JP2002226791A

JP2002226791A - 低弾性接着剤組成物

Info

Publication number: JP2002226791A
Application number: JP2001030739A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nakano; 辰夫中野; Toshihiro Ando; 敏弘安東; Akihisa Tomosawa; 明央友沢
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP4877885B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】地震などでコンクリート構造物が振動変位し
て構造物が破壊しないよう振動変位を吸収し、コンクリ
ート構造物に接着性の良い、環境に優しい接着剤組成物
を提供する。【解決手段】（Ａ）重合物の伸びが２０℃で２００％以
上であり、分子中１個以上のフエニル基を有するアクリ
ル酸エステルモノマーもしくはオリゴマー４０重量部以
上、（Ｂ）ガラス転移温度が０℃以下で、分子中１個以
上のフエニル基を有するアクリル酸エステルモノマー１
０〜６０重量部を含有し、（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対
して（Ｃ）クメンハイドロパーオキサイド０．５〜８重
量部、（Ｄ）金属石鹸を含有金属換算で０．０１〜１．
０重量部、（Ｅ）固形パラフイン０．２〜５．０重量部
含有する接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震などでコンク
リート構造物が振動しても、接合部から構造物が破壊す
ることがないように振動変位を吸収する、コンクリート
構造物に接着性の良い、環境に優しい接着剤組成物を提
供することを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】従来、アクリル系樹脂は、耐久性が良
く、いろいろな被着体に対する接着性が優れ、環境に優
しいことなどから、成形材料、塗料、一般用接着剤、金
属用接着剤、コンクリート用接着剤などに幅広く利用さ
れている。

【０００３】しかしながら、従来から知られているアク
リル系樹脂は、一般にその硬化物が硬く、伸びが少ない
ため、コンクリート用接着剤として使用する際には、接
合部に地震時などの振動を吸収させる必要がある場合は
適用できないという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、一般にアク
リル系樹脂硬化物が硬く、伸びが小さいという欠点を改
善し、コンクリート用接着剤として使用した場合、コン
クリートに対する接着性が優れ、冬季の屋外等における
低温においても短時間で硬化し、地震などの振動変位を
吸収することができる、環境に優しい接着剤組成物を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決する手段】本発明は、重合物の伸びが２０
℃で２００％以上であり、分子中に少なくとも１個以上
のフエニル基を有するアクリル酸エステルモノマーもし
くはオリゴマー４０重量部以上、（B）ガラス転移温度
が０℃以下で、分子中に少なくとも１個以上のフエニル
基を有するアクリル酸エステルモノマー１０重量部以上
６０重量部以下を含有し、（A＋B）１００重量部に対し
て（Ｃ）クメンハイドロパーオキサイド０．５〜８重量
部、（Ｄ）金属石鹸を含有金属換算で０．０１〜１．０
重量部、（Ｅ）固形ハ゜ラフィン０．２〜５．０重量部含有す
ることを特徴とする接着剤組成物であり、この接着剤に
より接合したコンクリート構造物である。

【０００６】

【本発明の実施の形態】本発明に用いる（A）成分は重
合物の伸びが２０℃で２００％以上で、少なくとも分子
中に１個以上のフエニル基を有するアクリル酸エステル
モノマーもしくはオリゴマーであり、アルキルフェノー
ルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド
変性アクリレート類である。例えば、２−ヒドロキシ−
３−フエノキシプロピルアクリレート、フェノールエチ
レンオキサイド変性アクリレート、パラクミルフェノー
ルエチレンオキサイド変性アクリレート、ノニルフェノ
ールエチレンオキサイド変性アクリレートなどがある。

【０００７】これらは、硬化物の物性を調整する目的で
単独で用いても良いし、２種類以上混合して使用しても
良い。

【０００８】本発明に用いる（A）成分のアクリル酸エ
ステルモノマーもしくはオリゴマーは硬化物を柔軟に
し、かつ、高度な伸び特性を付与させるために、（Ａ）
成分＋（Ｂ）成分＝１００重量部中の少なくとも４０重
量部以上が必要であり、５０重量部以上であることが好
ましい。

【０００９】本発明に用いる（Ｂ）成分は、単独重合物
のガラス転移温度が０℃以下で、少なくとも分子中に１
個以上のフエニル基を有するアクリル酸エステルモノマ
ーである。（Ｂ）成分の例としては、フェノール（エチ
レンオキサイド）２モル変性アクリレート、フェノール
（エチレンオキサイド）４モル変性アクリレート、ノニ
ルフェノール（エチレンオキサイド）４モル変性アクリ
レート、ノニルフェノール（プロピレンオキサイド）
２．５モル変性アクリレートなどがある。

【００１０】これらは、硬化物の性質の調整を目的とし
て単独で用いても良いし、２種類以上混合して用いても
良い。

【００１１】本発明に用いる（Ｂ）成分は低温における
硬化物の柔軟性を付与させる成分であり、（Ａ）成分＋
（Ｂ）成分＝１００重量部中の１０重量部以上６０重量
部以下であることが必要であり、５０重量部以下が特に
好ましい。６０重量部を超えて配合すると、強度が低下
するので好ましくない。

【００１２】本発明に用いる（Ｃ）成分であるクメンハ
イドロパーオキサイドは自然分解性が小さく、本発明に
用いる（Ｄ）成分である金属石鹸と酸化還元反応、所
謂、レドックス反応を惹起して本発明の（A）、(Ｂ)成
分であるアクリル酸エステルモノマーをラジカル重合さ
せるラジカル重合開始剤である。（Ｃ）成分のクメンハ
イドロパーオキサイドは本発明に用いる（Ａ）成分＋
（Ｂ）成分＝１００重量部に対し０．５〜８重量部用い
られる。０．５未満では硬化不良が発生する。８重量部
以上では保存安定性が著しく低下し、好ましくない。１
〜３重量部が最も好ましい。

【００１３】本発明に用いる（Ｄ）成分である金属石鹸
としては、例えば、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コ
バルト、ナフテン酸マンガン、オクテン酸マンガン、ナ
フテン酸ニッケル、オクテン酸ニッケル、ナフテン酸バ
ナジウム、オクテン酸銅などがある。これらの金属石鹸
は、金属含有率が１％〜２０％程度の範囲にあるものが
一般に市販されている。使用に際しては有効な金属含有
率を換算し、含有金属換算で使用する。

【００１４】これらの金属石鹸は単独で用いてもよく、
複数組み合わせて用いてもよい。

【００１５】本発明に用いる（Ｄ）成分である金属石鹸
は、少なすぎると硬化不良を発生するケースがあり、好
ましくない。多すぎる場合は高価なものになるし、硬化
物の着色が顕著となるので、本発明に用いる（Ａ）成分
＋（Ｂ）成分＝１００重量部に対し含有金属換算で０.
０１〜１．０重量部の範囲で用いることが好ましい。

【００１６】本発明の（Ｅ）成分である固形パラフィン
は、本発明の組成物の硬化に際し、モノマー類の酸素に
よる重合妨害、即ち、嫌気性を緩和する目的で添加する
成分である。（Ｅ）成分としては、融点が４０℃以上の
ものが好ましく、融点４２〜７０゜Ｃのものが特に好ま
しい。（Ｅ）成分である固形パラフィンは（Ａ）成分＋
（Ｂ）成分＝１００重量部に対し０．２〜５．０重量部
添加する。０．２重量部未満では嫌気性を緩和する効果
が小さく、５．０重量部を超えると硬化樹脂の伸びが減
少し、また、強度の低下があり好ましくない。

【００１７】本発明の組成物は、フィラー成分として、
組成物の性質の調整や、組成物を安価にする目的で添加
してもよく、炭酸カルシウム粉末は、これらの目的のた
めに特に適している代表的なフィラー成分の一つであ
る。これらのフィラー成分は単独、もしくは複数配合し
て使用しても良い。

【００１８】本発明の組成物は、短時間での硬化性をさ
らに上げる目的で、例えば、トリエタノールアミン、N,
N−ジ（２−ヒドロキシエチル）−P−トルイジン、Ｎ,
Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）アニリンなどの第３級
アミン類を促進剤として、単独もしくは組み合わせて用
いることもできる。

【００１９】本発明の組成物はシラン系カップリング
剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、発泡剤などの添加剤を
必要に応じて添加することができる。

【００２０】（作用）本発明の硬化性組成物は、上記の
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）成分を含有さ
せることにより、従来のアクリル系樹脂が一般に硬く、
伸びが小さいという欠点を改善し、コンクリート用接着
剤として使用した場合、接着性が優れ、低温においても
短時間で硬化し、地震などの振動変位を吸収することが
でき、環境に優しい接着剤組成物を得ることができる。
以下に、実施例により本発明を詳細に説明する。

【００２１】

【実施例】

【００２２】（実施例１）重合体が２００％以上の伸び
を有し、フェニル基を含有するアクリル酸エステルモノ
マーとして、アロニックスＭ５７００（東亜合成社製、
２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレー
ト）６２ｇとアロニックスＭ−１１１（東亜合成社製、
ノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレー
ト）９ｇ、重合体が０゜Ｃ以下のガラス転移温度を有す
るアクリル酸エステルとして、アロニックスＭ１１３
（東亜合成社製、ノニルフェノール（エチレンオキサイ
ド４モル変性）アクリレート）２９ｇを混合した。

【００２３】次いで、パラフィン１１５（日本精蝋社
製、融点５５゜Ｃ固形パラフィン）２．０ｇを上記モノ
マー混合液に添加した液を攪拌しながら６５゜Ｃに加熱
してパラフィンを溶解させ、攪拌しながら３０゜Ｃまで
冷却した。

【００２４】この３０゜Ｃに冷却した液に、ラジカル重
合開始剤として、パークミルＨ（日本油脂社製、クメン
ハイドロパーオキサイド８０％含有液）２．２ｇを添
加、攪拌し、更に、促進剤としてＮ,Ｎ−ジ（２−ヒド
ロキシエチル）−Ｐ−トルイジン１．４ｇを添加、攪拌
し、更に、炭酸カルシウム粉（白石カルシウム社製）を
１００ｇ投入、高速混合し、組成物１を得た。

【００２５】組成物１を２０゜Ｃの雰囲気で１００ｇ秤
量して、オクトライフＣo１２（シント−ファイン社
製、金属石鹸コバルト含有量１２％オクテン酸コバル
ト）０．５ｇを添加、混合すると、発熱しながら８分後
に硬化した。

【００２６】同様の方法で、組成物１にオクトライフＣ
o１２（０．５ｇ）を添加、攪拌して得られた組成物を
接着剤として用い、２個の４０mm×４０mm×１５mmのＪ
ＩＳＲ５２０１モルタル試験片の４０mm×４０mmの端面
同士を、接着剤層が１mmになるように1mm径のピアノ線
をスペーサーとして用いて接着した。約９分後に固着し
た。

【００２７】１日後に、上記モルタル試験片の接着面
を、試験機を用いて引っ張り速度１mm/分で引き剥がし
た結果、伸び４６０％、強度０．７Ｎ／mm2 であった。

【００２８】更に、組成物１を１００ｇ真空脱泡した
後、オクトライフＣo１２を０．５ｇ添加し、攪拌し
て、テフロン（登録商標）板上に厚さ２mmのシリコーン
ゴムを介して、注形し、厚さ２mmの硬化物シートを１日
養生して作成した。

【００２９】得られたシートをＪＩＳ２号１／２ダンベ
ルに打ち抜き、雰囲気温度２０゜Ｃ、チャック間２０m
m、引っ張り速度１０ｍｍ／分で試験機を用いて引っ張
り試験を実施した結果、ヤングモジュラス0.１MＰa、伸
び５００％、抗張力０．８Ｎ／mm2 であった。

【００３０】（実施例２）重合体が２００％以上の伸び
を有し、フェニル基を含有するアクリル酸エステルモノ
マーとして、アロニックスＭ１１０（東亜合成社製、パ
ラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレー
ト）５０ｇと重合体が０゜Ｃ以下のガラス転移温度を有
するアクリル酸エステルとして、アロニックスＭ１１３
（東亜合成社製、ノニルフェノール（エチレンオキサイ
ド４モル変性）アクリレート）５０ｇを混合した以外は
実施例１記載の方法と同様である。

【００３１】（比較例１）実施例１と同様の評価方法
で、１、２−ポリブタジエン変性ジメタクリレートと２
−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジシクロペンテニ
ルオキシエチルメタクリレート、フィラーを主成分とす
る接着剤として市販の土木・建築用アクリル系高性能接
着剤デンカハードロックＩＩ電気化学工業社製、グレー
ド：ＰＣロックコネクト）を使用して、接着剤の評価を
行った。モルタル引き剥がし試験結果は、強度４．９Ｎ
／mm2で母材モルタルが破壊した。伸びは３％であっ
た。注形ダンベルの引っ張り試験結果は、ヤングモジュ
ラス６１６MＰa、伸び６％であった。

【００３２】（比較例２）アクリルモノマーとして、ラ
イトエステルHO（共栄社油脂化学工業社製、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート）１０gとライトエステルＴ
ＨＦ（共栄社油脂化学工業社製、テトラヒドロフルフリ
ルメタクリレート）９０gを混合して、炭酸カルシウム
粉１００gとN,N−ジメチルトルイジン２ｇを添加して、
攪拌混合し、組成物２を得た。

【００３３】組成物２を５０gに対し、過酸化ベンゾイ
ルを０．2５g添加し、混合すると、発熱し、３分後に急
速に硬化した。

【００３４】実施例１と同様に接着剤の評価を行った。
モルタル引き剥がし試験結果：強度２．５Ｎ/mm2でモル
タル界面剥離であった。注形ダンベルの引っ張り試験の
結果は、試料が脆く、測定不能であった。

【００３５】（比較例３）重合体が２００％以上の伸び
を有し、フェニル基を含有するアクリル酸エステルモノ
マーとして、アロニックスＭ１１１（東亜合成社製、ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート）
２５ｇと重合体が０゜Ｃ以下のガラス転移温度を有する
アクリル酸エステルとして、アロニックスＭ１１３（東
亜合成社製、ノニルフェノール（エチレンオキサイド４
モル変性）アクリレート）７５ｇを混合した以外は実施
例１記載の方法と同様である。２０℃以上の温度で硬化
した硬化物はネバネバした半固体状であった。

【００３６】（比較例４）重合体が２００％以上の伸び
を有し、フェニル基を含有するアクリル酸エステルモノ
マーとして、アロニックスＭ１１０（東亜合成社製、パ
ラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレー
ト）９５ｇと重合体が０゜Ｃ以下のガラス転移温度を有
するアクリル酸エステルとして、アロニックスＭ１１３
（東亜合成社製、ノニルフェノール（エチレンオキサイ
ド４モル変性）アクリレート）５ｇを混合した以外は実
施例１記載の方法と同様である。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明の硬化性組成物は、従来のアクリ
ル系接着剤が有する硬化物が硬く、伸びが小さいという
欠点を改善し、コンクリート用接着剤として使用した場
合、コンクリートに対する接着性が優れ、冬季の屋外等
における低温においても短時間で硬化し、地震などの振
動変位を吸収することができる、環境に優しい接着剤組
成物として有効である。

フロントページの続きＦターム(参考） 4J040 BA182 FA161 FA162 HB23 HB27 HB41 KA11 LA02 LA06 LA07 MA06 NA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（A）重合物の伸びが２０℃で２００％
以上であり、分子中に少なくとも１個以上のフエニル基
を有するアクリル酸エステルモノマーもしくはオリゴマ
ー４０重量部以上、（B）ガラス転移温度が０℃以下
で、分子中に少なくとも１個以上のフエニル基を有する
アクリル酸エステルモノマー１０重量部以上６０重量部
以下を含有し、（A＋B）１００重量部に対して（Ｃ）ク
メンハイドロパーオキサイド０．５〜８重量部、（Ｄ）
金属石鹸を含有金属換算で０．０１〜１．０重量部、
（Ｅ）固形ハ゜ラフィン０．２〜５．０重量部含有することを
特徴とする接着剤組成物。
【請求項２】請求項１記載の接着剤により接合したコ
ンクリート構造物。