JPH11181400A - 一液湿気硬化型ウレタンシーラント組成物 - Google Patents

一液湿気硬化型ウレタンシーラント組成物

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JPH11181400A
JPH11181400A JP9351354A JP35135497A JPH11181400A JP H11181400 A JPH11181400 A JP H11181400A JP 9351354 A JP9351354 A JP 9351354A JP 35135497 A JP35135497 A JP 35135497A JP H11181400 A JPH11181400 A JP H11181400A
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Hideyuki Matsuda
秀行 松田
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栄治 西
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化環境の変化によって接着性不良を生じな
い一液湿気硬化型ウレタンシーラント組成物の提供。 【解決手段】 (a)数平均分子量が1000〜7000のポリエ
ーテルトリオールとポリエーテルジオールとの混合物に
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナートをNCO基/OH
基の当量比が1.1〜2.5になるように反応させた、ウレタ
ンプレポリマー、(b)(i)0.05重量%以上0.15重量%未満
の、式(I): 【化1】 (nは0又は1)で表わされるジモルフォリノジエチルエー
テル化合物及び(ii)0.05〜2重量%のN,N′-ジメチルア
ミノエチルモルフォリン並びに(c)2〜20重量%の、平均
粒子径が1.0〜3.2μm の重質炭酸カルシウムを含んでな
る一液湿気硬化型ウレタン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用、建築用
および構造用のシーリング剤、接着剤およびコーティン
グ剤等として用いる一液湿気硬化型ウレタンシーラント
組成物に関し、更に詳しくは、硬化速度が大きく、触媒
による促進硬化時の接着不良がなく、湿分不存在下にお
ける貯蔵安定性に優れ、かつ大気中の湿分で十分な硬化
性が得られ、しかも硬化環境の変化下での接着性の維
持、シーラント塗布後の形状維持性での問題のない一液
湿気硬化型ウレタンシーラント組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、湿気硬化を利用した各種のウ
レタン組成物が提案されており、車体と窓ガラスとの接
着等、自動車の分野で、あるいは建築分野で、さらに
は、例えば金属同士を接着する構造用接着剤として、多
方面で用いられている。湿気硬化型ウレタン組成物に
は、通常、3級アミン系および/またはカルボン酸金属
塩系の硬化触媒が配合され、その種類と配合量の選択に
より、その硬化速度を調整している。
【0003】一方、貯蔵安定性と十分な硬化性から、ウ
レタンプレポリマーの硬化触媒としてジモフォリノジエ
チルエーテル(DMDEE)を配合することが特公平5
−75035号公報に提案されており、更にDMDEE
の誘導体であるジ〔2−(3,5−ジメチルモルホリ
ノ)エチル〕エーテルを触媒として用いることも特公平
7−8982号公報に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは、湿分の不在化での貯蔵安定性と大気中の湿分の
存在で充分な硬化性を有する触媒としてジモルフォリノ
ジエチルエーテル化合物が有効であるが、硬化環境が変
ると接着性に問題が生じ、例えばプライマーと間で界面
剥離が発生するおそれがあった。
【0005】従って、本発明はジモルフォリノジエチル
エーテル又はその誘導体を触媒として用いて促進硬化時
の接着不良の問題を解決して、しかも貯蔵安定性が良好
で大気中の湿分で充分に硬化し、更に硬化環境が変化し
てもその接着性に悪影響を及ぼさない一液湿気硬化型ウ
レタンシーラント組成物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(a)
数平均分子量が1000〜7000のポリエーテルトリ
オールとポリエーテルジオールとの混合物に、4,4′
−ジフェニルメタンジイソシアナートをNCO基/OH
基の当量比が1.1〜2.5になるように反応させたウ
レタンプレポリマー、(b)触媒として(i)シーラン
ト組成物中の含量が0.05重量%以上0.15重量%
未満の、式(I):
【0007】
【化2】
【0008】(式中、mは0又は1である)で表わされ
るジモルフォリノジエチルエーテル化合物及び(ii)シ
ーラント組成物中の含量が0.05〜2重量%のN,
N′−ジメチルアミノエチルモルフォリン並びに(c)
シーラント組成物中の含量が2〜20重量%の、平均粒
子径が1.0〜3.2μmの重質炭酸カルシウムを含ん
でなる一液湿気硬化型ウレタン組成物が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明によれば、前述の如く、ポ
リエーテルトリオールとポリエーテルジオールとの混合
物に硬化性に優れたイソシアナート化合物として4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアナートをNCO基/
OH基の当量比が1.1〜2.5になるように反応させ
たウレタンプレポリマーと、深部硬化性を付与するため
に平均粒子径が1.0〜3.2μmの重質炭酸カルシウ
ムをシーラント組成物中に2〜20重量%、好ましくは
3〜15重量%配合し、更に触媒として、(i)前記式
(I)のジモルフォリノジエチルエーテル化合物をシー
ラント組成物中に0.05重量%以上0.15重量%未
満、好ましくは0.08〜0.14重量%、更に好まし
くは0.09〜0.13重量%及び(ii)シーラント組
成物中の含量が0.05〜2重量%、好ましくは0.0
5〜1重量%、更に好ましくは0.05〜0.7重量%
のN,N′−ジメチルアミノエチルモルフォリンを配合
することにより高温多湿環境下でもプライマーとの充分
な接着性を有し、貯蔵安定性に優れ、充分な硬化性を有
した湿気硬化型ウレタンシーラントを得ることができる
と共に、硬化環境の変化による接着性の不良の問題を生
じないことを見出した。
【0010】本発明のシーラント組成物に配合するウレ
タンプレポリマーは公知の物質であり、例えば一分子当
り3個の水酸基を有する、数平均分子量約5000のポ
リオキシプロピレントリオールなどのポリエーテルトリ
オールと、一分子当り2個の水酸基を有する数平均分子
量約2000のポリプロピレンエーテルジオールなどの
ポリエーテルジオールとの混合物に、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートを反応させて所望のウレタ
ンプレポリマーを得ることができる。
【0011】本発明において用いる第一の硬化触媒は前
記式(I)で表わされるジモルフォリノジエチルエーテ
ル化合物であり、かかる化合物も例えば前述の特公平5
−75035号公報や特公平7−8982号公報などに
表記載される通り公知である。この触媒の配合量はシー
ラント組成物重量当り0.05重量%以上0.15重量
%未満、好ましくは0.08〜0.14重量%であり、
配合量が少な過ぎると充分な硬化性が得られないので好
ましくなく、逆に多過ぎると硬化環境が変化した時、特
に高温高湿下で硬化させた時にプライマー/シーラント
間で界面剥離を生じるおそれがあるので好ましくない。
【0012】本発明において第二の硬化触媒として用い
るN,N′−ジメチルアミノエチルモルフォリンは下記
式(II)で表わされる化合物であり、この化合物は公知
で市販のものを使用することができる。
【0013】
【化3】
【0014】N,N′−ジメチルアミノエチルモルフォ
リンの配合量はシーラント組成物重量当り0.05〜2
重量%、好ましくは0.05〜1重量%であり、この配
合量が少な過ぎると硬化時間を調整するためにジモルフ
ォリノ化合物量が増えるため、高温高湿下でプライマー
/シーラント間で界面剥離を生じるおそれがあり、逆に
多過ぎると貯蔵安定後に塗布したシーラントの形状維持
性が落ちるので好ましくない。
【0015】本発明に従えば、前述の如く、シーラント
組成物中に、平均粒径が1.0〜3.2μmの重質炭酸
カルシウムを2〜20重量%、好ましくは3〜15重量
%を配合する。
【0016】重質炭酸カルシウムの平均粒子径が1.0
μm未満では、湿分不在化での貯蔵安定性が悪くなり、
また3.2μmを超えるとシーラントの外観に平滑性を
損なうことがあって好ましくない。本発明に従って、重
質炭酸カルシウムを配合すると前述の如く、いわゆる
「深部硬化性」を付与するので好ましい。ここで深部硬
化性とは、湿分下において材料が時間に対して形成され
る膜の厚さで示される速度をいう。
【0017】本発明の組成物には、所望の物性等を付与
するために、この他、イソシアネート基に対して不活性
な充填剤、可塑剤、溶剤等を含有せしめることができ
る。例えば、充填剤としては、カーボンブラック、クレ
ー、タルクなど又はこれらの混合物が挙げられ、可塑剤
としては、ジプチルフタレート、ジオクチルフタレート
等のフタル酸誘導体をはじめ、テトラヒドロフタル酸、
アゼライン酸、マレイン酸、トリメリット酸、イソフタ
ール酸、アジピン酸、イタコン酸、クエン酸等の誘導体
が、溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素系溶剤等が例示される。
【0018】本発明のシーラント組成物の製造方法に
は、特に限定はないが、硬化触媒および溶剤を除く各成
分を減圧下に充分混練し、均一に分散した後、硬化触媒
をキシレン等の溶媒に溶かして加え、減圧下にさらに充
分混練して組成物とするのが良い。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明をこれらの実施例に限定するものでな
いことはいうまでもない。
【0020】実施例1〜2及び比較例1〜4 ポリエーテルトリオール平均分子量約5000とポリエ
ーテルジオール平均分子量約2000を重量比6/4で
混合し110℃で脱水後、溶融した4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートをNCO基/OH基のと当量
比1.7になる量を加え80℃窒素置換中で36時間混
合撹拌後、プレポリマー(A)を得た。このようにして
得られたプレポリマー(A)にプレポリマー100重量
部当り可塑剤としてジオクチルフタレート30重量部、
カーボンブラック70重量部、重質炭酸カルシウム(平
均粒子径2.0μm)30重量部を添加し真空下でミキ
サーで1時間混合後、触媒と安定剤としてジエチルマロ
ネートを投入してさらに10分間混合しシーラント予備
組成物を得た。
【0021】表Iに示すように、触媒としてジモルフォ
リノジエチルエーテル(DMDEE)(ハンツマン社
製)及びN,N′−ジメチルアミノエチルモルフォリン
を表Iに示す配合量で配合してシーラント組成物を得、
それらの高温高湿硬化性及び垂下性を測定した。結果を
表Iに示す。
【0022】
【表1】
【0023】*1:高温高湿時の硬化試験評価 被着体(プライマーを塗布したガラス等)にシーラント
組成物を塗布し、20℃及び60%相対湿度(RH)下
で3時間置いた後、40℃の温水中で硬化(24時間)
させる。これを180°剥離させて、その破壊状況を観
察する。 評価:CF=シーラントの凝集破壊、 PS=プライマー/シーラント間の界面剥離
【0024】*2:垂下性試験 塗布したシーラントの形状維持性の評価方法として垂下
性試験がある。ガラス板にシーラント組成物を底辺6m
m、高さ10mmの直角三角形ビードで帯状に押し出す
(図1)。押し出し後、直ちに試験板に保持具を取り付
け90°の角度に保持し(図2)、20±2℃、65%
RHで30分間放置後の試料の頂点の移行距離及びたれ
下がりの距離hを測定する(図3)。測定後、最大距離
を表示する。 h<2mmの場合 良好(○) h≧2mmの場合 不良(×)
【0025】以上の通り、本発明のウレタンシーラント
組成物はジモルフォリノジエチルエーテル化合物及び
N,N′−ジメチルアミノエチルモルフォリンを触媒と
して特定量配合することにより硬化環境が変化した場合
にも接着不良などの問題を引き起すことなく良好な接着
性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例及び比較例の垂下性試験におい
て、塗布した試料を正面からみた所で、塗布シーラント
の長さは100mmである。
【図2】本発明の実施例及び比較例の垂下性試験におい
て、塗布したシーラントを横からみた図でシーラントの
断面の様子を示す。
【図3】本発明の実施例及び比較例の垂下性試験におい
てたれ下がりの距離h(mm)の測定方法を示す図面であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐復 高弘 神奈川県平塚市追分2番1号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)数平均分子量が1000〜700
    0のポリエーテルトリオールとポリエーテルジオールと
    の混合物に、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナ
    ートをNCO基/OH基の当量比が1.1〜2.5にな
    るように反応させたウレタンプレポリマー、 (b)触媒として(i)シーラント組成物中の含量が
    0.05重量%以上0.15重量%未満の、式(I): 【化1】 (式中、nは0又は1である)で表わされるジモルフォ
    リノジエチルエーテル化合物及び(ii)シーラント組成
    物中の含量が0.05〜2重量%のN,N′−ジメチル
    アミノエチルモルフォリン並びに (c)シーラント組成物中の含量が2〜20重量%の、
    平均粒子径が1.0〜3.2μmの重質炭酸カルシウム
    を含んでなる一液湿気硬化型ウレタン組成物。
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