JPH08134426A

JPH08134426A - 固着剤

Info

Publication number: JPH08134426A
Application number: JP27194094A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nishida; 聖二西田; Masayuki Yonetani; 昌之米谷
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JP3565589B2

Abstract

(57)【要約】【目的】貯蔵時樹脂の増粘、劣化がなく、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
込み後向上するといった画期的な固着剤を提供する。【構成】主剤と硬化剤とからなる二成分ラジカル硬化
性固着剤であって、その主剤が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
シプルピル−ｐ−トルイジンを含む。

Description

【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。

【０００６】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。

【０００７】

【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。

【０００８】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
いることのできるアクリル型エポキシアクリレート樹脂
はエポキシ樹脂とアクリル酸、アクリル酸−無水マレイ
ン酸等の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。

【０００９】その他のエポキシアクリレート樹脂、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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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３
０ｗｔ％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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】

【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。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。

【００２３】

【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６
５ｗｔ％、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６ｍ
ｍ、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。

【００２４】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。引張荷重の測定
は以下の要領で行った。サイズ５００×５００×１００
０ｍｍ、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４
５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、１５ｔ
ｏｎで測定停止とした。

【００２５】その結果を表１に示す。

【００２６】

【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６
５ｗｔ％、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７４〜２１０μ
ｍ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。

【００２７】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。

【００２８】その結果を、表３に示す。

【００２９】

【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６
５ｗｔ％、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４ｍ
ｍ、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。

【００３０】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９０ｍ
ｍ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。

【００３１】

【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。

【００３２】

【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４７
ｗｔ％、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。

【００３３】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。

【００３４】

【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６
５ｗｔ％、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２
０ｇ、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。

【００３５】その結果を、表３に示す。

【００３６】

【比較例４】β−ヒドロキシエステル６８部にメタクリ
ル酸メチル３１部を混合撹拌した重合性不飽和化合物
１．３５ｇに、融点５０〜５２℃のパラフィン６．７×
１０^-3ｇおよびＮ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシプロピル）
−ｐ−トルイジン１．３５×１０^-2ｇを添加し溶解した
ものを外径１０．５ｍｍ、長さ８０ｍｍの筒状体に入
れ、さらに、ＢＰＯパウダー４．０×１０^-2を充填し密
封された小さなガラス管、粒径０．６ｍｍ以下の骨材
５．５ｇを入れ密封しカプセルを作成した。

【００３７】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９０ｍ
ｍの穿孔を行い、Ｍ１０のアンカーボルトをボルト圧入
機により圧入し、引張荷重を測定した。その結果を表４
に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】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。

【００４３】

【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。

Claims

【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。