JPS58120562A - レジンコンクリ−ト - 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、特定の活性水素基含有化合物を用いタポリウ
レタン樹脂と骨材からなるレジンコンクリートに関する
。

従来、無機系のセメントを使用したモルタルまたはコン
クリートは機械的強度、耐酸性、防水性などが十分でな
い欠点を有している。これらの欠点を解消するために合
成樹脂１例えば不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂
などと骨材からなるレジンコンクリートが機械的強度、
化学的性質にすぐれたものとして各方面で使用されてい
る。しかしながら、ポリエステル樹脂にあって杜、樹脂
の硬化収縮や発熱によるクラックの発生、耐アルカリ性
に劣るなどの欠点がある。また、工ｌキシ樹脂にあって
は、機械的強度、耐薬品性にすぐれているが、耐撮撃性
、低温硬化性に劣るのみならず高価であるという大きな
欠点を有している。

一方、ポリウレタン樹脂を用いるレジンコンクリートは
、機械的強度および耐衝撃性にすぐれたものであるが、
水と活性なインシアネート基を含有するため、大気中の
水分や骨材あるいは活性水素基含有化合物などに含まれ
る水分との反応により炭酸ガスを発生し、これが発泡の
原因となり、。

すぐれた物性を有しているにもかかわらずはとんど利用
されていないのが実状である。したがって、この発泡す
るという間踵のために、骨材の水分１亭 理など作業性が劣るばかシ得られたレジンコンクリート
の性能が均一性に欠けるなどの欠点がある。

したがって、厚物成形体や比較的レジン含量の多いレジ
ンコンクリートとしては利用できず、しかも防水性、耐
水性に劣るため、その適用分舒には大きなＩＩＩＪ限が
あった。

本発明者等は、ぼりウレタン樹脂を用い九しジンコンタ
リーシが発泡するという本質的な欠点を解決するため鋭
意研究を富ねた結果、驚、（べきことに特定の活性水素
基含有化合物を用いるときに、ポリウレタンの本質的欠
点である大気中の水分や骨材などの水分による発泡がま
つ九（生じないことを見いだした。本発明はこの知見を
もとに完成されたものである。

すなわち本発明は、（４）活性水素基含有液状ジエン系
重合体、―）ポリイソシアネート化合物および（０）　
ｆ　材からなるレジンコンクリートに関するものである
。

本発明の電も重要な点はポリウレタン樹脂の主原料であ
る活性水素基含有化合物として、種々の化合物の中から
特定した液状ジエン系重合体を用いることにある。

本発明で用いる特定された液状ジエン系重合体とは、分
子末端９分子内に水酸基、ア砒ノ基、イミノ基、カルボ
キシル基、メルカプト基などの活や 性水素基を有する室温で液状ジエン系重合体である。た
とえば数平均分子量５００〜５００００の炭酸数４〜１
２個のジエン重合体、共重合体、さらにはこれらジエン
モノマーと脚素数２〜２２個のα−オレフィン性付加重
合性七ツマ−との共電合体などを例示することができる
。具体的には、〆リブタジエン、ポリイソプレン、ポリ
クロロプレン、ブタジェン−イソプレンコポリマー、ブ
タジェン−アクリロニトリルコポリ！−，ブタジェン−
スチレンコメす！−、ブタジェンー２−エチルヘキシル
アクリレートコポリ！−、ブタジェン−１−オクタデシ
ルアクリレートコポリマーなどがある。

本発明のレジンフンクリートの発泡を生じないという効
果はどのような作用によるものかは現在のところ明確で
はない。いずれにしてもポリウレタン樹脂の発泡が、ポ
リウレタン樹脂に用いるぎりイソシアネート化合物のイ
ンシアネート基と水分との反応による炭酸ガスの発生に
原因しているという従来の考え方では全く説明すること
ができない。

本発明のレジンコンクリートの発泡を生じないという効
果を得る目的のためには、活性水素基含有液状ジエン系
重合体の使用に制限はない。しかしながら、よりよい物
性のレジンコンタリートを望むならば、活性水素基含量
がａ８〜Ｚ　Ｏｗｙｌ　／寥、よシ好ましくはｔＯ〜Ａ
　Ｏｍｕ／Ｐの範囲のｔ吠ジエン系重合体を使用すれば
よい。この場合の活性水素基の種類は同一であっても異
なったものでもよく、活性水素基は分子末端１分子内の
どちらにあってもよい。しかしながら、通常知られてい
るものは活性水素基含量が比較的低く、ｔｓあるいはＬ
５ｍ・ｑ／ｆ以上の重合体を得るためには、たとえば■
モノマーに対して１０〜８０％という比較的多量の過酸
化水素を反応させて比較的低分子量の重合体を得る方法
０一度末端官能基を有する重合体を得た後、さらに過酸
化水素を用いて反応する方法などがある。本発明の実施
例で用いる液状ポリブタジェンは、ブタジェンと過酸化
水素の反応比を種々変えて反応して得られたものである
。

ま九、液状ぎリプタジエン系にあっては、ポリブタジェ
ン鎖中の化学結合の５ａＬｓ以上が１．４結合の場合が
好ましい。

次に、本発明では発泡という観点からはジエン系重金体
として前記の活性水素基含有重合体単独使用が好ましい
が、使用目的、骨材配合量、その他添加剤を併用するこ
とにより、他の活性水素基含有化合物を本発明の効果を
大きく損なわない範囲で併用してもよい。併用すること
ができる活性水素基含有化合物としては、エチレングリ
コール。

プルピレングリコール、１，４−ブタンジオール。

グリセリン、トリメチロールプ四パン＄１１２１’６−
ヘキサンドリオール、ペンタエリスリトールなどの低分
子ポリオール、エチレンジアミン、４゜４−メチレン−
ビス−２−クロルアニリン、４゜４′−メチレン−ビス
−２−エチルアニリンなどのアミン化合物または低分子
ポリオールもしくはアミン化合物にエチレンオキシド、
プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加重
合させて得うれるたとえばビスフェノールＡのプ四ピレ
ンオキ・シト付加物などのポリエーテルポリオールなど
がある。さらにエチレンダリコール、プ騨ビレンダリコ
ール、１．４−ブタンジオールなどの多価アルコールと
７タル酸、！レイン酸、！田ン酸。

コハク酸、アジピン醗、テレフタル酸などの多塩基酸と
の縮合重合物であって末端に水酸基を有するポリエステ
ル１９オール、アクリルポリオール。

ヒマシ油、トール油などもあげることができる。

次へ本発明にかけるブリイソシアネート化合物こす３ としては、トリレンジイソシアネート、ジ７工二ルメタ
ンジイソシア車−Ｆ、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト液状変性物、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリ
メチレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアネ
ー）、夕ｕｗｙ工二しンジイソシアネー）、す７タレン
ー１．５−ジイソシアネート、キシリレン−２，２′−
ジイソシア車−Ｆ、イソプロピルベンゼン−２，４−’
／イソシアネート、ポリプロビレングリフールマタは）
す°オールとトリレンジイソシアネート付加反応物、ト
リメチ田−ルプ賞パン１４ルとトリレンジイソシアネー
ト５モルとの付加反応物などがあげられる。

以上述べてきた種々の活性水素基含有液状ジエン系重合
体、ｌリイソシアネート化合物は、レジンコンタリー１
の性能や使用目的１作業性などを考慮して、それぞれ単
独の重合体や化合物を組合せて使用するばかりか、それ
ぞれ？Ｍ数のものの混合物として使用することもできる
。

ここでｌリイソシアネート化合物と活性水素基含有ジエ
ン系重合体の配合比は、１００基と活性水素の当量比（
３１００／活性水素）で（１８〜１０゜Ｏ範囲でよく、
好ましくはｔＯ〜ｔ６の範囲にすればよい。

本発明にあっては液状樹脂に対し組成物の粘度を低下さ
せるために可塑剤、ブーセスオイル。有機溶剤などを用
いることができる。その場合の可塑剤としてはジオクチ
ル７タレート、ジブチル７タレート、ジブチル７タレー
トなどがあり、プリセスオイルとしては芳香族系、ナフ
テン系、ハラフィン系などの低粘度オイルがあシ、有機
溶剤としては工業用ｌソリン、灯油、トルエン、ベンゼ
ンなどがある。

また、必要により粘度低下、さらには得られるレジンコ
ンクリートの性能改轡を目的として不鰺和基含有重合性
単置体を重合反応開始剤とともに添加することもできる
。重合性単量体としてはスチレン、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、アタシル酸などを単独またはこれら０混合物が用
いられる。重合開始剤としてはベンゾイルパーオキシド
、メチルエチルケトンパーオキシド、キエメンハイドロ
パーオキシドなどの過酸化物があシ、重合性単量体の反
応性、＊化条件などを考慮して遺定される。

本発明のレジンコンクリートにあっては、このようにし
て配合され圧液状樹脂組成物を均一に混合するに際し骨
材を混合する。混合順序は特に制限されるものではなく
、あらかじめ活性水素基含有化合物とポリインシアネー
トを混合した後、骨材と混合したシ、骨材をあらかじめ
どちらかと混合しておく方法、同時混合する方法など任
意である。

ここで用いる骨材としては、けい砂（たとえば５％、４
号、７号）、川砂、砕石（２〜５諺）など各種の砂があ
り、これらは単独であるいは各種粒子の砂な混合ｉｌｉ
＆！整したものが用いられる。これら骨材は含水率の低
いもの、たとえば１重量弧、好ましくは１５重量％以下
のものの使用が望ましい。これら骨材と液状樹脂組成物
との重Ｉｌ混合比は、その用途、成形性１作業性などに
よシ任意に決定されるが、通常は５０８１〜１：１、好
ましくは２０富１〜５：１の範囲である。

本発明のレジンコンクリートには、反応硬化温度の低下
９反応硬化時間の短縮のために一般に用いられているウ
レタン触媒が添加される。これら触媒としては、塩化第
−スズ、ジー鳳−プチルスズジラウレーシ、ジブチルス
ズジアセテート、ジブチルスススルフィド、塩化第二鉄
、鉄アセチルアセトナ−Ｆ、す７テン酸コパル）、硝酸
ビス！ス、オレイン酸鉛、三塩化アンチモンなどの金属
化合物やトリエチルアミン、テトラメチルブタンジアミ
ンなどが例示できる。

これら触媒の添加量は、液状樹脂組成物１００重量部に
対して通常ａｏ０１〜１０重量部、好ましくはａ１〜ｔ
ｏ重量部の範囲である。この触媒添加量は、レジンコン
クリートの用途９作業性などによって必！量が決定され
、通常ポリイソシアネート化合物を除いた液状樹脂組成
物中に添加混合される。

本発明のレジンコンクリートにあっては、前述の骨材の
他に通常の充てん剤、たとえばＩ＃酸カルシウム、タル
ク、クレー、Ｍ化カルシウム、水酸化カルシウム、ｉｌ
化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸カルシウム
、ポルトランドセメントなどの七メンＦ類、アスベスト
、ガラス繊維２合成繊維、金属繊維状物、パルプなどを
単独あるいは混合物の形で必要によシ添加配合すること
もできる。さらに安定剤、老化防止剤１Ｍ料などの着色
剤を加えることもできる。また発泡防止、強化剤として
、メトキシ、エトキシ、イソプＷ＆キシ。

タロルなどの加水分解性基含有有機金属化合物を用いる
ことも効果的である。具体的には夏−β−（アミノエチ
ル）　−ｒ−アミツブｐビルＦリメトキシシテン１Ｍ−
β−（アミノエチル）−ｒ−アミラブルビルメチルジメ
トキシシランなどがある。

本発明の骨材配合液状樹脂組成物は、常温で１０〜１０
０分程度の可使時間を有し、触媒の選択、Ｓ加量によっ
ては！１〜４時間で硬化が完了し、レジンコンクリート
を形成する。得られたレジンコンクリートは発泡がまっ
たくみられず、従来骨材の乾燥を十分性なっても不可能
に近かったところの液状樹脂の配合比峙高い製品まで得
ることが可能となった。さらに、活性水素基含有液状ジ
エン系重合体の選択により、それぞれの用途にふされし
い物性を有するレジンコンクリートの提供を可能にした
ものである。

以上詳述したように、本発明のレジンコンクリートは１
機械的強度、耐薬品性にすぐれるばかり赤耐水性に非常
にすぐれたジエン系重合体を用いているため、従来のポ
リウレタン樹脂コンクリートの耐水性の不良と発泡とい
う二つの重要′ＩＮ題を解決し九ものである。

したがって、本発明のレジンコンクリートは一般的な床
材の他、耐薬品性、防水性、防食性の要求される床材、
化学工場のｌンプなどの機械の基礎、転圧−−ラー、型
材などに用いられる。

特に、常温、速硬化性の長所を生かして道路、道路や橋
などの接合部、さらには防水、防食性を生かした土木、
建築公費におけるレジンコンクリートの使用分動を着し
く拡大するものである。

また、活性水素基含有液状ジエン系重合体の活性水素基
含量１分子量、粘度などの特性を十分生カスことにより
遠心成形、フーテンダ施工なども可能となり鋼管の内外
被曹などへの適用も可能である。

以下実施例により詳細に説明する。

実施例 第１表に示す液状ポリブタジェン、４．４’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネートｔｌｉ状変性１ｒｋｔ　（＋
ｒ００含置２装重量噂）を１ｇｏｏｒＯＮ−ｔ０５で配
合し、ジー凰−プチルスズジラウレートａ５重量襲加え
規定朧の骨材を加え混合したレジンコンクリート配合物
を調製し、５０ｍＸ２５＋ｗＸ５０ｍ（高さ）の金型に
充てんした（温度２０℃、湿度４０％）０このレジンコ
ンクリートの硬化終了時の発泡による７クレの程度を淘
定した。結果を第１表に示す。また、７日後の圧縮強度
、ハンマー衝撃強度を測定した。結果を第１表に示す。

なお、本発明のレジンコンクリートに用いた液状ジエン
系重合体の硬化物のシート物性測定結果を参考までに第
１表に示す（硬化条件：温度１２０℃、加圧１時間、養
生、７０℃１２時間）。

比較例 ジオール成分として液状ポリブタジェンを用いないで実
施例に準じてレジンコンクリートを得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. りに）活性水素基含有液状ジエン系重合体、伽）メリイ
   ソシアネート化合物および（０）骨材からなるレジンコ
   ンクリート。