JPS6218510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリウレタン樹脂と骨材を主成分とす
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、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つては、樹脂
の硬化収縮や発熱によるクラツクの発生、耐アル
カリ性に劣るなどの欠点がある。またエポキシ樹
脂にあつては、機械的強度、耐薬品性にすぐれて
いるが、耐衝撃性、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、骨材あるいは空気中の水分により
発泡が起り、骨材の管理など作業性が劣るばかり
が得られたレジンコンクリートの性能が十分でな
く均一性に欠ける欠点がある。これらの理由によ
り、すぐれた性質を有するにもかかわらず、その
利用の面では大きな制限があり、特に厚物成形体
や防水性を要求される用途に用いることができな
かつた。 本発明者等は、ポリウレタン樹脂を含むレジン
コンクリートの発泡するという本質的な欠点を解
消するために鋭意研究を重ねた結果、特定の配合
組成を選択することにより発泡の生じないすぐれ
たレジンコンクリートが得られることを見出し、
本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、(A)ポリイソシアネート化合
物、(B)活性水素基含有化合物、(C)骨材および(D)カ
ルボン酸金属塩（ただし錫塩を除く）からなるレ
ジンコンクリートに関するものである。 本発明に係るレジンコンクリートは、ポリイソ
シアネート化合物、活性水素基含有化合物からな
る液状樹脂に対して骨材を配合するに際し、特定
の金属塩を添加混合するものである。 以下本発明を具体的に説明する。 本発明におけるポリイソシアネート化合物とし
ては、たとえばトリレンジイソシアネート、ジフ
エニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニルイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シ
クロヘキサンフエニレンジイソシアネート、クロ
ロフエニレンジイソシアネート、ナフタリン−
１・５−ジイソシアネート、キシリレン−２・
2′−ジイソシアネート、イソプロピルベンゼン−
２・４−ジイソシアネート、ポリプロピレングリ
コールまたはトリオールとトリレンジイソシアネ
ート付加反応物、トリメチロールプロパン１モル
とトリレンジイソシアネート３モルとの付加反応
物などがあげられる。 次に、活性水素基含有化合物としては、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、１・４−
ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン、１・２・６−ヘキサントリオール、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
ロロアニリン、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られるたとえばビスフエノ
ールＡのプロピレンオキシド付加物などのポリエ
ーテルポリオールなどがある。さらにエチレング
リコール、プロピレングリコール、１・４−ブタ
ンジオールなどの多価アルコールとフタル酸、マ
レイン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、テ
レフタル酸などの多塩基酸との縮合重合物であつ
て末端に水酸基を有するポリエステルポリオー
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。また分子末端に水酸
基、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、メル
カプト基などの活性水素基を有する液状ゴムであ
る。これら液状ゴムとしては、数平均分子量500
〜10000のブタジエンホモポリマー、ブタジエン
−イソプレンコポリマー、ブタジエン−アクリロ
ニトリルコポリマー、ブタジエン−スチレンポリ
マー、イソプレンホモポリマーなどを例示するこ
とができる。 これら種々のポリイソシアネート化合物、活性
水素基含有化合物は、レジンコンクリートの性能
や使用目的、作業性などを考慮してそれぞれ単独
化合物を組合せて使用するばかりでなく、複数の
化合物の混合物として使用することもできる。 ポリイソシアネート化合物と活性水素基含有化
合物の配合比は、NCO基と活性水素の当量比
（NCO基／活性水素）で0.7〜1.3の範囲がよく、
特に1.0〜1.1が好ましい。 本発明にあつ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、プロセスオイル、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フタレート、ジブチルフ
タレート、ジヘキシルフタレートなどがあり、プ
ロセスオイルとしては芳香族系、ナフテン系、パ
ラフイン系などの低粘度オイルがあり、有機溶剤
としては工業用ガソリン、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善を目的として不飽和
基含有重合性単量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、アクリル酸など
を単独またはこれらの混合物が用いられる。また
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サイド、キユメンハイ
ドロパーオキシドなどの過酸化物が重合性単量体
の反応性、硬化条件などを考慮して決定される。 本発明のレジンコンクリートにあつては、前述
の液状樹脂組成物を均一に混合した後、これとは
別に調合された骨材を均一に混合する。本発明の
特徴はこの混合物中に特定の金属塩を添加するこ
とにある。 ここで用いる骨材としては、けい砂（たとえば
３号、４号、７号）、川砂、砕石（２〜５mm）な
ど各種の砂があり、これらは単独であるいは各種
粒子の砂を混合調整したものが用いられる。これ
ら骨材と液状樹脂組成物との混合比は、その用
途、成形性、作業性などにより任意に決定される
が、通常は10：１〜１：１、好ましくは８：１〜
３：１の範囲である。また用いられる金属塩とは
カルボン酸金属塩（ただし錫塩を除く）であり、
脂肪酸、ナフテン酸、芳香族カルボン酸などの金
属塩がある。たとえばナフテン酸金属塩、オクチ
ル酸金属塩などがよく知られており、これらの金
属塩として具体的にはナフテン酸鉄、クロム、
鉛、リチウム、ニツケル、マンガン、カルシウ
ム、マグネシウム、ジルコニウム、銅などやオク
チル酸鉄、ニツケル、コバルト、ジルコニウム、
鉛、亜鉛、マンガンなどを例示することができ
る。これらのうちで、ナフテン酸鉄、ナフテン酸
鉛、オクチル酸鉄、オクチル酸ジルコニウムが特
に好ましく用いられる。 これら金属塩の添加量は、液状樹脂組成物100
重量部に対して通常0.01〜2.0重量部、好ましく
は0.05〜1.0重量部の範囲である。なお、これら
金属塩は通常20〜50重量％の有機溶剤にて希釈さ
れて用いられているので、前記添加量はこの溶液
としてのものであり、金属含有量によつて変わり
うるものである。これら金属塩は、レジンコンク
リートの用途、作業性などによつて必要量が決定
され、通常ポリイソシアネート化合物を除いた液
状樹脂組成物に添加混合される。 本発明にあつては、この特定の金属塩の添加が
本発明の目的達成のために不可欠であり、ウレタ
ン硬化触媒として最も一般的に用いられているジ
−ｎ−ブチルスズジラウレートをはじめとする錫
系触媒では本発明の発泡が生じないという特異な
効果を得ることができない。また、本発明は発泡
を生じないという効果に加えて、得られるレジン
コンクリートが他の触媒では得られない強度など
のすぐれた特性を有するという特徴がある。な
お、錫系以外のたとえばアミン系触媒を必要によ
り併用することもできる。 本発明のレジンコンクリートにあつては、前述
の骨材の他に通常の充てん剤、たとえば炭酸カル
シウム、タルク、クレー、酸化カルシウム、水酸
化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネ
シウム、硫酸カルシウム、アスベスト、ガラス繊
維、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り添加配合するこ
ともできる。 本発明の骨材配合液状樹脂組成物は、常温で40
〜80分の可使時間を有し、３〜４時間で硬化が完
了し、しかも通常のウレタン樹脂レジンコンクリ
ートの発泡を生じるという最大の欠点を解消して
発泡のない均一なレジンコンクリートを形成す
る。 本発明の発泡を生じないという効果は、骨材と
液状樹脂組成物との混合比が７：１程度の場合に
特に顕著にあらわれる。 さらに本発明のレジンコンクリートは、発泡を
生じないという効果に加えて40〜80分という長い
可使時間を有するため、混合、打設などの作業性
にすぐれ、しかも可使時間が長くなるにもかかわ
らず３〜４時間という短かい時間で、かつ常温で
硬化が完了するという大きな特徴を有している。 これらの事実は、レジンコンクリートに特有の
ことであり、本発明者らの実験によりはじめて明
らかになつたものである。この効果は他の硬化触
媒、たとえばジ−ｎ−ブチルスズジラウレートで
は達成することができない（可使時間15〜30分、
硬化時間３〜５時間）。 また従来のエポキシ樹脂レジンコンクリートに
あつては、可使時間は90〜120分と長く作業性、
物性にはすぐれているが、硬化時間が６〜８時間
と長いため、道路、橋など長時間交通を遮断でき
ない場所に使用できなかつたり、また使う場合は
何らかの加熱手段を必要とする欠点を有していた
が、本発明によつてこれらの問題点を解決するこ
とができた。 本発明のレジンコンクリートは、以下に詳述し
たように、発泡が生じないばかりか耐衝撃性、耐
薬品性、防水性にすぐれるばかりでなく、コンク
リートとしての最大の問題である作業性を解決し
たものであり、一般的な床材、耐薬品性の要求さ
れる床材、化学工場のポンプなどの機械の基礎、
転圧ローラー、型材などをはじめ、特に防水、防
蝕などの要求される屋外、たとえば道路、橋、屋
根などの接合部など広く土木、建築の分野におい
てレジンコンクリートの使用分野を拡大し、すぐ
れた効果を得ることができるものである。 以下実施例により詳細に説明する。 実施例 １ 下記配合によりレジンコンクリート配合組成物
を作り、50mm×25mm×50mm（高さ）の金型に充て
んした。このレジンコンクリートの硬化終了時の
金型開放面の発泡によるフクレの程度を測定し
た。結果を第１表に示す。

【表】 比較例 １ ナフテン酸またはオクチル酸の金属塩以外の化
合物を用いたこと以外は実施例１に準じて行なつ
た。結果を第１表に示す。

【表】

【表】 実施例 ２ 下記配合によりレジンコンクリート配合組成物
を作り、50mm×25mm×50mm（高さ）の金型に充て
んした。このレジンコンクリートの硬化終了時の
金型開放面の発泡によるフクレの程度を測定し
た。その結果、可使時間は65分であり、フクレの
発生は認められなかつた（０mm）。

【表】 比較例 ２ ナフテン酸鉛の代りにジ−ｎ−ブチルスズジラ
ウレート0.04重量部を用いたこと以外は実施例２
に準じて行なつたところ、可使時間は15分であ
り、フクレの発生は８mmであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A)ポリイソシアネート化合物、(B)活性水素基
   含有化合物、(C)骨材および(D)カルボン酸金属塩
   （ただし錫塩を除く）からなるレジンコンクリー
   ト。 ２ (D)カルボン酸金属塩がナフテン酸もしくはオ
   クチル酸の金属塩（ただし錫塩を除く）である特
   許請求の範囲第１項記載のレジンコンクリート。 ３ ナフテン酸金属塩の金属が鉄、クロム、鉛、
   リチウム、ニツケル、マンガン、カルシウム、マ
   グネシウム、ジルコニウム、銅のいずれかであ
   り、オクチル酸金属塩の金属が鉄、ニツケル、ジ
   ルコニウム、コバルト、亜鉛、マンガン、鉛のい
   ずれかである特許請求の範囲第２項記載のレジン
   コンクリート。