JP5959718B2 - ポリウレタン樹脂組成物、防水材および複合弾性材 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリウレタン樹脂組成物、防水材および複合弾性材に関し、詳しくは、床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などの防水舗装などに用いられる防水材を形成するためのポリウレタン樹脂組成物、そのポリウレタン樹脂組成物から得られる防水材、および、そのポリウレタン樹脂組成物から得られるポリウレタン樹脂層を含む複合弾性材に関する。
現在、各種施設の床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などの防水舗装においては、ポリウレタン樹脂組成物などからなる防水材が用いられている。具体的には、通常、例えば、ポリオキシプロピレンポリオールなどのポリオール化合物と、トリレンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物との反応により、イソシアネート基末端プレポリマーからなる主剤を調製し、その主剤に対して、例えば、メチレンビス(オルトクロロアニリン)などの硬化剤を配合することによって、ポリウレタン樹脂組成物を調製している。そして、得られたポリウレタン樹脂組成物を、各種施設の床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などなどに塗工し、硬化させることにより、防水材を施工している。
一方、このようなポリウレタン樹脂組成物において、硬化剤として用いられるメチレンビス(オルトクロロアニリン)は、指定化学物質であるため、使用量を低減することが要求されている。
そこで、メチレンビス(オルトクロロアニリン)に代わる硬化剤が種々検討されており、例えば、トリレンジイソシアネートとポリオールとの反応によって得られるイソシアネート末端プレポリマーを主成分とする主剤と、ジエチルトルエンジアミン(DETDA)などの芳香族ポリアミン架橋剤および可塑剤を含有する硬化剤とを混合し、塗工および硬化させることにより、常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材を製造することが、提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、例えば、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを50重量%以上含有するポリイソシアネートを用いて得られるウレタンプレポリマーを主成分とするA剤と、ポリオール、架橋剤、および、pH7未満の酸性充填剤を含有するB剤とを組み合わせて得られる屋内外施設用常温硬化性表面仕上げ材が、提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開平8−143816号公報 特開2009−7481号公報
しかしながら、特許文献1に記載される常温硬化型速硬化性ポリウレタン塗膜防水材は、機械物性(例えば、引張強度や伸び率など)が十分ではなく、また、べたつき(表面タック)や発泡、可塑剤のブリードを生じる場合がある。また、このような防水材の施工時における作業性の観点から、ポリウレタン樹脂組成物には、長いポットライフが要求されている。
また、特許文献2に記載される屋内外施設用常温硬化性表面仕上げ材は、ポットライフが短く、各種機械物性にも劣るという不具合がある。
本発明の目的は、比較的長いポットライフを有し、かつ、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などが低減され、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードが低減された硬化物を得ることができるポリウレタン樹脂組成物、そのポリウレタン樹脂組成物から得られる防水材、および、そのポリウレタン樹脂組成物から得られるポリウレタン樹脂層を含む複合弾性材を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分と、下記一般式(1)で示される3級アミンにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られるポリエーテルポリオールを含む活性水素基含有成分と、酸化アルミニウムとを含有することを特徴としている。
HO−(C2n−N(R))−C2n−OH (1)
(式中、Rは、炭素原子数1〜3のアルキル基またはアルケニル基を示し、nは、3〜10の整数を、mは、3〜6の整数を示す。)
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物では、前記ポリエーテルポリオールの含有量が、前記活性水素基含有成分100質量部に対して、10質量部を超過することが好適である。
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物では、前記ポリエーテルポリオールの水酸基価が、20mgKOH/g以上120mgKOH/g以下であることが好適である。
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物では、前記酸化アルミニウムの含有量が、前記ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、3質量部以上50質量部未満であることが好適である。
また、本発明の防水材は、上記のポリウレタン樹脂組成物からなることを特徴としている。
また、本発明の複合弾性材は、ポリウレタン樹脂層を備える複合弾性材であり、前記ポリウレタン樹脂層が、上記のポリウレタン樹脂組成物からなることを特徴としている。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、活性水素基含有成分が、上記一般式(1)で示される3級アミンにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られるポリエーテルポリオールを含んでおり、また、酸化アルミニウムを含んでいる。そのため、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、比較的長いポットライフを有し、かつ、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などが低減され、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードが低減された硬化物を得ることができる。
また、本発明の防水材および本発明の複合弾性材は、本発明のポリウレタン樹脂組成物を用いて得られるため、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などを低減することができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードを低減することができる。
図1は、本発明の複合弾性材の一実施形態を示す概略構成図である。
本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分と、活性水素基含有成分と、酸化アルミニウムとを含有している。
ポリイソシアネート成分としては、例えば、ポリイソシアネート単量体、ポリイソシアネート誘導体、イソシアネート基末端プレポリマーなどが挙げられる。
ポリイソシアネート単量体としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TDI)、フェニレンジイソシアネート(m−、p−フェニレンジイソシアネートもしくはその混合物)、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ジフェニルメタンジイソシネート(4,4’−、2,4’−または2,2’−ジフェニルメタンジイソシネートもしくはその混合物)(MDI)、4,4’−トルイジンジイソシアネート(TODI)、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどが挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート(1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(1,3−または1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TMXDI)、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼンなどの芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート)、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプエートなどの脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。
また、脂肪族ポリイソシアネートには、脂環族ポリイソシアネートが含まれる。脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート(1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート)、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロジイソシアネート)(IPDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(4,4’−、2,4’−または2,2’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート、これらのTrans,Trans−体、Trans,Cis−体、Cis,Cis−体、もしくはその混合物))(H12MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート(メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート)、ノルボルナンジイソシアネート(各種異性体もしくはその混合物)(NBDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,3−または1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物)(HXDI)などの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。
これらポリイソシアネート単量体は、単独使用または2種類以上併用することができる。
ポリイソシアネート誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート単量体の多量体(例えば、2量体、3量体(例えば、イソシアヌレート変性体、イミノオキサジアジンジオン変性体)、5量体、7量体など)、アロファネート変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と、低分子量ポリオールとの反応より生成するアロファネート変性体など)、ポリオール変性体(例えば、ポリイソシアネート単量体と低分子量ポリオールとの反応より生成するポリオール変性体(アルコール付加体)など)、ビウレット変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と、水やアミン類との反応により生成するビウレット変性体など)、ウレア変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体とジアミンとの反応により生成するウレア変性体など)、オキサジアジントリオン変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオンなど)、カルボジイミド変性体(上記したポリイソシアネート単量体の脱炭酸縮合反応により生成するカルボジイミド変性体など)、ウレトジオン変性体、ウレトンイミン変性体などが挙げられる。
低分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量300未満、好ましくは、400未満の化合物であって、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,2−トリメチルペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、アルカン(C7〜20)ジオール、1,3−または1,4−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物、1,3−または1,4−シクロヘキサンジオールおよびそれらの混合物、水素化ビスフェノールA、1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオール、ビスフェノールA、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの2価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミンなどの3価アルコール、例えば、テトラメチロールメタン(ペンタエリスリトール)、ジグリセリンなどの4価アルコール、例えば、キシリトールなどの5価アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、アリトール、イジトール、ダルシトール、アルトリトール、イノシトール、ジペンタエリスリトールなどの6価アルコール、例えば、ペルセイトールなどの7価アルコール、例えば、ショ糖などの8価アルコールなどが挙げられる。
これら低分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。
さらに、ポリイソシアネート誘導体として、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI、多核体含有ジフェニルメタンジイソシアネート)なども挙げられる。
これらポリイソシアネート誘導体は、単独使用または2種類以上併用することができる。
イソシアネート基末端プレポリマーは、少なくとも2つのイソシアネート基を分子末端に有するウレタンプレポリマーであって、ポリイソシアネート(ポリイソシアネート単量体、ポリイソシアネート誘導体およびイソシアネート基末端プレポリマーから選択されるポリイソシアネート、好ましくは、ポリイソシアネート単量体およびポリイソシアネート誘導体から選択されるポリイソシアネート)と、高分子量ポリオール(および必要により低分子量ポリオール)とを、高分子量ポリオール(および必要により低分子量ポリオール)の水酸基に対するポリイソシアネートの当量比(NCO/OH)が、1より大きくなる割合、好ましくは、1.5〜50の割合でウレタン化反応させることにより、得ることができる。
高分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量300以上、好ましくは、400以上、さらに好ましくは、500以上の化合物であって、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、および、ビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリオキシアルキレンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオールなどが挙げられる。
ポリオキシアルキレンポリオールは、例えば、上記した低分子量ポリオールなどや、後述する芳香族ポリアミン、後述する脂肪族ポリアミンなどを開始剤とする、アルキレンオキサイドの付加重合物である。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどが挙げられる。また、これらアルキレンオキサイドは、単独使用または2種類以上併用することができる。また、これらのうち、好ましくは、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイドが挙げられる。なお、ポリオキシアルキレンポリオールには、例えば、プロピレンオキサイドと、エチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとのランダムおよび/またはブロック共重合体が含まれる。
ポリテトラメチレンエーテルポリオールとしては、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合により得られる開環重合物や、テトラヒドロフランなどの重合単位に、アルキル置換テトラヒドロフランや、上記した2価アルコールを共重合した非晶性(非結晶性)ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。
なお、非晶性(非結晶性)とは、常温(25℃)において液状であることを示す。
非晶性のポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランと、アルキル置換テトラヒドロフラン(例えば、3−メチルテトラヒドロフランなど)との共重合体(テトラヒドロフラン/アルキル置換テトラヒドロフラン(モル比)=15/85〜85/15、数平均分子量500〜4000、好ましくは、800〜2500)や、例えば、テトラヒドロフランと、分岐状グリコール(例えば、ネオペンチルグリコールなど)との共重合体(テトラヒドロフラン/分岐状グリコール(モル比)=15/85〜85/15、数平均分子量500〜4000、好ましくは、800〜2500)などとして、得ることができる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオールと多塩基酸とを、公知の条件下、反応させて得られる重縮合物が挙げられる。
多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、1,1−ジメチル−1,3−ジカルボキシプロパン、3−メチル−3−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバシン酸、その他の飽和脂肪族ジカルボン酸(C11〜13)、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、その他の不飽和脂肪族ジカルボン酸、例えば、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、その他の芳香族ジカルボン酸、例えば、ヘキサヒドロフタル酸、その他の脂環族ジカルボン酸、例えば、ダイマー酸、水添ダイマー酸、ヘット酸などのその他のカルボン酸、および、それらカルボン酸から誘導される酸無水物、例えば、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水2−アルキル(C12〜C18)コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸、さらには、これらのカルボン酸などから誘導される酸ハライド、例えば、シュウ酸ジクロライド、アジピン酸ジクロライド、セバシン酸ジクロライドなどが挙げられる。
また、ポリエステルポリオールとして、例えば、植物由来のポリエステルポリオール、具体的には、上記した低分子量ポリオールを開始剤として、ヒドロキシル基含有植物油脂肪酸(例えば、リシノレイン酸を含有するひまし油脂肪酸、12−ヒドロキシステアリン酸を含有する水添ひまし油脂肪酸など)などのヒドロキシカルボン酸を、公知の条件下、縮合反応させて得られる植物油系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。
また、ポリエステルポリオールとして、例えば、上記した低分子量ポリオール(好ましくは、2価アルコール)を開始剤として、例えば、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン類や、例えば、L−ラクチド、D−ラクチドなどのラクチド類などを開環重合して得られる、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、さらには、それらに上記した2価アルコールを共重合したラクトン系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオール(好ましくは、2価アルコール)を開始剤とするエチレンカーボネートの開環重合物や、例えば、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオールや1,6−ヘキサンジオールなどの2価アルコールと、開環重合物とを共重合した非晶性ポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。
また、ポリウレタンポリオールは、上記により得られたポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリカーボネートポリオールを、イソシアネート基(NCO)に対する水酸基(OH)の当量比(OH/NCO)が1を超過する割合で、ポリイソシアネートと反応させることによって、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール、ポリカーボネートポリウレタンポリオール、あるいは、ポリエステルポリエーテルポリウレタンポリオールなどとして得ることができる。
エポキシポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオールと、例えば、エピクロルヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリンなどの多官能ハロヒドリンとの反応により得られるエポキシポリオールが挙げられる。
植物油ポリオールとしては、例えば、ひまし油、やし油などのヒドロキシル基含有植物油などが挙げられる。例えば、ひまし油ポリオール、または、ひまし油脂肪酸とポリプロピレンポリオールとの反応により得られるエステル変性ひまし油ポリオールなどが挙げられる。
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオール、部分ケン価エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
アクリルポリオールとしては、例えば、ヒドロキシル基含有アクリレートと、ヒドロキシル基含有アクリレートと共重合可能な共重合性ビニルモノマーとを、共重合させることによって得られる共重合体が挙げられる。
ヒドロキシル基含有アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2−ジヒドロキシメチルブチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシアルキルマレエート、ポリヒドロキシアルキルフマレートなどが挙げられる。好ましくは、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
共重合性ビニルモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート(炭素数1〜12)、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル、例えば、(メタ)アクリロニトリルなどのシアン化ビニル、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などのカルボキシル基を含むビニルモノマー、または、そのアルキルエステル、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどのアルカンポリオールポリ(メタ)アクリレート、例えば、3−(2−イソシアネート−2−プロピル)−α−メチルスチレンなどのイソシアネート基を含むビニルモノマーなどが挙げられる。
そして、アクリルポリオールは、これらヒドロキシル基含有アクリレート、および、共重合性ビニルモノマーを、適当な溶剤および重合開始剤の存在下において共重合させることにより得ることができる。
また、アクリルポリオールには、例えば、シリコーンポリオールやフッ素ポリオールが含まれる。
シリコーンポリオールとしては、例えば、ジアルキルポリシロキサンに水酸基を導入した変性ポリシロキサンポリオールや、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合性ビニルモノマーとして、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのビニル基を含むシリコーン化合物が配合されたアクリルポリオールが挙げられる。
フッ素ポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合性ビニルモノマーとして、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどのビニル基を含むフッ素化合物が配合されたアクリルポリオールが挙げられる。
ビニルモノマー変性ポリオールは、上記した高分子量ポリオールと、ビニルモノマーとの反応により得ることができる。
これら高分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。
ウレタン化反応は、公知の方法に準拠することができる。ウレタン化反応における反応温度は、例えば、50〜120℃、好ましくは、50〜100℃であり、反応時間は、例えば、0.5〜15時間、好ましくは、1〜10時間である。
また、ウレタン化反応では、必要により、有機溶媒を配合し、その存在下において、イソシアネート基末端プレポリマーを調製することができる(溶液重合)。
有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのアルキルエステル類、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートなどのグリコールエーテルエステル類、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、例えば、塩化メチル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、臭化メチル、ヨウ化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素類、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミドなどの極性非プロトン類、さらに、後述する無引火性溶剤などが挙げられる。
これら有機溶媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。
なお、溶液重合において、有機溶媒の配合割合は、目的および用途により、適宜設定される。
また、上記ウレタン化反応においては、必要に応じて、例えば、アミン類や有機金属化合物などの公知のウレタン化触媒を添加することができる。
アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス−(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモルホリンなどの3級アミン類、例えば、テトラエチルヒドロキシルアンモニウムなどの4級アンモニウム塩、例えば、イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類などが挙げられる。
有機金属化合物としては、例えば、酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジメルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジネオデカノエート、ジオクチル錫ジメルカプチド、ジオクチル錫ジラウリレート、ジブチル錫ジクロリドなどの有機錫化合物、例えば、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛などの有機鉛化合物、例えば、ナフテン酸ニッケルなどの有機ニッケル化合物、例えば、ナフテン酸コバルトなどの有機コバルト化合物、例えば、オクテン酸銅などの有機銅化合物、例えば、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスなどの有機ビスマス化合物などが挙げられる。
さらに、ウレタン化触媒として、例えば、炭酸カリウム、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどのカリウム塩が挙げられる。
これらウレタン化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。
ウレタン化触媒として、好ましくは、有機金属化合物が挙げられる。
また、イソシアネート基末端プレポリマーを溶液重合により調製する場合において、有機溶媒を用いる場合には、それら有機溶媒を、必要により、上記した公知の除去手段により除去することができる。
また、必要により、得られるイソシアネート基末端プレポリマーから遊離の(未反応の)ポリイソシアネートを、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により除去してもよい。
イソシアネート基末端プレポリマー(固形分)のイソシアネート基当量は、例えば、84〜3500、好ましくは、150〜2800、さらに好ましくは、168〜2335である。また、イソシアネート基末端プレポリマー(固形分)中の未反応のポリイソシアネートの含有量は、例えば、100質量%未満、好ましくは、95質量%以下、さらに好ましくは、90質量%以下である。
なお、イソシアネート基当量は、アミン当量と同義であり、JIS K 1603−1(2007)のA法またはB法により、求めることができる。未反応のポリイソシアネートの含有量は、例えば、HPLC測定により求めることができる。
そして、このようなイソシアネート基末端プレポリマー(固形分)のイソシアネート基の含有量(イソシアネート基含量、NCO%)は、例えば、1.2〜50質量%、好ましくは、1.5〜28質量%、さらに好ましくは、1.8〜25質量%であり、また、イソシアネート基の平均官能基数は、例えば、1.2〜5.0、好ましくは、1.5〜4.5である。
これらポリイソシアネート成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。
ポリイソシアネート成分として、好ましくは、芳香族ポリイソシアネートおよびその誘導体、さらには、芳香族ポリイソシアネートおよびその誘導体を用いて得られるイソシアネート基末端プレポリマーが挙げられる。
活性水素基含有成分は、活性水素基(水酸基、アミノ基など)を有する成分であって、必須成分として、下記一般式(1)で示される3級アミンにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られるポリエーテルポリオール(以下、3級アミン開始ポリエーテルポリオールと称する場合がある。)を含んでいる。
HO−(C2n−N(R))−C2n−OH (1)
(式中、Rは、炭素原子数1〜3のアルキル基またはアルケニル基を示し、nは、3〜10の整数を、mは、3〜6の整数を示す。)
上記式(1)において、Rは、炭素原子数1〜3のアルキル基またはアルケニル基を示す。
として、より具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などの炭素原子数1〜3のアルキル基、例えば、ビニル基、アリル基(2−プロペニル基)などの炭素数2〜3のアルケニル基などが挙げられ、好ましくは、炭素原子数1〜3のアルキル基、より好ましくは、メチル基が挙げられる。
上記式(1)において、nは、3〜10の整数を示し、好ましくは、4〜5の整数を示し、とりわけ好ましくは、6を示す。
また、上記式(1)において、mは、3〜6の整数を示す。
アルキレンオキサイドとしては、上記したように、例えば、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどが挙げられる。これらアルキレンオキサイドは、単独使用または2種類以上併用することができる。また、これらのうち、好ましくは、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイドが挙げられ、より好ましくは、プロピレンオキサイドの単独使用や、プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドの併用が挙げられる。
プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドが併用される場合、それらの質量割合は、プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドの総量100質量部に対して、プロピレンオキサイドが、例えば、60質量部以上、好ましくは、80質量部以上であり、通常100質量部未満である。また、エチレンオキサイドが、通常、0質量部を超過し、例えば、40質量部以下、好ましくは、20質量部以下である。
なお、上記式(1)で示される3級アミンにアルキレンオキサイドを付加重合させる方法としては、特に制限されず、公知の方法を採用することができ、具体的には、例えば、特開2003−192759に記載の方法などに準拠することができる。
上記したポリエーテルポリオールの数平均分子量は、例えば、935以上、好ましくは、976以上であり、例えば、5610以下、好ましくは、5343以下である。
また、ポリエーテルポリオールの水酸基価は、例えば、20mgKOH/g以上、好ましくは、21mgKOH/g以上であり、例えば、120mgKOH/g以下、好ましくは、115mgKOH/g以下である。
ポリエーテルポリオールの水酸基価が上記範囲であれば、ポットライフを比較的長くすることができ、また、硬化物の機械物性の向上を図るとともに、べたつきや発泡などの低減を図ることができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードの低減を図ることができる。
また、活性水素基含有成分は、上記3級アミン開始ポリエーテルポリオールの他、任意成分として、例えば、上記した低分子量ポリオールや、上記した高分子量ポリオール、さらには、ポリアミンなどを含有することができる。
ポリアミンとしては、例えば、芳香族ポリアミン、芳香脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、脂肪族ポリアミンなどが挙げられる。
芳香族ポリアミンとしては、例えば、4,4´−ジフェニルメタンジアミン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジフェニルメタンジアミン、2,4−および2,6−ジエチルトルエンジアミン、エタキュア300(商品名:アルベマール社製)、TCDAM(商品名:イハラケミカル社製)などの芳香族ジアミンなどが挙げられる。
芳香脂肪族ポリアミンとしては、例えば、1,3−または1,4−キシリレンジアミンもしくはその混合物などの芳香脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
脂環族ポリアミンとしては、例えば、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ジアミノシクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,3−および1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンおよびそれらの混合物、1,3−および1,4−ビス(アミノエチル)シクロヘキサンおよびそれらの混合物などの脂環族ジアミンなどが挙げられる。
脂肪族ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタンなどの脂肪族ジアミンなどが挙げられる。
これらポリアミンは、単独使用または2種類以上併用することができる。
活性水素基含有成分が、上記3級アミン開始ポリエーテルポリオールと、その他の成分とを含有する場合において、上記3級アミン開始ポリエーテルポリオールの含有量は、活性水素基含有成分100質量部に対して、例えば、10質量部以上、好ましくは、10質量部を超過し、より好ましくは、50質量部以上、さらに好ましくは、80質量部以上である。
上記3級アミン開始ポリエーテルポリオールの配合割合が上記範囲であれば、ポットライフを比較的長くすることができ、また、硬化物の機械物性の向上を図るとともに、べたつきや発泡などの低減を図ることができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードの低減を図ることができる。
酸化アルミニウムとしては、例えば、Alで示されるアルミナや、例えば、Al・HOで示されるアルミナ水和物などが挙げられる。
アルミナやアルミナ水和物は、その結晶形からα、β、γ、∂、ε、ζなど多くの形が認められており、また、その結晶化度により性質が異なる。好ましくは、ρアルミナを含有している活性アルミナが挙げられ、具体的には、ρアルミナを含有する水硬性アルミナ、活性アルミナが挙げられ、商品名としては、A−11(活性アルミナ)、BK−112(水硬性アルミナ)、BK−115(水硬性アルミナ)(以上、いずれも住友化学社製)などが挙げられる。
水硬性アルミナ、活性アルミナを用いることにより、ポットライフを比較的長くすることができ、また、硬化物の機械物性の向上を図るとともに、べたつきや発泡などの低減を図ることができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードの低減を図ることができる。
このような酸化アルミニウムは、好ましくは、粉末として配合され、そのレーザー回折法により測定される平均粒子径は、例えば、0.05μm以上、好ましくは、0.2μm以上であり、例えば、500μm以下、好ましくは、200μm以下である。
そして、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート成分を主剤とし、活性水素基含有成分を硬化剤として、それらポリイソシアネート成分および活性水素基含有成分が使用時に配合(混合)されることにより、調製される。
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、上記ポリイソシアネート成分および活性水素基含有成分に加え、さらに、酸化アルミニウムが配合される。
なお、酸化アルミニウムの配合のタイミングは、特に制限されず、酸化アルミニウムを、上記したポリイソシアネート成分に予め添加しておくことができ、また、上記した活性水素基含有成分に予め添加することもできる。また、酸化アルミニウムを、ポリイソシアネート成分および活性水素基含有成分の両方に、予め添加することもできる。さらには、酸化アルミニウムを、例えば、ポリイソシアネート成分と活性水素基含有成分との混合時に同時に、あるいは、混合後に、別途添加することもできる。貯蔵安定性の観点から、好ましくは、上記した活性水素基含有成分に予め添加し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分として調製する。
ポリイソシアネート成分および活性水素基含有成分の配合割合は、活性水素基含有成分中の活性水素基に対する、ポリイソシアネート成分中のイソシアネート基の当量比(NCO/活性水素基)として、例えば、0.5〜2.0、好ましくは、0.9〜1.5となる割合である。
また、酸化アルミニウムの配合割合は、ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対する含有量が、例えば、3質量部以上、好ましくは、3.5質量部以上、より好ましくは、4質量部以上であり、例えば、50質量部以下、好ましくは、50質量部未満、より好ましくは、40質量部以下である。
酸化アルミニウムの含有量が上記範囲であれば、ポットライフを比較的長くすることができ、また、硬化物の機械物性の向上を図るとともに、べたつきや発泡などの低減を図ることができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードの低減を図ることができる。
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物には、上記した各成分の他、本発明の優れた効果を損なわない範囲で、その他の充填剤(酸化アルミニウムを除く充填剤)を配合することができる。
その他の充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、含水塩基性炭酸マグネシウム、カオリナイト、ハロイサイト、アロフェン、パイロフィライト、タルク、セリサイト、イライト、雲母、モンモリロナイト、パイデライト、アメサイト、シャモサイト、焼成クレー、アスベスト、マイカ、ベントナイト、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、軽石粉、スレート粉、ケイ藻土、ケイ砂、ケイ石粉、ジブサイト、ベーマイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、金属粉、湿式および乾式シリカ、および、これらの有機的処理フィラーなどが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。充填剤として、好ましくは、炭酸カルシウムが挙げられる。
また、これら充填剤(酸化アルミニウムを除く充填剤)の配合割合は、ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上、より好ましくは、15質量部以上であり、例えば、50質量部以下、好ましくは、45質量部以下、より好ましくは、43質量部以下である。また、酸化アルミニウム100質量部に対して、例えば、30質量部以上、好ましくは、50質量部以上、より好ましくは、75質量部以上であり、例えば、800質量部以下、好ましくは、750質量部以下、より好ましくは、700質量部以下である。
また、本発明のポリウレタン樹脂組成物には、本発明の優れた効果を損なわない範囲で、例えば、上記したウレタン化触媒、上記した有機溶媒、可塑剤、顔料、さらには、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、酸化防止剤、離型剤、触媒、染料、滑剤、加水分解防止剤などを、適宜の割合で配合することができる。
可塑剤としては、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジへプチル、フタル酸ジn−オクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ2−エチルへキシル(別名ジオクチルフタレート(DOP))、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジブチルペンチル、フタル酸ジシクロヘキシルなどのフタル酸エステル系可塑剤、例えば、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチルなどの脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、例えば、ジエチレングリコールべンゾエート、ジペンタエリスリトールへキサエステルなどのグリコールエステル系可塑剤、例えば、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル等のリン酸エステル系可塑剤、例えば、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチルなどのエポキシ系可塑剤などが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。可塑剤として、好ましくは、フタル酸エステル系可塑剤が挙げられる。
可塑剤の配合割合は、ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、例えば、0.2質量部以上、好ましくは、0.3質量部以上、より好ましくは、0.5質量部以上であり、例えば、30質量部以下、好ましくは、25質量部以下、より好ましくは、20質量部以下である。
顔料としては、一部が上記充填剤と重複するが、例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、クルク、バライト、無水石膏、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、マイカ、亜鉛華、鉛白、リトポン、硫化亜鉛などの体質顔料、例えば、酸化チタン、カーポンプラック、酸化鉄、クロム酸鉛、酸化クロム、ウルトラマリン、コバルトブルー、シアニンブルー、シアニングリーン、レーキレッド、キナクリドンレッドなどの着色顔料などが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用することができる。
そして、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、活性水素基含有成分が、上記一般式(1)で示される3級アミンにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られるポリエーテルポリオールを含んでおり、また、酸化アルミニウムを含んでいる。そのため、本発明のポリウレタン樹脂組成物は、比較的長いポットライフを有し、かつ、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などの低減を図ることができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードの低減を図ることができる。
そのため、本発明のポリウレタン樹脂組成物およびその硬化物は、好ましくは、防水材として、各種施設の床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などの防水舗装などに用いられる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物およびその硬化物を防水材として用いる場合には、上記したポリウレタン樹脂組成物を、公知の施工方法によって、各種施設の床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などに施工する。具体的には、例えば、素地調整した下地にプライマーを塗布後、施工条件に応じて、鏝、ローラー、レーキ、スプレーガンなどを用いて、ポリウレタン樹脂組成物を均一に塗工し、硬化させる。
硬化条件としては、硬化温度が、例えば、0℃以上、好ましくは、5℃以上、例えば、50℃以下、好ましくは、40℃以下であり、硬化時間が、例えば、5時間以上、好ましくは、8時間以上、例えば、24時間以下、好ましくは、18時間以下である。
これにより、ポリウレタン樹脂組成物を硬化させ、硬化膜(防水材)を得ることができる。
このような本発明の防水材は、上記した本発明のポリウレタン樹脂組成物から形成されているため、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などを低減することができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードを低減することができる。
さらに、本発明は、上記のポリウレタン樹脂組成物から形成されるポリウレタン樹脂層を備える複合弾性材を、含んでいる。
より具体的には、複合弾性材1は、図1に示すように、弾性層2と、弾性層2の上に積層される耐久層3と、耐久層3の上に積層されるエンボス層4とを備えている。そして、上記のいずれかの層、好ましくは、全ての層において、上記したポリウレタン樹脂組成物が用いられる。
弾性層2は、内部に空隙を有する層であって、発泡体チップおよび合成樹脂バインダーから形成される。
発泡体チップとしては、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂の発泡体チップ、例えば、ガラス発泡体のチップ、コルクのチップなどが挙げられる。
これら発泡体チップは、単独使用または2種類以上併用することができる。
なお、発泡体チップは、発泡体をチップ状に製造したものであってもよく、また、発泡体をチップ状に破砕したものであってもよい。さらに、例えば、自動車内装バッドや履き物などの廃品を、チップ状に再生したものであってもよい。また、発泡体は、硬質、軟質および/または半硬質の、密度0.01〜0.6g/cmのものが用いられる。また、発泡体の気泡構造は、独立でもあってもよく、連通であってもよい。
これらの発泡体チップの形状およびサイズは、特に制限されず、複合弾性材において通常使用される形状およびサイズのものが使用される。具体的には、例えば、小片、細片、粒状、ビーズ状であり、平均粒径は、例えば、0.1mm以上、10mm以下である。
弾性層2における発泡体チップの含有割合は、目的および用途に応じて適宜設定される。
合成樹脂バインダーとしては、複合弾性材において通常使用される公知の合成樹脂を用いることができる。より具体的には、合成樹脂バインダーとして、例えば、ゴム(天然ゴムや各種合成ゴムなど)のラテックス、エマルジョンなどを用いることができる。
また、合成樹脂バインダーとして、好ましくは、上記したポリウレタン樹脂組成物が用いられる。これにより、弾性層2をポリウレタン樹脂層として得ることができる。
なお、合成樹脂バインダーとしては、上記したポリウレタン樹脂組成物の他、公知のポリウレタン樹脂組成物や、公知のウレタンプレポリマーを用いることもできる。
また、弾性層2は、必要により、粒状ゴムを含有することができる。
粒状ゴムとしては、特に制限されないが、例えば、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリウレタンゴム、および、それらの加硫ゴムなどのチップが挙げられる。また、粒状ゴムとして、例えば、廃タイヤを粉砕して得られるタイヤ屑を用いることもできる。
これら粒状ゴムは、単独使用または2種類以上併用することができる。
粒状ゴムの形状およびサイズは、特に特定されず、複合弾性材において通常使用される形状およびサイズのものが使用される。具体的には、粒状ゴムの平均粒径は、例えば、1mm以上、好ましくは、2mm以上であり、通常、10mm以下である。
弾性層2における粒状ゴムの含有割合は、目的および用途に応じて適宜設定される。
さらに、弾性層2は、必要に応じて、整泡剤などの公知の添加剤を含有することができる。弾性層2における添加剤の含有割合は、目的および用途に応じて適宜設定される。
そして、弾性層2を形成するには、例えば、まず、発泡体チップ(さらに、必要により粒状ゴム、その他の添加剤)を、合成樹脂バインダー(好ましくは、上記したポリウレタン樹脂組成物)に配合し、混合する。次いで、得られた混合物を、例えば、コンクリート、モルタル、アスファルトコンクリートなどの公知の舗装基盤上に、公知の方法で塗布する。その後、レーキなどで均一に敷き均し、例えば、自動フィニッシャー、金ゴテ、ローラーなどで仕上げた後、乾燥および硬化させる。これにより、弾性層2を得ることができる。
得られる弾性層2の厚みは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
耐久層3は、例えば、ポリウレタン樹脂からなるポリウレタン樹脂層であって、好ましくは、上記したポリウレタン樹脂組成物を硬化させることにより、形成される。なお、耐久層3は、公知のポリウレタン樹脂組成物を用いて形成することもできる。
また、耐久層3は、弾性層2の空隙にポリウレタン樹脂が入り込むのを防止するために、フィラーやチクソ剤など、公知の添加剤を含有することができる。添加剤の配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
そして、耐久層3を形成するには、例えば、まず、必要に応じて、添加剤をポリウレタン樹脂に配合および混合し、上記の弾性層2の上に、公知の方法で塗布した後、乾燥および硬化させる。これにより、耐久層3を得ることができる。
得られる耐久層3の厚みは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
エンボス層4は、例えば、ポリウレタン樹脂からなるポリウレタン樹脂層であって、好ましくは、上記したポリウレタン樹脂組成物を硬化させることにより、形成される。なお、エンボス層4は、公知のポリウレタン樹脂組成物を用いて形成することもできる。
また、エンボス層4は、フィラーなどの公知の添加剤を含有することができる。添加剤の配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
そして、エンボス層4を形成するには、例えば、まず、必要に応じて、添加剤をポリウレタン樹脂に配合および混合し、上記の耐久層3の上に、公知の方法で塗布した後、乾燥および硬化させる。その後、硬化したポリウレタン樹脂の表面を、例えば、ローラエンボス加工法などの公知の方法によって、エンボス加工する。これにより、エンボス層4を得ることができる。
得られるエンボス層4の厚みおよびエンボスパターンは、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
なお、図示しないが、弾性層2、耐久層3およびエンボス層4のそれぞれの層間には、目的および用途に応じて、フォーム樹脂層などの中間層を介在させることもできる。
そして、上記の複合弾性材1は、上記したポリウレタン樹脂組成物を用いて得られるため、機械物性に優れるとともに、べたつきや発泡などを低減することができ、さらに、可塑剤が配合された場合にもそのブリードを低減することができる。
そのため、このような複合弾性材1は、例えば、運動場の通路、屋外競技場、屋内競技場、コートなどの舗装において、好適に用いられる。
次に、本発明を、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。また、以下に示す実施例の数値は、実施形態において記載される対応する数値(すなわち、上限値または下限値)に代替することができる。
調製例1
メチルアミンに1,6−ヘキサンジオールを重縮合させて得られた化合物(上記式(1)において、Rがメチル基であり、nが6(すなわち、ヘキサメチレン基)であり、mが3〜6の範囲である化合物)に、プロピレンオキシド(PO)とエチレンオキシド(EO)とを、PO:EO=90:10の質量比で付加させ、水酸基価26mgKOH/gのポリエーテルポリオールA(以下、ポリオールAとする。)を調製した。
調製例2
メチルアミンに1,6−ヘキサンジオールを重縮合させて得られた化合物(上記式(1)において、Rがメチル基であり、nが6(すなわち、ヘキサメチレン基)であり、mが3〜6の範囲である化合物)に、プロピレンオキシド(PO)を付加させ、水酸基価56mgKOH/gのポリエーテルポリオールB(以下、ポリオールBとする。)を調製した。
実施例1
調製例1で得られたポリオールA 135質量部と、BK−115(酸化アルミニウム(水硬性アルミナ)、住友化学製)29質量部とを混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分として、ポリオール液を調製した。次いで、得られたポリオール液に、ポリイソシアネート成分としてコスモネートM−200(NCO濃度31質量%のポリメリックMDI、三井化学社製)10質量部を攪拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
実施例2
BK−115の配合割合を7.3質量部とした以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂組成物および硬化物を得た。
実施例3
調製例2で得られたポリオールB 48.2質量部と、BK−115 11.6質量部とを混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分としてポリオール液を調製した。次いで、得られたポリオール液に、ポリイソシアネート成分としてコスモネートM−200 10質量部を撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
実施例4
調製例1で得られたポリオールA 4.1質量部と、アクトコールD−1000(ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量1000、三井化学社製)27.4質量部と、アクトコールT−1500(ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量1500、三井化学社製)3.9質量部と、BK−115 4.5質量部とを混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分としてポリオール液を調製した。次いで、得られたポリオール液に、ポリイソシアネート成分としてコスモネートM−200 10質量部を撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
比較例1
BK−115を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂組成物および硬化物を得た。
比較例2
BK−115 29質量部に代えて、NS−200(炭酸カルシウム、日東粉化工業社製)29質量部を配合した用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂組成物および硬化物を得た。
比較例3
アクトコールD−1000(ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量1000、三井化学社製)28.3質量部と、アクトコールT−1500(ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量1500、三井化学社製)3.9質量部と、BK−115 4.2質量部とを混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分としてポリオール液を調製した。次いで、次いで、得られたポリオール液に、ポリイソシアネート成分としてコスモネートM−200 10質量部を撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
なお、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させたが、ポリウレタン樹脂組成物は未硬化状態であり、硬化物は得られなかった。
<評価>
(1)ポットライフ
ポリイソシアネート成分と、活性水素基含有成分(酸化アルミニウムを含む)とを、全体量が90質量部となるように23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、東機産業社製B型粘度計TV−25型を用いて、混合開始から混合粘度が100,000mPa・sに達するまでの時間を測定した。結果を、表1に示す。
(2)硬さ
ポリウレタン樹脂組成物を23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、厚み10mmの硬さ測定用サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、JIS K 6253(2012)に定めるタイプAのデュロメータを用いて、硬さを測定した。結果を、表1に示す。
(3)機械強度
ポリウレタン樹脂組成物を23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、厚み2mmの機械強度測定用サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、JIS K 6251(2010)に定めるダンベル状3号形に打ち抜き、23℃、相対湿度55%の下で機械強度(引張性能)を測定した。なお、サンプルの点数は各3点とし、強度の測定は、万能型引張試験装置を用い、クロスヘッドスピード500mm/分とした。結果を、表1に示す。
(4)べたつき
ポリウレタン樹脂組成物の硬化物の表面のべたつきについて、指触で確認し、べたつきのないものを「○」、べたつきのあるものを「×」として評価した。結果を、表1に示す。
(5)発泡
ポリウレタン樹脂組成物の混合時における発泡の有無について、目視で確認し、発泡のないものを「○」、発泡のあるものを「×」として評価した。結果を、表1に示す。
Figure 0005959718
なお、表中の略号の詳細を下記する。
M−200:コスモネートM−200、NCO濃度31質量%のポリメリックMDI、三井化学社製
ポリオールA:調製例1で得られたポリオールA
ポリオールB:調製例2で得られたポリオールB
アクトコールD−1000:ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量1000、三井化学社製
アクトコールT−1500:ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量1500、三井化学社製
BK−115:酸化アルミニウム、水硬性アルミナ、住友化学製
NS−200:炭酸カルシウム、日東粉化工業社製
作製例1(ポリイソシアネート成分Aの製造)
コスモネートT−80(2,4−異性体/2,6−異性対比80/20のトリレンジイソシアネート、三井化学社製)148.4質量部と、アクトコールD−2000(ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量2000、三井化学社製)425.8質量部と、アクトコールT−1500(ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量1500、三井化学社製)425.8質量部とを、攪拌機、温度計および窒素ガス導入管を備えた容量1リットルの四つ口フラスコに窒素雰囲気下において仕込み、90℃で4時間攪拌混合して反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーAを得た。得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーAのイソシアネート基含有率(NCO%)をJIS K7301(1995)に記載のイソシアネート基含有率試験により測定したところ、3.4質量%であった。
得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーAを、ポリイソシアネート成分Aとした。
作製例2(ポリイソシアネート成分Bの製造)
コスモネートT−80(2,4−異性体/2,6−異性対比80/20のトリレンジイソシアネート、三井化学社製)153.8質量部と、アクトコールD−2000(ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量2000、三井化学社製)776.9質量部と、アクトコールT−1500(ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量1500、三井化学社製)69.3質量部とを、攪拌機、温度計および窒素ガス導入管を備えた容量1リットルの四つ口フラスコに窒素雰囲気下において仕込み、90℃で4時間攪拌混合して反応させ、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーBを得た。得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーBのイソシアネート基含有率(NCO%)をJIS K7301(1995)に記載のイソシアネート基含有率試験により測定したところ、3.4質量%であった。
得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーBを、ポリイソシアネート成分Bとした。
製造例1(活性水素基含有成分1の製造)
ポリオールA 304.0質量部と、エタキュア100(2,4−ジエチルトルエンジアミンと2,6−ジエチルトルエンジアミンの混合物、アルベマール社製)18.8質量部と、ジオクチルフタレート(DOP)7.2質量部と、BK−115(酸化アルミニウム(水硬性アルミナ)、住友化学製)150.0質量部と、NS−200(炭酸カルシウム、日東粉化工業社製)520.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分1を製造した。
製造例2(活性水素基含有成分2の製造)
ポリオールA 184.7質量部と、アクトコールT−5000(ポリオキシプロピレントリオール、分子量5000、三井化学社製)88.0質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 38.5質量部と、BK−115 150.0質量部と、NS−200 520.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分2を製造した。
製造例3(活性水素基含有成分3の製造)
ポリオールA 304.0質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 7.2質量部と、BK−112(酸化アルミニウム(水硬性アルミナ)、住友化学製)150.0質量部と、NS−200 520.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分3を製造した。
製造例4(活性水素基含有成分4の製造)
ポリオールA 184.7質量部と、アクトコールT−5000 88.0質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 38.5質量部と、A−11(酸化アルミニウム(活性アルミナ)住友化学社製) 150.0質量部と、NS−200 520.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分4を製造した。
製造例5(活性水素基含有成分5の製造)
ポリオールA 304.0質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 7.2質量部と、NS−200 670.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分5を製造した。
製造例6(活性水素基含有成分6の製造)
アクトコールD−3000(ポリオキシプロピレンジオール、分子量3000、三井化学社製)104.4質量部と、アクトコールSHP−2550(ポリオキシプロピレンジオール、分子量5600、三井化学社製)199.6質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 7.2質量部と、NS−200 670.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分6を製造した。
製造例7(活性水素基含有成分7の製造)
エタキュア100 31.4質量部と、DOP 298.6質量部と、NS−200 670.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分7を製造した。
製造例8(活性水素基含有成分8の製造)
製造例6と同様にして活性水素基含有成分6を990.0質量部製造し、そこに、ヘキソエート鉛(オクチル酸鉛、鉛含有量20%、東栄化工社製)10.0質量部を加えて攪拌混合し、活性水素基含有成分8を製造した。
各活性水素基含有成分の配合処方を、表2に示す。
Figure 0005959718
なお、表中の略号の詳細を下記する。
ポリオールA:調製例1で得られたポリオールA
アクトコールT−5000:ポリオキシプロピレントリオール、分子量5000、三井化学社製
アクトコールD−3000:ポリオキシプロピレンジオール、分子量3000、三井化学社製
アクトコールSHP−2550:ポリオキシプロピレンジオール、分子量5600、三井化学社製
エタキュア100:2,4−ジエチルトルエンジアミンと2,6−ジエチルトルエンジアミンの混合物、アルベマール社製
BK−115:酸化アルミニウム、水硬性アルミナ、住友化学製
BK−112:酸化アルミニウム、水硬性アルミナ、住友化学製
A−11:酸化アルミニウム、活性アルミナ、住友化学社製
NS−200:炭酸カルシウム、日東粉化工業社製
ヘキソエート鉛:オクチル酸鉛、鉛含有量20%、東栄化工社製
実施例5
ポリイソシアネート成分A 100質量部と、活性水素基含有成分1 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
実施例6
ポリイソシアネート成分B 100質量部と、活性水素基含有成分2 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
実施例7
ポリイソシアネート成分A 100質量部と、活性水素基含有成分3 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
実施例8
ポリイソシアネート成分B 100質量部と、活性水素基含有成分4 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
比較例4
ポリイソシアネート成分A 100質量部と、活性水素基含有成分5 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
比較例5
ポリイソシアネート成分B 100質量部と、活性水素基含有成分6 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
なお、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させたが、ポリウレタン樹脂組成物は未硬化状態であり、硬化物は得られなかった。
比較例6
ポリイソシアネート成分B 100質量部と、製造直後の活性水素基含有成分8 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
比較例7
ポリイソシアネート成分B 100質量部と、活性水素基含有成分7 200質量部とを、23℃の下で撹拌混合し、ポリウレタン樹脂組成物を調製した。
次いで、得られたポリウレタン樹脂組成物を、所定の型に流し込み、7日間硬化養生させ、硬化物を得た。
<評価>
(1)ポットライフおよび貯蔵安定性
ポリイソシアネート成分と、活性水素基含有成分(酸化アルミニウムを含む)とを、全体量が90質量部となるように23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、東機産業社製B型粘度計TV−25型を用いて、混合開始から混合粘度が100,000mPa・sに達するまでの時間を測定した。結果を、表3に示す。
また、各活性水素基含有成分を、50℃の乾燥機中で保管し、7日目、15日目に取り出して、23℃、相対湿度55%に3時間放置した後、上記と同様に、ポリイソシアネート成分と、活性水素基含有成分(酸化アルミニウムを含む)とを混合して、ポットライフを測定し、貯蔵安定性を評価した。結果を、表3に示す。
(2)硬さ
ポリウレタン樹脂組成物を23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、厚み10mmの硬さ測定用サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、JIS K 6253(2012)に定めるタイプAのデュロメータを用いて、硬さを測定した。結果を、表3に示す。
(3)機械強度
ポリウレタン樹脂組成物を23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、厚み2mmの機械強度測定用サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、引張性能および破断伸びにおいては、JIS K 6251(2010)に定めるダンベル状3号形、引裂性能においてはJIS K 6252(2007)に定める切込みなしアングル形に打ち抜き、23℃、相対湿度55%の下で機械強度を測定した。なお、サンプルの点数は各3点とし、強度の測定は、万能型引張試験装置を用い、クロスヘッドスピード500mm/分とした。結果を、表3に示す。
(4)べたつき
ポリウレタン樹脂組成物の硬化物の表面のべたつきについて、指触で確認し、べたつきのないものを「○」、べたつきのあるものを「×」、一部においてべたつきのあるものを「△」として評価した。結果を、表3に示す。
(5)発泡
ポリウレタン樹脂組成物の混合時における発泡の有無について、目視で確認し、発泡のないものを「○」、発泡のあるものを「×」として評価した。結果を、表3に示す。
(6)トップコート接着性
23℃、相対湿度55%下において7日間養生した硬化物に、ウレタン防水材用のアクリル系トップコート剤(商品名AOIトップコート、アオイ化学工業社製)を、0.2kg/mとなるように塗布し、23℃、相対湿度55%の下で7日間養生して、サンプルを得た。
その後、得られたサンプルを爪先で引掻き、トップコートの塗膜が剥離しないものを「○」、トップコートの塗膜が剥離するものを「×」、一部においてトップコートの塗膜が剥離するものを「△」として、トップコート塗膜の接着性について評価した。結果を、表3に示す。
(7)耐ブリード性
23℃、相対湿度55%下において7日間養生した硬化物を、80℃の乾燥機内において24時間放置した後、上記トップコート接着性の評価と同様にしてトップコート剤を塗布し、23℃、相対湿度55%の下で7日間養生して、サンプルを得た。
その後、得られたサンプルを爪先で引掻き、トップコートの塗膜が剥離しないものを「○」、トップコートの塗膜が剥離するものを「×」、一部においてトップコートの塗膜が剥離するものを「△」として、耐ブリード性について評価した。結果を、表3に示す。
Figure 0005959718
製造例9
調製例1で得られたポリオールA 304.0質量部と、エタキュア100 18.8質量部と、DOP 7.2質量部と、BK−115 150.0質量部と、NS−200 497.5質量部と、NSR−300(顔料、ベンガラ、森下弁柄工業社製)22.5質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分9を製造した。
製造例10
調製例1で得られたポリオールA 202.7質量部と、ポリオールB 92.2質量部と、エタキュア100 25.1質量部と、BK−115 100.0質量部と、ホモカルD(合成炭酸カルシウム、白石工業社製)550.0質量部と、NSR−300 30.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、酸化アルミニウムを含有する活性水素基含有成分10を製造した。
製造例11
エタキュア100 31.4質量部と、DOP 298.6質量部と、NS−200 670.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分11を製造した。
製造例12
ポリオールA 405.3質量部と、エタキュア100 25.1質量部と、ホモカルD539.6質量部と、NSR−300 30.0質量部とを、窒素気流下において攪拌混合し、活性水素基含有成分12を製造した。
実施例9(弾性層)
作製例1で得られたポリイソシアネート成分A 100質量部に対し、活性水素基含有成分9 200質量部、平均粒径2mmのEVAチップ 15質量部、整泡剤としてL−5309(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製) 3質量部を、日立工機社製UM15型攪拌機を用いて4分間攪拌混合し、弾性層用ポリウレタン樹脂組成物を得た。
次いで、得られた弾性層用ポリウレタン樹脂組成物を、基材に対して平滑に塗布および硬化させることにより、弾性層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約70分であり、硬化した弾性層(ポリウレタン樹脂層)の密度は約0.98であった。
実施例10(耐久層)
作製例1で得られたポリイソシアネート成分A 100質量部に対し、活性水素基含有成分9 200質量部を、日立工機社製UM15型攪拌機を用いて3分間攪拌混合し、耐久層用ポリウレタン樹脂組成物を得た。
次いで、得られた耐久層用ポリウレタン樹脂組成物を、基材に対して平滑に塗布および硬化させることにより、耐久層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約90分であり、硬化した耐久層(ポリウレタン樹脂層)の密度は約1.40であった。
実施例11(エンボス層)
作製例1で得られたポリイソシアネート成分A 100質量部に対し、活性水素基含有成分10 150質量部を、日立工機社製UM15型攪拌機を用いて3分間攪拌混合し、エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物を得た。
次いで、得られたエンボス層用ポリウレタン樹脂組成物を、基材に対して平滑に塗布および硬化させた後、砂骨材ローラー(大塚刷毛社製)を用いてエンボス加工し、エンボス層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約50分であり、硬化したエンボス層(ポリウレタン樹脂層)の密度は約1.3であった。
実施例12(複合弾性材)
実施例9の弾性層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、アスファルトコンクリート基板上に、6mm厚みとなるように、表面を平滑に仕上げて塗布し、常温で一日放置することにより、弾性層を形成した。
その上に、実施例10の耐久層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、2.5mm厚みとなるように塗布し、常温でさらに一日放置することにより、耐久層を形成した。
その後、実施例11のエンボス層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、1.5mm厚みとなるように塗布し、乾燥および硬化させた後、砂骨材ローラーでエンボス加工することにより、エンボス層を形成した。
これにより、複合弾性材を作製した。
比較例8(弾性層)
活性水素基含有成分9に代えて、活性水素基含有成分11を使用した以外は、実施例9と同様にして、弾性層用ポリウレタン樹脂組成物および弾性層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約15分と非常に短く、作業性に問題があった。また、硬化した弾性層(ポリウレタン樹脂層)の密度は約0.95であった。
比較例9(耐久層)
活性水素基含有成分9に代えて、活性水素基含有成分11を使用した以外は、実施例10と同様にして、耐久層用ポリウレタン樹脂組成物および耐久層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約25分であった。また、硬化した耐久層用樹脂の密度は約1.25であった。
比較例10(エンボス層)
活性水素基含有成分10に代えて、活性水素基含有成分12を使用した以外は、実施例11と同様にして、エンボス層用ポリウレタン樹脂組成物およびエンボス層(ポリウレタン樹脂層)を作製した。
なお、作業可能時間は約15分と短いものであった。また、硬化したエンボス層(ポリウレタン樹脂層)の密度は約1.25であった。
比較例11(複合弾性材)
比較例8の弾性層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、アスファルトコンクリート基板上に、6mm厚みとなるように、表面を平滑に仕上げて塗布し、常温で一日放置することにより、弾性層を形成した。
その上に、比較例9の耐久層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、2.5mm厚みとなるように塗布し、常温でさらに一日放置することにより、耐久層を形成した。
その後、比較例10のエンボス層用ポリウレタン樹脂組成物(樹脂液)を、1.5mm厚みとなるように塗布し、乾燥および硬化させた後、砂骨材ローラーでエンボス加工することにより、エンボス層を形成した。
これにより、複合弾性材を作製した。
<複合弾性材の評価>
(1)作業可能時間
複合弾性材を構成する各層(弾性層、耐久層およびエンボス層(以下同様))の作製において、ポリイソシアネート成分と活性水素基含有成分(酸化アルミニウムを含む)とを、所定の混合比で23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合した後、実際に作業可能な時間を測定した。結果を、表4に示す。
(2)反発弾性
ポリイソシアネート成分と活性水素基含有成分とを、23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、複合弾性材を構成する各層および複合弾性材を、厚み10mmの測定用サンプルとして作製した。
得られたサンプルを用いて、JIS K 6255(2013)に定める反発弾性測定装置を用いて、反発弾性を測定した。結果を、表4に示す。
(3)密度
複合弾性材を構成する各層および複合弾性材について、JIS Z 8807(2012)に定める液中ひょう量法による密度および比重の測定方法に従って、密度を測定した。なお、測定では、23℃のもとで島津製作所製AUX220と簡易比重測定キットSMK−401を用いた。結果を、表4に示す。
(4)歩行感
作製した厚み10mmの複合弾性材について、実際にサンプル上を歩行し、歩行感を評価した。歩行しやすいものを○、歩行しにくいものを×とした。結果を、表4に示す。
(5)衝撃吸収率
作製した厚み10mmの複合弾性材について、落下衝撃試験機を用いて衝撃吸収率(%)を測定し、評価した。
なお、測定では、吉田精機社製緩衝材用落下衝撃試験機CST−320を用い、インパクトブロックヘッドの形状は128φ、落下させる重錘の質量は17kg、落下高さ24mmとした。結果を、表4に示す。
(6)摩耗性
複合弾性材を、テーバー摩耗試験機(東洋精機製作所製)、摩耗輪CS−17を用いて、荷重1kg、回転数1000の条件で摩耗し、試験前後の複合弾性材の質量を測定し、削り取られた複合弾性材の質量を算出した。
そして、質量が少ないものほど、摩耗性が良好であると判定した。結果を、表4に示す。
(7)機械強度
複合弾性材の各層に用いられたポリウレタン樹脂組成物を、23℃、相対湿度55%の下で撹拌混合し、型に流し込んで7日間硬化養生させることにより、厚み2mmの機械強度測定用サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、引張性能および破断伸びにおいては、JIS K 6251(2010)に定めるダンベル状3号形、引裂性能においては、JIS K 6252(2007)に定める切込みなしアングル形に打ち抜き、23℃、相対湿度55%の下で機械強度を測定した。なお、サンプルの点数は各3点とし、強度の測定は、万能型引張試験装置を用い、クロスヘッドスピード500mm/分とした。結果を、表4に示す。
(8)べたつき
複合弾性材の各層(ポリウレタン樹脂硬化物)の表面のべたつきについて、指触で確認し、べたつきのないものを「○」、べたつきのあるものを「×」、一部においてべたつきのあるものを「△」として評価した。結果を、表4に示す。
Figure 0005959718
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
本発明のポリウレタン樹脂組成物、防水材および複合弾性材は、各種施設の床面や廊下面、ベランダ、屋上屋根などの防水舗装、さらには、運動場の通路、屋外競技場、屋内競技場、コートなどの舗装において、好適に用いられる。

Claims (4)

  1. ポリイソシアネート成分と、
    下記一般式(1)で示される3級アミンアルキレンオキサイド付加重合体であるポリエーテルポリオールを含む活性水素基含有成分と、
    酸化アルミニウムと
    を含有し、
    前記ポリエーテルポリオールの含有量が、前記活性水素基含有成分100質量部に対して、10質量部を超過し、かつ、
    前記酸化アルミニウムの含有量が、ポリウレタン樹脂組成物100質量部に対して、3質量部以上50質量部未満である
    ことを特徴とする、ポリウレタン樹脂組成物。
    HO−(C2n−N(R))−C2n−OH (1)
    (式中、Rは、炭素原子数1〜3のアルキル基またはアルケニル基を示し、nは、3〜10の整数を、mは、3〜6の整数を示す。)
  2. 前記ポリエーテルポリオールの水酸基価が、20mgKOH/g以上120mgKOH/g以下であることを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタン樹脂組成物。
  3. 請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂組成物からなる
    ことを特徴とする、防水材。
  4. ポリウレタン樹脂層を備える複合弾性材であり、
    前記ポリウレタン樹脂層が、請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする、複合弾性材。
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