ウレタン樹脂とは

ウレタン樹脂は、ポリオール(ーOH)とイソシアネート化合物(ーN=C=O)を反応させてウレタン結合(ーNHCOOー)させた高分子化合物です。

 

ウレタン樹脂は、建築関係の断熱材やシーリング材、車両関係のクッション剤、または繊維加工されたものは、スポーツウエアなどの衣類等にも使われています。

 

塗料の用途の場合には、塗膜が光沢や肉もち感、付着性に優れていて、高級な仕上がり感が出ることから、高級家具やフローリンングの仕上げ塗りにも使われています。

 

塗料には、1液型と2液型がああって、1液型には、

  • アルキド樹脂系塗料のように、酸化重合するもの
  • ポリマ(ーNCO)が空気中の水分を取り込んで分子がつながる湿気硬化型タイプ
  • 加熱硬化形ブロックタイプ
  • 溶媒の揮発で硬化するラッカータイプ

などがあります。

 

ウレタン樹脂の特性>

 

同じ1液型で、外壁と療養として使われる1液水系反応硬化型ウレタン塗料は、水中にポリマーと架橋剤が安定して分散していて、水が蒸発すると両者が反応して硬化するので、性能が高い塗膜が得られるように設計されています。

 

2液型は、ポリオールを取材として、使用時に硬化剤のポリ磯シアねーと(ーNCO)を混合して反応硬化させます。

 

欠点としては、ウレタン結合させるイソシアネート基(ーN=C=O)に強い毒性があって、また、寝具の芯に使われているウレタンフォームをカッターで切断すると出てくるように、真っ白な切り口が黄色く変色する現象があります。

 

最近はこういった正常を改良するために、モノマー(単量体)をあらかじめ調合させたプレポリマーの芳香族系イソシアネートや脂肪族磯シアねーと化合物が使われるようになっています。

 

そして、芳香剤系イソシアネート系のものは、紫外線によって黄色く変色しやすく、上塗り塗料として使えないという欠点については、ポリオール樹脂をベースにした無黄変性の脂肪族イソシアネート系化合物を硬化剤とすることによって改良されています。

 

この建築用ポリウレタン樹脂塗料(JISK5656)は、付着性がよく、耐候性が高いので、コンクリートや非鉄金属等の上塗り塗料として建築分野の需要が伸びています。

 

特に、主剤としてアクリル酸エステルと一緒に重合させたアクリルポリオールし樹脂を用いたものが、アクリルウレタン樹脂塗料です。

 

これは、低温作業性にも問題はなく、光沢保持性も優れているので、建築用だけでなく自動車の補修にも使われています。

 

ただし、硬化剤(ーNCO)が水と反応しやすいので、貯蔵中は容器を密封して変質を防ぐことと、高湿度時には水分と結合して尿素結合することになって塗膜性能が落ちたりします。

 

また、アルコールのOH基(ーOH)と反応するので、アルコールを含むシンナーを使わず、ウレタン塗料用のシンナーを使うことになっています。

 


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