(57)【要約】【課題】コンクリート等の多孔性材料の接着用プライマーを提供する。【解決手段】水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマー１００質量部に、水で不溶性の生成物を発生するアルミニウム化合物を５質量部以上５０質量部以下含有することを特徴とするプライマー組成物であり、好ましくは、アルミニウム化合物がエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートである前記のプライマー組成物、並びに、前記のプライマー組成物を多孔性材料の表面に塗布した後に、接着剤を介して被着体を接着することを特徴とする接着方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマー１００質量部に、水に不溶性の生成物を発生するアルミニウム化合物を５質量部以上５０質量部未満含有させたことを特徴とするプライマー組成物。
【請求項２】
アルミニウム化合物がエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートであることを特徴とする請求項１記載のプライマー組成物。
【請求項３】
多孔性材料の表面に、請求項１又は請求項２記載のプライマー組成物を塗布した後に、接着剤を介して被着体を接着することを特徴とする接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として土木、建築用に用いられるプライマー組成物とそれを用いた接着方法に関するもので、特に湿潤コンクリート構造体に適用される接着或いはシールに好適なプライマー組成物とそれを用いた接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクリル系樹脂は、高速接着ができること、低温硬化ができること、耐久性がよいこと、環境に優しいことなどから、成形材料や塗料、接着剤などの分野で幅広く利用されている。
【０００３】
前記アクリル系樹脂のうちで、アクリル系接着剤は、アクリル系モノマーやオリゴマーを、重合開始剤として有機過酸化物と、有機過酸化物を分解してラジカルを発生させる硬化剤とを使用して、重合させ硬化させることで被着体同士の接着を行うものである。
【０００４】
また、有機過酸化物と硬化剤との組み合わせを硬化開始剤系と呼ぶが、２剤型アクリル系接着剤は、硬化開始剤系を（１）有機過酸化物を含有する組成物と、（２）硬化剤を含有する組成物とからなる２剤に硬化開始剤系成分を分離したアクリル系接着剤であり、前記２剤を使用直前に混合して被着体に塗布して接着を行うことから、硬化時間の制御が容易で、作業性が極めて良いという特徴があり、土木、建築用の接着剤として好ましく使用されている。
【０００５】
しかしながら、土木、建築用の接着剤に関しては、特にコンクリートやモルタル、レンガなどの多孔性材料を被着体とする場合には、接着力が期待された程に発揮できないことがあり、酷い時には接着できないという大きな問題が生じることがあり、この問題解決が当該分野で大きな課題となっている。
【０００６】
前記課題解決を狙いに、水との混合性があって多少水があっても硬化するような組成物（特許文献１〜３参照）が開示されているが、例えば水分を含んだ地山中のトンネル内壁や土中に埋没されているレンガマンホールなどでは効果は疑わしい。
【特許文献１】特開平７−２５９５５号公報。
【特許文献２】特開２００３−３０６５３３号公報。
【特許文献３】特開２００４−２８５３号公報。
【０００７】
又、特許文献４には水乳化性ウレタンが開示されているが、硬化するとしても、水膜を介しての硬化となり、接着は困難と考えられる。
【特許文献４】特表２００２−５１５９３４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、コンクリートやモルタル、レンガなどの多孔性材料の湿潤表面に関して詳細に検討した結果、コンクリートやモルタル、レンガなどの多孔性材料には無数に連続した微細のトンネル状細孔が存在し、湿潤状態ではこの細孔に水が満たされた状態になっていて、表面水を拭き取っても細孔から滲みでてくる。従って、この状態で接着剤が塗布されても、細孔から滲み出てくる水が接着剤とコンクリートなどの表面に水膜を造り、水膜を介した接着剤の硬化がおこるので、接着しないことになるという知見を得て、本発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明は、水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマー１００質量部に、水に不溶性の生成物を発生するアルミニウム化合物を５質量部以上５０質量部未満含有させたことを特徴とするプライマー組成物であり、好ましくは、アルミニウム化合物がエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートであることを特徴とする前記のプライマー組成物である。
【００１０】
また、本発明は、多孔性材料の表面に、前記のプライマー組成物を塗布した後に、接着剤を介して被着体を接着することを特徴とする接着方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプライマー組成物は、接着不良となる根本的な原因であるコンクリートやモルタル、レンガなどの多孔性材料に含まれる多量の水分と反応し、これを抑制する作用を呈するので、このプライマーを接着剤使用時に予め多孔性材料に塗布することで、良好な接着状況を確保できるという効果が得られる。また、前記作用に基づいて、接着力に優れる被着体を提供できる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマーは、水分と速やかに反応して半固体状から固体状の化合物を形成すること、また、水で不溶性の生成物を発生するアルミニウム化合物を溶解し得ることの特性を有していれば、どのような（メタ）アクリル酸エステルモノマーであっても構わないが、更に、低粘度で接着剤に混合されても接着剤の性能を著しく低下させない特性を有していることが好ましい。
【００１３】
前記の水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマーの例としては、２-ヒドロキシエチルオキシ（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシプロピルオキシ（メタ）アクリレート、３-ヒドロキシプロピルオキシ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、などが挙げられる。
【００１４】
本発明の水に不溶性の生成物を発生するアルミニウム化合物としては、水と反応して水に不溶性或いはゲル状の生成物を発生するアルミニウム化合物で、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルキルアセトアルミニウムジイソプロピレートなど加水分解性のアルミニウムアルキレートが挙げられる。このうち、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートが好ましく選択される。
【００１５】
前記アルミニウム化合物の前記（メタ）アクリル酸エステルモノマーへの配合量は、（メタ）アクリル酸エステルモノマー１００質量部に対し、５質量部以上５０質量部である。５質量部未満では被着体である多孔性材料の細孔の封孔が不完全となる場合が見られ、この結果、接着力が充分に発揮できない。また、５０質量部以上では、高価となり、また、プライマーとしての塗布性が悪くなる。前記の範囲のうち、８質量部〜２０質量部が一層好ましい配合量である。
【００１６】
本発明のプライマー組成物は、多孔性材料の表面に塗布されて、当該多孔性材料の細孔中の水と接触して、当該プライマー組成物中のアルミニウム化合物が速やかに不溶性生成物を形成し、細孔を埋めることにより、細孔からの水の滲み出しを抑えるとともに、前記生成物の存在により多孔性材料表面は撥水性を示す特徴がある。尚、前記生成物は最終的には水酸化アルミニウムとなる。
【００１７】
また、水溶性（メタ）アクリル酸エステルモノマーは、接着剤と容易に混合して、硬化反応するので、良好な接着性が得られる。この効果はアクリル系接着剤のみならず、エポキシ系接着剤に対しても、ミカエル付加反応によりエポキシ樹脂硬化に参加して良好な接着性が得られる。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例並びに比較例をもって、本発明を更に詳細に説明する。ここで、部は特記しないかぎり質量によるものである。
【００１９】
＜評価試験材料＞アクリル系接着剤としては、ハードロック２シリーズ (電気化学工業（株）社製ＤＫ−５５０−００３Ｒ、充填材含有品種ＰＣロックコネクト）を使用した。また、エポキシ接着剤としては、エピコート８２８（油化シェル社製）１００部に硬化剤としてジエチレントリアミン１２部を添加混合して使用した。
【００２０】
コンクリート試験片：１００ｍｍ×１００ｍｍ×６００ｍｍのＪＩＳ  コンクリート試験片を、１００ｍｍ×１００ｍｍ×３０ｍｍに切断して、水道水中に２３℃で１週間浸漬した。
【００２１】
レンガ試験片：１００ｍｍ×１８０ｍｍ×２５０ｍｍの焼成赤レンガをそのまま水道水中に２３℃で１週間浸漬した。
【００２２】
モルタル試験片：１００ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍのＪＩＳ  モルタル（テストピース社製ＪＩＳモルタル）の型枠面を８０メッシュ金剛砂でサンドブラストした試験片を水道水中に２３℃で１週間浸漬した。
【００２３】
＜評価試験体の作成＞水道水に１週間浸漬した前記のいろいろな試験片を取り出し、布で軽く拭き、いろいろなプライマー組成物を塗布後、予め、２ｍｍ厚さのシリコーンゴム製の枠幅が５ｍｍで３０ｍｍ×３０ｍｍの開口部を有する額縁状スペーサーを乗せ、開口部に接着剤を投入後に、中心部に引っ張り試験用のネジ部を持つサンドブラストした４０ｍｍ×４０ｍｍ×１０ｍｍの鉄製接着試験治具を乗せ、２３℃水道水中に浸漬した。（図１参照）
【００２４】
＜接着強度の評価＞前記評価試験体を用いて、雰囲気温度２３℃、引っ張り速度１０ｍｍ/分で評価する。条件は、ＪＩＳ  Ａ−５５４８に準拠した（引っ張り試験体については、図２参照）。
【００２５】
（実施例１）２−ヒドロキシエチルメタクリレート（共栄社化学社ライトエステルＨＯ）１００ｇにエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（川研ファインケミカル（株）製ＡＬＣＨ、以下、単にＡＬＣＨと略記する)１０gを添加混合してプライマーを作成した。
【００２６】
水道水に１週間浸漬したコンクリート試験片を取り出し、布で軽く拭き作成したプライマーを刷毛で塗布後、額縁状スペーサーを乗せ、開口部にアクリル系接着剤（電気化学工業（株）製ＤＫ５５０−００３Ｒ）を投入後に、中心部に引っ張り試験用のネジ部を持つサンドブラストした４０ｍｍ×４０ｍｍ×１０ｍｍの鉄製接着試験治具を乗せ、２３℃水道水中に浸漬した。
【００２７】
２４時間２３℃水道水中で硬化養生した試験体を図２の引っ張り治具にセットして２３℃、１０ｍｍ/分で引っ張り試験した結果、４.３ＭＰａを示し、コンクリート材が破壊した。この結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
2006199775.tif 000002
【００２９】
（実施例２〜５）２−ヒドロキシエチルメタクリレート１００gにＡＬＣＨ１０gを添加混合してプライマーを作成した。前記プライマーを使用して、多孔性材料と接着剤とをいろいろかえて、実施例１と同様の条件で評価した。結果を表１に示した。
【００３０】
（比較例１）実施例１において、プライマーを用いなかったこと以外は実施例１の通りに実施したところ、引っ張り試験機に取り付け中、容易に治具が外れてしまった。この結果を表１に示した。
【００３１】
（比較例２）比較例１において、接着剤としてエポキシ接着剤を使用した結果、引っ張り試験機に取り付けることはできたが、極めて低強度で界面破壊であった。結果を表１に示す。
【００３２】
（実施例６〜８）実施例１のプライマー組成中のＡＬＣＨ濃度をかえて、実施例１と同様の条件で評価した。結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
2006199775.tif 000003
【００３４】
（比較例３）ＡＬＣＨを配合しないプライマーを塗布して実施例１と同様の評価をした結果、引っ張り試験機に取り付けることはできたが、接着強度は０．２ＭＰａと極めて低強度で、界面破壊であった。結果を表２に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のプライマーは、多量に水分を含むコンクリートやモルタル、レンガなどの多孔性材料を接着する際のプライマーとして好適であり、前記多孔性材料をしばしば用いて作業する土木、建築用途に適用できるので、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】水中硬化養生して評価試験体を得ることの説明図。
【図２】接着強度試験（引っ張り試験）時の組立図。
【符号の説明】
【００３７】
１  多孔性材料（コンクリート、モルタル、レンガ）
２  接着剤
３  水
４  額縁状スペーサー
５  引っ張り試験用治具
６  容器
【図１】
2006199775.tif 000004
【図２】
2006199775.tif 000005