JPS62184008A - ウレタンプレポリマ−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】 本発明は、ウレタンプレポリマー組成物、より詳述すれ
ばゲル強度、凝集力、湿潤接着性に優れたウレタンプレ
ポリマー組成物に関するものである。

従来のウレタンプレポリマーと水の反応から得られるゲ
ル状ウレタン樹脂におけるポリオール成分としては、特
公昭４Ｂ−２５２０５号の地盤安定処理工法に示される
分子量１，０００〜２０，０００のポリエチレングリコ
ール、さらに特開昭５１−７７６３１号の湿掴木材用接
若剤に示される分子量５００〜３，５００のブロック共
重合ポリオール等があるが、これらはいずれも分子［３
０，０００以下のポリオールであり、ウレタンプレポリ
マーと水の反応生成物であるゲル状ウレタン樹脂は１強
度が弱く、−室以上の強度を得るためには、多量のウレ
タンプレポリマーを必要とするものである。

一方、低分子量ポリオールから得られたウレタンプレポ
リマーと水の反応生成物は、高分子量ポリオールから得
られたものと比較し凝集力が小さい、従って、湿潤面の
一次接着力も小さく、かつ耐水性も悪い。

またポリエチレングリコールから得られるウレタンプレ
ポリマー（例えば特公昭４Ｂ−２５２０５号等）は、そ
の結合性に基因して凝固点が高く、ゲルは、形成するが
経時と共に水の分離を起しやすく、樹脂皮膜も非常に脆
い等の欠点がある。

本発明者等は、上記欠点の大部分がウレタンプレポリマ
ーの原料となるポリオールに基因すると言う知見に基す
き、比較的安価に製造しうる高分子量ポリオールを原料
とするウレタンプレポリマー組成物が、有用であること
を見出し、本発明を提供するに至ったものである。

すなわち、オキシアルキレン鎖中に１０〜９０％のオキ
シエチレン鎖を有し、末端水酸基２個以上を有する平均
分子［３５，０００以上のポリオキシアルキレンポリオ
ールと有機ポリイソシアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比５
〜１００で反応させることによって得られた実質的に未
反応有機ポリインシアネートを含有するウレタンプレポ
リマー組成物である。

オキシアルキレン鎖中に１０〜９０％のオキシエチレン
鎖を有し、末端水酸基２個以上を有する平均分子［３５
，０００以上のポリオキシアルキレンポリオールとは、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ハイドロ
キノン、ビスフェノールＡ、１．６−ヘキサンジオール
、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロー
ルプロハン、１．２．６ヘキサントリオール、ペンタエ
リスリトール、α−メチルグルコジッド、ソルビトール
、シュークローズ、ヒマシ油等の低分子ポリオール類、
又はエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピペラ
ジン、メチルアミン、ｎ−ブチルアミン、アニリン、キ
シレンジアミン等の低分子ポリアミン類に、エチレンオ
キシドとエチレンオキシド以外の他のアルキレンオキシ
ドの混合アルキレンオキシドを付加重合させたもので、
オキシアルキレン鎖中に１０〜９０％のオキシエチレン
鎖を有し平均分子［１３５，０００以上、好ましくは４
０．０００〜１００，０００の重付加反応生成物等であ
る。

かかる他のフルキレンオキシドとは、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、テトラハイ
ドロフラン等である。

エチレンオキシドと他のフルキレンオキシドを混合する
場合、その混合割合（重量％）はオキシアルキレンａ中
に１０〜９０％のオキシエチレン釦を含有するような割
合であり、具体的にはｌＯ〜９０：９０〜１０である。

また混合アルキレンオキシドを付加重合させる場合、そ
の付加重合形態はランダム、ブロック。

いずれでも良い。

次に有機ポリイソシアネートとは、トリレンジインシア
ネート（ＴＤＩ）、粗製トリレンジイソシアネート（粗
製ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネートＣＭＤ
Ｉ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジインシアネート、インフォロンジイソ
シアネート等の単独又は混合物等である。

本発明にかかるウレタンプレポリマー組成物とは、前記
平均分子［３５，０００以上のポリオキシアルキレンポ
リオールと前記有機ポリイソシアネートを反応させるこ
とによって得られ、実質的に未反応有機ポリイソシアネ
ートを含有するウレタンプレポリマー組成物等である。

ポリオキシアルキレンポリオールと有機ポリイソシアネ
ートを反応させる場合、そのＮＣ０１０Ｈ当量比は５〜
１００．好ましくは１５〜７０である。

ＮＣＯ／ＯＨ当量比が、５未満の場合、生成するポリウ
レタン−ポリ尿素化合物のゲル強度が小さく、かつ接近
力、バインダー力も悪い。

一方、１００を超えた場合、有機ポリイソシアネートと
水との反応生成物であるポリ尿素化合物が多量となり、
その結果、ポリウレタン−ポリ尿素化合物との相溶性も
悪くなり、ゲル強度も弱かったり１弾性等を失った脆い
物となる。

このウレタンプレポリマー組成物を、多量の水と反応さ
せた場合、ウレタンプレポリマー組成物が水中に乳濁分
散し、数分間抜凝結し強靭な均一ゲル体を形成し、又水
が空気中の湿気である場合、強靭な弾性被膜を形成する
。又水の存在が土壌又は地盤の場合、存在する砂、石等
を抱き込んだ強靭なゲル体を形成する。

ウレタンプレポリマー組成物を、水又は空気中の湿気と
反応させる場合、反応を促進させる為、必要によりアミ
ン触媒、又は金属石鹸を併用しても良い。

さらに１本発明ウレタンプレポリマー組成物を使用する
場合、必要により溶剤、希釈剤、可塑剤。

増量剤、顔料、前記以外の他の触媒、各種界面活性剤、
整泡剤等を併用しても良い。

本発明に従って、得られるウレタンプレポリマー組成物
は、平均分子量３５，０００以上の高分子量ポリオキシ
アルキレンポリオールを原料とし、その組成物は未反応
有機ポリイソシアネートとウレタンプレポリマーより構
成されることから上記の特有な性能を有するものであり
、具体的には、 （１）地盤中に本発明のウレタンプレポリマー組成物を
注入した場合、多量の水を固結し水目体の流動性を失せ
、湧水、漏水を完全に阻止できることから、ダム、堤防
又はトンネルのような動水勾配の大なる地盤等の止水、
掘削時における湧水防止等への地盤注入剤、止水剤、 （２）トンネル構造物のクラック又はジ璽インド部の欠
陥に本発明のウレタンプレポリマー組成物を注入した場
合、水を固結し漏水を完全に阻止でき、又泥滓上に本発
明のウレタンプレポリマー組成物を混合した場合、これ
を迅速に固結できることから防水剤、止水剤、土壌改良
剤、 （３）含水率の高い原木又は木材を、それぞれ本発明の
ウレタンプレポリマー組成物で接着させた場合１表面の
発泡が無く、表面へののりも容易であり、初期接着及び
接着強度の絶対値も大きく、耐水性も良好で接着後煮佛
しても膨潤及び剥離現象も認められずｖｉＨＩＭも可撓
性、粘り及び＃Ｊ衝撃性に優れていることから湿潤木材
用接着剤、 （４）他の水系樹脂又は水系瀝青物に本発明のウレタン
プレポリマー組成物を混合した場合可撓性を付与し、シ
ート物性を向上させることから弾性シーラント、防水剤
、床材及び接着剤。

（５）鉄筋コンクリート、各種プラスチック表面に本発
明のウレタンプレポリマー組成物を塗布した場合、空気
中の湿気で容易に硬化し、ゴム弾性の強靭な皮ｌ々を形
成することから、プライマー、接着剤、 （６）他のポリオール、アミン、水、発泡剤、触媒等に
本発明のウレタンプレポリマー組成物を混合した場合、
容易に親木性ウレタンフオームを形成することから、ク
ッシ重ン材、吸水性樹脂、水膨潤性シール剤。

等の用途が挙げられる。

以下に本発明の実施例を挙げる。

実施例 ■ポリオキシアルキレンポリオールの合成；強力攪拌機
付オートクレーブ中にソルビトール１８２部及び力性カ
リ３００部を加え、窒素置換した後、窒素にて常圧に戻
し、次にプロピレンオキサイド４４．８８０部及びエチ
レンオキシド１５゜０００部を１３０℃、ゲージ圧３Ｋ
ｇ　／（ｊで導入し反応させた０反応には１０峙間を要
した。

次に合成ケイ酸アルミニウム１．２００部を加え、攪拌
しながら常圧１２０℃で５時間処理した。

次にオートクレーブより取出した後、８０℃でｌシフロ
ンのフィルターでろ過し、ワックス状のポリオール５０
，１５０部を得た。

ポリオールは、水酸基価７．０鳳ｇＫｏ）ｌ／ｇ、粘度
２７．０００ｃｐｓ／Ｈ℃であり、ゲルバーミションク
ロマトグラフィーにより数平均分子量が４８，０００で
あることを確認した。

さらに、ポリオールは核磁気共鳴スペクトルによりポリ
オール中のオキシエチレン銅対オキシプロピレン鎖が、
７５／２５であることを確認しも・ ■ウレタンプレポリマー組成物の合成：温度形、攪拌機
を取りつけた１１四ツロフラスコに液状ＭＤＩ５Ｅ１１
部を仕込み、窒素気流中で１００℃に昇温し、次に上記
ポリオール１，０００部とメチルエチルケトン１，００
０部の混合溶液を滴下した０滴下終了後、その温度下で
２時間攪拌を続けて反応を完結した。

得たウレタンプレポリマー組成物は、Ｆ　−ＮＧＯが４
．９ｚ、粘度が１，４００　ｃｐｓ／２０℃であること
を確認した。

以下、同様にして各種ウレタンプレポリマー組成物を合
成した。

これらを第１表に示す。

応用例１゜ テフロンコートした鉄板上に、各種ウレタンプレポリマ
ー組成物を、ＲＩｌｌＱ塗布し、常温下、室内で湿分硬
化させた後、約２０井膳厚のフィルムを得た。そのフィ
ルムの塗膜物性をＪＩＳ　Ｋ　８３０１に基づき測定し
た。

結果を第１表に示す。

応用例２゜ 調製した各種ウレタンプレポリマー組成物の８０％メチ
ルエチルケトン溶液を、含水率６ｏｚのラワン材木片の
接着面に塗布し、それらを互いに接着した後、　ＪＩＳ
　Ｋ　８８５２に準じて圧縮剪断を測定し、次に煮洟試
験を行なった。

結果を第２表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オキシアルキレン鎖中に１０〜９０％のオキシエチレン
   鎖を有し、末端水酸基２個以上を有する平均分子量３５
   ，０００以上のポリオキシアルキレンポリオールと有機
   ポリイソシアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比５〜１００で
   反応させることによって得られた実質的に未反応有機ポ
   リイソシアネートを含有するウレタンプレポリマー組成
   物。