JPH0372517A - 柔軟性にすぐれたポリウレタン系硬化性組成物 - Google Patents
柔軟性にすぐれたポリウレタン系硬化性組成物Info
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- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4866—Polyethers having a low unsaturation value
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2190/00—Compositions for sealing or packing joints
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を与える、シーリング材、防水材として好適な硬化性組
成物に関するものである。
マーは、それ単独で大気中の水分と反応し硬化する一液
型組成物と活性水素化合物と混合する事により硬化する
二液型組成物に用いられている。
材、防水材、床材等の建築材料や土木材料等の分野で幅
広く利用されている。近年、建築、土木様式の多様化に
伴い、より柔軟で高伸度のシーリング材、防水材が求め
られている。
化物を得るためには、高分子量のポリオキシアルキレン
ポリオールを用いる方法、2官能のポリオキシアルキレ
ンポリオールの含有量を増やし、ポリオキシアルキレン
ポリオール成分の平均官能基数を低下させる方法等があ
る。しかしながらいずれも硬化速度が遅くなる、硬化物
のタックが増大するなどの欠点を有し満足しつる性能を
有していなかった。
た結果、ポリオキシアルキレンポリオール成分として水
酸基当たりの分子量が1.500−15,000の範囲
にあって総不飽和度が0.07以下であるポリオキシア
ルキレンポリオールな使用することにより、硬化速度の
低下やタックの増加などを伴わずに柔軟で高伸度の硬化
物を得ることができることを見出した。すなわち本発明
は、シーリング材、防水材として好適な下記硬化性組成
物を提供するものである。
不飽和度が0.07meq/g以下のポリオキシアルキ
レンポリオールを主成分とするポリオールと有機ポリイ
ソシアネートを反応させて得られるインシアネート基末
端ポリウレタンプレポリマーを硬化成分する常温硬化性
のポリウレタン系硬化性組成物。
500〜15.000の範囲にあって総不飽和度が0.
07以下であるポリオキシアルキレンポリオールは一般
的にジエチル亜鉛、塩化鉄、金属ポルフィリン、複金属
シアン化物錯体等を触媒に用いる事によって得る事がで
きる。通常のKOH等のアルカリ触媒の場合には特に高
分子量体において不飽和度が高くなり適切ではない。
として、シアン化コバルト亜鉛−グライム等の複金属シ
アン化物錯体を使用することは公知である。この複金属
シアン化物錯体触媒は、例えば下記米国特許およびEP
2g3148などに記載されている。
SP 3278459゜USP 3427256.US
P 3427334.USP 3427335゜USP
3829505.LISP 3941849.LIS
P 4355188゜USP 4472560.USP
4721818本発明における高分子量かつ低不飽和
度のポリオキシアルキレンポリオールは、好ましくは上
記公知例に示されているような複金属シアン化物錯体触
媒が使用される。この触媒は下記−般式(1)の構造を
有すると考えられる。
)ただし、MはZn(II)、Fe(II )、Fe(
m )、Co(II)、N1(II)、AI(III)
、5r(II)、Mn(II)、Cr(III)、Cu
(II)、5n(II)、pb(n)、Mo(IV)、
Mo(Vl)、 W(IV)、など W(Vl)であり
、M′はFe(II)、Fe(III)、Co(II)
、Co(m)、Cr(II)、Cr(m)、Mn(II
)、Mn(1)、NL(t[)、v(rv)V(V)な
どであり、Rは有機配位子であり、a。
正の整数であり、Cおよびdは金属の配位数により変わ
る正の数である。
はFe(II)、Fe(III)、Go(11)、 C
o(m )などが好ましい。有機配位子としては、たと
えばケトン、エーテル、アルデヒド、エステル、アルコ
ール、アミドなどがある。
の存在下、多官能のイニシェークーにモノエポキサイド
を反応させて製造される。
あり、たとえばアルキレンオキサイドやグリシジルエー
テル、グリシジルエステルなどがある。好ましいモノエ
ポキサイドはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、1.2−ブチレンオキサイド、2.3−ブチレンオ
キサイド、スチレンオキサイド、その他のアルキレンオ
キサイドであり、特にプロピレンオキサイドやブチレン
オキサイドが好ましい。特に好ましいポリオキシアルキ
レンポリオールは、プロピレンオキサイドを主に用いて
得られるプロピレンオキサイド残基(即ち、オキシプロ
ピレン基)を70wt%以上のポリオキシプロピレン系
ポリオールである。
ン化合物、ポリヒドロオキシ化合物、およびこれらに比
較的少量のモノエポキサイドを反応させて得られる目的
物よりも低分子量のポリオキシアルキレンポリオールが
ある。
これらに比較的少量のアルキレンオキサイドを反応させ
て得られる目的物よりも低分子量のポリオキシアルキレ
ンポリオールである。具体的には、エチレングリコール
、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
デキストロース、ビスフェノールA、ビスフェノールS
、およびこれらにプロピレンオキサイドを反応して得ら
れるポリオキシプロピレンポリオールがある。これらイ
ニシェークーは2種以上使用することもできる。
量は1,500〜15.000であることが必要であり
、好ましくは2. OQO〜15,000である。
硬化物が得られる。しかし、この分子量が比較的低い場
合(例えば、1,500〜2.000)であっても、後
述の高分子量ポリオール硬化剤を使用することにより柔
軟かつ伸びの大きい硬化物が得られろ。また、ポリオキ
シアルキレンポリオールの水酸基数は、平均して2を越
えることが好ましい。特に、2.5以上、最も好ましく
は約3以上である。上限は8以下、特に6以下が好まし
い。ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基数が2で
あると架橋部分がないため(硬化剤を使用しない場合)
ポリオキシアルキレンポリオールが特に高分子量である
場合に硬化物の強度が不充分となる恐れがある。
7meq/g以下であることが必要である。
ポリオキシアルキレンポリオールの分子量が比較的低い
場合(例えば、水酸基当たりの分子量が1.500〜z
、oooの場合)、その総不飽和度は0.03 meq
/g以下であることが好ましい。総不飽和度が高い場合
には、タックの増大や硬化速度の低下を招く。これはポ
リオキシアルキレンポリオール中に含有される不飽和モ
ノオールの量が多いために、実質的な官能基数の低下を
もたらすと同時に、不飽和モノオールが可塑剤としても
働き、硬化速度の低下やタックの増大を抑制する上で不
都合となるからであると考えられる。
オキシアルキレンポリオールと種々の有機のポリイソシ
アネート化合物をポリイソシアネート化合物過剰の条件
で反応させる事によって得られる。ポリオキシアルキレ
ンポリオールは上記のポリオキシアルキレンポリオール
が主として使用されるが、場合により他のポリオキシア
ルキレンポリオールと併用してもよい。特に、n個の水
酸基を有するポリオキシアルキレンポリオール1モルに
0.6n−nモルのポリイソシアネート化合物を反応さ
せて得られるインシアネート基含有ポリウレタンプレポ
リマーが好ましい。なお、ポリイソシアネート化合物の
使用量は未反応物が残る量であってもよく、またその未
反応物の量が多すぎる場合は反応終了後未反応ポリイソ
シアネート化合物を除去することもできる。得られるイ
ソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーのインシ
アネート基含有は0.1〜5wt%が好ましい。
基を2以上有する芳香族系、脂環族系あるいは脂肪族系
のポリイソシアネート、それら2種類以上の混合物、お
よびそれらを変成して得られる変成ポリイソシアネート
がある。
ェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェ
ニルイソシアネート(通称クルードMDI )、キシリ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネ
ートやそれらのプレポリマー変性体、ヌレート変性体、
ウレア変性体、カルボジイミド変性体などが挙げられる
。
タンプレポリマー単独を硬化成分とする水分硬化性の一
液型硬化性組成物と、硬化剤としてポリオキシアルキレ
ンポリオール等を用いる二液型硬化性組成物に分けるこ
とができる。硬化剤としてのポリオキシアルキレンポリ
オール(第2のポリオキシアルキレンポリオール)は、
前記の高分子量かつ低不飽和度のポリオキシアルキレン
ポリオールが好ましい。前記の高分子量かつ低不飽和度
のポリオキシアルキレンポリオールが2官能を越える場
合、硬化剤としてのポリオキシアルキレンポリオールは
2官能であってもよい。前記の高分子量かつ低不飽和度
のポリオキシアルキレンポリオールが2官能である場合
、硬化剤としてのポリオキシアルキレンポリオールは2
官能を越えることが好ましい。
全ポリオキシアルキレンポリオールの内、前記の高分子
量かつ低不飽和度のポリオキシアルキレンポリオールの
割合は少なくとも10wt%であることが必要である。
キシアルキレンポリオールは低分子量であってもよく、
通常の不飽和度を有するものであってもよい。
基当たりの分子量が800以上のおよび/または総不飽
和度が0.12meq/g以下の、前記の高分子量かつ
低不飽和度のポリオキシアルキレンポリオール以外のポ
リオキシアルキレンポリオールである。
くてもよい。硬化促進触媒としてはアルキルチタン酸塩
、有機珪素チタン酸塩、オクチル酸錫およびジブチル錫
ジラウレート等のごときカルボン酸の金属塩、ジブチル
アミン−2−エチルヘキソエート等の如きアミン塩並び
に他の酸性触媒及び塩基性触媒を使用しつる。
候性や耐熱性を付与しつる。
可塑剤、顔料、タレ止め剤などを含ませてもよい。
、充填剤としては炭酸カルシウム、タルク、クレイ、シ
リカなどが、可塑剤としてはジオクチルフタレート、ジ
ブチルフタレート、ジオクチルアジペート、塩素化パラ
フィン及び石油系可塑剤などが、顔料には酸化鉄、酸化
クロム、酸化チタンなどの無機顔料及びフタロシアニン
ブルー フタロシアニングリーンなどの有機顔料が、タ
レ止め剤として有機酸処理炭酸カルシウム、水添ひまし
油、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸亜鉛、微粉末シリカなどがあげられる
。
明はこれら実施例にのみに限定されるものではない。
コバルト亜鉛錯体触媒用いて合成した。
/gのポリオキシプロピレントリオール ボリオールB: 分子量13.000.総不飽和度0.020 meq/
gのポリオキシプロピレンテトラオール ポリオールC: 分子量10.000.総不飽和度0.038 meq/
gのポリオキシプロピレンジオール ボリオールD: 分子量4,000 、総不飽和度0.028 meq/
gのポリオキシプロピレンジオール ボリオールE: 分子量10.000.総不飽和度0.038 meq/
gのポリオキシプロピレンジオール (実施例1) ポリオールA100重量部に混合2,4−及び2,6−
ドリレンジイソシアネート(混合割合80/ 20)(
商品名T−80日本ポリウレタン工業■製品)5.3重
量部を加え、反応容器中で100℃で5時間反応を行い
、遊離インシアネート含量1.2wt%のポリウレタン
プレポリマーを得た。
クチルフタレート35重量部、樹脂酸処理炭酸カルシウ
ム203重量部、酸化チタン9重量部、オクチル酸鉛(
鉛含量20%)1.5重量部の混合物をニーグーにて均
一混合して均質なペースト状分散物としたものを用いた
。この上記プレポリマーからなる主剤100重量部と硬
化剤426重量部を均一になるまでよく混合して2mm
厚のシート状に成型し、25℃にて7日間硬化させた。
化物とし、このシートの物性を測定した。この物性並び
に硬化特性を表1に示す。
−ドリレンジイソシアネート(混合割合80/ 20)
(商品名T−80日本ポリウレタン工業■製品)5.3
重量部を加え、反応容器中で100℃で5時間反応を行
い、遊離イソシアネート含量1.2wt%のポリウレタ
ンプレポリマーを得た。
オクチルフタレート42重量部、樹脂酸処理炭酸カルシ
ウム198重量部、酸化チタン11重量部、オクチル酸
鉛(鉛含量20%)2重量部の混合物をニーグーにて均
一混合して均質なペースト状分散物としたものを用いた
。このプレポリマーからなる主剤100重量部と硬化剤
321重量部を均一になるまでよく混合して2mm厚の
シート状に成型し、25℃にて7日間硬化させた。
化物とし、このシートの物性を測定した。この物性並び
に硬化特性を表1に示す。
6−ドリレンジイソシアネート(混合割合80/ 20
)(商品名T−80日本ポリウレタン工業■製品)5.
3重量部を加え、反応容器中で100℃で5時間反応を
行い、遊離イソシアネート含量1.2wt%のポリウレ
タンプレポリマーを得た。
ジオクチルフタレート42重量部、樹脂酸処理炭酸カル
シウム203重量部、酸化チタン10重量部、オクチル
酸鉛(鉛含量20%)2重量部の混合物をニーダーにて
均一混合して均質なペースト状分散物としたものを用い
た。このプレポリマーからなる主剤100重量部と硬化
剤315重量部を均一になるまでよく混合して2mm厚
のシート状に成型し、25℃にて7日間硬化させた。
化物とし、このシートの物性を測定した。この物性並び
に硬化特性を表1に示す。
ののポリオキシプロピレントリオール25重量部と平均
分子量3000、総不飽和度0.(II meq/gの
ポリオキシプロピレンジオール75重量部の混合物に混
合2.4−及び2.6−)−リレンジイソシアネート(
混合割合80/ 20) (商品名T−80日本ボリ
ウレタン工業■製品)13.1重量部を加え、反応容器
中で100℃で5時間反応を行い、遊離イソシアネート
含量2.8wt%のポリウレタンプレポリマーを得た。
0.08 meq/gのポリオキシプロピレンジオール
100重量部とジオクチルフタレート41重量部、樹脂
酸処理炭酸カルシウム135重量部、酸化チタン11重
量部、オクチル酸鉛(鉛含量20%)2重量部の混合物
をニーダーにて均一混合して均質なペースト状分散物と
したものを用いた。このプレポリマーからなる主剤10
0重量部と硬化剤349重量部を均一になるまでよく混
合して2mm厚のシート状に成型し、25℃にて7日間
、50℃にて7日間養生したが、硬化物は軟弱で充分硬
化せず実用に耐えるものではなかった。
合物に2.4−及び2.6−1−リレンジイソシアネー
ト(混合割合80/20) (商品名T−80日本ポ
リウレタン工業■製A)4.4重量部を加え、反応容器
中で100℃で5時間反応を行い、遊離イソシアネート
含量1.0wt%のポリウレタンプレポリマーを得た。
レート50重量部、樹脂酸処理炭酸カルシウム50重量
部、酸化チタン10重量部を加え、ニーダ−にて均一混
合して均質な一液型ポリウレタン系硬化性組成物を得た
。上記組成物を空気中で7日以上湿気硬化させ、2mm
厚の完全硬化シートを得た。このシートの物性並びに硬
化特性を表1に示す。
のポリオキシプロピレントリオール5o重量部と平均分
子量2.000、総不飽和度0.04meq/gのポリ
オキシプロピレンジオール50重量部の混合物に混合2
.4及び2.6− トリレンジイソシアネート(混合割
合80/20) (商品名T″−80日本ポリウレタ
ン工業■製品) 17.4重量部を加え、反応容器中で
100℃で5時間反応を行い、遊離イソシアネート含量
3.6wt%のポリウレタンプレポリマーを得た。
レート50重量部、樹脂酸処理炭酸カルシウム50重量
部、酸化チタン10重量部を加え、ニーダーにて均一混
合して均質な一液型ポリウレタン系硬化性組成物を得た
。
を製造した。このシートの物性並びに硬化特性を表1に
示す。
の混合2.4−及び2.6−トリレンジイソシアネート
(混合割合80/ 20) (商品名T−80日本ポ
リウレタン工業■製品)9.6重量部を加え、反応容器
中で100℃で5時間反応を行い、遊離イソシアネート
含量1.5wt%のポリウレタンプレポリマーを合成し
、これを主剤とした。
2meq/gのポリオキシプロピレンジオール40部、
平均分子量4.000、総不飽和度0.02meq/g
のポリオキシプロピレントリオール35部、4.4−メ
チレンビス(2−クロロアニリン)2部、カーボン60
部、炭酸カルシウム35部、ジオクチルフタレート24
部およびオクチル酸鉛4部の混合物をニーグーにて均一
混合して均質なペースト状分散物を調整した。
まカよく混合して2 mm厚のシート状に成型し、25
℃にて7日間、50℃にて7日間養生し、完全硬化物を
得た。このシートの物性並びに硬化特性を表1に示す。
−トリレンジイソシアネート(混合割合80/ 20)
(商品名T−80日本ポリウレタン工業■製品)10.
5重量部を加え、反応容器中で100℃で5時間反応を
行い、遊離インシアネート含量2.3wt%のポリウレ
タンプレポリマーを得た。
クチルフタレート28重量部、樹脂酸処理炭酸カルシウ
ム131重量部、酸化チタン7重量部、オクチル酸鉛(
鉛含量20%)0.8重量部の混合物をニーグーにて均
一混合して均質なペースト状分散物としたものを用いた
。このポリウレタンプレポリマーからなる主剤100重
量部と硬化剤695重量部を均一になるまでよく混合し
て2mm厚のシート状に成型し、25℃にて7日間硬化
させた。物性測定のためさらに50℃にて7日間養生し
て完全硬化物とし、このシートの物性を測定した。この
物性並びに硬化特性を表1に示す。
5,000、総不飽和度が0.07meq/g以下のポ
リオキシアルキレンポリオールを主成分とするポリオー
ルと有機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使用する
ことによってタックの増加、硬化速度の低下を抑えて柔
軟性にすぐれたシーリング材、防水材等に有用な常温硬
化性のポリウレタン系硬化性組成物を簡便に得られるこ
とが本発明によって明らかになった。
評価した。
Claims (10)
- (1)水酸基当たりの分子量が1,500〜15,00
0、総不飽和度が0.07meq/g以下のポリオキシ
アルキレンポリオールを主成分とするポリオールと有機
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硬化成分する常温
硬化性のポリウレタン系硬化性組成物。 - (2)ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基当たり
の分子量が2,000〜15,000、総不飽和度が0
.04meq/g以下である、請求項第1項記載の組成
物。 - (3)ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基数が3
〜8である、請求項第1項記載の組成物。 - (4)ポリオキシアルキレンポリオールが、オキシプロ
ピレン基含有量70wt%以上のポリオキシプロピレン
系ポリオールである、請求項第1項記載の組成物。 - (5)請求項第1項記載のポリウレタン系硬化性組成物
からなる、水分硬化性のシーリング材あるいは防水材。 - (6)水酸基当たりの分子量が1,500〜15,00
0、総不飽和度が0.07meq/g以下のポリオキシ
アルキレンポリオールを主成分とするポリオールと有機
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と第2のポリオキシ
アルキレンポリオールの組み合わせを硬化成分する常温
硬化性のポリウレタン系硬化性組成物。 - (7)ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基当たり
の分子量が2,000〜15,000、総不飽和度が0
.04meq/g以下である、請求項第6項記載の組成
物。 - (8)ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基数が3
〜8である、請求項第6項記載の組成物。 - (9)ポリオキシアルキレンポリオールが、オキシプロ
ピレン基含有量70wt%以上のポリオキシプロピレン
系ポリオールである、請求項第6項記載の組成物。 - (10)第2のポリオキシアルキレンポリオールが水酸
基当たりの分子量が1,500〜15,000、総不飽
和度が0.07meq/g以下のポリオキシアルキレン
ポリオールである、請求項第6項記載の組成物。
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