説明

2成分形ポリウレタン系シーリング材

【課題】 2成分形ポリウレタン系シーリング材において、充分な作業可能時間の確保と発泡抑制に優れるとともに、シーリング材硬化物表面への塗料の密着性を改善すること。
【解決手段】 イソシアネート基末端プレポリマー(A)を含有する基剤(I)と、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)、硬化触媒(C)として有機錫化合物(c1)及び有機カルボン酸金属塩(c2)を含有する硬化剤(II)とからなる、2成分形ポリウレタン系シーリング材であって、ポリオール(B)が、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)を含有し、かつ、ポリオール(B)における、オキシエチレン基(−O−CHCH−)とオキシプロピレン基(−O−CH(CH)CH−)の総ユニット数に対するオキシエチレン基のユニット含有率が0.2〜10モル%とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土木・建築分野、自動車分野、電気・電子分野等で用いられる、2成分形ポリウレタン系シーリング材に関し、より詳細には硬化物表面に対する塗料の密着性に優れた2成分形ポリウレタン系シーリング材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、イソシアネート基末端プレポリマーを含有する基剤と、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール類を含有する硬化剤とからなる2成分形ポリウレタン系シーリング材が、土木・建築分野、自動車分野、電気・電子分野等で広く用いられている。
【0003】
出願人は、このような2成分形ポリウレタン系シーリング材であって、充分な作業可能時間が確保できるとともに、硬化中発泡することがなく、硬化物の性能、及び耐久性に優れ、且つ環境に悪影響を及ぼさない2成分形ポリウレタン系シーリング材を過去に提案した(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−068402号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
2成分形ポリウレタン系シーリング材は、一般に耐熱性や耐候性について他の系統のシーリング材と比較して劣る傾向にある。このため、2成分形ポリウレタン系シーリング材を屋外で施工する場合には、シーリング材を施工した後にシーリング材上に塗装することが行われている。
出願人は、上記発明に基づく2成分形ポリウレタン系シーリング材を発明したが、一部の塗料に対して必ずしも密着性が良好ではないという問題があった。そこで、上記発明の効果を損なわずにさらに一段上の塗料密着性を発現させることを検討してきた。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、2成分形ポリウレタン系シーリング材において、充分な作業可能時間の確保と発泡抑制に優れるとともに、シーリング材硬化物表面に対する塗料の密着性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような問題を解決するために、本発明者は、鋭意研究の結果、2成分形ポリウレタン系シーリング材に使用されるポリオール類について、特定の化学構造が特定の範囲で含有される場合に、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は次の第1〜6の発明から構成される。
【0007】
すなわち、第1の発明は、イソシアネート基末端プレポリマー(A)を含有する基剤(I)と、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)、硬化触媒(C)として有機錫化合物(c1)及び有機カルボン酸金属塩(c2)を含有する硬化剤(II)とからなる、2成分形ポリウレタン系シーリング材であって、ポリオール(B)が、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)を含有し、かつ、ポリオール(B)における、オキシエチレン基(−O−CHCH−)とオキシプロピレン基(−O−CH(CH)CH−)の総ユニット数に対するオキシエチレン基のユニット含有率が0.2〜10モル%であることを特徴とする、2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
ポリオール類について、オキシエチレン基が上記の特定範囲で含有されると、作業可能時間の確保と、発泡抑制に優れるとともに、硬化物表面に対する塗料の密着性が向上する。なお、以下ではオキシエチレン基を「OE基」と、オキシプロピレン基を「OP基」と略記することがある。
【0008】
第2の発明は、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)の分子量が4,000以上であることを特徴とする、第1の発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
第3の発明は、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)における、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量が、ポリオール(B)全体の0.5〜15質量%であることを特徴とする、第1又は第2の発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
オキシエチレン基を導入する方法として、これらの手法を採ることによって、さらに硬化物表面に対する塗料の密着性が向上する。
【0009】
第4の発明は、硬化剤(II)において、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)100質量部に対して、有機錫化合物(c1)0.1〜6質量部及び有機カルボン酸金属塩(c2)0.2〜9質量部を含有することを特徴とする、第1〜第3のいずれかの発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
また、第5の発明は、有機カルボン酸金属塩(c2)における金属が、カルシウムであることを特徴とする、第1〜第4のいずれかの発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
硬化触媒について、これらの配合量や種類とした場合に、硬化物表面に対する塗料の密着性に優れるとともに、特に充分な作業可能時間の確保と、発泡抑制に優れたものが得られる。
【0010】
第6の発明は、基剤(I)と硬化剤(II)との質量混合比が、基材(I)/硬化剤(II)=1/3〜1/6であることを特徴とする、第1〜第5のいずれかの発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材に関するものである。
硬化物表面に対する塗料の密着性を発現するためには、上記の質量混合比で基剤と硬化剤とを配合することが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材を用いれば、充分な作業可能時間の確保と、発泡抑制に優れるとともに、シーリング材硬化物表面への塗料の密着性が改善されるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態を、詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0013】
[2成分形ポリウレタン系シーリング材について]
本発明の2成分形ポリウレタン系シーリング材は、一般に、基剤と硬化剤の2つの組成物からなり(以下、これらの組成物を単に「基剤」「硬化剤」と記載する)、基剤中に含まれるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、硬化剤中に含まれるポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール等の活性水素を有するポリマーとの反応を利用するものである。
本発明における、基剤(I)と硬化剤(II)の配合比率は、基剤(I)中のイソシアネート基含有量からイソシアネート基数を算出し、硬化剤(II)中のポリオール成分の水酸基含有量から水酸基数を算出し、その比率(NCO/OH比)が、0.90〜1.30、好ましくは1.05〜1.25の範囲となるように、各々の配合量を決定する。また、組成物としての基剤(I)と硬化剤(II)との質量混合比は、基材(I)/硬化剤(II)=1/3〜1/6である。
基剤(I)と硬化剤(II)は、建築現場、工事現場等においてシーリング材用混合機で均一に混合され、各種目地等に充填施工される。シーリング材は硬化後要すれば目地隠し、美粧性の向上、シーリング材の保護を目的として各種塗料で塗装される。なお、この塗装に際しては、下塗り材(シーラー剤、プライマー等の名称で呼ばれることもある)を塗工した後に、上塗り材(トップコート等の名称で呼ばれることもある)を塗工する場合や、下塗り材を塗工せずに直接上塗り材を塗工する場合等、様々なケースがある。本発明における「塗料」とは、下塗り材、上塗り材を問わず、シーリング材硬化物表面に接触する塗膜を形成する塗料を指すものである。
【0014】
[基剤(I)について]
本発明における基剤(I)は、イソシアネート基末端プレポリマー(A)を主成分として含有するものである。基剤(I)に含有されるその他の成分としては、例えば、充填剤、染料或いは顔料等の着色剤、可塑剤、希釈剤或いは増粘剤等の粘性付与剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【0015】
[イソシアネート基末端プレポリマー(A)について]
本発明のイソシアネート基末端プレポリマー(A)としては、従来公知のポリイソシアネート化合物と、ポリオール、ポリアミン、ポリチオール等1分子中に2個以上の活性水素を有する化合物とを公知の方法で遊離イソシアネート基が残存するように反応せしめたものであり、公知の製造方法により得られる。
【0016】
使用されるポリイソシアネート化合物としては、従来公知の分子中に複数個の、好ましくは平均2〜3個のイソシアネート基を有する脂肪族、芳香族、脂環族等のポリイソシアネート化合物が例示される。具体例を挙げれば、例えば2,4−及び/又は2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4′−及び/又は2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、その粗製品、これらの異性体混合物あるいはこれらのカルボジイミド変性物、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、ビュレットポリイソシアネート化合物、イソシアネート環を有するポリイソシアネート化合物、アダクトポリイソシアネート化合物、及びこれらのポリイソシアネート化合物の不飽和二重結合を水素添加した化合物等がある。
【0017】
ポリオール、ポリアミン、ポリチオール等1分子中に2個以上の活性水素を有する化合物としては、その主鎖骨格によって、ポリエーテル系、ポリエステル系、アクリル系、ポリカーボネート系、ポリカプロラクトン系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系等が例示される。また、これらの活性水素含有化合物の分子量は特に制限されないが、通常は分子量1,000〜20,000程度のものが用いられる。
これらのなかでも、低粘度で液状であり、取り扱いが容易なことからポリエーテル系ポリオールである、ポリオキシアルキレンジオール類及びポリオキシアルキレントリオール類の使用が好ましい。
【0018】
ウレタンプレポリマーの製造方法について、一例を挙げれば、撹拌機、加熱装置、減圧脱水装置、窒素気流装置を備えたウレタン重合装置に、ポリオール成分として、ジオールとトリオールの質量比を0〜10/10〜0として仕込む。80〜100℃で減圧脱水後、窒素置換をおこない、窒素気流下で50℃程度に一旦冷却しNCO/OH比が1.1〜4.0、好ましくは1.3〜3.0となるように計算したポリイソシアネート化合物を添加後、80〜100℃で4〜8時間程度反応し、設計値のイソシアネート含有率に至れば、反応終点として冷却後、窒素パージしながら密閉容器に貯蔵する。
この際、任意の段階で少量の有機スズ化合物やチタネート系化合物のような重合触媒を配合してもよい。
得られたウレタンプレポリマーのNCO含有率は、0.7〜5.0質量%、好ましくは0.9〜4.0質量%の範囲にあることが好ましい。
【0019】
[硬化剤(II)について]
本発明における硬化剤(II)は、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)、硬化触媒(C)として有機錫化合物(c1)及び有機カルボン酸金属塩(c2)を含有するものである。
硬化剤(II)の製造方法について、一例を挙げれば、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)(以下、単に「ポリオール(B)」ということがある)は、イソシアネート基末端プレポリマー(A)と異なり水分による影響がないため、密閉型の高粘度製品を混練加工できる加工釜に、ポリオールまたは混合ポリオールを仕込み、硬化触媒(C)、炭酸カルシウム等の充填材、無水シリカ、アマイドワックス等の粘性改良剤、着色剤、老化防止剤、生石灰等の脱水剤を適宜配合して均一に混合する。
また、粘度調整等が必要な場合は、DOA等の可塑剤、N−メチル−2−ピロリドン、脂肪族系炭化水素および芳香族系炭化水素、二塩基酸エステル等の高沸点溶剤を配合することもできる。
なお、硬化剤(II)に使用される後述のポリオール(B)以外のポリオールについてさらに説明すれば、従来公知のものを広く使用することができ、例えば、ポリエステルポリオール類、ポリブタジエンポリオール類、アクリルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、ひまし油系ポリオール、低分子量ジオール類、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、マンニトール等が本発明の効果を損なわない範囲において使用可能である。
【0020】
[ポリオール(B)について]
本発明におけるポリオール(B)は、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするものであり、ポリオール(B)が、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)を含有し、かつ、ポリオール(B)における、オキシエチレン基(−O−CHCH−)とオキシプロピレン基(−O−CH(CH)CH−)の総ユニット数に対するオキシエチレン基のユニット含有率が0.2〜10モル%の範囲内にあるものである。なお、以下では「オキシエチレン基(−O−CHCH−)とオキシプロピレン基(−O−CH(CH)CH−)の総ユニット数に対するオキシエチレン基のユニット含有率」を単に「OE基含有率」と表記することがある。
ポリオール(B)中のOE基含有率が上記の範囲で含有されることにより、2成分形ポリウレタン系シーリング材の硬化物に対する塗料の密着性が向上する。その理由は定かではないが、オキシエチレン基が塗膜中の何らかの成分に対して親和性が高く、結果として2成分形ポリウレタン系シーリング材の硬化物表面に対する塗料の密着性が向上するものと推察される。
これらの範囲を逸脱し、オキシエチレン基が少ない場合には硬化物表面に対する塗料の密着性の向上効果が得られない場合があり、オキシエチレン基が多い場合には、2成分形ポリウレタン系シーリング材としての硬化物物性(特に耐水性能)が低下する可能性がある。
【0021】
[ポリオキシアルキレンポリオール(b1)について]
本発明においては、上述のとおり、ポリオール(B)を特定範囲のOE基含有率とすることでシーリング材硬化物表面に対する塗料の密着性が向上するが、このオキシエチレン基の導入方法としては、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体であるポリオキシアルキレンポリオールを使用するのが好ましい。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合の形態としては、ブロック共重合体やランダム共重合体があり、いずれの共重合体であっても本発明の効果を奏するものであるが、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)(以下、単に「ポリオキシアルキレンポリオール(b1)」と記載することがある)を用いることが特に好ましい。
また、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)としては、その分子量(重量平均分子量)が4,000以上であることが好ましい。さらに、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)は、ポリオール(B)における含有量が、ポリオール(B)全体の0.5〜15質量%であることが好ましい。
なお、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)を、上述のイソシアネート基末端プレポリマー(A)の原料として用いても塗料密着性の向上に対しては一定の効果を奏するが、親水性が高いオキシエチレン基がイソシアネート基末端プレポリマーに導入されることによって、イソシアネート基末端プレポリマー自身の貯蔵安定性に悪影響を与えたり、2成分形ポリウレタン系シーリング材の硬化過程において発泡を引き起こしたりする可能性が高くなるため、硬化剤(II)として配合する方がより好ましい。
【0022】
このようなポリオキシアルキレンポリオール(b1)としては、市販品を用いることができる。ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の市販品としては、アデカポリエーテルPR1007(重量平均分子量1,000)、PR3007(重量平均分子量3,000)、PR5007(重量平均分子量5,000)(以上いずれもADEKA社製商品名、OE基/OP基(質量比)=70/30)、エクセノール230(重量平均分子量3,000、OE基/OP基(質量比)=10/90)、エクセノール851(重量平均分子量6,700、OE基/OP基(質量比)=15/85)(以上いずれも旭硝子社製商品名)等が挙げられる。
【0023】
[硬化触媒(C)について]
本発明における硬化触媒(C)は、有機錫化合物(c1)及び有機カルボン酸金属塩(c2)を併用するものである。
ポリオール(B)100質量部に対して、硬化触媒(C)として、有機錫化合物(c1)を0.1〜6質量部及び有機カルボン酸金属塩(c2)を0.2〜9質量部含有することが、充分な作業可能時間の確保と、発泡抑制、硬化性能及び耐久性に優れる2成分形ポリウレタン系シーリング材を得られることから好ましい。
有機錫化合物(c1)の配合量は、0.1質量部未満では充分な硬化性を付与できないため好ましくなく、6質量部を超えると作業可能時間が短くなり好ましくない。また有機錫化合物(c1)の配合量は、より好ましくは0.15〜5質量部である。
有機カルボン酸金属塩(c2)の配合量は、0.2質量部未満では非発泡性が乏しくなり好ましくなく、9質量部を超えると作業可能時間が短くなり好ましくない。また、有機カルボン酸金属塩(c2)の配合量は、より好ましくは0.25〜8質量部、特に好ましくは0.5〜6質量部である。
【0024】
有機錫化合物(c1)としては、シリコーン、変成シリコーン、ポリウレタン等の硬化触媒として従来公知の有機錫化合物を使用することができる。例えば、2価の有機錫化合物としてオクチル酸錫、ナフテン酸錫、ステアリン酸錫、4価の有機錫化合物としてジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジバーサテート、ジブチル錫ビストリエトキシシリケート、ジブチル錫ジオレイルマレート、ジブチル錫ジアセテート、1,1,3,3−テトラブチル−1,3−ジラウリルオキシカルボニル−ジスタノキサン、ジブチル錫オキシビスエトキシシリケート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物、ジブチル錫オキサイドとマレイン酸ジエステルとの反応物、6価の有機錫化合物としてジブチル錫ジアセチルアセトナートなどが挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種類以上併用してもよい。
【0025】
また、有機カルボン酸金属塩(c2)としては、例えば、オクチル酸、ネオデカン酸、ナフテン酸等の金属塩が挙げられる。なかでも有機カルボン酸金属塩(c2)における金属が、カルシウムであることが好ましい。特に、オクチル酸金属塩であると製造時の分散性が良く、更に、特にオクチル酸のカルシウム塩であると貯蔵時の安定性も良い。なお、有機カルボン酸金属塩は、通常ミネラルスピリットなどの溶剤で希釈したものが用いられる。
【0026】
[その他の成分について]
本発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材は、上記構成のものであるが、更に従来公知の任意成分が含有されていてもよい。例えば、重質炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、珪砂、シリカ等の充填剤、酸化チタン、カーボンブラック、その他の染料或いは顔料等の着色剤、フタル酸系エステルやアジピン酸系エステル等の可塑剤、有機錫系触媒、アミン系触媒等の硬化触媒、ケトン類、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素等の希釈剤、粘接着付与剤、増粘剤、シランカップリング剤、光硬化性アクリル系オリゴマー、顔料分散剤、消泡剤、チタンカップリング剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の任意成分が含有されていてもよい。
【実施例】
【0027】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0028】
以下の実施例、比較例で調製される2成分形ポリウレタン系シーリング材の塗料密着性、非発泡性、硬化性、作業性(作業可能時間)、及び耐久性は、次の試験方法により調査し、評価した。
なお、以下の試験においては、基剤と硬化剤を組成物として1:4(質量比)、基剤/硬化剤のNCO/OH比=1.0となるように計量混合して用いた。
【0029】
[塗料密着性試験]
・試験方法
基剤と硬化剤とを計量混合したシーリング材を厚さ1mmとなるように金属板に塗布し23℃で7日間養生した。その後、シーリング材の硬化物表面に以下の各種下塗り材を塗布後、23℃で1日養生した。その後上塗り材を塗布後、23℃で7日間養生した。この場合においてシーリング材硬化物表面に接触しているのは下塗り材塗膜であり、下塗り材とシーリング材硬化物表面との密着性を評価していることになる。
また、クリーンマイルドを用いた試験では、上記と同様にシーリング材を養生した後、下塗り材を用いずに、シーリング材硬化物表面に直接上塗り材(クリーンマイルド)を塗布し、23℃で7日間養生した。この場合においてシーリング材硬化物表面に接触しているのは上塗り材(クリーンマイルド)の塗膜であり、当該上塗り材とシーリング材硬化物表面との密着性を評価していることになる。
JIS K5600−5−6を参照して、塗膜にカッターナイフで碁盤目状に100マス(10マス×10マス、1マスあたり1mm×1mm)の切れ込みを入れた後、セロハンテープを貼り強制的にこれを剥がし、塗膜残存率を%で評価した。塗膜残存率の値が高いほどシーリング材硬化物表面に対する塗料の密着性が良好であることを意味している。
・使用した塗料
(1)下塗り材
ミラクシーラーES : エスケー化研社製/一液型弱溶剤形エポキシシーラー
水性セラタイトプライマー : エスケー化研社製/水性アクリル系シーラー
マイルドシーラーEPO : エスケー化研社製/二液型弱溶剤形エポキシシーラー
(2)上塗り材
クリーンマイルド : エスケー化研社製/二液型弱溶剤形ウレタン系塗料
プリーズコート : エスケー化研社製/水性アクリルエマルジョン系塗料
・判断基準
塗膜残存率により以下のように評価した。
◎・・・塗膜残存率95%以上
○・・・塗膜残存率75%〜94%
△・・・塗膜残存率50%〜74%
×・・・塗膜残存率49%以下
【0030】
[非発泡性試験]
・試験方法
基剤と硬化剤とを計量混合し、直ちに直径15mm、高さ50mmの底のついた円柱状プラスチック容器に泡などが入らないように充てんして、平滑にならした後、50℃オーブン中で24時間硬化させてから取り出した。
その容器から硬化物が発泡して盛り上がった高さを測定し、どれだけ発泡したかその割合を下式により算出した。
発泡割合=盛り上がった高さ(mm)/50(mm)×100(%)
・判断基準
上記計算の結果、値が大きい場合には、実際の目地に充填したシーリング材が目地から盛り上がって膨れるという問題が起こる可能性があり、この値は低ければ低い程好ましい。また、この試験方法は、シーリング材の充てん容積が小さく、養生条件も50℃と高温で、極めて厳しい条件下での試験であり、しかも短期間で結果が分かる。
実際の目地にシーリング材を充填した際、ふくれが起こらないようにするには、この試験方法で算出される発泡割合が10%より小さくなる必要がある。すなわち、発泡割合が10%以上の場合、ふくれが発生する可能性があり、10%より小さければ、ふくれの問題はない。
したがって、非発泡性の評価は次のようにした。
◎・・・発泡割合10%未満
×・・・発泡割合10%以上
【0031】
[作業性試験(作業可能時間)]
・試験方法
基剤及び硬化剤をそれぞれ23℃の恒温室に一晩放置して調温後、23℃の恒温室内で基剤と硬化剤とを計量混合して、直径50mm、高さ50mmの底のついた円柱状プラスチック容器に泡などが入らないように充填して、平滑にならした後、JIS K 2207の石油アスファルト用の針入度計において、針+保持具の総重量を12.5gとした針を用い、経時的にこの針を、上記の容器に充てんしたシーリング材に垂直に5秒間自由落下させた。基剤と硬化剤が反応し硬化が進めばシーリング材は増粘し、経時的に落ち込む針の長さは短くなる。作業可能時間は、この針の落ち込む長さ部分が35mm(即ち、一定粘度)となる時間を計測した。
・判断基準
計測された時間が2時間以上であれば、実際の現場においても作業終了まで作業性が良好であり、2時間より短いと、作業の途中でシーリング材が増粘し、作業性が悪くなり使いづらくなる。したがって、作業性の評価を次のようにした。
○・・・計測された時間が2時間以上
×・・・計測された時間が2時間未満
【0032】
[基剤の準備]
基剤として、コニシ株式会社製「ボンド ビューシール6909」の基剤(イソシアネート基末端プレポリマー(A)を主成分とし、イソシアネート基含有量3.1質量%である)を用意した。
【0033】
[硬化剤の調製]
以下の各成分をプラネタリーミキサーに仕込み(いずれも質量部)、充分に混合後ロール掛けを行い、さらに真空脱泡して硬化剤を得た。

・ポリオール(B)
アクトコール87−34(*1) 150
アクトコールP−28(*2) 150
ポリオキシアルキレンポリオール(b1) x
・硬化触媒(C)
ネオスタンU−830(c1)(*3) 0.8
オクチル酸カルシウム(c2)(*4) 30
・その他成分
JR600E(*5) 10
CCR−B(*6) 650
ペガソール3040(*7) 30
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
合 計 1020.8+x

各成分の詳細については以下のとおりである。
*1:アクトコール87−34 : 三井化学社製商品名/平均分子量5,000/平均
水酸基数3/ポリオキシプロピレンポリオール
*2:アクトコールP−28 : 三井化学社製商品名/平均分子量4,000/平均水
酸基数2/ポリオキシプロピレンポリオール
*3:ネオスタンU−830 : 日東化成社製商品名/ジオクチル錫ジネオデカノエー

*4:オクチル酸カルシウム : ペガソール3040に溶解して添加
*5:JR600E : テイカ社製商品名/酸化チタン
*6:CCR−B : 白石カルシウム社製商品名/表面処理炭酸カルシウム/平均粒径
80nm
*7:ペガソール3040 : エクソンモービル社製商品名/石油系溶剤

【0034】
[実施例1]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルAM502(重量平均分子量4,600、OE基/OP基(質量比)=20/80、ADEKA社製商品名)をx=3.0質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.3モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は1.0%である。
【0035】
[実施例2]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007(重量平均分子量5,000、OE基/OP基(質量比)=70/30、ADEKA社製商品名)をx=3.0質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.9モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は1.0%である。
【0036】
[実施例3]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=5.0質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=1.5モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は1.7%である。
【0037】
[実施例4]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=7.5質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=2.2モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は2.5%である。
【0038】
[実施例5]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=10質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=3.0モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は3.3%である。
【0039】
[実施例6]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=15質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=4.6モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は5.0%である。
【0040】
[実施例7]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=23質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=6.5モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は7.7%である。
【0041】
[実施例8]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPR5007をx=28質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=7.7モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は9.3%である。
【0042】
[実施例9]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPH2000(重量平均分子量15,000、OE基/OP基(質量比)=75/25、ADEKA社製商品名)をx=2.0質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.7モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は0.7%である。
【0043】
[実施例10]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPH2000をx=6.0質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=1.9モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は2.0%である。
【0044】
[実施例11]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPH2000をx=12質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=3.8モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は4.0%である。
【0045】
[実施例12]
ポリオキシアルキレンポリオール(b1)として、アデカポリエーテルPH2000をx=17質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=5.2モル%、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量は5.7%である。
【0046】
[従来例]
従来例として、ポリオキシアルキレンポリオール(b1)を用いなかった(すなわちx=0質量部)ものを同様に評価した。
【0047】
[比較例1]
OE基ユニットを含有するが本発明の範囲外であるポリオキシアルキレンポリオール(以下、単に「ポリオキシアルキレンポリオール」とする)として、アデカポリエーテルPR1007(重量平均分子量1,000、OE基/OP基(質量比)=70/30、ADEKA社製商品名)をx=1.1質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.3モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.4%である。
【0048】
[比較例2]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、アデカポリエーテルPR1007をx=2.8質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.8モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.9%である。
【0049】
[比較例3]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、アデカポリエーテルPR1007をx=5.6質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=1.7モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は1.9%である。
【0050】
[比較例4]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、アデカポリエーテルPR3007(重量平均分子量3,000、OE基/OP基(質量比)=70/30、ADEKA社製商品名)をx=3.3質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=1.0モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は1.1%である。
【0051】
[比較例5]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、アデカポリエーテルPR3007をx=8.3質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=2.5モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は2.8%である。
【0052】
[比較例6]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、アデカポリエーテルPR3007をx=17質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=4.9モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は5.7%である。
【0053】
[比較例7]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG200(重量平均分子量200、ポリエチレングリコール、OE基/OP基(質量比)=100/0)をx=0.2質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.1モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.1%である。
【0054】
[比較例8]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG200をx=0.4質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.2モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.1%である。
【0055】
[比較例9]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG200をx=0.8質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.3モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.3%である。
【0056】
[比較例10]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG300(重量平均分子量300、ポリエチレングリコール、OE基/OP基(質量比)=100/0)をx=0.2質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.1モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.1%である。
【0057】
[比較例11]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG300をx=0.6質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.3モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.2%である。
【0058】
[比較例12]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG300をx=1.2質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.5モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.4%である。
【0059】
[比較例13]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG400(重量平均分子量400、ポリエチレングリコール、OE基/OP基(質量比)=100/0)をx=0.3質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.1モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.1%である。
【0060】
[比較例14]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG400をx=0.8質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.3モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.3%である。
【0061】
[比較例15]
ポリオキシアルキレンポリオールとして、PEG400をx=1.6質量部用いた。
なお、この場合において、OE基含有率=0.7モル%、ポリオキシアルキレンポリオールの含有量は0.5%である。
【0062】
実施例1〜12及び従来例の結果を表1に、比較例1〜15の結果を表2に示す。
【0063】
【表1】

【0064】
【表2】

【0065】
表1の結果から明らかなように、本発明の構成を満たす2成分形ポリウレタン系シーリング材においては硬化物表面に対する塗料の密着性、非発泡性、作業可能時間のいずれの試験においても良好な結果を示していることがわかる。一方で、表2の結果から明らかなようにOE基ユニットをその分子内に含有しているものの本発明の範囲外のポリオキシアルキレンポリオールを使用した場合には、塗料の種類によっては使用可能であるが、比較的密着性が得られ難い塗料に対しては、十分な効果を得ることができないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明に係る2成分形ポリウレタン系シーリング材は、土木・建築分野、自動車分野、電気・電子分野のシーリング材として特に有利に用いられる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
イソシアネート基末端プレポリマー(A)を含有する基剤(I)と、
ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)、硬化触媒(C)として有機錫化合物(c1)及び有機カルボン酸金属塩(c2)を含有する硬化剤(II)とからなる、2成分形ポリウレタン系シーリング材であって、
ポリオール(B)が、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)を含有し、かつ、
ポリオール(B)における、オキシエチレン基(−O−CHCH−)とオキシプロピレン基(−O−CH(CH)CH−)の総ユニット数に対するオキシエチレン基のユニット含有率が0.2〜10モル%であることを特徴とする、2成分形ポリウレタン系シーリング材。
【請求項2】
主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)の分子量が4,000以上であることを特徴とする、請求項1に記載の2成分形ポリウレタン系シーリング材。
【請求項3】
ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)における、主鎖がエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム共重合体であるポリオキシアルキレンポリオール(b1)の含有量が、ポリオール(B)全体の0.5〜15質量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の2成分形ポリウレタン系シーリング材。
【請求項4】
硬化剤(II)において、ポリオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオール(B)100質量部に対して、有機錫化合物(c1)0.1〜6質量部及び有機カルボン酸金属塩(c2)0.2〜9質量部を含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の2成分形ポリウレタン系シーリング材。
【請求項5】
有機カルボン酸金属塩(c2)における金属が、カルシウムであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の2成分形ポリウレタン系シーリング材。
【請求項6】
基剤(I)と硬化剤(II)との質量混合比が、基材(I)/硬化剤(II)=1/3〜1/6であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の2成分形ポリウレタン系シーリング材。


【公開番号】特開2010−254867(P2010−254867A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−108589(P2009−108589)
【出願日】平成21年4月28日(2009.4.28)
【出願人】(000105648)コニシ株式会社 (217)
【Fターム(参考)】