JP2002020698A - コンクリート用接着剤組成物及び充填剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低粘度であるため、作業性が良好であり、空
隙やクラックへの浸透性、濡れ性が良く、高い接着強度
と充填性の良好なコンクリート用接着剤組成物及び充填
剤組成物を提供する。 【解決手段】 アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、ポリイソ
シアネート（Ｂ１）とモノカルボン酸とポリオキシアル
キレンアルキルエーテルとの数平均分子量が５００以下
のモノエステル化合物（Ｂ２）からなる２５℃での粘度
が４００ｍＰａ・ｓ以下のポリイソシアネート組成物
（Ｂ）、からなるコンクリート用接着剤組成物及び充填
剤組成物に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート用の
接着剤組成物及び充填剤組成物に関する。更に詳しく
は、配管、ブロック等のコンクリート製の人工構造物の
接着用だけでなくクラック、空隙等の充填用に用られ
る、安全性の高い、低粘度タイプの接着剤組成物及び充
填剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート用の接着剤及び充填
剤に関しては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂がその性能
の高さにより使用されている。例えば、特開平６−２８
７９７２号や特公平３−７９４９３号にはエポキシ樹脂
の例が開示されているが、エポキシ樹脂は一般に主剤、
硬化剤の二液タイプの樹脂であり、その硬化は周囲温度
に大きく影響され、低温時、例えば冬場での屋外作業で
は完全硬化まで数日を要するのが通例である。そのた
め、ウレタン樹脂がエポキシ樹脂より硬化性が優れてい
るため使用されるが、イソシアネート基末端のウレタン
プレポリマーのみを使用する一液湿気硬化タイプよりは
前記イソシアネート基末端のウレタンプレポリマーにポ
リオールを組み合わせる二液タイプの方が強度、硬化
性、耐久性等において優れている。

【０００３】例えば、特開平４−１１５０６１号におい
ては、土木・建築構造物の乾燥亀裂部に、水硬化性一液
型ポリウレタンプレポリマーと水ガラスとの混合物を充
填する土木・建築構造物の亀裂補修方法が開示されてお
り、水硬化性一液型ポリウレタンプレポリマーとして
は、例としてエチレングリコールにエチレンオキシドと
プロピレンオキシドとを重合させて得られる共重合体
と、トリレンジイソシアネートとの反応物が挙げられて
いる。

【０００４】しかしながら、一般的にイソシアネート基
末端のウレタンプレポリマーを用いる場合において、一
液タイプだけでなく二液タイプのウレタン樹脂でも、使
用するイソシアネート基末端のウレタンプレポリマーが
高粘度であるという問題点がある。すなわち、イソシア
ネート基末端のウレタンプレポリマーは、後述する有機
ポリイソシアネート化合物と活性水素基を有する化合物
との反応により得ることができ、そのプレポリマー中に
はその高分子化反応の結果生ずるウレタン結合が含ま
れ、そのウレタン結合は「−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ」で表さ
れ、その水素原子と酸素原子との間で分子内、分子間で
「水素結合」を生じやすく、それにより分子自体が凝集
するため粘度が高くなる。

【０００５】このように粘度が高くなると、混合性の悪
さ、外観不良だけでなく濡れ性や浸透性が悪くなるため
接着不良等の問題が生じるが、その解決のためには、イ
ソシアネート基と反応する活性水素を有しない溶剤や希
釈剤を添加することにより低粘度化を図ることができ
る。しかし、この場合には、これらの添加剤がイソシア
ネート基と反応する活性水素を有しないため、ポリオー
ルとイソシアネートのウレタン化反応による三次元化構
造中に取り込まれることがなく、経時で溶出又は飛散
し、接着剤層や充填剤層が体積収縮し、強度低下や耐久
性低下等の問題が生じ、低粘度化と耐久性保持という要
件の両立を図ることができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に着目してなされたもので、イソシアネート基と反応
する活性水素を有する特定成分の希釈剤（以下、反応性
希釈剤という）を用いることにより、有機イソシアネー
ト化合物だけでなくイソシアネート基末端のウレタンプ
レポリマーの低粘度化を図ることができるととともに経
時での溶出、飛散を防ぐことができ、また、その反応性
希釈剤を用いて得られる有機イソシアネート組成物と、
アルカリ珪酸塩水溶液を組合わせることにより、従来形
成することが困難であった無機−有機複合固結体を形成
し、固結強度が大きく、安定強化効果、耐久性、作業性
及び経済性に優れたコンクリート用の接着及び充填を可
能ならしめることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下の（１）〜（６）に示されるものである。

【０００８】（１） アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、ポ
リイソシアネート（Ｂ１）とモノカルボン酸とポリオキ
シアルキレンアルキルエーテルとの数平均分子量が５０
０以下のモノエステル化合物（Ｂ２）からなる２５℃で
の粘度が４００ｍＰａ・ｓ以下のポリイソシアネート組
成物（Ｂ）、からなるコンクリート用接着剤組成物。

【０００９】（２） アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、
ポリイソシアネート（Ｂ１）とモノカルボン酸とポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルとの数平均分子量が５
００以下のモノエステル化合物（Ｂ２）からなる２５℃
での粘度が４００ｍＰａ・ｓ以下のポリイソシアネート
組成物（Ｂ）、からなるコンクリート用充填剤組成物。

【００１０】（３） 触媒（Ｃ）及び／又はポリオール
（Ｄ）を含有してなる前記（１）の接着剤組成物。

【００１１】（４） 触媒（Ｃ）及び／又はポリオール
（Ｄ）を含有してなる前記（２）の充填剤組成物。

【００１２】（５） ポリイソシアネート（Ｂ１）が、
ジフェニルメタンジイソシアネート（ｂ１１）及びジフ
ェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体（ｂ１２）
からなり、モノカルボン酸とポリオキシアルキレンアル
キルエーテルとの数平均分子量が５００以下のモノエス
テル化合物（Ｂ２）が、カプリル酸と２−エチルヘキサ
ノール又はオクタノールのポリアルキレンオキサイド付
加体であることを特徴とする、前記（１）又は（３）の
接着剤組成物。

【００１３】（６） ポリイソシアネート（Ｂ１）が、
ジフェニルメタンジイソシアネート（ｂ１１）及びジフ
ェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体（ｂ１２）
からなり、モノカルボン酸とポリオキシアルキレンアル
キルエーテルとの数平均分子量が５００以下のモノエス
テル化合物（Ｂ２）が、カプリル酸と２−エチルヘキサ
ノール又はオクタノールのポリアルキレンオキサイド付
加体であることを特徴とする、前記（２）又は（４）の
充填剤組成物。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のコンクリート用接着剤組
成物及び充填剤組成物（以下、接着剤及び充填剤組成物
という）は、前記したように、アルカリ珪酸塩水溶液
（Ａ）成分、ポリイソシアネート（Ｂ１）成分とモノカ
ルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルとの
数平均分子量が５００以下のモノエステル化合物（Ｂ
２）成分からなる２５℃での粘度が４００ｍＰａ・ｓ以
下のポリイソシアネート組成物（Ｂ）成分、更に好まし
くは触媒（Ｃ）成分、ポリオール（Ｄ）成分、からなる
ものである。

【００１５】本発明の接着剤組成物及び充填剤組成物の
固結反応は、極めて複雑であるため明確ではないが、お
そらくアルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）成分とポリイソシア
ネート組成物（Ｂ）成分とを混合したときに、（Ａ）成
分中に形成されるシラノール基と（Ｂ）成分中のイソシ
アネート基とが反応して無水珪酸−ウレタン複合体が形
成され、同時に（Ｂ）成分が水と反応して炭酸ガスを発
生しながら尿素結合による多量体や無水珪酸−尿素架橋
複合体を形成し、副生した炭酸ガスの一部は（Ａ）成分
中に溶解し、（Ａ）成分中のアルカリ珪酸塩をゲル化し
て無水珪酸ゲルを形成することに基づくものと推定され
る。更に、ポリオール（Ｄ）が存在する場合には、ポリ
オール（Ｄ）中の水酸基と（Ｂ）成分中のイソシアネー
ト基とが反応してウレタン樹脂が形成されることにも基
づくものと推定される。

【００１６】また、（Ｂ）成分と水との反応によって発
生する炭酸ガス並びに（Ａ）成分と（Ｂ）成分との反応
時、又はポリオール（Ｄ）を含んでもよい（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との反応時に発生する反応熱によって蒸発す
る水蒸気により、前記無水珪酸−ウレタン複合体は発泡
状の固結体を形成し、その体積を増大させる。この時の
発泡圧により、前記無水珪酸−ウレタン複合体がコンク
リート製の人工構造物等の間隙に入り込みやすくなる。
本発明により得られる接着剤及び充填剤組成物が低粘度
のため、より一層効果的に浸透しやすくなり、接着強度
や充填性が向上する。

【００１７】以下、本発明の接着剤組成物及び充填剤組
成物の構成成分について述べる。本発明に用いられるア
ルカリ珪酸塩水溶液は、前記したように、主としてその
シラノール基と後述する（Ｂ）成分のイソシアネート基
との反応によって無水珪酸−ウレタン複合体を形成させ
る成分である。

【００１８】前記アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）として
は、例えば珪酸カリウムや式：Ｎａ₂Ｏ・ｘＳｉＯ₂ で
表わされる珪酸ソーダ等の水溶液を主成分とするものが
挙げられ、このような珪酸ソーダは、例えばＮａ₂Ｏと
ＳｉＯ₂とのモル比が２：１〜１：４のものが挙げられ
る。

【００１９】また、前記アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）の
固形分濃度は、通常１０〜７０質量％であることが好ま
しく、特に２０〜５０質量％となるように調整すること
が好ましい。具体的には、１号珪酸ソーダＳ２、２号珪
酸ソーダＮ５、２号珪酸ソーダＱ３、２号珪酸ソーダＴ
８（いずれも東曹産業株式会社製）等が挙げられる。

【００２０】前記ポリイソシアネート（Ｂ１）に用いら
れるものとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ｂ１１）（以下、ＭＤＩという）、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート系多核縮合体（ｂ１２）（ジ
フェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネート
であって３核体以上のポリイソシアネートを云う。ポリ
イソシアネートを定義するための便宜上の化合物。市販
されていない）、（ｂ１１）と（ｂ１２）からなる化合
物（以下、ポリメリックＭＤＩという。２核体を含有し
た形で市販されている）、液状ＭＤＩ（カルボジイミド
変性ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素
添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシ
リレンジイソシアネート等のポリイソシアネートの単独
又は２種以上の混合物や、前記ポリイソシアネートに触
媒を加え、二量体又は三量体としたもの等が挙げられ
る。

【００２１】また前記のほかにも、例えばメタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノー
ル、ラウリルアルコール等のモノオールや、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジ
オール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオ
ール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール等のジオールや、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等のポリオールや、その他
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖等の
単独又は混合物に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、スチレンオキサイド等の
アルキレンオキサイドを単独又は併用し、公知の方法で
付加重合して得られるモノ又はポリオールと、前記ポリ
イソシアネートとを、例えばＮＣＯ基とＯＨ基との当量
比（ＮＣＯ基／ＯＨ基）が１．５〜５００、好ましくは
２．０〜４００の範囲となるように公知の方法で反応さ
せて得られるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマ
ーも、前記（Ｂ１）として好適に用いることができる。

【００２２】ここで用いることのできるモノ又はポリオ
ールの好ましい平均分子量は７６〜１０，０００であ
り、平均分子量が７６より小さいとイソシアネート基末
端ウレタンプレポリマーのウレタン基濃度が高くなるた
め粘度が高くなり、混合性の悪さ、外観不良だけでなく
濡れ性や浸透性が悪くなるため接着不良等の問題が生じ
る。一方、平均分子量が１０，０００より大きいと前記
のイソシアネートとの相溶性が悪くなり、均一なイソシ
アネート基末端ウレタンプレポリマーが得られなくなる
とともに得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポ
リマーのウレタン基濃度が低くなるため接着層及び充填
層の強度が低くなるため好ましくない。

【００２３】本発明に用いることのできるイソシアネー
ト基末端ウレタンプレポリマーのＮＣＯ含量は５〜３３
質量％が好ましく、そして８〜３１質量％がより好まし
く、１０〜３０質量％が特により好ましい。

【００２４】本発明に用いられるポリイソシアネート組
成物（Ｂ）の粘度は、コンクリート製の人工構築物や材
料等への注入性、浸透性、濡れ性を向上させるため、２
５℃で４００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、更に好ましく
は３０〜３００ｍＰａ・ｓである。粘度が４００ｍＰａ
・ｓより大きいと、注入性、浸透性、濡れ性が悪くなる
ため接着強度、充填性、耐久性等が悪くなる一方、特に
冬期では作業性が低下する。一方、粘度が３０ｍＰａ・
ｓより小さいと、たれやすくなり最適な接着剤及び充填
剤量を確保できないため接着強度、充填性が悪くなる。

【００２５】このように、２５℃で４００ｍＰａ・ｓ以
下の低粘度タイプのポリイソシアネート組成物（Ｂ）を
得るためには、それを構成するＭＤＩ及びポリメリック
ＭＤＩの配合比を調整する必要がある。すなわち、質量
比でＭＤＩ／ポリメリックＭＤＩ＝２０／８０〜８０／
２０が好ましく、ＭＤＩが少なすぎる場合は、粘度が高
くなりやすい。また、ＭＤＩが多すぎる場合は、低温貯
蔵時において、ＭＤＩの結晶化により析出物が出やす
い。

【００２６】更に、ＭＤＩ及びポリメリックＭＤＩ中の
ＭＤＩとしては、２，２′−ＭＤＩ、２，４′−ＭＤ
Ｉ、４，４′−ＭＤＩの三種類の異性体があるが、本発
明においては、いずれのＭＤＩの異性体も使用すること
ができる。本発明による２５℃で４００ｍＰａ・ｓ以下
の粘度を達成するためには、（Ｂ１）としてはポリメリ
ックＭＤＩ単独ではなくて、ＭＤＩを併用することが必
要である。ＭＤＩとしては、４，４′−ＭＤＩがもっと
も入手しやすく、４，４′−ＭＤＩ（凝固点約３９℃）
が多くなるにつれて低温で凝固しやすくなる。そこで、
低温安定性を達成するためには２，２′−ＭＤＩ、２，
４′−ＭＤＩ及びこれらのＭＤＩを含有するポリメリッ
クＭＤＩを使用するのが好ましい。

【００２７】一方、２５℃で４００ｍＰａ・ｓ以下の低
粘度タイプのポリイソシアネート組成物を得るための方
法としては、トルエンやキシレン、１，１，１−トリク
ロロエタン、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン
等の有機溶剤が希釈剤として用いてもよいが、これらの
有機溶剤は揮発性であり、固結後放出されて環境を損う
ことがあるため、できるだけ使用しないほうが好まし
い。

【００２８】更に、（Ｂ）成分の低粘度化のために、芳
香族系又は脂肪族系の二塩基酸のジエステル類、モノ又
は多価アルコール類の酢酸エステル類、アルキレンカー
ボネート類、エーテル類、環状エステル類、酸無水物、
各種のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル類等
の、イソシアネート基と反応する活性水素を有しない化
合物を希釈剤として用いる場合も前記の溶剤と同様に使
用しないほうが好ましい。即ちこの場合には、これらの
希釈剤がイソシアネート基と反応する活性水素を有しな
いため、ポリオールとイソシアネートのウレタン化反応
による三次元化構造中に取り込まれることがなく、経時
により溶出又は飛散し、接着剤層や充填剤層が体積収縮
し、強度低下や耐久性低下等の問題が生じるため好まし
くない。

【００２９】そのため本発明では、安定性や減粘性に優
れるという希釈剤に要求される要件以外に、ポリイソシ
アネート組成物（Ｂ）に対するだけでなくアルカリ珪酸
塩水溶液（Ａ）に対する相溶性、本発明の接着剤組成物
及び充填剤組成物により得られる接着剤層及び充填剤層
表面への希釈剤の移行性の点から、モノカルボン酸とポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルとの数平均分子量
が５００以下のモノエステル化合物（Ｂ２）が希釈剤と
して好ましいことを見出した。

【００３０】この化合物は、極わずかの活性水素基を有
するが１官能性であり、（Ｂ）成分中のポリイソシアネ
ートと反応させてイソシアネート基末端プレポリマー化
しても粘度の上昇はわずかであり、実用上はポリイソシ
アネート（Ｂ１）との混合物として用いられる。また、
前記のように、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを混合したと
きに、（Ａ）成分中に形成されるシラノール基と（Ｂ）
成分中のイソシアネート基とが反応して無水珪酸−ウレ
タン複合体が形成される過程で、（Ｂ２）化合物の構造
にはモノカルボン酸成分が含まれていることから（Ａ）
成分と親和性を持つと考えられ、（Ｂ）成分が水と反応
して炭酸ガスを発生しながら尿素結合による多量体や無
水珪酸−尿素架橋複合体を形成する過程で、（Ａ）成分
と複合体を形成し、結果として希釈剤の表面移行性の少
ない接着剤層及び充填剤層を形成するものと考えられ
る。

【００３１】（Ｂ１）成分の一つとして例示されるイソ
シアネート基末端プレポリマーを得るのに用いられる前
記モノオールでも、上記の希釈剤と同様に活性水素基を
１個しか有しないため、同様の粘度低下効果はあるもの
の上記に説明する本発明の希釈剤のような効果がないた
め、強度の点で劣る接着剤層及び充填剤層しか形成しな
いものと考えられる。

【００３２】前記、（Ｂ２）化合物のモノカルボン酸の
モノエステル類を構成する酸成分としては、例えば酢
酸、プロピオン酸、酪酸、バレリアン酸、カプロン酸、
カプリル酸、ラウリン酸、安息香酸等及びそのｉｓｏ−
体等の異性体が挙げられる。

【００３３】一方前記、（Ｂ２）化合物のモノカルボン
酸のモノエステル類を構成するアルコール成分として
は、一価アルコール類が好ましく、例えばメタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノー
ル、ラウリルアルコール等のモノオール及びその異性体
やモノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等
のアルカノールアミン等及びその異性体、そしてエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパ
ンジオール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタン
ジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサン
ジオール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等のジオール及びその異性体やグリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール及
びその異性体、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖等及
びその異性体の単独又は混合物に前記のモノオール、ア
ルカノールアミンを併用して、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、スチレンオ
キサイド等のアルキレンオキサイドを単独又は併用し
て、公知の方法で付加重合して得られるモノオールが挙
げられる。

【００３４】本発明においては、特にカプリル酸と２−
エチルヘキサノール又はオクタノールのポリオキシアル
キレンモノオールとのモノエステルが特に好ましい。

【００３５】（Ｂ）成分としては、固結強度、安全衛生
面及び経済性の点からＭＤＩとポリメリックＭＤＩの混
合物又はその混合物の変性タイプであるイソシアネート
基含有ウレタンプレポリマー等と前記、モノエステルと
の組み合わせが好ましい。

【００３６】前記（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分中
の例えばＮａ₂ＯとＳｉＯ₂とのモル比等によって異なる
ので一概には決定することができないが、通常（Ａ）成
分と（Ｂ）成分との配合割合（（Ａ）成分／（Ｂ）成
分）が質量比で１０／１００〜１００／１０が好まし
く、特に２０／１００〜１００／２０となるように調整
することが好ましい。かかる配合割合が前記下限値より
も小さい場合には、接着剤組成物及び充填剤組成物のコ
ストが高いため不経済となり、また前記上限値よりも大
きい場合には、接着剤及び充填剤組成物の固化が不充分
で未硬化状となり、たとえ硬化しても硬度が低く、脆く
て実用に供しえなくなる傾向がある。

【００３７】前記希釈剤を使用する場合、この配合量は
質量比で、（Ｂ１）成分／希釈剤＝１００／５〜１００
／１００の範囲で使用することが一般的である。

【００３８】本発明に用いられる触媒（Ｃ）としては、
大別して金属系触媒と三級アミン系触媒がありいずれも
使用することができ、アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）やポ
リオール（Ｄ）とポリイソシアネート（Ｂ１）との反応
硬化を促進するための触媒として作用するものであり、
触媒（Ｃ）は、（Ａ）成分との相溶性が良好で、皮膚や
衣服に付着しても水洗によって容易に除去され、触媒活
性も高いものである。

【００３９】金属系触媒としては、触媒活性を発現する
金属化合物であれば用いることができ、例えばスズ、亜
鉛、カルシウム、チタン等の金属のエステル化物、金属
塩、酸誘導体、酸化物、塩化物等を挙げることができ、
具体例としてはジブチルチンジラウレート、ジオクチル
チンジラウレート、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、
ナフテン酸カルシウム、テトラブチルチタネート、酸化
スズ、塩化スズ、塩化マグネシウム等が挙げられる。一
方、アミン系触媒の具体例として、トリエチルアミン、
トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メ
チルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−エチ
ルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−シア
ノイミダゾール、１−シアノメチルイミダゾール、１，
２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾ
ール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチ
ル−４−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチル
イミダゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、
ピリジン、α−ピコリン等の触媒が挙げられる。

【００４０】また、ポリイソシアネート組成物と反応す
る活性水素を有するアミン系触媒として、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノール
アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヒドロキシ
プロピレンジアミン等も前記（Ａ）成分に配合すること
ができる。

【００４１】本発明においては、上記の触媒以外に各種
カップリング剤、各種発泡剤、更には界面活性剤、分散
剤、増粘剤、酸化防止剤、耐熱性付与剤等の各種添加剤
を添加することもできるが、あくまでも土壌汚染をおこ
さないものに限定すべきである。

【００４２】更にアルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）と触媒
（Ｃ）の配合量は質量比で、前記（Ａ）／（Ｃ））＝１
００／０．１〜１００／２０が好ましく、特に１００／
０．５〜１００／１５であることが好ましい。かかる
（Ｃ）の配合量が前記下限値未満である場合には、硬化
しにくく固結反応が不充分で、目的とした性能の固結体
が得られにくくなる傾向があり、また前記上限値を越え
る場合には、硬化反応が速すぎて前記（Ａ）成分、
（Ｂ）成分が均一に混合されにくくなる傾向がある。

【００４３】また、本発明の接着剤組成物及び充填剤組
成物には、アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、ポリイソシア
ネート組成物（Ｂ）、触媒（Ｃ）の他に、ポリオール
（Ｄ）を配合することができる。本発明に用いられるポ
リオール（Ｄ）としては、例えば前記（Ｂ１）であるイ
ソシアネート基末端プレポリマーに用いられるモノ又は
ポリオール等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上
を混合して用いることができる。また、これらのポリオ
ールの数平均分子量は６２〜２０，０００であることが
好ましく、特に７６〜１０，０００が好ましい。実質平
均官能基数は１以上が好ましく、特に１〜４が特に好ま
しい。

【００４４】前記（Ｄ）成分の配合量は、用いる（Ｂ）
成分の種類等によって異なるので一概には決定すること
ができないが、通常（Ｂ）成分と（Ｄ）成分との配合割
合が、（Ｂ）成分中のＮＣＯ基と（Ｄ）成分中のＯＨ基
とのモル比（ＮＣＯ基／ＯＨ基）が０．５〜５００が好
ましく、特に１〜４５０となるように調整することが好
ましい。かかるＮＣＯ基とＯＨ基のモル比が前記下限値
未満である場合には、本発明から得られる接着剤層及び
充填剤層が柔かすぎて実用に供しにくくなる傾向があ
り、また前記上限値を越える場合には、接着剤層及び充
填剤層が脆くなる傾向がある。

【００４５】また、上記と同様にアルカリ珪酸塩水溶液
（Ａ）とポリイソシアネート組成物（Ｂ）の二相関の分
散や反応性を調整する目的では、界面活性剤を用いるこ
とが好ましい。界面活性剤としては、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを含有
するポリグリコールエーテルと、少なくとも１個の活性
水素を含有する有機化合物とを縮合することによって得
られる。この少なくとも１個の活性水素を含有する有機
化合物としては、アルコール、フェノール、チオール、
１級又は２級アミンや、１個以上のアルキル置換基を有
するフェノール系化合物のポリアルキレンオキシド誘導
体を挙げることができる。界面活性剤は、あらかじめ
（Ａ）成分及び／又は（Ｂ）成分に添加することができ
るが、（Ａ）成分にあらかじめ混合した場合、攪拌した
際に泡立ち、正確に計量できなくなるので、ポリイソシ
アネート組成物（Ｂ）のみに混合してから使用するのが
好ましい。

【００４６】また、シリコーン系界面活性剤を挙げるこ
とができ、例えば、各種のシロキサンポリアルキレンオ
キシドブロック共重合体が挙げられる。具体的には、日
本ユニカー製のＬ−５３４０、テー・ゴールドシュミッ
ト製のＢ−８４５１、Ｂ−８４０７等を挙げることがで
きる。なお、界面活性剤の添加量は、ポリイソシアネー
ト（Ｂ１）に対して０．０５〜５質量％が好ましい。

【００４７】更に本発明の接着剤組成物及び充填剤組成
物には、必要に応じて、セメント、高炉スラグ、石こ
う、炭酸カルシウム、粘土、水酸化アルミニウム、三酸
化アンチモン、生石灰、消石灰、ベントナイト等の無機
充填剤や、希釈剤、レベリング剤、難燃剤、シリコーン
系整泡剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤、触媒
等を適宜配合量を調整して配合することができる。本発
明においては、前記の触媒、前記の界面活性剤、各種添
加剤等の各種添加剤を添加することもできるが、人体及
び環境に悪影響に及ぼさないものに限定すべきである。

【００４８】本発明の接着剤組成物及び充填剤組成物を
調整する際の前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の混
合順序には特に限定がないが、通常、（Ａ）並びに
（Ｃ）及び／又は（Ｄ）の混合物（Ａ液）と、（Ｂ１）
と（Ｂ２）の混合物であるポリイソシアネート組成物
（Ｂ）（Ｂ液）との二液系として用いることが好まし
い。

【００４９】本発明における（Ａ）、（Ｂ）、更に好ま
しくは、（Ｃ）及び／又は（Ｄ）からなる接着剤組成物
及び充填剤組成物は、コンクリート用の接着剤としてだ
けでなく、クラックや空隙を有する人工構造物等に充填
され、固結ないし封止されるが、このように接着して固
結ないし封止する方法については特に限定がなく、公知
の方法を採用しうる。その一例をあげれば、例えば
（Ａ）成分、（Ｂ）成分の注入量、圧力、配合比等をコ
ントロールしうる比例配合式ポンプを用い、（Ａ）成
分、並びに好ましくは（Ｃ）成分及び／又は（Ｄ）成分
の混合物（Ａ液）と、（Ｂ１）成分と（Ｂ２）成分の混
合物（Ｂ液）とを別々のタンクに入れ、場合によっては
スタティックミキサーを用いて被接着箇所や被充填箇所
等の所定箇所に、接着、充填する方法等がある。

【００５０】なお、本発明において、封止とは、空洞や
空隙に本発明に規定する接着剤組成物及び充填剤組成物
を充填し、間隙を埋めることをいう。

【００５１】

【発明の効果】本発明によって得られるコンクリート用
接着剤組成物及び充填材組成物は、低粘度であるため、
作業性が良好だけでなく空隙やクラックへの浸透性、濡
れ性が良いため高い接着強度と充填性が得られる。更
に、経時で溶出する希釈剤を用いていないため耐久性に
も優れ、環境汚染の少ない接着剤組成物及び充填材組成
物である。

【００５２】

【実施例】次に本発明のコンクリート用接着剤組成物及
び充填剤組成物の製造例及び実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はかかる製造例及び実施例のみに
限定されるものではない。

【００５３】［Ａ液の調製］攪拌機のついた、容量：１
５０Ｌの混合機を用い、表１に示す量を仕込んで、均一
にしてＡ１〜Ａ４を調製した。各原料の仕込み量を表１
に示す。

【００５４】 ［Ａ液合成用原料］ １号珪酸ソーダＳ２：珪酸塩水溶液（東曹産業株式会社製） ＴＥＤＡ ：トリエチレンジアミン（アミン系触媒） ＤＢＴＤＬ ：ジブチルチンジラウレート（金属系触媒） ＰＰＧ−２００ ：ポリ（オキシプロピレン）ポリオール 数平均分子量＝２００ 平均官能基数＝２ ＤＰＧ ：ジプロピレングリコール

【００５５】

【表１】

【００５６】［Ｂ液の合成］攪拌機、温度計、冷却器及
び窒素ガス導入管のついた、容量：１５０Ｌの反応器を
用いて、ポリイソシアネートＢ１〜Ｂ７を合成した。原
料イソシアネートと原料ポリオールを表２に示す量を仕
込んだ後、８０℃まで昇温して３時間反応させて、有機
ポリイソシアネート組成物を得た。原料の種類、使用
量、分析値を表２に示す。

【００５７】 ［Ｂ液合成用原料］ ＭＤＩ−１ ：ＭＤＩ ＮＣＯ含量＝３３．６％ ２，２′−ＭＤＩ＋２，４′−ＭＤＩ＝０．１％ ＭＤＩ−２ ：ＭＤＩ ＮＣＯ含量＝３３．６％ ２，２′−ＭＤＩ＋２，４′−ＭＤＩ＝２８％ ＰＭＤＩ−１ ：ポリメリックＭＤＩ ＮＣＯ含量＝３１．１％ ポリメリックＭＤＩ中のＭＤＩ含有量＝４２％ ＭＤＩ中の２，２′−ＭＤＩ＋２，４′−ＭＤＩ＝０．１％ ＰＭＤＩ−２ ：ポリメリックＭＤＩ ＮＣＯ含量＝３１．３％ ポリメリックＭＤＩ中のＭＤＩ含有量＝３６％ ＭＤＩ中の２，２′−ＭＤＩ＋２，４′−ＭＤＩ＝１７％ ＰＥＧ−２００ ：ポリ（オキシエチレン）ポリオール 数平均分子量＝２００ 平均官能基数＝２ ＰＰＧ−２０００：ポリ（オキシプロピレン）ポリオール 数平均分子量＝２，０００ 官能基数＝２ ＭＰＥＧ−１０００：ポリエチレングリコールモノメチルエーテル 数平均分子量＝１，０００ 官能基数＝１ 希釈剤Ａ：カプリル酸と２−エチルヘキサノールのエチレンオキサイド付加体と のモノエステル 希釈剤Ｂ：プロピオン酸と２−エチルヘキサノールのプロピレンオキサイド付加 体とのモノエステル 希釈剤Ｃ：アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル） Ｂ−８４０７：テー・ゴールドシュミット製シリコーン系界面活性剤

【００５８】

【表２】

【００５９】［実施例１〜６、比較例１〜３］表３、４
に示す組み合わせで、以下の方法にてせん断接着強度、
充填性、水中溶出試験、耐候性を測定した。その結果を
表３、４に示す。

【００６０】

【表３】

【００６１】

【表４】

【００６２】表３、４の各種データを比較すれば、比較
例のタイプによっては実施例と比較して遜色のないデー
タもあるが、全般的に接着強度が低く、特に比較例２は
粘度が高いため均一な接着層の塗布が出来ずに接着強度
が低くなり、比較例３は、水中溶出試験と耐候性試験の
結果に見られるように、希釈剤が溶出したため悪い結果
となった。

【００６３】［試験方法］ （１）せん断接着強度 ２５℃にてＡ液とＢ液とをそれぞれ１００ｇずつ配合
し、撹拌混合後の流動状態の液体を一部、コンクリート
製ブロック（縦：１００ｍｍ、横：１００ｍｍ、厚さ：
２０ｍｍ）の表面の縦：５０ｍｍ、横：５０ｍｍの面積
部分に、金属棒を用いてすばやく塗布し、その後、上下
から約５ＭＰａにて加圧して供試体を作成した。そし
て、ＪＩＳ Ｋ−６２５０に準じて、２５℃、６０ＲＨ
％の条件下でせん断接着強度を測定した。 （２）充填性 ２５℃にて、縦：１００ｍｍ、横：１００ｍｍ、深さ：
２０ｍｍの体積の空隙を有するコンクリート製ブロック
（縦：２００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：４０ｍｍ）
の空隙部分に、Ａ液とＢ液とをそれぞれ１０ｇずつ配合
し、金属棒で１０秒間撹拌し、その後直ちに上から空隙
を有しない同形状のコンクリート製ブロックを重ね、約
５ＭＰａにて加圧して供試体を作成した。そして、２５
℃で１時間経過後にそのブロックを解放して、その空隙
の充填性をチェックし、完全に充填されている供試体を
「良好」と判定し、一部未充填部分がある供試体を「不
良」と判定した。 （３）水中溶出試験 Ａ液とＢ液とをそれぞれ５０ｇずつ配合し、その直後の
流動状態の液体をあらかじめ３００ｍｌの水を入れたポ
リカップに素早く入れて、水中での発泡状態を観察す
る。その際に、ポリカップの水が白濁したものを「不
良」と判定し、透明であるものを「良好」と判定した。 （４）耐候性試験 上記の「充填性」の試験に用いた、空隙に樹脂が流し込
まれている供試体を５０℃の条件下で放置し、３０時間
後の表面の状態を観察した。表面に液体状物質がにじみ
出ている供試体を「不良」と判定し、異常がない供試体
を「良好」と判定した。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｑ Ｆターム(参考） 4H017 AA04 AA22 AA31 AB06 AB17 AC19 AD05 AD06 AE03 4J034 DH01 DH02 HA02 HA06 HA07 HA11 HA13 HA14 HC01 HC02 HC03 HC11 HC12 HC13 HC22 HC46 HC52 HC54 HC61 HC71 JA42 MA04 RA08 RA10 4J040 AA011 AA012 EF071 EF072 EF301 EF302 EF321 EF322 HA096 HA136 HA316 HB24 HC03 HC04 HC09 HC22 HD41 HD42 KA14 LA01 LA06 MA06 NA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、ポリイソ
   シアネート（Ｂ１）とモノカルボン酸とポリオキシアル
   キレンアルキルエーテルとの数平均分子量が５００以下
   のモノエステル化合物（Ｂ２）からなる２５℃での粘度
   が４００ｍＰａ・ｓ以下のポリイソシアネート組成物
   （Ｂ）、からなるコンクリート用接着剤組成物。
2. 【請求項２】 アルカリ珪酸塩水溶液（Ａ）、ポリイソ
   シアネート（Ｂ１）とモノカルボン酸とポリオキシアル
   キレンアルキルエーテルとの数平均分子量が５００以下
   のモノエステル化合物（Ｂ２）からなる２５℃での粘度
   が４００ｍＰａ・ｓ以下のポリイソシアネート組成物
   （Ｂ）、からなるコンクリート用充填剤組成物。
3. 【請求項３】 触媒（Ｃ）及び／又はポリオール（Ｄ）
   を含有してなる請求項１記載の接着剤組成物。
4. 【請求項４】 触媒（Ｃ）及び／又はポリオール（Ｄ）
   を含有してなる請求項２記載の充填剤組成物。
5. 【請求項５】 ポリイソシアネート（Ｂ１）が、ジフェ
   ニルメタンジイソシアネート（ｂ１１）及びジフェニル
   メタンジイソシアネート系多核縮合体（ｂ１２）からな
   り、モノカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエ
   ーテルとの数平均分子量が５００以下のモノエステル化
   合物（Ｂ２）が、カプリル酸と２−エチルヘキサノール
   又はオクタノールのポリアルキレンオキサイド付加体で
   あることを特徴とする、請求項１又は３記載の接着剤組
   成物。
6. 【請求項６】 ポリイソシアネート（Ｂ１）が、ジフェ
   ニルメタンジイソシアネート（ｂ１１）及びジフェニル
   メタンジイソシアネート系多核縮合体（ｂ１２）からな
   り、モノカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエ
   ーテルとの数平均分子量が５００以下のモノエステル化
   合物（Ｂ２）が、カプリル酸と２−エチルヘキサノール
   又はオクタノールのポリアルキレンオキサイド付加体で
   あることを特徴とする、請求項２又は４記載の充填剤組
   成物。