JP3351480B2 - 硬化性ポリウレタン組成物 - Google Patents

硬化性ポリウレタン組成物

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JP3351480B2 JP09429693A JP9429693A JP3351480B2 JP 3351480 B2 JP3351480 B2 JP 3351480B2 JP 09429693 A JP09429693 A JP 09429693A JP 9429693 A JP9429693 A JP 9429693A JP 3351480 B2 JP3351480 B2 JP 3351480B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硬化性ポリウレタン樹
脂に特定の硬化反応遅延剤を加えることにより、作業性
を良好にした硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】硬化性ポリウレタン樹脂は従来よりあら
ゆる分野に使用されている。例えば熱硬化性の成形、塗
料、常温硬化性の成形、注入、塗料及び塗布材料に広く
用いられている。
【0003】この硬化性ポリウレタン樹脂を含んだ組成
物は使用用途に合わせて硬化時間が調製される。例えば
乾燥性、強度発現等を速くしようとすれば、硬化促進剤
として一般に3級アミン系の触媒叉は有機金属化合物の
ウレタン化反応の促進触媒が用いられる。
【0004】逆に作業性、乾燥性、硬化性を遅くするよ
うな時には塩酸、燐酸のような鉱酸類がウレタン化反応
の遅延剤として用いられる。
【0005】
【発明の解決しようとする課題】上記の硬化促進剤は顕
著に効果を示すものが多いが、上記の遅延剤の場合はイ
ソシアネート含有量の高い場合は遅延効果が低く、また
系中に炭酸カルシュム、タルク、クレーなどの無機充填
剤を含む場合は遅延剤の酸が無機充填剤と反応して遅延
効果が失効する等の問題点がある。
【0006】また二液反応性の硬化性ポリウレタン樹脂
は熱硬化性の成形、常温硬化性の成形、注入、塗料及び
塗膜防水材、表面舗装材、床材等の塗布材料或いは建築
土木用のシーリング材に広く用いられているが、熱硬化
性の成形用、常温硬化性の成形、注入用として用いる場
合は作業時間に合わせた可使時間が必要である。可使時
間を速くしようとすれば前述の硬化促進剤の種類、添加
量により調製できるが、遅くする場合は遅延剤の種類、
添加量によっては所望の可使時間が得られ難い。
【0007】塗膜防水材、表面舗装材、床材等の塗布材
料或いは建築土木用のシーリング材として用いる場合は
使用環境が低温の冬期から高温の夏期までの広い範囲内
であることから可使時間が温度に左右され、四季に合わ
せた作業時間、即ち可使時間の確保が重要な項目であ
る。
【0008】従来のものでは、特に前述のように四季に
合わせた作業時間、即ち可使時間の確保が反応遅延効果
が見いだせないため困難であり、オールシーズン性の品
質には成り難いものがあった。
【0009】本発明は前述したような欠点のない可使時
間調節が可能なウレタン化反応遅延剤を含んだ硬化性ポ
リウレタン組成物を提供することを目的とする。
【0010】
【発明を解決するための手段】本発明者は上記問題点を
解決するため、硬化反応遅延剤について鋭意研究を重ね
た結果、硫黄含有燐酸エステルが硬化反応遅延剤として
優れていることを発見することにより、本発明を完成さ
せるに至った。
【0011】即ち、本発明は硬化性ポリウレタン樹脂
(A)とジアルキルジチオリン酸及び/又はトリアルキ
ルチオホスフェイトからなる硬化反応遅延剤としての
黄含有燐酸エステル(B)とを必須成分としてなり、該
(B)成分の添加量が0.01〜1重量%であることを
特徴とする硬化性ポリウレタン樹脂組成物(成形物用途
を除く)に関するものであり、硬化反応遅延剤として
硫黄含有燐酸エステル(B)を使用することにより、
硬化後の物性を損なうことなく作業性に合わせた可使時
間が得られるようにしたものである。
【0012】
【構成】本発明で用いられる硬化性ポリウレタン樹脂
(A)はイソシアネート基と水酸基の反応により硬化す
るもので、分子中に2個以上の遊離イソシアネート基を
有する、例えば2.4および2.6トルエンジイソシア
ネート(TDI)、ジフェニルメタン4,4’ージイソ
シアネート(ピュアーまたはモノメリックMDI)、ポ
リメリックMDI、クルードMDI、ヘキサメチレンジ
イソシアネート(HDI)、トランスーシクロヘキサ
1.4ージイソシアネート(CHDI)、イソホロンジ
イソシアネート(IPDI)、m−キシレンジイソシア
ネート(XDI)、ナフタレンジイソシアネート(ND
I)、p−フェニレンジイソシアネート(PPDI)、
4.4’ージフェニルメタントリイソシアネート(デス
モジュールRI)、及びこれらイソシアネート化合物と
活性水素含有化合物として、分子中に2個以上の水酸基
をもった公知慣用のポリオール類、例えばポリプロピレ
ンエーテルポリオール、ポリエチレン・プロピレンエー
テルポリオールあるいはポリエステルポリオール類との
反応によって得られる、分子中に遊離イソシアネート基
を2個以上含むウレタンプレポリマー、およびカルボジ
イミド化等により液状化された変性ポリイソシアネート
などのポリイソシアネート化合物と分子中に2個以上の
水酸基をもったエチレングリコール、プロピレングリコ
ールのような単鎖グリコール類、分子量が200〜50
00のポリプロピレンエーテルポリオール、ポリエチレ
ン・プロピレンエーテルポリオールあるいはポリエステ
ルポリオール等の長鎖ポリオール類やひまし油、ポリブ
タジエンポリオール、ポリオール型キシレンホルムアル
デヒド樹脂の単体または混合物のポリオール類とを遊離
NCO基と水酸基のNCO/OH 当量比を0.5〜
2.0の比率によって反応硬化させるものである。
【0013】硬化反応遅延剤として使用される硫黄含有
燐酸エステル(B)はジアルキルジチオリン酸、トリ
アルキルチオホスフェイトである
【0014】ジアルキルジチオリン酸としては、ジメチ
ルジチオホスフォリックアシッド、ジエチルジチオホス
フォリックアシッド、ジイソプロピルジチオホスフォリ
ックアシッド、ジブチルジチオホスフォリクアシッド、
ジ2ーエチルヘキシルジチオホスフォリクアシッド、ジ
イソデシルジチオホスフォリクアシッド、ジラウリルジ
チオホスフォリクアシッド、ジデシルジチオホスフォリ
クアシッド、ジステアリルジチオホスフォリクアシッ
ド、ジオレイルジチオホスフォリクアシド、ジフェニル
ジチオホスフォリクアシッド等が挙げられる。これらの
中から選ばれる単独又は2種以上の混合物が使用され
る。
【0015】トリアルキルチオホスファイトとしては、
トリメチルチオホスファイト、トリエチルチオホスファ
イト、トリイソプロピルチオホスファイト、トリブチル
チオホスファイト、トリ2ーエチルヘキシルチオホスフ
ァイト、トリイソデシルチオホスファイト、トリラウリ
ルチオホスファイト、トリデシルチオホスファイト、ト
リステアリルチオホスファイト、トリオレイルチオホス
ファイト、トリフェニルチオホスファイト等が挙げられ
る。これらの中から選ばれる単独または2種以上の混合
物が使用される。
【0016】硫黄含有燐酸エステル(B)の硬化性ポリ
ウレタン樹脂(A)に対する添加量は、硬化物全体量に
対して0.01〜重量%である。
【0017】硬化反応遅延剤としての硫黄含有燐酸エス
テルは予めイソシアネート化合物か或いはポリオール化
合物のいずれかに混合していてもよく、また第3成分と
してイソシアネート化合物とポリオール化合物との混合
時に加えてもよい。
【0018】これらの硬化性ポリウレタン組成物は、用
途により必要に応じて、ジオクチルフタレート(DO
P)、ジブチルフタレート(DBP)の如くの一次可塑
剤や炭酸カルシュウム、クレー、タルク、チタン白、ベ
ンガラ等の無機充填剤または顔料、或いはトルエン、キ
シレン、ターペン等の溶剤が、単独または併用で減粘、
増量の目的に加えられて用いられても良い。
【0019】本発明の硬化性ポリウレタン組成物を硬化
させる条件としては、イソシアネート化合物とポリオー
ル化合物を混合して行うが常温、熱硬化のいずれでも良
く、又硬化物の作製は塗布、注型を問わない。
【0020】本発明の硬化性ポリウレタン樹脂組成物
は、熱硬化型の塗装剤としての塗料、常温硬化型の塗装
剤としての塗料、塗膜防水材、床材等の塗材として用い
ることができる。
【0021】
【実施例】本発明を実施例にて詳細に説明する。本発明
はこれら実施例のみに限定されるものではない。また、
文中「部」、「%」は断りのない限り重量基準である。
【0022】 実施例1〜3 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> ニカノールKー140(平均分子量776のポリオール
型キシレンホルムアルデヒド樹脂)260部と、ハイプ
ロックスTG−1000(平均分子量1000のポリエ
ーテルトリオール300部、大日本インキ化学工業
製)、ゼオラムF−9(合成ゼオライト、東ソー製)7
0部、NS−200(炭酸カルシウム、日東粉化工業
製)180部、顔料70部、ジオクチルフタレート(D
OP)120部をプラネタリーミキサーを用い真空脱泡
しながら均一混合し、これをポリオール成分とした。ポ
リイソシアネート化合物は、クルードMDI(日本ポリ
ウレタン製)を用いた。ポリオール成分とポリイソシア
ネート成分とはNCO/OH当量比=1.10になる化
学量論比で混合して用いた。この硬化性ポリウレタン樹
脂成分に対して表1の硬化反応遅延剤としてジ2エチル
ヘキシルチオリン酸を用いて可使時間と硬化時間を測定
しその効果を調べ表1に示した。
【0023】 実施例4〜5 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> 実施例1において硬化反応遅延剤としてトリエチルチオ
フォスファイトを用いる以外は全く同様の操作を行っ
た。
【0024】 比較例1 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> 実施例1において硬化反応遅延剤を用いない以外は全く
同様の操作を行った。 比較例2〜3 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> 実施例1において硬化反応遅延剤として塩酸を用いる以
外は全く同様の操作を行った。
【0025】
【表1】 *1:硬化反応遅延剤の添加量は硬化性ポリウレタン樹
脂成分100部に対する量 *2:可使時間は25℃でポリオール成分ポリイソシア
ネート成分を規定配合によってビーカーに200g秤量
し、混合を開始してから混合粘度がBM型回転粘度計で
10万cpsに到達するまでの時間(分) *3:硬化時間は25℃で硬化最終硬度の60%に到達
するまでの時間(時間)
【0026】 実施例6〜8 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> poly−bd R−45HT(水酸基当量1200の
ポリブタジエンポリオール、出光石油化学製)225
部、クマロンNL−20(新日鉄化学製)を60部、ソ
フトレジン(近畿タール製)を190部、ターペン(日
本石油製)を20部、炭酸カルシウムNS−200(白
石工業製)を504部、ジブチルチンジラウレート(日
東化学製)を1部、プラネタリーミキサーを用い真空脱
泡しながら均一混合し、これをポリオール成分とした。
ポリイソシアネート化合物は、ハイプロックスDP−2
000(平均分子量2000のポリプロピレンエーテル
グリコール、大日本インキ化学工業製)500部、とハ
イプロックスTG−3000(平均分子量3000のポ
リプロピレンエーテルトリオール、大日本インキ化学工
業製)500部、2.4および2.6の異性体比が80
/20のトルエンジイソシアネート(TDI)174部
をフラスコに仕込み窒素ガス気流下で90℃、5時間を
かけて常法により得られたウレタンプレポリマーをポリ
イソシアネート成分とした。このプレポリマーの特性値
は粘度(25℃)8200cps,遊離NCO含有率
3.5%であった。ポリオール成分とポリイソシアネー
ト成分との混合比は4:1でNCO/OH当量比=1.
10になる化学量論比で混合して用いた。この硬化性ポ
リウレタン樹脂成分に対して硬化反応遅延剤としてジ2
エチルヘキシルチオリン酸を用いて可使時間と硬化時間
を測定しその効果を調べ表2に示した。
【0027】 実施例9〜10 <硬化性ポリウレタン組成物の調製
> 実施例6〜8において硬化反応遅延剤としてトリエチル
チオフォスファイトを用いる以外は全く同様の操作を行
った。
【0028】 比較例4 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> 実施例6〜8において硬化反応遅延剤を用いない以外は
全く同様に操作を行った。
【0029】 比較例5〜6 <硬化性ポリウレタン組成物の調製> 実施例6〜8において硬化反応遅延剤として塩酸を用い
る以外は全く同様に操作を行った。
【0030】
【表2】 *1:硬化反応遅延剤の添加量は硬化性ポリウレタン樹
脂成分100部に対する量 *2:可使時間は25℃でポリオール成分ポリイソシア
ネート成分を規定配合によってビーカーに200g秤量
し、混合を開始してから混合粘度がBM型回転粘度計で
10万cpsに到達するまでの時間(分) *3:硬化時間は25℃で硬化最終硬度の60%に到達
するまでの時間(時間)
【0031】
【発明の効果】本発明の硬化性ポリウレタン樹脂組成物
は、イソシアネート含有量の高い場合や無機充填剤を含
む場合においてもウレタン化反応による硬化の遅延効果
が失なわれることなく、硬化性ポリウレタン樹脂の熱硬
化性常温硬化性塗料及び塗膜防水材、表面舗装材、
床材等の塗布材料或いは建築土木用のシーリング材に用
いたとき使用環境に合わせた作業時間、可使時間の確保
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 C09D 175/04 - 175/12 C08L 75/04 - 75/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬化性ポリウレタン樹脂(A)とジアル
    キルジチオリン酸及び/又はトリアルキルチオホスフェ
    イトからなる硬化反応遅延剤としての硫黄含有燐酸エス
    テル(B)とを必須成分としてなり、該(B)成分の添
    加量が0.01〜1重量%であることを特徴とする硬化
    性ポリウレタン樹脂組成物(成形物用途を除く)
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