JP2001207155A - 保水材用親水ゲルの製造方法 - Google Patents
保水材用親水ゲルの製造方法Info
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- JP2001207155A JP2001207155A JP2000013697A JP2000013697A JP2001207155A JP 2001207155 A JP2001207155 A JP 2001207155A JP 2000013697 A JP2000013697 A JP 2000013697A JP 2000013697 A JP2000013697 A JP 2000013697A JP 2001207155 A JP2001207155 A JP 2001207155A
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保水材用親水ゲルの製造方法を提供する。
【解決手段】 ポリイソシアネート(A)及びエチレン
オキサイドとその他のアルキレンオキサイドの共重合物
が主成分である親水性液状ポリオール(B)を、イソシ
アネート基が水酸基より過剰になるよう配合し反応させ
て得られる末端がイソシアネート基の液状ポリウレタン
樹脂(I)を適当な形状に成型し、次いでこのものを湿
気硬化させ、更に水中に浸漬させることを特徴とする保
水材用親水ゲルの製造方法。
オキサイドとその他のアルキレンオキサイドの共重合物
が主成分である親水性液状ポリオール(B)を、イソシ
アネート基が水酸基より過剰になるよう配合し反応させ
て得られる末端がイソシアネート基の液状ポリウレタン
樹脂(I)を適当な形状に成型し、次いでこのものを湿
気硬化させ、更に水中に浸漬させることを特徴とする保
水材用親水ゲルの製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は架橋構造を持ち、且つ
硬化した親水性ポリウレタン樹脂の保水材用親水性ゲル
及びそれらの製造方法に関する。
硬化した親水性ポリウレタン樹脂の保水材用親水性ゲル
及びそれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】 従来、保水材に使用でき
る親水ゲルとして、ポリビニアルコールやポリエチレン
グリコールジアクリレートなどを熱重合した架橋ポリマ
ーが見受けられるが、これらの親水ゲルは低圧縮強度で
系のPHによっては短期に劣化、崩壊してしまう欠点があ
った。
る親水ゲルとして、ポリビニアルコールやポリエチレン
グリコールジアクリレートなどを熱重合した架橋ポリマ
ーが見受けられるが、これらの親水ゲルは低圧縮強度で
系のPHによっては短期に劣化、崩壊してしまう欠点があ
った。
【0003】
【課題を解決するための手段】 本発明は、上記した問
題点を解消するためになされたものであり、特にポリイ
ソシアネート(A)及び特殊な親水性液状ポリオール
(B)を、イソシアネート基が水酸基より過剰になるよ
う配合し反応させた末端がイソシアネート基のポリウレ
タン樹脂(I)を適当な形状に成型し、次いでこのもの
を湿気硬化させ、更に水中に浸漬させた親水ゲルが、高
強度で特に保水材に適したものであることを見出し、本
発明を完成するに至った。
題点を解消するためになされたものであり、特にポリイ
ソシアネート(A)及び特殊な親水性液状ポリオール
(B)を、イソシアネート基が水酸基より過剰になるよ
う配合し反応させた末端がイソシアネート基のポリウレ
タン樹脂(I)を適当な形状に成型し、次いでこのもの
を湿気硬化させ、更に水中に浸漬させた親水ゲルが、高
強度で特に保水材に適したものであることを見出し、本
発明を完成するに至った。
【0004】即ち、本発明は、ポリイソシアネート
(A)及びエチレンオキサイドとその他のアルキレンオ
キサイドの共重合物が主成分である親水性液状ポリオー
ル(B)を、イソシアネート基が水酸基より過剰になる
よう配合し反応させて得られる末端がイソシアネート基
の液状ポリウレタン樹脂(I)を適当な形状に成型し、
次いでこのものを湿気硬化させ、更に水中に浸漬させる
ことを特徴とする保水材用親水ゲルの製造方法、親水性
液状ポリオール(B)が、エチレンオキサイドとその他
のアルキレンオキサイドのランダム共重合物である保水
材用親水ゲルの製造方法、親水性液状ポリオール(B)
が、該ポリオール(B)中の30重量%以上がエチレン
グリコール骨格である保水材用親水ゲルの製造方法、成
型加工が、シート状である保水材用親水ゲルの製造方法
に係わる。
(A)及びエチレンオキサイドとその他のアルキレンオ
キサイドの共重合物が主成分である親水性液状ポリオー
ル(B)を、イソシアネート基が水酸基より過剰になる
よう配合し反応させて得られる末端がイソシアネート基
の液状ポリウレタン樹脂(I)を適当な形状に成型し、
次いでこのものを湿気硬化させ、更に水中に浸漬させる
ことを特徴とする保水材用親水ゲルの製造方法、親水性
液状ポリオール(B)が、エチレンオキサイドとその他
のアルキレンオキサイドのランダム共重合物である保水
材用親水ゲルの製造方法、親水性液状ポリオール(B)
が、該ポリオール(B)中の30重量%以上がエチレン
グリコール骨格である保水材用親水ゲルの製造方法、成
型加工が、シート状である保水材用親水ゲルの製造方法
に係わる。
【0005】
【発明の実施の形態】 本発明に係わる保水材用親水ゲ
ルの製造方法について、以下に説明する。
ルの製造方法について、以下に説明する。
【0006】本発明で使用するポリイソシアネート
(A)は、従来からポリウレタン樹脂の製造に使用され
る1分子中に平均2個以上、好ましくは2〜4個のイソ
シアネート基を含有する数平均分子量100〜2000
の化合物が使用できる。
(A)は、従来からポリウレタン樹脂の製造に使用され
る1分子中に平均2個以上、好ましくは2〜4個のイソ
シアネート基を含有する数平均分子量100〜2000
の化合物が使用できる。
【0007】ポリイソシアネート(A)としては、例え
ば、ヘキサメチレンジイソシアネートもしくはトリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネートの如き脂肪族ジイソ
シアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネートも
しくはイソホロンジイソシアネートの如き環状脂肪族ジ
イソシアネート類;トリレンジイソシアネートもしくは
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳
香族ジイソシアネート類の如き有機ジイソシアネートそ
れ自体、またはこれらの各有機ジイソシアネートと多価
アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等と
の付加物、あるいは上記した如き各有機ジイソシアネー
ト同志の環化重合体、更にはイソシアネート・ビウレッ
ト体等が挙げられるが、それらの代表的な市販品の例と
しては「バーノックD−750、−800、DN−95
0、−970もしくは15−455」[以上、大日本イ
ンキ化学工業・製品]、「デスモジュールL、N、H
L、ILもしくはN3390」[西ドイツ国バイエル社
製品]、「タケネートD−102、−202、−110
Nもしくは123N」[武田薬品工業・製品]、「コロ
ネートL、HL、EHもしくは203」[日本ポリウレ
タン工業・製品]または「デュラネート24A−90C
X」[旭化成工業・製品]等である)等が挙げられる。
ば、ヘキサメチレンジイソシアネートもしくはトリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネートの如き脂肪族ジイソ
シアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネートも
しくはイソホロンジイソシアネートの如き環状脂肪族ジ
イソシアネート類;トリレンジイソシアネートもしくは
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳
香族ジイソシアネート類の如き有機ジイソシアネートそ
れ自体、またはこれらの各有機ジイソシアネートと多価
アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等と
の付加物、あるいは上記した如き各有機ジイソシアネー
ト同志の環化重合体、更にはイソシアネート・ビウレッ
ト体等が挙げられるが、それらの代表的な市販品の例と
しては「バーノックD−750、−800、DN−95
0、−970もしくは15−455」[以上、大日本イ
ンキ化学工業・製品]、「デスモジュールL、N、H
L、ILもしくはN3390」[西ドイツ国バイエル社
製品]、「タケネートD−102、−202、−110
Nもしくは123N」[武田薬品工業・製品]、「コロ
ネートL、HL、EHもしくは203」[日本ポリウレ
タン工業・製品]または「デュラネート24A−90C
X」[旭化成工業・製品]等である)等が挙げられる。
【0008】本発明で使用する、エチレンオキサイドと
他のアルキレンオキサイドの共重合物であるポリオール
(B)は、1分子中に平均2個以上、好ましくは2〜4
個のアルコール性水酸基を含有し、数平均分子量500
〜50000の親水性を示す液状のポリオール成分が使
用できる。液状にするためには、ランダム共重合法が最
適である。
他のアルキレンオキサイドの共重合物であるポリオール
(B)は、1分子中に平均2個以上、好ましくは2〜4
個のアルコール性水酸基を含有し、数平均分子量500
〜50000の親水性を示す液状のポリオール成分が使
用できる。液状にするためには、ランダム共重合法が最
適である。
【0009】具体的な例としてはとしては、エチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン
などのアルキレンオキサイドの重合体やこの物と下記ポ
リオールとを付加させたものを使用することができる。
下記ポリオール単独を重合体に加えて一部使用すること
も出来る。
キサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン
などのアルキレンオキサイドの重合体やこの物と下記ポ
リオールとを付加させたものを使用することができる。
下記ポリオール単独を重合体に加えて一部使用すること
も出来る。
【0010】ポリオールとしては、例えば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオー
ル、3−メチル−1,2−ブタンジオール、1,2−ペ
ンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−
ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3
−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレング
リコール、3−メチル−4,3−ペンタンジオール、3
−メチル−4,5−ペンタンジオール、2,2,4−ト
リメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキ
サンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,4−シ
クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールな
どのグリコール類;グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタン、ジ
グリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサント
リオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、ソルビトール、マンニットなどの3価以上のアル
コールが挙げられる。
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオー
ル、3−メチル−1,2−ブタンジオール、1,2−ペ
ンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−
ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3
−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレング
リコール、3−メチル−4,3−ペンタンジオール、3
−メチル−4,5−ペンタンジオール、2,2,4−ト
リメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキ
サンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,4−シ
クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールな
どのグリコール類;グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタン、ジ
グリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサント
リオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、ソルビトール、マンニットなどの3価以上のアル
コールが挙げられる。
【0011】親水性ポリオール(B)において、30重
量%以上がポリエチレングリコール骨格を有ものは、親
水性が高くなるので好ましい。特にエチレンオキサイド
と他のアルキレンオキサイド、例えばプロピレンオキサ
イドとのランダム共重合物は液状になるのでその後の取
り扱いに有利である。
量%以上がポリエチレングリコール骨格を有ものは、親
水性が高くなるので好ましい。特にエチレンオキサイド
と他のアルキレンオキサイド、例えばプロピレンオキサ
イドとのランダム共重合物は液状になるのでその後の取
り扱いに有利である。
【0012】また、上記混合割合は、成分(B)中の水
酸基に対して成分(A)中のイソシアネート基が過剰に
なるように配合される。具体的には、成分(B)中の水
酸基1個に対してイソシアネート基が約1.1〜4個、
好ましくは約1.5〜2個の範囲になるように配合され
る。イソシアネート基が約1.1未満になると後の硬化
性が劣るし、反応時にゲル化し易くなる。
酸基に対して成分(A)中のイソシアネート基が過剰に
なるように配合される。具体的には、成分(B)中の水
酸基1個に対してイソシアネート基が約1.1〜4個、
好ましくは約1.5〜2個の範囲になるように配合され
る。イソシアネート基が約1.1未満になると後の硬化
性が劣るし、反応時にゲル化し易くなる。
【0013】本発明で使用するポリウレタン樹脂(I)
の製造法は、ポリイソシアネート(A)及び親水性ポリ
オール(B)とを上記した配合割合で混合したものを、
20℃以上、好ましくは40〜80℃で数時間反応させ
て計算NCO価になった段階を終点として製造される。
得られた樹脂は透明粘稠な液状である。
の製造法は、ポリイソシアネート(A)及び親水性ポリ
オール(B)とを上記した配合割合で混合したものを、
20℃以上、好ましくは40〜80℃で数時間反応させ
て計算NCO価になった段階を終点として製造される。
得られた樹脂は透明粘稠な液状である。
【0014】本発明の保水材用親水ゲルの製造方法は、
ポリイソシアネート(A)及びエチレンオキサイドとそ
の他のアルキレンオキサイドの共重合物が主成分である
親水性液状ポリオール(B)を、イソシアネート基が水
酸基より過剰になるよう配合し反応させて得られる上記
した末端がイソシアネート基のポリウレタン樹脂(I)
を適当な形状に成型し、次いでこのものを湿気硬化さ
せ、更に水中に浸漬させることにより製造される。
ポリイソシアネート(A)及びエチレンオキサイドとそ
の他のアルキレンオキサイドの共重合物が主成分である
親水性液状ポリオール(B)を、イソシアネート基が水
酸基より過剰になるよう配合し反応させて得られる上記
した末端がイソシアネート基のポリウレタン樹脂(I)
を適当な形状に成型し、次いでこのものを湿気硬化さ
せ、更に水中に浸漬させることにより製造される。
【0015】該成型は、ポリイソシアネート(A)及び
親水性液状ポリオール(B)とを混合したポリウレタン
樹脂(I)を、このポリウレタン樹脂(I)がゲル化す
る前に適当な形状(保水材用親水ゲルとして使用される
形状、例えば、シート状、球状、立方体、長方体、円筒
状など)に成型される。
親水性液状ポリオール(B)とを混合したポリウレタン
樹脂(I)を、このポリウレタン樹脂(I)がゲル化す
る前に適当な形状(保水材用親水ゲルとして使用される
形状、例えば、シート状、球状、立方体、長方体、円筒
状など)に成型される。
【0016】該成型は、例えば、ポリウレタン樹脂
(I)液を、ガラス板、シリコン加工シートなどの離型
性基材に塗布し、湿気硬化させ固形状として後、離型性
基材から剥離することにより単独成型加工被膜を得るこ
とができる。また、上記以外にもポリウレタン樹脂
(I)液を、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビ
ニル、アルミニウムなどのシートや加工基材に塗布し、
次いで湿気硬化させ固形状とすることもできる。該シー
トには両面塗装することができる。
(I)液を、ガラス板、シリコン加工シートなどの離型
性基材に塗布し、湿気硬化させ固形状として後、離型性
基材から剥離することにより単独成型加工被膜を得るこ
とができる。また、上記以外にもポリウレタン樹脂
(I)液を、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビ
ニル、アルミニウムなどのシートや加工基材に塗布し、
次いで湿気硬化させ固形状とすることもできる。該シー
トには両面塗装することができる。
【0017】湿気硬化の条件は、通常、湿度90%以上
の湿度で温度10〜200℃の範囲で1分〜24時間の
範囲で十分と考える。
の湿度で温度10〜200℃の範囲で1分〜24時間の
範囲で十分と考える。
【0018】また、塗布物の膜厚は10〜5000ミク
ロン、特に50〜3000ミクロンの範囲が好ましい。
膜厚が10ミクロン未満になるとシート化した後剥離し
難いし、また、保水材用親水ゲルにおいては強度が不足
する。一方、5000ミクロンを超えると湿硬性が低下
していつまでも内部が硬化しなくなる。
ロン、特に50〜3000ミクロンの範囲が好ましい。
膜厚が10ミクロン未満になるとシート化した後剥離し
難いし、また、保水材用親水ゲルにおいては強度が不足
する。一方、5000ミクロンを超えると湿硬性が低下
していつまでも内部が硬化しなくなる。
【0019】このようにして得られた保水材用親水ゲル
は、圧縮強度0.1kg/cm2以上、好ましくは圧縮強度1
kg/cm2〜100kg/cm2を有し、また親水ゲルの吸水性は
もと水を含まない親水ゲルの重さよりも2倍〜50倍の
重さに吸水する親水ゲルである。
は、圧縮強度0.1kg/cm2以上、好ましくは圧縮強度1
kg/cm2〜100kg/cm2を有し、また親水ゲルの吸水性は
もと水を含まない親水ゲルの重さよりも2倍〜50倍の
重さに吸水する親水ゲルである。
【発明の効果】 本発明の親水ゲルは、次の様な特徴を
有する。 (1)湿気硬化であるので硬化時に特に加熱を必要とし
ない。 (2)現場で水中に浸漬すると何倍にも膨れ、含水ゲル
になるので貯蔵や運搬に便利である。
有する。 (1)湿気硬化であるので硬化時に特に加熱を必要とし
ない。 (2)現場で水中に浸漬すると何倍にも膨れ、含水ゲル
になるので貯蔵や運搬に便利である。
【0020】(3)架橋しているので非常に高強度であ
る。
る。
【0021】
【実施例】 本発明について、実施例を掲げて詳細に説
明する。本発明は提供した実施例に限定されるものでは
ない。
明する。本発明は提供した実施例に限定されるものでは
ない。
【0022】実施例1 数平均分子量3000(水酸基当量1500)のPEG
/PPG=60/40のランダム共重合体1500gと
トリレンジイソシアネート1モルを混合し、40℃2時
間反応させ透明粘稠な液状ポリウレタン樹脂を得た。
/PPG=60/40のランダム共重合体1500gと
トリレンジイソシアネート1モルを混合し、40℃2時
間反応させ透明粘稠な液状ポリウレタン樹脂を得た。
【0023】この樹脂100gをガラス版上に流し塗り
し放置24時間後、膜厚3mmの架橋したポリウレタン
フィルムを得た。これを3mm角に裁断し、水中に浸漬
したところ1cm角の含水ゲルになった。これを湿度2
0%の部屋に放置したところ1日後水を放出して5mm
角のゲルに縮まっていた。
し放置24時間後、膜厚3mmの架橋したポリウレタン
フィルムを得た。これを3mm角に裁断し、水中に浸漬
したところ1cm角の含水ゲルになった。これを湿度2
0%の部屋に放置したところ1日後水を放出して5mm
角のゲルに縮まっていた。
【0024】実施例2 数平均分子量7500のPEG/PPG=80/20で
一部グリセリンを使用して分岐させたランダム共重合体
(水酸基当量2300)2300gとヘキサメチレンジ
イソシアネート1モルを混合し、40℃2時間反応させ
透明粘稠な樹脂液を得た。この樹脂液100gをガラス
板に5mm膜厚に塗布し24時間放置した後架橋したポ
リウレタンフィルムを得た。これを水に浸漬し生成した
含水ゲルを5mm角に裁断しビオラの鉢に土の25重量
%分添加した。水をやらないで10日放置しても枯れず
に生育が順調で良好であった。
一部グリセリンを使用して分岐させたランダム共重合体
(水酸基当量2300)2300gとヘキサメチレンジ
イソシアネート1モルを混合し、40℃2時間反応させ
透明粘稠な樹脂液を得た。この樹脂液100gをガラス
板に5mm膜厚に塗布し24時間放置した後架橋したポ
リウレタンフィルムを得た。これを水に浸漬し生成した
含水ゲルを5mm角に裁断しビオラの鉢に土の25重量
%分添加した。水をやらないで10日放置しても枯れず
に生育が順調で良好であった。
【0025】比較例1 実施例3において親水ゲルを添加しない以外は実施例3
と同様にして水をやらないで10日放置したものはビオ
ラがほとんど枯れて悪かった。
と同様にして水をやらないで10日放置したものはビオ
ラがほとんど枯れて悪かった。
───────────────────────────────────────────────────── 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) // C08J 5/00 CFF C08J 5/00 CFF 5/18 5/18
Claims (4)
- 【請求項1】 ポリイソシアネート(A)及びエチレン
オキサイドとその他のアルキレンオキサイドの共重合物
が主成分である親水性液状ポリオール(B)を、イソシ
アネート基が水酸基より過剰になるよう配合し反応させ
て得られる末端がイソシアネート基の液状ポリウレタン
樹脂(I)を適当な形状に成型し、次いでこのものを湿
気硬化させ、更に水中に浸漬させることを特徴とする保
水材用親水ゲルの製造方法。 - 【請求項2】 親水性液状ポリオール(B)が、エチレ
ンオキサイドとその他のアルキレンオキサイドのランダ
ム共重合物であることを特徴とする請求項1に記載の保
水材用親水ゲルの製造方法。 - 【請求項3】 親水性液状ポリオール(B)が、該ポリ
オール(B)中の30重量%以上がエチレングリコール
骨格であることを特徴とする請求項1又は2に記載の保
水材用親水ゲルの製造方法。 - 【請求項4】 成型加工が、シート状であることを特徴
とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の保水材用親
水ゲルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000013697A JP2001207155A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 保水材用親水ゲルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000013697A JP2001207155A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 保水材用親水ゲルの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001207155A true JP2001207155A (ja) | 2001-07-31 |
Family
ID=18541252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000013697A Pending JP2001207155A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 保水材用親水ゲルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001207155A (ja) |
-
2000
- 2000-01-24 JP JP2000013697A patent/JP2001207155A/ja active Pending
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