JPH03208845A - レジンコンクリート用樹脂組成物およびレジンコンクリート成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレジンコンクリート用樹脂組成物、さらに詳し
くはレジンコンクリート成形品の生産性に優れたレジン
コンクリート用樹脂組成物およびこれより得られるレジ
ンコンクリート成形品に関する。

〔従来の技術〕

海砂、川砂、砕石などの珪砂に、熱硬化性樹脂、有機過
酸化物および必要に応じて用いられる硬化促進剤を混合
し、注形して加圧加熱成形して得られるレジンコンクリ
ート成形品は、電気機器、上下水道機器、住宅機器等の
広範囲に使用されている。特に熱硬化性樹脂として不飽
和ポリエステル樹脂を用い、これにケトン系パーオキサ
イドおよびコバルト有機酸塩を混合して常温で注形、成
形したレジンコンクリート成形品が広く使用されている
。

しかし、レジンコンクリートの主成分の１つである珪砂
は通常水分を含んでおり、該水分は、ケトン系パーオキ
サイドとコバルト有機酸塩による常温成形に際し、硬化
阻害を起こす原因となっている。すなわち、高温多湿の
日本にあっては、硬化時間が上記水分量によって変動し
、この業界においては５分〜５時間の変動は常識となっ
ている。

この硬化時間の変動を防ぐため、砂を乾燥させて吸湿し
ないように保管したり、またレジンコンクリート作製時
の水分量をチエツクし、水分量が多い場合には再度乾燥
させる必要があった。しかし、二のような方法では、砂
の管理に手間がかかり、レジンコンクリート成形品の価
格の上昇につながる。またレジンコンクリートの対象製
品は大型のものが多く、−度に例えば５０〜２００ｋｇ
の砂を使用するため、砂の水分管理量が多くなり、大型
の設備導入が必要であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点をなくし、硬化
時間の大幅な変動を防止してレジンコンクリート成形品
の生産性を向上させることができるレジンコンクリート
用樹脂組成物およびレジンコンクリート成形品を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、熱硬化性樹脂、コバルト有機酸塩、硬化促進
剤、有機過酸化物、低収縮剤および珪砂を含むレジンコ
ンクリート用樹脂組成物において、前記硬化促進剤とし
て、Ｌ　ｉ３　（ｃ　ｏ　（Ｎｏｔ）ａ　）、Ｌｉｔ　
　（Ｃｏ　（Ｎｏ、）ｓ　Ｃｊり、Ｌｉ、（Ｃ。

（Ｎｏｖ　）ｓ　Ｂｒ）、Ｌ　ｉｓ　　（Ｃｏ　（ＮＯ
２）４Ｃ１，ｘ　）、Ｌｉｓ　　［Ｃｏ　（ＮＯｘ　）
４　Ｂｒｔ　）、Ｎａｓ　　（Ｃｏ　　（Ｎｏ、）、）
、Ｎａ、、　　（Ｃｏ　　（Ｎｏｔ　）５　Ｃｌ１）　
、Ｎａｓ　　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ）ｓ　Ｂ　ｒ）、Ｎａｘ
　　（Ｃｏ　　（ＮＯｘ）４　Ｃ１ｚ　）、Ｎａ、、　
　（Ｃ。

（Ｎｏｔ　）　４　　Ｂ　ｒｚ　］、Ｋｓ　　（Ｃｏ　
　（ＮＯｘ）ｉ　）、Ｋ３　　（Ｃｏ　　（Ｎｏｔ　）
ｓ　Ｃｊ２）、Ｋｓ　　（Ｃｏ　　（ＮＯｘ　）ｓ　　
Ｂｒ）、Ｋ３　　［ＣＯ（Ｎｏｔ）ａ　Ｃ１１ｘ　）お
よびに３　　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ　）４　Ｂｒｚ　）から
選ばれる少なくとも１種の無機コバルト化合物を含んで
なるレジンコンクリート用樹脂組成物およびこの組成物
を硬化させて得られるレジンコンクリート成形品に関す
る。

本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては特に限定され
ず、有機過酸化物を硬化剤としてラジカル重合により硬
化する樹脂であればよいが、不飽和ポリエステル樹脂ま
たはビニルエステル樹脂が好ましい。また熱硬化性樹脂
の合成材料にも特に限定はないが、不飽和ポリエステル
樹脂を使用する際には、レジンコンクリート成形品が厚
肉で容曹が大きい場合、硬化発熱量が大きいと熱応力に
よるクラックが発生し易いため、低反応性の不飽和ポリ
エステル樹脂を使用して硬化発熱量を低下させるのが好
ましい。

本発明に用いられるコバルト有機酸塩としては、ナフテ
ン酸コバルト、オクテン酸コバルトなどが挙げられる。

このコバルト有機酸塩の使用量は、熱硬化性樹脂１００
重量部に対してコバルトの含有量が０．０１２〜０．３
重量部の範囲となるように用いるのが好ましい、コバル
ト含有量が０．０１２重量部未満ではレジンコンクリー
トの硬化性が悪くなることがあり、また０、１重量部を
超えても硬化性が向上せず、レジンコンクリートの価格
が上昇するので好ましくない。

本発明において、硬化促進剤としては、Ｌｉ５（Ｃｏ　
（ＮＯ，）、）、Ｌｉ、（Ｃｏ　（ＮＣｈ）ｓＣｍり、
Ｌｉ、（Ｃｏ　（Ｎｏｔ）ｓ　Ｂｒ）、Ｌｉ５（Ｃｏ　
（ＮＯｘ　）４　ＣＩＺ　）、Ｌｉ３　　（Ｃｏ　（Ｎ
０２　）４　Ｂｒｚ　）、Ｎａｓ　　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ
）ａ　）、Ｎａ３　　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ　）ｓ　Ｃｊり
、Ｎａｓ　　（Ｃ。

（ＮＯ，）、Ｂｒ）、Ｎａ３　　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ　）
４Ｃｊ！ｇ　）　、Ｎａｓ　（Ｃｏ　（Ｎｏｔ）ｎ　Ｂ
　ｒｔ　）　、Ｋｓ（Ｃｏ　　（Ｎｏｗ　）ｈ　）　、
Ｋ３　（Ｃｏ　（Ｎｏ、）ｓＣＩｌ）　、Ｋｚ　（Ｃｏ
　　（ＮｏりＳ　Ｂ　ｒ　）　、Ｋ３　（Ｃ０（ＮＯ□
）４　　Ｃ１ｚ　）、Ｋｓ　　（Ｃｏ　　（Ｎｏｔ　）
ａＢｒ、）から選ばれる少なくとも１種の無機コバルト
化合物が用いられる。

該硬化促進剤の含有量は、熱硬化性樹脂１００重量部に
対して０．００１−３重量部の範囲が好ましい。この量
が０．００１重量部未満では、珪砂の水分含有量が多く
なるとレジンコンクリートの硬化性が改良されず、また
０、　１重量部を超えると逆に硬化時間が長（なる。こ
の硬化促進剤は、熱硬化性樹脂に加温して直接溶解して
もよいが、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、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
ジメチルスルホキシド、水等の極性溶媒に予め溶解した
ものを熱硬化性樹脂に添加し、溶解するのが好ましい。

本発明に用いられる有機過酸化物としては、硬化促進剤
と併用して常温で熱硬化性樹脂を硬化するものであれば
よく、例えばメチルエチルケトンパーオキサイド、シク
ロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオ
キサイド等のケトンパーオキサイドが好ましく用いられ
る。このケトンパーオキサイドにクメンハイドロパーオ
キサイド等のハイドロパーオキサイドおよびｔ−ブチル
パーベンゾエート等のパーオキシエステルを併用するこ
とができる。該有機過酸化物の使用量は作業条件により
異なるが、熱硬化性樹脂１００重量部に対して１〜５重
量部が好ましい、有機過酸化物の量が１重量部未満では
珪砂に水分が含まれると硬化性が悪くなることがあり、
５重量部を超えると発熱量が大きくなり、レジンコンク
リートの硬化時の発熱量が大きくなるため熱収縮による
クラックが入り易くなる。

本発明に用いられる低収縮剤は、レジンコンクリートが
ガラス繊維のような補強材を含まないことによる硬化収
縮による成形品のクラック発生を防止する。該低収縮剤
としては熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、例えば
ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビ
ニル、飽和ポリエステル、ブタジェン変性ゴムなどの重
合性架橋剤に溶解するものがより好ましい。重合性架橋
剤に溶解しない熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン粉末
、３次元スチレンポリマーなどを使用してもよい。

上記重合性架橋剤としては、例えばスチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ジア
リルフタレート、ジアリルフタレートプレポリマー、ク
ロロスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ジ
ブロムスチレン、ジアリルベンゼンホスホネート、ジア
リルアリールホスフィン酸エステル、アクリル酸エステ
ル、メタアクリル酸エステルトリアリルシアヌレート、
トリブロモフェノールアリルエーテルなどが用いられる
。これらは１種または２種以上併用することができる。

熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂である場合の低
収縮剤の含有量は特に限定されないが、熱可塑性樹脂換
算で不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して３〜
３０重量部が好ましい。低収縮剤が３重量部未満では低
収縮効果が得られないことがあり、３０重量部を超える
とレジンコンクリートの強度が低下することがある。

本発明に用いられる珪砂としては、川砂、海砂、砕石な
どが挙げられ、各粒径の市販品を単独または混合して用
いることができる。該使用量および粒径の異なる珪砂の
混合比は、強度向上、レジンコンクリート製品価格の低
下などの点から適宜決定される。

本発明になるレジンコンクリート用樹脂組成物を鉄製、
木製、プラスチック製等の型の中に注形し、室温または
加温して硬化させてレジンコンクリート成形品とするこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

なお、例中、％とあるのは特に断らない限り重量％を意
味する。

実施例１〜５および比較例１〜５ ２１の４つロフラスコに無水マレイン酸３５３ｇ、無水
フタル酸６５１ｇおよびプロピレングリコール６６９ｇ
を仕込み、窒素ガス気流中で１５０〜２００°Ｃで８時
間加熱線合し、酸価３４の不飽和ポリエステルを得た。

この不飽和ポリエステル６０重量部を、予めハイドロキ
ノン０．０２７重量部を溶解したスチレン４０重量部に
溶解し、不飽和ポリエステル樹脂（これを樹脂−Ａと称
する）を得た。

得られた樹脂−Ａ、１００重量部に、予めＫ。

（Ｃｏ　（Ｎｏｔ　）　６　）　８重量部をジエチレン
グリコール９２重量部に添加して加熱溶解したＫ。

（Ｃｏ　（Ｎｏｔ　）　ｂ　）溶液１重量部を加えた（
これを樹脂−Ｂと称する）。

得られた樹脂−Ａまたは樹脂−Ｂを用い、砕石を加えな
いで、第１表に示す配合でそれぞれ樹脂組成物（Ａ）お
よび（Ｂ）を作製し、その硬化時間を調べたところ、第
１表に示す結果が得られた。

以下余白 第１表 ＊ＰＳ−８９１４５（日立化成社製商品名）第１表から
、樹脂−Ａおよび樹脂−Ｂをそれぞれ用いた砕石を用い
ない組成物（Ａ）および（Ｂ）は、ともに硬化剤量の増
加に伴い硬化時間が短縮されることが示される。

次に上記樹脂−Ａ（比較例１〜５）または樹脂−Ｂ（実
施例１〜５）を用い、かつ水分量の異なる砕石を用いて
第２表に示す配合でレジンコンクリートを下記の方法で
作製し、その硬化時間を調べた。その結果を第２表に示
した。

〈レジンコンクリートの作製方法〉 樹脂にポリスチレン３０％溶液（日立化成社製商品名Ｐ
Ｓ−８９１４５）を加えた後、５５％メチルエチルケト
ンパーオキシドを添加し、よく混合し、その後、ただち
に砕石を入れて混合し、鉄第２表から、実施例１および
比較例２ともに砕石中の水分量が増えるとレジンコンク
リートの硬化時間が長くなり、また実施例１では水分が
増してもレジンコンクリートの硬化時間の変動は少ない
が、硬化促進剤を加えていない比較例１では水分量が０
．６％では５時間たっても硬化せず、水分の量によって
硬化時間の変動が非常に大きいことが示された。

実施例６．７および比較例６．７ 実施例１で得た樹脂−Ａおよび樹脂−Ｂをそれぞれ用い
て第２表に示す配合、すなわち、砕石中の水分量および
硬化剤量を変化させてそれぞれのレジンコンクリートを
実施例１と同様にして作製し、その硬化時間を測定した
。その結果を第３表第３表から、実施例では、水分量が
増えても５５％メチルエチルケトンパーオキシドの量を
増やせば硬化時間を短くすることができるが、硬化促進
剤を加えていない比較例では、水分量が増えた場合、５
５％メチルエチルケトンパーオキシドの量を増やしても
硬化時間を短くできないことが示される。

〔発明の効果〕

本発明のレジンコンクリート用樹脂組成物によれば、組
成物の硬化時間を短縮できるとともに、珪砂中の水分量
による硬化時間の変動を大幅に減少させることができる
ため、レジンコンクリート成形品の生産性を大幅に向上
させ、低コスト化を図ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱硬化性樹脂、コバルト有機酸塩、硬化促進剤、有
   機過酸化物、低収縮剤および珪砂を含むレジンコンクリ
   ート用樹脂組成物において、前記硬化促進剤として、Ｌ
   ｉ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿６〕、Ｌｉ＿３〔Ｃｏ（Ｎ
   Ｏ＿２）＿５Ｃｌ〕、Ｌｉ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿５
   Ｂｒ〕、Ｌｉ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿４Ｃｌ＿２〕、
   Ｌｉ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿４Ｂｒ＿２〕、Ｎａ＿３
   〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿６〕、Ｎａ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２
   ）＿５Ｃｌ〕、Ｎａ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿５、Ｂｒ
   〕、Ｎａ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿４Ｃｌ＿２〕、Ｎａ
   ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿４Ｂｒ＿２〕、Ｋ＿３〔Ｃｏ
   （ＮＯ＿２）＿６〕、Ｋ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿５Ｃ
   ｌ〕、Ｋ＿３〔Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿５Ｂｒ〕、Ｋ＿３〔
   Ｃｏ（ＮＯ＿２）＿４Ｃｌ＿２〕およびＫ＿３〔Ｃｏ（
   ＮＯ＿２）＿４Ｂｒ＿２〕から選ばれる少なくとも１種
   の無機コバルト化合物を含んでなるレジンコンクリート
   用樹脂組成物。 ２、前記コバルト有機酸塩のコバルトの含有量が、熱硬
   化性樹脂１００重量部に対して０．０１２〜０．３重量
   部の範囲であり、前記硬化促進剤の含有量が熱硬化性樹
   脂１００重量部に対して０．００１〜０．１重量部の範
   囲である請求項１記載のレジンコンクリート用樹脂組成
   物。 ３、前記低収縮剤が熱可塑性樹脂である請求項１記載の
   レジンコンクリート用樹脂組成物。 ４、請求項１記載のレジンコンクリート用樹脂組成物を
   型に注型し、硬化させて得られるレジンコンクリート成
   形品。