JPWO2016060112A1 - 衛生機器用の防汚用湿気硬化型樹脂組成物およびそれを用いる衛生機器の周囲の汚れ防止方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の衛生機器用の防汚用湿気硬化型樹脂組成物は、分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%未満である重合体(I)と分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%以上である重合体(II)とを含み、重合体(I)100重量部に対し、重合体(II)を5〜200重量部を含むことを特徴とするものである。
ここで、分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率は、末端基が水酸基である重合体の場合、加水分解性ケイ素基導入後の未反応の水酸基を水酸基価分析法を用いて算出することができる。また、末端基の種類に限定されない方法として、IR法やNMR法を用いて加水分解性ケイ素基導入後の末端基を定量することにより算出する方法を用いることもできる。
本発明に用いる湿気硬化型樹脂組成物には、硬化反応を促進させるために硬化触媒を用いる。具体例としては、アルキルチタン酸塩、有機ケイ素チタン酸塩、ビスマストリス−2−エチルヘキサノエート等の金属塩、リン酸、p−トルエンスルホン酸、フタル酸等の酸性化合物、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン等の脂肪族モノアミン、エチレンジアミン、ヘキサンジアミン等の脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン類、ピペリジン、ピペラジン等の複素環式アミン類、メタフェニレンジアミン等の芳香族アミン類、エタノールアミン類、トリエチルアミン、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる各種変性アミン等のアミン化合物を挙げることができる。また、ジオクチル酸錫、ジナフテン酸錫、ジステアリン酸錫等の2価の錫と上記アミン類の混合物を挙げることもできる。
(n−C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2
(n−C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO−(n−C4H9))2
(n−C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2
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(n−C4H9)2Sn(SCH2COO)
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(n−C8H17)2Sn(SCH2COOCH2CH2OCOCH2S)
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(n−C4H9)2SnS
(n−C4H9)2SnO
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(n−C4H9)2Sn(acac)2
(n−C8H17)2Sn(acac)2
(n−C4H9)2(C8H17O)Sn(acac)
(n−C4H9)2(CH3COO)SnOSn(OCOCH3)(n−C4H9)2
(n−C4H9)2(CH3O)SnOSn(OCH3)(n−C4H9)2
充填剤としては、公知の充填剤を使用することができる。具体例としては、表面を脂肪酸または樹脂酸系有機物で表面処理した炭酸カルシウム、さらにこれを微粉末化した平均粒径1μm以下の膠質炭酸カルシウム、沈降法により製造した平均粒径1〜3μmの軽質炭酸カルシウム、平均粒径1〜20μmの重質炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム、フュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、およびカーボンブラック、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルーン、木粉、パルプ、木綿チップ、マイカ、くるみ穀粉、もみ穀粉、グラファイト、アルミニウム微粉末、フリント粉末等の粉体状充填剤。ガラス繊維、ガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレンファイバー等の繊維状充填剤等を挙げることができる。これらの充填剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
本発明の樹脂組成物には、硬度調整のために可塑剤を使用することもできる。可塑剤としては公知の可塑剤を使用することができる。具体例としては、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸アルキルエステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸アルキルエステル類;ペンタエリスリトールエステル等;リン酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類;エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤;ポリプロピレングリコール;ポリエチレングリコール;塩素化パラフィン;等を挙げることができる。これらの可塑剤を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
また、本発明の樹脂組成物には、硬化物の物性や硬化性及び貯蔵安定性を調節する目的で加水分解性ケイ素化合物を任意に添加できる。具体例としては、テトラメチルシリケート、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシランなどやこれらのメトキシ基がエトキシ基に置換された化合物などを挙げることができるが、これらに限定されない。添加量は重合体(I)及び重合体(II)の合計量100重量部に対し、0.5〜5重量部である。0.5重量よりも少ないと貯蔵安定性が悪くなる。また5重量部よりも多いとガラスに接着し易くなるからである。
また、さらに防カビ剤を添加することもできる。防カビ剤としては、例えば、ベンズイミダゾール、チオールピリジン等を用いることができる。抗菌剤や防カビ剤を含有させることで、細菌やカビの発生および繁殖を予防して、衛生機器の周囲を清潔にすることが可能となる。
合成例1
グリセリンを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体触媒の存在下プロピレンオキシドを反応させて得られたポリオキシプロピレントリオールの末端水酸基をアリルオキシ基に変換した後精製した。さらに塩化白金酸を触媒としてメチルジメトキシシランと反応させ、分子鎖末端の35%にメチルジメトキシシリルプロピル基を導入した重合体Aを合成した。
ジターシャリーブチルパーオキサイドを開始剤とし、アクリル酸エステル単量体としてアクリル酸ブチル、加水分解性シリル基含有単量体としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランからなる単量体混合物を、一定の供給速度で反応温度を250℃に制御しながら25分反応した結果、分子鎖末端の15%にシラン基を導入した重合体Bを合成した。
エチレングリコールを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体触媒の存在下プロピレンオキシドを反応させて得られたポリオキシプロピレンジオールの末端水酸基をアリルオキシ基に変換した後精製した。さらに塩化白金酸を触媒としてメチルジメトキシシランと反応させ、分子鎖末端の60% にメチルジメトキシシリルプロピル基を導入した重合体Cを合成した。
亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒の存在下、ポリオキシプロピレンジオールにプロピレンオキシドを開環重合させてポリオキシプロピレンジオール(重合体P)を得た。耐圧反応器に重合体Pを入れ、内温を110℃に保持しながら減圧脱水した。つぎに、反応器内雰囲気を窒素ガスに置換し、内温を50℃に保持しながら、NCO/OHが0.97となるように、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(純度95%)を投入した。つづいて、内温を80℃に8時間保持して、重合体(P)と3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランをウレタン化反応させて、分子鎖末端の90%にトリメトキシシリル基を導入した重合体Dを得た。
重合体(I)として重合体A及びB、重合体(II)として重合体C及びDを用いた。これら重合体に、可塑剤としてポリプロピレングリコール、充填剤として加熱乾燥により水分を除去したシリカを加え、遊星式攪拌器(クラボウ社製)を使用して攪拌・混合した。得られた混合物を室温まで温度を下げてから、脱水剤としてシラン化合物と硬化触媒としてジブチルスズビス(アセチルアセトネート)[(n−C4H9)2Sn(acac)2]を加えて攪拌・混合して湿気硬化型樹脂組成物を得た。実施例6では、さらに消臭剤として東亜合成社製ケスモンNS−10を加えて攪拌・混合して混合物を得た。表1に実施例1〜6および比較例1〜5の配合を示す。
(1)剥離性試験
以下に示す各基材に、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で、湿気硬化型樹脂組成物を打設した後、3日間養生した。簡易接着性試験(日本シーリング材工業会発刊建築用シーリング材ハンドブックに記載の方法に準拠)を行い、以下の評価基準を用いて以下の各基材からの剥離性を評価した。
評価基準
〇:樹脂組成物を基材から容易にはがすことができる。
×:樹脂組成物の一部が基材に付着して残る。
基材
・陶器(便器)
・合成樹脂(便器)
・タイル(床面)
・木質フローリング(床面)
・塩ビ樹脂シート(床面)
・コンクリート(床面)
温度23℃、湿度50%の雰囲気下で、湿気硬化型樹脂組成物を10mm幅で10mm高さのアルミチャネルに打設し、24時間後に切り出し、厚み(単位mm)を測定した。硬化反応は、樹脂組成物の表面から進むため、表面に形成される皮膜の厚さ(以下、硬化厚みという。)が大きいほうが、硬化速度が大きいことを示す。
カートリッジ容器に充填した湿気硬化型樹脂組成物を温度50℃、湿度80%のオーブンに7日間に保存した後押し出して外観の変化の有無、タックフリー時間(指蝕乾燥時間)を確認した。以下の評価基準を用いた。
○:外観の変化が無くタックフリー時間が2倍以上変化しない。
×:タックフリー時間が2倍を超える。
なお、比較例3は硬化性が悪いため、貯蔵安定性の試験は行わなかった。
実際に便器(LIXILE社製ハイパーキラミック)と塩ビ樹脂シートからなる床面との隙間に湿気硬化型樹脂組成物を打設して、7日後に剥がせるかどうかを確認した。以下の評価基準を用いた。
〇:便器、塩ビ樹脂シートいずれからも容易にはがすことができる。
×便:便器には一部が付着して残るが、塩ビ樹脂シートからは容易にはがすことができる。
×塩ビ:便器からは容易にはがすことができるが、塩ビ樹脂シートには、一部が付着して残る。
××:便器、塩ビ樹脂シートいずれにも、一部が付着して残る。
(i)実施例1および実施例6の湿気硬化型樹脂組成物を100×100×5mmのシート状にして、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で硬化させた。
(ii)試験袋に(i)のシートを入れ、さらに空気を1L注入した。
(iii)アンモニアを100ppmとなるよう注入した。
(iv)2時間後の試験袋中の残存ガス濃度を測定し、減少率を評価した。
(v)(i)のシートを用いずに同様の評価を行い、空試験とした。
(vi)アンモニアの減少率を下記の計算式により算出した。
減少率(%)={(空試験の残存アンモニア濃度−サンプルの残存アンモニア濃度)/空試験の残存アンモニア濃度}×100
表2に実施例1〜6および比較例1〜5の評価結果を示す。
Claims (7)
- 衛生機器用の防汚用湿気硬化型樹脂組成物であって、
分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%未満である重合体(I)と分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%以上である重合体(II)とを含み、重合体(I)100重量部に対し、重合体(II)を5〜200重量部を含む、該防汚用湿気硬化型樹脂組成物。 - 上記重合体(I)と上記重合体(II)の加水分解性基が、アルキルジアルコキシシリル基又はトリアルコキシシリル基である請求項1記載の防汚用湿気硬化型樹脂組成物。
- さらに消臭剤を含む請求項1または2に記載の防汚用湿気硬化型樹脂組成物。
- 衛生機器の周囲の汚れ防止方法であって、
衛生機器の周囲の隙間を、分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%未満である重合体(I)と分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%以上である重合体(II)とを含み、重合体(I)100重量部に対し、重合体(II)を5〜200重量部を含む剥離可能な湿気硬化型樹脂組成物を用いて封止する、該衛生機器の周囲の汚れ防止方法。 - 前記の隙間が、前記衛生機器の周縁部と前記衛生機器を設置する床面との隙間である、請求項4記載の衛生機器の周囲の汚れ防止方法。
- 前記の隙間が、前記衛生機器と隣り合う壁材または物品との隙間である、請求項4記載の衛生機器の周囲の汚れ防止方法。
- 衛生機器が便器である請求項4記載の衛生機器の周囲の汚れ防止方法。
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