【実施例】
【0050】
原材料
以下の実施例および比較例で用いた原材料は、次のとおりである。
IPDI: VESTANAT(登録商標)IPDI、イソホロンジイソシアナート単体、NCO含有量37.8質量%、NCO官能基数約2.0、エボニック・ジャパン株式会社製
T−80: コロネートT−80、2,4−トリレンジイソシアナート/2,6−トリレンジイソシアナート=80/20(質量比)の混合物、NCO含有量48.3質量%、東ソー株式会社製
T−100: コロネートT−100、2,4−トリレンジイソシアナート100%含有品、NCO含有量48.3質量%、東ソー株式会社製
サンニックスPP−2000: ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量2000、OH価56.1mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
サンニックスGH−3000: ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量3000、OH価:56.1mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
サンニックスGH−5000: ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量5000、OH価:33.7mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
サンニックスGP−600: ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量600、OH価:280.5mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
MC−2000ソルベント: ノルマルパラフィン、イソパラフィン混合物、三協化学株式会社製
ジオクチル錫ジラウレート: KS−1200A−1,共同薬品株式会社製
DETDA: エタキュア100、ジエチルトルエンジアミン、アルベマール日本株式会社製
MOCA: イハラキュアミンMT、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジクロロジフェニルメタン〔アミン価=420mgKOH/g〕、イハラケミカル工業株式会社製
エタキュア420: 4,4′−メチレンビス(N−sec−ブチルアニリン)、芳香族二級ジアミン、アルベマール社製
エラスマー650P:ポリテトラメチレンオキシド−ジ−p−アミノベンゾエート、平均分子量860、イハラケミカル工業株式会社製
ポレアSL−100A: ポリテトラメチレンメチルテトラメチレンオキシド−ジ−p−アミノベンゾエート、平均分子量1200、イハラケミカル工業株式会社製
クラレポリオールP−530: 3−メチル−1,5−ペンタンジオールとイソフタル酸との反応によって得られる芳香族系ポリエステルジオール、平均分子量500、OH価:224.4mgKOH/g、株式会社クラレ製
サンニックスPP−400: ポリオキシプロピレンジオール、平均分子量400、OH価280.5mgKOH/g、三洋化成工業株式会社製
1,4−ブタンジオール: 試薬、ナカライテスク株式会社製
DINP: サンソサイザーDINP、ジイソノニルフタレート、新日本理化株式会社製
炭酸カルシウム NS#100: NS#100、炭酸カルシウム、日東粉化工業株式会社製
炭酸カルシウム カルファイン N−2: 炭酸カルシウム(表面処理)、丸尾カルシウム株式会社製
添加剤類: 楠本化成株式会社製
ジオクチル錫ジラウレート: KS−1200A−1,共同薬品株式会社製
HN−2200: テトラヒドロメチル無水フタル酸、日立化成株式会社製
2−エチルヘキサン酸鉛(Pb20%): ニッカオクチックス鉛20%TS、2−エチルヘキサン酸鉛とノルマルパラフィン、イソパラフィン混合物との混合物、Pbとして20%含有、日本化学産業株式会社製
1−イソブチル−2−メチルイミダゾール: DABCO NC−IM、エアープロダクツジャパン株式会社製
2−エチルヘキサン酸: オクチル酸、東洋合成工業株式会社製
2−エチルヘキサン酸亜鉛(Zn8%): ニッカオクチックス亜鉛8%(T)、2−エチルヘキサン酸亜鉛とミネラルスピリットとの混合物、Znとして8%含有、日本化学産業株式会社製
プキャットB7(Bi7%): 樹脂酸ビスマスとミネラルスピリットとの混合物、Biとして7%含有、日本化学産業株式会社製
MHAC−P: メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、日立化成株式会社製
DSA:テトラプロペニル無水コハク酸、三洋化成工業株式会社製
【0051】
主剤の調製
表1〜14の配合に従って、四つ口フラスコにポリオールと溶剤と必要に応じてジオクチル錫ジラウレートを仕込み、次いでポリイソシアナート化合物を仕込んだ。その後攪拌しながら90〜100℃で3〜9時間反応させて各主剤を得た。
【0052】
硬化剤の調製
表1〜14の配合に従って、金属容器に液物を仕込み、攪拌機(ディゾルバー羽根)で低速混合し均一にした後、炭酸カルシウムを配合し1500rpmで15分間混合して各硬化剤を得た。
【0053】
実施例1、2(表1 夏用配合と冬用(通期用)配合の代表例)
実施例1、2は表1の配合に従って、主剤と硬化剤を得た。これら主剤と硬化剤を質量比1:2で混合しウレタン防水材組成物を得た。
実施例1は、23℃での可使時間が75分であり、夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
実施例1の主剤に酸無水物硬化促進剤であるHN−2200を0.71質量%添加した実施例2は、23℃での可使時間が56分であり、夏冬通期用配合としても十分な可使時間を確保しながら5℃の低温でも翌日施工が可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0054】
比較例1、2(表2 MOCA架橋型防水材)
比較例1、2は従来のMOCA架橋型防水材組成物の例である。
主剤のポリイソシアナート化合物にT−80を使用した比較例1、2の主剤中には、特定化学物質であるT−80が1.48質量%含まれていた。比較例1は、23℃での可使時間が60分であり、夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であり、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示しているが、硬化促進剤として特定第1種指定化学物質である2−エチルヘキサン酸鉛(Pb20%)を1.00質量%使用する必要がある。2−エチルヘキサン酸鉛(Pb20%)を1.50質量%使用した冬用配合である比較例2は、5℃の低温では硬化が遅く翌日施工が困難であった。更に、加熱処理後の引張強さ比が71%と低かった。
【0055】
比較例3,4(表2 DETDA架橋型防水材)
比較例3、4は主剤のポリイソシアナート化合物に、特殊品であるT−100を使用しているDETDA架橋型防水材組成物の例である。
硬化剤中の活性水素化合物がDETDAである比較例3は、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示しているが、23℃での可使時間が43分であり、夏用配合としては不十分であった。硬化剤中の活性水素化合物としてDETDAとクラレポリオールP−530を使用した比較例4は、23℃での可使時間が63分であり、夏用配合として十分な可使時間であるが硬化が遅く翌日施工が不可能であった。更に、得られた塗膜の引張強さと引裂き強さは高伸長形手塗り用ウレタン防水材のJIS規格を下回っていた。また、初期物性と加熱処理後の引張強さ比が77%と低かった。
【0056】
比較例5、実施例3,4(表3 可塑剤当たりのアミノ基当量)
比較例5は実施例1と同じ主剤のジオール/トリオール比でNCO基/OH基当量比を下げて、主剤NCO含有量を1.53質量%とした例である。比較例5では可塑剤当たりのアミノ基当量が0.50meq/gと本発明の請求範囲外まで下がった結果、得られた塗膜の引張強さと引裂き強さは高伸長形手塗り用ウレタン防水材のJIS規格を下回っていた。
比較例5と同じ主剤を使用し、主剤と硬化剤の混合比を1:1.5とし、酸無水物硬化促進剤であるHN−2200を主剤に0.50質量%添加した実施例3は可塑剤当たりのアミノ基当量が本発明の請求範囲内である0.78meq/gとなり、夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
主剤のNCO基/OH基当量比を上げて、主剤NCO含有量を4.02質量%とした実施例4は可塑剤当たりのアミノ基当量が本発明の請求範囲内である1.53meq/gと高めであるが、硬化剤の芳香族ポリアミンとしてDETDA以外に低反応性のエタキュア420を20当量%使用した結果、夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0057】
実施例5、6(表4 主剤NCO含有量)
実施例5、6は、表4の配合に従って、主剤および硬化剤を得た。この主剤と硬化剤を表4の混合比で混合しウレタン防水材組成物を得た。
主剤のNCO含有量が各々1.53質量%と1.98質量%と低めである実施例5、6は主剤に硬化促進剤であるHN−2200を各々0.50質量%と0.78質量%添加した結果、夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0058】
実施例7〜11(表5 主剤NCO/硬化剤NH
2(当量比))
実施例7〜11は、表5の配合に従って、主剤および硬化剤を得た。この主剤と硬化剤を質量比1:2で混合しウレタン防水材組成物を得た。
主剤NCO/硬化剤NH
2(当量比)が0.90の実施例7、1.05の実施例8、1.20の実施例9、1.30の実施例10、11は、いずれも高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な塗膜物性を示しかつ夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。尚、主剤NCO/硬化剤NH
2(当量比)が比較的低い実施例7では、硬化促進剤であるHN−2200を0.78質量%使用し、主剤NCO/硬化剤NH
2(当量比)が比較的高い実施例9、10では、湿気硬化促進剤である1−イソブチル−2−メチルイミダゾールを0.40質量%使用した。また、主剤NCO/硬化剤NH
2(当量比)が比較的高い1.30で湿気硬化促進剤を使用していない実施例11では、湿気硬化促進剤を使用した実施例10に比べて、養生一週後の塗膜物性は低めであるが、二週後の塗膜物性は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な値となった。
【0059】
実施例12〜14(表6 主剤ジオール/トリオール当量比)
実施例12〜14は主剤ジオール/トリオール当量比を実施例1の70/30から各々80/20、60/40、40/60に変えた例である。実施例12〜14は、いずれも高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な塗膜物性を示しかつ夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が可能であった。
【0060】
実施例15〜17(表7 主剤ポリオール冬用配合)
実施例15は実施例2の冬用配合において硬化促進剤のHN−2200を主剤と硬化剤の混合時に0.69質量%添加した例である。実施例15は、23℃での可使時間が48分であり、冬用配合として十分な可使時間を確保しながら5℃の低温でも翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
実施例16、17は主剤ジオール/トリオール当量比を実施例15の70/30から各々60/40、50/50に変えた例である。実施例16、17は、いずれも高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な塗膜物性を示しかつ冬用配合として十分な可使時間を確保しながら5℃の低温でも翌日施工が可能であった。
【0061】
実施例18〜20(表8 酸無水物硬化促進剤使用量)
実施例18〜20は硬化促進剤HN−2200の使用量を実施例2の0.71質量%から各々0.47、0.95、1.66質量%に変えた例である。23℃での可使時間は各々61分、52分、38分であり、実施例18、19は夏冬通期用配合として、実施例20は冬用配合として十分な可使時間を確保しながら5℃の低温でも翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0062】
実施例21〜24(表9 各種硬化促進剤)
実施例21〜24は硬化促進剤を実施例15のHN−2200から2−エチルヘキサン酸0.20質量%、2−エチルヘキサン酸亜鉛(Zn8%)1.00質量%、2−エチルヘキサン酸鉛(Pb20%)1.00質量%、プキャットB7(Bi7%)1.00質量%に変えた例である。23℃での可使時間は各々38分、41分、37分、38分であり冬用配合として十分な可使時間を確保しながら5℃の低温でも翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0063】
実施例25、26(表10 各種湿気硬化促進剤)
実施例25、26は実施例1の夏用配合において各々、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール0.50質量%、ジオクチル錫ジラウレート0.01質量%を使用した例である。23℃での可使時間は各々69分、73分であり夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0064】
実施例27〜29(表11 各種酸無水物硬化促進剤)
実施例27〜29は酸無水物型硬化促進剤として各々、HN−2200 0.69質量%、MHAC−P 0.74質量%、DSA 1.11質量%を使用した例である。23℃での可使時間は各々75分、87分、123分であり夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0065】
実施例30〜32(表12 DETDA以外の芳香族ポリアミン併用)
実施例30〜32は表12の配合に従って、主剤および硬化剤を得た。これら主剤と硬化剤を質量比1:2で混合しウレタン防水材組成物を得た。
芳香族ポリアミンとしてDETDA以外にエタキュア420を40当量%使用した実施例30、エラスマー650Pを20当量%使用した実施例31およびポレアSL−100Aを20当量%使用した実施例32は、いずれも夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0066】
実施例33〜35(表13 硬化剤活性水素としてのポリオールの併用)
実施例33〜35は表13の配合に従って、主剤および硬化剤を得た。これら主剤と硬化剤を質量比1:2で混合しウレタン防水材組成物を得た。
硬化剤活性水素としてDETDA以外にサンニックスPP−400を20当量%使用した実施例33、1,4−ブタンジオールを20当量%使用した実施例34およびクラレポリオールP−530を20当量%使用した実施例35は、いずれも夏用配合として十分な可使時間を確保しながら翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0067】
実施例36〜38(表14 立面部用防水材)
実施例36〜38は表14の配合に従って、主剤および硬化剤を得た。これら主剤と硬化剤を質量比1:2で混合しウレタン防水材組成物を得た。
立面部用防水材としてノンサグ性を付与するために、表面処理コロイダル炭酸カルシウムのカルファインN−2を各々21.0質量%、24.0質量%、27.0質量%使用した実施例36〜38は、いずれも立面部夏用配合として十分な可使時間と垂れ性を確保しながら翌日施工が十分に可能であった。また、得られた塗膜は高伸長形手塗り用ウレタン防水材として良好な初期物性と耐熱物性を示した。
【0068】
なお、各評価項目の測定方法は次のとおりである。
【0069】
[NCO(質量%)]
200mLの三角フラスコに主剤約1gを精秤し、これに0.5Nジ−n−ブチルアミン(トルエン溶液)10mL、トルエン10mLおよび適量のブロムフェノールブルーを加えた後メタノール約100mLを加え溶解する。この混合液を0.25N塩酸溶液で滴定する。NCO(質量%)は以下の式によって求められる。
NCO(質量%)=(ブランク滴定値−0.5N塩酸溶液滴定値)×4.202×0.25N塩酸溶液のファクター×0.25÷サンプル質量
【0070】
[可使時間(分)]
23℃、湿度50%の空気循環型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合開始から、BH型粘度計で2rpmにおける粘度が60,000mPa・sになるまでの時間を測定した。なお、立面部用防水材においては、BH型粘度計で20rpmにおける粘度が100,000mPa・sになるまでの時間を測定した。
【0071】
[施工可能時間(時間)]
23℃または5℃、湿度50%の空気循環式型環境試験室内において、主剤と硬化剤を所定の割合で攪拌・混合した防水材を2kg/m
2塗布し、完全には硬化していないが、靴で歩行が可能となり、次工程の作業を開始できる時間を測定した。
【0072】
[引張強さ(N/mm
2)]
養生条件を23℃、湿度50%で7日あるいは14日(JIS A 6021では23℃で7日以上、特記しない場合は7日)とした試験片について、JIS A 6021に基づいて測定を行った(JIS A 6021のウレタンゴム系高伸長形では引張強さは2.3N/mm
2以上)。
【0073】
[破断時の伸び率(%)]
養生条件を23℃、湿度50%で7日あるいは14日(JIS A 6021では23℃で7日以上、特記しない場合は7日)とした試験片について、JIS A 6021に基づいて測定を行った(JIS A 6021のウレタンゴム系高伸長形では破断時の伸び率は450%以上)。
【0074】
[引裂き強さ(N/mm)]
養生条件を23℃、湿度50%で7日あるいは14日(JIS A 6021では23℃で7日以上、特記しない場合は7日)とした試験片について、JIS A 6021に基づいて測定を行った(JIS A 6021のウレタンゴム系高伸長形では引裂き強さは14N/mm以上)。
【0075】
[耐熱性 引っ張り強さ比(%)]
23℃、湿度50%で7日養生後、80℃の乾燥機に28日(JIS A 6021では80℃で7日)入れて加熱処理した試験片について、JIS A 6021に基づいて行い、処理前に対する引張強さ比(%)を求めた(JIS A 6021のウレタンゴム系高伸長形では引っ張り強さ比は80℃で7日で80%以上)。
【0076】
【表1】
【0077】
【表2】
【0078】
【表3】
【0079】
【表4】
【0080】
【表5】
【0081】
【表6】
【0082】
【表7】
【0083】
【表8】
【0084】
【表9】
【0085】
【表10】
【0086】
【表11】
【0087】
【表12】
【0088】
【表13】
【0089】
【表14】