説明

2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材及び該充填材を配合してなる2液型硬化性樹脂組成物

【課題】表面処理剤を炭酸カルシウム表面に均一にコーティングするのが容易で、2液型硬化性樹脂組成物に配合して、2液の混合時には低粘度で作業性が良く、硬化後には、弾性復元性、モジュラスおよび伸び率に優れ、特に該組成物に樹脂系中空体が配合された系において2液の混合作業性に優れる2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材を提供する。
【解決手段】脂肪酸系処理剤で表面処理された炭酸カルシウムで、該脂肪酸のアルキル組成がC12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上でC16以上の飽和脂肪酸が10%以上で、不飽和分の割合が飽和分との合計量に対して5〜30重量%で、該表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積Swが3〜40m2 /g、単位比表面積当たりの表面処理量Esが0.20〜6.50mg/m2 であることを特徴とする2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材である。
但し、Es=Tg/Sw[mg/m2 ]で、Tg:炭酸カルシウム1g当たりの脂肪酸系処理剤の表面処理量で、200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量[mg/g]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材及び該充填材を配合してなる2液型硬化性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
2液型硬化性樹脂組成物は、建築用シーリング材、塗料、自動車製造用シーリング材、目止め材、接着剤等の用途に使用されている。2液型硬化性樹脂組成物は、主剤と硬化剤とを混合することにより、1液型硬化性樹脂組成物に比べて硬化反応速度を調節できるという利点があるので広く使用されており、硬化前に主剤と硬化剤の2液を良好に混合できる粘度に維持することは、配合設計上重要である。このため、低粘度でチキソ性に優れる充填材が求められている。
また、シーリング材においては、軽量化の観点から常温硬化型ポリウレタンエラストマーやポリサルファイドエーテルポリマーとウレタンプレポリマーからなる硬化性樹脂に有機系の微小中空球体(樹脂中空体)を含有させることが知られている(特許文献1、特許文献2)。
しかしながら、樹脂中空体の配合量を増加させると、粘度が高くなって作業性が低下したり、施工後の耐久性が低下したりするため、樹脂中空体の配合量は制限され、シーリング材組成物の比重を十分に小さくすることができないという問題があった。この問題を解決するために、樹脂中空体に小さい粒子径の樹脂中空体と大きい粒子径の樹脂中空体と混合して配合するという解決策が提案されている(特許文献3)。しかし、大きい粒子径の中空体と小さい粒子径の中空体を適量ずつ配合し、しかも、これらを均一に混合するのは作業性に問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平1−207351号公報
【特許文献2】特開平10−306210号公報
【特許文献3】特開2008−285581号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明はかかる実情に鑑み、2液型硬化性樹脂組成物において、一般に増量剤、チキソ性付与材として配合されている炭酸カルシウムを改良して、上記組成物、特に樹脂系中空体が配合された系に配合しても硬化前の2液混合時には低粘度でチキソ性が維持可能で、硬化後には弾性復元性、モジュラスおよび伸び率のいずれにも優れる2液型硬化性樹脂組成物とすることができる充填材と、該充填材を配合した2液型硬化性樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、主剤及び/又は硬化剤に配合される炭酸カルシウム充填材として、特定の表面処理剤で表面処理(被覆)を施してなり、特定の粒度特性を有する表面処理炭酸カルシウム充填材が、樹脂との混合や施工の作業性に優れるとともに、更に、樹脂系中空体を配合することにより軽量化もでき、硬化後の弾性復元性、モジュラスおよび伸び率のいずれにも優れる2液型硬化性樹脂組成物を提供しうることを見出し、本発明を完成させた。
【0006】
即ち、本発明は、下記の1〜8を特徴とする。
1.脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸の誘導体、脂肪酸の誘導体の塩から選択される少なくとも1種からなる脂肪酸系処理剤で表面処理された表面処理炭酸カルシウムであり、該脂肪酸のアルキル組成がC12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上でC16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の10%以上であり、脂肪酸系処理剤に含まれる不飽和分の割合が飽和分との合計量に対して5〜30重量%であり、該表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積Swが3〜40m2 /gであり、単位比表面積当たりの表面処理量Esが0.20〜6.50mg/m2 であることを特徴とする2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材。
但し、Es=Tg/Sw[mg/m2
Tg:炭酸カルシウム1g当たりの脂肪酸系処理剤の表面処理量で、200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量[mg/g]
【0007】
2.硬化性樹脂に、上記2液型硬化性樹脂組成物表面処理炭酸カルシウム充填材を配合してなることを特徴とする2液型硬化性樹脂組成物。
【0008】
3.更に、樹脂系中空体を含有してなることを特徴とする上記2液型硬化性樹脂組成物。
【0009】
4.樹脂系中空体が、アクリロニトリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコールから選択される少なくとも1種からなる上記2液型硬化性樹脂組成物。
【0010】
5.樹脂系中空体が、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、クレー、カーボンブラックから選択される少なくとも1種の無機フィラーでコーティングされていることを特徴とする上記2液型硬化性樹脂組成物。
【0011】
6.樹脂系中空体の含有量が全組成物中に0.2重量%以上であることを特徴とする上記2液型硬化性樹脂組成物。
【0012】
7.硬化性樹脂が、ポリウレタン樹脂、ポリサルファイド樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、アクリルウレタン系樹脂から選択される少なくとも1種である上記2液型硬化性樹脂組成物。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、表面処理剤を炭酸カルシウム表面に均一にコーティングするのが容易で、2液の混合時の作業性に優れ、硬化後には弾性復元性、モジュラスおよび伸び率のいずれにも優れる、2液型硬化性樹脂組成物組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材及び2液型硬化性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明の2液型硬化性樹脂組成物は、特に樹脂系中空体を配合する系では、配合粘度を適切な粘度範囲に調整することができるので、主剤と硬化剤とを容易に均一混合することができる。また、軽量化の効果と相俟って施工時のハンドリング性が向上するため軽疲労にも寄与することができ、施工した目地部からのずり落ち(スリップ)のおそれも軽減できるため、非常に有用である。
【0014】
特に、本発明の2液型硬化性樹脂組成物からなるシーリング材組成物は、硬化後には弾性復元性にも優れるため、例えば、カーテンウォール工法やALC板間のように動きのある目地に施工された場合でも、シーリング材自体が破断したり、被着体を破損したりすることがなく、良好な止水性能を保持することができる。また、本発明の2液型硬化性樹脂組成物からなる硬化物は、低モジュラスで、かつ、高い伸び率を有することからも、シーリング材として非常に有用である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材(以下、炭酸カルシウム充填材と略記する場合がある)は、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸の誘導体、脂肪酸の誘導体の塩から選ばれる少なくとも1種からなる脂肪酸系処理剤で表面処理された表面処理炭酸カルシウムであり、該脂肪酸のアルキル組成がC12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上でC16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の10%以上であり、脂肪酸系処理剤に含まれる不飽和分の割合が飽和分との合計量に対して5〜30重量%であり、該表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積Swが3〜40m2 /gであり、単位比表面積当たりの表面処理量Esが0.20〜6.50mg/m2 であることを特徴とする。
但し、Es=Tg/Sw[mg/m2
Tg:炭酸カルシウム1g当たりの脂肪酸系処理剤の表面処理量で、200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量[mg/g]
【0016】
本発明に使用される炭酸カルシウムについては特に制限はなく、例えばCa(OH) 2 の水スラリーにCO2 ガスを導入して生成させる沈降製炭酸カルシウム、石灰石を機械的に粉砕、分級して得られる重質炭酸カルシウムのいずれの炭酸カルシウムでも差し支えない。一般的には沈降製炭酸カルシウムの方が、より微細な粒子が得られやすい点で好ましく用いることができる。
本発明における炭酸カルシウムの粒度については、表面処理剤で表面処理した炭酸カルシウムのBET比表面積Swが3〜40m2 /g、好ましくは5〜25m2 /gとなるように選択される。
比表面積Swが3m2 /gより小さい(粒子が大きい)と、たとえ表面処理炭酸カルシウムを配合した硬化型樹脂組成物であっても、チキソ性が不十分となる場合がある。また、比表面積Swが40m2 /gより大きい(粒子が小さい)と、粒子同士の凝集が強く、たとえ表面処理炭酸カルシウムを配合した硬化型樹脂組成物であっても、硬化型樹脂組成物中での分散性が悪くなる。その結果、チキソ性の発現が不十分となることに加えて、得られた硬化型樹脂組成物が伸び率に劣り、目地の動きに十分に対応できなくなる。
尚、本発明において、比表面積Swは下記方法により測定された表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積である。
[試料の調整方法]
ガラスセルに試料を300mg仕込み、フローデガッサーにて窒素を導通させながら180℃で1時間前処理を行った後、常温で冷却して測定試料とする。
[BET比表面積の測定方法]
BET比表面積計(NOVA2000、ユアサアイオニクス社製)にて1点法にて測定する。
【0017】
ところで、表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積は、炭酸カルシウムの表面処理剤による表面処理量によって変動する。即ち、表面処理前の炭酸カルシウムのBET比表面積が同じであっても、表面処理量が多くなる程、一次粒子の表面の凹凸や一次粒子が凝集した凝集体(二次粒子)の表面の凹凸や凝集体内部の空隙が表面処理剤で埋められやすくなるため、表面処理後の炭酸カルシウムのBET比表面積は小さくなる傾向がある。そこで、予め表面処理前の炭酸カルシウムのBET比表面積と、表面処理量と、表面処理後の炭酸カルシウムのBET比表面積との関係を求めておき、所望の表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積を得るための、表面処理量と表面処理する炭酸カルシウムのBET比表面積を決定できるようにしておくことが望ましい。本発明の単位比表面積当たりの表面処理量Esの範囲では、所望の表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積よりも概ね1〜5m2 /g程度大きいBET比表面積の炭酸カルシウムを選択することができる。
【0018】
本発明における表面処理剤は、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸の誘導体、脂肪酸の誘導体の塩から選ばれる脂肪酸系表面処理剤である。
脂肪酸については特に限定されないが、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂環族カルボン酸、樹脂酸等が好ましく用いることができる
具体的には、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、2−エチル酪酸、2−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、イソデカン酸、ネオデカン酸、イソトリデカン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、牛脂ステアリン酸、パーム核脂肪酸、ヤシ脂肪酸、パーム脂肪酸、パームステアリン酸、牛脂脂肪酸、大豆脂肪酸、部分硬化パーム核脂肪酸、部分硬化ヤシ脂肪酸、部分硬化牛脂脂肪酸、部分硬化大豆脂肪酸、極度硬化パーム核脂肪酸、極度硬化ヤシ脂肪酸、極度硬化牛脂脂肪酸、極度硬化大豆脂肪酸などの飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及び飽和不飽和混合脂肪酸等の脂肪酸、ナフテン酸などの脂環族カルボン酸、アビエチン酸、ピマル酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸などの樹脂酸等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0019】
上記の内で好ましいものとしては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、牛脂ステアリン酸、パーム核脂肪酸、部分硬化パーム脂肪酸、極度硬化パーム脂肪酸、ヤシ脂肪酸、部分硬化ヤシ脂肪酸、極度硬化ヤシ脂肪酸、パーム脂肪酸、パームステアリン酸、牛脂脂肪酸、部分硬化牛脂脂肪酸、極度硬化牛脂脂肪酸、大豆脂肪酸、部分硬化大豆脂肪酸、極度硬化大豆脂肪酸、ナフテン酸、アビエチン酸、ネオアビエチン酸などの飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂環族カルボン酸、樹脂酸等が挙げられる。これらの飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂環族カルボン酸、樹脂酸は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄、亜鉛、その他重金属塩やアンモニウム塩といった塩類や、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、sec −ブチルエステル、tert−ブチルエステルといった低級アルコールとのエステルとしても使用できる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0020】
本発明における表面処理剤の表面処理量については、通常、単位比表面積当たりの表面処理量Esが0.20〜6.50mg/m2 、好ましくは0.80〜6.00mg/m2 、より好ましくは1.50〜5.50mg/m2 である。
但し、Es=Tg/Sw[mg/m2
Tg[ mg/g]:炭酸カルシウム1g当たりの脂肪酸系処理剤の表面処理量で、200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量
Sw[mg/m2 ]:表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積
表面処理量Esが0.20mg/m2 未満では表面処理の効果が不十分となり、また、処理不足により未処理面が露出することとなるため水分を吸着しやすくなる。一方、6.50mg/m2 を越えると、余剰の処理剤が滑剤として働くため、密着性低下、貯蔵後の粘度変化等の悪影響を及ぼすおそれがあるばかりでなく、経済的に不利である。なお、表面処理量Esは、炭酸カルシウムのBET比表面積Swに応じて変量するのが好ましい。
本発明において、Tgは炭酸カルシウム1g当たりの処理量で、下記方法により測定された200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量である。
[熱減量の測定方法]
熱分析装置(TG8110、リガク社製)を用い、直径10mmの試料パン(白金製)に表面処理炭酸カルシウム100mgを採取し、昇温速度15℃/minで常温から510℃まで昇温させたときの200℃〜500℃の熱減量を測定し、表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量(mg/g)を求める。
【0021】
本発明に用いられる表面処理剤は、脂肪酸のアルキル組成がC12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上であり、C16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の10%以上のものであり、好ましくは、C12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の30%以上であり、C16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上である。
このように、C12以下の短鎖飽和脂肪酸とC16以上の長鎖飽和脂肪酸を特定の混合比に調整することにより、表面処理剤が炭酸カルシウム表面に均一にコーティングされ、優れた物性が発現する。したがって、C12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%未満である場合は、配合割合に比して樹脂粘度、モジュラスが上昇傾向があり、またC16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の10%未満である場合は、炭酸カルシウムの表面処理状態が悪くなり、水分を呼び込みやすくなることによって、伸び率、チキソ性、弾性復元率の低下につながり、耐久性も悪くなる。
C12以下の飽和脂肪酸の上限は、飽和脂肪酸の総量の90%、好ましくは80%、また、C16以上の飽和脂肪酸の上限は、飽和脂肪酸の総量の80%、好ましくは70%である。C12以下の飽和脂肪酸が90%を超えると混合粘度が上昇し、チキソ性が低下する傾向がある。また、C16以上の飽和脂肪酸が80%を超えると、下限量未満の場合と同様、炭酸カルシウムの表面処理状態が悪くなり、モジュラスの上昇、及び伸び率、チキソ性、弾性復元率の低下につながり、耐久性も悪くなる傾向がある。
【0022】
脂肪酸における不飽和脂肪酸の占める割合には、飽和脂肪酸が配合されている限り特に制限はないが、脂肪酸、脂肪酸塩、並びに脂肪酸の誘導体、脂肪酸の誘導体の塩の何れかからなる処理剤に含まれる不飽和分の割合が飽和分との合計量に対して5〜30重量%が好ましく、5〜25重量%がより好ましい。不飽和分の割合が30重量%より大きいと、粘度が高くなり作業性に支障をきたしてしまう。また、不飽和脂肪酸は熱に弱く、劣化しやすいため、乾燥等の炭酸カルシウムの製造工程中での変色や、樹脂組成物の伸び率、弾性復元率の低下につながり、耐久性が悪くなる場合があるため好ましくない。さらに、表面処理炭酸カルシウムの製造工程上、不飽和分の割合が5重量%以上であると、表面処理剤を炭酸カルシウム表面に均一にコーティングするのが比較的容易となるので、チキソ性の向上や伸び率の上昇、弾性復元率の維持や、耐久性の面からより好ましい。
【0023】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウムは、上記の表面処理剤を用いて表面処理(被覆)を行い、その後常法に従い、脱水、乾燥、粉砕等の工程を経て粉末化されるが、本発明の表面処理剤を用いることを除いては特に制限されず、表面処理の方法も湿式、乾式のいずれでもよい。
【0024】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物に含有される樹脂系中空体は、中空球体の外殻が樹脂及び/又は樹脂とその外周を無機物で被覆された構造となっているものである。例えば、内部に液体を内包させた樹脂粒子を加熱し、内部の液体を気化させてその圧力により樹脂部を膨張させて膨張した樹脂部を外殻として得られる熱膨張性の樹脂系中空体、さらには、その外周を無機物の粉体で被覆した中空体が挙げられる。
【0025】
樹脂系中空体の外殻を構成する樹脂としては、例えば、アクリロニトリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール等の樹脂が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
これらのうち、耐候性、耐熱性の観点から、アクリロニトリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂が好適に用いられる。
【0026】
一方、樹脂系中空体に内包される液体としては、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルのような炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0027】
樹脂系中空体の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法により製造することができる。
【0028】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物においては、樹脂系中空体は、主剤および硬化剤のうちのいずれか一方または両方に含有させることができるが、硬化型樹脂がポリウレタン樹脂など反応性に富む主剤である場合には、樹脂系中空体を主剤に配合すると、配合時に取り込まれた湿気に反応してしまう恐れがあるために硬化剤のみに配合するのが好ましい。それ以外の樹脂の場合には、主剤と硬化剤とを混合する際の作業性が向上する点から、主剤に含まれるのがより好ましい。
【0029】
樹脂系中空体の最大粒子径は、汎用的に使用される樹脂系中空体が有する範囲であれば特に限定されないが、500μm以下であるのが好ましく、100μm以下であるのがより好ましい。また、樹脂系中空体の粒子径の下限は特に制限されないが、低比重化(軽量化)の観点から10μm程度が好ましい。
ここで、樹脂系中空体の粒子径は、レーザー回折式に基づくマイクロトラック粒度分布計(日機装株式会社製)を使用して測定したものである。
【0030】
本発明においては、樹脂系中空体は、硬化剤や主剤の製造時のハンドリングに優れるという観点から、無機フィラーでコーティングされているものが好ましい。
【0031】
樹脂系中空体をコーティングするために使用される無機フィラーは特に限定されず、その具体例としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、クレー、カーボンブラック等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0032】
樹脂系中空体を無機フィラーでコーティングする方法は特に限定されず、従来公知の方法によりコーティングすることができる。
【0033】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物においては、樹脂系中空体の含有量は、通常、2液型硬化性樹脂組成物の総量に対して0.2重量%以上が適当である。樹脂系中空体の含有量が0.2重量%以上であると、得られる硬化性樹脂組成物の耐久性に優れ、かつ、比重が小さく軽量化も図ることができる。好ましくは、樹脂系中空体の含有量は0.2〜5重量%である。無機フィラーをコーティングした場合、比重が大きくなるので重量部数が大きくなるが、樹脂系中空体の含有量が5重量%より多くなると、軽量化は図れても、樹脂中空体には硬化性樹脂ほどの耐久性がないため硬化性樹脂材組成物の耐久性を維持するのが困難となる。
【0034】
本発明の表面処理炭酸カルシウム充填材の2液型硬化性樹脂への配合量は、樹脂の種類や用途によって適宜設定すればよい。例えば、ポリウレタン樹脂や変成シリコーン樹脂の場合は樹脂100重量部に対して通常10〜200重量部、好ましくは20〜150重量部程度が適当である。配合部数が少なすぎるとチキソ性や耐スランプ性の効果が期待できず、一方、多すぎると粘度が高すぎて作業性に支障をきたす場合がある。
【0035】
本発明の表面処理炭酸カルシウム充填材は、2液型硬化性樹脂に配合されて、低粘度で、かつチキソ性があり、硬化後の弾性復元率、モジュラスおよび伸び率のいずれにも優れた2液型硬化性樹脂組成物が得られる。
本発明に用いられる2液型硬化性樹脂は、2液型硬化性樹脂であれば特に樹脂の種類は限定されない。2液型硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂(ウレタンプレポリマー及びポリエーテルポリオール)、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂とエポキシ樹脂の混合樹脂、シリコーン系樹脂、変成シリコーン系樹脂、変成シリコーン/エポキシ樹脂、特殊変成シリコーン/エポキシ樹脂、反応性アクリル樹脂、ポリサルファイド系樹脂、アクリルウレタン系樹脂等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0036】
例えば、ポリウレタンシーラントの場合、分子末端に水酸基を有するポリオールを硬化剤成分として、分子末端にイソシアネート基を有するポリイソシアネートウレタンプレポリマーを主剤成分として用いられる。ポリオールとしては各種のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオールが使用できる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレン−プロピレン共重合ポリオール、ポリテトラメチレンポリオール等の単独あるいはそれらの2種以上の混合物が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、ジカルボン酸(アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸等)とグリコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等)とを重縮合させて得られたポリオール、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリプロピレンアジペート、ポリエチレン−プロピレンアジペート等のポリオールがあり、また、ポリラクトンポリオール、例えば、ポリカプロラクトンポリオールの単独あるいはそれらの2種以上の混合物、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
主剤成分であるウレタンプレポリマーは、ポリオールと過剰のポリイソシアネート化合物との反応で合成したものであり、本発明で用いられるポリイソシアネート化合物は、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、カルボジイミド変性MDI、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及び脂環式系ポリイソシアネートが挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明の表面処理炭酸カルシウム充填材は、通常、硬化剤側に配合される。
【0037】
硬化触媒としては、オレイン酸第一スズ、ラウリン酸第一スズ、酢酸第一スズ、オクチル酸亜鉛、オクチル酸鉛、オクチル酸スズ、オクチル酸ビスマス、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ビスマス、ナフテン酸マンガン、マンガン酸コバルト、塩化第二鉄、塩化第二スズ、塩化第一スズ、三塩化アンチモン、酢酸ビスマス、シュウ酸ビスマス、クエン酸ビスマス、2 −エチルヘキサン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、炭酸ビスマス、酸化ビスマス、アセチルアセトンカルシウム、オクチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム、トリエチルアミン、N−メチルモルフォリン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、アセチルアセトン等公知のものが挙げられ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用いられる。硬化触媒の配合量は、ポリオール100重量部に対して0.1〜10重量部が好ましい。
【0038】
更に、必要に応じて溶剤、可塑剤、フィラー、顔料、増粘剤、揺変付与剤、安定剤、その他の添加剤を配合することができる。
溶剤としては、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素、ミネラルスピリット、メチルエチルケトン等が挙げられる。
可塑剤としては、例えば、フタル酸ジイソノニル(DINP)、ジオクチルアジペート(DOA)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、トリクレジルホスフェート(TCP)等の単量体可塑剤及びポリエステル、ウレタン化ポリエステル、ウレタン化ポリエーテルなどのオリゴマー可塑剤が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。溶剤、可塑剤の配合量は、最近の環境規制、ブリード汚染低減のため少量で配合される場合が多くなり、ポリオール100重量部に対して0〜30重量部が好ましい。
フィラーとしては炭酸カルシウム、タルク、クレー、カーボン、シラスバルーン、ガラスバルーン、ポリ塩化ビニル微粉末などが挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
揺変付与剤としては、コロイダルシリカ、微粉のカーボンブラック、脂肪酸アマイドや脂肪酸金属石鹸等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0039】
また、例えば、ポリサルファイドシーラントの場合、分子末端に反応性のメルカプト基(−SH)を有する液状ポリサルファイドポリマーを主剤成分として使用することができる。また分子量末端にメルカプト基を有し、主鎖中にウレタン結合を有する変性ポリサルファイド樹脂も使用することができる。これらにイソシアネート系シランカップリング剤を反応させて湿気硬化型の末端変性ポリサルファイドとして使用することが好ましい。
【0040】
イソシアネート硬化型ポリサルファイドシーラントの場合、本発明に用いる分子中にイソシアネート基を2個以上含む化合物(以下、単にイソシアネート基含有化合物という)としては、有機ポリイソシアネート化合物及び/又は活性水素含有化合物に有機ポリイソシアネート化合物を反応させて得られるウレタンプレポリマーを硬化剤成分として用いることが好ましい。
【0041】
硬化触媒としては、3級アミン及び/又は有機金属化合物が用いられる。3級アミンとしては、モノアミン類、ジアミン類、トリアミン類、ポリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類等があり、単独で、又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。有機金属化合物としては、具体的にはオクチル酸錫、オクチル酸ビスマス、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫メルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジオクチル錫メルカプチド、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛、酢酸ビスマス、シュウ酸ビスマス、クエン酸ビスマス、2 −エチルヘキサン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、炭酸ビスマス、酸化ビスマス、アセチルアセトンカルシウム、オクチル酸カルシウム、ネオデカン酸カルシウム等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。
【0042】
硬化触媒の配合量は、ポリサルファイドポリマー100重量部に対して、0.001〜5重量部が好ましく、より好ましくは0.005〜3重量部である。含有量が0.001重量部未満では硬化が進まず、5重量部を越えると可使時間が短くなる傾向があり好ましくない。
更に、必要に応じて、その他の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、他の無機充填材、可塑剤、顔料、ゴム加硫剤、補強剤、接着性付与剤、紫外線及びオゾン劣化防止剤及びその類似物等を使用することができる。他の無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム粉末(未処理)、重質炭酸カルシウム粉末、石英粉末、アルミナ、酸化カルシウム、タルク、ガラス粉末、各種骨材類等を使用することができる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0043】
また、変成シリコーンシーラントの場合、本発明で用いられる主剤成分である変成シリコーン樹脂はそれ自体公知のものであり、Si基にアルコキシ基、ハロゲン原子、アシルオキシ基、アルケニルオキシ基、アミド基、オキシム基等の加水分解性基が結合した加水分解性シリル基を分子鎖末端に含有しかつプロピレンオキシドの繰り返し単位を骨格とするポリマーである。
変成シリコーンとは、ポリオキシアルキレンの分子末端に架橋性シリル基を有する重合体である。変成シリコーンの骨格となるポリオキシアルキレンとしては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンおよびポリオキシブチレン等が挙げられ、好ましくは、ポリオキシプロピレンである。本発明は、これらに限定されるものではなく、分子中に架橋性シリル基を有するものであれば、主骨格の構造は構わない。また、これらの混合物であっても構わない。
【0044】
硬化触媒としては、ブチル錫ジラウリレート、ジオクチル錫ジマレート、ジブチル錫フタレート、オクチル酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート等の有機錫、無機錫、チタン酸エステル、チタンキレート化合物、アルミニウムアルコキシド、アルミニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムキレート化合物、ジビスマス触媒、金属錯体、白金触媒、塩基性物質及び有機燐酸化物などが使用される。金属錯体としては、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、トリエタノールアミンチタネート等のチタネート化合物類、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ビスマス、オクチル酸カルシウム、バーサチック酸ビスマス、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ビスマス、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト、酢酸ビスマス、シュウ酸ビスマス、クエン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、ネオデカン酸カルシウム、2 −エチルヘキサン酸ビスマス等のカルボン酸金属塩、アルミニウムアセチルアセテート錯体等の金属アセチルアセテート錯体、アセチルアセトンビスマス、アセチルアセトンカルシウム、バナジウムアセチルアセトナート錯体等の金属アセチルアセトナート錯体などが挙げられる。これらは単独又は2種以上組み合わせて使用される。硬化触媒の配合量は、変成シリコーン樹脂100重量部に対して0.5〜6.0重量部が好ましい。
【0045】
可塑剤としては、フタル酸ジイソノニル(DINP)やジオクチルフタレート(DOP)等のフタル系エステル系や脂肪酸エステル系、グリコールエステル系等が使用できる。これらは単独又は2種以上組み合わせて使用される。可塑剤の配合量は、樹脂100重量部に対して20〜80重量部が好ましい。
更に、必要に応じて、着色顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、接着性改良剤、老化防止剤、金属不活性化剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、発泡剤等の1種又は2種以上を添加してもよい。
【0046】
また、例えば、シリコーンシーラントの場合、本発明で用いられるシリコーン樹脂はそれ自体公知のものであり、両末端に反応性のシラノール基を持つ直鎖状オルガノポリシロキサンが主剤に使用される。
架橋剤(硬化剤)には、アミノキシ基を有する環状及び直鎖状シロキサン、アルコキシラン官能基を有するオルガノポリシロキサンが使用される。架橋剤の配合量はシリコーン樹脂100重量部に対し、50〜150重量部が好ましい。
さらには、一端がヒドロキシル基、他端がシラノール基を有するオルガノポリシロキサンを主剤とし、このような官能基を持たない不活性のオルガノポリシロキサンと前述の変成シリコーンシーラントの硬化触媒等を配合した硬化剤とを組み合わせて使用することもでき、硬化触媒の配合量はシリコーン樹脂100重量部に対し、0.01〜5重量部の範囲である。
【0047】
更に、必要に応じて溶剤、可塑剤、フィラー、顔料、増粘剤、揺変付与剤、安定剤、その他の添加剤を配合することができる。
可塑剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイル、ポリエーテル変性、エポキシ変性、アミノ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
可塑剤の配合量としては、樹脂100重量部に対し0〜30重量部が好ましい。その他接着性付与剤として、チタン系キレート化合物、アミン系及びエポキシ系カップリング剤等が挙げられる。
【0048】
本発明の2液型硬化性樹脂組成物は、上述のように多様な硬化性樹脂を用いることができるので幅広い用途に用いられる。主剤(基材)または硬化剤の配合粘度が低減された組成物となるので、混合作業性が良く、また、樹脂系中空体を配合することにより比重が小さく軽量化も図ることができ、弾性復元性、モジュラスおよび伸び率のいずれにも優れるので、建築用シーリング材、塗料、自動車製造用シーリング材、目止め材、接着剤等の用途に好適である。
【実施例】
【0049】
以下に、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されないことは云うまでもない。
【0050】
実施例1
濃度160gCaCO3 /L、温度50℃に調整した処理前BET比表面積17m2 /gの沈降製炭酸カルシウムの水スラリー10Lに対して、80℃の温水1L中でヤシ脂肪酸ナトリウム(C8:6%、C10:6%、C12:50%、C14:20%、C16:10%、C18:2%、C18F1:6%)64gで調製した表面処理剤を加えて炭酸カルシウムスラリーと共に撹拌した。この炭酸カルシウムスラリーを固形分60%まで脱水し、105℃の箱形乾燥機で12時間乾燥後、粉砕してBET比表面積15m2 /gの表面処理炭酸カルシウム粉体を得た。該粉体の脂肪酸のアルキル組成の各炭素数の割合(飽和脂肪酸C8〜C18、不飽和脂肪酸C8F1、C18F2)、及び当アルキル組成における飽和脂肪酸の総量のうちのC12以下の飽和脂肪酸割合、および、C16以上の飽和脂肪酸割合、脂肪酸の総量における不飽和分の割合、BET比表面積Sw、熱減量Tg、単位比表面積当たりの表面処理剤量Esを表1に示した。なお、以下の実施例2〜15における各割合、BET比表面積Sw、熱減量Tg、単位比表面積当たりの表面処理剤量Esについても表1に示した。
【0051】
実施例2
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをヤシ脂肪酸ナトリウム64gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0052】
実施例3
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをパーム核脂肪酸ナトリウム(C10:1%、C12:54%、C14:17%、C16:10%、C18:2%C18F1:14%、C18F2:2%)64gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0053】
実施例4
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをパーム核脂肪酸ナトリウム48gと牛脂脂肪酸ナトリウム(C12:2%、C14:5%、C16:33%、C18:18%、C18F1:42%)16gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0054】
実施例5
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをパーム核脂肪酸ナトリウム48gと牛脂脂肪酸ナトリウム16gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0055】
実施例6
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム(C12:100%)44.8gと牛脂脂肪酸ナトリウム19.2gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0056】
実施例7
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム32gと牛脂脂肪酸ナトリウム32gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0057】
実施例8
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム32gと牛脂脂肪酸32gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0058】
実施例9
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム32gと牛脂脂肪酸ナトリウム32gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0059】
実施例10
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸32gと牛脂脂肪酸32gとドデシルベンゼンスルホン酸8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0060】
実施例11
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを23m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム40gと牛脂脂肪酸ナトリウム40gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを20m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0061】
実施例12
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを10m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム40gと牛脂脂肪酸ナトリウム40gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを8m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0062】
実施例13
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを12m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム24gと牛脂脂肪酸ナトリウム24gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを10m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0063】
実施例14
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを23m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム24gと牛脂脂肪酸ナトリウム24gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを20m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0064】
実施例15
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム19.2gと牛脂脂肪酸ナトリウム44.8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0065】
【表1】

【0066】
比較例1
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム59.2gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム(C16:56%、C18:44%)4.8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。該粉体の脂肪酸のアルキル組成の各炭素数の割合(飽和脂肪酸C8〜C18、不飽和脂肪酸C8F1、C18F2)、及び当アルキル組成における飽和脂肪酸の総量のうちのC12以下の飽和脂肪酸割合、および、C16以上の飽和脂肪酸割合、脂肪酸の総量における不飽和分の割合、BET比表面積Sw、熱減量Tg、単位比表面積当たりの表面処理剤量Esを表2に示した。なお、以下の比較例2〜21における各割合、BET比表面積Sw、熱減量Tg、単位比表面積当たりの表面処理剤量Esについても表2に示した。
【0067】
比較例2
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム59.2gと極度硬化パーム脂肪酸4.8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0068】
比較例3
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム60.8gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム3.2gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0069】
比較例4
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム11.2gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム52.8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0070】
比較例5
実施例1で、沈降製炭酸カルシウムの水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを18m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム11.2gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム52.8gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0071】
比較例6
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム3.2gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム60.8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0072】
比較例7
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを46m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム23.84gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム8gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを41m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0073】
比較例8
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを3m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム14.4gと極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム7.2gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを2m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0074】
比較例9
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム64gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0075】
比較例10
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム64gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0076】
比較例11
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gを極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム64gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0077】
比較例12
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを3m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム14.4gと牛脂脂肪酸ナトリウム7.2gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを2m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0078】
比較例13
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを6m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム32gと牛脂脂肪酸ナトリウム16gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを4m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0079】
比較例14
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを55m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム32gと牛脂脂肪酸ナトリウム16gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを50m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0080】
比較例15
実施例1で、沈降製炭酸カルシウム水スラリーの処理前BET比表面積17m2 /gを34m2 /gに、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム6.4gと牛脂脂肪酸ナトリウム3.2gに、得られた表面処理炭酸カルシウム粉体BET比表面積15m2 /gを30m2 /gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0081】
比較例16
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gを牛脂脂肪酸ナトリウム64gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0082】
比較例17
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gを牛脂脂肪酸ナトリウム64gとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム8gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0083】
比較例18
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをパーム油、パーム核混合脂肪酸ナトリウム(C12:13.3%、C14:6%、C16:47.5%、C18:3.7%、C18F1:27.3%、C18F2:2.2%)64gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0084】
比較例19
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gを極度硬化パーム脂肪酸ナトリウム32gとヤシ脂肪酸ナトリウム32gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0085】
比較例20
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム16gと牛脂脂肪酸ナトリウム48gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0086】
比較例21
実施例1で、ヤシ脂肪酸ナトリウム64gをラウリン酸ナトリウム16gと牛脂脂肪酸48gに変える以外はすべて実施例1と同様とした。
【0087】
【表2】

【0088】
実施例16〜30、比較例22〜42
実施例1〜15、比較例1〜21で得られた表面処理炭酸カルシウム充填材を、下記試験方法(1)にて2成分形ポリウレタン系シーリング材を作成し、その物性の評価を行った。結果を表3、表4に示す。
【0089】
( 試験方法(1) :反応硬化型2成分形ポリウレタン系シーラント)
[ 配合]
(硬化剤)
ポリエーテルポリオール(アクトコール8734 三井武田ケミカル(株)製)
100重量部
オクチル酸ビスマス(ネオスタンU660 日東化成(株)製) 3.7重量部
重質炭酸カルシウムコーティングアクリロニトリル樹脂バルーン(MFL-60CA 松本油脂製薬工業(株)製) 9.3重量部
重質炭酸カルシウム(スーパーS 丸尾カルシウム(株)製) 136重量部
表面処理炭酸カルシウム充填材 93重量部
硬化剤合計 342重量部
(基剤)
ウレタンプレポリマー(タケネートL−1032 三井武田ケミカル(株)製)
85.5重量部
基剤+硬化剤合計 427.5重量部
【0090】
[ 混練方法]
硬化剤配合原料を2L万能混合撹拌機((株)ダルトン製)に投入し、低速15分予備撹拌後、混合撹拌機内に付着した充填材を掻き落とした後、高速30分混練して硬化剤を作成した。これを100mlのPPカップに充填し、PEフィルムで被覆した。
【0091】
[ 混合粘度測定方法]
23℃で1日静置した硬化剤120gと基剤を30g(混合比率4:1)を300mlのカップに秤りとり、ヘラで3分間手練りした後、遊星式脱泡撹拌機(マゼルスターKK−500 クラボウ(株)製)にて、混練条件9−4−6で混練した。
なお、上記混練条件「a−b−c」は、aは公転条件、bは自転条件、cは時間を示しc×10秒を意味する。
混合物をBS型粘度計(VISCOMETER TV−20、トキメック(株)製)を用いて測定した(ローターNO.7)。
1rpm粘度は3分後の値を、10rpmは1分後の値をそれぞれ混合粘度値とした。また、TI値は、1rpm粘度値を10rpm粘度値で割った値で表した。
【0092】
[ 粘度判定基準]
判定基準は、使用目的、用途や所望の程度等により変動するので一概には規定できないが、参考までに一応の基準を示せば下記のとおりである。なお、以下の判定基準についても同様である。
(1rpm) 2,000Pa・s 未満:良、 2,000Pa・s以上:不良
(10rpm) 350Pa・s 未満:良、 350Pa・s以上:不良
(TI値) 6.00以上:優、 5.50〜6.00未満:良、 5.00〜5.50未満:やや不良、 5.00未満:不良
【0093】
[ 引張試験方法]
アルミニウム板(50mm×50mm×3mm )表面にプライマー(NO.30 横浜ゴム(株)製)を塗布し、60分乾燥させた後、上記混合シーリング材を充填(形状12mm×12mm×50mm)し、JIS A 1439「建築用シーリング材 5.17.2 耐久性、引張試験体の作製」に準拠して、H型試験体を作成した。
この試験体を23℃×7 日+50℃×7 日養生し、23℃×1 日後に 引張試験機(オートグラフAG−1 (株)島津製作所製)を用いて測定した。
50%引張応力:1分間に50mmの速度で引張り、伸び率50%(6mm)伸長させた時の荷重をシーリング材の断面積(600mm2 )で割った値
最大引張応力:1分間に50mmの速度で引張り、最も大きい荷重をシーリング材の断面積で割った値
伸び率:最大引張応力時の変位量を、充填時の形状(12mm)で割って、100 倍した値
【0094】
[ 引張試験判定基準]
(50%引張応力) 0.12N/mm2 未満:優、0.12〜0.15 N/mm2未満:良、0.15〜0.20 N/mm 2 未満:やや不良、0.20N/mm2 以上:不良
(最大引張応力) 測定値を示す。
(伸び率) 600%以上:優、500 〜600%未満:良、400 〜500%未満:やや不良、400%未満:不良
【0095】
[ 弾性復元性]
アルミニウム板(75mm×12mm×6mm )表面にプライマー(NO.30 横浜ゴム(株)製)を塗布し、60分乾燥させた後、上記混合シーリング材を充填(形状12mm×12mm×50mm)し、JIS A 1439「建築用シーリング材 5.3.2 引張特性の試験体の作製」に準拠して、弾性復元性試験体を作成した。
23℃×28日+70℃×3 日+23℃水中×1 日+70℃×2 日+23℃水中×1 日養生し、24mm伸長(L1)1 時間行う。伸長開放後の幅(L2)を測定し、充填時の形状(L0)から、次式によって弾性復元性を算出した。
弾性復元性(%)=[(L1−L2)/(L1−L0)]×100
【0096】
[ 弾性復元性判定基準]
95.0%以上:優、90.0〜95.0%未満:良、85.0〜90.0%未満:やや不良、85.0%未満:不良
【0097】
[ 耐久性試験]
JIS A 1439「建築用シーリング材 5.17.2 耐久性、引張試験体の作製」に準拠して、H型試験体を作製し、引張試験方法と同様に23℃×7 日 + 50℃×7 日養生した。
23℃×1 日後、2 成分形ポリウレタン系シーリング材の一般的な耐久性区分(8020;耐熱温度80℃、20%の伸縮適合試験)の試験条件;
(50℃温水×1 日+23℃×1 日+80℃20% 圧縮×7 日+23℃×1 日+(-10 ℃)20% 伸長×1 日+23℃×1 日)
を1サイクルとして2サイクル行った。
その後、23℃で1 分間に5回の速度で±20%伸縮繰り返し試験(最大伸長幅14.4mm、最小圧縮幅9.6mm)を2000回行った。
【0098】
[ 耐久性判定基準]
耐久性試験後のシーリング材に、亀裂が生じない:良、亀裂が生じる:不良
【0099】
表3及び表4から、実施例1〜35の表面処理炭酸カルシウム填料を配合した実施例36〜70の2成分形ポリウレタン系シーラントは、低粘度で高チキソ性を示し、低モジュラスで伸び率が高く、かつ高い復元性を示し、耐久性にすぐれていることがわかる。
【0100】
【表3】

【0101】
【表4】

【0102】
実施例31〜42、比較例43〜59
実施例1、2、4〜6、9〜15、比較例1〜4、6〜9、11〜16、18、20〜21で得られた表面処理炭酸カルシウム充填材を、下記試験方法(2)にて2成分形変成シリコーン系シーラントを作成し、その物性の評価を行った。結果を表5、表6に示す。
【0103】
( 試験方法(2) :反応硬化型2成分形変成シリコーン系シーラント)
[ 配合]
(基剤)
変成シリコーン樹脂(MSポリマーS810 (株)カネカ製) 100重量部
可塑剤DINP((株)ジェイプラス社製) 70重量部
重質炭酸カルシウムコーティングアクリロニトリル樹脂バルーン(MFL-60CA 松本油脂製薬工業(株)製) 8重量部
重質炭酸カルシウム(スーパーS 丸尾カルシウム(株)製) 42重量部
表面処理炭酸カルシウム充填材 110重量部
基剤合計 330重量部
(硬化剤)
オクチル酸スズ28%(ネオスタンU−28 日東化成(株)製) 3重量部
ラウリルアミン(和光純薬(株)製1級試薬) 0.7重量部
可塑剤DINP((株)ジェイプラス社製) 7重量部
重質炭酸カルシウム(スーパー3S 丸尾カルシウム(株)製) 20重量部
炭酸カルシウム(カルファイン200M 丸尾カルシウム(株)製)2.5重量部
硬化剤合計 33.2重量部
基剤+硬化剤合計 363.2重量部
【0104】
[ 混練方法]
基剤配合原料を2L万能混合撹拌機((株)ダルトン製)に投入し、低速15分予備撹拌後、混合撹拌機内に付着した填料を掻き落とした後、高速30分混練して基剤を作成した。これを100mlのPPカップに充填し、PEフィルムで被覆した。
硬化剤配合原料も同じ混練条件で行い、これを100mlのPPカップに充填し、PEフィルムで被覆した。
【0105】
[ 混合粘度測定方法]
23℃で1日静置した基剤150gと硬化剤を15g(混合比率10:1)を300mlのカップに秤りとり、ヘラで3分間手練りした後、遊星式脱泡撹拌機(マゼルスターKK−500 クラボウ(株)製)にて、混練条件9−4−6で混練した。
なお、上記混練条件「a−b−c」は、aは公転条件、bは自転条件、cは時間を示しc×10秒を意味する。
混合物をBS型粘度計(VISCOMETER TV−20、トキメック(株)製)を用いて測定した(ローターはNO.7)。
1rpm粘度は3分後の値を、10rpmは1分後の値をそれぞれ混合粘度値とした。また、TI値は、1rpm粘度値を10rpm粘度値で割った値で表した。
【0106】
[ 粘度判定基準]
(1rpm) 2,000Pa・s未満:良、 2,000Pa・s以上:不良
(10rpm) 400Pa・s未満:良、 400Pa・s以上:不良
(TI値) 6.00以上:優、 5.50〜6.00未満:良、 5.00〜5.50未満:やや不良、5.00未満:不良
【0107】
[ 引張試験方法]
アルミニウム板(50mm×50mm×3mm )表面にプライマー(NO.40 横浜ゴム(株)製)を塗布し、60分乾燥させた後、上記混合シーリング材を充填(形状12mm×12mm×50mm)し、JIS A 1439「建築用シーリング材 5.17.2 耐久性、引張試験体の作製」に準拠して、H型試験体を作成した。
この試験体を23℃×7 日+50℃×7 日養生し、23℃×1 日後に 引張試験機(オートグラフAG−1 (株)島津製作所製)を用いて測定した。
50%引張応力:1分間に50mmの速度で引張り、伸び率50%(6mm)伸長させた時の荷重をシーリング材の断面積(600mm2 )で割った値
最大引張応力:1分間に50mmの速度で引張り、最も大きい荷重をシーリング材の断面積で割った値
伸び率:最大引張応力時の変位量を、充填時の形状(12mm)で割って、100 倍した値
【0108】
[ 引張試験判定基準]
(50%引張応力) 0.12N/mm2 未満:優、0.12〜0.15 N/mm2未満:良、0.15〜0.20 N/mm 2 未満:やや不良、0.20N/mm2 以上:不良
(最大引張応力) 測定値を示す。
(伸び率) 700%以上:優、600 〜700%未満:良、500 〜600%未満:やや不良、500%未満:不良
【0109】
[ 弾性復元性]
アルミニウム板(75mm×12mm×6mm )表面にプライマー(NO.40 横浜ゴム(株)製)を塗布し、60分乾燥させた後、上記混合シーリング材を、充填(形状12mm×12mm×50mm)し、JIS A 1439「建築用シーリング材 5.3.2 引張特性の試験体の作製」に準拠して、弾性復元性試験体を作成した。
弾性復元性の試験条件は、23℃×28日+70℃×3 日+23℃水中×1 日+70℃×2 日+23℃水中×1 日養生し、24mm伸長(L1)1 時間行う。伸長開放後の幅(L2)を測定し、充填時の形状(L0)から、次式によって弾性復元性を算出した。
弾性復元性(%)=[(L1−L2)/(L1−L0)]×100
【0110】
[ 弾性復元性判定基準]
95.0%以上:優、90.0〜95.0%未満:良、85.0〜90.0%未満:やや不良、85.0%未満:不良
【0111】
[ 耐久性試験]
JIS A 1439「建築用シーリング材 5.17.2 耐久性、引張試験体の作製」に準拠して、H型試験体を作製し、引張試験方法と同様に23℃×7 日 + 50℃×7 日養生した。
23℃×1 日後、2 成分形変成シリコーン系シーリング材の一般的な耐久性区分(9030;耐熱温度90℃、30%の伸縮適合試験)の試験条件;
(50℃温水×1 日+23℃×1 日+90℃30% 圧縮×7 日+23℃×1 日+(-10 ℃)30% 伸長×1 日+23℃×1 日)
を1サイクルとして2サイクル行った。
その後、23℃で1 分間に5回の速度で±30%伸縮繰り返し試験(最大伸長幅15.6mm、最小圧縮幅8.4mm)を2000回行った。
【0112】
[ 耐久性判定基準]
耐久性試験後のシーリング材に、亀裂が生じない:良、亀裂が生じる:不良
【0113】
表5及び表6から、実施例1、2、4〜6、9〜15の表面処理炭酸カルシウム充填材を配合した実施例31〜42の2成分形変成シリコーン系シーラントは、低粘度で高チキソ性を示し、低モジュラスで伸び率が高く、かつ高い復元性、耐久性にすぐれていることがわかる。
【0114】
【表5】

【0115】
【表6】

【産業上の利用可能性】
【0116】
叙上の通り、本発明の表面処理炭酸カルシウム充填材は、特に、2液型硬化性樹脂組成物に有用で、表面処理剤を炭酸カルシウム表面に均一にコーティングするのが容易で、該硬化性樹脂組成物に配合されて非常に低粘度で高いチキソ性、低モジュラス性、高伸び率、高い弾性復元性、及び優れた耐久性を有する2液型硬化性樹脂組成物を提供することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸の誘導体、脂肪酸の誘導体の塩から選択される少なくとも1種からなる脂肪酸系処理剤で表面処理された表面処理炭酸カルシウムであり、該脂肪酸のアルキル組成がC12以下の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の20%以上でC16以上の飽和脂肪酸が飽和脂肪酸の総量の10%以上であり、脂肪酸系処理剤に含まれる不飽和分の割合が飽和分との合計量に対して5〜30重量%であり、該表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積Swが3〜40m2 /gであり、単位比表面積当たりの表面処理量Esが0.20〜6.50mg/m2 であることを特徴とする2液型硬化性樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム充填材。
但し、Es=Tg/Sw[mg/m2
Tg:炭酸カルシウム1g当たりの脂肪酸系処理剤の表面処理量で、200℃〜500℃の表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量[mg/g]
【請求項2】
硬化性樹脂に、請求項1に記載の2液型硬化性樹脂組成物表面処理炭酸カルシウム充填材を配合してなることを特徴とする2液型硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
更に、樹脂系中空体を含有してなることを特徴とする請求項2に記載の2液型硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
樹脂系中空体が、アクリロニトリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコールから選択される少なくとも1種からなる請求項3に記載の2液型硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
樹脂系中空体が、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、クレー、カーボンブラックから選択される少なくとも1種の無機フィラーでコーティングされていることを特徴とする請求項4に記載の2液型硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
樹脂系中空体の含有量が全組成物中に0.2重量%以上であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の2液型硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
硬化性樹脂が、ポリウレタン樹脂、ポリサルファイド樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、アクリルウレタン系樹脂から選択される少なくとも1種である請求項2〜6のいずれか1項に記載の2液型硬化性樹脂組成物。

【公開番号】特開2013−47343(P2013−47343A)
【公開日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−211672(P2012−211672)
【出願日】平成24年9月26日(2012.9.26)
【分割の表示】特願2010−220734(P2010−220734)の分割
【原出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(390008442)丸尾カルシウム株式会社 (31)
【Fターム(参考)】