JPH0441836A - 不陸面用目地材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、不陸面用目地材に関する。更に詳しくは不陸
が１ｍあたり５ｍｍ以上ある面に水膨潤性ウレタンエラ
ストマー層が適用され、水質の影響を受けずに水密性ま
たは優れた目地充填効果を発揮する不陸面用目地材に関
する。

［従来の技術］ 従来、少なくとも一方の面が不陸面である２面間の目地
材には非水膨潤性のゴム類およびスポンジ類が使用され
ている。

しかしながら、非水膨潤性ゴム類では不陸が大きい場合
、大きな締め付は力が必要となり、しかも完全な水密性
が期待できない。スポンジ類は不陸面追随性は良好だが
、水圧が加わると水密性が悪くなる。

また特開昭５７−５７７３．　　特開昭５７−Ｅｌ　１
０７７、特開昭５７−１３５１８０．　　特開昭５８−
１８５２８．　　特開昭６１−３４０８７各号公報など
で水膨潤性ゴムと非水膨潤性ゴムの複合は公知である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの水膨潤性ゴムと非水膨潤性ゴムの複合
における、水膨潤性ゴムはいずれも通常のゴムに吸水性
樹脂を分散および／または一部架橋させたものであり、
不陸が大きい場合、水膨潤速度が遅く（水膨潤速度を早
くするには吸水性樹脂の量を増し、水膨潤倍率を大きく
する必要があり、こうした場合、長期耐圧性および吸水
性樹脂の溶出に問題を残す）、性能発揮までに長時間を
要し、しかも吸水性樹脂の水中溶出による環境汚染に問
題を残し、実用にならない。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、不陸面追随性が良く、高水圧下でも水密
性を保持し、しかも環境を汚染しない目地材を見出すべ
く鋭意検討した結果、本発明に到達した。

すなわち本発明は硬度２０〜５５Ｈｓ−ＪＩＳＡの水膨
潤性ウレタンエラストマーおよび硬度４０〜８０Ｈｓ−
ＪＩＳＡの非水膨潤性ウレタンエラストマーの少なくと
も２１Ｉよりなる、水膨潤性ウレタンエラストマーが不
陸が１ｍあたり５ｍｍ以上の面に適用され、水質の影響
を受けずに水密性を発揮する、不陸面用目地材（本発明
の目地材ともいう）である。

本発明の目地材における水膨潤性ウレタンエラストマー
は硬度２０〜５５Ｈｓ−Ｊ　Ｉ　ＳＡ１　好ましくは２
５〜４５Ｈｓ−ＪＩＳＡを有する。硬度２０Ｈｓ−Ｊ　
ＩＳＡ未満の水膨潤性ウレタンエラストマーでは不陸面
追随性は良好であるが、Ｏ０１ｋｇｆ／ｃｍ”程度以上
の水圧が加わった場合、漏水が生じ易くなる。硬度５５
Ｈｓ−ＪＩＳＡを越えると不陸面追随性が感くなり水密
性が低下する。

水膨潤性ウレタンエラストマーの水膨潤倍率は通常１．
２〜 ４倍であり、好ましくは１．５〜３．５倍である。

水膨潤倍率が１．２倍未満では不陸が大きくなると水密
性が悪（なり、水膨潤倍率が４倍を越えると高圧下の水
密性および耐久性が悪くなる。

水膨潤性ウレタンエラストマーとしては脂肪族および／
または脂環式ポリイソシアネートからなる有機ポリイソ
シアネート成分とオキシエチレン含量が２０〜１００重
ｆｆｉ％のポリオキシアルキレンエーテル類および必要
により、オキシエチレン含量が２０重量％未満のポリオ
キシアルキレンエーテル類と鎖伸長剤とからなる活性水
素成分とを反応させて得られるものがあげられる。

脂肪族および／または脂環式ポリイソシアネート類とし
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、ドデ
カメチレンジイソシアネー）、２．　２．　４−）リメ
チルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネー
）、２．　　ｅ−ジイソシアネートメチルカプロエート
、ビス（２−イソシアネートエチル）フマレート、ビス
（２−インシアネートエチル）カーボネート、インホロ
ンジイソイアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチル
シクロヘキシレンジイソシアネート、ビス（２−インシ
アネートエチル）４−シクロヘキセン−１，２−ジカル
ボキシレートおよび／またはそれらの変性物（カーポジ
イミド基、ウレトジオン基、ウレトジオン基、ウレア基
、ビューレット基および／またはインシアヌレート基台
を変性物）があげられる。

オキシエチレン含量が２０〜１００重量％のポリオキシ
アルキレンエーテル類としては低分子ポリオール（エチ
レングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、ジエチレングリコール、ビスフェノールＡ
１　　ビスフェノールＳ。

シクロヘキシレングリコール、などの２官能ポリオール
、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、　ソルビトール、シュークローズなどの３
官能以上のポリオールなど）および／またはアミン類（
Ｎ−メチルジェタノールアミン、トリエタノールアミン
などのアミノアルコール；エチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミンなどの脂肪族ポリアミン：イソホロンジア
ミンなどの脂環式ポリアミン；　アミノエチルピペラジ
ンなどの複素環式ポリアミン）のエチレンオキシド（Ｅ
Ｏ）またはＥＯと他のアルキレンオキシド［炭素数３〜
４のアルキレンオキシド、たとえば、プロピレンオキシ
ド（ＰＯ）、ブチレンオキシトコの付加物が挙げられる
。これらのうち好ましいのはＥＯとＰＯとの付加物（ラ
ンダムおよび／またはブロック付加物）である。

必要により加えることができるオキシエチレン含量が２
０重量％未満のポリオキシアルキレンエーテル類として
はポリオキシエチレン含量が２０〜１００重量％のポリ
オキシアルキレンエーテル類に記載した低分子ポリオー
ルおよび／またはアミン類のアルキレンオキシド付加物
またはアルキレンオキシドの開環重合物であって、オキ
シエチレン基含量が２０重量％未滴のものが挙げられる
。

必要により、加えることができる鎖伸長剤としては低分
子ポリオール（エチレングリコール、１゜４−ブタンジ
オール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパンなど）、低分子ポ
リアミン（エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
ジエチルトリレンジアミンなど）が挙げられる。

水膨潤性ウレタンエラストマー層の製造は活性水素成分
と有機ポリイソシアート成分を直接反応させてもおこな
ってもいいが、予め活性水素成分の一部と有機ポリイソ
シアネート成分とを常法（７０〜１４０℃）で反応させ
、末端ＮＣＯ基含有１．５〜１５％のＮＧＯ末端ウレタ
ンプレポリマーとし、かかるＮＧＯ末端ウレタンプレポ
リマーと活性水素成分の残りとを反応させて製造しても
よい。

水膨潤性ウレタンエラストマーの製造には場合により、
触媒（ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛、スタナ
スオクトエート、　トリエチルアミン、トリエチレンジ
アミンなど）、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）着色材
（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）、紫外線吸収材、酸価防止剤、可塑材などを
加えて行うことができる。

本発明の目地材における非水膨潤性ウレタンエラストマ
ーとしては硬・度が４０〜８０Ｈｓ−ＪＩＳＡ、　　好
ましくは４５〜７５Ｈｓ−Ｊ　Ｉ　ＳＡの非水膨潤性ウ
レタンエラストマーがあげられる。非水膨潤性ウレタン
エラストマーの硬度が４０Ｈｓ−ＪＩＳＡ未清の場合、
支持層としての強度が不足し、十分な効果が発揮できな
い。また８０Ｈｓ−ＪＩＳＡを超えると曲面追随性が惑
くなり、施工時作業性が低下する。

非水膨潤性ウレタンエラストマーとしては通常のウレタ
ンエラストマー　例えばポリオキシアルキレンエーテル
類と有機ポリイソシアネート及び必要により、鎖伸長剤
を反応させて得られるものがあげられる。

有機ポリイソシアネートとしては従来からポリウレタン
製造に用いられるがものが使用できる。

このようなポリイソシアネートとしては、炭素数（ＮＧ
Ｏ基中の炭素を除く）６〜２０の芳香族ポリイソシアネ
ート（たとえば２，４−および／または２．８−）リレ
ンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、２，４−
および／または４，４″−ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、ｆｆｌ製ＭＤ　Ｉ　［ａｍ２ジアミ
ノフェニルメタン（ホルムアルデヒドと芳香族アミン（
アニリン）またはその混合物との縮合生成物ニジアミノ
ジフェニルメタンと少量（たとえば５〜２０重量％）の
３管能以上のポリアミンとの混合物）のホスゲン化物：
ポリアリールポリイソシアネート（ＰＡＰＩ）などコ；
水膨潤性ウレタンエラストマーに用いるものと同様な脂
肪族および／または脂環式ポリイソシアネート類；炭素
数８〜１５の芳香脂肪族ポリイソシアネート（キシリレ
ンジイソシアネートなど）；およびこれらのポリイソシ
アネートの変性物（ウレタン基、カルボジイミド基、ア
ロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジ
オン基、ウレトジオン基、イソシアヌレート基、オキサ
ゾリドン基含有変性物など）；および特開昭６１−７８
４３７号公報記載の上記以外のポリイソシアネート；お
よびこれらの２種以上の混合物があげられる。これらの
うちでは、商業的に容易に入手できるポリイソシアネー
ト、たとえば２゜４−および２．８−ＴＤｌ、　　およ
びこれらの異性体の混合物、粗製ＴＤ１１４．４−−お
よび２゜４−−ＭＤＩ、　　およびこれらポリイソシア
ネート類より誘導されるウレタン基、カルボジイミド基
、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソ
シアヌレート基を合作する変性ポリイソシアネート類が
好ましい。

ポリオキシアルキレンエーテル類としては水膨潤性ウレ
タンエラストマーを得るときに必要により加えることが
できるオキシエチレン含量が２０重量％未満のポリオキ
シアルキレンエーテルと同様なものがあげられる。

非膨潤性ウレタンエラストマーは水膨潤性ウレタンエラ
ストマーと同様な方法で製造できる。

さらに非水膨潤性ウレタンエラストマーの製造にはには
水膨潤性ウレタンエラストマーに用いることができる鎖
伸長剤、触媒、フィラー　紫外線吸収剤、酸化防止剤、
可塑剤など同様なものが加えて行うことができる。

本発明の目地材は水膨潤性ウレタンエラストマーと非水
膨潤性ウレタンエラストマーの２層からなるもの、また
は非水膨潤性ウレタンエラストマーを中間層とし、両側
を水膨潤性ウレタンエラストマーとした３層品が好まし
い。

本発明の目地材の製造は水膨潤性ウレタンエラストマー
と非水膨潤性ウレタンエラストマーの成型品同士を接着
剤（クロロプレン系、ウレタン系、エポキシ系接着剤な
ど）で接着してもよいし、型内に順次、原料を流し込み
順次、硬化させて多層品としてもよい。

本発明の目地材の断面形状は矩形またはそれに類するも
の（正方形または端が欠けたもの）が好ましい。またそ
の寸法は水膨潤性ウレタンエラストマーが通常５ｍｍ〜
１００ｍｍ厚、２０〜２００ｍｍ巾、非水膨潤性エラス
トマーが通常１０〜２００ｍｍ厚、２０〜２００ｍｍ巾
である。

本発明の目地材における水膨潤性ウレタンエラストマー
表面は必要により、エンボスなど不陸面に加工してもよ
い。

本発明の目地材を一方が不陸面である目地間に適用する
場合水膨潤性ウレタンエラストマー面を不陸面側に適用
する。また必要により、本発明の目地材はＨ型鋼などで
両側面を拘束し適用することもできる。この場合、Ｈ型
鋼端部より、水膨潤性ウレタンエラストマーが５〜５０
ｍｍはみだし、非水膨潤性エラストマーがＨ型鋼に入り
きっている状態が好ましい。

本発明の目地材を両面とも不陸面である目地間に適用す
る場合は非水膨潤性ウレタンエラストマーを中間層とし
、水膨潤性ウレタンエラストマー層が両側にくる３層構
造のものとする。この場合の本発明の目地材のサイズは
両側の水膨潤性ウレタンエラストマーが通常５〜１００
ｍｍ厚、２０〜２００ｍｍ巾、中間の非水膨潤性ウレタ
ンエラストマーが通常１０〜２００ｍｍ厚、２０〜２０
０ｍｍ巾である。

本発明の目地材を長さ方向に接合して使う場合は目地材
の接合面間に目地材と同程度の断面積を持つ厚み３〜１
０ｍｍ程度の水膨潤倍率が１．５〜６倍程度の水膨潤性
ウレタンエラス、トマーシートを挿入するのが望ましい
。

本発明の目地材の具体的適用例としてはコンクリート、
モルタルあるいは鋼製構築物に他の構造部材を取り付は
水密性が要求される接合箇所への適用があげられるが、
本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の目地材において、水膨潤性ウレタンエラストマ
ーの代わりに水膨潤性ゴムたとえば水膨潤性を持たない
通常のゴム（スチレンブタヂエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、天然ゴムなど）に吸水性樹脂（ＣＭ　
Ｃ，澱粉−アクリル酸共重合体、ポバール、水膨潤性ウ
レタンなど）を混合したものは、水が吸水性樹脂に接す
るまでにゴム層を通過せねばならないため吸水、水膨潤
速度が遅く、不陸が大きく水膨潤性ゴム層を厚くしなけ
ればならない場合などは効果発揮までに時間がかかり過
ぎ実用にならない。またこのものは接水時、吸水性樹脂
が溶出する問題があり、長期使用および環境汚染に問題
を残す。

また、本発明の目地材の代わりに水膨潤性ウレタンエラ
ストマー単体を用いた場合、水膨潤方向が制限できない
ため不陸面追随効果が少なく、シかも高水圧下では変形
をきたし漏水を生じさせることがある。

［実施例コ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１ 下記プレポリマー■と硬化剤■（プレポリマーのＮＧＯ
／硬化剤のＮ　Ｈｔモル比１．０５で混合）そして下記
プレポリマー■と硬化剤■（プレポリマーのＮＣＯ／硬
化剤のＯＨモル比１．０５で混合）を順次、型内に注入
・硬化させ、硬度６４Ｈｓ−ＪＩＳＡの非水膨潤性ウレ
タンエラストマー（断面の形状：　５０ｍｍ巾Ｘ９０ｍ
ｍ高さ矩形）と硬度３３Ｈｓ−ＪＩＳＡ、　　水膨潤率
２．４倍の水膨潤性ウレタンエラストマー（断面の形状
：　５０ｍｍ巾Ｘ８０ｍｍ高さ矩形）とからなる本発明
の目地材を得た。

（プレポリマー■） グリセリンにＰＯ付加させて得た平均分子量４００のポ
リエーテルトリオール４９７ｇと、プロピレングリコー
ルにＰＯを付加させて得た平均分子ｆｆ１２０００のポ
リエーテルグリコール３７３ｇとトリレンジイソシアネ
ートを１３０ｇを８０”Ｃで８時間反応させてＮ００％
が３．２％のウレタンプレポリマー（以下ウレタンプレ
ポリマー■という）を得た。

（硬化剤■） テトラクロロジアニリノメタン３３３ｇをグリセリンに
ＰＯを付加させた後ＥＯを付加させて得た平均分子ｆ１
３０００のポリエーテルトリオール（ＥＯ含Ｉｆｋ２０
　ｗ　を−％）Ｅｔ８７ｇに溶かし硬化剤とした。

（プレポリマー■） プロピレングリコールにＰｏとＥＯの混合物（ＰＯ／Ｅ
Ｏの重量比１／１）を付加させて得た平均分子ｆｆ１４
０００のポリエーテルグリコール１５１　ｇｌ　　プロ
ピレングリコールにＰｏとＥＯの混合物（ＰＯ／ＥＯの
重量比８／２）を付加させて得た平均分子量４０００の
ポリエーテルグリコール５９１　ｇ、　　およびグリセ
リンにＰＯを付加させた後ＥＯを付加させて（ＰＯ／Ｅ
Ｏの重量比は８／２）得た平均分子ｆｆ１３０００のポ
リエーテルポリオール９０ｇとインホロンジイソシアネ
ート１６８ｇとを１２０°Ｃで８時間反応させてＮ００
％が４．４％ののウレタンプレポリマー（以下ウレタン
プレポリマー■という）を得た。

（硬化剤■） ビスフェノールＡにＰＯを付加させて得た平均分子ｔｅ
ｏｏのポリエーテルグリコール６１０ｇと、ビスフェノ
ールＡにＰＯを付加させて得た平均分子量２０００のポ
リエーテルグリコール３８８ｇとオクタン酸鉛２ｇを混
合し硬化剤（以下硬化剤■という）を得た。

実施例２ 実施例１に記載の硬度６５Ｈｓ−ＪＩＳＡの非水膨潤性
ウレタンエラストマー（断面の形状：　３０ｍｍ巾Ｘ５
０ｍｍ高さ矩形）と下記プレポリマー■とジエチルトリ
レンジアミン（プレポリマーのＮＧＯ／ジエチルトリレ
ンジアミンのＮ　Ｈｅのモル比１で混合成型したもの）
とからの硬度４８Ｈｓ−ＪＩＳＡ、　　水膨潤倍率３，
３倍の水膨潤性ウレタンニラストマー（断面の形状：　
　３０ｍｍ巾Ｘ３０ｍｍ冨さ矩形）をウレタン系ブライ
マー（ＧＬプライマー：三部化成工業製）にて接着させ
本発明の目地材を得た。

（プレポリマー■） ビスフェノールＡにＰＯとＥＯの混合物（ＰＯ／ＥＯの
重量比：　６／４）を付加させた平均分子量５５００の
ポリ−エーテルグリコール８０５ｇとジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート１９５ｇとを１２０℃で７時間
反応させてＮ００％が５％のウレタンプレポリマーを得
た。

実施例３ 下記フレポリマー■と硬化剤■（プレポリマーのＮＣＯ
／硬化剤のＯＨモル比１．０５で混合、成型したもの）
とからの硬度７０Ｈｓ−Ｊ　ＩＳＡの非水膨潤性ウレタ
ンエラストマー（断面の形状：５０ｍｍ巾Ｘ９０ｍｍ高
さ矩形）の接続面をウレタン系プライマー（ＧＬプライ
マー：三洋化成工業型）にて処理した後、その接続面上
にビスフェノールＡにＥＯとＰＯの混合物（ＥＯ／ＰＯ
重量比３／７）を付加させて得た平均分子量２０００の
ポリエーテルグリコールとインホロンジイソシアネート
（インホロンジイソシアネートのＮＣＯ／ポリエーテル
グリコールのＯＨモル比１．０５で混合）とを混合・成
型して４４Ｈｓ−ＪＩＳＡｌ　　水膨潤倍率２．８倍の
水膨潤性ウレタンエラストマー（断面の形状：　　５０
ｍｍ巾ＸＥｔＯｍｍ高さ矩形）とし、本発明の目地材を
得た。

（プレポリマー■） プロピレングリコールにＰＯを付加させて得た平均分子
量３０００のポリエーテルグリフール４０３ｇとグリセ
リンにＰＯを付加させて得た平均分子量４０００のポリ
エーテルトリオール４０３ｇとジフェニルルメタンジイ
ソシアネート１９４ｇとを８０℃で５時間反応させてＮ
００％が４％のウレタンプレポリマーを得た。

（硬化剤■） メチレンビスジクロロアニリン３８３ｇをグリセリンに
Ｐｏを付加させて得た平均分子量３０００のポリエーテ
ルグリフール６６７ｇに溶解させ硬化剤とした。

実施例４ 実施例１に記載のプレポリマー■と硬化剤■とからの硬
度８５Ｈｓ−Ｊ　ＩＳＡの非水膨潤性ウレタンエラスト
マーを中間層（断面の形状＝　５０ｍｍ巾Ｘ９０ｍｍ厚
）とし、両側に実施例１に記載のプレポリマー■と硬化
剤■とからの水膨潤性ウレタンエラストマー（断面の形
状ニ一方が５０ｍｍ巾Ｘ１０ｍｍ厚、逆側か５０ｍｍ巾
Ｘ５０ｍｍ厚）をクロロプレン系接着剤（速乾ボンドＧ
−１７：　コニシ製）で接着し、本発明の目地材を得た
。

比較例１ 硬度６０Ｈｓ−Ｊ　Ｉ　ＳＡのクロロブレンゴム（断面
の形状：　　５０ｍｍ巾Ｘ１５０ｍｍ高さ矩形）。

比較例２ 実施例１に記載のウレタンプレポリマー■と硬化剤■と
からの水膨潤性ウレタンプレポリマー（断面の形状：　
　５０ｍｍ巾Ｘ１５０ｍｍ高さ矩形）試験例１ 不陸が１ｍ当り２５ｍｍあるｆ５０ｃｍＸ１５０ｃｍの
コンクリートブロックと１５０ｃｍＸ１５０ｃｍの鉄板
の間に第５図に示した形状の目地材の供試体（外寸縦１
２０　ｃ　ｍ　Ｘ横１２０ｃｍ）をはさみ、鉄板とコン
クリート不陸面の平均距離を目地材の高さと同じになる
ようにボルトナツトで固定し、試験体とした。その後試
験体ごと水中に浸漬し、１０日ごとに水圧を加え止水圧
の経時変化を追跡した。

表−１ ［発明の効果コ 本発明の水密性目地材を用いれば不陸の大きい面間での
目地充填において、大きな締め付は力を必要とぜずに高
圧下、完全な水密性が得られ、しかも水質汚染などの環
墳汚染を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の目地材の断面図であり、第
３図は本発明の目地材をＨ型鋼にはさんだ時の断面図で
あり、第４図は接合した本発明の目地材の斜視図であり
、第５図は本発明の目地材の試験例における供試体の斜
視図である。 １　水膨潤性ウレタンエラストマー ２　非水膨潤性ウレタンエラストマー ３　Ｈ型鋼 ４　接合部用水膨潤性ウレタンエラストマーシー第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硬度２０〜５５Ｈｓ−ＪＩＳＡの水膨潤性ウレタン
   エラストマーおよび硬度４０〜８０Ｈｓ−ＪＩＳＡの非
   水膨潤性ウレタンエラストマーの少なくとも２層からな
   る、水膨潤性ウレタンエラストマーが不陸が１ｍあたり
   ５ｍｍ以上ある面に適用され、水質の影響を受けずに水
   密性を発揮する、不陸面用目地材。 ２、水膨潤性ウレタンエラストマー層の厚みが５ｍｍ以
   上である請求項１記載の目地材。 ３、水膨潤性ウレタンエラストマーが脂肪族および／ま
   たは脂環式ポリイソシアネートからの水膨潤性ウレタン
   エラストマーであり、その水膨潤倍率が１．２〜４倍で
   ある請求項１または２記載の目地材。