JPH04106178A - 二液性接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は鋼板、石材、コンクリート、ＦＲＰ、木材等
にコンクリート、石コウ等の水硬性マトリックスを接着
一体化させるための接着剤に関するものである。

〔従来の技術〕

既設の建築用、土木用等の構造物、例えば鋼板、補強材
を封入した合成樹脂板、木材等により形成されている構
造物に、コンクリート又は石コウのような水和反応によ
り硬化するマトリックス（水硬性マトリックス）を接合
する場合、又は鋼板、石材などと水硬性マトリックスと
の複合材料を構成する場合には、頭付きスタッド、アン
グル等を既設の鋼板等に植え付け、この上にコンクリー
ト等を打設するのが一般的である。特殊な例としては、
鋼板上にＳＢＲ，ＥＶＡ等のポリマーを混合せしめたポ
リマーセメントを１０〜３０ｍｍ厚さに塗付した後、コ
ンクリートを打設して硬化せしめ一体化する技術がある
。また、セメントコンクリートの不飽和ポリエステル樹
脂コンクリートの合成−体化に当り、セメントコンクリ
ートの所要個所に、所定のビニルエステル樹脂を成分と
する接着剤を塗布することにより、接着性を向上する技
術も知られている（特開昭５６−５５６６７号公報）。

この方法は、不飽和ポリエステル樹脂より短いゲルタイ
ルを有するビニルエステル樹脂を介在させることによっ
て一体化を確実に行なわせるものである。床版下面にエ
ポキシ系樹脂を成分とする打ち継ぎ用接着材を塗布し、
その上にメツシュ状補強材を接着材の接着力を利用して
固定し、さらにセメントモルタルを被覆塗布する技術も
知られている（特開昭６２−２５３８０７号公報）。こ
れにより、接着材が床版とセメントモルタルとの伸縮の
相違に対し、緩衝作用をするのでセメントモルタルの剥
離を防ぐことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

スタッド又はアングル材を鋼板上に植設することは、溶
接等の施工を必要とすることから経済性の問題もあると
同時にベースが鋼板等の素材に限定されるという欠点が
ある。しかも、このような接合方法はスタンドによる点
、又はアングルによる線による接合のため局部応力が生
ずるという不利がある。又、打設コンクリート量はある
程度の厚みがないと接着強度を生じないという弱点もあ
る。一方、ポリマーセメントを使用する場合には、その
接着強度がそれほど高くないことと塗布の施工性の問題
が指摘されている。セメントコンクリート構造物上にビ
ニルエステル樹脂系接着剤を塗布してその上から不飽和
ポリエステル樹脂コンクリート打設する方法は、■施工
性が悪い、■混練が難しく、ミキサーの洗浄など大なる
労力を要する、■コストが高い。

また、床版下面にエポキシ系樹脂を塗布する方法はこれ
をメツシュ状補強材の接着に用いており、セメントモル
タルの接着材として使用しているのではない。

本発明はこのような現状に鑑みて創案されたものであり
、幅広い素材に適用でき、局所応力発生等の問題がな（
、水硬性マトリックスの厚みによらず、接着強度が大き
く、施工性が容易な接着剤を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記課題を解決するべく鋭意検討の結果、
特定のエポキシ当量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
と特定のアミン化率のポリアマイドアミンよりなる二液
性接着剤を用いることによりこの目的を達成しうること
を見出し、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、エポキシ当１１５０〜３００ｇ／
ｅｑのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主剤とし、エ
ポキシ基と反応する活性水素を有し、水可溶性のポリア
ミン、ポリアミドアミン又はこれらの変性物の一種以上
を硬化剤としてなる水和反応により硬化するマトリック
スと金属板、石材、コンクリート、ＦＲＰ、木材等とを
接着する二液性接着剤と、金属板、石材、コンクリート
、ＦＲＰ、木材等にこの主剤と硬化剤の混練物を塗布し
、該塗布面に前記接着剤が硬化する前に水和反応により
硬化するマトリックス材料を打設することを特徴とする
金属板、石刷、コンクリート、ＦＲＰ、木材等と水和反
応により硬化するマトリックスとの一体化物の製造方法
に関するものである。

主剤にはエポキシ当量１５０〜３００ｇ／ｅｑのビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる。

主剤ハ、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦジグリ
シジルエーテル（ＢＦ）、ブロム化ビスフェノールＡ型
などが用いられるが汎用性、経済性の面でビスフェノー
ルＡ型が最も好ましい。

しかし、ＢＰ樹脂はＢ＾樹脂よりも粘度が低く、温度が
低くなっても結晶化がおきにくい利点がある。

エポキシ当量が１５０　ｇ　／ｅｑ未満では主剤の粘度
が低すぎ、また反応性が低くなる為に接着強度が小さく
なる。一方、３００を越えると粘度が高くなりすぎ、ま
た未硬化水硬性マトリックス内への拡散が悪くなり接着
強度が小さくなる。

接着剤の適当な粘度は５〜１００ボイズ（２０°Ｃ）で
ある。５ボイズ未満では粘度が低すぎて所定の厚みに塗
布することが困難であり、一方、１００ポイズを越える
と接着剤の未硬化水硬性マトリックス内への拡散が悪く
なり接着強度が向上しない。主剤には反応性希釈剤、希
釈剤、遥変剤、補強剤等を加えることができるが硬化剤
の添加量及び希釈剤の皮膚刺激性などに注意を要する。

反応性希釈剤を使用する場合、主剤中のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂の含有量は３０〜１００％、好ましく
は５０〜１００％である。

硬化剤にはエポキシ基と反応する活性水素を有する水可
溶性のアミンを用いる。硬化剤が水可溶性でないと未硬
化の水硬性マトリックス内への拡散が悪（なって接着強
度が向上しない。このような水可溶性アミンの例として
ポリアマイドアミン、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリア
ミン及びこれらの変性物のうち一種以上を挙げることが
できる。

硬化剤には反応促進剤、補強剤、可塑剤、遥変剤等を加
えることができる。硬化剤中の前記アミンの含有量は２
０〜１００％、好ましくは４０〜１００％である。

本発明の二液性接着剤は建築用部材、土木用部材等に用
いられる複合部材の製造用に使用される。

複合部材の一方は金属板、石材、コンクリート、ＦＲＰ
、木材等である。金属板の例としては鋼板、ステンレス
板、チタン板等を挙げることができる。

これらは、接着面を接着剤の塗布に先立って清掃処理す
る。この処理は前記の各材料に応じて公知の方法に従っ
て行なえばよく、例えば鋼板の場合にはその状態に応じ
てブラスト処理、酸処理等を行なうことができる。接着
面には接着剤を塗布する前にプライマーを塗布しておく
ことが好ましい。

プライマーの厚みは金属板の場合３０〜２００ｐｍ程度
が適当である。接着剤は主剤と硬化剤を混合して接着面
に塗布する。主剤と硬化剤の混合割合は硬化によって充
分な強度が得られるように定めればよく、アミン当量／
エポキシ当量比で０．５〜２程度が適当である。次に、
３種の主剤及び２種の硬化剤について配合割合を変えて
接着強度を測定した結果を第１図に示す。

尚、測定方法は１２０　Ｘ　１３０　Ｘ　１２ｍの鋼板
工に主剤と硬化剤を混合した接着剤を塗布し、その上か
らボルトを埋込んだφ５０ｍｍＸ　１００ｍｍのモルタ
ルを接着して埋込ボルトを上方に引張り、剥離させるの
に要する引張力から求めた。

図中、三角印は硬化剤にアミン価が２３５　ｇ　／当量
で粘度が６０〜１２０ボイズ（２０″Ｃ）の水可溶性脂
肪酸変性ポリアマイドアミンを用いた場合を、そして丸
印はアミン価が２６５ｇ／当量で粘度が１００〜２００
ポイズ（２５°Ｃ）の水可溶性脂肪酸変性ポリアマイド
アミンを用いた場合をそれぞれ示している。また、丸印
と三角印のいずれも白が主剤にエポキシ当量が２１７．
５ｇ／当量で粘度が９〜１４ポイズ（２５°Ｃ）のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂を、半黒がエポキシ当量が
２１８　ｇ　／当量で粘度が１８〜２０ポイズ（２５”
Ｃ）のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を、そして黒が
エポキシ当量が３２５　ｇ　／当量で粘度が２０〜８０
ボイズ（２５°Ｃ）のビスフェノールを用いた場合をそ
れぞれ示している。この図に示すように、主剤と硬化剤
の混合割合はアミン当量／エポキシ当量が０．５以上あ
れば充分な接着強度が得られることがわかる。また、主
剤の粘度が低い程接着強度が高くなることもわかる。接
着面への接着剤の塗布量は０．１〜２　ｍｍ程度が適当
である。塗布方法も公知の方法に従って行なえばよく、
刷毛塗り、ローラー塗り、スプレー塗布等を利用できる
。

複合部材の他方はコンクリート、モルタル、石ロウ等の
水硬性マトリックスである。未硬化の水硬性マトリック
スは接着剤の硬化前に打設する必要がある。打設後は常
法に従って養生することによって未硬化の水硬性マトリ
ックスが硬化して複合部材が得られる。

本発明の接着剤により接着された複合部材は接着強度が
大きいという大きな特徴がある。本発明品と各種従来品
との接着強度を比較した結果を第２図に示す。測定方法
は各種市販の接着剤を指示された使用方法に従って鋼板
の表面に塗布して３０分後にコンクリートを打設し、７
日後に接着強度を測定したものである。接着剤Ａは５Ｂ
Ｒ−アクリル変性ラテックス・高炉セメント・高炉スラ
グの３種混合型であり、Ｂはアクリル系エマルジョンの
１液型（防水用ポリマーセメント）であり、Ｃはアクリ
ル系エマルジョン・耐候性セメントの２種混合型であり
、Ｄはシロキサン架橋反応型アクリル樹脂の２液温合型
であり、Ｅはエポキシ−ポリアミド樹脂の２液温合型で
ある。図中、○印はコンクリートと鋼板間の接着強度を
示している。尚、△印は鋼板同志を各接着剤で接合した
場合の接着強度を示し、口印は鋼板と硬化したコンクリ
ート板を接合して得られた接着強度を示している。第２
図に示すように従来の接着剤を用いた場合の鋼板−コン
クリート間の接着強度はいずれも１〜６ｋｇｆ／ｃｄ程
度にすぎない。一方、３種混合型を用いた鋼板間の接着
強度は３５〜４５ｋｇｆ／ｄと高く、また、硬化したコ
ンクリート板と鋼板の接合でもエポキシ−ポリアミド樹
脂を用いた２液温合型では１９〜２４ｋｇｆ／ｃｉｉに
なっている。これらは打設後硬化させる場合と固形物相
互間の接合の場合とは接合のメカニズムが異なることを
示唆している。

本発明品は、主剤としてエポキシ当４１１８０〜２００
ｇ／ｅｑ、粘度９〜１４ボイズ（２５°Ｃ）を用い、硬
化剤として水可溶性のポリアマイドアミド（分子量１０
００、粘度５０〜１００ポイズ）を使用した。

上記で得られた複合部材には他の積層材料をさらに積層
しうろことはいうまでもない。

〔作用〕

比較的低粘度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及び水
可溶性の硬化剤を用いることによって接着剤が未硬化の
水硬性マトリックス内に適度に拡散含浸された状態で硬
化することにより接着強度が高まるものと思われる。

〔実施例〕

実施例１ 主剤としてエポキシ当量が２１７．５　ｇ　／当量で粘
度が９〜１４ボイズ（２５°Ｃ）のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（ｒＥＰ−４５２０ＴＸＪ　、旭電化工業
製品）を使用した。主剤１００重量部に対し、硬化剤と
してアミン価が２３５ｇ／当量で粘度が５０〜１００ボ
イズ（２５’Ｃ）の水可溶性脂肪酸変性ポリアマイドア
ミン（ｒＥＨ−２Ｑ６Ｊ　、旭電化工業製品）６０重量
部を加えよく混練した。

１００　Ｘ　１００　Ｘ　３２ｍｍの鋼板の表面をブラ
スト処理しくＧｒｉｄ＃１００．　ＳＩＳ、　Ｓａ　２
．５）　、次いでリン酸処理した。その表面に上記の混
練物をバーコーターで膜厚５００Ｊｒｍに塗布した。直
ちにその上にセメント１：砂２：水０．５のモルタルを
φ５０　Ｘ　１００ａｎのモールドにより打設して温布
しながら２０″Ｃで２１日間養生し複合部材を得た。

この複合部材のモルタル−鋼板間の接着強度を測定した
ところ２６．８ｋｇ／ｃ１ｉ！であった。

実施例２ 主剤に、実施例Ｉと同様のアデカＥＰ−４５２０Ｔｘを
６０重量部に対し、スプレー塗布が可能なように粘度を
低下させるための希釈剤と芳香族系エポキシ樹脂反応性
希釈剤（チバガイギー製ＤＹＯ２３）を４０重量部、硬
化剤にｔ！Ｈ−２０６を６１重量部を用いて実施例１と
同様にしてテストピースを作製した。このものの接着強
度は２０．６ｋｇ／Ｃ１Ｎであった。

〔発明の効果〕

本発明の接着剤を使用することにより、スタッドアング
ル材等を植設することなく、接着剤を接着面に塗布し、
その上から未硬化の水硬性マトリックスを打設するだけ
で高い接着強度の複合部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は粘度等の異なる各種の主剤と硬化剤の組合せに
おけるその混合割合と接着強度と関係を示したグラフで
あり、第２図は市販の各種接着剤の接着強度を測定した
結果を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ当量１５０〜３００ｇ／ｅｑのビスフェ
   ノールＡ型又はＦ型エポキシ樹脂を主材とし、エポキシ
   基と反応する活性水素を有する水可溶性のポリアミンま
   たはポリアミドアミンまたはこれらの変性物の一種以上
   を硬化剤としてなる、水和反応により硬化するマトリッ
   クスと金属板、石材、コンクリート、ＦＲＰ、木材等と
   を接着する二液性接着剤
2. （２）金属板、石材、コンクリート、ＦＲＰ、木材等に
   請求項（１）に記載の主剤と硬化剤の混練物を塗布し、
   該塗布面に前記接着剤が硬化する前に水和反応により硬
   化するマトリックス材料を打設することを特徴とする金
   属板、石材、コンクリート、ＦＲＰ、木材等と水和反応
   により硬化するマトリックスとの一体化物の製造方法