JPH0119344B2 - - Google Patents
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Description
[産業上の利用分野]
本発明は耐候性の優れた保護層を有するポリウ
レタン系樹脂防水材層からなる防水構造体に関す
るものである。
[従来の技術]
従来、屋根や外壁などの建築物の防水施工方法
として塗膜防水施工が広く行なわれている。塗膜
防水施工により得られる防水構造体は、通常多層
構造体である。たとえば、コンクリートやモルタ
ルなどの基体表面にまず薄いプライマー層があ
り、その上に下塗層、さらにその上に上塗層、場
合により上塗層上に仕上層等とも呼ばれる保護層
がある。プライマー層は、主として基体と防水層
との接着性向上の機能を有し、下塗層は主として
基体の亀裂等による防水層の破壊を防止する緩衝
層としての機能を有し、上塗層は主として防水機
能を分担している。下塗層や上塗層は繊維シート
などで補強されていることもある。また、中間
層、特に基体と下塗層の間にフオームシートなど
の断熱材層を設けることもある。
上記のように、防水材層は主として上塗層と下
塗層からなり、その材料としては弾性の高い合成
樹脂からなる。たとえば、アクリル酸エステルや
メタクリル酸エステルの重合体からなるアクリル
系樹脂、クロロプレイン系ゴムなどの合成ゴム、
ポリウレタン系樹脂などが多く用いられ、特にタ
ノールを含むあるいは含まないポリウレタン系樹
脂が最も広く用いられている。これら合成樹脂は
通常耐候性が不十分であることが多く、短期間に
劣化して防水性能の低下をもたらす。そのため、
これら合成樹脂の層の表面に耐候性の高い保護層
を設けることが多い。保護層の材料としてはアル
キツド系塗料やアクリルウレタン系塗料が多く用
いられている。しかし、これら材料も、通常1〜
3年でチヨーキングを起し、従つて1〜3年毎に
保護層を削り取り、再度保護層を新たに設ける必
要が生じる。特に、ポリウレタン系樹脂からなる
防水材は耐候性が問題となり易く、屋外に付設さ
れるポリウレタン系樹脂防水材においては、保護
層を設けることがほとんど必須の条件となつてい
る。
一方、保護層は低温においてその弾性が低下し
易いことも問題とされることが多い。特に、寒冷
地においては冬期に防水層が破損し易く、この原
因の1つは保護層の弾性が低くなりひびきなどを
生じ易くなるとともに、外的応力により傷を生じ
易くなる。従つて、保護層には、耐候性ととも
に、低温における弾性の保持もまた求められてい
る。
[発明の解決しようとする問題点」
保護層の耐候性を向上するためには、耐候性の
高い塗料の開発が必要である。耐候性の高い塗料
として、いわゆるフツ素樹脂塗料が知られている
が、通常のフツ素樹脂塗料は弾性が低く、高い弾
性を必要とする保護層成形用の材料としては適し
ていない。また、低温においても高い弾性を有す
る保護層形成材料としては従来の比較的耐候性の
良いアクリルウレタン系樹脂では不十分である。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされた
ものであり、弾性の高い含フツ素ポリウレタン系
樹脂塗料を保護層の材料として使用した防水構造
体に関する下記の発明である。
基体上に設けられたポリウレタン系樹脂表面を
有する防水層と該ポリウレタン系樹脂表面を保護
する含フツ素ポリウレタン系樹脂保護層からな
り、該保護層の含フツ素ポリウレタン系樹脂が、
水酸基価約160以下のフルオロオレフインコポリ
マー系ポリオール、水酸基価約200以下の高分子
量ポリオール、およびポリイソシアネート化合物
を反応させて得られる含フツ素ポリウレタン系樹
脂であることを特徴とする防水構造体。
本発明における防水構造体は、前記のように
種々の弾性の高い合成樹脂材料からなる防水材層
を必須の構成部分として有するが、他に繊維シー
トや断熱材層などを有していてもよい。合成樹脂
材料にはタール、カーボンブラツク、着色剤、充
填剤、紫外線吸収剤や光安定剤、難燃剤、可塑
剤、その他の添加成分を含んでいてもよい。また
防水材層は1層構造であつても多層構造であつて
もよく、後者の場合各層の材料は異なつていても
よい。また、防水材としては、硬化性の液状合成
樹脂材料、合成樹脂のエマルジヨンや溶液、その
他の液状材料を塗布して形成される、いわゆる塗
膜防水材であることが好ましいが、これに限られ
るものではなく、弾性合成樹脂やゴム等のシート
やフイルムを貼り付けて形成される、いわゆるシ
ート防水材であつてもよい。
本発明において、防水材層の表面はポリウレタ
ン系樹脂よりなる。即ち、防水材層の最上層はポ
リウレタン系樹脂よりなることが必要である。他
の合成樹脂よりなる表面に比較して、ポリウレタ
ン系樹脂表面は含フツ素ポリウレタン系樹脂とな
じみが良好で、また常温、あるいは比較的低加温
下で硬化しうる含フツ素ポリウレタン系樹脂を比
較的耐熱性の低いポリウレタン系樹脂に適用しう
ることも利点となる。好ましくは、防水材層の合
成樹脂材料は内部層を含めてすべて(たとえば、
前記上塗層や下塗層の両者とも)ポリウレタン系
樹脂からなることが好ましい。
上記防水材層表面を保護する保護層はフツ素原
子を有するポリオール、フツ素原子を有しないポ
リオール、およびポリイソシアネート化合物を反
応させて得られる含フツ素ポリウレタン系樹脂か
らなる。これらポリオールやポリイソシアネート
化合物は2種以上併用することができ、また必要
によつてさらに他の反応性の原料成分を用いるこ
ともできる。また含フツ素ポリウレタン系樹脂に
は、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤などの
安定剤、着色剤、粘度調節剤、レベリング剤その
他の副原料成分を配合することもできる。またこ
れら原料成分は、通常溶媒に溶解ないしは分散さ
れた塗料組成物として使用され、この塗料組成物
を防水剤層表面に塗布し、乾燥硬化して保護層が
形成される。
必須原料成分の1つであるフルオロオレフイン
コポリマー系ポリオールは、フツ素原料を有する
ポリオールであり、耐候性向上のための重要な因
子である。このポリオールとしては、水酸基価の
異なる何種かのポリオールが知られているが、弾
性の高い含フツ素ポリウレタン系樹脂を得るため
にはその水酸基価が約160以下の水酸基当りの分
子量が比較的高いポリオールでなくてはならな
い。特に、水酸基価が約30〜120、さらには約40
〜80のポリオールが好ましい。また、このフルオ
ロオレフインコポリマー系ポリオールは溶媒に溶
解しうるものでなくてはならない。さもないと、
良好な塗料組成物とすることができないからであ
る。
上記溶媒に溶解しうるフルオロオレフインコポ
リマー系ポリオールは基本的に公知のポリオール
である。このポリオールは、テトラフルオロエチ
レンやトリフルオロクロロエチレンなどのフルオ
ロオレフインとビニルエーテル系モノマーとのコ
ポリマーを基本構造とし、ビニルエーテル系モノ
マーの一部ないし全部に水酸基含有ビニルエーテ
ル系モノマーを用いることによりコポリマーに水
酸基が導入される。フルオロオレフインコポリマ
ー中のフルオロオレフイン単位とビニルエーテル
系モノマー単位の割合は前者約40〜60モル%、後
者約60〜40モル%であることが好ましい。この割
合の範囲外のコポリマーや両種のモノマー以外の
第3種のモノマーの単位の割合が多いコポリマー
は溶媒溶解性が低下する。また、本発明において
は水酸基価を低くするため、水酸基を有しないビ
ニルエーテル系モノマーを水酸基含有ビニルエー
テル系モノマーと併用することが通常必要であ
る。水酸基含有ビニルエーテル系モノマーとして
は、ヒドロキシアルキルビニルエーテルやヒドロ
キシシクロアルキルビニルエーテルが好ましく、
特に炭素数約6以下のヒドロアルキル基を有する
ビニルエーテルが好ましい。具体的には、たとえ
ば、3―ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4
―ヒドロキシブチルビニルエーテル、4―ヒドロ
キシ―2―メチルブチルビニルエーテルなどがあ
る。水酸基を有しないビニルエーテル系モノマー
としては、炭素数8以下のアルキル基やシクロア
ルキル基を有するビニルエーテルが好ましく、た
とえば、エチルビニルエーテル、プロピルビニル
エーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニ
ルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなど
がある。また、2,2,3,3―テトラグルオロ
プロピルビニルエーテルなどの含フツ素アルキル
ビニルエーテルや他のビニルエーテル系モノマー
を使用することもできる。フルオロオレフインコ
ポリマー系ポリオールの固有粘度(テトラヒドロ
フラン中30℃で測定される)は約0.05〜2.0dl/
g、特に0.05〜0.7dl/gのものが好ましい。固有
粘度が低すぎると含フツ素ポリウレタン系樹脂の
機械的強度が低下し、また高すぎると施工面で困
難をきたすおそれがある。
第2のポリオールである水酸基価約200以下の
高分子量ポリオールは、含フツ素ポリウレタン系
樹脂の弾性を高めかつ低温下でその弾性を保持さ
せるために必要である。水酸基価が高すぎると弾
性低下の原因となる。一方、あまり水酸基価が低
いと塗料組成物の粘度を高め、施工に困難をきた
すおそれがあるので、その水酸基価の下限は約30
であることが好ましい。より好ましくは、約40〜
160の水酸基価を有するポリオールが採用され、
特に約60〜140の水酸基価のポリオールが好まし
い。このポリオールの1分子当り平均の水酸基の
数は約2〜8が適当であるが、あまり高いと弾性
を低下させ易いので約2〜4が好ましい。特に約
2〜2.4のジオールを主とするポリオールが好ま
しい。このポリオールとしては、ポリエーテル系
ポリオール、ポリエステル系ポリオール、炭化水
素コポリマー系ポリオール(たとえば、ポリブタ
ジエン系ポリオール)、アクリル系ポリオール
(たとえばヒドロキシアルキル基を有するアクリ
レートあるいはメタクリレートと他のアクリレー
トあるいはメタクリレートとのコポリマー)、ポ
リカーボネート系ポリオールなどを使用しうる。
具体的には、多価アルコール、多価フエノール、
アルカノールアミン、ポリアミンなどの多官能の
開始剤にエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド、その他のアルキレンオキ
シドを付加して得られるポリエーテル系ポリオー
ル、テトラヒドロフラン開環重合体やテトラヒド
ロフランとアルキレンオキシドの開環重合体など
のポリオキシテトラメチレン系ポリオールからな
るポリエーテル系ポリオール、ブタジエンやそれ
とアクリロニトリル、スチレンなどとの共重合体
からなるポリブタジエン系ポリオール、ヒドロキ
シエチルアクリレートなどのヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートとアルキル(メタ)アクリ
レートとの共重合体などからなるアクリル系ポリ
オール、ポリエチレンアジペートジーオルやポリ
ブチレンアジペートジオールなどのポリエステル
系ポリオール、ポリ(1,6―ヘキシレンカーボ
ネート)ジオールなどのポリカーボネート系ポリ
オールがある。特に好ましい高分子量ポリオール
はポリエーテル系ポリオールであり、特にポリエ
ーテル系ジオールが好ましい。さらに好ましく
は、オキシプロピレン基あるいはオキシテトラメ
チレン基の割合が高い(約70重量%以上)のポリ
オキシプロピレン系ジオールあるいはポリオキシ
テトラメチレン系ジオールである。
上記高分子量ポリオールの使用量は、多すぎる
と耐候性を低下させ、少なすぎると弾性を低下さ
せる。従つて、その量は、前記フルオロオレフイ
ンコポリマー系ポリマー100重量部に対して約5
〜50重量部、特に約8〜30重量部が好ましい。
上記ポリオール類と反応してポリウレタン系樹
脂を形成するポリイソシアネート化合物として
は、2以上のイソシアネート基を有する化合物や
その変性物を使用しうる。ポリイソシアネート化
合物としては。脂肪族、脂環族、あるいは芳香族
のポリイソシアネート化合物がある。芳香核に直
接結合したイソシアネート基を有する芳香族ポリ
イソシアネート化合物は黄変性ポリイソシアネー
トと呼ばれ、それを使用して得られるポリウレタ
ン系樹脂は黄変化し易いことが知られている。本
発明における含フツ素ポリウレタン系樹脂は耐候
性が求められるものであるので、ポリイソシアネ
ート化合物としては、黄変性ポリイソシアネート
以外のポリイソシアネート(無黄変性ポリイソシ
アネート)およびその変性物が好ましい。無黄変
性ポリイソシアネートとしては、たとえばヘキサ
メチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイ
ソシアネート、リジンジイソシアネート、その他
の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソ
シアネート)、ビス(イソシアネートメチル)シ
クロヘキサン、その他の脂環族ポリイソシアネー
ト、および、キシリレンジイソシアネート、α,
α,α′,α′―テトラメチルキシリレンジイソシア
ネート、その他の無黄変性芳香族ポリイソシアネ
ートなどがある。また、2―イソシアネートエチ
ルメタクリレートなどのイソシアネート基を有す
るビニルモノマーの重合体や共重合体を使用する
こともできる。ポリイソシアネート化合物はこれ
らポリイソシアネートの変性物であつてもよく、
たとえばトリメチロールプロパンなどの多価アル
コールで変性したプレポリマー型変性物、カルボ
ジイミド変性物、ウレア変性物、ビユーレツト変
性物、三量化(イソシアヌレート化)変性物、二
量化変性物などがある。
ポリイソシアネート化合物の使用量は、前記2
種のポリオールの合計1当量、または後述鎖伸長
剤などの任意に使用しうる原料成分と前記2種の
ポリオールとの合計1当量、に対して約0.4〜1.2
当量が適当である。当量比がこれよりも多いと、
弾性低下や表面性能の低下をもたらし、これより
も少ないと機械的強度の低下をもたらすおそれが
ある。より好ましい当量比は約0.7〜1.0当量であ
る。
含フツ素ポリウレタン系樹脂は、前記2種のポ
リオールとポリイソシアネート化合物を混合する
か、あるいはプレポリマーや準プレポリマーを製
造しそれに鎖慎重剤や架橋剤を加えて、反応硬化
させることにより形成される。鎖伸長剤や架橋剤
としては、低分子量のポリオールやポリアミンが
適当である。これらは、また前記2種のポリオー
ルとともに使用することもできる。しかし、これ
ら低分子量の化合物は含フツ素ポリウレタン系樹
脂の弾性を低下されることが多く、通常は使用さ
れない。本発明においては、前記のようにポリオ
ールなどの原料成分や副原料成分を溶剤に溶解
し、これにポリイソシアネート化合物を加えて得
られる塗料組成物を防水材層の表面に塗布し、常
温あるいは低加温下(約60℃以下が好ましい)で
乾燥硬化して保護層が形成される。この保護層の
厚さは約10μ以上が適当で、これよりも薄いと保
護層の機能を充分に発揮し難い。また、あまり厚
くなると保護層としても弾性が不充分となり易
い。保護層の厚さは、好ましくは約20〜200μで
ある。
本発明の防水構造体は、コンクリートやモルタ
ル、あるいは金属などの無機質材料からなる基
体、特に屋根や外壁などの屋外に露出した基体の
防水構造体として優れた特性を有する。しかし、
用途はこれに限られるものではなく、建築物や構
造物の特に屋外面に施工される防水構造体として
用いることができる。また、その基体材料も無機
質材料に限られるものではなく、木質材料やプラ
スチツク材料などの有機質材料であつてもよい。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限られるものではな
い。
(実施例)
下記の原料を使用し塗料組成物を製造した。
塗料組成物
フルオロオレフインコポリマ―系ポリオール*
100重量部
高分子量ポリオール(PTMGあるいはPPG)**
10重量部
キシレン 165重量部
トルエン 165重量部
着色剤 59重量部
変性ポリイソシアネート*** 22.5重量部
*フルオロオレフインコポリマー系ポリオール:
トリフルオロクロロエチレン、エチルビニル
エーテル、および4―ヒドロキシブチルビニ
ルエーテルのコポリマー(各単位のモル%は
順に50,40,10)であつて、水酸基価57、固
有粘度0.21dl/g。
**PTMG:水酸基価110のポリオキシテトラメ
チレンジオール
PPG:水酸基価110のポリオキシプロピレン
ジオール
***変性ポリイソシアネート:三量化変性ヘキ
サメチレンジイソシアネート(NCO含量
21.3重量%)
ビルの屋上のコンクリート製基板上に、市販の
ポリウレタン系プライマーを約250g/m2塗布し、
乾燥硬化後、市販のガラスクロスを接着剤で固定
した。次にその上に、市販の下塗用ポリウレタン
系防水材を2.5Kg/m2塗布して硬化し、さらにそ
の上に市販の上塗用ポリウレタン系防水材を2.5
Kg/m2塗布して硬化させた。24時間後、さらに上
記塗料組成物を250g/m2となる量ロールコート
法で塗布して硬化させた。
上記防水構造体の物性を評価するために、下記
の試験を行なつた。1の容器に上記上塗用ポリ
ウレタン系防水材の原料の主剤400gと硬化剤400
gを正確に秤量し、金ベラで泡を巻き込まないよ
うに、ゆつくりと5分間撹拌した。この混合物
600gを50cm角の離型剤塗布ガラス板上に流延し、
ゴムベラで平滑にして、厚さ2mmの層を形成し
た。24時間室温で放置後、前記塗料組成物を厚さ
40μとなるようロールコート法で塗布し、20℃、
60%湿度下で10日間養生した。その後、ガラス板
からシートを剥離し、次の評価試験を行なつた。
前記塗料組成物において、PTMGを含む組成物
を使用した例を試験例1とし、PPGを含む組成
物を使用した例を試験例2とする。また、高分子
量ポリオールを配合せず、変性ポリイソシアネー
ト量を25重量%とする以外は同様の塗料組成物を
用いて上記方法でシートを作成した。この例を比
較例1とする。また、前記塗料組成物の代りに市
販の防水材トツプコート用アクリルウレタン系塗
料を用いて、上記方法でシートを作成した。この
例を比較例2とする。
上記4種のシートを用いて、テンシロン試験装
置(引張速度500mm/分)で20℃と−20℃におけ
る破断伸びを測定した。一方、サンシヤインウエ
ザオメーターで塗布面の促進耐候試験を行なつ
た。3000時間後、20℃で同様に破断伸びを測定し
た。各試験結果を下記第1表に示す。さらに、促
進耐候試験で500時間後、1500時間後、および300
時間後の塗布面の光沢保持率を測定した。各試験
結果を下記第1表に示す。なお、比較例2におい
ては、500時間後において既にチヨーキングが発
生していた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a waterproof structure comprising a polyurethane resin waterproof material layer having a protective layer with excellent weather resistance. [Prior Art] Conventionally, coating film waterproofing has been widely used as a waterproofing method for buildings such as roofs and outer walls. A waterproof structure obtained by coating waterproofing is usually a multilayer structure. For example, there is first a thin primer layer on the surface of a substrate such as concrete or mortar, then an undercoat layer, then a topcoat layer, and in some cases a protective layer, also called a finishing layer, on the topcoat layer. The primer layer mainly functions to improve the adhesion between the base and the waterproof layer, the undercoat layer mainly functions as a buffer layer to prevent the waterproof layer from being destroyed due to cracks in the base, etc. Mainly responsible for waterproofing function. The undercoat layer and topcoat layer may be reinforced with a fiber sheet or the like. Further, an intermediate layer, particularly a heat insulating layer such as a foam sheet, may be provided between the substrate and the undercoat layer. As mentioned above, the waterproof material layer mainly consists of an overcoat layer and an undercoat layer, which are made of a highly elastic synthetic resin. For example, acrylic resins made of polymers of acrylic esters and methacrylic esters, synthetic rubbers such as chloroprene rubber,
Polyurethane resins are often used, and polyurethane resins containing or not containing tanol are most widely used. These synthetic resins usually have insufficient weather resistance, and deteriorate in a short period of time, resulting in a decrease in waterproof performance. Therefore,
A protective layer with high weather resistance is often provided on the surface of these synthetic resin layers. Alkyd paints and acrylic urethane paints are often used as materials for the protective layer. However, these materials are also usually 1~
Chyoking occurs after 3 years, and therefore it becomes necessary to scrape off the protective layer and apply a new protective layer every 1 to 3 years. In particular, waterproofing materials made of polyurethane resin tend to have weather resistance problems, and it is almost essential to provide a protective layer in polyurethane resin waterproofing materials installed outdoors. On the other hand, it is often a problem that the elasticity of the protective layer tends to decrease at low temperatures. Particularly in cold regions, the waterproof layer is easily damaged during the winter, and one of the reasons for this is that the elasticity of the protective layer decreases, making it more likely to cause cracks and scratches due to external stress. Therefore, the protective layer is required not only to have weather resistance but also to maintain elasticity at low temperatures. [Problems to be Solved by the Invention] In order to improve the weather resistance of the protective layer, it is necessary to develop a paint with high weather resistance. So-called fluororesin paints are known as paints with high weather resistance, but ordinary fluororesin paints have low elasticity and are not suitable as materials for forming protective layers that require high elasticity. Moreover, conventional acrylic urethane resins, which have relatively good weather resistance, are insufficient as protective layer forming materials that have high elasticity even at low temperatures. [Means for Solving the Problems] The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and relates to a waterproof structure using a highly elastic fluorine-containing polyurethane resin paint as a material for the protective layer. The invention is as follows. Consisting of a waterproof layer provided on a substrate and having a polyurethane resin surface, and a fluorine-containing polyurethane resin protective layer that protects the polyurethane resin surface, the fluorine-containing polyurethane resin of the protective layer is
A waterproof structure comprising a fluorine-containing polyurethane resin obtained by reacting a fluoroolefin copolymer polyol with a hydroxyl value of about 160 or less, a high molecular weight polyol with a hydroxyl value of about 200 or less, and a polyisocyanate compound. The waterproof structure in the present invention has a waterproof material layer made of various highly elastic synthetic resin materials as an essential component as described above, but may also have a fiber sheet, a heat insulating material layer, etc. . The synthetic resin material may contain tar, carbon black, colorants, fillers, ultraviolet absorbers and light stabilizers, flame retardants, plasticizers, and other additive components. Further, the waterproof material layer may have a single layer structure or a multilayer structure, and in the latter case, the materials of each layer may be different. In addition, the waterproofing material is preferably a so-called coating film waterproofing material, which is formed by applying a curable liquid synthetic resin material, a synthetic resin emulsion or solution, or other liquid material, but is limited thereto. Instead, it may be a so-called sheet waterproof material formed by pasting a sheet or film of elastic synthetic resin or rubber. In the present invention, the surface of the waterproof material layer is made of polyurethane resin. That is, the uppermost layer of the waterproof material layer needs to be made of polyurethane resin. Compared to surfaces made of other synthetic resins, the surface of polyurethane resins has good compatibility with fluorine-containing polyurethane resins, and also has fluorine-containing polyurethane resins that can be cured at room temperature or at relatively low temperatures. Another advantage is that it can be applied to polyurethane resins that have relatively low heat resistance. Preferably, the synthetic resin material of the waterproofing layer includes all internal layers (e.g.
It is preferable that both the top coat layer and the undercoat layer are made of polyurethane resin. The protective layer that protects the surface of the waterproof material layer is made of a fluorine-containing polyurethane resin obtained by reacting a polyol having a fluorine atom, a polyol having no fluorine atom, and a polyisocyanate compound. Two or more of these polyols and polyisocyanate compounds can be used in combination, and other reactive raw material components can also be used if necessary. In addition, stabilizers such as ultraviolet absorbers, light stabilizers, and antioxidants, colorants, viscosity modifiers, leveling agents, and other auxiliary raw materials can also be blended with the fluorine-containing polyurethane resin. Further, these raw materials are usually used as a coating composition dissolved or dispersed in a solvent, and this coating composition is applied to the surface of the waterproofing agent layer and dried and hardened to form a protective layer. The fluoroolefin copolymer polyol, which is one of the essential raw material components, is a polyol containing a fluorine raw material and is an important factor for improving weather resistance. Several types of polyols with different hydroxyl values are known, but in order to obtain a fluorine-containing polyurethane resin with high elasticity, it is necessary to have a hydroxyl value of about 160 or less and a relatively low molecular weight per hydroxyl group. Must be a high polyol. In particular, the hydroxyl value is about 30 to 120, and even about 40.
~80 polyols are preferred. Further, this fluoroolefin copolymer polyol must be soluble in a solvent. Otherwise,
This is because a good coating composition cannot be obtained. The fluoroolefin copolymer polyols that can be dissolved in the above-mentioned solvents are basically known polyols. This polyol has a basic structure of a copolymer of a fluoroolefin such as tetrafluoroethylene or trifluorochloroethylene and a vinyl ether monomer, and by using a hydroxyl group-containing vinyl ether monomer as part or all of the vinyl ether monomer, hydroxyl groups are added to the copolymer. be introduced. The ratio of fluoroolefin units and vinyl ether monomer units in the fluoroolefin copolymer is preferably about 40 to 60 mol% for the former and about 60 to 40 mol% for the latter. Copolymers outside this ratio range and copolymers with a large ratio of units of the third type of monomer other than both types of monomers have reduced solvent solubility. Further, in the present invention, in order to lower the hydroxyl value, it is usually necessary to use a vinyl ether monomer having no hydroxyl group in combination with a vinyl ether monomer containing a hydroxyl group. As the hydroxyl group-containing vinyl ether monomer, hydroxyalkyl vinyl ether and hydroxycycloalkyl vinyl ether are preferable.
In particular, vinyl ethers having a hydroalkyl group having about 6 or less carbon atoms are preferred. Specifically, for example, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 4
-Hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxy-2-methylbutyl vinyl ether, etc. As the vinyl ether monomer having no hydroxyl group, vinyl ethers having an alkyl group or cycloalkyl group having 8 or less carbon atoms are preferred, such as ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, and cyclohexyl vinyl ether. Further, fluorine-containing alkyl vinyl ethers such as 2,2,3,3-tetrafluoropropyl vinyl ether and other vinyl ether monomers can also be used. The intrinsic viscosity of fluoroolefin copolymer-based polyols (measured in tetrahydrofuran at 30°C) is approximately 0.05 to 2.0 dl/
g, particularly preferably 0.05 to 0.7 dl/g. If the intrinsic viscosity is too low, the mechanical strength of the fluorine-containing polyurethane resin will decrease, and if it is too high, it may cause difficulties in construction. The second polyol, a high molecular weight polyol with a hydroxyl value of about 200 or less, is necessary to increase the elasticity of the fluorine-containing polyurethane resin and maintain its elasticity at low temperatures. Too high a hydroxyl value causes a decrease in elasticity. On the other hand, if the hydroxyl value is too low, it may increase the viscosity of the paint composition and make it difficult to apply, so the lower limit of the hydroxyl value is approximately 30.
It is preferable that More preferably, about 40~
A polyol with a hydroxyl value of 160 is used,
In particular, polyols having a hydroxyl value of about 60 to 140 are preferred. The average number of hydroxyl groups per molecule of this polyol is suitably about 2 to 8, but if it is too high, the elasticity tends to decrease, so about 2 to 4 is preferred. Particularly preferred are polyols mainly composed of about 2 to 2.4 diols. Examples of this polyol include polyether polyols, polyester polyols, hydrocarbon copolymer polyols (for example, polybutadiene polyols), and acrylic polyols (for example, copolymers of acrylates or methacrylates having hydroxyalkyl groups and other acrylates or methacrylates). , polycarbonate polyol, etc. may be used.
Specifically, polyhydric alcohol, polyhydric phenol,
Polyether polyols obtained by adding ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and other alkylene oxides to polyfunctional initiators such as alkanolamines and polyamines, ring-opening polymers of tetrahydrofuran, and ring-opening polymers of tetrahydrofuran and alkylene oxide. Polyether polyols made of polyoxytetramethylene polyols, polybutadiene polyols made of butadiene and copolymers of it with acrylonitrile, styrene, etc., hydroxyalkyl (meth)acrylates and alkyl (meth)acrylates such as hydroxyethyl acrylate. There are acrylic polyols made of copolymers with and the like, polyester polyols such as polyethylene adipate diol and polybutylene adipate diol, and polycarbonate polyols such as poly(1,6-hexylene carbonate) diol. Particularly preferred high molecular weight polyols are polyether polyols, and polyether diols are particularly preferred. More preferred are polyoxypropylene diols or polyoxytetramethylene diols containing a high proportion of oxypropylene groups or oxytetramethylene groups (approximately 70% by weight or more). If the amount of the high molecular weight polyol used is too large, the weather resistance will be reduced, and if it is too small, the elasticity will be reduced. Therefore, the amount is about 5 parts by weight per 100 parts by weight of the fluoroolefin copolymer-based polymer.
~50 parts by weight, especially about 8 to 30 parts by weight are preferred. As the polyisocyanate compound that reacts with the polyols to form the polyurethane resin, compounds having two or more isocyanate groups or modified products thereof can be used. As a polyisocyanate compound. There are aliphatic, alicyclic, or aromatic polyisocyanate compounds. Aromatic polyisocyanate compounds having an isocyanate group directly bonded to an aromatic nucleus are called yellowing polyisocyanates, and it is known that polyurethane resins obtained using the same are susceptible to yellowing. Since the fluorine-containing polyurethane resin in the present invention is required to have weather resistance, the polyisocyanate compound is preferably a polyisocyanate other than yellowing polyisocyanate (non-yellowing polyisocyanate) or a modified product thereof. Examples of non-yellowing polyisocyanates include hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, other aliphatic polyisocyanates, isophorone diisocyanate, methylene bis(cyclohexyl isocyanate), bis(isocyanate methyl) cyclohexane, and other alicyclic polyisocyanates. , and xylylene diisocyanate, α,
Examples include α, α′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate and other non-yellowing aromatic polyisocyanates. Furthermore, polymers and copolymers of vinyl monomers having isocyanate groups such as 2-isocyanate ethyl methacrylate can also be used. The polyisocyanate compound may be a modified product of these polyisocyanates,
Examples include prepolymer-type modified products modified with polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, carbodiimide-modified products, urea-modified products, Biuretz-modified products, trimerization (isocyanurate)-modified products, and dimerization-modified products. The amount of the polyisocyanate compound to be used is as specified in 2 above.
About 0.4 to 1.2 per equivalent of the total of the seed polyols, or the total of 1 equivalent of the two types of polyols and optional raw material components such as the chain extender described below.
The equivalent amount is appropriate. If the equivalence ratio is greater than this,
This may cause a decrease in elasticity and surface performance, and if the amount is less than this, there is a risk of a decrease in mechanical strength. A more preferred equivalent ratio is about 0.7 to 1.0 equivalents. Fluorine-containing polyurethane resins are formed by mixing the above two types of polyols and polyisocyanate compounds, or by producing a prepolymer or quasi-prepolymer, adding a chain-preventing agent or a crosslinking agent thereto, and curing the mixture through a reaction. Ru. As the chain extender and crosslinking agent, low molecular weight polyols and polyamines are suitable. These can also be used together with the two polyols mentioned above. However, these low molecular weight compounds often reduce the elasticity of the fluorine-containing polyurethane resin and are not normally used. In the present invention, as described above, raw materials such as polyol and auxiliary raw materials are dissolved in a solvent, a polyisocyanate compound is added thereto, and a coating composition obtained is applied to the surface of the waterproof material layer at room temperature or at a low temperature. A protective layer is formed by drying and curing under heating (preferably about 60°C or less). The thickness of this protective layer is suitably about 10 μm or more; if it is thinner than this, it is difficult for the protective layer to fully exhibit its function. Furthermore, if the thickness is too large, the elasticity of the protective layer is likely to be insufficient. The thickness of the protective layer is preferably about 20-200μ. The waterproof structure of the present invention has excellent properties as a waterproof structure for a base made of an inorganic material such as concrete, mortar, or metal, particularly for a base exposed outdoors such as a roof or an outer wall. but,
The application is not limited to this, but it can be used as a waterproof structure constructed especially on the outdoor surface of a building or structure. Furthermore, the base material is not limited to inorganic materials, but may also be organic materials such as wood materials and plastic materials. EXAMPLES The present invention will be specifically explained below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. (Example) A coating composition was manufactured using the following raw materials. Coating composition fluoroolefin copolymer-based polyol *
100 parts by weight high molecular weight polyol (PTMG or PPG) **
10 parts by weight Xylene 165 parts by weight Toluene 165 parts by weight Colorant 59 parts by weight Modified polyisocyanate *** 22.5 parts by weight *Fluoroolefin copolymer polyol:
A copolymer of trifluorochloroethylene, ethyl vinyl ether, and 4-hydroxybutyl vinyl ether (mol% of each unit is 50, 40, and 10 in order), with a hydroxyl value of 57 and an intrinsic viscosity of 0.21 dl/g. **PTMG: Polyoxytetramethylene diol with a hydroxyl value of 110 PPG: Polyoxypropylene diol with a hydroxyl value of 110 **Modified polyisocyanate: Trimerized modified hexamethylene diisocyanate (NCO content
(21.3% by weight) Approximately 250g/ m2 of commercially available polyurethane primer was applied to the concrete substrate on the roof of the building.
After drying and curing, commercially available glass cloth was fixed with adhesive. Next, apply 2.5 kg/m 2 of a commercially available polyurethane waterproofing material for undercoating and harden it, and then apply 2.5kg/m2 of a commercially available polyurethane waterproofing material for top coating on top of it.
Kg/m 2 was applied and cured. After 24 hours, the above coating composition was further applied by roll coating in an amount of 250 g/m 2 and cured. In order to evaluate the physical properties of the waterproof structure, the following tests were conducted. 1 container contains 400 g of the main ingredient of the polyurethane waterproofing material for top coating and 400 g of hardening agent.
g was accurately weighed and stirred slowly for 5 minutes using a metal spatula to avoid entraining bubbles. this mixture
600g was cast onto a 50cm square glass plate coated with a mold release agent.
It was smoothed with a rubber spatula to form a 2 mm thick layer. After standing at room temperature for 24 hours, the coating composition was
Apply by roll coating method to a thickness of 40μ, 20℃,
It was cured for 10 days under 60% humidity. Thereafter, the sheet was peeled off from the glass plate, and the following evaluation test was conducted.
Among the coating compositions, an example in which a composition containing PTMG was used was referred to as Test Example 1, and an example in which a composition containing PPG was used was referred to as Test Example 2. In addition, a sheet was prepared by the above method using the same coating composition except that no high molecular weight polyol was blended and the amount of modified polyisocyanate was 25% by weight. This example will be referred to as Comparative Example 1. Further, a sheet was prepared by the above method using a commercially available acrylic urethane paint for top coat of a waterproof material instead of the paint composition. This example will be referred to as Comparative Example 2. Using the above four types of sheets, the elongation at break was measured at 20°C and -20°C using a Tensilon tester (pulling speed: 500 mm/min). On the other hand, an accelerated weathering test was conducted on the coated surface using a Sunshine Weatherometer. After 3000 hours, the elongation at break was measured in the same manner at 20°C. The results of each test are shown in Table 1 below. Furthermore, after 500 hours, 1500 hours, and 300 hours in accelerated weathering tests.
The gloss retention rate of the coated surface after a period of time was measured. The results of each test are shown in Table 1 below. In addition, in Comparative Example 2, yoking had already occurred after 500 hours.
【表】
[発明の効果]
本発明における保護層用材料は極めて高い耐候
性を有しているのみならず、低温においても高い
弾性を有し、防水材の表面保護機能として従来の
材料よりも極めて優れた特性を有しているもので
ある。[Table] [Effects of the Invention] The protective layer material of the present invention not only has extremely high weather resistance, but also has high elasticity even at low temperatures, and has a better surface protection function than conventional materials for waterproof materials. It has extremely excellent properties.
Claims (1)
を有する防水層と該ポリウレタン系樹脂表面を保
護する含フツ素ポリウレタン系樹脂保護層からな
り、該保護層の含フツ素ポリウレタン系樹脂が、
水酸基価約160以下のフルオロオレフインコポリ
マー系ポリオール、水酸基価約200以下の高分子
量ポリオール、およびポリイソシアネート化合物
を反応させて得られる含フツ素ポリウレタン系樹
脂であることを特徴とする防水構造体。 2 保護層の厚さが約20〜200μである特許請求
の範囲第1項の防水構造体。 3 フルオロオレフインコポリマー系ポリオール
が、テトラフルオロエチレンあるいはトリフルオ
ロクロロエチレンからなるフルオロオレフイン、
水酸基含有ビニルエーテル系モノマー、および水
酸基を有しないビニルエーテル系モノマーの少な
くとも3種のモノマーのコポリマーである、特許
請求の範囲第1項の防水構造体。[Scope of Claims] 1. Consisting of a waterproof layer provided on a substrate and having a polyurethane resin surface, and a fluorine-containing polyurethane resin protective layer that protects the polyurethane resin surface, the protective layer is made of a fluorine-containing polyurethane resin. The resin is
A waterproof structure comprising a fluorine-containing polyurethane resin obtained by reacting a fluoroolefin copolymer polyol with a hydroxyl value of about 160 or less, a high molecular weight polyol with a hydroxyl value of about 200 or less, and a polyisocyanate compound. 2. The waterproof structure according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of about 20 to 200μ. 3. A fluoroolefin in which the fluoroolefin copolymer polyol is composed of tetrafluoroethylene or trifluorochloroethylene,
The waterproof structure according to claim 1, which is a copolymer of at least three types of monomers: a vinyl ether monomer containing a hydroxyl group and a vinyl ether monomer having no hydroxyl group.
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JP21206385A JPS6273944A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Waterproof structure |
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JP21206385A JPS6273944A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Waterproof structure |
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JPS6273944A JPS6273944A (en) | 1987-04-04 |
JPH0119344B2 true JPH0119344B2 (en) | 1989-04-11 |
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ID=16616249
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JP21206385A Granted JPS6273944A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Waterproof structure |
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-
1985
- 1985-09-27 JP JP21206385A patent/JPS6273944A/en active Granted
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