(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体：１０〜３０ｗｔ％、および（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０の飽和炭化水素のみからなるモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体：４０〜６０ｗｔ％を含む、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【請求項２】
（Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、請求項１に記載の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【請求項３】
（Ｄ）数平均分子量３００〜８０００のポリエーテルポリオール：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、請求項１または２に記載の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物において、（Ａ）〜（Ｃ）の少なくとも１つと（Ｄ）とを反応させて得られる、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【請求項４】
ＮＣＯ含有量：１０〜１６ｗｔ％、粘度：５０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【請求項５】
０．００５〜２ｗｔ％の湿気硬化促進触媒をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物を含む舗装材用湿気硬化型結合剤。
【請求項７】
請求項６に記載の舗装材用湿気硬化型結合剤を含む舗装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の水分（水蒸気）と反応することによって硬化する一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
しかしながら、上記特許文献１で開示されている一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のみからなるプレポリマーであるため、吸湿時において硬化物の強度が低下するという欠点があった。
また、上記特許文献２で開示されている一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、粘度が高いため作業性の観点から揮発性有機溶剤を使用せざるを得ないので、環境に悪影響を及ぼすという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８９７４１０号公報
【特許文献２】特許第３９４０４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明では、優れた耐候性を有し、揮発性有機溶剤で希釈しなくても使用可能な低粘度を有し、吸湿時においても硬化物の優れた強伸度を有する一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討を進めたところ、驚くべきことに、ある特定の成分によって一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物の耐候性、粘度、吸湿時における硬化物の強伸度が向上することを見出し、さらに研究を進めた結果本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、少なくとも下記に関する。
［１］  （Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体：１０〜３０ｗｔ％、および（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体：４０〜６０ｗｔ％を含む、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
【０００７】
［２］  （Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
［３］  （Ｄ）数平均分子量３００〜８０００のポリエーテルポリオール：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物において、（Ａ）〜（Ｃ）の少なくとも１つと（Ｄ）とを反応させて得られる、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
［４］  ＮＣＯ含有量：１０〜１６ｗｔ％、粘度：５０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）未満である、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
［５］  ０．００５〜２ｗｔ％の湿気硬化促進触媒をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物。
［６］  前記いずれかの一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物を含む舗装材用湿気硬化型結合剤。
［７］  前記舗装材用湿気硬化型結合剤を含む舗装材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、優れた耐候性を有し、揮発性有機溶剤で希釈しなくても使用可能な低粘度を有し、吸湿時においても硬化物の優れた強伸度を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、（Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体：１０〜３０ｗｔ％および（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体：４０〜６０ｗｔ％を含む一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物である。
なお、本願における「一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物」の語は、同組成物の各成分を混合した混合物、および同混合物中の成分を反応させて得られる組成物のいずれをも表すものである。
【００１０】
（Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体
本発明の（Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体は、分子内にイソシアヌレート基の構造を有するものである。（Ａ）成分を加えることによって、吸湿時における硬化物の強度低下を抑制できる。
（Ａ）成分の含有量は１０〜３０ｗｔ％であり、好ましくは１５〜２５ｗｔ％である。  （Ａ）成分の含有量を、１０ｗｔ％以上とすることによって、吸湿時における硬化物の強度が低下しなくなり、３０ｗｔ％以下とすることによって、粘度を低く抑えることができる。
（Ａ）成分の市販されているものとしては、ＶＥＳＴＡＮＡＴ  Ｔ１８９０／１００（エボニックデグサ社製）、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｚ４４７０（バイエル社製）等が挙げられる。
【００１１】
（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体
本発明の（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体は、分子内にアロファネート基の構造を有するものである。（Ｂ）成分を加えることによって、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物を環境に悪影響を及ぼす揮発性有機溶剤で希釈しなくても使用可能な低粘度とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物においてポリエーテルポリオールを反応させる場合には、（Ｂ）成分はポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとの相溶性を改良する効果もある。
（Ｂ）成分の含有量は４０〜６０ｗｔ％であり、好ましくは４５〜５５ｗｔ％である。（Ｂ）成分の含有量を、４０ｗｔ％以上とすることによって粘度を低く抑えることができ、６０ｗｔ％以下とすることによって、硬化物の強度を維持することができる。
【００１３】
（Ｂ）成分中のモノアルコールは、ポリイソシアネート組成物の粘度を低下させ、硬化物内部への水蒸気の浸透を容易にし、硬化反応が速やかに進行させる効果とイソシアネート基と水が反応する際に発生する二酸化炭素が硬化物から逃げやすくする効果を有している。モノアルコールの炭素数は４〜２０であり、好ましくは６〜１６であり、より好ましくは６〜１２であり、さらに好ましくは６〜９である。炭素数が４以上で、モノアルコールを用いる効果、すなわち粘度の低下や硬化物への水蒸気の浸透、あるいは硬化物から二酸化炭素が逃げやすくなる効果が発現できる。また、炭素数が２０以下で、ポリイソシアネート組成物の粘度が上昇してしまうことを防ぐことができる。
【００１４】
このようなモノアルコールとしては、分子内にエーテル結合を含むもの、例えば、１−ブトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、１−ブトキシプロパノール、２−ブトキシプロパノール、３−ブトキシプロパノール、エチレングリコールモノブチルエーテル等であってもよい。
また、前記モノアルコールはエステル基、カルボニル基、フェニル基、例えば、ベンジルアルコール等を含んでもよく、好ましいのは飽和炭化水素基だけからなるモノアルコールである。さらに、分岐を有しているモノアルコールがより好ましい。このようなモノアルコールとして、例えば、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、１−オクタノール、２−オクタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、３，３，５−トリメチル−１−ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、１，３，５−トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。
【００１５】
アロファネート化反応を行う方法はとくに限定されないが、触媒を用いた方が好ましく、特に生成するポリイソシアネートのアロファネート基／イソシアヌレート基のモル比が９５／５〜１００／０となる触媒を選択するのが好ましい。このようなアロファネート化触媒としては、例えば、亜鉛、錫、ジルコニウム、ジルコニル等のカルボン酸塩等、あるいは、これらの混合物が挙げられる。アロファネート化触媒量は、とくに限定されないが、反応液総重量を基準として、通常０．００１〜２．０ｗｔ％にて用いられ、好ましくは０．０１〜０．５ｗｔ％にて用いられる。アロファネート化触媒量を０．００１ｗｔ％以上とすることによって触媒の効果が十分に発揮でき、２ｗｔ％以下とすることによってアロファネート化反応の制御が容易になる。
【００１６】
アロファネート化触媒の添加方法は限定されない。例えば、ウレタン基を含有する化合物の製造の前、すなわち、ジイソシアネートとモノアルコールのウレタン化反応に先立って添加してもよいし、ジイソシアネートとモノアルコールのウレタン化反応中に添加してもよく、ウレタン基含有化合物製造の後に添加してもよい。また、添加の方法として、所定量のアロファネート化触媒を一括して添加してもよいし、何回かに分割してもよい。または、アロファネート化触媒の添加方法として、一定の添加速度で連続的に添加する方法も採用できる。
【００１７】
アロファネート化反応は、室温に冷却するか、反応停止剤を添加することにより停止できる。前記触媒を用いる場合、反応停止剤を添加する方が、副反応を抑制することができるために好ましい。この場合の反応停止剤を添加する量はとくに限定されないが、触媒に対して、通常０．２５〜２０倍のモル量であり、好ましくは０．５〜１６倍のモル量であり、より好ましくは１〜１４倍のモル量である。反応停止剤を添加する量を、０．２５倍以上のモル量とすることによって、完全に失活することが可能となり、２０倍以下で保存安定性が良好となる。
用いられる反応停止剤はとくに限定されず、触媒を失活させるものであれば、何を使ってもよい。反応停止剤の例として、例えば、リン酸やピロリン酸等のリン酸酸性を示す化合物、リン酸やピロリン酸等のモノアルキルあるいはジアルキルエステル、モノクロロ酢酸物などのハロゲン化酢酸、塩化ベンゾイル、スルホン酸エステル、硫酸、硫酸エステル、イオン交換樹脂、キレート剤等が挙げられる。
【００１８】
アロファネート化反応終了後、未反応ＨＤＩモノマーは薄膜蒸発缶、抽出などにより除去できる。ポリイソシアネート中の残留ＨＤＩモノマー濃度はとくに限定されないが、例えば３ｗｔ％以下であり、好ましくは１ｗｔ％以下であり、より好ましくは０．５ｗｔ％以下である。残留ＨＤＩモノマー濃度が３ｗｔ％とすることによって、ポリイソシアネート組成物の硬化性が低下する懸念を回避することができる。
【００１９】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物のうち、
・（Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物、
・（Ｄ）数平均分子量３００〜８０００のポリエーテルポリオール：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物において、（Ａ）〜（Ｃ）の少なくとも１つと（Ｄ）とを反応させて得られる、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物、
は好ましい。
これらの好ましい態様において用いられる（Ｃ）成分および（Ｄ）成分について以下に説明する。
【００２０】
（Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体
本発明の（Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体も、（Ａ）成分と同様に分子内にイソシアヌレート基の構造を有するものであるところ、（Ｃ）成分を必要に応じて加えることで、組成物の粘度と硬化物の強度を調整できる。（Ｃ）成分の含有量はとくに限定されないが、好ましくは０〜３０ｗｔ％であり、より好ましくは５〜２０ｗｔ％である。（Ｃ）成分の含有量を３０ｗｔ％以下とすることによって、粘度を低く抑えることができる。
【００２１】
（Ｃ）成分を製造するためのイソシアヌレート化触媒もとくに限定されないが一般に塩基性を有するものが好ましく、（ｉ）例えばテトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、（ｉｉ）例えばトリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや例えば酢酸、カプリン酸等の有機弱酸塩、（ｉｉｉ）酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミリスチン酸等のアルキルカルボン酸の例えば錫、亜鉛、鉛等のアルカリ金属塩、（ｉｖ）例えばナトリウム、カリウム等の金属アルコラート、（ｖ）例えばヘキサメチルジシラザン等のアミノシリル基含有化合物、（ｖｉ）マンニッヒ塩基類、（ｖｉｉ）第３級アミン類とエポキシ化合物との併用、（ｖｉｉｉ）例えばトリブチルホスフィン等の燐系化合物等がある。この中で、４級アンモニウムの有機弱酸塩が好ましく、さらにテトラアルキルアンモニウムの有機弱酸塩が特に好ましい。
イソシアヌレート化触媒は、例えば、リン酸、酸性リン酸エステルなどの酸性物質での中和、熱分解、化学分解等により不活性化され、イソシアヌレート化反応を停止させることができる。
【００２２】
イソシアヌレート化反応終了後、未反応ＨＤＩモノマーは薄膜蒸発缶、抽出などにより除去できる。ポリイソシアネート中の残留ＨＤＩモノマー濃度はとくに限定されないが、例えば３ｗｔ％以下であり、好ましくは１ｗｔ％以下であり、より好ましくは０．５ｗｔ％以下である。残留ＨＤＩモノマー濃度を３ｗｔ％以下とすることによって、ポリイソシアネート組成物の硬化性が低下する懸念を回避することができる。
【００２３】
本発明の各反応の反応温度は、とくに限定されないが、ウレタン化反応の反応温度は、通常２０〜２００℃であり、好ましくは４０〜１５０℃であり、より好ましくは５０〜１３０℃であり、アロファネート化反応の反応温度は、通常２０〜２００℃であり、好ましくは４０〜１６０℃であり、より好ましくは５０〜１４０℃であり、イソシアヌレート化反応の反応温度は、通常２０〜１６０℃であり、好ましくは４０〜１２０℃であり、より好ましくは５０〜１００℃である。
【００２４】
本発明のウレタン化反応、アロファネート化反応、イソシアヌレート化反応等は、無溶剤中で行なうことができるところ、必要に応じて、酢酸エチルや酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、トルエンやキシレンやジエチルベンゼン等の芳香族系溶剤、ジアルキルポリアルキレングリコールエーテル等のＮＣＯ基との反応性を有していない有機溶剤、およびそれらの混合物を溶剤として使用することができる。反応終了後、溶剤は薄膜蒸発缶、抽出などにより除去できる。
【００２５】
本発明におけるウレタン化反応、アロファネート化反応やイソシアヌレート化反応の過程は、反応液のＮＣＯ含有量を測定するか、屈折率を測定することにより追跡できる。
【００２６】
本発明の（Ｂ）成分と（Ｃ）成分は、テトラメチルアンモニウムの有機弱酸塩等の公知の触媒を選択するなどにより、一括製造することもできる。すなわち、ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールをウレタン化反応させて、その後、あるいは同時にイソシアヌレート化反応およびアロファネート化反応を行なうことで、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分とを含有するポリイソシアネート組成物を得られる。
【００２７】
（Ｄ）ポリエーテルポリオール
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、前記（Ａ）成分および（Ｂ）成分を含めば他の成分は限定されないが、（Ｄ）数平均分子量３００〜８０００のポリエーテルポリオール：０〜３０ｗｔ％をさらに含む、前記一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物において、（Ａ）〜（Ｃ）の少なくとも１つと（Ｄ）とを反応させて得られる、一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は好ましい。（Ｄ）成分を加えることにより、硬化物の可とう性を改良できるのである。
（Ｄ）成分はポリオール体であるため、ＮＣＯ基を有する（Ａ）〜（Ｂ）または（Ａ）〜（Ｃ）の各成分と反応し得る成分であるところ、いずれの成分と反応せしめるかはとくに限定されない。例えば本発明のポリイソシアネート組成物は、（Ｄ）成分が（Ａ）〜（Ｃ）成分の一成分と反応して生成する生成物や、（Ｄ）成分が（Ａ）〜（Ｃ）成分の二成分または三成分のすべてと反応して生成する生成物を含んでよい。
（Ｄ）成分の含有量はとくに限定されないが、例えば０〜３０ｗｔ％であり、好ましくは１０〜２５ｗｔ％である。（Ｄ）成分の含有量を３０ｗｔ％以下とすることにより、硬化物の強度の著しい低下を防ぐことができる。
【００２８】
本発明の（Ｄ）ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコールやプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールやテトラヒドロフランを開環重合したポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。このようなポリエーテルポリオールとして市販されているものには、ポリエチレングリコール類として、ＰＥＧ４００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ２０００（いずれも保土ヶ谷化学製）、ポリプロピレングリコール類として、ＰＰＧ１０００、ＰＰＧ２０００（いずれも保土ヶ谷化学製）やエクセノール８２０、エクセノール８４０（いずれも旭硝子製）、ポリテトラメチレングリコール類として、ＰＴＧ１０００、ＰＴＧ２０００（いずれも保土ヶ谷化学製）等が挙げられる。
【００２９】
本発明で用いられる（Ｄ）ポリエーテルポリオールの数平均分子量はとくに限定されないが、例えば３００〜８０００であり、好ましくは４００〜８０００であり、より好ましくは４００〜７０００である。（Ｄ）ポリエーテルポリオールの数平均分子量を３００以上とすることにより、架橋密度が大きくなりすぎず、硬化物内部への水蒸気の浸透および二酸化炭素の硬化物外への逸散を阻害されないため、硬化物内部の硬化反応が遅くなることがなく、また硬化物内部に二酸化炭素の気泡を発生しやすくなることがない。また、数平均分子量を８０００以下とすることにより、架橋密度が低くなりすぎなくなるため、硬化物が脆弱になることを回避することができる。
【００３０】
上記のとおり、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、必ずしも限定されないが、（Ａ）成分および（Ｂ）成分からなる場合ならびに（Ａ）〜（Ｃ）成分からなる場合には、（Ａ）〜（Ｃ）の各成分を通常２０〜１８０℃、好ましくは８０〜１６０℃、より好ましくは１００〜１３０℃に加熱して混合することで製造できる。さらに、（Ｄ）成分も加える場合には、（Ａ）成分および／または（Ｂ）成分もしくは（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの少なくとも１つの成分と（Ｄ）成分とをウレタン化反応させた後、前述の条件で全ての成分を加熱して混合することも可能であるところ、（Ａ）成分および（Ｂ）成分もしくは（Ａ）〜（Ｃ）成分を前述の条件で加熱混合した後、あるいは加熱混合と同時に（Ｄ）成分を加えてウレタン化反応させることが好ましい。
【００３１】
ウレタン化反応は、通常２０〜２００℃で、好ましくは４０〜１５０℃で、より好ましくは６０〜１３０℃で、行なうことができる。また必要に応じて、ジブチルスズラウリレート等の公知のウレタン化触媒を使用することで、ウレタン化反応を促進することができる。
【００３２】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物のＮＣＯ含有量は、とくに限定されないが、実質的に溶剤や過剰の未反応ＨＤＩやＩＰＤＩを含んでいない状態で、１０〜１６ｗｔ％が適当である。前記ＮＣＯ含有量を１０ｗｔ％以上とすることによって、架橋密度が低くならず脆弱な硬化物となる傾向を回避することができ、１６ｗｔ％以下とすることによって、架橋密度が大きくならず硬化物内部への水蒸気の浸透および二酸化炭素の硬化物外への逸散が十分となって、硬化物内部の硬化反応が遅くならず、また硬化物内部に二酸化炭素の気泡が発生しやすくなるのを防ぐことができる。
なお、（Ａ）ＩＰＤＩイソシアヌレート体、（Ｂ）ＨＤＩと炭素数が４〜２０のモノアルコールから得られたＨＤＩアロファネート体、（Ｃ）ＨＤＩイソシアヌレート体、および（Ｄ）ポリエーテルポリオールの少なくとも１種の量を調整することで、所望のＮＣＯ含有量にすることができる。
【００３３】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物の粘度は、とくに限定されないが、実質的に溶剤や過剰の未反応ＨＤＩやＩＰＤＩを含んでいない状態で、５０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）未満が適当である。５０００ｍＰａ・ｓ未満とすることによって、揮発性有機溶剤で希釈しなくても作業性がよくなり、またＮＣＯ基と水が反応する際に発生する二酸化炭素が硬化物中に残存するのを回避することができる。
【００３４】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物においては、湿気硬化促進触媒を用いてよい。該湿気硬化促進触媒とは、２つのＮＣＯ基と１つの水分子から、尿素基を生成する反応を促進する触媒であり、湿気硬化反応を促進する作用を有する。
本発明において用いられる湿気硬化促進触媒はとくに限定されないが、例えば、ジメチルスズジクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、モノブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウリレート、ジオクチルスズジラウリレート、ジブチルスズマレート、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド等のスズ化合物や、トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、メチルモルホリン、ジモルホリンエチルエーテル、ジメチルピペラジン、トリメチルアミノメチルエタノールアミン等の３級アミンが挙げられる。
【００３５】
本発明で使用する湿気硬化促進触媒の混合量はとくに限定されないが、例えば、ポリイソシアネート組成物に対して０．００５〜２ｗｔ％であり、好ましくは０．０２〜２ｗｔ％であり、より好ましくは０．０４〜１．５ｗｔ％である。湿気硬化促進触媒の混合量を０．００５ｗｔ％以上とすることによって、十分な湿気硬化を促進する効果が奏される。湿気硬化促進触媒の混合量を２ｗｔ％以下とすることによって、ポリイソシアネート組成物の貯蔵安定性を維持することができる。
【００３６】
また、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物には、目的及び用途に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、顔料、レベリング剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、表面活性剤、カップリング剤等の当該技術分野で使用されている各種添加剤を混合することも出来る。光安定剤および紫外線吸収剤の添加により、耐候性を一層向上させることができる。光安定剤の例として、サノールＬＳ７６５（チバ・ジャパン製）等のＨＡＬＳ、紫外線吸収剤の例として、ＴＩＮＵＶＩＮ５７１（チバ・ジャパン製）等が挙げられる。カップリング剤の添加により、骨材（天然石等）を使用する場合に、硬化組成物の強度を向上させることができる。カップリング剤の例として、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、上記の如くＨＤＩ、ＩＰＤＩを原料としているため、芳香族ジイソシアネートを原料としたポリイソシアネート組成物と比較して、耐候性、硬化物の黄変性に著しく優れている。
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、実質的に揮発性有機溶剤を含まなくても取り扱いやすいが、場合によっては揮発性有機溶剤で希釈してもよい。揮発性有機溶剤は、ＯＨ基およびＮＣＯ基と反応する官能基を有していない方が好ましい。また、揮発性有機溶剤は本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物と相溶する方が好ましい。このような揮発性有機溶剤として、エステル化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、芳香族化合物、エチレングリコールジアルキルエーテル系の化合物、ポリエチレングリコールジカルボキシレート系の化合物、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤などが挙げられる。
【００３８】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、舗装材用湿気硬化型結合剤、コーティング剤、接着剤、粘着剤、注型材、シーリング材、フォーム等に使用することができる。本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、特に、舗装材用湿気硬化型結合剤に適している。
なお、本発明の舗装材用湿気硬化型結合剤を用いて舗装材を製造することができるところ、該舗装材の製造方法および他の成分はとくに限定されず、自体公知の方法および成分を用いることができる。
【実施例】
【００３９】
本発明を実施例に基づいて説明する。これらの例は単なる例示を目的とするものであって、如何なる意味においても本発明を限定するものとは解されるものではない。
なお、本発明に用いた測定方法を下記に示す。
〔アロファネート基／イソシアヌレート基のモル比〕
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｂｒｕｋｅｒ社製ＦＴ−ＮＭＲ  ＤＰＸ−４００）を用いて、８．５ｐｐｍ付近のアロファネート基の窒素原子上の水素のシグナルと、３．８ｐｐｍ付近のイソシアヌレート基のイソシアヌレート環の窒素原子の隣のメチレン基の水素のシグナルの面積比から求めた。
〔ＮＣＯ含有量〕
ＮＣＯ基を過剰の２Ｎアミンで中和した後、１Ｎ塩酸による逆滴定によって求めた。
【００４０】
〔硬化膜の強伸度〕
温度２３℃、湿度５０％ＲＨの条件下、テンシロン万能試験機（オリエンテック製  ＲＴＥ−１２１０）を用いて、引張り速度：３０．０ｍｍ／分、チャック間距離：２０ｍｍで測定した。
〔粘度〕
Ｅ型粘度計（東機産業株式会社製  ＲＥ−８５Ｒ）を用いて、２５℃で測定した。標準ローター（１°３４’×Ｒ２４）を用いた。回転数は、以下の通りであった。
１００ｒ．ｐ．ｍ．（１２９．６ｍＰａ・ｓ未満の場合）
５０ｒ．ｐ．ｍ．  （１２９．６ｍＰａ・ｓ〜２５９．２ｍＰａ・ｓの場合）
２０ｒ．ｐ．ｍ．  （２５９．２ｍＰａ・ｓ〜６４８ｍＰａ・ｓの場合）
１０ｒ．ｐ．ｍ．  （６４８ｍＰａ・ｓ〜１２９６ｍＰａ・ｓの場合）
５ｒ．ｐ．ｍ．    （１２９６ｍＰａ・ｓ〜２５９２ｍＰａ・ｓの場合）
２．５ｒ．ｐ．ｍ．（２５９２ｍＰａ・ｓ〜５１８４ｍＰａ・ｓの場合）
１．０ｒ．ｐ．ｍ．（５１８４ｍＰａ・ｓ〜１２９６０ｍＰａ・ｓの場合）
０．５ｒ．ｐ．ｍ．（１２９６０ｍＰａ・ｓ〜２５９２０ｍＰａ・ｓの場合）
【００４１】
［合成例１］
攪拌機、温度計、冷却管を取り付けた４口フラスコに、ＨＤＩを１０００ｇ仕込み、攪拌下６０℃に昇温し、イソシアヌレート化触媒としてカプリン酸テトラメチルアンモニウムを０．４ｇ加えた。反応液の屈折率上昇が０．０１０となった時点で、リン酸の固形分８５ｗｔ％水溶液を０．１５ｇ加えて、反応を停止した。さらに、反応液を９０℃に上げ、１時間加熱を続けた後、常温に冷却した。
反応液を濾過後、流下式薄膜蒸留装置を用いて、１回目０．３Ｔｏｒ．（１５０℃）、２回目０．２Ｔｏｒ．（１５０℃）で、未反応のＨＤＩを除去した。得られたポリイソシアネートは透明な液体であり、収量２２０ｇで、ＮＣＯ含有量：２３．２ｗｔ％、粘度：１４００ｍＰａ・ｓ、イソシアヌレート基／アロファネート基のモル比：１００／０であった。このポリイソシアネートを、以下においてＰ１という。
【００４２】
［合成例２］
合成例１と同様の装置を用いて、ＨＤＩ６００ｇ、２−エチル−１−ヘキサノール４６．５１ｇを仕込み、９０℃で１時間ウレタン化反応を行なった。１３０℃に昇温した後、アロファネート化触媒として２−エチルヘキサン酸ジルコニウムの固形分２０ｗｔ％２−エチル−１−ヘキサノール溶液を０．１５ｇ加えた。反応液の屈折率上昇が０．００５２となった時点で、リン酸の固形分１０ｗｔ％２−エチル−１−ヘキサノール溶液を１．４３ｇ（触媒に対して、１４倍モル）を加えて、反応を停止した。さらに、反応液を１３０℃で１時間加熱を続けた後、常温に冷却した。
反応液を濾過後、合成例１と同様の方法で、未反応のＨＤＩを除去した。得られたポリイソシアネートは透明な液体であり、収量１７１ｇで、ＮＣＯ含有量：１７．１ｗｔ％、粘度：１１０ｍＰａ・ｓ、イソシアヌレート基／アロファネート基のモル比：３／９７であった。このポリイソシアネートを、以下においてＰ２という。
【００４３】
［合成例３］
合成例１と同様の装置を用いて、ＨＤＩ１０００ｇ、２−エチル−１−ヘキサノール３０ｇを仕込み、８０℃で１時間ウレタン化反応を行なった。イソシアヌレート化およびアロファネート化触媒としてカプリン酸テトラメチルアンモニウムの固形分１０ｗｔ％ｎ−ブタノール溶液を０．３６ｇ加えた。反応液のＮＣＯ含有率が４１．７％となった時点で、リン酸の固形分８５ｗｔ％水溶液を０．５８ｇ（触媒に対して、４倍モル）を加えて、反応を停止した。さらに、反応液を９０℃に上げ、１時間加熱を続けた後、常温に冷却した。
反応液を濾過後、合成例１と同様の方法で、未反応のＨＤＩを除去した。得られたポリイソシアネートは透明な液体であり、収量３００ｇで、ＮＣＯ含有量：２０．６ｗｔ％、粘度：４５０ｍＰａ・ｓ、イソシアヌレート基／アロファネート基のモル比：６５／３５であった。このポリイソシアネートを、以下においてＰ３という。
【００４４】
［実施例１］
攪拌機、温度計、冷却管を取り付けた４口フラスコに、ＶＥＳＴＡＮＡＴ  Ｔ１８９０／１００（エボニックデグサ社製）を２０重量部、Ｐ１を１０重量部、Ｐ２を５０重量部、エクセノール８４０（数平均分子量：６５００、旭硝子製）を２０重量部で仕込み、１２５℃へ昇温し６時間ウレタン化反応した。得られたポリイソシアネート組成物は透明な液体であり、ＮＣＯ含有量：１３．７ｗｔ％、粘度：２５００ｍＰａ・ｓであった。このポリイソシアネート組成物を、以下においてＵ１という（表１）。なお、粘度については、５０００ｍＰａ・ｓ未満：○、５０００ｍＰａ・ｓ以上：×という記号で表す（表２）。
【００４５】
Ｕ１に対して、固形分が６７ｗｔ％となるようにキシレンで希釈、湿気硬化促進触媒（ジブチルスズラウリレート）を０．５ｗｔ％／固形分となるように配合し、ＰＰ板に塗工（乾燥膜厚：約２００μｍ）、室温で１週間養生させて、硬化物を得た。その硬化物の常態での強伸度および１週間浸水した後の強伸度を測定して、それぞれの条件下における引張り強度および伸び率を評価した。なお、常態の引張り強度については、＞２００ｋｇｆ／ｃｍ２：◎、１５０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２：○、１５０ｋｇｆ／ｃｍ２未満：×、吸水後の引張り強度については、＞１５０ｋｇｆ／ｃｍ２：◎、１００〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２：○、１００ｋｇｆ／ｃｍ２未満：×、伸び率については、＞１００％：◎、５０〜１００％：○、５０％未満：×という記号で表す（表２）。
【００４６】
［実施例２〜４］
実施例１と同様に、表１に示した配合でポリイソシアネート組成物を得た。これらのポリイソシアネート組成物を、以下において、それぞれＵ２〜Ｕ４という。評価結果は、表２に示す。
【００４７】
［実施例５］
攪拌機、温度計、冷却管を取り付けた４口フラスコに、ＶＥＳＴＡＮＡＴ  Ｔ１８９０／１００（エボニックデグサ社製）を２０重量部、Ｐ１を１８重量部、Ｐ２を６２重量部で仕込み、１２０℃へ昇温し２時間加熱混合した。このポリイソシアネート組成物を、以下においてＵ５という（表１）。評価結果は、表２に示す。
【００４８】
［比較例１〜４］
実施例１と同様に、表１に示した配合でポリイソシアネート組成物を得た。これらのポリイソシアネート組成物を、以下において、それぞれＵ６〜Ｕ９という。評価結果は、表２に示す。
【００４９】
【表１】
0005536473.tif 000002
【００５０】
【表２】
0005536473.tif 000003
【００５１】
表２に示される評価結果から明らかなとおり、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、揮発性有機溶剤で希釈しなくても使用可能な低粘度である。また、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物から得られた硬化物は、優れた常態の引張り強度および吸水後の引張り強度を有していて、とくに、吸水後の引張り強度が優れていた。したがって、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、常態および吸水後のいずれにおいても高い強度を有する硬化物を与えることができる。なお、Ｕ１、Ｕ３およびＵ４から得られた硬化物は、伸び率についてもとくに優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、優れた耐候性を有し、揮発性有機溶剤で希釈しなくても使用可能な低粘度を有し、吸湿時においても硬化物の優れた強伸度を有する硬化物を与える。したがって、本発明の一液湿気硬化型ポリイソシアネート組成物は、舗装材用湿気硬化型結合剤、コーティング剤、接着剤、粘着剤、注型材、シーリング材、フォーム等に使用することができ、特に、舗装材用湿気硬化型結合剤に適している。