JP2652044B2 - 湿気硬化一液型シーリング材用炭酸カルシウム及びそれを含有したシーリング材組成物 - Google Patents

湿気硬化一液型シーリング材用炭酸カルシウム及びそれを含有したシーリング材組成物

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿気硬化一液型シーリング材用炭酸カルシウ
ム及びそれを含有したシーリング材組成物に関し、更に
詳しくは、優れたチキソ性及び耐スランプ性を付与し、
且つ良好な貯蔵安定性を付与する一液型シーリング材用
炭酸カルシウム及びそれを含有したシーリング材組成物
に関するものである。
〔従来の技術〕
湿気硬化一液型シーリング材(以下、一液型シーリン
グ材と略す)は、建築、自動車、床材等の分野で防水、
シール等の目的で広く使用されている。一液型シーリン
グ材は二液型シーリング材に比べて施工時に二液成分を
混合する必要がなく、施工上二液型に比べて大きな利点
がある。このため二液型に比べて生産量の伸び率が高
い。これらの一液型シーリング材は空気中の湿気と反応
して硬化する機構であるため、製品はカートリッジ、缶
等の容器に密閉状態で保管されている。二液型と同様、
一液型シーリング材も垂直にシール施工することが多
く、このため、当然のこととして施工してから硬化する
までの間にダレないことが必要であり、施工時点では十
分なチキソ性と耐スランプ性を備えていなければならな
い。このチキソ性を付与させるために、例えは一液型シ
ーリング材の代表例であるポリウレタンシーリング材の
場合は、主として超微粉シリカ等が使用されている。ま
た重質炭酸カルシウムも若干のチキソ性付与の効果があ
るが、主として増量剤として広くこの分野で使用されて
いるのが現状である。しかし乍ら、これらのチキソ性付
与剤は多くの問題を包含しており、このことが一液型シ
ーリング材のより一層の普及を妨げている。従って、こ
の分野でのより優れたチキソ性付与剤の開発が強く望ま
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の如く、現在この分野ではチキソ性付与剤として
主として超微粉シリカが使用されている。しかし乍ら、
この超微粉シリカは次のような問題点がある。硬化し
た状態でのモジュラスが非常に高く、そのため衝撃や歪
に対して硬化物が追随せず接着物を壊す恐れがある、
微量で高いチキソ性が出るため、微妙な粘度調整が難し
い、粉塵が人体に入った場合、珪肺の心配があり、労
働衛生上、取り扱いが難しい、超微粉シリカを使用す
ると耐候性が悪い、等である。また、これ以外に超微粉
シリカは単独では十分にそのチキソ性を発揮することが
出来ず、ポリエチレングリコールと併用使用して初め
て、その物性を最大限に発揮することが出来る。これは
ポリエチレングリコールが超微粉シリカの分散助剤とし
て働き、その結果、超微粉シリカのチキソ性を引き出す
ものと考えられる。
超微粉シリカにはこれらの問題点があるため、従来か
ら各種無機物等が検討されてきた。特に、各種二液型シ
ーリング材にチキソ性付与剤として広く使用されている
表面処理炭酸カルシウムを使用することについては多く
の研究がなされている(特開昭60−231744、特開昭60−
252657)。しかし未だ十分に満足し得るものがなく、一
液型の代表例であるポリウレタン一液型シーリング材で
は現在、表面処理炭酸カルシウムは一切使用されていな
い。表面処理炭酸カルシウムが使用出来なかった第1の
理由は、シーリング材の貯蔵安定性が悪いことである。
前記のように、一液型シーリング材は空気中の水分と反
応して硬化するため、表面処理炭酸カルシウムを使用す
ると炭酸カルシウムの吸着水分と反応して貯蔵中に硬化
してしまう。たとえ加熱したとしても、シーリング材の
貯蔵中に硬化しない程度に十分に表面処理炭酸カルシウ
ムの水分を除去することが出来ない。また、一般に市販
されている表面処理炭酸カルシウムは表面を脂肪酸塩、
樹脂酸塩、ABS等の界面活性剤で表面処理されており、
これらは例えばポリウレタン一液型シーリング材中でイ
ソシアネートと何らかの反応をして硬化を促進すると考
えられる。第2の理由は、ある程度粒子の大きい、例え
ば重質炭酸カルシウムのようなものはシーリング材が貯
蔵中に硬化しない程度に、加熱によって十分に水分を除
去することが出来る。しかし、これらの大きい粒子のも
のはチキソ性が不十分でスランプを防止することが出来
ない。従って、これらは前記のように、主としてポリウ
レタン一液型シーリング材に単なる増量剤として現在使
用されているのが実情である。
以上述べた如く、現在までの開発されている表面処理
炭酸カルシウムではポリウレタン一液型シーリング材に
使用することが出来なかった。本発明はこれらの問題点
を解決し、各種一液型シーリング材のスランプ防止等の
作業性向上剤として炭酸カルシウムの使用を可能ならし
めたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、上記の如き問題点を解決するために、
炭酸カルシウム表面を脂肪酸エステルで表面処理するこ
とを研究し、本発明に到達した。
即ち、本発明の第1は、BET比表面積3m2/g以上の炭酸
カルシウムを脂肪酸エステルで表面処理してなる湿気硬
化一液型シーリング材用炭酸カルシウムを、 本発明の第2は、前記表面処理炭酸カルシウムを湿気
硬化一液型シーリング材に配合してなる湿気硬化一液型
シーリング材組成物を、それぞれ内容とするものであ
る。
本発明に使用される脂肪酸エステルとしては特に制限
はないが、それを構成する脂肪酸は炭素数が8以上であ
ることが好ましく、そして出来るだけ炭素数が多い高級
脂肪酸である方がシーリング材のチキソ性は良好であ
る。もう一方の構成成分であるエステル基については特
に制限はないが、これも脂肪酸と同様に出来るだけ炭素
数が多い程、シーリング材のチキソ性は良好である。即
ち、エステルの構成成分である脂肪酸もエステル基も炭
素数が多いものが好ましく、このような脂肪酸エステル
としては、例えばステアリン酸ステアレート、ステアリ
ン酸ラウレート、パルミチン酸ステアレート、パルミチ
ン酸ラウレート等が挙げられる。また一価のアルコール
から生成されるエステルのみならず、グリセリン等の多
価アルコールから生成する脂肪酸エステルも十分効果が
ある。
本発明に使用される炭酸カルシウムはBET法で測定し
た場合の比表面積が3m2/g以上の粒度であることが必要
である。これより比表面積が小さい(粒子が大きい)
と、たとえ本発明で規定する脂肪酸エステルで表面処理
しても十分なチキソ性を付与することが出来ない。上記
炭酸カルシウムの製法については、Ca(OH)の水スラ
リーにCO2ガスを導入して生成させる沈降製炭酸カルシ
ウムと、石灰石を機械的に粉砕、分級する重質炭酸カル
シウムがあるが、このどちらでもよい。表面処理の方法
としては沈降製炭酸カルシウムの場合は気液反応である
ため、水スラリー中又は含水ケーキ中で表面処理するの
が好ましい。脂肪酸エステルは一般に疎水性であるが、
スラリー中に加え撹拌するか、含水ケーキ中に混練する
と、水スラリー中又は含水ケーキ中の炭酸カルシウムと
十分に吸着結合する。重質炭酸カルシウムの場合は乾式
で粉砕することが多いので、乾式で表面処理するのが好
ましい。例えばヘンシェルミキサー等の加熱、撹拌装置
を使用するのが良い。
表面処理量については特に制限はないが、炭酸カルシ
ウムの粒度に応じて変量した方がよい。一般には炭酸カ
ルシウムに対して1.0〜10.0重量%程度が良い。
脂肪酸エステルで表面処理した炭酸カルシウムは従来
から市販されており、また特許も出願されている(特公
昭56−23471等)。しかし、これらは全て塗料、プラス
チック等のシーリング材以外の分野である。そして、こ
れらは水にエマルジョン化させるために多量の乳化剤を
使用している。本発明の一液型シーリング材の用途にこ
れらの市販の脂肪酸エステルで表面処理した炭酸カルシ
ウムを使用しても、ポリウレタン一液型シーリング材の
場合は貯蔵中にゲル化してしまう。これは、上記のよう
に相当量の乳化剤を使用しているため、乳化剤の親水基
の影響で該シーリング材がゲル化するためと考える。
従って、本発明にあっては、脂肪酸エステルで炭酸カ
ルシウムを表面処理するに際し、乳化剤は使用しないか
又は使用しても炭酸カルシウムに対して1重量%以下、
好ましくは0.5重量%以下の極く微量にとどめるべきで
ある。
本発明の炭酸カルシウムが配合される一液型シーリン
グ材としては特に制限はなく、例えばポリウレタン、ポ
リサルファイド、シリコーン、変性シリコーン等が挙げ
られる。
本発明の炭酸カルシウムのシーリング材への配合部数
は、シーリング材の種類によって異なるが、例えばポリ
ウレタン一液型の場合は樹脂100重量部に対して20〜80
重量部、好ましくは40〜70重量部程度が良い。貯蔵安定
性については水分が大きく関係するため、使用する前に
乾燥させれば尚一層確実なものとなる。乾燥条件として
は、例えば100℃前後で数時間オーブン等で放置すれば
よい。
〔作用・効果〕
本発明は、表面処理炭酸カルシウムとシーリング材と
のチキソ性、耐スランプ性及び貯蔵安定性との相関に着
目し、特定の表面処理炭酸カルシウムが良好なチキソ
性、耐スランプ性を付与し、且つ従来の表面処理炭酸カ
ルシウムの最大の問題であった貯蔵安定性を解消し得る
ことを見出したものである。
現状使用されている超微粉シリカの場合は分散助剤と
してポリエチレングリコールの併用が必要であるが、本
発明品はそのような助剤を一切必要としない。また超微
粉シリカに比べて微妙な粘度調整が可能であり、出来上
がったシーリング材も各種の作業性において優れてい
る。
叙上の通り、本発明の表面処理炭酸カルシウムを各種
一液型シーリング材に使用することにより、チキソ性を
随意に調整することが出来、非常に優れた作業性のシー
リング材を提供することができる。かくて、従来二液型
シーリング材に比べて耐スランプ性、貯蔵安定性が劣る
ために、その伸長が停滞していた一液型シーリング材の
急激な伸びが期待出来る。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に挙げて更に詳細に説明する
が、本発明はこれらにより何ら制限されるものではな
い。
実施例1 濃度160g CaCO3/、温度60℃に調整したBET比表面積
30m2/gの沈降製炭酸カルシウムの水スラリー10に対し
て80gのステアリン酸ステアレートを加えて炭酸カルシ
ウムスラリーと共に強撹拌した。この炭酸カルシウムス
ラリーを脱水、乾燥、粉砕してステアリン酸ステアレー
トで表面処理された炭酸カルシウム粉体を得た。この粉
体をさらに110℃で2時間乾燥させた後、後記応用例で
示す如く、ポリウレタン液シーリング材用としてその効
果をテストした。結果を第1表に示す。
実施例2 実施例1でステアリルステアレートをステアリルグリ
セリンエステルに変える以外は全て実施例1と同様とし
た。
比較例1 実施例1でステアリルステアレートをステアリン酸ソ
ーダに変える以外は全て実施例1と同様とした。これは
一般にゴム、プラスチック、塗料用として市販されてい
る現状の表面処理炭酸カルシウムの製造処方である。
比較例2 実施例1でステアリルステアレートを樹脂酸ソーダに
変える以外は全て実施例1と同様とした。これは一般に
塗料等の用途で市販されている現状の表面処理炭酸カル
シウムの製造処方である。
比較例3 実施例1で比表面積30m2/gの炭酸カルシウムを2m2/g
の炭酸カルシウムに変える以外は全て実施例1と同様と
した。
実施例3 ポリウレタン一液型シーリング材としての試験方法 i)配合 タケネートL1004(武田薬品製) 150重量部 試料(表面処理炭酸カルシウム) 100重量部 ii)混練方法 上記配合物を小型ニーダーで混練してシーリング材を
作製した。
iii)貯蔵安定試験法 50℃のオーブン中に2週間放置した。
iv)粘度測定法 B8U型粘度計を使用した(ロータはNo.7)。
第1表から、本発明の実施例1、2は貯蔵安定性、作
業性、耐スランプ性において優れていることが解る。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】BET比表面積3m2/g以上の炭酸カルシウムを
    脂肪酸エステルで表面処理してなる湿気硬化一液型シー
    リング材用炭酸カルシウム。
  2. 【請求項2】脂肪酸エステルを構成する脂肪酸の炭素数
    が8以上である請求項1記載の炭酸カルシウム。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の炭酸カルシウムを湿
    気硬化一液型シーリング材に配合してなる湿気硬化一液
    型シーリング材組成物。
  4. 【請求項4】湿気硬化一液型シーリング材がポリウレタ
    ン、ポリサルファイド、シリコーン又は変成シリコーン
    である請求項3記載のシーリング材組成物。
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