JP3993653B2 - Two-component solventless urethane resin coating agent - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックス発泡体、プラスチックス成形物、金属、木質材等の物体の表面保護を目的とする用途に好適な二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックス発泡体の表面に強化被膜を形成させることにより、発泡体の強度を増すことが行われている。強化被膜形成剤として好適なものは、ウレタン系樹脂被覆剤である。
【0003】
特公平3−67107号公報(特開昭60−147329号公報)には、主剤(ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートまたはその変性品)、硬化剤(第一級ヒドロキシル基を50%以上含有し、かつOH価が100mgKOH/g 以下の高分子ポリオールを50%以上含有するもの)、架橋剤(ポリアミン類、多価アルコール類またはアルカノールアミン類)、触媒(第3級アミンまたは有機金属化合物)を配合した常温硬化型高反応ポリウレタン原液を、高圧吹付装置を使用して、30〜210kg/cm2の吐出圧で保護体の表面に吹き付ける発泡保護体の強化方法が示されている。
【0004】
ここで、架橋剤のうちポリアミンとして具体的に言及のあるものは、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジクロル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5,3’,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3’,5’−ジイソプロピルジアミノジフェニルメタン、3,5,3’,5’−テトライソプロピルジアミノジフェニルメタンであり、実施例には架橋剤としてポリアミンを用いたものはあげられていないが、比較例1においては4,4’−ジアミノ−3,3’−ジクロロジフェニルメタンを用いている。また触媒のうち有機金属化合物として具体的に言及のあるものは、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクタン酸錫、ジブチル錫ジラウレートであり、実施例にはジブチル錫ジラウレートを用いた例があげられている。
【0005】
特開平7−179634号公報には、ポリスチレンフォーム表面にポリウレタンエラストマーからなる強化皮膜を形成する方法において、ポリウレタンエラストマー原料として2液反応性無溶剤型ウレタン原料を用い、そのウレタン原料を上記ポリスチレンフォーム表面にスプレー塗布すると共に、その塗布された時点から硬化が完了するまでの間のポリスチレンフォームの最高温度が30〜80℃の範囲であるようにすることにつき開示がある。
【0006】
この公報には、鎖延長剤については二官能ジアミン類およびジオール類が使用されるとの記載があり、架橋剤についてはグリセリン、ソルビトール等が使用されるとある。1級、2級のジまたはポリアミン類は鎖延長剤および架橋剤の両機能を有し、このようなものとして従来より広く使用されている3,3’ジクロロ−4,4’ジアミノジフェニルメタンを使用しうるとの記載もある。触媒については、必要に応じて配合してもよいとあるものの、それ以上の記載はない。実施例には、ポリイソシアネートとしてMDIプレポリマー、ポリオールとしてポリプロピレングリコール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオールを用いた例が示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特公平3−67107号公報の発泡保護体の強化方法は、主として魚箱等のポリスチレン発泡体の強化のために実際にも採用されており、へこみや傷付きの防止に有効であると思われるが、仕上がり外観に影響を与える平滑性、発泡体との密着性など、特に衝撃時の密着性保持の点で、なお改良の余地がある。
【0008】
特開平7−179634号公報の強化皮膜形成方法は、主として皮膜形成過程におけるフォーム表面の最高温度を制限することによりフォームへの密着性を上げようとするものであるが、樹脂組成の点で不満があり、さらに改良を図る必要がある。
【0009】
本発明は、このような背景下において、物体に適用したときの平滑性が良好で、プラスチックス発泡体のような物体であっても密着力が大きく、表面保護の目的を最大限に達成することのできる二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤は、
ポリイソシアネート成分(A) 、ポリオール成分(B) 、架橋剤(C) および触媒(D) からなる二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤であって、
前記ポリイソシアネート成分 (A) が、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートを主体とするものであること、
前記ポリオール成分(B) のうち50重量%を越える量が第1級OH基含有ポリオールで構成されていること、
前記第1級OH基含有ポリオールが、OH価が100を越えるOH価Xを持つ高OH価ポリオールとOH価が上記Xよりも小さい低OH価ポリオールとの重量比で6:4〜9:1の混合物であること、
前記架橋剤(C) がジエチルトルエンジアミンからなること、
前記触媒 (D) がビスマス有機酸塩からなること、および、
物体の表面保護用の被覆剤であること、
を特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【0012】
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤は、ポリイソシアネート成分(A) 、ポリオール成分(B) 、架橋剤(C) および触媒(D) を必須の成分とする。
【0013】
〈ポリイソシアネート成分(A) 〉
ポリイソシアネート成分(A) としては、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートを主体とするものが用いられる。
【0014】
ここでジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートの例は、
(1) 純MDIと称されるジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、
(2) クルードMDIまたはポリメリックMDIと称されるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、
(3) 水素化MDIまたはH12MDIと称されるジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、
(4) 上記(1) 〜(3) のポリイソシアネートと、カルボジイミド、イソシアヌレート、ウレトンイミンなどの1種または2種以上との変性物、
(5) 上記(1) 〜(3) のMDI系ポリイソシアネートと、ビウレット、アロハネートなどの1種または2種以上との変性物、
(6) 上記(1) 〜(3) のポリイソシアネートと、ヒドロキシポリオール(ポリアルキレングリコール等)や多価アルコールとのプレポリマー、
(7) 上記(1) 〜(3) のポリイソシアネートが、カルボジイミド、イソシアヌレート、ウレトンイミンなどで変性され、かつヒドロキシポリオールや多価アルコールでプレポリマー化されたもの、
などである。これらの中では、(1) 、(4) 、(6) および(7) 、殊に(4) 、(6) および(7) が重要である。
【0015】
ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネート以外のポリイソシアネートとしては、2,4−または/および2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネートなどがあげられる。ただしこれらを用いるときも、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートと併用して、少量割合(50重量%以下、通常は30重量%以下、さらには20重量%以下)を用いることが望ましい。
【0016】
〈ポリオール成分(B) 〉
ポリオール成分(B) としては、本発明においては、そのうち50重量%を越える量(好ましくは60重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、なかんずく80重量%以上)が第1級OH基含有ポリオールで構成されるようにする。第1級OH基含有ポリオールの使用は、物体の表面に適用したときの被膜の適度な強度と柔軟性(伸び等)、硬化時間の調節、表面平滑性の実現の点でプラスとなるからである。
【0017】
そして上記の第1級OH基含有ポリオールは、OH価が100を越えるOH価Xを持つ高OH価ポリオールとOH価が上記Xよりも小さい低OH価ポリオールとの重量比で6:4〜9:1の混合物であることが必要である。このような範囲において、柔軟性を有しかつ強靭な被膜が得られるからである。なお上記のOH価Xは、110以上、さらには115以上であることが好ましい。OH価Xの上限は、実用的には140程度までである。
【0018】
OH基含有ポリオールには、第1級OH基含有ポリオールと第2級OH基含有ポリオールとがある。
【0019】
ポリオール成分(B) のうち第1級OH基含有ポリオールとしては、以下に例示するような高分子ポリオールや低分子ポリオールが用いられ、高分子ポリオールを主たる割合で用いることが好ましい。
【0020】
まず高分子ポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイドとテトラヒドロフランとの共重合体、縮合系ポリエステルポリオール・ラクトン系ポリエステルポリオール・ポリカーボネートジオール等のポリエステルポリオールのうち鎖延長剤として第1級OH基のみを含有するポリオールを使用したもの、ポリブタジエンポリオールなどがあげられる。また、ポリプロピレングリコールやポリブチレングリコールの第2級OH基をエチレンオキサイドでキャップしたもの(つまりエチレンオキサイド末端ブロック共重合体)も好適に用いることができる。
【0021】
低分子ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、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、1,4−ビス(2’−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、フェニルジエタノールアミン、N,N’−ジ(2−ヒドロキシエチル)アニリンなどがあげられる。
【0022】
第2級OH基含有ポリオールとしては、以下に例示するような高分子ポリオールや低分子ポリオールが用いられる。
【0023】
まず高分子ポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ヒマシ油またはその誘導体、プロピレンオキサイドとブチレンオキサイドとのランダムまたはブロック共重合体、プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとのランダムまたはプロピレンオキサイド末端ブロック共重合体、ブチレンオキサイドとエチレンオキサイドとのランダムまたはブチレンオキサイド末端ブロック共重合体、プロピレンオキサイドとテトラヒドロフランとのランダムまたはプロピレンオキサイド末端共重合体、ブチレンオキサイドとテトラヒドロフランとのランダムまたはブチレンオキサイド末端共重合体、グリセリンやトリメチロールプロパン等の鎖延長剤にプロピレンオキサイドを付加重合して得られる重合体、グリセリンやトリメチロールプロパンなどの鎖延長剤にブチレンオキサイドを付加重合して得られる重合体、グリセリンやトリメチロールプロパンなどの鎖延長剤にプロピレンオキサイドやブチレンオキサイドを付加重合して得られる重合体、前述の第1級OH基含有ポリオールにプロピレンオキサイドを付加重合して得られる重合体、前述の第1級OH基含有ポリオールにブチレンオキサイドを付加重合して得られる重合体などがあげられる。
【0024】
低分子ポリオールとしては、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、2,4−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ソルビトール、トリイソプロパノールアミン、フェニルジイソプロパノールアミン、N,N’−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリンなどがあげられる。
【0025】
ポリオール成分(B) 全体のOH価は10〜380KOHmg/g 、殊に20〜350KOHmg/g の範囲内にあることが好ましい。OH価がこのような範囲にあるときに被覆剤としての物性が高まるからである。
【0026】
〈架橋剤(C) 〉
架橋剤(C) としては、本発明においては、ジエチルトルエンジアミンを用いる。ジエチルトルエンジアミンは、次の化1の式で示される化合物である。
【0027】
【化1】
【0028】
このように本発明においては架橋剤(C) としてジエチルトルエンジアミンを用い、これにより所期の目的が達成できるが、本発明の趣旨を損なわない程度の量(たとえば30重量%以下、殊に20重量%以下)であれば、ジエチルトルエンジアミン以外のアミン類を併用しても差し支えない。
【0029】
〈触媒(D) 〉
触媒(D) としては、本発明においてはビスマス有機酸塩を用いる。ビスマス有機酸塩の具体例は、ビスマスアセテート、ビスマスオキサレート、ビスマスオレート、ビスマスバリレート、ビスマスタンネート、ビスマスシトレート、ビスマスサリシレート、ビスマス−2−エチルヘキサノエート、ビスマスネオデカノエートなどであり、特にビスマスネオデカノエートが重要である。ビスマス有機酸塩は、液状にするために、適当量の有機酸(たとえばネオデカン酸)などと混合した溶液の形態、あるいは単体の状態でポリオールに溶解させた形態で用いるのが通常である。
【0030】
触媒(D) としては、ビスマス有機酸塩以外の触媒、たとえば、ビスマス有機酸塩以外のビスマス化合物(ビスマスカーボネート、ビスマスハイドレート、ビスマスニトレート、ビスマスオキサイド、ビスマスホスフェート等)、第3級アミン、有機錫化合物、有機鉛化合物なども用いることができる。しかしながら、ビスマス有機酸塩の効果がたとえばジブチル錫ジラウレートを用いた場合に比し格段に大きいので、他の触媒を用いる場合も、ビスマス有機酸塩を後述のようにポリオール成分(B) 全体に対して 0.001重量%以上(殊に0.01重量%以上)用い、それに加えて他の触媒を併用するようにすることが好ましい。
【0031】
〈その他の配合物〉
本発明の被覆剤には、上に述べたポリイソシアネート成分(A) 、ポリオール成分(B) 、架橋剤(C) および触媒(D) のほかに、ポリオール成分に属しない鎖延長剤(多価アミン等)を配合することができる。ポリオール成分に属する鎖延長剤は、便宜上、上述のポリオール成分(B) として分類してある。
【0032】
そのほか、必要に応じ、充填剤、着色剤、可塑剤、酸化安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、加水分解防止剤、防カビ剤、脱水剤、消泡剤などを配合することができる。
【0033】
〈被覆方法〉
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤は、ポリイソシアネート成分(A) をA剤、ポリオール成分(B) をB剤として用い、架橋剤(C) 、触媒(D) 、鎖延長剤はB剤側に配合するのが通常である。
【0034】
ポリイソシアネート成分(A) とポリオール成分(B) との配合比率は、NCO/活性Hの当量比が 0.9〜 1.3、好ましくは 1.0〜 1.2となるようにするのが適当である。活性Hとは、NCO基と反応しうるH、たとえば、OH基のH、NH2 基のH、COOH基のHなどである。
【0035】
架橋剤(C) の配合量は、ポリオール成分(B) 全体に対して1〜40重量%、好ましくは5〜30重量%とするのが適当であり、その割合が余りに少ないときは、硬化速度、平滑性、密着性の点で不満足となる上、被覆強度の低下も招く傾向があり、一方その割合が余りに多いときは、平滑性や密着性の低下を招くおそれがある。
【0036】
触媒(D) のうちビスマス有機酸塩の配合量は、ポリオール成分(B) 全体に対して 0.001〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%とするのが適当であり、その割合が余りに少ないときは、硬化速度、平滑性、密着性、被覆強度の点で不満足となり、その割合が余りに多いときは、平滑性や密着性の低下を招くおそれがある。
【0037】
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤は、使用直前にA液とB液とを混合して用いるか、A液とB液とを2頭ガンの先端で混合して用い、コーティング、ディッピング、スプレーなどの方法により物体の表面に適用して被膜を形成させる。これにより、物体の表面保護が図られる。被膜の厚みに特に限定はなく、薄膜から厚膜まで任意である。
【0038】
物体としては、プラスチックス発泡体、プラスチックス成形物、金属、木質材、布、コンクリート、無機質ボードなどが例示でき、靴底などの半製品にも適用可能である。
【0039】
〈作用〉
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤を物体に適用したときに形成される被膜の平滑性は、架橋剤(C) として用いたジエチルトルエンジアミンと、触媒(D) として用いたビスマス有機酸塩とが深く関与しており、どちらか一方を欠くと、縮みや凹凸が現われたり、平滑性が損なわれてしまうおそれがある。なお架橋剤(C) としてジエチルトルエンジアミンを用いても、触媒(D) としてビスマス有機酸塩以外の触媒を用いた場合には、ビスマス有機酸塩を用いたときほどの架橋剤(C) との相乗効果は達成しえない。
【0040】
架橋剤(C) として用いたジエチルトルエンジアミンと、触媒(D) として用いたビスマス有機酸塩との組み合わせは、物体(殊にプラスチックス発泡体)への密着性の点でも極めて有利に作用する。これは、上記の架橋剤(C) による適度の凝集作用に基くアンカー効果と、触媒(D) として用いたビスマス有機酸塩による硬化速度とが協力したためと考えられる。
【0041】
そして、本発明の組成物を構成する各成分の適正な量の併用配合により、所期の被膜強度、柔軟性(伸び等)が得られることはもとより、物体に適用したときの平滑性が良好で、プラスチックス発泡体のような物体であっても密着力が大きくなり、表面保護の目的を最大限に達成することができる。
【0042】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下「部」とあるのは重量部である。
【0043】
実施例1
〈A液〉
遊離NCO%29.0のカルボジイミド変性ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート61部を、窒素気流中、温度80℃にて分子量2000のポリプロピレングリコール39部でプレポリマー化を行い、 2.0時間反応させて遊離NCO%16.4のプレポリマーを得た。これをポリイソシアネート成分(A) として用いた。
【0044】
〈B液〉
ポリオール成分(B) としての、ポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合して得られた分子量が900、OH価が125mgKOH/g の第1級OH基含有ポリオール(高分子ポリオール)67部、ポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合して得られた分子量が4000、OH価が28mgKOH/g の第1級OH基含有ポリオール(高分子ポリオール)14部および1,4−ブタンジオール(鎖延長剤兼用の低分子ポリオール)6部との混合物、架橋剤(C) としてのジエチルトルエンジアミン13部、および触媒(D) としてのビスマスネオデカノエートのネオデカン酸溶液(ビスマスの割合は16重量%) 1.0部を混合し、B液とした。
【0045】
〈被膜の形成〉
日本合成化学工業株式会社製のスプレー装置「QSP−26」を用い、発泡倍率が70倍のポリスチレン発泡体からなる平板に上記のA液とB液の混合物(NCO/活性Hの当量比は 1.1)を吹き付け、被膜を形成させた。同様にして、ポリプロピレン板にも被膜を形成させた。
【0046】
充分に硬化させたこのものの表面は、適度の柔軟性を有し、反発弾性に富み、強靭で、外部からの衝撃による被膜の損傷はもちろん、発泡体の場合でもその発泡体の損傷が認められなかった。被膜形成面の表面平滑性は良好で、外観が好ましかった。また密着性も良好で、たとえば被膜−発泡体間の剥離テストでは、発泡体の凝集破壊を生じた。
【0047】
比較例1
触媒(D) を配合しないほかは実施例1を繰り返したときは、被膜の硬化が充分には促進せず、クリーム化を生じた。
【0048】
比較例2
架橋剤(C) として、ジエチルトルエンジアミン13部に代えて4,4’−ジアミノジフェニルメタン13部を用いたほかは実施例1を繰り返した。
【0049】
このB液を実施例1と同じA液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリプロピレン板に吹き付け、被膜を形成させた。
【0050】
しかしながら、充分に硬化させたこのものの表面は、凹凸が発生して平滑性を欠いており、外観は粗悪であった。また密着性も不良であり、剥離テストで界面剥離を生じた。
【0051】
参考例1
ポリオール成分(B) としての分子量1000のポリプロピレングリコール(第2級OH基含有ポリオール、高分子ポリオール)49部、分子量4000のポリプロピレングリコール(第2級OH基含有ポリオール、高分子ポリオール)32部および1,4−ブタンジオール6部(鎖延長剤兼用の低分子ポリオール)との混合物、架橋剤(C) としてのジエチルトルエンジアミン13部、および触媒(D) としてのビスマスネオデカノエートのネオデカン酸溶液(ビスマスの割合は16重量%) 1.0部を混合し、B液とした。
【0052】
このB液を実施例1と同じA液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリプロピレン板に吹き付け、被膜を形成させた。結果を後の表1に示す。
【0053】
充分に硬化させたこのものの表面は良好ではあるが、実施例1のものと比較して柔軟性に欠け、硬かった。また表1に示すように実施例1のものよりも硬度が大で、伸びが小さかった。従って、柔軟性を必要とする場合には、この参考例1のものよりも実施例1のものが好ましい。
【0054】
参考例2
ポリオール成分(B) としての分子量1000のポリプロピレングリコール(第2級OH基含有ポリオール、高分子ポリオール)33部、分子量2000のポリプロピレングリコール(第2級OH基含有ポリオール、高分子ポリオール)48部および1,4−ブタンジオール6部(鎖延長剤兼用の低分子ポリオール)との混合物、架橋剤(C) としてのジエチルトルエンジアミン13部、および触媒(D) としてのビスマスネオデカノエートのネオデカン酸溶液(ビスマスの割合は16重量%) 1.0部を混合し、B液とした。
【0055】
このB液を実施例1と同じA液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリプロピレン板に吹き付け、被膜を形成させた。結果を後の表1に示す。
【0056】
充分に硬化させたこのものの表面は良好ではあるが、実施例1のものと比較して柔軟性に欠け、硬かった。また表1に示すように実施例1のものよりも硬度が大で、伸びが小さかった。従って、柔軟性を必要とする場合には、この参考例2のものよりも実施例1のものが好ましい。
【0057】
実施例2
遊離NCO%29.0のカルボジイミド変性ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート61部を、窒素気流中、温度80℃にて分子量2400のポリオキシプロピレンポリオキシエチレンブロック共重合体(末端ポリオキシエチレン)39部でプレポリマー化を行い、 2.0時間反応させて遊離NCO%16.4のプレポリマーを得た。これをポリイソシアネート成分(A) として用いた。
【0058】
このA液を実施例1と同じB液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリスチレン発泡体に吹き付け、被膜を形成させた。
【0059】
充分に硬化させたこのものの表面は、適度の柔軟性を有し、反発弾性に富み、強靭で、外部からの衝撃による被膜の損傷はもちろん、発泡体の場合でもその発泡体の損傷が認められなかった。被膜形成面の表面平滑性は良好で、外観が好ましかった。また密着性も良好で、たとえば被膜−発泡体間の剥離テストでは、発泡体の凝集破壊を生じた。
【0060】
実施例3
遊離NCO%29.0のカルボジイミド変性ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート60部を、窒素気流中、温度80℃にて分子量3000のポリプロピレングリコール40部でプレポリマー化を行い、 2.0時間反応させて遊離NCO%16.5のプレポリマーを得た。これをポリイソシアネート成分(A) として用いた。
【0061】
このA液を実施例1と同じB液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリスチレン発泡体に吹き付け、被膜を形成させた。
【0062】
充分に硬化させたこのものの表面は、適度の柔軟性を有し、反発弾性に富み、強靭で、外部からの衝撃による被膜の損傷はもちろん、発泡体の場合でもその発泡体の損傷が認められなかった。被膜形成面の表面平滑性は良好で、外観が好ましかった。また密着性も良好で、たとえば被膜−発泡体間の剥離テストでは、発泡体の凝集破壊を生じた。
【0063】
〈各種の試験結果〉
定量的評価を行うため、上記の実施例1〜3、比較例2、参考例1〜2の被覆剤を用いて、ポリプロピレン板に上記のA液とB液の混合物(NCO/活性Hの当量比は 1.1)を吹き付け、被膜を形成させた。また、発泡倍率70倍のポリスチレン発泡体平板にも同様に吹き付け、充分に硬化させてから、被膜の外観と被膜−発泡体間の密着性を調べ、○(良好)または×(不良)で評価した。このときの硬度(JIS−A)、引張強度、引張伸度、引裂強度の試験結果を表1に示す。比較例1は、被膜の硬化が充分には促進せず、クリーム化を生じたので、表1にはあげていない。
【0064】
【表1】
実 施 例 比較例 参 考 例
1 2 3 2 1 2
硬度 (JIS-A) 80 85 80 98 90 97
引張強度 (kgf/cm2) 120 110 120 210 130 180
引張伸度 (%) 560 600 570 100 320 200
引裂強度 (kgf/cm2) 40 40 35 30 40 45
外観 ○ ○ ○ × ○ ○
密着性 ○ ○ ○ × ○ ○
【0065】
実施例4
ポリオール成分(B) としての、ポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合して得られた分子量が900、OH価が125mgKOH/g の第1級OH基含有ポリオール(高分子ポリオール)57部、ポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加重合して得られた分子量が1670、OH価が67mgKOH/g の第1級OH基含有ポリオール(高分子ポリオール)24部および1,4−ブタンジオール(鎖延長剤兼用の低分子ポリオール)6部との混合物、架橋剤(C) としてのジエチルトルエンジアミン13部、および触媒(D) としてのビスマスネオデカノエートのネオデカン酸溶液(ビスマスの割合は16重量%) 1.0部を混合し、B液とした。
【0066】
このB液を実施例1と同じA液と混合し(NCO/活性Hの当量比は 1.1)、実施例1と同様にしてポリプロピレン板に吹き付け、被膜を形成させた。充分に硬化させたこのものの表面は、適度の柔軟性を有し、反発弾性に富み、強靭で、外部からの衝撃による被膜の損傷はもちろん、発泡体の場合でもその発泡体の損傷が認められなかった。被膜形成面の表面平滑性は良好で、外観が好ましかった。また密着性も良好で、たとえば被膜−発泡体間の剥離テストでは、発泡体の凝集破壊を生じた。
【0067】
表1の場合と同様の評価では、硬度 (JISI-A) は83、引張強度は125kgf/cm2 、引張伸度は580%、引裂強度は38kgf/cm2 、外観は○、密着性は○であった。
【0068】
【発明の効果】
本発明の二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤を用いれば、所期の被膜強度、柔軟性(伸び等)が得られることはもとより、物体に適用したときの平滑性が良好で、プラスチックス発泡体のような物体であっても密着力が大きくなり、表面保護の目的を最大限に達成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-component solventless urethane-based resin coating suitable for use for the purpose of protecting the surface of an object such as plastic foam, plastic molding, metal or wood material.
[0002]
[Prior art]
The strength of the foam is increased by forming a reinforced film on the surface of the plastic foam. A suitable reinforcing film forming agent is a urethane-based resin coating agent.
[0003]
Japanese Examined Patent Publication No. 3-67107 (JP-A-60-147329) includes a main agent (diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate or a modified product thereof), a curing agent (containing 50% or more of primary hydroxyl groups). And containing 50% or more of a polymer polyol having an OH value of 100 mgKOH / g or less), a crosslinking agent (polyamines, polyhydric alcohols or alkanolamines), catalyst (tertiary amine or organometallic compound) There is shown a method for strengthening a foamed protective body in which a room temperature curable highly reactive polyurethane stock solution containing is sprayed onto the surface of the protective body at a discharge pressure of 30 to 210 kg / cm @ 2 using a high pressure spraying apparatus.
[0004]
Here, among the crosslinking agents, those specifically mentioned as polyamines are ethylenediamine, hexamethylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dimethyl. -4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,5,3 ', 5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,5-diethyl-3', 5'-diisopropyldiaminodiphenylmethane, 3,5, Although 3 ′, 5′-tetraisopropyldiaminodiphenylmethane is not mentioned in the examples, polyamine is used as a crosslinking agent. In Comparative Example 1, 4,4′-diamino-3,3′-dichloro Diphenylmethane is used. Among the catalysts, those specifically mentioned as organometallic compounds are lead octoate, lead naphthenate, tin octoate, and dibutyltin dilaurate, and examples include examples using dibutyltin dilaurate. Yes.
[0005]
In JP-A-7-179634, in a method of forming a reinforced film made of a polyurethane elastomer on a polystyrene foam surface, a two-component reactive solvent-free urethane raw material is used as the polyurethane elastomer raw material, and the urethane raw material is used as the polystyrene foam surface. And the maximum temperature of the polystyrene foam from the point of application to the completion of curing is disclosed in the range of 30-80 ° C.
[0006]
This publication states that bifunctional diamines and diols are used for the chain extender, and glycerin, sorbitol, etc. are used for the crosslinking agent. Primary, secondary di- or polyamines have the functions of both chain extenders and crosslinkers, and use 3,3'dichloro-4,4'diaminodiphenylmethane, which has been widely used as such. There is also a description that it is possible. About a catalyst, although there may be mix | blending as needed, there is no description further. In the examples, MDI prepolymer is used as the polyisocyanate, polypropylene glycol is used as the polyol, and 1,4-butanediol is used as the chain extender.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The method for reinforcing a foam protector disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-67107 is actually used mainly for strengthening polystyrene foam such as a fish box, and seems to be effective in preventing dents and scratches. However, there is still room for improvement, particularly in terms of maintaining adhesion, such as smoothness that affects the finished appearance and adhesion to the foam, at the time of impact.
[0008]
The method for forming a reinforced film disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-179634 is intended to increase the adhesion to the foam mainly by limiting the maximum temperature of the foam surface in the process of forming the film, but is not satisfactory in terms of the resin composition. There is a need for further improvement.
[0009]
Under such a background, the present invention has good smoothness when applied to an object, and even an object such as a plastic foam has a high adhesion and achieves the purpose of surface protection to the maximum. It is an object of the present invention to provide a two-component solventless urethane resin coating agent that can be used.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The two-component solventless urethane resin coating agent of the present invention is
A two-component solventless urethane resin coating comprising a polyisocyanate component (A), a polyol component (B), a crosslinking agent (C) and a catalyst (D),
The polyisocyanate component (A) Is mainly composed of diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate,
An amount exceeding 50% by weight of the polyol component (B) is composed of a primary OH group-containing polyol.Being
The primary OH group-containing polyol is 6: 4 to 9: 1 in a weight ratio of a high OH number polyol having an OH number X exceeding 100 and a low OH number polyol having an OH number smaller than X above. A mixture of
The crosslinking agent (C) is made of diethyltoluenediamine.,
The catalyst (D) Consists of bismuth organic acid salt, and
A coating for protecting the surface of an object,
Characterized byIt is.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0012]
The two-component solventless urethane resin coating agent of the present invention comprises a polyisocyanate component (A), a polyol component (B), a crosslinking agent (C) and a catalyst (D) as essential components.
[0013]
<Polyisocyanate component (A)>
Polyisocyanate component (A)as,Those mainly composed of diphenylmethane diisocyanate polyisocyanateUsed.
[0014]
Here, examples of diphenylmethane diisocyanate polyisocyanates are:
(1) Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate called pure MDI,
(2) polymethylene polyphenyl polyisocyanate called crude MDI or polymeric MDI,
(3) Hydrogenated MDI or H12Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, referred to as MDI,
(4) a modified product of the polyisocyanate of (1) to (3) above and one or more of carbodiimide, isocyanurate, uretonimine,
(5) A modified product of the MDI polyisocyanate of (1) to (3) above and one or more of biuret, allophanate, etc.
(6) A prepolymer of the polyisocyanate of (1) to (3) above with a hydroxy polyol (polyalkylene glycol or the like) or a polyhydric alcohol,
(7) The polyisocyanate of the above (1) to (3) is modified with carbodiimide, isocyanurate, uretonimine, etc. and prepolymerized with a hydroxy polyol or a polyhydric alcohol,
Etc. Among these, (1), (4), (6) and (7), particularly (4), (6) and (7) are important.
[0015]
Polyisocyanates other than diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate include 2,4- or / and 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, trans Cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyl octane, 1, 3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, etc. . However, even when these are used, it is desirable to use a small amount (50% by weight or less, usually 30% by weight or less, and further 20% by weight or less) in combination with diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate.
[0016]
<Polyol component (B)>
As the polyol component (B), in the present invention, the amount exceeding 50% by weight (preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, especially 80% by weight or more) is the primary OH group-containing polyol. It is made up of. The use of a primary OH group-containing polyol is positive in terms of appropriate strength and flexibility (elongation, etc.) of the coating when applied to the surface of an object, adjustment of curing time, and realization of surface smoothness. is there.
[0017]
The above primary OH group-containing polyol has a weight ratio of 6: 4 to 9 in a weight ratio of a high OH polyol having an OH value X exceeding 100 and a low OH polyol having an OH value smaller than X above. 1 mixtureis necessary.This is because in such a range, a flexible and tough film can be obtained. The OH value X is preferably 110 or more, more preferably 115 or more. The upper limit of the OH value X is practically about 140.
[0018]
The OH group-containing polyol includes a primary OH group-containing polyol and a secondary OH group-containing polyol.
[0019]
Among the polyol components (B), as the primary OH group-containing polyol, polymer polyols and low molecular polyols as exemplified below are used, and it is preferable to use the polymer polyol in a main ratio.
[0020]
First, as a polymer polyol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, a copolymer of ethylene oxide and tetrahydrofuran, a polyester polyol such as a condensed polyester polyol / lactone polyester polyol / polycarbonate diol, etc. Examples include those using polyols containing only OH groups, polybutadiene polyols, and the like. Moreover, what capped the secondary OH group of polypropylene glycol or polybutylene glycol with ethylene oxide (that is, ethylene oxide terminal block copolymer) can also be used suitably.
[0021]
Low molecular polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-bis ( 2′-hydroxyethoxy) benzene, trimethylolpropane, pentaerythritol, diethanolamine, triethanolamine, phenyldiethanolamine, N, N′-di (2-hydroxyethyl) aniline and the like.
[0022]
As the secondary OH group-containing polyol, high molecular polyols and low molecular polyols as exemplified below are used.
[0023]
First, as the polymer polyol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, castor oil or a derivative thereof, a random or block copolymer of propylene oxide and butylene oxide, a random or propylene oxide end block copolymer of propylene oxide and ethylene oxide Random or butylene oxide end block copolymer of butylene oxide and ethylene oxide, random or propylene oxide end copolymer of propylene oxide and tetrahydrofuran, random or butylene oxide end copolymer of butylene oxide and tetrahydrofuran, glycerin or Glycerin, a polymer obtained by addition polymerization of propylene oxide to a chain extender such as trimethylolpropane A polymer obtained by addition polymerization of butylene oxide to a chain extender such as trimethylolpropane, a polymer obtained by addition polymerization of propylene oxide or butylene oxide to a chain extender such as glycerin or trimethylolpropane, Examples thereof include a polymer obtained by addition polymerization of propylene oxide to a primary OH group-containing polyol, and a polymer obtained by addition polymerization of butylene oxide to the aforementioned primary OH group-containing polyol.
[0024]
Low molecular polyols include propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 2,4-pentanediol, 1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, and 1,2-cyclohexane. Diol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, glycerin, diglycerin, 1,2,6-hexanetriol, sorbitol, triisopropanolamine, phenyl diisopropanol Examples thereof include amines and N, N′-bis (2-hydroxypropyl) aniline.
[0025]
The total OH value of the polyol component (B) is preferably in the range of 10 to 380 KOHmg / g, particularly 20 to 350 KOHmg / g. This is because the physical properties as a coating agent are increased when the OH value is in such a range.
[0026]
<Crosslinking agent (C)>
In the present invention, diethyltoluenediamine is used as the crosslinking agent (C). Diethyltoluenediamine is a compound represented by the following chemical formula 1.
[0027]
[Chemical 1]
[0028]
Thus, in the present invention, diethyltoluenediamine is used as the crosslinking agent (C), whereby the intended purpose can be achieved. However, the amount does not detract from the gist of the present invention (for example, 30% by weight or less, especially 20% (% By weight or less), an amine other than diethyltoluenediamine may be used in combination.
[0029]
<Catalyst (D)>
As the catalyst (D), in the present invention,Bismuth organic acid salt is used. Bismuth organic acid saltSpecific examples of bismuth acetate, bismuth oxalate, bismuth oleate, bismuth valerate, bismustannate, bismuth citrate, bismuth salicylate, bismuth-2-ethylhexanoate, bismuth neodecanoate, etc.And especiallyBismuth neodecanoate is important.Bismuth organic acid saltIn order to make it liquid, it is usually used in the form of a solution mixed with an appropriate amount of an organic acid (for example, neodecanoic acid) or the like, or dissolved in a polyol in a single state.
[0030]
As catalyst (D),Bismuth organic acid saltOther catalysts, for exampleBismuth compounds other than bismuth organic acid salts (bismuth carbonate, bismuth hydrate, bismuth nitrate, bismuth oxide, bismuth phosphate, etc.)Tertiary amines, organic tin compounds, organic lead compounds, and the like can also be used. However,Bismuth organic acid saltThe effect of is significantly greater than when dibutyltin dilaurate is used, for example.Bismuth organic acid saltAs described later, it is preferable to use 0.001% by weight or more (particularly 0.01% by weight or more) of the polyol component (B) as a whole, and to use another catalyst in combination with it.
[0031]
<Other compounds>
In addition to the polyisocyanate component (A), polyol component (B), cross-linking agent (C) and catalyst (D) described above, the coating agent of the present invention includes a chain extender (polyvalent) which does not belong to the polyol component. Amine) and the like. The chain extender belonging to the polyol component is classified as the above-mentioned polyol component (B) for convenience.
[0032]
In addition, a filler, a colorant, a plasticizer, an oxidation stabilizer, an ultraviolet absorber, a flame retardant, an antistatic agent, a hydrolysis inhibitor, an antifungal agent, a dehydrating agent, an antifoaming agent, etc. may be added as necessary. Can do.
[0033]
<Coating method>
The two-component solventless urethane resin coating agent of the present invention uses a polyisocyanate component (A) as an agent A and a polyol component (B) as an agent B, a crosslinking agent (C), a catalyst (D), a chain extender Is usually added to the B agent side.
[0034]
The blending ratio of the polyisocyanate component (A) and the polyol component (B) is suitably adjusted so that the equivalent ratio of NCO / active H is 0.9 to 1.3, preferably 1.0 to 1.2. Active H means H that can react with an NCO group, for example, H of an OH group, NH2 Group H, COOH group H and the like.
[0035]
The amount of the crosslinking agent (C) is 1 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the whole polyol component (B). When the proportion is too small, the curing rate In addition, it is unsatisfactory in terms of smoothness and adhesion, and also tends to cause a decrease in coating strength. On the other hand, when the ratio is too large, there is a risk of a decrease in smoothness and adhesion.
[0036]
Catalyst (D)Among them, the amount of bismuth organic acid salt isIt is appropriate that the content of the polyol component (B) is 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight. When the ratio is too small, the curing rate, smoothness, adhesion, and coating strength are reduced. If the ratio is unsatisfactory and the ratio is too large, the smoothness and adhesion may be reduced.
[0037]
The two-component solventless urethane resin coating agent of the present invention is used by mixing the A liquid and the B liquid immediately before use, or by mixing the A liquid and the B liquid at the tip of two head guns. The film is applied to the surface of an object by a method such as dipping or spraying. Thereby, the surface protection of the object is achieved. There is no particular limitation on the thickness of the coating, and any thickness can be selected from a thin film to a thick film.
[0038]
Examples of the object include plastic foam, plastic molding, metal, wood material, cloth, concrete, and inorganic board, and can also be applied to semi-finished products such as shoe soles.
[0039]
<Action>
The smoothness of the film formed when the two-component solventless urethane-based resin coating material of the present invention is applied to an object is determined by the diethyltoluenediamine used as the crosslinking agent (C) and the catalyst (D).Bismuth organic acid salt used asIs deeply involved, and if one of them is missing, shrinkage and unevenness appear, and smoothnessDamagedThere is a risk that. Even if diethyltoluenediamine is used as the crosslinking agent (C), the catalyst (D)Bismuth organic acid saltWhen using a catalyst other thanBismuth organic acid saltSynergistic effect with the crosslinking agent (C) is achievedI can't.
[0040]
Diethyltoluenediamine used as crosslinking agent (C) and catalyst (D)Bismuth organic acid salt used asThe combination with the above also works extremely advantageously in terms of adhesion to an object (particularly plastic foam). This is because the anchor effect based on the moderate agglomeration by the cross-linking agent (C) and the catalyst (D)Bismuth organic acid salt used asThis is thought to be due to the cooperation of the curing rate due to.
[0041]
And by combining the proper amount of each component constituting the composition of the present invention, the desired film strength and flexibility (elongation, etc.) can be obtained, and smoothness when applied to an object is good. Thus, even an object such as a plastic foam has an increased adhesion, and the object of surface protection can be achieved to the maximum extent.
[0042]
【Example】
The following examples further illustrate the invention. Hereinafter, “parts” means parts by weight.
[0043]
Example 1
<Liquid A>
61 parts of carbodiimide-modified diphenylmethane-4,4′-diisocyanate having a free NCO% of 29.0 was prepolymerized with 39 parts of polypropylene glycol having a molecular weight of 2000 at a temperature of 80 ° C. in a nitrogen stream and reacted for 2.0 hours to give a free NCO% A prepolymer of 16.4 was obtained. This was used as the polyisocyanate component (A).
[0044]
<Liquid B>
As a polyol component (B), 67 parts of a primary OH group-containing polyol (polymer polyol) having a molecular weight of 900 and an OH value of 125 mgKOH / g obtained by addition polymerization of ethylene oxide to polypropylene glycol, 14 parts of a primary OH group-containing polyol (polymer polyol) having a molecular weight of 4000 and an OH value of 28 mg KOH / g obtained by addition polymerization of ethylene oxide and 1,4-butanediol (low molecular weight that also serves as a chain extender) Polyol) 6 parts of mixture, 13 parts of diethyltoluenediamine as crosslinker (C), and 1.0 part of neodecanoic acid solution of bismuth neodecanoate as catalyst (D) (bismuth ratio is 16% by weight) And liquid B was obtained.
[0045]
<Formation of film>
Using a spray device “QSP-26” manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., a mixture of the above-mentioned liquid A and liquid B (the equivalent ratio of NCO / active H is 1.1) on a flat plate made of polystyrene foam having an expansion ratio of 70 times. ) Was sprayed to form a film. Similarly, a film was formed on a polypropylene plate.
[0046]
The surface of this fully cured material has moderate flexibility, rich impact resilience, toughness, damage to the coating due to external impact, and damage to the foam even in the case of foam. There wasn't. The surface smoothness of the coating surface was good and the appearance was favorable. Also, the adhesion was good. For example, in the peel test between the film and the foam, cohesive failure of the foam occurred.
[0047]
Comparative Example 1
When Example 1 was repeated except that the catalyst (D) was not blended, the curing of the film was not sufficiently promoted, resulting in creaming.
[0048]
Comparative Example 2
Example 1 was repeated except that 13 parts of 4,4'-diaminodiphenylmethane was used as the crosslinking agent (C) instead of 13 parts of diethyltoluenediamine.
[0049]
This liquid B was mixed with the same liquid A as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto a polypropylene plate in the same manner as in Example 1 to form a film.
[0050]
However, the surface of this fully cured product had irregularities and lacked smoothness, and the appearance was poor. Also, the adhesion was poor, and interface peeling occurred in the peeling test.
[0051]
Reference example 1
49 parts of a polypropylene glycol (secondary OH group-containing polyol, polymer polyol) having a molecular weight of 1000 as the polyol component (B), 32 parts and 1 part of a polypropylene glycol having a molecular weight of 4000 (secondary OH group-containing polyol, polymer polyol) , 4-Butanediol 6 parts (low molecular polyol used as chain extender), 13 parts of diethyltoluenediamine as cross-linking agent (C), and neodecanoic acid solution of bismuth neodecanoate as catalyst (D) (The ratio of bismuth is 16% by weight) 1.0 part was mixed to prepare a liquid B.
[0052]
This liquid B was mixed with the same liquid A as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto a polypropylene plate in the same manner as in Example 1 to form a film. The results are shown in Table 1 below.
[0053]
Although the surface of this fully cured product was good, it was poor in flexibility and hard compared to that of Example 1. Further, as shown in Table 1, the hardness was larger and the elongation was smaller than that of Example 1. Therefore, when flexibility is required, the example 1 is preferable to the reference example 1.
[0054]
Reference example 2
As a polyol component (B), 33 parts of polypropylene glycol (secondary OH group-containing polyol, polymer polyol) with a molecular weight of 1000, 48 parts of polypropylene glycol (secondary OH group-containing polyol, polymer polyol) with a molecular weight of 2000 and 1 part , 4-Butanediol 6 parts (low molecular polyol used as chain extender), 13 parts of diethyltoluenediamine as cross-linking agent (C), and neodecanoic acid solution of bismuth neodecanoate as catalyst (D) (The ratio of bismuth is 16% by weight) 1.0 part was mixed to prepare a liquid B.
[0055]
This liquid B was mixed with the same liquid A as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto a polypropylene plate in the same manner as in Example 1 to form a film. The results are shown in Table 1 below.
[0056]
Although the surface of this fully cured product was good, it was poor in flexibility and hard compared to that of Example 1. Further, as shown in Table 1, the hardness was larger and the elongation was smaller than that of Example 1. Therefore, when flexibility is required, the example 1 is preferable to the reference example 2.
[0057]
Example 2
61 parts of carbodiimide-modified diphenylmethane-4,4′-diisocyanate having a free NCO% of 29.0 is 39 parts of a polyoxypropylene polyoxyethylene block copolymer (terminal polyoxyethylene) having a molecular weight of 2400 at a temperature of 80 ° C. in a nitrogen stream. Prepolymerization was performed and the reaction was performed for 2.0 hours to obtain a prepolymer having a free NCO% of 16.4. This was used as the polyisocyanate component (A).
[0058]
This solution A was mixed with the same solution B as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto the polystyrene foam in the same manner as in Example 1 to form a film.
[0059]
The surface of this fully cured material has moderate flexibility, rich impact resilience, toughness, damage to the coating due to external impact, and damage to the foam even in the case of foam. There wasn't. The surface smoothness of the coating surface was good and the appearance was favorable. Also, the adhesion was good. For example, in the peel test between the film and the foam, cohesive failure of the foam occurred.
[0060]
Example 3
60 parts of carbodiimide-modified diphenylmethane-4,4′-diisocyanate with a free NCO% of 29.0 is prepolymerized with 40 parts of polypropylene glycol having a molecular weight of 3000 at a temperature of 80 ° C. in a nitrogen stream and reacted for 2.0 hours to give a free NCO% A prepolymer of 16.5 was obtained. This was used as the polyisocyanate component (A).
[0061]
This solution A was mixed with the same solution B as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto the polystyrene foam in the same manner as in Example 1 to form a film.
[0062]
The surface of this fully cured material has moderate flexibility, rich impact resilience, toughness, damage to the coating due to external impact, and damage to the foam even in the case of foam. There wasn't. The surface smoothness of the coating surface was good and the appearance was favorable. Also, the adhesion was good. For example, in the peel test between the film and the foam, cohesive failure of the foam occurred.
[0063]
<Various test results>
In order to make a quantitative evaluation, the above Examples 1-3,Comparative Example 2Using the coating agents of Reference Examples 1 and 2, the polypropylene plate was sprayed with the mixture of the liquid A and liquid B (equivalent ratio of NCO / active H was 1.1) to form a film. Moreover, after spraying to a polystyrene foam flat plate having a foaming ratio of 70 times in the same manner and sufficiently curing, the appearance of the film and the adhesion between the film and the foam are examined, and evaluated as ○ (good) or × (bad). did. Table 1 shows the test results of hardness (JIS-A), tensile strength, tensile elongation, and tear strength at this time. Comparative Example 1 is not listed in Table 1 because the curing of the film did not sufficiently promote and creamed.
[0064]
[Table 1]
Example Comparative example Reference example
1 2 3 2 1 2
Hardness (JIS-A) 80 85 80 98 90 97
Tensile strength (kgf / cm2) 120 110 120 210 130 180
Tensile elongation (%) 560 600 570 100 320 200
Tear strength (kgf / cm2) 40 40 35 30 40 45
Appearance ○ ○ ○ × ○ ○
Adhesion ○ ○ ○ × ○ ○
[0065]
Example 4
As the polyol component (B), 57 parts of a primary OH group-containing polyol (polymer polyol) having a molecular weight of 900 and an OH value of 125 mgKOH / g obtained by addition polymerization of ethylene oxide to polypropylene glycol, 24 parts of a primary OH group-containing polyol (polymer polyol) having a molecular weight of 1670 and an OH value of 67 mg KOH / g obtained by addition polymerization of ethylene oxide and 1,4-butanediol (a low molecular weight that also serves as a chain extender) Polyol) 6 parts of mixture, 13 parts of diethyltoluenediamine as crosslinker (C), and 1.0 part of neodecanoic acid solution of bismuth neodecanoate as catalyst (D) (bismuth ratio is 16% by weight) And liquid B was obtained.
[0066]
This liquid B was mixed with the same liquid A as in Example 1 (NCO / active H equivalent ratio was 1.1), and sprayed onto a polypropylene plate in the same manner as in Example 1 to form a film. The surface of this fully cured material has moderate flexibility, rich impact resilience, toughness, damage to the coating due to external impact, and damage to the foam even in the case of foam. There wasn't. The surface smoothness of the coating surface was good and the appearance was favorable. Also, the adhesion was good. For example, in the peel test between the film and the foam, cohesive failure of the foam occurred.
[0067]
In the same evaluation as in Table 1, the hardness (JISI-A) is 83 and the tensile strength is 125 kgf / cm.2 , Tensile elongation is 580%, tear strength is 38kgf / cm2 The appearance was ○ and the adhesion was ○.
[0068]
【The invention's effect】
By using the two-component solventless urethane resin coating agent of the present invention, the desired film strength and flexibility (elongation, etc.) can be obtained, and smoothness when applied to an object is good. Even an object such as a foam has a high adhesion, and the object of surface protection can be achieved to the maximum.
Claims (2)
前記ポリイソシアネート成分 (A) が、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートを主体とするものであること、
前記ポリオール成分(B) のうち50重量%を越える量が第1級OH基含有ポリオールで構成されていること、
前記第1級OH基含有ポリオールが、OH価が100を越えるOH価Xを持つ高OH価ポリオールとOH価が上記Xよりも小さい低OH価ポリオールとの重量比で6:4〜9:1の混合物であること、
前記架橋剤(C) がジエチルトルエンジアミンからなること、
前記触媒 (D) がビスマス有機酸塩からなること、および、
物体の表面保護用の被覆剤であること、
を特徴とする二液型無溶剤ウレタン系樹脂被覆剤。A two-component solventless urethane resin coating comprising a polyisocyanate component (A), a polyol component (B), a crosslinking agent (C) and a catalyst (D),
The polyisocyanate component (A) is mainly composed of diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate,
The amount exceeding 50% by weight of the polyol component (B) is composed of a primary OH group-containing polyol ,
The primary OH group-containing polyol is 6: 4 to 9: 1 in a weight ratio of a high OH number polyol having an OH number X exceeding 100 and a low OH number polyol having an OH number smaller than X above. A mixture of
The crosslinking agent (C) comprises diethyltoluenediamine ;
The catalyst (D) comprises a bismuth organic acid salt; and
A coating for protecting the surface of an object,
A two-component solvent-free urethane resin coating characterized by
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