JP2006274723A - コンクリート用光硬化性プライマー組成物 - Google Patents

コンクリート用光硬化性プライマー組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2006274723A
JP2006274723A JP2005097870A JP2005097870A JP2006274723A JP 2006274723 A JP2006274723 A JP 2006274723A JP 2005097870 A JP2005097870 A JP 2005097870A JP 2005097870 A JP2005097870 A JP 2005097870A JP 2006274723 A JP2006274723 A JP 2006274723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
meth
acrylate
concrete
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005097870A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidefumi Matsutani
英史 松谷
Masamichi Togo
正道 東郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP2005097870A priority Critical patent/JP2006274723A/ja
Publication of JP2006274723A publication Critical patent/JP2006274723A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

【課題】 本発明の目的は、温度依存性が小さい光硬化性のために硬化が早く、施工時間を短縮でき、且つ1液型のため現場での添加混合と言った配合操作が不要で、さらに塗工基材が水分等による湿潤状態でも良好な接着力を得られる点、コンクリート基体に繊維シート補修を行う際に表面の表面経時劣化の視認可能な、光硬化性プライマー組成物を提供する。
【解決手段】 本発明は、(A)重合性不飽和基含有樹脂、(B)水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体を20〜100重量%含有する重合性不飽和単量体、(C)光重合開始剤、(D)有機酸金属石鹸、及び(E)カップリング剤、からなる組成物であって、(A)+(B)に対して、前記(C)が、0.1〜5重量部、且つ、前記(D)が0.001〜5重量部であり、塗布プライマー硬化物を通じてコンクリート表面の視認性良好なことを特徴とするコンクリート用光硬化性プライマー組成物である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、温度依存性が小さい光硬化のために施工時間を短縮でき、かつ、補修基材面の表面経時劣化を確認可能な視認性を持ち、かつ基材が水分等による湿潤状況にあっても接着性が良好である、無機質基材、特にコンクリート補修等に有用な、コンクリート用光硬化性プライマー組成物に関する。
コンクリートは耐用年数が長いため、道路や鉄道のトンネル、橋脚、支柱や、屋内外の床面、建物の構造等、さまざまな分野で幅広く利用されている。しかしながら近年、1)コンクリートの中性化;長時間大気中の二酸化炭素ガスに暴露されたことにより、強いアルカリ性を持つコンクリートの中性化が進行し、内部の鉄筋まで到達後、鉄筋の腐食が進行、堆積が増大してコンクリートクラックを生じる、2)コンクリートの塩害;塩化物イオンによって鉄筋表面の酸化皮膜が侵される、3)アルカリ骨材反応;コンクリート中のアルカリ分と骨材のシリカ成分の反応から膨張性のゲル化物質を生成し、これが吸水膨張してコンクリートのひび割れ等を発生させる、等の化学的な問題を生じているのに加え、地震、地盤沈下等により、設計以上の負荷がかかり、結果としてひび割れ、崩壊、崩落、等の物理的問題も生じている。
これらの課題を解決するために、各種補強、補修等のメンテナンス法が多く提案されている。例えば、コンクリート基材面上にエポキシ樹脂、尿素樹脂、レゾルシン樹脂、フェノール樹脂等をプライマーとして塗布し、その上に目付200g/m以上で樹脂含有率が15重量%以下の炭素繊維基材の炭素繊維プリプレグを貼り付け、当該プリプレグの上からさらにエポキシ樹脂等の上記樹脂を塗布して硬化させる補強方法(特許文献1)や、コンクリート基材面上にビニルエステル樹脂をプライマーとして塗布、硬化させ、プライマー層の表面にビニルエステル系のパテ組成物を塗布し、この上に含浸用樹脂としてビニルエステル樹脂を用いて炭素繊維シートに含浸させて硬化させ補強する方法(特許文献2)、重合性不飽和モノマー、ビニルエステル樹脂、有機過酸化物系ラジカル重合開始剤、カップリング剤等を含んだプライマー組成物、硬化樹脂形成性組成物を用いて炭素繊維基材に含浸させて補強する方法(特許文献3)、等が提案されており、これら方法の中でプライマーが使用されている。
特開平7−34677号公報 特許第3602713号公報 特開平10−7750号公報
しかしながら、これらの補修、補強方法におけるプライマーは、1液型ではないため、現場施工時に添加混合といった配合操作を有する点で煩雑であり、あるいは指触乾燥性を得るまでの時間または硬化するまでの時間が長いため、トータルの施工時間が長くなる欠点、あるいは基体が湿潤状態では接着力が不足する等の課題があった。
本発明の目的は、温度依存性が小さい光硬化性のために硬化が早く、施工時間を短縮でき、且つ1液型のため現場での添加混合と言った配合操作が不要で、さらに塗工基材が水分等による湿潤状態でも良好な接着力を得られる点、無機質基体、特にコンクリート基体に対し、繊維シート補修工等を行う際に有用な、コンクリート等の被補修基材表面の表面経時劣化の視認可能な、光硬化性プライマー組成物を提供することにある。
本発明者らは、これらの課題について鋭意研究の結果、本発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は、(A)重合性不飽和基含有樹脂、(B)水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体を20〜100重量%含有する重合性不飽和単量体、(C)光重合開始剤、(D)有機酸金属石鹸類、及び(E)カップリング剤、からなる組成物であって、(A)+(B)に対して、前記(C)が、0.1〜5重量部、且つ、前記(D)が0.001〜3重量部であり、塗布プライマー硬化物を通じてコンクリート表面の視認性良好なことを特徴とする、コンクリート用光硬化性プライマー組成物に関する。
本発明のプライマーは、光硬化法であるため、有機過酸化物等を使用するタイプと異なり、施工前配合操作が不要であり、また、硬化の温度依存性が小さいため、作業効率を良好にできるだけでなく、コンクリートが湿潤状態であっても良好な接着状態が得られるため、多くの場面において使用が可能となる、有用なコンクリート用プライマー組成物である。
次に、本発明を詳細に説明する。
本発明の「塗布プライマー硬化物を通じてコンクリート表面の視認性良好なこと」とは、コンクリート舗道板表面にフォントサイズ8ポイントの数値等の文字を記載した紙を載せ、その上にプライマー硬化物試験片を置き、文字が上からはっきり読めることをいう。この目視で確認した際に、確認できる場合をプライマー硬化物の視認性が優れると言う。
本発明における、重合性不飽和基含有樹脂(A)としては、例えば不飽和ポリエステル、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、等が挙げられる。これらの樹脂の数平均分子量は300より大きいものであるが、樹脂の粘度や樹脂硬化物の物性の点で500〜5000のものが好ましい。これらの樹脂は、単独で使用しても良いし、必要に応じ、2種以上併用しても良い。
かかる、重合性不飽和基含有樹脂(A)は、それぞれ通常分子中に、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体(B)を用いて溶解し、熱硬化性樹脂として使用されるが、(A)および(B)の使用比率としては、好ましくは、(A)10〜95重量部に対して(B)5〜90重量部、より好ましくは(A)20〜90重量部に対して(B)10〜80重量部である。
本発明の(A)成分である(a)不飽和ポリエステルとしては、α,β−不飽和二塩基酸を含む二塩基酸類と多価アルコ−ル類、一塩基酸類、モノアルコール類、必要によりジシクロペンタジエン系化合物との付加反応、または脱水縮合反応等によって、公知の方法で合成し、得られるものであり、好ましくは数平均分子量400〜5000の範囲のものである。
不飽和ポリエステルを調整するにあたって使用されるα,β−不飽和二塩基酸としては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸等を挙げることができる。飽和二塩基酸としては、例えばフタル酸、無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、3−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、4−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、シス−3−メチル−4−シクロヘキセン−シス−1,2−ジカルボン酸、テトラクロロフタル酸及びその無水物、テトラブロモフタル酸及びその無水物、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、1,12−ドデカン2酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、またこれらのジアルキルエステル等を挙げることができる。上記二塩基酸類は、単独で使用しても、二種以上併用して用いても良い。
多価アルコ−ル類としては、例えばエチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオ−ル、1,3−ブタンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、水素化ビスフェノ−ルA、1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチルプロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノ−ルA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等に代表される2価フェノールとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドに代表されるアルキレンオキサイドとの付加物、1,2,3,4−テトラヒドロキシブタン、グリセリン、トリメチロ−ルプロパン、ペンタエリスリトール、1,2−シクロヘキサングリコ−ル、1,3−シクロヘキサングリコ−ル、1,4−シクロヘキサングリコ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、パラキシレングリコ−ル、ビシクロヘキシル−4,4’−ジオ−ル、2,6−デカリングリコ−ル、2,7−デカリングリコ−ル等を挙げることができる。上記多価アルコール類は、単独で使用しても、二種以上併用して用いても良い。
本発明に使用する不飽和ポリエステル(A)には、性能を損なわない範囲で一塩基酸類を使用しても良い。一塩基酸類としては、例えば安息香酸、ソルビン酸、モノメチルマレート等が挙げられる。更に前記二塩基酸及び一塩基酸に、アセトアセチル酸又は該化合物の酸クロライドを併用することもできる。
本発明に使用する不飽和ポリエステル(A)には、性能を損なわない範囲でモノアルコール類を使用することができる。モノアルコール類としては、例えば2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、シクロヘキシルアルコール、ターシャリーブチルシクロヘキシルアルコール等が挙げられる。
本発明に使用する不飽和ポリエステル(A)は、性能を損なわない範囲内でジシクロペンタジエン系化合物により変性したものを使用することも可能である。ジシクロペンタジエン系化合物による変性方法については、種々の公知の方法が可能であり、例えばジシクロペンタジエンとマレイン酸付加生成物(シデカノールモノマレ−ト)を得、これを一塩基酸として用い、ジシクロペンタジエン骨格を導入する方法等が挙げられる。
本発明に使用する不飽和ポリエステルは、性能を損なわない範囲内で水酸基含有アリルエーテル化合物を使用しても良い。水酸基含有アリルエーテル化合物としては、公知慣用のものが使用できるが、うちでも代表的なものにはエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジプロピレングリコールモノアリルエーテル、トリプロピレングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアリルエーテル、1,2−ブチレングリコールモノアリルエーテル、1,3−ブチレングリコールモノアリルエーテル、ヘキシレングリコールモノアリルエーテル、オクチレングリコールモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル等の多価アルコール類のアリルエーテル化合物等が挙げられ、水酸基を1個有するアリルエーテル化合物が好ましい。これらは、単独で使用しても2種以上混合して使用しても良い。
本発明の(A)成分である(b)ポリエステル(メタ)アクリレートとは、1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する飽和ポリエステルもしくは不飽和ポリエステルをいい、飽和ポリエステル若しくは不飽和ポリエステルの末端に(メタ)アクリロイル基を有する化合物を反応させたものである。かかる樹脂の数平均分子量としては、好ましくは500〜5000、より好ましくは1000〜5000である。
前記飽和ポリエステルは、飽和二塩基酸類と多価アルコール類との縮合反応で得られるものであり、また不飽和ポリエステルはα,β−不飽和二塩基酸を含む二塩基酸類と多価アルコール類との縮合反応で得られるものであり、末端に(メタ)アクリロイル基を有する化合物を導入するための官能基を有している。
ここでいう飽和二塩基酸類としては、前記した飽和二塩基酸を挙げることができ、α,β−不飽和二塩基酸としては、前記した不飽和二塩基酸を使用することができる。また多価アルコール類としては、前記した多価アルコールを用いることができる。
前記ポリエステル(メタ)アクリレートに用いる(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、アクリル酸またはメタクリル酸のグリシジルエステル類等が挙げられる。具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明の(A)成分である(c)エポキシ(メタ)アクリレートとは、1分子内に少なくとも2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と不飽和一塩基酸とを反応せしめて、エポキシ基に不飽和一塩基酸の酸基が付加してなるものを指称し、好ましくはジ(メタ)アクリレートおよび/またはトリ(メタ)アクリレートにかかるものである。このエポキシ(メタ)アクリレートは、平均エポキシ当量が、好ましくは100〜500なる範囲内にあるようなエポキシ樹脂と、不飽和一塩基酸とを、エステル化触媒の存在下で反応せしめて得られるものであり、エポキシ樹脂としては次に例示されるような化合物が代表的なものとして挙げられる。
末端エポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応物、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンとの反応物、水素化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応物、シクロヘキサンジメタノールとエピクロルヒドリンとの反応物、ノルボルナンジアルコールとエピクロルヒドリンとの反応物、テトラブロモビスフェノールとエピクロルヒドリンとの反応物、トリシクロデカンジメタノールとエピクロルヒドリンとの反応物、フェノールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応物、クレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応物、1,6ナフタレンジオールとエピクロルヒドリンとの反応物、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンアリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカーボネート、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート等が挙げられる。
また、水酸基を2個以上有する化合物の末端水酸基にエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを付加せしめたグリシジルエーテル型化合物としては、例えば水酸基を2個以上有する化合物に該オキサイドを付加し、エピクロルヒドリンを反応せしめて得られるものである。例えば、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールFエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールFプロピレンオキサイド付加物、シクロヘキサンジメタノールエチレンオキサイド付加物、シクロヘキサンジメタノールプロピレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、ジフェニルエチレンオキサイド付加物、ジフェニルプロピレンオキサイド付加物、等の各グリシジルエーテル型化合物が挙げられる。
また、エポキシ基との反応で鎖伸長等の調整のために、水酸基を2個以上有する化合物を使用しても良く、具体的な化合物として、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジアルコール、テトラブロモビスフェノールA、トリシクロデカンジメタノール、1,6−ナフタレンジオール等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂は、性能を損なわない範囲で、単独で用いても2種以上併用して用いても良い。
エポキシ(メタ)アクリレートを調整するにあたって使用される、不飽和一塩基酸として特に代表的なものを挙げれば、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、ソルビン酸、モノメチルマレート、モノプロピルマレート、モノブチルマレート等があり、特にアクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
なお、これらの不飽和一塩基酸は、単独で使用しても2種以上併用して用いても良い。上記したエポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との反応は、公知の方法で合成することが可能であるが、好ましくは、60〜140℃、特に好ましくは、80〜120℃なる範囲内の温度において、エステル化触媒を用いて行われる。エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との使用量は、酸基/エポキシ基の当量比で好ましくは0.7〜1.3/1、より好ましくは0.8〜1.2/1である。
前記エステル化触媒としては、公知慣用の化合物がそのまま使用できるが、そのうちでも特に代表的なもののみを挙げれば、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、2−メチルイミダゾール、N,N−ジメチルアニリンもしくはジアザビシクロオクタンの如き、各種のアミン類;またはジエチルアミン塩酸塩、スズ、亜鉛、鉄、クロム、バナジウム、リン含有化合物、などである。
また、本発明におけるエポキシ(メタ)アクリレートでは、水酸基の少なくとも一部にカルボキシル基を付与し得る化合物を反応させてカルボキシル基を導入しても良い。カルボキシル基の導入方法としては、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸の反応により生じた水酸基、すなわち、エポキシ基の開環反応により生成した水酸基に酸無水物を反応させて得ることが好ましい。この反応は、エポキシ(メタ)アクリレートを製造後、エポキシ(メタ)アクリレート中に酸無水物を添加するか、あるいは、エポキシ(メタ)アクリレートと重合性不飽和単量体の混合物中に酸無水物を添加することにより得られる。
カルボキシル基を付与し得る化合物の好ましいものである酸無水物としては、代表的なものを挙げれば、具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸、無水トリメリット酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、等が挙げられる。尚、カルボキシル基を付与し得る化合物としては、上記酸無水物が好ましいが、例えばイソシアネート基とカルボキシル基を有する化合物やシリル基とカルボキシル基を有する化合物等も使用することができる。
かかるエポキシ(メタ)アクリレートの数平均分子量としては、500〜3000なる範囲内が好ましい。かかる分子量範囲であれば、不飽和単量体に溶解した際の粘度制御が容易である。
本発明の(A)成分である(d)ウレタン(メタ)アクリレートとしては、分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基を含むものである。かかるウレタン(メタ)アクリレートは、例えばポリイソシアネートとポリエステルポリオール、またはポリエーテルポリオール等のポリオール及び水酸基含有(メタ)アクリル化合物とをイソシアネート基と水酸基との当量比がほぼ同じとなるように反応させて得られるものである。具体的には先ずポリエステルポリオール、及び/またはポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを反応させて、イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを得、次いでこのプレポリマーに水酸基含有(メタ)アクリル化合物を反応せしめて得られるものが好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートを調製するにあたって使用される前記ポリオールとしては、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールAエチレンオキシド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンジオール、ポリイソプレンジオール等が挙げられる。またポリオールの数平均分子量は200〜3000のものが好ましく、特に好ましくは400〜2000のものである。
前記ポリエーテルポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイドの他に、ビスフェノールA及びビスフェノールFに上記アルキレンオキサイドを付加させたポリオールも含む。
前記ポリエステルポリオールとは、飽和二塩基酸類と多価アルコール類の縮合重合体又はポリカプロラクトンのように環状エステル化合物の開環重合体を意味する。ここで使用する二塩基酸類としては、前記した二塩基酸を挙げることができ、また多価アルコール類としては、前記した多価アルコールを挙げることができる。
ポリイソシアネートとしては、例えば2,4−トリレンジイソシアネート及びその異性体または異性体の混合物(以下TDIと略す)、ジフェ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、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等が挙げられる。またポリイソシアネートの市販品としては、例えばバーノックD−750、クリスボンNX(大日本インキ化学工業(株)製品)、デスモジュールL(住友バイエル社製品)、コロネートL(日本ポリウレタン社製品)、タケネートD102(三井武田社製品)、イソネート143L(三菱化学社製)等を挙げることができる。これらの市販品は、単独または2種以上組み合わせて使用することができる。
水酸基含有(メタ)アクリル化合物としては、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の様な水酸基を2個有するアルコールのモノ(メタ)アクリレート類;α−オレフィンエポキサイドと(メタ)アクリル酸の付加物、カルボン酸グリシジルエステルと(メタ)アクリル酸の付加物;トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸のジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシー3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート等の多価アルコールの部分(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは1種単独で用いても、2種以上併用してもよい。
前記ウレタン(メタ)アクリレート(d)には、硬化時の嫌気性改良のために、アリルエーテル基を該ウレタン(メタ)アクリレート(d)に導入することも可能である。合成方法の点から好ましくは水酸基含有アリルエーテル化合物を用いて導入する。かかる水酸基含有アリルエーテル化合物としては、公知慣用のものが使用できるが、なかでも代表的なものとして、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジプロピレングリコールモノアリルエーテル、トリプロピレングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアリルエーテル、1,2−ブチレングリコールモノアリルエーテル、1,3−ブチレングリコールモノアリルエーテル、ヘキシレングリコールモノアリルエーテル、オクチレングリコールモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル等の多価アルコール類のアリルエーテル化合物等が挙げられる。好ましくは、水酸基を1個有するアリルエーテル化合物である。
本発明のウレタン(メタ)アクリレートの製造方法としては、例えば先ずポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとを、好ましくは数平均分子量500〜30000、特に好ましくは700〜5000になるようにNCO/OH=2〜1.5で反応させ、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを生成し、次いでそれに水酸基含有アクリル化合物を該プレポリマーのイソシアネート基に対して水酸基がほぼ当量となるように反応させる方法が挙げられる。
別の方法としては、まず水酸基含有アクリル化合物とポリイソシアネートとを反応させ、次いで得られたイソシアネート基含有化合物とポリエーテルポリオールとを反応させる方法が挙げられる。この方法で得られるウレタン(メタ)アクリレートは、数平均分子量500〜30000であることが好ましく、700〜5000であることが特に好ましい。
本発明で用いられる重合性不飽和基含有樹脂(A)は、空気乾燥性であることが好ましい。前記空気乾燥性を付与する化合物としては、1)多価アルコールと乾性油等の脂肪油とのエステル交換反応で得られるアルコリシス化合物、2)乾性油等をけん化して得られる脂肪油脂肪酸、3)アリルエーテル基含有ポリオール、4)脂環式二塩基酸、5)ジシクロペンタジエンから成る群から選択されるものが挙げられる。
前記1)のアルコリシス化合物としては、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等の3価アルコール、ペンタエリトリット、ジペンタエリトリット等の4価アルコールなどの多価アルコールと、脂肪油、好ましくは乾性油、とりわけヨウ素価130以上の油脂で、例えばアマニ油、大豆油、綿実油、落花生油、やし油等とのエステル交換反応により得られるポリオール化合物である。前記2)の脂肪酸としては、上記脂肪油、好ましくは前記乾性油等をけん化して得られる脂肪油脂肪酸が使用される。前記3)のアリルエーテル基含有ポリオールについては、前記のものを使用することができる。また、前記4)の脂環式二塩基酸としては、例えば、テトラヒドロ(無水)フタル酸、4−メチル−テトラヒドロ(無水)フタル酸、3−メチル−テトラヒドロ(無水)フタル酸、、シス−3−メチル−4−シクロヘキセン−シス−1,2−ジカルボン酸等が挙げられる。
空気乾燥性を付与する化合物の導入方法としては、1)多価アルコールと乾性油等の脂肪油とのエステル交換反応で得られるアルコリシス化合物を上記樹脂のアルコール成分として用いる方法、2)酸成分として乾性油等をけん化して得られる脂肪油脂肪酸を用いる方法、3)アリルエーテル基を含有するポリオールをアルコール成分として使用する方法、4)酸成分として脂環式二塩基酸を用いる方法、5)ジシクロペンタジエンと酸或いはグリコールを反応して酸成分、アルコール成分として使用する方法などがある。この際、空気乾燥性を付与する化合物は、他のアルコ−ル成分や酸成分に併用して使用されるのが好ましく、場合によりそれのみをアルコ−ル成分や酸成分として使用することもできる。
かかる空気乾燥性を付与する化合物(空気乾燥性付与構成成分)の含有量は、本発明の組成物にワックスなどを添加せずに空気乾燥性を付与することができれば特に制限されないが、重合性不飽和基含有樹脂(A)中、好ましくは3.0〜70モル%(全樹脂成分に於いて)、より好ましくは10〜60モル%である。
本発明で用いられる重合性不飽和基含有樹脂(A)は、透明性、強度物性等を損なわなければ、空気乾燥性である重合性不飽和基含有樹脂単独であっても、空気乾燥性である重合性不飽和基含有樹脂を別の不飽和基含有樹脂と混合して使用しても良い。
なお、本発明における数平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下GPCという)によるポリスチレン換算の数平均分子量である。
本発明にて使用される、重合性不飽和単量体(B)としては、重合性不飽和基含有樹脂(A)、即ち上述不飽和ポリエステル、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、等と架橋反応が可能となる不飽和モノマーあるいは不飽和オリゴマー等が挙げられる。かかる重合性不飽和単量体(B)としては、水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体が好ましく使用され、重合性不飽和単量体中、20〜100重量%使用される。
前記水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体としては、特に限定されるものではないが、その具体的な例としては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましく使用される。
本発明では、水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体以外の、ビニル基、または(メタ)アクリル基を有するモノマーも好ましく使用される。ビニル基を有するモノマーの具体的な例としては、スチレン、p−クロルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ジクロルスチレン、ジビニルベンゼン、t−ブチルスチレン、酢酸ビニル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等が挙げられる。
(メタ)アクリル基を有するモノマーの具体的な例としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノブチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノ2ーエチルヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ2ーエチルヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ-ルジ(メタ)アクリレ-ト、PTMGのジメタアクリーレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ1,3ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル〕プロパン、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAEO変性(n=2)ジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性(n=3)ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ジシクロペンタジエン、ジシクロデカンまたはトリアジンの如き各種誘導体類、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリシクロデカニルメタアクリレートまたはトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌルアクリレート等を併用でき、樹脂と重合可能な不飽和単量体或いは不飽和オリゴマー等が挙げられる。これらエチレン性不飽和二重結合を有する単量体は、単独でも2種類以上組み合わせて使用しても良い。
本発明における重合性不飽和単量体(B)としては、一分子中に少なくとも2個以上の重合性二重結合を有する化合物も、得られる成形品の耐衝撃性、耐水性、耐薬品性等を向上させる目的で使用可能である。この一分子中に少なくとも2個の重合性二重結合を有する化合物、即ち多官能不飽和モノマーとしては、多官能の(メタ)アクリル酸エステルモノマーが挙げられ、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートのようなアルカンジオールジ−(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレン−グリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフマレート等が挙げられ、これらは単独で、又は2種以上の併用で用いられる。
前記した重合性不飽和単量体(B)は、得られる硬化物の性能を損なわない範囲内で、単独で使用しても、2種以上併用して用いても良く、その使用量は、(A)重合性不飽和基含有樹脂に対し、好ましくは5〜90重量%、より好ましくは10〜80重量%である。
本発明の光重合開始剤(C)としては、特に限定されるものではないが、公知の光重合開始剤、特に紫外光から可視光領域の何れかに感光性を有するものを使用するのが好ましい。紫外光領域に感光性を有する重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンジルケタール系、(ビス)アシルホスフィンオキサイド系をはじめとする公知の開始剤を使用することができる。
また、可視光領域に感光性を有する重合開始剤としては、カンファーキノン、ベンジルトリメチルベンゾイルジフェニルホスフィノキサイド、メチルチオキサントン、ジシクロペンタジエニルチタニウム−ジ(ペンタフルオロフェニル)等の単独の可視光重合開始剤の他、有機過酸化物/色素系、ジフェニルヨード塩/色素系、イミダゾール/ケト化合物、ヘキサアリルビイミダゾール化合物/水素供与性化合物、メルカプトベンゾチアゾール/チオピリリウム塩、金属アレーン/シアニン色素等のヘキサアリルビイミダゾール/ラジカル発生剤等の公知の複合開始剤系等が挙げられる。これらは、成形条件等に応じて適宜選択され、少なくとも一種単独で、場合により2種以上併用して用いられ、(A)重合性不飽和基含有樹脂、(B)重合性不飽和単量体との合計100重量部に対して、0.1〜5重量部配合して使用される。この量的範囲を外れると光硬化性が十分得られない。
本発明では、必要に応じて有機過酸化物系重合開始剤を併用することも可能である。配合される有機過酸化物系重合開始剤としては、代表的なものを挙げるにとどめれば、具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ヘキシルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシベンゾエート、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等公知のものが挙げられる。これら有機過酸化物は、成形法、温度等の成形条件、生産性等に応じて適宜選択され、少なくとも一種単独で、場合により2種以上併用して用いられ、通常(A)重合性不飽和基含有樹脂、(B)重合性不飽和単量体との合計100重量部に対して、0.3〜5重量部配合して使用される。
本発明では、光重合開始剤(C)と共に有機酸金属石鹸(D)を使用することが表面乾燥性を向上させる上で、重要である。その有機酸金属石鹸としては、例えば、コバルト系、バナジウム系、マンガン系、カリウム系等金属の有機酸石鹸類が挙げられるが、コバルト系が好ましく使用される。その添加量としては、重合性不飽和基含有樹脂(A)、重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対し、好ましくは0.001〜5重量部である。この量的範囲を外れると硬化物の表面乾燥性が充分得られない。
本発明で使用されるカップリング剤(E)とは、通常マトリックス樹脂と無機質材料との密着性を改善するものを指す。かかるカップリング剤としては、代表的には有機ケイ素系化合物或いは有機クロム系化合物である。有機ケイ素系化合物としては、一般式RSiX3 (但し、式中のRはオレフィン系不飽和基又はアミノ基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基を含む一価の炭化水素基、もしくはハイドロカーボンオキシ基、Xは塩素又は加水分解し得る有機基、例えばアルコキシ基を示す)で表される化合物が好ましい。又、有機クロム系化合物としては、一般式RCrX(但し、式中のRはオレフィン系不飽和基又はアミノ基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基を含む一価の炭化水素基、もしくはハイドロカーボンオキシ基、もしくはハイドロオキシ基、Xは塩素又はアルコキシ基又はハイドロオキシ基を示す。)で表される有機クロム系化合物が好ましい。
カップリング剤(E)を具体的に例示すれば、(メタ)アクリレートクロミッククロライドもしくはその加水分解物、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)メチルジエトキシシラン、γ−(アクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ−(アクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)11−ウンデシルトリメトキシシラン、4−(1−メタクリロキシ−4−メチル−2−フェニル)1−エチルトリメトキシシラン、メタクリレートクロミッククロライド、メタクリレートクロミックハイドライド等を挙げることができる。
本発明で使用される、より好ましいカップリング剤(E)としては、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、アセトキシ基やフェノキシ基を有するシリル基と(メタ)アクロイル基とを有する化合物であり、具体的には(メタ)アクリロキシメチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、これらは1種単独でも併用して用いても良い。更に、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基やアミノ基を有するシランカップリング剤を併用しても良い。
カップリング剤(E)の使用量は、重合性不飽和基含有樹脂(A)、重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対して好ましくは0.5〜20重量部、より好ましくは1〜15重量部である。
本発明の光硬化性プライマーには、性能を損なわない範囲で充填材を使用することができる。充填材としては、透明性、視認性、強度物性、耐水性、耐薬品性等の諸性能を損なわない限り、材質等、特に限定されるものではないが、例えば、ヒュームドシリカ、炭酸カルシウム粉、水酸化アルミニウム、ガラス粉、ガラスパウダー、ガラスミルドファイバー、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化アルミニウム、カオリン、クレー、アルミナ粉、珪砂、硅石粉、タルク、シリカパウダー、シラスバルーン、ガラスバルーン、ガラスビーズ、有機系バルーン、マイカ、セルロース糸、雲母粉末、、等が挙げられ、表面処理剤で表面処理されたものから未処理品まで幅広く使用することが可能である。これらの中でも、透明性の保持や、材料粘性の観点から、ヒュームドシリカ、ガラスパウダー、ガラス粉、ガラスミルドファイバー、シリカパウダー等が特に好ましい。
上記充填材は、性能を損なわない範囲内で、単独で使用しても、二種以上併用して用いても良い。また、充填材の添加量としては、透明性、視認性等の性能を維持するには、重合性不飽和基含有樹脂(A)と重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対し、0.1〜50重量部未満添加することが好ましい。
本発明の光硬化性プライマーには、重合禁止剤が好ましく使用され、例えばトリハイドロベンゼン、トルハイドロキノン、1,4−ナフトキノン、パラベンゾキノン、トルハイドロキノン、ハイドロキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−tert−ブチルカテコール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン−1−オキシル等のピペリジン誘導体等を添加できる。好ましくは重合性不飽和基含有樹脂(A)、重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対し、10〜1000ppm、好ましくは50〜900ppm添加し得るものであり、単独であるいは2種以上併用して使用することができる。
さらに、本発明の光硬化性プライマーには、光硬化補助として添加可能である有機過酸化物配合時の促進剤として、有機金属石鹸類、例えばナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト、オクテン酸バナジル、ナフテン酸銅、ナフテン酸バリウムが挙げられ、金属キレート化合物としては、バナジルアセチルアセテート、コバルトアセチルアセテート、鉄アセチルアセトネートがある。またアミン類にはN,N−ジメチルアミノ−p−ベンズアルデヒド、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N−エチル−m−トルイジン、トリエタノールアミン、m−トルイジン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェニルモルホリン、ピペリジン、ジエタノールアニリン等がある。これらの添加量は、重合性不飽和基含有樹脂(A)、重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対して、好ましくは0.001〜5重量部使用する。なお、重合促進剤は予め樹脂に添加しておいても良いし、使用時に添加しても良い。
また、本発明の光硬化プライマーには、透明性を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂、増粘剤、顔料・染料等の着色剤、消泡剤、破泡剤等を添加しても良い。
本発明の光硬化性プライマーには、プライマーの空気乾燥性(空気硬化性)を改良する目的と、硬化収縮を低減する目的で、透明性を損なわない範囲で、低収縮化剤として熱可塑性樹脂を添加することができる。かかる熱可塑性樹脂の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸の低級アルキルエステル類、スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどの単量体の単独重合体又は共重合体類、前記ビニル単量体の少なくとも1種と、ラウリルメタクリレート、イソビニルメタクリレート、(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルニトリル、(メタ)アクリル酸、セチルステアリル(メタ)アクリレートよりなる重合体の少なくとも1種の共重合体などのほか、セルロースアセテートブチレート及びセルロースアセテートプロピオネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル等を挙げることができる。かかる低収縮化剤を添加する場合、その添加量は重合性不飽和基含有樹脂(A)、重合性不飽和単量体(B)の合計100重量部に対し、2〜30重量部が好ましい。
また、透明性を損なわない範囲で、増粘剤を使用しても良い。増粘剤としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。また、イソシアネート系増粘剤、膨潤性熱可塑性樹脂パウダーも場合により使用することができる。増粘剤の配合量としては、好ましくは不飽和基含有重合性樹脂と不飽和単量体の合計100重量部に対し、0.2〜20重量部とすることが好ましい。
本発明では、視認性、透明性を低下させない範囲で有れば、着色剤を使用しても良い。具体的には、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄等の無機顔料や、フタロシアニンブルー等の有機顔料、染料等が挙げられる。これら着色剤の配合量としては、好ましくは不飽和基含有重合性樹脂と不飽和単量体の合計100重量部に対し、好ましくは0〜10重量部以下である。
本発明の光硬化性プライマーは、道路や鉄道のトンネル、橋脚、床盤、支柱や、屋内外の床面、建物の構造等、コンクリートが使用されている部位において、幅広く使用することができる。
本発明において、紫外光とは280〜380nm、可視光とは380〜780nmの波長領域の光線を指す。本発明の積層構造体に使用する光源としては、光重合開始剤の感光波長域に分光分布を有する光源で有れば特に限定するものでは無く、例えばナトリウムランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、メタルハライドランプ、水銀灯、高圧水銀灯、太陽光等を好ましく使用することができる。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また表中の配合の単位は、重量部を示すものである。
<プライマー用樹脂Aの製造>
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた三口フラスコにビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応により得られたエポキシ当量が188なるエピクロン850(大日本インキ化学工業株式会社製)1850g、メタクリル酸860g、ハイドロキノン1.36gおよびトリエチルアミン10.8gを仕込み、110℃まで昇温させ、同温度で10時間反応させ、酸価5.5のプライマー用エポキシメタクリレート樹脂Aを得た。
<プライマー用樹脂Bの製造>
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四口フラスコにジエチレングリコール4モル、トリエチレングリコール6モル、オルソフタル酸10モルを仕込み、この合計に対し、エステル化触媒としてジブチルチンオキサイドを0.5重量%、トルハイドロキノン0.1重量%添加し、205℃で16時間脱水縮合反応させた後、135℃まで冷却し、次いでグリシジルメタクリレートを所定量投入し4時間反応させて、プライマー用空気乾燥性ポリエステルメタクリレート樹脂Bを得た。
<プライマー用樹脂Cの製造>
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四口フラスコに、ジエチレングリコール4.5モル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル1モル、フマル酸4.8モルを仕込み、窒素気流下、190℃にて15時間脱水縮合反応させて、プライマー用空気乾燥性不飽和ポリエステル樹脂Cを得た。
<プライマー用樹脂Dの製造>
温度計、攪拌機、不活性ガス導入口および還流冷却器を備えた四口フラスコにジエチレングリコール3モル、トリエチレングリコール7モル、オルソフタル酸5モル、メチルテトラ無水フタル酸5モルを仕込み、この合計に対し、エステル化触媒としてジブチルチンオキサイドを0.5重量%、トルハイドロキノン0.1重量%添加し、205℃で15時間脱水縮合反応させた後、135℃まで冷却し、次いでグリシジルメタクリレートを所定量投入し4時間反応させて、プライマー用空気乾燥性ポリエステルメタクリレート樹脂Dを得た。
[プライマーの調製]
上記で得られた重合性不飽和基含有樹脂を、表1、表2に示す比率でまず、不飽和単量体に溶解し、液状樹脂を得た。次に、表1、表2に示す各種成分を配合して、実施例1〜5、比較例1〜3のプライマーを調製した。尚、A−174とは、日本ユニカー(株)製カップリング剤であり、8%Co−Oct、6%Co−Octとは、大日本インキ化学工業(株)製、オクチル酸コバルトの呼称である。
[樹脂G]
1液湿気硬化型ウレタン系プライマー;ポリライトプライマーPD(大日本インキ化学工業製)を樹脂Gとした。
[樹脂E、F]
コンクリート用エポキシ樹脂;エピクロン D595、ラッカマイド WH−108−S(大日本インキ化学工業(株)製品)を準備し、表2に示す配合にて調製した。
<接着強度評価用パテ、光硬化プリプレグの準備>
[パテの準備]
前記プライマー用樹脂Dを不揮発分が75%となるように、メチルメタクリレート/ヒドロキシエチルメタクリレート=3/2の比率となるよう、溶解し樹脂液を得た。次いで、イルガキュア651(チバスペシャリティーケミカルズ製光硬化剤)0.3部、イルガキュア819(チバスペシャリティーケミカルズ製光硬化剤)0.2部、揺変付与剤0.4部、消泡剤0.1部、アエロジル4部を用いて高速回転ディゾルバーにて配合し、光硬化パテを得た。
[光硬化プリプレグシートの準備]
ディオン 9102−01NP(大日本インキ化学工業製)に、消泡剤とイルガキュア651(チバスペシャリティーケミカルズ製光硬化剤)とアクリル粉末を混合したコンパウンドを、ガラス繊維#450チョップドストランドマット1ply、ガラス繊維含有量が約30%になるように含浸し、その上下をPETフィルムで被覆し、厚さ約1.3mmの光硬化プリプレグシートを得た。
<コンクリート舗道板の準備>
JIS準拠の乾燥させたコンクリート舗道板(30cm×30cm)の表面を、コンクリートカンナで処理し、粉塵を取り除いた。
{乾燥状態}
上述のコンクリートを用いた。
{湿潤状態}
浸漬するための容器に水道水を入れ、上述のコンクリートが完全に水に浸るようにコンクリート板を沈める。10℃環境下で2日間以上浸漬したものを用いた。
<指触状況確認供試体作成>
1)上記で準備したコンクリート舗道板に、10℃環境下で、プライマーをハケ等で塗布する(湿潤状態のコンクリートについては、表面の水分を綿ウエス等で拭い取り塗布する。)。光硬化系プライマーとエポキシ系プライマーは(実施例1〜5、比較例1〜3)は、約250g/m、1液ウレタン系プライマー(比較例4)は、約150g/m塗布する。その後、光硬化系プライマーは、10cmの距離から30分間、40Wのケミカルランプ2本で光照射、または晴天時屋外にて15分間光照射し、硬化させる。1液ウレタン系プライマーは、そのまま約3時間放置して養生する。エポキシ系プライマーは、1日間放置する。
<接着強度、破壊状態確認供試体作成>
次に、前記1)で作成した供試体に、光硬化性パテを約500g/m、ローラーで均一に塗布する。次に、光硬化プリプレグの片面フィルムを剥がし、剥がした面を供試体の端部より、パテ層との間に気泡が入らないように貼り付ける。
光硬化プリプレグ貼り付け終了後、10cmの距離から60分間、40Wのケミカルランプ2本で光照射、または晴天時屋外にて30分間光照射して、パテ層、プリプレグ層を同時に硬化させて、積層構造体を得た。
<評価項目>
1)指触状況
プライマー塗布(硬化)後、1時間後に表面の指触状況を確認し、少し指紋が残る程度を○、ベタツキが残る場合を×とした。
2)接着強度、破壊状態
上述の如く作成したコンクリート積層構造体の被覆面に、建研式コンクリート付着強度試験用アタッチメントをエポキシ樹脂系接着剤で固定する。15時間後、積層したコンクリート板にディスクサンダーにてアタッチメントに沿って切り込みを入れ、専用測定機にて建研式接着強度を測定した。またその時の破壊状況を確認した。

Figure 2006274723
モノマーA;HEMA:2-ヒドロキシエチルメタアクリレート、
モノマーB;MMA:メチルメタクリレート
Figure 2006274723

実施例1〜5においては、塗布、硬化後の指触状況も未硬化のようなベタツキも無く、施工時に硬化の確認をするのに適した状況であった。また、硬化プライマー層にさらに積層した際の接着状況評価においても、乾燥したコンクリートではもちろん、湿潤状況のコンクリートにおいても強度、破壊状態とも良好な結果が得られた。これは、プライマーが理想的な接着をしていると判断できるとともに、多様な環境下において、本発明のプライマーが使用可能であることを示す結果であると言える。
これに対し、比較例1〜5においては、乾燥したコンクリートでは良好な結果が得られたものもあるが、破壊状態が不十分なものもあったり、また、湿潤状況のコンクリートでは、何れも強度、破壊状態とも不十分であったり、塗布、硬化後の指触状況が不十分であったり等、使用できても環境が限定される懸念が残るものとなった。
本発明のプライマーは、光硬化法であるため施工時の作業効率を良好にでき、さらに湿潤状態にあるコンクリートに対しても、良好な接着状態が得られるため、土木建築分野で利用可能である。

Claims (8)

  1. (A)重合性不飽和基含有樹脂、(B)水酸基を含有する重合性(メタ)アクリル系単量体を20〜100重量%含有する重合性不飽和単量体、(C)光重合開始剤、(D)有機酸金属石鹸、及び(E)カップリング剤、からなる組成物であって、(A)+(B)に対して、前記(C)が、0.1〜5重量部、且つ、前記(D)が0.001〜5重量部であり、塗布プライマー硬化物を通じてコンクリート表面の視認性良好なことを特徴とする、コンクリート用光硬化性プライマー組成物。
  2. (A)重合性不飽和基含有樹脂が、(a)不飽和ポリエステル、及びまたは、(b)ポリエステル(メタ)アクリレート、及びまたは、(c)エポキシ(メタ)アクリレート、及びまたは、(d)ウレタン(メタ)アクリレート、から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1記載のコンクリート用光硬化性プライマー組成物。
  3. 重合性不飽和基含有樹脂(A)が、1分子中にエチレン性不飽和結合を有する空気乾燥性であり、その構成成分である空気乾燥性を付与する化合物が、1)多価アルコールと乾性油等の脂肪油とのエステル交換反応で得られるアルコリシス化合物、2)乾性油をけん化して得られる脂肪油脂肪酸、3)アリルエーテル基含有ポリオール、4)脂環式二塩基酸及び5)ジシクロペンタジエンからなる群から選択されるものである請求項1記載のコンクリート用光硬化性プライマー組成物。
  4. (A)1分子中にエチレン性不飽和結合を有する空気乾燥性である重合性不飽和基含有樹脂に於ける空気乾燥性付与構成成分の含有量が、3.0〜70モル%である請求項1に記載のコンクリート用光硬化性プライマー組成物。
  5. (C)光重合開始剤が、可視光領域、紫外光領域に吸収を有する1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート用光硬化性プライマー組成物。
  6. (E)カップリング剤が、一般式RSiX3 (但し、式中のRはオレフィン系不飽和基又はアミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基を含む一価の炭化水素基、もしくはハイドロカーボンオキシ基、Xは塩素又はアルコキシ基を示す。)で表される有機ケイ素系化合物、又は、一般式RCrX(但し、式中のRはオレフィン系不飽和基又はアミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基を含む一価の炭化水素基、もしくはハイドロカーボンオキシ基、もしくはハイドロオキシ基、Xは塩素又はアルコキシ基又はハイドロオキシ基を示す。)で表される有機クロム系化合物である請求項1記載のコンクリート用光硬化性プライマー。
  7. (E)カップリング剤が、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤である請求項1記載のコンクリート用光硬化性プライマー。
  8. (D)有機酸金属石鹸類が、コバルト系である請求項1記載のコンクリート用光硬化性プライマー。

JP2005097870A 2005-03-30 2005-03-30 コンクリート用光硬化性プライマー組成物 Pending JP2006274723A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005097870A JP2006274723A (ja) 2005-03-30 2005-03-30 コンクリート用光硬化性プライマー組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005097870A JP2006274723A (ja) 2005-03-30 2005-03-30 コンクリート用光硬化性プライマー組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006274723A true JP2006274723A (ja) 2006-10-12

Family

ID=37209745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005097870A Pending JP2006274723A (ja) 2005-03-30 2005-03-30 コンクリート用光硬化性プライマー組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006274723A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093174A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 Dic株式会社 コンクリート補修材
JP2015147898A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線重合性組成物、コート剤、および接着剤とそれらを用いてなる積層体
JP2017206596A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 Dic株式会社 コンクリート用プライマー
WO2019004125A1 (ja) * 2017-06-26 2019-01-03 昭和電工株式会社 ラジカル重合性樹脂組成物及び構造物修復材
WO2019235063A1 (ja) * 2018-06-05 2019-12-12 昭和電工株式会社 ラジカル重合性パテ状樹脂組成物、シール剤、およびひび割れ修復方法
JP2020111947A (ja) * 2019-01-11 2020-07-27 デンカ株式会社 コンクリート構造物補修用樹脂組成物

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093174A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 Dic株式会社 コンクリート補修材
JP5765605B1 (ja) * 2013-12-16 2015-08-19 Dic株式会社 コンクリート補修材
JP2015147898A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線重合性組成物、コート剤、および接着剤とそれらを用いてなる積層体
JP2017206596A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 Dic株式会社 コンクリート用プライマー
CN110799558A (zh) * 2017-06-26 2020-02-14 昭和电工株式会社 自由基聚合性树脂组合物及结构物修复材料
WO2019004125A1 (ja) * 2017-06-26 2019-01-03 昭和電工株式会社 ラジカル重合性樹脂組成物及び構造物修復材
JPWO2019004125A1 (ja) * 2017-06-26 2020-04-23 昭和電工株式会社 ラジカル重合性樹脂組成物及び構造物修復材
JP7164522B2 (ja) 2017-06-26 2022-11-01 昭和電工株式会社 ラジカル重合性樹脂組成物及び構造物修復材
CN110799558B (zh) * 2017-06-26 2024-02-20 株式会社力森诺科 自由基聚合性树脂组合物及结构物修复材料
WO2019235063A1 (ja) * 2018-06-05 2019-12-12 昭和電工株式会社 ラジカル重合性パテ状樹脂組成物、シール剤、およびひび割れ修復方法
JP2020111947A (ja) * 2019-01-11 2020-07-27 デンカ株式会社 コンクリート構造物補修用樹脂組成物
JP7245054B2 (ja) 2019-01-11 2023-03-23 デンカ株式会社 コンクリート構造物補修用樹脂組成物
JP7521036B2 (ja) 2019-01-11 2024-07-23 デンカ株式会社 コンクリート構造物補修用樹脂組成物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3994297B2 (ja) 樹脂組成物及び土木建築材料
WO2018078997A1 (ja) ラジカル重合性樹脂組成物
WO2019004125A1 (ja) ラジカル重合性樹脂組成物及び構造物修復材
JP5017789B2 (ja) 土木建築用光硬化性パテ組成物
JP2006274723A (ja) コンクリート用光硬化性プライマー組成物
JP4973914B2 (ja) 硬化性樹脂組成物及び防水材組成物
JP6372922B2 (ja) 樹脂組成物、それを用いた被覆工法およびその方法により被覆された被覆構造体
JP2016029125A (ja) 2液硬化型樹脂組成物、被覆材、被覆工法及び被覆構造体
JP2011231231A (ja) ラジカル硬化性不飽和樹脂組成物及び被覆材
JP4246448B2 (ja) コンクリート剥落防止用硬化性材料及びコンクリート剥落防止方法
EP2395033A1 (en) Air-drying polyester (meth)acrylate resin composition, structure and method for providing same
JP2006045404A (ja) 硬化性樹脂組成物、プリプレグおよびその製造方法
JP4147468B2 (ja) 樹脂組成物
EP2497790A1 (en) Polyester (meth)acrylate resin composition, coated structure, and method for constructing same
WO2002094897A1 (fr) Composition de resine insaturee durcissable
JP2006272837A (ja) 積層構造体
JP4780369B2 (ja) シートモールディングコンパウンド及びバルクモールディングコンパウンド用樹脂組成物、及びその応用
JP4441868B2 (ja) 土木建築材用硬化性樹脂組成物、塗布用土木建築材および土木建築物
JP2003301020A (ja) 硬化性樹脂組成物及び接着剤
JP4246555B2 (ja) 硬化性樹脂組成物及びその施工方法、構造体
JP5179696B2 (ja) 低臭気樹脂組成物およびそれを含む被覆材およびそれを用いた被覆工法
JP4982987B2 (ja) 被覆用樹脂組成物
JPH07216050A (ja) 硬化性樹脂組成物
JP3244077B2 (ja) ビニルエステル樹脂組成物
JPH09151225A (ja) 硬化性樹脂組成物、及び被覆材