湿气固化型有机多异氰酸酯组合物和水膨胀性止水材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水膨胀性聚氨酯树脂止水材料，更详细而言，涉及钢板粧接头部中使 用的湿气固化型的水膨胀性聚氨酯树脂止水材料。
【背景技术】
[0002] 水膨胀性聚氨酯树脂止水材料包括1液型和2液型。1液型的湿气固化型水膨胀 性聚氨酯树脂止水材料被广泛用于钢板粧用途的止水材料、土木建筑用途的接缝材料或填 缝材料、混凝土止水材料等。
[0003] 钢板粧用途的止水材料有以下特征：在作业现场向钢板粧接头部灌注湿气固化型 有机多异氰酸酯组合物进行施工。专利文献1~6中公开了，使用有低粘度的物质作为有 机多异氰酸酯组合物的构成成分即异氰酸酯基末端预聚物，使用甲苯二异氰酸酯、脂肪族 异氰酸酯或脂环族异氰酸酯作为制备异氰酸酯基末端预聚物的有机异氰酸酯。
[0004] 水膨胀性填缝材料有以下特征：将湿气固化型有机多异氰酸酯组合物与矿物质填 充剂混合并以糊状使用。专利文献7~9中公开了，使用有高粘度的物质作为有机多异氰 酸酯组合物的构成成分即异氰酸酯基末端预聚物，使用二苯基甲烷二异氰酸酯作为制备异 氰酸酯基末端预聚物的有机异氰酸酯。
[0005] 混凝土止水材料有以下特征：将低粘度的1液型湿气固化型有机多异氰酸酯组合 物注入到混凝土的龟裂部分，由于与残留的水的反应而产生的发泡而向窄的空隙渗透并止 水。专利文献10~12中公开了，使用有异氰酸酯基含有率高、粘度非常低的物质作为有机 多异氰酸酯组合物的构成成分即异氰酸酯基末端预聚物，使用二苯基甲烷二异氰酸酯或多 亚甲基多苯基多异氰酸酯作为制备异氰酸酯基末端预聚物的有机异氰酸酯，。
[0006] 即便统称为湿气固化型水膨胀性止水材料，如上述所记载那样，也根据止水材料 的用途不同，所要求的特性不同。对于钢板粧接头部中使用的止水材料，需要如不引起发泡 那样的异氰酸酯含有率低的、适于作业现场中的施工的低粘度的有机多异氰酸酯组合物。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特公昭53-38750号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开昭59-166567号公报
[0011] 专利文献3 :日本特公平4-89号公报
[0012] 专利文献4 :日本特开平5-230164号公报
[0013] 专利文献5 :日本特开2004-277707号公报
[0014] 专利文献6 :日本特开2006-307035号公报
[0015] 专利文献7 :日本特开平6-056955号公报
[0016] 专利文献8 :日本特开平8-319414号公报
[0017] 专利文献9 :日本特开平10-140001号公报
[0018] 专利文献10 :日本特开2001-329163号公报
[0019] 专利文献11 :日本特开2002-3821号公报
[0020] 专利文献12:日本特开2002-302666号公报
【发明内容】
[0021]发明要解决的问题
[0022] 对钢板粧接头部的止水材料施工如下进行：向搬入到止水现场的钢板粧的接头部 灌注湿气固化型有机多异氰酸酯组合物并进行施工，通过湿气使其固化，从而进行。向经过 止水施工的钢板粧需要止水的部位打进从而设置，但存在由于钢板粧打进作业时的摩擦产 生的放热而使湿气固化型水膨胀性止水材料劣化的担心，期望耐热性优异的止水材料。
[0023] 2液型的水膨胀性止水材料有提高耐热性的效果，将含有多异氰酸酯基的主剂与 含有活性氢基的固化剂组合来使用。然而，在2液型的止水材料的情况下，配混主剂与固化 剂后的可使用时间受到制约，对在施工现场频繁引起的突发的作业工序的变更、延迟的应 对有限度。另外，2液型的止水材料与现有的1液型的止水材料相比，耐热性优异，但在施工 现场需要使用前的计量和混合工序，由于配混错误、不充分的搅拌而有时无法均匀地混合 时，无法发挥作为止水材料的充分的性能，有止水性能降低的问题。因此，需要耐热性优异 的1液型的湿气固化型水膨胀性止水材料。
[0024] 本发明的目的在于，提供耐热性良好的湿气固化型水膨胀性止水材料和作为其成 型材料的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物。
[0025] 用于解决问题的方案
[0026] 本发明涉及钢板粧接头部中使用的1液型的湿气固化型水膨胀性止水材料。本发 明人等在开发钢板粧用途的耐热性优异的湿气固化型水膨胀性止水材料时，关注二苯基甲 烷二异氰酸酯（以下，简单记作单体MDI)作为有机异氰酸酯，尝试湿气固化型有机多异氰 酸酯组合物的开发。
[0027] 钢板粧止水材料用途中使用的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物由于在作业现 场的灌注施工中使用，所以需要室温附近的粘度为较低的粘度范围。专利文献1~6中，异 氰酸酯末端预聚物用降粘剂稀释、并且作为用于异氰酸酯末端预聚物的有机异氰酸酯使用 了容易变为低粘度的甲苯二异氰酸酯（以下，简单记作1DI)、脂肪族异氰酸酯或脂环族异 氰酸酯。这是由于，使用单体MDI作为有机异氰酸酯时，所得异氰酸酯末端预聚物变为高粘 度，不适于在施工现场进行的灌注施工。专利文献1~6的实施例中，也没有发现单独使用 单体MDI作为有机异氰酸酯的例子。也有大量添加降粘剂进行低粘度化的方法，但无法避 免成型后的降粘剂自止水材料的渗出、材料强度的降低，因此无法付诸实用化是实际情况。
[0028] 对于在作业现场施工时使用的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物，异氰酸酯末端 预聚物中有机异氰酸酯以单体的形式残留的情况下，由单体产生的臭气、安全卫生方面有 时成为问题，因此需要注意。关于这一点，4,4' -MDI的25°C下的蒸汽压为6.7X104Pa，与 TDI-80的20°C下的蒸汽压1. 4Pa和HDI的25°C下的蒸汽压7Pa相比，为非常低的值。因 此，在作业现场的臭气、安全卫生方面期望使用单体MDI。
[0029] 本发明人等对使用单体MDI作为有机异氰酸酯并且满足上述特性的耐热性优异 的钢板粧接头部用途的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物进行了深入研究，结果完成了本 发明。
[0030] 本发明如以下所示的（1)至（4)所述。
[0031] (1) -种钢板粧接头部止水材料用途的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物，其特 征在于，其为使用二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物（A)的钢板粧接头部止水材料用途的湿气 固化型有机多异氰酸酯组合物，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物（A)包含：2, 4'-二苯基甲烷 二异氰酸酯含有率为20质量％以上的二苯基甲烷二异氰酸酯（a);平均官能团数为2~3 且氧亚乙基含有率为50~100质量％的聚醚多元醇（b);降粘剂（c)，二苯基甲烷二异氰酸 酯预聚物（A)中所含的降粘剂（c)的含有率处于10~27质量％的范围，二苯基甲烷二异 氰酸酯预聚物（A)的异氰酸酯基含有率处于1.0~2. 5%的范围，25°C下的二苯基甲烷二异 氰酸酯预聚物（A)的粘度处于1000~3000mPa?s的范围。
[0032] S卩，本发明的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物含有二苯基甲烷二异氰酸酯预聚 物（A)，二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物（A)包含：通过含有20质量％以上2, 4'-二苯基甲 烷二异氰酸酯的二苯基甲烷二异氰酸酯（a)与平均官能团数为2~3且氧亚乙基含有率为 50~100质量％的聚醚多元醇（b)反应而得到的预聚物和降粘剂（c)，二苯基甲烷二异氰 酸酯预聚物（A)中所含的降粘剂（c)的含有率处于10~27质量％的范围，二苯基甲烷二 异氰酸酯预聚物（A)的异氰酸酯基含有率处于1.0~2. 5质量％的范围，二苯基甲烷二异 氰酸酯预聚物（A)的粘度在25°C下处于1000~3000mPa?s的范围。
[0033] (2)根据（1)所述的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物，其特征在于，前述聚醚多 元醇（b)包含平均官能团数为2且氧亚乙基含有率为50~100质量％的聚醚多元醇（bl)、 和平均官能团数为3且氧亚乙基含有率为50~100质量％的聚醚多元醇（b2)的混合物。
[0034] S卩，上述有机多异氰酸酯组合物中，聚醚多元醇（b)包含平均官能团数为2且氧亚 乙基含有率为50~100质量％的聚醚多元醇（bl)、和平均官能团数为3且氧亚乙基含有率 为50~100质量％的聚醚多元醇（b2)的混合物是优选的。
[0035] (3)根据⑴或⑵所述的湿气固化型有机多异氰酸酯组合物，其特征在于，降粘 剂（c)为己二酸二丁酯或己二酸二异丁酯。
[0036] (4) -种水膨胀性止水材料，其含有上述（