JPS61254681A - 固着剤組成物及びそれを用いたアンカ−ボルト用固着剤組成物 - 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】 〔産業の利用分野〕 本発明はコンクリート、モルタル等のセメント系材料や
金属材料等の接合用途、さらには補修用途に適した固着
剤組成物に関する。

〔従来の技術〕

ビルや高速道路で代表されるコンクリート構造物等の建
設あるいは補修補強工事が広〈実施されている。該分野
においてはコンクリート。

モルタル等のセメント材料や金属材料を接合する為に接
着剤を必要とし、今までに種々の接着剤１例工ばポリエ
ステル系接着剤、エホキシ系接着剤、フェノール系接着
剤、メラミン系接着剤あるいはポリウレタン系接着剤等
が開発されている。しかしながら従来の接着剤は極低温
（氷点下）においては５時間程度以上の長Ｊ、ｚ硬化時
間を必要とすることが大きな問題として残っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は極低温でも短時間で硬化し。

かつ回着強度の高い固着剤組成物及びそれを用いたアン
カーボルト用固着剤組成物を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンを基礎とし１分
子量８００−３０００及びエポキシド当量４００〜２５
００を有するエポキシ樹脂Ｙ、ａ）メタクリル酸及び／
又はアクリルｌｌ’７４〜６４モル優と、ｂ）８〜２０
個の炭素原子を有する飽和モノカルボン酸少なくとも１
ａ１００へ８０モル％と８〜２０個の炭素原子を有する
不飽和モノカルボン酸少なくとも１種０〜２０モル％と
からなるモノカルボン酸２６〜３６モル％との混合物と
！反応させることによって得られた不飽和β−ヒドロキ
シエステル（Ａ１３０〜７０重量％と、メタクリル酸メ
チルあるいはメタクリル酸メチルを７０を量％以上含有
する重合性不飽和単量体温金物（Ｂ１７０〜３０重量％
との混合物である重合性不飽和化合物１００重量部に対
し、第３級アミン（Ｃ１０，１〜５重量部添加してなる
固着剤組成物、物を第１の発明とし、上記固着剤組成物
に骨材を添加したアンカーボルト用固着剤組成物を第２
の発明と下るものである。

本発明で用いられる不飽和β−ヒドロキシエステル（２
）は重合性不飽和化合物の一成分を構成するものであり
、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンを基礎とする
エポキシ樹脂、Ｔなわち分子量８００−３０００及びエ
ポキシド当量４００〜２５００’＆有するポリグリシド
エーテル少なくとも１種を用いて製造される。特に平均
分子量１３００〜１８００及びエポキシド当量７５０〜
１０００を有するエポキシ樹脂又はその混合物が好まし
い。該エポキシ樹脂は、　ａｌメタクリル酸及び／又は
アクリル９７４〜６４モル％と、　ｂ）少なくとも１ａ
ｌｌの長鎖モノカルボン酸２６〜３６モル％との混合物
と反応して不飽和β−ヒドロキシエステル（２）を生成
でる。成分ａ）としてはメタクリル！！２５０モル％以
上を有する混合物１％にメタクリル酸だけを使用するの
が有利である。成分ｂ）としては８〜２０個の炭素原子
を有する飽和モノカルボン酸１例えばカプリル酸、ペラ
ルゴン酸、カプリン酸、ラウリン＃ｌ、ミリスチン酸、
バルミチンｒＲ，マルガリン酸又はステアリン酸、及び
これらの混合物が使用され、８〜２０個の炭素原子を有
τる不飽和モノカルボン酸少なくとも１種を２０モル％
以下の範囲で混合でることもできる。このような不飽和
モノカルボン酸としては１例えばラウロレイン酸、ミリ
ストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リンチ
ノール酸又は七の混合物を挙げることができる。

成分＋Ｂｌは不飽和β−ヒドロキシエステル（２）と共
に１本発明の固着剤組成物中の重合性不飽和ｆヒ合物の
一成分を構成するものであり、メタクリル酸メチル以外
の単量体としては１例えばアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル＠ｎ−
ブチル、メタクリルＭ２−エチルヘキシル、メタクリル
酸ラウリル等のアクリル酸またはメタクリル酸エステル
類、スチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリ
ル等のシアン化ビニル化合物及び酢酸ビニル等のビニル
エステル類が挙げられる。また成分（刊は公知の架橋剤
を含有することもできる。架橋剤としては、−分子中に
少なくとも２個のビニル基及び／又はアリル基を含有す
る化合物１例えばジメタクリル酸エチレングリコール、
ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル
酸テト２エチレングリコール、ジアクリル酸１，４−ブ
タンジオール、ジアクリルＭ１．６−へキチンジオール
、ジアクリル酸ネオペンチルグリコール、ジアクリル酸
ジエチレングリコール、トリアクリル酸ペンタエリトリ
ット及びテトラアクリル酸ペンタエリトリットのような
アクリル酸またはメタアクリル酸の多官能性エステル、
又はシアヌル酸トリアリルのようなトリアリル化合物が
あげられる。

本発明の固着剤組成物は固着剤の性能、硬化時間及び作
業性を考慮すると適切な粘度であることが好ましい。粘
度を低くてると硬化性が悪くなり、又固着性能の低下を
招きやＴいので好ましくない。逆に粘度が高下ぎると固
着作業性が悪くなるととも（：被固着物表面に隅々にま
で充分に固着剤が浸透できなくなり固着性能の低下を招
きや丁く好ましくない。

固着性能及び上記粘度の点から本発明の不飽和β−ヒド
ロキシエステル（４）を３０］ｉｉ１％〜７０１ｉｉ１
９６．（Ｂｌ成分を７０重量％〜３０重量％の比率で用
いることが必要である。

第３酢アミン（０としては窒素原子に直接少なくとも１
個の芳香族残基が結合しているものが好マしく、特に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（ヒドロキシエチル）−ｐ
−トルイジン、Ｎ、Ｎ’−ジＣ２−ヒドロキシプロピル
）−ｐ−トルイジンの一種又は二種以上の組合せが好ま
しい。第３酢アミンｔｅｌの多量の添加は硬化時間を極
端に短くし作業性を悪くてるので１重合性不飽和化合物
量１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲で添加
される。

本発明の固着剤組成物は下記の如き方法で有利に製造τ
ることができる。

即ち、メタクリル酸メφルあるいはメタクリル酸メチル
を８０￥ｉｎ％以上含有する重合性不飽和単量体混合物
である（ツ成分の一部又は全景中に、ビスフェノールＡ
とエピクロルヒドリンを基礎とし１分子１ｓｏｏ〜３０
００及びエポキシド当量４００〜２５００を有するエポ
キシ樹脂を溶解して溶解（ＩＩとなし、該溶液（１１中
にａ）メタクリル酸及び／又はアクリルｅ！Ｒ７４−６
４モル％と、ｂ）８〜２０個の炭素原子を有する飽和モ
ノカルボン酸少なくとも１８１００〜８０モル優と、８
〜２０個の炭素原子を有する不飽和モノカルボン酸少な
くとも１種０〜２０モル％とからなるモノカルボ７２２
６〜３６モル％との混合物を添加し、適当な触媒の存在
下に該エポキシ樹脂と酸とを反応させることによって生
成した不飽和β−ヒドロキシエステル（２）！含有する
溶液（ＩＩＩとなし、該溶液皿中に第３級アミン（ＣＩ
　Ｙ混合することにより本発明の固着剤組成物が製造さ
れる。なお溶液（Ｉｌをつくるときに、　（Ｂｌ成分の
一部を用いたときには、（Ｂｌの残部は１例えば第３級
アミン（Ｏの添加時に同時に加えられる。

エポキシ樹脂と酸混合物との反応は、公知の触媒の存在
下１：行われる。適当な触媒としては例えばエチレンジ
アミンのような１級アミン。

トリメチルアミン、ジメチルベンジルアミン。

トリエチルアミン、ジメチル−ｐ−）ルイジンのような
３級アミ７　；　５ｎｏ２％５ｎｃｚ、　ＬｉＦ　のよ
うな無機塩類；トリフェニルホスフィンのような３級ホ
スフィン；ジエチルアミン塩酸塩のような２級アミンの
酸付加塩；塩化テトラメチルアンモニウムのような４級
アンモニウム塩；又はピリジン、モルホリ／のような窒
素含有複素環式化合物である。

エポキシ樹脂と酸混合物との反応は、溶剤の不存在下又
は不活性溶剤の存在下で行うこともできるが、上述の如
く本発明の固着剤組成物中の成分（Ｂ１を構成する単量
体の一部又は全景中で反応させることが有利である。

エポキシ樹脂と酸混合物との反応中の重合を阻止するた
めに、ラジカル重合抑制剤を添加することが好ましい。

適当な抑制剤としては１例えばヒドロキノン、ヒドロキ
ノンモノメチルエーテル、２．４−ジメチル−６−ｔ−
ブチルフェノールを挙げることができる。

エポキシ樹脂と酸混合物との反応は５０〜１００℃の温
度で有利に行なわれる。この反応はほぼ化学量論酌量で
、Ｔなわち例えばエポキシド０．８〜１，２当童に対し
て９１モルを用いて行なわれる。

好ましい製造方法は下記の如くである。即ち成分（臣の
一部又は全量中に重合抑制剤を添加しエポキシ樹脂をこ
れに混合し、全体を加熱してエポキシ樹脂を溶解せしめ
、溶液（Ｉｌとする。該溶液＋Ｉ＋　（＝エポキシ樹脂
と酸との反応用触媒を添加する。この酸は約３０分〜４
時間で連続的又は回分的に溶液＋Ｉｌ中に供給される。

この反応混合物は２〜１０時間反応温度に保持され十分
反応を行わせる。生成した不飽和β−ヒドロキシエステ
ルを含有する溶液（［＋中に、必要に応じて成分（Ｂｌ
の残量を加え、Ｉ８３級アミンＣ）を添加することによ
って本発明の固着剤組成物を得る。

本発明においては、上述の固着剤組成物に。

骨材を添加τることにより固着剤組成物の硬化に伴なう
収縮を抑制することができ、かつ固着強度を上げること
ができるので好ましい。好ましい骨材の添加量としては
重合性不飽和化合物１００重量部に対して５０〜７００
重量部である。

骨材の具体例としては砂、Ｑｔｈ砂、石英砂、炭酸カル
シウム、アルミナ、ガラスピーズ等が挙げられ、単独又
は二種類以上を組み合せて用いることができる。

本発明の固着剤組成物は、該固着剤組成物に含まれる促
進剤である第３級アミンと硬化剤の組会せよりなる公知
のレドックス系触媒を用いることにより一３０℃〜５０
℃の温度範囲で２時間以内に硬化させることが可能であ
る、本発明の固着剤組成物と硬化剤とを混合τる方法Ｃ
：ツいてはコンクリート等を接着する時に重合性不飽和
化合物、弗３級アミン及び必要であれば骨材と硬化剤が
均一に混合されることを満足てれは特に問題はなく１種
々の混合形態が可能である。

本発明においては、レドックス系触媒としては各種のも
のを用いることができるが、硬化剤として有機過酸化物
を用いるのが有利である、有機過酸化物の好ましい例と
しては過酸化ベンゾイルが挙げられる。

該過酸化物は取扱い上の危険を避けるため（＝不活性の
液体又は固体で濃度５０％程度に稀釈されたペースト状
又は粉末状のものを用いることが好ましい。

本発明の固着剤組成物が空気と多く接触する条件下で使
用τる場合にはパラフィン及び又はワックス全添加する
ことにより硬化性能の低下を防止τることが可能である
。

本発明の固着剤組成物に骨材を添加したものは１％にア
ンカーボルト用固着剤組ＴｆＣ物として用イｆ、、−場
合に効果的であり、その際骨材の添加割合は固着剤組成
物の硬化後の固着強度の点で重合性不飽和化合物１００
１！量部に対して３００〜６００重量部添加するのが好
ましい。

又、アンカーボルト川口着剤組成物として用いた場合に
は、骨材の粒径（Ｄ１）はアンカーボルトのピッチ（Ｄ
２）に対してＤ１／Ｄ２−０．４〜０．０７の範囲にあ
ることが固着強度の点から好ましい。

尚、アンカーボルト用固着剤組成物として使用する場合
においては、固着剤組成物が充填された密封された小さ
な細いガラス管（イ）と骨材及び硬化剤をガラス製等の
筒状体に）に充填したアンフルタイプ（第１図参照）、
固着剤組成物が充填された密封された小さな細いガラス
管（ｔ７１゜硬化剤が充填された密封された小さなガラ
ス管Ｃ／→及び骨材をガラス製等の筒状体に）に充填し
たアンプルタイプ（第２図参照）又は硬化剤が充填され
た密封された小さなガラス管ｃ／４と固着剤組成物をガ
ラス製等の筒状体に）に充填したアンプルタイプＣ第３
図参照）のものを使用してもよい。

以下１本発明を実施例により更に詳細に説明τる。実施
例中％及び部はそれぞれ重量％１重量部！示Ｔ。

〔実施例１〕 攪拌機と加熱ジャケットを備えた反応釜に室温にてメタ
クリル酸メチル９８０部と２．４−ジメチル−６−ｔ−
ブチルフェノール５部Ｙ仕込み、室温上攪拌しながらビ
スフェノールＡとエピクロルヒドリンを基礎とし分子１
１１６００及びエポキシド当量９２５を有するエポキシ
樹脂２０００部を少しずつ添加した。反応釜を加熱し室
温７０℃にてエポキシ樹脂なメタクリル酸メチルに溶解
させたのちトリエチルアミン２７部を添加した。次いで
反応釜内温を８０℃に昇温し、メタクリル酸１１２部と
アクリル酸１５部及びラウリン酸１３５部の混合物を２
時間で滴下した。内温を８０℃に保持したまま８時間攪
拌を続は反応させたのち冷却した。次いでメタクリル酸
メチル２５０部を添加混合したのち反応混合物の酸価お
よびエポキシド当量を測定したところ、酸価４，７およ
びエポキシド当量６１００を得た。

このようにして生成した不飽和β−ヒドロキシエステル
を含有する反応混合物６８部を攪拌機と加熱ジャケット
を備えた溶解釜に仕込み。

メタクリル酸メチル３１部を混合攪拌した。次いでこれ
を５０℃に加熱し、融点５０〜５２℃のパラフィン０．
５部およびＮ、　Ｎ’−ジ〔２−ヒドロキシプロピル）
−ｐ−１シイジン１部を添加し溶解した、これを冷却す
ることにより２０’Ｃにおける粘度３００　ｅｐｓの固
着剤組成物を得た。

この固着剤組成物１００部に硬化剤として濃度５０％の
過酸化ベンゾイル粉末ｆ以下ＢＰＯパウダーと略Ｔ）３
部を添加しよく混合して硬イヒさせたところ、２０℃に
おいて２６分で硬化した。この硬化物をＪ　Ｉ　ＳＫ６
３０１に基づいて引張り試験を行ったところ、破断強度
５７０Ｋｑ／ｄ、伸び率２．５９６を示した。

またこの固着剤組成物１００部に旧Ｐｏパウダー３部を
添加し、よく混合して、コテを用いてコンクリ−ドブび
ツク（５Ｘ２０Ｘ２０ＣＩ！り上１：約０．５　ｍの厚
みに塗布した後に直ちに別のコンクリートブロックを貼
り合せたところ、室温（２４℃）において２０分で硬ｆ
ヒし強固なコンクリート積層物を得た。２日後に連灯式
接着試験機を用いて接着強度を測定したところ。

２４．５Ｋｆ／−にてコンクリートブロック部分が破壊
し、接着性−良′好であることを示した。

〔実施例２〕 実施例１にて製造した固着剤組成物１００部Ｃ８号挽砂
１００部とＢＰＯパウダー３部を添加しよく混合してコ
テを用いてコンクリートブロック（５Ｘ２０Ｘ２０ＣＩ
Ｅ）上に約０．５ｍの厚みに塗布した後直ちに別のコン
クリートブロックを貼り合せたところ、気温３０℃にお
いて２０分で硬化し１強固なコンクリート積層物を得た
。

２日後、連灯式接着試験機を用いて接着強度を測定した
ところ２４．９Ｋｔ／ＣＩＡにてコンクリートブロック
部分が破壊し、接着強度大なること？示した。

〔実施例３〜５〕 実施例１と同様の重含性不飽和化合物を用いた表に呈で
組成からなる固着剤組成物を第１図゛に示すアンカーボ
ルト用アンプルタイプで得た。

次いで、コンクリートブロック（圧縮強度２３０恥／−
）に所定のコンクリート孔径、孔長の穴をあゆ、上記ア
ンプルを装着し、所定のアンカ−ボル＋−ｙ、−ボルト
圧入機により圧入し、硬化時間および引抜き強度を測定
した。得られた結果を表に示した。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本願発明の固着剤組成物は、極低温
下においても短時間に硬化し、かつコンクリート、モル
タル等のセメント系材料や金属材料等に対して優れた固
着性能を示Ｔものである。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンを基礎とし
   、分子量８００〜３０００及びエポキシド当量４００〜
   ２５００を有するエポキシ樹脂を、ａ）メタクリル酸及
   び／又はアクリル酸７４〜６４モル％と、ｂ）８〜２０
   個の炭素原子を有する飽和モノカルボン酸少なくとも１
   種１００〜８０モル％と８〜２０個の炭素原子を有する
   不飽和モノカルボン酸少なくとも１種０〜２０モル％と
   からなるモノカルボン酸２６〜３６モル％との混合物と
   を反応させることによつて得られた不飽和β−ヒドロキ
   シエステル（Ａ）３０〜７０重量％と、メタクリル酸メ
   チルあるいはメタクリル酸メチルを７０重量％以上含有
   する重合性不飽和単量体混合物（Ｂ）７０〜３０重量％
   との混合物である重合性不飽和化合物１００重量部に対
   し、第３級アミン（Ｃ）を０．１〜５重量部添加してな
   る固着剤組成物。 ２、重合性不飽和化合物が骨材を含有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の固着剤組成物。 ３、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンを基礎とし
   、分子量８００〜３０００及びエポキシド当量４００〜
   ２５００を有するエポキシ樹脂を、ａ）メタクリル酸及
   び／又はアクリル酸７４〜６４モル％と、ｂ）８〜２０
   個の炭素原子を有する飽和モノカルボン酸少なくとも１
   種１００〜８０モル％と８〜２０個の炭素原子を有する
   不飽和モノカルボン酸少なくとも１種０〜２０モル％と
   からなるモノカルボン酸２６〜３６モル％との混合物と
   を反応させることによつて得られた不飽和β−ヒドロキ
   シエステル（Ａ）３０〜７０重量％と、メタクリル酸メ
   チルあるいはメタクリル酸メチルを７０重量％以上含有
   する重合性単量体混合物（Ｂ）７０〜３０重量％との混
   合物１００重量部に対し、第３級アミン（Ｃ）を０．１
   〜５重量部と骨材を添加してなるアンカーボルト用固着
   剤組成物。 ４、骨材の粒径（Ｄ＿１）が、使用するアンカーボルト
   ピッチ（Ｄ＿２）に対し、Ｄ＿１／Ｄ＿２＝０．５〜０
   ．０５を満足するものが７０重量％以上含有されている
   骨材である特許請求の範囲第３項記載のアンカーボルト
   用固着剤組成物。