JP2002338610A

JP2002338610A - 液状／粉末状からなる２材型硬化組成物

Info

Publication number: JP2002338610A
Application number: JP2001152488A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nakano; 辰夫中野; Toshihiro Ando; 敏弘安東
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: JP4766777B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、充填材を含有する２剤型硬化性組
成物において、充填材の混合性に起因する硬化不良の発
生を防止し、充填材の特性をより均一に発揮させること
により、充填材を含有する２剤型硬化性組成物の作業性
の改善、ならびに硬化物の品質の向上、さらに充填材混
合作業時の粉塵の飛散に対する作業者の安全性の確保な
どの課題を解決する組成物を提供する。【解決手段】本発明は、有機過酸化物を含有する重合
可能なアクリル系液状組成物（Ａ）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、充填材および分散
剤を含有し、該硬化剤と該分散剤の液体部重量が充填材
の吸油量の２％〜８０％である粉末状組成物（Ｂ）から
なる２材型アクリル系硬化組成物であり。複合充填材
に、硬化剤と分散剤の液体部重量が充填材の吸油量の２
％〜８０％を配合して混合することを特徴とする充填材
種の均一性が高い粉末状組成物の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保存安定性、混合
性に優れた２剤型アクリル系硬化組成物であり、常温で
容易に硬化する、土木、建築の補修材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、アクリル系樹脂は、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。通常、アクリ
ル系硬化組成物は、アクリル系モノマーやオリゴマーに
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を混合して、重合する
ことにより硬化が行われる。２材型アクリル系硬化組成
物とは、前記の有機過酸化物を含有する組成物と、硬化
剤を含有する組成物からなる２材に成分が分離された組
成物であり、２材を使用直前に混合して被着体に塗布も
しくは塗工して硬化が行われる。このような従来の２材
型アクリル系硬化組成物は、塗工性やたれ落ちを防止す
る手段として、高度に充填材を配合して半固体状として
使用しなければならず、このような半固体状では２材の
混合が不十分にならざるを得なかった。混合が不十分で
は、硬化不良が発生する重大な欠点がある。更に、充填
材を多量に配合すると、充填材に混入してくる微量の金
属や金属部分酸化物などにより有機過酸化物の分解が惹
起されて、保存安定性が極端に低下してしまう欠点があ
った。液状／粉末状からなる２材型アクリル系硬化組成
物はこれらの欠点を解決したものである。即ち、有機過
酸化物を含有する液状組成物（A）と該有機過酸化物を
分解してラジカルを発生させる硬化剤を含有する充填材
からなる粉末状組成物(B)で構成されたものである。し
かしながら、粉末状組成物(B)成分中の充填材を硬化物
の特性や塗工性の改良を目的に、粒子径を極端にかえた
り、比重が極端に異なる多成分系にすると、均一性が極
端に低下して、目視で判別できるような充填材の成分分
離が発生してしまう欠点がある。この充填材の成分分離
は、多成分の充填材を混合して、均一化する際に発生す
る一般的な現象であり、充填材の特性が採取場所によっ
て異なる重大な欠点であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のよう
な、充填材の成分分離を防止して、充填材の特性をより
均一に発揮できて、かつ、微粉成分などの飛散による作
業者の安全衛生をも確保できる、液状／粉末状の２材型
アクリル系硬化組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決する手段】本発明は、有機過酸化物を含有
する重合可能なアクリル系液状組成物（Ａ）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、充填材お
よび分散剤を含有し、該硬化剤と該分散剤の液体部重量
が充填材の吸油量の２％〜８０％である粉末状組成物
（Ｂ）からなる２材型アクリル系硬化組成物である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に用いる充填材はラジカル
重合禁止剤に相当する物質以外の固体の粉体であれば、
いかなる物でも利用できる。例えば、無機質充填材とし
て、ガラス質バルーン、シラスバルーン、セラミックス
粉、セラミックスバルーン、ガラス粉、短繊維状Ｋガラ
ス、シリカ粉、超微粉末シリカ、アルミナ粉、マイカ
粉、セラミックス粉、硅砂、砂、岩石粉、マグネシア
粉、炭酸カルシウム粉、炭化珪素粉、窒化硅素粉、窒化
アルミ粉、カーボン粉、カオリンクレー、乾燥粘土鉱物
粉、フェライト粉、乾燥珪藻土粉などの他に目的により
顔料類、いろいろな金属粉などが挙げられる。また、有
機質充填材として、合成高分子粉末、例えば、ポリエチ
レン粉、ポリプロピレン粉、コ゛ム粉、プラスチックバル
ーン、ナイロン粉、プラスチック短繊維粉、シリコーン
ゴム粉、架橋アクリル粉、架橋ポリスチレン粉、ビニル
モノマーでグラフト重合したゴム粒子粉末、ポリエステ
ル粉、テフロン(登録商標）粉、ポリビニルアルコール
粉、ポリビニルブチラール粉、ポリカーボネート粉、エ
ポキシ樹脂粉、硬化エポキシ樹脂粉、など金属石鹸に著
しく溶解しない充填材であれば良く、パラフィンワック
ス類、有機天然高分子化合物、例えば、木粉、藁粉、籾
殻粉、クルミ殻粉、澱粉、小麦粉、蕎麦殻粉、セルロー
ス粉、密ロウ、など多数の充填材が挙げられる。

【０００６】また、必要に応じて着色剤、例えば顔料や
染料を添加しても良いし、硬化促進剤、例えば第３級ア
ミン類などを添加しても良い、更に、充填材は目的に応
じて、単独で用いてもよいし、量を変化させたり、複数
の充填材を併用してもよい。

【０００７】本発明の粉末状組成物（Ｂ）に用いる硬化
剤はアクリル系液状組成物（Ａ）に含有している有機過
酸化物を分解してラジカルを発生させる材料で、例え
ば、金属石鹸に代表されるオクチル酸コバルト、オクチ
ル酸マンガン、オクチル酸ニッケル、オクチル酸バナジ
ウム、オクチル酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸
マンガン、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸バナジウ
ム、ナフテン酸銅、コバルトアセチルアセトナート、マ
ンガンアセチルアセトナート、ニッケルアセチルアセト
ナート、バナジウムアセチルアセトナートなどが挙げら
れ、これらは特性改良の目的で複合して用いてもよい。

【０００８】本発明の粉末状組成物（Ｂ）に用いる分散
剤は充填材の混合性を上げ、容易に接着剤組成物を形成
させ、かつ、充填材の粒子径や密度が著しく異なる多成
分充填材の均一性を上げるためのもので、例えば、少な
くとも分子中に（メタ）アクリル基を有する（メタ）ア
クリル酸エステルモノマーがあり、これはメタクリル酸
エステルとアクリル酸エステルの総記で（以下〜（メ
タ）アクレートと記す）あり、例えば、メチル（メタ）
アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル
（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、
２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチ
ル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリ
レート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル
（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリアク
リレート、フェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキ
シル（メタ）アクリレート、メトキシ化シクロトリエン
（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、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、４−ヒドロキシブチル（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、アルキルオ
キシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、
テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、グリシジル（メタ）アクリレート、カプロラクトン
変成テトラフルフリル（メタ）アクリレート、エトキシ
カルボニルメチル（メタ）アクリレート、フェノールエ
チレンオキシド変成アクリレート、パラクミルフェノー
ルエチレンオキシ変成アクリレート、ノニルフェノール
エチレンオキシド変成アクリレート、ノニルフェノール
ポロピレンオキシド変成アクリレート、２−エチルヘキ
シルカルビトールアクリレート、ポリグリセロールジ
（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、１，４ブタンジオール（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、ネオペンチルグリコールジ（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、エポキシ（メタ）アクリレート（大阪有機化学社製
ビスコート＃５４０）、ポリエステル（メタ）アクリレ
ート（東亜合成社製アロニックスＭ−６１００、共栄社
化学社製エポキシエステル３０００Ｍ）、ウレタンアク
リレート東亞合成社製アロニックスＭ−１１００）、ア
クリルニトリルブタジェンメタクリレート（宇部興産社
製H ycar VTBN）が挙げられる。更に、可塑剤や不乾性
油、鉱油、硬化剤機能のない金属石鹸、シランカップリ
ング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カッ
プリング剤などがあり、例えば、エチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、エチルアルコール、プロピルア
ルコール、ひまし油、機械油、オクテン酸カルシウム、
ビニルトリス（β-キシエトキシ）シラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、β-（３，４
エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、
γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-βア
ミノエチル）γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニ
ル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロ
プロピルトリメトキシシラン、アセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレート（味の素社製ＡＬ−Ｍ）、イ
ソプロピルトリステアロイルチタネート（味の素社製プ
レンアクトKR-TTS）に代表されるチタネート系カップリ
ング剤、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタ
ネート（味の素社製プレンアクトKR-11）、グリセリ
ン、グリセリンエステル類、液状界面活性剤などが挙げ
られる。これらの分散剤は単独で用いてもよいし、複合
して用いてもよい。また、硬化剤を溶解した分散剤の量
は、充填剤の吸油量（JIS K 5101）の２〜８０％が好ま
しく、８０％を超える量では塊状になる場合があり好ま
しくなく、２％未満では硬化剤の均一性が欠ける場合が
あり、１０〜４０％最も好ましい。また、フェノール系
の硬化速度調整剤を微量添加してもよい。

【０００９】（作用）本発明の液状／粉末状からなるア
クリル系２材型硬化組成物の粉末状組成物は、上記の硬
化剤と分散剤を含有する粉末状充填材組成物であり、第
１の特徴は、充填材が既に分散剤や硬化剤により表面処
理されている状態であることから、有機過酸化物を含有
するアクリル系液状組成物との混合性に優れているので
あり、更に、第２の特徴は充填材の粒子径が大幅に異な
ったり、密度が大幅に異なったりする多成分系充填材の
充填材成分分離が極めて低減され、均一化されることに
ある。これは本発明の分散剤により、充填材表面が湿潤
状態になる効果と考えられる。第３の特徴は、特に、超
微粉を配合した場合にあり、有機過酸化物を含有するア
クリル系液状組成物を粉末状組成物に混合する作業で超
微粒子が飛散して作業者の安全衛生上に問題が発生する
が、本発明の粉末状組成物では前記したように、超微粒
子も充填材粒子の湿潤面に付着したり、超微粒子自身が
湿潤状態になるために、２材の混合作業などで、飛散し
ないのである。同様の手法として、本発明に用いる２材
構成とは逆に、有機過酸化物に充填材を混合する構成が
可能であるが、製造時および保存、移動時などに過酸化
物の分解爆発などの可能性が否定できないため、この様
な構成は安全面から避けるべきである。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。実施例１＜アクリル系液状組成物の製造＞炭酸カルシウム粉末
（東洋粉化工業社製軽質炭カル紛）１０００ｇ、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート（共栄社化学社製ライ
トエステルHO）２００g、ジシクロペンテニルオキシエ
チルメタクリレート（ロームアンドハース社製ＱＭ
−６５７）４００ｇ、１，２ポリブタジエン変成ジメタ
クリレート（日本曹達社製ＴE−２０００）４００ｇ、
N,N-ジ（２−ヒドロキシエチル）−P−トルイジン１０
ｇ、パラフィンワックス（日本精鑞社製）６ｇ、シラン
カップリング剤（日本ユニカ社製A-174）１．５ｇ、を
投入して攪拌混合しながら６５℃まで加熱してパラフィ
ンワックスを溶解してから２５℃に冷却した。次いで、
クメンハイドロパーオキサイド（日本油脂社製パークミ
ルＨ８０）１５ｇを投入して攪拌混合してアクリル系液
状組成物を得た。

【００１１】＜粉末状組成物の製造＞６号珪砂５００
g、７号珪砂５００ｇ、ホワイトチタン３ｇカーボンブ
ラック０．０１ｇを小型万能混合機中に投入して、１分
間１００ｒｐｍで予備混合した。この混合物の吸油量は
約１８であった。次いで、２−ヒドロキシエチルメタク
リレート（共栄社化学社製ライトエステルHO）１０g、
オクチル酸コバルト（シントーファインケミカル社製オ
クトライフＣo12）１０g、の混合溶液を投入し、５分間
混合して粉末状組成物を得た。＜評価＞粉末状組成物５００gをポリプロピレン製ボー
ルに投入し、次いで、アクリル系液状組成物２００gを
投入して、スプーンで混合すると容易に未硬化のモルタ
ル状となった。凹凸のあるコンクリート表面に全量移
し、約５mm厚さにコテ仕上げした。コテ塗工性は良好で
あった。２３℃の雰囲気で４０分後にモルタル状に硬化
した。

【００１２】実施例２＜粉末状組成物の製造＞７号珪砂（密度≒２．６ｇ／ｃ
ｍ³）７００ｇ、シラスバルーン（三洋貿易KK社サイ
ラックスＰＢ−０３（平均粒子径＝７０μｍ、密度≒
０．７ｇ／ｃｍ³）３００ｇ、ホワイトチタン４０ｇ、
カーボンブラック０．１ｇを万能混合機に投入して予備
混合。混合物の吸油量約６０であった。次いで、２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート（共栄社化学社製ライト
エステルHO）１００g、とオクチル酸コバルト（シント
ーファインケミカル社製オクトライフＣo12）５０g、の
混合溶液を投入し、５分間混合して粉末状組成物を得
た。＜評価＞予備混合段階ではシラスバルーンと珪砂が目視
で分離しているのが確認できたが、粉末状組成物では分
離はみられなかった。粉末状組成物３００gをポリプロ
ピレン製ボールに投入し、次いで、実施例１で製造した
アクリル系液状組成物２００gを投入して、スプーンで
混合すると容易に半固体状となった。混合の際にシラス
バルーンの飛散はなかった。凹凸のあるコンクリート垂
直壁表面に、約１０mm厚さに付着させ、コテで約５mm厚
さに仕上げた。コテ塗工性は良好であった。２３℃の雰
囲気で３５分後にモルタル状に硬化した。

【００１３】実施例３オクチル酸コバルト３０ｇとした以外は、実施例２と同
様にして粉末状組成物を製造した。

【００１４】実施例４実施例３のオクチル酸コバルト３０ｇをコバルトアセチ
ルアセトナート粉末３０ｇとした以外は実施例３と同様
にして粉末状組成物を製造した。

【００１５】比較例１硬化剤として、コバルトアセチルアセトナート粉末３０
ｇ、分散剤なし、以外は実施例２と同様にして、粉末状
組成物を製造した。

【００１６】比較例２硬化剤として、コバルトアセチルアセトナート粉末３０
ｇ、分散剤なし、以外は実施例２と同様にして、粉末状
組成物を製造した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】本発明の液状／粉末状からなるアクリル
系２材型硬化組成物の粉末状組成物は、アクリル系２材
型硬化組成物が持つ、多くの特性を保持しつつ、大幅に
粒子径や密度の異なる多成分の複合充填材を含有する粉
末状組成物の充填材成分分離や２材混合時の微粒子成分
の飛散を改善することができるので、例えば、コンクリ
ート構造体の一般開放状態での断面修復補修やトンネル
内の断面修復補修、凹凸調整、路面補修、マンホールな
どコンクリート部材の形状補修、アンカー固定など多方
面の応用ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０４Ｂ 111:72 Ｃ０４Ｂ 111:72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機過酸化物を含有する重合可能なアク
リル系液状組成物（Ａ）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、充填材および分散剤を含有
し、該硬化剤と該分散剤の液体部重量が該充填材の吸油
量の２％〜８０％である粉末状組成物（Ｂ）からなる２
材型アクリル系硬化組成物。