(57)【要約】【課題】硬化物の断熱性が良好な常温硬化型ポリウレタン組成物を提供することである。【解決手段】有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとの反応生成物であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と活性水素化合物及び他の助剤を混合する際に、有機系の微小中空球体を組成物中０．２〜２．０重量％含有させることを特徴とする常温硬化型ポリウレタン組成物であり、組成物は搖変性を有し、作業性良好であり、良好な硬度を維持して断熱性の良好な硬化物を与える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとの反応生成物であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と活性水素化合物及び他の助剤を混合する際に、有機系の微小中空球体を組成物中０．２〜２．０重量％含有させることを特徴とする常温硬化型ポリウレタン組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機系の微小中空球体を含有する常温硬化型ポリウレタン組成物に関する。より詳しくは、有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとの反応生成物であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー、活性水素化合物及び他の助剤を混合する際に、有機系微小中空球体を含有させることを特徴とする常温硬化型ポリウレタン組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
常温硬化型ポリウレタンは、その優れた硬化性及び硬化物のゴム弾性により、防水材、床材、弾性舗装材等の建材用途に使用され、尚且つ良好な耐久性により、陸上競技場用トラック、助走路は勿論、テニスコート、ゴルフ場歩経路、体育館、校庭、プールサイド等に限らずその他の分野にも広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、常温硬化型ポリウレタン組成物を舗装に用いたとき、常温硬化型ポリウレタンは熱伝導率が高い為に、基盤への直接の影響が強く、特に基盤がアスファルトコンクリートの場合にはそれ自体が熱を吸収してフラッシュ現象やカットバックなどを起こし、剥離や膨れなどの問題を生じ易くなる。それを防止する為、常温硬化型ポリウレタン組成物に粉末ゴム、空気等を混入している。しかし、硬化物に大きな硬度変化が見られる為、予め指定された厚みを塗布する場合や多少勾配の有る個所では、多層塗りか、もしくは粉末ゴム、空気等を常温硬化型ポリウレタンに混入することにより材料粘度を上げて施工している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、常温硬化型ポリウレタン樹脂組成物に有機系の微小中空体を添加することにより、適当な搖変性を持たせて厚塗りを可能にし、熱伝導率を下げ、硬度を安定に維持することに成功し、本発明に到った。
すなわち、本発明は、有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとの反応生成物であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と活性水素化合物及び他の助剤を混合する際に、有機系の微小中空球体を組成物中０．２〜２．０重量％含有させることを特徴とする常温硬化型ポリウレタン組成物である。
【０００５】
【発明の実施の態様】
本発明において使用する有機系の微小中空球体とは、例えば、特公昭５９−５３２９０号公報に記載されているような有機系ポリマーの殻で、揮発性液状発泡剤を内包する細かな粉状粒子である。
具体的には、ポリ塩化ビニリデンとアクリロニトリルとの共重合体であるイソブタン発泡体、又はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコールなどを低沸点溶剤で発泡して製造したものである。その平均粒子径は２〜１００ミクロン、真比重は０．０２〜０．２３であって粉状の細かな粒子である。
本発明の組成物において、有機系の微小中空球体の含有量は、常温硬化型ポリウレタン組成物の総量に対して０．２〜２．０重量％が適当であり、特に好ましくは０．４〜１．６重量％である。
この範囲未満では効果が認められず。この範囲を越えると材料粘度が上がり作業しずらい。
【０００６】
本発明において主剤であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーは、有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとを公知の方法で反応させて得られる。一般的には、ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとを、例えば、３０〜１２０℃の温度で反応させることにより得られる。
【０００７】
本発明に用いる有機ポリイソシアネートは、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ジプロピルエーテル−３，３’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、公知の各種変性ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６’−トリレンジイソシアネート等、及びジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート組成品（粗ＭＤＩ又はポリフェニルメチレンポリイソシアネートとして知られたもの）などである。これらは単独でも混合しても使用できる。
【０００８】
本発明に使用するポリオールは、２個以上の活性水素を有し、有機ポリイソシアネートと反応しイソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを与えるポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールであれば、特に限定されず、ジカルボン酸類とポリオール類との組み合わせで通常用いられる公知の方法により得られるポリエステルポリオール、また、従来公知のポリエーテルポリオールが使用できる。好ましくは、平均分子量通常２００〜１００００、特に３００〜７０００のポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールが多用される。
すなわち、従来公知のポリウレタン舗装に用いられるポリウレタン材料として使用される有機ポリイソシアネート類及びポリオール類が、特に限定されずに本発明においても使用できる。
【０００９】
本発明に使用されるウレタンプレポリマー中のイソシアネート基とポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオール中のヒドロキシル基の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は通常２〜２０で、ウレタンプレポリマー中に含まれる遊離イソシアネート基は１〜１５重量％（以下％は重量を示す）である。
【００１０】
前記のウレタンプレポリマーに対する硬化剤は、架橋剤、触媒、充填剤、可塑剤及び顔料などからなる。
架橋剤としては、ポリアミン及びポリオールであり、ポリアミンとしてはエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、Ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジクロール−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンなどが用いられる。また、ポリオールとしては、公知のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール又はポリマーポリオール等を用いる。
架橋剤の当量比はＮＣＯ／Ｈ（活性水素）＝０．９５〜２．０になる量である。
触媒としては、例えば公知のアミン類、有機金属化合物（錫、鉛）等である。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジエステル、アジピン酸エステル、トリクレジルフォスフェート、塩素化パラフィンの如き液状物質である。
【００１１】
本発明の組成物は、上記の有機ポリイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとの反応生成物であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを主成分とする主剤と、活性水素化合物及び他の助剤を含有する硬化剤とを混合して得られる組成物であり、有機系の微小中空球体は、これらの混合に際しては、主剤または硬化剤のいずれかに添加した後、または同時に添加して混合してもよい。
【００１２】
本発明の組成物は、コンクリート及びアスファルトなどの舗装基盤の上に、必須の層として形成させるポリウレタン層の材料として、また別の材料を用いて施工される層上に施工するトップコート層の材料として用いることができる。
施工方法は特に限定されず、公知の舗装方法に従い、ポリウレタン舗装中に本発明の組成物を用いたポリウレタン層を形成させる。
本発明の組成物を用いて形成したポリウレタン層は、優れた遮熱性及び断熱性を奏し、太陽光線による熱を遮断又は断熱して、ウレタン層と基盤層又は他の材料による層との間の熱による膨れや剥離を防ぐことができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例により具体的に説明する。しかし、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
実施例１〜７及び比較例１
次の配合物をロールで混練して、硬化剤Ａを調製した。
2004155953.tif 000002
なお、上記成分中、
ＭＯＣＡ：３，３’−ジクロル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン
Ｄｉｏｌ−３０００：三井武田ケミカル（株）製  ポリプロピレングリコール（ＯＨ価３７．５）
ＤＯＰ：ジオクチルフタレート
ＬＬ６９０−Ｄ：三共有機合成社製  ウレタン化触媒（Ｐｂ＝１７％）
である。
得られた硬化剤Ａ１００部を主剤Ｐ３０６（三井武田ケミカル（株）製、ウレタンプレポリマーＮＣＯ含有率２．９％）１００部と混合しながら有機系の微小中空球体（日本フィライト製、エキスパンセルＤＥ）をそれぞれ０．２ｗｔ％，０．４ｗｔ％、０．７ｗｔ％、１．０ｗｔ％、１．３ｗｔ％、１．７ｗｔ％、及び２．０ｗｔ％混入し、硬化させた。有機系の微小中空球体を混入後の搖変性とセルフレベリング性（作業性）をチェツクした。また、硬化物の熱伝導率、比重、硬度（ＪＩＳ  Ａ）を測定した。
なお、搖変性はＢ−８Ｍ粘度計  ロータＮｏ．４を使用し、液温２０℃で６ＲＰＭと０．６ＲＰＭとで比較して指数を出した。
セルフレベリング性は組成物をプラスチツクシート上にハケで塗布し、１０分後に観察した。
硬度はＪＩＳ−Ｋ−６３０１のＪＩＳ  Ａの硬度計で測定した。
熱伝導率の測定は、ＪＩＳ−Ａ−１４１２−１９７７の平板比較法の測定方法に準拠した。
その結果、有機系の微小中空球体の量を増す程、搖変性は上がり、０．２〜２．０ｗｔ％の間でセルフレベリング性は良好であった。有機系の微小中空球体の量を増す程熱伝導率が下がり、比重は下がるが、大きな硬度変化は見られなかった。
結果を第１表に示す。
【００１４】
【表１】
2004155953.tif 000003
【００１５】
比較例２
第２表の組成物▲１▼にＥＶＡまたは整泡剤を混入させた組成物▲２▼〜▲４▼を硬化して得られたものの熱伝導率と硬度を測定した。
▲１▼硬化剤Ａと主剤ｐ−３０６混合して硬化させたもの。
▲２▼上記▲１▼にＥＶＡ７部混入したもの。
▲３▼上記▲１▼にＥＶＡ１４部混入したもの。
▲４▼上記▲１▼に整泡剤２部を混入したもの。
結果は第２表に示した。有機系の微小中空球体を使用した第１表の結果にくらべ、ＥＶＡは、７〜１４部混入させても、熱伝導率は僅かに低下するだけであり、第１表に示す微小中空球体を混入した組成物の熱伝導率の低下に比べ大きな効果の差が認められる。
また、硬度は、有機系の微小中空球体を使用した場合、殆ど差が無いが、ＥＶＡを混入した場合、および整泡剤では混入量が２部であっても大きく低下する
なお、ＥＶＡはエチレン酢ビの粉末ゴムで、φ１．２ｍｍ以下のものを使用した。また、整泡剤は、液状シリコン樹脂（三井化学産資（株）社製；ＭＫ添加剤）である。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
【発明の効果】
本発明の常温硬化型ポリウレタン組成物は、搖変性を有し、これを用いる作業性は良好であり、硬化物は比重が低くなるにもかかわらず、硬度は有機系の微小中空球体無添加の場合と殆ど変わらず、安定に維持できる．また、硬化物は熱伝導率が下がり、遮熱効果及び断熱効果に優れた各種建材用途や陸上競技場、テニスコート、プールサイド等の屋外体育施設の材料として有用である。