JP5046534B2 - ニ液型エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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本実施の形態において、エポキシ樹脂は、二液型エポキシ樹脂の主剤成分となるものである。
主剤と混合して生成されるエポキシ樹脂組成物を硬化させるための硬化剤は、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、イミダゾール系等を用いることが可能であるが、アミノ基を2個以上有したアミン化合物を使用すると良い。これはアミノ基を2個以上有したアミン化合物がエポキシ樹脂組成物としてエポキシ樹脂と混合する場合に硬化性に優れるためである。
前記構造式(1)に示すアルカノールアミン化合物は硬化触媒として作用するもので、前述のアミノ基を2個以上有したアミン化合物に事前に混合して使用するものである。
硬化剤にウレタン分解物を含む場合、ウレタン分解物のオリゴマー成分のポリオール水酸基及び、アルカノールアミンの水酸基を考慮し、主剤のエポキシ樹脂側にイソシアネート化合物を添加することも可能である。これによってさらに低温で短時間硬化と特に機械特性を向上させることができる。
主剤と硬化剤と硬化触媒からなる二液型エポキシ樹脂の他、骨材等を混合し、道路舗装用のエポキシ樹脂組成物として使用することが可能である。骨材は、舗装の機械的強度を向上させるために使用するものであり、無機系、金属系、有機系などを用いることができるが、無機系のものを使用することがより好ましい。
本実施形態におけるニ液型エポキシ樹脂組成物はエポキシ樹脂組成物として使用できる。エポキシ樹脂組成物として使用する場合、主剤となるエポキシ樹脂と、このエポキシ樹脂を硬化させるための脂肪族アミンと、アルカノールアミン及びウレタン分解物とから成る硬化剤等を用いる。現場でこれらの主剤とアルカノールアミン化合物を含む硬化剤を配合後、混合装置としてコンクリートミキサー、強制混合ミキサー、自公転式混合装置、万能混合機等を用いて均一に混合し施工することにより使用することができる。
主剤(エポキシ樹脂)と硬化剤の配合比は、主剤のエポキシ当量に対して硬化剤の活性水素当量に相当するポリウレタン分解物とアミン化合物を混合することにより行うことが適切である。施工時間の短縮を目的として硬化剤成分を適宜選択し、理論当量より過剰に増量することも可能である。作業性を考慮した場合、樹脂主剤100重量部に対して硬化剤25〜75重量部程度を配合することが好ましい。
更に、道路舗装用として本実施形態におけるエポキシ樹脂組成物を使用する場合、前述したエポキシ樹脂組成物に骨材を配合することにより用いることができる。骨材の配合比は使用する用途と作業性の観点から配合量を決めることができる。エポキシ樹脂組成物の総量に対して骨材の配合比が50重量%〜98重量%の範囲で使用でき、好ましくは95重量%以下である。骨材成分が多い場合、流動性、細部への充填性、道路舗装用材料としてのアスファルトへの付着性、骨材層の強度低下につながってしまうため好ましくない。一方、樹脂量が多い場合は、車輌の通行にともない施工面の磨耗量が激しくなり好ましくない。
廃冷蔵庫から回収した硬質ウレタン樹脂の粗粉砕品を、表2の配合比に従って、分解剤のジエタノールアミンを均一混合処理した。分解装置は東芝機械製二軸押出し機を用いて温度条件250℃、スクリュ回転数150rpm、フィダー回転数20rpmで硬質ウレタン分解物を作製した。
廃冷蔵庫から回収した硬質ウレタン樹脂を粗粉砕し、混入した樹脂不純物を除去した後、表2の配合比に従って、分解剤のジエタノールアミンを均一混合処理した。分解装置は東芝機械製二軸押出し機を用いて温度条件250℃、スクリュ回転数150rpm、フィダー回転数20rpmで硬質ウレタン分解物を作製した。
廃自動車から回収した軟質ウレタン樹脂を粗粉砕し、表2の配合比に従って、分解剤のジエタノールアミンを均一混合処理し、分解装置は東芝機械製二軸押出し機を用いて温度条件250℃、スクリュ回転数150rpm、フィダー回転数20rpmで軟質ウレタン分解物を作製した。
アルカノールアミンの硬化時間を評価する為にエポキシ樹脂組成物を作製し、発熱曲線を取得した。
エポキシ樹脂組成物は熱硬化性樹脂であり、発熱までの時間が短時間な程硬化時間が短時間化するといえる。硬化剤にアルカノールアミン化合物としてモノエタノールアミンを添加した場合に、その添加量が多いほど発熱のピークに達するまでの時間が早いことが、図1及び図2に示した発熱曲線から明らかである。
主剤としてエポキシ樹脂Aを70重量部とエポキシ樹脂Cを30重量部、硬化剤として脂肪族アミンAを9重量部とモノエタノールアミンを2重量部使用した(表4参照)。これらは万能混合機を用いて均一に混合してエポキシ樹脂組成物を作製した。これをエポキシ樹脂組成物として、表4の配合比に従って骨材を730重量部添加し、さらに均一に混合した。
硬化剤中にモノエタノールアミンを配合しないことを除き実施例6と同様な方法で評価用試験サンプルを作製し、評価を行った。結果を表6に併記した。
表6から明らかなように、曲げ強度、圧縮強度、引っ張り強度等は従来と同程度の強度を保っているが、指触乾燥時間が2/9〜1/2程度に短縮されている。即ち、短時間硬化性に優れており、舗装施工後のラベリング試験およびねじれ性試験のいずれにおいても、優れた効果を発揮していることがわかる。また臭気もないため、作業性に優れ実用的である。
Claims (8)
- 前記硬化剤は一分子中にアミノ基を2個以上有したアミン化合物であることを特徴とす
る請求項1記載の二液型エポキシ樹脂組成物。 - 前記アルカノールアミン化合物は、モノエタノールアミンであること
を特徴とする請求項1乃至2のいずれか1項記載の二液型エポキシ樹脂組成物。 - 前記硬化剤は脂肪族アミンまたはウレタン分解物であること
を特徴とする請求項1記載の二液型エポキシ樹脂組成物。 - 前記アルカノールアミン化合物の添加量は、前記エポキシ樹脂組成物総量に対して10
wt%以下であること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の二液型エポキシ樹脂組成物。 - 前記エポキシ樹脂組成物と一分子中にアミノ基を2個以上有した前記アミン化合物は、
室温で液体である材料とする
ことを特徴とする請求項2記載の二液型エポキシ樹脂組成物。 - 更に、骨材と混合し硬化させることを特徴とする請求項7記載のエポキシ樹脂組成物。
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