JPH0459813A - 常温硬化型ウレタン系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、コンクリート、岩石、その他セメント製品等
の無機系構造材料と亜鉛、鉄等の金属やＦＲＰ等の樹脂
との接着、充填等に有用ないわゆる間隙充填用途に有用
な常温硬化型ウレタン系樹脂組成物に関する。

〈従来の技術〉 コンクリート、岩石、その他セメント製品等の無機系構
造材料と亜鉛、鉄等の金属やＦＲＰ等の樹脂との接着、
充填において要求される性質で重要なことは、樹脂組成
物が取り扱い時の作業性がよいこと、常温で速やかに硬
化すること、硬化物が固く強靭であること、接着強度が
高いこと、更に特に硬化後の樹脂自体が低収縮性である
こと等が重要な要件として挙げられる。

本発明の対象とする無機系構造材料は一般的に通気性の
あるポーラスなものであり、従来これら無機系構造材料
と金属等との間隙充填剤としては、エポキシ系樹脂が広
く使用されてきた。また、コンクリート等の欠損部の修
復などの目的で不飽和ポリエステル系樹脂を間隙充填す
ることが行なわれてきた。特に、エポキシ系樹脂は接着
性に優れており、幅広く使用されてきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、エポキシ系樹脂を、コンクリート、岩石
等の無機系構造材料の接着剤や間隙充填剤として使用し
た場合、硬化時に収縮を伴うため、昼夜および夏期冬期
の温度差による膨張収縮の繰り返し、さらに振動や荷重
などの諸要因によって、コンクリートと該樹脂の間、あ
るいは該樹脂層に近いコンクリート内部層で剥離ないし
破壊を生じ易い点が指摘されている。また、不飽和ポリ
エステル系樹脂は、硬化収縮率が更に大きく、また接着
性に劣るため、構造材料の接着剤や間隙充填剤としでは
使用し難いものであった。

更に、例えば特開昭６３−９５２８４号公報には、ウレ
タン系樹脂組成物を樹脂板や金属板の接着固定に用いる
ことが記載されているが、ここで用いるウレタン系樹脂
組成物は、本発明に規定するポリオール化合物とは異な
り、形成される樹脂は比較的柔らかく、本発明の目的と
する無機構造材料の充填固着の目的には適さない。

本発明者等は、前記のごとき従来の樹脂の欠点を有しな
い樹脂組成物について鋭意検討し、本発明を完成するに
至った。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、ポリイソシアネート化合物及びポリオール化
合物を含んでなるウレタン系樹脂組成物であって、該ポ
リイソシアネート化合物がイソシアネート含量１０〜５
５％のポリイソシアネート化合物であり、かつ該ポリオ
ール化合物が水酸基価５０以上のポリオール化合物を、
該ポリオール化合物の７０重量％以上含んでなることを
特徴とする常温硬化型ウレタン系樹脂組成物である。

本発明は、上記のとおり特定のポリイソシアネート化合
物と、特定のポリオール化合物を用いることを特徴とす
る常温硬化型ウレタン系樹脂組成物であるが、更に好ま
しくは、該樹脂組成物中に充填剤を１０〜８０重量％含
んでなるウレタン系樹脂組成物であり、ここで、ポリイ
ソシアネート化合物とポリオール化合物との使用比率が
、イソシアネート基と水酸基の当量比がイソシアネート
リッチの１．１〜５．０であるウレタン系樹脂組成物が
特に間隙充填用途に優れた効果を発揮することを見出し
た。

本発明において使用されるポリイソシアネート化合物と
しては、イソシアネート含量ｌＯ〜５５％、好ましくは
２０〜４０％、更に好ましくは２５〜３５％であり、具
体的には例えば、４，４°−ジフェニルメタンジイソシ
アネート粗製物（以下粗ＭＤＩと称す）、カーポジイミ
ド変性ＭＤＩ（例えば日本ポリウレタン社“ミリオネー
）ＭＴＬ”）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネー
ト（ＰＡＰＩ）、トリレンジイソシアネート粗製物、１
゜３−フ二二しンジイソシアネー）、ｌ、４−フェニレ
ンジイソシアネート、４．４°　−ジフェニルジイソシ
アネート、１．３．５−トリイソシアネートベンゼン、
２．４．６−）ジイソシアネート　ゝトルエン、２．４
−）リレンジイソシアネート、２．６−トリレンジイソ
シアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネートなどのポリイソシアネート
およびこれらの混合物、さらにこれらのポリイソシアネ
ートとポリオール化合物との反応によって得られるポリ
イソシアネート等が挙げられる。

本発明に使用されるポリオール化合物としてはその水酸
基価が５０以上であり、好ましくは１００以上、更に好
ましくは１５０以上のポリオール化合物を、全ポリオー
ル化合物中に７０重量％以上、好ましくは８０重量％以
上、更に好ましくは９０重量％以上を含んでいるポリオ
ール化合物であり、具体的には１，４−ブタンジオール
、１．６−ヘキサンジオール、ひまし油ポリオール、ポ
リエーテルボリオールなどのポリオール化合物があげら
れる。

ここで、ポリエーテルポリオールとしては、例えばテト
ラヒドロフランの開環重合で得られるポリテトラメチレ
ングライコール、少なくとも２個以上の活性水素基を有
する有機化合物に触媒としてアルカリ金属の水酸化物を
添加し、加熱減圧処理を行なったのちアルキレンオキサ
イドを付加重合して得られるポリエーテルポリオールな
どがあげられる。

少なくとも２個以上の活性水素基を有する有機化合物と
しては、例えばエチレングリコール、プロピレングリフ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ソルビトール、シュークローズ等の低分
子多価アルコール、モノエタノールアミン、ジェタノー
ルアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミ
ン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラアミン等の脂肪族ポリアミン、トリレンジ
アミン、４．４°　−ジフェニルメタンジアミン、キシ
リレンジアミン、フェニレンジアミン等の芳香族ポリア
ミン、ビスフェノールＡ、ノボラック樹脂等の芳香族多
価アルコール等があげられる。アルキレンオキサイドと
しては、例えば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等があげられ、これらの単独
もしくは２種以上を、ランダムもしくはブロックコポリ
マーの形で付加重合させる。また、アルカリ金属の水酸
化物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等の水
酸化物があげられる。

本発明のウレタン系樹脂組成物は、前記した特定のポリ
イソシアネート化合物とポリオール化合物とからなるが
、このものは、無機構造材料と金属又はＦＲＰ等の樹脂
との接着、充填等、即ち間隙充填用途に特に好ましく用
いられ、この目的達７成のために、充填剤（フィラー）
の配合量、種類等を考慮に入れる必要がある。

本発明に用いる充填剤としては、無機質充填剤又は有機
質充填剤が用いられ、その配合量は、ウレタン系樹脂組
成物中に１０〜８０重量％、好ま−しくは２０〜７５重
量％、更に好ましくは２５〜７０重量％である。

本発明に用いられる無機質充填剤の種類としては、その
目的に応じて、さらにタルク、炭カル、水酸化アルミニ
ウム、珪砂、クレー、シラスバルーン、ガラスバルーン
、グラファイト、炭化珪素、酸化アルミニウムなどが挙
げられる。

本発明に用いられる有機質充填剤としては、エコノール
樹脂（住友化学社製）　、ＰＥＥＫ樹脂、ポリサルフォ
ン樹脂などのエンジニアプラスチックス粉末、その他り
ルミ殻粉、ポリエチレン粉末などが挙げられる。

本発明の常温硬化型ウレタン系樹脂組成物には、必要に
応じて脱水剤、増粘剤、顔料（トナー）消泡剤、挨水剤
、酸化防止剤、防黴剤など公知の添加剤を添加・併用す
ることができる。

更にまた、本発明のウレタン系樹脂組成物の硬化反応を
促進するために、公知の硬化促進触媒、例えば、ジブチ
ル錫ジラウレート、ジプチル錫マレエート、第一錫オク
トエートなどの育機金属化合物、トリエチレンジアミン
、トリエチルアミンなどの第三級アミン化合物を単独若
しくは併用して使用することも可能である。

かくして得られる本発明のウレタン系樹脂組成物は、特
に充填固着用の間隙充填剤として優れた性能を発揮する
ものであり、この場合のウレタン系樹脂組成物の使用方
法としては、なんら特殊な道具は必要なく、携帯式撹拌
機によって容易に二液を混合して混合物とし、ハケ、コ
テ、ヘラなどにより被施工面に筒布することにより使用
することができる。

〈発明の効果〉 かくして得られる本発明のウレタン系樹脂組成物は、特
に充填固着用の間隙充填剤として優れた性能を発揮する
。

特に、本発明によれば、特にコンクリート、岩石、その
他セメント製品等の無機系構造材料と亜鉛、鉄等の金属
やＦＲＰ等の樹脂との接着、充填に用いて、樹脂組成物
低粘度であり、常温で速やかに硬化するのでこと等から
取り扱い時の作業性に優れており、そして硬化物が固く
強靭であり、接着強度が高く、更に最も重要な点として
硬化後の樹脂自体が低収縮性であり、中には微膨張する
ものもある等、極めて好ましい性質を有する。

〈実施例〉 次に実施例、比較例及び試験法を挙げて、本発明をより
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。なお、以下において「部」は重量部
を表す。

実施例１ （１）第１成分の調製 平均分子量１０００のひまし油系ポリオールｒＵＲＩＣ
Ｈ−３０］　　（伊藤製油（株）製・水酸基価１６０　
ｍｇＫＯＨ／ｇ）　４３．３部と、タルクｒＴＴタルク
」　（竹原化学工業■製）４．３部、炭酸カルシウムｒ
Ｎｓ−１００」　（日東粉化工業棟製）４７゜８部、脱
水剤［ゼオスターＣＡ−１）０１Ｊ　　（日本化学工業
■製）Ｚ２部、増粘剤「アエロジル！＄２００４（日本
アエロジル社製）１．７部、トナーＦフジＶＬグリーン
Ｅ６１Ｊ　　（富士色素■製）０゜６部、触媒「ジ−ｎ
−ブチルスズジラウレート」の１％のトルエン溶液０．
１部を混合し、調整した。

（２）第２成分の調製 粗ＭＤｉ　ｒスミジュール４４Ｖ２０Ｊ　　Ｃ住友バイ
エルウレタン製、ＮＣＯ含量３１％）をそのまま使用し
た。

以上の様にして得られた第１成分と第２成分とを４：！
の重量比（ＮＧＯ１０Ｈ＝１．５　（当量比率））でホ
モデイスパー（特殊機化工業■製）により混合し、ウレ
タン系樹脂組成物とした。

実施例２ （１）第１成分の調整 平均分子量４００のポリエーテルポリオール［ハイフレ
ックス　Ｄ−４００４（第一工業製薬■製　水酸基価２
７５〜２８５　ｍｇＫＯＨ／ｇ）　５０部と、タルクｒ
ＴＴタルク」　１０部、炭酸カルシウムｒＮＳ−１００
４）８７．５部、脱水剤「ゼオスターＣＡ−１）０ＰＪ
　２．４部、増粘剤［アエロジル＃２００ＪＺＯ部、）
＋−ｒ７ジＶＬグリーンＥ６１Ｊ０．８部を混合し調整
した。

（２）第２成分の調整 ［スミジュール４４Ｖ２０Ｊをそのまま使用した。

以上の様にして得られた第１成分と第２成分とを３：Ｉ
の重量比（ＮＧＯ１０Ｈ＝１．５　（当量比））でホモ
デイスパーにより混合し、ウレタン系樹脂組成物とした
。

比較例１ （１）第１成分の調整 平均分子量１２００のポリブタジェン系ポリオールｒＰ
ｏｌｙ　　ｂｄ　　Ｒ−４５ＨＴＪ　　（出光石油化学
工業（株）製・水酸基価４６．６　ｍｇＫＯＨ／ｇ）６
０．３部と、タルクｒＴＴタルクＪ１４．１部、脱水剤
［ゼオスターＣＡ−１）０ＰＪ　３．０部、増粘剤「ア
エロジル１２００４３．６部、トナー「フジＶＬグリー
ンＥ６１Ｊ０．８部を混合し調整した。

（２）第２成分の調整 「スミジュール４４Ｖ２０Ｊ　（ＮＧＯ含量３１％）を
そのまま使用した。

以上の様にして得られた第１成分と第２成分とを８：ｌ
の重量比（ＮＧＯ１０Ｈ＝１．５　（当量比））でホモ
デイスパーにより混合し、ウレタン系樹脂組成物とした
。

比較例２ （１）第１成分の調整 実施例Ｉと同様にして第１成分を調整した。

（２）第２成分の調整 ポリエーテルポリオールとＴＤＩの反応によって得られ
るイソシアネートプレポリマー「ポリフレックスＦＬ−
８７Ｊ　　（第一工業製薬（株）製・ＮＧＯ含量６．５
％）をそのまま使用した。

以上の様にして得られた第１成分と第２成分とを１＝１
の重量比（ＮＧＯ１０Ｈ＝１．５　（当量比））でホモ
デイスパーにより混合し、ウレタン系樹脂組成物とした
。

比較例３ 間間隙充填用エポキシ樹脂組酸物ｒＴＯＫｏエスエポ　
１５００４（東興建設（株）製）の主剤硬化剤とを２：
ｌの重量比でホモデイスパーにより混合しエポキシ系樹
脂組成物とした。

次に、各実施例及び各比較例によって得られた樹脂組成
物を用いて、以下に示す試験法によって線収縮率、垂直
引張強度及び硬度を測定した。

試験法ｌ（線収縮率の測定） 内寸３４７Ｘ２５Ｘ３ｍｍのガラス製注形型に離型剤を
塗布し、実施例１．２及び比較例１．２及び３て得られ
たウレタン系樹脂組成物を流し込み、２５℃で７日間硬
化させた後、硬化物の３４７ｍに対応する長さを測定し
、線収縮率を求めた。

試験法２（垂直引張強度の測定） 施例１．２及び比較例１．２及び３で得られた樹脂を用
い、ＪＩＳ　　Ａ　　６０２１−１９７６に準じてコン
クリートと鋼板、及びコンクリートと亜鉛引鉄板の垂直
引張強度を測定した。

試験法３（硬度の測定） 実施例１，２及び比較例１，２で得られた樹脂を用い、
ＪＩＳ　　Ｋ　　６３０１−１９７５に準じて硬度を測
定した。また、比較例３のエポキシ樹脂については、Ｊ
ＩＳ　　Ｋ　　？２１５に準じて硬度を測定した。この
結果を、表−１に示す。

表−１ 垂直引張強度の単位：Ｋｇｆ／ａｌ ○；　コンクリート材料破壊 △：　凝集破壊 実施例３ 実施例１において、第１成分と第２成分の配合比率（Ｎ
ＧＯ１０Ｈ比）を表−２に示す実施例番号３〜８の様に
それぞれ変えて、以下実施例１と同様にしてホモデイス
パーにより混合し、コンクリートと亜鉛引鉄板の間に流
し込み、２５℃で７日間硬化させた後、ＪＩＳ　　Ａ　
　６０２１−１９７６に４１でコンクリートと亜鉛引鉄
板の垂直引張強度を測定し、またそれぞれの硬化物のゴ
ム硬度をＪＩＳＫ　６３０１に準じて測定した。

この結果を、表−２に示す。

表−２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリイソシアネート化合物及びポリオール化合物
   を含んでなるウレタン系樹脂組成物であって、該ポリイ
   ソシアネート化合物がイソシアネート含量１０〜５５％
   のポリイソシアネート化合物であり、かつ該ポリオール
   化合物が水酸基価５０以上のポリオール化合物を、該ポ
   リオール化合物の７０重量％以上含んでなることを特徴
   とする常温硬化型ウレタン系樹脂組成物。
2. （２）樹脂組成物中に充填剤を１０〜８０重量％含んで
   なることを特徴とする請求項（１）に記載のウレタン系
   樹脂組成物。
3. （３）無機系構造材料と金属又はＦＲＰ等の樹脂との接
   着、充填等に用いることを特徴とする請求項（１）又は
   （２）のいずれかに記載のウレタン系樹脂組成物。
4. （４）間隙充填用途に用いる請求項（１）〜（３）のい
   ずれかに記載のウレタン系樹脂組成物。
5. （５）イソシアネート基と水酸基の当量比が１．１〜５
   ．０であるようにポリイソシアネート化合物及びポリオ
   ール化合物を用いてなる請求項（１）〜（４）のいずれ
   かに記載のウレタン系樹脂組成物。