JP2000281895A

JP2000281895A - ウレタン樹脂組成物、接着剤及び被覆材

Info

Publication number: JP2000281895A
Application number: JP11095222A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ando; 敏弘安東; Hiroyuki Yashima; 裕之八島; Kiyonobu Maruhashi; 清信丸橋; Eishi Kawasaki; 栄資川崎; Shuichi Wada; 秀一和田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK; CRK KK
Current assignee: Denka Co Ltd; CRK KK
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】雨天時又は高温多湿下で使用でき、接着剤や
被覆材に適した常温硬化性ウレタン樹脂組成物の提供。【解決手段】（ａ）ポリイソシアネート化合物、
（ｂ）水酸化物及び（ｃ）グリセリンを含有するウレタ
ン樹脂組成物。（ａ）成分は、ポリオール化合物とポリ
イソシアネート化合物を反応させて得られる、未反応の
イソシアネート基を有するプレポリマーが好ましく、
（ｂ）水酸化物は水酸化カルシウムが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は雨天時又は高温多湿
下で使用可能であり、被着体が濡れている状態でも十分
な密着力を有する無発泡又は低発泡の常温硬化性ウレタ
ン樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、コンクリート
やモルタル等の土木建築材料の湿潤面で常温硬化し、優
れた接着性を示し、無発泡性又は低発泡性を有する接着
剤、被覆材、充填材、ライニング材、止水材、目地材及
び塗り床材として有効な常温硬化性ウレタン樹脂組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリートやモルタル等の土木
建築分野ではエポキシ樹脂が主に使用されている。しか
しながら、エポキシ樹脂はコンクリートやモルタル等が
雨水等で濡れていたり、湿潤状態の場合、接着力が著し
く低下するという欠点があるので、エポキシ樹脂を使用
する際にはコンクリートやモルタル等の表面をバーナー
等で乾燥する必要があった。

【０００３】又、エポキシ樹脂の硬化物は非常に硬く、
弾性を要求される場合にはエポキシ樹脂に弾性付与剤を
配合して弾性を与えることができるが、製造コストが非
常に高価になるという欠点があった。

【０００４】二液型常温硬化性ウレタン系樹脂は、ポリ
イソシアネート化合物からなる第一液とポリオール化合
物からなる第二液から構成され、エポキシ系樹脂に比較
して各種被着体に対する密着力が良好で、更に硬質から
軟質まで異なる硬さの硬化物を設計することができるも
のである。

【０００５】しかしながら、二液型常温硬化性ウレタン
系樹脂もコンクリートやモルタル等が雨水等で濡れてい
たり、湿潤状態の場合、発泡して接着力が著しく低下す
るという欠点があり、土木建設分野での使用が限られて
いた。二液型常温硬化性ウレタン系樹脂の発泡を防止す
る方法としては、特開昭６２−２８０２７８号に示され
るように、ゼオライト、酸化カルシウム及びシリカゲル
等の吸湿剤を配合する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、発泡を防止する効果が十分でないという課題が
あった。

【０００７】又、一液型湿気硬化性ウレタン接着剤はそ
の取り扱いの簡便性からタイルの接着剤等に使用されて
いる。しかしながら、タイルやモルタルが雨水等で濡れ
ていたり、湿潤状態である場合、発泡して接着力が著し
く低下するという欠点があった。

【０００８】一液型湿気硬化性ウレタン接着剤の発泡を
防止する方法としては、特開平９−３４３０号に示され
るように、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び
水酸化アルミニウム等の金属水酸化物をウレタン樹脂に
配合しておく方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法では、発泡を防止する効果が十分でなく、ウレタ
ン樹脂がゲル化や増粘して貯蔵安定性が低下するという
課題があった。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るものであり、雨天時又は高温多湿下で使用可能であ
り、又被着体が濡れている状態でも十分な密着力を有
し、特に土木建設分野での接着剤や被覆材の用途に好適
な常温硬化性ウレタン樹脂組成物を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は（ａ）ポ
リイソシアネート化合物、（ｂ）水酸化物及び（ｃ）グ
リセリンを含有してなるウレタン樹脂組成物であり、
（ａ）成分がイソシアネート基含有量９重量％以上の芳
香族ポリイソシアネート化合物である該ウレタン樹脂組
成物であり、（ａ）成分が、ポリオール化合物とポリイ
ソシアネート化合物を反応させて得られる、未反応のイ
ソシアネート基を有するプレポリマーである該ウレタン
樹脂組成物であり、（ｂ）水酸化物が水酸化カルシウム
である該ウレタン樹脂組成物である。そして、該ウレタ
ン樹脂組成物からなる接着剤であり、該ウレタン樹脂組
成物からなる被覆材である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明で使用する（ａ）ポリイソシアネー
ト化合物は、１分子中に少なくとも２個以上のイソシア
ネート基を有するものが好ましい。

【００１３】（ａ）ポリイソシアネート化合物として
は、ヘキサメチレンジイソシアネートや２，２，４−ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポ
リイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、イソホロンジイソシ
アネート、メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシア
ネートやメチルシクロヘキサン−２，６−ジイソシアネ
ート（水添ＴＤＩ）及び１，３−ジイソシアネートメチ
ルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）等の脂環式ポリイソシ
アネート、２，４−トリレンジイソシアネートや２，６
−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、フェニレ
ンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート（ＸＤ
Ｉ）及びナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイ
ソシアネート、並びに、これらのポリイソシアネートの
環化三量体等が挙げられる。これらの（ａ）ポリイソシ
アネート化合物は単独又は二種類以上を組み合わせて用
いることができる。

【００１４】又、本発明で使用する（ａ）ポリイソシア
ネート化合物には、ポリオール化合物と（ａ）ポリイソ
シアネート化合物を予め反応させることにより得られ
る、未反応のイソシアネート基を有するプレポリマー
（Ｐａ）が含まれる。

【００１５】上記反応で使用するポリオール化合物とし
ては、１分子中に少なくとも２個以上の水酸基を有する
ものが好ましい。

【００１６】ポリオール化合物としては、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラ
メチレングリコール等のポリエーテルポリオール、ビス
フェノールＡ変性ポリエチレングリコールやビスフェノ
ールＡ変性ポリプロピレングリコール等の変性ポリエー
テルポリオール、ひまし油、ビスフェノールＡ変成ひま
し油及び水素添加ひまし油等の変性ひまし油、アクリル
ポリオール、ポリエステルポリオール、エポキシ樹脂変
性ポリオール、ポリカーボネートジオール、並びに、液
状ポリブタジエンジオール等の水酸基含有液状ジエン系
誘導体等が挙げられる。これらのポリオール化合物は単
独又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。

【００１７】これらの（ａ）ポリイソシアネート化合物
の中では、接着性等の硬化物の樹脂物性が十分な点で、
イソシアネート基含有量（ＪＩＳＫ３７０１に準拠）
が９重量％以上の芳香族ポリイソシアネートが好まし
い。さらに、反応性、作業性、硬化物の樹脂物性、安全
性及び取り扱い等の作業性の点で、ポリオール化合物と
ポリイソシアネート化合物を反応させて得られる、未反
応のイソシアネート基を有するプレポリマーＰａが好ま
しい。

【００１８】本発明で使用する（ｂ）水酸化物として
は、金属水酸化物が好ましい。

【００１９】金属水酸化物としては、水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化
コバルト、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム等の金
属水酸化物が挙げられ、単独又は二種類以上を組み合わ
せて用いることができる。これらの中では、発泡防止効
果が大きい点で、水酸化カルシウムが好ましい。

【００２０】（ｂ）水酸化物の使用量は（ａ）ポリイソ
シアネート化合物１００重量部に対して５〜２００重量
部が好ましく、１０〜１００重量部がより好ましい。５
重量部未満だと発泡を防止する効果が十分でないおそれ
があり、２００重量部を越えると塗布性等の作業性が悪
くなるおそれがある。

【００２１】本発明で使用する（ｃ）グリセリンは、発
泡防止効果を有するものである。

【００２２】（ｃ）グリセリンの使用量は（ｂ）水酸化
物１００重量部に対して、１〜２００重量部が好まし
く、２〜１００重量部がより好ましい。１重量部未満だ
と発泡を防止する効果が不十分であるおそれがあり、２
００重量部を越えると硬化物の基材に対する密着性が悪
くなるおそれがある。

【００２３】本発明ではさらに、ポリオール化合物や硬
化促進剤を使用してもよい。ポリオール化合物や硬化促
進剤を使用した場合、本発明のウレタン樹脂組成物は、
貯蔵安定性に優れる点で、（ａ）ポリイソシアネート化
合物を少なくとも含有する第一剤と、（ｂ）水酸化物、
（ｃ）グリセリン及び硬化促進剤を少なくとも含有する
第二剤とに分けた二剤型ウレタン樹脂組成物としてもよ
い。又、本発明のウレタン樹脂組成物には、所望により
種々の添加剤、充填材、吸湿剤、可塑剤、チキソ性付与
剤、粘着性付与剤、カップリング剤及び着色剤等の公知
の添加剤を使用してもよい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実験例により詳細に説明する
が、本発明は実験例のみに限定されるものではない。

【００２５】実験例１ポリイソシアネート１００重量部、水酸化物２５重量
部、及び水酸化物１００重量部に対して表１に示す重量
部のグリセリンからなるウレタン樹脂組成物を調製し、
物性を評価した。結果を表１に示す。

【００２６】（使用原料）ポリイソシアネート：ＭＤＩ系ポリブタジエン変性プ
レポリマー（ポリオール化合物とポリイソシアネート化
合物を反応させて得られたもの）、イソシアネート基含
有率１６重量％、市販品水酸化物：水酸化カルシウム、市販品グリセリン：市販品

【００２７】（評価方法）（１）発泡の有無水濡れ面、高湿度下での発泡性試験での発泡の有無によ
り評価した。試験は２０℃水中に１日間浸せきした歩道
用コンクリート平板（ＪＩＳＡ５３０４）を水中か
ら取り出した後、実験例のウレタン樹脂組成物を歩道用
コンクリート平板表面に素早く厚み約５ｍｍになるよう
に塗布し、温度２０℃、湿度８５％の環境下で７日間硬
化養生した。その後、目視によりウレタン樹脂組成物を
被覆した表面の発泡の有無を評価した。発泡がない場合
を○、発泡が僅かにある場合を△、発泡が多い場合を×
とした。（２）接着強度水濡れ面、高湿度下での接着強度試験での接着強度によ
り評価した。試験はＪＩＳＡ６０２４の４．７接着強
さに規定される湿潤時条件に準じて実施した。即ち、２
０℃水中に１日間浸せきした４０ｍｍ×４０ｍｍ×８０
ｍｍのモルタル２片を水中から取り出した後、実験例の
ウレタン樹脂組成物でモルタル２片を素早く接着し、温
度２０℃、湿度８５％以上の環境下で７日間硬化養生し
た。その後、４点曲げ強さ試験により接着強度を求め
た。なお、樹脂組成物層の厚みはスペーサーにより１．
０ｍｍになるように調節した。（３）硬化促進性実験例のウレタン樹脂組成物を一昼夜放置し、硬化状況
を観察した。ウレタン樹脂組成物が硬化した場合を○、
硬化しない場合を×とした。

【００２８】

【表１】

【００２９】実験例２水酸化物を使用せず、ポリイソシアネート１００重量
部とグリセリン７．５重量部からなるウレタン樹脂組成
物を調製したこと以外は、実験例１と同様に実施した。
結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】実験例３グリセリンのかわりにエチレングリコールを水酸化物１
００重量部に対して３０重量部使用したこと以外は、実
験例１と同様に実施した。結果を表２に示す。

【００３２】（使用原料）エチレングリコール：市販品

【００３３】

【表３】

【００３４】実験例４実験例１の（１）発泡の有無の評価において、実験Ｎ
ｏ．１−１のウレタン樹脂組成物の歩道用コンクリート
平板への塗布作業性を評価した。実験Ｎｏ．１−１のウ
レタン樹脂組成物は歩道用コンクリート平板表面に素早
く塗布でき、作業性は良好であった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の常温硬化性ウレタン樹脂組成物
は被着体が濡れている状態でも発泡せず、十分な密着力
を有する。このように、本発明の常温硬化性ウレタン樹
脂組成物は優れた接着性を示し、無発泡性又は低発泡性
を有するので、土木建設用途での雨天時又は高温多湿下
での使用に適し、接着剤、被覆材、充填材、ライニング
材、止水材、目地材及び塗り床材として有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｇ 18/32 Ｃ０８Ｇ 18/32 Ａ (72)発明者丸橋清信群馬県高崎市小八木町306 シー・アール・ケイ株式会社内 (72)発明者川崎栄資群馬県高崎市小八木町306 シー・アール・ケイ株式会社内 (72)発明者和田秀一群馬県高崎市小八木町306 シー・アール・ケイ株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 CK041 DE076 DE086 DE096 DE146 EC057 GH00 GJ01 4J034 AA01 BA02 CA01 CA05 CB04 CC01 HC01 HC02 HC03 HC11 HC12 HC15 HC17 JA41 MA03 RA07 RA08 RA10 4J038 DG051 DG101 DG121 DG131 DG161 DG191 DG281 HA166 HA206 NA12 PB05 PC04 4J040 EF111 EF121 EF131 EF151 EF181 EF201 EF251 EF321 HA136 HA146 HA156 HB11 JA12 JB04 KA09 MA06 NA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ポリイソシアネート化合物、
（ｂ）水酸化物及び（ｃ）グリセリンを含有してなるウ
レタン樹脂組成物。
【請求項２】（ａ）成分がイソシアネート基含有量９
重量％以上の芳香族ポリイソシアネート化合物である請
求項１記載のウレタン樹脂組成物。
【請求項３】（ａ）成分が、ポリオール化合物とポリ
イソシアネート化合物を反応させて得られる、未反応の
イソシアネート基を有するプレポリマーである請求項１
又は２記載のウレタン樹脂組成物。
【請求項４】（ｂ）水酸化物が水酸化カルシウムであ
ることを特徴とする請求項１〜３のうちの１項記載のウ
レタン樹脂組成物。
【請求項５】請求項１〜４のうちの１項記載のウレタ
ン樹脂組成物からなる接着剤。
【請求項６】請求項１〜４のうちの１項記載のウレタ
ン樹脂組成物からなる被覆材。