JPS61118244A - 加硫ゴムとコンクリ−ト又はモルタルとの接着方法 - 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 本発明は加硫ゴム材料とコンクリート又はモルタル材料
との接着方法に関するものである。

従来技術及びその問題点 近年、土木、建築分野において、止水、クラック防止、
衝撃防止、摩耗防止等の目的から加硫ゴム弾性体をコン
クリートやモルタルと接合して使用することが行なわれ
ている。例えば、高速道路、トンネル、下水道等で用い
られているヒエーム管、屋上防水、屋上断熱、免振体等
で用いられているゴム製ジ冒インド、ノぐツキン、カバ
ーなどで加硫ゴムとコンクリートやモルタルとの接合が
利用されている。

従来、加硫コ９ムとコンクリートやモルタルとを接合さ
せる方法としては、コンクリート、モルタルを型に打設
し、養生、固化させたものと加硫ゴム成型品とを接着剤
や粘着剤で接着させたり、或いは加硫コ９ム成型品に生
コンクリート、生モルタルを直接打設して一体化させる
場合においては、加硫ゴム成型品から複雑な構造体、例
えば鉄材を張シ出させたりゴム表面を凹凸に形成し、こ
れに生コンクリート、生モルタルを打設して、加硫ゴム
成型品とコンクリート、モルタルとを物理的、機械的に
結合させる方法が採用されていた。

しかし、上記のいずれの方法もその接合作業が複雑であ
る上、接合部の強度が弱いため、大きな応力がかかる製
品或いは箇所では加硫ゴムをコンクリート、モルタルに
接合することは行なわれていないのが現状である。

漁ｌ目と１！ 本発明はかかる従来方法の欠点を解消するためになされ
たもので、その目的とするところは、施工が容易でかつ
良好な接着力が得られる加硫ゴムとコンクリート又はモ
ルタルとの接着方法を提供するものである。

即ち、本発明は上記目的を達成するため、擬ハロゲン化
合物で表面処理した加硫ゴム表面上に常温において液状
もしくはペースト状の接着剤を介して生コンクリート又
は生モルタルを打設し、養生、固化させるようにしたも
のでめる。

本発明によれば、加硫ゴムを擬ハロダン化合物で処理し
て特定ゴム表面領域を形成させ、この上に常温で液状も
しくＦｉ−＝−スト状の接着剤、好適にはエポキシ樹脂
又はウレタン樹脂を主成分とし念常温硬化型接着剤を塗
布し、これに生コンクリート又は生モルタルを打設し、
養生、固化するようにしたことによシ、加硫ゴムとコン
クリート、モルタルとの接着強度が高く、大きな応力が
作用しても剥離し難いため、加硫ゴムとコンクリート又
はモルタルとの接合を必要とする種々の用途に有効に採
用されるものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

発明の構成 本発明においては、上述したようにコンクリート又はモ
ルタルと接着する加硫ゴムとして擬ハロゲン化合物で処
理したものを使用するものであるが、ここでゴムとして
は天然ゴム（ＮＲ）及び合成ゴムが使用される。合成ゴ
ムとしては、例示するとイソブレ／、ブタジェン、クロ
ロプレン等の共役ジエン化合物の単独重合体であるポリ
イソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジェンゴム（ＢＲ）
、ポリクロロプレンゴムなど、前記共役ジエン化合物と
スチレン、アクリロニトリル、ビニルピリノン、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アルキルアクリレート類、アルキ
ルメタクリレート類等のビニル化合物との共重合体であ
るスチレンブタジェン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ビニルぎ
りジンブタジェンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリ
ルブタジェン共重合ゴム、アクリル酸ブタジェン共重合
ゴム、メタクリル酸ブタジェン共重合ゴム、メチルアク
リレートブタジェン共重合ゴム、メチルメタクリレート
ブタジェン共重合ゴムなど、ジエン化合物とエチレン、
プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類との共重合
体であるインブチレンイソグレン共重合ゴム（ＩＩＲ）
など、非共役ジエン化合物とオレフィン類との共重合体
（ＥＰＤＭ　）であるエチレンーグロビレンーシクロペ
ンタジェン三元共重合体、エチレン−プロピレン−５−
エチリデ／−２−ノルデルネン三元共重合体、エチレン
ーグロビレンー１，４−へキサジエン三元共重合体など
、シクロオレフィンを開環重合させて得られるポリアル
ケナマーであるポリベンテナマーなどやオキシラン環の
開環重合によって得られるゴムでおる硫黄加硫可能なポ
リエピクロロヒドリンゴム、ポリプロピレンオキシドゴ
ムなどが挙げられる。また、前記各種ゴムのハロダン化
物、例えば塩素化インブチレンイノプレン共重合ゴム（
Ｃ２−ＩＩＲ）、臭素化インブチレンイソグレン共重合
ゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）なども使用でき、更にノルデルネ
ンの開環重合体も用いられ得る。また更に、ブレンドゴ
ムとしては、上述のゴムにエピクロルヒドリンゴム、ポ
リプロピレンオキシドゴム、クロルスルフォン化ポリエ
チレン等の飽和弾性体をブレンドしたものを用いること
もできるＧ これらの中では、特に天然ゴム、ポリブタジェンゴム、
スチレンブタジェン共重合ゴム、ポリイソグレンゴム、
イソブチレン−イングレン共重合ゴム及びそのハロダン
化物、非共役ジエン化合物も砒 とオレフィン類との共重合ゴムが好甘しく用本発明は、
ゴムとして加硫ゴムを用いるものであるが、加硫ゴムと
はゴム分子間に三次元的架橋構造を導入することであり
、一般的な硫黄加硫のほかにジチオモル７オリン等の有
機硫黄化合物による加硫、チウラム加硫、過酸化物加硫
、キノイド加硫、樹脂加硫、金属塩加硫、金属酸化物加
硫、ポリアミン加硫、放射線加硫、ヘキサメチン／テト
ラミン加硫などによって得られるものを全て包含する〇 なお、本発明に用いる加硫ゴムには、加硫前に上述した
ゴム成分に対し必要に応じてカーボンブラック、シリカ
、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレイ、ケイソウ
土、マイカ等の充填剤、鉱物油、植物油、合成可塑剤等
の軟化剤、その他者化防止剤、架橋促進剤、促進助剤そ
れに架橋剤を配合することができ、これらの成分を混線
シした後、加硫したものを使用することができる。

本発明においては、まず上述した加硫ゴムに対し、擬ハ
ロゲン化合物を用いて表面処理を行なう。

ここで、擬ハロゲン化合物（ハロゲノイド）は、ハロダ
ン分子と同様に加硫ゴムの炭素−炭素二重結合に付加反
応する能力を有するものであシ、このような擬ハロダン
化合物としては、（１）ハロダン化インシアナート、（
２）　Ｎ−モノハロアルキルウレタン、Ｎ、Ｎ−ジハロ
アルキルウレタン、（３）Ｎ、Ｎ　−ジハロアリルスル
ホンアミド、（４）ハロゲン化硫黄、（５）スルフェニ
ルハライド、（６）バーメチルエーテル、（７）Ｎ−ハ
ロヒダントイン、（８）Ｎ−ハロアミド、Ｎ−ハロイミ
ド、（９）アルキルハイＩハライド、（７）ノーロダン
化ニトロシルなどが挙げられる。

具体的には、（１）の例として沃化インシアナート、塩
化イソシアナート、臭化インシアナー）　、　（２）の
例としてＮ、Ｎ−ジクロロメチルウレタン、Ｎ、Ｎ−ジ
クロロエチルウレタン、Ｎ、Ｎ−ジクｃｒクグαピルウ
レタン、Ｎ、Ｎ−ジブロモメチルウレタン、Ｎ、Ｎ−ジ
ブロモエチルウレタン、Ｎ、Ｎ−ジクロロエチルウレタ
ン、（３）の例としてＮ、Ｎ−ジクロロベンゼンスルホ
ンアミド、Ｎ、Ｎ−ジブロモベンゼンスルホンアミド、
　Ｎ、Ｎ−ジクロロメチルスルホンアミド、　Ｎ、Ｎ−
ジブロモメチルスルホンアミド、Ｎ、Ｎ−フクロローｐ
−トルエンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ−ジブロモ−ｐ−）
ルエンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ−シクロローｅ−）ルエ
ンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ　−ジブロモ−〇−）ルエン
スルホンアミト、Ｎ、Ｎ−ジクロロ−Ｐ−クロロベンゼ
ンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ−ジブロモ−ｐ−クロロベン
ゼンスルホンアミド、Ｎ　、Ｎ　、Ｎ’、Ｎ’−テトラ
クロロ−１，３−ベンゼンジスルホンアミド、Ｎ、Ｎ、
Ｎ’、Ｎ’−テトラブロモ−１，３〜ベンゼンゾスルホ
ンアミド、Ｎ、Ｎ、Ｗ、Ｎ’−テトラブロモ−１，５−
ナフタリンジスルホンアミド、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テ
トラクロロ−１，５−ナフタリンジスルホ／アミド１、
Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラクロロ−オキシビス（ベン
ゼンスルホンアミド）　、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラ
ブロモ−オキシビス（ベンゼンスルホンアミド）　、（
４）の例として一塩化硫黄、二塩化硫黄、−臭化硫黄、
三臭化硫黄、（５）の例としてクロルスルフェニルベン
ゼン、ビスクロルスルフェニルｆｆｉン、（６）の例と
してメチルモノクロロメチルエーテル、メチルモノプロ
メチルエーテル、ビスクロロメチルエーテル、（７）の
例として１，３−ジク゛ロロー５．５−ジメチルヒダン
トイン、１．３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダント
イン、１，３−ジクロロ−５−メチル−５−イングチル
ヒダントイ／、１．３−ジクロロ−５−メチル−５−ヘ
キシルヒダントイン、（８）の例としてＮ−ブロモアセ
トアミド、Ｎ−ブロモスクシン、１′ミド、トリクロロ
イソシアヌル酸、（９）の例としてｔ＠ｒｔ−ブチルノ
ーイボクロライド、（イ）の例トして塩化ニトロシル、
臭化ニトロシルなどがあり、これら擬ハロゲン化合物は
ハロダン分子に比べて加硫ゴム表面への付加能力、接着
性能及び施工時の安全性の点で優れている＠中でも、沃
化イソシアナー）、Ｎ、Ｎ−ジクロロエチルウレタン、
Ｎ、Ｎ−ジクロロトルエンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ−ジ
ブロモベンゼンスルホンアミド、Ｎ、Ｎ、Ｎ’。

Ｎ’−ｆト５クロロ−オキシビス（ベンゼンスルホンア
ミド）、Ｎ、Ｎ−ジクロロエチルスルホンアミド、Ｎ、
Ｎ−ジクロロ−ｐ−）ルエンスルホンアミド、１，３−
ジクロロ−５，５−ジメチルヒダントイン、トリクロロ
イソシアヌル酸が好適に用いられる。

擬ハロゲン化合物（ハロゲノイド）ｉｌｔ実際の処理に
際してはこれを適当な溶媒に溶解し、通常０．１〜３０
重ｔチ、好ましくけ１〜１５重量係重量塵で用いる。溶
媒の具体例としては、四塩化炭素、クロロホルム、ジク
ロロメタンなどのハロダン化炭化水素、ベンゼン、ニト
ロベンゼン、ハロゲン化ベンゼン、トルエン、キシレン
などの芳香族炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ　）　、ジオキサ
ンなどの鎖状或は環状エーテル、酢酸エチルなどのエス
テル類、ペンタン、ヘキサン、ヘゲタン、オクタン、シ
クロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、アセトン、シクロ
ヘキサノン、メチルエチルケトンなどのケトン類、エタ
ノール、エチレングリコール、第３級ｆチルアルコール
ナトのアルコール類などを挙げる事ができ、中でもテト
ラヒトはフラン、ジオキサン、アセトン、ベンゼン、ト
ルエン、四塩化炭素、クロロホルム、メチルエチルケト
ン、酢酸エチルが好ましく用いられる。なお、これらの
溶媒はその１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合
して用いてもよい。

前記擬ハロゲン化合物によシ加硫ゴム表面を処理する方
法としては、塗布、スグレー、浸漬など、ゴム表面と擬
ハロゲン化合物とを接触させることが可能ないかなる手
段をも採用し得る。

なお、擬ハロゲン化合物溶液による処理を行なう場合、
処理温度は室温で十分であシ、また処理時間は３０秒〜
１分程度で十分である。

本発明は、このように擬ハロゲン化合物で処理した加硫
ゴム表面に常温において液状もしくはペースト状の接着
剤を介して生コンクリート又は生モルタルを打設するも
のである。

ここで、常温で液状もしくはペースト状の接着化型接着
剤が好適に使用され得る。ウレタン又はエポキシ樹脂は
、内部に求電子性反応基を有してシシ、これらに求核性
反応基を有する化合物、例えばアミン化合物を加えると
、三次元的分子間反応が進行して硬化する。

具体的には、工４キシ樹脂として、ビスフェノールＡで
代表される多価フェノールのグリシジルエーテル、グリ
セリンやプロピレングリコールで代表される多価アルコ
ールのグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルやア
ジピン酸ノグリシゾルの如き多塩基酸のエポキシエステ
ル、フェノールもしくはクレゾール等からのノゲラック
型フェノーｍｓ脂のグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。

また、これらのエポキシ樹脂に添加する硬化剤として、
脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、芳香族ポリ
アミン、変性芳香族ポリアミン、ポリアミドアミン、変
性ポリアミドアミン、尿素−メラミン−ホルマリン縮金
物、脂肪族酸及びその酸無水物、脂環式酸及びその酸無
水物、芳香族酸及びその酸無水物、ハロダン化酸及びそ
の酸無水物、ジシアンアミド、ハロダン化酸ン ール及びその誘導体、ブロックイソシアナート及びその
誘導体、イミダゾール及びその誘導体などが挙げられる
。

また、プリウレタン樹脂としては、一般的に用いられて
いるポリエステル系或いはポリエーテル系が良く、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール、アジピ
ン酸の反応生成物等のポリエステルやポリエチレン−プ
ロビレ／エーテルグリコール、ポリテトラメチレンエー
テルグリコール等のポリエーテルなどの両末端をポリイ
ソシアナート化合物、例えばトリレン−２，４−ジイン
シアナート、トリレン−２，６−ジインシアナート、Ｐ
、Ｐ’−ジイソシアナーノフェニルメタン、ノ々ラフェ
ニレンジイソシアナートなどで反応させたポリウレタン
プレ４リマーが用いられる。これらのポリウレタンプレ
４リマーに添加する硬化剤としては、芳香族ジアミン、
脂肪族ジアミン、アルコール類、フェノール類、水等が
好適に用いられる。

上述したエポキシ樹脂及びウレタン樹脂は施工性の点か
ら常温で液状もしくはペースト状のものを用いるもので
あるが、分子量としては５００〜６０００程度のものが
好適に用いられる。

なお、本発明に用いる常温で液状もしくはに一スト状の
接着剤には、シリカ粉、カーダンブラック、炭酸カルシ
ウム、メルク等の充填剤や粘度調整のために用いられる
反応性希釈剤、トルエン、酢酸エチル等の有機溶剤を加
えることもできる。

また、擬ハロゲン化合物で処理した加硫ゴム表面に接着
剤を塗布して接着剤層を形成する場合、その厚さは０．
０１〜３ｍ、特に０．２〜１ｍ＋＋とすることが好まし
い〇 一方、コンクリート材料、モルタル材料としては、一般
的に用いられている材料が使用し得、特に制限はなく、
その目的等に応じて適宜選定される。例りばポルトラン
ドセメントを結合材とし、小石、砂を増竜材として添加
したものなどが用いられる。なお、コンクリートやモル
タル中には、クラック防止のためにプム系ラテックス、
プリ酢酸ビニルラテックス、４リスチレンラテツクス、
アクリル系ラテックス等のラテックス、有機繊維、無機
繊維等の短繊維などを添加しても差支えない。

本発明は、擬ノ・ログン化合物で表面処理され九加硫ゴ
ムに上述した常温で液状もしくはペースト状の接着剤を
介在して生コンクリート又は生モルタルを打設した後、
養生、固化するものである。

この場合、養生条件（即ち接着条件）＃′ｉコンクリー
ト、モルタルの種類等により種々選定されるが、養生温
度としては常温〜９０℃とすることが好ましいＯ 発明の効果 本発明によれば、加硫ｆムとコンクリート又はモルタル
とを接着力良く接着するＣとができ、その接着界面から
の剥離が生じ難く、従ってかなシの応力が作用する製品
或いは箇所においても、本発明法の採用によシコンクリ
ート又はモルタルに対し加硫ゴムを接着、使用すること
ができる。

以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない
。なお、下記の例において、部は全て重量部を表わす。

〔実施例１，２、比較例１〕 下記組成のｆム配金物を１５０℃、２０分間の加硫条件
で加硫を行ない、厚さ５■の加硫ゴムシートを得た。

天然ゴム　　　　　　　　　　　　　７０．０部スチレ
ンブタジェン共重合♂Ａ　　　　　　　３０．０カーが
ンブラック　　　　　　　　　　５０．０石油系軟化剤
　　　　　　　　　　　１０．０ステアリン酸　　　　
　　　　　　　　２．０／４ラフインワツクス　　　　
　　　　　１．ＯＮ−フェニル−Ｎ−イソプロピル−ｐ
−フェニレンシアミン　１．０部亜鉛華　　　　　　　
　　　　　　　　３．０硫黄　　　　　　　１．５ ジフェニルグアニノン　　　　　　　　０．５ジペンゾ
チアジルサルフアイド　　　　　　　　　　１．０次に
、加硫ゴム表面をＮ、Ｎ−ジクロロ−ｐ−）ルエンスル
ホンアミド、トリクロロイソシアヌル酸をそれぞれアセ
トンに溶解して濃変５重量％溶液とし念もので刷毛塗シ
し、表面処理を行なつ友。

その後、エポキシ系接着剤として、二ピコート８２８（
油化シェル社製、エポキシ当量１９２、ビスフェノール
Ａタイプ）１００部、シリカ粉（アエロジル９７２）５
部、炭酸カルシウム３０部よシなる主剤に対し、硬化剤
としてサンマイド＃３１５（三和化学工業社製、アミン
価３１０、ポリアミド系）１００部を混合して調合した
接着剤を用い、前記表面処理した加硫ゴム表面に厚み０
．５瓢となるように塗布した。

一方、深さ５０ｗａｍ、巾１５０胃、長さ２００ｍの型
を用意し、その中に接着剤処理した面を上にして前記加
硫ゴムシート（厚み５■、巾１５０ｍ。

長さ２００　ｔｍ　）をセットした。その上に生モルタ
ル（４ルトランドセメント：砂：水＝　４００　部：１
２００部＝１５０部）を厚みが３０ｍになるように打設
した。その後、室温（２５℃）で７日間養生、固化させ
、型からはずした。

加硫ゴムに２５■巾になるように刃物で傷を入れた後、
引張試験様にて速度１００　ｍ／ｍｉｎで９０℃剥離試
験を行ない、接着力を評価した。

比較のため、加硫ゴムに対する表面処理として＃８０の
サンドベーノ々−で機械的処理したものを使用し、上記
と同様に接着剤処理し、生モルタルを打設、養生、固化
したものについて接着力を評価した。

結果を第１表に示す。

〔実施例３，４、比較例２〕 接着剤として、アジプレンＬ−２１３（デエーン社製、
ＮＧＯ含有量９．４ｅｓ、ｚリエーテル系プレポリマー
）１００部に対し硬化剤ＭＯＣＡ　（デエＩン社製、４
．４’−メチレン−ビス−２−クロロアニＩＪン）２５
部を混合、調合したウレタン系接着剤を用いた以外は実
施例１，２、比較例１と同様の操作を行ない、接着力を
評価した。

結果を第２表に示す０ 〔実施例５、比較例３〕 ヒエーム管のゴムジ冒インドとして使用する直径２５０
φの加硫コ９ム成型体のコンクリート材と接着する表面
を５重量％のＮ、Ｎ−フクロローｐ−トルエンスルホン
アミドのアセトン溶液で処理し、その上にエピコート８
２８を１００部、アエロジル９’７２を５部、炭酸カル
シウムを３０部混合した↓剤に対し硬化剤としてサンマ
イド＃３１５を１００部混合し、調合したニーキシ系接
着剤を９．５ｍになるように塗布した〇 直径２５０φ、長さ２ｍのサイズで、その中間部にリン
グ状加硫ゴム成型体でジヨイントしたヒエーム管を作る
ため、直径２７０−１長さ、０．９・ｍの円筒カゴ型を
した補強鉄骨２組を組み入れ、更にその間に前述のゴム
シ目インドを組み入れた。

その後、型わくを３０　Ｏｒｐｍで回転しながら生モル
タル（ポルトランドセメント：砂：骨材：水＝２５０部
：４５０部：４００部−１００部）を打設し、６０℃に
加温しながら１２時間放置し、養生、固化させた。次い
で、加硫ゴムジヨイントで接合させたヒーーム管を更に
２週問屋外放置して養生させたものを曲折させた状態で
水圧を加えて漏水テストを行なった。

比較のため、ゴムジ言インド接着部を＃８０サンドペー
パーで機械的パフ処理したものを用いて同様にテストし
た。

結果を第３衣に示す。

第　　３　　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、擬ハロゲン化合物で表面処理した加硫ゴム表面上に
   常温において液状もしくはペースト状の接着剤を介して
   生コンクリート又は生モルタルを打設し、養生、固化す
   ることを特徴とする加硫ゴムとコンクリート又はモルタ
   ルとの接着方法。 ２、常温で液状もしくはペースト状の接着剤がエポキシ
   樹脂又はウレタン樹脂を主成分とした常温硬化型接着剤
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。