JP2001342339A - Water curable urethane resin composition, coating, coating material, sealing medium, adhesive, and method of producing cured product - Google Patents
Water curable urethane resin composition, coating, coating material, sealing medium, adhesive, and method of producing cured productInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水反応硬化型ウレ
タン樹脂組成物、塗料、コーティング材、シーリング
材、接着剤、及び硬化物の製法に係り、詳しくは、水平
でない面に施工しても垂れ落ちることなく均一なエラス
トマーとして硬化する水反応硬化型ウレタン樹脂組成
物、該組成物を用いた塗料、コーティング材、シーリン
グ材、接着剤、及びその硬化物の製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a water-reaction-curable urethane resin composition, a paint, a coating material, a sealing material, an adhesive, and a cured product. The present invention relates to a water-reaction-curable urethane resin composition which cures as a uniform elastomer without dripping, a paint, a coating material, a sealing material, an adhesive using the composition, and a method for producing a cured product thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、塗料、コーティング材、シーリ
ング材、接着剤などとして用いられるウレタン樹脂組成
物には、二液反応型と一液湿気硬化型とがある。このよ
うなウレタン樹脂組成物において、特にこれを水平でな
い面に施工しても垂れ落ちないようにするためには、通
常、表面処理炭酸カルシウム等の充填剤をこの組成物中
に配合している。2. Description of the Related Art Generally, urethane resin compositions used as paints, coating materials, sealing materials, adhesives and the like include a two-component reaction type and a one-component moisture curing type. In such a urethane resin composition, a filler such as a surface-treated calcium carbonate is usually incorporated into the composition in order to prevent the sagging even when the urethane resin composition is applied to an uneven surface. .
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のウレ
タン樹脂組成物のうち二液反応型のものでは、配合比が
適性な配合から少しでもぶれると、硬化しなかったり、
たとえ硬化しても硬化物が所定の物性を発現しないとい
った不都合がある。Incidentally, among the urethane resin compositions described above, the two-component reaction type does not cure if the compounding ratio is slightly deviated from an appropriate compounding,
Even if cured, there is an inconvenience that the cured product does not exhibit predetermined physical properties.
【0004】一方、一液湿気硬化型のものでは、空気中
の湿気と反応させて硬化させるため、当然表面から反応
が進むことにより、肉厚を厚くした場合にその内部硬化
が遅くなってしまう。また、ウレタン樹脂組成物中のイ
ソシアネート基と湿気(水)との反応により炭酸ガスが
発生するが、この炭酸ガスが気泡となり、塗膜と塗工面
との間にふくれを生じさせたり、塗膜内部に残って塗膜
の機能を低化させたりしてしまうことがある。このよう
な炭酸ガスの発生に起因する気泡による不都合を防止す
るには、極めて大きな制約があった。On the other hand, the one-component moisture-curing type is cured by reacting with moisture in the air, and naturally the reaction proceeds from the surface, so that when the thickness is increased, the internal curing is delayed. . Also, the reaction between isocyanate groups in the urethane resin composition and moisture (water) generates carbon dioxide gas. This carbon dioxide gas becomes bubbles and causes blistering between the coating film and the coated surface, It may remain inside and lower the function of the coating film. In order to prevent the inconvenience caused by the bubbles caused by the generation of carbon dioxide gas, there were extremely large restrictions.
【0005】さらに、この一液湿気硬化型のものを水平
でない面に施工しても垂れ落ちることがないようにする
ためには、前述したように表面処理炭酸カルシウム等の
充填剤を配合し、増粘させているが、このように一液湿
気硬化型の充填剤を配合して増粘させると、このウレタ
ン樹脂組成物からなる塗料、コーティング材、シーリン
グ材あるいは接着剤はその製造、移送、さらには混合等
の操作に多大な制約が与えられてしまい、実用性、取り
扱い性に劣るものとなっている。Furthermore, in order to prevent the one-part moisture-curing type from dripping even when applied to an uneven surface, a filler such as surface-treated calcium carbonate is blended as described above. Although the viscosity is increased, when a one-part moisture-curing type filler is blended to increase the viscosity, the paint, coating material, sealing material or adhesive made of this urethane resin composition is manufactured, transported, Furthermore, a great deal of restrictions are imposed on operations such as mixing and the like, resulting in poor practicability and handleability.
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、配合のぶれを許容し、肉厚のものの内部硬化が遅れ
ることなく、また反応時に発生する炭酸ガスが気泡にな
ることのない水反応硬化型ウレタン樹脂組成物を提供す
るととももに、製造、移送、混合までは低粘度であり、
これを水平でない面に施工するとき垂れ落ちることがな
いようになる塗料、コーティング材、シーリング材、及
び接着剤と、前記水反応硬化型ウレタン樹脂組成物の硬
化物の製法とを提供することにある。[0006] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is intended to allow a deviation of the composition, prevent the internal curing of a thick material from being delayed, and prevent a carbon dioxide gas generated during the reaction from forming bubbles. Along with providing the curable urethane resin composition, manufacturing, transporting, low viscosity until mixing,
To provide a paint, a coating material, a sealing material, and an adhesive that will not sag when applied to a non-horizontal surface, and to provide a method for producing a cured product of the water-reaction-curable urethane resin composition. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、炭酸ガス吸
収剤の存在下でイソシアネート基と過剰の水とを反応さ
せると発泡しない硬化物が得られ、さらに予めイソシア
ネート基含有組成物に親水性微粒子シリカを配合してお
けば、水と混合すると直ちに増粘し揺変性を発現するこ
とを見出し、本発明に至った。Means for Solving the Problems The present inventors have obtained a cured product which does not foam when an isocyanate group is reacted with an excessive amount of water in the presence of a carbon dioxide gas absorbent. It has been found that, when the silica is mixed with water, the viscosity increases immediately after mixing with water and thixotropic properties are developed, and the present invention has been achieved.
【0008】すなわち、本発明における請求項1記載の
水反応硬化型ウレタン樹脂組成物では、イソシアネート
基末端プレポリマーを含有してなる水反応硬化型ウレタ
ン樹脂組成物において、親水性微粒シリカが添加されて
なることを前記課題の解決手段とした。また、本発明に
おける請求項7記載の塗料、請求項8記載のコーティン
グ材、請求項9記載のシーリング材、請求項10記載の
接着剤では、前記水反応硬化型ウレタン樹脂組成物を用
いたことを前記課題の解決手段とした。さらに、本発明
における請求項11記載の硬化物の製法では、前記水反
応硬化型ウレタン樹脂組成物中のイソシアネート基末端
プレポリマーを、該イソシアネート基末端プレポリマー
中のイソシアネート基1当量に対して5当量以上の大過
剰の水を硬化剤として用いて反応させ、該水反応硬化型
ウレタン樹脂組成物を硬化させることを前記課題の解決
手段とした。That is, in the water-reaction-curable urethane resin composition according to the first aspect of the present invention, hydrophilic fine-particle silica is added to the water-reaction-curable urethane resin composition containing an isocyanate group-terminated prepolymer. This is the means for solving the above problem. Further, in the paint according to claim 7, the coating material according to claim 8, the sealing material according to claim 9, and the adhesive according to claim 10, the water-reaction-curable urethane resin composition is used. Is a means for solving the above problem. Furthermore, in the method for producing a cured product according to claim 11 of the present invention, the isocyanate group-terminated prepolymer in the water-reaction-curable urethane resin composition is added in an amount of 5 to 1 equivalent of isocyanate group in the isocyanate group-terminated prepolymer. Means for solving the above-mentioned problem is that a reaction is carried out using a large excess of water as an equivalent or more as a curing agent to cure the water reaction-curable urethane resin composition.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂組成物は、イソシア
ネート基末端プレポリマーを含有してなる水反応硬化型
ウレタン樹脂組成物において、親水性微粒シリカが添加
されてなるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention is obtained by adding hydrophilic fine-particle silica to a water-reaction-curable urethane resin composition containing an isocyanate group-terminated prepolymer.
【0010】イソシアネート基末端プレポリマーとして
は、取扱が容易で塗工性、安全性、硬化性等に優れた水
反応硬化型ウレタン樹脂組成物が容易に得られ、また硬
化物が物性に優れたものとなるなどの理由により、ウレ
タンプレポリマーが好適に用いられる。ウレタンプレポ
リマーとは、イソシアネート基を1分子中に2個以上有
するポリイソシアネート化合物と、イソシアネート基と
反応する活性水素を1分子中に2個以上有する化合物と
が予め反応させられたことにより、イソシアネート基を
少なくとも分子末端に有した化合物(プレポリマー)で
ある。なお、このようなウレタンプレポリマーとして
は、分子量が約500以上、特に700以上のものが好
適に用いられる。As the isocyanate group-terminated prepolymer, a water-reaction-curable urethane resin composition which is easy to handle and has excellent coatability, safety, curability, etc. can be easily obtained, and the cured product has excellent physical properties. Urethane prepolymer is preferably used for such reasons. Urethane prepolymer is a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule and a compound having two or more active hydrogens in one molecule that reacts with the isocyanate group. It is a compound (prepolymer) having a group at least at the molecular end. In addition, as such a urethane prepolymer, those having a molecular weight of about 500 or more, particularly 700 or more are suitably used.
【0011】本発明では、このようなウレタンプレポリ
マーとして、ポリイソシアネート化合物とアルコール性
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
が反応させられてなるプレポリマーが用いられる。すな
わち、本発明において好ましいウレタンプレポリマー
は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール
と、過剰量の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。ポリエーテルポリオールと
しては、例えばポリプロピレングリコール等のポリエー
テルグリコールが挙げられ、ポリエステルポリオールと
しては、例えばポリエチレンアジペートグリコール等の
ポリエステルグリコールが挙げられる。In the present invention, a prepolymer prepared by reacting a polyisocyanate compound with a polyol compound having two or more alcoholic hydroxyl groups in one molecule is used as such a urethane prepolymer. That is, a preferable urethane prepolymer in the present invention is obtained by reacting a polyether polyol or a polyester polyol with an excessive amount of a polyisocyanate compound, and has at least two isocyanate groups at a molecular terminal. Examples of the polyether polyol include a polyether glycol such as polypropylene glycol, and examples of the polyester polyol include a polyester glycol such as polyethylene adipate glycol.
【0012】このようなウレタンプレポリマーとして
は、その総量中、イソシアネート基を約1〜15重量
%、特に1〜7重量%含むことが好ましい。また、ウレ
タンプレポリマーの含有量が、本発明の水反応硬化型ウ
レタン樹脂組成物の総量中、40重量%以上、特に50
重量%以上であると、物性に優れた硬化物が得られ易く
なり好ましい。前記ポリオール化合物としては、一般に
ウレタン化合物の製造に用いられる種々のポリオールが
用いられ、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、およびその他のポリオール等が使用可能
である。The urethane prepolymer preferably contains about 1 to 15% by weight, especially 1 to 7% by weight of isocyanate groups in the total amount. Further, the content of the urethane prepolymer is 40% by weight or more, particularly preferably 50% by weight, based on the total amount of the water reaction-curable urethane resin composition of the present invention.
When the content is at least% by weight, a cured product having excellent physical properties can be easily obtained, which is preferable. As the polyol compound, various polyols generally used for producing a urethane compound are used, and for example, a polyether polyol, a polyester polyol, and other polyols can be used.
【0013】ポリエーテルポリオールとして、具体的に
は、プロピレングリコール、エチレングリコール、テト
ラメチレングリコールの単独重合体またはこれらの共重
合体;活性水素を二個以上有する低分子量活性水素化合
物の一種または二種以上の存在下でプロピレンオキサイ
ドおよびエチレンオキサイドを開環重合させて得られる
ランダム共重合体またはブロック共重合体;テトラヒド
ロフランの開環重合によって得られるポリオキシテトラ
メチレングリコール等が挙げられる。Specific examples of the polyether polyol include homopolymers or copolymers of propylene glycol, ethylene glycol and tetramethylene glycol; one or two kinds of low-molecular-weight active hydrogen compounds having two or more active hydrogens. A random copolymer or block copolymer obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide and ethylene oxide in the presence of the above; polyoxytetramethylene glycol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran, and the like.
【0014】前記の低分子量活性水素化合物としては、
ビスフェノールA、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオ
ール等のジオール類;グリセリン、トリメチロールプロ
パン、1,2,6−ヘキサントリオール等のトリオール
類;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピ
ルアミン、ブチルアミン等のアミン類等が用いられる。The low molecular weight active hydrogen compound includes:
Diols such as bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexanediol; triols such as glycerin, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol; ammonia, methylamine, ethylamine, propyl Amines such as amine and butylamine are used.
【0015】ポリエステルポリオールとして、具体的に
は、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合させて得ら
れる重合体;ヒドロキシカルボン酸と多価アルコールと
の縮合体;ラクトンの開環重合体等が挙げられる。Specific examples of the polyester polyol include a polymer obtained by dehydrating and condensing a polybasic acid and a polyhydric alcohol; a condensate of a hydroxycarboxylic acid and a polyhydric alcohol; and a ring-opening polymer of lactone. No.
【0016】前記多塩基酸としては、例えばアジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、コハク酸、二量化リノレイン酸、マレイン酸、
およびこれらのジ低級アルキルエステル等が挙げられ、
その一種以上が用いられる。The polybasic acids include, for example, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, dimerized linoleic acid, maleic acid,
And di-lower alkyl esters thereof.
One or more of them are used.
【0017】前記多価アルコールとしては、例えばビス
フェノールA、エチレングリコール、1,2−プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、ネオペンチルグリコール等のジオール類;グ
リセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,
2,6−ヘキサントリオール、トリエチレングリコー
ル、トリプロピレングリコール等のトリオール類が用い
られる。Examples of the polyhydric alcohol include diols such as bisphenol A, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol and neopentyl glycol. Glycerin, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,
Triols such as 2,6-hexanetriol, triethylene glycol and tripropylene glycol are used.
【0018】その他のポリオールとして、具体的には、
アクリルポリオール、水素添加されたポリブタジエンポ
リオール、ヒマシ油の誘導体、トール油の誘導体、ポリ
マーポリオール、ポリカーボネートポリオール等の他、
エチレングリコール、ジ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、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の低分子ポ
リオール等が挙げられ、これらも使用可能である。As other polyols, specifically,
Acrylic polyols, hydrogenated polybutadiene polyols, castor oil derivatives, tall oil derivatives, polymer polyols, polycarbonate polyols, etc.,
Examples include low molecular polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, and hexanediol, and these can also be used.
【0019】なお、前記ポリオール化合物としては、数
平均分子量が100〜10,000、好ましくは300
〜5000で、用途ごとの所望の特性に応じて単独、ま
たは二種以上が混合されて用いられる。数平均分子量
5,000以上の高分子ポリオールを用いる場合には、
エチレンオキサイド骨格を含み比較的親水性の高いもの
をポリオール化合物として用いると、これを用いたウレ
タン樹脂組成物は水と混合し易くなる。The polyol compound has a number average molecular weight of 100 to 10,000, preferably 300.
5,000 to 5,000, depending on the desired properties for each application, alone or as a mixture of two or more. When using a polymer polyol having a number average molecular weight of 5,000 or more,
When a relatively hydrophilic compound containing an ethylene oxide skeleton is used as the polyol compound, the urethane resin composition using the compound is easily mixed with water.
【0020】前記ポリイソシアネート化合物としては、
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等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)等の脂環式ポリ
イソシアネート類;トリレンジイソシアネート(TD
I)、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等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等が挙げら
れ、これらは単独または二種以上混合して用いられ得
る。好ましくは、取り扱い易さの点からTDI、MDI
等の芳香族ポリイソシアネート類が用いられる。As the polyisocyanate compound,
Aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and lysine methyl ester diisocyanate;
Alicyclic polyisocyanates such as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, norbornane diisocyanate (NBDI); tolylene diisocyanate (TD
I), diphenylmethane diisocyanate (MDI),
Aromatic polyisocyanates such as p-phenylene diisocyanate; carbodiimide-modified or isocyanurate-modified ones of the above polyisocyanates; these may be used alone or in combination of two or more. Preferably, TDI, MDI
And aromatic polyisocyanates.
【0021】ウレタンプレポリマーは、ポリオール化合
物中に含まれるヒドロキシル基1モルに対して、ポリイ
ソシアネート化合物中に含まれるイソシアネート基が1
モルを越える割合で、すなわち、化学当量比(NCO/
OH)が1を越える配合として、ポリオール化合物とポ
リイソシアネート化合物とを、必要に応じ加熱して反応
させることで、得られる。このようなウレタンプレポリ
マーは、通常、その分子両末端にイソシアネート基を有
するものとなる。また、ウレタンプレポリマーとして
は、ポリオール化合物中に含まれるヒドロキシル基(O
H)1モルに対して、ポリイソシアネート化合物中に含
まれるイソシアネート基(NCO)を1.6〜3.0モ
ルの割合として、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たものが、作業性、人体への影
響、硬化物の物性等といった点からより好ましい。さら
に、ウレタンプレポリマーとして、23℃で流動性を有
する液状のものを用いると、無溶剤の塗料、コーティン
グ材、シーリング剤、接着剤等が製造し易くなり好まし
い。The urethane prepolymer has one isocyanate group contained in the polyisocyanate compound per one mol of the hydroxyl group contained in the polyol compound.
Molar, ie, the chemical equivalent ratio (NCO /
(OH) exceeds 1 by heating and reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound as necessary. Such a urethane prepolymer usually has isocyanate groups at both molecular terminals. Further, as the urethane prepolymer, a hydroxyl group (O
H) One mole of the isocyanate group (NCO) contained in the polyisocyanate compound is reacted with the polyol compound and the polyisocyanate compound at a ratio of 1.6 to 3.0 moles per mole of the polyisocyanate compound. It is more preferable in terms of the influence on the human body, the physical properties of the cured product, and the like. Further, it is preferable to use a liquid prepolymer having a fluidity at 23 ° C. as a urethane prepolymer, because a solvent-free paint, a coating material, a sealing agent, an adhesive and the like can be easily produced.
【0022】また、このような本発明のイソシアネート
基末端プレポリマーとなるウレタンプレポリマーに添加
される親水性微粒シリカとしては、粒径が6nm以上、
30nm以下の範囲のもので、BET法による比表面積
が100m2 /g以上のものが好適に用いられる。6n
m未満のものは製造が難しいことなどからそのコストが
高くなってしまい、30nmを越えると、後述するよう
に水が添加された際の増粘効果が十分に得られなくなっ
てしまうからである。また、BET法による比表面積が
100m2 /g未満であると、水と混合したとき十分な
増粘と揺変性発現が得られにくくなるからである。ここ
で、BET法は粉体の比表面積を吸着法で測定する方法
であり、BET法による親水性微粒シリカの比表面積
は、親水性微粒シリカ1g当たりに吸着する窒素ガスの
量から求めることができる。The hydrophilic fine silica added to the urethane prepolymer as the isocyanate group-terminated prepolymer of the present invention has a particle size of 6 nm or more.
Those having a range of 30 nm or less and a specific surface area of 100 m 2 / g or more by a BET method are suitably used. 6n
If the diameter is less than m, the production cost is high due to the difficulty in production, and if it exceeds 30 nm, the effect of increasing the viscosity when water is added will not be sufficiently obtained as described later. On the other hand, if the specific surface area by the BET method is less than 100 m 2 / g, it is difficult to obtain sufficient viscosity and thixotropic manifestation when mixed with water. Here, the BET method is a method of measuring the specific surface area of the powder by an adsorption method, and the specific surface area of the hydrophilic fine silica by the BET method can be obtained from the amount of nitrogen gas adsorbed per 1 g of the hydrophilic fine silica. it can.
【0023】このような親水性微粒シリカは、前記ウレ
タンプレポリマー(イソシアネート基末端プレポリマ
ー)に対して、好ましくは0.3重量部以上、14.0
重量部以下の範囲で配合される。0.3重量部未満では
添加する効果がほとんど得られず、一方、14.0重量
部を越えてもその効果の増加がほとんど見込めないから
である。[0023] Such hydrophilic finely divided silica is preferably at least 0.3 part by weight and 14.0 parts by weight based on the urethane prepolymer (isocyanate group-terminated prepolymer).
It is blended in a range of not more than part by weight. If the amount is less than 0.3 part by weight, the effect of addition is hardly obtained, while if it exceeds 14.0 parts by weight, the effect is hardly expected to increase.
【0024】このような親水性微粒シリカを添加してな
る本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂組成物は、これに
水が添加されると、親水性微粒シリカが水と混合される
ことによって直ちに増粘し、これにより揺変性を発現す
るものとなる。したがって、水平面でない場所、例えば
垂直面に塗布された場合にも、垂れ落ちが十分に防止さ
れたものとなっている。The water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention to which such hydrophilic fine-particle silica has been added, when water is added thereto, the hydrophilic fine-particle silica is immediately mixed with water. Thickening occurs, thereby expressing thixotropic. Therefore, even when applied on a place other than a horizontal plane, for example, on a vertical plane, dripping is sufficiently prevented.
【0025】また、本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂
組成物においては、前記親水性微粒シリカ以外にも種々
のものが配合可能であり、特に炭酸ガス吸収剤が好適に
配合される。炭酸ガス吸収剤としては、特にBET法に
よる比表面積(以下、BET比表面積と記す。)が30
m2 /g以上の酸化マグネシウム(以下、活性酸化マグ
ネシウムということがある。)が好適に用いられる。こ
のような比表面積を持つ酸化マグネシウムは、水とイソ
シアネート基との反応による発泡等を防止するという活
性を有している。なお、活性酸化マグネシウムとして
は、BET比表面積が60m2 /g以上であるものが好
ましく、取扱い易さ、反応性、作業性、貯蔵安定性等の
点から、特にBET比表面積が60〜150m2 /gで
あるものが望ましい。Further, in the water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention, various kinds of compounds can be blended in addition to the hydrophilic fine-particle silica, and a carbon dioxide gas absorbent is particularly preferably blended. The carbon dioxide gas absorbent particularly has a specific surface area by the BET method (hereinafter, referred to as a BET specific surface area) of 30.
Magnesium oxide of m 2 / g or more (hereinafter sometimes referred to as active magnesium oxide) is preferably used. Magnesium oxide having such a specific surface area has an activity of preventing foaming or the like due to a reaction between water and an isocyanate group. The active magnesium oxide preferably has a BET specific surface area of 60 m 2 / g or more, and particularly has a BET specific surface area of 60 to 150 m 2 in terms of ease of handling, reactivity, workability, storage stability and the like. / G is desirable.
【0026】また、このような活性酸化マグネシウムと
しては、BET比表面積が30m2/g以上であると共
に、30ヨードmg/g以上のヨウ素吸着量を有するこ
とが好ましい。さらに、この活性酸化マグネシウムは、
その95重量%以上が目開き149μmの篩い目を通過
する粒径であることが好ましく、特に99重量%以上あ
ることが望ましい。The active magnesium oxide preferably has a BET specific surface area of 30 m 2 / g or more and an iodine adsorption amount of 30 iodine mg / g or more. In addition, this active magnesium oxide
It is preferable that 95% by weight or more of the particles have a particle size passing through a sieve having an opening of 149 μm, and more preferably 99% by weight or more.
【0027】前記活性酸化マグネシウムは、マグネサイ
ト(MgCO3 )又は水酸化マグネシウム[Mg(O
H)2 ]を1200℃以下で焼成し、微粉砕することで
得られる。このような焼成温度で焼成された酸化グネシ
ウムは高活性なので、本発明において活性酸化マグネシ
ウムとして好適に用いられる。一方、1200℃、特に
1500℃を越える温度で焼成して得られたマグネシウ
ムは、1200℃以下で焼成して得られたマグネシウム
に比較して活性に劣り、好ましくない。The active magnesium oxide may be magnesite (MgCO 3 ) or magnesium hydroxide [Mg (O
H) 2 ] at 1200 ° C. or lower and finely pulverized. Gnesium oxide calcined at such a calcining temperature has high activity, and thus is suitably used as active magnesium oxide in the present invention. On the other hand, magnesium obtained by firing at a temperature exceeding 1200 ° C., particularly 1500 ° C., is inferior in activity to magnesium obtained by firing at a temperature of 1200 ° C. or lower and is not preferred.
【0028】活性酸化マグネシウムを用いると、水によ
っては発泡し難いポリウレタン樹脂の硬化物(以下、単
に硬化物ということがある。)が得られる理由は定かで
はないが、活性酸化マグネシウムの適度の炭酸ガス吸収
性、適度の吸水性、適度の触媒作用等により、発泡を防
止するという活性を示すと考えられる。なお、酸化マグ
ネシウムは、下記式で表される反応によってその結晶中
に炭酸ガスを取り込み、また吸収するといわれている。
この場合、下記式に示す通り、ヒドロキシ炭酸マグネシ
ウムが生成物として生じる。 4MgO+3CO2 +4H2 O→3MgCO3 ・Mg
(OH)2 ・3H2 OIt is not clear why the use of active magnesium oxide gives a cured product of a polyurethane resin which is difficult to foam with water (hereinafter, sometimes simply referred to as a cured product). It is considered to exhibit an activity of preventing foaming by gas absorption, moderate water absorption, moderate catalysis and the like. It is said that magnesium oxide takes in and absorbs carbon dioxide in its crystals by a reaction represented by the following formula.
In this case, as shown in the following formula, magnesium hydroxycarbonate is produced as a product. 4MgO + 3CO 2 + 4H 2 O → 3MgCO 3 · Mg
(OH) 2 · 3H 2 O
【0029】活性酸化マグネシウムの配合量としては、
ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基の濃
度に左右され、該イソシアネート基1モルに対して0.
5モル以上の割合となるように配合するのが好ましい。
活性酸化マグネシウムとイソシアネート基とのモル比
(MgO/NCO)が0.5未満では、水の影響を受け
難い硬化性ウレタン樹脂組成物が得られ難くなるからで
ある。The amount of active magnesium oxide is as follows:
It depends on the concentration of isocyanate groups contained in the urethane prepolymer, and is 0.1 to 1 mol of the isocyanate groups.
It is preferable to mix them in a proportion of 5 mol or more.
If the molar ratio between the active magnesium oxide and the isocyanate group (MgO / NCO) is less than 0.5, it is difficult to obtain a curable urethane resin composition which is hardly affected by water.
【0030】また、作業性、硬化物表面の仕上がり、硬
化物の物性等といった点から、この活性酸化マグネシウ
ムの配合量としては、ウレタンプレポリマーに含有され
るイソシアネート基1モルに対して約0.5〜3モルの
割合とするのが好ましく、約0.7〜2モルの割合とす
るのがより好ましい。活性酸化マグネシウムとイソシア
ネート基とのモル比(MgO/NCO)が3を越える
と、得られる組成物の粘度が大きくなり、塗工性が悪く
なり易くなってしまうからである。なお、活性酸化マグ
ネシウムの重量配合量としては、ウレタンプレポリマー
のイソシアネート化合物100重量部に対して、約0.
5〜15重量部、特に約1〜7重量部とするのが好まし
い。From the viewpoints of workability, finish of the surface of the cured product, physical properties of the cured product, and the like, the amount of the active magnesium oxide is about 0.1 to 1 mol of the isocyanate group contained in the urethane prepolymer. The proportion is preferably 5 to 3 mol, more preferably about 0.7 to 2 mol. If the molar ratio (MgO / NCO) between the active magnesium oxide and the isocyanate group exceeds 3, the viscosity of the resulting composition increases, and the coating properties are likely to deteriorate. The amount of the active magnesium oxide compounded by weight is about 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the isocyanate compound of the urethane prepolymer.
It is preferably from 5 to 15 parts by weight, especially from about 1 to 7 parts by weight.
【0031】また、このような活性酸化マグネシウムに
ついては、次に述べる液状成分や可塑剤と予め混練して
これに分散させ、ペーストの状態にしてウレタンプレポ
リマー等に混合するのが、活性酸化マグネシウムがウレ
タンプレポリマー等の中に分散され易くなり、また取り
扱い性もよくなることから好ましい。The active magnesium oxide is kneaded in advance with a liquid component or a plasticizer described below, dispersed in the mixture, and then mixed with a urethane prepolymer or the like in the form of a paste. Is easily dispersed in a urethane prepolymer or the like, and the handleability is improved.
【0032】液状成分としては、活性酸化マグネシウム
をウレタンプレポリマー等の中に均一に且つ効率よく分
散させるためのもので、一般にウレタン樹脂中に配合さ
れ得る各種可塑剤、ポリオール化合物等の液状反応成
分、およびその他各種液状成分が用いられ、脱水処理が
施されたものが好適に用いられる。The liquid component is used for uniformly and efficiently dispersing the active magnesium oxide in the urethane prepolymer or the like, and is generally a liquid reaction component such as various plasticizers and polyol compounds which can be blended in the urethane resin. And various other liquid components are used, and those subjected to a dehydration treatment are preferably used.
【0033】前記可塑剤として具体的には、フタル酸エ
ステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、ア
ゼライン酸エステル、トリメリット酸エステル等のカル
ボン酸エステルの他、リン酸エステル、ノルマルパラフ
ィン、塩素化パラフィン、アルキルベンゼン、およびそ
の他各種液状成分が挙げられ、これらは単独または2種
以上が混合されて用いられる。中でも、価格、ウレタン
プレポリマー等との相溶性、可塑効果、粘度低減効果、
硬化物の物性等の点から、アジピン酸ジイソノニル(D
INA)、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)
等のカルボン酸エステルを用いるのが好ましい。これら
の可塑剤の使用量については、ウレタンプレポリマー等
の100重量部に対し、約5〜40重量部の割合とする
のが好ましい。Specific examples of the plasticizer include carboxylic acid esters such as phthalic acid ester, adipic acid ester, sebacic acid ester, azelaic acid ester and trimellitic acid ester, as well as phosphoric acid ester, normal paraffin, and chlorinated paraffin. , Alkylbenzene, and other various liquid components, which may be used alone or as a mixture of two or more. Among them, price, compatibility with urethane prepolymer, etc., plasticizing effect, viscosity reducing effect,
In view of the physical properties of the cured product, diisononyl adipate (D
INA), di-2-ethylhexyl phthalate (DOP)
It is preferable to use a carboxylic acid ester such as The use amount of these plasticizers is preferably about 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer or the like.
【0034】なお、本発明においては、炭酸ガス吸収剤
として、活性酸化マグネシウムだけでなく、粒径や活性
価の異なる各種の酸化マグネシウムを添加するようにし
てもよい。In the present invention, not only active magnesium oxide but also various magnesium oxides having different particle diameters and different active values may be added as the carbon dioxide gas absorbent.
【0035】本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂組成物
は、前述したようにウレタンプレポリマーに親水性微粒
シリカが添加され、また活性酸化マグネシウムやこれを
分散する可塑剤、液状成分等が好適に配合されるが、さ
らに、必要に応じてその他の各種添加剤、例えば溶剤、
界面活性剤、顔料、染料、充填剤、硬化促進触媒、老化
防止剤などが、物性を損なわない範囲で添加される。こ
れら添加剤は、通常、硬化剤が加えられる前に添加さ
れ、本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂組成物を形成す
る。As described above, the water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention is preferably prepared by adding hydrophilic finely divided silica to a urethane prepolymer, and further comprising active magnesium oxide, a plasticizer dispersing the active magnesium oxide, and a liquid component. It is blended, further, if necessary, other various additives, for example, a solvent,
Surfactants, pigments, dyes, fillers, curing accelerating catalysts, antioxidants and the like are added within a range that does not impair the physical properties. These additives are usually added before the curing agent is added, and form the water reaction-curable urethane resin composition of the present invention.
【0036】本発明のウレタン樹脂組成物に用いられる
溶剤は、ウレタンプレポリマー等を希釈するためのもの
であり、具体的には、トルエン、キシレン、スチレン等
の芳香族炭化水素類およびこれらの塩素化物;四塩化炭
素、1,1,1,−トリクロルエタン、1,2−ジクロ
ルエチレン等の塩化脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢
酸ブチル等のエステル類;エチルエーテル、テトラヒド
ロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケト
ン等のケトン類;ミネラルスピリット等の炭化水素混合
物;その他の液状有機化合物が挙げられる。ただし、環
境等への影響という点からは、可能な限り配合しないの
が好ましい。The solvent used in the urethane resin composition of the present invention is for diluting a urethane prepolymer or the like, and specifically, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and styrene and chlorines thereof. Chloride aliphatic hydrocarbons such as carbon tetrachloride, 1,1,1, -trichloroethane and 1,2-dichloroethylene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; hydrocarbon mixtures such as mineral spirits; and other liquid organic compounds. However, from the viewpoint of the influence on the environment and the like, it is preferable not to mix as much as possible.
【0037】界面活性剤としては、一緒に添加される消
泡剤、顔料や充填剤の湿潤分散剤、乳化剤、粘性改良剤
などの特性に応じて適宜選択され、単独で、あるいは二
種以上が混合されて用いられる。ただし、ウレタンプレ
ポリマー等に酸化マグネシウムを均一に分散させ、硬化
剤として水を混合することにより硬化させる場合には、
親水性の高い湿潤分散剤(例えば、リン酸エステル系湿
潤分散剤)を添加するのが、水との混合作業性、塗工作
業性、貯蔵安定性等を向上することができ好ましい。The surfactant is appropriately selected according to the properties of an antifoaming agent, a wetting and dispersing agent for a pigment or a filler, an emulsifier, a viscosity improver, etc., which are added together, alone or in combination of two or more. Used as a mixture. However, when magnesium oxide is uniformly dispersed in a urethane prepolymer or the like and cured by mixing water as a curing agent,
It is preferable to add a highly hydrophilic wetting and dispersing agent (for example, a phosphoric acid ester-based wetting and dispersing agent) because mixing workability with water, coating workability, storage stability and the like can be improved.
【0038】硬化物を着色するためには、顔料として各
種アゾ顔料、銅フタロシアニン系顔料等の有機顔料や、
カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、
酸化クロム、べんがら等各種無機顔料が用いられ、ま
た、染料としてはアントラキノン系、塩基性染料の脂肪
酸塩、金属錯塩型等が用いられる。In order to color the cured product, various azo pigments, organic pigments such as copper phthalocyanine pigment, and the like,
Carbon black, titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide,
Various inorganic pigments such as chromium oxide and red iron oxide are used, and as the dye, anthraquinone-based, fatty acid salts of basic dyes, metal complex salts and the like are used.
【0039】充填剤は、重合収縮の減少、増量、硬度向
上等を目的として添加されるものであり、具体的には、
炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、ケイ藻土、
およびこれらを脂肪酸や脂肪酸エステルにて表面処理し
たもの等の微粉末の無機充填剤が挙げられる。The filler is added for the purpose of reducing polymerization shrinkage, increasing the amount of the polymerization, improving the hardness and the like.
Calcium carbonate, clay, talc, silica, diatomaceous earth,
And finely divided inorganic fillers such as those obtained by surface-treating these with fatty acids or fatty acid esters.
【0040】ウレタンプレポリマー等に含まれるイソシ
アネート基と、硬化剤との反応を促進するための硬化促
進触媒としては、N−アルキルベンジルアミン、N−ア
ルキル脂肪族ポリアミン、トリエチレンジアミン、N−
アルキルピペラジン、N−アルキルモルホリン、ジモル
ホリノジエチルエーテル、オクテン酸錫やジブチル錫ジ
ラウレートのような有機金属化合物等が挙げられ、これ
らは単独で、あるいは二種以上が混合されて用いられ
る。これら硬化促進触媒の使用量としては、ウレタンプ
レポリマーの100重量部に対し、約0.05〜5重量
部とするのが好ましい。As a curing promoting catalyst for promoting the reaction between the isocyanate group contained in the urethane prepolymer and the like and the curing agent, N-alkylbenzylamine, N-alkylaliphatic polyamine, triethylenediamine,
Examples thereof include alkyl piperazine, N-alkyl morpholine, dimorpholino diethyl ether, and organometallic compounds such as tin octenoate and dibutyl tin dilaurate, and these may be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the curing accelerator used is preferably about 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer.
【0041】老化防止剤は、硬化物を光、酸素、熱等か
ら保護するために用いられるもので、一般的には光安定
剤や酸化防止剤等が用いられる。光安定剤としては、ベ
ンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート
系、シアノアクリレート系、ヒンダードアミン系、ニッ
ケル系等が挙げられる。また、酸化防止剤としては、ヒ
ンダードフェノール系、アミン系、硫黄系、リン系等が
挙げられる。The antioxidant is used to protect the cured product from light, oxygen, heat and the like, and generally includes a light stabilizer and an antioxidant. Examples of the light stabilizer include benzotriazole, benzophenone, benzoate, cyanoacrylate, hindered amine, nickel and the like. Examples of the antioxidant include hindered phenol-based, amine-based, sulfur-based, and phosphorus-based agents.
【0042】このような各種の添加剤が必要に応じて適
宜配合され、得られる本発明の水反応硬化型ウレタン樹
脂組成物は、それ自体では硬化性を有さないので長期間
保存が可能となる。また、この組成物は水が添加される
ことにより重合して均一なエラストマーとして硬化する
ものとなっている。したがって、本発明においては、入
手が容易であり、環境、人体への影響が全くなく、取り
扱い性等も極めて容易な水が、硬化剤として用いられ
る。The water-curable urethane resin composition of the present invention obtained by appropriately mixing such various additives as necessary and having no curability by itself can be stored for a long period of time. Become. Further, the composition is polymerized by adding water and cured as a uniform elastomer. Therefore, in the present invention, water that is easily available, has no effect on the environment and human body, and is extremely easy to handle and the like is used as the curing agent.
【0043】添加される水の種類については、硬化物の
物性や性能を低下させるような不純物を含まない限り特
に制限はないものの、純水、蒸留水、水道水など、比較
的純度の高いものを用いるのが好ましい。ここで、水の
添加量としては、イソシアネート基末端プレポリマー
(ウレタンプレポリマー)中のイソシアネート基1当量
(モル)に対して、5当量(モル)以上とされる。この
ような量で水を添加すれば、イソシアネート基末端プレ
ポリマー(ウレタンプレポリマー)が水との反応により
23℃で約5〜200分で硬化する。また、親水性微粒
シリカが水と混合されることによって直ちに増粘し、揺
変性を発現するようになる。The type of water to be added is not particularly limited as long as it does not contain impurities that deteriorate the physical properties and performance of the cured product. However, water of relatively high purity such as pure water, distilled water, or tap water is used. It is preferable to use Here, the amount of water to be added is 5 equivalents (mol) or more with respect to 1 equivalent (mol) of the isocyanate group in the isocyanate group-terminated prepolymer (urethane prepolymer). When water is added in such an amount, the isocyanate group-terminated prepolymer (urethane prepolymer) is cured at 23 ° C. in about 5 to 200 minutes by reaction with water. Further, when the hydrophilic finely divided silica is mixed with water, the viscosity increases immediately, and thixotropic properties are developed.
【0044】なお、ウレタン樹脂組成物については、そ
の粘度を23℃で5〜200ポイズ程度となるように調
製すれば、水を混合し易くなり、また水の添加により得
られた硬化性ウレタン樹脂組成物は、手練り塗工、機械
塗工が可能になるとともに、十分な可使時間を有するも
のとなる。ここで、硬化性ウレタン樹脂組成物を塗料、
コーティング材、シーリング材、接着剤として用いる場
合、その好ましい硬化時間は約10〜60分である。When the viscosity of the urethane resin composition is adjusted to be about 5 to 200 poise at 23 ° C., it becomes easy to mix water, and the curable urethane resin obtained by adding water is used. The composition can be applied by hand kneading and mechanical coating, and has a sufficient pot life. Here, the curable urethane resin composition is coated,
When used as a coating, sealant, or adhesive, the preferred cure time is about 10-60 minutes.
【0045】水が混合されることによって得られた硬化
性ウレタン樹脂組成物は、前述したように常温で短時間
に硬化する。また、この硬化性ウレタン樹脂組成物は、
被接着体との接着力に優れており、しかも、大気、被塗
装体、被接着体等から供給されてしまう水分によって
も、当然泡、膨れ等が生じることがない。また、親水性
微粒シリカが水と混合されることにより揺変性を発現し
ているので、水平でない面に塗布されても、これが垂れ
落ちてしまうといったことが防止されており、したがっ
て施工性に極めて優れている。また、この硬化性ウレタ
ン樹脂組成物は、肉厚の硬化物を与え、さらに、硬化物
を半透明とすることが可能であるので、着色が容易にな
る。The curable urethane resin composition obtained by mixing water cures at room temperature in a short time as described above. Further, this curable urethane resin composition,
It has excellent adhesion to the adherend, and naturally does not cause bubbles, swelling, etc., even by air, moisture supplied from the paint, the adherend, or the like. In addition, since the hydrophilic fine-grained silica exhibits thixotropic properties by being mixed with water, even when applied to a non-horizontal surface, it is prevented from dripping, and therefore, the workability is extremely low. Are better. In addition, the curable urethane resin composition gives a thick cured product, and can further make the cured product translucent, so that coloring becomes easy.
【0046】このように本発明の水反応硬化型ウレタン
樹脂組成物は、吸湿性材料、例えば木材、石材、コンク
リート等に対する塗料、シーリング材、コーティング
材、接着剤として特に好適なものとなり、水を用いるこ
とにより、木材、石材、コンクリート等同士、あるい
は、これらと他のもの(例えば、木材とコンクリート、
コンクリートと金属板等)とを接着することができる。
そしてこの場合、木材やコンクリート等が多少の水分を
含んでいても、接着層に泡を生じないし、生じても僅か
となる。したがって、本発明の硬化性ウレタン樹脂組成
物を用いた接着品は接着強度に優れたものとなる。As described above, the water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention is particularly suitable as a paint, a sealing material, a coating material and an adhesive for hygroscopic materials such as wood, stone and concrete. By using, wood, stone, concrete, etc., or these and other things (for example, wood and concrete,
Concrete and a metal plate).
In this case, even if the wood, concrete, or the like contains some water, no bubbles are generated in the adhesive layer, and even if it is generated, the amount is small. Therefore, an adhesive product using the curable urethane resin composition of the present invention has excellent adhesive strength.
【0047】また、このウレタン樹脂組成物は、構築物
に生じた隙間を埋め、雨水の侵入を防止するためのシー
リング材としても用いられるが、その場合に垂れ落ちが
防止されていることから、水平でない箇所、例えば建物
の屋根や壁等の目地を充填するためのものとして、特に
有用なものとなる。The urethane resin composition is also used as a sealing material for filling gaps formed in the structure and preventing intrusion of rainwater. In this case, since the sagging is prevented, the urethane resin composition is used in a horizontal direction. This is particularly useful as a material for filling joints such as roofs and walls of buildings that are not.
【0048】また、このウレタン樹脂組成物は、雨水の
影響受け易い石材、木材、コンクリート、アスファルト
等の面に塗装を施すための塗料としても有用である。特
に、木材、コンクリート製の構築物用塗料(特に壁、屋
根用の防水塗料)として適している。構築物としては、
建物、橋、道路、運動競技場、プール等が挙げられる。
なお、本発明の水反応硬化型ウレタン樹脂組成物をコン
クリート製構築物の塗料やシーリング材、コーティング
材、接着剤として用いる場合には、コンクリートから滲
み出るアルカリによって硬化物が劣化するのを防ぐた
め、ウレタンプレポリマーとして、ポリエーテルポリオ
ールを用いたものが好適とされる。The urethane resin composition is also useful as a paint for coating stones, wood, concrete, asphalt and the like which are easily affected by rainwater. In particular, it is suitable as a paint for construction made of wood or concrete (particularly waterproof paint for walls and roofs). As a structure,
Examples include buildings, bridges, roads, athletic stadiums, pools, and the like.
In addition, when the water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention is used as a paint or a sealing material for a concrete construction, a coating material, or an adhesive, in order to prevent a cured product from being deteriorated by alkali oozing out of concrete, As the urethane prepolymer, those using a polyether polyol are preferable.
【0049】[0049]
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、以下の実施例、比較例においては、
部、%は全て重量部、重量%を意味している。 (実施例) ・ウレタンプレポリマー液の製造 数平均分子量が3000の変成ポリプロピレングリコー
ル[三井化学社製のMN−3050(品番)、一分子中
に3個の水酸基を有するポリエーテルポリオール]と、
ポリイソシアネート化合物としてのトリレンジイソシア
ネート(TDI)とをモル当量比(NCO/OH)が
2.0となるよう混合して混合液とし、この混合液10
0部に対して、14部の割合の可塑剤としてのフタル酸
ジ−2−エチルヘキシル(DOP)と、0.1部割合の
消泡剤を添加した。この添加により得られた液状混合物
を低湿度下にて攪拌しながら加熱し、90℃で3時間反
応させ、23℃で流動性のあるウレタンプレポリマー液
を得た。得られたウレタンプレポリマー液は、変成ポリ
プロピレングリコールにTDIが付加したウレタンプレ
ポリマーを87.6%含むと共に、該ウレタンプレポリ
マーはイソシアネート基を3.58%含んでいた。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the following examples and comparative examples,
Parts and% mean parts by weight and% by weight, respectively. (Example) Production of urethane prepolymer solution Modified polypropylene glycol having a number average molecular weight of 3000 [MN-3050 (product number) manufactured by Mitsui Chemicals, polyether polyol having three hydroxyl groups in one molecule],
A mixture was prepared by mixing tolylene diisocyanate (TDI) as a polyisocyanate compound so that the molar equivalent ratio (NCO / OH) became 2.0.
With respect to 0 parts, 14 parts of di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) as a plasticizer and 0.1 part of an antifoaming agent were added. The liquid mixture obtained by this addition was heated with stirring under low humidity, and reacted at 90 ° C. for 3 hours to obtain a urethane prepolymer liquid having fluidity at 23 ° C. The obtained urethane prepolymer solution contained 87.6% of a urethane prepolymer obtained by adding TDI to modified polypropylene glycol, and the urethane prepolymer contained 3.58% of isocyanate groups.
【0050】・ウレタン樹脂組成物の製造 前記ウレタンプレポリマー液に、平均粒径が約12n
m、BET比表面積が約200m2 /gの親水性微粒シ
リカ[日本アエロジル社製のAerosil 200(品番)]
を、該ウレタンプレポリマー液製造の材料として用いた
ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート化合物と
の混合液100部に対して2部添加し、本発明における
実施例としてのウレタン樹脂組成物を得た。Production of urethane resin composition The urethane prepolymer solution has an average particle size of about 12 n.
m, hydrophilic fine silica having a BET specific surface area of about 200 m 2 / g [Aerosil 200 (product number) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.]
Was added to 100 parts of the mixture of the polyether polyol and the polyisocyanate compound used as the material for producing the urethane prepolymer liquid, to obtain a urethane resin composition as an example in the present invention.
【0051】(比較例1)前記実施例において、親水性
微粒シリカを添加する前のウレタンポリマー液を、その
まま比較例1とした。Comparative Example 1 The urethane polymer liquid before the addition of the hydrophilic finely divided silica in the above example was used as Comparative Example 1 as it was.
【0052】(比較例2、3)前記実施例において、親
水性微粒シリカを添加する前のウレタンポリマー液に、
表面処理炭酸カルシウム[白石カルシウム社製の白艶華
CCR・B(品番)]を、前記のポリエーテルポリオー
ルとポリイソシアネート化合物との混合液100部に対
して14部添加し、比較例2としてのウレタン樹脂組成
物を得た。また、同様にして表面処理炭酸カルシウムを
30部添加して比較例3としてのウレタン樹脂組成物を
得た。(Comparative Examples 2 and 3) In the above Examples, the urethane polymer liquid before the addition of the hydrophilic fine silica was added to
14 parts of surface-treated calcium carbonate [Shiraishi Calcium CCR.B (product number) manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.] was added to 100 parts of the mixture of the above polyether polyol and polyisocyanate compound, and a urethane resin as Comparative Example 2 A composition was obtained. Similarly, 30 parts of surface-treated calcium carbonate was added to obtain a urethane resin composition as Comparative Example 3.
【0053】このようにして得られた実施例品、比較例
1品、比較例2品、比較例3品について、それぞれ23
℃の下での粘度とチクソトロピーインデックス(T.
I.)とを調べた。なお、測定にはBH型粘度計を用い
た。得られた結果を表1に示す。 「表1」 実施例 比較例1 比較例2 比較例3 粘度 ( 2rpm) 8000 5400 15900 46200 (20rpm) 7000 5000 10400 28000 T.I. 1.14 1.08 1.53 1.65 ただし、粘度における2rpm、20rpmはそれぞれ
ローターの回転数を示す。また、粘度の単位はmPa・
sであり、T.I.は無単位である。Each of the thus obtained Example product, Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 products was 23
C. and the thixotropy index (T.
I. ) And examined. Note that a BH type viscometer was used for the measurement. Table 1 shows the obtained results. "Table 1" Example Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Viscosity (2 rpm) 8000 5400 15900 46200 (20 rpm) 7000 5000 10400 28000 T.V. I. 1.14 1.08 1.53 1.65 However, 2 rpm and 20 rpm in the viscosity indicate the rotation speed of the rotor, respectively. The unit of viscosity is mPa ·
s and T.S. I. Is unitless.
【0054】また、実施例品、比較例1品、比較例2
品、比較例3品について、それぞれそのウレタンプレポ
リマー(イソシアネート基末端プレポリマー)中のイソ
シアネート基1当量に対して水5当量加え、さらに40
0rpmで約1分間攪拌混合し、混合開始10分後の粘
度とチクソトロピーインデックス(T.I.)とを調べ
た。得られた結果を表2に示す。 「表2」 実施例 比較例1 比較例2 比較例3 粘度 ( 2rpm)154000 7500 46080 355000 (20rpm) 28000 6700 18000 65000 T.I. 5.50 1.12 2.56 5.46Examples, Comparative Example 1, Comparative Example 2
5 equivalents of water with respect to 1 equivalent of isocyanate groups in the urethane prepolymer (isocyanate group-terminated prepolymer) for each of the product and Comparative Example 3, and further added 40
The mixture was stirred and mixed at 0 rpm for about 1 minute, and the viscosity and the thixotropy index (TI) 10 minutes after the start of mixing were examined. Table 2 shows the obtained results. "Table 2" Example Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Viscosity (2 rpm) 154000 7500 46080 355000 (20 rpm) 28000 6700 18000 65000 T.V. I. 5.50 1.12 2.56 5.46
【0055】表1に示した結果より、実施例品は水を加
える前(硬化前)において比較的粘度が低く、製造や移
送、混合等の操作に支障がないことが確認された。ま
た、表2に示した結果より、実施例品は水を加えると直
ちに増粘し、そのT.I.から分かるように高い揺変性
を発現することが確認された。一方、親水性微粒シリカ
を添加しない比較例1品では、水を添加する前の状態で
は実施例品より粘度が低く、T.I.も僅かに低いもの
の、水を添加した後では、特にT.I.がほとんど上昇
せず、したがってほとんど揺変性が発現しないことが分
かった。また、表面処理炭酸カルシウムを配合した比較
例品2、3では、比較例品2のごとく水を加える前の粘
度を低くしようとすると水を加えた後のT.I.が低
く、比較例3のとごとく水を加えた後のT.I.を高く
しようとすると水を加える前の粘度が高くなってしまう
ことが分かった。From the results shown in Table 1, it was confirmed that the product of the example had a relatively low viscosity before adding water (before curing), and did not interfere with operations such as production, transfer, and mixing. Also, from the results shown in Table 2, the product of the example immediately thickened when water was added. I. As can be seen from the above, it was confirmed that high thixotropy was developed. On the other hand, Comparative Example 1 without the addition of hydrophilic fine silica had a lower viscosity than that of the Example before the addition of water. I. Is slightly lower, but after addition of water, especially T.V. I. Was scarcely increased, and thus almost no thixotropy was expressed. Further, in Comparative Examples 2 and 3 containing the surface-treated calcium carbonate, as in Comparative Example 2, if the viscosity before adding water was to be lowered, the T.V. I. Is low, and T.V. after adding water as in Comparative Example 3. I. It was found that increasing the viscosity increased the viscosity before adding water.
【0056】したがって、本発明の実施例品は、硬化前
の使用前の状態においては粘度が低いことから、その製
造や移送、混合等の操作を良好に行うことができ、また
水添加後には直ちに増粘して揺変性を発現することか
ら、水平でない面などに塗布してもこれが垂れ落ちるこ
とがないなど、優れた施工性を有するものとなる。Therefore, the products of the examples of the present invention have a low viscosity in a state before use before curing, so that operations such as production, transfer and mixing can be performed well, and after addition of water, Since it immediately thickens and develops thixotropy, it has excellent workability such that it does not sag even when applied to a non-horizontal surface.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上説明したように本発明の水反応硬化
型ウレタン樹脂組成物は、イソシアネート基末端プレポ
リマーを含有し、親水性微粒シリカを添加してなる水硬
化性のウレタン樹脂組成物であるから、水が添加される
と、親水性微粒シリカの存在により直ちに増粘して揺変
性を発現し、これにより水平でない面、例えば垂直面な
どに塗布しても垂れ落ちがほとんど起こらないものとな
る。したがって、特にこれを塗料やコーティング材、シ
ーリング材、接着剤として用いる場合に、使い勝手が良
く、施工性に優れたものとなる。As described above, the water-reaction-curable urethane resin composition of the present invention is a water-curable urethane resin composition containing an isocyanate group-terminated prepolymer and adding hydrophilic finely divided silica. Therefore, when water is added, the viscosity immediately increases due to the presence of the hydrophilic fine-grained silica, and thixotropicity is developed, whereby non-horizontal surfaces, such as vertical surfaces, hardly sag when applied. Becomes Therefore, especially when this is used as a paint, a coating material, a sealing material, or an adhesive, it is easy to use and excellent in workability.
【0058】また、特に炭酸ガス吸収剤を添加しておけ
ば、これの存在によりイソシアネート基と水とが反応し
ても発泡がない硬化物を得ることができ、したがって高
温高湿下で、あるいは湿潤下地上で硬化させた場合で
も、泡、ふくれ、表面タック等のない高品質の硬化物を
得ることができる。In particular, if a carbon dioxide gas absorbent is added, a cured product free from foaming can be obtained even when the isocyanate group reacts with water due to the presence of the carbon dioxide gas absorbent. Even when cured on a wet substrate, a high-quality cured product free of bubbles, blisters, surface tack, and the like can be obtained.
【0059】よって、本発明の親水性微粒シリカが添加
されてなる水反応硬化型ウレタン樹脂組成物によれば、
水平でない面に施工しても垂れ落ちることがなく、従来
の一液湿気硬化型や二液反応硬化型のウレタン樹脂では
施工が困難であった環境下においても均一なエラストマ
ーとして硬化するので、塗装、コーティング、シーリン
グ、接着などの施工等を良好に行うことができ、これに
より塗料、コーティング材、シーリング材、接着剤等と
して有用なものとなる。Therefore, according to the water reaction-curable urethane resin composition of the present invention to which the hydrophilic finely divided silica is added,
Even when applied on a non-horizontal surface, it does not sag and cures as a uniform elastomer even in environments where conventional one-part moisture-curable or two-part reaction-curable urethane resins are difficult to apply. , Coating, sealing, bonding, etc., can be performed satisfactorily, which makes them useful as paints, coating materials, sealing materials, adhesives and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09J 175/04 C09J 175/04 C09K 3/10 C09K 3/10 D Q Fターム(参考) 4H017 AA04 AA24 AA27 AA39 AB05 AC05 AC11 AC16 4J002 CK021 DE077 DJ016 FD016 FD030 FD090 FD207 FD310 GH01 GJ01 GJ02 4J034 CA04 CB03 CB07 DA01 DB03 DF01 DF02 DF16 DF17 DF20 DF22 DG03 DG04 DG06 DG14 DG16 DG23 DQ09 DQ15 EA12 EA13 HA06 HA07 HC03 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC54 HC64 HC67 HC71 HC73 JA42 KA01 KB02 KC17 KD02 KD12 MA03 MA04 RA07 RA08 4J038 DG121 DG131 GA03 GA11 HA196 HA446 KA03 KA08 KA20 LA06 MA14 NA08 NA23 NA24 NA26 PB02 PB05 4J040 EF111 EF131 GA05 GA11 GA20 HA156 HA306 JB04 KA03 KA25 KA43 LA05 LA11 NA05 NA12 NA15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09J 175/04 C09J 175/04 C09K 3/10 C09K 3/10 DQF term (Reference) 4H017 AA04 AA24 AA27 AA39 AB05 AC05 AC11 AC16 4J002 CK021 DE077 DJ016 FD016 FD030 FD090 FD207 FD310 GH01 GJ01 GJ02 4J034 CA04 CB03 CB07 DA01 DB03 DF01 DF02 DF16 DF17 DF20 DF22 DG03 DG04 DG06 HC13 HC12 HC13 HC12 HC12 HC13 HC12 HC13 HC12 HC12 HC13 HC12 HC12 HC12 HC71 HC73 JA42 KA01 KB02 KC17 KD02 KD12 MA03 MA04 RA07 RA08 4J038 DG121 DG131 GA03 GA11 HA196 HA446 KA03 KA08 KA20 LA06 MA14 NA08 NA23 NA24 NA26 PB02 PB05 4J040 EF111 EF131 GA05 GA11 GA20 HA156 HA03 LA05 NA03 LA05
Claims (11)
有してなる水反応硬化型ウレタン樹脂組成物において、 親水性微粒シリカが添加されてなることを特徴とする水
反応硬化型ウレタン樹脂組成物。1. A water-reaction-curable urethane resin composition comprising a water-reaction-curable urethane resin composition containing an isocyanate group-terminated prepolymer, wherein hydrophilic fine-particle silica is added.
ネート基末端プレポリマー100重量部に対し、0.3
重量部以上、14.0重量部以下の範囲で配合されてな
ることを特徴とする請求項1記載の水反応硬化型ウレタ
ン樹脂組成物。2. The method according to claim 2, wherein the hydrophilic fine silica is present in an amount of 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the isocyanate group-terminated prepolymer.
The water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1, wherein the water-reaction-curable urethane resin composition is blended in a range of not less than 1 part by weight and not more than 14.0 parts by weight.
nm以上、30nm以下の範囲のものであることを特徴
とする請求項1又は2記載の水反応硬化型ウレタン樹脂
組成物。3. The hydrophilic fine-particle silica has a particle size of 6
The water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1, wherein the composition is in a range of not less than nm and not more than 30 nm.
る比表面積が100m2 /g以上のものであることを特
徴とする請求項1、2又は3記載の水反応硬化型ウレタ
ン樹脂組成物。4. The water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1, wherein the hydrophilic fine-particle silica has a specific surface area of 100 m 2 / g or more as measured by a BET method.
特徴とする請求項1、2、3又は4記載の水反応硬化型
ウレタン樹脂組成物。5. The water reaction-curable urethane resin composition according to claim 1, wherein a carbon dioxide gas absorbent is added.
比表面積が30m2/g以上の酸化マグネシウムである
ことを特徴とする請求項5記載の水反応硬化型ウレタン
樹脂組成物。6. The water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 5, wherein the carbon dioxide gas absorbent is a magnesium oxide having a specific surface area of 30 m 2 / g or more by a BET method.
硬化型ウレタン樹脂組成物を用いた塗料。7. A paint using the water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1.
硬化型ウレタン樹脂組成物を用いたコーティング材。8. A coating material using the water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1.
硬化型ウレタン樹脂組成物を用いたシーリング材。9. A sealing material using the water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1.
応硬化型ウレタン樹脂組成物を用いた接着剤。10. An adhesive using the water-reaction-curable urethane resin composition according to claim 1.
レタン樹脂組成物を硬化させる硬化物の製法であって、
イソシアネート基末端プレポリマーを、該イソシアネー
ト基末端プレポリマー中のイソシアネート基1当量に対
して5当量以上の水を硬化剤として用いて反応させ、前
記水反応硬化型ウレタン樹脂組成物を硬化させることを
特徴とする硬化物の製法。11. A method for producing a cured product obtained by curing the water reaction-curable urethane resin composition according to claim 5 or 6,
Reacting the isocyanate group-terminated prepolymer with 5 equivalents or more of water as a curing agent relative to 1 equivalent of the isocyanate group in the isocyanate group-terminated prepolymer to cure the water-reaction-curable urethane resin composition. Characteristic cured product manufacturing method.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004076001A (en) * | 2002-08-02 | 2004-03-11 | Cemedine Co Ltd | Retarder composition for two-pack type polyurethane |
JP2005146134A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Adhesive composition |
JP2005193142A (en) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Dyflex Holdings:Kk | Method for coating surface of concrete structure and surface-coated structure of concrete structure |
JP2009270074A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Inoac Corp | Polyurethane adhesive and adhering method of polyurethane foam |
CN102101970A (en) * | 2010-12-17 | 2011-06-22 | 深圳职业技术学院 | Moisture curable polyurethane coating foam inhibitor and foam inhibiting process thereof |
EP2439220A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-11 | Sika Technology AG | Reduction of the amount of monomers containing Isocyanate groups in moisture curable polyurethane compositions |
JP2016072561A (en) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 凸版印刷株式会社 | Sealant for solar battery and solar battery module |
-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000163501A patent/JP2001342339A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004076001A (en) * | 2002-08-02 | 2004-03-11 | Cemedine Co Ltd | Retarder composition for two-pack type polyurethane |
JP2005146134A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Adhesive composition |
JP4502628B2 (en) * | 2003-11-17 | 2010-07-14 | 電気化学工業株式会社 | Adhesive composition |
JP2005193142A (en) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Dyflex Holdings:Kk | Method for coating surface of concrete structure and surface-coated structure of concrete structure |
JP2009270074A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Inoac Corp | Polyurethane adhesive and adhering method of polyurethane foam |
EP2439220A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-11 | Sika Technology AG | Reduction of the amount of monomers containing Isocyanate groups in moisture curable polyurethane compositions |
WO2012045823A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Sika Technology Ag | Reduction of the proportion of monomers having isocyanate groups in moisture-curing polyurethane compositions |
CN102101970A (en) * | 2010-12-17 | 2011-06-22 | 深圳职业技术学院 | Moisture curable polyurethane coating foam inhibitor and foam inhibiting process thereof |
JP2016072561A (en) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 凸版印刷株式会社 | Sealant for solar battery and solar battery module |
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