JPH09324025A - 二液型防水材組成物 - Google Patents

二液型防水材組成物

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JPH09324025A
JPH09324025A JP8143180A JP14318096A JPH09324025A JP H09324025 A JPH09324025 A JP H09324025A JP 8143180 A JP8143180 A JP 8143180A JP 14318096 A JP14318096 A JP 14318096A JP H09324025 A JPH09324025 A JP H09324025A
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fatty acid
curing agent
active hydrogen
polyol
lead
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JP8143180A
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Yukio Matsumoto
幸夫 松本
Joichi Saito
譲一 斎藤
Ichiro Kamemura
一郎 亀村
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】硬化性に優れた二液型防水材組成物の提供。 【解決手段】イソシアネート基末端ポリウレタンプレポ
リマーを主成分とする主剤成分と、活性水素化合物およ
び硬化触媒としてネオデカン酸鉛を含有する硬化剤成分
からなることを特徴とする常温硬化性の二液型防水材組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は常温にて硬化し、硬
化性、硬化後の塗膜外観および機械強度に優れる二液型
防水材組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリウレタンエラストマーは、その優れ
た柔軟性により、防水材、床材、シーリング材、弾性舗
装材などの幅広い建材用途に用いられている。
【0003】このポリウレタンエラストマーは、通常、
イソシアネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主成
分とする主剤成分と活性水素化合物からなる硬化剤成分
とからなる常温で硬化する二液型組成物である。防水材
の用途においてはポリオキシプロピレンポリオールとト
リレンジイソシアネートとの反応により得られるイソシ
アネート基末端ポリウレタンプレポリマーを主剤成分と
し、ポリオールおよび4,4’−メチレンビス(2−ク
ロロアニリン)を主成分とし硬化触媒としてオクチル酸
鉛を含有する硬化剤成分からなる二液型が現在でも主流
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の硬化剤に使われ
ている4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)
は常温では固体であり、通常ポリオールに30〜50重
量%濃度に溶解させて使用するが、主剤成分のイソシア
ネート基との反応性がポリオールと4,4’−メチレン
ビス(2−クロロアニリン)では大きく異なるため常温
での反応を完結させるためオクチル酸鉛等有機金属鉛等
の触媒が不可欠になる。
【0005】しかし、硬化性は大気中の水分濃度や環境
温度に大きく左右され、冬場の5℃以下での硬化性は触
媒を増量しても未だ硬化性が不充分で翌日でも歩行不可
能であり、塗り重ねができないのが実状である。また夏
場では可使時間と硬化性のバランスが触媒量だけではコ
ントロールできにくく、無触媒ではポリオールがほとん
ど反応せず、少しでも触媒を添加すると4,4’−メチ
レンビス(2−クロロアニリン)の反応が促進され充分
な可使時間が取れなくなる。さらに特に高温多湿の状態
では空気中の水分との反応が並行して起こり、発泡して
表面外観を損ねるばかりか膨れの原因ともなる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決した下記発明である。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ポリイソシアネート化合
物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主成分とする主剤成分、および、活
性水素化合物および硬化触媒として炭素数9以上の分岐
状の脂肪酸の鉛塩を含有する硬化剤成分からなることを
特徴とする常温硬化性の二液型防水材組成物。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において主剤の原料に用い
るポリオキシアルキレンポリオールは、通常、多官能の
開始剤にアルキレンオキシドを反応させて製造される。
ここでいう開始剤とは、平均官能基数2以上の活性水素
化合物であり、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、ビスフェ
ノールAなどがある。
【0008】アルキレンオキシドはエチレンオキシド、
プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,
3−ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどがあり、
特にプロピレンオキシドまたはプロピレンオキシドとエ
チレンオキシドの併用が好ましい。
【0009】特に好ましいポリオキシアルキレンポリオ
ールは、プロピレンオキシドを主に用いて得られる、オ
キシプロピレン基が全オキシアルキレン基の80重量%
以上を占めるポリオキシプロピレン系ポリオールであ
る。
【0010】主剤成分のウレタンプレポリマーの合成に
おいて反応性を高めるために、ポリオキシアルキレンポ
リオールがオキシエチレン基を含有していてもよい。し
かし、オキシアルキレン基中のオキシエチレン基の割合
が20重量%を超えると得られた硬化塗膜の親水性が高
くなりすぎ、水に浸漬されると膨潤するので好ましくな
い。より好ましくは10重量%以下である。
【0011】ポリオールの水酸基数は2超4以下である
ことが好ましい。特に3以下、最も好ましくは2超2.
5以下である。平均水酸基数が2以下では硬化塗膜の高
分子量化が困難になるため、硬化物の機械強度が不充分
となる。また、4を超えると架橋密度が高くなりすぎ、
硬化物の伸び性能が悪化する。
【0012】ポリオールの分子量は、小さすぎると硬化
物の伸びが著しく悪くなり防水材の用途には不適とな
る。しかしポリオールの分子量が高すぎても得られるポ
リウレタンプレポリマーの粘度が高くなり、また硬化物
の機械強度が不充分となる恐れがあるのでポリオールの
水酸基当たりの分子量は200〜7, 000であること
が好ましく、より好ましくは500〜3, 000であ
り、さらに好ましくは700〜1, 500である。
【0013】ポリイソシアネート化合物としては、イソ
シアネート基を平均して2以上有する芳香族系、脂肪族
系、変性ポリイソシアネート系等のイソシアネートが挙
げられる。得られるプレポリマーの粘度、硬化性、硬化
塗膜の機械強度の面からトリレンジイソシアネートが好
ましい。2,4−異性体含有率が95重量%以上である
トリレンジイソシアネートがもっとも好ましい。
【0014】イソシアネート基末端ポリウレタンプレポ
リマーはポリイソシアネートと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を窒素雰囲気中、
80〜100℃で数時間反応させて製造することが好ま
しい。
【0015】得られたポリウレタンプレポリマーのイソ
シアネート基含有量はポリオールの分子量やイソシアネ
ートとのNCO/OH当量比で任意に変えることがで
き、2〜4重量%であることが好ましい。4重量%を超
えると硬化が速くなりすぎ、得られる塗膜は硬くなり、
充分な伸び性能が発現しにくくなる。2重量%未満では
逆に硬化性が著しく悪くなり、塗膜の機械強度もきわめ
て弱くなり、防水材として必要な性能が発揮しにくくな
る。
【0016】本発明において、活性水素化合物および硬
化触媒として炭素数9以上の分岐状の脂肪酸の鉛塩を含
有する硬化剤成分を使用する。硬化剤成分中の活性水素
化合物はジエチルトルエンジアミンが好ましい。ジエチ
ルトルエンジアミンは他の活性水素化合物と併用しても
使用でき、たとえばポリエーテルポリオールなどのポリ
オールや4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリ
ン)などの1級または2級アミノ基を2個以上有する、
ジエチルトルエンジアミン以外のアミン化合物などがあ
る。実質的にジエチルトルエンジアミンのみであること
が特に好ましい。
【0017】その他のポリオール、4,4’−メチレン
ビス(2−クロロアニリン)等の反応性の異なる成分を
混合すると主剤との反応性のバランスが悪くなる傾向
や、硬化性が大幅に遅くなる傾向を示し、特に低温時の
硬化性が悪くなる傾向がある。さらに得られた硬化塗膜
は機械強度が低下し、耐熱性等も不充分となる傾向があ
る。
【0018】ジエチルトルエンジアミンは常温で液体で
あり、可塑剤等との相溶性にも優れ、任意に希釈するこ
ともできる。ジエチルトルエンジアミンは3,5−ジエ
チルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルト
ルエン−2,6−ジアミンなどがある。混合物であるこ
とが好ましく、特に3,5−ジエチルトルエン−2,4
−ジアミンが70〜85重量%含まれることが好まし
い。高活性でかつ活性の異なるアミノ基を有する前者が
70〜85重量%含有する混合物の場合、主剤成分と混
合してから硬化初期に混合物に適度な揺変性が発現し、
平場や傾斜面でも液垂れせずに塗布できる。
【0019】硬化剤成分中の活性水素化合物が、ジエチ
ルトルエンジアミン単独である場合、ジエチルトルエン
ジアミン以外の活性水素化合物を併用した場合に比べて
得られた塗膜は、ジエチルトルエンジアミンに由来する
強固なハードセグメントのウレア結合の密度が高く、反
応完結度も高いので長期の60〜80℃での機械強度保
持率を大きく向上させうる。
【0020】よって、断熱硬質ポリウレタンフォーム等
の上にウレタン塗膜を積層した場合などの太陽熱が蓄積
される断熱工法の用途に好適である。
【0021】本発明において硬化触媒として炭素数9以
上の分岐状の脂肪酸の鉛塩を使用する。本発明において
分岐状の飽和脂肪酸としては、炭素数9〜30、特に好
ましくは炭素数9〜20の飽和脂肪酸が特に好ましい。
分岐状とは、3個以上の炭素原子と結合した炭素原子を
1個以上有することを示す。4個の炭素原子と結合した
炭素原子を1個以上有することが特に好ましい。
【0022】炭素数9以上の分岐状の脂肪酸の鉛塩とし
て具体的には、ネオデカン酸鉛が挙げられる。ネオデカ
ン酸鉛は代表的な構造は、7,7−ジメチルオクタン酸
と考えられる。また、常温硬化性の二液型防水材での硬
化促進剤として、ポリウレタン化学において公知の触媒
も併用してもよい。
【0023】硬化触媒としての炭素数9以上の分岐状の
脂肪酸の鉛塩の使用量は、硬化剤成分中に0. 02〜
2. 0重量%であることが好ましく、使用量をこの範囲
内で変化させることにより、硬化性を速めることがで
き、さらに強度や伸び等の機械物性も向上させうる。
【0024】本発明の主に硬化剤に配合される添加剤は
充填材、顔料、触媒、各種安定剤、可塑剤、溶剤等であ
る。充填材としては炭酸カルシウム、タルク、クレー、
シリカ、カーボンなどが、顔料には酸化クロム、酸化チ
タンなどの無機顔料およびフタロシアニン顔料などの有
機顔料が挙げられる。
【0025】可塑剤としてはフタル酸ジオクチル、フタ
ル酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、塩素化パラフィ
ン、および石油系可塑剤などが、溶剤にはトルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素およびn−ヘプタン、n−
デカンなどの脂肪族炭化水素が挙げられる。この他、ポ
リウレタン樹脂に一般的に使用される酸化防止剤、紫外
線吸収剤、脱水剤などの安定剤を配合できる。
【0026】以上のように、本発明の方法による二液型
防水材は、硬化材中の水分や大気中の水分濃度にもほと
んど影響を受けず、高温多湿の状態でも発泡して表面外
観を損ねたり、膨れることがない。また、特に冬場の5
℃以下での硬化性が著しく改善され、翌日でも歩行可能
となり、充分に塗り重ねができる。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例(例1〜3)や比較例
(例4〜7)によって具体的に説明するが、本発明はこ
れらに限定されない。
【0028】ポリオキシアルキレンポリオールとして
は、ポリオールA(分子量2, 000のポリオキシプロ
ピレンジオール)、ポリオールB(分子量3, 000の
ポリオキシプロピレントリオール)を用いた。ジエチル
トルエンジアミンとしては、3,5−ジエチルトルエン
−2,4−ジアミンと3,5−ジエチルトルエン−2,
6−ジアミンの74〜80/18〜24(重量比)混合
物を用いた。ネオデカン酸鉛としては、活材ケミカル社
製商品名ミニコP−30を用いた。
【0029】[例1] 主剤の合成:ポリオールAの800gとポリオールBの
200gに2,4−異性体含有率が100重量%のトリ
レンジイソシアネート174g(NCO/OH当量比=
2. 0)を加え、反応容器中で80℃、9時間反応を行
い、遊離イソシアネート基含有量3. 50重量%、粘度
7, 500cP/20℃のポリウレタンプレポリマーを
得た。
【0030】硬化剤の調製:ニーダーに予め加熱溶融さ
せた4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)3
8. 56gとポリオールAの89. 96gを投入し、さ
らに炭酸カルシウム600g、酸化チタン50g、フタ
ル酸ジオクチル173. 48g、キシレン30g、カー
ボンブラック10gおよびネオデカン酸鉛(鉛含有量3
0重量%)8gを投入して均一に混合し、硬化剤を得
た。
【0031】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/(NH2 +OH)当量比=1. 1)で混合
し、防水材として使用した。
【0032】[例2] 主剤の合成:ポリオールAの800gとポリオールBの
200gに2,4−異性体含有率が100重量%のトリ
レンジイソシアネート161g(NCO/OH当量比=
1. 85)を加え、反応容器中で80℃、9時間反応を
行い、遊離イソシアネート基含有量3. 00重量%、粘
度15, 500cP/20℃のポリウレタンプレポリマ
ーを得た。
【0033】硬化剤の調製:ニーダーにジエチルトルエ
ンジアミン28. 9g、炭酸カルシウム600g、酸化
チタン50g、フタル酸ジオクチル280. 1g、キシ
レン30g、カーボンブラック10gおよびネオデカン
酸鉛(鉛含有量30重量%)1gを投入して均一に混合
し、硬化剤を得た。
【0034】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/NH2 当量比=1. 1)で混合し、防水材と
して使用した。
【0035】[例3] 主剤の合成:例2と同様の方法でポリウレタンプレポリ
マーを得た。 硬化剤の調製:ニーダーにジエチルトルエンジアミン2
8. 9g、炭酸カルシウム600g、酸化チタン50
g、フタル酸ジオクチル280. 1g、キシレン30
g、カーボンブラック10gおよびネオデカン酸鉛(鉛
含有量30重量%)2gを投入して均一に混合し、硬化
剤を得た。
【0036】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/NH2 当量比=1. 1)で混合し、防水材と
して使用した。
【0037】[例4] 主剤の合成:例1と同様の方法でポリウレタンプレポリ
マーを得た。 硬化剤の調製:ニーダーに予め加熱溶融させた4,4’
−メチレンビス(2−クロロアニリン)38. 56gと
ポリオールAの89. 96gを投入し、さらに炭酸カル
シウム600g、酸化チタン50g、フタル酸ジオクチ
ル171. 48g、キシレン30g、カーボンブラック
10gおよびオクチル酸鉛(鉛含有量24重量%)10
gを投入して均一に混合し、硬化剤を得た。
【0038】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/(NH2 +OH)当量比=1. 1)で混合
し、防水材として使用した。
【0039】[例5] 主剤の合成:例2と同様の方法でポリウレタンプレポリ
マーを得た。 硬化剤の調製:ニーダーにジエチルトルエンジアミン2
8. 9g、炭酸カルシウム600g、酸化チタン50
g、フタル酸ジオクチル281. 1g、キシレン30g
およびカーボンブラック10gを投入し、無触媒にて均
一に混合し、硬化剤を得た。
【0040】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/NH2 当量比=1. 1)で混合し、防水材と
して使用した。
【0041】[例6] 主剤の合成:例2と同様の方法でポリウレタンプレポリ
マーを得た。 硬化剤の調製:ニーダーにジエチルトルエンジアミン2
8. 9g、炭酸カルシウム600g、酸化チタン50
g、フタル酸ジオクチル279. 85g、キシレン30
g、カーボンブラック10gおよびオクチル酸鉛(鉛含
有量24重量%)1. 25gを投入して均一に混合し、
硬化剤を得た。
【0042】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/NH2 当量比=1. 1)で混合し、防水材と
して使用した。
【0043】[例7] 主剤の合成:例2と同様の方法でポリウレタンプレポリ
マーを得た。 硬化剤の調製:ニーダーにジエチルトルエンジアミン2
8. 9g、炭酸カルシウム600g、酸化チタン50
g、フタル酸ジオクチル279. 85g、キシレン30
g、カーボンブラック10gおよびトリエチレンジアミ
ン1gを投入して均一に混合し、硬化剤を得た。
【0044】防水材:上記主剤/硬化剤を1/2重量比
(NCO/NH2 当量比=1. 1)で混合し、防水材と
して使用した。
【0045】[評価] 可使時間:主剤と硬化剤を混合してから、塗布作業が行
える可能時間。5℃、20℃および35℃にて測定。 硬化性:塗布後、その上を人が歩けるようになるまでの
必要時間。5℃、20℃および35℃において測定。 機械物性:JIS A6021に準じる測定による塗膜
の性能。表中、Eは破断時の伸び(単位/%)、Ts
引張り強度(単位/kg・cm-2)、Tr は引裂き強度
(単位/kg・cm-1)。
【0046】
【表1】
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、硬化触媒の添加量を変
えるだけで硬化性を任意に調製でき、夏場、冬場でも年
間を通して適度な硬化性が得られるようになる。さらに
強度や伸び等の機械物性も向上する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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ポリイソシアネート化合物を反応さ
    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
    リマーを主成分とする主剤成分、および、活性水素化合
    物および硬化触媒として炭素数9以上の分岐状の脂肪酸
    の鉛塩を含有する硬化剤成分からなることを特徴とする
    常温硬化性の二液型防水材組成物。
  2. 【請求項2】硬化剤成分中の炭素数9以上の分岐状の脂
    肪酸の鉛塩がネオデカン酸鉛である請求項1の二液型防
    水材組成物。
  3. 【請求項3】硬化剤成分中の活性水素化合物の1種以上
    がジエチルトルエンジアミンである、請求項1または2
    の二液型防水材組成物。
  4. 【請求項4】ポリイソシアネート化合物が2,4−異性
    体含有率95重量%以上のトリレンジイソシアネートで
    ある、請求項1、2または3の二液型防水材組成物、
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5484620B1 (ja) * 2013-06-07 2014-05-07 保土谷化学工業株式会社 ポリウレタン塗膜防水材用主剤及びその製造方法、ポリウレタン塗膜防水材、ポリウレタン防水塗膜、並びに遊離トリレンジイソシアネート含有量の低減方法
JP2014237801A (ja) * 2014-01-14 2014-12-18 保土谷化学工業株式会社 ポリウレタン塗膜防水材用主剤及びその製造方法、ポリウレタン塗膜防水材、ポリウレタン防水塗膜、並びに遊離トリレンジイソシアネート含有量の低減方法

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