(57)【要約】【課題】  本発明は、製造過程の高温下において物性変化が少なく安定的で均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができるレジンコンクリート組成物およびその製造方法の提供を課題とする。【解決手段】  本発明は、熱硬化性樹脂、充填材および骨材を含むレジンコンクリート組成物において、炭化物が含まれていることを特徴とする。なお、炭化物は、物質が炭化されたものであれば特に種類を限定されるものではないが、特にココナッツヤシの殻を炭化させたものがよい。これによれば、レジンコンクリート組成物において、製造過程の高温下においても物性の変化が少なく安定的に均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができる。また、炭化物は化学的に生成されたものではないため環境にも配慮したものとなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂、充填材および骨材を含むレジンコンクリート組成物において、炭化物が含まれていることを特徴するレジンコンクリート組成物。
【請求項２】
前記炭化物は、比重が１立方センチメートル当たり１グラム未満のものである請求項１に記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項３】
前記炭化物は、５００度まで物性変化しないものである請求項１または請求項２に記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項４】
前記炭化物は、２００度まで物性変化しないものである請求項１または請求項２に記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項５】
前記炭化物は、ココナッツヤシの殻を炭化させたものである請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項６】
内部に繊維グリッドの配筋が行われている請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項７】
表面に複数の突起部が形成されている請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレジンコンクリート組成物。
【請求項８】
熱硬化性樹脂、充填材、骨材、および炭化物を所定温度で団子状にしたものを混練し、プレス成形したあと、硬化させることを特徴とするレジンコンクリート組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂、充填材および骨材を含むレジンコンクリート組成物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジンコンクリートは、一般に砕石、珪砂などの骨材に結合材として熱硬化性樹脂を加えたものであり、結合材としてセメントを用いたセメントコンクリートと比較して、引張強度、曲げ強度、圧縮強度などの強度が大きい。また、耐酸性、耐薬品性、耐摩耗性、遮塩性、耐水性、耐凍結融解性、高付着性能の点において優れており、湿潤環境においても施工が可能であり、補修工事における工期短縮を図ることもできる。このため、レジンコンクリートについては様々な工夫がなされており、機能性の高いものが提案されている（特許文献１〜８参照）。
【０００３】
ところで、レジンコンクリートはセメントコンクリートに比べて軽量であるが、各種建設現場ではさらなる軽量化が求められている。従来、このレジンコンクリートの軽量化を実現するために、中空に形成されたガラスビーズや、Ｇライト（登録商標、以下同じ）などの軽量骨材をレジンコンクリートに含めることも試みてこられた。
【特許文献１】特開２００５−１５４４５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８２８１８号公報
【特許文献３】特開２００４−０３５８５５号公報
【特許文献４】特開２００３−２８６３２３号公報
【特許文献５】特開２００２−３６３３９４号公報
【特許文献６】特開２００２−０４７４０５号公報
【特許文献７】特開平１０−１８２２０５号公報
【特許文献８】特開平７−０３３５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レジンコンクリートを製造する際しては最低でも通常８００度の熱を加えるため、その製造過程においてガラスビーズ内部の空気が膨張して破裂してしまう。また、Ｇライトなどの軽量骨材については、表面に大きい多数の孔が形成されているため、レジンコンクリート組成物の成分である熱硬化性樹脂や充填剤を多く吸い込んでしまい軽量化が図れなくなる。このため、製造過程の高温下において物性変化を抑えながら軽量化を図ることは非常に難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、製造過程の高温下において物性変化が少なく安定的で均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができるレジンコンクリート組成物およびその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、熱硬化性樹脂、充填材および骨材を含むレジンコンクリート組成物において、炭化物が含まれていることを特徴とする。なお、炭化物は、物質が炭化されたものであれば特に種類を限定されるものではないが、特にココナッツヤシの殻を炭化させたものがよい。これによれば、レジンコンクリート組成物において、製造過程の高温下においても物性の変化が少なく安定的に均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができる。また、炭化物は化学的に生成されたものではないため環境にも配慮したものとなる。
【０００７】
また、前記炭化物は、比重が１立方センチメートル当たり１グラム未満のものであるのが好ましい。これによればより確実に軽量化を図ることができる。
【０００８】
また、２００度まで物性変化しないもの、好ましくは５００度まで物性変化しないもの、さらに好ましくは８００度まで物性変化しないものがよい。これによれば製造過程の高温下にもより一層物性変化が少なくなる。
【０００９】
また、内部に繊維グリッドの配筋が行われているのが好ましい。これによれば、ガラス繊維グリッド、炭素繊維グリッド、あるいはアラミド繊維グリッドなどの繊維グリッドを配筋することにより、レジンコンクリート組成物の強度を高めることができる。
【００１０】
また、表面に複数の突起部が形成されているのが好ましい。これによれば、レジンコンクリート組成物を構造体に対して貼付用充填材で貼り付けるに際して、レジンコンクリート組成物と貼付用充填材の付着面積が増大するとともに、水平方向の付着力だけでなく全方向に対する付着力を増大することができる。また、貼付用充填材を軽減することができ、工事価格の低減を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係るレジンコンクリート組成物の製造方法は、熱硬化性樹脂、充填材、骨材、および炭化物を所定温度で団子状にしたものを混練し、プレス成形したあと、硬化させることを特徴とする。これによれば、炭化物が軽量であり液面に浮くようなものであっても、団子状にしたものを混練することにより組成物全体に均一に混ざることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レジンコンクリート組成物において、製造過程の高温下においても物性の変化が少なく安定的に均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができる。また、炭化物は化学的に生成されたものではないため環境にも配慮したものとなる。このため、レジンコンクリート組成物の軽量化により作業効率が増し、各種建設現場の作業の軽減化および工期短縮を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のレジンコンクリート組成物に用いられる熱硬化性樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。この不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多基酸および飽和多基酸を重縮合させたものであり、その不飽和ポリエステル樹脂の種類は特に限定されず、通常レジンコンクリート用樹脂として使用されているものを用いることができる。また不飽和ポリエステル樹脂の一部としてビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂をブレンドしたものでも良い。
【００１４】
本発明のレジンコンクリート組成物にいられる充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、フライアッシュ、ガラス粉、水酸化アルミニウム、大理石屑等が挙げられる。充填材の平均粒径は０．５μｍ〜２０μｍ程度である。
【００１５】
本発明のレジンコンクリート組成物に用いられる骨材としては、例えば、砕石、砂、寒水石、大理石、石灰石、川砂等が用いられる。用いる骨材の平均粒径は、成形品の大きさ、厚さによって異なるが、０．０５〜５０ｍｍ、好ましくは０．１〜２０ｍｍである。
【００１６】
本発明のレジンコンクリート組成物に用いられる炭化物としては、例えば、ココナッツヤシの殻を炭化させたもの（通称「ココ炭」登録商標、以下同じ）などが挙げられる。炭化物は、原料が炭化したものであるので高温下でも物性変化がほとんどないかあるいは少なく、しかも軽量である。このココ炭は、価格、硬度、および軽さの上でバランスが非常に良い。このため、この炭化物をレジンコンクリート組成物に含めることにより、製造過程の高温下においても物性の変化が少なく安定的に均一な製品を確保しつつ、軽量化を図ることができる。また、炭化物は化学的に生成されたものではないため環境にも配慮したものとなる。
【００１７】
炭化物は、レジンコンクリート組成物の強度を維持するために硬度が高いものが好ましい。また、より一層軽量を図るために、比重は１立方センチメートル当たり１グラム未満であるのが好ましい。また、製造過程の高温下にもより一層物性変化が少なくするために、５００度まで物性変化しないもの（物性変化が少ないものも含む）、好ましくは８００度まで物性変化しないもの、さらに好ましくは１０００度まで物性変化しないものがよい。炭化物としてココナッツヤシの殻を炭化させたものを用いた場合、硬度、比重、および耐久温度（約８００度）について上記条件すべて満たすことができるので好ましい。
【００１８】
また、炭化物のレジンコンクリート組成物中での重量％については、組成物全体の比重が１立方センチメートル当たり１．２〜１．４グラムとなるように調整されるのが好ましい。また、炭化物の大きさについては、例えば１０ｍｍ厚さの組成物に対しては１．０〜２．０ｍｍの直径、２０ｍｍ厚さの組成物に対しては２．０〜４．０ｍｍの直径のものが好ましい。
【００１９】
本発明のレジンコンクリート組成物に用いられる他の配合剤としては、硬化剤、硬化促進剤、架橋剤、収縮化剤などがある。
【００２０】
硬化剤としては、過酸化物とし、適宣なものを用いることができる。例えばジアシルパーオキサイド系、パーオキシエステル系、ジアリルパーオキサイド系、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート系等のものが使用され、２種類以上を併用しても良い。
【００２１】
硬化促進剤としては、例えば、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ナフテン酸銅、バナジルアセチルアセテート、鉄アセチルアセテート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリン等、架橋剤としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロルスチレン等のスチレン誘導体、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル類、酢酸ビニル等が挙げられ、特にスチレンが好ましい。
【００２２】
低収縮化剤としては、ポリスチレン、ポリエチレン、スチレン−酢酸ビニルブロック共重合体、スチレン−ジエンブロック共重合体等が適宜使用される。特にスチレン−酢酸ビニルブロック共重合体やスチレン−ジエンブロック共重合体を用いた場合には、脱型時の糸引きがなくなり、金型の汚れが減少する他に、平滑性が向上し、レベリングが容易となる。
【００２３】
また、ガラス繊維グリッド、炭素繊維グリッド、あるいはアラミド繊維グリッドなどの繊維グリッドの配筋が行われているのが好ましい。これによればレジンコンクリート組成物の強度を高めることができる。
【００２４】
また、図１に示すように、表面に複数の突起部（１ａ）が形成されているのが好ましい。これによれば、レジンコンクリート組成物（１）を構造体（２）に対して貼付用充填材（３）で貼り付けるに際して、レジンコンクリート組成物（１）と貼付用充填材（３）の付着面積が増大するとともに、水平方向の付着力だけでなく全方向に対する付着力を増大することができる。また、貼付用充填材（３）を軽減することができ、工事価格の低減を図ることが可能となる。
【００２５】
また、レジンコンクリート組成物（１）の製造方法としては、例えば図２に示すように、熱硬化性樹脂、充填材、および炭化物を所定温度で団子状にしたものを混練し（図２（ａ））、プレス成形したあと（図２（ｂ））、硬化させる（図２（ｃ））。これによれば、炭化物が軽量であり液面に浮くようなものであっても、団子状にしたものを混練することにより組成物全体に均一に混ざることができる。
【実施例１】
【００２６】
次に本発明の実施例について説明する。
【００２７】
下表１に示すように、熱硬化性樹脂が１８Ｗｔ％（重量パーセント、以下同じ）、炭化カルシウムが３７Ｗｔ％、炭化物（ココ炭１．０〜２．０ｍｍ）が２４Ｗｔ％、６号珪砂２１Ｗｔ％、その他に内部離型剤などを配合したものを均一に混練し、プレス成形したあと、硬化させ、幅５００ｍｍ、長さ６００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの供試体を作製した。なお、この供試体には、旭ガラスマテックス社製のガラスグリッド「Ｔｙｐｅ Ｇ４ ｐｉｔｃｈ５０」（表中ではＧＧと記載）の配筋を行っている。
【００２８】
【表１】
2007070162.tif 000003
【００２９】
上記供試体について、曲げ試験を行い、ひび割れ発生加重、破壊加重、及び破壊形態を確認する試験を行った。試験結果は下表２のとおりである。下表２からもわかるように、炭化物（ココ炭）を含むレジンコンクリート組成物はひび割れ発生加重および破壊荷重において高い強度を維持しており、物性の変化が少なく安定的に均一であることがわかる。
【００３０】
【表２】
2007070162.tif 000004
【実施例２】
【００３１】
上表１に示す配合のものであって、下表３に示すようなガラスグリッドの配筋がある４種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）の供試体を作製した。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
上記各供試体について、実施例１と同様に曲げ試験を行い、ひび割れ発生荷重、破壊荷重、および破壊形態を確認する試験を行った。試験結果は下表４のとおりである。下表４からもわかるように、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に示す供試体については２．４〜２．８ｋＮまでひび割れが発生せず、Ｎｏ．４の供試体については４．２ｋＮまでひび割れが発生しなかった。また、破壊荷重についても７．５〜１０．９ｋＮまで破壊がおこらなかった。これからも炭化物（ココ炭）を含むレジンコンクリート組成物はひび割れ発生加重および破壊荷重において高い強度を維持しており、物性の変化が少なく安定的に均一であることがわかる。
【００３４】
【表４】
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【実施例３】
【００３５】
下表５に示すように、樹脂２５３リットル、炭酸カルシウム２２４リットル、骨材（３号珪砂）３８５リットル、骨材（６号珪砂）１３８リットルの従来配合の供試体を作製した。
【００３６】
【表５】
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【００３７】
また、下表６に示すように、樹脂２５３リットル、炭酸カルシウム２２４リットル、ココ炭３８５リットル、骨材（６号珪砂）１３８リットルのココ炭配合の供試体を作製した。
【００３８】
【表６】
2007070162.tif 000008
【００３９】
上表５および上表６からわかるように、従来配合のものについては質量が２１９５ｋｇであるのに対して、ココ炭を配合したものは同じ容積（１０００リットル）のもので質量が１６３３ｋｇであり、重量が５６２ｋｇ（軽減率２５．６％）も軽量化が図れている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るレジンコンクリート組成物の表面形状を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るレジンコンクリート組成物の製造過程を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・レジンコンクリート組成物
１ａ・・・突起部
２・・・構造体
３・・・貼付用充填材
【図１】
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【図２】
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