JP5370635B2 - 塗料用下地材 - Google Patents
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一方、相溶性の低い可塑剤を使用した場合、ブリード現象が生じ、塗料密着性(シーリング材表面に塗布した塗料皮膜に対する接着性)が悪いという欠点があった。
さらに、近年、揮発性有機化合物(VOC)の排出抑制の為に溶剤型塗料ではなく、水性塗料が採用されてきており、塗料汚染性の問題がより大きくなっている。
前記ポリエーテルポリオールがポリプロピレングリコールであることが好ましい。
前記オキサゾリジン環を有する化合物が、イソシアネート基含有化合物とオキサゾリジン環含有化合物とを反応して得られることが好ましい。
(A)ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであって、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量が0.5質量部〜50質量部であるウレタンプレポリマー;
(B)アルジミン又はオキサゾリジン環を有する化合物。
前記多価カルボン酸類としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、1,5−ナフタル酸、2,6−ナフタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸等が挙げられ、アジピン酸が好ましい。
前記ポリエステルポリオールのOH価は、50mgKOH/g以上270mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以上170mgKOH/g以下がより好ましい。
該ポリアルジミンとしては、加水分解によりアミンを生成する従来公知のポリアルジミンを広く使用可能であるが、芳香族アルデヒドから誘導されるポリアルジミンが好ましく、下記一般式(1)で示されるポリアルジミンがさらに好ましい。これらポリアルジミンは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いても良い。
式(1)中、R2は、炭素数2〜15で2価又は3価の炭化水素基、分子量が70〜6,000で2価又は3価のポリオキシアルキレン基、イソホロンジアミンのアミノ残基、又は下記一般式(2)で示されるアミンのアミノ残基である。なお、式(1)及び(2)中、nは2又は3を示す。
前記ウレタンオキサゾリジンの製造に用いられるイソシアネート基含有化合物としては、ポリイソシアネートが好ましく、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートがより好ましい。
前記脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、2,5(2,6)−ビス(ジイソシアナト)ビシクロ[2.2.2]ヘプタン(ノルボルナンジイソシアネート)、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、1−メチル−2,4−ジイソシアナト−シクロヘキサン、2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシアネート−ヘキサン等のジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体、ビュレット体等のトリイソシアネート等が挙げられる。
前記N−ヒドロキシアルキル−オキサゾリジンとポリイソシアネートとの反応は、N−ヒドロキシアルキル−オキサゾリジン中の水酸基/ポリイソシアネート中のイソシアネート基のモル比が、1/1〜1/1.2で反応させるのが好ましい。
本発明のポリウレタン系シーリング材組成物は、破断時の最大応力が0.3N/mm2以上2.00N/mm2以下、伸びが150%以上1,200%以下であることが好適である。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート642質量部とポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)2400質量部とポリエステルポリオールI(商品名:アデカニューエースNS−2400、(株)ADEKA製、アジピン酸(以下、AAと称する)と3−メチル−1,5−ペンタンジオール(MPD)との反応生成物、常温液状、OH価=55mgKOH/g)948質量部を80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーIを得た。末端NCO基は2.73質量%、25℃における粘度は31,000mPa・sであった。ポリウレタンプレポリマーI中のポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量は、28質量部であった。
2,4−トリレンジイソシアネート805質量部と、ポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)1980質量部と、ポリオキシプロピレントリオール(OH価=34mgKOH/g)5400質量部とを80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーIIを得た。末端NCO基は2.25質量%、25℃における粘度は13,000mPa・sであった。
反応器に2−(2−プロピル−1,3−オキサゾリジン−3−イル)−エタノールとイソホロンジイソシアネートとをモル比で2:1となるように充填し、混合物を100℃で6時間反応させてウレタンポリオキサゾリジンであるビスオキサゾリジンを得た。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート749質量部と、ポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)2800質量部と、ポリエステルポリオールII(商品名:アデカニューエースYT−101、(株)ADEKA製、AAと1,3−ブタンジオール(1,3−BG)及びトリメチロールプロパン(TMP)との反応生成物、常温液状、OH価=163mgKOH/g)378質量部とを80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーIIIを得た。末端NCO基は3.33質量%、25℃における粘度は42,000mPa・sであった。ポリウレタンプレポリマーIII中のポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量は、12質量部であった。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート749質量部と、ポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)2800質量部と、ポリエステルポリオールIII(商品名:アデカニューエースF18−62、(株)アデカ製、AAとジエチレングリコール(以下、DEGと称する)との反応生成物、常温液状、OH価=117mgKOH/g)525質量部を80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーIVを得た。末端NCO基は3.05質量%、25℃における粘度は22,000mPa・sであった。ポリウレタンプレポリマーIV中のポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量は、16質量部であった。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート749質量部と、ポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)2800質量部と、ポリエステルポリオールIV(商品名:アデカニューエースY52−13、(株)アデカ製、AAと、エチレングリコール(EG)及びDEGとの反応生成物、常温液状、OH価=113mgKOH/g)546質量部を80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーVを得た。末端NCO基は3.06質量%、25℃における粘度は23,000mPa・sであった。ポリウレタンプレポリマーV中のポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量は、16質量部であった。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート749質量部と、ポリオキシプロピレングリコール(OH価=38mgKOH/g)2800質量部と、ポリエステルポリオールV(商品名:アデカニューエースY9−10、(株)アデカ製、AAとネオペンチルグリコール(NPG)との反応生成物、常温液状、OH価=112mgKOH/g)546質量部を80℃にて7時間反応させ、イソシアネート基を末端とするポリウレタンプレポリマーVIを得た。末端NCO基は3.02質量%、25℃における粘度は43,000mPa・sであった。ポリウレタンプレポリマーVI中のポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量は、16質量部であった。
表1に示す組成にて下記の如くシーリング材組成物を調製した。なお、ウレタンプレポリマー中のNCO基/ポリアルジミン由来のNH2基=1.0とした。3リットルのプラネタリーミキサーにTXIB200質量部、表面処理炭酸カルシウム300質量部、重質炭酸カルシウム300質量部を入れ、常温にて15分混練し、続いて100℃にて混練しつつ真空にて脱水操作を一時間行った。次に、ウレタンプレポリマーIを50質量部、ウレタンプレポリマーIIを800質量部、ポリアルジミンを77質量部、PTSIを5質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸を5質量部、それぞれ投入し、常温にて15分混練し、シーリング材組成物を得た。
*1:合成例1で得たウレタンプレポリマーI
*2:合成例4で得たウレタンプレポリマーIII
*3:合成例5で得たウレタンプレポリマーIV
*4:合成例6で得たウレタンプレポリマーV
*5:合成例7で得たウレタンプレポリマーVI
*6:合成例2で得たウレタンプレポリマーII
*7:三井武田ケミカル(株)製、ALD−1(ジアルジミン、アミン価337mgKOH/g)
*8:合成例3で得たビスオキサゾリジン
*9:p−トルエンスルホニルイソシアネート
*10:丸尾カルシウム(株)製、カルファイン200(脂肪酸処理炭酸カルシウム)
*11:丸尾カルシウム(株)製、スーパー#1500(重質炭酸カルシウム)
*12:イーストマンケミカルジャパン(株)製、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレート
1)塗料試験
厚さ5mmのスレート板を用いて、深さ5mm、幅25mmの長さ150mmの目地を作製し、その目地に前記得られたシーリング材組成物を打設し、余分のシーリング材をヘラでかきとり、表面を平らにしたものを、23℃50%RHの条件で7日間養生硬化させた。その後、その硬化物の表面に表2に示した塗料を刷毛で塗布し、23℃50%RH条件で7日間養生して試験体を作製した。
得られた試験体について下記密着性試験及び非汚染性試験を行った。
また、前記硬化物の表面に塗料を刷毛で塗布した時の塗装性について評価した。
塗装性試験の評価基準;○:良好に塗れた場合、×:塗料を塗布した時にハジキが生じた場合。
得られた試験体について、ニチバン製セロハンテープを用いて2mm間隔に碁盤目試験(25個)を行い、下記基準で評価した。結果を表2に示す。
評価基準:表面に残った塗料の付着数;○:20以上、△:10〜19、×:9以下。
得られた試験体について、試験体の表面に黒色珪砂(粒径70〜110μm)をふりかけ、直ちに試験体を裏返し、底面を手で軽く叩いて余分の黒色珪砂を落とした。シーリング材の硬化表面に付着して残った黒色珪砂(汚れ)の状態を目視により観察し、塗料非汚染性を評価した。結果を表2に示す。
評価基準;○:黒色珪砂の付着がなくきれいな状態、△:黒色珪砂が多少付着した状態、×:黒色珪砂が多量に付着し黒く汚れた状態。
前記得られたシーリング材組成物を直径50mm、深さ5mmの容器に充填し、23℃50%RHに放置し、表面に薄い皮膜が形成されるまでの時間を測定した。結果を表2に示す。
前記得られたシーリング材組成物を、JIS A 1439 5.3.引張特性試験に準拠して、引張試験を行い、50%伸張時のモジュラス、破断時の最大応力及び伸びを測定した。結果を表2に示す。
塗料A:ジョリパットシーラーJS−500(アイカ工業(株)製、1液水系アクリルエマルジョン、下塗材)及びジョリパットJP−100(アイカ工業(株)製、水系アクリルエマルジョン、仕上塗材)
塗料B:ジョリパットシーラーJP−410(アイカ工業(株)製、1液溶剤系塩化ゴム、下塗材)及びジョリパットJP−100(アイカ工業(株)製、水系アクリルエマルジョン、仕上塗材)
表1に示した如く、配合物質を変更した以外は実施例1と同様にしてシーリング材組成物を調製した。得られたシーリング組成物に対して実施例1と同様に測定を行った。結果を表2に示す。
Claims (10)
- 下塗材として1液水系アクリルエマルジョン又は1液溶剤系塩化ゴムを用い、且つ仕上塗材として水系アクリルエマルジョンを用いる塗料の塗料用下地材であり、
ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであって、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量が0.5質量部〜50質量部であるウレタンプレポリマー、及び
アルジミン、を含み、
前記アルジミンの配合割合は、該アルジミンが加水分解して生ずるアミン類のアミノ基の数と、前記ウレタンプレポリマーに含まれるイソシアネート基の数との比が、0.7〜1.5であり、
JIS A 1439 5.3.引張特性試験に準拠して、引張試験を行い、測定された50%モジュラスが0.1〜2N/mm2であることを特徴とする塗料との密着性に優れた1液型ポリウレタン系シーリング材組成物である塗料用下地材。 - 下塗材として1液水系アクリルエマルジョン又は1液溶剤系塩化ゴムを用い、且つ仕上塗材として水系アクリルエマルジョンを用いる塗料の塗料用下地材であり、
ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーであって、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールの合計100質量部に対するポリエステルポリオールの含有量が0.5質量部〜50質量部であるウレタンプレポリマー、及び
オキサゾリジン環を有する化合物、を含み、
前記オキサゾリジン環を有する化合物の配合割合を、該オキサゾリジン環を有する化合物が水により開環した時に発生するアミノ基と前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基とのモル比が0.5/1〜1/1となる範囲に設定し、
JIS A 1439 5.3.引張特性試験に準拠して、引張試験を行い、測定された50%モジュラスが0.1〜2N/mm2であることを特徴とする塗料との密着性に優れた1液型ポリウレタン系シーリング材組成物である塗料用下地材。 - 前記ポリエステルポリオールの融点が30℃以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の塗料用下地材。
- 前記ポリエステルポリオールが、アジピン酸と、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール及びトリメチロールプロパンからなる群から選択される1種以上のポリオールとの反応により得られることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の塗料用下地材。
- 前記ポリエステルポリオールのOH価が50mgKOH/g以上270mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の塗料用下地材。
- 前記オキサゾリジン環を有する化合物が、イソシアネート基含有化合物とオキサゾリジン環含有化合物とを反応して得られることを特徴とする請求項2記載の塗料用下地材。
- 前記ポリエーテルポリオールがポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の塗料用下地材。
- JIS A 1439 5.3.引張特性試験に準拠して、引張試験を行い、測定された破断時の最大応力が0.3N/mm2以上、伸びが150%以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載のポリウレタン系シーリング材組成物である塗料用下地材。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の塗料用下地材の硬化物の表面に塗料を塗布する方法であって、
前記塗料が、下塗材として1液水系アクリルエマルジョン又は1液溶剤系塩化ゴムを用い、且つ仕上塗材として水系アクリルエマルジョンを用いることを特徴とする塗布方法。 - 請求項9記載の方法により塗料を塗料用下地材の硬化物の表面に塗布することによって得られる、塗料用下地材の硬化物及び該硬化物表面に塗布された塗料からなる層から構成される物。
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