JP2007211142A - 一液型熱硬化性組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた接着性を備え、加熱により容易に硬化し、高温焼き付け時にも軟化せず、加熱温度や加熱時間等の関係で硬化が不十分であっても、その後に空気中の湿気で完全に硬化し、且つ、硬化後に塗膜との密着性が高い一液型熱硬化性組成物を提供すること
【解決手段】(A)末端又は側鎖にイソシアネート基を有し、且つ、ウレタン結合を有するプレポリマー;(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤;及び(C)湿気潜在性硬化剤を含む、一液型熱硬化性組成物
【選択図】なし

Description

本発明は、加熱により容易に硬化し、接着性に優れ、高温焼き付け時にも軟化せず、加熱硬化が不十分であっても、その後に空気中の湿気により完全に硬化し、且つ、容易に塗装可能な一液型熱硬化性組成物に関する。
従来より、自動車、冷蔵庫等の生産ラインにおいて、プレス成形した鋼板をスポット溶接等の部分溶接で組み立てる際に、接合部や間隙部をシールして気密性、水密性を保持する為に、熱硬化性シーリング材が用いられている。スポット溶接等の部分溶接で組立てられた構造体は、防錆目的の電着塗装が施された後、所定部位へ熱硬化型シーリング材が塗布され、次いで、必要に応じて、美観目的等のために下塗り・中塗り・上塗り塗料が焼き付けられる。この塗料焼き付けの際の加熱により、シーリング材が硬化する。このような使用には、計量及び混合が不要で、一液型の熱硬化型シーリング材の使用が好適である。
この一液型の熱硬化型シーリング材には、従来から、ポリ塩化ビニル(PVC)の粉末を可塑剤中に分散し、密着剤、安定剤、充填材等を配合したPVCペースト組成物、即ち、いわゆるPVCプラスチゾル系シーリング材が用いられている。しかし、ポリ塩化ビニルは焼却時のダイオキシン等の発生の原因となるため、代替品の開発が望まれており、例えば、アクリルゾル系又はウレタン系のシーリング材(例えば、特開平10−158353号公報参照)の研究が近年盛んに行われている。
しかしながら、シーリング材として一液型の加熱硬化性ウレタン組成物を用いる場合、加熱硬化性ウレタン組成物を高温、例えば160℃程度で焼きつけると軟化するという特性を有するので、加熱により容易に硬化し、接着性に優れた上で、高温で焼きつけても軟化しない特性を有する加熱硬化性ウレタン組成物が求められる。また、加熱温度や加熱時間等の関係で硬化が不十分であった場合にも対応できるシーリング材も求められている。さらに、シーリング材が塗装される場合には、硬化後のウレタン組成物と塗膜との良好な密着性も求められる。
特開平10−158353号公報
本発明は、上記した要求に応えることを意図したものであり、具体的には、優れた接着性を備え、加熱により容易に硬化し、高温焼き付け時にも軟化せず、加熱温度や加熱時間等の関係で硬化が不十分であっても、その後に空気中の湿気で完全に硬化し、且つ、硬化後に塗膜との密着性が高い一液型熱硬化性組成物を提供することをその目的とする。
本発明の目的は、
(A)末端又は側鎖にイソシアネート基を有し、且つ、ウレタン結合を有するプレポリマー;
(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤;及び
(C)湿気潜在性硬化剤
を含む、一液型熱硬化性組成物によって達成される。
前記(A)プレポリマーはポリエーテル構造を含むことが好ましい。
前記(A)プレポリマーの配合量は組成物の全質量を基準として15〜80質量%であることができる。
前記(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤の配合量は組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%であることができる。
前記(C)湿気潜在性硬化剤の配合量は組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%であることができる。
本発明の一液型熱硬化性組成物はシーリング材又は接着剤の主成分として使用することができる。
本発明によれば、優れた接着性を備え、加熱により容易に硬化し、高温焼き付け時にも軟化せず、且つ、硬化後に塗膜との密着性が高い一液型熱硬化性組成物を得ることができる。
本発明の組成物の必須成分の一つである(A)末端又は側鎖にイソシアネート基を有し、且つ、ウレタン結合を有するプレポリマーの構造は特に限定されるものではないが、線状の主骨格中にウレタン結合を有し、分子末端、特に両端にイソシアネート基を有するものが好ましい。前記(A)プレポリマーの配合量は組成物の全質量を基準として15〜80質量%、好ましくは30〜70質量%、より好ましくは40〜60質量%であることができる。
(A)プレポリマーは、例えば、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて調製することができる。前記ポリイソシアネート成分は、NCO(イソシアネート)基を20%〜60%含有することが好ましい。前記ポリイソシアネート成分は、任意の、脂肪族、脂環式及び/又は芳香族ポリイソシアネートであることができる。
好ましいポリイソシアネート成分の例としては、トルエンジイソシアネート(TDI);ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI);トリフェニルメタントリイソシアネート;ジフェニルスルホンジイソシアネート;3,3'−ジメチル−4、4'−ビフェニレンジイソシアネート;1,4−フェニレンジイソシアネート;キシレンジイソシアネート(XDI);テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI);ナフチ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);ビス−(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン;粗製TDI;ポリメチレン・ポリフェニルイソシアネート(ポリメリックMDI);1−イソシアネート−3,3,5−トリメチル−5−イソシアネートメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート=IPDI);エチレンジイソシアネート;プロピレンジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI);1,4−テトラメチレンジイソシアネート;1,5−ペンタメチレンジイソシアネート;2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート;1−イソシアネート−1−メチル−4(3)−イソシアネートメチルシクロヘキサン;水素化キシレンジイソシアネート;1,3−ジイソシアネート−6−メチルシクロヘキサン;1,3−ジイソシアネート−2−メチルシクロヘキサン;ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート;及び、これらの異性体が挙げられる。さらに、これらの2量体(例えばウレトジオンジイソシアネート)又は3量体(例えばイソシアヌレートトリイソシアネート)等も挙げられる。更に、これらのイソシアヌレート化物、カルボジイミド化物、ビューレット化物等も使用可能である。また、これらの混合物を使用してもよい。これらの中では、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)、及び、これらの混合物が特に好ましい。
前記ポリオール成分は、ジオールもしくはトリオールもしくはそれらの組み合わせで分子量2000〜20000(56〜5.6のOH価と対応)の、好ましくは3000〜12000の平均分子量(42〜7.4のOH価と対応)を有することが好ましい。ポリオール成分としては、例えば、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、へキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、糖アルコール、及び、これらのオリゴグリコール類等、並びにこれらの混合物が挙げられる。
前記ポリオール成分は、ポリエーテル構造を含むことが好ましい。ポリエーテル構造を有するポリオールとしては、例えば、ポリオキシアルキレンジオールが挙げられる。ポリオキシアルキレンジオールとしては、ポリウレタン化学の分野において既知の種類のジオールを使用することができ、例えば、適当な出発分子量のジオールのアルコキシル化、例えば工トキシル化及びプロポキシル化、により製造し得る。ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等、及び、これらの混合物が挙げられる。ポリオキシアルキレンジオールとしては、特に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリブチレングリコールが好ましい。
前記ポリオキシアルキレンジオールは、アルキレンオキシドのアルコキシル化によっても製造することができる。好ましいアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びこれらの混合物が挙げられる。アルコキシル化に使用可能なアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコールが挙げられる。
前記ポリオール成分は、少なくとも2つのN-H結合を有する脂肪族アミンのアルコキシル化によっても製造することができる。前記脂肪族アミンとしては、エチルアミン、ブチルアミン等が挙げられる。
この他にも、前記ポリオール成分は、低分子量アルコール、ならびに、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、これらの無水物、及び、これらの混合物及び/又は酸無水物のような多塩基性カルボン酸から調製することができる。例えば、ポリエチレンアジペート等のポリエステルポリオールが挙げられる。ヒドロキシル基を有するポリラクトン類(特にポリ−ε−カプロラクトンポリオール)もポリオール成分として好適である。また、ポリブタジエンポリオール類並びにヒマシ油等のヒドロキシル基を有する高級脂肪酸エステル類もポリオール成分として使用可能である。
また、前記ポリオール成分として、ポリビニルアルコールのような、複数のヒドロキシ基を有するポリマーを使用することもできる。複数のヒドロキシ基を有するポリマーとしては、ヒドロキシル基を有するポリカーボネート、並びに、ポリエステルポリオールにビニルモノマーをグラフト化したポリマーポリオールを使用することもできる。
前記(A)プレポリマーは、ポリイソシアネート成分及びポリオール成分を、40〜120℃、好ましくは50〜100℃の温度で、NCO/OH当量比が1.3:1〜20:1、好ましくは1.4:1〜10:1の範囲となるように反応させることにより製造することができる。(A)プレポリマーの製造中にウレタン基を介した鎖延長を望む場合、NCO/OH当量比は1.3:1〜2:1の範囲内で選ぶことが好ましい。鎖延長を望まない場合、過剰量のポリイソシアネートを使用することが好ましく、それは、例えば、NCO/OH当量比が4:1〜20:1、好ましくは5:1〜10:1に相当する。過剰量のジイソシアネートは、反応が終了したときに例えば蒸留により除去される。アミン又は有機金属触媒のような公知触媒を、必要に応じて(A)プレポリマーの製造に使用してよい。
本発明の組成物の必須成分の他方である(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤は、通常、粉体又はマイクロカプセルの状態で存在しており、室温付近では(A)プレポリマーとの化学反応が抑制されているが、加熱により溶解して(A)プレポリマーとの化学反応を開始する。好ましくは、(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤は粉体状であって、70℃以上に加熱することで硬化剤として機能するものである。
(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤としては、具体的には、アミン化合物とエポキシ化合物との反応生成物(アミン−エポキシアダクト系)、アミン化合物とイソシアネート化合物又は尿素化合物との反応生成物(尿素型アダクト系)等、更には、これらの硬化剤(反応生成物)の表面をイソシアネート化合物や酸性化合物で処理したものが挙げられる。これらの中では、アミン−エポキシアダクト系硬化剤が好ましい。前記(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤の配合量は組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%、好ましくは0.2〜6質量%、より好ましくは0.5〜4質量%、更により好ましくは1〜3質量%であることができる。
前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン;イソホロンジアミン、メンセンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、トリレン−2,4−ジアミン、トリレン−2,6−ジアミン、メシチレン−2,4−ジアミン、メシチレン−2,6−ジアミン、3,5−ジエチルトリレン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトリレン−2,6−ジアミン等の単核ポリアミン;ビフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,5−ナフチレンジアミン、2,6−ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。
前記エポキシ化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルクシノール等の単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物;ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3−ビス(4−ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4−ビス(4−ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、フェノールノボラック、オルソクレゾールノボラック、エチルフェノールノボラック、ブチルフェノールノボラック、オクチルフェノールノボラック、レゾルシンノボラック、テルペンフェノール、フェノール化ジシクロペンタジエン等の多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物;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、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA−エチレンオキシド付加物等の多価アルコール類のポリグリシジルエーテル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族又は脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類及びグリシジルメタクリレートの単独重合体又は共重合体;N,N−ジグリシジルアニリン、ビス(4−(N−メチル−N−グリシジルアミノ)フェニル)メタン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物が挙げられる。これらのポリエポキシ化合物の中でも、ビスフェノールのポリグリシジルエーテル化合物が好ましい。
前記イソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環式及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、具体的には、2,4−トルレンジイソシアネート、2,6−トルレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートエステル、1,4−シクロへキシレンジイソシアネート、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤として用いることができる代表的な市販品としては、例えば、アミキュアMY−24(味の素(株)製)、アデカハードナーEH−3615S(旭電化工業(株)製)、アデカハードナーEH−4070S(旭電化工業(株)製)、ノバキュアHX−3721(旭化成(株)製)、ノバキュアHX−3742(旭化成(株)製)等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミン類、フェノール類及びエポキシ樹脂からなるアミンアダクト型潜在性硬化剤であるアデカハードナーEH−4070Sが好ましい。なお、一般に、アデカハードナーEH−4070Sはエポキシ樹脂用の硬化剤として使用されている。
本発明の組成物の必須成分の一つである(C)湿気潜在性硬化剤とは、使用環境下の水分による加水分解によりアミンが生成するものであり、例えば、エナミン(英国特許1575666号)、ポリアルジミンあるいはポリケチミン(英国特許1064841号、独国特許3133769号、特開平2−283710号公報、特開平4−279620号公報)、β―ラクタム(特開平2−168号公報)、オキサゾリジン(特開平2−55715号公報)等が挙げられる。前記(C)湿気潜在性硬化剤の配合量は組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%、好ましくは0.1〜6質量%、より好ましくは0.1〜4質量%、更により好ましくは0.1〜2質量%であることができる。
特に、(C)湿気潜在性硬化剤としては、特開平4−279620号公報に開示されている下記一般式:
Figure 2007211142
(式中、
Xは炭素数6〜15のアリール基を示し、各Xは互いに同じでも異なっていてもよく、
Yは炭素数2〜15の2価若しくは3価の炭化水素基、又は、分子量が70〜6000の2価若しくは3価のポリオキシアルキレン基を示し、
nは2又は3を示す)で表されるポリアルジミンが好ましい。
前記アリール基としては、例えば、フェニル基及び1以上の置換基で置換された置換フェニル基が好ましい。この場合の置換基としては炭素数が1〜9のアルキル基、炭素数が1〜9のアルコキシ基等が好ましい。上記アリール基の置換基数としては1〜3のものが好ましい。Xで示すアリール基の具体例としては例えばフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロポキシフェニル基等が挙げられる。
前記炭化水素基としては鎖状、分岐状又は環状のアルキル基に基づくものが好ましい。鎖状アルキル基としては炭素数が4〜8のもの、分岐状アルキル基としては炭素数が4〜10のもの、環状アルキル基としては1〜3の環を有するものが好ましく、環状アルキル基の環の部分の炭素数は5〜12のものが好ましい。更に前記環部分は置換基を有するものでもよい。置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のC1−6アルキル基が好ましい。
n=2の場合のポリオキシアルキレン基としては、例えば、水又は二価アルコールにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合する等の方法で得られる基が挙げられる。二価アルコールとしては例えばエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。n=3の場合のポリオキシアルキレン基としては、例えば、三価アルコールにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合する等の方法で得られる基が挙げられる。三価アルコールとしては例えばグリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
(C)湿気潜在性硬化剤として用いることができる代表的な市販品としては、例えば、ポリアルジミンである三井武田ケミカル(株)製のALD−1等が挙げられる。
本発明の一液型湿気硬化型組成物は、上記の成分の他、本発明の目的を損なわない範囲で、充填剤、可塑剤、チキソトロピー剤、溶剤、顔料、カップリング剤、硬化触媒、水分吸収剤(脱水剤)、安定剤等の添加剤を適宜含有することができる。これらの添加剤の配合量は、組成物全体の質量を基準として、例えば1〜80質量%、好ましくは1〜60質量%の範囲内とすることができる。
充填剤としては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、カーポンブラック、ガラスバルーン、プラスチックバルーン、珪藻土、ゼオライト等が挙げられる。上記充填剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジラウリルフタレート(DLP)、ブチルベンジルフタレート(BBP)、ジイソデシルフタレート(DIDP)、ジイソノニルフタレート(DINP)、ジオクチルアジペート(DOA)、ジイソノニルアジペート(DINA)、ジイソデシルアジペート、トリオクチルホスフエート、トリス(クロロエチル〉ホスフェート、トリブチルトリメリテート(TBTM)、アルキルスルフォン酸フェニルエステル、アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル、エポキシステアリン酸アルキル、エポキシ化大豆油等があげられる。上記可塑剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
チキソトロピー剤(揺変性付与剤)としては、例えば、コロイド状シリカ、水素添加ヒマシ油、有機ペントナイト、トリペンジリデンソルビトール、表面処理した沈降炭酸力ルシウム、脂肪酸アミドワックス、ポリ尿素化合物等が挙げられる。上記チキソトロピー剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
溶剤は、作業性調整の為に添加することができるが、例えば、芳香族系炭化水素、ミネラルスピリット、メチルエチルケトン等が挙げられる。上記溶剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
顔料としては、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等が挙げられる。上記顔料は単独で使用してもよく、又は、2種類以上併用してもよい。
カップリング剤としては、例えば、N-(β-アミノエチル)−γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルトリメトキシンラン等が挙げられる。また、アミノシラン、エポキシシラン等の2種類以上のカップリング剤の反応生成物(例えば、各種のアミノシランとエポキシシランの反応生成物、アルコキシ基を有する2分子以上のカップリング剤の縮合反応生成物)等も挙げられる。上記カップリング剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
硬化触媒としては、例えば、N-メチルモルホリン、トリエチルアミン、N,N,N',N'-テトラメチルプロパンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル等の第3級アミン類、及び、ジブチル錫ジラウレート等の有機金属化合物が挙げられる。硬化触媒は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
水分吸収剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等のシラン化合物、及び、オクタデシルイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、リシンエステルトリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートオクタン等のイソシアネート化合物が挙げられる。上記水分吸収剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
安定剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の公知の紫外線吸収剤、或いは、酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、その他のラジカル安定剤が挙げられ、中でもベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は紫外線吸収性能が高いので好ましい。上記紫外線吸収剤は単独で使用してもよく、又は、2種類以上を併用してもよい。
本発明の一液型湿気硬化型組成物には、この他にも、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、分散剤等の各種添加剤を配合することができる。
本発明の一液型熱硬化型組成物は、従来から採用されているような湿分(湿気)の影響を極力抑えた環境下(例えば真空下)で周知の方法により製造することができる。例えば、各種の充填材、可塑剤、チキソトロピー剤等と共に(A)プレポリマーをベント装置付きバッチ式二軸混練ミキサー等を用いて混合攪拌し、その後、(B)アミンアダクト型硬化剤及び(C)湿気潜在性硬化剤を、必要に応じて、カップリング剤、水分吸収剤、紫外線吸収剤、溶剤、硬化触媒及び他の添加剤と共に適宜配合し、さらに混合・脱泡することにより、目的とする組成物を製造することができる。
本発明の一液型熱硬化型組成物は、接着性、硬化特性、耐塗装性等に優れているので、加熱処理を伴う製造工程を含む用途に好適に使用することができる。したがって、本発明の一液型熱硬化型組成物は、自動車、家電製品、建築、土木工事の用途のシーリング材、接着剤等の成分として好ましく使用することができる。
以下、本発明を実施例及び比較例に基づき説明する。
[実施例1]
バッチ式二軸攪拌混練ミキサーに、ポリプロピレングリコールと過剰のイソホロンジイソシアネート(IPDI)の反応により得られた、ウレタン結合を有し、且つ、両末端にIPDI由来のイソイアネート基を有するプレポリマー24.4部、及び、チキソトロピー剤(ポリ尿素化合物)13.0部を室温において投入し、さらに重質炭酸力ルシウム(NS−2100:日東粉化工業(株)製)32.2部、酸化チタン(TCR−10:堺化学工業(株)製)0.4部、湿気潜在性硬化剤(ALD−1:三井武田ケミカル(株)製)0.1部、アミンアダクト型潜在性硬化剤(アデカハードナーEH 4070S:旭電化工業(株)製)1.5部、及び、溶剤(キシレン)1.5部をそれぞれ加えた。次に、これらを真空状態で攪拌混練し、その後脱泡することにより、一液型熱硬化性ウレタン系組成物を得た。
[実施例2]
アミンアダクト型潜在性硬化剤の配合量を0.5部とする以外は実施例1と同様にして一液型熱硬化性ウレタン系組成物を得た。
[比較例1]
アミンアダクト型潜在性硬化剤を添加しない以外は実施例1と同様にして一液型熱硬化性ウレタン系組成物を得た。
[比較例2]
湿気潜在性硬化剤を添加しない以外は実施例1と同様にして一液型熱硬化ウレタン系組成物を得た。
実施例1−2及び比較例1−2の組成物について、以下の示すように、「高温熱硬化性」、「低温熱硬化後の湿気硬化性」、「塗膜密着性」及び「スランプ性」の評価を行った。評価方法は以下の通りである。
[高温熱硬化性]
熱硬化性の評価は次のようにして実施した。すなわち、組成物をブリキ板上にピード状に塗布し、その後、焼き付け温度140℃で30分間加熱して硬化させ、硬化物の硬化状態を目視にて確認した。硬化状態は、硬化物をカッターナィフでカットし、表面から内部まで均一に硬化している場合に○、硬化していない場合には×と判定した。
[低温熱硬化後の湿気硬化性]
熱硬化が不充分であることを想定し、実施例1及び2、比較例1及び2、更に、比較例3として自動車製造ラインの車体工程で用いられる1液エポキシ系接着剤(シーカAG社製:シーカパワー430)を比較的低温の80℃で30分間加熱後、温度20℃・湿気65%の雰囲気中で湿気硬化させた。48時間後(内部硬化厚み3mm)の硬化状態を目視にて確認した。硬化状態は、硬化物をカッターナイフで切断し、表面から内部まで硬化している場合に○、半硬化状態(内部硬化不充分)の場合を△とし、硬化していない場合は×とした。
[塗膜密着性]
塗膜密着性の評価はJISK5400−1990「塗料一般試験方法」に準拠して実施した。すなわち、組成物をブリキ板上に厚みが2〜3mmになるように塗布し、その後、メラミンアルキド塗料を塗布し、140℃で30分間焼付けを行い乾燥させた。焼付け乾燥したものをカッターナイフでカットし、セロテープ(登録商標)にて剥離評価を行い、塗膜と組成物との表面が良好に接着しているものを○(>75%)、接着状態が中程度のものを△(75〜30%)、接着不良を×(<30%)とした。
[スランプ性]
スランプ性の評価はJISA5758−1992「建築用シーリング材」の「4.3スランプ試験」に準拠して実施した。すなわち、3個のスランプ試験用溝形容器(耐食性金属製、厚さ約1mm)を用意し、それぞれの容器に組成物を泡が入らないようにして速やかに充填し、組成物の表面を平滑にならした。その後、140℃の恒温器中で容器を30分間垂直に懸垂させた。そして、溝形容器の溝部分の下端から垂れ下がった組成物の先端までの距離を測定し、その測定値をスランプ(縦)値(mm)とした。スランプ値が小さい組成物ほど良好な揺変性を示す。今回、スランプ値が0.5mm以下ものを良好(○)とした。
評価結果を表1に示す。表中の組成の数値は質量部である。
Figure 2007211142

Claims (6)

  1. (A)末端又は側鎖にイソシアネート基を有し、且つ、ウレタン結合を有するプレポリマー;
    (B)アミンアダクト型潜在性硬化剤;及び
    (C)湿気潜在性硬化剤
    を含む、一液型熱硬化性組成物。
  2. 前記(A)プレポリマーがポリエーテル構造を含む、請求項1記載の一液型熱硬化性組成物。
  3. 前記(A)プレポリマーの配合量が組成物の全質量を基準として15〜80質量%である、請求項1又は2に記載の一液型熱硬化性組成物。
  4. 前記(B)アミンアダクト型潜在性硬化剤の配合量が組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%である、請求項1乃至3のいずれかに記載の一液型熱硬化性組成物。
  5. 前記(C)湿気潜在性硬化剤の配合量が組成物の全質量を基準として0.1〜10質量%である、請求項1乃至4のいずれかに記載の一液型熱硬化性組成物。
  6. 請求項1乃至5のいずれかの一液型熱硬化性組成物からなるシーリング材又は接着剤。
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