ウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法
【課題】作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性に優れ、温度による影響を受け難く、塗膜層の仕上りが良好なウレタン樹脂複合材の硬化物の発泡倍率の制御方法を提供する。
【解決手段】本発明は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有し、水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、発泡倍率を制御することを特徴とする。
【解決手段】本発明は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有し、水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、発泡倍率を制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築を含む各種構造物の外壁用の塗材やコンクリート・モルタルの混和材、さらに、防水材や止水材およびシール材や接着材などの用途に用いられるウレタン樹脂複合材を硬化してなる硬化物の発泡倍率の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エマルション樹脂やラテックス樹脂およびアスファルト乳剤やウレタン樹脂は、土木建築を含む各種構造物の外壁用の塗材やコンクリート・モルタルの混和材、さらに、防水材や止水材およびシール材や接着材などの用途に用いられている。
【０００３】
界面活性剤によって乳化されたエマルション樹脂を配合した高分子ラテックスに、加熱溶融したアスファルトを添加し、混合してなる全固形分が６０〜９０質量％のゴムアスファルト乳剤は、ＪＩＳ Ａ６０２１「建築用塗膜防水材」に制定されている。また、社団法人日本建築学会、２００８年２月５日発行の「建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ８ 防水工事」には、ゴムアスファルト乳剤の室内防水仕様および地下外壁防水仕様として、Ｌ−ＧＩとＬ−ＧＵの２つの仕様が制定されている。また、社団法人公共建設協会、平成１９年３月６日発行の「公共建設工事標準仕様書（建築工事編）平成１９年度版」には、ゴムアスファルト系塗膜防水の種別および工程として、Ｙ−１とＹ−２の２つの仕様が制定されている。
【０００４】
アスファルトと高分子ラテックスを主成分とするゴムアスファルト乳剤は、特に乾燥硬化速度が遅いため、施工作業性が悪いばかりでなく、下地への密着性も低い。
【０００５】
そこで、ゴムアスファルト乳剤の乾燥硬化速度を上げるため、ゲル化剤を添加したゴムアスファルト乳剤を施工面に吹付けて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法や、ゴムアスファルト乳剤と凝固剤を別々のノズルから噴出し、空中でこれらを接触混合させながら施工面に吹き付けて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法が開示されている。これらの防水工法は、ゴムアスファルト塗膜層を形成するにあたり、専用の施工機械が必要となるため、現場の規模による制約や吹付けミストの飛散などの問題があった。
【０００６】
また、ゴムアスファルト乳剤に、セメントなどの水硬化性無機材料を添加して、常温で自硬する自硬型のゴムアスファルト乳剤とし、このゴムアスファルト乳剤を用いてゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法も開示されている。これは、アスファルト乳剤中の水分を、水硬化性無機材料の水和凝固反応に利用し、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法である。
【０００７】
さらに、ゴムアスファルト乳剤に、０．５〜１５．０質量％のポリイソシアネート化合物を含有する成分を添加し、ポリイソシアネート化合物と水を反応させて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法や、全固形分が６０〜９０質量％のゴムアスファルト乳剤１００質量部（固形分）に対して、ポリイソシアネート化合物０．０５〜４０質量部を添加し、そのゴムアスファルト乳剤により、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法などが挙げられる。
これらの防水工法では、ゴムアスファルト乳剤にポリイソシアネート化合物を添加することによって、ゴムアスファルト乳剤の硬化性が改善され、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性が向上した、温度による影響を受け難いゴムアスファルト塗膜層が形成される。
【０００８】
しかしながら、これらの防水工法では、ポリイソシアネート化合物によるゴムアスファルト乳剤の改質効果は高いものの、ポリイソシアネート化合物は、水と反応すると炭酸ガスを発生することから、ポリイソシアネート化合物の混合量が一定量を超えると、ゴムアスファルト塗膜層に、炭酸ガスに起因する気泡やピンホールが発生することが知られている。
【０００９】
そこで、炭酸ガスに起因する気泡やピンホールの発生を抑制するために、ゴムアスファルト乳剤に対して、セメントなどの水硬化性無機材料とポリイソシアネート化合物を添加し、そのゴムアスファルト乳剤により、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法が検討されている。ところが、このようなゴムアスファルト乳剤は、揺変性が増加してセルフレベリング性が低下し、塗膜層の仕上りが悪くなるという問題があった。そこで、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性が向上し、温度による影響を受け難く、かつ、塗膜層の仕上りが良好なゴムアスファルト塗膜材の開発が強く望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５０−７６１２５号公報
【特許文献２】特開昭５８−８０３１８号公報
【特許文献３】特許第２９９２６２３号公報
【特許文献４】特許第３１７５０６９号公報
【特許文献５】特許第３５１６７５１号公報
【特許文献６】特許第３９２０５００号公報
【特許文献７】特許第４０４２８５２号公報
【特許文献８】特許第４４４０４１６号公報
【特許文献９】特許第４４４０４１７号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＪＩＳ Ａ ６０２１ 建築用塗膜防水材 ２００６
【非特許文献２】建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ８ 防水工事 第６版
【非特許文献３】公共建築工事標準仕様書（建築工事編）平成１９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性に優れ、温度による影響を受け難く、塗膜層の仕上りが良好なウレタン樹脂複合材の硬化物の発泡倍率の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御することを特徴とする。
【００１４】
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を１．０以下とすることが好ましい。
【００１５】
前記ウレタン樹脂組成物は、水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１６】
前記酸化マグネシウムは、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１７】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤は、充填材を含有することが好ましい。
【００１８】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることが好ましい。
【００１９】
前記アスファルト乳剤は、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることが好ましい。
【００２０】
前記アスファルト乳剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることが好ましい。
【００２１】
前記エマルションは、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００２２】
前記ラテックスは、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックスおよびイソプレン・ラテックスバー・ラテックスからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御するので、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができる。したがって、土木建築を含む各種構造物の防水材や止水材およびシール材などを含む幅広い用途に適用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２５】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、発泡倍率を制御する方法である。
【００２６】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法では、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比が１．０以下となるように、ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量を調整することが好ましい。
ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量が、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０となる割合では、ウレタン樹脂複合材硬化物は発泡しなくなる。ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量が、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０未満となる割合では、ウレタン樹脂複合材硬化物は発泡する。このような現象を利用して、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、ウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率を制御する。
【００２７】
ウレタン樹脂組成物は、（１）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー、（２）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物、（３）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むものである。
すなわち、本発明のウレタン樹脂複合材では、上記のウレタン樹脂組成物に含まれる、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物のポリマー、ポリイソシアネート化合物のプレポリマー、または、ポリイソシアネート化合物のモノマーである。
【００２８】
イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類；水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）などなどの脂環式ポリイソシアネート類；トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類；上記各ポリイソシアネートをカルボジイミド変性またはイソシアヌレート変性したものなどが挙げられ、これらは単独または二種以上を混合して用いられる。これらの中でも、取り扱い易さの点からトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などの芳香族ポリイソシアネート類が好適に用いられる。
【００２９】
水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルグリコール、ポリエチレンアジペートグリコールなどのポリエステルグリコールなどが挙げられる。
【００３０】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物におけるウレタンプレポリマーは、上記の水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、上記のポリイソシアネート化合物（イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物）とを反応させることで得られ、分子末端に少なくとも２個のイソシアネート基を有するものである。
【００３１】
酸化マグネシウムとしては、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、かつ、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であるものが好ましい。また、酸化マグネシウムとしては、ＢＥＴ法による比表面積が６０ｍ２／ｇ以上であるものがより好ましく、取り扱い易さ、反応性、作業性、貯蔵安定性などの点から、ＢＥＴ法による比表面積が６０〜１５０ｍ２／ｇ以上であるものが特に好ましい。
ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上の酸化マグネシウムは、水と、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基との反応による発泡などを防止するという活性を有している。
【００３２】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物における水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であり、５〜１００質量部であることが好ましい。
水の含有量が３００質量部を超えると、ウレタン樹脂複合材硬化物の強度が低下するとともに、硬化後の収縮が大きくなる。
【００３３】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物では、ウレタン樹脂組成物以外の成分として、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種が含まれている。
【００３４】
エマルションとしては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなエマルションとしては、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
アクリルエマルションとしては、具体的には、昭和高分子社製のポリゾールＡＰ−１７８５（商品名、全固形分５０．０％）が用いられる。
アクリル・スチレンエマルションとしては、具体的には、昭和高分子社製のポリゾールＡＥ−８５０（商品名、全固形分５５．０％）が用いられる。
エチレン・酢酸ビニルエマルションとしては、具体的には、電気化学工業社製のＥＶＡテックス♯５５Ｎ（商品名、全固形分５５．０％）が用いられる。
エポキシ系エマルションとしては、具体的には、アデカ社製のＥＭ１−６０Ｌ（商品名、全固形分６５．０％）が用いられる。
【００３５】
ラテックスとしては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなラテックスとしては、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＳＢＲラテックス）、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス（ＢＲラテックス）、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＮＢＲラテックス）、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス（ＶＰラテックス）、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＭＢＲラテックス）、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックス（ＣＲラテックス）およびイソプレン・ラテックスバー・ラテックス（ＩＲラテックス）からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
具体的には、日本ゼオン社製のＮｉｐｏｌ ＬＸ４３８Ｃ（商品名、全固形分４５．０％）が用いられる。
【００３６】
アスファルト乳剤としては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなアスファルト乳剤としては、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものが挙げられる。
また、アスファルト乳剤としては、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものが挙げられる。
【００３７】
このようなアスファルト乳剤としては、具体的には、ニチレキ社製のストレートアスファルトのクレー乳剤品（商品名、全固形分５５．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのアニオン乳剤品（商品名、全固形分５７．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのノニオン乳剤品（商品名、全固形分５７．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのカチオン乳剤品（商品名、全固形分５０．０％）などが用いられる。
【００３８】
これらのエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることが好ましく、２０〜３００質量部であることがより好ましい。
【００３９】
さらに、エマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤は、炭酸カルシウム、タルクなどの充填材を含有していてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
「ウレタンプレポリマー液の調製」
数平均分子量が１０００のポリプロピレングリコール（商品名：サンニックスＰＰ−１０００、ＯＨ価１１２、三洋化成社製）と数平均分子量が１５００のポリプロピレングリコール（商品名：サンニックスＧＰ−１５００、ＯＨ価１１０．７、三洋化成社製）を７：３（質量比）の割合で混合したものと、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）とを、モル当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が２．０５となるよう混合して混合液とし、この混合液を攪拌しながら加熱し、９０℃で４時間反応させて、常温で流動性のあるウレタンプレポリマーを調製した。
このウレタンプレポリマーは、ポリプロピレングリコールにトリレンジイソシアネートが付加したものであって、イソシアネート基を６．４７％含んでいた。
【００４２】
「高活性酸化マグネシウムペーストの調製」
可塑剤（商品名：ＤＩＮＡ、田岡化学社製）６７質量部と、微粉末の高活性酸化マグネシウム３３質量部とを混合して混合物とし、この混合物を回転数１０００ｒｐｍで３分間高速攪拌し、高活性酸化マグネシウムペーストを調製した。
なお、高活性酸化マグネシウムとは、ＢＥＴ法による比表面積が７５ｍ２／ｇである酸化マグネシウムのことである。
【００４３】
「ウレタン樹脂組成物（Ｉ）の調製」
上記のウレタンプレポリマー１００質量部に、上記の高活性酸化マグネシウムペーストを添加して攪拌し、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）を調製した。
ただし、高活性酸化マグネシウムペーストを、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０となるように添加した。
このウレタン樹脂組成物は、その総量中、ウレタンプレポリマーを約８５質量％含み、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対するイソシアネート基の含有量が５．５０質量部であり、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、４．９５質量部の高活性酸化マグネシウムを含むものであった。
このウレタン樹脂組成物を容器に入れて、２３℃で１月間放置したが、容器内の底に高活性酸化マグネシウムの沈殿は殆ど認められず、保存安定性に優れていた。
【００４４】
「ウレタン樹脂組成物（ＩＩ）の調製」
上記のウレタンプレポリマー１００質量部に、可塑剤（商品名：ＤＩＮＡ、田岡化学社製）を添加して攪拌し、高活性酸化マグネシウムを含まないウレタン樹脂組成物（ＩＩ）を調製した。
このウレタン樹脂組成物は、その総量中、ウレタンプレポリマーを約８５質量％含み、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対するイソシアネート基の含有量が５．５０質量部であり、１５質量％の可塑剤を含むものであった。
【００４５】
以下に示す試験方法により、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）またはウレタン樹脂組成物（ＩＩ）と、アクリル樹脂エマルジョンとの硬化性を評価した。
【００４６】
「実施例」
表１に示す混合比で、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）とウレタン樹脂組成物（ＩI）を混合して、これらの混合物を調製し、この混合物１００質量部に対して、アクリル樹脂エマルジョン（商品名：ポリゾールＡＰ−１７８５、全固形分５０．０％、昭和高分子製）を５０質量部の割合で添加し、攪拌機および金ヘラにて数分間、均一になるよう混合した。
その後、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）、ウレタン樹脂組成物（ＩI）およびアクリル樹脂エマルジョンの混合物を、厚さ約１０ｍｍとなるようにカップに流し込み、気温５０℃の環境下にて２４時間養生した後、硬化物を縦（厚さ）方向に切断して、その内部と表面の硬化具合および発泡の状態を、下記の評価基準に従って確認した。
【００４７】
（硬化性）
◎：内部、表層とも硬化し、表面にタックが全くない。
○：内部、表層とも硬化している。
△：表層は硬化しているが、内部は未硬化。
×：未硬化。
（発泡性）
硬化物の側面と上下面を切断して立方体に加工した後、その体積および質量を測定して密度を計算した。
（硬度）
硬化物の底面部を、タイプＣの硬度計で測定した。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１の結果から、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）とウレタン樹脂組成物（ＩI）の混合比、すなわち、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を１．０よりも小さくし、０に近付けていくに従って、密度が小さくなるとともに、硬度が低下することが確認された。
すなわち、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を調整することにより、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、ウレタン樹脂組成物を構成するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を調整することにより、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができるので、土木建築を含む各種構造物の防水材や止水材およびシール材などを含む幅広い用途に用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築を含む各種構造物の外壁用の塗材やコンクリート・モルタルの混和材、さらに、防水材や止水材およびシール材や接着材などの用途に用いられるウレタン樹脂複合材を硬化してなる硬化物の発泡倍率の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エマルション樹脂やラテックス樹脂およびアスファルト乳剤やウレタン樹脂は、土木建築を含む各種構造物の外壁用の塗材やコンクリート・モルタルの混和材、さらに、防水材や止水材およびシール材や接着材などの用途に用いられている。
【０００３】
界面活性剤によって乳化されたエマルション樹脂を配合した高分子ラテックスに、加熱溶融したアスファルトを添加し、混合してなる全固形分が６０〜９０質量％のゴムアスファルト乳剤は、ＪＩＳ Ａ６０２１「建築用塗膜防水材」に制定されている。また、社団法人日本建築学会、２００８年２月５日発行の「建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ８ 防水工事」には、ゴムアスファルト乳剤の室内防水仕様および地下外壁防水仕様として、Ｌ−ＧＩとＬ−ＧＵの２つの仕様が制定されている。また、社団法人公共建設協会、平成１９年３月６日発行の「公共建設工事標準仕様書（建築工事編）平成１９年度版」には、ゴムアスファルト系塗膜防水の種別および工程として、Ｙ−１とＹ−２の２つの仕様が制定されている。
【０００４】
アスファルトと高分子ラテックスを主成分とするゴムアスファルト乳剤は、特に乾燥硬化速度が遅いため、施工作業性が悪いばかりでなく、下地への密着性も低い。
【０００５】
そこで、ゴムアスファルト乳剤の乾燥硬化速度を上げるため、ゲル化剤を添加したゴムアスファルト乳剤を施工面に吹付けて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法や、ゴムアスファルト乳剤と凝固剤を別々のノズルから噴出し、空中でこれらを接触混合させながら施工面に吹き付けて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法が開示されている。これらの防水工法は、ゴムアスファルト塗膜層を形成するにあたり、専用の施工機械が必要となるため、現場の規模による制約や吹付けミストの飛散などの問題があった。
【０００６】
また、ゴムアスファルト乳剤に、セメントなどの水硬化性無機材料を添加して、常温で自硬する自硬型のゴムアスファルト乳剤とし、このゴムアスファルト乳剤を用いてゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法も開示されている。これは、アスファルト乳剤中の水分を、水硬化性無機材料の水和凝固反応に利用し、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法である。
【０００７】
さらに、ゴムアスファルト乳剤に、０．５〜１５．０質量％のポリイソシアネート化合物を含有する成分を添加し、ポリイソシアネート化合物と水を反応させて、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法や、全固形分が６０〜９０質量％のゴムアスファルト乳剤１００質量部（固形分）に対して、ポリイソシアネート化合物０．０５〜４０質量部を添加し、そのゴムアスファルト乳剤により、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法などが挙げられる。
これらの防水工法では、ゴムアスファルト乳剤にポリイソシアネート化合物を添加することによって、ゴムアスファルト乳剤の硬化性が改善され、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性が向上した、温度による影響を受け難いゴムアスファルト塗膜層が形成される。
【０００８】
しかしながら、これらの防水工法では、ポリイソシアネート化合物によるゴムアスファルト乳剤の改質効果は高いものの、ポリイソシアネート化合物は、水と反応すると炭酸ガスを発生することから、ポリイソシアネート化合物の混合量が一定量を超えると、ゴムアスファルト塗膜層に、炭酸ガスに起因する気泡やピンホールが発生することが知られている。
【０００９】
そこで、炭酸ガスに起因する気泡やピンホールの発生を抑制するために、ゴムアスファルト乳剤に対して、セメントなどの水硬化性無機材料とポリイソシアネート化合物を添加し、そのゴムアスファルト乳剤により、ゴムアスファルト塗膜層を形成する防水工法が検討されている。ところが、このようなゴムアスファルト乳剤は、揺変性が増加してセルフレベリング性が低下し、塗膜層の仕上りが悪くなるという問題があった。そこで、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性が向上し、温度による影響を受け難く、かつ、塗膜層の仕上りが良好なゴムアスファルト塗膜材の開発が強く望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５０−７６１２５号公報
【特許文献２】特開昭５８−８０３１８号公報
【特許文献３】特許第２９９２６２３号公報
【特許文献４】特許第３１７５０６９号公報
【特許文献５】特許第３５１６７５１号公報
【特許文献６】特許第３９２０５００号公報
【特許文献７】特許第４０４２８５２号公報
【特許文献８】特許第４４４０４１６号公報
【特許文献９】特許第４４４０４１７号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＪＩＳ Ａ ６０２１ 建築用塗膜防水材 ２００６
【非特許文献２】建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ８ 防水工事 第６版
【非特許文献３】公共建築工事標準仕様書（建築工事編）平成１９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、作業性および施工性に優れ、耐水性、強度および弾性に優れ、温度による影響を受け難く、塗膜層の仕上りが良好なウレタン樹脂複合材の硬化物の発泡倍率の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御することを特徴とする。
【００１４】
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を１．０以下とすることが好ましい。
【００１５】
前記ウレタン樹脂組成物は、水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１６】
前記酸化マグネシウムは、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１７】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤は、充填材を含有することが好ましい。
【００１８】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることが好ましい。
【００１９】
前記アスファルト乳剤は、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることが好ましい。
【００２０】
前記アスファルト乳剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることが好ましい。
【００２１】
前記エマルションは、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００２２】
前記ラテックスは、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックスおよびイソプレン・ラテックスバー・ラテックスからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御するので、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができる。したがって、土木建築を含む各種構造物の防水材や止水材およびシール材などを含む幅広い用途に適用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２５】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、発泡倍率を制御する方法である。
【００２６】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法では、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比が１．０以下となるように、ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量を調整することが好ましい。
ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量が、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０となる割合では、ウレタン樹脂複合材硬化物は発泡しなくなる。ウレタン樹脂組成物における酸化マグネシウムの含有量が、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０未満となる割合では、ウレタン樹脂複合材硬化物は発泡する。このような現象を利用して、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、ウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率を制御する。
【００２７】
ウレタン樹脂組成物は、（１）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー、（２）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物、（３）水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むものである。
すなわち、本発明のウレタン樹脂複合材では、上記のウレタン樹脂組成物に含まれる、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物のポリマー、ポリイソシアネート化合物のプレポリマー、または、ポリイソシアネート化合物のモノマーである。
【００２８】
イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類；水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）などなどの脂環式ポリイソシアネート類；トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類；上記各ポリイソシアネートをカルボジイミド変性またはイソシアヌレート変性したものなどが挙げられ、これらは単独または二種以上を混合して用いられる。これらの中でも、取り扱い易さの点からトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などの芳香族ポリイソシアネート類が好適に用いられる。
【００２９】
水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルグリコール、ポリエチレンアジペートグリコールなどのポリエステルグリコールなどが挙げられる。
【００３０】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物におけるウレタンプレポリマーは、上記の水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、上記のポリイソシアネート化合物（イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物）とを反応させることで得られ、分子末端に少なくとも２個のイソシアネート基を有するものである。
【００３１】
酸化マグネシウムとしては、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、かつ、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であるものが好ましい。また、酸化マグネシウムとしては、ＢＥＴ法による比表面積が６０ｍ２／ｇ以上であるものがより好ましく、取り扱い易さ、反応性、作業性、貯蔵安定性などの点から、ＢＥＴ法による比表面積が６０〜１５０ｍ２／ｇ以上であるものが特に好ましい。
ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上の酸化マグネシウムは、水と、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基との反応による発泡などを防止するという活性を有している。
【００３２】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物における水の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であり、５〜１００質量部であることが好ましい。
水の含有量が３００質量部を超えると、ウレタン樹脂複合材硬化物の強度が低下するとともに、硬化後の収縮が大きくなる。
【００３３】
本発明によるウレタン樹脂複合材硬化物では、ウレタン樹脂組成物以外の成分として、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種が含まれている。
【００３４】
エマルションとしては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなエマルションとしては、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
アクリルエマルションとしては、具体的には、昭和高分子社製のポリゾールＡＰ−１７８５（商品名、全固形分５０．０％）が用いられる。
アクリル・スチレンエマルションとしては、具体的には、昭和高分子社製のポリゾールＡＥ−８５０（商品名、全固形分５５．０％）が用いられる。
エチレン・酢酸ビニルエマルションとしては、具体的には、電気化学工業社製のＥＶＡテックス♯５５Ｎ（商品名、全固形分５５．０％）が用いられる。
エポキシ系エマルションとしては、具体的には、アデカ社製のＥＭ１−６０Ｌ（商品名、全固形分６５．０％）が用いられる。
【００３５】
ラテックスとしては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなラテックスとしては、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＳＢＲラテックス）、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス（ＢＲラテックス）、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＮＢＲラテックス）、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス（ＶＰラテックス）、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス（ＭＢＲラテックス）、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックス（ＣＲラテックス）およびイソプレン・ラテックスバー・ラテックス（ＩＲラテックス）からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
具体的には、日本ゼオン社製のＮｉｐｏｌ ＬＸ４３８Ｃ（商品名、全固形分４５．０％）が用いられる。
【００３６】
アスファルト乳剤としては、全固形分が５〜９０質量％であり、固形分以外の成分が水であるものが用いられる。
このようなアスファルト乳剤としては、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものが挙げられる。
また、アスファルト乳剤としては、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものが挙げられる。
【００３７】
このようなアスファルト乳剤としては、具体的には、ニチレキ社製のストレートアスファルトのクレー乳剤品（商品名、全固形分５５．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのアニオン乳剤品（商品名、全固形分５７．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのノニオン乳剤品（商品名、全固形分５７．０％）、ニチレキ社製のストレートアスファルトのカチオン乳剤品（商品名、全固形分５０．０％）などが用いられる。
【００３８】
これらのエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤の含有量は、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることが好ましく、２０〜３００質量部であることがより好ましい。
【００３９】
さらに、エマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤は、炭酸カルシウム、タルクなどの充填材を含有していてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
「ウレタンプレポリマー液の調製」
数平均分子量が１０００のポリプロピレングリコール（商品名：サンニックスＰＰ−１０００、ＯＨ価１１２、三洋化成社製）と数平均分子量が１５００のポリプロピレングリコール（商品名：サンニックスＧＰ−１５００、ＯＨ価１１０．７、三洋化成社製）を７：３（質量比）の割合で混合したものと、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）とを、モル当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が２．０５となるよう混合して混合液とし、この混合液を攪拌しながら加熱し、９０℃で４時間反応させて、常温で流動性のあるウレタンプレポリマーを調製した。
このウレタンプレポリマーは、ポリプロピレングリコールにトリレンジイソシアネートが付加したものであって、イソシアネート基を６．４７％含んでいた。
【００４２】
「高活性酸化マグネシウムペーストの調製」
可塑剤（商品名：ＤＩＮＡ、田岡化学社製）６７質量部と、微粉末の高活性酸化マグネシウム３３質量部とを混合して混合物とし、この混合物を回転数１０００ｒｐｍで３分間高速攪拌し、高活性酸化マグネシウムペーストを調製した。
なお、高活性酸化マグネシウムとは、ＢＥＴ法による比表面積が７５ｍ２／ｇである酸化マグネシウムのことである。
【００４３】
「ウレタン樹脂組成物（Ｉ）の調製」
上記のウレタンプレポリマー１００質量部に、上記の高活性酸化マグネシウムペーストを添加して攪拌し、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）を調製した。
ただし、高活性酸化マグネシウムペーストを、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）が１．０となるように添加した。
このウレタン樹脂組成物は、その総量中、ウレタンプレポリマーを約８５質量％含み、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対するイソシアネート基の含有量が５．５０質量部であり、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、４．９５質量部の高活性酸化マグネシウムを含むものであった。
このウレタン樹脂組成物を容器に入れて、２３℃で１月間放置したが、容器内の底に高活性酸化マグネシウムの沈殿は殆ど認められず、保存安定性に優れていた。
【００４４】
「ウレタン樹脂組成物（ＩＩ）の調製」
上記のウレタンプレポリマー１００質量部に、可塑剤（商品名：ＤＩＮＡ、田岡化学社製）を添加して攪拌し、高活性酸化マグネシウムを含まないウレタン樹脂組成物（ＩＩ）を調製した。
このウレタン樹脂組成物は、その総量中、ウレタンプレポリマーを約８５質量％含み、ウレタン樹脂組成物１００質量部に対するイソシアネート基の含有量が５．５０質量部であり、１５質量％の可塑剤を含むものであった。
【００４５】
以下に示す試験方法により、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）またはウレタン樹脂組成物（ＩＩ）と、アクリル樹脂エマルジョンとの硬化性を評価した。
【００４６】
「実施例」
表１に示す混合比で、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）とウレタン樹脂組成物（ＩI）を混合して、これらの混合物を調製し、この混合物１００質量部に対して、アクリル樹脂エマルジョン（商品名：ポリゾールＡＰ−１７８５、全固形分５０．０％、昭和高分子製）を５０質量部の割合で添加し、攪拌機および金ヘラにて数分間、均一になるよう混合した。
その後、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）、ウレタン樹脂組成物（ＩI）およびアクリル樹脂エマルジョンの混合物を、厚さ約１０ｍｍとなるようにカップに流し込み、気温５０℃の環境下にて２４時間養生した後、硬化物を縦（厚さ）方向に切断して、その内部と表面の硬化具合および発泡の状態を、下記の評価基準に従って確認した。
【００４７】
（硬化性）
◎：内部、表層とも硬化し、表面にタックが全くない。
○：内部、表層とも硬化している。
△：表層は硬化しているが、内部は未硬化。
×：未硬化。
（発泡性）
硬化物の側面と上下面を切断して立方体に加工した後、その体積および質量を測定して密度を計算した。
（硬度）
硬化物の底面部を、タイプＣの硬度計で測定した。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１の結果から、ウレタン樹脂組成物（Ｉ）とウレタン樹脂組成物（ＩI）の混合比、すなわち、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を１．０よりも小さくし、０に近付けていくに従って、密度が小さくなるとともに、硬度が低下することが確認された。
すなわち、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を調整することにより、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法は、ウレタン樹脂組成物を構成するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する高活性酸化マグネシウムのモル当量比（ＭｇＯ／ＮＣＯ）を調整することにより、得られる硬化物の発泡倍率および硬度を制御することができるので、土木建築を含む各種構造物の防水材や止水材およびシール材などを含む幅広い用途に用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御することを特徴とするウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項２】
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を１．０以下とすることを特徴とする請求項１に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項３】
前記ウレタン樹脂組成物は、水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項４】
前記酸化マグネシウムは、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項５】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤は、充填材を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項６】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項７】
前記アスファルト乳剤は、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項８】
前記アスファルト乳剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項９】
前記エマルションは、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項１０】
前記ラテックスは、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックスおよびイソプレン・ラテックスバー・ラテックスからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項１】
酸化マグネシウム、および、イソシアネート基を分子中に２個以上有するポリイソシアネート化合物を含むウレタン樹脂組成物と、水と乳化剤で乳化されたエマルション、ラテックスおよびアスファルト乳剤より選択される少なくとも１種と、を少なくとも含有してなり、前記水の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３００質量部であるウレタン樹脂複合材を硬化してなるウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法であって、
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を調整することにより、前記発泡倍率を制御することを特徴とするウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項２】
前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に対する前記酸化マグネシウムのモル当量比を１．０以下とすることを特徴とする請求項１に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項３】
前記ウレタン樹脂組成物は、水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマー；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のモノマーとを含む混合物；水酸基を１分子中に２個以上有するポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物のプレポリマーとを含む混合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項４】
前記酸化マグネシウムは、ＢＥＴ法による比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、ヨウ素吸着量が３０ヨードｍｇ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項５】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤は、充填材を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項６】
前記エマルション、前記ラテックスおよび前記アスファルト乳剤の含有量は、前記ウレタン樹脂組成物１００質量部に対して、１０〜６００質量部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項７】
前記アスファルト乳剤は、ストレートアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項８】
前記アスファルト乳剤は、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレンからなる群より選択される少なくとも１種のエラストマーもしくはポリオレフィンで改質したアスファルトを、アニオン系、ノニオン系、カチオン系およびクレー系からなる群より選択される少なくとも１種の乳化剤で乳化したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項９】
前記エマルションは、酢酸ビニル・ホモエマルション、酢酸ビニル・コポリエマルション、エチレン・酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、アクリル・スチレンエマルション、塩化ビニリデンエマルション、水性ビニルウレタンエマルション、ウレタン系エマルションおよびエポキシ系エマルションからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【請求項１０】
前記ラテックスは、スチレン・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリブタジエン・ラバー・ラテックス、ニトリル・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ブタジエン・スチレン・ビニル・ピリジン・ラテックス、メタクリレート・ブタジエン・ラバー・ラテックス、ポリクロロプレン・ラバー・ラテックスおよびイソプレン・ラテックスバー・ラテックスからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のウレタン樹脂複合材硬化物の発泡倍率の制御方法。
【公開番号】特開２０１２−１２４９１（Ｐ２０１２−１２４９１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０２０６（Ｐ２０１０−１５０２０６）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５０６２９３５７９）ユープレックス株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（５０６２９３５７９）ユープレックス株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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