JP5880912B2 - 樹脂モルタル組成物 - Google Patents
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Description
本発明において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
本発明で用いる(メタ)アクリル系シラップは、フラン環、ヒドロフラン環、ピラン環またはヒドロピラン環を有する(メタ)アクリロイル基を有する単量体(A)(以下「単量体(A)」と記載する。)、炭素数6〜15のアルキル基を有する(メタ)アクリレート単量体(B)(以下「単量体(B)」と記載する。)、単量体(A)に溶解または膨潤可能な(メタ)アクリル酸アルキルエステル重合体(C)(以下「重合体(C)」と記載する。)、ワックス及び芳香族3級アミンを含有する。(メタ)アクリル系シラップは、単量体(A)及び(B)以外のその他の単量体(D)(以下「単量体(D)」と記載する。)を含有してもよい。
フラン環、ヒドロフラン環、ピラン環またはヒドロピラン環を有する(メタ)アクリロイル基を有する単量体(A)は、樹脂モルタル組成物を低臭気とするために用いるとともに、硬化性樹脂組成物の粘度や硬化性等を調整する成分である。
炭素数6〜15のアルキル基を有する(メタ)アクリレート単量体(B)としては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。単量体(B)としては、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレートがワックスの分散能力が高く、かつ硬化性が良好であり好ましい。これらは、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル重合体(C)は、樹脂モルタル組成物の硬化時の収縮を抑制低減化する効果、及び樹脂モルタル組成物の粘度を調整する効果を得るために添加される。
その他の単量体(D)は、単量体(A)及び(B)以外の単量体である。単量体(D)としては、ジエチレングリコールモノメチロールメタクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(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、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、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)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタジエングリコールジ(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、ジ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ジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物ジ(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、1,4−ジシクロヘキサンジメタノールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能単量体を挙げることができる。
ワックスは、硬化反応中における塗膜表面の空気遮断による表面硬化性向上等のための成分である。
芳香族3級アミンは硬化促進剤として用いる。芳香族3級アミンとしては、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン、N,N−ジ(2―ヒドロキシプロピル)−p−トルイジン等を挙げることができる。芳香族アミンとしては、N,N−(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジンが20℃の環境下でゲル化時間と硬化時間までの差が小さいので好ましい。これらは、単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
硬化剤としては、有機過酸化物が好適に用いられる。具体的な硬化剤としては、過酸化ベンゾイル、t-ブチルパーオキシ2−エチルヘキサネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等が挙げられる。硬化剤としては、硬化性が良好なことから過酸化ベンゾイルが好ましい。これら硬化剤は、単独または2種以上を混合して用いることができる。
本発明に用いる(メタ)アクリル系シラップには、貯蔵安定性を向上させる目的で、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2−6−ジ−t−ブチル4−メチルフェノール等の重合禁止剤を添加することが好ましい。
本発明の樹脂モルタル組成物は、(メタ)アクリル系シラップと、湿潤剤、骨材とを含有したものである。
本発明でいう湿潤剤とは、次の条件で測定した粘度Aと粘度Bについて、粘度Aに対して粘度Bが500mPa・s以上小さいという条件に適合する薬剤をいう。
粘度A:(メタ)アクリル系シラップ「アクリシラップXD−2061((株)菱晃製)」100質量部と珪砂粉「KZ−100((株)菱晃製)」200質量部を混合したものをディスパーを用いて1500r.p.m.で3分間撹拌する。得られたスラリーを23℃の恒温水槽に2時間以上静置し、スラリー温度を23℃とする。設定温度になった後、薬さじで泡を巻き込まないようにしながら均一に撹拌し、BM型回転粘度計で測定したときの1分後の粘度を粘度Aとする。この値は4000mPa・sである。
粘度B:(メタ)アクリル系シラップ「アクリシラップXD−2061((株)菱晃製)」100質量部に対して湿潤剤の候補薬剤を0.5質量%添加し、次いで珪砂粉「KZ−100((株)菱晃製)」200質量部を混合したものについて、粘度Aと同様にして測定した粘度を粘度Bとする。
骨材としては、珪砂、セラミック骨材、炭酸カルシウム、シリカヒューム、フライアッシュ、タルク、クレー等を好適に用いることができる。中でも珪砂、或いは珪砂と炭酸カルシウムを組み合わせて用いると、作業性が良好で、かつ塗布厚を確保し易くできる点で好ましい。
粒径が2.50mm未満1.18mm以上;20〜35質量%
粒径が1.18未満0.71mm以上;25〜45質量
粒径が0.60未満0.30mm以下;0〜5%質量%
粒径が0.30mm未満;25〜40質量%
粒径が2.50mm未満1.18mm以上;20〜30質量%
粒径が1.18未満0.71mm以上;30〜40質量%
粒径が0.60未満0.30mm以下;0〜3%質量%
粒径が0.30mm未満;30〜40質量%
本発明の樹脂モルタル組成物には、必要に応じて消泡剤、レベリング剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、揺変剤、補強材、顔料等を含有させることができる。
本発明の樹脂モルタル組成物は、例えば、建築物や構造物のコンクリートへの耐摩耗性や耐薬品性の機能付与や欠損部等の補修目的の補修材として用いることができる。
建築物や構造物のコンクリート下地等の基材への被覆方法としては、基材に本発明の樹脂モルタル組成物を塗工して塗膜を形成する方法が挙げられる。塗工方法としては、金ゴテ、自在ボウキ等を用いる公知の方法が挙げられる。
本発明の樹脂モルタル組成物の塗布厚に特に制限は無いが、塗布作業性、塗布後の外観等から、塗布厚は2〜40mmであることが好ましく、2〜30mmであることがより好ましい。塗布厚は2mm以上であると均一な塗膜が得られる。また、塗布厚は40mm以下であると骨材の分離もなく均一な硬化体を得ることができる。
撹拌機、コンデンサーを備えた容器に、テトラヒドロフルフリルメタアクリレート(以下「THFMA」と称する。)74部、ポリエチレングリコールジメタクリレート(NKエステル3G、新中村化学工業(株)製)2部、メタクリル酸アルキルエステル[アルキル部の炭素数12〜13](アクリエステルSLMA、三菱レイヨン(株)製)、ジエチレングリコールモノメチロールメタクリレート(ブレンマーPME−100、日油(株)製)10部、融点47℃のパラフィンワックス0.5部、融点55℃のパラフィンワックス0.6部、融点66℃のパラフィンワックス0.6部、硬化促進剤として、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン1.3部、重合禁止剤として、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(以下「BHT」と称する。)0.06部に、さらに湿潤剤としてDisperbyk−167(ビックケミー・ジャパン社製)を0.5部加え、撹拌しながら、アクリルポリマー(MMA/n−ブチルメタアクリレート(以下「n−BMA」と称する。)=60/40、Mw=約160000、Tg=65℃)14部を投入し、70℃で2時間加熱し、アクリルポリマーの溶解を確認し、冷却後、ワックスであるBYK−S780(ビックケミー・ジャパン社製)3部を撹拌しながら投入し、さらに15分均一となるまで撹拌し、(メタ)アクリル系シラップS−1を得た。
表1に記載の組成比にすること以外は、製造例1と同様にして、(メタ)アクリル系シラップS−2〜S−7を得た。
THFMA:テトラヒドロフルフリルメタクリレート
SLMA:ドデシルメタクリレート/トリデシルメタクリレートの質量比=6/4の混合物
EHMA:2-エチルヘキシルメタクリレート
ポリマー1:MMA/n−BMA=60/40共重合体(Tg=65℃、Mw=42,000)
ポリマー2:MMA/n−BMA=60/40共重合体(Tg=65℃、Mw=160,000)
DEGMMA:ジエチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート
PEGDMA:ポリエチレングリコールジメタクリレート
湿潤剤1:(ビックケミー・ジャパン社製、商品名:Disperbyk−167)
湿潤剤2:(ビックケミー・ジャパン社製、商品名:Disperbyk−2164)
BHT:2,6−ジーtert−ブチル−4−メチルフェノール
BYK−1752:消泡剤(ビックケミー・ジャパン社製、商品名:BYK−1752)
ワックス1:融点47℃のパラフィンワックス(日本精鑞社製)
ワックス2:融点55℃のパラフィンワックス(日本精鑞社製)
ワックス3:融点75℃のパラフィンワックス(日本精鑞社製)
S−780:パラフィンワックス/石油ナフサ/二酸化ケイ素の質量比=10/89.5/0.5の混合物(ビックケミー・ジャパン社製、商品名BYK−S780)
PTEO:N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−p−トルイジン
得られた(メタ)アクリル系シラップS−1〜S−7について、以下の測定を行った。
(メタ)アクリル系シラップS−1〜S−7を300mlの蓋付きガラス容器に280ml投入し、23℃の恒温水槽中に2時間以上放置した。(メタ)アクリル系シラップの液温が23℃であることを確認後、B型粘度計を用いて測定し、1分後の数値を読み取り、粘度を算出した。
(メタ)アクリル系シラップS−1〜S−7の各々に、硬化剤として過酸化ベンゾイル(日油社製、以下ナイパーNSと略す。)を表2の割合で加え充分に攪拌して樹脂液を得た。得られた樹脂液をJIS R 5201規定の容器に移した後、表2に示す骨材を表2に示す割合で投入し、JIS R 5201規定の混練機にて低速で1分間撹拌して、実施例用にM−1〜M−10及び比較例用にM−11〜M−13の樹脂モルタル組成物を得た。得られた各樹脂モルタル組成物を用いて次の評価を実施した。その結果を表2に示す。
(2)ゲル化時間
樹脂モルタル組成物に重合開始剤を加えてから樹脂モルタルの流動性がなくなるまでに要した時間を測定し、ゲル化時間(分)とした。
ナイパーNSを3%添加したプライマー樹脂(XD−9040、(株)菱晃製)を23℃で0.4kg/m2の塗布量で塗布して硬化させたスレート板上に、樹脂モルタル組成物を5mm厚で流し込み、コテで均一に均した後、硬化した。得られた樹脂モルタル硬化体をダイヤモンドカッターで切断し、断面の骨材分離の状態を目視で評価した。
○:分離がなく、均一であった。
×:樹脂層と骨材が分離していた。
ナイパーNSを3%添加したプライマー樹脂(XD−9040、(株)菱晃製)を23℃で0.4kg/m2の塗布量で塗布して硬化させたスレート板上に、樹脂モルタル組成物を5mm厚で流し込み、コテで均一に均した後、3時間後の表面硬化性を指触にて評価した。
○:きちんと硬化している。
×:未硬化、あるいは手に樹脂が付いた。
樹脂モルタル組成物をJIS R 5201規定の3連型枠に流し込み、1日間後の表面硬化性について指触で評価した。
○:きちんと硬化している。
×:未硬化、あるいは手に樹脂が付いた。
Claims (1)
- フラン環、ヒドロフラン環、ピラン環またはヒドロピラン環を有する(メタ)アクリロイル基を有する単量体(A)、炭素数6〜15のアルキル基を有する(メタ)アクリレート単量体(B)、単量体(A)に溶解または膨潤可能な(メタ)アクリル酸アルキルエステル重合体(C)、ワックス及び芳香族3級アミンを含有し、単量体(A)及び単量体(B)以外の単量体(D)を任意に含有し、単量体(A)、単量体(B)、重合体(C)及び単量体(D)の合計に対して、単量体(A)が50〜85質量%、単量体(B)が3〜10質量%、重合体(C)が8〜30質量%及び単量体(D)が0〜25質量%であり、単量体(A)、単量体(B)、重合体(C)及び単量体(D)の合計100質量部に対してワックスが0.3〜10質量部、芳香族3級アミンが0.8〜2質量部である(メタ)アクリル系シラップ、(メタ)アクリル系シラップ100質量部に対し0.05〜2質量部の湿潤剤、並びに(メタ)アクリル系シラップ組成物100質量部に対し150〜600質量部の骨材を含有する樹脂モルタル組成物。
ここで湿潤剤とは、(メタ)アクリル系シラップ「アクリシラップXD−2061((株)菱晃製)」100質量部に対して湿潤剤の候補薬剤を0.5質量%添加し、次いで珪砂粉「KZ−100((株)菱晃製)」200質量部を混合したものをディスパーを用いて1500r.p.m.で3分間撹拌し、得られたスラリーを23℃の恒温水槽に2時間以上静置し、スラリー温度を23℃とした後、薬さじで泡を巻き込まないようにしながら均一に撹拌し、BM型回転粘度計で測定したときの1分後の粘度が、候補薬剤を添加しない場合の粘度4000mPa・sより500mPa・s以上小さいという条件に適合する候補薬剤をいう。
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