JP2000038567A - 加熱硬化型ウレタンシーリング材 - Google Patents
加熱硬化型ウレタンシーリング材Info
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Abstract
シアネート及びこれを含有する塗料を提供する。 【解決手段】 イソシアネート基末端前駆体と、該前駆
体の遊離イソシアネート基を封鎖するブロック剤とから
なるブロックイソシアネートにおいて、該ブロック剤が
N,N′−ジフェニルホルムアミジンを含有することを
特徴とする低温解離ブロックイソシアネート及び前述の
低温解離ブロックイソシアネートを含有する塗料により
解決する。
Description
ンシーリング材に関する。更に詳細には、最近の環境問
題に対応した加熱硬化型ウレタンシーリング材に関す
る。
板接合部や鋼板エッジ部等には、気密性・水密性・防錆
性等を向上させるために、仕上げ塗装に先立ち、シーリ
ング材を塗布して被膜することが行われている。そし
て、このシーリング材としては、ブロックイソシアネー
ト及び活性水素基含有化合物の併用系が広く用いられて
いる。この併用系では、加熱焼付時の温度でブロック剤
が解離し、再生されたイソシアネート基と活性水素基が
反応して硬化物を生成する。
トとしては、例えば、特開昭62−199609号公
報、特開平2−6479号公報、特開平2−10588
7号公報、特開平8−302134号公報記載のものが
挙げられる。
62−199609号公報では、解離触媒として人体に
有害な鉛化合物を用いているため、その取り扱いには注
意を要する。また、使用しているイソシアネートは、種
類を特定してなく、イソシアネートのどのような性能を
利用したかが不明である。特開平2−6479号公報で
は、芳香族イソシアネートのイソシアヌレート変性物を
ベースにしたブロックイソシアネートであるため、得ら
れる塗膜は硬すぎる傾向にある。特開平2−10588
7号公報では、高沸点有機溶剤を用いているために、大
気汚染や水質汚濁の防止設備が必要になる。また、使用
しているイソシアネートや活性水素基含有化合物の種類
の具体的な記載がない。特開平8−302134号公報
記載のシーリング材には、可塑剤を有している塩化ビニ
ル系樹脂を用いているが、この可塑剤には環境ホルモン
と言われているフタル酸エステルが用いられていること
が多く、また、塩化ビニル系樹脂そのものは、焼却時に
ダイオキシンが発生する等、最近の環境問題に対応しに
くくなっている。
な従来の問題点を解決するために鋭意検討した結果、特
定組成の加熱硬化型ウレタンシーリング材が、従来の問
題点を解決できることを見いだし、本発明を完成するに
至った。
アネート、(B)活性水素基含有化合物、(C)解離触
媒、(D)充填材からなる加熱硬化型ウレタンシーリン
グ材において、該ブロックイソシアネートが、(a)芳
香族ジイソシアネート、(b)非芳香族ジイソシアネー
ト及び(c)ポリオールを反応させて得られ、かつ、
(a)と(b)の重量比が(a):(b)=30:70
〜70:30であるイソシアネート基末端プレポリマー
に、(d)ブロック剤を付加させたものであることを特
徴とする加熱硬化型ウレタンシーリング材である。
リング材に用いられる(A)ブロックイソシアネート
は、(a)芳香族ジイソシアネート、(b)非芳香族ジ
イソシアネート及び(c)ポリオールを反応させて得ら
れるイソシアネート基末端プレポリマーに(d)ブロッ
ク剤を付加させたものである。
アネートを構成する(a)芳香族ジイソシアネートとし
ては、2,4−トリレンジイソシアネート(以後2,4
−TDIと略称する)、2,6−トリレンジイソシアネ
ート(以後2,6−TDIと略称する)、4,4′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、2,2′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエ−テルジ
イソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4′−ジ
イソシアネート、2,2′−ジフェニルプロパン−4,
4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニ
ルメタン−4,4′−ジイソシネート、4,4′−ジフ
ェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイ
ソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフ
チレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,
5−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニ
ル−4,4′−ジイソシアネート、キシリレン−1,4
−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシア
ネート等が挙げられ、これらの芳香族ジイソシアネート
は、単品あるいは混合物であってもよい。本発明で好ま
しい芳香族ジイソシアネートは、塗膜の物性や作業性を
考慮すると、2,4−TDI又は2,4−TDIと2,
6−TDIの混合物である。
アネートを構成する(b)非芳香族ジイソシアネートと
しては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(以
後HDIと略称する)、1,4−テトラメチレンジイソ
シアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシア
ネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレン
ジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネー
ト、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素
添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族
ジイソシアネート等が挙げられ、これらの非芳香族ジイ
ソシアネートは、単品あるいは混合物であってもよい。
シーリング材の柔軟性を持たせるためにも、本発明で好
ましい非芳香族ジイソシアネートは、HDIである。
シアネートのアダクト変性体(多官能低分子ポリオール
変性したもの)、アロファネート変性体、ウレア変性
体、ビュレット変性体、カルボジイミド変性体、ウレト
ンイミン変性体、ウレトジオン変性体、イソシアヌレー
ト変性体等を加えてもよい。また、クルードトリレンジ
イソシアネートやポリメチレンポリフェニレンポリイソ
シアネートを加えてもよい。
トを構成する(c)ポリオールは、数平均分子量が50
0〜5,000であるものが好ましく、更には1,00
0〜4,000のものがより好ましい。また、好ましい
平均官能基数は2〜4である。数平均分子量が下限未満
の場合は、塗膜の硬度も硬くなる傾向にある。また、数
平均分子量が上限を越える場合は、塗膜の強度が不十分
となる傾向にある。
リオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテル
ポリオール、及びこれらのコポリオール等がある。これ
らの長鎖ポリオールは単独で又は2種以上混合して使用
してもよい。本発明では作業性等を考慮すると、ポリエ
ーテルポリオールが好ましい。
知のコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ヘ
キサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、
ヘキサヒドロオルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸
等のジカルボン酸、酸エステル、又は酸無水物等の1種
以上と、エチレングリコール、1,3−プロピレングリ
コール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロ
ピレングリコール、1,3−ブタンジオール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオ
ール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、あるいはビ
スフェノールAのエチレンオキサイド(以後EOと略称
する)及び/又はプロピレンオキサイド(以後POと略
称する)付加物等の多価アルコール類、ヘキサメチレン
ジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、モ
ノエタノールアミン等のポリアミン類又はアミノアルコ
ール類等の1種以上との脱水縮合反応で得られる、ポリ
エステルポリオール又はポリエステルアミドポリオール
が挙げられる。また、ε−カプロラクトン等の環状エス
テル(ラクトン)モノマーの開環重合で得られるラクト
ン系ポリエステルポリオールが挙げられる。
述の多価アルコールと、ジエチレンカーボネート、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニル
カーボネート等との脱アルコール反応、脱フェノール反
応等で得られるものが挙げられる。
多価アルコールを開始剤として、EO、PO、テトラヒ
ドロフラン等を開環重合させたポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール等、及びこれらを共重合したポリエー
テルポリオール、更に、前述のポリエステルポリオー
ル、ポリカーボネートポリオールを開始剤としたポリエ
ステルエーテルポリオールが挙げられる。
ートには、必要により、数平均分子量1,000未満の
鎖延長剤を加えたものでもよい。このような鎖延長剤と
しては、前述の多価アルコール、ポリアミン、アミノア
ルコール等が挙げられる。上記の化合物は単独で又はそ
の2種以上を混合して使用することができる。
トを構成する(d)ブロック剤としては、フェノール
系、アルコール系、活性メチレン系、メルカプタン系、
酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オ
キシム系、アミン系、イミド系化合物、ピラゾール系化
合物、トリアゾール系化合物等が使用できる。例えば、
フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフ
ェノール、2−ヒドロキシピリジン、ブチルセロソル
ブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコール、ベンジルアルコール、メタノール、エタ
ノール、n−ブタノール、イソブタノール、2−エチル
ヘキサノール、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、
アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセト
ン、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、アセ
トアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バ
レロラクタム、γ−ブチロラクタム、コハク酸イミド、
マレイン酸イミド、イミダゾール、2−メチルイミダゾ
ール、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、ホルムアルドオ
キシム、アセトアルドオキシム、アセトンオキシム、メ
チルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシ
ム、シクロヘキサノンオキシム、ジフェニルアニリン、
アニリン、カルバゾール、エチレンイミン、ポリエチレ
ンイミン、3,5−ジメチルピラゾール、1,2,4−
トリアゾ−ル等が挙げられる。解離温度等考慮すると、
本発明で好ましいブロック剤はオキシム系化合物であ
り、特に好ましいものはメチルエチルケトオキシムであ
る。
アネートの製造方法は、公知の方法が用いられ、例え
ば、 (1) (a)芳香族ジイソシアネートと(b)非芳香
族ジイソシアネートの混合物に(c)ポリオールを反応
させて得られたイソシアネート基末端プレポリマーに
(d)ブロック剤を付加させる。 (2) (a)芳香族ジイソシアネートに(c)ポリオ
ールを反応させて得られたイソシアネート基末端プレポ
リマーに(d)ブロック剤を付加させたもの(A1)
と、(b)非芳香族ジイソシアネートに(c)ポリオー
ルを反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリ
マーに(d)ブロック剤を付加させたもの(A2)とを
混合する。 等が挙げられる。
トにおいて、(a)芳香族ジイソシアネートと(b)非
芳香族ジイソシアネートの最終的な含有重量比は、
(a):(b)=30:70〜70:30であり、好ま
しくは(a):(b)=35:65〜65:35であ
る。(a)芳香族ジイソシアネートが下限未満の場合
は、被膜強度が不十分となりやすい。また、(a)芳香
族ジイソシアネートが上限を越える場合は、塗膜の柔軟
性に欠けたものとなりやすい。
あるイソシアネート基末端プレポリマーの製造時におい
て、最終的なイソシアネート基と水酸基の仕込みの割合
は、1<イソシアネート基/水酸基≦3、好ましくは
1.1≦イソシアネート基/水酸基≦2である。イソシ
アネート基/水酸基が下限未満の場合は、目的とする
(A)ブロックイソシアネートそのものが得られない。
また、上限を越える場合は、得られる塗膜が脆くなりや
すい。
において、プレポリマー化反応は、通常のウレタン化反
応の条件で行うことができる。反応温度は20〜150
℃の範囲が適当であり、好ましくは40〜100℃であ
る。このとき、必要に応じて、公知のウレタン化触媒を
用いてもよい。
プレポリマーの反応は20〜200℃の通常のブロック
化反応条件に従って行う。(d)ブロック剤の仕込量は
遊離のイソシアネート基に対して1.0〜1.5倍モル
量が適している。ブロック化反応は溶剤の存在の有無に
かかわらず行うことができるが、必要に応じて、ウレタ
ン工業では常用の不活性溶剤、触媒等を使用することも
できる。このとき、必要に応じて、公知のウレタン化触
媒を用いてもよい。
化合物は、活性水素基を有するもので、平均官能基数が
2以上のものであれば特に制限はないが、シーリング材
の塗工性や塗膜の物性を考慮すると、数平均分子量50
0以下、平均官能基数2〜4、活性水素基が水酸基及び
/又はアミノ基であるものが好ましい。具体的な好まし
い活性水素基含有化合物としては、前述の多価アルコー
ル、ポリアミン、アミノアルコールの他に、これらにE
O又はPOを付加させたもの等が挙げられ、より好まし
くは、数平均分子量500以下のポリオールと、数平均
分子量500以下のポリアミンの混合物であり、もっと
も好ましいものは、数平均分子量500以下のポリオー
ルと、数平均分子量500以下の芳香族ポリアミンの混
合物である。ポリオールとポリアミンの混合比は、重量
比で10:90〜90:10が好ましい。
は、例えば、ジブチルチンジクロライド、ジブチルチン
ジラウレート、ジオクチルチンジラウレート等のスズ系
触媒、アセチルアセトン金属塩類、カプリン酸カリウム
等のカルボン酸金属塩化合物、トリエチレンジアミン、
トリエチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチル
プロピレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラキス
(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N−メ
チルモルホリン、1,2−ジメチルイミダゾール、1,
5−ジアザ−ビシクロ(4,3,0)ノネン−5、1,
8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7
(以下DBUと略称する)等のアミン系触媒、これらア
ミン系触媒のボラン塩、DBUフェノール塩、DBUオ
クチル酸塩、DBU炭酸塩等のアミン塩系触媒、ナフテ
ン酸マグネシウム、酢酸カリウム等のカルボン酸塩系触
媒、トリエチルホスフィン、トリベンジルホスフィン等
のホスフィン系触媒、ナトリウムメトキシド等のアルコ
キシド系触媒等が挙げられる。
は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、マイカ、
カオリン、炭酸マグネシウム、エアロジル、ヒル石、グ
ラファイト、アルミナ、シリカ、ゴム、亜鉛等の粉末が
挙げられる。本発明では耐薬品性、塗布時のタレ防止等
を考慮すると、炭酸カルシウムが好ましい。
剤、例えば、顔料、染料、分散安定剤、粘度調節剤、レ
ベリング剤、ゲル化防止剤、光安定剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、耐熱性向上剤、滑剤、帯電防止剤等を添加
することができる。
において、(A)ブロックイソシアネートと(B)活性
水素基含有化合物の配合比は、解離後のイソシアネート
基と活性水素基とのモル比換算で、イソシアネート基/
活性水素基=10/20〜10/5、好ましくは10/
18〜10/8である。この範囲外の場合は、硬化時に
おける塗膜の架橋が不十分となる。(A)と(C)の配
合比は重量比で、(A)/(C)=100/1〜100
/10、好ましくは(A)/(C)=100/2〜10
0/8である。(C)の配合比が少ない場合は、硬化反
応が不十分となったり、硬化に要するエネルギーが増大
しやすい。多い場合は、塗膜の物性低下を引き起こしや
すい。加熱硬化型ウレタンシーリング材における(D)
の含有量は10〜50重量%が好ましく、更には15〜
45重量%が好ましい。(D)の含有量が少ない場合
は、塗布時に液のタレが起こりやすい。多い場合は、塗
膜の物性低下を引き起こしやすい。
の硬化条件としては、120〜200℃・10〜60分
であり、好ましくは、120〜160℃・20〜40分
程度で十分硬化する。
の塗装工程は、電着塗装後直ちに塗装したり、中塗り後
の焼き付けの前後を問うことなく自由に選定することが
できる。塗装部位も特に限定することはなく、例えば自
動車ボディーの合わせ目、エンジンルームの合わせ目、
テールゲート等が好適である。
アネートは、人体に有害な成分や可塑剤等を用いていな
いため、環境に優しいものとなった。また、芳香族ジイ
ソシアネートと非芳香族ジイソシアネートをバランスよ
く用いているため、被膜の硬度と柔軟性のバランスも兼
ね備えているものであった。
細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。また、特にことわりのない限り、実施例中
の「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量
%」を意味する。
に、ポリオールAを333.0部、ポリオールBを33
3.0部仕込み、攪拌しながら50℃に加熱した。次い
で、TDIを196.0部仕込み、70℃で5時間反応
させて、イソシアネート基末端プレポリマーを製造し
た。その後、MEKOを138.0部仕込み、70℃で
反応させ、赤外線吸光分析のイソシアネート基の吸収ピ
ークが消失したところで、製造終了して、ブロックイソ
シアネートBI−1を得た。BI−1の有効イソシアネ
ート含量は、6.7%であった。なお、有効イソシアネ
ート含量とは、ブロックイソシアネートにおいて、ブロ
ック剤を解離させた後のイソシアネート含量のことであ
る。
部仕込み、攪拌しながら50℃に加熱した。次いで、H
DIを155.0部仕込み、70℃で5時間反応させ
て、イソシアネート基末端プレポリマーを製造した。そ
の後、MEKOを94.0部仕込み、70℃で反応さ
せ、赤外線吸光分析のイソシアネート基の吸収ピークが
消失したところで、製造終了して、ブロックイソシアネ
ートBI−2を得た。BI−2の有効イソシアネート含
量は、4.6%であった。
部、ポリオールBを542.0部仕込み、攪拌しながら
50℃に加熱した。次いで、TDIを98部、HDIを
77.5部仕込み、70℃で5時間反応させて、イソシ
アネート基末端プレポリマーを製造した。その後、ME
KOを116.0部仕込み、70℃で反応させ、赤外線
吸光分析のイソシアネート基の吸収ピークが消失したと
ころで、製造終了して、ブロックイソシアネートBI−
3を得た。BI−3の有効イソシアネート含量は、5.
6%であった。
000のポリ(オキシプロピレン)ポリオール ポリオールB:平均官能基数=3、数平均分子量=3,
000のポリ(オキシプロピレン)ポリオール TDI :2,4−TDI/2,6−TDI=65
/35(重量比)のトリレンジイソシアネート HDI :ヘキサメチレンジイソシアネート MEKO :メチルエチルケトオキシム
価〕 実施例1〜2、比較例1〜2 表1に示す配合で、加熱硬化型ウレタンシーリング材を
調製した。このシーリング材を140℃・30分の条件
で硬化させ、JIS K6301(1995)にて引張
物性を測定した。また、JIS K6830(199
6)に規定する方法で、硬度、水密性を測定した。(硬
化条件:140℃・30分)結果を表1に示す。
/1(重量比)を付加させたもの 数平均分子量=30
0 ポリアミンA :ビス(4−アミノフェニル)メタン SCAT−2L :ジブチルスズジ脂肪酸塩のキシレン
溶液 固形分=50%(三共有機合成製) エスカロン800:炭酸カルシウム系充填材(三共精粉
製) 水密性について ○:水もれが確認されない ×:水もれが確認された
タンシーリング材は、芳香族ジイソシアネートと非芳香
族ジイソシアネートをバランスよく用いているので、柔
軟性であるにも関わらず、塗膜の硬度や強度も良好であ
った。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)ブロックイソシアネート、(B)
活性水素基含有化合物、(C)解離触媒、(D)充填材
からなる加熱硬化型ウレタンシーリング材において、該
ブロックイソシアネートが、(a)芳香族ジイソシアネ
ート、(b)非芳香族ジイソシアネート及び(c)ポリ
オールを反応させて得られ、かつ、(a)と(b)の重
量比が(a):(b)=30:70〜70:30である
イソシアネート基末端プレポリマーに、(d)ブロック
剤を付加させたものであることを特徴とする加熱硬化型
ウレタンシーリング材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22234698A JP3843444B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 加熱硬化型ウレタンシーリング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22234698A JP3843444B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 加熱硬化型ウレタンシーリング材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000038567A true JP2000038567A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3843444B2 JP3843444B2 (ja) | 2006-11-08 |
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ID=16780911
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22234698A Expired - Fee Related JP3843444B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 加熱硬化型ウレタンシーリング材 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3843444B2 (ja) |
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1998
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