JP2003013039A - 水膨張性シーリング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水剥離性および止水耐久性が良好な湿気硬
化型水膨張性シール材を得る。 【解決手段】 ＮＣＯ基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）からなるコア層と活性水素含有基末端ウレタンプ
レポリマー（Ｂ）からなる被覆層を有する湿気硬化型水
膨張性シーリング材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーリング材に関
する。さらに詳しくは湿気硬化タイプの水膨張性シーリ
ング材に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿気硬化タイプの水膨張性シーリング材
は、止水を目的とした土木建築用途の目地材、コーキン
グ材等に広く使用されている。従来より、水膨張性シー
リング材の湿気硬化速度を調整する方法としては、特開
昭６０−２１７２８６号公報や特開昭６１−３４０８７
号公報などで、各種樹脂やゴムの薄い被膜を形成する手
段が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】湿気硬化速度を調整す
る方法として樹脂やゴムで被覆した場合は、硬化物が水
に触れて膨張を開始するとコア層から被覆層が剥がれて
膨張が進み、シール対象の基体からシーリング材が剥離
しやすいという問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の水
膨張性シール材の上記問題点を解決し、耐水剥離性、お
よび止水耐久性が良好なシール材について鋭意検討した
結果、本発明に到達した。

【０００５】すなわち本発明は、ＮＣＯ基末端ウレタン
プレポリマー（Ａ）からなるコア層（Ｉ）と活性水素含
有基末端ウレタンプレポリマー（Ｂ）からなる被覆層
（II）を有する湿気硬化型水膨張性シーリング材；シー
ル対象の基体上の（Ａ）の上に、（Ｂ）または（Ｂ）の
溶液を適用して被覆層を形成する上記のシーリング材の
製造法；上記の製造法により得られたシーリング材を湿
気硬化させるシーリング方法；並びに上記のシーリング
材の湿気硬化物でシールされてなる土木建築材料または
構築物；である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において、ＮＣＯ基末端ウ
レタンプレポリマー（Ａ）としては、有機ポリイソシア
ネート（ａ）と活性水素含有化合物（ｂ）とから誘導さ
れ、且つ末端にＮＣＯ基を有するものが挙げられる。有
機ポリイソシアネート（ａ）としては、例えば、下記
（ａ１）〜（ａ４）が挙げられる。但し、（ａ１）〜
（ａ４）における炭素数は、ＮＣＯ基中の炭素数を除く
値である。 （ａ１）炭素数２〜１２の脂肪族ポリイソシアネート （ａ２）炭素数８〜１２の芳香脂肪族ポリイソシアネー
ト （ａ３）炭素数６〜２０の芳香族ポリイソシアネート （ａ４）（ａ１）〜（ａ３）のポリイソシアネートの変
成物

【０００７】脂肪族（脂環式を含む）ポリイソシアネー
ト（ａ１）の具体例としては、 ・エチレンジイソシアネート、 ・テトラ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（ＨＤＩ）、 ・ドデカメチレンジイソシアネート、 ・２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ート、 ・リジンジイソシアネート、 ・１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、 ・イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、 ・ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネー
ト（水添ＭＤＩ）、 ・１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、 ・メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネート
（水添ＴＤＩ）、 ・１，４−ビス（２イソシアネートエチル）シクロヘキ
サン等が挙げられる。

【０００８】芳香脂肪族ポリイソシアネート（ａ２）の
具体例としては、 ・ｐ−キシリレンジイソシアネート、 ・テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げら
れる。

【０００９】芳香族ポリイソシアネート（ａ３）の具体
例としては、 ・１，４−フェニレンジイソシアネート、 ・２，４−または２，６−トルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）、 ・ジフェニルメタン−２，４’−または４、４’−ジイ
ソシアネート（ＭＤＩ） ・ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、 ・３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジ
イソシアネート、 ・粗製ＴＤＩ、 ・ポリフェニルメタンポリイソシアネート［通称粗製Ｍ
ＤＩ：アニリン等の芳香族アミンまたはその混合物と、
ホルムアルデヒドとの縮合物（ジアミノジフェニルメタ
ンと、少量、例えば１〜２０重量％の３個以上のアミノ
基を有するポリアミンとの混合物となる）の、フォスゲ
ン化物である。］等が挙げられる。

【００１０】（ａ１）〜（ａ３）のポリイソシアネート
の変性物（ａ４）の具体例としては、（ａ１）〜（ａ
３）として上記に例示したポリイソシアネートのイソシ
アネート基の代わりに、カルボジイミド基、ウレチジオ
ン基、ウレトイミン基、ウレア基、ビューレット基、イ
ソシアヌレート基、ウレタン基等を導入した変性物が等
が挙げられる。これら有機ポリイソシアネート（ａ）の
選択には、特に限定はなく、シーリング材としての物性
およびコストに合わせ、単独もしくは任意の組み合わせ
でウレタンプレポリマーを誘導するための成分として使
用することができる。（ａ）としては、芳香族ポリイソ
シアネートおよび脂肪族ポリイソシアネートが好まし
く、ＭＤＩ、ＴＤＩ、粗製ＭＤＩが特に好ましい。

【００１１】本発明に用いる活性水素含有化合物（ｂ）
としては、下記（ｂ１）〜（ｂ６）が挙げられる。 （ｂ１）ポリエーテルポリオール （ｂ２）ポリエステルポリオール （ｂ３）ポリオレフィンポリオール （ｂ４）アクリルポリオール （ｂ５）ヒマシ油系ポリオール （ｂ６）重合体ポリオール

【００１２】ポリエーテルポリオール（ｂ１）として
は、脂肪族２価アルコール類（ｂ０−１）、環状基を有
する低分子ジオール類（ｂ０−２）、３価アルコール類
（ｂ０−３）、４〜８価またはそれ以上の多価アルコー
ル類（ｂ０−４）、アルカノールアミン類（ｂ０−
５）、低分子アミン類（ｂ０−６）および多価フェノー
ル類（ｂ０−７）などの低分子活性水素化合物（ｂ０）
（好ましくは分子量５００以下、さらに好ましくは４５
０以下）のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。

【００１３】脂肪族２価アルコール類（ｂ０−１）の具
体例としては、炭素数２〜２０のものが好ましく、エチ
レングリコール、ジエチレングルコール、プロピレング
リコール、ジプロピレングリコール、１、４−ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１、６−ヘキサンジ
オール、１、８−オクタメチレンジオール等が挙げられ
る。環状基を有する低分子ジオール類（ｂ０−２）の具
体例としては、炭素数４〜２０のものが好ましく、１、
４−ビス（２−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパ
ン、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノ
ールなどが挙げられる。３価アルコール類（ｂ０−３）
の具体例としては、炭素数３〜２０のものが好ましく、
グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオ
ールなどが挙げられる。４〜８価またはそれ以上の多価
アルコール類（ｂ０−４）の具体例としては、炭素数５
〜２０のものが好ましく、脂肪族ポリオール、例えば、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、
ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトールな
どのアルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子
間脱水物；ならびにショ糖、グルコース、マンノース、
フラクトース、メチルグルコシドなどの糖類およびその
誘導体；が挙げられる。

【００１４】アルカノールアミン類（ｂ０−５）の具体
例としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン
等が挙げられる。低分子アミン類（ｂ０−６）の具体例
としては、炭素数２〜６のアルキレンジアミン（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
ジアミンなど）、ポリアルキレンポリアミン類（アルキ
レン基の炭素数が２〜６のジアルキレントリアミン〜ヘ
キサアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリア
ミンおよびトリエチレンテトラミン）、炭素数４〜１５
の脂環式ポリアミン（イソホロンジアミン、シクロヘキ
シレンジアミンなど）、炭素数６〜２０の芳香族ポリア
ミン（フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリ
レンジアミンなど）、炭素数４〜１５の複素環式ポリア
ミン（アミノエチルピペラジンなど）等の低分子ポリア
ミン；ｎブチルアミン、ステアリルアミン等の炭素数１
〜２０の低分子モノアミン；が挙げられる。多価フェノ
ール類（ｂ０−７）の具体例としては、ハイドロキノン
などの単環多価フェノール；ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ビスフェノールＳなどのビスフェノール
類；が挙げられる。

【００１５】付加するアルキレンオキサイドとしては、
炭素数２〜８、とくに２〜４のアルキレンオキサイドが
好ましく、例えば、エチレンオキサイド（以下ＥＯと略
記）、プロピレンオキサイド（以下ＰＯと略記）、１，
２−、１，３−、２，３−もしくは１，４−ブチレンオ
キサイド、およびこれらの併用（併用の場合、ブロック
でもランダム付加でもよい）が挙げられる。

【００１６】ポリエーテルポリオール（ｂ１）の具体例
としては、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキ
シプロピレントリオール、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレントリオール、ポリオキシプロピレンテトラ
オール、ポリオキシテトラメチレングリコール等が挙げ
られる。

【００１７】ポリエステルポリオール（ｂ２）として
は、例えば、下記（ｂ２−１）〜（ｂ２−３）が挙げら
れる。 （ｂ２−１）２官能以上の多価アルコール類とジカルボ
ン酸類とを反応させて得られる縮合ポリエステルポリオ
ール （ｂ２−２）ラクトンの開環重合により得られるポリラ
クトンポリオール （ｂ２−３）エチレンカーボネートと１、６ヘキサンジ
オールの反応により得られるポリカーボネートポリオー
ル

【００１８】縮合ポリエステルポリオール（ｂ２−１）
を構成するジカルボン酸類としては、例えば、 ・炭素数４〜１８の脂肪族ジカルボン酸（コハク酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、マ
レイン酸、フマル酸など）、 ・炭素数８〜１８の芳香族ジカルボン酸（テレフタル
酸、イソフタル酸等）、 ・これらジカルボン酸の無水物、低級アルキル（炭素数
１〜４）エステルもしくは酸ハライド（酸クロライドな
ど）およびこれらの２種以上の混合物があげられる。ポ
リラクトンポリオール（ｂ２−２）に用いるラクトンと
しては、例えば、εカプロラクトンが挙げられる。

【００１９】これらのポリエステルポリオール（ｂ２）
の具体例としては、ポリエチレンアジペート、ポリブチ
レンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリ
ネオペンチルアジペート、ポリエチレンポリプロピレン
アジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリブ
チレンヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジ
ペート、ポリ（ポリテトラメチレンエーテル）アジペー
ト、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンセバケー
ト、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンセバゲー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン
ジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げられ
る。

【００２０】ポリオレフィンポリオール（ｂ３）の具体
例としては、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタ
ジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等が挙げ
られる。アクリルポリオール（ｂ４）の具体例として
は、ヒドロキシエチルアクリレートとエチルアクリレー
トの共重合物、ヒドロキシエチルアクリレートとエチル
アクリレートとスチレンの共重合物等があげられる。ヒ
マシ油系ポリオール（ｂ５）としては、（ｂ５−１）ヒ
マシ油；（ｂ５−２）ヒマシ油脂肪酸と多価アルコール
やポリオキシアルキレンポリオールとのポリエステルポ
リオールおよびこれらの２種以上の混合物があげられ
る。（ｂ５−２）の具体例としては、ヒマシ油脂肪酸と
トリメチロールプロパンとのモノ、ジまたはトリエステ
ル；ヒマシ油脂肪酸とポリオキシプロピレングリコール
とのモノまたはジエステルなどが挙げられる。

【００２１】これらの（ｂ１）〜（ｂ５）のポリオール
の数平均分子量〔ゲルパーミエーションクロマトグラフ
（ＧＰＣ）による、以下の数平均分子量についても同
じ〕は、好ましくは５００〜１０，０００、さらに好ま
しくは１，０００〜８，０００である。また、水酸基当
量は、好ましくは２００〜４，０００、さらに好ましく
は４００〜３，０００である。

【００２２】重合体ポリオール（ｂ６）としては、（ｂ
１）〜（ｂ５）として例示した高分子量ポリオール中
で、アクリロニトリル、スチレン等、米国特許第３３８
３３５１号明細書等に記載のエチレン性不飽和単量体を
重合して得られるものが挙げられる。重合体ポリオール
（ｂ６）を構成するエチレン性不飽和単量体単位の含量
は、通常０．１〜７０質量％、好ましくは５〜６０質量
％である。重合体ポリオール（ｂ６）の製造法として
は、例えば、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を
重合開始剤（ラジカル発生剤など）の存在下に重合させ
る方法（例えば、米国特許第３３８３３５１号明細書記
載の方法）が挙げられる。

【００２３】また、プレポリマー（Ａ）の分子量、粘度
の調整等のため、（ｂ）成分として必要によりモノオー
ル（ｂ７）を併用してもよい。モノオール（ｂ７）とし
ては、 ・メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノ
ール、ペンタノール、２−エチルヘキサノール、ドデカ
ノール等の炭素数１〜２０の脂肪族１価アルコール類、 ・炭素数７〜２４のアルキルフェノール（オクチルフェ
ノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール等）の
アルキレンオキサイド（ＥＯ、ＰＯ等）付加物等が挙げ
られる。モノオール（ｂ７）の分子量は、通常前記ポリ
オールと同じ範囲である。活性水素含有化合物（ｂ）中
の、必要により用いるモノオール（ｂ７）の割合は、
（ｂ）の平均官能基数が通常２以上、好ましくは２．５
以上となる範囲内である。（ｂ）中には、さらに前記の
低分子活性水素化合物（ｂ０）も、（ｂ）全体に対する
質量比が２０％以下の範囲で併用してもよい。

【００２４】以上活性水素含有化合物（ｂ）として例示
したもののうち好ましいものは、ポリエーテルポリオー
ル（ｂ１）およびポリエステルポリオール（ｂ２）であ
り、この中でもＥＯを付加した（ｂ１）がさらに好まし
い。（ｂ１）中のオキシエチレン単位の含有量は、５〜
６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がさらに好ま
しい。オキシエチレン単位が５質量％以上の場合に、硬
化物を水に浸漬した場合に好ましい水膨張率が得られ、
６０質量％以下の場合には、止水材として良好な強度が
得られる。オキシエチレン単位の含有量を変えることに
より、湿気硬化後の硬化物の水膨張率を、好ましい範囲
である３０〜２００質量％に調整することができる。

【００２５】ＮＣＯ基末端ウレタンプレポリマー（Ａ）
のＮＣＯ含量は、好ましくは、０．５〜２０質量％、さ
らに好ましくは１〜１５質量％である。ＮＣＯ含量が
０．５質量％以上の場合には、（Ａ）の粘度が低くな
り、シーリング材とした時に容易に押し出すことがで
き、２０質量％以下の場合には、湿気硬化時発泡するこ
となく、シーリング材として良好な強度が得られる。ま
た、（Ａ）の性状については、特に限定はないが、常温
で液状であり、且つ、ある程度の分子量であることが好
ましく、（Ａ）のメタノールブロック化物の重量平均分
子量（ＧＰＣによる）は、好ましくは１，０００〜５
０，０００である。

【００２６】プレポリマー（Ａ）の製法を例示すると、
例えば、反応缶に有機ポリイソシアネート（ａ）と活性
水素含有化合物（ｂ）を、（ｂ）の活性水素含有基の当
量に対する（ａ）のＮＣＯ基の当量が過剰になるような
量比で仕込み、反応温度５０〜１２０℃で反応する方法
が挙げられる。

【００２７】コア層（Ｉ）中には、（Ａ）の他に、必要
により、添加剤（Ｃ）を含んでいてもよい。（Ｃ）とし
ては、フィラー（Ｃ１）、可塑剤（Ｃ２）、溶剤（Ｃ
３）およびこれら以外の添加剤（Ｃ４）が挙げられる。
（Ｃ１）としては、無機フィラー（タルク、ベントナイ
ト、炭酸カルシウム、リトポン、シリカ、マイカなど）
等が挙げられる。（Ｃ２）としては、フタル酸エステル
類（ジオクチルフタレート、ジブチルフタレートなど）
等が挙げられる。（Ｃ３）としては、芳香族炭化水素系
溶剤（トルエン、キシレンなど）等が挙げられる。（Ｃ
４）としては、着色剤（チタン白、ベンガラ、カーボン
ブラック、クロムグリーンなど）、紫外線吸収剤、酸化
防止剤等が挙げられる。（Ｃ１）の量は、（Ａ）に対
し、通常２００質量％以下であり、好ましくは３０〜１
５０質量％である。（Ｃ２）の量は、通常１００量％以
下であり、好ましくは２０〜８０質量％である。（Ｃ
３）の量は、通常３０質量％以下であり、好ましくは５
〜２５質量％である。（Ｃ４）の量は、通常１０質量％
以下であり、好ましくは０．０１〜５質量％である。
（Ｃ）の合計量は、通常３００質量％以下であり、好ま
しくは５０〜２４０質量％である。

【００２８】被覆層（II）に用いられる活性水素含有基
末端ウレタンプレポリマー（Ｂ）としては、コア層
（Ｉ）に用いられるＮＣＯ基末端ウレタンプレポリマー
（Ａ）と同様に、前記有機ポリイソシアネート（ａ）と
活性水素含有化合物（ｂ）とから誘導され、且つ末端に
活性水素含有基を有するものが挙げられる。（ａ）とし
ては（Ａ）に使用した（ａ１）〜（ａ４）と同様のイソ
シアネートを使用することができる。この中では、（ａ
１）および（ａ３）が好ましく、耐候性、耐加水分解性
の点から（ａ１）がさらに好ましい。

【００２９】（ｂ）としては、（Ａ）に使用したものと
同様のものを使用することができる。この中では、吸水
速度をコントロールする必要があるために、５質量％以
下のオキシエチレン単位を含むポリオールが好ましい。
オキシエチレン単位の含量は、さらに好ましくは３質量
％以下、とくに好ましくは０である。撥水性付与の観点
から、ポリラクトンポリオール（ｂ２−２）（とくにポ
リカプロラクトンポリオール）が最も好ましい。

【００３０】（Ｂ）の活性水素当量（活性水素含有基１
個あたりの分子量）は、好ましくは１，０００〜５０，
０００、さらに好ましくは３，０００〜３０，０００で
ある。活性水素当量が１，０００以上の場合には、高強
度の樹脂が得られ、水に浸漬した時剥離しにくくなり、
５０，０００以下の場合には、溶剤（Ｃ３）に希釈した
とき低粘度の樹脂溶液が得られる。また（Ｂ）の重量平
均分子量（ＧＰＣによる）は、好ましくは２，０００〜
１００，０００である。

【００３１】上記プレポリマー（Ｂ）の製造法を例示す
ると、（ａ）と過剰当量〔（ｂ）の活性水素含有基に対
する（ａ）のイソシアネート基の当量が１．０未満、好
ましくは０．５〜０．９９〕の（ｂ）とを７０〜１３０
℃で反応させて得られる。また、（Ａ）と同様のＮＣＯ
基末端ウレタンプレポリマーを製造後、さらに、５０〜
１３０℃で、末端ＮＣＯ基を前記低分子活性水素化合物
（ｂ０）〔好ましくは（ｂ０−５）および（ｂ０−
６）〕と反応させて、（Ｂ）を得ることもできる。

【００３２】（Ｂ）はそのまま用いても、溶剤（Ｃ３）
で希釈した溶液として用いてもよい。（Ｃ３）として
は、（Ｂ）の良溶媒であればよく、とくに限定されない
が、芳香族炭化水素系溶剤（トルエン、キシレンな
ど）、ケトン系溶剤（メチルエチルケトンなど）および
アルコール系溶剤（イソプロピルアルコールなど）が好
ましい。（Ｃ３）の使用量は（Ｂ）に対し、通常４００
質量％以下であり、好ましくは１００〜３００質量％で
ある。

【００３３】被覆層（II）中には、前記の（Ｃ１）、
（Ｃ２）および（Ｃ４）が添加されていてもよい。これ
らの具体例および（Ｂ）に対する使用量は、前記の
（Ａ）における場合と同様である。

【００３４】（Ｂ）は活性水素含有基を有するため、
（Ａ）の上に適用した場合、（Ａ）のＮＣＯ基の少なく
とも一部と反応し、優れた密着性を得ることができる。
このため、硬化物が水に接触して膨張を開始した時、被
覆層が剥がれにくくなるために、硬化物の基体からの剥
離が起こりにくいという特長を有する。密着性の観点か
らは、（Ａ）に元々含まれていたＮＣＯ基が２％以上反
応することが好ましく、さらに好ましくは５％以上であ
る。

【００３５】被膜層（II）の厚みをコントロールするこ
とにより、膨張速度を所望の速度に変えることができ
る。止水材としての使用する場合の（II）の厚みは、
（Ｉ）の厚みの１０％以下が好ましい。止水性能の点か
ら、さらに好ましくは０．０５〜５％である。具体的な
厚みとしては、５〜５００μｍ、とくに１０〜４００μ
ｍが好ましい。

【００３６】シール対象の基体上にコア層（Ｉ）を形成
する方法はとくに限定されないが、コア層用原料を押し
出す方法が好ましく、例えば、カートリッジに充填した
（Ａ）〔ここでは（Ａ）からなる配合物の場合を含む〕
を専用の押し出し器でノズルから押し出したり、ペール
缶に充填した（Ａ）をポンプで吸い出す方法等を採るこ
とができる。（Ｉ）の上に（II）を形成する方法として
は、（Ｂ）〔ここでは（Ｂ）からなる配合物の場合を含
む〕を、塗布、浸漬などにより適用すればよく、例え
ば、（Ｂ）または（Ｂ）を溶剤で希釈したものを、刷毛
塗りしたり、１液タイプのスプレー機を用いてスプレー
する方法等を採ることができる。なお、（Ｂ）は基体と
の密着性も良いために、コア層（Ｉ）の大気側だけでな
く、基体と（Ｉ）の間にも（Ｂ）からなる被覆層（II）
を形成して、耐水剥離性を向上させることができる。例
えば、基体上に予め（Ｂ）を塗布した後、（Ａ）を押し
出し成形し、さらに上記の方法で（Ｂ）を適用する方法
が挙げられる。

【００３７】本発明のシーリング材の使われる基体とし
ては、打ち継ぎする場合のコンクリート、コンクリート
を充填する場合のＨ鋼等の鋼材、および鉄やステンレス
からなるヒューム管用金属カラー等が挙げられる。

【００３８】湿気硬化後の硬化物の水膨張率は、止水性
と基体との接着性の観点から、好ましくは３０〜２００
質量％、さらに好ましくは６０〜１５０質量％である。
３０質量％以上の場合には水吸収して膨張することによ
る止水効果が発揮され、２００質量％以下の場合には止
水に必要な樹脂強度を得ることができる。ここで言う湿
気硬化後とは、（Ａ）中に元々含有されていたＮＣＯ基
が５０％以上反応した状態を指している。

【００３９】（Ｉ）の湿気硬化のメカニズムとしては、
（Ａ）の含有するＮＣＯ基が空気中の水分等と反応して
尿素結合が生成し、高分子量化する。更に被覆層（II）
を通して、コア層（Ｉ）に水が浸透することにより、上
述の樹脂化が進行し、更に水の浸透により、樹脂の間に
水分子が進入することにより、膨張が進むと考えられ
る。

【００４０】本発明の湿気硬化型の水膨張性シーリング
材は、土木建築材料または構築物、例えば、土木建築用
途の目地材、コーキング材、シーリング材等として優れ
た性能を有する。具体的な使われ方としては、コンクリ
ートを打ち継ぎする場合の目地材、Ｈ鋼等の鋼材にコン
クリートを充填する場合のコーキング材、鉄やステンレ
スからなるヒューム管用金属カラー等にヒューム管を一
体成形する場合のシーリング材として使われる。

【００４１】

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。なお、製造例
および実施例中の部は質量部である。

【００４２】製造例１［ＮＣＯ基末端ウレタンプレポリ
マー（Ａ）の製造］ Ａ−１：１００質量部のＴＤＩー８０に対して、５７５
質量部のポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリ
オール〔数平均分子量（Ｍｎ）３，０００、グリセリン
にアルキレンオキサイドとしてＰＯを８０質量％付加
後、更にＥＯを２０質量％付加したもの〕を反応させて
ＮＣＯ基末端プレポリマーにしたもの。プレポリマーの
ＮＣＯ含量は３．６％で、常温で粘調な液体。 Ａ−２：１００質量部のＭＤＩに対して、８００質量部
のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール
（Ｍｎ４，０００、ＥＯ３０質量％とＰＯ７０質量％と
のブロックコポリマー）を反応させてＮＣＯ基末端プレ
ポリマーとしたもの。プレポリマーのＮＣＯ含量は２．
０％で、常温で粘調な液体。 Ａ−３：１００質量部のイソホロンジイソシアネートに
対して、１１２質量部のポリブチレンアジペート（Ｍｎ
１，０００）と１１２質量部のポリオキシエチレンオキ
シプロピレングリコール（Ｍｎ１，０００、ＥＯ６０質
量％とＰＯ４０質量％とのランダムコポリマー）を反応
させてＮＣＯ基末端プレポリマーとしたもの。プレポリ
マーのＮＣＯ含量は５．８％で、常温で粘調な液体。

【００４３】製造例２［活性水素含有基末端ウレタンプ
レポリマー（Ｂ）の製造］ Ｂ−１：１００質量部のＴＤＩー８０に対して、１，３
１０質量部のポリオキシプロピレングリコール（Ｍｎ
２，０００）を反応させて活性水素基含有基末端プレポ
リマーとしたもの。プレポリマーの活性水素当量は８，
６００で、常温で粘調な液体。 Ｂ−２：１００質量部のイソホロンジイソシアネートに
対して、４５０質量部のポリカプロラクトンポリオール
（Ｍｎ２，０００）を反応させ、ＮＣＯ基末端プレポリ
マーとした後、４０質量部のイソホロンジアミンを反応
させて活性水素含有基末端プレポリマーとしたもの。プ
レポリマーの活性水素当量は２０，０００で、常温で粘
調な液体。 Ｂ−３：１００質量部のヘキサメチレンジイソシアネー
トに対して、５９５質量部のポリブチレンアジペート
（Ｍｎ２，０００）を反応させ、ＮＣＯ基末端プレポリ
マーとした後、２４質量部のジエタノールアミンを反応
させて活性水素含有基末端プレポリマーとしたもの。プ
レポリマーの活性水素当量は１２，０００で、常温で粘
調な液体。

【００４４】実施例１〜３ 下記表１に基づき、（Ａ）と（Ｃ）を配合してコア層用
配合物とし、（Ｂ）と（Ｃ）を配合して被覆層用配合物
とした。基体（５ｃｍ角のＳＵＳ鋼板）上に、５ｇのコ
ア層用配合物を半円柱状（半径１０ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍ）に押し出した後、３００μｍ（乾燥後の厚み）の被
覆層用配合物を刷毛で塗布した。

【００４５】比較例１、２ 被覆層のないものを比較例１とし、クロロプレンゴムを
被覆したものを比較例２とした。

【００４６】得られた試験体を、下記試験方法による試
験に供した。 ［試験体の性能等の試験方法］ （１）指触乾燥時間（単位：分） 被覆層用配合物を塗布してから、指で触っても付着しな
くなる時間。 （２）水膨張率（単位：％） 試験体を水道水に１週間浸漬後の（Ｉ）及び（II）合計
の質量増加率。水道水から取り出し，紙で軽く拭いた
後、直ちに質量を測定し、水浸漬前の質量を基準に、増
加率を計算。 （３）剥離開始日数（単位：日） 水浸漬開始より、ＳＵＳ鋼板から試験体の付着面積の１
０％以上が剥離した日数。

【００４７】［試験結果］実施例１〜３と比較例１、２
の配合処方と性能結果を表１に示す。なお、製造例にな
い略記号で示す化合物は以下のとおりである。 （Ｃ−１）：炭酸カルシウム （Ｃ−２）：ジオクチルフタレート （Ｃ−３）：トルエン

【００４８】

【表１】

【００４９】

【発明の効果】本発明の水膨張性シーリング材は、表面
硬化性に優れ、水浸漬時に良好な膨張性を有するため、
止水材として優れた性能を示すものである。降雨等によ
る水に濡れても、硬化物が基体から剥離しにくいため、
屋外での長期保管も可能である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣＯ基末端ウレタンプレポリマー
   （Ａ）からなるコア層（Ｉ）と活性水素含有基末端ウレ
   タンプレポリマー（Ｂ）からなる被覆層（II）を有する
   湿気硬化型水膨張性シーリング材。
2. 【請求項２】 （Ｉ）および／または（II）中に、さら
   に添加剤（Ｃ）を含有する請求項１に記載の水膨張性シ
   ーリング材。
3. 【請求項３】 （Ｉ）の表面の（Ａ）のＮＣＯ基と、
   （Ｂ）の活性水素含有基の少なくとも一部が反応してな
   る請求項１または２に記載の水膨張性シーリング材。
4. 【請求項４】 （Ａ）が、５〜６０質量％のオキシエチ
   レン単位を含有するポリエーテルポリオールと有機ポリ
   イソシアネート（ａ）との反応物である請求項１〜３の
   いずれかに記載の水膨張性シーリング材。
5. 【請求項５】 （Ｂ）が、オキシエチレン単位の含量が
   ５質量％以下のポリオールと脂肪族ポリイソシアネート
   （ａ１）との反応物である請求項１〜４のいずれかに記
   載の水膨張性シーリング材。
6. 【請求項６】 被覆層（II）の厚みが５〜５００μｍで
   あり、かつコア層（Ｉ）の厚みの１０％以下である請求
   項１〜５のいずれかに記載の水膨張性シーリング材。
7. 【請求項７】 水膨張率が３０〜２００質量％の湿気硬
   化物を与える請求項１〜６のいずれかに記載の水膨張性
   シーリング材。
8. 【請求項８】 シール対象の基体上の（Ａ）の上に、
   （Ｂ）または（Ｂ）の溶液を適用して被覆層を形成する
   請求項１〜７のいずれかに記載のシーリング材の製造
   法。
9. 【請求項９】 基体が、コンクリート、鋼材、またはヒ
   ューム管用金属カラーである請求項８に記載のシーリン
   グ材の製造法。
10. 【請求項１０】 請求項８または９のいずれかに記載の
    製造法により得られたシーリング材を湿気硬化させるシ
    ーリング方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜７のいずれかに記載のシー
    リング材の湿気硬化物でシールされてなる土木建築材料
    または構築物。