JP2019043994A - ポリウレタン系硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
[1]イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、炭素原子数が8〜14であるカルボン酸とを含むポリウレタン系硬化性組成物であって、前記ポリウレタン系硬化性組成物中のカルボン酸の含有量は以下の式を満たす、ポリウレタン系硬化性組成物。
y≦0.009×10n−8
〔式中、yはポリウレタン系硬化性組成物中のカルボン酸の含有量[質量%]、およびnはカルボン酸の炭素原子数を表し、yは0.0001以上3以下である〕
[2]炭素原子数が8〜14であるカルボン酸は、溶解性パラメーター(SP値)が9.7[cal/cc/25℃]以下である、[1]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[3]カルボン酸は、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸およびこれらの異性体からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]または[2]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[4]カルボン酸は、2−エチルヘキサン酸および/またはネオデカン酸である、[1]〜[3]のいずれかに記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[5]硬化触媒を更に含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[6]硬化触媒は、カルボン酸ビスマスおよび/またはモルホリン化合物である、[5]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[7]カルボン酸ビスマスは、2−エチルヘキサン酸ビスマスおよび/またはネオデカン酸ビスマスである、[6]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[8]モルホリン化合物は、モルホリン、2,2’−ジモルホリノジエチルエーテル、ジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテルおよび4−[1−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリンからなる群から選択される少なくとも1種である、[6]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
[9]2,2’−ジモルホリノジエチルエーテルまたはジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテルを0.01〜0.03質量%含有する、[8]に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
y=0.009×10n−8
〔式中、yは硬化性組成物中のカルボン酸の含有量[質量%]、およびnはカルボン酸の炭素原子数を表し、yは0.0001以上3以下である〕
を満たす。硬化性組成物が炭素原子数が8〜14であるカルボン酸を上記式に従う量で含有する場合、優れた耐熱接着性、貯蔵安定性および硬化性が得られ、かつ硬化性組成物中の成分が溶出し難い傾向がある。なお、硬化性組成物中のカルボン酸の含有量が下限値0.0001以下である場合、貯蔵安定性が発揮され難く、上限値3以上である場合、硬化物の諸物性への影響や硬化性を損なう傾向がある。
y=0.0085×10n−8
〔式中、yは硬化性組成物中のカルボン酸の含有量[質量%]、およびnはカルボン酸の炭素原子数を表し、yは0.0001以上3以下である〕
を満たす。
y=0.008×10n−8
〔式中、yは硬化性組成物中のカルボン酸の含有量[質量%]、およびnはカルボン酸の炭素原子数を表し、yは0.0001以上3以下である〕
を満たす。
に基づいて計算することができる(大藪則雄、「ポリウレタン樹脂原料の溶解性パラメーターの推算」、コーティング時報、第193号、1992年、第9−19頁、およびR.F.Fedors,Polymer Engineering and Science,14,(2),147(1974))。各単位官能基についての25℃における凝集エネルギー(Δe1)および分子容(Δν1)は当業者に既に知られている値である。例えば2−エチルヘキサン酸の場合、2個の−CH3、4個の−CH2−、1個の>CH−、1個の−COOHから構成され、−CH3のΔe1およびΔν1はそれぞれ1.125および33.5、−CH2−のΔe1およびΔν1はそれぞれ1.180および16.1、>CH−のΔe1およびΔν1はそれぞれ820および−1.0、−COOHのΔe1およびΔν1はそれぞれ6600および28.5であることから(上述の「ポリウレタン樹脂原料の溶解性パラメーターの推算」、第11頁参照)、2−エチルヘキサン酸の溶解性パラメーターは約9.52と算出される。
2mmφのビード状に塗布したポリウレタン系硬化性組成物の硬化物10gと蒸留水2gをポリエチレン製袋に入れ、3分間、水と硬化物が接触するように袋をもみ続ける。接触した水をアクリル樹脂製部品上に50μリットル滴下し、40度雰囲気下で1時間放置した。その後、部品を水洗浄し、部品の表面を目視観察した。
評価基準:クラック発生もしくは顕著なしみが発生した場合を×、わずかにしみが観察できた場合を△、クラックおよびしみが発生しなかった場合を○とした。
ガラス板にプライマー(サンスター技研株式会社製#435−41)を塗布し、乾燥する。次いで、ポリウレタン系硬化性組成物を約9mmφ程度のビード状に塗布し、3mm厚に圧着した後、20℃および65%RHにて72時間放置する。接着性をJASOM338−89の剥離接着性試験に準じて評価した。
JIS K6850に従って評価を行った。まず、ガラス板にプライマー(サンスター技研株式会社製#435−41)を塗布し、PPGF(ポリプロピレン/ガラス繊維)シート上にプライマー(サンスター技研株式会社製#435−97B)を塗布し、それぞれ乾燥した。次いで、各プライマー上にポリウレタン系硬化性組成物を塗布し、接着剤ラップ代10mm、厚さ3mmに調整し、接着性試験片とした。その後、40℃および50%RHにて8分間加熱して、インストロン型の引張試験装置にて引張速度200mm/分により、引張せん断接着強さを測定した。
評価基準:0.3MPa以上を○、室温20℃および湿度65%にて72時間放置後硬化したものを△、室温20℃および湿度65%にて72時間放置後硬化しなかったものを×とした。
水酸基価25.0のポリオキシプロピレントリオール3000gに4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)350gを加え、窒素雰囲気下に80℃で3時間反応させて、遊離NCO基含有量が1.90%であり、粘度が50000mPas(20℃)であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを調製した。
表1に示す質量部の各成分を減圧脱泡下に撹拌混合して、ポリウレタン系硬化性組成物を調製した。得られたポリウレタン系硬化性組成物について、しみ、硬化速度について評価を行った。結果を表2に示す。
MDI系プレポリマー、ポリオキシプロピレングリコールとMDIとの反応生成物、NCO/OH当量比=2.05
[カルボン酸1]
2−エチルヘキサン酸(炭素原子数:8個、SP:9.52)
[カルボン酸2]
ネオデカン酸(炭素原子数:10個、SP:9.23)
[カルボン酸3]
フタル酸(炭素原子数:8個、SP:13.8)
[カルボン酸4]
ステアリン酸(炭素原子数:18個、SP:9.12)
[硬化触媒1]
2,2’−ジモルホリノジエチルエーテル
[硬化触媒2]
ジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテル
[硬化触媒3]
4−[1−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン
[硬化触媒4]
2−エチルヘキサン酸ビスマス
[硬化触媒5]
ネオデカン酸ビスマス
[可塑剤1]
DINP
[可塑剤2]
キシレン
[充填材1]
カーボンブラック(ニテロン ♯200、新日化カーボン社製)とカーボンブラック2(ニテロン ♯300、新日化カーボン社製)との混合物(質量比=75/25)
[充填材2]
CaCO3(ビスコライトSV、白石工業社製)
Claims (9)
- イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、炭素原子数が8〜14であるカルボン酸とを含むポリウレタン系硬化性組成物であって、前記ポリウレタン系硬化性組成物中のカルボン酸の含有量は以下の式を満たす、ポリウレタン系硬化性組成物。
y≦0.009×10n−8
〔式中、yはポリウレタン系硬化性組成物中のカルボン酸の含有量[質量%]、およびnはカルボン酸の炭素原子数を表し、yは0.0001以上3以下である〕 - 炭素原子数が8〜14であるカルボン酸は、溶解性パラメーター(SP値)が9.7[cal/cc/25℃]以下である、請求項1に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- カルボン酸は、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸およびこれらの異性体からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- カルボン酸は、2−エチルヘキサン酸および/またはネオデカン酸である、請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- 硬化触媒を更に含有する、請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- 硬化触媒は、カルボン酸ビスマスおよび/またはモルホリン化合物である、請求項5に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- カルボン酸ビスマスは、2−エチルヘキサン酸ビスマスおよび/またはネオデカン酸ビスマスである、請求項6に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- モルホリン化合物は、2,2’−ジモルホリノジエチルエーテル、ジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテルおよび4−[1−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項6に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
- 2,2’−ジモルホリノジエチルエーテルまたはジ(2,6−ジメチルモルホリノエチル)エーテルを0.01〜0.03質量%含有する、請求項8に記載のポリウレタン系硬化性組成物。
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