JP2007224150A - 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法 - Google Patents

1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007224150A
JP2007224150A JP2006047085A JP2006047085A JP2007224150A JP 2007224150 A JP2007224150 A JP 2007224150A JP 2006047085 A JP2006047085 A JP 2006047085A JP 2006047085 A JP2006047085 A JP 2006047085A JP 2007224150 A JP2007224150 A JP 2007224150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
mixing
polyurethane composition
moisture
paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006047085A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4844163B2 (ja
Inventor
Takeshi Nishida
剛 西田
Shuichi Chokai
修一 鳥海
Kenichi Hibi
健一 日比
Kumiko Tachibana
久美子 橘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2006047085A priority Critical patent/JP4844163B2/ja
Publication of JP2007224150A publication Critical patent/JP2007224150A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4844163B2 publication Critical patent/JP4844163B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】ウレタンプレポリマーの生成に金属触媒を用いても良好な粘度を保持でき、チクソ性に優れ、外観も良好な1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る製造方法の提供。
【解決手段】1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する成分(A)と充填剤を含有する粉体成分(B)とを混合し、該成分(A)と該粉体成分(B)とのペースト状混合物を得る混合工程と、
該混合工程の後、該ペースト状混合物中の残存水分の少なくとも一部を除去する脱水工程と、
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(C)と、該脱水工程後の該ペースト状混合物とを混合し、該ポリイソシアネート化合物(C)と該ペースト状混合物中の該活性水素化合物との反応により生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る生成工程と、
を具備する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法に関する。
1液湿気硬化型ポリウレタン組成物(例えば、1液ウレタン接着剤、シーリング材等)の製造方法として、ウレタンプレポリマー合成させる工程と、該工程により得られたウレタンプレポリマーと粉体成分(例えば、カーボンブラック、重質炭酸カルシウムなどの各種添加剤)とを混合する工程とを具備する、製造方法(以下、「2段階製法」ともいう。)が知られている。
しかしながら、2段階製法は、合成時間短縮の観点からウレタンプレポリマーの生成に金属触媒を用いると、得られるウレタンプレポリマーが高粘調となり、接着剤に不向きとなる問題があった。
一方、特許文献1では、「2以上の活性水素基を有する化合物と、フィラー成分と、溶剤とを混合し、この混合物から水分を除去した後、ポリイソシアネート化合物を添加混合することを特徴とする湿気硬化組成物の製造方法。」が提案されており、具体的には、「ポリオキシアルキレンポリオール(分子量6000、平均官能基数f=3)100gに、炭酸カルシウム100部、トルエン50部を添加して均一に混合し、100℃で5時間還流して、水分を除去した。次に、窒素雰囲気下、80℃で、MDI20gを添加し、NCO含有量1.69重量%のプレポリマーを得る」方法が記載されている。
特開平6−271635号公報
しかしながら、特許文献1に記載の上記方法では、トルエンを用いた水の共沸による脱水工程を有していることから、プラントでの大量合成には大掛かりな脱水装置が必要となる問題や、溶剤を使用することによる安全性での問題(例えば、消防法上の認可が必要となる等)があり、また、上記方法により得られる湿気硬化性組成物は、チクソ性や外観に劣る場合があることが分かった。
そこで、本発明は、合成時間短縮の観点からウレタンプレポリマーの生成に金属触媒を用いても良好な粘度を保持することができ、更に、チクソ性に優れ、外観も良好な1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る製造方法を提供することを課題とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する液体成分と充填剤を含有する粉体成分とを混合して得られるペースト状の混合物と、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物とを混合することにより、合成時間短縮の観点からウレタンプレポリマーの生成に金属触媒を用いても良好な粘度を保持することができ、更に、チクソ性に優れ、硬化後の外観も良好な1液湿気硬化型ポリウレタン組成物が得られることを見出し、本発明を完成させた。
このうち、粘度を良好に保持することについては、金属触媒を添加しても、粉体成分の存在下においてはウレタンプレポリマーの急激な生成に伴う粘度上昇が抑えられるためと考えられる。
また、チクソ性に優れることについては、トルエン等の溶剤を用いていないことにより、粉体成分が溶剤を吸ってしまうことによる分散性の低下を防ぐことができ、また、ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物との反応によるウレタンプレポリマーの生成が粉体成分の存在下において進行することにより、意外にもプレポリマー化に伴う増粘によって粉体成分が潰れて粉体成分の分散性が向上するためであると考えられる。
更に、外観が良好となることについては、ペースト状混合物とすることにより、簡便かつ確実な脱水が可能となり、水分とウレタンプレポリマーとの反応によるゲル物の発生を防ぎ、また、トルエン等の溶剤を用いていないことにより、粉体成分が溶剤を吸ってしまうことで分散性の低下を引き起こす分散不良物も発生しないためであると考えられる。
即ち、本発明は、下記(1)〜(5)に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を製造する製造方法を提供する。
(1)1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する成分(A)と充填剤を含有する粉体成分(B)とを混合し、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とのペースト状混合物を得る混合工程と、
上記混合工程の後、上記ペースト状混合物中の残存水分の少なくとも一部を除去する脱水工程と、
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(C)と、上記脱水工程後の上記ペースト状混合物とを混合し、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物中の上記活性水素化合物との反応により生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る生成工程と、
を具備する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
(2)上記生成工程において、上記ポリイソシアネート化合物(C)と、上記混合工程により得られた上記ペースト状混合物とを、この順に添加し、混合する上記(1)に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
(3)上記生成工程において、上記ポリイソシアネート化合物(C)と、上記混合工程により得られた上記ペースト状混合物とを混合した後に、更に、上記ウレタンプレポリマーの生成反応を促進する金属触媒を混合する上記(1)または(2)に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
(4)上記充填剤が、ペレット状態のカーボンブラック(以下、「ペレットカーボンブラック」という。)である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
(5)上記混合工程において、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とを、上記粉体成分(B)を粉砕しながら混合する上記(4)に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
以下に示すように、本発明によれば、合成時間短縮の観点からウレタンプレポリマーの生成に金属触媒を用いても良好な粘度を保持することができ、更に、チクソ性に優れ、外観も良好な1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る製造方法を提供することができる。
また、本発明の製造方法は、上記混合工程において混合物をペースト状に調製しているため、上記脱水工程が、例えば、30〜60℃下、真空下で30分程度乾燥する簡便な方法を採用することができる。
更に、本発明の製造方法は、上記生成工程において、ポリイソシアネート化合物中に、液体成分と粉体成分との混合物を添加することにより、安定したウレタンプレポリマーの反応が起こり、分子量が均一なウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を製造することができる。
本発明の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」という。)は、1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する成分(A)と充填剤を含有する粉体成分(B)とを混合し、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とのペースト状混合物を得る混合工程と、
上記混合工程の後、系内を減圧にし、上記ペースト状混合物中の残存水分の少なくとも一部を除去する脱水工程と、
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(C)と、上記脱水工程後の上記ペースト状混合物とを混合し、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物中の上記活性水素化合物との反応により生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る生成工程と、を具備する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法である。
以下に、成分(A)、粉体成分(B)およびポリイソシアネート化合物(C)ならびに混合工程および生成工程について詳述する。
<成分(A)>
上記成分(A)は、1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する成分であり、後述する混合工程の混合時の温度で液体となる成分であれば特に限定されず、該活性水素化合物のみ含有するものであってもよく、該活性水素化合物以外に、例えば、可塑剤等を含有するものであってもよい。
ここで、後述する混合工程の混合時の温度で液体となる観点、および、ウレタンプレポリマー生成時の粘度の観点から、成分(A)中の活性水素化合物の融点が80℃以下であるのが好ましく、60℃以下であるのがより好ましい。
上記活性水素化合物としては、1分子中に2個以上の水酸(OH)基を有するポリオール化合物、1分子中に2個以上のアミノ基および/またはイミノ基を有するポリアミン化合物等が好適に例示され、中でも、ポリオール化合物であるのがより好ましい。
上記ポリオール化合物は、OH基を2個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、その具体例としては、低分子多価アルコール類、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール、およびこれらの混合ポリオール等が挙げられる。
低分子多価アルコール類としては、具体的には、例えば、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール、プロピレングリコール(PG)、ジプロピレングリコール、(1,3−または1,4−)ブタンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)、1,2,5−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトールなどの低分子ポリオール;ソルビトールなどの糖類;等が挙げられる。
次に、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールとしては、通常、上記低分子多価アルコール類から導かれるものが用いられるが、本発明においては、更に以下に示す芳香族ジオール類、アミン類、アルカノールアミン類から導かれるものも好適に用いることができる。
ここで、芳香族ジオール類としては、具体的には、例えば、レゾルシン(m−ジヒドロキシベンゼン)、キシリレングリコール、1,4−ベンゼンジメタノール、スチレングリコール、4,4′−ジヒドロキシエチルフェノール;下記に示すようなビスフェノールA構造(4,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン)、ビスフェノールF構造(4,4′−ジヒドロキシフェニルメタン)、臭素化ビスフェノールA構造、水添ビスフェノールA構造、ビスフェノールS構造、ビスフェノールAF構造のビスフェノール骨格を有するもの;等が挙げられる。
Figure 2007224150
また、アミン類としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられ、アルカノールアミン類としては、具体的には、例えば、エタノールアミン、プロパノールアミン等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、上記低分子多価アルコール類、上記芳香族ジオール類、上記アミン類および上記アルカノールアミン類として例示した化合物から選ばれる少なくとも1種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド(テトラメチレンオキサイド)、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキサイドおよびスチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも1種を付加させて得られるポリオール等が挙げられる。
このようなポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ポリテトラエチレングリコール、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
同様に、ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記低分子多価アルコール類、上記芳香族ジオール類、上記アミン類および上記アルカノールアミン類のいずれかと、多塩基性カルボン酸との縮合物(縮合系ポリエステルポリオール);ラクトン系ポリオール;ポリカーボネートポリオール;等が挙げられる。
ここで、上記縮合系ポリエステルポリオールを形成する多塩基性カルボン酸としては、具体的には、例えば、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、フマル酸、マレイン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、ピロメリット酸、他の低分子カルボン酸、オリゴマー酸、ヒマシ油、ヒマシ油とエチレングリコール(もしくはプロピレングリコール)との反応生成物などのヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。
また、上記ラクトン系ポリオールとしては、具体的には、例えば、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、ε−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンを適当な重合開始剤で開環重合させたもので両末端に水酸基を有するものが挙げられる。
その他のポリオールとしては、具体的には、例えば、アクリルポリオール;ポリブタジエンポリオール;水素添加されたポリブタジエンポリオールなどの炭素−炭素結合を主鎖骨格に有するポリマーポリオール;等が挙げられる。
本発明においては、以上で例示した種々のポリオール化合物を1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらのうち、ポリプロピレングリコールであるのが、成分(A)を含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の硬度と破断伸びのバランスおよびコストのバランスに優れる理由から好ましい。
また、重量平均分子量が100〜10000程度であるポリオールが好ましく、1000〜5000であるポリオールがより好ましい。重量平均分子量がこの範囲であると、後述するポリイソシアネート化合物(C)との反応によって生成するウレタンプレポリマーの物性(例えば、硬度、破断強度、破断伸び)および粘度が良好となる。
上記ポリアミン化合物としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ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、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、イミノビスプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン(MPMD、デュポン・ジャパン社製)のような脂肪族ポリアミン;メタフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン(MXDA)、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジエチルジフェニルメタンのような芳香族ポリアミン;N−アミノエチルピペラジン;3−ブトキシイソプロピルアミンのような主鎖にエーテル結合を有するモノアミン;サンテクノケミカル社製のジェファーミンEDR148に代表されるポリエーテル骨格のジアミン;イソホロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン(1,3BAC、三菱ガス化学社製)、1−シクロヘキシルアミノ−3−アミノプロパン、3−アミノメチル−3,3,5−トリメチル−シクロヘキシルアミンのような脂環式ポリアミン;ノルボルナンジアミン(NBDA、三井化学社製)のようなノルボルナン骨格のジアミン;ポリアミドの分子末端にアミノ基を有するポリアミドアミン;2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、メンセンジアミン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン、ポリプロピレングリコール(PPG)を骨格に持つサンテクノケミカル社製のジェファーミンD230、ジェファーミンD400;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらのうち、ポリエーテル骨格のジアミン(ジェファーミン)、ヘキサメチレンジアミンであるのが好ましい。
上記可塑剤としては、具体的には、例えば、ジイソノニルフタレート(DINP);アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル;ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル;オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル;リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル;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等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらのうち、ジイソノニルフタレート(DINP)を用いるのが、コストや相溶性に優れる理由から好ましい。
<粉体成分(B)>
上記粉体成分(B)は、充填剤を含有する成分であれば特に限定されず、該充填剤のみ含有するものであってもよく、該充填剤以外に、例えば、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤、脱水剤、接着付与剤、帯電防止剤などの各種添加剤等を含有するものであってもよい。
上記充填剤としては、各種形状の有機または無機の充填剤が挙げられる。具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ;ケイソウ土;酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム;炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、コロイダル炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛;ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー;カーボンブラック;これらの脂肪酸処理物、樹脂酸処理物、ウレタン化合物処理物、脂肪酸エステル処理物;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらのうち、カーボンブラック、重質炭酸カルシウムであるのが、粉体成分を含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の粘度やチクソ性を調製しやすくなる理由から好ましく、具体的には、カーボンブラックを用いた場合には物性(例えば、硬度、伸び等)に優れ、重質炭酸カルシウムを用いた場合には深部硬化性に優れる。
また、ペレットカーボンブラックであるのが、作業性が良好となるのみならず、後述するように、上記成分(A)との混合工程において、カーボンブラックのみならず、上記成分(A)の脱水がより促進する理由から好ましい。
老化防止剤としては、具体的には、例えば、ヒンダードフェノール系等の化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、具体的には、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等が挙げられる。
顔料としては、具体的には、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩などの無機顔料;アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノナフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、カーボンブラックなどの有機顔料;等が挙げられる。
揺変性付与剤としては、具体的には、例えば、エアロジル(日本エアロジル社製)、ディスパロン(楠本化成社製)等が挙げられる。
接着付与剤としては、具体的には、例えば、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。
難燃剤としては、具体的には、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテル等が挙げられる。
帯電防止剤としては、具体的には、例えば、第四級アンモニウム塩;ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物等が挙げられる。
<ポリイソシアネート化合物(C)>
上記ポリイソシアネート化合物(C)は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、トリレ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)、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのポリイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート、イソシアヌレート変性ポリイソシアネート;等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらのうち、TDI、MDIであるのが、上記成分(A)中の活性水素化合物との反応で生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の硬度、破断強度等の硬化物物性、接着性の観点から好ましい。
[混合工程]
本発明の製造方法における混合工程は、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とを混合し、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とのペースト状混合物を得る工程である。
ここで、上記成分(A)と上記粉体成分(B)とを混合する方法は、従来公知の混合方法であれば特に限定されず、具体的には、ロール、ニーダー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、横型ミキサー(例えば、レーディゲミキサー等)、縦型ミキサー(例えば、プラネタリーミキサー等)、万能かくはん機等を用いて混合する方法が好適に例示される。
また、混合時の温度、時間は、上記成分(A)および上記粉体成分(B)の種類により異なるため特に限定されないが、20〜110℃程度、30分〜2時間であるのが好ましい。なお、上述したように、上記成分(A)は混合工程の混合時の温度で液体となる必要があるため、例えば、混合時の温度が100℃である場合は、その温度より低い融点の活性水素化合物を含有する成分(A)を用いる必要がある。
本発明においては、このような混合工程を具備することにより、上記成分(A)および上記粉体成分(B)中の水分の一部を除去することができる。
これは、上記成分(A)と上記粉体成分(B)との混合時に、トルエン等の溶剤が存在しないため上記粉体成分(B)が潰れやすく、その際に生じる圧力や発熱によって水分を除去することができると考えられる。
また、本発明においては、上記粉体成分(B)としてペレットカーボンブラックを用いた場合、上記混合工程は、上記成分(A)とペレットカーボンブラックとを、ペレットカーボンブラックを粉砕しながら混合するのが好ましい。
これは、ペレットカーボンブラックの粉砕により、上述した圧力や発熱が増大し、上記成分(A)とペレットカーボンブラックの脱水がより促進するためである。
ここで、粉砕しながら混合する方法としては、上記で例示した混合方法のうち、混合時にペレットカーボンブラックに圧力が加わった状態で混合することができる横型ミキサー(例えば、レーディゲミキサー等)等を用いて混合する方法が好適に例示される。
[脱水工程]
本発明の製造方法における脱水工程は、上記ペースト状混合物中の残存水分の少なくとも一部を除去する工程である。
ここで、残存水分を除去する方法としては、具体的には、例えば、30〜60℃下、真空(1.2kPa以下、好ましくは0.6〜1.2kPa)下で30分程度乾燥する方法;100〜120℃下、常圧下で2時間程度乾燥する方法;等が挙げられる。
このような簡便な方法により残存水分を除去できるのは、混合物がペースト状であるためであり、また、上述したように、上記混合工程によっても粉体成分が潰れる際の圧力や発熱によって意外にも水分の一部を除去することができているためである。
[生成工程]
本発明の製造方法における生成工程は、上記脱水工程後の上記ペースト状混合物とを混合し、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物中の上記活性水素化合物との反応により生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る工程である。
ここで、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物とを混合する方法は、上記混合工程における混合方法と同様の方法が好適に例示される。
また、混合時の温度、雰囲気は、上記ペースト状混合物中の活性水素化合物や上記ポリイソシアネート化合物(C)の種類により異なるため特に限定されないが、ウレタンプレポリマーを生成する観点から、上記ポリイソシアネート化合物(C)の融点以上の温度で混合されるのが好ましく、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下または減圧下で混合されるのが好ましい。
本発明においては、このような生成工程を具備することにより、ウレタンプレポリマーのプレポリマー化に伴う増粘によって上記ペースト状混合物中の粉体成分(B)が潰れ、分散性が良好となり、得られる1液湿気硬化型ポリウレタン組成物のチクソ性が良好となる。
また、本発明においては、上記生成工程は、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物とを、この順に添加して混合するのが以下に示す理由から好ましい。
即ち、この順で添加することにより、ポリイソシアネート化合物(A)中に活性水素化合物が添加されることになるため、安定したウレタンプレポリマーの反応が起こり、分子量が均一なウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を製造することができる。
また、この順で添加することにより、例えば、縦型ミキサーを用いて上記生成工程を連続して施す場合、具体的には、縦型ミキサー内に上記ポリイソシアネート化合物(C)を添加した後に、横型ミキサー等で別途調製した上記ペースト状混合物を添加し、それらを混合する場合において、いったん製造した1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を回収した後に、ミキサー内に残る残存物と、その次の製造のために添加する成分(A)中の活性水素化合物との反応を抑止することができる。
一方、本発明においては、上記生成工程は、上記ペースト状混合物と上記ポリイソシアネート化合物(C)とを、この順に添加して混合するのが以下に示す理由から好ましい。
即ち、この順で添加することにより、例えば、上記ペースト状混合物を得るために上記混合工程で使用した横型ミキサー内に、上記ポリイソシアネート化合物(C)をそのまま添加し、上記生成工程を施すことができるため、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の1段階での製造が可能となる。
本発明においては、上記生成工程において、上記ポリイソシアネート化合物(C)と、上記ペースト状混合物とを混合した後に、更に、上記ウレタンプレポリマーの生成反応を促進する金属触媒を混合するのが好ましい。
上述した従来の2段階製法においては、ウレタンプレポリマーの合成時に金属触媒を添加した場合は、生成するウレタンプレポリマーの粘度が金属触媒を用いない場合と比較して約2倍程度上昇するため、粉体成分と混合して得られるウレタン接着剤のビード保持性、チクソ性が劣ることとなる。そのため、2段階製法においては、ウレタンプレポリマーの合成時において触媒は用いることはできず、ウレタンプレポリマーの合成に10〜50時間程度の長時間を要していた。
これに対し、本発明においては、上記ポリイソシアネート化合物(C)と上記ペースト状混合物とを混合した後に、金属触媒を混合させることにより、得られる1液湿気硬化型ポリウレタン組成物中のウレタンプレポリマーの粘度を良好に維持しつつ、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の調製時間も格段に短縮することができる。これは、粉体成分(B)の存在下に金属触媒が添加されることにより、ウレタンプレポリマーの急激な生成反応が起きないため、粘度を良好に維持できるためと考えられる。
このような金属触媒としては、有機金属系触媒が挙げられ、具体的には、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ラウレート(DOTL)、ジオクチル錫ジラウレート、ビスマス系触媒(例えば、日東化成社製の無機ビスマス(ネオスタンU−600、U−660)等)が挙げられる。
以下、実施例を用いて、本発明の製造方法について詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
まず、レーディゲミキサー(マツボー社製)に、ポリオール化合物であるG−5000(EXCENOL 5030、旭硝子社製)およびD−2000(EXCENOL 2020、旭硝子社製)ならびに可塑剤であるDINP(ジェイ・プラス社製)を液体成分として添加し、その後、ペースト状のカーボンブラック1(ニテロン ♯300B、新日化カーボン社製)およびペースト状のカーボンブラック2(ニテロン ♯200B、新日化カーボン社製)ならびに重質炭酸カルシウム(スーパーS、丸尾カルシウム社製)を粉体成分として添加し、110℃、2時間かくはんしてペースト状混合物1を調製した。なお、添加量(配合量)は、下記表1に示すとおりである。
次に、ペースト状混合物1が入ったレーディゲミキサー内を30〜60℃、1.2kPa以下にし、30分乾燥した。
次に、プラネタリーミキサーに、MDI(三井化学社製)をポリイソシアネート化合物として添加し、更に上記で調製したペースト状混合物1を添加した後に、可塑剤としてDINP(ジェイ・プラス社製)および金属触媒としてDOTL(ネオスタン U−810、日東化成社製)を添加して、60℃、1時間かくはんして1液湿気硬化型ポリウレタン組成物1を調製した。なお、添加量(配合量)は、下記表1に示すとおりである。
(実施例2)
カーボンブラック1(ニテロン ♯300B、新日化カーボン社製)およびカーボンブラック2(ニテロン ♯200B、新日化カーボン社製)に代えて、カーボンブラック3(ニテロン ♯300MP、新日化カーボン社製)およびカーボンブラック4(ニテロン ♯200MP、新日化カーボン社製)を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物2を調製した。
(比較例1)
混合物の調製に溶剤(A solvent、日石三菱社製)を用い、100℃で5時間沸点還流を行って共沸による乾燥した以外は、実施例1と同様の方法により、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物3を調製した。
(比較例2)
混合物の調製に溶剤(A solvent、日石三菱社製)を用い、100℃で5時間沸点還流を行って共沸による乾燥した以外は、実施例2と同様の方法により、1液湿気硬化型ポリウレタン組成物4を調製した。
得られた1液湿気硬化型ポリウレタン組成物1〜4について、以下に示す測定方法により、SOD粘度、チクソ性および外観を測定した。これらの結果を下記表1に示す。
<SOD粘度>
SOD粘度(Pa・s)は、JASO M338−89に準拠して、得られた1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の粘度を圧力粘度計(ASTM D 1092)を用いて測定した。
SOD粘度が30〜70Pa・sであれば作業性が良好であると判断できる。
<チクソ性>
得られた1液湿気硬化型ポリウレタン組成物1〜4のチクソ性は、本出願人が特開平10−253521号公報で提案している垂下性測定方法およびその測定機を用い、測定温度:20℃、第1シリンダの圧力:2kg/cm2、シェア時間:30秒、接触体の往復移動幅:20mm、往復移動回数:150回の試験条件で、ビード高と糸の長さを測定し、以下の総合評価式を用いて評価した。総合評価式により算出される値が5以上であれば、チクソ性が良好であると判断できる。
総合評価式=ビード高×ビード高÷糸の長さ
<外観>
得られた1液湿気硬化型ポリウレタン組成物1〜4について、異物(例えば、カーボンブラック、ゲル化物等)混入の有無を目視により確認し、異物が混入している場合を×、混入していない場合を○と評価した。
Figure 2007224150
Figure 2007224150
上記表1に示す結果より、実施例1および2で得られた1液湿気硬化型ポリウレタン組成物は、金属触媒を用いても良好な粘度を保持することができ、チクソ性に優れ、外観も良好となることが分かった。

Claims (5)

  1. 1分子中に2個以上の活性水素基を有する活性水素化合物を含有する成分(A)と充填剤を含有する粉体成分(B)とを混合し、前記成分(A)と前記粉体成分(B)とのペースト状混合物を得る混合工程と、
    前記混合工程の後、前記ペースト状混合物中の残存水分の少なくとも一部を除去する脱水工程と、
    1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物(C)と、前記脱水工程後の前記ペースト状混合物とを混合し、前記ポリイソシアネート化合物(C)と前記ペースト状混合物中の前記活性水素化合物との反応により生成するウレタンプレポリマーを含有する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物を得る生成工程と、
    を具備する1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
  2. 前記生成工程において、前記ポリイソシアネート化合物(C)と、前記混合工程により得られた前記ペースト状混合物とを、この順に添加し、混合する請求項1に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
  3. 前記生成工程において、前記ポリイソシアネート化合物(C)と、前記混合工程により得られた前記ペースト状混合物とを混合した後に、更に、前記ウレタンプレポリマーの生成反応を促進する金属触媒を混合する請求項1または2に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
  4. 前記充填剤が、ペレット状態のカーボンブラックである請求項1〜3のいずれかに記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
  5. 前記混合工程において、前記成分(A)と前記粉体成分(B)とを、前記粉体成分(B)を粉砕しながら混合する請求項4に記載の1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法。
JP2006047085A 2006-02-23 2006-02-23 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法 Active JP4844163B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006047085A JP4844163B2 (ja) 2006-02-23 2006-02-23 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006047085A JP4844163B2 (ja) 2006-02-23 2006-02-23 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007224150A true JP2007224150A (ja) 2007-09-06
JP4844163B2 JP4844163B2 (ja) 2011-12-28

Family

ID=38546250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006047085A Active JP4844163B2 (ja) 2006-02-23 2006-02-23 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4844163B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168435A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP2010174177A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
WO2014097907A1 (ja) * 2012-12-20 2014-06-26 横浜ゴム株式会社 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
WO2014097905A1 (ja) * 2012-12-20 2014-06-26 横浜ゴム株式会社 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP2014136711A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Yokohama Rubber Co Ltd:The 接着剤組成物
WO2014196303A1 (ja) * 2013-06-03 2014-12-11 横浜ゴム株式会社 接着剤組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120722A (ja) * 1986-11-10 1988-05-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The ウレタン系湿気硬化型組成物
JPH06271635A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Asahi Glass Co Ltd 湿気硬化組成物の製造方法
JPH11293221A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Konishi Co Ltd 1液湿気硬化型ウレタン系接着剤
JP2000129239A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Sekisui Chem Co Ltd 湿気硬化型接着剤組成物
JP2000198972A (ja) * 1999-01-06 2000-07-18 Sekisui Chem Co Ltd 湿気硬化型接着剤組成物
JP2005200490A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Auto Kagaku Kogyo Kk 環境対応型硬化性組成物及びその製造方法
JP2007045898A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120722A (ja) * 1986-11-10 1988-05-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The ウレタン系湿気硬化型組成物
JPH06271635A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Asahi Glass Co Ltd 湿気硬化組成物の製造方法
JPH11293221A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Konishi Co Ltd 1液湿気硬化型ウレタン系接着剤
JP2000129239A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Sekisui Chem Co Ltd 湿気硬化型接着剤組成物
JP2000198972A (ja) * 1999-01-06 2000-07-18 Sekisui Chem Co Ltd 湿気硬化型接着剤組成物
JP2005200490A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Auto Kagaku Kogyo Kk 環境対応型硬化性組成物及びその製造方法
JP2007045898A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010168435A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP2010174177A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
WO2014097907A1 (ja) * 2012-12-20 2014-06-26 横浜ゴム株式会社 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
WO2014097905A1 (ja) * 2012-12-20 2014-06-26 横浜ゴム株式会社 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP2014122257A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP2014122256A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Yokohama Rubber Co Ltd:The 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
CN104884491A (zh) * 2012-12-20 2015-09-02 横滨橡胶株式会社 一液性湿气固化型聚氨酯组合物的制造方法
US20150315435A1 (en) * 2012-12-20 2015-11-05 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing one-component moisture-curing polyurethane composition
US9534073B2 (en) 2012-12-20 2017-01-03 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing one-component moisture-curing polyurethane composition
JP2014136711A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Yokohama Rubber Co Ltd:The 接着剤組成物
WO2014196303A1 (ja) * 2013-06-03 2014-12-11 横浜ゴム株式会社 接着剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP4844163B2 (ja) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5874624B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
CN109072037B (zh) 二液固化型氨基甲酸酯粘接剂组合物
JP6455426B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP6468285B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP4844163B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
WO2018025702A1 (ja) 2液硬化型ウレタン接着剤組成物
JP4017645B2 (ja) 湿気硬化性樹脂組成物
JP2011001465A (ja) 反応性ホットメルト接着剤
JP5874623B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP6701670B2 (ja) 2液ウレタン系接着剤組成物
JP5794374B2 (ja) 2液硬化型ウレタン接着剤組成物
JP6344041B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP2010168435A (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物
JP4730017B2 (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP4967390B2 (ja) 硬化性樹脂組成物
JP2010174177A (ja) 1液湿気硬化型ポリウレタン組成物の製造方法
JP5988881B2 (ja) 接着剤組成物
JP5448088B2 (ja) 二液型ポリウレタンシーリング材組成物
JP2006316123A (ja) ポリオール化合物およびそれを用いたポリウレタン組成物
CN107614647B (zh) 二液固化型聚氨酯粘接剂组合物
JP2006249344A (ja) 2液型ウレタン組成物およびその製造方法ならびにウレタンプレポリマーの製造方法
JP4037102B2 (ja) 硬化性樹脂組成物
JPH03210320A (ja) 型材組成物
JP2007169490A (ja) 湿気硬化性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110913

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110926

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4844163

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350