JP3197636B2 - ウレタン組成物 - Google Patents
ウレタン組成物Info
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Description
材、舗装剤、シーリング材などに使用される通期施工型
高強度ウレタン組成物に関する。
どに使用される常温施工のウレタン組成物においては、
ポリプロピレンエーテルグルリコールまたはトリオール
などのポリオールと、トリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）などの芳香族ジイソシアネートとの反応生成物であ
るイソシアネート末端ウレタンプレポリマーをイソシア
ネート成分（Ａ成分）とし、グリコール類、ポリプロピ
レンエーテルグリコールまたはトリオール、ポリカプロ
ラクトンポリオール、芳香族ポリアミンなどのイソシア
ネートと反応する活性水素化合物を硬化剤（Ｂ成分）と
し、施工現場でＡ成分とＢ成分とを混合した後、これを
被塗物上に流延塗布し、常温で硬化せしめるハイソリッ
トの２液型ウレタン組成物が主体であった。
マー（Ａ成分）の製造用原料イソシアネートとして通常
ＴＤＩが使用されているが、これはジフェニルメタンジ
イソシアネート（ＭＤＩ）を使用するとプレポリマーの
粘度が高く、かつＢ成分との反応性も大きく、作業上不
都合を生じ易いためである。
ポリオールとして、またはＢ成分のポリオールとして、
ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）を
使用することも考えられるが、ＰＴＭＧ自身が常温ない
し低温で結晶化してしまうため、硬化剤（Ｂ成分）とし
ては不都合であり、またこれをＡ成分製造のための原料
ポリオールとして使用した場合、ＰＴＭＧとＴＤＩの反
応生成物であるイソシアネート末端ウレタンプレポリマ
ーは冬期には凝固してしまい現場施工に不都合が生ず
る。このようなＡ成分、Ｂ成分は加熱すれば一旦析出し
た結晶は融解するが本発明の分野では、冬期（低温）に
おいてもその環境温度での施工が重要であり、現場で加
熱することは困難である。
ネート末端ウレタンプレポリマーは本発明の通期（常温
ないし低温）の施工を重要とする塗膜防水剤、塗り床
材、舗装材などの分野では、従来は使用不可と考えられ
ていた。
用に伴う前記の諸問題を解決するために、ＰＴＭＧを使
用して低温でも結晶化することのないＰＴＭＧとＴＤＩ
からなるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを製
造し、これをイソシアネート成分として使用することに
より、低温でも作業上の支障がなく、かつ従来のポリプ
ロピレンエーテルポリオールとＴＤＩからなるポリプロ
ピレンエーテルポリオールを使用したイソシアネート末
端ウレタンプレポリマーと硬化剤からなるウレタン組成
物より、高強度の硬化物性を与えるウレタン組成物を提
供しようとするものである。
子量が８５０以下で、かつ重量平均分子量と数平均分子
量との比が１．８以下であるＰＴＭＧと、ＴＤＩとを水
酸基とイソシアネート基の当量比が１：１．７〜１：
２．２で反応させることによって、溶剤の使用量が１０
％（重量）以下でも０℃で貯蔵して結晶化することのな
いイソシアネート末端ウレタンプレポリマーが製造で
き、これをイソシアネート成分として使用することによ
り、冬期においても環境温度下での作業に支障がなく、
かつ硬化塗膜の物性が従来のポリプロピレンエーテルポ
リオールを使用した場合よりも高引張強度、高引裂強
度、高耐摩耗性、高耐候性を与えることを見出した。
リマーにおいて、前記ポリオールが、数平均分子量が８
５０以下で、かつ重量平均分子量と数平均分子量の比
（重量平均分子量／数平均分子量）が１．８以下である
ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）で
あり、イソシアネートがトリレンジイソシアネート（Ｔ
ＤＩ）からなり、水酸基とイソシアネート基との当量比
が１：１．７〜１：２．２であるイソシアネート末端ウ
レタンプレポリマー。 前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと硬化
剤とからなる２液性ウレタン樹脂組成物。
分子量が８５０以下で、かつ重量平均分子量と数平均分
子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．８以
下である必要がある。数平均分子量が８５０以上であれ
ば、重量平均分子量と数平均分子量の比が１．８以下で
あってもＰＴＭＧとＴＤＩからなるイソシアネート末端
ウレタンプレポリマーは低温で結晶化する。
ポリマーに使用するＴＤＩは、トリレン−２，４−ジイ
ソシアネート単独、あるいはトリレン−２，４−ジイソ
シアネートとトリレン−２，６−ジイソシアネートとの
割合（重量比）が８０：２０または６５：３５の混合物
である。
ート末端ウレタンプレポリマーを製造するには、ＰＴＭ
Ｇの水酸基とＴＤＩのイソシアネート基との当量比が
１：１．７〜１：２．２の範囲にあるように仕込む。こ
の比が１．７以下であると反応により生成したウレタン
プレポリマーの粘度が高くなりすぎ、２．２以上である
と反応後に未反応の遊離のＴＤＩの残存量が多くなりす
ぎ、いづれの場合も本発明の通期施工に際して不都合が
生ずる。
はＴＤＩと本発明で用いるＰＴＭＧを水酸基とイソシア
ネート基との当量比が１：１．７〜１：２．２の割合で
窒素気流中、４０〜９０℃で数時間加熱して製造する。
アネート末端ウレタンプレポリマーをイソシアネート成
分（Ａ成分）として使用し、ポリオールおよび／または
芳香族ポリアミン架橋剤、必要に応じて可塑剤、充填
剤、硬化促進剤、着色剤などを含む硬化剤をＢ成分とし
て使用し、Ａ成分とＢ成分とを現場で所定量混合して被
塗物上に流延塗布またはスプレーし硬化させることによ
り、高強度の防水材、床材、舗装材、シーリング材など
通期（常温ないし低温）施工により形成せしめることが
できる。
れるポリオールには、エチレングリコール、プロピレン
グリコールなどのグリコール類、分子量４００〜６００
０の各種ポリオール類で具体的には、ポリプロピレンエ
ーテルグリコールまたはトリオール、ポリエステルポリ
オール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリブタジエ
ンポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリエチレン
−ポリプロピレンエーテルポリオールにアクリロニトリ
ル、スチレンなどをグラフト重合させて得られるポリマ
ーポリオール、ひまし油などがあげられる。
れる芳香族ポリアミン架橋剤としては、３，３′−ジク
ロロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣ
Ａ）に代表されるオルソ−クロロアニリン−ホルマリン
縮合物、４，４′−メチレン−ビス−（３−クロロ−
２，６−ジエチルアニリン）、３，５−ジメチルチオ−
２，４−トルエンジアミンおよび３，５−ジメチルチオ
−２，６−トルエンジアミンの混合物、２，２′，３，
３′−テトラクロロ−４，４′−ジアミノジフェニルメ
タンなどがあげれらる。これら芳香族ポリアミンは、
３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミンと
３，５−ジメチルチオ−２，６−トルエンジアミンの混
合物を除いて常温では固体であるものが多いのであらか
じめ前記の硬化剤（Ｂ成分）に含まれるポリオールまた
は可塑剤に溶解して使用される。芳香族ポリアミン以外
に水も架橋剤として使用できる。水を用いる場合は、消
石灰、セメントなどの炭酸ガス吸収剤を併用する必要が
ある。
れる可塑剤としては、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、リン酸トリクレジル、
フタル酸ブチルベレジル、塩素化パラフィン、コールタ
ールなどが使用される。その配合量は、硬化剤（Ｂ成
分）中に２〜８０重量％、好ましくは１０〜５０重量％
である。
れる充填剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウ
ム、タルク、カオリン、ゼオライト、硅ケイ土、ガラス
繊維などが使用される。その配合量は、硬化剤（Ｂ成
分）中に８０重量％以下、好ましくは６０重量％以下で
ある。
れる硬化促進剤としては、錫オクトエート、錫２−エチ
ルヘキソエート、錫マレエート、ジブチル錫ジラウレー
ト、鉛オクトエート、錫２−エチルヘキソエート、鉛ナ
フテネート、ビスマスオクトエート、ビスマスネオデカ
ノエートなどの有機金属触媒、トリエチルアミン、Ｎ−
メチルモルホリン、テラメチルエチレンジアミン、トリ
エチレンジアミンなどの３級アミンなどが使用される。
その配合量は、硬化剤（Ｂ成分）中に１０重量％以下、
好ましくは３重量％以下である。
アネート末端ウレタンプレポリマーをＡ成分とし、上記
のポリオールおよび／または芳香族ポリアミン、架橋
剤、可塑剤、充填剤、着色剤、および必要に応じて硬化
促進剤、安定剤などを添加して混練した硬化剤をＢ成分
とし、Ａ成分中のイソシアネート基と、Ｂ成分中の水酸
基及び／またはアミノ基との合計である全活性水素の当
量比が０．９〜１．４、好ましくは１．０から１．２に
なるようにＡ成分とＢ成分とを混合し、被塗物上にヘ
ラ、コテまたはロールハケなどにより流延塗布、または
エアースプレーなどによりスプレー塗布し環境条件下で
硬化させることにより、従来のポリプロピレンエーテル
ポリオールとＴＤＩから得られるプレポリマーを使用す
るよりも高強度で耐摩耗性の良好な防水剤、塗り床材、
舗装材、シーリング材などを通期（常温ないし低温）施
工で形成せしめることができる。
ソシアネート末端ウレタンプレポリマーを大気中の湿分
で硬化させる一液湿気硬化型塗料、バインダー、または
接着剤などとして使用しても通常のポリプロピレンエー
テルポリオールとＴＤＩから得られるプレポリマーを使
用するよりも良好な硬化物性を示す。
子量が表１に示すポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル（ＰＴＭＥＧ）と２，４−体と２，６−体の異性比が
８０／２０のトリレンジイソシアネートとの当量比を
１：２になるように仕込み、反応容器中で、５０〜８０
℃で３時間反応させた。得られたイソシアネート末端ウ
レタンプレポリマーを樹脂分９５重量％になるようにキ
シレンで稀釈し、０℃貯蔵下で結晶性を調べた。
分子量である。Ｍｗ／Ｍｎは重量平均分子量を数平均分
子量で割った値である。比較例７のイソシアネート末端
ウレタンプレポリマーはキシレンで樹脂分９０重量％に
なるようにキシレンで稀釈し、０℃、貯蔵下の結晶化を
防止できなかった。上記の比較例３、比較例４にみられ
るように、数平均分子量が８５０以下であっても重量平
均分子量と数平均分子量の比が１．８を越えるとイソシ
アネート末端ウレタンプレポリマーは０℃で結晶化す
る。比較例５、６、７にみられるように数平均分子量が
８５０以上であれば、重量平均分子量と数平均分子量の
比が１．８以下であってもプレポリマーは０℃で結晶化
する。
ール３５部と鉛オクトエート２部とフタル酸ジオクチル
１８部とオルソークロロアニリン−ホルマリン縮合物
「商品名：ビスアミン」（和歌山精化社製）４５部を混
合し硬化剤１とした。
ール３０部と鉛オクトエート２部とフタル酸ジオクチル
１４部とオルソークロロアニリン−ホルマリン縮合物
「商品名：ビスアミン」（和歌山精化社製）２１部と炭
酸カルシウム３０部、緑色顔料３部を混合し硬化剤２と
した。
（ウレタンプレポリマーＡとする）（ＮＣＯ含量６．７
％）と調製例１の硬化剤１を（イソシアネート基）：
（水酸基＋アミノ基）の当量比が１．１５：１になるよ
うに混合し、ウレタン組成物を得た。
（ウレタンプレポリマーＢとする）（ＮＣＯ含量８．０
％）と調製例１の硬化剤１を（イソシアネート基）：
（水酸基＋アミノ基）の当量比が１．１５：１になるよ
うに混合し、ウレタン組成物を得た。
２を（イソシアネート基）：（水酸基＋アミノ基）の当
量比が１．１５：１になるように混合し、ウレタン組成
物を得た。
２を（イソシアネート基）：（水酸基＋アミノ基）の当
量比が１．１５：１になるように混合し、ウレタン組成
物を得た。
ル（ＰＰＧ）と２，４−体と２，６体の異性比が８０／
２０のトリレンジイソシアネートの当量比が１：２にな
るように仕込み、反応容器中で７０〜９０℃、３時間反
応させＰＰＧとＴＤＩからなるイソシアネート末端ウレ
タンプレポリマー（プレポリマーＣとする）を製造し
た。上記のイソシアネート末端ウレタンプレポリマーＣ
と調製例１で混合した硬化剤１を（イソシアネート
基）：（水酸基＋アミノ基）の当量比が１．１５：１に
なるように混合し、ウレタン組成物を得た。
リマーＣと調製例２で調製した硬化剤２を（イソシアネ
ート基）：（水酸基＋アミノ基）の当量比が１．１５：
１になるように混合し、ウレタン組成物を得た。
レタン組成物を使用し、厚さ１．５ｍｍのシートを製造
し２０℃の恒温室で７日間養成後に物性測定を行い表２
に示した。表２の中のテーバ摩耗は摩耗輪Ｈ−１８、荷
重１ｋｇで１０００回行った後の減量（ｍｇ）を示し
た。
Ａ、Ｂ、Ｃをガラス板上に流延し、２０℃ 相対湿度６
５℃の雰囲気に１４日間放置し湿式硬化させ厚さ０．５
ｍｍのシートを製造し、物性測定を行い表３に示した。
子量分布をもち、かつ数平均分子量８５０以下のＰＴＭ
ＧとＴＤＩからなるイソシアネート末端ウレタンプレポ
リマーを使用することによって、冬期でも現場施工に支
障がなく、かつ従来のポリプロピレンエーテルグリコー
ルとＴＤＩからなるウレタンプレポリマーを使用するよ
りも高強度のウレタン硬化物を通期にわたり現場で形成
せしめることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリオールとイソシアネートからなるウ
レタンプレポリマーにおいて、前記ポリオールの数平均
分子量が８５０以下で、かつ重量平均分子量と数平均分
子量の比が１．８以下であるポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールであり、イソシアネートがトリレンジイソ
シアネートからなり水酸基とイソシアネート基との当量
比が１：１．７〜１：２．２であるイソシアネート末端
ウレタンプレポリマー - 【請求項２】 請求項１記載のイソシアネート末端ウレ
タンプレポリマーと硬化剤とからなる２液性ウレタン組
成物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33222292A JP3197636B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ウレタン組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33222292A JP3197636B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ウレタン組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157700A JPH06157700A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3197636B2 true JP3197636B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18252541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33222292A Expired - Lifetime JP3197636B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ウレタン組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197636B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4885105A (en) * | 1987-05-14 | 1989-12-05 | The Clorox Company | Films from PVA modified with nonhydrolyzable anionic comonomers |
| JP3957779B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2007-08-15 | 保土谷化学工業株式会社 | 常温硬化型ポリウレタン塗膜材 |
| JP3835858B2 (ja) * | 1996-06-28 | 2006-10-18 | 保土谷化学工業株式会社 | ポリウレタン塗膜材の製造方法 |
| JP2003064349A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Asahi Glass Polyurethane Material Co Ltd | ポリウレタン系塗膜防水材およびそれを用いた塗膜防水工法 |
| JP6491463B2 (ja) * | 2014-11-21 | 2019-03-27 | 保土谷化学工業株式会社 | 常温硬化型ポリウレタン塗膜材用組成物および常温硬化型ポリウレタン塗膜材の施工方法 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP33222292A patent/JP3197636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06157700A (ja) | 1994-06-07 |
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