JPH03227390A - ボルト固定用固着剤 - 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、コンクリート、岩盤などにアンカーボルトを
固着するためのボルト固定用固着剤に関する。

［従来の技術］ 従来、アンカーボルトの固着方法としては、コンクリー
トなどの基盤に穿孔し、その孔に容器に収容した固着剤
を装填し、ついでハンマードリルなどに接合したアンカ
ーボルトを回転衝撃を与えながら挿入することによって
前記容器を破砕し、容器に収容された固着剤を硬化させ
てアンカーボルトを固着する方法が知られている。

この方法に用いられる固着剤としては、ガラス製容器中
に液状不飽和ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂を充
填し、さらにこの容器中に過酸化ベンゾイルなどの有機
過酸化物を主成分とする硬化剤をガラス管内に密封した
ものを収容してなる固着剤が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 不飽和ポリエステル樹脂は適度の粘性を持ち取り扱い面
で優れており、かなりの固着強度を発揮するうえ、不飽
和ポリエステル樹脂を構成する多塩基酸や多価アルコー
ルを選択することによって固有の性能かえられるので実
用化されているのであるが、初期固着力や耐アルカリ性
を同時に満たすことができず、改善の余地がある。すな
わち、たとえばイソフタル酸やオルソフタル酸系の不飽
和ポリエステル樹脂は耐アルカリ性の改善の必要があり
、またビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂は初期
固着力の改善が要求されている。

耐アルカリ性が不足するということはアンカボルト固着
部の樹脂硬化物がコンクリート中に含まれるアルカリ成
分によって侵食され、アンカーボルト打設後時間の経過
と共に徐々に固着力が低下していくという欠点となり、
初期固着力の不足は充分なボルト固着力をうるために長
時間が必要となって作業性が劣るという欠点となる。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは前記の問題点を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、 （１）多価アルコール成分としてビスフェノールＡ・ア
ルキレンオキサイド付加物を有する不飽和ポリエステル
樹脂１００重量部に対して、エポキシアクリレート樹脂
を５〜８０重量部配合してなる樹脂成分、 （２１架橋性モノマー、および （３）硬化剤 を含んでなるボルト固定用固着剤 かその目的を達成しうろことを見出し、本発明を完成す
るに至った。

［作用および実施例］ 以下、本発明の固着剤を具体的に説明する。

本発明における樹脂成分（１）は特定の不飽和ポリエス
テル樹脂とエポキシアクリレート樹脂の混合物である。

不飽和ポリエステル樹脂は多塩基酸成分、多価アルコー
ル成分、および必要に応じて空乾性を付与したいときは
多価アルコールアリルエーテル成分を縮合させて製造さ
れるが、本発明では本発明の効果をうるために、多価ア
ルコール成分としてビスフェノールＡ・アルキレンオキ
サイド付加物を使用する。ここでアルキレンオキサイド
とはエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドである
。ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド付加物とは、
一般式： ％式％ で表され、ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド付
加物とは、一般式； ） ％式％ で示される化合物である。

前記一般式におけるｍ、ｎ、ｐ、ｑはいずれも１以上の
整数である。Ｉ、ｎ％ｐ％ｑの上限は特に制限されない
が、実用的には１≦Ｗｌ、ｎｓｐ、ｑ≦３の付加物が好
適に用いられる。

本発明において前記の付加物は多価アルコール成分のす
べてを占めてもよいが、本発明の効果をうるために多価
アルコール成分全量中に占める付加物の割合が１０〜８
０モル％、なかんづく３０〜６０モル％であるのが好ま
しい。

多価アルコール成分としては、前記付加物以外にエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、■、３−ブチレングリコール、２，３−ブチレン
グリコール、１．８−ヘキサンジオール、２−エチル−
１，３−ヘキサンジオール、２，２．４−トリメチル−
１，３−ベンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリ
セリン、ペンタエリスリトールなどがあげられる。

本発明における多塩基酸成分としては、無水マレイン酸
、マレイン酸、無水イタコン酸、イタコン酸、フマール
酸などの不飽和多塩基酸が用いられる。

これらの不飽和多塩基酸と共に、無水フタル酸、フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラ
ヒドロ無水フタル酸、ヘット酸、シトラコン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸などの飽和多塩基酸を併用することも
できる。

前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とは当量比１付
近で用いられ、たとえば１：０．９〜１．２当量比程度
が好ましい。

さらに本発明においては、えられる不飽和ポリエステル
樹脂に空乾性を付与する必要があるときには、多価アル
コールアリルエーテル成分を使用する。多価アルコール
アリルエーテル成分としては、ペンタエリスリトールト
リアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエー
テル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリ
メチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメチロー
ルエタンジアリルエーテル、トリメチロールエタンモノ
アリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、グリセ
リンモノアリルエーテル、テトラメチロールシクロヘキ
サノールジアリルモノクロチルエーテル、ヘキサメチロ
ールメラミンジアリルジクロチルエーテル、ヘキサント
リオールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールジア
リルクロチルエーテル、テトラメチロールシクロヘキサ
ノールトリアリルエーテル、テトラメチロールシクロへ
キサノンジアリルエーテル、ヘキサメチロールメラミン
テトラアリルエーテルなど分子中に少なくとも１個の水
酸基を有するアリルエーテルか例示できる。また必要で
あれば同一の目的のために、ジシクロペンタジェンも使
用することが出来る。

多価アルコールアリルエーテル成分は、アリル基として
、多塩基酸成分１モルに対して０．０５モル以上、なか
んづ＜０．２モル以上用いるのが望ましく、０．０５モ
ル未満では空乾性が不足する。上限は０，５モル程度ま
で可能である。

前記各成分を、常法に従い、不活性ガス雰囲気下温度１
５０〜２５０℃程度で反応させることにより、目的とす
る不飽和ポリエステル樹脂が取得できる。本発明におい
ては分子量が１５００〜４０００、好ましくは２０００
〜３５００の不飽和ポリエステル樹脂か好適に使用され
る。

つぎに本発明で用いるエポキシアクリレート樹脂とは、
ビスフェノールＡエポキシ樹脂のエポキシ基にアクリル
酸またはメタクリル酸を反応させてえられる樹脂であり
、一般式：％式％ （ここでＲは水素原子またはメチル基、ｒは１〜３の整
数）で示される。分子量が１０００以下、好ましくは５
００〜８００のものが好適に使用される。

成分（１）における不飽和ポリエステル樹脂とエポキシ
アクリレート樹脂の配合割合は前者１００重量部に対し
て後者５〜８０重量部、好ましくは２０〜８０重量部で
なければならない。エポキシアクリレート樹脂が５重量
部未満では初期固着性や低温硬化性および耐アルカリ性
の改善効果が認められず、一方８０重量部を超えると初
期固着性が劣るという欠点を生じる。

成分（２）の架橋性モノマーとしては、スチレン、ビニ
ルトルエン、モノクロロスチレン、α　−メチルスチレ
ン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、メタクリル
酸グリシジル、２−ヒドロキシエチルメタクリレートグ
リシジルエーテル、酢酸ビニル、塩化ビニル、メチレン
ビスアクリルアミド、ジビニルベンゼン、トリノチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレ
ート、ジプロピレングリコールのジ（メタ）アクリレー
ト、トリプロピレングリコールのジ（メタ）アクリレー
ト、■、６−ヘキサンジオールジアクリレート、ビニル
シクロヘキサンモノオキサイド、桐油、アマニ油、大豆
油、綿実油、サフラワ油、ヤシ油など公知の不飽和ポリ
エステル用の架橋性モノマーが例示できる。

成分（３）の硬化剤としては、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、クメン
ハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート
などが用いられる。

また本発明の固着剤には、必要に応じて骨材充填剤など
を混入することができる。

骨材としては特に限定されないが、天然砕石、またはマ
グネシアクリンカ−などの人工石などを使用することが
できる。

充填剤としては特に限定されないが、炭酸カルシウム、
硫酸カルシウム、無水ケイ酸、粘土などを使用すること
ができる。

本発明では、樹脂の硬化を促進するために硬化促進剤を
用いることができる。たたし、このばあいは硬化促進剤
を硬化剤と分離しておく必要がある。硬化促進剤として
は、たとえばジメチルアニリン、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類、ナフテン酸コバ
ルト、オクトエ酸コバルト、ナフテン酸マンガン、ナフ
テン酸カルシウムなどの金属石鹸類、バナジルアセチル
アセトネート、鉄アセチルアセトネートなどのキレート
化合物が使用できる。

さらに樹脂の安定性を維持するために７１イドロキノン
、ナフトキノンなどの重合禁止剤を加えることもできる
。

そのほか必要に応じ、顔料（チタン白、シアニンブルー
　クリームイエロー　ウォッチアンブレッド、ベンガラ
、カーボンブラック、アニリンブラック、マンガンブル
ー、鉄黒、ウルトラマリンブルー、ハンザレッド、クロ
ームイエロー　クロームグリーンなど）、研削剤（ステ
アリン酸亜鉛、微粉タルクなど）、レベリング剤（シリ
コーン、キシレン、メタノール、エタノール、ブタノー
ル、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチル
ケトン、セロソルブ類、ジアセトンアルコールなど）、
熱可塑性樹脂にトロセルロース、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ブチル化
メラミン樹脂、ブチル化尿素樹脂など）などを配合する
こともできる。

本発明のボルト固定用固着剤の配合組成は用途に応じて
広範囲に変化するが、通常は成分（１）の樹脂１００重
量部に対して成分（２）の架橋性モノマー３０〜５０重
量部、好ましくは３５〜４５重量部、成分（３）の硬化
剤０．５〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部、さら
に骨材および（または）充填剤０〜５００重量部程重量
部用的である。

本発明の固着剤の形態は、容器と、該容器内に収容され
た樹脂成分（１）および架橋性モノマー（２）と、該成
分（１）、（２）とは隔離されて該容器内に収容された
硬化剤（３）とからなる構成である。

固着剤の前記構成は、広範囲に設計可能であり特に限定
されるものではないが、たとえば破砕可能な外容器と破
砕可能な内容器とからなり、硬化剤（３）を密封した内
容器と、樹脂成分（１）および架橋性モノマー（２）と
、必要に応じて骨材などを外容器に収容し密封したもの
、あるいは樹脂成分（１）および架橋性モノマー（２）
を密封した内容器と、硬化剤（３）と、必要に応じて骨
材などを外容器に収容し密封したものなどがあげられる
。

なお、骨材などは樹脂または硬化剤のいずれに混在させ
てもよい。

さらには、前記以外の構成として容器に樹脂成分（１）
および架橋性モノマー（２）と、必要に応じて骨材など
を収容し密封し、該容器の外壁に硬化剤（３）を塗布し
たものもあげられる。

本発明に用いることのできる容器は、運搬または保管時
に破壊されず、アンカーボルト挿入時に簡単に破壊され
細片となる容器であり、たとえばガラス、陶磁器、合成
樹脂製のものなどが使用できる。合成樹脂製容器は硬質
のものでも、フィルムなどからつくった軟質のものであ
ってもよい。

つぎに実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する
。

不飽和ポリエステル樹脂の製造 ［樹脂Ｉ〕 撹拌器、還流冷却器付きのフラスコに無水マレイン酸１
モル、エチレングリコール０．５５モルおよびビスフェ
ノールＡ・プロピレンオキサイド付加物（ｐ−１、ｑ−
１）　０．５５モルを仕込み、２００℃にて酸価か２０
ｍｇＫＯＨ／ｇになるまで反応を行った。

ついで冷却しながらスチレンモノマーを添加し、組成モ
ル比が無水マレイン酸／エチレングリコール／付加物−
１１０，５１１０，５１である樹脂のスチレン溶液をえ
た。樹脂の分子量は２４９ｏであった。

同様にしてつぎのごとき不飽和ポリエステル樹脂をえた
。

［樹脂■コ 組成モル比が無水マレイン酸／プロピレングリコール／
ビスフェノールＡ・プロピレンオキサイド付加物（ｐ　
−１、ｑ　−１）　−１，０１０，７／　０．４５であ
る不飽和ポリエステル樹脂で、分子量が２４００のもの
。

［樹脂■コ 組成モル比が無水マレイン酸／エチレングリコール／ビ
スフェノールＡ・プロピレンオキサイド付加物（ｐ　−
１、ｑ　−２）　−１，０１０，５５１０，７０よりな
る不飽和ポリエステル樹脂で、分子量が２５５０のもの
。

［樹脂ＩＶ］　　（比較例） 組成モル比が無水マレイン酸／オルソフタル酸／プロピ
レングリコール−０，７１０，３／１．１５である不飽
和ポリエステル樹脂で、分子量が２１００のもの。

エポキシアクリレート樹脂 以下のものを準備した。

［樹脂Ａコ ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジアクリレート
（ｒ−１、分子量５２０） ［樹脂Ｂコ ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジメタクリレー
ト（ｒ−１、分子量５６ｏ）［樹脂Ｃコ ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジアクリレート
（ｒ−２、分子量８０ｏ） 実施例１〜７および比較Ｎ１〜４ ［初期固着強度および最大固着強度］ 前記樹脂を用いて第１表に示される組成の固着剤を調製
し、それらについて初期固着強度および最大固着強度を
ａＪ定した。

外径５＋＋＋ｍ、長さ７０ｍ＋ａのガラス製内容器に硫
酸カルシウムで３０％重ｆｆｌ濃度に希釈した硬化剤を
密封し、これを外径１３關、長さ８５ｍｍのガラス製容
器に収容し、さらに直径２　ｍｒａの天然ケイ砂と不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、また
はそれらの混合物と架橋性モノマーおよびジメチルアニ
リンを充填し、ナイロン製キャップで密封して固着剤を
調製した。実施例１〜７は、前記不飽和ポリエステル樹
脂とエポキシアクリレート樹脂を本発明の範囲内で配合
しブレンドしたものであり、比較例１〜４は、その範囲
外の配合としたものである。

圧縮強度２１０）ｃｇ／ｃ−のコンクリートに内径１４
．５ｍｍ、長さ１００ｍｍの穿孔を行い、その孔内に前
記の各固着剤を挿入した後、先端４５度カットのＭ１２
全ネジＳＣＭ４３５ボルトを電動ドリルに装着し、回転
衝撃を与えなから孔底まで挿入した。

つぎに初期固着力のテストとして常温で３０分養生後の
引抜荷重を測定した。また充分な硬化養生後の固着力の
テストとして１日養生後の引抜荷重を測定した。その結
果を第１表に示す。

引抜荷重の測定は、第１図に示すように、カプラー（２
）を介して固着したボルト（１）の頭部にテンションバ
ー（高張力鋼棒）（３）を固定し、ロードセル（４）、
ラム（９およびダイヤルゲージ（７）を取り付け、つぎ
に油圧ポンプ（６）の油圧を上げ、ラム（５）およびテ
ンションバー（３）を介してボルト（１）の引抜荷重を
ロードセル（４）により検知し、デジタル測定器（８）
に表示することによって行なった。

［以下余白］ 前記試験の結果より、固着剤の初期固着力については実
施例１〜７の３０分養生におけるすべての引抜強度が比
較例１の不飽和ポリエステル樹脂のみの強度より倍近く
大きく、比較例２のエポキシアクリレート樹脂のみとほ
ぼ同等であり、不飽和ポリエステル樹脂とエポキシアク
リレート樹脂とのブレンドが有効であることが明らかで
ある。また、充分な硬化養生後の固着力については、そ
の最大引抜強度は、実施例１〜７の強度が比較例１の不
飽和ポリエステル樹脂のみの強度および比較例２のエポ
キシアクリレト樹脂のみの強度よりも約２割増大してお
り、さらに引抜時の荷重と変形量より算出したアンカー
の初期剛性においても、実施例１〜７の剛性値は、比較
例１の不飽和ポリエステル樹脂のみの剛性値よりもはる
かに大きいことから、適切な範囲でブレンドされた樹脂
はそれぞれの樹脂を単独で用いるよりもはるかに優れて
いることが明らかである。また、比較例４の耐アルカリ
性に劣ると言われるオルソフタル系不飽和ポリエステル
樹脂のブレンドされた樹脂も固着力については良好な性
能かえられている。

実施例８および比較例５〜６ ［低温固着カコ 前記実施例４および比較例１．２の固着剤を用いて低温
下での固着力をっぎのようにして調べた。すなわちマイ
ナス５℃の環境下で前記施工仕様でボルトを固着し、１
日養生後に引抜強度を測定した。その結果は第２表の通
りであった。

第　　２　　表 この試験結果より、実施例８のブレンドされた樹脂か、
比較例５の不飽和ポリエステル樹脂のみ、あるいは比較
例６のエポキシアクリレート樹脂のみよりもはるかに優
れていることがわかる。また、この結果は常温での１日
養生の結果と同様の傾向であるが、より大きな差となっ
ている。

実施例９〜１３および比較例７〜１０ ［耐アルカリ性コ コンクリート中に埋め込まれた固着剤の樹脂硬化物は、
コンクリートのもつ強アルカリ性により時間の経過と共
に物性が低下することが予想されるので、実施例３〜７
および比較例１〜４に使用した樹脂について、硬化剤を
５部加え、大きさがＩＣ１ｍｍ　Ｘ　７０ｍｍ　ｘ　３
　ａｒｍの硬化成型物を作製し、これを　１００℃で１
００時間、１０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
し、その重量変化（重量減少率）を測定した。その結果
を第３表に示す。

［以下余白］ 第 表 この試験の結果より、樹脂硬化物の耐アルカリ性につい
ては、本発明の範囲内である実施例９〜１３のブレンド
された樹脂は、比較例７のビスフェノール系の不飽和ポ
リエステル樹脂のみと同程度であり、比較例８のエポキ
シアクリレート樹脂のみよりも優れていることがわかる
。

また、固着力において比較的良好な性能を発揮した比較
例４のオルソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂のブレ
ンドについては比較例１０に示されるように耐アルカリ
性能が大きく劣り、アンカーとしての長期的な使用が危
惧される。

実施例１４ 樹脂１のばあいと同様にしてつぎの不飽和ポリエステル
樹脂を製造した。

Ｅ樹脂Ｖ〕 組成モル比が無水マレイン酸／エチレングリコール／ビ
スフェノールＡ・エチレンオキサイド付加物（ｍ−ＩＳ
ｎ　＝１）　−１，０１０，７１０，４５である不飽和
ポリエステル樹脂で、分子量が２５ｆ）０のもの。

実施例１において樹脂■にかえて前記樹脂Ｖを用いたほ
かは実施例１と同様にして固着剤を調製し、それについ
て実施例１と同様にしてアンカー固着力を測定した。結
果はつぎのとおりであった。

引抜荷重； ３０分後　　６．０トン １日後　　７．１トン １日後引抜のアンカー初期剛性値； １４．１トン／分 ［発明の効果］ 本発明においては、ビスフェノールＡ・アルキレンオキ
サイド付加物を縮合成分とする不飽和ポリエステル樹脂
とエポキシアクリレート系樹脂を併用することによって
、初期固着力および耐アルカリ性の向上されたボルト固
定用固着剤かえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いたボルトの引抜荷重の測定装置を
示す説明図である。 （図面の主要符号） （１）：固着したボルト （３）：テンションバー （５）ニラ　ム （７）：ダイヤルゲージ （８）： デジタル測定器 特 許 出 願 人 日本デコラックス株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（１）多価アルコール成分としてビスフェノールＡ
   ・アルキレンオキサイド付加物を有する不飽和ポリエス
   テル樹脂１００重量部に対して、エポキシアクリレート
   樹脂を５〜８０重量部配合してなる樹脂成分、 （２）架橋性モノマー、および （３）硬化剤 を含んでなるボルト固定用固着剤。 ２　容器と、該容器内に収容された樹脂成分（１）およ
   び架橋性モノマー（２）と、該成分（１）および（２）
   とは隔離されて該容器内に収容された硬化剤（３）とか
   らなる請求項１記載のボルト固定用固着剤。