(57)【要約】【課題】  本発明は、鋼材等の隙間に充填して止水性を保つエポキシ樹脂モルタルに関するもので、従来のエポキシ樹脂モルタルでは実現できなかった、止水性を有し、且つ施工時の良好な注入性と施工後の硬化後に高いせん断強度を維持することを可能とするエポキシ樹脂モルタルを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明では、エポキシ樹脂１００重量部に対して１５０重量部以上４００重量部以下のフィラーを充填するエポキシ樹脂モルタルにおいて、フィラーの粒子径分布の変動係数をエポキシ樹脂１００重量部に対するフィラーの充填重量部で除した数値が３９０〜６００である止水性を有し、注入性とせん断強度に優れるエポキシ樹脂モルタルを得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で液状の熱硬化性樹脂を配合し、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、１５０〜４００質量部の骨材フィラーと硬化剤を配合した樹脂モルタルであって、前記骨材フィラーの粒度分布から計算される変動係数が０．７未満であり、硬化物が止水性を示すことを特徴とする常温硬化型樹脂モルタル。
【請求項２】
熱硬化性樹脂１００質量部に対する骨材フィラーの配合部数を変動係数で除した数値が３９０〜６４０となる請求項１に記載の樹脂モルタル。
【請求項３】
熱硬化性樹脂と、フィラーとを混合した状態で、粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下である請求項１又は２に記載の樹脂モルタル。
【請求項４】
フィラーの粒子形状が、動的画像解析法から計算される円形度が０．５以上、１．０未満であるである請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項５】
フィラーのＢＥＴ比表面積が、０．０５ｍ２／ｇ〜１０ｍ２／ｇである請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項６】
前記骨材フィラーの平均粒子径が１５０〜３５０μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項７】
前記骨材フィラーが珪砂、タルク、マイカ、炭酸カルシウムのいずれか一つ以上の混合物からなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項８】
常温硬化型の熱硬化性樹脂が、液状エポキシ樹脂である請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項９】
１ｍｍ以上の接着厚みを必要とする箇所の接着又は接合に用いられる請求項１〜８のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【請求項１０】
建設および土木工事における構造部材の接合に使用される請求項１〜９のいずれか１項に記載の樹脂モルタル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材等の隙間に充填して止水性を保つ厚みを有する接着層に用いられるエポキシ樹脂モルタルに関するもので、従来のエポキシ樹脂モルタルでは実現できなかった施工時の良好な注入性と施工後の硬化後に高いせん断強度を維持することを可能とする厚みを有する接着層に用いられるエポキシ樹脂モルタルを提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
土木建築の施工現場において、エポキシ樹脂モルタルは、コンクリート系モルタルと異なり、速い硬化速度を有するため、工期の短縮が得られることや施工が便利なこと、また比重が低いために充分な重量補強ができない箇所への施工を可能とすることから、近年その使用が広まってきている。
【０００３】
しかしながら、土木建築の施工現場の接着部は、いわゆる一般の接着剤を使用する密着部であることは少なく、多くの場合、１ｍｍ以上、場合によっては５ｍｍ程度の空間厚みを有する隙間を封止することを求められる接着層であることが多いのが一般的である。
【０００４】
ところが、一般の接着剤や接着用樹脂モルタルでは、接着部の接着層が厚くなると急激にその密着強度が低下することが知られているため、土木建築の施工現場に用いられる接着剤や接着用樹脂モルタルでは、接着厚みを有する接着層の密着強度を向上させるために、さまざまな努力が図られてきた。
【０００５】
接着層の強度向上は、樹脂に添加するフィラー性状を検討することにより主に行われており、例えば特許文献１では、エポキシ系の接着剤に粒径１０６〜２１２μｍ又は粒径７５〜１５０μｍの珪砂を８０重量％以上配合された接着剤が開示されている。本接着剤は、２〜３０ｍｍの厚膜での接着が可能であり、ＦＲＰブロックを積み上げて本接着剤で接着した耐震壁はとして充分な強度を発現するとともに簡便な施工性を有するとされている。
【０００６】
特許文献１〜５は、樹脂モルタル用、注型用、封止用等、一定の接着厚みを有して硬化させる樹脂組成物に関する文献である。
特許文献２では、平均粒子径Ｄ５０を５０μｍ以下としたフィラーを使用することによってさらに高い強度を発現する樹脂モルタルが提案されているほか、特許文献３や特許文献４にあるように、フィラーの材質や異なる形状のフィラーを組み合わせることによって注型材料として使用できる流動性を保ちながら樹脂組成物の強度を向上できることが知られている。
【０００７】
一方、フィラーが高充填された樹脂組成物の注入性（流動性）の調整については、主にフィラーの粒度分布を検討することにより行われており、注型材料や半導体封止材料の開発において古くから検討されている。一例としてあげる特許文献５は、粒度分布のパラメーターである変動係数を一定範囲内に調整した球状シリカフィラーについての出願であり、本発明のフィラーを使用した樹脂組成物は成形性と注入性が向上するとされている。
【０００８】
しかしながら、接着層の強度に着目して開発されている例においては、狭い隙間に充填する接着剤としてその流動性は必ずしも好ましいものではない。
また、流動性については着目して検討されている例においては、フィラーの粒度分布パラメーターの調整による流動性の改善効果をうたっているものの、樹脂１００質量部に対するフィラーの含有量が１００質量部以下、かつ球状フィラーの使用が前提であって、フィラー量が樹脂よりも多くかつ、非球状である場合であっても同様の効果が得られることまでは教えるものではない。
このように、構造体を接着するための樹脂組成物として、接着隙間への注入性と接着層としての強度を両立させた樹脂組成物を実現した事例はいまだ見られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許５１４４８７０号公報
【特許文献２】特開２０１６−６９２７０号公報
【特許文献３】特開平１０−２９２０３０号公報
【特許文献４】特開昭６１−２３３０５５号公報
【特許文献５】特開２００２−３６２９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、接合部の隙間を充填するとともに接着剤としての機能を有する厚みを有する接着層の形成に用いられるエポキシ樹脂モルタルにおいて、フィラーが大過剰に添加されていても隙間への注入性や施工性に優れ、注入硬化後に被注入壁間で高いせん断強度に優れる機能を発現するエポキシ樹脂モルタルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
近年、樹脂モルタルはその施工性と機能において近年広く普及している。また、モータコイル等への注型用樹脂組成物を含めて、フィラー高充填型樹脂組成物という視点まで広げると、近年、さまざまなフィラーを充填し、且つ樹脂組成物の改良が提案されている。
しかしながら、非球状のフィラーが大過剰に添加されている樹脂組成物の隙間接着を可能とする注入性と硬化後の厚膜でのせん断強度を両立して機能を発現している事例は見られない。発明者はこれらの欠点を改善すべく鋭意検討した結果、エポキシ樹脂に充填する骨材フィラーの粒子径分布とその標準偏差、さらにはその充填配合量の関係に着目することにより、注入性とせん断強度及び止水性に優れるエポキシ樹脂モルタルを実現した。即ち、本発明の発明者は、エポキシ樹脂へ充填する骨材フィラーの粒子径分布から計算される変動係数で、前記エポキシ樹脂１００重量部に充填する骨材フィラーの配合重量部を除した数値が一定範囲内となるように規定することによって、本発明を完成するに至ったのである。
【００１２】
本願発明は、以下の（１）〜（１０）に存する。
（１）  常温で液状の熱硬化性樹脂を配合し、前記熱硬化性樹脂１００質量部に対して、１５０〜４００質量部の骨材フィラーと硬化剤を配合した樹脂モルタルであって、前記骨材フィラーの粒度分布から計算される変動係数が０．７未満であり、硬化物が止水性を示すことを特徴とする常温硬化型樹脂モルタル。
（２）  熱硬化性樹脂１００質量部に対する骨材フィラーの配合部数を変動係数で除した数値が３９０〜６４０となる上記（１）に記載の樹脂モルタル。
（３）  熱硬化性樹脂と、フィラーとを混合した状態で、粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下である上記（１）又は（２）に記載の樹脂モルタル。
（４）  フィラーの粒子形状が、動的画像解析法から計算される円形度が０．５以上、１．０未満であるである上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（５）  フィラーのＢＥＴ比表面積が、０．０５ｍ２／ｇ〜１０ｍ２／ｇである上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（６）  前記骨材フィラーの平均粒子径が１５０〜３５０μｍである上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（７）  前記骨材フィラーが珪砂、タルク、マイカ、炭酸カルシウムのいずれか一つ以上の混合物からなる上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（８）  常温硬化型の熱硬化性樹脂が、液状エポキシ樹脂である上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（９）  １ｍｍ以上の接着厚みを必要とする箇所の接着又は接合に用いられる上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
（１０）  建設および土木工事における構造部材の接合に使用される上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の樹脂モルタル。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非球状のフィラーが樹脂１００重量部に対して１５０〜４００部と大過剰に添加されていても、接合部の隙間に容易に、かつ過不足なく樹脂モルタルを注入することができる。また、硬化した樹脂モルタルは止水性を示すとともに厚膜でも高いせん断強度を発現するので土木工事における大型配水管の継手などの重量物の接着接合に好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の樹脂モルタルは、常温で液状の熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂として、前記熱硬化性樹脂１００重量部に骨材フィラーを１５０〜４００重量部と硬化剤を配合した常温硬化型で流動性を示す熱硬化性樹脂組成物である。ここで、常温硬化型とは２３℃の温度条件下で好ましくは４８時間以内の硬化が可能であることを意味し、常温で液状の熱硬化性樹脂とは未硬化でかつ骨材フィラーが配合されていない状態で２５℃の環境下において５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を示す液状であることを言う。
なお、樹脂粘度は好ましくは３０Ｐａ・ｓ以下であり、最も好ましくは０．０５〜３０Ｐａ・ｓである。熱硬化性樹脂の粘度が前記範囲内にあると、骨材フィラーを高充填しても接着隙間への注入が可能な樹脂モルタルを得ることができるので好ましい。
【００１６】
本発明の樹脂モルタルは、１ｍｍ以上の接着隙間への注入が可能な流動性と可使時間を示す。流動性は２００ｃｃのカップに入れた樹脂モルタルを平板上に置くカップフローテストにおいて、１分以内に１５ｃｍ以上の広がりを示し、且つ５分経過後に２０ｃｍ以上は広がらない流動性であることが好ましい。即座に１５ｃｍ以上に広がることは接着隙間への可能な流動性を示すが、逆に時間経過とともに２０ｃｍ以上に広がることはわずかな隙間からの漏れなどにつながるため適さない。
可使時間については施工作業上、１時間以上、１２時間以下であることが好ましく、２時間以上８時間以下であるとより好ましい。
【００１７】
［熱硬化性樹脂］
熱硬化性樹脂は、硬化剤との組合せにより前記可使時間および粘度範囲を満たすものであれば特に限定されるものではない。このような熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられるが、施工面への接着性や硬化物の強度等などから好ましくは液状エポキシ樹脂である。より好ましくは、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する液状エポキシ樹脂であり、例えば、ポリオールから得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、活性水素を複数有するアミンより得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸より得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂や、分子内に複数の２重結合を有する化合物を酸化して得られるポリエポキシドなどである。かかるエポキシ樹脂の具体例としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−メチレンジアニリンなどのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、レゾルシンジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどを挙げることができるが、性能並びに経済性上、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、クレゾールノボラック型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等の２官能以上の液状エポキシ樹脂が好ましい。
【００１８】
［硬化剤］
本発明の樹脂モルタルで使用する硬化剤は、常温での硬化が可能とするものであれば酸無水物系やアミン系等、特に制限されないが、現場での可使時間や環境等を考慮するとアミン系硬化剤が好ましい。アミン系硬化剤は、例えば、ジエチレントリアミンといった脂肪族ポリアミンやイソホロンジアミンといった脂環式ポリアミン、ジアミノジフェノルスルフォンといった芳香族アミン、およびこれらの変性物が挙げられるが、特に粘度が０．０１〜１０Ｐａ・ｓの範囲にある液状の脂肪族ポリアミンおよびその変性物が室温で短時間硬化が可能であり、実施工時に容易に混合できるために、より好ましく使用できる。
また、硬化剤の配合比については特に制限するものではないが、主剤となるエポキシ樹脂１００重量部に対して、硬化剤の割合が２０〜６０重量部になるようなアミン価を有するものが好ましい。
【００１９】
［フィラー］
本発明の樹脂モルタルで使用される骨材フィラーは、一般的な細骨材も使用できるが、珪砂、タルク、マイカ、炭酸カルシウム（天然、合成）のいずれか一つ以上の混合物からなることが好ましい。本発明は、骨材フィラーの粒度分布を調整してその変動係数を所定の範囲内に調整することによって高い流動性とせん断接着強度を発現する樹脂モルタルを提供するものである。このため、粒子形状については特に問われないものの、粒度分布の調整が容易であることが求められることに加え、その用途から海砂のように腐食の要因となる塩分などの不純物が存在しない骨材フィラーの使用が推奨される。
なお、粒度分布の調整は同一のフィラーで平均粒子径及び／又はその粒子径分布の異なる複数のフィラーをそれぞれ好ましい配合率で混合して使用しても良いし、平均粒子径及び／又はその粒子径分布の異なる異種成分のフィラーをそれぞれ好ましい配合率で混合して使用しても良い。これらのさまざまなフィラーを自由に組み合わせることによって、エポキシ樹脂へ充填するフィラーの粒子径分布の変動係数を平均粒子径で除した数値を調整することができる。
【００２０】
熱硬化性樹脂組成物に充填するフィラーの配合重量部は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して１５０〜４００重量部であることが好ましく、より望ましくは１７０〜３５０重量部であることが好ましい。フィラーの配合重量部が１５０重量部よりも小さくなると、樹脂成分が多くなり、完全硬化までにフィラーの沈降が生じ、硬化後に硬化物上部と下部のフィラー配合重量部の差が大きくなってしまうために好ましくなく、また逆に、エポキシ樹脂へ充填するフィラーの配合重量部が４００重量部よりも小さくなると、樹脂成分が少なくなるために、隙間に注入された樹脂層の中に微細な空間ができ、水分等の止水性が充分得られなくなる。
【００２１】
フィラーの平均粒子径は１５０〜３５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２００〜３００μｍであり、２３０〜３５０μｍであることが最も好ましい。フィラーの平均粒子径が１５０μｍよりも小さくなると、比表面積の増大により樹脂モルタルの粘度が増加して均一に混合することが困難になるために好ましくなく、また逆に、エポキシ樹脂へ充填するフィラーの平均粒子径が３５０μｍよりも大きくなると、隙間に注入する際に、大粒子のフィラーが妨げになって、コーキングガンのノズル先端での閉塞が発生しやすくなり、きれいな注入施工ができなくなるために好ましくない。
さらに、本発明の樹脂モルタルで使用される骨材フィラーは、ＢＥＴ比表面積が、０．０５ｍ２／ｇ〜１０ｍ２／ｇ、好ましくは、０．１ｍ２／ｇ〜７ｍ２／ｇ、より好ましくは、０．２ｍ２／ｇ〜７ｍ２／ｇであることがよい。
上記平均粒子径であり且つＢＥＴ比表面積が上記範囲内であることにより、骨材フィラーを樹脂に過不足無く配合することができ、樹脂モルタルとして本発明の目的に適した流動性や接着性、止水性を発言させることが可能となる。
【００２２】
また、本発明は骨材フィラーの粒子径分布において、そのフィラーの配合重量部を変動係数で除した数値が３９０〜６４０であることが好ましく、望ましくは４５０〜５７０であることがより好ましい。充填するフィラーの粒子径分布においてその変動係数をフィラーの配合重量部で除した数値が３９０より小さくなったり、逆に６４０よりも大きくなると、エポキシ樹脂モルタルの注入性が悪化したり、硬化後に充分なせん断強度を得ることができなくなるばかりか、樹脂とフィラーが分離しやすくなるために、隙間に注入した直後から、樹脂とフィラーの分離による樹脂漏れが発生しやすくなるために好ましくない。
ここで、変動係数とは本発明においては熱可塑性樹脂に充填する骨材フィラーの粒度分布の標準偏差を平均粒子径で除した数値であり、平均粒子径に対する粒子径のばらつきの程度を示す。変動係数は０．７未満が必須であり、好ましくは０．４〜０．６の範囲内にあり、０．７以上であると粒子径のばらつきが大きすぎて比表面積が大きくなる傾向にあるため、粘度上昇による注入性悪化や止水性の低下を招く。なお、変動係数は小さければ小さいほど良いということでもなく、０．４未満となると粒子径のばらつきが小さいために樹脂へのフィラー配合量が少なくなり、硬化物の強度が確保しにくくなる恐れがある。
【００２３】
本発明の樹脂モルタルで使用される骨材フィラーは、その粒子形状が球状でも、非球状であっても構わない。
より詳細には、前記骨材フィラーはその粒子の円形度が０．５〜１．０であり、好ましくは０．５〜０．９である。円形度が上記範囲内であれば樹脂モルタルの流動性や接着性、止水性に特に問題を生じることはないため、球状フィラーを使用するよりも低コストな破砕品や天然物などの不定形の粒子を骨材フィラーとして使用することができる。
なお、ここでいう粒子の円形度とは、動的画像解析法で求められる「ある粒子の投影面積から計算される円相当径から求めた円の周囲長」を「粒子の投影面の周囲長」で割った値であり、１に近いほど真円に近くなり、０に近いほど円から離れた形状であることを示すものである。
【００２４】
[反応性希釈剤]
本発明の樹脂モルタルは、その粘度を調整するために反応性希釈剤を添加することができる。ここで、反応性希釈剤とは、熱硬化性樹脂のモノマーと反応しうる１官能性もしくは２官能性の１Ｐａ・ｓ以下の粘度の低分子量化合物である。本発明の樹脂モルタルに用いることができる反応性希釈剤は、例えば、ウレタン系であればジオールやトリオール類であり、アクリル系であればアクリレートモノマーであり、エポキシ樹脂系であればモノグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテルである。
なお、本発明の樹脂モルタルとして好ましい熱可塑性樹脂であるエポキシ樹脂に対する反応性希釈剤の具体例として、ＹＥＤ１１１Ｎ、ＹＥＤ１２２、ＹＥＤ２１６（いずれも三菱化学社製）、ネオトートＳ、ＹＨ−３００、ＰＧ−２０７ＧＳ、ＺＸ−１６５８（いずれも新日鉄住金化学社製）、ＢＧＥ−Ｃ、ＢＥＧ−Ｒ、ＳＹ−２５Ｌ、ＳＹ−３５Ｍ、ＳＹ−４０Ｍ、ＰＧＥ、ＳＹ−ＯＣＧ、ｍ，ｐ−ＣＧＥ、ＳＹ−ＯＰＧ、ＳＲ−ＮＰＧ、ＳＲ−１４ＢＬ、ＳＲ−１４ＢＪ、ＳＲ−１６Ｈ、ＳＲ−１６ＨＬ、ＳＲ−１６ＨＪ、ＳＲ−ＴＭＰ、ＳＲ−ＴＭＰＬ、ＳＲＢ−３０１、ＳＲ−ＰＧ、ＳＲ−ＴＰＧ、ＳＲ−４ＰＧ、ＳＲ−ＰＴＭＧ、ＳＲ−ＣＦ２、ＳＲ−ＨＨＰＡ、ＳＲ−２ＥＧＳ、ＳＲ−８ＥＧＳ、ＳＲ−ＧＬＧ、ＳＲ−ＤＧＥ（いずれも阪本薬品工業社製）、Ｅｐｏｄｉｌ７４１、Ｅｐｏｄｉｌ７４９、Ｅｐｏｄｉｌ７５７（いずれもＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）、エポライトＭ−１２３０、エポライト４０Ｅ、エポライト１００Ｅ、エポライト２００Ｅ、エポライト４００Ｅ、エポライト７０Ｐ、エポライト２００Ｐ、エポライト４００Ｐ、エポライト１５００ＮＰ、エポライト１６００、エポライト８０ＭＦ、エポライト１００ＭＦ（いずれも共栄社化学社製）等が例示されるが、これらに限られるものではない。
【００２５】
[樹脂モルタル]
本発明では樹脂モルタルの物性を損なわない範囲内で、マトリックス樹脂に使用した熱硬化性樹脂以外の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、無機フィラー、有機フィラーの併用混合、さらには紫外線防止剤や熱劣化防止剤、酸化防止剤、流動調整剤等の添加剤を併用混合しても良い。
【００２６】
本発明の樹脂モルタルは、熱硬化性樹脂と、フィラーとを混合した状態で、回転粘度計での回転数５ｒｐｍの時の動的粘度が１Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下であることが望ましく、好ましくは５Ｐａ・ｓ以上４５Ｐａ・ｓ以下であることが望ましく、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上４０Ｐａ・ｓ以下であることが望ましい。
樹脂モルタルの熱硬化性樹脂とフィラーとを混合した状態での回転粘度計での回転数５ｒｐｍの時の動的粘度が１Ｐａ・ｓよりも小さくなると、注入時に注入機からの樹脂漏れなどの不具合が生じやすくなり、ハンドリング性が悪化するために好ましくなく、逆に動的粘度が５０Ｐａ・ｓよりも大きくなると、注入機内の粘性が高くなり、注入機を動かす圧が高圧となるばかりではなく、注入機の中で樹脂分とフィラー分の分離が生じやすくなって注入機内にフィラーが残存してすべての混合物を注入できなくなるという不具合が生じるため、好ましくない。
【００２７】
本発明の樹脂モルタルは、樹脂（主剤）と硬化剤が予め配合された一液型の材料であってもよいが、主剤と硬化剤が別々に提供され、使用者が使用直前に主剤と硬化剤を混合する二液型の材料が好ましい。二液型とすることによって、反応性の高い硬化剤を使用することができ、現場での短時間の施工が可能となる他、主剤と硬化剤を別々に保管するため、保管条件に特に制限なく長期保管でき、必要に応じて速やかに施工を行うことができる。従って、本発明の樹脂モルタルは、建設又は土木工事現場での使用に適している。
また、樹脂モルタルのフィラーは、樹脂（主剤）と硬化剤と一緒に別々に提供され、使用者が使用直前に主剤と硬化剤、フィラーを混合しても良いし、事前にフィラーを主剤及び／又は硬化剤と予備混合して、フィラーが配合された主剤及び／又はフィラーが配合された硬化剤を別々に提供して使用者が使用直前に混合して使用しても良い。
【００２８】
［製造方法］
本発明の樹脂モルタルの製造に際しては特に限定はなく、原料を一度にミキサーで配合してもよいし、マスターバッチ法を用いても良い。ミキサーは、ディゾルバーやプラネタリミキサー、自転公転式ミキサー等の混合機を使用することが好ましい。なお、これらの混合において減圧すると、混合物に内包される気泡が除去できるため、より好ましい。
【００２９】
また、本発明の樹脂組成物と製造方法を限定するものではないが、野外の施工現場での塗工作業性の簡便さより、樹脂と硬化剤は塗工作業直前に混合することが望ましい為、例えば、主剤樹脂ワニスへ骨材フィラーを事前に混合した混合物を準備し、注入作業直前にその混合物に必要量の主剤樹脂ワニス又は硬化剤を添加混合して使用することが好ましい。
なお、その際、事前に準備する混合物は、主剤と骨材フィラーを混合したものでもよいし、硬化剤に骨材フィラーを混合したものを準備する方法のどちらでもよい。施工時の簡便性を考えれば、主剤樹脂ワニスと骨材フィラーとを混合した混合物ワニスを準備し、施工作業の直前に硬化剤を混合する方法が好ましいが、主体となる混合物を粘度の高いものとし、粘度が低い方を添加する方式の方が実施工上的にはハンドリング性がよいのでより好ましい方法である。施工現場での混合方法については特に制限するものではないが、ドラム缶装着型の混合機や、ハンディタイプの混合機で混合する方法が、簡便で、施工時の作業負担が少ないという観点から好ましい。ドラム缶装着型の混合機の例としては、清健製マゼール等が、ハンディタイプの混合機の例としては、ハンディタイプの大塚刷毛製マザール等が挙げられる。
【００３０】
［施工方法］
施工方法は、主剤ワニスと硬化剤ワニスを混合したエポキシ樹脂組成物を、構造用鋼構造物の接着部の隙間に注入もしくは充填できる方法であれば特に制限がなく、一般に用いられているコーキングガンや電動式注入器、ポンプを使用した注入器などを用いることができる。硬化方法は、常温硬化が可能であるが、必要に応じて加熱する等、一般的に用いられる方法を用いることができる。
[施工現場の接着部]
本発明の常温硬化型樹脂モルタルは、十分な密着強度を有し、かつ、接着厚みを有する接着層を形成することができ、土木建築の施工現場に用いられる。前記接着層の具体的な接着厚みとしては、１ｍｍ以上、より厚い層である場合には、それ以上、例えば５ｍｍ程度の空間厚みを有する隙間を封止する接着層を形成することができる。前記接着厚みは、密着強度がその用途に対して十分である限り、特に制限はない。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明のエポキシ樹脂モルタルについて実施例と比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特にことわりのない限り各種測定、評価は下記によるものである。
【００３２】
［フィラーの粒度分布の測定］
本発明に係る骨材フィラーの粒度分布パラメーターは、レーザー回折式粒子径分布測定計（マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸ  日機装社製）を用いて体積基準で測定を行い、メジアン径を平均粒子径（Ｄ５０）とするとともに、標準偏差、変動係数を算出した。
【００３３】
［フィラー配合重量部および沈降性の測定］
本発明におけるエポキシ樹脂モルタル中のフィラー配合充填量は、１０ｍｌのディスポカップにエポキシ樹脂モルタルを充填して硬化させた後、そのディスポカップの上部／中部／下部より硬化したエポキシ樹脂モルタルを必要量切り出して電気炉にて９００℃、３ｈｒ焼成した後に残留する無機成分の重量の比率より算出した。
なお、このときにディスポカップ上部と下部の残留無機成分量の差が５％未満であった場合を沈降性○、５％以上の差があった場合を沈降性×として評価した。
【００３４】
［せん断接着強度の測定］
本発明におけるエポキシ樹脂モルタルと一般構造用圧延用鋼材ＳＳ４００との引張せん断強度による接着強度の評価測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５０  接着剤−剛性被着材の引張せん断接着強さ試験方法に準じた２面せん断試験を行った。
なお、この２面せん断試験では、接着部の接着層の厚みを３ｍｍとした。
【００３５】
［注入性］
本発明におけるエポキシ樹脂モルタルの注入性は、Ａ５サイズのアクリル板を隙間３ｍｍになるように重ねで端部を封止し、下部に１カ所、注入樹脂の入り口を、上部に１か所、注入樹脂の排出口を設けて、市販のコーキングガンを使用して、先端の穴径５ｍｍのコーキングカートリッジへエポキシ樹脂モルタルを装填し、１５秒に１回の頻度でガンを動かして樹脂注入を行い、コーキングカトリッジガン動かなくなるまで充填を実施し、動かなくなった時点のコーキングカートリッジ内の樹脂の残量を確認した。
【００３６】
［止水性］
本発明におけるエポキシ樹脂モルタルの止水性は、１００ｍｌのディスポカップにエポキシ樹脂モルタルを２ｃｍ厚みで充填して硬化後、ディスポカップの底部に穴をあけて、硬化樹脂部の上に水を張って、ある一定時間後の水漏れ状態を確認した。
【００３７】
［実施例１〜７、比較例１〜１１］
新日化エポキシ製造株式会社製のエポキシ樹脂主剤ＬＴＹ５００とエポキシ樹脂硬化剤ＨＬ１１７からなるエポキシ樹脂１００重量部に対して、珪砂６号、珪砂７号、珪砂８号及びタルク（林化成社製ＧＨ−５０、平均粒子径１７μｍ）が表１および表２に記載の粒子径分布パラメーターとなるように調整された混合フィラーを１００〜４２０重量部配合してエポキシ樹脂モルタルを作製した。作製したエポキシ樹脂モルタルはそれぞれせん断強度及び注入性、フィラー沈降性、止水性などを評価した。表１に実施例を、表２に比較例を示す。
【００３８】
【表１】
2020007513.tif 000002
【００３９】
【表２】
2020007513.tif 000003
【００４０】
表１の実施例および表２の比較例の結果から見られるように、マトリックス樹脂に配合される骨材フィラーの粒度分布パラメーターである変動係数をその配合充填量に合わせて調整し、適切な配合比率でマトリックス樹脂となる常温で液状の熱可塑性樹脂に混合することにより、高いせん断強度の発現と閉塞や樹脂漏れなどがない良好な注入性を両立した止水性の樹脂モルタルを得ることが可能となる。
本材料は、鋼管ジョイント部などの厚膜充填接着材料としてのほか、コンクリート構造物に生じた亀裂の補修剤などにも好適に用いることができる。