JP2000038544A - プライマー組成物 - Google Patents

プライマー組成物

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JP2000038544A
JP2000038544A JP10207524A JP20752498A JP2000038544A JP 2000038544 A JP2000038544 A JP 2000038544A JP 10207524 A JP10207524 A JP 10207524A JP 20752498 A JP20752498 A JP 20752498A JP 2000038544 A JP2000038544 A JP 2000038544A
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isocyanate
polyol
bisphenol
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prepolymer
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JP10207524A
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Akira Ishii
明 石井
Tetsuo Sasaki
哲夫 佐々木
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HODOGAYA KENZAI KOGYO KK
Hodogaya Chemical Co Ltd
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HODOGAYA KENZAI KOGYO KK
Hodogaya Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プライマー塗布と防水材施工との
間隔が開いて、その間に降雨が有っても層間剥離を起こ
さず、防水材施工後の耐水接着性が良好なプライマー組
成物を提供しようとするものである。 【解決手段】ビスフェノール骨格含有ポリオールを主成
分とするポリオールと、4,4’−メチレンービス(フ
ェニルイソシアネート)との反応によって得られるイソ
シアネート末端プレポリマー(A)単独またはこれとビ
スフェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオ
ールとトリレンジイソシアネートとの反応によってえら
れるイソシアネート末端プレポリマー(B)との混合物
と、有機溶剤からなるプライマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウレタンと塗膜防水
材の施工において下地基材の表面処理に用いられるプラ
イマー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ビルディングの屋上、廊下、屋外駐車場
などのコンクリート構造物に防水性能を付与するため
に、トリレンジイソシアネート末端プレポリマーを主剤
とし、これと、芳香族アミン、可塑剤、充填剤などを配
合した硬化剤とを施工現場で混合して塗工する2液型常
温硬化性ウレタン塗膜防水材が広く使用されている。こ
れらコンクリートやモルタル下地に防水施工を行う場合
には、この下地と防水材層との接着性を高め、かつ防水
材層のふくれ現象を防止するために下地基材に対しあら
かじめプライマー処理を行うことが必須とされている。
コンクリート下地用プライマーとしては、従来比較的低
分子量のポリプロピレンエーテルポリオール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパンなどのグリコール類、また
はひまし油などのポリオールと、トリレンジイソシアネ
ート(以下TDIと略称)または4,4‘−メチレンビ
ス(フェニルイソシアネート)(以下MDIと略称)か
ら製造されるイソシアネート末端プレポリマーである一
液湿気硬化型ウレタンの有機溶剤溶液が一般に使用され
てきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】コンクリート基材に防
水施工を行うには、コンクリート基材が乾燥しているの
を確かめてからこの上に上記のプライマーをゴムベラ、
ロール刷毛などで均一に塗布する。塗布したプライマー
が指触乾燥(プライマーの上に人が乗ってもベトつかな
い程度)に達してからこの上に塗膜防水材を所定の厚み
に塗工しているが、工事の都合でプライマーを塗布して
から防水材を塗工するまでにかなりの時間間隔が空く場
合が有る。特にその期間に降雨があると、プライマーと
防水材層との接着性が低下し、はがれのトラブルが発生
することが多い。またこのように施工間隔があかなくて
もプライマー塗布後順調に防水施工が行われても、後に
降雨に見舞われたり、或いは冠水するなどの結果、プラ
イマーと防水材層の間ではがれの現象がおきる場合があ
る。このように従来のプライマーには施工条件または環
境により接着力が低下する危険が内在していた。
【0004】本発明は、プライマー塗布と防水材施工と
の間隔が開いて、その間に降雨が有っても層間剥離を起
こさず、防水材施工後の耐水接着性に不安のないプライ
マー組成物を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々検討の
結果、4,4’−メチレンービス(フェニルイソシアネ
ート)単独またはトリレンジイソシアネートと、ビスフ
ェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオール
との反応によって得られるイソシアネート末端プレポリ
マーの有機溶剤溶液が、本発明の目的に適う性能を有す
るプライマーであることを見出した。
【0006】すなわち、本発明は、1.一般式(I)で
示されるビスフェノール骨格含有ポリオールを主成分と
するポリオールと4,4’−メチレンービス(フェニル
イソシアネート)との反応によって得られるイソシアネ
ート末端プレポリマー(A)単独またはこれと上記一般
式(I)で示されるビスフェノール骨格含有ポリオール
を主成分とするポリオールとトリレンジイソシアネート
との反応によってえられるイソシアネート末端プレポリ
マー(B)との混合物と、有機溶剤からなるプライマー
組成物であり、
【0007】
【化2】 (一般式(I)中、R1およびR2は各々水素原子また
は低級アルキル基を示し、Dは炭素原子数2〜4のアル
キレン基を示し、m及びnは各々1〜10を示す。)
【0008】また、2.上記イソシアネート末端プレポ
リマー(A)と、イソシアネート末端プレポリマー
(B)との混合割合が、重量比で10/0〜2.5/
7.5である前記1記載のプライマー組成物であり、
【0009】また、3.イソシアネート末端プレポリマ
ー(A)を製造するための原料である4,4’−メチレ
ンービス(フェニルイソシアネート)とビスフェノール
骨格含有ポリオールを主成分とするポリオールとのイソ
シアネート基/水酸基の仕込み当量比が2.0〜5.0
の範囲であり、イソシアネート末端プレポリマー(B)
を製造するための原料であるトリレンジイソシアネート
とビスフェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポ
リオールとのイソシアネート基/水酸基の仕込み当量比
が1.6〜2.1の範囲である前記1記載のプライマー
組成物である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
詳述する。本発明のプライマー組成物の主成分であるイ
ソシアネート末端プレポリマーは、MDI単独、または
TDIを用いて、それぞれイソシアネート成分とし、ビ
スフェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオ
ールとの反応によって製造される。本発明において使用
するビスフェノール骨格含有ポリオールは一般式(I)
で示され、メチレンビスフェノール、エチリデンビスフ
ェノール、ブチリデンビスフェノール、イソプロピリデ
ンビスフェノールなどの、R1およびR2が各々水素原
子または低級アルキル基であるビスフェノールに、炭素
原子数2〜4のアルキレンオキサイド(エチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド)を
付加する周知の方法により製造されるものであり、mお
よびnで表わされるアルキレンオキサイドの付加モル数
1〜10、好ましくは1〜6のものが最適である。ビス
フェノール骨格含有ポリオールは1種類以上のものを混
合して使用することができる。本発明の目的のプライマ
ー組成物とするためには、ポリオール成分としてこのビ
スフェノール骨格含有ポリオールを主体として使用する
必要があるが、場合に応じて他のポリオール、たとえば
ブタンジオール、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、トリメチロールプロパンなどのグリコール
類、分子量が400〜1000のポリプロピレンエーテ
ルポリオールなどを一部併用することも可能である。た
だしその使用量はポリオール成分の30モル%以下とす
ることが好ましい。30モル%を超えて使用すると防水
材との初期接着が低下し本発明の目的を達成することが
出来なくなる。
【0011】本発明において使用するMDIとしては、
4,4’−メチレンービス(フェニルイソシアネート)
の他に、4,4’−メチレンービス(フェニルイソシア
ネート)をウレトンイミン化したもの(液状MDI)、
ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート(粗MD
I)等があげられる。MDI、液状MDI、粗MDIを
それそれ単独で使用しても併用してもよい。取り扱いや
すさの面から特にポリメチレンポリフェニルイソシアネ
ート(粗MDI)が好ましい。また、本発明において併
用するイソシアネートとしてトリレンジイソシアネート
(TDI)が使用できる。
【0012】本発明においては、ビスフェノール骨格含
有ポリオールを主成分とするポリオールとMDIとの反
応によって得られるイソシアネート末端プレポリマー
(A)(以下、MDI系プレポリマー)単独、またはこ
れとビスフェノール骨格含有ポリオールを主成分とする
ポリオールとTDIとの反応によって得られるイソシア
ネート末端プレポリマー(B)(以下、TDI系プレポ
リマー)との混合物が使用され(A)と(B)との混合
割合は重量比で10/0〜2.5/7.5の範囲である
必要がある。MDI系プレポリマー(A)単独でも本発
明の目的とする効果が得られる。これにTDI系プレポ
リマー(B)を混合して使用すると、プライマーを塗布
してから上塗り防水材を塗布する間隔を延長させる効果
が認められるのでより好ましい。その反面、TDI系プ
レポリマー(B)の混合量が増加するに従って防水材と
の初期の接着性が低下して行き、MDI系プレポリマー
(A)とTDI系プレポリマー(B)の割合が2.5/
7.5よりもTDI系プレポリマー(B)の割合が大き
くなるとプライマーとしての機能である防水材との接着
性が悪くなる。
【0013】本発明のプライマー組成物を製造するに
は、MDIまたはTDIを反応器に仕込み、ビスフェノ
ール骨格含有ポリオール等のポリオール(およびキシレ
ン等の溶剤)を加え攪拌しながら80〜90℃に加熱し
て2〜4時間反応を行なう。所定の割合のMDI系のプ
レポリマー(A)とTDI系のプレポリマー(B)の混
合プレポリマーを製造するには,MDI系プレポリマー
(A)、TDI系プレポリマー(B)をそれぞれのプレ
ポリマーを別々に製造してから後にこれらを所定の割合
となるように混合するか、またはTDI系プレポリマー
(B)を製造するための反応を行なってから、この反応
器にMDI系プレポリマー(A)/TDI系プレポリマ
ー(B)の重量比が所定の割合となるようにMDI系プ
レポリマー(A)を製造するためのMDI、ビスフェノ
ール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオール(お
よび溶剤)を加えて再び反応を行なって所定の割合の混
合プレポリマーを製造するか、どちらかの方法で行なう
ことが出来る。MDI系プレポリマー(A)を製造する
時、原料MDIとビスフェノール骨格含有ポリオールを
主成分とするポリオールとのイソシアネート基/水酸基
の仕込当量比は2.0〜5.0の範囲とし、TDI系プ
レポリマー(B)を製造するとき、原料TDIとビスフ
ェノール骨格含有ポリオール等のポリオールとのイソシ
アネート基/水酸基の仕込当量比は1.6〜2.1の範
囲とするのがそれぞれの性状と貯蔵安定性の両面から好
ましい。原料MDIとビスフェノール骨格含有ポリオー
ルを主成分とするポリオールとのイソシアネート基/水
酸基の仕込当量比が2.0より低いと貯蔵安定性が悪く
なり、仕込当量比が5.0を超えると発泡の原因にな
る。また、MDI系プレポリマーと併用できるTDI系
プレポリマーにおいては、原料TDIとビスフェノール
骨各含有ポリオールを主成分とするポリオールとの仕込
当量比が1.6より低いと貯蔵安定性が悪く、仕込当量
比が2.1を超えるとフリーのTDIが環境衛生上好ま
しくない。
【0014】本発明において使用する有機溶剤は、水分
含有量が可能な限り少なくかつイソシアネートとの反応
性のないキシレン、トルエンまたは酢酸エチルの様な比
較的揮発性のよい溶剤が好ましい。溶剤の使用量はプラ
イマーの作業性、乾燥性等を勘案して調整することがで
きるが、プライマー組成物中40〜80重量%の範囲が
好適である。
【0015】本発明のプライマー組成物は、防水すべき
コンクリート等の下地基材が乾いていることを確かめて
から、ゴムベラ、ロール刷毛などを用いて均一に塗布さ
れる。塗布後30分から数時間でその上に人が乗っても
ベトつかない程度に乾燥するからそれ以降は上塗りであ
る防水材を塗工することができる。従来のプライマーで
は、プライマー塗付後、上塗り防水材を塗工するまでの
期間が長引き、またその間に降雨があると、防水材との
接着性が極端に低下したり、また一旦は接着してもその
後長時間冠水するとはがれのトラブルが発生する場合が
あったが、本発明のプライマー組成物を使用することに
よりこれらのトラブルをなくし、長期にわたり接着力を
保持し、安定した施工ができることができる。以下、実
施例について本発明を説明する。
【0016】
【実施例】実施例1 コンデンサー付きの反応器に478.0部のビスフェノ
ール基含有ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオ
キサイドを付加させたもの。商品名:アデカポリエーテ
ルBPX―33、数平均分子量580、旭電化工業社
製)、522部のポリメチレンポリフェニレンイソシア
ネート(商品名:MR―200、日本ポリウレタン社
製)(NCO/OH=当量比は2.3)、1000部の
キシレンを仕込みついで80〜90℃で1.5〜2時間
反応を行いNCO含有率4.49重量%のMDI系プレ
ポリマー(A)を得た。
【0017】実施例2 コンデンサー付きの反応器に159.2部のビスフェノ
ール基含有ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオ
キサイドを付加させたもの。商品名:アデカポリエーテ
ルBPX―33、数平均分子量580、旭電化工業社
製)、90.8部のトリレンジイソシアネート(2、4
―異性体含有率80重量%のトリレンジイソシアネー
ト、商品名T―80、日本ポリウレタン社製、NCO/
OH=当量比は1.9)および250部のキシレンを仕
込み80〜90℃で2〜4時間反応を行いNCO含有率
4.17%のプレポリマーを得た。次に本プレポリマー
を60℃まで冷却し、386.3部のポリメチレンポリ
フェニレンイソシアネート(商品名:MR―200、日
本ポリウレタン社製)750gのキシレンを仕込み、5
分間均一混合後、363.7部のビスフェノール基含有
ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを
付加させたもの。商品名:アデカポリエーテルBPX―
33、数平均分子量580、旭電化工業社製)を仕込み
(仕込NCO/OH=当量比で2.3)、ついで80〜
90℃で1.5〜2時間反応を行いNCO含有率4.4
2重量%、粘度が120cps/20℃のプライマー組
成物を得た。
【0018】実施例3 コンデンサー付きの反応器に318.4部のビスフェノ
ール基含有ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオ
キサイドを付加させたもの。商品名:アデカポリエーテ
ルBPX―33、数平均分子量580、旭電化工業社
製)、181.6部のトリレンジイソシアネート(2、
4―異性体含有率80重量%のトリレンジイソシアネー
ト、商品名T―80、日本ポリウレタン社製:NCO/
OH=当量比は1.9)および500部のキシレンを仕
込み80〜90℃で2〜4時間反応を行いNCO含有率
4.17%のプレポリマー(B)を得た。コンデンサー
付きの反応器に242.5部のビスフェノール基含有ジ
オール(ビスフェノールAにプロピレンオキサイドを付
加させたもの。商品名:アデカポリエーテルBPX―3
3、数平均分子量580、旭電化工業社製)、257.
5部のポリメチレンポリフェニレンイソシアネート(商
品名:MR―200、日本ポリウレタン社製)、500
部のキシレンを仕込みついで80〜90℃で1.5〜2
時間反応を行いNCO含有率4.49重量%のプレポリ
マー(A)を得た。MDI系プレポリマー(A)とTD
I系プレポリマー(B)を7.5/2.5重量比で混合
しNCO含有率4.33重量%のプライマー組成物を得
た。
【0019】実施例4 コンデンサー付きの反応器に473.3部のビスフェノ
ール基含有ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオ
キサイドを付加させたもの。商品名:アデカポリエーテ
ルBPX―33、数平均分子量580、旭電化工業社
製)、278.0部のトリレンジイソシアネート(2、
4―異性体含有率80重量%のトリレンジイソシアネー
ト、商品名T―80、日本ポリウレタン社製、NCO/
OH=当量比は1.9)および 750.0部のキシレ
ンを仕込み80〜90℃で2〜4時間反応を行いNCO
含有率4.17%のTDI系プレポリマー(B)を得
た。別のコンデンサー付きの反応器に119.0部のビ
スフェノール基含有ジオール(ビスフェノールAにプロ
ピレンオキサイドを付加させたもの。商品名:アデカポ
リエーテルBPX―33、数平均分子量580、旭電化
工業社製)、130部のポリメチレンポリフェニレンイ
ソシアネート(商品名:MR―200、日本ポリウレタ
ン社製)、250部のキシレンを仕込みついで80〜9
0℃で1.5〜2時間反応を行いNCO含有率4.49
重量%のMDI系プレポリマー(A)を得た。MDI系
プレポリマー(A)とTDI系プレポリマー(B)を
2.5/7.5重量比で混合しNCO含有率4.25重
量%のプライマー組成物を得た。
【0020】比較例1 コンデンサー付きの反応器に630部のビスフェノール
基含有ジオール(ビスフェノールAにプロピレンオキサ
イドを付加させたもの。商品名:アデカポリエーテルB
PX―33、数平均分子量580、旭電化工業社製)、
370部のトリレンジイソシアネート(商品名:T−8
0、日本ポリウレタン工業社製)、1000部のキシレ
ンを仕込みついで80〜90℃で1.5〜2時間反応を
行いNCO含有率4.17重量%のTDI系プレポリマ
ー(B)を得た。
【0021】比較例2 コンデンサー付きの反応器に254部のポリプロピレン
エーテルジオール(商品名:エクセノール720、数平
均分子量700、旭硝子社製)と150部のポリプロピ
レンエーテルジオール(商品名:アクトコールP―40
0、数平均分子量400、武田薬品工業製)と混合し、
596部のポリメチレンポリフェニレンイソシアネート
(商品名:MR―200、日本ポリウレタン社製)(N
CO/OH=当量比は3.0)、1000部のキシレン
を仕込みついで80〜90℃で1.5〜2時間反応を行
いNCO含有率6.23重量%のポリプロピレンエーテ
ルジオールーMDIのプレポリマーを得た。
【0022】[接着性試験] (標準試験):屋外にて本発明のプライマー組成物をス
レート板に0.1〜0.2kg/m2になるように塗工
し、3時間、1日、3日、5日、7日後にそれぞれウレ
タンウレア防水材(商品名:HCエコプルーフ、保土谷
建材工業製、主剤がTDIのウレタンプレポリマー、硬
化剤が主にアミン)を1〜2mmの厚さになるように塗
工し、7日間屋外にて養生し、JIS−A―5755の
180度ピール試験を行なった。
【0023】(耐水性試験):上記標準試験で作製した
それぞれのサンプルを更に20℃×7日間水浸漬し、取
り出して1時間後に180度ピール試験を行なった。
【0024】(降雨条件試験):屋外で周りを堰で囲っ
たスレート板にプライマーを塗工して5時間後、水を
0.18g/cm2の割合で張り24時間静置した後、
水をふきとり1日後に防水材を1〜2mm塗工し7日間
養生後ピール試験を行なった。
【0025】[評価]ピール試験結果、防水材が凝集破
壊したものは接着性評価○、凝集破壊が50%、界面剥
離が50%程度のものを△、プライマーと防水材の界面
で全て剥離したものを×とした。
【0026】結果を表1に示した。
【表1】
【0027】表1に使用されているそれぞれの成分を以
下に示した。 イソシアネート成分 TDI:2、4―異性体含有率80重量%のトリレンジ
イソシアネート 商品名T―80、日本ポリウレタン社製 MR-200:ポリメチレンポリフェニィルイソシアネート 商品名MR−200、日本ポリウレタン社製 ポリオール成分 BPX−33:ビスフェノール含有ジオール:ビスフェ
ノールAにプロピレンオキサイドを付加させたもの、商
品名アデカポリエーテルBPX−33、数平均分子量5
80、旭電化工業社製 D―700 :ポリプロピレンエーテルジオール(商品
名エクセノール720、平均分子量700、旭硝子社
製) P−400 :ポリプロピレンエーテルジオール(商品
名アクトコールP―400、武田薬品工業社製)
【0028】本発明の実施例1〜4のいずれのプライマ
ー組成物も接着性評価において防水材が凝集破壊し、プ
ライマーと防水材との接着性が良好であった。
【0029】比較例1は標準試験、耐水性試験ともプラ
イマー塗工後3〜5日で防水材を塗工しても良好な接着
性能を示したが、その前後では界面剥離を示しており、
プライマーとしては適当でない。比較例2は1日後まで
は良好な接着性能を示したが、3日後には界面剥離を起
こしプライマーとしては適当でないことが理解される。
【0030】
【発明の効果】表1から明らかなように本発明のプライ
マー組成物は、プライマー塗工と防水材施工との間隔が
開いたりその間に降雨があっても層間剥離を起こさず、
防水材施工後のプライマーと防水材との接着性において
良好なプライマー組成物である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J034 BA05 CA04 CB03 CB07 CC12 CC62 CC67 CD04 DA01 DB04 DB07 DG03 DG04 DG05 DG14 DG16 HA01 HA06 HA07 HA15 HC12 HC61 HC63 HC64 HC67 HC71 JA42 QA01 QC05 RA07 4J038 DG051 DG052 DG281 DG282 GA11 KA06 PA07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I)で示されるビスフェノール
    骨格含有ポリオールを主成分とするポリオールと、4,
    4’−メチレンービス(フェニルイソシアネート)との
    反応によって得られるイソシアネート末端プレポリマー
    (A)単独またはこれと一般式(I)で示されるビスフ
    ェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオール
    とトリレンジイソシアネートとの反応によってえられる
    イソシアネート末端プレポリマー(B)との混合物と、
    有機溶剤からなるプライマー組成物。 【化1】 (一般式(I)中、R1およびR2は各々水素原子また
    は低級アルキル基を示し、Dは炭素原子数2〜4のアル
    キレン基を示し、m及びnは各々1〜10を示す。)
  2. 【請求項2】イソシアネート末端プレポリマー(A)
    と、イソシアネート末端プレポリマー(B)との混合割
    合が、重量比で10/0〜2.5/7.5である請求項
    1記載のプライマー組成物。
  3. 【請求項3】 イソシアネート末端プレポリマー(A)
    を製造するための原料である4,4’−メチレンービス
    (フェニルイソシアネート)とビスフェノール骨格含有
    ポリオールを主成分とするポリオールとのイソシアネー
    ト基/水酸基の仕込み当量比が2.0〜5.0の範囲で
    あり、イソシアネート末端プレポリマー(B)を製造す
    るための原料であるトリレンジイソシアネートとビスフ
    ェノール骨格含有ポリオールを主成分とするポリオール
    とのイソシアネート基/水酸基の仕込み当量比が1.6
    〜2.1の範囲である請求項1記載のプライマー組成
    物。
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