JP2006070185A - Polyurethane-based curable composition - Google Patents

Polyurethane-based curable composition Download PDF

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Kazunori Imaida
和典 今井田
Yukio Matsumoto
幸夫 松本
Koji Hashimoto
幸治 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyurethane-based curable composition excellent in adhesiveness to a top coat with keeping both excellent curing properties at normal temperature and retention of sufficient pot life. <P>SOLUTION: The polyurethane-based curable composition is obtained by reacting an active hydrogen compound with an isocyanate compound. The active hydrogen compound contains ≥20 mass% modified aromatic polyamine obtained by reacting a monoepoxide compound with an aromatic polyamine compound having ≥2 primary amino groups and ≥1 aromatic rings in a ratio of 0.05-1 mole monoepoxide compound to 1 mole primary amino group of the aromatic polyamine compound and realizes both excellent curing properties at normal temperature and excellent pot life. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は常温にて硬化しうる、例えば、塗料や防水材等の塗膜材として有効なポリウレタン系硬化性組成物に関する。   The present invention relates to a polyurethane-based curable composition that can be cured at room temperature and is effective as a coating material such as a paint or a waterproof material.

イソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と、活性水素化合物を含む硬化剤とからなる二液型常温硬化性組成物を硬化させて得られるポリウレタン系硬化性組成物は、その優れた柔軟性により、塗料、防水材、床材、シーリング材、弾性舗装材等の幅広い用途に用いられている。   A polyurethane-based curable composition obtained by curing a two-component room-temperature curable composition comprising a main component mainly composed of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer and a curing agent containing an active hydrogen compound has excellent flexibility. Depending on the nature, it is used in a wide range of applications such as paints, waterproofing materials, flooring materials, sealing materials, and elastic paving materials.

例えば、防水材に用いられているポリウレタン系硬化性組成物としては、ポリオキシプロピレンポリオール等のポリオールと、トリレンジイソシアネートとの反応により得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と、ポリオキシプロピレンポリオール及び4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)を主成分とする硬化剤とを混合させる二液型ポリウレタン系硬化性組成物が従来から好ましく使用されており、現在も主流となっている。   For example, as a polyurethane-based curable composition used for waterproofing materials, a main component mainly composed of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer obtained by a reaction between a polyol such as polyoxypropylene polyol and tolylene diisocyanate, A two-component polyurethane-based curable composition in which a polyoxypropylene polyol and a curing agent mainly composed of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) are mixed has been used preferably. It has become.

下記特許文献1では、a)ポリイソシアネートとして、トリレンジイソシアネートとポリオールとの反応によって得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーと、脂肪族又は脂環族ジイソシアネートモノマー、オリゴマー又は脂肪族又は脂環族ジイソシアネートモノマーとポリオールとの反応によって得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーとの混合物を使用し、b)該混合物の混合割合は、それぞれのイソシアネート基に基づくモル比を98/2〜70/30の割合とし、c)主剤と硬化剤とを主剤中のイソシアネート基と硬化剤中のアミノ基との当量比を0.8〜2.0となるように混合して塗工、硬化せしめることを特徴とする、常温硬化型ポリウレタン防水材について開示されている。   In the following Patent Document 1, a) as a polyisocyanate, an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer obtained by reaction of tolylene diisocyanate and a polyol, an aliphatic or alicyclic diisocyanate monomer, an oligomer or an aliphatic or alicyclic diisocyanate monomer A mixture of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer obtained by the reaction of a polyol with b), and b) the mixing ratio of the mixture is such that the molar ratio based on the respective isocyanate groups is 98/2 to 70/30, c) The main agent and the curing agent are mixed and mixed so that the equivalent ratio of the isocyanate group in the main agent and the amino group in the curing agent is 0.8 to 2.0, and cured. A room temperature curable polyurethane waterproof material is disclosed.

また、下記特許文献2には、トリレンジイソシアネートとポリオールとの反応によって得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と、芳香族ポリアミン架橋剤及び可塑剤を含有する硬化剤とを混合して塗工、硬化せしめる常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材の製造方法において、a)前記トリレンジイソシアネートと反応させるポリオールの主原料としてポリオキシプロピレンポリオール及び/又はポリオキシエチレンプロピレンポリオールを使用し、b)前記硬化剤中の芳香族ポリアミン架橋剤の主成分をジエチルトルエンジアミンとし、c)前記硬化剤中の可塑剤の使用量をイソシアネート末端プレポリマー100重量部に対して20〜130重量部とし、d)前記主剤と前記硬化剤とを、主剤中のプレポリマーのイソシアネート基と硬化剤中の芳香族ポリアミンのアミノ基との当量比が0.8〜2.0となるように施工現場で混合し、塗工して硬化せしめることを特徴とする可使時間を保持した常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材について開示されている。
特開平11−240932号公報 特開平08−143816号公報
Further, in Patent Document 2 below, a main component mainly composed of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer obtained by the reaction of tolylene diisocyanate and a polyol, and a curing agent containing an aromatic polyamine crosslinking agent and a plasticizer are mixed. In the method for producing a room temperature-curing fast-curing polyurethane coating waterproof material that is coated and cured, a) a polyoxypropylene polyol and / or a polyoxyethylene propylene polyol as a main raw material of a polyol to be reacted with the tolylene diisocyanate B) The main component of the aromatic polyamine crosslinking agent in the curing agent is diethyltoluenediamine; c) The amount of the plasticizer used in the curing agent is 20 to 130 with respect to 100 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer. D) the main agent and the curing agent It is characterized in that it is mixed at the construction site so that the equivalent ratio of the isocyanate group of the prepolymer in it and the amino group of the aromatic polyamine in the curing agent is 0.8 to 2.0, and is applied and cured. A room temperature curing type fast curing polyurethane coating waterproofing material that retains the pot life is disclosed.
JP-A-11-240932 Japanese Patent Laid-Open No. 08-143816

しかしながら、従来汎用的に使用されているポリウレタン系硬化性組成物は、硬化剤中の活性水素化合物として4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)(以下、MOCAと記す。)が使用されているが、このMOCAは指定化学物質であるため安全性に問題があり、製造及び使用に際して一定の制約があった。   However, conventionally used polyurethane-based curable compositions are 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (hereinafter referred to as MOCA) as an active hydrogen compound in the curing agent. However, since this MOCA is a designated chemical substance, there is a problem in safety, and there are certain restrictions in manufacturing and use.

また、MOCAは常温では固体で、結晶性が高く、可塑剤や溶剤への溶解安定性が悪いため、通常ポリオキシプロピレンポリオールに20〜40質量%の濃度で溶解させて使用している。しかし、融点は98℃以上と高く、取り扱いが難しく、硬化剤の組成に組み込むためにはMOCAの溶解工程に多大な手間を要していた。   MOCA is solid at room temperature, has high crystallinity, and has poor solubility in plasticizers and solvents. Therefore, it is usually used after being dissolved in polyoxypropylene polyol at a concentration of 20 to 40% by mass. However, the melting point is as high as 98 ° C. or higher, and it is difficult to handle, and it takes a lot of time to dissolve the MOCA in order to incorporate it into the composition of the curing agent.

一方で、活性水素化合物としてMOCAを用いたポリウレタン系硬化性組成物は、常温での可使時間と硬化性に適度なバランスを有し、また硬化皮膜の機械物性も優れている。さらに、MOCAに替わるさらに扱いやすい活性水素化合物はこれまで見られなかった。   On the other hand, polyurethane-based curable compositions using MOCA as an active hydrogen compound have an appropriate balance between pot life at room temperature and curability, and are excellent in mechanical properties of the cured film. In addition, no more manageable active hydrogen compounds that replace MOCA have been found so far.

また、上記特許文献1、2に開示されているように、ジエチルトルエンジアミン(以下、DETDAと記す。)と多量の可塑剤を用いた、二液型ウレタン系防水材であるポリウレタン系硬化性組成物もあるが、これは可使時間が短く、夏場の使用には適しがたく、また上塗りするトップコートとの接着性も充分ではなかった。   Also, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, a polyurethane-based curable composition that is a two-component urethane waterproofing material using diethyltoluenediamine (hereinafter referred to as DETDA) and a large amount of plasticizer. There are some things, but this has a short pot life, is not suitable for summer use, and has insufficient adhesion to the top coat.

従って本発明の目的は、ポリウレタン系硬化性組成物の成分として、指定化学物質であるMOCA等を使用することなくとも、常温での優れた硬化性と、充分な可使時間の保持を両立させ、更にはトップコートとの接着性に優れたポリウレタン系硬化性組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to achieve both excellent curability at room temperature and sufficient pot life without using MOCA, which is a designated chemical substance, as a component of a polyurethane-based curable composition. Another object is to provide a polyurethane-based curable composition having excellent adhesion to the top coat.

上記目的を解決するにあたって、本発明のポリウレタン系硬化性組成物は、ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを含有し、これらを反応させることにより硬化可能なポリウレタン系硬化性組成物であって、前記活性水素化合物が、2個以上の1級アミノ基と1個以上の芳香環を有する芳香族ポリアミン化合物に、該芳香族ポリアミン化合物が有する1級アミノ基の1モルに対して0.05〜1モルのモノエポキシド化合物を反応させて得られる反応生成物である変性芳香族ポリアミンを20質量%以上含むことを特徴とする。   In solving the above-mentioned object, the polyurethane-based curable composition of the present invention is a polyurethane-based curable composition containing a polyisocyanate compound and an active hydrogen compound, and curable by reacting them. The active hydrogen compound is an aromatic polyamine compound having two or more primary amino groups and one or more aromatic rings, and 0.05 to 1 with respect to 1 mol of the primary amino group of the aromatic polyamine compound. It is characterized by containing 20% by mass or more of a modified aromatic polyamine which is a reaction product obtained by reacting a molar monoepoxide compound.

本発明によれば、活性水素化合物として、上記芳香族変性ポリアミンを含む活性水素化合物を用いることで、優れた硬化性を保ちつつ、充分な可使時間を確保でき、更にはトップコートとの接着性の優れたポリウレタン系硬化性組成物とすることができる
また、本発明において、上記変性芳香族ポリアミンを得る際に用いる芳香族ポリアミン化合物は、トルエンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−メチレンジアニリン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジアルキルアニリン)、及び4,4’−メチレンビス(2−アルキルアニリン)からなる群より選ばれる1種又は2種以上であることが好ましく、ジエチルトルエンジアミンであることがより好ましい。
また、前記モノエポキシド化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、アルキルグリシジルエーテル、及びアルキルグリシジルエステルからなる群から選ばれた1種又は2種以上であることが好ましい。
According to the present invention, by using an active hydrogen compound containing the above aromatic-modified polyamine as the active hydrogen compound, it is possible to ensure a sufficient pot life while maintaining excellent curability, and to adhere to the top coat. In the present invention, the aromatic polyamine compound used for obtaining the modified aromatic polyamine is toluenediamine, xylylenediamine, diethyltoluenediamine, 4, It should be one or more selected from the group consisting of 4'-methylenedianiline, 4,4'-methylenebis (2,6-dialkylaniline), and 4,4'-methylenebis (2-alkylaniline). Is preferred, and diethyltoluenediamine is more preferred.
The monoepoxide compound is preferably one or more selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, alkyl glycidyl ether, and alkyl glycidyl ester.

そして、本発明のポリウレタン系硬化性組成物は二液型ポリウレタン系塗膜材用組成物として用いることが好ましく、手塗り用二液型ポリウレタン系塗膜防水材用組成物として用いることがより好ましい。   The polyurethane curable composition of the present invention is preferably used as a two-component polyurethane coating material composition, more preferably as a two-component polyurethane coating waterproofing composition for hand coating. .

本発明のポリウレタン系硬化性組成物は、指定化学物質であるMOCA等を使用していないため、環境面、及び衛生面で良好なものであり、また、常温での優れた硬化性と、充分な可使時間の保持を両立させることができ、更には、トップコートとの接着性に優れているため、例えば、塗料や防水材として好適に用いることができる。特に手塗り用二液型ポリウレタン系塗膜防水材用組成物として好適に用いられる。   Since the polyurethane-based curable composition of the present invention does not use MOCA or the like which is a designated chemical substance, it is favorable in terms of environment and hygiene, and has excellent curability at room temperature and sufficient Therefore, it can be used suitably as, for example, a paint or a waterproofing material because it can maintain both the usable life and the adhesiveness with the top coat. Particularly, it is suitably used as a two-component polyurethane coating waterproofing composition for hand coating.

本発明のポリウレタン系硬化性組成物は、ポリイソシアネート化合物を含む主剤と、活性水素化合物を含む硬化剤とを混合せしめて得られるものである。   The polyurethane-based curable composition of the present invention is obtained by mixing a main agent containing a polyisocyanate compound and a curing agent containing an active hydrogen compound.

以下、本発明に用いる各成分について詳しく説明する。   Hereinafter, each component used for this invention is demonstrated in detail.

本発明のポリウレタン系硬化性組成物の硬化剤は、活性水素化合物として芳香族ポリアミン化合物にモノエポキシド化合物を付加させて得られる反応生成物である変性芳香族ポリアミンを含む。   The curing agent of the polyurethane-based curable composition of the present invention includes a modified aromatic polyamine that is a reaction product obtained by adding a monoepoxide compound to an aromatic polyamine compound as an active hydrogen compound.

上記芳香族ポリアミン化合物は、2個以上の1級アミノ基と1個以上の芳香環を有する。この芳香族ポリアミン化合物としては、イソシアネートとの反応性が優れたものが好適に選ばれる。具体的には、トルエンジアミン、キシリレンジアミン、DETDA、4,4’−メチレンジアニリン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジアルキルアニリン)、及び4,4’−メチレンビス(2−アルキルアニリン)からなる群より選ばれる1種又は2種以上が好ましく用いられる。なかでも常温で液状であるDETDAが作業性及び硬化性の面から特に好ましい。   The aromatic polyamine compound has two or more primary amino groups and one or more aromatic rings. As this aromatic polyamine compound, a compound having excellent reactivity with isocyanate is preferably selected. Specifically, toluenediamine, xylylenediamine, DETDA, 4,4′-methylenedianiline, 4,4′-methylenebis (2,6-dialkylaniline), and 4,4′-methylenebis (2-alkylaniline) 1 type or 2 types or more selected from the group consisting of Among these, DETDA that is liquid at room temperature is particularly preferable from the viewpoints of workability and curability.

なお、本発明で好ましく用いられるDETDAとは、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン(以下、2,4−DETDAと記す。)及び3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミン(以下、2,6−DETDAと記す。)から選ばれた少なくとも1種からなる。   DETDA preferably used in the present invention is 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine (hereinafter referred to as 2,4-DETDA) and 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine ( Hereinafter, it is at least one selected from 2,6-DETDA.

また、2,4−DETDAと2,6−DETDAとからなるジエチルトルエンジアミン混合物(以下、DETDA−mxと記す。)の2,4−DETDAと2,6−DETDAの混合割合は特に限定されるものではないが、2,4−DETDAの1モルに対し2,6−DETDAの0.01〜100モルが適当である。特に、2,4−DETDAの1モルに対し2,6−DETDAが0.24モルの割合となるDETDA−mx(以下、DETDA−mxsと記す。)が好ましく、このDETDA−mxsはアルベマール・コーポレーション社から商品名「エタキュア100」として入手できる。そして、2,4−DETDAと2,6−DETDAのそれぞれは、例えば、この「エタキュア100」から両者を分離することで入手できる。   Further, the mixing ratio of 2,4-DETDA and 2,6-DETDA in a diethyltoluenediamine mixture composed of 2,4-DETDA and 2,6-DETDA (hereinafter referred to as DETDA-mx) is particularly limited. Although not intended, 0.01 to 100 mol of 2,6-DETDA is suitable for 1 mol of 2,4-DETDA. In particular, DETDA-mx (hereinafter referred to as DETDA-mxs) in which 2,6-DETDA is 0.24 mole per mole of 2,4-DETDA is preferable, and this DETDA-mxs is Albemarle Corporation. It is available from the company under the trade name “Etacure 100”. Each of 2,4-DETDA and 2,6-DETDA can be obtained, for example, by separating both from “Ecure 100”.

前記芳香族ポリアミン化合物の変性に用いるモノエポキシド化合物としては、特にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、アルキルグリシジルエーテル、及びアルキルグリシジルエステルからなる群より選ばれた1種又は2種以上が好ましく用いられる。   As the monoepoxide compound used for modification of the aromatic polyamine compound, one or more selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, alkyl glycidyl ether, and alkyl glycidyl ester are particularly preferably used.

本発明の変性芳香族ポリアミンは、上記芳香族ポリアミン化合物と、モノエポキシド化合物を反応させて得られる反応生成物である。特にDETDAにエチレンオキシド、又はプロピレンオキシドからなるアルキレンオキシド(以下、AOと記す。)を反応(付加反応)させて得られる反応生成物であることが好ましい。   The modified aromatic polyamine of the present invention is a reaction product obtained by reacting the aromatic polyamine compound with a monoepoxide compound. In particular, a reaction product obtained by reacting (addition reaction) alkylene oxide (hereinafter referred to as AO) composed of ethylene oxide or propylene oxide with DETDA is preferable.

この反応生成物とは、例えば、DETDAの1モルに対し、AOを1モル反応させて得られる反応生成物の場合は、DETDAの1分子に1分子のAOが反応して生成する付加物(1A−1)、(1A−2)、及び(1B)、DETDAの1分子に2分子のAOが反応して生成する付加物(2A)、及び(2B)、未反応のDETDA等を含んだ組成物である。また、DETDAの1モルに対し、AOをNモル反応させることで得られる反応生成物(以下、DETDAのAOのNモル付加物と記す。)の場合には、DETDAの1分子にN分子のAOが反応して生成する付加物を主成分とし、場合によりN分子よりも少ないAOが反応して生成する付加物、及びN分子よりも多いAOが反応して生成する付加物、及び未反応のDETDA等を含んだ組成物となる。また、他の芳香族ポリアミン化合物とモノエポキシド化合物を反応させた場合も同様の反応生成物が得られる。   For example, in the case of a reaction product obtained by reacting 1 mol of AO with 1 mol of DETDA, this reaction product is an adduct formed by reacting 1 molecule of AO with 1 molecule of DETDA ( 1A-1), (1A-2), and (1B), an adduct (2A) and (2B) produced by the reaction of two molecules of AO with one molecule of DETDA, unreacted DETDA, etc. It is a composition. In addition, in the case of a reaction product obtained by reacting N mole of AO with 1 mole of DETDA (hereinafter referred to as N mole adduct of DETDA AO), one molecule of DETDA is composed of N molecules. An adduct produced by reaction of AO as a main component, and optionally an adduct produced by reaction of less AO than N molecules, an adduct produced by reaction of more AO than N molecules, and unreacted Of DETDA and the like. Similar reaction products can also be obtained when other aromatic polyamine compounds and monoepoxide compounds are reacted.

(ただし式中、Rは水素原子、又はメチル基である。)
このように、芳香族ポリアミン化合物にモノエポキシド化合物を付加させることで、1級アミン、2級アミン、及び3級アミンからなる変性芳香族ポリアミンが得られる。ここで、1級アミノ基と比較して2級アミノ基はイソシアネートとの反応性が遅い。そのため、反応硬化後においても2級アミノ基が未反応アミノ基として残存しやすく、イソシアネート基を有するウレタン系トップコートとの接着性をより向上させることができる。さらに、水酸基も生成するが、ウレタン化促進硬化触媒を使用した場合、架橋が進行するので、硬化塗膜の耐熱性等を向上することもできる。
(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group.)
Thus, the modified aromatic polyamine which consists of a primary amine, a secondary amine, and a tertiary amine is obtained by adding a monoepoxide compound to an aromatic polyamine compound. Here, the secondary amino group is slower in reactivity with the isocyanate than the primary amino group. Therefore, even after reaction curing, the secondary amino group tends to remain as an unreacted amino group, and the adhesiveness with the urethane-based topcoat having an isocyanate group can be further improved. Furthermore, although a hydroxyl group is also produced, when a urethanization-promoting curing catalyst is used, crosslinking proceeds, so the heat resistance of the cured coating film can be improved.

変性芳香族ポリアミンの活性水素含有基は、1級アミノ基、2級アミノ基、及び水酸基が併存している。そして、これらの比率構成を変化させることで、ポリウレタン硬化性組成物の硬化性を調整できる。ただし、硬化剤におけるポリオールの水酸基、及びモノエポキシド化合物を付加することで生じた変性芳香族ポリアミンの有する水酸基は極めて反応性に乏しいため、ウレタン化促進硬化触媒を使用しない場合は活性水素基としての寄与は低い。これは、常温での硬化性組成物の硬化反応において、上記触媒を用いない場合は、イソシアネート基と水酸基との反応が進行しにくいためである。   The active hydrogen-containing group of the modified aromatic polyamine has a primary amino group, a secondary amino group, and a hydroxyl group. And sclerosis | hardenability of a polyurethane curable composition can be adjusted by changing these ratio structures. However, since the hydroxyl group of the polyol in the curing agent and the hydroxyl group of the modified aromatic polyamine generated by adding the monoepoxide compound are extremely poor in reactivity, when the urethanization accelerated curing catalyst is not used, The contribution is low. This is because in the curing reaction of the curable composition at room temperature, the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group is unlikely to proceed unless the catalyst is used.

ゆえに、芳香族ポリアミン化合物へのモノエポキシド化合物の付加量は、上記活性水素含有基の比率を調整するのに重要である。本発明では芳香族ポリアミン化合物が有する1級アミノ基の1モルに対して0.05〜1モルのモノエポキシド化合物の付加量とすることを特徴としており、好ましくは0.1〜0.4モルの付加量である。   Therefore, the addition amount of the monoepoxide compound to the aromatic polyamine compound is important for adjusting the ratio of the active hydrogen-containing group. In the present invention, 0.05 to 1 mol of monoepoxide compound is added to 1 mol of the primary amino group of the aromatic polyamine compound, preferably 0.1 to 0.4 mol. Is an additional amount.

芳香族ポリアミン化合物が有する1級アミノ基の1モルに対し、モノエポキシド化合物の付加量が1モルを越えると1級アミノ基の残存量が少なくなるため、ポリウレタン系硬化性組成物の硬化性が低下しやすくなり好ましくない。また、0.05モル未満では、芳香族ポリアミン化合物の特性に大きな変性効果が見られず、イソシアネート化合物との反応性をほとんど緩和させることができないため、充分な可使時間が得られにくくなる。また、アミノ基はイソシアネート基との反応で、ほぼ全量消費されてしまうため、未反応アミノ基は残存しにくく、上塗り材との優れた接着性も得られにくくなる。   When the addition amount of the monoepoxide compound exceeds 1 mol per 1 mol of the primary amino group of the aromatic polyamine compound, the residual amount of the primary amino group decreases, so that the curability of the polyurethane curable composition is reduced. It is not preferable because it tends to decrease. On the other hand, when the amount is less than 0.05 mol, no significant modification effect is observed in the characteristics of the aromatic polyamine compound, and the reactivity with the isocyanate compound can hardly be alleviated, making it difficult to obtain a sufficient pot life. In addition, since amino groups are consumed in an almost total amount by reaction with isocyanate groups, unreacted amino groups hardly remain and it is difficult to obtain excellent adhesiveness with a top coating material.

また、モノエポキシド化合物を付加した変性芳香族ポリアミンは、活性水素化合物として単独で用いてもよいが、各種ポリオール又は未変性の芳香族ポリアミン化合物と混合して用いてもよい。活性水素化合物における変性芳香族ポリアミンの割合は20質量%以上であるが、50〜100質量%が好ましい。   The modified aromatic polyamine added with the monoepoxide compound may be used alone as an active hydrogen compound, but may be used in combination with various polyols or unmodified aromatic polyamine compounds. The ratio of the modified aromatic polyamine in the active hydrogen compound is 20% by mass or more, but preferably 50 to 100% by mass.

本発明の硬化剤に用いてもよいポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ひまし油、ブタジエン系ポリオール等が挙げられるが、ポリオキシプロピレンポリオールが好ましい。また、官能基数、分子量の異なるポリオールを混合しても良い。このポリオールの平均官能基数は、2〜4が好ましく、2〜3がより好ましい。このポリオールの平均官能基数が2未満では硬化皮膜の高分子量化が困難になるため、硬化速度が著しく低下し、硬化性が悪化しやすく、また、硬化皮膜は充分な機械強度が得られにくい。一方、4を越えると架橋密度が高くなり過ぎ、硬化皮膜の伸び性能が悪化しやすくなる。   Examples of the polyol that may be used in the curing agent of the present invention include polyoxyalkylene polyol, polyoxytetramethylene glycol, castor oil, butadiene-based polyol, and the like, but polyoxypropylene polyol is preferable. Moreover, you may mix the polyol from which a functional group number and molecular weight differ. 2-4 are preferable and, as for the average functional group number of this polyol, 2-3 are more preferable. When the average functional group number of this polyol is less than 2, it is difficult to increase the molecular weight of the cured film, so that the curing rate is remarkably reduced, the curability is easily deteriorated, and the cured film is difficult to obtain sufficient mechanical strength. On the other hand, if it exceeds 4, the crosslink density becomes too high and the elongation performance of the cured film tends to deteriorate.

また、硬化剤に用いたポリオール等に基づく水酸基によって、主剤のイソシアネート基が未反応の状態で残らないように反応を完結させるために硬化触媒を使用してもよい。   Further, a curing catalyst may be used in order to complete the reaction so that the isocyanate group of the main agent does not remain in an unreacted state with a hydroxyl group based on the polyol or the like used for the curing agent.

硬化触媒としては、公知のウレタン化反応を促進させる触媒を用いることができる。2−エチルヘキサン酸鉛(オクチル酸鉛)又はイミダゾール系アミン触媒が特に好ましい。また、ポリオールを用いない場合は無触媒でも良いが、さらに硬化を速めたい場合にはオクチル酸、オレイン酸等の有機酸触媒を用いても良い。これらの触媒は硬化剤に予め混合して使用できる。   As the curing catalyst, a catalyst that promotes a known urethanization reaction can be used. 2-ethylhexanoic acid lead (lead octylate) or imidazole amine catalyst is particularly preferred. Further, when no polyol is used, no catalyst may be used. However, when further curing is desired, an organic acid catalyst such as octylic acid or oleic acid may be used. These catalysts can be mixed with a curing agent in advance.

硬化剤はそのほか充填剤、顔料、安定剤、可塑剤、溶剤から選ばれる添加剤を含有していても良い。   In addition, the curing agent may contain an additive selected from fillers, pigments, stabilizers, plasticizers, and solvents.

充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ、カーボン等が挙げられる。   Examples of the filler include calcium carbonate, talc, clay, silica, carbon and the like.

顔料としては、酸化クロム、酸化チタン等の無機顔料、及びフタロシアニン顔料等の有機顔料が挙げられる。   Examples of the pigment include inorganic pigments such as chromium oxide and titanium oxide, and organic pigments such as phthalocyanine pigments.

可塑剤としては、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジブチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル(DINP)、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、塩素化パラフィン、石油系可塑剤等が使用できる。また、大豆油脂肪酸(分析例:リノール酸54%、オレイン酸24%、パルミチン酸10%、リノレン酸8%、ステアリン酸4%)、糠油脂肪酸(分析例:リノール酸38%、オレイン酸41%、パルミチン酸17%、ステアリン酸2%、リノレン酸2%)等の脂肪酸のメタノールエステルであるモノカルボン酸メチルエステル混合物も可塑剤として使用できる。   As the plasticizer, dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate, dinonyl phthalate, diisononyl phthalate (DINP), dioctyl adipate, diisononyl adipate (DINA), chlorinated paraffin, petroleum plasticizer, etc. can be used. . In addition, soybean oil fatty acid (analysis example: linoleic acid 54%, oleic acid 24%, palmitic acid 10%, linolenic acid 8%, stearic acid 4%), coconut oil fatty acid (analysis example: linoleic acid 38%, oleic acid 41%) Monocarboxylic acid methyl ester mixtures which are methanolic esters of fatty acids such as palmitic acid 17%, stearic acid 2%, linolenic acid 2%) can also be used.

さらにポリウレタン樹脂に一般的に使用される酸化防止剤、紫外線吸収剤、脱水剤等の安定剤を配合してもよい。   Furthermore, you may mix | blend stabilizers, such as antioxidant generally used with a polyurethane resin, a ultraviolet absorber, a dehydrating agent.

本発明のポリウレタン系硬化性組成物の主剤に用いるポリイソシアネート化合物としては、ポリオキシアルキレンポリオールによってプレポリマー化されたイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーが好ましい。   As the polyisocyanate compound used as the main component of the polyurethane-based curable composition of the present invention, an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer prepolymerized with a polyoxyalkylene polyol is preferable.

このようなイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーの原料となるポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2個以上有する芳香族系、脂肪族系、変性ポリイソシアネート等のポリイソシアネートが挙げられる。しかし、得られるプレポリマーの粘度、硬化性、硬化塗膜の機械強度の面から4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)又はトリレンジイソシアネート(TDI)が好ましい。   Examples of the polyisocyanate used as a raw material for such an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer include polyisocyanates such as aromatic, aliphatic and modified polyisocyanates having two or more isocyanate groups. However, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) or tolylene diisocyanate (TDI) is preferred from the viewpoint of the viscosity, curability of the resulting prepolymer and the mechanical strength of the cured coating film.

また、イソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーのイソシアネート基含有量は2〜6質量%であることが好ましい。イソシアネート基含有量が6質量%を超えるとポリウレタン系硬化性組成物の硬化速度が速くなり、また得られる皮膜は硬くなる傾向にあるため、充分な伸び性能が得られにくくなる。また、2質量%未満では硬化皮膜の機械強度が弱くなる傾向にあるため、防水材等としての性能を満たしにくくなる。   The isocyanate group content of the isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer is preferably 2 to 6% by mass. When the isocyanate group content exceeds 6% by mass, the curing rate of the polyurethane-based curable composition is increased, and the resulting film tends to be hard, so that it is difficult to obtain sufficient elongation performance. Moreover, since it is in the tendency for the mechanical strength of a cured film to become weak if it is less than 2 mass%, it becomes difficult to satisfy | fill the performance as a waterproofing material etc.

一方、プレポリマー化に用いるポリオールの平均官能基数は2〜3であることが好ましい。例えば、ジオール単独又はトリオールとの混合物からなるポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンポリオール等が挙げられる。平均官能基数が2未満では硬化皮膜の高分子量化が困難になるため、硬化速度が著しく低下しやすくなり、また、硬化皮膜は充分な機械強度が得られにくくなる。一方、3を越えると架橋密度が高くなり過ぎ、硬化皮膜の伸び性能が悪化しやすくなる。   On the other hand, it is preferable that the average functional group number of the polyol used for prepolymerization is 2-3. For example, polyoxypropylene polyols, polyoxypropylene polyoxyethylene polyols composed of diols alone or mixtures with triols, and the like can be mentioned. If the average number of functional groups is less than 2, it is difficult to increase the molecular weight of the cured film, so that the curing rate is remarkably reduced, and the cured film is difficult to obtain sufficient mechanical strength. On the other hand, if it exceeds 3, the crosslink density becomes too high and the elongation performance of the cured film tends to deteriorate.

更に、プレポリマー化に用いるポリオールの水酸基価は、得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーの粘度、硬化塗膜の強度、伸び性能のバランスから、8〜300mgKOH/gが好ましく、40〜80mgKOH/gがより好ましい。   Furthermore, the hydroxyl value of the polyol used for prepolymerization is preferably 8 to 300 mgKOH / g, preferably 40 to 80 mgKOH / g, from the balance of the viscosity of the isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer obtained, the strength of the cured coating film, and the elongation performance. More preferred.

本発明のポリウレタン系硬化性組成物において、主剤と硬化剤の混合割合は、主剤のイソシアネート基と、硬化剤の活性水素含有基とのモル比(NCO/(NH+NH+OH))(以下、イソシアネート指数と記す。)が1.0〜1.3となるように混合することが好ましい。ただし、ウレタン化促進硬化触媒を使用しない場合は、ポリオール及び変性芳香族ポリアミンの有する水酸基は考慮しない。 In the polyurethane-based curable composition of the present invention, the mixing ratio of the main agent and the curing agent is the molar ratio (NCO / (NH 2 + NH + OH)) (hereinafter referred to as isocyanate) of the isocyanate group of the main agent and the active hydrogen-containing group of the curing agent. It is preferable to mix so that it may become 1.0-1.3. However, when not using the urethanization-promoting curing catalyst, the hydroxyl groups of the polyol and the modified aromatic polyamine are not considered.

その際、主剤と硬化剤の混合質量比は1:0.5〜3であることが好ましく、より好ましくは1:1〜2である。硬化剤の質量比率が0.5未満では充填剤の絶対量が少なくなるので、適度な揺変性を発現できなくなってしまい、また3を越えると硬化剤中の活性水素化合物成分の配合量が少なくなるので、可塑剤や溶剤、又は充填剤を必要以上に多用することになり好ましくない。   In that case, it is preferable that the mixing mass ratio of a main ingredient and a hardening | curing agent is 1: 0.5-3, More preferably, it is 1: 1-2. If the mass ratio of the curing agent is less than 0.5, the absolute amount of the filler is small, so that appropriate thixotropy cannot be expressed, and if it exceeds 3, the blending amount of the active hydrogen compound component in the curing agent is small. Therefore, a plasticizer, a solvent, or a filler is used more than necessary, which is not preferable.

上記構成からなるポリウレタン系硬化性組成物は硬化性に優れつつ充分な可使時間を保持することができる。また、硬化形成された該組成物はトップコートとの接着性に優れ、機械強度や伸び性能等は防水材の用途としての要件を充分満たすことができるので、塗料等のウレタン系塗膜材や防水材として好ましく用いられるが、特に手塗り用防水材として好ましく用いることができる。   The polyurethane-based curable composition having the above configuration can maintain a sufficient pot life while being excellent in curability. Further, the cured composition is excellent in adhesiveness with the top coat, and the mechanical strength, elongation performance, etc. can sufficiently satisfy the requirements for the use of waterproofing materials. Although it is preferably used as a waterproof material, it can be particularly preferably used as a waterproof material for hand coating.

以下、本発明を実施例、及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited to these.

〔変性芳香族ポリアミンの合成例〕
(変性ポリアミンAの合成)
5Lのステンレス鋼製の撹拌装置付き反応槽に、芳香族ポリアミン化合物としてDETDA(商品名;「エタキュア100」 アルベマール・コーポレーション社製)を3375g(18.93モル)投入し、気相部を窒素ガスで置換した。
[Synthesis Example of Modified Aromatic Polyamine]
(Synthesis of modified polyamine A)
3375 g (18.93 mol) of DETDA (trade name; “Ecure 100”, manufactured by Albemarle Corporation) as an aromatic polyamine compound was charged into a 5 L stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer, and the gas phase part was nitrogen gas. Replaced with.

その後、反応槽の温度を135℃、圧力を0.03MPa(ゲージ圧、以下同様)に保ち、反応槽内部を撹拌しながら、モノエポキシド化合物としてプロピレンオキシドを約384g/hrの流量となるように導入した。プロピオンオキシドとの反応時の反応槽内の圧力は、0.3〜0.5MPaであった。プロピレンオキシドの1125g(19.40モル)を3時間かけて導入した後、反応槽の温度を135℃に保ち、1時間撹拌を続けた。   Thereafter, while maintaining the temperature of the reaction vessel at 135 ° C. and the pressure at 0.03 MPa (gauge pressure, the same applies hereinafter), propylene oxide as a monoepoxide compound is flowed at a flow rate of about 384 g / hr while stirring the inside of the reaction vessel. Introduced. The pressure in the reaction tank at the time of reaction with propion oxide was 0.3 to 0.5 MPa. After 1125 g (19.40 mol) of propylene oxide was introduced over 3 hours, the temperature of the reaction vessel was maintained at 135 ° C. and stirring was continued for 1 hour.

その後、反応槽を60℃に冷却し、褐色透明の粘性油状の液体を得た。得られた液体の粘度は25℃で88300mPa・sであった。このようにして得られた変性芳香族ポリアミンを変性ポリアミンAとした。   Thereafter, the reaction vessel was cooled to 60 ° C. to obtain a brown transparent viscous oily liquid. The viscosity of the obtained liquid was 88300 mPa · s at 25 ° C. The modified aromatic polyamine thus obtained was designated as modified polyamine A.

得られた液体をクロロホルムに溶解し、5質量%の濃度に調製した。調製した試料を、クロロホルムを溶離液とする分取用のゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)を用いて、分離した。なお検出器はRIを用いた。分離した試料は、クロロホルムを風乾により除いた後、IR及びNMRスペクトルを測定した。その結果、分離した試料は、(i)未反応のDETDA、(ii)化合物(11A−1)、化合物(11A−2)、及び化合物(11B)の混合物(以下、PO1分子付加体と記す。)、(iii)化合物(21A)と化合物(21B)の混合物(以下、PO2分子付加体と記す。)と同定された。   The obtained liquid was dissolved in chloroform to prepare a concentration of 5% by mass. The prepared sample was separated using a preparative gel permeation chromatogram (GPC) using chloroform as an eluent. The detector used RI. The separated sample was subjected to IR and NMR spectrum measurement after removing chloroform by air drying. As a result, the separated sample is referred to as a mixture of (i) unreacted DETDA, (ii) compound (11A-1), compound (11A-2), and compound (11B) (hereinafter referred to as PO1 molecule adduct). ), (Iii) a mixture of compound (21A) and compound (21B) (hereinafter referred to as PO2 molecule adduct).

分離した試料のうち、PO1分子付加体のIRスペクトル、H−NMRスペクトル及び13C−NMRスペクトルを、それぞれ図1〜3に示す。IRスペクトルでは、1620cm−1にN−H変角による吸収が、3360cm−1にO−H伸縮による吸収がそれぞれ観測された。またNMRスペクトルは、解析の結果それぞれ以下のように帰属され、化合物が特定された。また式(11A-1)、(11A-2)及び(11B)で表されるそれぞれの化合物の生成量の比は、この順のモル比で、1:0.89:0.48であった。
Among the separated samples, the IR spectrum, 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum of the PO1 molecule adduct are shown in FIGS. The IR spectrum, absorption by N-H bending to 1620 cm -1 is absorption by O-H stretching to 3360cm -1 were observed respectively. The NMR spectrum was assigned as follows as a result of analysis, and the compound was specified. The ratio of the amount of each compound represented by the formulas (11A-1), (11A-2) and (11B) was 1: 0.89: 0.48 in this order. .

化合物(11A-1)
13C−NMR δppm:13.3 (C-12), 13.4 (C-14), 18.0 (C-7), 19.5 (C-11), 20.8 (C-10), 24.2 (C-13), 57.5 (C-8), 67.4 (C-9), 115.9 (C-1), 122.0 (C-3), 123.5 (C-5), 128.3 (C-6), 140.5 (C-4), 143.2 (C-2)。
Compound (11A-1)
13 C-NMR δppm: 13.3 (C-12), 13.4 (C-14), 18.0 (C-7), 19.5 (C-11), 20.8 (C-10), 24.2 (C-13), 57.5 ( C-8), 67.4 (C-9), 115.9 (C-1), 122.0 (C-3), 123.5 (C-5), 128.3 (C-6), 140.5 (C-4), 143.2 (C -2).

化合物(11A-2)
13C−NMR δppm:13.3 (C-9), 15.5 (C-14), 17.7 (C-7), 19.5 (C-8), 20.9 (C-12), 23.8 (C-13), 58.8 (C-10), 67.4 (C-11), 118.0 (C-1), 122.2 (C-3), 127.5 (C-5), 128.4 (C-6), 141.0 (C-2), 142.8 (C-4)。
Compound (11A-2)
13 C-NMR δppm: 13.3 (C-9), 15.5 (C-14), 17.7 (C-7), 19.5 (C-8), 20.9 (C-12), 23.8 (C-13), 58.8 ( C-10), 67.4 (C-11), 118.0 (C-1), 122.2 (C-3), 127.5 (C-5), 128.4 (C-6), 141.0 (C-2), 142.8 (C -Four).

化合物(11B)
13C−NMR δppm:12.5 (C-7), 13.4 (C-14), 15.8 (C-12), 20.8 (C-10), 24.2 (C-13), 24.3 (C-11), 57.5 (C-8), 67.4 (C-9), 121.2 (C-1), 123.0 (C-5), 126.0 (C-4), 126.5 (C-3), 141.2 (C-6), 143.3 (C-2)。
Compound (11B)
13 C-NMR δ ppm: 12.5 (C-7), 13.4 (C-14), 15.8 (C-12), 20.8 (C-10), 24.2 (C-13), 24.3 (C-11), 57.5 ( C-8), 67.4 (C-9), 121.2 (C-1), 123.0 (C-5), 126.0 (C-4), 126.5 (C-3), 141.2 (C-6), 143.3 (C -2).

分離した試料のうち、PO2分子付加体のIRスペクトル、H−NMRスペクトル及び13C−NMRスペクトルを、それぞれ図4〜6に示す。これらのスペクトルからPO2分子付加体は、式(21A)及び(21B)で表される化合物の混合物であると同定された。 Among the separated samples, the IR spectrum, 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum of the PO2 molecule adduct are shown in FIGS. From these spectra, the PO2 molecule adduct was identified as a mixture of compounds represented by formulas (21A) and (21B).

(変性ポリアミンBの合成)
芳香族ポリアミン化合物としてDETDAを2512g(14.11モル)、モノエポキシド化合物としてメチルグリシジルエーテルを1988g(22.59モル)用い、反応槽の温度を120℃とした以外は変性ポリアミンAと同様の方法で合成した。
(Synthesis of modified polyamine B)
The same method as modified polyamine A, except that 2512 g (14.11 mol) of DETDA was used as the aromatic polyamine compound, 1988 g (22.59 mol) of methyl glycidyl ether was used as the monoepoxide compound, and the temperature of the reaction vessel was 120 ° C. Was synthesized.

(変性ポリアミンCの合成)
芳香族ポリアミン化合物としてDETDAを3757g(21.11モル)、モノエポキシド化合物としてメチルグリシジルエーテルを743g(8.44モル)用い、反応槽の温度を120℃とした以外は変性ポリアミンAと同様の方法で合成した。
(Synthesis of modified polyamine C)
The same method as modified polyamine A, except that 3757 g (21.11 mol) of DETDA was used as the aromatic polyamine compound, 743 g (8.44 mol) of methyl glycidyl ether was used as the monoepoxide compound, and the temperature of the reaction vessel was 120 ° C. Was synthesized.

(変性ポリアミンDの合成)
芳香族ポリアミン化合物としてDETDAを2276g(12.79モル)、モノエポキシド化合物としてプロピレンオキシドを2224g(38.34モル)用いた以外は変性ポリアミンAと同様の方法で合成した。
(Synthesis of modified polyamine D)
The compound was synthesized in the same manner as modified polyamine A, except that 2276 g (12.79 mol) of DETDA was used as the aromatic polyamine compound and 2224 g (38.34 mol) of propylene oxide was used as the monoepoxide compound.

(変性ポリアミンEの合成)
芳香族ポリアミン化合物として4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)を3880g(15.28モル)、モノエポキシド化合物としてプロピレンオキシドを620g(10.69モル)用いた以外は変性ポリアミンAと同様の方法で合成した。
(Synthesis of modified polyamine E)
The same as modified polyamine A, except that 3880 g (15.28 mol) of 4,4′-methylenebis (2-ethylaniline) was used as the aromatic polyamine compound and 620 g (10.69 mol) of propylene oxide was used as the monoepoxide compound. Synthesized by the method.

(変性ポリアミンFの合成)
芳香族ポリアミン化合物としてDETDAを4005g(22.50モル)、モノエポキシド化合物としてエチレンオキシドを495g(11.25モル)用い、反応槽の温度を120℃とした以外は変性ポリアミンAと同様の方法で合成した。
(Synthesis of modified polyamine F)
Synthesized in the same manner as modified polyamine A except that 4005 g (22.50 mol) of DETDA was used as the aromatic polyamine compound, 495 g (11.25 mol) of ethylene oxide was used as the monoepoxide compound, and the temperature of the reaction vessel was 120 ° C. did.

〔ポリウレタン系硬化性組成物の作製〕
本発明の実施例1〜6、及び比較例1〜4に用いたポリオールA〜D、変性ポリアミンA〜Fについて下記の表1、及び表2に示す。
[Preparation of polyurethane-based curable composition]
Tables 1 and 2 below show the polyols A to D and the modified polyamines A to F used in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 of the present invention.

[実施例1]
ポリオールBの7.3質量部と、ポリオールCの66.2質量部に、26.5質量部のMDIを反応させ、(NCO/OHモル比=3.0)、イソシアネート基含有率が5.9質量%のイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを得て、これを主剤として使用した。
[Example 1]
26.5 parts by mass of MDI was reacted with 7.3 parts by mass of polyol B and 66.2 parts by mass of polyol C (NCO / OH molar ratio = 3.0), and the isocyanate group content was 5. 9% by mass of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer was obtained and used as a main agent.

変性ポリアミンBの19.2質量部、DINPの30.0質量部、炭酸カルシウムの47.8質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。   A solution obtained by mixing 19.2 parts by mass of modified polyamine B, 30.0 parts by mass of DINP, 47.8 parts by mass of calcium carbonate, and 3.0 parts by mass of pigment paste was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[実施例2]
ポリオールAの17.3質量部と、ポリオールCの69.2質量部に、2,4−異性体95質量%のトリレンジイソシアネート(TDI−100)の13.5質量部を反応させ、(NCO/OHモル比=1.8)、イソシアネート基含有率が2.8質量%のイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを得て、これを主剤として使用した。
[Example 2]
17.3 parts by mass of polyol A and 69.2 parts by mass of polyol C were reacted with 13.5 parts by mass of 2,4-isomer 95% by mass of tolylene diisocyanate (TDI-100), and (NCO / OH molar ratio = 1.8) and an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer having an isocyanate group content of 2.8% by mass was obtained and used as a main agent.

変性ポリアミンCの6.7質量部、DINPの30.3質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.1)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。   A liquid obtained by mixing 6.7 parts by mass of modified polyamine C, 30.3 parts by mass of DINP, 60.0 parts by mass of calcium carbonate, and 3.0 parts by mass of pigment paste was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index 1.1) and used as a polyurethane-based curable composition.

[実施例3]
ポリオールAの17.0質量部と、ポリオールCの68.0質量部に、2,4−異性体80質量%のトリレンジイソシアネート(TDI−80)の15.0質量部を反応させ(NCO/OHモル比=2.03)、イソシアネート基含有率が3.6質量%のイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを得て、これを主剤として使用した。
[Example 3]
17.0 parts by mass of polyol A and 68.0 parts by mass of polyol C were reacted with 15.0 parts by mass of tolylene diisocyanate (TDI-80) of 80% by mass of 2,4-isomer (NCO / OH molar ratio = 2.03) and an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer having an isocyanate group content of 3.6% by mass was obtained and used as a main agent.

変性ポリアミンAの4.9質量部、ポリオールCの15.6質量部に、DINAの16.1質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部、2−エチルヘキサン酸鉛(鉛含有量24質量%)の0.4質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.1。ただし、ウレタン化促進硬化触媒を用いるので、水酸基を考慮する。)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。   4.9 parts by weight of modified polyamine A, 15.6 parts by weight of polyol C, 16.1 parts by weight of DINA, 60.0 parts by weight of calcium carbonate, 3.0 parts by weight of pigment paste, 2-ethylhexane The liquid which mixed 0.4 mass part of lead acid (lead content 24 mass%) was used as a hardening | curing agent. The ratio of the main agent / curing agent is mixed as a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.1. However, since a urethanization-promoting curing catalyst is used, a hydroxyl group is taken into account), and a polyurethane-based curable composition is obtained. used.

[実施例4]
実施例2と同じイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、DETDAの4.0質量部、変性ポリアミンAの1.3質量部に、DINPの31.7質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Example 4]
The same isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer as in Example 2 was used as the main agent, 4.0 parts by mass of DETDA, 1.3 parts by mass of modified polyamine A, 31.7 parts by mass of DINP, 60.0 parts of calcium carbonate. A liquid obtained by mixing part by mass and 3.0 parts by mass of the pigment paste was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[実施例5]
実施例2と同じプレポリマーを主剤としたイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、変性ポリアミンEの8.2質量部、DINPの28.8質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として、使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Example 5]
An isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer having the same prepolymer as that of Example 2 as a main ingredient was used as a main ingredient, 8.2 parts by mass of modified polyamine E, 28.8 parts by mass of DINP, 60.0 parts by mass of calcium carbonate, A liquid in which 3.0 parts by mass of the pigment paste was mixed was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[実施例6]
ポリオールCの46.5質量部とポリオールDの23.3質量部に、30.2質量部のTDI−80を反応させ、(NCO/OHモル比=2.13)、イソシアネート基含有率が7.7質量%のイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを得て、これを主剤として使用した。
[Example 6]
46.5 parts by mass of polyol C and 23.3 parts by mass of polyol D were reacted with 30.2 parts by mass of TDI-80 (NCO / OH molar ratio = 2.13), with an isocyanate group content of 7 .7% by mass of an isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer was obtained and used as a main agent.

変性ポリアミンFの15.3質量部、DINPの31.7質量部、炭酸カルシウムの50.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。   A solution prepared by mixing 15.3 parts by mass of modified polyamine F, 31.7 parts by mass of DINP, 50.0 parts by mass of calcium carbonate, and 3.0 parts by mass of pigment paste was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[比較例1]
実施例1と同じイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、DETDAの10.4質量部、DINPの36.6質量部、炭酸カルシウムの50.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Comparative Example 1]
The same isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer as in Example 1 was used as the main agent, DETDA 10.4 parts by mass, DINP 36.6 parts by mass, calcium carbonate 50.0 parts by mass, and pigment paste 3.0 parts by mass The liquid which mixed was used as a hardening | curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[比較例2]
実施例2と同じイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、DETDAの4.9質量部、DINPの32.1質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Comparative Example 2]
The same isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer as in Example 2 was used as the main agent, 4.9 parts by mass of DETDA, 32.1 parts by mass of DINP, 60.0 parts by mass of calcium carbonate, and 3.0 parts by mass of the pigment paste. The liquid which mixed was used as a hardening | curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

[比較例3]
実施例3と同じイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、DETDAの5.5質量部、ポリオールCの15.6質量部に、DINAの15.5質量部、炭酸カルシウムの60.0質量部、顔料ペーストの3.0質量部、2−エチルヘキサン酸鉛の0.4質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.1)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Comparative Example 3]
The same isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer as in Example 3 was used as the main agent, 5.5 parts by mass of DETDA, 15.6 parts by mass of polyol C, 15.5 parts by mass of DINA, and 60.0 parts by mass of calcium carbonate. Part, 3.0 parts by mass of the pigment paste, and 0.4 parts by mass of lead 2-ethylhexanoate were used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index 1.1) and used as a polyurethane-based curable composition.

[比較例4]
実施例1と同じイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤として使用し、変性ポリアミンDの20.6質量部、DINPの30.0質量部、炭酸カルシウムの46.4質量部、顔料ペーストの3.0質量部を混合した液を硬化剤として使用した。主剤/硬化剤の割合は、質量比を1/1(イソシアネート指数は1.2)として混合し、ポリウレタン系硬化性組成物として使用した。
[Comparative Example 4]
The same isocyanate group-terminated polyurethane prepolymer as in Example 1 was used as a main agent, 20.6 parts by mass of modified polyamine D, 30.0 parts by mass of DINP, 46.4 parts by mass of calcium carbonate, and 3.0 of pigment paste. A liquid in which parts by mass were mixed was used as a curing agent. The ratio of the main agent / curing agent was mixed at a mass ratio of 1/1 (isocyanate index is 1.2) and used as a polyurethane-based curable composition.

上記で説明した実施例1〜6、及び比較例1〜4の主剤、及び硬化剤の原料配合については下記の表3にまとめて示す。











The raw materials of the main agents and the curing agents of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 described above are summarized in Table 3 below.











〔性能評価項目〕
<可使時間>
23℃、50%RHの実験室にて、主剤と硬化剤とを混合し、混合開始から100Pa・sの粘度に到達する時間(可使時間)(分)を測定した。
(Performance evaluation items)
<Pot life>
In the laboratory at 23 ° C. and 50% RH, the main agent and the curing agent were mixed, and the time (pot life) (minute) to reach a viscosity of 100 Pa · s from the start of mixing was measured.

可使時間が40分以上であれば、夏場であっても充分施工することができるため、可使時間は40分以上であれば、充分な可使時間を有していると判断した。   If the pot life is 40 minutes or more, it can be sufficiently constructed even in the summer. Therefore, if the pot life is 40 minutes or more, it was judged that the pot life was sufficient.

<硬化性>
23℃、50%RH実験室において、スレート板上に2kg/mの塗布量にて塗布し、12時間後の状態を観察した。
塗布面がべたつかず、歩行可能であれば硬化性良好であると判断した。
<Curing property>
In a 23 ° C., 50% RH laboratory, coating was performed on a slate plate at a coating amount of 2 kg / m 2 and the state after 12 hours was observed.
If the coated surface was not sticky and could be walked, it was judged that the curability was good.

<トップコート接着性>
23℃、50%RHの実験室にて防水材塗布24時間後に溶剤型アクリルウレタン系トップコートを0.2kg/mの塗布量にて塗布し、24時間後のトップコートの接着性を碁盤目試験により評価した。トップコートの表面に、剃刀を用いて1mm間隔で11本の切込みを縦横にそれぞれ入れ、100個のマス目からなる碁盤目を作製した。その碁盤目の上にセロハンテープを密着させてから、垂直方向に一気に引き剥がし、トップコートが剥離せずに残ったマス目の数を数え、95〜100個を○、50〜94を△、0〜49を×とした。○であれば、トップコートとの接着性は良好であると判断した。
<Topcoat adhesiveness>
In a laboratory at 23 ° C. and 50% RH, a solvent-type acrylic urethane top coat was applied at a coating amount of 0.2 kg / m 2 24 hours after applying the waterproof material, and the adhesion of the top coat 24 hours later was It was evaluated by an eye test. On the surface of the top coat, 11 cuts were made vertically and horizontally at intervals of 1 mm using a razor to prepare a grid having 100 grids. After the cellophane tape was stuck on the grid, it was peeled off at a stretch in the vertical direction, and the number of squares remaining without peeling off the top coat was counted, 95-100 pieces ○, 50-94 △, 0-49 was set as x. If it was (circle), it judged that the adhesiveness with a topcoat was favorable.

<塗膜物性>
JIS A 6021に準じ、塗膜の機械物性(引張り強度(T)(単位:N/mm)、及び破断時の伸び(E)(単位:%))を測定した。
<Physical properties of coating film>
According to JIS A 6021, the mechanical properties (tensile strength (T B ) (unit: N / mm 2 ) and elongation at break (E) (unit:%)) of the coating film were measured.

実施例1〜6、比較例1〜4のポリウレタン系硬化性組成物について、上記の項目の評価をおこない、結果を表4に示す。   About the polyurethane-type curable composition of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4, said item was evaluated and a result is shown in Table 4.

上記結果より、硬化剤に用いた活性水素化合物として、モノエポキシド化合物を付加させた変性芳香族ポリアミンを用いていない比較例1〜3のポリウレタン系硬化性組成物は、硬化速度が極めて速く、充分な可使時間を確保することができなかった。また、トップコートとの接着性も充分満足させることはできなかった。   From the above results, the polyurethane-based curable compositions of Comparative Examples 1 to 3 that do not use the modified aromatic polyamine added with the monoepoxide compound as the active hydrogen compound used as the curing agent have a very high curing speed and are sufficiently The pot life could not be secured. Also, the adhesion with the top coat could not be sufficiently satisfied.

また、活性水素化合物として、芳香族ポリアミン化合物の1級アミノ基の1モルに対し、1モルを超えるモノエポキシド化合物を付加させた変性芳香族ポリアミンを用いた比較例4のポリウレタン系硬化性組成物は、硬化性が著しく低下しており、12時間後であっても歩行可能な状態とすることができなかった。   Moreover, the polyurethane-type curable composition of the comparative example 4 using the modified | denatured aromatic polyamine which added the monoepoxide compound exceeding 1 mol with respect to 1 mol of primary amino groups of an aromatic polyamine compound as an active hydrogen compound. The curability was remarkably lowered, and even after 12 hours, it was not possible to make it walkable.

一方、本発明の活性水素化合物を含む硬化剤を用いた実施例1〜6のポリウレタン系硬化性組成物は硬化性に優れて、かつ、充分な可使時間を確保することができた。さらにはトップコートとの接着性にも優れたものとすることができた。   On the other hand, the polyurethane curable compositions of Examples 1 to 6 using the curing agent containing the active hydrogen compound of the present invention were excellent in curability and ensured sufficient pot life. Furthermore, the adhesiveness with the top coat could be excellent.

よって、本発明によれば、指定化学物質であるMOCAを使うことなくとも充分な可使時間と、硬化性を満足することができ、更にはトップコートとの接着性にも優れたポリウレタン系硬化性組成物を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfy sufficient pot life and curability without using MOCA which is a designated chemical substance, and furthermore, polyurethane-based curing which is excellent in adhesiveness with a top coat. Sex compositions can be provided.

本発明のポリウレタン系硬化性組成物は、例えば、塗料、防水材、床材として好適に用いることができる。   The polyurethane-based curable composition of the present invention can be suitably used as, for example, a paint, a waterproof material, or a flooring material.

PO1分子付加体のIRスペクトル図である。It is IR spectrum figure of PO1 molecule adduct. PO1分子付加体のH−NMRスペクトル図である。It is a 1 H-NMR spectrum diagram of a PO1 molecule adduct. PO1分子付加体の13C−NMRスペクトル図である。It is a 13 C-NMR spectrum diagram of a PO1 molecule adduct. PO2分子付加体のIRスペクトル図である。It is IR spectrum figure of PO2 molecule adduct. PO2分子付加体のH−NMRスペクトル図である。It is a 1 H-NMR spectrum diagram of a PO2 molecule adduct. PO2分子付加体の13C−NMRスペクトル図である。It is a 13 C-NMR spectrum diagram of a PO2 molecule adduct.

Claims (6)

ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを含有し、これらを反応させることにより硬化可能なポリウレタン系硬化性組成物であって、
前記活性水素化合物が、2個以上の1級アミノ基と1個以上の芳香環を有する芳香族ポリアミン化合物に、該芳香族ポリアミン化合物が有する1級アミノ基の1モルに対して0.05〜1モルのモノエポキシド化合物を反応させて得られる反応生成物である変性芳香族ポリアミンを20質量%以上含むことを特徴とするポリウレタン系硬化性組成物。
A polyurethane-based curable composition containing a polyisocyanate compound and an active hydrogen compound, and curable by reacting them,
The active hydrogen compound may be added to an aromatic polyamine compound having two or more primary amino groups and one or more aromatic rings in an amount of 0.05 to 1 mol of the primary amino group of the aromatic polyamine compound. A polyurethane-based curable composition comprising 20% by mass or more of a modified aromatic polyamine which is a reaction product obtained by reacting 1 mol of a monoepoxide compound.
前記芳香族ポリアミン化合物がトルエンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−メチレンジアニリン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジアルキルアニリン)、及び4,4’−メチレンビス(2−アルキルアニリン)からなる群より選ばれる1種又は2種以上である請求項1に記載のポリウレタン系硬化性組成物。   The aromatic polyamine compound is toluenediamine, xylylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-methylenedianiline, 4,4′-methylenebis (2,6-dialkylaniline), and 4,4′-methylenebis (2 The polyurethane-based curable composition according to claim 1, which is one or more selected from the group consisting of -alkylaniline). 前記モノエポキシド化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、アルキルグリシジルエーテル、及びアルキルグリシジルエステルからなる群から選ばれた1種、又は2種以上である請求項1又は2に記載のポリウレタン系硬化性組成物。   The polyurethane-based curability according to claim 1 or 2, wherein the monoepoxide compound is one or more selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, alkyl glycidyl ether, and alkyl glycidyl ester. Composition. 前記芳香族ポリアミン化合物がジエチルトルエンジアミンである請求項1〜3のいずれか一つに記載のポリウレタン系硬化性組成物。   The polyurethane-based curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the aromatic polyamine compound is diethyltoluenediamine. 二液型ポリウレタン系塗膜材用組成物として用いる請求項1〜4のいずれか一つに記載のポリウレタン系硬化性組成物。   The polyurethane-based curable composition according to any one of claims 1 to 4, which is used as a two-component polyurethane coating material composition. 二液型ポリウレタン系塗膜材用組成物が、手塗り用二液型ポリウレタン系塗膜防水材用組成物である請求項5に記載のポリウレタン系硬化性組成物。   The polyurethane curable composition according to claim 5, wherein the two-component polyurethane coating composition is a two-component polyurethane coating waterproofing composition for hand coating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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