JP2009149809A - 2液反応型ポリウレタン樹脂組成物及びこれを硬化させてなるポリウレタン樹脂 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
主剤(A)と硬化剤(B)からなる2液反応型ポリウレタン樹脂組成物であって、前記主剤(A)が、(a)ひまし油系ポリオール、(b)芳香族モノアミンポリオール、並びに(c)ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート及びこれらのカルボジイミド変性体から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなる有機イソシアネート化合物を反応させてなるウレタンプレポリマーを含有し、前記硬化剤(B)が、(d)ひまし油系ポリオール、(e)アミンポリオール、及び(f)ポリアミンを含有している2液反応型ポリウレタン樹脂組成物である。
【選択図】 なし
Description
(芳香族モノアミンポリオール1の合成)
オートクレーブにアニリン93g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、エチレンオキサイド88g(2モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、芳香族モノアミンポリオール1を得た(水酸基価:620mgKOH/g、25℃での粘度:800mPa・s)。
オートクレーブにアニリン93g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、プロピレンオキサイド116g(2モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、アミンポリオール2を得た(水酸基価:535mgKOH/g、50℃での粘度:1300mPa・s)。
オートクレーブにアニリン93g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、ブチレンオキサイド144g(2モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、アミンポリオール3を得た(水酸基価:470mgKOH/g、25℃での粘度:2000mPa・s)。
オートクレーブにアニリン93g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、エチレンオキサイド176g(4モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、アミンポリオール4を得た(水酸基価:417.2mgKOH/g、25℃での粘度:7000mPa・s)。
(アミンポリオール1の合成)
オートクレーブに2,4−トルエンジアミン122g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、プロピレンオキサイド232g(4モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、アミンポリオール1を得た(水酸基価:634mgKOH/g、25℃での粘度:34000mPa・s)。
オートクレーブにトリイソプロパノールアミン191g(1モル)を入れた後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を100℃、圧力0.2MPaに維持しながら、プロピレンオキサイド290g(5モル)を導入し、2時間熟成反応を行なうことにより、アミンポリオール2を得た(水酸基価:350mgKOH/g、25℃での粘度:750mPa・s)。
本発明のポリウレタン樹脂組成物を用いたスプレー塗装は、従来公知の方法で行なうことができ、例えば、高圧2成分衝突混合型吹き付け装置及びスプレーガンを用い、主剤及び硬化剤の液温を30〜90℃とし、吐出圧力8.2〜11.2MPaで行なうことができる。高圧2成分衝突混合型吹き付け装置としては、ガスマー社製H−2000等が挙げられる。また、スプレーガンとしては、ガスマー社製GX−7ガン、グラスクラフト社製プロブラーガン等が挙げられる。
ウレタンプレポリマー及び後述する硬化剤の製造に使用する原料を、表1にまとめて示した。
窒素置換したフラスコに、表2に示すひまし油系ポリオールを27〜33部、上記で合成した芳香族モノアミンポリオールを1〜4部、イソシアネート1(ウレタンプレポリマー8に関してはイソシアネート3)を44〜52部の割合で混合し、90℃で1時間反応させ、反応終了後、イソシアネート2(ウレタンプレポリマー7及び10に関してはイソシアネート3)を20部の割合で混合することにより、ウレタンプレポリマー1〜10を得た。また、各ウレタンプレポリマー1〜10のNCO/OH比、粘度(mPa・s、25℃)及び貯蔵安定性(20℃、24時間)の測定結果についても表2に併せて示した。
主剤A1〜A10として、ウレタンプレポリマー1〜10をそれぞれそのまま用いた。
(硬化剤B1〜B8の製造)
表3に示すひまし油系ポリオールを62部〜79部、アミンポリオールを19部〜28部、ポリアミンを2部〜21部の割合で混合することにより、硬化剤B1〜B8を得た。また、各硬化剤B1〜B8の粘度(mPa・s、25℃)の測定結果についても表3に併せて示した。各硬化剤の粘度測定は、主剤(A)の場合と同条件で測定した。
(実施例1〜11、比較例1〜3)
表4に記載した主剤(A)及び硬化剤(B)を用いて、下記の方法で製造した。即ち、高圧2成分衝突混合型吹き付け装置としてガスマー社製H−2000を、スプレーガンとしてガスマー社製GX−7ガンを使用し、主剤と硬化剤をそれぞれ液温50℃に加温して、吐出圧力8.2〜10.2MPaでスプレー塗装を行い、膜厚1mmのポリウレタン樹脂の塗膜が得られた。
(実施例1〜11、比較例1〜3)
塗膜外観評価は上記の方法で塗装を行うことにより得られる塗膜を用いて、表面平滑性、ピンホール有無及び耐水性を下記の方法で観察し、その結果を表4に併せて示した。表面平滑性は、塗膜表面に凹凸がないものを○、凹凸があるものを×とした。また、ピンホール有無は、塗膜表面にピンホールがみられないものを○、ピンホールが見られるのものを×とした。耐水性は、上記塗膜から20mm×40mm×1mmに切り出した試験片を23℃の水道水に3ヶ月間浸漬した後の重量増加率を測定した。また、相溶性については、200mLのポリカップに40℃に加温した主剤50mLと硬化剤50mLとをホモディスパーで3秒間攪拌した後静置し、硬化したポリウレタン樹脂を目視にて観察し、ポリウレタン樹脂が透明のものを○、濁り又は混合不良が見られるものを×とした。
表4から明らかなように、主剤A1〜A8及び硬化剤B1〜B7を使用した実施例1〜11のポリウレタン樹脂は、何れも塗膜状態は良好であった。また、23℃の水道水に3ヶ月浸漬した後の吸水率も1%以下であり、耐水性に優れていることが明らかとなった。
Claims (4)
- 主剤(A)と硬化剤(B)からなる2液反応型ポリウレタン樹脂組成物であって、
前記主剤(A)が、
(a)ひまし油系ポリオール、
(b)芳香族モノアミンポリオール、及び
(c)ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート及びこれらのカルボジイミド変性体から選ばれる1種又は2種以上の混合物からなる有機イソシアネート化合物
を反応させてなるウレタンプレポリマーを含有し、
前記硬化剤(B)が、
(d)ひまし油系ポリオール、
(e)アミンポリオール、及び
(f)ポリアミン
を含有していることを特徴とする2液反応型ポリウレタン樹脂組成物。 - 前記主剤(A)及び前記硬化剤(B)の粘度が、それぞれ25℃で3000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1に記載の2液反応型ポリウレタン樹脂組成物。
- スプレー塗料用であることを特徴とする請求項1又は2に記載の2液反応型ポリウレタン樹脂組成物。
- 請求項1〜3の何れかに記載の2液反応型ポリウレタン樹脂組成物を硬化させてなるポリウレタン樹脂。
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