JP3455514B2 - 鉄筋継手用グラウト材 - Google Patents

鉄筋継手用グラウト材

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JP3455514B2
JP3455514B2 JP2000367681A JP2000367681A JP3455514B2 JP 3455514 B2 JP3455514 B2 JP 3455514B2 JP 2000367681 A JP2000367681 A JP 2000367681A JP 2000367681 A JP2000367681 A JP 2000367681A JP 3455514 B2 JP3455514 B2 JP 3455514B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は鉄筋継手用グラウト
材に関する。さらに詳しくは新規なエポキシ系樹脂から
なるグラウト材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、コンクリ−ト構造物の梁や柱
に配筋される鉄筋は、結合して一本の長大な棒鋼にして
施工することが一般に行われている。その場合、中央付
近に孔を有するカプラ−を用い、その孔よりエポキシ樹
脂系の有機質グラウト材を圧入して、鉄筋の突き合わせ
面や隙間に充填し、硬化させて鉄筋を一体化させる方法
が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エポキシ樹脂系の有機質グラウト材では、低温、特に5
℃以下になるとエポキシ樹脂が硬化しないため、施工現
場において加熱する等の対策が必要であった。本発明
は、上記問題を解決するものであり、5℃以下の低温で
も硬化が可能で、鉄筋を一体化させることができるエポ
キシ樹脂系有機質グラウト材を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表される
ヘテロ環含有化合物(A)、分子中に2個以上のエポキ
シ基を有するポリエポキシ化合物(B)、並びに分子中
にアミノ基に由来する活性水素を2個以上有するアミノ
化合物(C)からなることを特徴とする鉄筋継手用グラ
ウト材である。
【0005】
【化5】
【0006】[式(1)中、nは1〜10の整数、
1、Y1及びZ1は、それぞれ独立に酸素又は硫黄原
子;R1は環状エーテル基含有化合物(D)の残基又は
水素原子;R2は炭素数2〜10の炭化水素基であ
る。]
【0007】
【発明の実施の形態】本発明においてヘテロ環含有化合
物(A)は、前記一般式(1)で示される。式中、nは
1〜10の整数、好ましくは2〜8の整数である。
1、Y1及びZ1は、それぞれ酸素又は硫黄原子であ
る。好ましくはX1が硫黄原子(S)で、Y1、Z1の一
方が硫黄原子(S)で他方が酸素原子(O)である。R
2 は、環状エーテル基中の酸素原子以外の環を構成する
残基である。これは炭素数2〜10の炭化水素基であ
り、3価の炭化水素基>CH(CH2m−(mは1〜9
の整数)で示される基であり、例えば>CHCH2−、
>CHCH2CH 2−、>CHCH2CH2CH2−、>C
HCH2CH2CH2CH2CH2−等;4価の炭化水素基
>CH(CH2mCH<(mは0〜8の整数)で示され
る基であり、例えば>CHCH<、>CHCH2CH
<、>CHCH2CH2CH<、>CHCH2CH2CH2
CH2CH<等が挙げられ、好ましくは3価の炭化水素
基であり、特に好ましくは>CHCH2−、>CHCH2
CH2−である。R1 は水素原子又は環状エーテル基含
有化合物(D)の残基であり、一般式(5)で示され
る。 一般式
【0008】
【化6】
【0009】環状エーテル基としては、環内に酸素原子
を1個以上有するものならば特に限定されず、例えば分
子内に環状エーテル基を1〜10個有する化合物があげ
られる。環状エーテル基含有化合物(D)の例として
は、後述するエポキシ基含有化合物(D1)、及びオキ
セタン化合物(D2)等が挙げられ、好ましくは、エポ
キシ基含有化合物(D1)である。エポキシ基含有化合
物(D1)としては、モノエポキサイド(d11)と分
子中にエポキシ基を2個以上有するポリエポキサイド
(D11)とがある。モノエポキサイド(d11)とし
ては、分子中に1個のエポキシ基を有していれば特に限
定されず、用途、目的に応じて適宜選択することができ
る。その例としては以下のものが挙げられる。例えば、
(d11−1)炭素数2〜24の炭化水素系オキシド
(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1−ブテン
オキシド、2−ブテンオキシド、炭素数5〜24のα−
オレフィンオキシド、スチレンオキシド等)、(d11
−2)炭素数3〜19の炭化水素のグリシジルエーテル
(n−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエ
ーテル、2−エチル−ヘキシルグリシジルエーテル、2
−メチルオクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシ
ジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、p−se
c−ブチルフェニルグリシジルエーテル、p−tert
−ブチルフェニルグリシジルエーテル等)、(d11−
3)炭素数3〜30のモノカルボン酸のグリシジルエス
テル(グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート等)、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等
のエピハロヒドリン及びグリシドール等の水酸基含有オ
キシド等が挙げられる。好ましいのは炭素数2〜24の
炭化水素系オキシド、炭素数3〜19の炭化水素のグリ
シジルエーテルである。
【0010】ポリエポキサイド(D11)は、分子中に
2個以上のエポキシ基を有していれば特に限定されず、
用途、目的に応じて適宜選択することができる。好まし
くは分子中にエポキシ基を2〜6個有するものである。
ポリエポキサイドのエポキシ当量(エポキシ基1個当た
りの分子量)は、通常65〜1000であり、好ましく
は90〜500である。エポキシ当量が1000以下で
あると、架橋構造がルーズにならず硬化物の耐水性、耐
薬品性、機械的強度等の物性が良好であり、一方、エポ
キシ当量が65以上であると硬化物の耐水性、耐薬品
性、機械的強度等が良好な架橋構造となる。ポリエポキ
サイド(D11)の例としては、下記(D11−1)か
ら(D11−5)が挙げられる。
【0011】(D11−1)グリシジルエーテル型 (i)2価フェノール類のジグリシジルエーテル 炭素数6〜30の2価フェノール類のジグリシジルエー
テル例えば、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、
ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルBジグリシジルエーテル、ビスフェノールADジグリ
シジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテ
ル、ハロゲン化ビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル、テトラクロロビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル、カテキンジグリシジルエーテル、レゾルシノールジ
グリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエー
テル、1,5−ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエ
ーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテ
ル、オクタクロロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル
ジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルジグリ
シジルエーテル、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)フロオレンジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルA2モルとエピクロロヒドリン3モルの反応から得ら
れるジグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0012】(ii)3価〜6価又はそれ以上の、多価
フェノール類のポリグリシジルエーテル 炭素数6〜50又はそれ以上で、分子量250〜500
0の3価〜6価又はそれ以上の多価フェノール類のポリ
グリシジルエーテル例えば、ピロガロールトリグリシジ
ルエーテル、ジヒドロキシナフチルクレゾールトリグリ
シジルエーテル、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン
トリグリシジルエーテル、ジナフチルトリオールトリグ
リシジルエーテル、テトラキス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタンテトラグリシジルエーテル、p−グリシジル
フェニルジメチルトリールビスフェノールAグリシジル
エーテル、トリスメチル−tert−ブチル−ブチルヒ
ドロキシメタントリグリシジルエーテル、4,4’−オ
キシビス(1,4−フェニルエチル)テトラクレゾール
グリシジルエーテル、4,4’−オキシビス(1,4−
フェニルエチル)フェニルグリシジルエーテル、ビス
(ジヒドロキシナフタレン)テトラグリシジルエーテ
ル、フェノール又はクレゾールノボラック樹脂(分子量
400〜5000)のグリシジルエーテル、リモネンフ
ェノールノボラック樹脂(分子量400〜5000)の
グリシジルエーテル、フェノールとグリオキザール、グ
ルタールアルデヒド、又はホルムアルデヒドの縮合反応
によつて得られるポリフェノール(分子量400〜50
00)のポリグリシジルエーテル、及びレゾルシンとア
セトンの縮合反応によって得られる分子量400〜50
00のポリフェノールのポリグリシジルエーテル等が挙
げられる。
【0013】(iii)脂肪族2価アルコールのジグリ
シジルエーテル 炭素数2〜100、分子量150〜5000のジオール
のジグリシジルエーテル例えば、エチレングリコールジ
グリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコール(分子量150〜400
0)ジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール
(分子量180〜5000)ジグリシジルエーテル、ポ
リテトラメチレングリコール(分子量200〜500
0)ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジ
グリシジルエーテル、ビスフェノールAのアルキレンオ
キシド〔エチレンオキシド又はプロピレンオキシド(1
〜20モル)〕付加物のジグリシジルエーテル等が挙げ
られる。 (iv)3価〜6価又はそれ以上の脂肪族アルコールの
ポリグリシジルエーテル 炭素数3〜50又はそれ以上で、分子量92〜1000
0の3価〜6価又はそれ以上の多価アルコール類のグリ
シジルエーテル例えば、トリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテ
ル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、
ソルビトールヘキサグリシジルエーテル、ポリ(n=2
〜5)グリセロールポリグリシジルエーテル等が挙げら
れる。
【0014】(D11−2)グリシジルエステル型 炭素数6〜20又はそれ以上で、2価〜6価又はそれ以
上の芳香族ポリカルボン酸のグリシジルエステル、及び
炭素数6〜20又はそれ以上で、2価〜6価又はそれ以
上の脂肪族もしくは脂環式ポリカルボン酸のグリシジル
エステルが挙げられる。 (i)芳香族ポリカルボン酸、例えばフタル酸類のグリ
シジルエステルとしては、フタル酸ジグリシジルエステ
ル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸
ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジル
エステル等; (ii)脂肪族もしくは脂環式ポリカルボン酸のグリシ
ジルエステルとしては、上記フェノール系のグリシジル
エステルの芳香核水添加物、ダイマー酸ジグリシジルエ
ステル、ジグリシジルオキサレート、ジグリシジルマレ
ート、ジグリシジルスクシネート、ジグリシジルグルタ
レート、ジグリシジルアジペート、ジグリシジルピメレ
ート、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体
(重合度は例えば2〜10)、トリカルバリル酸トリグ
リシジルエステル等が挙げられる。
【0015】(D11−3)グリシジルアミン型 炭素数6〜20又はそれ以上で、2〜10又はそれ以上
の活性水素原子をもつ芳香族アミン類のグリシジルアミ
ン及び脂肪族、脂環式若しくは複素環式アミン類のグリ
シジルアミンが挙げられる。 (i)芳香族アミン類のグリシジルアミンとしては、
N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル
トルイジン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルジ
アミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラ
グリシジルジアミノジフェニルスルホン、N,N,
N’,N’−テトラグリシジルジエチルジフェニルメタ
ン、N,N,O−トリグリシジルアミノフェノール等; (ii)脂肪族アミン類のグリシジルアミンとしては、
N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジア
ミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルヘキサメ
チレンジアミン等; (iii)脂環式アミン類のグリシジルアミンとして
は、N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレン
ジアミンの水添化合物等が挙げられる。複素環式アミン
のグリシジルアミンとしてはトリスグリシジルメラミン
等が挙げられる。
【0016】(D11−4)鎖状脂肪族エポキサイド 炭素数6〜50又はそれ以上で2〜6価又はそれ以上の
鎖状脂肪族エポキサイド、例えばエポキシ当量130〜
1,000のエポキシ化ポリブタジエン(分子量90〜
2,500)、エポキシ化大豆油(分子量130〜2,
500)等が挙げられる。 (D11−5)脂環式エポキサイド 炭素数6〜50又はそれ以上で、分子量90〜250
0、エポキシ基の数1〜4又はそれ以上の脂環式エポキ
サイド例えば、ビニルシクロヘキセンジオキシド、リモ
ネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビ
ス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、エチ
レングリコールビスエポキシジシクロペンチルエーテ
ル、3,4エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル
3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカ
ルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチル
シクロヘキシルメチル)アジペート、及びビス(3,4
−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)ブチル
アミン等が挙げられる。また、前記フェノール類のエポ
キシ化合物の核水添化物も含む。なお(D11−1)〜
(D11−5)以外のものでも、活性水素と反応可能な
グリシジル基をもつエポキシ樹脂であれば使用できる。
この様なものとしては例えば後記のポリサルファイド変
性エポキシ樹脂(D11−6)が挙げられる。又、これ
らのポリエポキシ化合物は、二種以上併用できる。これ
らのうち、好ましいのは(D11−1)、(D11−
2)及び(D11−6)であり、特に好ましいのは、
(D11−1)及び(D11−6)である。(D11−
1)の内、好ましいのは2価フェノール類、2価脂肪族
アルコールのジグリシジルエーテルである。
【0017】ポリサルファイド変性エポキシ樹脂(D1
1−6)としては、ポリサルファイドにより変性された
エポキシ樹脂であれば特に限定はないが、好ましくは、
下記一般式(6)で表されるポリサルファイド化合物と
前記のビスフェノール骨格を持つエポキシ樹脂とを反応
させることによって得られるポリサルファイド変性エポ
キシ樹脂である。ポリサルファイド変成エポキシ樹脂
(D11−6)の重量平均分子量は500〜50000
であり、好ましくは1000〜30000である。
【0018】
【化7】
【0019】[式(6)中、R6 およびR7 は、2個以
上の炭素原子を含有する有機基であり、pは1〜3で、
qは1〜50である。] R6 およびR7 は2〜4個又はそれ以上の炭素原子を含
有する2価の有機基であり、それぞれ同じでも異なって
いてもよい。このような有機基としては、水酸基、カル
ボキシル基等の官能基を有していてもよい脂肪族、芳香
族基等が挙げられ、具体的には例えば、−C24−、−
36−、C48−、−CH2CH(OH)CH2−、−
CH(COOH)CH2−等が挙げられる。これらのう
ち好ましくは脂肪族基であり、特に好ましくは−C24
−である。pは好ましくは1〜3の整数であり、さらに
好ましくはその平均値が1.5〜2.5である。qは好
ましくは1〜50の整数であり、さらに好ましくは2〜
30の整数である。前記のビスフェノール骨格を持つエ
ポキシ樹脂の内、好ましくはビスフェノールA型エポキ
シ樹脂である。
【0020】上記一般式(5)で表されるポリサルファ
イド化合物とビスフェノール骨格を持つエポキシ樹脂と
の反応モル比は好ましくは3:1〜1:1であり、特に
好ましくは2:1〜1:0.95である。反応温度は好
ましくは50〜100℃、特に好ましくは60〜90℃
である。反応条件については特開平6−116387号
に記載されているものと同じでよい。得られる上記のポ
リサルファイド変性エポキシ樹脂(D11−6)は、具
体的には表1に記載したものが挙げられる。
【0021】
【表1】
【0022】オキセタン化合物(D2)としては、炭素
数6〜20の脂肪族系オキセタン化合物(3−エチル−
3−ヒドロキシメチルオキセタン等)、炭素数7〜30
の芳香族系オキセタン化合物(ベンジルオキセタン、キ
シリレンビスオキセタン等)、炭素数6〜30の脂肪族
カルボン酸系オキセタン化合物(アジペートビスオキセ
タン等)、炭素数8〜30の芳香族カルボン酸系オキセ
タン化合物(テレフタレートビスオキセタン等)、炭素
数8〜30の脂環式カルボン酸系オキセタン化合物(シ
クロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン等)、芳香族
イソシアネート系オキセタン化合物(MDIビスオキセ
タン等)、炭素数2〜20の硫黄系オキセタン化合物
(チイラン、2−メチルチイラン、2,2−ジメチルチ
イラン、2−ヘキシルチイラン、2−フェニルチイラン
等)等が挙げられる。環状エーテル基含有化合物(D)
として、エポキシ基含有化合物(D1)を使用したヘテ
ロ環含有化合物(A1)は、下記一般式(2)、(3)
で示される。 一般式
【0023】
【化8】
【0024】
【化9】
【0025】[式中、nは1〜10の整数。Y2 、Z2
は一方がSで他方がOであり、好ましくは、Y2 がO、
2 がSである。R3はポリエポキシ化合物(D11)
又はモノエポキシ化合物(d11)の残基である。R4
は脂環式エポキサイドの残基である。ここで特に好まし
くは、nは1、Y2 はO、Z2 はS、R3はモノグリシ
ジル化合物(d11−2)のエポキシ基を除く残基であ
る。]
【0026】本発明のヘテロ環含有化合物(A)の製造
方法は特に限定されないが、例えば環状エーテル基含有
化合物(D)の環状エーテル基に対し、0.5〜10倍
当量の二硫化炭素、硫化カルボニル及び二酸化炭素から
なる群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を、溶剤
中触媒存在下で反応させることにより得られる。好まし
くは二硫化炭素である。溶剤としては、反応を阻害せず
原料及び生成物を溶解するものなら特に制限はなく、通
常非プロトン性溶剤が使用される。例えばエーテル類
(テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルセロソル
ブ、ジオキソラン、トリオキサン、ジブチルセロソル
ブ、ジエチルカービトール、ジブチルカービトール
等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、ジエチルケトン等)、エステル類
(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等)、その
他極性溶剤(アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、
N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等)等が
挙げられ、好ましくはテトラヒドロフラン、アセトン、
酢酸エチル等である。触媒はアルカリ金属又はアルカリ
土類金属のハロゲン化物であり、例えば、塩化リチウ
ム、臭化リチウム、沃化リチウム、塩化カリウム、臭化
カルシウム等が挙げられ、好ましくは臭化リチウムであ
る。触媒の量は、(D)の環状エーテル基に対し、0.
001〜1.0倍当量である。好ましくは0.01〜
0.1倍当量である。
【0027】反応温度は、通常0〜100℃、好ましく
は20〜70℃である。前記の通り製造されたヘテロ環
含有化合物(A)の重量平均分子量は120〜12,0
00であり、好ましくは200〜8,000である。ヘ
テロ環当量は通常120〜1,200であり、好ましく
は200〜800である。25℃での粘度は通常20P
a・s以下であり、好ましくは10Pa・s以下、さら
に好ましくは5Pa・s以下であり、特に好ましくは1
Pa・s以下である。上記の様にして得られるヘテロ環
含有化合物(A)は、具体的には表2に記載したものが
挙げられる。
【0028】
【表2】
【0029】本発明の分子中にエポキシ基を2個以上有
するポリエポキシ化合物(B)としては(D11)と同
じものが挙げられる。好ましくは(D11−1)及び
(D11−6)である。
【0030】本発明のアミノ化合物(C)は、分子中に
アミノ基に由来する活性水素を2個以上有する化合物で
あれば特に限定されず、用途、目的に応じて適宜選択す
ることができる。好ましくは分子中にアミノ基に由来す
る活性水素を2〜10個有する化合物であり、更に好ま
しくは3〜6個有する化合物である。(C)の活性水素
当量(活性水素1個当りの分子量)は、通常15〜50
0であり、好ましくは20〜200である。活性水素当
量が500以下であると架橋構造がルーズにならず硬化
物の接着性、耐久性等の物性が良好である。活性水素当
量が15以上であると硬化物の接着性、耐久性、耐薬品
性等の物性が良好である。
【0031】(C)のアミノ化合物の例としては、以下
の(C1)〜(C9)がそれぞれ挙げられる。 (C1)脂肪族ポリアミン類(炭素数2〜18、官能基
数2〜7、分子量60〜500); (i)脂肪族ポリアミン{炭素数2〜6のアルキレンジ
アミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリ
メチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミンなど)、ポリアルキレン(炭素数2〜
6)ポリアミン〔ジエチレントリアミン、イミノビスプ
ロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン,ト
リエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペ
ンタエチレンヘキサミン等〕}; (ii)これらのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロ
キシアルキル(炭素数2〜4)置換体〔ジアルキル(炭
素数1〜3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサ
メチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、
メチルイミノビスプロピルアミンなど〕; (iii)脂環又は複素環含有脂肪族ポリアミン〔3,
9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−
テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなど〕; (iv)芳香環含有脂肪族アミン類(炭素数8〜15)
(キシリレンジアミン、テトラクロル−p−キシリレン
ジアミン等);
【0032】(C2)脂環式ポリアミン(炭素数4〜1
5、官能基数2〜3);1,3−ジアミノシクロヘキサ
ン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4´
−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メチレンジ
アニリン)等; (C3)複素環式ポリアミン(炭素数4〜15、官能基
数2〜3):ピペラジン、N−アミノエチルピペラジ
ン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4ビス
(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン等; (C4)芳香族ポリアミン類(炭素数6〜20、官能基
数2〜3、分子量100〜1000); (i)非置換芳香族ポリアミン〔1,2−、1,3−及
び1,4−フェニレンジアミン、2,4´−及び4,4
´−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメ
タンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミ
ン)、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン、チオ
ジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホ
ン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルア
ミン、トリフェニルメタン−4,4´,4”−トリアミ
ン、ナフチレンジアミン等;
【0033】(ii)核置換アルキル基〔メチル,エチ
ル,n−及びi−プロピル、ブチル等の炭素数C1〜C
4アルキル基〕を有する芳香族ポリアミン、例えば2,
4−及び2,6−トリレンジアミン、クルードトリレン
ジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4´−ジア
ミノ−3,3´−ジメチルジフェニルメタン、4,4´
−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、ジアミノジ
トリルスルホン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノ
ベンゼン、1,3−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼ
ン、1,3−ジメチル−2,6−ジアミノベンゼン、
1,4−ジエチル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4
−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4
−ジブチル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジア
ミノメシチレン、1,3,5−トリエチル−2,4−ジ
アミノベンゼン、1,3,5−トリイソプロピル−2,
4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル
−2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジ
エチル−2,6−ジアミノベンゼン、2,3−ジメチル
−1,4−ジアミノナフタレン、2,6−ジメチル−
1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジイソプロピル
−1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジブチル−
1,5−ジアミノナフタレン、3,3´,5,5´−テ
トラメチルベンジジン、
【0034】3,3´,5,5´−テトライソプロピル
ベンジジン、3,3´,5,5´−テトラメチル−4,
4´−ジアミノジフェニルメタン、3,3´,5,5´
−テトラエチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタ
ン、3,3´,5,5´−テトライソプロピル−4,4
´−ジアミノジフェニルメタン、3,3´,5,5´−
テトラブチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、
3,5−ジエチル−3´−メチル−2´,4−ジアミノ
ジフェニルメタン,3,5−ジイソプロピル−3´−メ
チル−2´,4−ジアミノジフェニルメタン、3,3´
−ジエチル−2,2´−ジアミノジフェニルメタン、
4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジフェニルメ
タン、3,3´,5,5´−テトラエチル−4,4´−
ジアミノベンゾフェノン、3,3´,5,5´−テトラ
イソプロピル−4,4´−ジアミノベンゾフェノン、
3,3´,5,5´−テトラエチル−4,4´−ジアミ
ノジフェニルエーテル、3,3´,5,5´−テトライ
ソプロピル−4,4´−ジアミノジフェニルスルホン
等〕、及びこれらの異性体の種々の割合の混合物;
【0035】(iii)核置換電子吸引基(Cl,B
r,I,F等のハロゲン;メトキシ、エトキシ等のアル
コキシ基;ニトロ基等)を有する芳香族ポリアミン〔メ
チレンビス−o−クロロアニリン、4−クロロ−o−フ
ェニレンジアミン、2−クロル−1,4−フェニレンジ
アミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ
−1,3−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−
1,4−フェニレンジアミン、5−ニトロ−1,3−フ
ェニレンジアミン、3−ジメトキシ−4−アミノアニリ
ン;4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチル−5,5
´−ジブロモ−ジフェニルメタン、3,3´−ジクロロ
ベンジジン、3,3´−ジメトキシベンジジン、ビス
(4−アミノ−3−クロロフェニル)オキシド、ビス
(4−アミノ−2−クロロフェニル)プロパン、ビス
(4−アミノ−2−クロロフェニル)スルホン、ビス
(4−アミノ−3−メトキシフェニル)デカン、ビス
(4−アミノフェニル)スルフイド、ビス(4−アミノ
フェニル)テルリド、ビス(4−アミノフェニル)セレ
ニド、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)ジス
ルフイド、4,4´−メチレンビス(2−ヨードアニリ
ン)、4,4´−メチレンビス(2−ブロモアニリ
ン)、4,4´−メチレンビス(2−フルオロアニリ
ン)、4−アミノフェニル−2−クロロアニリン等〕;
【0036】(iv)2級アミノ基を有する芳香族ポリ
アミン〔上記(i)〜(iii)の芳香族ポリアミンの−NH2
の一部又は全部が−NH−R´(R´はアルキル基例え
ばメチル、エチル等の低級アルキル基)で置き換ったも
の〕〔4,4´−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタ
ン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼ
ン等〕; (C5)ポリアミドポリアミン:ジカルボン酸(ダイマ
ー酸等)と過剰の(酸1モル当り2モル以上の)ポリア
ミン類(官能基数2〜7の上記アルキレンジアミン,ポ
リアルキレンポリアミン等)との縮合により得られるポ
リアミドポリアミン(数平均分子量200〜1000)
等; (C6)ポリエーテルポリアミン:ポリエーテルポリオ
ール(前述のポリアルキレングリコール等)のシアノエ
チル化物の水素化物(分子量100〜1000)等; (C7)エポキシ付加ポリアミン:エポキシ化合物(上
記ポリエポキサイド(B1)並びにモノエポキサイド
(b))1モルをポリアミン類(上記アルキレンジアミ
ン、ポリアルキレンポリアミン等)に1〜30モル付加
させることによって得られるエポキシ付加ポリアミン
(分子量100〜1000)等;
【0037】(C8)シアノエチル化ポリアミン:アク
リロニトリルとポリアミン類(上記アルキレンジアミ
ン、ポリアルキレンポリアミン等)との付加反応により
得られるシアノエチル化ポリアミン、(ビスシアノエチ
ルジエチレントリアミン等)(分子量100〜500)
等; (C9)その他のポリアミン化合物:(i)ヒドラジン
類(ヒドラジン、モノアルキルヒドラジン等);(i
i)ジヒドラジッド類(コハク酸ジヒドラジッド,アジ
ピン酸ジヒドラジッド,イソフタル酸ジヒドラジッド,
テレフタル酸ジヒドラジッド等);(iii)グアニジ
ン類(ブチルグアニジン,1−シアノグアニジン等);
(iv)ジシアンジアミド等;並びにこれらの2種以上
の混合物。 上記(C1)〜(C9)のうち、本発明のグラウト材に
低温硬化性を与えるために好ましいのは(C1)、(C
2)、(C3)及び(C5)であり、特に好ましいのは
(C1)である。
【0038】本発明のグラウト材において、(A):
(B):(C)の配合比は、全体を100質量部とした
ときに、好ましくは5〜40:10〜90:5〜60質
量部であり、さらに好ましくは10〜40:10〜8
0:5〜50質量部であり、特に好ましくは15〜4
0:10〜75:5〜30質量部である。(A)が5質
量部以上であると低温硬化性が良好となり、40質量部
以下であると適度な可使時間を有し、作業性が良好とな
る。(B)が10質量部以上であると鉄筋との密着性が
良好となり、90質量部以下であると系の粘度が小さく
なり作業性が良好となる。(C)が5質量部以上である
と鉄筋との密着性が良好となり、60質量部以下である
とアミンブラッシングを生じない。
【0039】本発明の鉄筋継手用グラウト材には、硬化
剤としてアミノ化合物(C)が必須成分であるが、硬化
促進剤として、必要により塩基性化合物(E)をさらに
含有させることができる。塩基性化合物(E)として
は、3級アミノ化合物(E1)、ソジウムメチラート、
カセイソーダ、カセイカリ、炭酸リチウム等のアルカリ
化合物(E2)、トリエチルフォスフィン、トリフェニ
ルフォスフィン等のルイス塩基化合物(E3)等が挙げ
られる。これらにうち好ましいものは3級アミノ化合物
(E1)である。
【0040】上記の(E)として好ましい3級アミノ化
合物(E1)は分子中に3級アミノ基を有する化合物で
あれば特に限定されないが、例としては以下の(E1−
1)から(E1−3)がそれぞれあげられる。 (E1−1)脂肪族3級アミン:トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメ
チルベンジルアミン、1,3−ジメチルイミダゾリジノ
ン、1,2−ジメチルイミダゾール、テトラエチルメチ
レンジアミン、テトラメチルプロパン−1,3−ジアミ
ン、テトラメチルヘキサン−1,6−ジアミン、ペンタ
メチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレ
ントリアミン、テトラメチルグアニジン、ジメチルピペ
ラジン、N−メチル−N’−(2−ジメチルアミノ)−
エチルピペラジン、N−メチルモルホリン、N−
(N’,N’−ジメチルアミノエチル)モルホリン、ジ
メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタ
ノール、N,N,N’−トリメチルアミノエチル−エタ
ノールアミン、N−メチル−N’−(2−ヒドロキシエ
チル)モルホリン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)
エーテル、エチレングリコール(3−ジメチル)アミノ
プロピルエーテル等、 (E1−2)フェノール核含有脂肪族3級アミン:N,
N−ジメチルアミノメチルフェノール(商標名;「DM
P−10」)、トリス(N,N−ジメチルアミノメチル
フェノール(商標名;「DMP−30」)等、 (E1−3)含窒素複素環化合物 1,8−ジアザビシ
クロ(5,4,0)−ウンデセン−7(商標名;「DB
U」)、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)−ノネ
ン−5(商標名;「DBN」)、6−ジブチルアミノ−
1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−
7(商標名;「DBA−DBU」)、トリエチレンジア
ミン、ヘキサメチレンテトラミン等があげられる。
【0041】3級アミノ化合物(E1)は得ようとする
硬化速度、可使時間に応じて種類、添加量とも適宜選択
すればよいが、通常、ヘテロ環含有化合物(A)100
重量部に対して0.1〜50重量部程度添加されるのが
好ましい。
【0042】本発明の鉄筋継手用グラウト材には、必要
に応じて(1)シランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤等の接着性付与剤、(2)ヒンダードアミン類、ハイ
ドロキノン類、ヒンダードフェノール類、硫黄含有化合
物等の酸化防止剤、(3)ベンゾフェノン類、ベンゾトリ
アゾール類、サリチル酸エステル類、金属錯塩類等の紫
外線吸収剤、(4)金属石けん類、重金属(例えば亜鉛、
錫、鉛、カドミウム等)の無機及び有機塩類、有機錫化
合物等の安定剤、(5)フタル酸エステル、リン酸エステ
ル、脂肪酸エステル、エポキシ化大豆油、ひまし油、流
動パラフィンアルキル多環芳香族炭化水素等の可塑剤、
(6)パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、重合ワックス、密ロウ、鯨ロウ低分子量ポリオレフ
ィン等のワックス類、(7)ベンジルアルコール、ター
ル、ピチューメン等の非反応性希釈剤、(8)低分子脂肪
族グリシジルエーテル、芳香族モノグリシジルエーテル
等の反応性希釈剤、(9)炭酸カルシウム、カオリン、タ
ルク、マイカ、ベントナイト、クレー、セリサイト、ア
スベスト、ガラス繊維粉、炭素繊維粉、アラミド繊維
粉、ナイロン繊維粉、アクリル繊維粉、ガラス繊維粉、
ガラスバルーン、シラスバルーン、石炭粉、アクリル樹
脂粉、フェノール樹脂粉、金属粉末、セラミック粉末、
ゼオライト、スレート粉等の充填剤、(10)活性炭、ゼ
オライト、シリカゾル、シリカゲルなどの脱臭剤(11)カ
ーボンブラック、酸化チタン、赤色酸化鉄、鉛丹、パラ
レッド、紺青等の顔料又は染料、(12)酢酸エチル、トル
エン、アルコール類、エーテル類、ケトン類等の溶剤、
(13)発泡剤、(14)消泡剤、(15)脱水剤、(16)帯電防止
剤、(17)抗菌剤、(18)防かび剤、(19)粘度調整剤、(20)
香料、(21)難燃剤等を添加することができる。
【0043】本発明の鉄筋継手用グラウト材の硬化機構
は、まず(C)が(A)と反応して開環しメルカプト基
を発生し、そのメルカプト基が(B)と反応する。この
場合に(C)は(B)とも反応するが、(B)との反応
速度は(C)よりもメルカプト基の方が大きい。従っ
て、本発明の鉄筋継手用グラウト材の各成分の貯蔵及び
使用形態としては、以下の(i)又は(ii)が例示さ
れる。 (i)ヘテロ環含有化合物(A)、エポキシ基含有化合
物(B)、アミノ化合物(C)を独立した3液の形で保
存し、使用時に3成分を混合し硬化させる。(任意成分
である塩基性化合物(E)は、第4成分として、単独で
保存し、使用時に他の成分と混合して用いることも、
(A)及び/又は(C)中に添加した形で保存すること
もできる。) (ii)ヘテロ環含有化合物(A)及びエポキシ基含有
化合物(B)の混合物、並びにアミノ化合物(C)の独
立した2液の形で保存し、使用時に該2成分を混合し硬
化させる。[任意成分である塩基性化合物(E)は、第
3成分として、単独で保存し、使用時に他の成分と混合
して用いることも、(C)中に添加した形で保存するこ
ともできる。]
【0044】本発明の鉄筋継手用グラウト材は万能混合
機等の通常の混合機を使用して(A)、(B)、(C)
及びその他の配合物が混合される。(C)は通常使用時
に配合される。該グラウト材は、注入作業性、硬化性、
接着性の点から25℃における粘度は、好ましくは25
〜40Pa・sであり、0℃においては、好ましくは5
0〜70Pa・sである。該グラウト材は低温硬化が可
能であり、5℃以下のような低温環境下であっても十分
硬化が可能である。その硬化物は接着性、耐久性、耐薬
品性等の物性に優れる。
【0045】本発明の鉄筋継手用グラウト材の注入方法
としては特に限定はなく、従来公知の注入手段を採用す
ることができる。すなわち、(A)、(B)、(C)及
びその他の配合物を混合した後、コ−キングガンに充填
し、エポキシ樹脂が硬化を始める前にカプラ−中央付近
の孔から注入しても良いし、特開平9−13675に示
されている装置を用いて(A)及び(B)の混合物並び
に(C)の独立した2液を別々に供給管に充填し、先端
のミキサ−で混練しながら注入しても良い。
【0046】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
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。実施例及び比較例中の部は質量部を表わす。
【0047】また、実施例中の評価項目の試験方法は以
下の通りである。 [ポットライフ]温調したグラウト材を混合後100g
になるように容器に投入し、2分間ガラス棒で充分攪拌
する。BH型粘度計(回転数20rpm、7号スピンド
ル)で粘度を測定し、攪拌スタ−トから100Pa・s
に達する時間の80%をポットライフとする。 [引張強さ]硬化前のグラウト材を、泡をかまないよう
に注意しながら厚さ約1mmの板状にし、0℃で5日間
養生する。養生後厚さ1mmの1号型試験片を1mm/
minの試験速度で測定した。 [圧縮降伏強さ、圧縮弾性係数]硬化前のグラウト材を
混合後150gになるように容器に投入し、2分間ガラ
ス棒で充分攪拌する。これを、泡をかまないように注意
しながら厚さ40mmの板状にし、0℃で5日間養生す
る。養生後10.4×10.4×30.0(mm)の直
方体を2mm/minの試験速度で測定した。
【0048】製造例1 反応容器に二硫化炭素90部と臭化リチウム5部、テト
ラヒドロフラン(THF)120部を仕込んで攪拌溶解
し、58部の2−エチルヘキシルグリシジルエーテル
を、反応容器内温度を20℃以下に保ちながら滴下した
後、40℃で5時間熟成した。減圧下でTHF及び過剰
の二硫化炭素を留去した後、ろ過して、25℃での粘度
40mPa・s、ヘテロ環基当量262の淡黄色液体の
ヘテロ環化合物(A−1)を得た。 製造例2 反応容器に二硫化炭素90部と塩化リチウム5部、TH
F140部を仕込んで攪拌溶解した後、140部のトリ
メチロールプロパントリグリシジルエーテル(エポキシ
当量140)を、反応容器内温度を20℃以下に保ちな
がら滴下した後、40℃で5時間熟成した。減圧下でT
HF及び過剰の二硫化炭素を留去した後、ろ過して、2
5℃での粘度130mPa・s、ヘテロ環基当量218
の淡黄色液体のヘテロ環化合物(A−2)を得た。
【0049】製造例3 反応容器に二硫化炭素90部と臭化リチウム5部、TH
F120部を仕込んで攪拌溶解した後、58部のトリメ
チレンオキサイドを、反応容器内温度を20℃以下に保
ちながら滴下した後、40℃で5時間熟成した。減圧下
で、THF及び過剰の二硫化炭素を留去した後、ろ過し
て、25℃での粘度40mPa・s、ヘテロ環基当量1
40の微黄色液体のヘテロ環化合物(A−3)を得た。
【0050】実施例1〜5、比較例1〜3 0℃雰囲気下で、表3に示した配合量で各成分を混合、
攪拌し、前記の試験方法により鉄筋継手用グラウト材と
しての性能評価試験を行った。分子中に2個以上のエポ
キシ基を有する化合物(B)としては次のものを使用し
た。エピコート828(油化シェルエポキシ社製ビスフ
ェノールAジグリシジルエーテル,エポキシ当量19
0,粘度11Pa・s)、及びネオペンチルグリコール
ジグリシジルエーテル(エポキシ当量154,粘度20
mPa・s) 分子中にアミノ基に由来する活性水素を2個以上有する
アミノ化合物(C)としては次のものを使用した。 ペンタエチレンヘキサミン(活性水素当量29,粘度7
0mPa・s) また、硬化促進剤として下記のものを使用した。 DMP−30;トリス(N,N−ジメチルアミノメチ
ル)フェノール また、充填剤として下記のものを使用した。 炭酸カルシウム;白石カルシウム社製ホワイトンSB
【0051】
【表3】
【0052】
【発明の効果】本発明の鉄筋継手用グラウト材は、 (1)0℃のような低温でも硬化性を有し、充分な物性
を発現する。 (2)低粘度であり、適度な可使時間を有し、作業性に
優れる。 等の効果を奏する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−209109(JP,A) 特開2000−273150(JP,A) 特開2000−313874(JP,A) 特開2001−19900(JP,A) 国際公開98/045373(WO,A1) 国際公開99/054373(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 3/12 C08G 59/00 - 59/72 C08L 63/00 - 63/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表されるヘテロ環含
    有化合物(A)、分子中にエポキシ基を2個以上含有す
    るポリエポキシ化合物(B)、並びに分子中にアミノ基
    に由来する活性水素を2個以上有するアミノ化合物
    (C)からなることを特徴とする鉄筋継手用グラウト
    材。 【化1】 [式(1)中、nは1〜10の整数、X1、Y1及びZ1
    は、それぞれ独立に酸素又は硫黄原子;R1は環状エー
    テル基含有化合物(D)の残基又は水素原子;R2は炭
    素数2〜10の炭化水素基である。]
  2. 【請求項2】 前記(A)が、下記一般式(2)又は
    (3)で表されるヘテロ環含有化合物(A1)である請
    求項1記載のグラウト材。 一般式 【化2】 【化3】 [式(2)中、nは1〜10の整数、Y2、Z2の一方が
    Sで他方がO;R3はポリエポキサイド(D11)又は
    モノエポキサイド(d11)の残基である。式(3)
    中、R4は脂環式エポキサイドの残基である。]
  3. 【請求項3】 前記化合物(A1)が、下記一般式
    (4)で表されるヘテロ環含有化合物(A2)である請
    求項1又は2記載のグラウト材。 【化4】 [式(4)中、Y2、Z2の一方がSで他方がO;R5
    モノグリシジルエーテル(d11−2)のグリシジル基
    を除く残基である。
  4. 【請求項4】 前記(B)が、グリシジルエーテル型エ
    ポキシ樹脂及び/又はポリサルファイド変性エポキシ樹
    脂である請求項1〜3のいずれか記載のグラウト材。
  5. 【請求項5】 前記(C)が、脂肪族ポリアミノ化合物
    である請求項1〜4のいずれか記載のグラウト材。
  6. 【請求項6】 さらに、グラウト材組成物に、硬化促進
    剤、接着性付与剤、脱水剤、充填剤、可塑剤、酸化防止
    剤、顔料、反応性希釈剤、及び溶剤からなる群から選ば
    れる1種以上の添加剤が配合されてなる請求項1〜5に
    いずれか記載の鉄筋継手用グラウト材。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか記載の鉄筋継手
    用グラウト材を硬化させてなる硬化物。
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