JPS63277221A - 二成分材料およびその使用 - 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】 本発明は硬化可能（ｃｕｒａｂｌｅ）な予備重合体と通
常の添加物とを基材とする二成分材料に関するものであ
る。

二成分材料を化学的に硬化することは早くから知られて
いる。一般に、この種の材料の第１成分は予備重合体と
添加物とよりなり、第２成分は硬化剤および任意に加速
剤（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ）、ならびに添加物より
なる。硬化剤としては一般に、高度に反応性の低分子量
有機化合物または無機酸化剤が含有されており、混合比
（重量部または体積部）は通常は約１０：１、すなわち
第１成分のかなりの過剰が必要である。

この種の材料の混合、所要量および供給技術に関連する
取扱いは先行技術に属するが、より近接する第１我分の
第２成分に対する混合比、特にｌ：１の混合比は、はる
かに容易に設定することができ、取扱いがより安全であ
り、より良好な混合特性（より均一で十分な混合および
それに伴う各成分のより均一な分布）が得られる。

硬化後に高い強度の弾性化合物を与える二成分材料も早
くから知られている。これらは空気中で、水分または酸
化の結果として硬化される。硬化速度は単位体積あたり
の反応性基の数、添加物の性質および触媒に応じて変わ
る。いわゆる迅速硬化系（ｑｕｉｃｋ−ｃｕｒｉｎｇ　
ｓｙｓｔｅｍ）の場合にも′なお硬化速度は工業的使用
には遅すぎる。高度の弾性を伴う高い強度は重合体の型
、単位体積あたりの反応性基の数、顔料の体積濃度およ
び添加物の性質に応じて変わる。この種の二成分材料の
重合体含有量は、通常は５０％以上である。

したがって、本発明の課題は正常な気候条件下で迅速に
硬化される、工業的使用ならびに作業場および修理工場
での使用に妥当な性質の混合比、特に約１：１体積部の
混合比と、問題を内包しないような加工に適した粘度と
を有し、迅速に、かつ均一に硬化され、硬化状態におい
て対応する硬化−成分材料の強度と弾性とを有する二成
分材料を提供することである。

本発明によれば、この問題は特許請求の範囲第１項記載
の二成分材料により解決される。本発明の好ましい具体
例は本件側クレームおよび以下の記述より集めることが
できる。本発明はまた、本発明記載の二成分材料の封緘
剤（ｓａａｌａｎｔ）　、接着剤、被覆材料および成形
材料としての使用に関するものでもある。

本発明記載の二成分材料の本質的な利点は迅速な硬化、
特に約ｌ：ｌの有利な混合比および゛これに伴う使用量
誤差に対して感ス性が限定されていること、ならびに硬
化状態における高い強度および弾性である。加えて、個
々の成分の密度および粘度は本発明に従ってほぼ同一に
設定することができ、このことは本件二成分材料の加工
性に好ましい影響を与え、両成分の均一な混合が比較的
容易に得られるこを通じて目的とする迅速な硬化に寄与
し得る。これらの性質の結果として、本発明記載の二成
分材料は短期サイクルでの工業的使用に極めて好適であ
る。

本発明記載の二成分材料の両成分に含有されている予備
重合体の硬化は、それぞれ異なる硬化剤と、任意に、加
速剤とを用いて行われる。一方の予備重合体は、他方の
予備重合体の硬化剤／加速剤に関して不活性でなければ
ならない。すなわち、他方の予備重合体用の硬化剤／加
速剤と反応してはならない。２種の異なる予備重合体の
使用がこのようにして可能になり、これが実質的に同量
の第１および第２成分の使用を可能にし、先行技術の二
成分材料に伴う問題を消滅させるのである。

また、本件２種の異なる予備重合体は他の重合体中に存
在する硬化剤と反応するのみならず、相互にも反応する
。このことは、硬化剤の使用量が厳密なものではなくな
り、使用量の誤差および混合誤差が重要ではなくなると
いう、すなわち、これらが硬化製品に与える影響がなく
なる、または小さくなるという付加的な利点をも与える
のである。

本発明に適したボリウし・タン予備重合体、たとえばポ
リエーテルおよび／またはポリエステルウレタン予備重
合体は当業者には公知であり、ポリオールを過剰のポリ
イソシアネートと反応させることにより製造される。本
発明記載の二成分材料に特に好ましいポリウレタン予備
重合体は、ポリエチレン−プロピレンエーテルトリオー
ルＣＨ。

Ｃ５Ｈｓ（０（ＣＨＩＣＨＯ）え（ＣＨＩＣＨｚＯ）−
Ｈ）ｓとジイソシアネート、特に４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）との反応生成物であ
る。特に好適なポリエチレン−プロピレンエ−テルトリ
オールの分子量は２．０００ないし１０，０００の、好
ましくは４．０００ないし７　、０００の範囲であリ、
酸化エチレン含量は好ましくは酸化プロピレン含量より
も低く、特に５ないし２０、好ましくは約１０重量％で
ある。好ましいポリエチレンープロピレンエーテルトリ
オールの粘度は好ましくは８００ないし２　、０００ミ
リパスカル（２５℃）、特に１　、０００ないし１，４
００ミリパスカルの範囲である。

遊離の　ＳＨ−基を有する第２成分に適した重合体も当
業者には公知であり、市販品に大きな選択の余地がある
。本発明に好ましい先行技術の重合体は、たとえば米国
特許第３９２３７４８号（商標パーマポル（ＰＥＲＭＡ
ＰＯＬり、たとえばＰ−８０５）およびＤＨ−ＯＳ　３
５０８４２８号（商標パイチオール（Ｂａｙｔｈｉｏｌ
）　）に記載されたものであり、その開示は本件明細書
に引用文献として包含されている。

上記の一成分材料の場合と同様に、本発明記載の二成分
材料の完全な混合物の重合体含有量は、好ましくは５０
重量％またはそれ以上である。したがって、硬化状態に
おいては必要な強度特性が目的の弾性とともに得られる
。

適当な硬化剤、加速剤、老化防止剤、接着促進剤、可塑
剤、充填剤および他の通常の添加物の選択および組合わ
せは当業者にとって何らの問題をも引き起こさない。た
とえば、通常用いられる有機または無機の酸化剤を遊離
の　ＳＨ−基を有する重合体用の硬化剤として用いるこ
とができ、ここではＭ　ｎ　Ｏ２が好ましい。遊離のＮ
ＣＯ−基を有するポリウレタン予備重合体用の硬化剤は
通常は水および／またはポリオールである。好ましい充
填剤はカーボンブラックおよび非被覆白亜であり、これ
らは第１成分中で用いる場合には明らかに乾燥していな
ければならない。老化防止剤はポリウレタン中で通常用
いられるものであり、ここでは立体遮蔽アミンと立体遮
蔽フェノールとの混合物が好ましい。第１成分用の可塑
剤は、これも通常のポリウレタン可塑剤であり、好まし
くはフタル酸エステルである。第２成分に適した可塑剤
の例はポリーσ−メチルスチレン、塩素化パラフィン、
および、ここでも好ましくは７タル酸エステルである。

有機金属化合物は両方の成分用の硬化剤として適してお
り、ここではエチルヘキサン酸（オクタン酸）の塩が好
ましい。

この２種の成分は、反応性−成分材料に関する通常の手
法で製造するが、不活性気体の使用が有利である。しか
し、このことも当業者には間知であって、さらに説明す
る必要はない。本発明記載の二成分材料の２種の成分は
、先行技術の二成分材料の場合と同様に、使用の直前に
混合する。

混合比（体積部）は０．５：ｌないし１．５：１、好ま
しくはｏ、ｇ：ｔないし１．２：１、特に約ｌ：ｌであ
る。

一般に、本発明の範囲内において、以下に与える組成を
有する成分を極めて有利に使用し得ることが見いだされ
ている（規範配合物（ｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｍｕｌａ
ｔｉｏｎｓ）　）。

第１成分 ＰＵ−予備重合体　　　　　３０−７０　　重量部カー
ボンブラック　　　　　１０　−３０　　　／／白亜　
　　　　　　　　　　１０　−３０　　７／可塑剤　　
　　　　　　　　０−３０／／老化防止剤　　　　　　
　　０．２−　０．８　　／／硬化剤＋任意に加速剤　
　０．１−　１．０　　／／第２成分 ＳＨ−末端重合体　　　　　２０−５０　　重量部カー
ボンブラック　　　　　１０−３０〃白亜　　　　　　
　　　　　ｉｏ　　−３０ｔｔ可塑剤　　　　　　　　
　　０−３０／／老化防止剤　　　　　　　　０．２−
　０．８　　／／硬化剤＋任意に加速剤　　０．１−１
０．０　　／／上記の規範配合物の個々の成分の量は明
らかに、使用の意図に応じて変化する。この情報は以下
の実施例より集めることができる。以下の実施例はさら
に本発明を説明するが、本発明の限定を意味するもので
はない。

実施例 いずれの場合にも、以下の各表に与えた組成を有する２
種の第１成分と２種の第２成分とを製造した。

第１成分 重量％ ＰＵ−予備ｍ合体１　　　　　７０．０カーボンブラツ
ク、白亜 および老化防止剤　　　　２９．７ Ｍｎ０．　　　　　　　　　　　０．３１００．０ 重量％ ＰＵ−予備重合体２　　　　　７０−０カーボンブラツ
ク、白亜 および老化防止剤　　　　２９．７ Ｍｎ０．　　　　　　　　　　　０．３１００゜０ ＰＵ−予備重合体１−　ポリエチレン−プロピレンエー
テルトリオールと４．４’−ジフェニルメタンイソシア
ネートどの反応生成物。

ＰＵ−予備重合体２−ＮＣＯ−含量約２、当量約２．１
００．２３℃ニオける粘度約３０．０００１１Ｐａ−５
の芳香族イソシアネート予備重合体。

老化防止剤−テｉ・ラキスー１３−（３，５−ジ第３フ
チルー４−ヒドロキシフェニル）−プロピオン酸〕ペン
タエリスリトール（酸化防止剤）と立体遮蔽アミン（光
安定化剤）との混合物。

第２峡 重量％ ＳＨ−基を有する予備重合体３　　３２．５０可塑剤、
カーボン ブラックおよび白亜　　　　　　　６７．１０水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１５オ
クタン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　０．２５ｉｏｏ、
ｏ。

重量％ ＳＨ−基を有する予備重合体４　　３２．５０可塑剤、
カーボン ブラックおよび白亜　　　　　　　６７．１０水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１５オ
クタン酸スズ（ＩＩ）　　　　　　　０．２５ｉｏｏ、
ｏ。

予備重合体３−米国特許第３９２３７４８号に相当する
、密度約１．１　ｇ／ｃｍ３、ブルックフィールド粘度
約２，０００　ｄＰａ−ｓ、当量約３．２００の液体ポ
リスルフィド 予備重合体４−５Ｈ−含量約２％、２３℃における粘度
約６０，０００　ｍＰａ−５，２０°Ｃにおける密度約
１．０５　ｇ／ａｍ３の、末端メルカプト基を有する脂
肪族重合体。

第１成分Ａ　と成分Ｃを体積比１：１で混合し、以下の
特性を有する材料を得た。

加工時間：約５分。

シタアＡ硬度の増加 匡遣工程債の経１−凹」」免罪−Ｘ　　ショア　ＡＯ０
５４ １，０６ １，５１１ ２，０１６ ２，５２０ ３，０２４ ４，０２９ ８，０３８ ２４，０４２ ４８，０４２ 引張り剪断強度の増加 試験片ニガラス／ガラス　＋　プライマー結合体（ｂｏ
ｎｄ）　：　２５　Ｘ　８　Ｘ　５　ｍｍ引張り速度−
５０ｍｍ／分、２３°ｃ１相対湿度５０％ 混合工程後の経過時間（時間）　　　Ｎ／ｍｍ”０．５
　　　　　　　　　０．１ １．０　　　　　　　　　０．５ １．５　　　　　　　　　０．７ ２、Ｏ１，Ｑ ２４．０　　　　　　　　　４．７ １６８．０　　　　　　　　　＞　５．４Ｄ　Ｉ　Ｎ　
５３５０４による引張り強度混合工程後の経過時間（日
）　　　　Ｎ／ｍｍ２１　　　　　　　　　　　＞　５
．４ ２　　　　　　　　　　　＞　５．６ ７　　　　　　　　　　　＞　５．６ 加えて、第１成分Ｂ　と第２成分Ｄ　とを体積比ｌ：ｌ
で混合し、以下の特性を有する材料を得ｌこ　。

加工時間：約３０分。

ショアＡ硬度の増加 混合工程後の経過時間（時間）　　ショアＡＯ，５ｎ、
ｍ。

１、Ｏｎ、ｍ。

１．５０ ２．００ ２．５１ ３．０２ ４．０５ ８．０　　　　　　　　　　　１２ ２４．０　　　　　　　　　　　４４ ４８．０　　　　　　　　　　　４６ ２３℃における引張り剪断強度（相対湿度５０％）試験
片ニガラス／ガラス　＋　ブライマー結合体（ｂｏｎｄ
）　：　２５　Ｘ　８　Ｘ　５　ｍｍ引張り速度−１０
０ｍｒａ１分。

２４時間　　　　４−８（Ｎ／ｍｍす ７　　日　　　　　　　　　　　＞５−４（Ｎ／ｍｍす
Ｄ　Ｉ　Ｎ　５３５０４　Ｊ：よる引張り強度（２３°
ｃ１相対湿度５０％） ２４時間　　　＞６．０（Ｎ／ｍｍす ７日　　　＞　６．４　（Ｎ　／　ｍｍ”）特許出願人
　チロシン・ゲゼルシャフト・ミツト俸ベシュレンクテ
ルのハフラン グ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硬化可能な予備重合体と通常の添加物に基づく二成
   分材料であって、第１成分の第２成分に対する体積比が
   ０．５：１ないし１．５：１であり、両成分とも硬化可
   能な予備重合体を含有し、第１成分中の予備重合体が遊
   離のＮＣＯ−基を有するポリウレタン予備重合体であり
   、第２成分中の予備重合体が遊離のＳＨ−基を有する重
   合体であり、第１成分が硬化剤および、任意に、遊離の
   ＳＨ−基を有する重合体に対する加速剤を含有し、第２
   成分が硬化剤および、任意に、遊離のＮＣＯ−基を有す
   るポリウレタン予備重合体に対する加速剤を含有するこ
   とを特徴とする、硬化可能な予備重合体と通常の添加物
   とを基材とする二成分材料。 ２、第１成分の第２成分に対する体積比が ０．８：１ないし１．２：１、特に約１：１であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二成分材料。 ３、上記のポリウレタン予備重合体がポリエチレン−プ
   ロピレンエーテルトリオールと４，４′−ジフェニルメ
   タンジイオシアネートとの反応生成物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１または第２項記載の二成分材
   料。 ４、特許請求の範囲第１ないし第３項の一に記載された
   二成分材料の封緘剤、接着剤、被覆化合物および成形材
   料としての使用。