JP7532700B1 - 2剤型ポリウレタン組成物の発泡防止方法及び2剤型ポリウレタン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
ポリオールを含む第1剤と、ポリイソシアネートを含む第2剤とを有する2剤型ポリウレタン組成物を硬化させる際に発泡を防止する方法であって、
前記方法は、
前記第1剤と前記第2剤を用意するステップと、
前記第1剤と前記第2剤とを混合するステップと、
前記第1剤、前記前記第2剤又はそれらの混合物に、消泡剤及び発泡抑制剤を添加するステップと、を備え、
前記ポリオールが脂肪酸と多価アルコールとのエステルであり、
前記消泡剤は、オレフィンポリマーであり、
前記発泡抑制剤は、有機カルボン酸であり、
前記発泡抑制剤は、前記第1剤100質量部に対して1.0~5.0質量部の含有量で存在する、方法。
[2]
前記ポリイソシアネートがイソシアネートオリゴマーである、[1]に記載の方法。
[3]
前記脂肪酸がリシノレイン酸を主成分とする、[1]又は[2]に記載の方法。
[4]
前記有機カルボン酸が分岐したアルキル基を有する、[1]~[3]のいずれかに記載の方法。
[5]
[1]に記載の方法により2剤型ポリウレタン組成物の発泡を防止するステップと、
前記2剤型ポリウレタン組成物を用いて防水塗膜を形成するステップと、
を備える、防水塗膜の生産方法。
[6]
ポリオールを含む第1剤と、ポリイソシアネートを含む第2剤とを有する2剤型ポリウレタン組成物であって、
前記第1剤又は前記第2剤が更に、消泡剤及び発泡抑制剤を含み、
前記消泡剤は、非イオン性のオレフィンポリマーであり、
前記発泡抑制剤は、有機カルボン酸であり、
前記発泡抑制剤は、前記第1剤100質量部に対して1.0~5.0質量部である、2剤型ポリウレタン組成物。
2剤型ポリウレタン組成物は、ポリオールを含む第1剤と、ポリイソシアネートを含む第2剤とを有する。前記第1剤、前記第2剤、又は前記第1剤と前記第2剤の混合物に、消泡剤及び発泡抑制剤を添加する。
上記第1剤の成分として含まれるポリオールは、商業的に入手可能なポリオール又は商業的に入手可能な複数のポリオールの混合物であってもよい。上記ポリオールは、例えば、水酸基を有する油脂、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、(メタ)アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素添加されたポリブタジエンポリオール、低分子多価アルコール類、及び、これらの混合物であってもよい。
第2剤に含まれるポリイソシアネートは、2個以上のイソシアネート基を有する化合物である。上記ポリイソシアネートは、イソシアネートオリゴマーであることが好ましく、イソシアヌレート(3量体)であることが更に好ましく、脂肪族系ジイソシアネートのイソシアヌレートであることが更により好ましい。上記脂肪族系ジイソシアネートは、2個のイソシアネート基が脂肪族炭化水素に結合した構造を有する化合物である。上記脂肪族炭化水素基は、例えば、直鎖状、分岐状、環状、又は、これらの組合せであってもよい。
上記ジイソシアネートは、なかでも、脂肪族系ポリイソシアネートであることが好ましく、HDIであることが更に好ましい。
上記2剤型ポリウレタン組成物は、上記第1剤に含まれるポリオールと上記第2剤に含まれるポリイソシアネートとのウレタン反応を促進するための触媒を含むことが好ましい。上記触媒は、第1剤及び/又は第2剤の成分として存在することができるが、好ましくは第1剤の成分として存在する。上記触媒は、ビスマス系触媒、錫系触媒等の金属触媒であってもよい。触媒は、具体的には、例えば、ビスマストリオクテートのようなビスマス系触媒、ジオクチル錫(IV)ジラウレートのような4価のスズ触媒であってもよい。これらの中でも、ビスマス系触媒が好ましい。
本発明の2剤型ポリウレタン組成物は消泡剤を含む。消泡剤は、主に第1剤と第2剤とを攪拌混合する際に巻き込まれた気泡を破裂させて解消する働きをすると考えられる成分である。消泡剤は、第1剤と第2剤のいずれに含まれていてもよいが、第1剤に含まれていることが好ましい。
本発明の2剤型ポリウレタン組成物は発泡抑制剤を含む。本発明において、発泡抑制剤は、ウレタン硬化反応を調整することにより、副反応による炭酸ガス発生を抑制すると考えられる成分である。
本発明の方法によって形成される2液型ポリウレタン組成物の硬化物は、ポリウレタン組成物は、接着剤、シーリング材及びコーティング材の用途に広く使用されるが、特に好ましくは防水用コーティングとして用いられる。
参考例A及び参考例Bにおいて、2液型ポリウレタン組成物の第1剤と第2剤として、下記表1に示される成分を含むものを調製した。第1剤と第2剤とを撹拌装置(商品名「RW20デジタル」、IKA社製)を用いて1分間攪拌して混合物を得た。その混合物を、「テラダイト離型剤 MO-7(株式会社寺田製)を塗布したガラス板の表面に塗布し、24時間室温で静置して硬化物を得た。なお、参考例A及びBにおいて減圧による脱泡処理は行わなかった。
<第1剤(硬化剤)>
PPG T600:ポリプロピレングリコール、商品名「サンニックスGP-600」、三洋化成工業株式会社製
ヒマシ油:ポリオール、商品名:URIC H-2315、伊藤製油株式会社製)
ビスマス系触媒:商品名:K-KAT XK640、楠本化成株式会社製)
消泡剤:オレフィンポリマー消泡剤(商品名:Flowlen AC-2200HF、共栄社化学株式会社製)
発泡抑制剤:オクチル酸 商品名「オクチル酸」、JNC株式会社製
比較発泡抑制剤:酸化カルシウム(商品名:CML#35、近江化学工業株式社製)
<第2剤(主剤)>
HDIトリマー:商品名「Desmodur N3300」、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネート体、Covestro AG社製
引張強度:JIS A6021-2000に規定する引張強さ[N/mm2]
伸び率:JIS A6021-2000に規定する破断時の伸び率[%]
引裂強度:JIS A6021-2000に規定する引裂強さ[N/mm]
D硬度
[組成物の製造]
参考例1-1~2-4において、2液型ポリウレタン組成物の第1剤と第2剤として、下記表2に示される成分を含むものをそれぞれ調製した。参考例1-1~2-4の第1剤と第2剤とをそれぞれ撹拌装置(商品名「RW20デジタル」、IKA株式会社製)で1分間攪拌した。なお、参考例1-1~2-4において、減圧による脱泡処理は行わなかった。
<第1剤(硬化剤)>
ヒマシ油(ポリオール):商品名:URIC H-2315、伊藤製油株式会社製)
ビスマス系触媒:商品名:K-KAT XK640、楠本化成株式会社製)
消泡剤:オレフィンポリマー消泡剤(商品名:Flowlen AC-2200HF、共栄社化学株式会社製)
発泡抑制剤:オクチル酸 商品名「オクチル酸」、JNC株式会社製
比較発泡抑制剤:酸化カルシウム(商品名:CML#35、近江化学工業株式社製)
<第2剤(主剤)>
HDIトリマー:商品名「Desmodur N3300」、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネート体、Covestro AG社製
オクチル酸(発泡抑制剤)及び酸化カルシウム(比較発泡抑制剤)のいずれもが含まれない参考例1-1及び2-1の硬化物は、発泡しており、硬化物中に細かい気泡が含まれていた。酸化カルシウム(比較発泡抑制剤)を含むが、オクチル酸(発泡抑制剤)を含まない参考例1-2、1-3及び1-4の硬化物は、断面に微細な気泡は目視で確認されなかったが、表面が波打っていた。参考例1-2、1-3及び1-4は、酸化カルシウムが発泡を完全に防止できなかったことを示唆した。オクチル酸を含む参考例2-2及び2-3の硬化物は、オクチル酸を含まない参考例1-1及び2-1の硬化物よりも目視で発泡が少なかった。さらに、参考例2-4の硬化物は、透明で平滑であり、この試験において最も発泡が少なかった。オクチル酸の量を増やすと泡立ちが減少することが示された。この際、硬化剤にオクチル酸を5重量%添加することで発泡が最も抑制された。
得られた各硬化物を指で触ることにより、各硬化物の表面粘着性の有無を確認した。酸化カルシウム(2~10質量%)を用いた参考例1-2~1-4の硬化物は、強い表面粘着性を有していた。1~5質量%のオクチル酸を含む参考例2-2~2-4の硬化物は、表面粘着性を示さなかった。この結果から、従来の消泡剤に加えて発泡抑制剤として所定量のオクチル酸を加えることにより、発泡抑制と表面粘着性の低減(硬化性向上)におい有用であることが判明した。
第1剤100質量%に対してオクチル酸の含有量を0~7質量%に変更した以外は第1試験と同様に第1剤及び第2剤を調製し、硬化させて硬化物を得た。それらの硬化物について第1試験同様に各物性を測定した。その結果を表3に示す。
Claims (4)
- ポリオールを含む第1剤と、ポリイソシアネートを含む第2剤とを有する2剤型ポリウレタン組成物を硬化させる際に発泡を防止する方法であって、
前記方法は、
前記第1剤と前記第2剤を用意するステップと、
前記第1剤と前記第2剤とを混合するステップと、
前記第1剤、前記前記第2剤又はそれらの混合物に、消泡剤及び発泡抑制剤を添加するステップと、を備え、
前記ポリオールが脂肪酸と多価アルコールとのエステルであり、
前記消泡剤は、オレフィンポリマーであり、
前記消泡剤は、第1剤100質量部に対して0.01~5.0質量部の含有量で存在し、
前記発泡抑制剤は、有機カルボン酸であり、
前記発泡抑制剤は、前記第1剤100質量部に対して1.0~5.0質量部の含有量で存在し、
前記2剤型ポリウレタン組成物が、上記第1剤に含まれるポリオールと上記第2剤に含まれるポリイソシアネートとのウレタン反応を促進するための触媒を含み、
前記触媒が金属触媒であり、
前記金属触媒は、第1剤100質量部に対して0.001~2.0質量部である、方法。 - 前記ポリイソシアネートがイソシアネートオリゴマーであり、
前記脂肪酸がリシノレイン酸を主成分とし、
前記有機カルボン酸が分岐したアルキル基を有する、請求項1に記載の方法。 - 請求項1又は2に記載の方法により2剤型ポリウレタン組成物の発泡を防止するステップと、
前記2剤型ポリウレタン組成物を用いて防水塗膜を形成するステップと、
を備える、防水塗膜の生産方法。 - ポリオールを含む第1剤と、ポリイソシアネートを含む第2剤とを有する2剤型ポリウレタン組成物であって、
前記第1剤又は前記第2剤が更に、消泡剤、発泡抑制剤、及び、前記2剤型ポリウレタン組成物が、上記第1剤に含まれるポリオールと上記第2剤に含まれるポリイソシアネートとのウレタン反応を促進するための触媒を含み、
前記触媒が金属触媒であり、
前記金属触媒は、第1剤100質量部に対して0.001~2.0質量部であり、
前記消泡剤は、非イオン性のオレフィンポリマーであり、
前記消泡剤は、第1剤100質量部に対して0.01~5.0質量部の含有量で存在し、
前記発泡抑制剤は、有機カルボン酸であり、
前記ポリオールが脂肪酸と多価アルコールとのエステルであり、
前記発泡抑制剤は、前記第1剤100質量部に対して1.0~5.0質量部であり、2剤型ポリウレタン組成物。
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