JPH08176529A

JPH08176529A - シーリング材用室温硬化性組成物

Info

Publication number: JPH08176529A
Application number: JP6323372A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yamada; 祐司山田; Genichi Kikuchi; 元一菊地
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】材料コストが安価であるポリウレタン系シ−
リン材の特徴を維持しながら、その欠点であった耐候
性、耐熱性及び耐久性を向上させ、屋外でも使用可能な
室温硬化性組成物を提供する。【構成】ウレタンプレポリマ−１００重量部と、硬化
剤と、前記ウレタンプレポリマ−１００重量部に対し
て、少なくとも空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物
３〜２０重量部と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物等の目地材とし
て使用される２成分系ポリウレタン系シ−リング材用室
温硬化性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン系シ−リング材は無溶剤形
弾性シ−リング材の中で安価で中間的なシ−リング性
能、例えば耐疲労性が良好等により汎用されているがそ
の用途は屋外や直接光、風雨に曝される場所では使用さ
れず、主に中高層のコンクリ−ト、アルミニウム製パネ
ル等のシ−リング材表面に仕上げ塗料を施す部位、又は
太陽光や風雨に直接曝されない部位にのみ使用されてい
る。又、金属等の耐熱性を必要とする部位には適さな
い。これはポリウレタン分子中にウレタン結合を有する
ため、耐熱性及び耐候性が劣るためである。即ち直接、
太陽光に曝されたり、加熱されると酸化反応等が起こり
分子切断によりヒビ割れが発生するためである。又シ−
リング材の特性として表面に若干の粘着性が残るため大
気中の埃等が付着し外観が悪くなるとともにヒビ割れを
増長するように作用する場合がある。その為太陽光、風
雨等に曝される部位にポリウレタン系シ−リング材を使
用する場合、使用後その表面に塗料を施すことが必要で
ある。これにより太陽光等を遮断し酸化反応を抑止する
とともに埃等の付着を防止し耐久性を向上させている。
結果として塗料塗布により材料費及び工数がアップしコ
ストアップになるという欠点を有している。

【０００３】このような塗料を施す必要のないシ−リン
グ材として耐候性、耐熱性及び耐久性に優れた変性シリ
コン系又はポリサルファイド系を基材とする室温硬化性
シ−リング材が好んで使用されているが材料コストが非
常に高いという欠点を持っている。

【０００４】そこで材料コストが安価で耐候性、耐熱性
及び耐久性を改良したシ−リング材の開発が望まれてい
た。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の室
温硬化性ポリウレタン系シ−リング材の安価という特徴
をいかしながら耐候性、耐熱性の欠点を改良し、屋外や
直接風雨に曝らされる場所に塗料材塗布不要にして適用
できる室温硬化性のシ−リング材を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のシ−リ
ング材用室温硬化性組成物は、ウレタンプレポリマ−１
００重量部と、硬化剤と、前記ウレタンプレポリマ−１
００重量部に対して、少なくとも空気中の酸素と反応し
得る不飽和化合物３〜２０重量部と、を含むことを特徴
としている。

【０００７】請求項２に記載のシ−リング材用室温硬化
性組成物は、請求項１において、前記ウレタンプレポリ
マ−はその分子中にイソシアネ−ト基を１．６〜６．０
％含有することを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載のシ−リング材用室温硬化
性組成物は、請求項１又は２において、前記硬化剤はポ
リオ−ル化合物もしくはポリアミン化合物からなり、前
記ウレタンプレポリマ−１００重量部に対して６０〜１
２０重量部であることを特徴としている。

【０００９】請求項４に記載のシ−リング材用室温硬化
性組成物は、請求項１又は２又は３において、前記空気
中の酸素と反応し得る不飽和化合物が乾性油、ジエン重
合体及びそれらの変成物からなる郡から選ばれる少なく
とも一種であることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明らは、ポリウレタン系シ−リング材組成
物の物性に対する配合材、特に室温硬化後のシ−リング
材表面に造膜を作成する配合材とその影響に着目し、鋭
意検討を行った結果、ウレタンプレポリマ−に硬化剤と
ともに少なくとも空気中の酸素と反応し得る不飽和化合
物を配合することにより上記課題を解決できることを見
出した。即ち上記不飽和化合物は、上記ウレタンプレポ
リマ−が上記硬化剤による室温硬化中にその表面におい
て空気中の酸素と反応し造膜し、この造膜が太陽光や風
雨などを遮断するとともに不粘着性にする為、耐候性、
耐熱性及び耐久性を改良したシ−リン材とすることがで
き、本発明を完成させるに至った。

【００１１】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
のシ−リング材用室温硬化性組成物の基材は変性シリコ
ン系若しくはポリサルファイド系より安価な材料である
ウレタンプレポリマ−１００重量部とし、そのウレタン
プレポリマ−分子中のイソシアネ−ト含有率は硬化剤と
の反応性にかかわる可使時間としての施工性、硬化後の
物性バランス等の面で１．６〜６．０％が好ましい。よ
り好ましくは２．５〜４．０％である。前者のイソシア
ネ−ト含有率の範囲を越えると硬化剤との反応性が遅く
なったり、逆に早くなったりして適切な硬化時間即ち施
工時間の確保が難しくなるので好ましくない。

【００１２】硬化剤としては汎用のポリオキシプロピレ
ングリコ−ル（ＰＰＧ）系ポリオ−ル及びポリアミン例
えば４，４−メチル−ビス−クロロアニリン（ＭＯＣ
Ａ）が好ましく使用し得る。これは、例えばＰＰＧの官
能基数や分子量の大小によって前記のウレタンプレポリ
マ−と反応し硬化物の硬さが容易に調整できるとともに
バランスのとれた物性例えば強度、伸び等が得られるか
らである。これらの硬化剤の配合量は、上記ウレタンプ
レポリマ−１００重量部に対して、６０〜１２０重量部
であることが硬化反応速度及び得られた硬化物の物性、
例えば引っ張り強度、伸び特性等の面より好ましい。よ
り好ましくは８０〜１００重量部である。６０重量部以
下では十分な架橋反応が得られない。また１２０重量部
以上であると得られた硬化物の物性として硬度等が高く
なり、シ−リング材として好ましくない。また、硬化剤
として水酸基末端ポリブタジエン系液状樹脂も用いるこ
ともできる。

【００１３】本発明の二成分形シ−リング材に関連して
硬化剤を使用しない、いわゆる一成分形のウレタン系シ
−リング材への応用もありえるが前述したようなバラン
スのとれた物性が得られない欠点があるので好ましくな
い。

【００１４】本発明に使用される空気中の酸素と反応し
得る化合物とは、空気中の酸素と反応して硬化物の表面
付近の酸素を除去し得る化合物で、例えば空気中の酸素
により重合を起こす不飽和基を分子内に有する化合物で
ある空気酸化硬化性物質があげられる。このような化合
物として、キリ油、アマニ油などで代表される乾性油
や、該化合物を変成して得られる各種アルキッド樹脂、
乾性油により変成されたアクリル系重合体、エポキシ系
樹脂、シリコン樹脂、１，２ポリブタジエン、１，４ポ
リブタジエン、Ｃ₅ 〜Ｃ₈ ジエンの重合体、さらに該重
合体や共重合体の各種変性物（マレイン化変性物、ボイ
ル油変性物など）などが挙げられる。これらの内ではキ
リ油、ジエン系重合体のうちの液状物（液状ジエン系重
合体）やその変性物が特に好ましい。前記液状ジエン系
重合体の具体例としてはブタジエン、クロロプレン等の
ジエン系化合物を重合または共重合させて得られる液状
重合体や、これらジエン系化合物と共重合性を有するア
クリロニトリル、スチレンなどの単量体とをジエン系化
合物が主体となるように共重合させて得られるＳＢＲ、
ＮＢＲなどの重合体や、さらにそれらの各種変性物（マ
レイン化変性物、ボイル油変性物など）などがあげられ
る。これらの空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物は
単独で用いてもよく、二種以上併用してもよい。

【００１５】空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物の
使用量は、上記ウレタンプレポリマ−１００重量部に対
して、３〜２０重量部を配合することが好ましく、さら
に好ましくは７〜１５重量部である。前記使用量が３重
量部未満では空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物を
用いる目的である造膜の効果が十分でなくなり、２０重
量部を越えると造膜の効果はあるものの硬化物の引っ張
り強度、伸びなどの特性が著しく損なわれる傾向が生じ
るのでシ−リング材として好ましくない。

【００１６】本発明の組成物には、必要に応じて、硬化
触媒、可塑剤、充填剤、その他の添加剤などを加えて使
用してもよい。前記硬化触媒としては、オクチル酸錫、
オクチル酸鉛、ジブチル錫ジラウレ−ト、ジブチル錫マ
レエ−ト等のカルボン酸金属塩；有機錫酸化物とエステ
ルとの反応物；テトラブチルチタネ−ト、オルガノシロ
キシチタン等の有機チタン酸エステル等が挙げられる。
これらは単独若しくは混合して使用できる。これらの硬
化触媒は、前記ウレタンプレポリマ−１００重量部に対
して、０〜１３重量部程度配合し可使時間及び硬化時間
の調整を目的として使用する。前記可塑剤の具体例とし
ては、ジブチルフタレ−ト、ジオクチルフタレ−ト、ジ
ヘブチルフタレ−ト等のフタル酸エステル類；ジオクチ
ルアジペ−ト、ジオクチルセバケ−ト等の非芳香族二塩
基酸エステル類；トリブチルホスフェ−ト等のリン酸エ
ステル類等が挙げられ、比較的高分子量タイプの可塑剤
としては、例えば二塩基酸と二価アルコ−ルとのポリエ
ステル類等のポリエステル系可塑剤などが挙げられる。
これらの可塑剤は、前記ウレタンプレポリマ−１００重
量部に対して、２０〜５０重量部程度配合し、作業性、
柔軟性を付与することを目的として使用する。前記充填
剤としては、例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カル
シウム、カオリン、シリカ、タルク、酸化チタン、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛、カ−ボンブラック等が挙げら
れる。充填剤を用いる場合、その使用量は、前記ウレタ
ンプレポリマ−１００重量部に対して１０〜３００の範
囲が着色、だれ防止、増量、物性改良等の面より好まし
い。その他の添加剤としては、例えば老化防止剤、発泡
抑制剤、着色剤等が挙げられる。

【００１７】このようにして得られる本発明の組成物
は、建築物等の目地材としてのシ−リング材室温硬化性
組成物等として有用に使用することができる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明の主旨を越えない限り、本実施例
に限定されるものではない。

【００１９】シ−リング材室温硬化物の耐候性、耐熱
性、耐久性及び引っ張り試験の測定は以下の方法によっ
た。即ち、スガ試験機（株）製の６３℃にコントロ−ル
され、回転する試験片掛け台を有し、かつ太陽光に近い
光源を備えたウエザ−メ−タ−試験機中に試験片を２５
００時間放置し、その後試験片を取り出し試験片表面の
ヒビ割れ状況を観察することによって耐候性、耐熱性及
び耐久性を評価した。一方、試験片を屋外に２月から１
２月にかけ１０か月間暴露した後、試験片表面のヒビ割
れ状況を観察することによって耐候性と耐久性を評価し
た。それらの評価結果は○、△、×で表示した。ここで
○はヒビ割れ発生なし、△は小さなヒビ割れ発生、×は
全面に大小のヒビ割れ発生を意味している。又、引っ張
り試験はＪＩＳＡ−５７５８に準拠して強度、伸びを
測定した。

【００２０】上記のシ−リング材試験片は下表に示す重
量部で秤量されたシ−リング材を５００ｍｌビ−カ−内
で十分混練り攪拌した後、厚さ約１ｍｍの耐食性金属で
作られた２０ｘ１００ｘ１０ｍｍの容器に、この攪拌物
を移し表面を平滑にして３日間、室温で硬化し厚さ１０
ｍｍのものを上記の耐候性、耐熱性及び耐久性試験に供
した。同様な方法で厚さ２ｍｍの試験片を作成し引っ張
り試験に使用した。

【表１】

【００２１】上表に示すように空気中の酸素と反応し得
る不飽和化合物である乾性油としてのキリ油を３〜２５
重量部配合（実施例２〜５）することにより充分なる造
膜が表面に生成し、不粘着性を示し、そのため太陽光等
を遮断することにより内部のウレタン材料の酸化による
分子切断が発生せず、ヒビ割れが発生した無添加の配合
（比較例１）、空気中の酸素と反応し得ない飽和化合物
である不乾性のヒマシ油を配合（比較例２）及びキリ油
を１重量部配合（実施例１）した硬化物と比較して耐候
性、耐熱性及び耐久性の面で十分なる改良効果を示し
た。また、乾性アマニ油及び液状１，２ポリブタジエン
配合した硬化物（実施例６〜７）も同様に十分なる改良
効果を示した。しかしながら、比較例１〜２の配合組成
では、その硬化物の表面に造膜せず、粘着性を帯びてい
た。また実施例１は、硬化物の表面の造膜が十分でない
ため耐久性等の改良効果が不十分であった。

【００２２】一方、引っ張り物性は、乾性キリ油を増量
するにつれて、強度が低下し、伸びがでる方向となり
（実施例１〜５）、シ−リング材用として引っ張り物性
を考慮すると約２２重量部を越えると使用に耐えないも
のとなった。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、従来の室温硬化性ポリウレタ
ン系シ−リング材の安価という特徴を維持して耐候性、
耐熱性の欠点を改良し、屋外や直接風雨に曝らされる場
所に塗料材塗布不要にして適用できるという優れた効果
を有する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 //(Ｃ０８Ｌ 75/04 91:00） (Ｃ０８Ｌ 75/04 9:00）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウレタンプレポリマ−１００重量部と、
硬化剤と、該ウレタンプレポリマ−１００重量部に対し
て、少なくとも空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物
３〜２０重量部と、を含むことを特徴とするシ−リング
材用室温硬化性組成物。
【請求項２】前記ウレタンプレポリマ−はその分子中
にイソシアネ−ト基を１．６〜６．０％含有することを
特徴とする請求項１記載のシ−リング材用室温硬化性組
成物。
【請求項３】前記硬化剤はポリオ−ル化合物もしくは
ポリアミン化合物からなり、前記ウレタンプレポリマ−
１００重量部に対して６０〜１２０重量部であることを
特徴とする、請求項１又は２に記載のシ−リング材用室
温硬化性組成物。
【請求項４】前記空気中の酸素と反応し得る不飽和化
合物が乾性油、ジエン重合体及びそれらの変成物からな
る郡から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とす
る請求項１又は２又は３に記載のシ−リング材用室温硬
化性組成物。