JPS6328923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

エポキシ樹脂はその平均分子量が300〜400の低
分子量にあつては常温にて粘ちゆうな液状となつ
ている。一般に無溶剤系の厚い仕上げの床材及び
塗料については適当な硬化剤との組合せにてこの
ような低分子量のエポキシ樹脂が使用される。 市販される２液性のエポキシ樹脂接着剤にて粘
ちゆうなパテ状とも言われる500P.S.以上の材料
は、低分子量のエポキシ樹脂を原料としている。 この発明の水中速硬化エポキシセメント組成物
にあつてもその点は同じである。水中あるいは水
分のある鋼材面又はコンクリート面等に耐食及び
さび止めを目的として、従来まで外国製品を始め
としわが国でも各接着剤メーカーで各種の水中面
のエポキシ樹脂セメントが製造されているが、実
際上の問題で波打ち際の鋼製くいの水線部、スプ
ラツシユゾーン部の特に侵食等の激しい高低にて
２ｍ長内に施工する場合が多い。施工はあらかじ
め基剤であるエポキシ成分の粘ちゆうなパテ状物
質と硬化剤であるエポキシ硬化材成分をヘラ状の
物で大略と同じ容量比（１：１）にて採取し、水
をなるべくパテ状物質内に混入せぬ様に注意しな
がら手を湿らせてよく混練し、団子状のかたまり
を圧力を加えて被施工面に施工する。施工後は海
水の浮力と波浪による押し上げの作用が働くので
硬化はなるべく速硬化の事が望まれる事と、比重
は海水の比重より重い事が要求される。 わが国におけるエポキシ樹脂の最大メーカーで
ある油化シエルエポキシ株式会社の前身のシエル
化学株式会社（英国系の会社）の技術資料によつ
ても １ 塗料と被塗布物との界面はウオーターフリー
にするため構造物の表面から水を置換しなけれ
ばならない。 ２ 水中でも水面及びスプラツシユゾーン面上で
も又荒波のある場合でも固まらなければならな
い。 ３ 防水わくあるいは他の包囲工事なしで複雑な
構造物にも塗装しやすい物でなければならな
い。 以上の事を研究計画している。 ３の複雑な構造物という事から潜水してウエツ
トアンドハンド法という基剤と硬化剤のパテ状物
質の材料をゴム手袋を着用して手に付着しないよ
うに水で湿らせながら混練りした材料を垂直面、
特に完全に水中に浸没している部分から材料が滑
り落ちるのを防ぐため、被施工物にしつかり付着
するまで押さえておく必要がある。まず水面わず
か上部に材料を厚くつけ、更につけながら上下に
ならすのであるが、この押さえておく時間は10秒
ないし15秒間にて７mmから15mmの均一な膜厚が出
来るまで施工する。終わりに施工膜の端部をなめ
らかにする。次にガードル法として布に混練りし
た材料を展圧し伸ばしておき、被施工物にこの含
浸した布を巻きつけ含浸した材料を手でならす方
法があり、比較的希望する膜厚を得るのが簡単で
ある。 このようにウエツトアンドハンド法又はガード
ル法を考慮すれば複雑な構造物を被覆することが
出来る。 １の水置換性のある材料については、エポキシ
樹脂の硬化剤により働きが異なる。例えば一般に
使用されているポリアミド樹脂は、エポキシ樹脂
と広い配合比率での混合性が可能で、混合物の可
使時間も長く、無溶剤にて良い作業性を有し、揮
発性もなく毒性もほとんど無いという特長と、多
少の水置換性を有している。前述のシエル化学株
式会社の技術資料では、その被施工物への接着力
は、ポリアミド樹脂が10より50％以内で化学理論
量より過剰に添加することにより、タルク、バラ
イト、アスベスト等の不活性充てん材が使用でき
て、良い結果を示すことを報じている。ポリアミ
ド樹脂はエポキシ樹脂塗料に使用され上記のよう
に種々の特長を有するが、硬化時間が長く、スプ
ラツシユゾーンの波浪の激しい場所では硬化して
本来の強度を発揮するまでに波浪の力で流されて
しまうことがある。近来硬化体の性能が優れてい
るところからよく使用される芳香族ポリアミン、
硬化性の早い変性脂肪族ポリアミンについても、
ポリアミド樹脂より硬化時間は早いが粘ちゆうな
パテ状となつており、不活性充てんを比較的多く
配合されていることから硬化時間はかなり遅れる
のである。 この発明は波浪の高い荒波のところにおいても
スプラツシユゾーン部分の被施工面に、前述のよ
うに押しつけて付着させたパテ状のエポキシ樹脂
セメントが、短時間に硬化し強度を発揮するよう
工夫されたものである。 次に実用化されているパテ状のエポキシ樹脂セ
メントの配合を記述する。 例 １ 基剤 比重 1.7 低分子エポキシ樹脂 46.9％ 雲母粉 36.7 だれ止め剤 0.8 細末硅石粉 15.6 小計 100.0％ 硬化剤 ポリアミド樹脂 26.8％ 硬化促進剤 2.9 細末硅石粉 70.3 小計 100.0％ 配合比は容量及び重量にて１：１である。 例 ２ 基剤 低分子エポキシ樹脂 35.4％ ジヤモン岩系石綿 22.8 酸化チタン 1.3 細末硅石粉 40.5 小計 100.0％ 硬化剤 ポリアミド樹脂 19.5％ 湿潤面用芳香族ポリアミン 5.0 ジヤモン岩系石綿 11.5 細末硅石粉 64.0 小計 100.0％ 例１、例２の基剤、硬化剤を前述のウエツトア
ンドハンド法によつてよく混練した後、エポキシ
樹脂の化学反応は発熱反応であるため、第１図に
示すような試験体を作成し熱電対をそう入し、自
動記録計により時間と発熱温度をプロツトした結
果を次に記述する。 例 １ 発熱最高温度 54.8℃ 経過時間 １時間24分 例 ２ 発熱最高温度 36.1℃ 経過時間 ２時間16分 このようなエポキシ樹脂セメントにおいては、
硬化時間が１時間以内であることが望ましい。 かくて本発明は硬化の速いエポキシ樹脂セメン
トを得ることを目的として開発されたものであ
り、本発明者によれば、従来用いられていた石
綿、珪石粉等の不活性充てん材の一部相当量（30
％以上）を超速硬化セメントで置換することによ
つてかかる目的を達成することが見出されたもの
である。 従つて、本発明は、低分子液状エポキシ樹脂40
〜50％、超速硬化セメント15〜25％、残余不活性
充てん材を含む基剤と、ポリアミド樹脂及び／又
はポリアミンからなる硬化主剤25〜35％、超速硬
化セメント25〜35％、硬化促進剤２〜４％、残余
不活性充てん材を含む硬化剤とからなることを特
徴とする水中速硬化性エポキシ樹脂組成物を提供
するものである。 本発明を詳しく説明すれば、本発明は基剤と硬
化剤とからなる二液系の組成物であつて、前記基
剤には前記低分子液状エポキシ組成物を40〜50％
含むとともにこれ以外の不活性充てん材の一部を
超速硬化性セメントで置換し、該超速硬化性セメ
ントを15〜25％含有せしめ、不活性充てん材を残
余量含有せしめる。ここに超速硬化セメントは
11CaO・7Al₂O₃・CaF₂・2CaO・SiO₂（これは当
業界では簡略にC₁₁A₇・CaF₂・C₂Sと表現され
る）を主体とし、型無水石こうをSO₃／Al₂O₃
比で１：１前後加えたものであり、近年ジエツト
セメントの商品名で市販されている。 今この超速硬化セメントの一例の化学分析結果
及び鉱物組成を早強セメントと普通セメントと比
較して示す。比較に示したセメントに比べてこの
超速硬化セメントはアルミナ（Al₂O₃）及び無水
硫酸（SO₃）の量が多く、シリカ（SiO₂）の量が
少ない。

【表】

【表】 不活性充てん材には石綿、岩綿、ガラスウール
等の無機つなぎ材、チタン白、ベンガラ、松煙等
の着色用顔料、例えば150メツシユの篩を95％通
過する細末珪石粉などが含まれる。 一方硬化剤はポリアミド及び／又はポリアミン
例えば湿潤面用芳香族ポリアミンからなる硬化主
剤25〜35％、前記の如き超速硬化セメント25〜35
％、硬化促進剤２〜４％と不活性充てん材残余量
とからなる。硬化促進剤としてはたとえばDMP
―30（トリスジメチルアミノメチルフエノール）
等が用いられる。上記の如き配合割合によつて良
好にエポキシ樹脂の硬化反応が進行し速かに水中
での作業が進行する。 ここに本発明で好適に用い得る上記エポキシ樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミンの化学構造式等
をあげれば次のとおりである。 ●液状エポキシ樹脂：エポキシ当量200以下、 分子量140〜380ビスフエノール系 ●エポキシ樹脂硬化剤は数が多いが代表例を示
す。 ポリアミド樹脂：リレノン酸二量体＋NH₂基
脂肪族ポリアミン： ポリメチレンジアミン H₂N（CH₂）_oNH₂ 置換ポリアミン CH₃（CH₂）_o（CH₂CH₂NH）₂ CH₂CH₂NH₂ 使用時は上記基剤と硬化剤を容量乃至重量で
１：１で配合して用いる。上記超速硬化セメント
は水と混練すると30分以内に発熱反応を起して硬
化するので、本発明によるパテ状エポキシ樹脂セ
メント組成物もこの発熱反応によりエポキシ樹脂
の硬化反応が促進されて５℃程度の低温の水中で
も速かに硬化する。 例えば上記従来例２の硬化の遅い配合を調整し
た下記の例による本発明の組成物では経過時間37
分にて発熱最高温度73.8℃を示した。 この発明の配合 基剤 低分子エポキシ樹脂 43.5％ ジヤモン岩系石綿 16.1 酸化チタン 1.8 細末硅石粉 19.3 超速硬化セメント（ジエツトセメント）
19.3 小計 100.0％ 不活性充てん材中のジエツトセメント量34.2％ 硬化剤 ポリアミド樹脂 18.3％ 湿潤面用芳香族ポリアミン 14.8 ジヤモン岩系石綿 8.4 細末硅石粉 28.0 硬化促進剤 2.5 超速硬化セメント（ジエツトセメント）
28.0 小計 100.0％ 不活性充てん材中のジエツトセメント量43.5％ 配合比は容量にて１：１ 注1.この発明の配合及び例１、例２の配合につ
いての硬化時間測定は、気温20〜21℃の湿
空中で行つた。 注2.この発明の低分子量エポキシ樹脂は、油化
シエルエポキシ株式会社のエピコート
＃828を使用した。 注3.それぞれのエポキシ樹脂セメントの硬化体
の曲げ強さ及び圧縮強さをJIS K6911によ
り測定した結果を示す。

【表】 前述したように、このような不活性充てん材が
多量に混入されたエポキシ樹脂セメントにおい
て、エポキシ樹脂と硬化剤の合計が40％程度あつ
ては、強さの向上があり、且つ製品としてもコス
ト減になるが、硬化時間が遅れることがある。 この発明の超速硬化セメント（ジエツトセメン
ト）の混入は、超速硬化セメントの水との発熱反
応による温度上昇によつて、このエポキシ樹脂セ
メントの硬化を促進させる。一般にエポキシ樹脂
２液性材料については、５℃以下の温度では硬化
反応が著しく遅れるが、この発明の超速硬化セメ
ントを配合混入することにより、低温での硬化も
可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は、水中速硬化性エポキシ樹脂パテの発熱
反応を測定した、供試体の大きさを示す図面であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低分子液状エポキシ樹脂をベースにしたエポ
   キシ樹脂無溶剤型の２液性パテ状セメント組成物
   において、低分子液状エポキシ樹脂40〜50％、超
   速硬化セメント15〜25％、残余不活性充てん材を
   含む基剤と、ポリアミド樹脂及び／又はポリアミ
   ンからなる硬化主剤25〜35％、超速硬化セメント
   25〜35％、硬化促進剤２〜４％、残余不活性充て
   ん材を含む硬化剤とからなり、前記超速硬化セメ
   ントは11CaO・7Al₂O₃・CaF₂・2CaO・SiO₂を
   主体とし型無水石こうをSO₃／Al₂O₃比で１：
   １前後加えたものである、水中速硬化性エポキシ
   樹脂組成物。