JP2782370B2 - 一液湿気硬化防水材 - Google Patents

一液湿気硬化防水材

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JP2782370B2
JP2782370B2 JP1328524A JP32852489A JP2782370B2 JP 2782370 B2 JP2782370 B2 JP 2782370B2 JP 1328524 A JP1328524 A JP 1328524A JP 32852489 A JP32852489 A JP 32852489A JP 2782370 B2 JP2782370 B2 JP 2782370B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は一液湿気硬化防水材に関し、特に硬化物の機
械強度が優れる一液湿気硬化防水材に関する。
(従来の技術) ポリウレタンエラストマーは、その優れたゴム弾性に
より、防水材、床材、シーリング材、弾性舗装材等の建
材用途に巾広く使用されている。
ポリウレタンエラストマーには一成分形と二成分形と
がある。一成分形は、有機ポリイソシアナートにポリオ
ールを反応させた末端にイソシアナト基を有するポリウ
レタンポリマーに必要に応じて可塑剤、充填剤、顔料、
溶剤、耐候安定剤等を配合したものである。
二成分形は、有機ポリイソシアナートにポオールを反
応させた末端にインソアナト基を有するポリウレタンプ
レポリマーを主剤とし、活性水素化合物としてポリオー
ル、ポリアミン又はポリオールとポリアミンの混合物
に、必要に応じて可塑剤、充填剤、顔料、耐候安定剤、
溶剤、解媒等を配合した硬化剤よりなる。
(発明が解決しようとする課題) 一液湿気硬化防水材は、ポリウレタンプレポリマーの
NCO%が高いと湿気硬化により発生する炭酸ガス量が増
大し、硬化物が発泡するためにNCO%を低くする必要が
ある。しかし、ヒドロキシル価の高いポリオキシアルキ
レンポリオールを使用した場合、プレポリマーのNCO%
を低下させるとプレポリマー中のウレタン基濃度の増加
によりポリウレタンプレポリマーの粘度が高くなり、配
合物の粘度を調製するために多量の可塑剤、溶剤を必要
とする。可塑剤、溶剤の使用量を多くすると一液湿気放
水剤が硬化した後、可塑剤のブリードによるベタ付き、
汚れの発生および可塑剤の抽出、溶剤の揮散による収縮
が発生する。そのため、ポリオキシアルキレンポリオー
ルのヒドロキシル価を低くする必要がある。しかし、通
常の水酸化カリウム解媒にて製造したポリオキシアルキ
レンポリオールは、ヒドロキシル価を低くすると総不飽
和度が高くなる。ポリオキシアルキレンポリオールの総
飽和度がた高くなるのは、副反応によりモノオールが生
成するため、水酸化カリウム解媒で得られたポリオキシ
アルキレンポリオールを使用した、ヒドロキシル価が40
以下では正常な鎖延長が起こらず、得られたポリウレタ
ンエラストマーの機械強度が悪くなる欠点を有する。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは鋭意研究した結果、ヒドロキシル価が40
以下で、総飽和度が0.04meq/g以下のポリオキシアルキ
レンポリオールを使用し、ポリウンレタンプレポリマー
中のウレタン基濃度を低下させるとともに、架橋点間分
子量を調整し同一モジュラスを有する一液湿気硬化防水
材を得たところ硬化後のブリード現象および収縮が認め
られず、さらに、ポリウレタンエラストマーの機械強度
が大巾に向上するという予期せぬ効果のあることを見出
し本発明に至った。
即ち本発明は、 (1)(a)有機ポリイソシアナートと (b)ポリオールとして、ヒドロキシル価が40以
下で総飽和度が0.04meq/g以下のポリオキシアルキレン
オール との反応により得られる末端NCO基含有のポリウレタ
ンプレポリマーに公知の可塑剤、充填剤、顔料、耐候安
定剤、溶剤等の添加剤を配合することを特徴とする、硬
化後のブリード現象および収縮が認められず、硬化物の
機械強度を大巾に向上せしめた一液湿気硬化防水材に関
する。
本発明に使用する有機ポリイソシアナートは、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、及びこれらの混合物(TDI)、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアナート(MDI)、またはそのカルボ
ジイミド変性物(液状MDI)及びその混合物、キシリレ
ンジイソシアナート(XDI)、イソホロジイソシアナー
ト(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アナート(H12MDI)等を使用するのが好ましい。
本発明に使用するヒドロキシル価が40以下で、総不飽
和度が0.04meq/g以下のポリオキシアルキレンポリオー
ル(b)は、例えば特公昭44−551等に記載されている
ように、解媒としてZn3[Co(CN)の如き金属シ
アン化物錯体を使用することにより得られる。
その中でも、水、プロピレングリコール等にプロピレ
ンオキシドまたはプロピレンオキシドおよびエチレンオ
キシドを付加したポリオキシアルキレンオール、並びに
グリセリン、トリメチロールプロパン等にプロピレンオ
キシドまたは、プロピレンオキシドおよびエチレンオキ
シドを付加したポリオキシアルキレントリオールが好ま
しい。
また、該ポリオールに水酸化カリウムを解媒として製
造したヒドロキシル価が50以上で、総不飽和度が0.04me
q/g以下のポリオキシアルキレンポリオール及び/又は
分子量が400以下のジオール添加してもよい。分子量が4
00以下のジオールとしては、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノ
ールAにプロピレンオキシド又は、エチレンオキシド及
びプロピレンオキシドを付加したジオール等である。こ
れらの使用量は、ポリオキシアルキレンポリオール
(b)に対して0〜10重量%が適当である。
ポリウレタンプレポリマーは、有機ポリイソシアナー
トとポリオキシルアルキレンポリオールとを窒素気流
中、80〜100℃で数時間反応させて製造する。得られた
ポリウレタンプレポリマーの末端NCO基含有率は0.5〜3
重量%が好ましい。その中でも特に好ましい範囲は1.0
〜2.5重量%である。この範囲を越えると、得られた一
液湿気硬化防水材が硬化中に発生する炭酸ガスにより発
泡する。この範囲未満では、得られたポリウレタンプレ
ポリマーの粘度が高くなり使用できない。
本発明に用いる他の添加剤は、可塑剤、充填剤、顔
料、耐候安定剤、溶剤等である。
可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル(DO
P)、フタル酸ジプチル(DBP)、アジピン酸ジオクチル
(DOA)、リン酸トリクレジル(TCP)、塩素化パラフィ
ン等である。
充填債としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、
酸化チタン、カーボン、塩化ビニールペーストレジン等
があげられる。
顔料には酸化クロム、ベンガラ等の無機顔料、フタロ
シアニン顔料、アゾ顔料等の有機顔料があげられる。
耐候安定剤としては、商品名ノクラックNBC、#300、
NS−6(大内新興化学製)、イルガノックス1010及び10
76(チバガイギー社製)、ヨシノックスBHT、BBおよびG
SY−930(吉富製薬製)等の位置障害型フェノール類;
チヌビン327および328(チバガイギー社製)等のベンゾ
トリアゾール類;トミソープ800(吉富製薬製)等のベ
ンゾフェノン類;サノールLS−770及び744、チヌビン14
4等の位置障害型アミン類があけられる。
溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、アイソパーH、M(エクソン化学社製)等の脂肪族
炭化水素、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケ
トン等のケトン類があげられる。
上に延べた添加剤の配合量は防水材全量中、40〜80重
量%である。
(実施例) 以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に
説明する。
ヒドロキシル価及び総不飽和度は、JIS K 1557〔ポリ
ウレタン用ポリエーテル試験方法〕に準じて測定した。
本実施例において、引張試験は、JIS K 6301〔加硫ゴ
ム物理試験方法〕、加熱伸縮率は、JIS A 6021〔屋根用
塗膜防水材〕に準拠して試験した。
また、ブリード試験は硬化後のサンプルを80℃のオー
ブン中に7日間放置後、指解でブリードの有無を判定し
た。
合成例1 金属シアン化錯体解媒で製造したポリオキシアルキレ
ンポリオール(ARCO Chemical Company製)DP−1702
(ヒドロキシル価:19、総不飽和度:0.011)79.1g及びDP
−1703(ヒドロキシル価:総不飽和度:0.009)20.9gと
4,4′−ジフェニンルメタンジイソシアナート8.5gを90
℃で6時間反応させた。
得られたプレポリマーは、末端NCO基含有量1.3重量
%、粘度35,000cps/25℃であった。
合成例2 金属シアン化錯体解媒で製造したポリオキシアルキレ
ンポリオール(ARCO Chemical Cmpany製)DP−1202(ヒ
ドロキシル価:14、総不飽和度:0.010)35.5g及びDP−17
03(ヒドロキシル価:19、総不飽和度:0.019)3.1g、水
酸化カリウム解媒で製造したポリオキシアルキレンポリ
オール(三井東圧化学製)D−2000(ヒドロキシル価:5
6、総不飽和度:0.035)57.4g、およびMN−3050(ヒドロ
キシル価:56、総不飽和度:0.035)4.2gと4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアナート17.7gを90℃で6時間反応
させた。
得られたプリポリマーは、末端NCO基含有量2.5重量
%、粘度27,000cps/25℃であった。
合成例3 金属シアン化錯体解媒で製造したポリオキシアルキレ
ンポリオール(ARCO Chemical Company製)DP−1702
(ヒドロキシル価:19、総不飽和度:0.011))77.7g及び
DP−2103(ヒドロキシル価:22、総不飽和度:0.011)11.
9gおよび水酸化カリウム解媒で製造したポリオキシアル
キレンポリオール(三井東圧化学製)D−1000(ヒドロ
キシル価:112、総不飽和度:0.014)10.4gと4,4′−ジフ
ェニルメタンジソシアナート13.2gを90℃で反応させ
た。
得られたプリポリマーは、末端NCO基含有量2.0重量
%、粘度30,000cps/25℃であった。
実施例1 高速混合ミキサーに充分乾燥した炭酸カルシウム34
g、酸化チタン5g、フタル酸ジオクチル10g、カーボンペ
ースト1g及び合成例1で得たプレポリマー40gを装入し
て窒素気流下で均一に撹拌した。均一に分散させた後、
脱水したキシレン10gを加え、均一に分散させた。
上記混合物を23℃で55%の相対湿度の恒温室に7日間
放置し、更に50℃に7日間放置して本発明のポリウレタ
ンエラストマー組成物を得た。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く収縮、ブリ
ード現象がなく、硬化物は良好な機械強度を有すること
が認められた。
実施例2 実施例1におけるプレポリマーを合成例2で得られた
プレポリマーにした以外は実施例1と全く同様に処理し
た。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く収縮、ブリ
ード現象がなく、硬化物は良好な機械強度を有すること
が認められた。
実施例3 実施例1におけるプレポリマーを合成例3で得られた
プレポリマーにした以外は実施例1と全く同様に処理し
た。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く収縮、ブリ
ード現象がなく、硬化物は良好な機械強度を有すること
が認められた。
比較合成例1 水酸化カリウム解媒で製造したポリオキシアルキレン
ポリオール(三井東圧化学製)D−3000(ヒドロキシル
価:38、総不飽和度:0.061)52.5g及びMN−5000(ヒドロ
キシル価:34、総不飽和度:0.064)47.5g4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソアナート12.4gを90℃で6時間反応さ
せた。
得られたプレポリマーは、末端NCO基含有量1.3重量
%、粘度82,000cps/25℃であった。
比較合成例2 水酸化カリウム解媒で製造したポリオキシアルキレン
ポリオール(三井東圧化学製)D−3000(ヒドロキシル
価:38、総不飽和度:0.061)64.1g及びMN−5000(ヒドロ
キシル価:34、総不飽和度:0.064)35.9と4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソアナート16.3gを90℃で6時間反応さ
せた。
得られたプレポリマーは、未端NCO基含有量2.5重量
%、粘度25,000cps/25℃であった。
比較合成例3 水酸化カリウム解媒で製造したポリオキシアルキレン
ポリオール(三井東圧化学製)D−2000(ヒドロキシル
価:56、総不飽和度:0.035)83.8g及びMN−3050(ヒドロ
キシル価:56、総不飽和度:0.035)16.2gと4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソアナート19.6gを90℃で6時間反応
させた。
得られたプレポリマーは、末端NCO基含有量2.0重量
%、粘度71,000cps/25℃であった。
比較例1 高速混合ミキサーに、充分乾燥した炭酸カルシウム24
g、酸化チタン5g、フタル酸ジオクチルを18g、カーボン
ペースト1gおよび比較合成例1で得たプレポリマー40g
を装入して均一に撹拌した。均一に分散させた後、脱水
したキシレン12gを加え均一に分散させた。
上記混合物を23℃で55%の相対湿度の恒温室に7日間
放置し、更に50℃に7日間放置して本発明のポリウレタ
ンエラストマー組成物を得た。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く収縮、ブリ
ード現象が認められ、硬化物の機械強度が悪かった。
比較例2 高速混合ミキサーに、充分乾燥した炭酸カルシウム34
g、酸化チタン5g、フタル酸ジオクチルを10g、ガーボン
ペースト1gおよび比較合成例2で得たプレポリマー40g
を装入して均一に撹拌した。均一に分散させた後、脱水
したキシリン10gを加え均一に分散させた。
上記混合物を23℃で55%の相対湿度の恒温室に7日間
放置し、更に50℃に7日間放置して本発明のポリウレタ
ンエラストマー組成物を得た。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く収縮、ブリ
ード現象が認められないが、硬化物の機械強度が悪かっ
た。
比較例3 比較例1におけるプレポリマーを比較合成例3で得ら
れたプレポリマーにした以外は、比較例1と全く同様に
処理した。
硬化試験を行った結果、表−1に示す如く硬化物の機
械強度は良好であるが、収縮、ブリード現象が認めら
た。
(発明の効果) 本発明により、硬化後のブリード現象および収縮が認
められず、硬化物の機械強度が著しく向上した一液湿気
硬化防水材を得ることができる。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)有機ポリイソシアナートと (b)ポリオールとして、ヒドロキシル価が40以下で、
    総不飽和度が0.04meq/g以下のポリオキシアルキレンポ
    リオール との反応により得られる末端NCO基含有のポリウレタン
    プレポリマーに公知の可塑剤、充填剤、顔料、耐候安定
    剤、溶剤等の添加剤を配合することを特徴とする一液湿
    気硬化防水材。
  2. 【請求項2】末端NCO基含有率が0.5〜3重量%である請
    求項(1)記載の一液湿気硬化防水材。
  3. 【請求項3】添加剤の配合量が防水材全量中、40〜80重
    量%である請求項(1)記載の一液湿気硬化防水材。
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