(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤と硬化剤とからなる固着剤であって、その主剤がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸のみを付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂であり、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジンを含むことを特徴とする固着剤。
【請求項２】
促進剤を０．１〜５ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１記載の固着剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンクリート、岩盤等の母材に穿孔し、その穿孔のなかにアンカーボルトなどの固定部材を固着するための固着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、穿孔のなかに固着剤を用いてアンカーボルト等の固定部材を母材に固着するものとして、カプセル型と注入型のものがある。
前者のカプセル型は、穿孔のなかに固着剤入りカプセルを挿入し、アンカーボルト等に打撃、回転を与えながら、カプセルを破砕し、固着剤の主剤と硬化剤を混合することにより固定部材を固着する方法である。この方法に用いられているカプセルとして、特公昭６２−３７０７６号公報「耐食性に優れたアンカーボルト固定用固着材」、特開昭６１−２４３８７６号公報「アクリル化合物を主体とする接着剤」、特開昭６１−２５４６８１号公報「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」が知られている。
【０００３】
次に、後者の注入型は、現場調合式のものとカートリッジ式のものとがある。現場調合式のもは、それぞれの容器に入った主剤と硬化剤を混合し穿孔のなかに注入し、固定部材を固着する。また、カートリッジ式のものは、カートリッジ中の主剤と硬化剤を、ハンドガンや油圧等の力で適量ずつ吐出し、スタティックミキサー等の混合機により混合された固着剤を穿孔のなかに注入し、固定部材を固着する。この方法に用いられているものとして、特開昭５９−２４７１４号公報「二成分モルタル材料」が知られている。
【０００４】
これらの方法に使用される固着剤には、その硬化性の良さから二成分ラジカル硬化性樹脂が好ましく用いられ、その促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン等の窒素置換基がアルキル基である芳香族アニリン類やオクタン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、コバルト／アミン混合促進剤が一般的に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
接着剤として使用されている二成分ラジカル硬化性樹脂には、一般的にエポキシアクリレート樹脂や不飽和ポリエステル樹脂が用いられるが、固着剤としては耐コンクリートアルカリ性、耐振動性等の諸性能に優れたエポキシアクリレート樹脂が最も適している。しかしながら、エポキシアクリレート樹脂は、貯蔵安定性が悪く、貯蔵時の樹脂の増粘及び劣化が生じ、その結果、シェルフライフが短くなるために、使用期間が短く、使用前にその優れた性能を無くしてしまうといった問題があった。
以上の点に鑑み、本発明は、これらの課題を解決し、貯蔵時に樹脂の増粘が少なく、劣化のない固定部材固着用樹脂組成物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、主剤と硬化剤とからなる固着剤であって、その主剤がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸のみを付加したアアクリル型エポキシアクリレート樹脂であり、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジンを含むことを特徴とする。
本発明に用いることのできる促進剤は、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジンであり、硬化剤と直接接触することを避ければ何処に配置しても良いが、樹脂の硬化を均一に進めるため、予め主剤中に混合させておくことが好ましい。その含有量は０．１〜５ｗｔ％程度を目安とすればよいが、好ましくは０．５〜１．５ｗｔ％が望ましい。
【０００７】
この促進剤は、単独で用いても、また、従来一般的に用いられていた、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン等の促進剤と混合して用いることもできる。
本発明に用いることのできる必須のアクリル型エポキシアクリレート樹脂はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸のみを付加した末端アクリル酸付加反応物であり、２以上付加したものが好ましい。
【０００８】
その他の樹脂、例えば不飽和ポリエステル樹脂及び／叉はエポキシ樹脂をその効果が失われない程度に添加しても良い。また、一般的に樹脂は重合性モノマーで希釈して用いられる。
ここで用いられるエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、ビフェニル型、ナフタレン型、フタル酸型、ヘキサヒドロフタル酸型、安息香酸型ジグリシジルエーテル、及びグリコール型ジグリシジルエーテル等があり、一般的にビスフェノールＡ型が用いられる。
【０００９】
本発明に用いることのできる重合性モノマーは、ビニルモノマー、アクリルモノマー、アクリル酸エステル等がある。
例えば、スチレン、ビニルトルエン、メタクリル酸メチル、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリルイソシアヌレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ビニルピロリドン、フェニルマレイミド、エチレングリコールジメタアクリレート、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリメタアクリル酸トリメチロールプロパン、２，５−ジメチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、マレイン酸ジメチルがあり、一般的にはスチレンが用いられる。また、重合性モノマーの混合比率は樹脂とモノマーの種類により粘度、官能基数、重合性が異なるため特に限定されないが、硬化性樹脂組成物の１０〜７０ｗｔ％、樹脂粘度が０．１〜２００ｐｏｉｓｅ（Ｅ型粘度計、２５℃）を目安として混合するとよい。
【００１０】
さらに、主剤成分には必要に応じ、重合禁止剤、着色剤、顔料、紫外線吸収剤、界面活性剤、骨材、充填材、チキソトロピー化剤等を添加、混合することができる。
また、硬化剤成分にも必要に応じ、骨材、充填材、チキソトロピー化剤、希釈剤、可塑剤等を添加混合することができる。
【００１１】
本発明に用いられる重合禁止剤はキノン類、ハイドロキノン類、フェノール類等があり、例えば、ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−トルキノン、ｐ−キシロキノン、ナフトキノン、２，６−ジクロロキノン、ハイドロキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等を必要量添加することができるが、キノン類はアミン類と着色等の変化することがありハイドロキノン類、フェノール類を添加することが好ましい。
【００１２】
本発明に用いることのできる着色剤、顔料、紫外線吸収剤は、太陽光線等による樹脂のゲル化を防止する耐光安定化剤として必要に応じ添加する。これらの添加剤にはレーキ顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、高級有機顔料及び無機顔料、その単品あるいはそれらの混合物がある。
例えば、「トナーイエロー」、「トナーブラウン」、「トナーグリーン」（武田薬品（株）製）、「カラーテックスブラウン」、「カラーテックスオレンジ」、「カラーテックスマロン」（山陽色素（株）製）および「オプラスエロー」（オリエント化学（株）製）を添加することができる。ただし、添加量については、主剤中の樹脂の種類やモノマーの種類及び添加剤の効果が異なるため一義的には決められない。
【００１３】
本発明に用いることのできる界面活性剤は、アニオン型、カチオン型、ノニオン型、両性型があるが、水中での引張強度の安定に効果のあるアニオン型のものが好ましい。アニオン型界面活性剤は、カルボン酸塩としてアルキルエーテルカルボン酸塩（三洋化成（株）製「ビューライトＥＡＣ」）等、スルホン酸塩では、ジアルキルスルホコハク酸塩（三洋化成（株）製「サンセパラ１００」）、アルキルアリルスルホコハク酸塩、アルキルスルホ酢酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩等、硫酸エステル塩では、アルキルアリル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、リン酸エステル塩ではアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられる。
【００１４】
特に好ましくは、界面活性剤を樹脂添加した場合、樹脂のゲル化を促進しないジアルキルスルホコハク酸塩またはアルキルアリルスルホコハク酸塩を使用することが望ましい。これらアニオン型界面活性剤は１価及び２価の金属塩またはアンモニウム塩が好ましく、特にナトリウム塩がより好ましい。
これらの界面活性剤は何処に配置しても良いが、樹脂中に混合しておくのが好ましい。使用量は特に限定されないが、強度の点で３０ｗｔ％以下に抑えることが好ましい。また、界面活性剤は反応性単量体や溶剤に溶解して用いても良い。
【００１５】
本発明に用いることのできる硬化剤は、ジアシルパーオキサイド類、ケトンパーオキサイド類、ヒドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類及びパーオキシカーボネート類等の有機過酸化物であり、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド等があり、最も一般的にはベンゾイルパーオキサイドが用いられる。また、この硬化剤は一般的に希釈剤で希釈して用いられる。
【００１６】
本発明に用いることのできる硬化剤の希釈剤は、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム等の無機物、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、シリコーンオイル、流動パラフィン重合性モノマー、水等がある。
本発明に用いることのできる骨材は、マグネシアクリンカー、硝子ビーズ、セラミック、硬質プラスチック等の人工骨材や、硅石、大理石、御影石、硅砂、石英砂等の天然骨材がある。また、硝子ファイバー、カーボンファイバー、スチールファイバー等の繊維類を用いることができる。
【００１７】
本発明に用いることのできる充填材は、石英砂、硅砂、硅粉、炭酸カルシウム、石膏、ガラスフレーク、マイカ、火山灰、シラス、シラスマイクロバルーン、コンクリート粉、発泡コンクリート粉、ガラスマイクルバルーン、中空状ガラス、フライアッシュ、カーボンブラック、アルミナ、鉄、アルミニウム、シリカ等がある。
【００１８】
本発明に用いることのできるチキソトロピー化剤は、微粉シリカ（商品名エロジール）、無粉アルミナ、タルク、石綿及びコロイド性含水ケイ酸アルミニウム／有機複合体（商品名オルベン）、ベントナイト、ヒマシ油誘導体等がある。  しかし、以上の希釈剤、骨材、充填材、チキソトロピー化剤等を硬化剤に混合する場合は、有機過酸化物の安定性阻害を考慮して添加混合する必要がある。
【００１９】
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は破損せず、接着剤の漏れがないように封入できるものであればよく、ガラス、陶磁器、合成樹脂、紙、金属等からなるもがあり、カプセル、カートリッジ、缶、パック状等がある。この場合、容器の形状及び材質はカプセル型及び注入型の用途に応じたものを適宜選択すると良い。また、硬化剤容器は硬化剤の特性に応じ、安全性を考慮し選択することが望ましい。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、貯蔵時樹脂の増粘が小さく、劣化がなく、さらに固定部材固着用として重要な引張強度に優れ、その引張強度が埋め込み後向上する。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００２２】
【実施例１】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂６５ｗｔ％、スチレンモノマー３４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジン１ｗｔ％の割合で配合した樹脂８．７ｇを外径１７ｍｍ、肉厚１．０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのガラス製外容器に充填し、硬化剤成分として、炭酸カルシウムで４０％濃度に希釈したベンゾイルパーオキサイド１．２ｇを外径６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ９０ｍｍのガラス製内容器に封入し、外容器内に投入する。次に、骨材として粒度１．５〜３．０ｍｍのマグネシアクリンカー２４ｇを外容器に充填したのち、外容器を密封しカプセルを製作した。
ここで製作したカプセルを６０℃恒温槽にて加温し３５日後の粘度と引張荷重を測定した。
粘度測定はＥ型粘度計を用い２５℃で行った。
【００２３】
引張荷重の測定は以下の要領で行った。サイズ５００×５００×１０００ｍｍ、圧縮強度２１０ｋｇ／ｃｍ2 のコンクリートブロックに穿孔径１９ｍｍ、穿孔長さ１３０ｍｍの孔を穿孔し、ブロワとナイロンブラシを用い孔内清掃を行った。上記のカプセルを該穿孔のなかに挿入し、先端を４５度にカットした外径１６ｍｍの全ねじボルトＭ１６（材質ＳＮＢ７）を電動ハンマードリルに装着し、回転と打撃を与えながら、孔底まで埋め込み、１日の養生時間をおき固着強度を測定した。測定機器はアンカーボルト用引張試験器ＡＮＳＥＲ−５−ＩＩＩ（旭化成工業株式会社製）を用いて行った。なお、使用したボルトの引張強度の限界のため１５ｔｏｎを超える場合は、１５ｔｏｎで測定停止とした。
その結果を表１に示す。
【００２４】
【実施例２】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂６５ｗｔ％、スチレンモノマー３４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジン１ｗｔ％の割合で配合した樹脂２０ｇに、粒度７４〜２１０μｍの硅砂２０ｇ、エロジール１．２ｇを混合し主剤を調整した。そして、ジブチルフタレートで４０％濃度に希釈されたベンゾイルパーオキサイド２０ｇに、粒度７４〜２１０μｍの硅砂２０ｇ、エロジール１．２ｇを混合し硬化剤を調整した。
【００２５】
つぎに、引張荷重の測定をおこなった。まず、実施例１と同様のコンクリートブロックに、穿孔径１６ｍｍ、穿孔長６０ｍｍの孔を穿孔し、ブロワとナイロンブラシを用い孔内清掃を行った。そして、先に調整した主剤と硬化剤を８：１の割合で混合し孔内に流し込み、先端寸切りのＤ１３異形棒鋼を孔底まで挿入し、養生１日後に引張荷重を測定した。
その結果を、表３に示す。
【００２６】
【実施例３】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂６５ｗｔ％、スチレンモノマー３４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジン１ｗｔ％の割合で配合した樹脂２．２ｇを外径１０．５ｍｍ、肉厚０．６ｍｍ、長さ９０ｍｍのガラス製外容器に充填し、硬化剤成分として、炭酸カルシウムで４０％濃度に希釈したベンゾイルパーオキサイド０．３ｇを外径４ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ６７ｍｍのガラス製内容器に封入し、外容器内に投入する。次に、骨材として粒度１．５〜３．０ｍｍのマグネシアクリンカー５．８ｇを外容器に充填したのち、外容器を密封しカプセルを製作した。
【００２７】
次いで、コンクリートブロック（圧縮強度２３０ｋｇ／ｃｍ2 ）に穿孔径１２ｍｍ、穿孔長９０ｍｍの穿孔を行い、先端を４５度にカットしたＭ１０のアンカーボルトを電動ハンマードリルに装着し、回転と打撃を与えながら、孔底まで埋め込み、引張荷重を測定した。その結果を表４に示す。
【００２８】
【比較例１】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にメタクリル酸を付加したメタクリル型エポキシアクリレート樹脂６５ｗｔ％、スチレンモノマー３４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチルアニリン１ｗｔ％の割合で配合した主剤樹脂を用い、実施例１同様にしてカプセルを製作し、加温試験を行った。その結果を表１に示す。
【００２９】
【比較例２】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にメタクリル酸を付加したメタクリル型ビニルエステル樹脂４７ｗｔ％、不飽和ポリエステル樹脂１８ｗｔ％、スチレンモノマー２４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチルアニリン１ｗｔ％の割合で配合した主剤樹脂を用い、実施例１同様にしてカプセルを製作し、加温試験を行った。その結果を表１に示す。
また、ボルト埋め込み後の引張荷重の各養生時間での経年変化を観察した。その結果を表２に示す。
【００３０】
【比較例３】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂６５ｗｔ％、スチレンモノマー３４ｗｔ％、促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチルアニリン１ｗｔ％の割合で配合した樹脂２０ｇに、粒度７４〜２１０μｍの硅砂２０ｇ、エロジール１．２ｇを混合し主剤を調整した。そして、ジブチルフタレートで４０％濃度に希釈されたベンゾイルパーオキサイド２０ｇに、粒度７４〜２１０μｍの硅砂２０ｇ、エロジール１．２ｇを混合し硬化剤を調整した。次に、引張荷重の測定を実施例２と同様に行った。
その結果を、表３に示す。
【００３１】
【表１】
0003565589.tif 000002
【００３２】
【表２】
0003565589.tif 000003
【００３３】
【表３】
0003565589.tif 000004
【００３４】
【表４】
0003565589.tif 000005
【００３５】
以上、表１の結果から、比較例では樹脂粘度が初期粘度の４倍以上になり、ゲル化するものもあった。また、ゲル化しなかったものの引張荷重は約１０％低下するのに対し、実施例では樹脂粘度が３倍未満であり、引張荷重は全く低下してないことが分かる。また、初期の引張荷重に最も優れていることが分かる。さらに、表２より埋め込み後の各養生時間における経年変化では、養生１ヶ月より引張荷重が驚異適に上昇することが分かる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、主剤と硬化剤とからなる固着剤であって、その主剤がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸のみを付加したアクリル型エポキシアクリレート樹脂であり、促進剤としてＮ，Ｎ−ジヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジン含むことをにより、貯蔵時樹脂の増粘が小さく、劣化がなく、さらに固定部材固着用として重要な引張強度に優れ、驚くことにその引張強度が埋め込み後向上するといった画期的な固着剤を提供するものである。