JP5198979B2 - コンクリート接着性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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Description
作業時に液状のエポキシ樹脂であればよく、単独或いは複数を混合し作業適性に適う配合とする。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂化合物、ビスフェノールF型エポキシ樹脂化合物、ビスフェノールS型エポキシ樹脂化合物、ビフェニル型エポキシ樹脂化合物、ナフタレン型エポキシ樹脂化合物、ノボラック型エポキシ樹脂化合物、ジグリシジルレゾルシノール、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタンのようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂化合物、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール、トリグリシジルアミノクレゾール、テトラグリシジルキシレンジアミンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂化合物、ビニルシクロヘキセンジエポキシドなどの脂環式エポキシ樹脂化合物が挙げられる。また、これらに1官能以上の反応性希釈剤を組み合わせて使うこともできる。エポキシ樹脂主材組成物としてはビスフェノールA型エポキシ樹脂化合物或いは、ビスフェノールF型エポキシ樹脂化合物が適し、エポキシ樹脂中の60重量%以上配合することが好ましい。
硬化剤はアミン化合物を適宜使用できる。脂肪族アミン、芳香族アミン等を使用できるが、エポキシ樹脂に対して7重量%〜16重量%のイソホロンジアミンが配合されるのが、好ましく、また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂化合物、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノールケトン型或いはビスフェノールアルデヒド型エポキシ樹脂に対して当量比で0.4〜1.0のイソホロンジアミンを配合することがさらに好ましい。なお、ここで当量比=(イソホロンの配合重量/42.6)/(ビスフェノール型エポキシの配合重量/エポキシ当量)である。また、第3級アミン硬化促進剤が配合される。これにより、鋼床版とコンクリートの接着組成物として98℃熱水浸漬72時間処理後の好ましい接着状態が得られ、十分な耐久信頼性が得られる。第3級アミン硬化促進剤としては2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、3−(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアミン、N,N-ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミンなどが上げられ、中でも 2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールが硬化促進作用が高く、可使時間が長く、イソホロンジアミンとの組み合わせで優れている。市販製品として K−54(エアプロダクト、商品名)、DMP−30(ローム・アンド・ハース社 、商品名)等がある。その他の硬化配合物としてはメタキシレンジアミン硬化剤、フェノール系促進剤が、硬化速度をあげるため或いは硬化条件の緩和に有益に使用することができる。
前記以外の配合物として、接着組成物の物性向上と作業性調整等に、粘度調整、揺変性付与に充填剤を使用することができる。重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、酸化チタン、珪酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、カーボンブラック、微粉末チタン、シリカ微粉末、硅砂などがあげられる。また、前記充填剤による性能低下をさけ、向上させるため、エポキシシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤が使用できる。これらは使用形態により、適宜選択する。例えば、2液の組成物形態とする場合、主材としてエポキシ樹脂と揺変性付与にシリカ微粉、補強充填に炭酸カルシウム粉を配合した場合、エポキシシランカップリングが好ましい。これには2-(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、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等があげられる。その他、一般に用いられている消泡剤、接着助剤、老化防止剤、安定剤などの添加剤を必要に応じて使用することができる。
本発明の組成物はコンクリートと一体化し、強度発現のため、水和阻害適性すなわち表2に示す配合のモルタルに接着組成物をコンクリートに対して5重量%添加して圧縮強度、割裂引張強度が無添加のモルタルに比べて劣らないか、エポキシ樹脂或いはこの硬化剤については単独添加で無添加に対して50%以上が発現することが好ましい。これはコンクリートの水和阻害を排除するための試験であり、実際の組成物の硬化性とその施工条件で強度発現すれば適応することができる。
jER828(ジャパン エポキシ レジン(株)、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、エポキシ当量190)210重量部、EPU−17T−6((株)ADEKA、商品名、ウレタン変性エポキシ樹脂、エポキシ当量300)30重量部、ホワイトンSB(白石カルシウム(株)、商品名、重質炭酸カルシウム)185重量部、アエロジルRY200S(日本アエロジル(株)、商品名、疎水性超微粒子シリカ)12重量部、KBM403(信越化学(株)、商品名、シランカップリング剤)を3重量部、クリシロールED−503((株)ADEKA、商品名、1,6―ヘキサンジオールジグリシジルエーテル)60重量部を配合し、エポキシ主材配合とした。なお、このエポキシ主材は上記、コンクリートの硬化阻害は無い。
実施例1のイソホロンジアミンを無配合とし、メタキシリレンジアミンを36重量部とした以外同じく行い比較例1とした。
実施例2のK−54を無配合とした以外同じく行い比較例2とした。
実施例4のイソホロンジアミンを無配合とし、メタキシリレンジアミンを36重量部とした以外同じく行い比較例3とした。
実施例4のK−54を無配合とした以外同じく行い比較例4とした。
実施例1のアデカハードナーEH−4198−4Bをダイトクラール9430E(大都産業(株)、変性脂肪族ポリアミン、キシリレンジアミン・アルキルフェノール・ホルムアルデヒド重縮合物他)に変えた以外同じく行い比較例5とした。
比較例3のアデカハードナーEH−4198−4Bをダイトクラール9430Eに変えた以外同じく行い比較例6とした。
実施例2のアデカハードナーEH−4198−4Bをダイトクラール9430Eに変えた以外同じく行い比較例7とした。
比較例7のK−54を無配合とした以外同じく行い比較例8とした。
コンクリート水和阻害:実施例・比較例の組成物を上記接着組成物適性に記載の通りに行い、強度が維持できるものを○、それ以外を×とした。
要温度履歴:23℃の温度で、樹脂の強靱さが得られるものを○、*1は50℃24時間の温度履歴を要するもの。
IPDA(イソホロンジアミン)配合比:対エポキシ樹脂はエポキシ樹脂に対する重量%、対BPEはビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ当量とイソホロンジアミンの活性水素当量比=(イソホロンジアミン配合重量/42.6)/(ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合重量/エポキシ当量)
ショットブラストをした鉄板(40×40mm)に実施例・比較例のエポキシ組成物1.5kg/m2を塗布し、30分後に50mm厚となるようにコンクリートを注型した。なおコンクリートは表2モルタル100重量部に最大寸法20mmの粗骨材75重量部混合したものを用いた。その後23℃で6日間硬化養生後に98℃熱水に72時間浸漬処理し、水に浸漬して23℃にして、取り出し、クロスヘッド速度3mm/分で引張試験をした。なお、表中*1は硬化促進のため、50℃、24時間処理を行った。
上記表2配合のモルタルに接着組成物或いは配合物をモルタルに対して5重量%を混合し、JIS A1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)、JIS A1113(コンクリートの割裂引張試験方法)JIS A1132(コンクリート強度試験用供試体の作り方)に準じて作製し、23℃7日間養生し、クロスヘッドスピードで1mm/分で測定し、前記JISに準じて各強度を求める。また無添加のモルタルの強度で混合物のものの強度を除して適性の判断とする。
Claims (1)
- 鋼床版に塗布され、コンクリート打設に使用される、ポルトランドセメントと硅砂と水からなるポルトランドセメントモルタルに対して5重量%の接着性エポキシ樹脂組成物を混合したエポキシ樹脂組成物ポルトランドセメントモルタルが、未混合のポルトランドセメントモルタルに対して硬化物の強度が劣らず、水和阻害起こさない接着性エポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂と硬化剤としてイソホロンジアミンと第3級アミン硬化促進剤を含み、エポキシ樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂或いはビスフェノールF型エポキシ樹脂を含み、イソホロンジアミンが、ビスフェノールA型エポキシ樹脂或いはビスフェノールF型エポキシ樹脂に対して当量比で0.4〜1.0であり、エポキシ樹脂に対して7重量%〜16重量%である、鉄板に塗布され、コンクリートを50mm厚打設した試験体を98℃熱水浸漬3日後の引張試験で破壊状態がコンクリート材料破壊となることを特徴とするコンクリート接着性エポキシ樹脂組成物。
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