(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤と、ポリサルファイドポリマーと、３級アミン化合物とを含有し、ポリアミン系硬化剤をエポキシ樹脂１当量に対し、０．２〜０．４当量配合し、且つエポキシ樹脂１００重量部に対し、ポリサルファイドポリマーを１〜６０重量部、３級アミン化合物を０．１〜３．０重量部配合することを特徴とするコンクリート又はモルタルの打継ぎに用いられるプライマー組成物。
【請求項２】
ポリアミン系硬化剤が脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン或いはそれらの変性物から選択した１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のプライマー組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプライマー組成物を用いることを特徴とするコンクリート、又はモルタルの打継ぎ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設のコンクリート、モルタル下地（以下、単に「下地」という。）に、新しいコンクリート、モルタルを打継ぐ際に用いて好適なエポキシ樹脂系プライマー組成物と、それを用いたコンクリート、モルタルの打継ぎ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に下地に新しいコンクリートやモルタルを打ち継ぐ場合、接着面積や投錨効果を増大する目的で、該下地の表面を粗面にする。
この方法は短期においてはある程度の効果は期待できるが、元々コンクリートやモルタルには接着性がないためいずれは剥離に至る。
この剥離を防止するために予め下地にアクリル系、ＥＶＡ系、ＳＢＲ系等のプライマー組成物を塗布してから打ち継ぐ方法もあるが、接着性が充分でなく、又これらプライマー組成物自身の凝集力がコンクリートやモルタルに比べ小さく、さらに耐アルカリ性も低いので耐久性にも問題がある。
この問題を解決するためにエポキシ樹脂系接着剤が広く使用されている。
この接着剤はエポキシ樹脂を主成分とする主剤とアミン系硬化剤からなる配合物で、接着性にも優れ且つ硬化後は高い凝集力と耐久性が得られる。しかし残念なことにこの種の接着剤には打継ぎ作業に時間的制約があって、主剤と硬化剤を混合した接着剤を下地に塗布した後は、常温で最大でも７〜８時間の間に新しいコンクリート、モルタルを打ち継がないと、塗布した接着剤が硬化してその効果を失ってしまう。
ところで、一般にコンクリート、モルタルを打ち継ぐ場合には、下地の打ち継ぐ部分に配筋し型枠を組み立ててから新しくコンクリート、モルタルを打ち込むが、一旦このような作業をしてしまうと接着剤を下地に塗布することは最早事実上不可能である。
従って配筋し、型枠を組み新しいコンクリート、モルタルを打ち込むまでに、予め塗布した接着剤が優れた打継ぎ性能（優れた接着性、硬化後は高い凝集力と耐久性）を保有しているような打継ぎ剤の開発が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンクリート、モルタルの打継ぎにおいて、塗布後の打継ぎ可能時間が飛躍的に延長され、且つ湿潤した下地に対しても、打継ぎ可能時間内ならば何時でも優れた打継ぎ性能（優れた接着性、硬化後は高い凝集力と耐久性）を発揮するプライマー組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
一般にエポキシ樹脂系接着剤においては、エポキシ樹脂１当量に対して、アミン系硬化剤は１当量配合する。
従ってエポキシ樹脂１００重量部に対しては、次式により算出される量のアミン系硬化剤を配合するのが普通である。
アミン系硬化剤の配合量＝アミン当量÷エポキシ当量×１００（重量部）
ところが、本発明者らはエポキシ樹脂に対し、アミン系硬化剤を当量より過少に用いることにより、このプライマー組成物が塗布直後は無論のこと、３日後でも打継ぎ可能であり、しかも優れた打継ぎ性能（優れた接着性、硬化後は高い凝集力と耐久性）を発揮することを発見し、別途先行発明を完成させた。
そして、前記先行発明を基礎として、これに更にポリサルファイドポリマーと、３級アミン化合物とを配合することにより、湿潤した下地に対しても優れた打継ぎ性能を発揮することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００５】
具体的には本発明は、
１．エポキシ樹脂と、ポリアミン系硬化剤と、ポリサルファイドポリマーと、３級アミン化合物とを含有し、ポリアミン系硬化剤をエポキシ樹脂１当量に対し、０．２〜０．４当量配合し、且つエポキシ樹脂１００重量部に対し、ポリサルファイドポリマーを１〜６０重量部、３級アミン化合物を０．１〜３．０重量部配合することを特徴とするコンクリート又はモルタルの打継ぎに用いられるプライマー組成物、
２．ポリアミン系硬化剤が脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン或いはそれらの変性物から選択した１種以上であることを特徴とする１．に記載のプライマー組成物、
３．１．又は２．に記載のプライマー組成物を用いることを特徴とするコンクリート、又はモルタルの打継ぎ方法、である。
【０００６】
以下に、本発明について詳しく説明する。
本発明のプライマー組成物は、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂１００重量部に、ポリアミン系硬化剤をエポキシ樹脂１当量に対し、０．１〜０．６当量、好ましくは０．２〜０．４当量に相当する量（重量部）を配合し、かつポリサルファイドポリマーと、３級アミン化合物とを含有することにより、打継ぎ可能時間を大幅に延長することができ、且つ湿潤した下地に対しても、打継ぎ可能時間内ならば何時でも優れた打継ぎ性能（優れた接着性、硬化後は高い凝集力と耐久性）を発揮することができる。
エポキシ樹脂に対するポリアミン系硬化剤の当量比が０．１未満であるとエポキシ樹脂の硬化が不十分で凝集力が発現しないため、接着性、耐久性などが悪化するので好ましくない。又該当量比が０．６より大きいと打継ぎ可能時間が短くなり、従来から使用されているエポキシ樹脂系接着剤と何ら変わらなくなる。
ポリサルファイドポリマーはエポキシ樹脂１００重量部に対し１〜６０重量部、好ましくは１０〜３０重量部配合する。６０重量部以上になると硬化後の凝集力が低下し、充分な下地（特に、湿潤下地）への接着性、打継ぎ性が得られない。
３級アミンは、硬化促進剤として添加することができ、その添加量は打継ぎ時間を短縮させないためには０．１〜５．０重量部、好ましくは０．１〜３．０重量部が適量である。
【０００７】
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、平均して１分子当たり２個以上のエポキシ基を有する液状又は固形状樹脂であれば何でも良く、更にこれらを混合したものでも良い。
例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、カテコール、レゾルシノール等の多価アルコールとエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエーテル：Ｐ−ヒドロキシ安息香酸の様なヒドロキシルカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて得られるグリシジルエーテルエステル：フタル酸、テレフタル酸の様なポリカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエステル、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更にはエポキシ化ポリオレフィン、脂環式エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０００８】
本発明に用いるポリアミン系硬化剤として例えば、脂肪族ポリアミンであるジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンや脂環式アミンであるＮ−アミノエチルピペラジン、ラロミンＣー２６０（ＢＡＳＦ）、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、１，３ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノ３−メチルシクロヘキシル）メタン、ジアミノシクロヘキシルメタン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン、芳香環を含む脂肪族アミンのｍ−キシリレンジアミン、芳香族アミンであるメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等が使用できる。又これらのエポキシアダクト反応物、マンニッヒ反応物、シアノエチル化物、マイケル反応物、ケチミン化物などの変性アミンも使用できる。但し、ポリアミノアミド系硬化剤は過少に配合しても打継ぎ性に効果がない。
【０００９】
ポリサルファイドポリマーとしては、主鎖にジサルファイド結合を持ち、その末端がＳＨ基になっている平均分子量が１０００程度のチオコールＬＰー３又はＬＰ−３３（商品名、東レチオコール社製）を用いることができる。
３級アミンとしては、２−ジメチルアミノエタノールアミン、２−ジエチルエタノールアミン、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジエチルアミンなど分子内に３級アミノ基を有する化合物が使用できる。
本発明のプライマー組成物は、カップリング剤を配合することによりコンクリートやモルタルへの接着性、耐久性がより向上するため好ましい。
前記カップリング剤としては、例えばシラン系、チタネート系、アルミニウム系が知られているが、シラン系カップリング剤がとりわけ有効である。
【００１０】
また本発明においては、この他プライマー組成物の作業性を改善する目的で主剤側にはエポキシ系反応性希釈剤、又主剤、硬化剤の双方に非反応性希釈剤、有機溶剤、可塑剤も使用することが出来る。
前記エポキシ系反応性希釈剤としては、一般に市販されているモノ、ジ、トリエポキサイドであれば特に限定されるものではない。非反応性希釈剤としてはベンジルアルコール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、キシレン樹脂、クマロンインデン樹脂、イソパラフィン混合物、高沸点芳香族炭化水素化合物、ホワイトタール等が使用できる。可塑剤としてはフタル酸系、燐酸系、脂肪酸系の各種エステルが使用できる。有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、セロソルブ、メチルセロソルブ、ｎ−プロパノール、イソプロパノールなどが挙げられる。
さらに本発明のプライマー組成物には壁面への塗布の際のダレ防止のために、超微粉末シリカ、炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム、タルク、マイカ、珪酸アルミニウム等を単体又はこれらを組み合わせて用いることができる。
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００１１】
【実施例】
（参考例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量重量部に対し、変性脂肪族ポリアミン（大日本インキ化学工業（株）製ラッカマイドＷＨ１０８Ｓ）を当量比が０．１に当たる３重量部、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥、並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を調べた。その測定結果を組成と共に表１に示した。
【００１２】
（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量重量部に対し、変性脂肪族ポリアミン（大日本インキ化学工業（株）製ラッカマイドＷＨ１０８Ｓ）を当量比が０．２に当たる６重量部、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥、並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を調べた。その測定結果を組成と共に表１に示した。
（実施例２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量部に対し、変性脂環式ポリアミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミン２０７４）を当量比が０．３に当たる１５重量部、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を観察した。その測定結果を組成と共に表１に示した。
【００１３】
（実施例３）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量部に対し、変性脂肪族ポリアミン（旭電化工業（株）製アデカハードナーＥＨ２２０）を当量比が０．４に当たる１６重量部、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を観察した。その測定結果を組成と共に表１に示した。
（参考例２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量部に対し、変性脂環式ポリアミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミン２０７４）を当量比が０．６に当たる３０重量部、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を観察した。その測定結果を組成と共に表１に示した。
【００１４】
（比較例１）〜（比較例５）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量部に対し、各種のポリアミン系硬化剤を当量比が０．０５、０．８、１．０に当たる量（重量部）、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０重量部、３級アミン（エアプロヅクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥、並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を調べた。この（比較例１）〜（比較例５）は、本発明（請求項１）に対して、ポリアミン系硬化剤の配合量が相違する例である。その測定結果を組成と共に表２に示した。
【００１５】
（比較例６）〜（比較例１０）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８）１００重量部に対し、各種のポリアミン系硬化剤を当量比が０．２〜０．４に当たる量（重量部）、液状ポリサルファイド（東レチオコール（株）製チオコールＬＰ−３）を１０〜８０重量部、３級アミン（エアプロダクツジャパン（株）製アンカミンＫ−５４）を１〜１０重量部、夫々ポリ容器に仕込み撹拌してプライマー組成物とした。この組成物を乾燥並びに湿潤コンクリートに塗布し、後述する評価方法に従って打継ぎ接着強さ及び圧縮強さを測定すると共にこの組成物の相溶性を観察した。この（比較例６）〜（比較例８）、（比較例１０）は、本発明（請求項３）に対して、ポリサルファイドポリマーの配合量及び／又は３級アミンの配合量が相違する例であり、（比較例９）は、過少に配合しても打継ぎ性に効果がないポリアミノアミド系硬化剤を用いた例である。その測定結果を組成と共に表３に示した。
【００１６】
〔評価方法〕
・打継ぎ接着性
実施例及び比較例のプライマー組成物の打継ぎ性能を評価するため、ＪＩＳＡ５３０４「舗装用コンクリート平板」に準じて作製したコンクリート平板に乾燥面の場合はそのままプライマー組成物を塗布した。湿潤面の場合はコンクリート平板を４８時間以上水中に浸せきし、充分湿潤したコンクリート平板を水中から取り出し、その表面の水分をウエスで軽く拭き直ちにプライマー組成物を塗布した。これらプライマー組成物の上に塗布直後あるいは塗布３日放置後、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」に準じて調整したセメントモルタルを打ち込み、２０℃２８日間養生した。固まったセメントモルタルに４０×４０ｍｍの寸法で下地のコンクリートに達するまでの切り込みを入れた後、同じ寸法の鋼製アタッチメントを接着し建研式引張試験機にて引張り、各プライマー組成物の打継ぎ接着強さを測定した。
・圧縮強さ
プライマー組成物の硬化後の圧縮強さを、ＪＩＳＫ７２０８「プラスチックの圧縮試験方法」に準じ、規定の寸法になるよう金型にプライマー組成物を注型し２８日間養生した後測定した。
・相溶性
プライマー組成物の相溶性は、各組成物をガラス瓶に入れ、７日間放置後各組成物の成分の分離の有無を観察した。
【００１７】
【表１】
0004475698.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004475698.tif 000003
【００１９】
【表３】
0004475698.tif 000004
破壊状態○：下地コンクリート又は打継ぎモルタルの破壊
△：プライマーの凝集破壊、又は下地コンクリート、打継ぎモルタルの表層破壊（実用上は問題がない。）
×：打継ぎモルタルの界面の破壊
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明のプライマー組成物は、エポキシ樹脂１００重量部にアミン系硬化剤をエポキシ樹脂に対する当量比で０．１〜０．６に相当する重量部と、液状ポリサルファイドの１〜６０重量部と、３級アミン０．１〜５．０重量部とを配合することにより、打継ぎ可能時間が飛躍的に長く且つ下地が湿潤している場合でも優れた接着性が発揮される。