JPH0130777B2

JPH0130777B2 -

Info

Publication number: JPH0130777B2
Application number: JP55166798A
Authority: JP
Inventors: Tooru Hirano; Keiichi Katsuyo; Nobuyasu Nagano; Toshihiko Maruyama; Masahiko Myama; Ikuo Ito
Original assignee: HOTSUKAIDO; HOTSUKON KK; NIPPON YUSHI KK
Current assignee: HOTSUKAIDO; HOTSUKON KK; NIPPON YUSHI KK
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1989-06-21
Also published as: JPS5792564A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、３価以上の多価アルコールとアクリ
ル酸またはメタクリル酸との部分エステルを必須
の樹脂成分とする新規なポリマーコンクリート組
成物に関し、とくに混練性と成形作業性にすぐれ
た高強度用組成物に関する。従来、不飽和ポリエステルまたはエポキシ樹脂
と骨材とを混練した組成物がポリマーコンクリー
ト（レジンコンクリートまたはレジンモルタルと
同義語）として知られている。ポリマーコンクリ
ートはセメントコンクリートに比べて力学的強
度、耐食性、耐摩耗性、耐凍害性などにすぐれて
おり、高速道路、橋、ダム護岸などの表面補修補
強材、耐酸槽、側溝桝蓋、テラゾー、ケーブル埋
設用構造物などとして使用されている。しかし、不飽和ポリエスル樹脂は骨材との接着
性が十分でなく、エポキシ樹脂は非常に高価であ
る。また両者とも粘性が大きいために混練性と成
形作業性が悪く、骨材との接触が不十分になりが
ちである。さらに混入空気の脱泡も容易でないた
め、成形品の物性の低下をまねく。樹脂と骨材と
の接着性を高める方法として、一般にシランカツ
プリング剤が使用されるが、高価格のために経済
的に不利である。樹脂の粘度を下げる目的で反応
性または非反応性の希釈剤を併用すると、成形品
の物性が低下する。このように従来のポリマーコ
ンクリートは種々の欠点をもつており、本来の性
能を十分に発揮していない。本発明者らはこれらの欠点のないポリマーコン
クリートを得るために鋭意研究を重ねた結果、ポ
リマーコンクリート組成物の樹脂成分としてエチ
レン性不飽和単量体である３価以上の多価アルコ
ールとアクリル酸またはメタクリル酸との部分エ
ステルを21〜100重量％含有する単量体組成物を
用いると、低粘性であるために混練性と成形作業
性にすぐれ、かつ硬化したときに骨材との接着性
にすぐれた高強度のポリマーコンクリートが得ら
れることを見い出し、本発明に到達した。すなわち本発明は、３価以上の多価アルコール
とアクリル酸またはメタクリル酸との部分エステ
ルとその他のエチレン性不飽和単量体との重量比
が100：０〜21：79である単量体組成物、(b)骨材、
(c)ラジカル開始剤および(d)硬化促進剤からなるポ
リマーコンクリート組成物である。本発明に使用する３価以上の多価アルコールと
アクリル酸またはメタクリル酸との部分エステル
の多価アルコール成分としては、たとえばグリセ
リン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソル
ビトールなどがある。この３価以上の多価アルコールとアクリル酸ま
たはメタクリル酸との部分エステルにおいて、ア
クリル酸基またはメタクリル酸基を２個以上もつ
単量体を含有することが望ましく、とくに３〜
100重量％含有する場合には硬化したときに非常
に強度の大きいポリマーコンクリートが得られ
る。本発明における樹脂成分としては、その他のエ
チレン性不飽和単量体を併用することもできる
が、硬化したときに高強度を維持するためには３
価以上の多価アルコールとアクリル酸またはメタ
クリル酸との部分エステルを樹脂成分中に21重量
％以上含有することが必要である。併用するその他のエチレン性不飽和単量体とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミ
ド、アクリロニトリル、スチレン、クロルスチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸
ビニル、ジビニルベンゼン、ブタジエンなどのほ
か、アクリル酸またはメタクリル酸とメチルアル
コール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアル
コール、sec−ブチルアルコール、ｔ−ブチルア
ルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ヘキシル
アルコール、シクロヘキシルアルコール、ｎ−オ
クチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコー
ル、ｎ−デシルアルコール、ラウリルアルコー
ル、セチルアルコール、ステアリルアルコール、
オレイルアルコール、フエノール、ベンジルアル
コール等の１価アルコールとのエステル、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ポリプロピレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオ
ール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール等の２価アルコールとのエステル、前記
３価以上の多価アルコールとの完全エステルなど
があり、１種または２種以上が使用される。骨材はケイ砂、砂利、砕石などの粗骨材や細骨
材のほか、炭酸カルシウム、クレー、タルク、水
酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメントなどの微粒充填
剤を組み合せて使用する。骨材の組成は粗骨材55〜65重量％、細骨材20〜
30重量％および微粒充填剤10〜15重量％からな
り、粒径比がおのおの10倍以上となる粒度構成が
好ましい。骨材のほか、さらに必要に応じてガラス繊維、
岩綿、鉄繊維などの繊維物質を加えると、より高
強度のポリマーコンクリートが得られる。本発明のポリマーコンクリート組成物は樹脂成
分５〜40重量％と骨材60〜95重量％から構成さ
れ、とくに樹脂成分８〜12重量％と骨材88〜92重
量％の混練組成物は硬化したときに硬化収縮が小
さく、応力分布が均一で、強度の大きなポリマー
コンクリートが得られる。ラジカル開始剤としてはクメンヒドロペルオキ
シド、メチルエチルケトンペルオキシド、１，１
−ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−３，３，５−トリ
メチルシクロヘキサン、ジクミルペルオキシド、
ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ベンゾイルペルオ
キシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ア
ゾビスイソブチロニトリル等通常のラジカル重合
反応の開始剤が用いられ、その使用量は単量体組
成物に対して0.1〜５重量％である。硬化促進剤としてはジメチルアニリン、ジエチ
ルアニリン、ジメチルパラトルイジンなどのアミ
ン系有機化合物、ナフテン酸コバルト、オクチル
酸マンガンなどの有機酸金属塩等が使用され、そ
の使用量は単量体組成物に対して0.1〜５重量％
である。つぎに本発明のポリマーコンクリート組成物を
用いたポリマーコンクリートの製造法について述
べる。まず、樹脂成分として３価以上の多価アル
コールとアクリル酸またはメタクリル酸との部分
エステルとその他のエチレン性不飽和単量体との
重量比が100：０〜21：79からなる単量体組成物
を調製する。これを二分し、一方に全樹脂成分に
対して0.1〜５重量％のラジカル開始剤を溶解し、
他方に全樹脂成分に対して0.1〜５重量％の硬化
促進剤を溶解する。別に骨材を混合しておき、こ
れに前記のラジカル開始剤と硬化促進剤を含んだ
ふたつの単量体組成物をすばやく混合して加え、
ミキサーを用いて数分間混練する。これを成形型
枠に流しこみ、必要ならばバイブレーターを使用
して充填する。数分ないし数十分で発熱硬化反応
がおこり、ポリマーコンクリートが形成される。
樹脂成分中には必要に応じて収縮防止剤や内部離
型剤を添加することができる。本発明のポリマーコンクリート組成物は樹脂成
分が低粘性であるために取り扱いが容易であり、
セメントコンクリートと同様な作業性をもつてい
る。また樹脂成分の分子内に親水基をもつために
骨材との接着性が大きく、硬化後に物性のすぐれ
たポリマーコンクリートが得られる。つぎに実施例により説明する。部および％は重
量を表わす。実施例１エチレン性不飽和単量体として、グリセロール
モノメタクリレート２部、グリセロールジメタク
リレート34部およびグリセロールトリメタクリレ
ート４部を含有するグリセリンとメタクリル酸と
のエステル40部とメタクリル酸メチル60部を混合
したのち二等分し、一方にベンゾイルペルオキシ
ド３部を、他方にジメチルアニリン１部をそれぞ
れ溶解した。また骨材として、16〜28メツシユの
ケイ砂460部、200メツシユ通過のケイ砂200部お
よび炭酸カルシウム70部をミキサーで混合した。
前記２種のエチレン性不飽和単量体組成物を混合
したのちすばやく骨材に加え、２〜３分間混練し
て骨材表面が一様にぬれたところで内径18mmφの
試験管および40mm×40mm×160mmの成形型枠につ
め、テーブル型バイブレーター上で数分間振動を
かけたのち、静置して硬化させた。24時間後に硬
化物を105℃で２時間加熱し、徐冷後18mmφ×36
mmの試験片を切り出して圧縮強度を測定し、10mm
×10mm×100mmの試験片を切り出して曲げ強度を
測定した。実験結果を第１表に示す。実施例２〜８および比較例１〜３原料組成を変えて実施例１と同様に実験を行つ
た。原料組成および実験結果を第１表に示す。同表より、本発明のポリマーコンクリート組成
物を用いたものは圧縮強度および曲げ強度が大き
く、物性が良好なことがわかる。

【表】 (注) ※印：３価以上の多価アルコールとアクリル酸
またはメタクリル酸との部分エステル
実施例９〜11および比較例４〜５原料組成を変えて実施例１と同様に実験を行な
つた。原料組成および実験結果を第２表に示す。なお、24時間後の硬化物の加熱処理は行なわ
ず、試験片については圧縮強度のみを測定した。
ここで用いた骨材は、実施例１〜８および比較例
１〜３で用いた骨材とは異なるものである。第２表の結果から、エチレン性不飽和単量体中
の３価以上の多価アルコールとメタクリル酸との
部分エステルの含有率が高い実施例９〜11は、含
有率が低い比較例４および比較例５より圧縮強度
が大きいことがわかり、また１日後の圧縮強度か
ら硬化速度も大きいことがわかる。

【表】 (注) ※印：３価以上の多価アルコールとメタクリル
酸との部分エステル

Claims

【特許請求の範囲】１ (a)３価以上の多価アルコールとアクリル酸ま
たはメタクリル酸との部分エステルとその他のエ
チレン性不飽和単量体との重量比が100：０〜
21：79である単量体組成物、(b)骨材、(c)ラジカル
開始剤および(d)硬化促進剤からなるポリマーコン
クリート組成物。２３価以上の多価アルコールとアクリル酸また
はメタクリル酸との部分エステルがアクリル酸基
またはメタクリル酸基を２個以上含む単量体を含
有し、その含有率が３〜100重量％である特許請
求の範囲第１項記載のポリマーコンクリート組成
物。３３価以上の多価アルコールがグリセリンまた
はトリメチロールプロパンである特許請求の範囲
第１項または第２項記載のポリマーコンクリート
組成物。