JPH1067964A - 表面仕上げ塗料組成物およびその施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐黄変性、耐候性、接着性に優れた表面仕上げ
塗料組成物の提供。 【解決手段】官能基数２以上のポリオールとキシリレン
ジイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート
基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分とするＡ剤
と、水酸基含有（メタ）アクリル系重合体を主成分とす
るＢ剤と、からなる二液型常温硬化性の表面仕上げ塗料
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面仕上げ塗料組成
物およびその施工法に関する。特に可塑剤配合量の多い
二液型防水材や塗り床材用の仕上げ塗料組成物として使
用したときに、表面タック性、接着性、耐候性に優れる
仕上げ塗料として好適な二液型常温硬化性の表面仕上げ
塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリルウレタン系仕上げ塗料組成物
は、その優れた接着性、耐候性により、防水材、床材、
シーリング材、弾性舗装材などの幅広い建材用途の仕上
げ塗料として用いられている。

【０００３】このアクリルウレタン系仕上げ塗料組成物
は、通常、ポリオールと芳香環を持たないポリイソシア
ネートを反応させて得られる末端にイソシアネート基を
有するポリウレタンプレポリマーを主成分とするＡ剤
と、水酸基含有（メタ）アクリル系重合体を主成分とす
るＢ剤とからなる二液型常温硬化性の組成物が現在でも
主流である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、Ａ剤には、例え
ばポリオキシプロピレングリコールやポリオキシテトラ
メチレングリコール等のポリエーテルポリオール、また
はアジペート系やラクトン系のポリエステルポリオール
と、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイ
ソシアネート等の芳香環を持たないポリイソシアネート
との反応により得られるイソシアネート基末端ポリウレ
タンプレポリマーを溶剤で希釈した、通常イソシアネー
ト基含有量１. ０〜５. ０重量％の溶液が用いられてい
た。

【０００５】一方、Ｂ剤には、スチレン、アクリロニト
リル、アクリル酸、メチルアクリレート、ｎ−ブチルア
クリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート等を共重合させて得ら
れる水酸基含有（メタ）アクリル系重合体を溶剤で希釈
し、さらに顔料、充填剤、触媒、各種安定剤、可塑剤、
溶剤を加えた溶液が用いられていた。

【０００６】芳香環を持たないポリイソシアネートと水
酸基含有（メタ）アクリル系重合体を組み合わせたこの
ような仕上げ塗料組成物は、耐候性にきわめて優れる長
所を有する。しかし、ウレタン系の二液型防水材、塗り
床材において使用される、フタル酸ジオクチル（ＤＯ
Ｐ）等の可塑剤が移行しやすく、仕上げ塗料表面にタッ
クが残り、接着性も著しく悪くなる傾向が見られた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決した下記発明である。官能基数２以上のポリオールと
キシリレンジイソシアネートを反応させて得られるイソ
シアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分と
するＡ剤と、水酸基含有（メタ）アクリル系重合体を主
成分とするＢ剤と、からなる二液型常温硬化性の表面仕
上げ塗料組成物。ウレタン系二液型常温硬化性組成物の
硬化物の上に上記塗料組成物を塗布することを特徴とす
る、表面仕上げ塗料組成物の施工法。

【０００８】本発明はキシリレンジイソシアネートを使
うことにより、可塑剤の移行が抑えられ、接着性を悪化
させずに耐黄変性や耐候性も維持できる。これはキシリ
レンジイソシアネートの使用により、仕上げ塗料組成物
中に芳香環が導入されるので、防水材等の下地から移行
したＤＯＰ等の可塑剤との親和性が大幅に向上すること
により、可塑剤の塗装表面への移行が抑えられるためと
思われる。

【０００９】本発明者らはキシリレンジイソシアネート
以外のポリイソシアネートについても研究を重ねた結
果、キシリレンジイソシアネートを使用した場合が表面
タック性、接着性、耐候性に優れることを見い出した。
例えばトリレンジイソシアネートは芳香環を有し同様に
可塑剤との親和性が向上し、可塑剤の移行が抑えられる
ようになるが、耐黄変性や耐候性が著しく悪くなる。ま
た、テトラメチルキシリレンジイソシアネートの場合は
接着性に劣る。

【００１０】本発明におけるＡ剤の原料となるポリオー
ルとしては、ポリオキシプロピレングリコールやポリオ
キシテトラメチレングリコールなどのポリエーテルポリ
オール、アジペート系やラクトン系などのポリエステル
ポリオール等が挙げられる。

【００１１】水酸基数は２〜４が好ましい。水酸基当た
りの分子量は４０〜２, ０００が好ましい。硬化塗膜の
伸び特性を考えると、水酸基当たりの分子量は３００〜
１,０００がより好ましい。

【００１２】本発明の表面仕上げ塗料組成物は、ウレタ
ン系の二液型防水材、塗り床材の表面に施工することが
好ましく、該ウレタン系の二液型防水材、塗り床材に使
われているものと似た組成であることが好ましい。

【００１３】上記ポリオールとキシリレンジイソシアネ
ートを反応させてイソシアネート基末端ポリウレタンプ
レポリマーを得る。ポリオールとキシリレンジイソシア
ネートは当量比（ＮＣＯ基数／ＯＨ基数）が１. ５以上
２. ０未満の範囲で反応させることが好ましい。２. ０
以上ではモノマーのキシリレンジイソシアネートが多く
残存するので、塗布時の作業環境面で好ましくない。

【００１４】通常、Ａ剤は上記イソシアネート基末端ポ
リウレタンプレポリマーに溶剤を加え、２０〜５０重量
％の濃度に希釈して使用することが好ましい。溶剤とし
てはキシレン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸セロソルブ、シクロヘキサノン、エチルベンゼン等が
用いられる。また、Ａ剤に、上記イソシアネート基末端
ポリウレタンプレポリマー以外のイソシアネート成分を
含有させてもよい。

【００１５】Ｂ剤に使われる水酸基含有（メタ）アクリ
ル系重合体は、水酸基を含有するモノマーと（メタ）ア
クリル系モノマーをを重合して得られる重合体であるこ
とが好ましい。本明細書において（メタ）アクリル系と
はメタクリル系とアクリル系の両方を指す。（メタ）ア
クリレート、（メタ）アクリル酸も同様である。

【００１６】水酸基を含有するモノマーも（メタ）アク
リル系モノマーであることが好ましく、具体的には２−
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられ
る。（メタ）アクリル系モノマーとしては、メチル（メ
タ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−
ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸
エステルやアクリロニトリル、（メタ）アクリル酸など
が挙げられる。また、上記以外のビニル系モノマーを共
重合してもよく、例えばスチレンなどが挙げられる。

【００１７】水酸基含有（メタ）アクリル系重合体の水
酸基当たりの分子量はイソシアネート基末端ポリウレタ
ンプレポリマーとの相溶性や硬化塗膜の適度な伸び性能
を得るために、５００〜８, ０００、特に１，０００〜
４，０００、が好ましい。

【００１８】Ｂ剤は、上記水酸基含有（メタ）アクリル
系重合体に溶剤を加え、濃度が４０〜８０重量％になる
ように希釈して使われる。溶剤としてはキシレン、トル
エン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ、シク
ロヘキサノン、エチルベンゼン等が用いられる。

【００１９】Ｂ剤には、さらに顔料、触媒、各種安定
剤、等の添加剤を配合できる。顔料としては酸化クロ
ム、酸化チタンなどの無機顔料およびフタロシアニン顔
料、カーボンブラックなどの有機顔料が挙げられる。塗
布後の硬化を速めるためにオクタン酸スズ、ナフテン酸
スズ、ネオデカン酸鉛、ジブチルスズジラウレート、オ
クタン酸亜鉛などの有機金属を加えてもよい。さらに、
ポリウレタン樹脂に一般的に使用される酸化防止剤、紫
外線吸収剤等の安定剤を配合できる。

【００２０】Ａ剤とＢ剤は、当量比が１. ０〜２. ０に
なるように混合させることにより、硬化塗膜の機械強度
を最大に発現できる。

【００２１】本発明の表面仕上げ塗料組成物は、ウレタ
ン系の二液型防水材、塗り床材の表面に施工することが
好ましい。

【００２２】本発明の施工法におけるウレタン系二液型
常温硬化性組成物としては、通常、ウレタン系の二液型
防水材、塗り床材等の用途用のものが使用できる。

【００２３】ウレタン系二液型常温硬化性組成物は、官
能基数２以上のポリオールとポリイソシアネートを反応
させて得られるイソシアネート基末端ポリウレタンプレ
ポリマーを主成分とする主剤成分とポリアミン等の活性
水素化合物を有する硬化剤成分とからなることが好まし
い。官能基数２以上のポリオールとしては、上記Ａ剤の
原料として使われるものが好ましい。ポリイソシアネー
トとしては脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソ
シアネート、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、ト
リレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタン
ジイソシアネートなど芳香族ポリイソシアネートが特に
好ましい。

【００２４】また、通常、可塑剤が硬化剤成分に含まれ
る。可塑剤としてはＤＯＰが一般的である。本発明は、
可塑剤としてＤＯＰが含まれたウレタン系二液型常温硬
化性組成物の表面仕上げ塗料組成物として適する。可塑
剤であるＤＯＰが組成物中の１０重量％以上、特に１５
重量％以上含まれるウレタン系二液型常温硬化性組成物
の表面仕上げ塗料組成物に特に適する。

【００２５】以上のように、本発明の仕上げ塗料組成物
は、Ａ剤にキシリレンジイソシアネートを使うことによ
り、ＤＯＰ等の可塑剤の移行が抑えられ、表面のタック
を発生することなく、接着性を悪化させずに耐黄変性や
耐候性も維持できる。

【００２６】

【実施例】

「防水材１」分子量２０００のポリオキシプロピレンジ
オール８００ｇと分子量３０００のポリオキシプロピレ
ントリオール２００ｇにトリレンジイソシアネート１７
４ｇを加えて反応させて得られたイソシアネート基含有
量３. ５重量％のポリウレタンプレポリマーを主剤とし
た。

【００２７】あらかじめ加熱溶融させた４，４−メチレ
ン−ビス（２−クロロアニリン）３８. ５６ｇと分子量
２０００のポリオキシプロピレンジオール８９. ９６ｇ
に炭酸カルシウム６００ｇ、ＤＯＰ１７１. ４８ｇ、キ
シレン３０ｇ、酸化チタン５０ｇ、カーボンブラック１
０ｇおよびオクタン酸鉛（鉛含有量２４％）１０ｇを混
合して硬化剤とした。

【００２８】主剤と硬化剤を１／２重量比［ＮＣＯ基数
／（ＮＨ₂ 基数＋ＯＨ基数）＝１.１］で混合し、防水
材１として使用した。防水材１中のＤＯＰ含有量は１
１. ４３重量％である。

【００２９】「防水材２」防水材１と同じ主剤を使用
し、ジエチルトルエンジアミン３３. ７ｇ、炭酸カルシ
ウム５５０ｇ、ＤＯＰ３２６. ３ｇ、キシレン３０ｇ、
酸化チタン５０ｇ、カーボンブラック１０ｇを混合した
ものを硬化剤とした。主剤と硬化剤を１／２重量比［Ｎ
ＣＯ基数／（ＮＨ₂ 基数＋ＯＨ基数）＝１. １］で混合
し、防水材２として使用した。防水材２中のＤＯＰ含有
量は２１. ７５重量％である。

【００３０】「Ｂ剤」仕上げ塗料組成物のＢ剤として
は、スチレン、ｎ−ブチルアクリレートおよび２−ヒド
ロキシエチルメタクリレートを共重合させて得られた、
水酸基当たりの分子量が２０００の共重合体に酸化チタ
ン、カーボンブラックおよびトルエンを混合してなる固
形分６０重量％、水酸基価１４ｍｇＫＯＨ／ｇの溶液を
使用した。

【００３１】「例１」分子量６９０のポリオキシテトラ
メチレングリコール２７３ｇにキシリレンジイソシアネ
ート１２７ｇ（当量比１. ７）を加え、反応容器中で７
０℃、４時間反応を行い、イソシアネート基含有量５.
８重量％のポリウレタンプレポリマーを得た。これに６
００ｇのトルエンを加えて溶解し、Ａ剤とした。このＡ
剤とＢ剤を２／３重量比（当量比１. ５）で混合し、仕
上げ塗料とした。

【００３２】「例２」分子量１０００のポリオキシテト
ラメチレングリコール２９４ｇにキシリレンジイソシア
ネート１０６ｇ（当量比１. ９）を加え、反応容器中で
７０℃、４時間反応を行い、イソシアネート基含有量
５. ６重量％のポリウレタンプレポリマーを得た。これ
に６００ｇのトルエンを加えて溶解し、Ａ剤とした。こ
のＡ剤とＢ剤を２／３重量比（当量比１. ５）で混合
し、仕上げ塗料とした。

【００３３】「例３」分子量１０００のポリオキシテト
ラメチレングリコール２７０ｇにキシリレンジイソシア
ネート９０ｇ（当量比１. ７５）を加え、反応容器中で
７０℃、４時間反応を行い、イソシアネート基含有量
４. ７重量％のポリウレタンプレポリマーを得た。これ
にヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプ
ロパンアダクト体（日本ポリウレタン社製、商品名コロ
ネートＨＬ）４０ｇとトルエン６００ｇを加えて溶解
し、Ａ剤とした。このＡ剤とＢ剤を２／３重量比（当量
比１. ５）で混合し、仕上げ塗料とした。

【００３４】「例４（比較例）」分子量６９０のポリオ
キシテトラメチレングリコール２８３ｇにヘキサメチレ
ンジイソシアネート１１７ｇ（当量比１. ７）を加え、
反応容器中で８０℃、５時間反応を行い、イソシアネー
ト基含有量５. ８重量％のポリウレタンプレポリマーを
得た。これに６００ｇのトルエンを加えて溶解し、Ａ剤
とした。このＡ剤とＢ剤を２／３重量比（当量比１.
５）で混合し、仕上げ塗料とした。

【００３５】「例５（比較例）」分子量６９０のポリオ
キシテトラメチレングリコール２５６ｇにイソホロンジ
イソシアネート１４４ｇ（当量比１. ７５）を加え、反
応容器中で８０℃、５時間反応を行い、イソシアネート
基含有量５. ８重量％のポリウレタンプレポリマーを得
た。これに６００ｇのトルエンを加えて溶解し、Ａ剤と
した。このＡ剤とＢ剤を２／３重量比（当量比１. ５）
で混合し、仕上げ塗料とした。

【００３６】「例６（比較例）」分子量６９０のポリオ
キシテトラメチレングリコール２４７ｇにテトラメチル
キシリレンジイソシアネート１５３ｇ（当量比１. ７
５）を加え、反応容器中で８０℃、５時間反応を行い、
イソシアネート基含有量５. ６重量％のポリウレタンプ
レポリマーを得た。これに６００ｇのトルエンを加えて
溶解し、Ａ剤とした。このＡ剤とＢ剤を２／３重量比
（当量比１. ５）で混合し、仕上げ塗料とした。

【００３７】「例７（比較例）」分子量６９０のポリオ
キシテトラメチレングリコール２３８ｇに水添ジフェニ
ルメタンジイソシアネート１６２ｇ（当量比１. ８）を
加え、反応容器中で８０℃、５時間反応を行い、イソシ
アネート基含有量５. ７重量％のポリウレタンプレポリ
マーを得た。これに６００ｇのトルエンを加えて溶解
し、Ａ剤とした。このＡ剤とＢ剤を２／３重量比（当量
比１. ５）で混合し、仕上げ塗料とした。

【００３８】「例８（比較例）」分子量６９０のポリオ
キシテトラメチレングリコール２８２ｇに２，４−異性
体含有量が８０％のトリレンジイソシアネート１１８ｇ
（当量比１. ６５）を加え、反応容器中で７０℃、３時
間反応を行い、イソシアネート基含有量５. ６重量％の
ポリウレタンプレポリマーを得た。これに６００ｇのト
ルエンを加えて溶解し、Ａ剤とした。このＡ剤とＢ剤を
２／３重量比（当量比１. ５）で混合し、仕上げ塗料と
した。

【００３９】「試験方法」２０℃、６５％ＲＨ環境下で
３０ｃｍ角のスレート板に下地として防水材１または防
水材２を２. ５ｋｇ／ｍ² 塗布し、４８時間後に各種仕
上げ塗料を刷毛で０. ２ｋｇ／ｍ² となるよう塗布し
た。仕上げ塗料を塗布してから１日後、３日後、５日
後、に表面タック性試験（Ａ）、接着性試験（Ｂ）、キ
シレン・カッタ試験（Ｃ）を行った。防水材１に対する
試験結果を表１に、防水材２に対する試験結果を表２に
示す。

【００４０】アルミニウム板に各種仕上げ塗料をスプレ
ーで０. ２ｋｇ／ｍ² となるよう塗布し、１週間放置し
てから、ウェザーメータ（ＷＯＭ）１０００時間照射後
の光沢保持率、および色差（耐候性（Ｄ））を測定し
た。結果を表３に示す。

【００４１】「評価法」 （Ａ）表面タック性試験：下地防水材に仕上げ塗料を塗
布し、硬化後（２４時間後）の表面タック性を指触にて
観察した。結果を、○：タックなし、△：わずかにタッ
クあり、×：顕著にタックあり、で示す。

【００４２】（Ｂ）接着性試験：剃刀で１ｍｍ間隔、１
０本の切り込みを縦横に入れて、１ｍｍ角×１００個の
碁盤目を作成し、その上全面にセロハンテープ（ニチバ
ン社品）を密着させてから、垂直方向に一気に引き剥
し、仕上げ塗料の接着性を調べた。結果は、剥離しなか
ったマス目の数で表した。

【００４３】（Ｃ）キシレン・カッタ試験：テープ剥離
試験を終えた碁盤目部分にキシレンを滴下し、剃刀の刃
先で引っ掻いて仕上げ塗料の剥離の状況を調べ、耐溶剤
（キシレン）性を調べた。結果を、○：剥離なし、△：
半面剥離、×：全面剥離で示す。

【００４４】（Ｄ）耐候性試験：ブラックパネル温度６
３℃、湿度６０％ＲＨ、毎時１２分間の水スプレー条件
下、ＷＯＭによる促進耐候試験を行った。１０００時間
照射後の光沢保持率、および色差の変化を測定した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【発明の効果】以上に示すように、本発明の二液型硬化
性アクリルウレタン系仕上げ塗料組成物は、Ａ剤にキシ
リレンジイソシアネートを使うことにより、ＤＯＰの等
の可塑剤の移行が抑えられ、表面のタックを発生するこ
となく、接着性を悪化させずに耐黄変性や耐候性も維持
できるので可塑剤の多い防水材にも充分適用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】官能基数２以上のポリオールとキシリレン
   ジイソシアネートを反応させて得られるイソシアネート
   基末端ポリウレタンプレポリマーを主成分とするＡ剤
   と、水酸基含有（メタ）アクリル系重合体を主成分とす
   るＢ剤と、からなる二液型常温硬化性の表面仕上げ塗料
   組成物。
2. 【請求項２】水酸基含有（メタ）アクリル系重合体が、
   水酸基を含有するモノマーと（メタ）アクリル系モノマ
   ーをを重合して得られる重合体である、請求項１の塗料
   組成物。
3. 【請求項３】ウレタン系二液型常温硬化性組成物の硬化
   物の上に請求項１または２の塗料組成物を塗布すること
   を特徴とする、表面仕上げ塗料組成物の施工法。
4. 【請求項４】ウレタン系二液型常温硬化性組成物が可塑
   剤を含む、請求項３の施工法。