聚氨酯弹性体填充材料 技术领域 本发明涉及可用作土木、 建筑等的结构物的止水材料的聚氨酯弹性体填充材料, 尤其可用作混凝土的结构物的止水材料的聚氨酯弹性体填充材料。
背景技术 以往, 在土木、 建筑的结构物中, 为了应对结构物的漏水、 修补由振动等产生的缝 隙, 采用向结构物的缝隙中填充止水材料的方法。
作为这样的方法所用的止水材料, 例如日本特开 2007-197534 号公报 ( 专利文献 1) 中公开了发泡聚氨酯系的止水材料。然而, 专利文献 1 中记载的这样的发泡聚氨酯系的 止水材料具有如下问题 : 欠缺柔软性, 因此容易因地震等的振动而产生龟裂, 该龟裂会成为 漏水的原因。另外, 作为这样的方法所用的止水材料, 一般使用以填缝枪 (caulk gun) 进行 注入的形式的止水材料, 例如日本特开 2005-350893 号公报 ( 专利文献 2) 中公开了以改性 硅酮、 改性聚氨酯、 硅酮、 聚氨酯、 丙烯酸等为材料的止水材料。然而, 专利文献 2 中记载的 这样的现有的止水材料在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的粘度高, 另外适用期短、 易于增粘, 因 此具有无法进行长时间的注入作业的问题、 难以向浸透需要时间的微细的缝隙中注入止水 材料的问题。 进而, 将这样的止水材料用于混凝土的结构物时, 从针对混凝土的耐性的观点 来看, 其需要具有耐碱性, 但上述专利文献 1 ~ 2 中记载的这样的止水材料从耐碱性观点来 看也并不足够。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 : 日本特开 2007-197534 号公报
专利文献 2 : 日本特开 2005-350893 号公报
发明内容 发明要解决的问题
本发明是鉴于上述现有技术所具有的问题而完成的, 其目的在于提供如下聚氨酯 弹性体填充材料 : 其可形成具有优异的耐冲击性和耐碱性的填充材料成形体, 而且适用期 足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的粘度足够低, 因此可进行长时间的注入作业且可注 入到微细的缝隙中。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述目的而反复进行了深入的研究, 结果发现, 利用含有特定 的多元醇且含有特定量的芳香族烃系增塑剂的聚氨酯弹性体填充材料, 可形成具有优异的 耐冲击性和耐碱性的填充材料成形体, 而且适用期足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的 粘度足够低, 因此可进行长时间的注入作业且可注入到微细的缝隙中, 从而完成了本发明。
本发明的聚氨酯弹性体填充材料含有 : 有机多异氰酸酯 (A)、 以及以平均官能团 数 2 ~ 4 且数均分子量 1000 以下的聚醚多元醇 (b1) 为主要成分的多元醇 (B)、 以及以芳香
族烃 (c1) 为主要成分的芳香族烃系增塑剂 (C), 相对于 100 质量份有机多异氰酸酯 (A), 前 述芳香族烃系增塑剂 (C) 的含量在 10 ~ 100 质量份的范围内。
另外, 在本发明的聚氨酯弹性体填充材料中, 前述多元醇 (B) 优选含有蓖麻油系 多元醇。
进而, 本发明的聚氨酯弹性体填充材料可特别适宜地作为用于形成隧道防水结构 的填充材料来使用, 所述隧道防水结构具备 : 形成于隧道的地基 (natural ground) 内面的 一次衬砌混凝土层、 形成于前述一次衬砌混凝土层的内面侧的二次衬砌混凝土层、 以及形 成于前述一次衬砌混凝土层与前述二次衬砌混凝土层之间的防水片材层和衬砌止水材料 层。
发明的效果
根据本发明, 可提供如下的聚氨酯弹性体填充材料 : 其可形成具有优异的耐冲击 性和耐碱性的填充材料成形体, 而且适用期足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的粘度足 够低, 因此可进行长时间的注入作业且可注入到微细的缝隙中。 附图说明 图 1 为显示使用本发明的聚氨酯弹性体填充材料形成的隧道防水结构的隧道 ( 上 侧的一部分 ) 的一例的侧剖面示意图。
附图标记说明
1: 地基
2: 一次衬砌混凝土层
3: 防水片材层
4: 衬砌止水材料层
5: 二次衬砌混凝土层
6: 止水材料注入孔
具体实施方式
以下根据适宜的实施方式来详细说明本发明。
本发明的聚氨酯弹性体填充材料含有 : 有机多异氰酸酯 (A)、 以及以平均官能团 数 2 ~ 4 且数均分子量 1000 以下的聚醚多元醇 (b1) 为主要成分的多元醇 (B)、 以及以芳香 族烃 (c1) 为主要成分的芳香族烃系增塑剂 (C), 相对于 100 质量份有机多异氰酸酯 (A), 前 述芳香族烃系增塑剂 (C) 的含量在 10 ~ 100 质量份的范围内。
本发明的有机多异氰酸酯 (A) 并没有特别限定, 可使用公知的有机多异氰酸酯。 作为这样的有机多异氰酸酯 (A), 例如可列举出芳香族系、 脂环族系、 脂肪族系的多异氰酸 酯、 以及它们的聚氨酯改性物、 脲基甲酸酯改性物、 脲二酮 (uretdione) 改性物、 异氰脲酸 酯改性物、 碳化二亚胺改性物、 脲酮亚胺 (uretonimine) 改性物、 脲改性物、 缩二脲改性物 等改性多异氰酸酯。
作为前述芳香族系多异氰酸酯, 例如可列举出甲苯二异氰酸酯 ( 以下有时简称为 “TDI” )、 二苯基甲烷二异氰酸酯 ( 以下有时简称为 “MDI” )、 萘二异氰酸酯、 三苯基甲烷三异 氰酸酯、 苯二甲基二异氰酸酯 ( 以下有时简称为 “XDI” )、 四甲基苯二甲基二异氰酸酯 ( 以下有时简称为 “TMXDI” )、 多亚甲基多苯基多异氰酸酯 ( 以下有时简称为 “P-MDI” ) 等。另外, 这些芳香族系多异氰酸酯包括各自的各种异构物的单一成分以及混合物。另外, 作为前述 脂环族系多异氰酸酯, 可列举出环己基甲烷二异氰酸酯、 环己烷二异氰酸酯、 异佛尔酮二异 氰酸酯、 氢化 MDI、 氢化 TDI、 氢化 XDI、 氢化 TMXDI 等。进而, 作为这样的脂肪族系多异氰酸 酯, 可列举出六亚甲基二异氰酸酯、 赖氨酸二异氰酸酯等。在这些有机多异氰酸酯 (A) 中, 从粘性的高低以及对环境的影响的观点来看, 芳香族系多异氰酸酯是优选的, MDI 是更优选 的。另外, 这些有机多异氰酸酯 (A) 可以单独使用 1 种或将 2 种以上组合使用。
本发明的多元醇 (B) 以以下说明的聚醚多元醇 (b1) 为主要成分。
本发明的聚醚多元醇 (b1) 的平均官能团数为 2 ~ 4 且数均分子量为 1000 以下。 在这样的聚醚多元醇 (b1) 中, 平均官能团数需要为 2 ~ 4。平均官能团数低于 2 时, 使用所 得填充材料形成的填充材料成形体的机械强度 ( 拉伸强度、 伸长率等 ) 会不足, 另一方面, 平均官能团数超过 4 时, 所得填充材料的粘度会过高, 同时使用所得填充材料形成的填充 材料成形体的柔软性会不足。
另外, 在这样的聚醚多元醇 (b1) 中, 数均分子量需要为 1000 以下, 更优选为 200 ~ 1000 的范围。数均分子量超过 1000 时, 所得填充材料的粘度会过高, 同时使用所得 填充材料形成的填充材料成形体的机械强度 ( 拉伸强度、 伸长率等 ) 会不足。另一方面, 数 均分子量低于 200 时, 其反应性会过高, 因而所得填充材料的适用期倾向于缩短。
作为前述聚醚多元醇 (b1), 可举出以 1 分子中具有 1 ~ 4 个羟基的含羟基化合物 为引发剂, 使环氧乙烷、 环氧丙烷等环氧烷进行加成反应而得到的物质。 作为这样的含羟基 化合物, 例如可列举出甲醇、 乙醇、 丙醇等醇类, 单乙醇胺、 二乙醇胺、 三乙醇胺等烷醇胺类, 甲苯二胺、 乙二胺、 二乙三胺、 氨、 苯胺、 二甲苯二胺、 二氨基二苯基甲烷等多胺类等胺系化 合物, 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇、 二乙二醇、 二丙二醇、 三亚甲基二醇、 四亚甲基二醇、 六亚甲 基二醇、 十亚甲基二醇、 新戊二醇、 3- 甲基 -1, 5- 戊二醇、 甘油、 三羟甲基丙烷、 季戊四醇等 多元醇。这些含羟基化合物可以单独使用 1 种或将 2 种以上组合使用。另外, 在这些聚醚 多元醇 (b1) 中, 从低粘度且疏水成分多、 不易受水影响的观点来看, 以丙二醇为引发剂的 环氧丙烷加成物是优选的。
在这样的多元醇 (B) 中, 前述聚醚多元醇 (b1) 的含量相对于多元醇 (B) 的总质量 优选为 70 质量%以上, 更优选为 80 质量%以上。前述多元醇 (B) 中的聚醚多元醇 (b1) 的 含量低于前述下限时, 反应性会过慢, 另外, 使用所得填充材料形成的填充材料成形体的机 械强度倾向于不足。
另外, 本发明的聚氨酯弹性体填充材料中的前述多元醇 (B) 的含量优选为使相对 于活性氢基的异氰酸酯基的当量比为后述范围内的量。
进而, 本发明的多元醇 (B) 优选除前述聚醚多元醇 (b1) 以外还含有蓖麻油系多元 醇。 这样通过含有蓖麻油系多元醇, 使得使用所得填充材料形成的填充材料成形体的 JIS-A 硬度倾向于变高。作为这样的蓖麻油系多元醇, 可列举出蓖麻油和改性蓖麻油 ( 用三羟甲 基丙烷、 季戊四醇等多元醇改性的蓖麻油等 )。 另外, 使用这样的蓖麻油系多元醇时, 蓖麻油 系多元醇的含量相对于多元醇 (B) 的总质量优选在 5 ~ 30 质量%的范围内。
另外, 作为可用于本发明的多元醇 (B) 的除前述聚醚多元醇 (b1) 和蓖麻油系多元 醇以外的多元醇, 例如可列举出聚酯多元醇、 聚碳酸酯多元醇、 聚丁二烯多元醇。本发明的芳香族烃系增塑剂 (C) 以芳香族烃 (c1) 为主要成分。另外, 本发明的芳 香族烃 (c1) 是指显示芳香族性的单环或多个环构成的烃化合物。而且, 这样的芳香族烃 (c1) 没有特别限定, 优选沸点为 150℃以上。 作为这样的芳香族烃 (c1), 例如可列举出新日 本石油公司制造的 SAS-296、 出光兴产公司制造的 Ipzole 150、 Rutgers Kureha Solvents GmbH 公司制造的 Ruetasolv DI、 丸善石油化学公司制造的 SWAZOLE 1800。
在本发明中, 由于这样使用芳香族烃系增塑剂 (C) 作为增塑剂成分, 因此可不对 使用所得填充材料形成的填充材料成形体的耐碱性产生不良影响地调整填充材料的粘度、 填充材料成形体的机械强度。
作为这样的芳香族烃系增塑剂 (C), 除芳香族烃 (c1) 以外, 还可使用含有脂肪族 烃的物质, 在这样的芳香族烃系增塑剂 (C) 中, 前述芳香族烃 (c1) 的含量相对于芳香族烃 系增塑剂 (C) 的总质量优选为 80 质量%以上, 更优选为 90 质量%以上, 特别优选为 100 质 量%。前述芳香族烃系增塑剂 (C) 中的芳香族烃 (c1) 的含量低于前述下限时, 具有容易在 所得填充材料中发生渗出的倾向。
另外, 作为这样的芳香族烃系增塑剂 (C), 可使用市售的产品, 例如可列举出新 日本石油公司制造的 SAS-296、 Mineral Spirit A 等, Exxon 化学公司制造的 Solvesso 100 等, 丸善石油化学公司制造的 SWAZOLE 1800 等, 出光兴产公司制造的 Ipzole150 等, Rutgers Kureha Solvents GmbH 公司制造的 Ruetasolv DI 等。 进而, 在本发明中, 相对于 100 质量份有机多异氰酸酯 (A), 这样的芳香族烃系增 塑剂 (C) 的含量需要在 10 ~ 100 质量份的范围内, 更优选在 10 ~ 50 质量份的范围内。芳 香族烃系增塑剂 (C) 的含量低于 10 质量份时, 所得填充材料的粘度会过高, 同时使用所得 填充材料形成的填充材料成形体的柔软性、 伸长率会不足。另一方面, 芳香族烃系增塑剂 (C) 的含量超过 100 质量份时, 使用所得填充材料形成的填充材料成形体的拉伸强度会不 足。
本发明的聚氨酯弹性体填充材料含有前述有机多异氰酸酯 (A)、 前述多元醇 (B) 及前述芳香族烃系增塑剂 (C)。这样的聚氨酯弹性体填充材料例如可通过将前述有机多异 氰酸酯 (A) 与含有前述多元醇 (B) 和前述芳香族烃系增塑剂 (C) 的多元醇预混料混合来得 到。作为这样将前述有机多异氰酸酯 (A) 与前述多元醇预混料混合的方法, 没有特别限定, 例如可采用用搅拌机在 15 ~ 30℃的温度下进行 0.5 ~ 5 分钟的混合的方法。另外, 这样的 聚氨酯弹性体填充材料可以根据需要进一步含有其他添加成分, 例如抗氧化剂、 紫外线吸 收剂、 耐热性改进剂、 消泡剂、 流平剂、 着色剂、 无机及有机填充材料、 润滑剂、 抗静电剂、 加 强材料。
另外, 异氰酸酯基相对于本发明的聚氨酯弹性体填充材料中的活性氢基 ( 多元醇 的活性氢基的总量 ) 的当量比 (NCO/OH) 优选为 0.50/1.00 ~ 2.00/1.00 的范围, 更优选为 0.80/1.00 ~ 1.50/1.00 的范围。异氰酸酯基相对于活性氢基的当量比低于上述下限时, 所得填充材料容易变得未固化, 另外, 使用所得填充材料形成的填充材料成形体的机械强 度 ( 拉伸强度 ) 倾向于不足, 另一方面, 超过前述上限时, 使用所得填充材料形成的填充材 料成形体的柔软性倾向于不足。
在本发明的聚氨酯弹性体填充材料中, 在气氛温度 20℃下使用时的混合粘度优选 为 1000mPa·s 以下, 更优选为 500mPa·s 以下。粘度超过前述上限时, 具有难以将所得填
充材料注入到微细的缝隙中的倾向。另外, 在本发明中, 即使在将前述有机多异氰酸酯 (A) 与前述多元醇预混料混合、 然后在温度 20℃的气氛下放置 1 小时时, 在气氛温度 20℃下使 用时的混合粘度也为 1000mPa·s 以下是优选的, 为 500mPa·s 以下是更优选的。如此, 在 本发明中, 在将前述有机多异氰酸酯 (A) 与前述多元醇预混料混合、 然后在温度 20℃的气 氛下放置时, 可以使可使用聚氨酯弹性体填充材料的时间、 即适用期为 1 小时以上, 也可以 使其为 2 小时以上。如此, 本发明的聚氨酯弹性体填充材料的适用期足够长、 混合粘度足够 低, 因此可进行长时间的注入作业, 另外也可将填充材料注入到微细的缝隙中。
进而, 通过使本发明的聚氨酯弹性体填充材料在温度 0 ~ 40℃下进行 24 ~ 168 小 时的固化, 可得到填充材料成形体。 从柔软性和耐冲击性的观点来看, 这样的填充材料成形 体的 JIS-A 硬度优选为 30 ~ 90 的范围, 更优选为 40 ~ 70 的范围。这样的 JIS-A 硬度可 利用以 JIS K6253 中记载的方法为依据的方法, 使用 A 型硬度测定计 (JIS-A 硬度计 ) 来进 行测定。
以上说明的本发明的聚氨酯弹性体填充材料可形成具有优异的耐冲击性和耐碱 性的填充材料成形体, 而且适用期足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的粘度足够低, 因此 可进行长时间的注入作业且可注入到微细的缝隙中。因此, 本发明的聚氨酯弹性体填充材 料可适宜地作为土木、 建筑等的结构物的止水材料来使用, 可特别适宜地作为用于形成应 用了山岳隧道等的水密型片材防水工程 (watertinght type sheet waterproofing) 的隧 道防水结构的止水材料来使用。 接着, 本发明的聚氨酯弹性体填充材料特别适宜作为用于形成隧道防水结构的填 充材料来使用, 所述隧道防水结构具备 : 形成于隧道地基内面的一次衬砌混凝土层、 形成于 前述一次衬砌混凝土层的内面侧的二次衬砌混凝土层、 以及形成于前述一次衬砌混凝土层 与前述二次衬砌混凝土层之间的防水片材层和衬砌止水材料层, 例如可利用包括如下工序 的方法来施工能长期地更可靠地抑制隧道漏水的隧道防水结构 : 形成前述一次衬砌混凝土 层、 前述防水片材层和前述二次衬砌混凝土层的工序 ( 第 1 工序 ) ; 以及, 将本发明的聚氨 酯弹性体填充材料注入到前述防水片材层与前述二次衬砌混凝土层之间和 / 或前述防水 片材层与前述一次衬砌混凝土层之间来形成前述衬砌止水材料层的工序 ( 第 2 工序 )。
以下, 边参照附图边对使用本发明的聚氨酯弹性体填充材料来施工隧道防水结构 的方法进行说明。另外, 以下的说明和附图中, 对于相同或相当的单元使用相同的符号表 示, 省略重复的说明。
图 1 为显示使用本发明的聚氨酯弹性体填充材料形成的隧道防水结构的隧道 ( 上 侧的一部分 ) 一例的侧剖面示意图。图 1 所示的隧道具备 : 形成于隧道的地基 1 的内面的 一次衬砌混凝土层 2, 以及形成于一次衬砌混凝土层 2 的内面的防水片材层 3, 以及形成于 防水片材层 3 的内面的衬砌止水材料层 4, 以及形成于衬砌止水材料层 4 的内面的二次衬砌 混凝土层 5。
在隧道防水结构的施工方法中的前述第 1 工序中, 形成一次衬砌混凝土层 2、 防水 片材层 3 和二次衬砌混凝土层 5。作为形成一次衬砌混凝土层 2、 防水片材层 3 及二次衬砌 混凝土层 5 的方法, 没有特别限定, 例如可采用日本特开 2000-337096 号公报中记载的方 法。
即, 首先, 在隧道的地基 1 的内面形成一次衬砌混凝土层 2。 作为其方法, 没有特别
限定, 例如可采用在隧道的地基 1 的内面侧设置成形用模框、 向成形用模框中浇注混凝土 的方法。
接着, 在一次衬砌混凝土层 2 的内面侧形成防水片材层 3。作为其方法, 没有特别 限定, 例如可采用将公知的防水片材铺设于一次衬砌混凝土层 2 的内面的方法。另外, 这样 的防水片材的大小、 厚度没有特别限定。 进而, 这样的防水片材的材质为具有防水性且可通 过熔接等来进行接合的材料即可, 没有特别限定。另外, 在一次衬砌混凝土层 2 与防水片材 层 3 之间, 可以根据需要设置无纺布等作为缓冲材料。
接着, 在防水片材层 3 的内面侧形成二次衬砌混凝土层 5。作为其方法, 没有特别 限定, 例如可采用在防水片材层 3 的内面侧设置成形用模框、 向成形用模框中浇注混凝土 的方法。另外, 此时, 在日本特开 2000-337096 号公报记载的方法中, 形成用于向防水片材 层 3 与二次衬砌混凝土层 5 之间注入前述本发明的聚氨酯弹性体填充材料的止水材料注入 孔 6。 其方法也没有特别限定, 例如可采用在管内插有棒状芯材的状态下将该管与芯材埋设 在二次衬砌混凝土中、 然后仅将芯材拔出的方法。
在隧道防水结构的施工方法中的前述第 2 工序中, 向防水片材层 3 与二次衬砌混 凝土层 5 之间注入前述本发明的聚氨酯弹性体填充材料来形成衬砌止水材料层 4。作为这 样形成衬砌止水材料层 4 的方法, 没有特别限定, 例如可采用从形成于二次衬砌混凝土层 5 的前述止水材料注入孔 6 注入前述本发明的聚氨酯弹性体填充材料的方法。另外, 本发明 的聚氨酯弹性体填充材料如前所述, 适用期足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下的粘度足 够低, 因此可进行长时间的注入作业, 另外可利用泵等容易地将填充材料注入。 另外, 在以上说明的隧道防水结构的施工方法中, 仅在防水片材层 3 与二次衬砌 混凝土层 5 之间形成衬砌止水材料层 4, 但也可以在防水片材层 3 与一次衬砌混凝土层 2 之 间形成衬砌止水材料层 4, 也可以在防水片材层 3 与二次衬砌混凝土层 5 之间以及在防水片 材层 3 与一次衬砌混凝土层 2 之间均形成衬砌止水材料层 4。
实施例
以下基于实施例和比较例来更具体地说明本发明, 但本发明不限定于以下实施 例。另外, 在没有特别说明的情况下, 文中的 “份” 、 “%” 为质量基准的单位。另外, 实施例 和比较例中使用的原料如下。
( 使用原料 )
< 有机多异氰酸酯 >
MR-200 : 聚 合 MDI, NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO., LTD. 制 造, 商品名 “MR-200” 。
< 多元醇 >
PP-400 : 聚醚多元醇, 羟基值 280mgKOH/g, 平均官能团数 2, 数均分子量 400, 三洋 化成工业公司制造, 商品名 “PP-400” 。
H-24 : 蓖麻油系多元醇, 羟基值 160mgKOH/g, 数均分子量 932, 伊藤制油公司制造, 商品名 “URIC H-24” 。
GP-1000 : 蓖麻油系多元醇, 羟基值 160mgKOH/g, 数均分子量 1000, 三洋化成工业 公司制造, 商品名 “SANNIX GP-1000” 。
< 增塑剂 >
SAS-296 : 芳香族烃系增塑剂, 芳香族成分 100 %、 新日本石油公司制造, 商品名 “SAS-296” 。
Solvesso 100 : 芳香族烃系增塑剂, 芳香族成分 99%、 Exxon 化学公司制造, 商品 名 “Solvesso 100” 。
Mineral Spirit A : 芳香族烃系增塑剂, 芳香族成分约 20%, 新日本石油公司制 造, 商品名 “Mineral Spirit A” 。
SWAZOLE 1800 : 芳香族烃系增塑剂, 芳香族成分 99%, 丸善石油化学公司制造, 商 品名 “SWAZOLE 1800” 。
非烃系增塑剂 1 : 酯系增塑剂, 旭化成公司制造, 商品名 “Elease M9020” 。
非烃系增塑剂 2 : 碳酸酯系增塑剂, 旭硝子公司制造, 商品名 “Asahinato” 。
非烃系增塑剂 3 : 醚系增塑剂, 三洋化成工业公司制造, 商品名 “SK-500” 。
液体石蜡 : 脂肪族烃系增塑剂, KISHIDA CHEMICAL Co., Ltd. 制造。
( 实施例 1 ~ 8 及比较例 1 ~ 7)
< 聚氨酯弹性体填充材料及填充材料成形体的制作 >
在实施例 1 中, 如下得到聚氨酯弹性体填充材料和填充材料片状成形体。即, 对具 备搅拌机、 冷却管、 氮气导入管、 温度计的反应器进行氮气置换, 然后加入 800 份 PP-400, 50 份 H-24 和 150 份 SAS-296, 在温度 20℃下进行 1 小时的混合, 得到多元醇预混料。此后, 对 所得多元醇预混料进行温度调整, 使得温度为 20℃。
接着, 将 300 份所得多元醇预混料和 150 份有机多异氰酸酯 (MR-200) 投加到容器 中, 在温度 20℃下混合 1 分钟, 然后进行 30 分钟的减压脱泡处理, 得到聚氨酯弹性体填充 材料 ( 聚氨酯树脂组合物 : PU-1)。接着, 将所得填充材料投入到片材成形用的模具 ( 厚度 : 2mm) 中, 在温度 45℃下进行 1 天的固化, 然后脱膜, 得到填充材料片状成形体。
另外, 在实施例 2 ~ 8 中, 除了将多元醇预混料的组成分别变更为如表 1 所述以 外, 与实施例 1 同样地进行, 得到聚氨酯弹性体填充材料 (PU-2) ~ (PU-8) 和填充材料片状 成形体。 进而, 在比较例 1 ~ 6 中, 除了将多元醇预混料的组成分别变更为如表 2 所述以外, 与实施例 1 同样地进行, 得到聚氨酯弹性体填充材料 (PU-9) ~ (PU-14) 和填充材料片状成 形体。 另外, 在比较例 7 中, 除了将多元醇预混料的组成变更为如表 2 所述以外, 与实施例 1 同样地进行, 制作聚氨酯弹性体填充材料 (PU-15), 并尝试制作填充材料片状成形体, 结果 增塑剂渗出至片材表面而未能制作填充材料片状成形体。
表1
表2< 聚氨酯弹性体填充材料和填充材料成形体的评价 >
对于实施例 1 ~ 8 和比较例 1 ~ 6 中得到的聚氨酯弹性体填充材料及填充材料 成形体, 通过以下方法, 评价或测定聚氨酯弹性体填充材料的粘度、 以及填充材料成形体的 JIS-A 硬度、 耐碱性、 拉伸强度 (TB) 和伸长率 (EB)。所得结果示于表 3。
(i) 聚氨酯弹性体填充材料的粘度的测定
对于实施例和比较例中得到的聚氨酯弹性体填充材料, 使用 B 型旋转粘度计来测 定 20℃下的粘度。另外, 对于粘度, 分别测定刚混合后的粘度以及混合后在 20℃的气氛下 放置 1 小时后的粘度。
(ii) 填充材料成形体的 JIS-A 硬度的测定和评价
将 100g 实施例和比较例中得到的聚氨酯弹性体填充材料投入到成形用的杯中, 在温度 45℃下固化 1 天, 然后脱模, 得到填充材料成形体。接着, 对于所得填充材料成形体
的 JIS-A 硬度, 依据 JIS K6253 中记载的方法, 使用 A 型硬度测定计 (JIS-A 硬度计 ) 来进行 测定。另外, 对于填充材料成形体的 JIS-A 硬度的评价, 将 JIS-A 硬度 ( 单位 : Hs) 为 30 ~ 90 的范围的情况判定为 “A” , 除此之外的情况判定为 “C” 。
(iii) 填充材料成形体的耐碱性的评价
依据 JIS K7312 中记载的方法来评价实施例和比较例中得到的填充材料片状成形 体的耐碱性。即, 将填充材料片状成形体形成试样 ( 大小 : 100mm×25mm×2mm), 将试样在 温度 70℃、 pH13 的饱和氢氧化钙水溶液中浸渍 28 天。接着, 由浸渍前的试样的质量 (mb) 和浸渍后的试样的质量 (ma) 算出在饱和氢氧化钙水溶液中的提取物的质量比率 [ΔE = {(mb-ma)/mb}×100], 将提取物的质量比率 (ΔE) 低于 3%的情况判定为 “A” , 除此之外的情 况判定为 “C” 。
(iv) 填充材料成形体的拉伸强度和伸长率的测定和评价
依据 JIS K7312 中记载的方法来测定实施例和比较例中得到的填充材料片状成形 体的拉伸强度和伸长率。 另外, 对于填充材料片状成形体的拉伸强度的评价, 将拉伸强度为 2MPa 以上的情况判定为 “A” , 除此之外的情况判定为 “C” 。另外, 对于片状成形体的伸长率 的评价, 将伸长率为 120%以上的情况判定为 “A” , 除此之外的情况判定为 “C” 。
表3由表 3 所示的结果确认到本发明的聚氨酯弹性体填充材料 ( 实施例 1 ~ 8) 在 20℃ 下的粘度足够低, 另外适用期足够长。另外, 确认到使用本发明的聚氨酯弹性体填充材料 ( 实施例 1 ~ 8) 得到的填充材料成形体具有优异的耐碱性。进而, 确认到这样的填充材料 成形体具有适度的 JIS-A 硬度, 富有柔软性, 因此具有优异的耐冲击性。另外, 也确认到这 样的填充材料成形体具有优异的机械强度 ( 拉伸强度和伸长率 )。
产业上的可利用性
如上述说明, 根据本发明, 可提供如下聚氨酯弹性体填充材料 : 其可形成具有优异
的耐冲击性和耐碱性的填充材料成形体, 而且适用期足够长、 在常温 ( 例如 15 ~ 30℃ ) 下 的粘度足够低, 因此可进行长时间的注入作业且可注入到微细的缝隙中。
因此, 本发明的聚氨酯弹性体填充材料具有优异的耐冲击性和耐碱性, 因而可用 作土木、 建筑等的结构物的止水材料, 尤其可用作混凝土结构物的止水材料。