JP7754615B2 - Sealant composition - Google Patents
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Description
本発明は、シーリング材組成物に関する。 The present invention relates to a sealant composition.
従来、ウレタン系樹脂を含有する組成物はシーリング材等の用途に使用されている。また、上記シーリング材の上に、水系樹脂(水系塗料)による塗装が施されることが多い。
このため、シーリング材組成物には水系塗料との密着性が要求される。
Conventionally, compositions containing urethane resins have been used for applications such as sealants, etc. Furthermore, the sealants are often coated with a water-based resin (water-based paint).
For this reason, sealant compositions are required to have good adhesion to water-based paints.
例えば、特許文献1には、硬化性シリル含有ポリマー組成物であって:
a)少なくとも一つの加水分解性シリル含有ポリマー;
b)少なくとも一つのシリコーン含有塗料接着付与剤;および
c)任意選択で、充填剤、可塑剤、揺変剤、抗酸化剤、紫外線安定化剤、接着促進剤、硬化触媒、湿気除去剤、顔料、染料、界面活性剤、溶媒および殺生物剤からなる群より選択される少なくとも一つの成分、を含有する組成物が、塗料、コーティング剤および他の表面処理剤によるそれらへの改善された接着を提供することが記載されている。
For example, U.S. Patent No. 5,999,949 describes a curable silyl-containing polymer composition comprising:
a) at least one hydrolyzable silyl-containing polymer;
Compositions containing b) at least one silicone-containing paint adhesion promoter; and c) optionally at least one component selected from the group consisting of fillers, plasticizers, thixotropes, antioxidants, UV stabilizers, adhesion promoters, cure catalysts, moisture scavengers, pigments, dyes, surfactants, solvents, and biocides are described that provide improved adhesion to paints, coatings, and other surface treatments.
このようななか、本発明者らは特許文献1を参考にしてシーリング材組成物を調製しこれを評価したところ、このようなシーリング材組成物は、水系塗料との密着性が低い場合があることが明らかとなった。
そこで、本発明は水系塗料との密着性に優れるシーリング材組成物を提供することを目的とする。
Under these circumstances, the present inventors prepared and evaluated a sealant composition with reference to Patent Document 1, and found that such a sealant composition may have poor adhesion to a water-based paint.
Therefore, an object of the present invention is to provide a sealant composition that has excellent adhesion to water-based paints.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、シーリング材組成物がイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー100質量部に対して、シリカを12質量部以上の量で含有することによって、所望の効果が得られることを見出した。
本発明は上記知見等に基づくものであり、具体的には以下の構成により上記課題を解決するものである。
As a result of intensive research aimed at solving the above problems, the present inventors have found that the desired effects can be obtained by including 12 parts by mass or more of silica in a sealant composition per 100 parts by mass of a urethane prepolymer having an isocyanate group.
The present invention is based on the above findings and solves the above problems by specifically providing the following configurations.
[1] イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー100質量部に対して、シリカを12~50質量部含有する、シーリング材組成物。
[2] 一液型または二液型である、[1]に記載のシーリング材組成物。
[3] 第1液及び第2液を有する二液型であり、
上記第1液が、上記ウレタンプレポリマーを含有し、
上記第2液が、上記ウレタンプレポリマーと反応する硬化剤を含有し、
上記第1液及び上記第2液の少なくともいずれかが、上記シリカを含有する、[1]に記載のシーリング材組成物。
[4] 上記シリカのpHが、7.0以下である、[1]~[3]のいずれかに記載のシーリング材組成物。
[5] 上記シリカのBET法による比表面積が、60~250m2/gである、[1]~[4]のいずれかに記載のシーリング材組成物。
[6] 上記シリカが、親水性シリカを含む、[1]~[5]のいずれかに記載のシーリング材組成物。
[1] A sealant composition containing 12 to 50 parts by mass of silica per 100 parts by mass of a urethane prepolymer having an isocyanate group.
[2] The sealant composition according to [1], which is a one-component or two-component type.
[3] A two-component type having a first component and a second component,
the first liquid contains the urethane prepolymer,
the second liquid contains a curing agent that reacts with the urethane prepolymer,
The sealant composition according to [1], wherein at least one of the first liquid and the second liquid contains the silica.
[4] The sealant composition according to any one of [1] to [3], wherein the silica has a pH of 7.0 or less.
[5] The sealant composition according to any one of [1] to [4], wherein the silica has a specific surface area measured by the BET method of 60 to 250 m 2 /g.
[6] The sealant composition according to any one of [1] to [5], wherein the silica includes hydrophilic silica.
本発明のシーリング材組成物は、水系塗料との密着性が優れる。 The sealant composition of the present invention has excellent adhesion to water-based paints.
本発明について以下詳細に説明する。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその製造方法について特に制限されない。例えば、従来公知の方法が挙げられる。また、各成分として市販品を使用してもよい。
本明細書において、特に断りのない限り、各成分はその成分に該当する物質をそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。成分が2種以上の物質を含む場合、成分の含有量は、2種以上の物質の合計の含有量を意味する。
本明細書において、水系塗料との密着性がより優れることを、本発明の効果がより優れるということがある。
The present invention will be described in detail below.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
Unless otherwise specified, the production method of each component is not particularly limited in this specification. For example, a conventionally known method may be used. Furthermore, commercially available products may be used as each component.
In this specification, unless otherwise specified, each component may be used alone or in combination of two or more substances. When a component contains two or more substances, the content of the component means the total content of the two or more substances.
In this specification, better adhesion to a water-based paint may be referred to as better effects of the present invention.
[シーリング材組成物]
本発明のシーリング材組成物(本発明の組成物)は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー100質量部に対して、シリカを12~50質量部含有する、シーリング材組成物である。
[Sealant composition]
The sealant composition of the present invention (the composition of the present invention) is a sealant composition containing 12 to 50 parts by mass of silica per 100 parts by mass of a urethane prepolymer having an isocyanate group.
従来、シーリング材組成物において、シリカは、組成物にチクソ性を付与するための揺変剤等として使用されていた。
シーリング材組成物中の上記揺変剤の含有量が多いと作業性が悪くなるためシーリング材組成物中の揺変剤の含有量は、一般的に少ない。例えば、特許文献1において、揺変剤の含有量は、加水分解性シリル含有ポリマー(a)に対して4.2phrである。
Conventionally, silica has been used in sealant compositions as a thixotropic agent to impart thixotropy to the composition.
Since a high content of the thixotropic agent in a sealant composition deteriorates workability, the content of the thixotropic agent in a sealant composition is generally low. For example, in Patent Document 1, the content of the thixotropic agent is 4.2 phr relative to the hydrolyzable silyl-containing polymer (a).
上記に対して、本発明者らはシーリング材組成物に含有されるシリカには、水性塗料に対する密着性を改善しうる機能があることを見出した。さらに、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー100質量部に対して、シリカを12質量部以上の量で使用することによって、シリカが上記機能を発揮し、水性塗料に対して優れた密着性が得られることを見出した。
以下、本発明の組成物に含有される各成分について詳述する。
In response to the above, the present inventors have discovered that the silica contained in a sealant composition has the function of improving adhesion to aqueous paints. Furthermore, they have found that by using silica in an amount of 12 parts by mass or more per 100 parts by mass of a urethane prepolymer having an isocyanate group, the silica can exert the above function and provide excellent adhesion to aqueous paints.
Each component contained in the composition of the present invention will be described in detail below.
<ウレタンプレポリマー>
本発明の組成物に含有されるウレタンプレポリマーは、1分子中にイソシアネート基を少なくとも1個有する、ウレタン系化合物であれば特に制限されない。
ウレタンプレポリマーは、複数のイソシアネート基(好ましくは2個のイソシアネート基)を有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
ウレタンプレポリマーは、イソシアネート基を分子末端に有することが好ましい。
ウレタンプレポリマーとしては、従来公知のものを用いることができる。例えば、ポリイソシアネート化合物と1分子中に2個以上の活性水素含有基を有する化合物(以下、「活性水素化合物」と略す。)等とを、活性水素含有基等に対してイソシアネート基が過剰となるように反応させることにより得られる反応生成物等を用いることができる。
本発明において、活性水素含有基は活性水素を含有する基を意味する。活性水素含有基としては例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、イミノ基が挙げられる。
<Urethane prepolymer>
The urethane prepolymer contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a urethane compound having at least one isocyanate group in one molecule.
In one preferred embodiment, the urethane prepolymer has a plurality of isocyanate groups (preferably two isocyanate groups).
The urethane prepolymer preferably has an isocyanate group at the molecular end.
As the urethane prepolymer, a conventionally known one can be used, for example, a reaction product obtained by reacting a polyisocyanate compound with a compound having two or more active hydrogen-containing groups per molecule (hereinafter abbreviated as "active hydrogen compound") such that the number of isocyanate groups is in excess relative to the active hydrogen-containing groups.
In the present invention, the active hydrogen-containing group refers to a group containing active hydrogen, and examples of the active hydrogen-containing group include a hydroxy group, an amino group, and an imino group.
(ポリイソシアネート化合物)
ウレタンプレポリマーの製造の際に使用されるポリイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されない。
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,4-フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートのような芳香族ポリイソシアネート化合物;
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、トランスシクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)のような、脂肪族(上記脂肪族は、直鎖状、分岐状及び脂環式を含む概念である)ポリイソシアネート;
これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネートが挙げられる。
(Polyisocyanate compound)
The polyisocyanate compound used in producing the urethane prepolymer is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule.
Examples of polyisocyanate compounds include aromatic polyisocyanate compounds such as toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), and triphenylmethane triisocyanate;
aliphatic (the aliphatic includes linear, branched and alicyclic) polyisocyanates, such as hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate (NBDI), transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H 6 XDI), and dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI);
These carbodiimide-modified polyisocyanates are exemplified.
ポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらのうち、耐候性に優れる理由から、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、TDI、MDIがより好ましく、TDIがさらに好ましい。
The polyisocyanate compounds may be used either alone or in combination of two or more.
Among these, aromatic polyisocyanates are preferred, TDI and MDI are more preferred, and TDI is even more preferred, because they have excellent weather resistance.
(活性水素化合物)
ウレタンプレポリマーの製造の際に使用される1分子中に2個以上の活性水素含有基を有する化合物(活性水素化合物)は特に限定されない。活性水素含有基としては、例えば、水酸(OH)基、アミノ基、イミノ基が挙げられる。
(active hydrogen compounds)
The compound having two or more active hydrogen-containing groups in one molecule (active hydrogen compound) used in producing the urethane prepolymer is not particularly limited. Examples of the active hydrogen-containing group include a hydroxyl (OH) group, an amino group, and an imino group.
上記活性水素化合物としては、例えば、1分子中に2個以上の水酸(OH)基を有するポリオール化合物、1分子中に2個以上のアミノ基および/またはイミノ基を有するポリアミン化合物等が好適に挙げられる。中でも、ポリオール化合物であることが好ましい。 Suitable examples of the active hydrogen compound include polyol compounds having two or more hydroxyl (OH) groups per molecule, and polyamine compounds having two or more amino and/or imino groups per molecule. Of these, polyol compounds are preferred.
上記ポリオール化合物は、OH基を2個以上有する化合物であれば特に限定されない。ポリオール化合物の具体例としては、ポリエーテルポリオール;ポリエステルポリオール;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;これらの混合ポリオールが挙げられる。なかでも、ポリエーテルポリオールが好ましい態様の1つとして挙げられる。 The polyol compound is not particularly limited as long as it has two or more OH groups. Specific examples of polyol compounds include polyether polyols; polyester polyols; polybutadiene polyols, hydrogenated polybutadiene polyols; low-molecular-weight polyhydric alcohols; and mixed polyols thereof. Among these, polyether polyols are one preferred embodiment.
ポリエーテルポリオールは、主鎖としてポリエーテルを有し、ヒドロキシ基を2個以上有する化合物であれば特に制限されない。ポリエーテルとは、エーテル結合を2以上有する基であり、その具体例としては、例えば、構造単位-Ra-O-Rb-を合計して2個以上有する基が挙げられる。ここで、上記構造単位中、RaおよびRbは、それぞれ独立して、炭化水素基を表す。炭化水素基は特に制限されない。例えば、炭素数1~10の直鎖状のアルキレン基が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリオキシエチレンジオール(ポリエチレングリコール)、ポリオキシプロピレンジオール(ポリプロピレングリコール)、ポリオキシプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体のポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ポリテトラエチレングリコール、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、ポリイソシアネート化合物との反応によって得られるウレタンプレポリマーの粘度が常温において適度な流動性を有するという観点から、500~20,000であることが好ましい。本発明において上記数平均分子量は、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法。溶媒:テトラヒドロフラン(THF))により得られたポリスチレン換算値である。
活性水素化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The polyether polyol is not particularly limited as long as it is a compound having a polyether main chain and two or more hydroxy groups. A polyether is a group having two or more ether bonds, and a specific example thereof is a group having a total of two or more structural units -R a -O-R b -. Here, in the above structural unit, R a and R b each independently represent a hydrocarbon group. The hydrocarbon group is not particularly limited. For example, a linear alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is exemplified.
Examples of polyether polyols include polyoxyethylene diol (polyethylene glycol), polyoxypropylene diol (polypropylene glycol), polyoxypropylene triol, ethylene oxide/propylene oxide copolymer polyol, polytetramethylene ether glycol (PTMEG), polytetraethylene glycol, and sorbitol-based polyols.
The number average molecular weight of the polyether polyol is preferably 500 to 20,000, from the viewpoint that the viscosity of the urethane prepolymer obtained by the reaction with the polyisocyanate compound has appropriate fluidity at room temperature. In the present invention, the number average molecular weight is a polystyrene-equivalent value obtained by the GPC method (gel permeation chromatography method, solvent: tetrahydrofuran (THF)).
The active hydrogen compounds may be used either alone or in combination of two or more.
なお、上記ウレタンプレポリマーを製造する際、上記活性水素化合物の他に更に、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテルのような、一部の末端ヒドロキシ基が炭化水素基で封鎖された、ポリオキシアルキレンモノオールを上記活性水素化合物と併用することが、得られる硬化物のモジュラスを適切に調整できるという観点から、好ましい。
上記炭化水素基は特に制限されない。例えば、アルキル基が挙げられる。
上記ポリオキシアルキレンモノオールとしては、例えば、ブタノールのようなアルコールを開始剤として、プロピレンオキシドのような環状エーテル化合物を開環付加重合させた、片末端がアルキル基で封鎖されたポリプロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。
上記ポリオキシアルキレンモノオールの数平均分子量は、得られる硬化物のモジュラスを適切にできるという観点から、1000~8000であることが好ましく、2000~5000がより好ましい。本発明において上記数平均分子量は、GPC法(溶媒:テトラヒドロフラン(THF))により得られたポリスチレン換算値とできる。
When producing the urethane prepolymer, it is preferable to use a polyoxyalkylene monool, in which some of the terminal hydroxy groups are blocked with hydrocarbon groups, such as polypropylene glycol monobutyl ether, in combination with the active hydrogen compound, from the viewpoint of being able to appropriately adjust the modulus of the resulting cured product.
The hydrocarbon group is not particularly limited, and examples thereof include alkyl groups.
Examples of the polyoxyalkylene monool include polypropylene glycol monobutyl ether, one end of which is blocked with an alkyl group, obtained by ring-opening addition polymerization of a cyclic ether compound such as propylene oxide using an alcohol such as butanol as an initiator.
From the viewpoint of being able to appropriately adjust the modulus of the resulting cured product, the number average molecular weight of the polyoxyalkylene monool is preferably 1000 to 8000, more preferably 2000 to 5000. In the present invention, the number average molecular weight can be a polystyrene-equivalent value obtained by a GPC method (solvent: tetrahydrofuran (THF)).
上記ウレタンプレポリマーの製造の際、上記ポリオキシアルキレンモノオールの量は、得られる硬化物のモジュラスを適切に調整できるという観点から、上記活性水素化合物と上記ポリオキシアルキレンモノオールの合計量中、0~30質量%が好ましく、10~20質量%がより好ましい。 When producing the urethane prepolymer, the amount of the polyoxyalkylene monool is preferably 0 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass, of the total amount of the active hydrogen compound and the polyoxyalkylene monool, from the viewpoint of being able to appropriately adjust the modulus of the resulting cured product.
ウレタンプレポリマーは、本発明の効果により優れ、硬化性に優れ、得られる硬化物のモジュラスを適切に調整できるという観点から、少なくともポリエーテルポリオールと芳香族ポリイソシアネート化合物とを反応させてなる(反応させて形成される)ウレタンプレポリマーを含むことが好ましく、ポリエーテルポリオールと上記ポリオキシアルキレンモノオールと芳香族ポリイソシアネート化合物とを反応させてなるウレタンプレポリマーを含むことがより好ましい。 From the viewpoints of achieving superior effects of the present invention, excellent curing properties, and the ability to appropriately adjust the modulus of the resulting cured product, the urethane prepolymer preferably contains a urethane prepolymer obtained by reacting (or formed by reacting) at least a polyether polyol with an aromatic polyisocyanate compound, and more preferably contains a urethane prepolymer obtained by reacting a polyether polyol with the above-mentioned polyoxyalkylene monool and an aromatic polyisocyanate compound.
ウレタンプレポリマーが有するイソシアネート基の含有量(イソシアネート基含有量)は、本発明の効果により優れるという観点から、ウレタンプレポリマー全量中の1.0~5.0質量%が好ましい。 From the perspective of achieving superior effects of the present invention, the content of isocyanate groups in the urethane prepolymer (isocyanate group content) is preferably 1.0 to 5.0 mass% of the total amount of urethane prepolymer.
ウレタンプレポリマーの製造方法は特に制限されない。例えば、活性水素化合物が有する活性水素含有基(例えばヒドロキシ基)1モル(上記活性水素化合物の他に更に上記ポリオキシアルキレンモノオールを使用する場合は、上記活性水素化合物が有する活性水素含有基及び上記ポリオキシアルキレンモノオールが有するヒドロキシ基の合計1モル)に対し、1.5~2.5モルのイソシアネート基が反応するようにポリイソシアネート化合物を使用し、これらを混合して反応させることによってウレタンプレポリマーを製造することができる。
ウレタンプレポリマーはそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The method for producing the urethane prepolymer is not particularly limited. For example, a polyisocyanate compound is used so that 1.5 to 2.5 moles of isocyanate groups react with 1 mole of the active hydrogen-containing group (e.g., hydroxy group) of the active hydrogen compound (when the polyoxyalkylene monool is used in addition to the active hydrogen compound, the total mole of the active hydrogen-containing group of the active hydrogen compound and the hydroxy group of the polyoxyalkylene monool is 1 mole), and the urethane prepolymer can be produced by mixing and reacting them.
The urethane prepolymers may be used either alone or in combination of two or more.
なお、上記ウレタンプレポリマーはケイ素を有さないことが好ましい態様の1つとして挙げられる。 In one preferred embodiment, the urethane prepolymer does not contain silicon.
<シリカ>
本発明の組成物に含有されるシリカ(二酸化ケイ素)は、特に制限されない。
本発明において、シリカは、水系塗料に対する密着付与剤として機能すると考えられる。
上記シリカとしては、例えば、従来公知のものが挙げられる。具体的には例えば、疎水性シリカ、親水性シリカが挙げられる。
<Silica>
The silica (silicon dioxide) contained in the composition of the present invention is not particularly limited.
In the present invention, silica is believed to function as an adhesion promoter for water-based paints.
Examples of the silica include conventionally known silica, specifically hydrophobic silica and hydrophilic silica.
(親水性シリカ)
親水性シリカとしては、例えば、石英、珪砂等を微粉砕した天然シリカ;乾式シリカ、湿式シリカ等の合成シリカなどが挙げられる。
合成シリカのうち、乾式シリカとしては、例えば、四塩化珪素などのシラン系ガスを酸素水素炎中で燃焼させて得られるものが挙げられる。
また、湿式シリカとしては、例えば、珪酸ソーダを鉱酸で中和することによって溶液中でシリカを析出させて得られる沈降法シリカが挙げられる。
上記シリカは、本発明の効果により優れるという観点から、親水性シリカを含むことが好ましい。
(hydrophilic silica)
Examples of hydrophilic silica include natural silica obtained by finely grinding quartz, silica sand, etc.; and synthetic silica such as dry silica and wet silica.
Among synthetic silicas, dry silica can be obtained by burning a silane gas such as silicon tetrachloride in an oxygen-hydrogen flame.
An example of wet silica is precipitated silica, which is obtained by neutralizing sodium silicate with a mineral acid to precipitate silica in a solution.
The silica preferably contains hydrophilic silica, from the viewpoint of achieving better effects of the present invention.
(疎水性シリカ)
疎水性シリカとしては、例えば、上記親水性シリカに、反応性を有する有機ケイ素化合物(例えば、シリコーンオイル、シランカップリング剤、クロロシラン類等)を用いて、表面処理を行い、疎水性にしたものが挙げられる。
(hydrophobic silica)
Examples of hydrophobic silica include the above-mentioned hydrophilic silica that has been surface-treated with a reactive organosilicon compound (e.g., silicone oil, silane coupling agent, chlorosilanes, etc.) to be hydrophobic.
(シリカのBET比表面積)
上記シリカのBET法による比表面積(BET比表面積)は、本発明の効果により優れるという観点から、60~250m2/gであることが好ましく、170~230m2/gがより好ましい。
上記シリカのBET比表面積はBET法に従って求めることができる。
(BET specific surface area of silica)
The specific surface area of the silica measured by the BET method (BET specific surface area) is preferably 60 to 250 m 2 /g, more preferably 170 to 230 m 2 /g, from the viewpoint of achieving the effects of the present invention.
The BET specific surface area of the silica can be determined according to the BET method.
(シリカのpH)
上記シリカのpHは、本発明の効果により優れるという観点から、7.0以下であることが好ましく、3.0~5.0がより好ましい。
上記シリカのpHは、シリカを水50質量部とメタノール50質量部の混合液に分散させ、シリカ濃度が4質量%の分散液を調製し、上記分散液を充分に攪拌して、分散液のpHを23℃条件下でpHメータで測定し、得られたpHをシリカのpHとすることができる。
(pH of silica)
From the viewpoint of achieving superior effects of the present invention, the pH of the silica is preferably 7.0 or less, and more preferably 3.0 to 5.0.
The pH of the silica can be determined by dispersing silica in a mixed liquid of 50 parts by mass of water and 50 parts by mass of methanol to prepare a dispersion having a silica concentration of 4% by mass, thoroughly stirring the dispersion, and measuring the pH of the dispersion with a pH meter at 23°C, and the obtained pH can be used as the pH of the silica.
(シリカのBET比表面積とpHの組み合わせ)
上記シリカは、本発明の効果により優れるという観点から、上記BET比表面積が60~250m2/gでありかつ上記pHが7.0以下であることが好ましく、上記BET比表面積が170~230m2/gでありかつ上記pHが3.0~5.0がより好ましい。
(Combination of BET specific surface area of silica and pH)
From the viewpoint of achieving superior effects of the present invention, the silica preferably has a BET specific surface area of 60 to 250 m 2 /g and a pH of 7.0 or less, and more preferably has a BET specific surface area of 170 to 230 m 2 /g and a pH of 3.0 to 5.0.
<シリカの含有量>
本発明において、上記シリカの含有量は、上記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー100質量部に対して、12~50質量部である。
本発明において、上記ウレタンプレポリマー100質量部に対して、上記シリカの含有量が12~50質量部であることによって、本発明の効果、及び優れたシーリング材組成物の作業性を両立できる。
上記シリカの含有量が上記ウレタンプレポリマー100質量部に対して12質量部以上である場合、本発明の効果(水系塗料に対する密着性)に優れる。
上記シリカの含有量は、本発明の効果により優れるという観点から、上記ウレタンプレポリマー100質量部に対して、15~40質量部が好ましく、20~35質量部がより好ましく、23~30質量部が更に好ましい。
上記シリカの含有量は、作業性に優れ、本発明の効果と作業性を高いレベルで両立できるという観点から、上記ウレタンプレポリマー100質量部に対して、12~30質量部が好ましく、15~25質量部がより好ましい。
<Silica content>
In the present invention, the content of the silica is 12 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the urethane prepolymer having an isocyanate group.
In the present invention, by setting the content of the silica to 12 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the urethane prepolymer, it is possible to achieve both the effects of the present invention and excellent workability of the sealant composition.
When the content of the silica is 12 parts by mass or more per 100 parts by mass of the urethane prepolymer, the effect of the present invention (adhesion to water-based paint) is excellent.
From the viewpoint of achieving superior effects of the present invention, the content of the silica is preferably 15 to 40 parts by mass, more preferably 20 to 35 parts by mass, and even more preferably 23 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the urethane prepolymer.
The content of the silica is preferably 12 to 30 parts by mass, more preferably 15 to 25 parts by mass, per 100 parts by mass of the urethane prepolymer, from the viewpoint of excellent workability and achieving both the effects of the present invention and workability at a high level.
本発明の組成物は一液型又は二液型とすることができる。 The compositions of the present invention can be one-part or two-part.
(二液型の接着剤組成物)
本発明の組成物が二液型である場合、二液型の接着剤組成物は、第1液と第2液(広義の硬化剤)とを有することができる。
(Two-component adhesive composition)
When the composition of the present invention is a two-part type, the two-part adhesive composition can have a first part and a second part (curing agent in a broad sense).
本発明の組成物が第1液及び第2液を有する二液型である場合、
上記第1液が、上記ウレタンプレポリマーを含有し、
上記第2液が、上記ウレタンプレポリマー(が有するイソシアネート基)と反応する硬化剤(狭義の硬化剤)を含有し、
上記第1液及び上記第2液の少なくともいずれかが、上記シリカを含有することが好ましい態様の1つとして挙げられる。
When the composition of the present invention is a two-part type having a first part and a second part,
the first liquid contains the urethane prepolymer,
the second liquid contains a curing agent (curing agent in the narrow sense) that reacts with the urethane prepolymer (the isocyanate group thereof),
One preferred embodiment is one in which at least one of the first liquid and the second liquid contains the silica.
・第2液(広義の硬化剤)
上記第2液(広義の硬化剤)が、上記ウレタンプレポリマー(が有するイソシアネート基)と反応する硬化剤(狭義の硬化剤)を含有することができる。
上記ウレタンプレポリマー(が有するイソシアネート基)と反応する硬化剤(狭義の硬化剤)としては、例えば、1分子中に複数の活性水素含有基を有する化合物が挙げられる。上記狭義の硬化剤は、上記ウレタンプレポリマーと実質的に反応して接着剤組成物を硬化させる化合物を意味する。一方、第2液(上記広義の硬化剤)は、上記狭義の硬化剤を少なくとも含めばよい。
上記狭義の硬化剤としては、例えば、上記ウレタンプレポリマーの製造の際に使用できる上記活性水素化合物と同様のものが挙げられる。
狭義の硬化剤は、本発明の効果により優れるという観点から、ポリオール化合物を含むことが好ましく、ポリエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオールを含むことがより好ましく、ポリエーテルポリオールを含むことが更に好ましい。
ポリエーテルポリオールは上記と同様である。
・Second liquid (hardener in the broad sense)
The second liquid (hardening agent in the broad sense) may contain a hardening agent (hardening agent in the narrow sense) that reacts with the urethane prepolymer (the isocyanate group contained in the urethane prepolymer).
Examples of curing agents (curing agents in the narrow sense) that react with the urethane prepolymer (or with isocyanate groups in the urethane prepolymer) include compounds having multiple active hydrogen-containing groups in one molecule. The curing agent in the narrow sense refers to a compound that substantially reacts with the urethane prepolymer to cure the adhesive composition. Meanwhile, the second liquid (curing agent in the broad sense) is only required to contain at least the curing agent in the narrow sense.
The curing agent in the narrow sense includes, for example, the same active hydrogen compounds as those usable in producing the urethane prepolymer.
From the viewpoint of achieving superior effects of the present invention, the curing agent in the narrow sense preferably contains a polyol compound, more preferably contains a polyether polyol or a polybutadiene polyol, and even more preferably contains a polyether polyol.
The polyether polyol is the same as above.
二液型の場合、狭義の硬化剤が有する活性水素含有基(例えばヒドロキシ基)1モルに対するイソシアネート基の量が例えば1.5~2.5モルとなる量でウレタンプレポリマーを使用することができる。 In the case of two-component systems, the urethane prepolymer can be used in an amount such that the number of isocyanate groups per mole of active hydrogen-containing groups (e.g., hydroxyl groups) in the narrowly defined curing agent is, for example, 1.5 to 2.5 moles.
(二液型である場合のシリカの含有量)
本発明の組成物が二液型である場合、上記ウレタンプレポリマーを構成する上記ポリオール化合物と上記第2液に含有される(狭義の)硬化剤との合計量に対する、上記シリカの含有量は、本発明の効果により優れるという観点から、3~20質量%が好ましく、5~10質量%がより好ましい。
(Silica content in two-component type)
When the composition of the present invention is a two-component type, the content of the silica relative to the total amount of the polyol compound constituting the urethane prepolymer and the curing agent (in the narrow sense) contained in the second liquid is preferably 3 to 20 mass %, and more preferably 5 to 10 mass %, from the viewpoint of achieving better effects of the present invention.
(他の任意成分)
本発明の組成物は、必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲で、ウレタンプレポリマー以外の室温硬化性樹脂(例えば、架橋性シリル基含有有機重合体等)、可塑剤、パラフィン系炭化水素のような溶剤、触媒(例えば硬化触媒)、炭酸カルシウム、バルーン(例えば、樹脂バルーン)、老化防止剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、顔料、紫外線吸収剤、難燃剤、界面活性剤、レベリング剤、分散剤、脱水剤、帯電防止剤などの各種添加剤等を更に含有することができる。
なお、上記可塑剤は、上記ウレタンプレポリマー又は上記狭義の硬化剤と反応性を有さないものであることが好ましい。上記溶剤も同様である。
また、本発明の組成物が二液型の場合、上記任意成分を第1液又は第2液の何れに添加するかは、適宜選択することができる。
(Other optional ingredients)
The composition of the present invention may further contain various additives, such as a room-temperature-curable resin other than the urethane prepolymer (e.g., a crosslinkable silyl group-containing organic polymer), a plasticizer, a solvent such as a paraffinic hydrocarbon, a catalyst (e.g., a curing catalyst), calcium carbonate, balloons (e.g., resin balloons), an antioxidant, an antioxidant, a silane coupling agent, a pigment, an ultraviolet absorber, a flame retardant, a surfactant, a leveling agent, a dispersant, a dehydrating agent, and an antistatic agent, as needed, provided that the object of the present invention is not impaired.
It is preferable that the plasticizer does not have reactivity with the urethane prepolymer or the hardener in the narrow sense. The same applies to the solvent.
When the composition of the present invention is a two-liquid type, it can be appropriately selected whether the above-mentioned optional components are added to the first or second liquid.
・炭酸カルシウム
本発明の組成物は、作業性に優れるという観点から、更に炭酸カルシウムを含有することが好ましい。
炭酸カルシウムは特に制限されない。例えば、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、コロイダル炭酸カルシウム等が挙げられる。
上記炭酸カルシウムは、例えば、脂肪酸、樹脂酸、ウレタン化合物及び脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種の処理剤で表面処理されていてもよい。
Calcium Carbonate From the viewpoint of excellent workability, the composition of the present invention preferably further contains calcium carbonate.
The calcium carbonate is not particularly limited, and examples thereof include heavy calcium carbonate, precipitated calcium carbonate (light calcium carbonate), and colloidal calcium carbonate.
The calcium carbonate may be surface-treated with at least one treating agent selected from the group consisting of, for example, fatty acids, resin acids, urethane compounds, and fatty acid esters.
炭酸カルシウムの含有量は、ウレタンプレポリマー又は狭義の硬化剤100質量部に対して、20~400質量部が好ましく、100~300質量部がより好ましい。 The calcium carbonate content is preferably 20 to 400 parts by mass, and more preferably 100 to 300 parts by mass, per 100 parts by mass of urethane prepolymer or narrowly defined curing agent.
・硬化触媒
上記硬化触媒は、イソシアネート基の反応を促進しうる化合物であれば特に限定されないが、具体的には、例えば、オクチル酸亜鉛などの亜鉛触媒;2-エチルヘキサン酸、オレイン酸などカルボン酸類;ポリリン酸、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェートなどのリン酸類;オクチル酸ビスマスなどのビスマス触媒;ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレートなどのスズ触媒;1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール(例えば、DMP-30)、ジモルフォリノジエチルエーテル構造を含む化合物などの第三級アミン触媒等が挙げられる。
Curing Catalyst The curing catalyst is not particularly limited as long as it is a compound that can promote the reaction of an isocyanate group, and specific examples include zinc catalysts such as zinc octoate; carboxylic acids such as 2-ethylhexanoic acid and oleic acid; phosphoric acids such as polyphosphoric acid, ethyl acid phosphate and butyl acid phosphate; bismuth catalysts such as bismuth octoate; tin catalysts such as dibutyltin dilaurate and dioctyltin dilaurate; and tertiary amine catalysts such as 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol (e.g., DMP-30), and compounds containing a dimorpholinodiethyl ether structure.
硬化触媒の含有量は、ウレタンプレポリマー又は狭義の硬化剤100質量部に対して、0.05~5質量部が好ましい。 The content of the curing catalyst is preferably 0.05 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the urethane prepolymer or the curing agent in the narrow sense.
・可塑剤
上記可塑剤は、例えば、上記ウレタンプレポリマーの混合性を向上させる、又は得られる硬化物の硬度を低下させ得るものであれば特に制限されない。
上記可塑剤としては、具体的には、例えば、末端エステル化多官能ポリエーテル;ジイソノニルフタレート(DINP);アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル;ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル;オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル;リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル;アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル等が挙げられ、これらを1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
可塑剤の含有量は、ウレタンプレポリマー又は狭義の硬化剤100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、5~40質量部がより好ましい。
Plasticizer The plasticizer is not particularly limited as long as it can improve the mixability of the urethane prepolymer or reduce the hardness of the resulting cured product.
Specific examples of the plasticizer include terminally esterified polyfunctional polyethers; diisononyl phthalate (DINP); diisononyl adipate, dioctyl adipate, isodecyl succinate; diethylene glycol dibenzoate, pentaerythritol esters; butyl oleate, methyl acetylricinoleate; tricresyl phosphate, trioctyl phosphate; propylene glycol adipate polyester, butylene glycol adipate polyester, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the plasticizer is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of the urethane prepolymer or the hardener in the narrow sense.
・バルーン
上記バルーン(中空体)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、中空体の外殻が樹脂またはガラス状物質によって構成されているものが好ましい。例えば、中空体の内部に液体を内包させてこれを加熱し、外殻となる樹脂を膨張させ、かつ、内部の液体を気化させて得られる熱膨張性の樹脂中空体が挙げられる。
The balloon (hollow body) is not particularly limited, but the hollow body preferably has an outer shell made of a resin or glassy material, because this provides a superior effect of the present invention. For example, a thermally expandable resin hollow body can be obtained by encapsulating a liquid inside the hollow body and heating it to expand the resin that forms the outer shell and vaporize the liquid inside.
上記樹脂中空体の外殻を構成する樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、(メタ)アクリロニトリル(共)重合体等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらのうち、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデンおよび(メタ)アクリロニトリル(共)重合体からなる群から選択される少なくとも一種であるのが好ましい。 Examples of resins that make up the outer shell of the above-mentioned hollow resin body include thermosetting resins such as phenolic resin and urea resin; and thermoplastic resins such as polystyrene resin, polyvinylidene chloride resin, and (meth)acrylonitrile (co)polymer. Of these, at least one resin selected from the group consisting of phenolic resin, urea resin, polystyrene, polyvinylidene chloride, and (meth)acrylonitrile (co)polymer is preferred.
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデンのようなハロゲン含有化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリルのようなニトリル化合物;ベンジルアクリレート、ノルボルナンアクリレートのようなアクリレート化合物;メチルメタクリレート、ノルボルナンメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのようなメタクリレート化合物;スチレン系モノマー;酢酸ビニル;ブタジエン;ビニルピリジン;クロロプレン等の化合物のホモポリマーや、これらの化合物のコポリマー等が挙げられる。
これらのうち、耐候性、耐熱性の観点から、アクリロニトリル共重合体(例えば、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとの共重合体、アクリロニトリルとアクリロニトリルと共重合可能なブタジエン、スチレンのようなビニル系モノマーとの共重合体等)、ポリ塩化ビニリデン樹脂が好ましい。
Examples of the thermoplastic resin include homopolymers of compounds such as halogen-containing compounds, such as vinyl chloride and vinylidene chloride; nitrile compounds, such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylate compounds, such as benzyl acrylate and norbornane acrylate; methacrylate compounds, such as methyl methacrylate, norbornane methacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate; styrene-based monomers; vinyl acetate; butadiene; vinylpyridine; and chloroprene; and copolymers of these compounds.
Among these, from the viewpoint of weather resistance and heat resistance, acrylonitrile copolymers (for example, copolymers of acrylonitrile and methacrylonitrile, copolymers of acrylonitrile and vinyl monomers such as butadiene copolymerizable with acrylonitrile or styrene) and polyvinylidene chloride resins are preferred.
上記樹脂中空体に内包される液体としては、例えば、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルのような炭化水素類;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素が挙げられる。
上記バルーンは、作業性が優れる理由から、炭酸カルシウムによって被覆されたものが好ましい。
Examples of the liquid that can be contained in the hollow resin body include hydrocarbons such as n-pentane, isopentane, neopentane, butane, isobutane, hexane, and petroleum ether; and chlorinated hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride, dichloroethylene, trichloroethane, and trichloroethylene.
The balloon is preferably coated with calcium carbonate for the reason that it has excellent workability.
(製造方法)
本発明の組成物が一液型である場合、その製造方法は、特に限定されず、例えば、ウレタンプレポリマーと、シリカと、必要に応じて使用することができる他の任意成分とを混合する方法によって製造することができる。
(Manufacturing method)
When the composition of the present invention is a one-component type, the method for producing it is not particularly limited, and it can be produced, for example, by a method of mixing a urethane prepolymer, silica, and other optional components that can be used as needed.
本発明の組成物が二液型の場合、その製造方法は、特に限定されず、例えば、上記第1液、上記第2液をそれぞれ別の容器に入れて、各容器内を窒素ガス雰囲気下で混合する方法により製造することができる。
また、二液型の使用方法としては上記第1液と上記第2液とを混合して使用すればよい。
When the composition of the present invention is a two-component type, the method for producing it is not particularly limited, and it can be produced, for example, by a method in which the first liquid and the second liquid are placed in separate containers and mixed under a nitrogen gas atmosphere in each container.
In addition, the two-component type may be used by mixing the first and second components.
(基材)
本発明の組成物を適用することができる基材としては、例えば、プラスチック、ゴム、金属、モルタル等が挙げられる。
(Base material)
Examples of substrates to which the composition of the present invention can be applied include plastics, rubber, metals, and mortar.
本発明の組成物を基材に適用する方法は特に制限されない。例えば、従来公知の方法が挙げられる。 The method for applying the composition of the present invention to a substrate is not particularly limited. For example, conventionally known methods can be used.
本発明の組成物は、湿気等によって硬化することができる。例えば、5~90℃、5~95%RH(相対湿度)の条件下で本発明の組成物を養生させ、硬化させることができる。 The composition of the present invention can be cured by moisture or other factors. For example, the composition of the present invention can be cured by aging under conditions of 5 to 90°C and 5 to 95% RH (relative humidity).
本発明の組成物の用途としては、例えば、建築用シーラントが挙げられる。
本発明の組成物は水系塗料との密着性が優れるので、本発明の組成物、又は本発明の組成物の硬化物の上に、水系塗料(例えば、水と水溶性樹脂とを含む塗料)を適用することができる。上記水系塗料は、特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
Uses of the compositions of the present invention include, for example, construction sealants.
Since the composition of the present invention has excellent adhesion to water-based paints, water-based paints (e.g., paints containing water and water-soluble resins) can be applied to the composition of the present invention or to a cured product of the composition of the present invention. The water-based paint is not particularly limited. For example, conventionally known paints can be used.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし本発明はこれらに限定されない。 The present invention will be explained in more detail below using examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(ウレタンプレポリマーを含む第1液*1の調製)
第1表の第1液*1欄に示す、PPG、可塑剤(アジピン酸ジイソノニル。商品名DINA、ジェイプラス社製)、ポリイソシアネート化合物(トルエンジイソシアネート。商品名TDI-80、三井化学社製)(以上の成分は第1表に示す量で使用した。単位は質量部)を用いた。
第1表の第1液*1欄に示す上記PPGは、上記活性水素化合物(1分子中に2個以上の活性水素含有基を有する化合物)としての、ポリオキシプロピレンジオール(エクセノール3020、数平均分子量3,200、AGC社製)を45質量部、及びポリオキシプロピレントリオール(エクセノール5030、数平均分子量5,100、AGC社製)を25質量部の他に、ポリオキシプロピレンブチルエーテル(商品名ニューポールLB-3000、三洋化成社製。ヒドロキシ基を1個有する。数平均分子量3000)を10質量部用いた。
攪拌機、温度計、窒素導入管及び加熱・冷却装置の付いた反応容器に、窒素ガス気流下で、上記PPG、上記可塑剤を入れ、加温して120℃で20時間攪拌して脱水した。その後、攪拌しながら、ここに上記ポリイソシアネート化合物を、上記PPG(上記ポリオキシプロピレンジオール等の混合物)が有する全てのヒドロキシ基に対する上記ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基の当量比(NCO基/OH基)が2.0となる量で加えた後、これらを加温して80℃から90℃で18時間攪拌して反応させて、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを調製した。得られたイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーは、滴定によるイソシアネート基含有量が3.0質量%であり、室温(23℃条件下)で粘稠な液体であった。
(Preparation of first liquid *1 containing urethane prepolymer)
The PPG, plasticizer (diisononyl adipate, trade name DINA, manufactured by J-Plus Corporation), and polyisocyanate compound (toluene diisocyanate, trade name TDI-80, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) shown in the column 1 liquid *1 in Table 1 were used (the above components were used in the amounts shown in Table 1, units are parts by mass).
The PPG shown in the column for Solution 1 *1 in Table 1 used 45 parts by mass of polyoxypropylene diol (Excelnol 3020, number average molecular weight 3,200, manufactured by AGC) and 25 parts by mass of polyoxypropylene triol (Excelnol 5030, number average molecular weight 5,100, manufactured by AGC) as the active hydrogen compounds (compounds having two or more active hydrogen-containing groups per molecule), as well as 10 parts by mass of polyoxypropylene butyl ether (trade name Newpol LB-3000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., having one hydroxy group, number average molecular weight 3,000).
The PPG and the plasticizer were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube, and heating/cooling device under a nitrogen gas flow, and the mixture was heated to 120°C and stirred for 20 hours to dehydrate. Then, while stirring, the polyisocyanate compound was added in an amount such that the equivalent ratio (NCO groups/OH groups) of the isocyanate groups in the polyisocyanate compound to the total hydroxy groups in the PPG (a mixture of the polyoxypropylene diol, etc.) was 2.0. The mixture was then heated and stirred at 80 to 90°C for 18 hours to react, producing a urethane prepolymer having isocyanate groups. The resulting isocyanate group-containing urethane prepolymer had an isocyanate group content of 3.0% by mass as determined by titration, and was a viscous liquid at room temperature (23°C).
本実施例において、上記のとおり調製されたウレタンプレポリマーを可塑剤を含んだ状態で、そのまま第1液として、後述する<組成物の製造>に使用した。
本明細書において、上記のとおり調製された第1液は、上記ウレタンプレポリマーを90質量部及び上記可塑剤を10質量部含有するものとする。
In this example, the urethane prepolymer prepared as described above, containing the plasticizer, was used as it was as the first liquid in <Production of Composition> described below.
In this specification, the first liquid prepared as described above contains 90 parts by mass of the urethane prepolymer and 10 parts by mass of the plasticizer.
(第2液の調製)
下記第1表の第2液(広義の硬化剤)欄に示す各成分及びシリカ1~3を同表に示す組成(質量部)で用いて、これらを撹拌機で混合し、第2液を調製した。
本実施例において、上記のとおり調製された第2液をそのまま次の<組成物の製造>に使用して、二液型のシーリング材組成物とした。
(Preparation of second liquid)
The components shown in the column for second liquid (hardening agent in a broad sense) in Table 1 below and silicas 1 to 3 were used in the compositions (parts by mass) shown in the same table, and these were mixed with a stirrer to prepare second liquid.
In this example, the second liquid prepared as described above was used as it was in the next <Preparation of Composition> to prepare a two-liquid sealant composition.
<組成物の製造>
上記のとおり調製された第1液と第2液とを第1表に示す組合わせで使用し、これらを混合して、シーリング材組成物(単に組成物とも称する)を製造した。
<Production of Composition>
The first and second parts prepared as described above were used in the combinations shown in Table 1 and mixed to prepare sealant compositions (also simply referred to as compositions).
<評価>
上記のとおり製造された各組成物を用いて、水系塗料に対する密着性(塗料密着性)、作業性の評価を行った。結果を第1表に示す。
・水系塗料に対する密着性(塗料密着性)
(シーリング材の調製)
上記のとおり製造された各組成物をアルミニウムチャンネル(奥行30mm×高さ10mm×幅100mm)内に打設し、23℃、55%RH(相対湿度)の条件下に、3日間おいて、シーリング材組成物を硬化させた。
<Evaluation>
Each of the compositions prepared as described above was evaluated for adhesion to water-based paint (paint adhesion) and workability. The results are shown in Table 1.
- Adhesion to water-based paints (paint adhesion)
(Preparation of Sealant)
Each composition prepared as described above was poured into an aluminum channel (depth 30 mm × height 10 mm × width 100 mm) and left to cure for 3 days under conditions of 23°C and 55% RH (relative humidity).
(水系塗料の付与)
上記の硬化後のシーリング材の表面に、水系塗料(自己乳化型のカチオン系エマルジョン。エマルジョン粒子の界面はポリマー骨格中のアミンがイオンした状態。商品名:水性ミラクシーラーエコ、エスケー化研社製)を刷毛で塗布し、23℃、55%RH(相対湿度)で7日間塗料を養生硬化させたものを、塗料養生後の試験体とした。
(Application of water-based paint)
A water-based paint (self-emulsifying cationic emulsion. The interface between the emulsion particles is in an ionized state of the amines in the polymer skeleton. Product name: Water-based Milk Sealer Eco, manufactured by SK Chemical Co., Ltd.) was applied with a brush to the surface of the above-mentioned cured sealant, and the paint was cured and hardened for 7 days at 23°C and 55% RH (relative humidity) to prepare a test specimen after paint curing.
(塗料密着性の評価方法)
上記のとおり得られた各試験体について、JIS K5600-5-6:1999「塗料一般試験方法、第5部:塗膜の機械的性質、第6節:付着性(クロスカット法)」に準じて、碁盤目試験(25マス)及びXカット試験を行った。
上記碁盤目試験では、25マスの碁盤目(2mm間隔)を作製し、透明感圧付着テープを用いて剥離試験を行い、上記テープによる剥離試験後、各試験体のシーリング材の表面上に残った塗料の碁盤目の数を評価した。
上記Xカット試験では、カッターで1mm前後の深さに、各試験体の塗料をクロス(X状)にカットし、カットした交差部の塗料の、裏側についたシーリング材をそぎ落とすようにきっかけを作り、塗料を指でめくって、塗料とシーリング材との付着(食いつき)の強さを判断した。
(Method for evaluating paint adhesion)
Each test specimen obtained as described above was subjected to a cross-cut test (25 squares) and an X-cut test in accordance with JIS K5600-5-6:1999 "General test methods for paints, Part 5: Mechanical properties of coating films, Section 6: Adhesion (cross-cut method)."
In the above-mentioned cross-cut test, 25 cross-cuts (2 mm apart) were made, and a peel test was carried out using transparent pressure-sensitive adhesive tape. After the peel test using the tape, the number of paint cross-cuts remaining on the surface of the sealant of each test specimen was evaluated.
In the X-cut test, the paint of each test specimen was cut into a cross (X shape) with a cutter to a depth of about 1 mm, and an opening was created to scrape off the sealant on the back of the paint at the intersection of the cuts, and the paint was peeled off with a finger to determine the strength of adhesion (bite) between the paint and the sealant.
(評価基準)
水系塗料に対する密着性(塗料密着性)を以下の基準で評価した。
碁盤目試験で0~7マス残り、かつXカット試験で食いつきが無かった場合、水系塗料に対する密着性が悪いと評価して、これを「×」と表示した。
碁盤目試験で0~7マス残り、かつXカット試験で食いつきが少し有った場合、水系塗料に対する密着性がやや優れると評価して、これを「△」と表示した。
碁盤目試験で8~20マス残り、かつXカット試験で食いつきが少し有った場合、水系塗料に対する密着性が非常に優れると評価して、これを「〇」と表示した。
碁盤目試験で21~25マス残り、かつXカット試験で食いつきが強く有った場合、水系塗料に対する密着性が特に優れると評価して、これを「◎」と表示した。
(Evaluation criteria)
Adhesion to water-based paint (paint adhesion) was evaluated according to the following criteria.
If 0 to 7 squares remained in the cross-cut test and there was no adhesion in the X-cut test, the adhesion to the water-based paint was evaluated as poor, and this was indicated by "X."
If 0 to 7 squares remained in the cross-cut test and there was a slight adhesion in the X-cut test, the adhesion to the water-based paint was evaluated as being slightly excellent, and this was indicated by "Δ".
If 8 to 20 squares remained in the cross-cut test and there was some adhesion in the X-cut test, the adhesion to the water-based paint was evaluated as very good, and this was marked as "good."
When 21 to 25 squares remained in the cross-cut test and there was strong adhesion in the X-cut test, the adhesion to the water-based paint was evaluated as particularly excellent, and this was marked with "Excellent".
・作業性
(各組成物の粘度の測定)
上記のとおり製造された各組成物について、B型粘度計を用いて、23℃、50%RH条件下で、1rpmの粘度(単位Pa・s)を測定した。
Workability (measurement of viscosity of each composition)
The viscosity (unit: Pa·s) at 1 rpm of each of the compositions prepared as described above was measured using a Brookfield viscometer under conditions of 23° C. and 50% RH.
(評価基準)
シーリング材組成物の作業性(作業性)を以下の基準で評価した。
本発明において、上記のとおり測定された各組成物の粘度が5500Pa・s未満であった場合、シーリング材組成物の作業性が優れると評価した。
詳細には、上記のとおり測定された各組成物の粘度が2500Pa・s未満であった場合、作業性が非常に良いと評価して、これを「◎」と表示した。
上記粘度が2500Pa・s以上、3500Pa・s未満であった場合、作業性が良いと評価して、これを「○」と表示した。
上記粘度が3500Pa・s以上、5500Pa・s未満であった場合、作業性がやや良いと評価して、これを「△」と表示した。
一方、上記粘度が5500Pa・s以上であった場合、作業性が悪いと評価して、これを「×」と表示した。
(Evaluation criteria)
The workability (workability) of the sealant composition was evaluated according to the following criteria.
In the present invention, when the viscosity of each composition measured as described above was less than 5,500 Pa·s, the sealant composition was evaluated as having excellent workability.
Specifically, when the viscosity of each composition measured as described above was less than 2500 Pa·s, the workability was evaluated as very good, and this was marked with "Excellent".
When the viscosity was 2500 Pa·s or more and less than 3500 Pa·s, the workability was evaluated as good and this was marked as "◯".
When the viscosity was 3500 Pa·s or more and less than 5500 Pa·s, the workability was evaluated as being somewhat good, and this was indicated by "Δ".
On the other hand, when the viscosity was 5,500 Pa·s or more, the workability was evaluated as poor and this was marked as "X."
第1表の第2液(広義の硬化剤)欄に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・硬化剤(PPG):ポリオキシプロピレンジオール(エクセノール3020、数平均分子量3,200、AGC社製)65質量部、及びポリオキシプロピレントリオール(エクセノール5030、数平均分子量5,100、AGC社製)35質量部の混合物。
Details of each component shown in the second liquid (hardening agent in a broad sense) column in Table 1 are as follows.
Curing agent (PPG): A mixture of 65 parts by mass of polyoxypropylene diol (Excelnol 3020, number average molecular weight 3,200, manufactured by AGC) and 35 parts by mass of polyoxypropylene triol (Excelnol 5030, number average molecular weight 5,100, manufactured by AGC).
・可塑剤:末端エステル化多官能ポリエーテル。商品名サンフレックスGPA-3000、三洋化成工業社製。なお、GPA-3000は、ヒドロキシ基を有さない。
・溶剤:パラフィン系炭化水素。商品名メルベイユ40、昭石インターナショナル社製。
・硬化触媒:オクチル酸ビスマス。商品名プキャット10、ニッカオクチックス亜鉛8%EH、日本化学産業社製。
Plasticizer: Terminally esterified multifunctional polyether, trade name Sunflex GPA-3000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Note that GPA-3000 does not have a hydroxy group.
Solvent: Paraffin hydrocarbon. Product name: Merveille 40, manufactured by Showseki International Co., Ltd.
Curing catalyst: bismuth octylate, trade name Pucat 10, Nikka Octix Zinc 8% EH, manufactured by Nippon Chemical Industries Co., Ltd.
・炭酸カルシウム:商品名スーパーSS(表面処理されていない重質炭酸カルシウム。丸尾カルシウム社製。)125質量部、及び、商品名MCコートS-20(脂肪酸で表面処理された重質炭酸カルシウム。丸尾カルシウム社製。)15質量部の混合物。
・表面処理炭酸カルシウム:商品名MS-900(脂肪酸系で表面処理された炭酸カルシウム。丸尾カルシウム社製。)
Calcium carbonate: a mixture of 125 parts by mass of Super SS (unsurface-treated heavy calcium carbonate, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) and 15 parts by mass of MC Coat S-20 (fatty acid-surface-treated heavy calcium carbonate, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.).
Surface-treated calcium carbonate: Product name MS-900 (calcium carbonate surface-treated with a fatty acid. Manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.)
・バルーン:炭酸カルシウムを被覆させた、アクリロニトリル系共重合体の中空体。商品名MFL-SE100、松本油脂製薬社製。 Balloon: A hollow acrylonitrile copolymer body coated with calcium carbonate. Product name: MFL-SE100, manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd.
第1表のシリカ1~3欄に示した各成分の詳細は以下のとおりである。
・シリカ1:商品名RY-200S、日本アエロジル社製。乾式シリカ。疎水性シリカ。pH4.5-6.5。BET法による比表面積65-95m2/g。
・シリカ2:商品名QS-102、トクヤマ社製。乾式シリカ。親水性シリカ。pH4.0-4.5。BET法による比表面積180-220m2/g。
・シリカ3:商品名トクシール928、トクヤマ社製。湿式シリカ。親水性シリカ。pH6.6。BET法による比表面積195m2/g。
Details of each component shown in columns 1 to 3 of Table 1 are as follows.
Silica 1: Product name RY-200S, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Dry silica. Hydrophobic silica. pH 4.5-6.5. BET specific surface area 65-95 m 2 /g.
Silica 2: Product name QS-102, manufactured by Tokuyama Corporation. Dry silica. Hydrophilic silica. pH 4.0-4.5. BET specific surface area 180-220 m 2 /g.
Silica 3: Tokusil 928 (trade name), manufactured by Tokuyama Corporation. Wet silica. Hydrophilic silica. pH 6.6. BET specific surface area 195 m 2 /g.
第1表に示す結果から明らかなように、シリカを含有しない比較例1、シリカの含有量が所定の範囲よりも少ない比較例2~3は、水系塗料への密着性が悪かった。
シリカの含有量が所定の範囲よりも多い比較例4は、作業性が悪かった。
As is clear from the results shown in Table 1, Comparative Example 1, which contained no silica, and Comparative Examples 2 and 3, which contained less silica than the specified range, had poor adhesion to the water-based paint.
Comparative Example 4, in which the silica content was higher than the predetermined range, had poor workability.
これに対して、本発明のシーリング材組成物は水系塗料への密着性が優れた。
また、本発明のシーリング材組成物は作業性にも優れ、本発明の効果(水系塗料への密着性)と優れた作業性とを両立できた。
In contrast, the sealant composition of the present invention had excellent adhesion to water-based paints.
Furthermore, the sealant composition of the present invention is also excellent in workability, and it is possible to achieve both the effect of the present invention (adhesion to water-based paint) and excellent workability.
Claims (4)
前記密着性付与剤は、親水性シリカ微粒子からなり、
前記親水性シリカ微粒子のpHが、3.0~5.0であり、
前記親水性シリカ微粒子は、前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー90質量部に対して13.5質量部超22.5質量部未満の配合量で含有される、シーリング材組成物(ただし、ウレイレン基含有有機基結合シリカ微粒子を含有させたものを除く)。 A sealant composition comprising an adhesion promoter that improves adhesion to aqueous resins and a urethane prepolymer having an isocyanate group,
the adhesion imparting agent is made of hydrophilic silica fine particles,
the pH of the hydrophilic silica fine particles is 3.0 to 5.0;
The hydrophilic silica microparticles are contained in an amount of more than 13.5 parts by mass and less than 22.5 parts by mass per 90 parts by mass of the urethane prepolymer having an isocyanate group (excluding those containing ureylene group-containing organic group-bonded silica microparticles).
前記第1液が、前記ウレタンプレポリマーを含有し、
前記第2液が、前記ウレタンプレポリマーと反応する硬化剤を含有し、
前記第1液及び前記第2液の少なくともいずれかが、前記シリカを含有する、請求項1に記載のシーリング材組成物。 It is a two-component type having a first component and a second component,
the first liquid contains the urethane prepolymer,
the second liquid contains a curing agent that reacts with the urethane prepolymer,
The sealant composition according to claim 1 , wherein at least one of the first liquid and the second liquid contains the silica.
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