JP2015151492A - 2液型環境対応ウレタン防水材組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トリレンジイソシアナートとポリオールとの反応によって得られるイソシアナート基末端プレポリマーを含む主剤と、3,3′−ジクロロ−4,4′−ジアミノジフェニルメタンとポリオールを反応成分として含む硬化剤とからなり、ウレタン化触媒として有機酸アルカリ土類金属塩を硬化物中に含む、2液型ウレタン防水材組成物。前記硬化剤中にジエチルトルエンジアミンを含み、ウレタン化触媒として、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物を含み、前記有機酸アルカリ土類金属塩が、有機酸カルシウム塩あるいは有機酸バリウム塩である、2液型ウレタン防水材組成物。
【選択図】なし
Description
また、マンション等の集合住宅のベランダ防水についても、ベランダが不定形および狭小部分であるため、特に改修工事にはウレタン防水材が使用される場合が多く、今後も改修物件の増大とともに、さらに使用場面が増加する傾向にある。
ウレタン防水材の工法としては、コンクリート下地等にプライマーを介して直接塗布する密着工法と、下地のコンクリート等の水分(水蒸気)を脱気することのできる通気緩衝シートを接着剤等で施工した上にウレタン防水材を塗布する通気緩衝工法とに大別される。ウレタン防水材の塗布は1回の場合もあるが、防水性能が重要視される屋上施工においては、3mm程度の膜厚となるよう2回に分けて施工し、安定性のある防水層とするのが一般的となっている。
また、ウレタン防水材の施工は殆どが屋外での施工となるため、0℃近辺の厳冬期から表面温度が60℃近辺となる夏場の炎天下での施工まで非常に広範囲の施工に対応することが要求されており、防水材の配合を夏用と冬用の二シーズンに分けているのが一般的である。
また、近年ウレタン防水材は10年保証を要求されるのが一般的となってきており、初期性能だけでなく、耐久性能についても非常に重要視する必要がある。紫外線劣化については必須であるトップコートにより保護されているため、熱劣化への対策が特に重要となる。熱劣化試験の条件については、JIS A 6021で80℃で1週間と規定されているが、10年保証が要求されるのが当然となった昨今においては、より過酷な劣化試験条件での評価を行い実用上の安全性を考慮しているのが現状である。
MOCAは比較的反応の穏やかな芳香族ポリアミンであるため、夏季においても防水材を塗布するときに必要な可使時間を確保することができ、またJIS A 6021に適した物性を得ることが比較的容易である。
また、夏季の高温多湿状態での施工では、主剤のイソシアネート基と硬化剤中および空気中に含まれる水分との反応が加速され、炭酸ガスの発生量が多くなることで発泡が起こりやすくなる。この発泡を抑制するためには、やはり反応性が相対的に遅いポリオールとの反応を選択的に促進することができる触媒が必要となる。
そのため、MOCA架橋型防水材では、水との反応よりも二級ポリオールとの反応を選択的に促進することができる有機酸鉛が必須成分となっており、環境面での問題より世界的に規制対象となっているにもかかわらず、いまだ使用されているのが現状である。
ポリオキシプロピレンポリオールとしては硬化剤に用いるものとほぼ同様のもので分子量400〜7000のジオールおよびトリオールが用いられ、末端がイソシアネート基となるようにイソシアネート基/水酸基の当量比が2.0近辺となるように配合し、100℃近辺で数時間反応させ、末端のイソシアネート基の含有量が3.5質量%前後となるようにしたものである。
また、伸び率が必要な場合はジオール、耐熱性が必要な場合はトリオールを多めに使い、主剤および硬化剤のポリオール配合により、JIS物性に必要な伸び率と耐熱性等を設計している。
主剤に含まれるTDIと硬化剤に含まれるMOCAは、2液を混合し反応した時点で特定化学物質ではなくなり安全な硬化物となるため、施工時に特定化学物質等作業主任者が立ち会い注意事項を遵守することにより、環境面での対策がとれる。
一方、触媒に用いられる有機酸鉛は、反応成分ではないため硬化物中から徐々にではあるが雨水等により生態系に溶出する危険性を含んでおり、環境面からは有機酸鉛を用いないウレタン防水材を普及させることが非常に重要であると考えられる。
ウレタン防水材は、盛夏時の直射日光下で平面部に施工されるため、60℃近辺の高温多湿状態でも発泡を抑制できることが必要となる。発泡抑制効果が不十分であると、前日の夕方に施工したウレタン防水層(1層目)の上に翌日午前中、炎天下で2層目を施工する場合、層間膨れと称されるアバタ状の膨れ現象が1層目と2層目の層間に発生してしまう。これは、一層目のウレタン防水材の反応が比較的低温である夜間にはあまり進行せず、翌日までに完了しない状態で2層目を施工するため、2層目から水分との反応で発生する炭酸ガスに加え、1層目に残されたNCO基の反応による炭酸ガスの発生が直射日光により加速されることで、層間に膨れが発生すると推察されている。
[1]トリレンジイソシアナートとポリオールとの反応によって得られるイソシアナート基末端プレポリマーを含む主剤と、3,3′−ジクロロ−4,4′−ジアミノジフェニルメタンとポリオールを反応成分として含む硬化剤とからなり、ウレタン化触媒として有機酸アルカリ土類金属塩を硬化物中に含む、2液型ウレタン防水材組成物。
[2]前記硬化剤中にジエチルトルエンジアミンを含む、[1]に記載の2液型ウレタン防水材組成物。
[3]ウレタン化触媒として、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物を含む、[1]または[2]に記載の2液型ウレタン防水材組成物。
[4]前記有機酸アルカリ土類金属塩が、有機酸カルシウム塩あるいは有機酸バリウム塩である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の2液型ウレタン防水材組成物。
また、冬用配合についても検討を行った結果、有機酸アルカリ土類金属塩の添加量を増量させる必要はあるが、硬化性は向上し耐熱性、トップコートとの接着性も問題ないことが分かった。
本発明に用いられる主剤は、TDIとポリオールとを、100℃近辺に加熱して数時間反応させることにより生成される。TDIとしては、2,4−トリレンジイソシアナート100%品や65%も市販されてはいるが、汎用品で入手が容易である2,4−トリレンジイソシアナート80%と2,6−トリレンジイソシアナート20%の混合物がより好ましい。
ポリオールとしては、分子量が400〜7000のポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、アルキルポリオールあるいは末端水酸基が1級化されたポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、アルキルポリオール等従来使用されているポリオールを使用することができるが、可使時間確保の面からは低粘性のプレポリマーが提供できるポリオキシアルキレンポリオールを主成分とすることが好ましい。その中でも、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンポリオールとポリオキシプロピレンポリオールの共重合物が好ましく、使用するポリオールの分子量の平均値は1500〜5000であることがより好ましい。また、物性調整等のために比較的低分子量のポリオキシアルキレンポリオールあるいは、1,4−ブタンジオールや1,6−へキサンジオールのような低分子量ポリオールを配合することもできる。
主剤製造時のイソシアナート基とポリオール基の当量比(NCO/OH)は1.7〜2.2の範囲であることが好ましく、1.8〜2.1の範囲であることがより好ましい。合成した主剤のNCO含有量は2.0質量%〜4.5質量%が好ましく、2.5質量%〜4.0質量%がより好ましい。
なお、主剤に溶剤や可塑剤を配合し粘度調整をすることができ、場合によっては消泡剤、着色剤等の添加剤を配合することもできる。
硬化剤に配合されるポリオールとしては、主剤に用いるポリオールと同様な通常ウレタン樹脂に用いられるポリオールが使用できるが、MOCAとの溶解性が比較的良いこと、低粘性で施工性に優れることおよび経済性に優れることより、分子量が700〜7000のポリオキシエチレンプロピレンポリオールおよびポリオキシプロピレンポリオールを用いることが好ましく、吸水性が少なくてフィラー類の沈降を促進しない面からポリオキシプロピレンポリオールを用いることがより好ましい。
本発明の硬化剤は、芳香族ポリアミン、ポリオール、触媒の他に一般的にウレタン樹脂に用いられる可塑剤・溶剤、充填剤、着色剤、耐候性付与剤・耐熱性付与剤、湿潤・分散剤等を配合することができる。
本発明においてウレタン化触媒として使用される有機酸アルカリ土類金属塩としては、炭素原子数が好ましくは3〜25、さらに好ましくは8〜22の直鎖状、分岐状あるいは環状の脂肪酸のアルカリ土類金属塩が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキサン酸、ネオデカン酸、ナフテン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、樹脂酸のマグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等が挙げられ、好ましくは2−エチルヘキサン酸あるいはナフテン酸のマグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩が挙げられ、さらに好ましくは2−エチルヘキサン酸のカルシウム塩、バリウム塩が挙げられる。
硬化剤中の芳香族ポリアミンとしてDETDA等の高反応性ポリアミンを使用しない系において、有機酸アルカリ土類金属塩を単独で使用する場合の使用量は主剤のNCO基に対し1.0mol%〜20.0mol%の範囲であることが好ましく、1.0mol%未満では層間膨れ防止効果が不十分であり、20.0mol%超では熱劣化が激しくなる。
本発明において硬化剤には芳香族ポリアミンとしてMOCA(変性MOCAを含む)が使用されるが、さらにDETDAを併用することもできる。夏用配合においては、MOCAの一部をDETDAに置き替えることで層間膨れ防止を補助するため、有機酸アルカリ土類金属塩の必要最少量を低減させることができ、低減された状態においてもトップコートとの接着性に問題ないことが分かった。
なお、一般的にDETDAは主剤との反応がMOCAより速いため、併用することで可使時間が短縮されることが予想されたが、ある範囲の添加量においては硬化性を損ねずに可使時間を延長することができ、可使時間が長くて硬化性が良いという理想的な夏用配合となることが分かった。
なお、DETDAには、2,4−ジアミノ−3,5−ジエチルトルエン、2,6−ジアミノ−3,5−ジエチルトルエンなどの異性体が存在するが、本発明においては、いずれの異性体を用いてもよく、またそれらの混合物を用いてもよい。工業品としては例えばアルベマール社製のエタキュア100(2,4−異性体/2,6−異性体の質量比約80/20)等の混合品が好ましく使用できる。
さらに、有機酸アルカリ土類金属塩とその他のウレタン化触媒とを併用することについても検討を行った。
一般的なウレタン化触媒として知られている、有機酸ビスマス塩や有機第2錫といった触媒を併用することもできるが、いずれも促進効果は高いが発泡性が激しくなりまた熱劣化を促進させる傾向があるため、好ましくはない。また、有機酸亜鉛塩、有機酸鉄塩、有機酸銅塩といった金属系触媒も併用することができるが、促進効果が穏やかであるため触媒量の全量を低減する効果は少なく、特に好ましくはない。一般的な発泡用触媒である3級アミン系触媒も少量であれば使用することはできるが、発泡性が激しくなるためやはり特に好ましくはない。
なお、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物は比較的ポリオールとの反応を促進させる効果が高いためか、夏用配合においても併用することでき、さらに有機酸アルカリ土類金属塩の添加量を低減することができる。
本発明で触媒として併用するイミダゾール化合物としては、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物が好ましく、中でも触媒効果の面より1,2−ジメチルイミダゾールおよび1−イソブチル−2−メチルイミダゾールがより好ましく、常温で液体であり取り扱いし易いことより1−イソブチル−2−メチルイミダゾールがさらに好ましい。
なお、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物の添加量は有機酸アルカリ土類金属塩の使用量により増減するが、主剤のNCO基に対し、0.03mol%〜2.0mol%の範囲であることが好ましく、2.0mol%を超えると可使時間を確保することが難しくなる。
1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物を併用した場合の有機酸アルカリ土類金属塩の添加量は、0.05mol%〜10mol%の範囲であることが好ましく、10mol%以上では可使時間を確保することが難しくなる。
本発明では実用上の安全性を考慮し、JIS A 6021に規定されている劣化処理条件より厳しい試験条件で耐久性を評価した。具体的には、JIS A 6021に準じて、加熱処理の場合は80℃で4週間、アルカリ処理の場合は60℃で1週間の劣化処理を実施した。そして、加熱処理後の引張強さ比が80%以上、破断時の伸び率が400%以上、アルカリ処理後の引張強さ比が60%以上、破断時の伸び率が400%以上であることを実用上十分な耐久性の基準とした。
以下の実施例および比較例で用いた原材料は、次のとおりである。
サンニックスGH−5000: ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量5000、OH価:33.7mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
サンニックスPP−2000: ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量2000、OH価56.1mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
T−80: コロネートT−80、2,4−トリレンジイソシアナート/2,6−トリレンジイソシアナート=80/20(質量比)の混合物、NCO含有量48.3質量%、日本ポリウレタン工業株式会社製
石油系炭化水素溶剤: ノルマルパラフィン、イソパラフィン混合物、シェルケミカルズジャパン株式会社製
MOCA: イハラキュアミンMT、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジクロロジフェニルメタン〔アミン価=420mgKOH/g〕、イハラケミカル工業株式会社製
変性MOCA: ML−620、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジクロロジフェニルメタンおよびその三核体を、同質量のポリオキシプロピレングリコール〔分子量2000〕で溶かしたもの〔アミン価=210mgKOH/g〕、イハラケミカル工業株式会社製
DETDA: エタキュア100、ジエチルトルエンジアミン、アルベマール社製
ニッカオクチックスCa5%T:2−エチルヘキサン酸カルシウム(Ca含有量12質量%)をミネラルスピリットで希釈し、Ca含有量として5質量%としたもの、日本化学産業株式会社
ニッカオクチックスBa15%T: 2−エチルヘキサン酸バリウム(Ba含有量32質量%)をミネラルスピリットで希釈し、Ba含有量として15質量%としたもの、日本化学産業株式会社
ニッカオクチックス鉛20%TS: 2−エチルヘキサン酸鉛(Pb含有量42質量%)をノルマルパラフィンとイソパラフィン混合物で希釈し、Pb含有量として20質量%としたもの、日本化学産業株式会社製
2−エチルヘキサン酸ビスマス(Bi15%): U−600H、2−エチルヘキサン酸ビスマス(Bi含有量31質量%)を石油系炭化水素溶剤で希釈し、Bi含有量として15質量%としたもの、日東化成工業株式会社製
ジオクチル錫ジラウレート: KS−1200A−1,共同薬品株式会社製
NC−IM: 1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、三共エアプロダクツ株式会社製
2−エチルヘキサン酸ストロンチウム(Sr2%): 2−エチルヘキサン酸ストロンチウム(Sr含有量23%)をトルエンで希釈し、Sr含有量として2質量%としたもの、和光純薬工業株式会社製
2−エチルヘキサン酸マグネシウム(Mg3%): 2−エチルヘキサン酸マグネシウム(Mg含有量8%)をトルエンで希釈し、Mg含有量として3質量%としたもの、和光純薬工業株式会社製
ナフテックスCa3%T: ナフテン酸カルシウム(なお、ナフテン酸とは石油抽出成分であり、炭素数が8〜22の脂環族カルボン酸の混合物である。)をミネラルスピリットで希釈し、Ca含有量として3質量%としたもの、日本化学産業株式会社
DINP: サンソサイザーDINP、ジイソノニルフタレート、新日本理化株式会社製
脂環族炭化水素溶剤: 三協化学株式会社製
添加剤類: 楠本化成株式会社製
炭酸カルシウム NS#100: 日東粉化工業株式会社製
トナー: 大日精化工業株式会社製
製造例1
サンニックスPP−2000の315.8g、サンニックスGH−5000の526.3g(当量比PP−2000/GH−5000=50/50)および石油系炭化水素溶剤の30.0g(主剤の3質量%)にT−80の128.0g(当量比NCO/OH=2.33)を95℃〜105℃で8時間反応させ、NCO含有率が3.50質量%のイソシアナート基末端TDI系プレポリマーを得た。
サンニックスPP−2000の397.6g、サンニックスGH−5000の441.8g(当量比PP−2000/GH−5000=60/40)および石油系炭化水素溶剤の30.0g(主剤の3質量%)にT−80の130.5g(当量比NCO/OH=2.27)を95℃〜105℃で8時間反応させ、NCO含有率が3.50質量%のイソシアナート基末端TDI系プレポリマーを得た。
MOCAの7.21質量部、サンニックスGH−5000の12.84質量部、サンニックスPP−2000の7.70質量部、(当量比MOCA/サンニックスGH−5000/サンニックスPP−2000=78/11/11)、DINPの8.13質量部、脂環族炭化水素溶剤の1.40質量部、ニッカオクチックスCa5%Tの3.00質量部、添加剤類0.52質量部にトナー1.20質量部および炭酸カルシウムNS#100の58.00質量部を加え、攪拌機(ディゾルバー羽根、1500rpm)で10分間混合して硬化剤を得た。この硬化剤と製造例1の方法で合成したジオール/トリオール当量比が50/50、NCO含有率3.50質量%のTDI系プレポリマー主剤を質量比1:1で混合しTDI系ウレタン防水材組成物を得た。
当該防水材組成物の23℃の可使時間は65分と十分に長く、23℃の硬化時間は15時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
ニッカオクチックスCa5%Tの使用量を7.00質量部に変更し、DINPを表1の配合量に変えた以外は実施例1と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
23℃の可使時間は38分、硬化時間は8.5時間であり、冬季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
MOCAの3.61質量部、サンニックスGH−5000の6.42質量部、サンニックスPP−2000の3.85質量部、(当量比MOCA/サンニックスGH−5000/サンニックスPP−2000=78/11/11)、DINPの14.42質量部、脂環族炭化水素溶剤の1.40質量部、ニッカオクチックスCa5%Tの3.00質量部、添加剤類0.60質量部にトナー1.20質量部および炭酸カルシウムNS#100の65.50質量部を加え、攪拌機(ディゾルバー羽根、1500rpm)で10分間混合して硬化剤を得た。この硬化剤と製造例1の方法で合成したジオール/トリオール当量比が50/50、NCO含有率3.50質量%のTDI系プレポリマー主剤を質量比2:1で混合しTDI系ウレタン防水材組成物を得た。
当該防水材組成物の23℃の可使時間は54分と十分に長く、23℃の硬化時間は14時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
ニッカオクチックスCa5%Tの使用量を5.00質量部に変更し、DINPを表1の配合量に変えた以外は実施例3と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
23℃の可使時間は38分、硬化時間は8時間であり冬季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性も良好であった。80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性は実施例4に比べるとやや劣るものの、防水材として実用上十分な性能を示した。
触媒をニッカオクチックスCa5%TからニッカオクチックスBa15%Tの2.00質量部あるいは3.00質量部に変更し、DINPを表2の配合量に変えた以外は実施例1と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスBa15%Tを2.00質量部使用した時の、23℃の可使時間は55分、硬化時間は11時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。一方、ニッカオクチックスBa15%Tを3.00質量%使用した時の、23℃の可使時間は40分、硬化時間は7時間であり冬季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
触媒をニッカオクチックスCa5%TからニッカオクチックスPb20%TSに変え、使用量を1.00、2.00質量部に変更し、DINPを表3の配合量に変えた以外は実施例1と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスPb20%TSを1.00質量部使用した時の、23℃の可使時間は65分、硬化時間は17時間であり夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。しかしながら、明らかに層間膨れの現象が見られた。
一方、ニッカオクチックスPb20%TSを2.00質量部使用すれば層間膨れの現象は抑制されるものの、23℃の可使時間は32分、硬化時間は10時間であり夏季用処方としては可使時間が不十分であり、初期の破断時の伸び率も430%とJIS規格を下回っていた。
触媒をニッカオクチックスCa5%TからニッカオクチックスPb20%TSに変え、使用量を1.00、2.00質量部に変更し、DINPを表3の配合量に変えた以外は実施例3と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスPb20%TSを1.00質量部使用した時の、23℃の可使時間は67分、硬化時間は16時間であり夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。しかしながら、明らかに層間膨れの現象が見られた。
一方、ニッカオクチックスPb20%TSを2.00質量部使用すれば層間膨れの現象は抑制されるものの、23℃の可使時間は31分、硬化時間は8時間であり夏季用処方としては可使時間が不十分あった。また、80℃4週間の加熱処理後の物性低下も激しく防水材性能として不十分であった。
変性MOCAの7.22質量部、サンニックスPP−2000の4.09質量部、(当量比変性MOCA/サンニックスPP−2000=78/22)、DINPの16.99質量部、脂環族炭化水素溶剤の1.40質量部、ニッカオクチックスCa5%Tの3.00質量部、添加剤類0.60質量部にトナー1.20質量部および炭酸カルシウムNS#100の65.50質量部を加え、攪拌機(ディゾルバー羽根、1500rpm)で10分間混合して硬化剤を得た。この硬化剤と製造例2の方法で合成したジオール/トリオール当量比が60/40、NCO含有率3.50質量%のTDI系プレポリマー主剤を質量比2:1で混合しTDI系ウレタン防水材組成物を得た。
当該防水材組成物の23℃の可使時間は71分と十分に長く、23℃の硬化時間は10時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性は初期の破断時伸び率がやや低いものの、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
MOCAの使用量を6.62質量部に変更し、DETDAの0.40質量部を加え(DETDA/MOCA当量比=8/92)、ニッカオクチックスCa5%TおよびDINPを表5の配合量に変えた以外は実施例1と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
DETDAを併用しても、ニッカオクチックスCa5%Tを3.00質量部使用した場合、23℃の可使時間は74分と十分に長く、硬化時間は12時間と速硬化性であり夏季用処方として良好な作業性が確保できた。一方、ニッカオクチックスCa5%Tを5.00質量部使用した場合、23℃の可使時間は49分、硬化時間は9.5時間であり冬季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も、硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
触媒の種類・使用量およびDINPを表5の配合量に変えた以外は実施例8と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た
2−エチルヘキサン酸ストロンチウム(Sr2%)を硬化触媒として使用した場合、23℃の可使時間は123分、硬化時間は18時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。2−エチルヘキサン酸マグネシウム(Mg3%)を硬化触媒として使用した場合、23℃の可使時間は160分、硬化時間は18時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。さらにナフテックスCa3%Tを硬化触媒として使用した場合、23℃の可使時間は157分、硬化時間は18時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
硬化触媒の種類・使用量およびDINPを表6の配合量に変えた以外は実施例8と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
硬化触媒に2−エチルヘキサン酸ビスマス(Bi15%)あるいはジオクチル錫ジラウレートを使用した場合、硬化時の発泡および層間の膨れが激しく見られた。また、1−イソブチル−2−メチルイミダゾールを使用した場合、硬化時の発泡は抑制できたが、層間の膨れが見られた。
MOCAとDETDAの使用量を5.42質量部、1.21質量部(DETDA/MOCA当量比=25/75)に変更し、ニッカオクチックスCa5%TおよびDINPを表7の配合量に変えた以外は実施例8と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスCa5%T使用量が0.50質量部の場合、23℃の可使時間は53分、硬化時間は18時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。ニッカオクチックスCa5%T使用量が3.00質量部の場合、23℃の可使時間は30分、硬化時間は10時間であり、冬季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
硬化触媒を、ニッカオクチックスCa5%TからニッカオクチックスBa15%Tに変更し、触媒およびDINPを表7の配合量に変えた以外は実施例13と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
23℃の可使時間は53分、硬化時間は17時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
MOCAの使用量を2.72質量部に変更し、DETDAの0.60質量部を加え(DETDA/MOCA当量比=25/75)、ニッカオクチックスCa5%TおよびDINPを表7の配合量に変えた以外は実施例3と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
主剤/硬化剤=1/2(質量比)の配合においてDETDAを併用しても、23℃の可使時間は71分、硬化時間は18時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
MOCAとDETDAの使用量を5.87質量部、0.90質量部(DETDA/MOCA当量比=18/82)に変更し、硬化触媒として、ニッカオクチックスCa5%TとNC−IMを併用し、触媒およびDINPを表8の配合量に変えた以外は実施例12と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスCa5%T使用量が0.50質量部、NC−IM使用量が0.06質量部の場合、23℃の可使時間は62分、硬化時間は15時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。一方、ニッカオクチックスCa5%T使用量が0.50質量部、NC−IM使用量が0.14質量部の場合、23℃の可使時間は32分、硬化時間は10時間であり、冬季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
硬化触媒として、ニッカオクチックスBa15%TとNC−IMを併用し、触媒およびDINPを表8の配合量に変えた以外は実施例17と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
ニッカオクチックスBa15%T使用量が0.70質量部、NC−IM使用量が0.06質量部の場合、23℃の可使時間は52分、硬化時間は13時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。一方、ニッカオクチックスBa15%T使用量が0.70質量部、NC−IM使用量が0.10質量部の場合、23℃の可使時間は40分、硬化時間は9.5時間であり、冬季用処方として良好な作業性が確保できた。いずれの場合も硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
硬化触媒として、ニッカオクチックスCa5%TとNC−IMを併用し、触媒およびDINPを表8の配合量に変えた以外は実施例13と同様に行い、TDI系ウレタン防水材組成物を得た。
23℃の可使時間は52分、硬化時間は17時間であり、夏季用処方として良好な作業性が確保できた。硬化時の発泡は十分に抑制されており、層間膨れの現象も見られなかった。また硬化塗膜の初期物性、80℃4週間の加熱処理後および60℃1週間のアルカリ処理後の物性、トップコート接着性はいずれも防水材として十分な性能を示した。
200mLの三角フラスコに主剤約1gを精秤し、これに0.5Nジ−n−ブチルアミン(トルエン溶液)10mL、トルエン10mLおよび適量のブロムフェノールブルーを加えた後、メタノール約100mLを加え溶解する。この混合液を0.25N塩酸溶液で滴定する。NCO(質量%)は以下の式によって求められる。
NCO(質量%)=(ブランク滴定値−0.5N塩酸溶液滴定値)×4.202×0.25N塩酸溶液のファクター×0.25÷サンプル質量
23℃、湿度50%の空気循環型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合し、攪拌・混合開始から、BH型粘度計で2rpmにおける粘度が60,000mPa・sになるまでの時間を測定した。
23℃、湿度50%の空気循環式型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を2kg/m2で塗布し、完全に硬化し塗膜上を靴で歩行できるまでの時間を測定した。
23℃、湿度50%の空気循環型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を1.5kg/m2で塗布した。その18時間後、一層目と同じ主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を3.0kg/m2で塗布し60℃、湿度50%の恒温・恒湿槽中で4時間硬化した後、目視にて一層目と二層目の層間膨れの状況を観察した。
評価○:全く膨れがない。
評価×:膨れがある。
主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を150ccの紙コップ(商品名:紙コップSM−150ホット無地、東罐興業株式会社製、底面の直径:47mm、上面の直径:60mm、高さ:73mm)の上面いっぱいに入れ、60℃の乾燥機に24時間放置した後の盛り上がりの状態をチェックした。
評価○:ほとんど発泡が認められない。
評価△:盛り上がりが5mm以上の発泡があり、実用上発泡の危険性がある。
評価×:明らかに発泡している。
23℃、湿度50%の空気循環型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を2kg/m2で塗布した。その3日後、トップコート(OTコートA、田島ルーフィング株式会社製)を0.15kg/m2で塗布した。さらにその翌日、接着性試験を行った。接着試験は、トップコート面を2mmの碁盤目(25マス)にカットした部分を、ゴムベラ先端を厚さ5mmにカットした角の部分で10往復(5cm巾で移動)こすった後のトップコートの剥れを観察するラビング試験で行った。
評価○:全く剥れない。
評価○△:10%以下剥れるが実用上問題ない。
評価△:一部分(30%以下)剥れる。
評価×:30%以上剥れる。
JIS A 6021に基づいて測定を行った(JIS規格では引張強さは2.3N/mm2以上)。
JIS A 6021に基づいて測定を行った(JIS規格では破断時の伸び率は450%以上)。
処理条件を80℃、4週間(JIS A 6021では80℃で1週間)に変えた以外は、JIS A 6021に基づいて引張強さおよび破断時の伸び率の測定を行い、引張強さに関しては処理前に対する引張強さ比を求めた。
処理条件を60℃、1週間(JIS A 6021では23℃で1週間)に変えた以外は、JIS A 6021に基づいて行い、処理前に対する引張強さ比(%)および破断時の伸び率(%)を求めた。
Claims (4)
- トリレンジイソシアナートとポリオールとの反応によって得られるイソシアナート基末端プレポリマーを含む主剤と、3,3′−ジクロロ−4,4′−ジアミノジフェニルメタンとポリオールを反応成分として含む硬化剤とからなり、ウレタン化触媒として有機酸アルカリ土類金属塩を硬化物中に含む、2液型ウレタン防水材組成物。
- 前記硬化剤中にジエチルトルエンジアミンを含む、請求項1に記載の2液型ウレタン防水材組成物。
- ウレタン化触媒として、1位と2位に置換基を有するイミダゾール化合物を含む、請求項1または2に記載の2液型ウレタン防水材組成物。
- 前記有機酸アルカリ土類金属塩が、有機酸カルシウム塩あるいは有機酸バリウム塩である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2液型ウレタン防水材組成物。
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