JPH05209165A - ウレタン系シーリング材 - Google Patents

ウレタン系シーリング材

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JPH05209165A
JPH05209165A JP1483992A JP1483992A JPH05209165A JP H05209165 A JPH05209165 A JP H05209165A JP 1483992 A JP1483992 A JP 1483992A JP 1483992 A JP1483992 A JP 1483992A JP H05209165 A JPH05209165 A JP H05209165A
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JP
Japan
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triol
urethane prepolymer
diol
urethane
low
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JP1483992A
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English (en)
Inventor
Masahiro Itou
正比呂 伊藤
Masaaki Murase
雅明 村瀬
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Sunstar Engineering Inc
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Sunstar Engineering Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、表面タックが少なく、高湿気硬化
性で低粘度を呈し、所望の低モジュラスおよび高伸長物
性を発揮しうるウレタン系シーリング材を提供する。 【構成】 本発明のウレタン系シーリング材は、ポリオ
キシアルキレンエーテルジオールおよびトリオールに、
過剰のポリイソシアネート化合物を反応させて得られる
活性イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーから成
り、上記ポリオキシアルキレンエーテルジオールおよび
トリオールは共に、モノオール含量が1.0重量%未
満、および分子量が3000〜30000でかつ該ジオ
ールおよびトリオールの少なくとも一方の分子量が50
00以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はウレタン系シーリング
材、更に詳しくは、ポリオール成分とポリイソシアネー
ト成分の反応生成物である活性イソシアネート基含有ウ
レタンプレポリマーから成り、表面タックが少なく、高
湿気硬化性で低粘度を呈し、所望の低モジュラスおよび
高伸長物性を発揮しうる、たとえば建築用一液型のウレ
タン系シーリング材に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
ウレタン系シーリング材とは、活性イソシアネート基含
有ウレタンプレポリマーを主成分とし、空気中の水分と
反応して表面から硬化する一成分形湿気硬化性シーリン
グ材であり、通常活性イソシアネート基含有ウレタンプ
レポリマー25〜40重量%、フタル酸エステル系など
の可塑剤20〜40重量%、炭酸カルシウムなどの充填
剤25〜50重量%、その他揺変剤,老化防止剤,顔料,
硬化触媒,密着付与剤などの添加剤1〜10重量%で構
成される。たとえば建築建造物の目地用湿気硬化性シー
リング材には通常、粘度が低く使い易い吐出作業性、塗
布後には速く硬化し、表面粘着性が少ないこと(空気中
のほこり付着の防止)、硬化後には目地の伸縮くり返し
振幅に追随するモジュラス、高伸長物性などの要求性能
がある。上記ウレタン系シーリング材に用いられる湿気
硬化性のウレタンプレポリマーは、ポリオール成分と過
剰のポリイソシアネート成分の反応により、末端に活性
イソシアネート基(NCO)を含有するように製造される
が、建築用シーリング材に適用する場合に要求される低
モジュラスおよび高伸長物性を考慮して、上記ポリオー
ル成分としてポリオキシアルキレンエーテルジオールお
よびトリオールの併用が一般的である。また、ポリイソ
シアネート成分としては、トリレンジイソシアネート
(TDI)やキシリレンジイソシアネート(XDI)あるい
は4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)
が汎用されている。
【0003】ところで、かかる活性NCO含有ウレタン
プレポリマーにあって、ポリオール成分のポリオキシア
ルキレンエーテルジオールおよびトリオール、たとえば
ポリオキシプロピレンエチレンエーテルジオールおよび
トリオールはそれぞれ、通常、KOH触媒を用いるアニ
オン重合方法により、活性水素をもつ開始剤にプロピレ
ンオキシドとエチレンオキシドを付加することによって
製造されているが、該ジオールおよびトリオールの分子
量を5000以上に設定すると、モノオールが多量に副
生し[一般にモノオール含量1〜5%(重量%、以下同
様)]、このモノオールに起因する問題が生じる。すなわ
ち、このような高モノオール含量のジオールおよびトリ
オールにTDIやXDIを反応させて得られる活性NC
O含有ウレタンプレポリマーは、表面タックを呈して、
ほこり付着による外観低下をもたらし、また20℃、6
5%RHにおける湿気硬化時間(表面粘着性がなくなる
タックフリータイム)が12〜48時間を要し、特に冬
場施工時には大きな問題となる。
【0004】そこで、この低湿気硬化性を改善するた
め、ウレタン用触媒を添加する試みがなされているが、
貯蔵安定性の悪化が顕著となる。
【0005】一方、上記高モノオール含量のジオールお
よびトリオールにMDIを反応させた場合、得られる活
性NCO含有ウレタンプレポリマーは満足な湿気硬化性
を有するが(上記同条件での湿気硬化時間6〜12時
間)、活性NCO含有量1.5〜2.0%(重量%、以下同
様)に設定したNCO含有ウレタンプレポリマーを使用
したウレタン系シーリング材では、所望の低モジュラス
および高伸長物性、たとえば50%モジュラス(M50)
2.5kg/cm2以下、破断強度6kg/cm2以上、伸び率6
00%以上を満足させるには、粘度が通常400,00
0cps/20℃以上となり、作業性が悪化する。このた
め、溶剤希釈あるいは高分子可塑剤添加による低粘度化
が考えられるが、固形分を90%に下げなければなら
ず、肉やせの問題が避けられない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかるポ
リイソシアネート成分の種類によって派生する表面タッ
クや低湿気硬化性あるいは高粘度による作業悪化(もし
くは低固形分による肉やせ)の問題を同時に解決するた
め鋭意検討を進めたところ、ポリオキシアルキレンエー
テルジオールおよびトリオールとして、金属錯体触媒
[たとえばヘキサシアノコバルト(III)酸亜鉛触媒]を
用いて製造される、低モノオール含量および特定分子量
範囲のジオールおよびトリオールを使用すれば、ポリイ
ソシアネート成分の種類に関係なく、上述の問題を悉く
解決しうることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。
【0007】すなわち、本発明は、ポリオキシアルキレ
ンエーテルジオールおよびトリオールに、過剰のポリイ
ソシアネート化合物を反応させて得られる活性NCO含
有ウレタンプレポリマーから成るウレタン系シーリング
材であって、上記ポリオキシアルキレンエーテルジオー
ルおよびトリオールは共に、モノオール含量が1.0%
未満、および分子量が3000〜30000でかつ該ジ
オールおよびトリオールの少なくとも一方の分子量が5
000以上であることを特徴とするウレタン系シーリン
グ材を提供するものである。
【0008】本発明で用いるポリオキシアルキレンエー
テルジオールおよびトリオールとしてはそれぞれ、モノ
オール含量1.0%未満、および分子量3000〜30
000、好ましくは3000〜15000のものの中か
ら選択される。モノオール含量が1.0%を越えると、
ポリイソシアネート成分としてTDIやXDIを用いた
場合に表面タックや低湿気硬化性をもたらす傾向にあ
る。分子量については、該ジオールおよびトリオールの
少なくとも一方は5000以上であることが必要であ
り、さもなければ、低モジュラスおよび高伸長物性に悪
影響を及ぼすことになる。なお、該ジオールとトリオー
ルの重量割合は、両者の平均官能基数が通常2.2〜2.
6となるように選定すればよい。
【0009】本発明で用いるポリイソシアネート化合物
としては、従来より汎用されているTDIやXDIある
いはMDIに限らず、たとえば水添MDI、水添TD
I、イソホロンジイソシアネート、ナフチレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメ
チルエステルジイソシアネート、シクロヘキシルジイソ
シアネート、トリジンジイソシアネート等を使用しても
よい。
【0010】上記ポリオキシアルキレンエーテルジオー
ルおよびトリオールに過剰のポリイソシアネート化合物
を、たとえば2.0≦NCO/OH≦10となるように
配合し、要すれば触媒存在下、通常50〜120℃で2
〜12時間反応させることにより、通常活性NCO含有
量1.0〜4%に調整された活性NCO含有ウレタンプ
レポリマーが得られる。
【0011】本発明に係るウレタン系シーリング材は、
上記活性NCO含有ウレタンプレポリマーを主成分と
し、これに前述の可塑剤、充填剤、揺変剤、老化防止
剤、顔料、硬化触媒、密着付与剤などを適宜配合されて
よい。なお、固形分は通常93%以上に設定されてい
る。
【0012】
【発明の効果】以上の構成から成る本発明シーリング材
によれば、特に低モジュラスおよび高伸長物性が要求さ
れる建築用一液型に適用することができる。しかも、高
分子量のジオールおよびトリオールの採用によって、系
中のウレタン基(−NHCOO−)濃度を低く抑えること
ができ、これによってより一層の低粘度化が可能とな
り、また、モノオール含量の低減により、従来の表面タ
ックや湿気硬化性を大巾に改善することができる。
【0013】
【実施例】次に実施例および比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。 実施例1 分子量4000のポリオキシプロピレンエチレンエーテ
ルジオール(旭硝子社製、PML−4002、モノオー
ル含量1.0%未満)1500gに、分子量10000の
ポリオキシプロピレンエチレンエーテルトリオール(同
社製、PML−3010、モノオール含量1.0%未満)
750gを加え(該ジオールとトリオールの平均官能基数
2.33)、これらを反応容器に入れ、80℃、減圧(1
0mmHg以下)下で2時間脱水する。混合物の含水量0.
05%以下を確認した上で、TDI(171.1g)を添加
し、真空下で80℃、1時間撹拌反応させた後、ジブチ
ル錫ジラウレートの0.01%トルエン溶液1gを添加
し、さらに80℃で減圧下、2時間にわたって撹拌反応
させる。冷却後得られる活性NCO含有ウレタンプレポ
リマーは、粘度26000cps/20℃、活性NCO含
有量1.72%であった。
【0014】実施例2 実施例1において、TDI(171.1g)の代わりにMD
I(247.8g)を用いる以外は、同様にして活性NCO
含有ウレタンプレポリマーを製造したところ、その粘度
46000cps/20℃、活性NCO含有量1.68%で
あった。
【0015】比較例1 実施例1において、ポリオール成分として分子量400
0のポリオキシプロピレンエチレンエーテルジオール
(武田薬品工業(株)製、P−23、モノオール含量1.0
%以上)750gおよび分子量7000のポリオキシプロ
ピレンエチレンエーテルトリオール(三井東圧工業(株)
製、MgX−200、モノオール含量1.0%以上)10
00gを用い(該ジオールとトリオールの平均官能基数
2.57)、かつポリイソシアネート成分としてMDI
(253.1g)を用いる以外は、同様にして活性NCO含
有ウレタンプレポリマーを製造したところ、その粘度9
5000cps/20℃、活性NCO含有量1.57%であ
った。
【0016】比較例2 比較例1において、分子量4000のジオール(P−2
3)1500gおよび分子量7000のトリオール(MgX
−200)1000g[該ジオールとトリオールの平均官
能基数2.4]と、MDI(325g)を用いる以外は、同
様にして活性NCO含有ウレタンプレポリマーを製造し
たところ、その粘度58000cps/20℃、活性NC
O含有量1.59%であった。
【0017】比較例3 比較例1において、MDI(253.1g)の代わりにTD
I(175g)を用いる以外は、同様にして活性NCO含
有ウレタンプレポリマーを製造したところ、その粘度2
9000cps/20℃、活性NCO含有量1.61%であ
った。
【0018】比較例4 比較例2において、MDI(325g)の代わりにTDI
(224g)を用いる以外は、同様にして活性NCO含有
ウレタンプレポリマーを製造したところ、その粘度22
000cps/20℃、活性NCO含有量1.73%であっ
た。
【0019】比較例5 比較例1において、MDI(253.1g)の代わりにXD
I(188.8g)を用いる以外は、同様にして活性NCO
含有ウレタンプレポリマーを製造したところ、その粘度
37500cps/20℃、活性NCO含有量1.57%で
あった。
【0020】ウレタン系シーリング材の調製 上記実施例1,2または比較例1〜5のウレタンプレポ
リマーを用い、下記配合組成(重量部)によりウレタン系
シーリング材を調製する。 配合組成: ウレタンプレポリマー −−− 300 可塑剤(フタル酸エステル) −−− 150 充填剤(炭酸カルシウム) −−− 300 揺変剤(無水シリカ) −−− 30 溶剤(キシレン) −−− 60 その他添加剤 −−− 60
【0021】かかるウレタン系シーリング材を、JIS
K6310に規定する低モジュラスおよび高伸長物性
試験並びに下記に示す湿気硬化性試験に供し、結果を下
記表1に示す。湿気硬化性試験 5mm厚に塗布し、所定の雰囲気中で経時してポリエチレ
ンシートを表面に接触させ、シーリング材がポリエチレ
ンシートに付着しなくなるタックフリー時間(hr)を測定
する。
【0022】
【表1】
【0023】さらに、上記実施例1,2と比較例1,3,
5のウレタンプレポリマーを用いたウレタン系シーリン
グ材の作業性能に関し、下記要領で比較実験を行った。
結果を下記表2に示す。 (1)吐出量 333ccカートリッジ容器に入れ、20℃、ノズル口径
5mmφ、エアー圧4kg/cm2で1分間の吐出量(g/分)を
測定する。 (2)固形分 常圧,105℃で3時間後の不揮発分(%)を測定する。 (3)粘度 20℃で測定する。
【表2】 表2 実 施 例 比 較 例 (1)吐出量 4100 3100 1300 4100 3300 (g/分) (2)固形分 93.8 93.6 93.3 93.7 93.6 (%) (3)粘度 280000 330000 450000 290000 310000 (cps/20℃)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオキシアルキレンエーテルジオール
    およびトリオールに、過剰のポリイソシアネート化合物
    を反応させて得られる活性イソシアネート基含有ウレタ
    ンプレポリマーから成るウレタン系シーリング材であっ
    て、上記ポリオキシアルキレンエーテルジオールおよび
    トリオールは共に、モノオール含量が1.0重量%未
    満、および分子量が3000〜30000でかつ該ジオ
    ールおよびトリオールの少なくとも一方の分子量が50
    00以上であることを特徴とするウレタン系シーリング
    材。
JP1483992A 1992-01-30 1992-01-30 ウレタン系シーリング材 Pending JPH05209165A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6469122B1 (en) 1998-04-08 2002-10-22 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyisocyanate and process for producing the same
WO2011114849A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 日本ポリウレタン工業株式会社 有機ポリイソシアネート組成物及び止水材形成性組成物、並びに、水膨張性止水材
WO2011122180A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 日本ポリウレタン工業株式会社 ポリウレタン樹脂形成性組成物及び鋼矢板用水膨張性止水材

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