で得られたポリイソシアネートP-2:100質量部に、合成例16で得られたS-16の3-ヒドロキシプロパンスルホン酸トリブチルアミン塩(HPS/TBA):8.35質量部を添加し、窒素下、還流下、120℃で3時間攪拌して反応を行った。その後、還流を外して100℃で1時間撹拌して反応を継続し、ポリイソシアネート組成物PA-3bを製造した。
[Comparative Example 3]
(Production of polyisocyanate composition PA-3b)
To 100 parts by mass of polyisocyanate P-2 obtained in Synthesis Example 18, 8.35 parts by mass of 3-hydroxypropanesulfonic acid tributylamine salt (HPS/TBA) of S-16 obtained in Synthesis Example 16 was added, and the mixture was reacted under nitrogen and reflux with stirring at 120° C. for 3 hours. Thereafter, the reflux was removed and the reaction was continued with stirring at 100° C. for 1 hour to produce polyisocyanate composition PA-3b.

実施例及び比較例で得られたポリイソシアネート組成物の物性を上記に記載の方法を用いて測定した。結果を表1~表4に示す。また、得られたポリイソシアネート組成物を用いて、上記に記載の方法により評価を行った。結果を表1~表4に示す。 The physical properties of the polyisocyanate compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were measured using the methods described above. The results are shown in Tables 1 to 4. The obtained polyisocyanate compositions were also evaluated using the methods described above. The results are shown in Tables 1 to 4.

Figure 0007498621000006
Figure 0007498621000006

Figure 0007498621000007
Figure 0007498621000007

Figure 0007498621000008
Figure 0007498621000008

Figure 0007498621000009
Figure 0007498621000009

表1~表3から、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.005以上1.18以下であるポリイソシアネート組成物PA-1a~PA-19a(実施例1~19)は、透明度が良好であり、塗膜としたときの外観及び耐水性も良好であった。
アニオン性化合物の種類が異なるポリイソシアネート組成物PA-1a~PA-3a及びPA-11a(実施例1~3及び11)の比較において、アニオン性化合物がヒドロキシピバル酸、4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンカルボン酸及びヒドロキシベンゼンスルホン酸であるポリイソシアネート組成物PA-1a~PA-2aでは、塗膜としたときの外観がより優れる傾向がみられ、アニオン性化合物がヒドロキシベンゼンスルホン酸であるポリイソシアネート組成物PA-11aでは、透明度、並びに塗膜としたときの外観及び耐水性がより優れる傾向がみられた。
カチオン性化合物の種類が異なるポリイソシアネート組成物PA-9a及びPA-16a(実施例9及び16)の比較において、カチオン性化合物が直鎖状のアルキル基を有するアミン化合物であるポリイソシアネート組成物PA-9aでは、塗膜としたときの外観がより優れる傾向がみられた。
親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が異なるポリイソシアネート組成物PA-5a~PA-10aの比較において、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.005以上1.08以下である場合に、透明度がより優れる傾向がみられ、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.13以下である場合に、塗膜としたときの外観により優れる傾向がみられ、また、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.01以上である場合に、塗膜としたときの耐水性がより優れる傾向がみられた。
アニオン性化合物とカチオン性化合物の中和塩を用いた場合であるポリイソシアネート組成物PA-a13及びPA-a14と、アニオン性化合物とカチオン性化合物を別々の化合物として使用した場合との比較において、アニオン性化合物とカチオン性化合物の中和塩を用いた場合であるポリイソシアネート組成物PA-a13及びPA-a14では、塗膜としたときの外観及び耐水性がより優れる傾向がみられた。
As seen from Tables 1 to 3, the polyisocyanate compositions PA-1a to PA-19a (Examples 1 to 19) having a molar ratio of hydrophilic anion group/cationic compound of 1.005 or more and 1.18 or less had good transparency, and when formed into a coating film, the appearance and water resistance were also good.
In a comparison of polyisocyanate compositions PA-1a to PA-3a and PA-11a (Examples 1 to 3 and 11) containing different types of anionic compounds, the polyisocyanate compositions PA-1a to PA-2a in which the anionic compounds were hydroxypivalic acid, 4-(hydroxymethyl)cyclohexanecarboxylic acid and hydroxybenzenesulfonic acid tended to have a more excellent appearance when formed into a coating film, while the polyisocyanate composition PA-11a in which the anionic compound was hydroxybenzenesulfonic acid tended to have a more excellent transparency, and a more excellent appearance and water resistance when formed into a coating film.
In a comparison of polyisocyanate compositions PA-9a and PA-16a (Examples 9 and 16) containing different types of cationic compounds, the polyisocyanate composition PA-9a, in which the cationic compound is an amine compound having a linear alkyl group, tended to have a more excellent appearance when formed into a coating film.
In a comparison of the polyisocyanate compositions PA-5a to PA-10a having different molar ratios of hydrophilic anionic group/cationic compound, when the molar ratio of hydrophilic anionic group/cationic compound was 1.005 or more and 1.08 or less, the transparency tended to be better, when the molar ratio of hydrophilic anionic group/cationic compound was 1.13 or less, the appearance of the coating film tended to be better, and when the molar ratio of hydrophilic anionic group/cationic compound was 1.01 or more, the water resistance of the coating film tended to be better.
In comparison between polyisocyanate compositions PA-a13 and PA-a14, which use a neutralized salt of an anionic compound and a cationic compound, and a case in which an anionic compound and a cationic compound are used as separate compounds, the polyisocyanate compositions PA-a13 and PA-a14, which use a neutralized salt of an anionic compound and a cationic compound, tend to have better appearance and water resistance when formed into a coating film.

一方で、表4から、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.33及び1.26であるポリイソシアネート組成物PA-1b及びPA-2b(比較例1及び2)では、透明度が劣っており、塗膜としたときの外観及び耐水性も劣っていた。また、親水性アニオン基/カチオン性化合物のモル比が1.00であるポリイソシアネート組成物PA-3b(比較例3)では、透明度及び塗膜としたときの外観は良好であったが、塗膜としたときの耐水性が劣っていた。 On the other hand, from Table 4, polyisocyanate compositions PA-1b and PA-2b (Comparative Examples 1 and 2) in which the molar ratios of hydrophilic anion group/cationic compound were 1.33 and 1.26, respectively, had poor transparency, and the appearance and water resistance of the coating film were also poor. Also, polyisocyanate composition PA-3b (Comparative Example 3) in which the molar ratio of hydrophilic anion group/cationic compound was 1.00 had good transparency and good appearance of the coating film, but poor water resistance of the coating film.

本実施形態のポリイソシアネート組成物は、透明度が高く、塗膜にしたときの外観及び耐水性に優れる。 The polyisocyanate composition of this embodiment has high transparency and excellent appearance and water resistance when formed into a coating film.

Claims (9)

カルボン酸アニオン基、リン酸アニオン基、及びスルホン酸アニオン基からなる群より選ばれる1種以上の親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートと、
カチオン性化合物と、を含み、
前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基のモル比は1.002以上1.2以下であり、
前記カチオン性化合物は、下記一般式(1)で表されるアミン化合物の第三級アンモニウムカチオンであり、
前記親水性アニオン基を分子内に含有するポリイソシアネートが、水酸基を有するスルホン酸のアミン塩とポリイソシアネートとの反応により得られるものであり、かつ、
前記水酸基を有するスルホン酸のアミン塩が、水酸基を有するスルホン酸と、前記一般式(1)で表されるアミン化合物との塩である、ポリイソシアネート組成物。
Figure 0007498621000010
(一般式(1)中、R 11 、R 12 及びR 13 は、互いに独立して、エーテル結合を含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R 11 、R 12 及びR 13 からなる群より選ばれる少なくとも1つが環構造を含んでいてもよく、R 11 、R 12 及びR 13 からなる群より選ばれる2つ以上は互いに結合して環構造を形成してよい。前記環構造は、芳香族環、炭素数5若しくは6のシクロアルキル基、R 11 とR 12 とが互いに結合した5員環若しくは6員環、又は、R 11 とR 12 とR 13 とが互いに結合した多員の多重環である。)
A polyisocyanate having in its molecule at least one hydrophilic anion group selected from the group consisting of a carboxylate anion group, a phosphate anion group, and a sulfonate anion group;
a cationic compound,
a molar ratio of the hydrophilic anion group to the cationic compound is 1.002 or more and 1.2 or less;
The cationic compound is a tertiary ammonium cation of an amine compound represented by the following general formula (1):
The polyisocyanate containing a hydrophilic anion group in the molecule is obtained by reacting an amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group with a polyisocyanate, and
The polyisocyanate composition , wherein the amine salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group is a salt of a sulfonic acid having a hydroxyl group and an amine compound represented by general formula (1).
Figure 0007498621000010
(In general formula (1), R 11 , R 12 and R 13 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond. At least one selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may contain a ring structure, and two or more selected from the group consisting of R 11 , R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a cycloalkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a 5- or 6-membered ring in which R 11 and R 12 are bonded to each other, or a multi-membered multiple ring in which R 11 , R 12 and R 13 are bonded to each other.)
前記カチオン性化合物に対する前記親水性アニオン基のモル比は1.01以上1.1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。 The polyisocyanate composition according to claim 1, wherein the molar ratio of the hydrophilic anion group to the cationic compound is 1.01 or more and 1.1 or less. 前記親水性アニオン基が、スルホン酸アニオン基を含む、請求項1又は2に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic anion group includes a sulfonate anion group. 前記一般式(1)で表されるアミン化合物は、R11、R12、及びR13がいずれも直鎖状脂肪族炭化水素基であるアミン化合物を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the amine compound represented by the general formula (1) includes an amine compound in which R 11 , R 12 , and R 13 are all linear aliphatic hydrocarbon groups. 前記水酸基を有するスルホン酸が下記一般式(2)で表される化合物である、請求項に記載のポリイソシアネート組成物。
Figure 0007498621000011
(一般式(2)中、R21は水酸基、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、及び、イミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基である。R21は環構造を含んでもよい。前記環構造は、芳香族環、窒素原子を2つ含む5員環若しくは6員環、又は、窒素原子と酸素原子とを含む5員環若しくは6員環である。)
The polyisocyanate composition according to claim 1 , wherein the sulfonic acid having a hydroxyl group is a compound represented by the following general formula (2):
Figure 0007498621000011
(In general formula (2), R21 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, and an imino group. R21 may contain a ring structure. The ring structure is an aromatic ring, a 5- or 6-membered ring containing two nitrogen atoms, or a 5- or 6-membered ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom.)
前記ポリイソシアネートは、イソシアヌレート基を有する、請求項1~のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polyisocyanate has an isocyanurate group. 前記ポリイソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び、芳香族ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1~のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物。 The polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein the polyisocyanate is at least one selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates. 請求項1~のいずれか一項に記載のポリイソシアネート組成物を含む、コーティング組成物。 A coating composition comprising the polyisocyanate composition according to any one of claims 1 to 7 . 請求項に記載のコーティング組成物によってコーティングされた、コーティング基材。 A coated substrate coated with the coating composition according to claim 8 .
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