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JP2754330B2 - 硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成物並びにこれらを硬化して得られる硬化物 - Google Patents

硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成物並びにこれらを硬化して得られる硬化物

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JP2754330B2
JP2754330B2 JP6082203A JP8220394A JP2754330B2 JP 2754330 B2 JP2754330 B2 JP 2754330B2 JP 6082203 A JP6082203 A JP 6082203A JP 8220394 A JP8220394 A JP 8220394A JP 2754330 B2 JP2754330 B2 JP 2754330B2
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龍彦 尾▲崎▼
淳司 小玉
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Takemoto Oil and Fat Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硬化性ポリマーモルタル
又はコンクリート組成物（以下、ポリマーモルタル・コ
ンクリート組成物という）、並びにこれらを硬化して得
られる硬化物に関する。結合材としてラジカル重合性の
モノマーやマクロマーを含有する重合性液状樹脂を用い
たポリマーモルタル・コンクリート組成物が広く利用さ
れている。例えば代表的な重合性液状樹脂である不飽和
ポリエステル樹脂を用いたポリマーモルタル・コンクリ
ート組成物が塗床材、舗装材、プレキャスト製品等の建
設材料に使用されている。本発明は結合材として特定構
造の不飽和ウレタン及び該不飽和ウレタンと共重合可能
なビニル単量体からなる重合性液状樹脂を用いたポリマ
ーモルタル・コンクリート組成物並びにこれらを硬化し
て得られる硬化物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリマーモルタル・コンクリート
組成物としては、いずれも結合材として、不飽和ポリエ
ステル樹脂を用いたもの（特公昭６２−１２９３４、特
公昭６２−１４３９１６）、ポリイソシアネートとヒド
ロキシアルキル（メタ）アクリレートとから得られる不
飽和ウレタンを含有する重合性液状樹脂を用いたもの
（特開昭５４−３３５８５、特開昭５４−３６３９２、
特開昭５４−３６３９０）、多価アルコールの（メタ）
アクリル酸部分エステルと他のビニル単量体とを含有す
る重合性液状樹脂を用いたもの（特公平１−３０７７
７、特公平３−３６２３）等が提案されている。
【０００３】ところが上記従来のポリマーモルタル・コ
ンクリート組成物には次のような欠点がある。 １）結合材として不飽和ポリエステル樹脂を用いたもの
は、これに無機粉状充填材や骨材を調合すると、粘性が
高くなり、流動性の良いものが得られない。また硬化に
長時間を要し、作業性、施工性が劣る。 ２）結合材として多価アルコールの（メタ）アクリル酸
部分エステルと他のビニル単量体とを含有する重合性液
状樹脂や前記した不飽和ポリエステル樹脂を用いたもの
は、水と長時間接触すると、強度が低下し、耐水性の優
れた硬化物が得られない。 ３）結合材としてポリイソシアネートとヒドロキシアル
キル（メタ）アクリレートとから得られる不飽和ウレタ
ンを含有する重合性液状樹脂を用いたものは、常温以下
の温度で固化したり、また沈殿物を生じたりして、作業
性、施工性に制約がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のポリマーモルタル・コンクリート組
成物における上記１）〜３）の欠点である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記課題を解決するべく、結合材として不飽和ウレタン
を含有する重合性液状樹脂を用いたポリマーモルタル・
コンクリート組成物並びにこれらを硬化して得られる硬
化物について、不飽和ウレタンの化学構造と得られる硬
化物との関係を研究した結果、該不飽和ウレタンとして
イソシアネート基を２〜４個有するポリイソシアネート
と特定の（メタ）アクリルエステルモノオールとから得
られるものを用いるのが正しく好適であることを見出し
た。
【０００６】すなわち本発明は、結合材、無機粉状充填
材及び骨材を含有して成るポリマーモルタル・コンクリ
ート組成物であって、該結合材が下記の式１で示される
不飽和ウレタン及び該不飽和ウレタンと共重合可能なビ
ニル単量体からなり且つ該不飽和ウレタン／該ビニル単
量体＝９０／１０〜１０／９０（重量比）の割合からな
る重合性液状樹脂であり、該無機粉状充填材及び該骨材
がその合計量として該結合材１００重量部当たり３００
〜１１５０重量部の割合で含有されて成るものであるこ
とを特徴とするポリマーモルタル・コンクリート組成物
並びにこれらを硬化して得られる硬化物に係る。
【０００７】
【式１】
【０００８】式１において、 Ｘ：ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジメチレン
トリフェニルトリイソシアネート、トリメチレンテトラ
フェニルテトライソシアネート又は分子中にイソシアネ
ート基を平均２〜４個有するポリメチレンポリフェニル
ポリイソシアネートからイソシアネート基を除いた残基 Ｙ：３価のアルコールから水酸基を除いた残基 Ａ1：炭素数２〜６のアルキレン基 Ａ2：炭素数２〜４のアルキレン基 Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3：Ｈ又はＣＨ3 ｐ，ｑ，ｒ：ｐ，ｒは同時に０とはならない０〜２の整
数であり、ｑは１〜３の整数であって、且つ２≦ｐ＋ｑ
＋ｒ≦４を満足するものｍ：２〜５の整数
【０００９】式１で示される不飽和ウレタンは、後述す
るような（メタ）アクリルエステルモノオールとポリイ
ソシアネートとを反応させて得られるウレタン化物であ
る。
【００１０】上記（メタ）アクリルエステルモノオール
には、（メタ）アクリル酸とアルカントリオールとから
誘導されるアルカントリオールジ（メタ）アクリレー
ト、（メタ）アクリル酸とアルカンジオールとから誘導
されるアルカンジオールモノ（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸とポリエーテルジオールとから誘導
されるポリエーテルジオールモノ（メタ）アクリレート
が包含される。
【００１１】アルカントリオールジ（メタ）アクリレー
トとしては、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、１，２，
６−ヘキサントリオールジ（メタ）アクリレート等の、
アルカンの炭素数が３〜６のアルカントリオールのジ
（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００１２】アルカンジオールモノ（メタ）アクリレー
トとしては、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、
１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート等
の、アルカンの炭素数が２〜６のアルカンジオールのモ
ノ（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００１３】ポリエーテルジオールモノ（メタ）アクリ
レートとしては、ジエチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、テトラエチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、ペンタブチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート等の、炭素数が２〜４のアルキレンオキサイ
ドを２〜５モル付加したポリエーテルジオールのモノ
（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００１４】これらの（メタ）アクリルエステルモノオ
ールと反応させるポリイソシアネートには、ジ〜テトラ
イソシアネートが包含される。かかるポリイソシアネー
トとしては、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジメ
チレントリフェニルトリイソシアネート、トリメチレン
テトラフェニルテトライソシアネート、分子中にイソシ
アネート基を平均２〜４個有するポリメチレンポリフェ
ニルポリイソシアネートが挙げられる。これらのポリイ
ソシアネートのうちでは、イソシアネート基を平均２．
５〜３個有するポリメチレンポリフェニルポリイソシア
ネートを用いるのが有利である。
【００１５】本発明で用いる不飽和ウレタンにおいて、
ポリイソシアネートと反応させる（メタ）アクリルエス
テルモノオールの選択事例には、１）アルカンジオール
モノ（メタ）アクリレートとトリオールジ（メタ）アク
リレートとの併用例、２）アルカンジオールモノ（メ
タ）アクリレートとポリエーテルジオールモノ（メタ）
アクリレートとの併用例、３）アルカンジオール（メ
タ）アクリレートとトリオールジ（メタ）アクリレート
とポリエーテルジオールモノ（メタ）アクリレートとの
併用例が包含される。
【００１６】本発明で用いる不飽和ウレタンにおいて、
分子中に含まれる（メタ）アクリロキシ基の総数は２か
ら最大６までを含み得るが、２〜４とするのが好まし
く、また２種以上の不飽和ウレタンを用いる場合には、
（メタ）アクリロキシ基の総数を平均２．５〜３．５と
するのが好ましい。かかる不飽和ウレタンを得るために
は、その合成に用いるポリイソシアネートのイソシアネ
ート基の数及び（メタ）アクリルエステルモノオールの
種類を適宜に選択する。
【００１７】不飽和ウレタンを合成する際のポリイソシ
アネート／（メタ）アクリルエステルモノオールの反応
割合は、官能基モル比（ＮＣＯ／ＯＨ）で１／１となる
ようにするのが好ましいが、１／０．９５〜０．９５／
１の範囲で変動しても特に支障はない。通常、不飽和ウ
レタンの合成では、（メタ）アクリルエステルモノオー
ルに不活性溶媒を加え、更に触媒、例えばジ−ｎ−ブチ
ル錫ジラウレートを加えて、温度を５０〜８０℃に保持
しつつポリイソシアネートを徐々に加える方法が採用さ
れる。この場合、不活性溶媒として（メタ）アクリル酸
メチルやスチレン等のビニル単量体を用いることもでき
る。
【００１８】本発明で用いる、不飽和ウレタンと共重合
可能なビニル単量体としては、１）メチルメタクリレー
ト、２）エチレングリコールジアクリレート、プロピレ
ングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリ
レート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート等
の、アルカンの炭素数が２〜６のアルカンジオールジ
（メタ）アクリレート、３）グリセリントリメタクリレ
ート、１，２，６−ヘキサントリオールトリアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の、
アルカンの炭素数が３〜６のアルカントリオールジ（メ
タ）アクリレート、４）スチレン、メチルスチレン、ジ
ビニルベンゼン等のビニル芳香族炭化水素等が挙げら
れ、これらは１種又は２種以上を適宜に用いることがで
きるが、得られる硬化物の物性から見てメチルメタクリ
レート、スチレン、又はこれらの混合物を用いるのが好
ましい。
【００１９】本発明で用いる結合材は、式１で示される
不飽和ウレタン及び該不飽和ウレタンと共重合可能なビ
ニル単量体からなり、且つ該不飽和ウレタン／該ビニル
単量体＝９０／１０〜１０／９０（重量比）の割合から
なるものであるが、該不飽和ウレタン／該ビニル単量体
＝３０／７０〜７０／３０（重量比）の割合からなるも
のが好ましい。
【００２０】本発明のポリマーモルタル・コンクリート
組成物は無機粉状充填材を含有するものである。かかる
無機粉状充填材としては、炭酸カルシウム、シリカ、ク
レー、タルク、水酸化アルミニウム等が挙げられる。本
発明は無機粉状充填材の粒子径、形状、粒度分布等を特
に制限するものではないが、平均粒子径が通常０．１μ
m以上のものを用い、好ましくは１〜１００μmのものを
用いる。
【００２１】本発明のポリマーモルタル・コンクリート
組成物は骨材を含有するものである。かかる骨材として
は、ケイ砂、川砂、山砂、ガラスビーズ等の細骨材、川
砂利、砕石等の粗骨材が挙げられる。無機粉状充填材及
び骨材の全含有量は、その種類や粒径、これらを用いて
調製されるポリマーモルタル・コンクリート組成物の硬
化方法、得られる硬化物に望まれる物性等にもよるが、
結合材１００重量部当たり３００〜１１５０重量部とす
る。
【００２２】本発明は結合材に対する無機粉状充填材の
含有割合を特に制限するものではないが、無機粉状充填
材の割合として通常、無機粉状充填材／結合材＝１／３
〜３／１（重量比）とするのが好ましく、１／２〜２／
１（重量比）とするのが更に好ましい。
【００２３】本発明のポリマーモルタル・コンクリート
組成物においても、無機粉状充填材や骨材の含有割合を
高くすると、必然的に粘性が高くなり、流動性が低下し
てくる。調製されるポリマーモルタル・コンクリート組
成物の流動性を高く保持して、施工性や作業性を向上す
るために、粘度低下剤として下記の式２で示されるアニ
オン性高分子界面活性剤を用いるのが好ましい。
【００２４】
【式２】 ［式２において、 Ｒ：炭素数１〜６のアルキル基、シクロヘキシル基、フ
ェニル基及び炭素数１〜４のアルキル基で置換されたフ
ェニル基から選ばれる炭化水素基 Ａ：オキシアルキレン単位の繰り返し数が５〜１００の
ポリエーテルジオールから水酸基を除いた残基であっ
て、該オキシアルキレン単位がオキシプロピレン単位の
み又は５０モル％以上のオキシプロピレン単位と５０モ
ル％以下のオキシエチレン単位との双方からなるもので
ある残基 Ｍ：Ｈ又は１価の塩基 ｍ，ｎ：１又は２であって、且つｍ＋ｎ＝３を満足する
もの］
【００２５】式２において、Ａはポリエーテルジオール
から水酸基を除いた残基（以下ジオール残基という）で
ある。この場合のポリエーテルジオールは、オキシアル
キレン単位の繰り返し数が５〜１００の、好ましくは１
５〜６０のポリエーテルジオールであって、該オキシア
ルキレン単位がオキシプロピレン単位のみ又は５０モル
％以上のオキシプロピレン単位と５０モル％以下のオキ
シエチレン単位との双方からなるものである。
【００２６】ポリエーテルジオールの片末端を封鎖する
炭化水素基としては、１）メチル基、エチル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のア
ルキル基、２）シクロヘキシル基、３）フェニル基、
４）メチルフェニル基、イソブチルフェニル基等の炭素
数１〜４のアルキル基で置換されたフェニル基が挙げら
れる。これらのうちでは、炭素数１〜４のアルキル基が
好ましい。
【００２７】炭化水素基で片末端を封鎖したポリエーテ
ルジオールの製造方法として公知の方法が適用できる。
これには例えば、アルコール又はフェノール１モルに対
し塩基性触媒存在下に所定モル数の１，２−アルキレン
オキサイドを逐次付加反応させて、アルキル基又はフェ
ニル基で片末端を封鎖したポリオキシアルキレンジオー
ルを得る方法がある。
【００２８】式２で示されるアニオン性高分子界面活性
剤はリン酸エステルであり、これには１）片末端を封鎖
したポリエーテルジオール１モルがリン酸とエステル結
合した酸性リン酸モノエステル、２）片末端を封鎖した
ポリエーテルジオール２モルがリン酸とエステル結合し
た酸性リン酸ジエステル、３）これらの酸性リン酸エス
テルを塩基性化合物で中和して得られるリン酸エステル
塩が包含される。かかるリン酸エステルの製造方法とし
ては公知の方法が適用できる。これには例えば、１）片
末端を封鎖したポリエーテルジオール２モルと水１モル
と五酸化リン１モルとを反応させて酸性リン酸モノエス
テル２モルを得る方法、２）片末端を封鎖したポリエー
テルジオール３モルと五酸化リン１モルとを反応させて
酸性リン酸モノエステル１モルと酸性リン酸ジエステル
１モルとを得る方法、３）片末端を封鎖したポリエーテ
ルジオール２モルとオキシ塩化リン１モルとを反応さ
せ、次いで加水分解して酸性リン酸ジエステル１モルを
得る方法等がある。またリン酸エステル塩はかかる酸性
リン酸モノエステルや酸性リン酸ジエステルを塩基性化
合物で中和することにより得られる。中和に用いる塩基
性化合物には、１）水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等の無機塩基性化合物、２）アンモ
ニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、アルキルアミン、第四級アンモニ
ウムハイドロオキサイド、ホスホニウムハイドロオキサ
イド等の有機塩基性化合物が挙げられる。これらのリン
酸エステルのうちでは、酸性リン酸エステルが好まし
く、なかでもとりわけ、酸性リン酸モノエステルが７０
モル％以上で酸性リン酸ジエステルが３０モル％以下の
割合からなるものが好ましい。
【００２９】本発明において、粘度低下剤の含有割合
は、無機粉状充填材及び骨材の合計量１００重量部当た
り０．００１〜５重量部となるようにするが、０．００
５〜２重量部となるようにするのが好ましい。かかる粘
度低下剤は、無機粉状充填材及び骨材の合計量に対する
該結合材の割合が１５重量％以下、更には１０重量％以
下の低割合で結合材を含有するポリマーモルタル・コン
クリート組成物に適用する場合に特に有効である。
【００３０】本発明のポリマーモルタル・コンクリート
組成物は、硬化にともなう収縮を防止し、寸法精度の高
い硬化物を得る目的で、硬化収縮低減剤として熱可塑性
高分子を用いるのが好ましい。かかる熱可塑性高分子と
しては、１）メチルメタクリレート、イソブチルメタク
リレート、２−エチルヘキシルアクリレート等を重合し
て得られるポリアルキル（メタ）アクリレート、２）ポ
リネオペンチルアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリε−カプロラクトン等の飽和脂肪族ポリエステ
ル、３）ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−
アクリロニトリル共重合体等の、ビニル芳香族炭化水素
重合体及びビニル芳香族炭化水素を単量体成分とするビ
ニル共重合体が挙げられる。
【００３１】硬化収縮低減剤として用いる熱可塑性高分
子としては、結合材として用いる重合性液状樹脂に対し
て相溶性を有し、且つガラス転移温度が８０℃以下のも
のが好ましく、なかでもアルキル基の炭素数が１〜８の
ポリアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、アルキ
ル基の炭素数が２〜６のポリアルキルメタクリレートが
更に好ましい。本発明は硬化収縮低減剤として用いる熱
可塑性高分子の含有割合を特に制限するものではない
が、該熱可塑性高分子は結合材１００重量部当たり通常
１〜５０重量部となるようにし、好ましくは３〜１５重
量部となるようにする。
【００３２】本発明において、無機粉状充填材として水
酸化アルミニウムを結合材１００重量部に対して１００
〜３００重量部、好ましくは２００〜３００重量部の割
合で用いると、得られる硬化物に優れた難燃性を付与す
ることができ、更に無機繊維や金属繊維等の補強用繊維
を用いると、得られる硬化物に火炎によるクラックの発
生や変形等を防止する耐熱形状保持性を付与することが
できる。かかる補強用繊維としては、１）ガラス繊維、
アルミナ繊維、炭素繊維、チタン酸繊維等の無機繊維、
２）スチール、アルミニウム、銅等の金属繊維が挙げら
れる。かかる補強用繊維はポリマーモルタル・コンクリ
ート組成物中で１〜２０容量％の割合となるように用い
る。
【００３３】更に加えて難燃剤を用いると、得られる硬
化物に特に優れた難燃性を付与することができる。かか
る難燃剤としては、リン化合物を用いるのが好ましく、
具体的には赤リンが挙げられる。難燃剤として用いるリ
ン化合物は、リン原子として結合材１００重量部当たり
１〜５０重量部の割合となるように用いるが、１０〜５
０重量部の割合となるように用いるのが好ましい。
【００３４】得られる硬化物に難燃性を付与する上で好
ましい実施態様は、結合材１００重量部当たり、無機粉
状充填材として水酸化アルミニウムを２００〜３００重
量部の割合で、又はリン化合物をリン原子として１０〜
５０重量部の割合で含有させ、これに補強用繊維として
無機繊維や金属繊維をポリマーモルタル・コンクリート
組成物中に５〜２０容量％の割合となるよう含有させた
場合である。かかる硬化物を得るためのポリマーモルタ
ル・コンクリート組成物は粘度が高く、施工性が悪くな
るので、これを改善するために粘度低下剤として前述し
たようなアニオン性高分子界面活性剤を含有させるのが
好ましく、それによって施工性の優れた難燃性のポリマ
ーモルタル・コンクリート組成物を得ることができる。
【００３５】本発明の硬化物は以上説明したようなポリ
マーモルタル・コンクリート組成物を硬化剤の存在下に
硬化して得られるものである。本発明のポリマーモルタ
ル・コンクリート組成物の調製には、重合性液状樹脂を
含有するポリマーモルタル・コンクリート組成物につい
て提供されている公知の処方が適用できる。またその硬
化方法もポリマーモルタル・コンクリート組成物につい
て提供されている公知の処方を適用することができる。
例えば各種の硬化剤及び硬化促進剤を用いてラジカル重
合させることができるのである。
【００３６】かかる硬化剤としては、過酸化ベンゾイ
ル、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，１−ジ−
ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロ
ヘキサン、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パー
オキシジカーボネート等が挙げられ、これらは１種又は
２種以上の混合系で使用され得る。また硬化促進剤とし
ては、ナフテン酸コバルト、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−ト
ルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン等の第３級アミン
が挙げられる。硬化剤の使用割合は、硬化温度によって
も異なるが、結合材に対し、通常０．１〜５重量％であ
る。またポリマーモルタル・コンクリート組成物を常温
下で硬化する場合には、常温における結合材の可使時間
が通常２０〜６０分となるように硬化剤及び硬化促進剤
の種類やその使用量を決定することが好ましい。
【００３７】本発明のポリマーモルタル・コンクリート
組成物は、プレキャスト製品の製造や床塗、舗装等の施
工に適用することができる。以下、本発明の構成及び効
果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発
明が該実施例に限定されるというものではない。尚、以
下の実施例等において、別に記載しない限り、部は重量
部、％は重量％である。
【００３８】
【実施例】
試験区分１（不飽和ウレタンの合成及び重合性液状樹脂
の調製） 不飽和ウレタンａの合成及び重合性液状樹脂Ａの調製 メチルメタクリレート５４４部、２−ヒドロキシエチル
メタクリレート２６０部（２．０モル）、ジエチレング
リコールモノメタクリレート１７４部（１．０モル）及
びジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート２部をとり、５０℃に
保持して撹拌し、更にポリメチレンポリフェニルポリイ
ソシアネート（１分子中に平均３個のイソシアネート基
を含む）３８２部（１．０モル）を４０分かけて滴下し
た。この際に反応熱がでるが、反応温度を６０℃以下に
保った。その後６０℃で１時間保持して合成を終了し
た。不飽和ウレタンａを６０％含む重合性液状樹脂Ａを
得た。得られた重合性液状樹脂Ａを２０℃で２４時間放
置したが、不飽和ウレタンａの析出は認められなかっ
た。
【００３９】不飽和ウレタンａ及び重合性液状樹脂Ａの
場合と同様にして、不飽和ウレタンｂ又はｃをそれぞれ
６０％含む重合性液状樹脂Ｂ及びＣを、また不飽和ウレ
タンｄ又はｅをそれぞれ５５％含む重合性液状樹脂Ｄ及
びＥを得た。得られた重合性液状樹脂Ｂ〜Ｅを２０℃で
２４時間放置したが、不飽和ウレタンｂ〜ｅの析出は認
められなかった。
【００４０】不飽和ウレタンｒ−１の合成及び重合性液
状樹脂Ｒ−１の調製 ２−ヒドロキシエチルメタクリレート３９０部（３．０
モル）、メチルメタクリレート５１５部、ジ−ｎ−ブチ
ル錫ジラウレート３部及びポリメチレンポリフェニルポ
リイソシアネート（１分子中に平均３個のイソシアネー
ト基を含む）３８２部（１．０モル）を用い、不飽和ウ
レタンａ及び重合性液状樹脂Ａの場合と同様にして、不
飽和ウレタンｒ−１を６０％含む重合性液状樹脂Ｒ−１
を得た。得られた重合性液状樹脂Ｒ−１を２０℃で２４
時間放置ところ、不飽和ウレタンｒ−１の析出物が多量
に発生した。
【００４１】不飽和ウレタンｒ−１及び重合性液状樹脂
Ｒ−１の場合と同様にして、不飽和ウレタンｒ−２を６
０％含む重合性液状樹脂Ｒ−２を得た。得られた重合性
液状樹脂Ｒ−２を２０℃で１時間放置ところ、不飽和ウ
レタンｒ−２の析出物が多量に発生した。
【００４２】重合性液状樹脂Ａ〜Ｒ−２の調製に使用し
たポリイソシアネート、（メタ）アクリルエステルモノ
オール及びビニル単量体の種類並びにこれらの使用量を
表１にまとめて示した。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１において、 表中の使用量の数値：上段は部、下段（ ）はモル ＊１：アルカンジオールモノ（メタ）アクリレート ＊２：ポリエーテルジオールモノ（メタ）アクリレート ＊３：トリオールジ（メタ）アクリレート ＰＭＩ−３：ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ート（ＮＣＯ基３個） ＰＭＩ−２．５：ポリメチレンポリフェニルポリイソシ
アネート（ＮＣＯ基平均２．５個） ＭＰＩ：メチレンビスフェニルイソシアネート ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレート ＨＰＭＡ：２−ヒドロキシプロピルメタクリレート ＤＥＭＡ：ジエチルグリコールモノメタクリレート ＤＰＭＡ：ジプロピレングリコールモノメタクリレート ＧＤＭ：グリセリンジメタクリレート ＭＭＡ：メチルメタクリレート ＳＴ：スチレン ＴＰＭＡ：トリメチロールプロパントリメタクリレート
【００４５】試験区分２（ポリマーモルタル組成物の調
製及びその評価） ポリマーモルタル組成物の調製 ＪＩＳ Ａ１１８１（ポリマーレジンコンクリートの強
度試験用供試体の作り方）に準じて結合材／充填材／骨
材を１００／２００／５００（各重量部）とした表２に
示す内容のポリマーモルタル組成物と、結合材／充填材
／骨材を１００／２００／８００（各重量部）とした表
３に示す内容のポリマーモルタル組成物とを調製した。
ここに用いた各材料は下記の通りである。尚、スランプ
及びスランプフロー測定用には、硬化剤及び硬化促進剤
を含まないものを調製した。
【００４６】使用材料 結合材：表２及び表３に示したものを使用した 充填材：重質炭酸カルシウム（粒径２．５μm以下、比
重２．７０、含水率０．１％以下）を使用した 骨材：細骨材として、４号ケイ砂（粒径０．７０〜１．
１７mm、比重２．５１、含水率０．１％以下）及び７号
ケイ砂（粒径０．０５〜０．２１mm、比重２．５１、含
水率０．１％以下）の等量混合物（重量比）を使用した 粘度低下剤：表２及び表３に示したものを使用した 硬化収縮低減剤：表３に示したものを使用した 硬化剤：表２及び表３に示したものを使用した 硬化促進剤：表２及び表３に示したものを使用した 尚、硬化剤と硬化促進剤の使用量は、２０℃における結
合材の可使時間｛ＪＩＳ Ｋ６８３３（接着剤の一般試
験方法）による｝が３５±５分となるように設定したも
のである。
【００４７】スランプ及びスランプフロー試験 ＪＩＳ Ａ１１７３（ポリマーセメントモルタルのスラ
ンプ試験方法）に準じてスランプ試験を行なった。尚、
平板として、裏面に目盛り付きテープを張り付けたガラ
ス板｛ＪＩＳ Ｒ３２０２（フロート、みがき板）に規
定するもの｝を用いた。スランプ試験時、スランプコー
ンを引き上げてから流れが停止した時点でのスランプを
測定した。また同時点での底部の広がりをガラス板上で
読み取り、スランプフローとした。試験結果を表２及び
表３に示した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】表２及び表３において、 使用量の数値：部 Ａ〜Ｅ，Ｒ−１，Ｒ−２：試験区分１で調製したもの 尚、Ｒ−１及びＲ−２は析出物のあるものをよくかきま
ぜて使用した Ｒ−３：オルソフタル酸系不飽和ポリエステル／スチレ
ン＝５０／５０（重量比）の不飽和ポリエステル樹脂 Ｒ−４：トリメチロールプロパンジメタクリレート６０
部をメチルメタクリレート４０部に混合溶解した重合性
液状樹脂 Ｐ−１：ブトキシポリオキシプロピレン（１６モル）／
ポリオキシエチレン（９モル）グリコール酸性リン酸エ
ステル｛モノエステル／ジエステル＝９０／１０（モル
比）｝ Ｐ−２：メトキシポリオキシプロピレン（３０モル）グ
リコール酸性リン酸エステル｛モノエステル／ジエステ
ル＝７５／２５（モル比）｝ Ｐ−３：フェノキシポリオキシプロピレン（５０モル）
グリコールリン酸エステルジエタノールアミン塩｛モノ
エステル／ジエステル＝５５／４５（モル比）｝ Ｓ−１：ポリイソブチルメタクリレート（数平均分子量
５００００） Ｓ−２：ポリエチルアクリレート（数平均分子量４５０
００） ＢＰＯ：ジベンゾイルパーオキサイド ＊４：メチルエチルケトンパーオキサイド ＤＭＴ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン ＮａＣｏ：ナフテン酸コバルト ＊５：結合材が分離してブリージングを生じた ＊６：粘度が高く、均一に混練ができないため、評価用
の試料の調製ができなかった
【００５１】試験区分３（モルタル硬化物の作製及びそ
の強度評価等） 供試体の作製 試験区分２で調製した表２及び表３のポリマーモルタル
組成物をＪＩＳ Ａ１１８１にしたがって、寸法４０×
４０×１６０mmに成形し、２０℃×５０％ＲＨで２８日
乾燥養生したもの並びに２０℃×５０％ＲＨで１日乾燥
養生後、７０℃×１５時間加熱養生したものを供試体と
した。
【００５２】試験方法 圧縮強度 曲げ強度試験を行なったはりの折片を用い、ＪＩＳ Ａ
１１８３（はりの折片によるポリエステルレジンコンク
リートの圧縮強度試験方法）にしたがって行なった 曲げ強度 ＪＩＳ Ａ１１８４（ポリエステルレジンコンクリート
の曲げ強度試験方法）の二等分点載荷法にしたがって行
なった 試験結果を表４及び表５に示した。
【００５３】また試験区分２で調製した表３のポリマー
モルタル組成物をＪＩＳ Ａ１１２９（モルタル及びコ
ンクリートの長さ変化試験方法）にしたがって硬化時の
長さ変化率を測定した。試験結果を表５に示した。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】表５において、 ＊７：ポリマーモルタル組成物が不均質のものであった
ため、硬化物の作製をしなかった 尚、長さ変化率においてマイナスは収縮を示す
【００５７】試験区分４（ポリマーモルタル硬化物の耐
水性評価） 試験区分３で得られた表４のポリマーモルタル硬化物を
供試体として下記の試験方法で耐水性を評価した。 試験方法 ２０℃の水中で２８日間浸漬した供試体について重量、
圧縮強度及び曲げ強度を測定し、浸漬前の供試体につい
ての各々の測定値から下記により吸水率及び強度比を算
出した。 吸水率（％）＝（浸漬による重量増加量／浸漬前の供試
体の重量）×１００ 圧縮又は曲げ強度比（％）＝（浸漬後の供試体の圧縮又
は曲げ強度／浸漬前の供試体の圧縮又は曲げ強度）×１
００ 試験結果を表６に示した。
【００５８】
【表６】
【００５９】試験区分５（ポリマーモルタル組成物の調
製、その硬化物の作製及びその評価） ポリマーモルタル組成物の調製 ＪＩＳ Ａ１１８１に準じて表７に示す内容のポリマー
モルタル組成物を調製した。ここに用いた各材料は下記
の通りである。
【００６０】使用材料 結合材：表７に示したものを使用した 充填材：表７に示したものを使用した 骨材：試験区分２で用いたものと同じ４号ケイ砂及び７
号ケイ砂の等量混合物（重量比）を使用した 難燃剤：赤リンを使用した 補強用繊維：鋼繊維｛０．５×０．５×３０mm、比重
（２０℃）７．８、降伏点１９．０Kg/mm2、引張り強度
３２．０Kg/mm2｝を使用した
【００６１】ポリマーモルタル組成物の混練性及び充填
性の評価 調製したポリマーモルタル組成物の混練性及び型枠への
充填性の難易を定性的に評価した。結果を表８に示し
た。
【００６２】硬化物の作製 ＪＩＳ Ａ１１８１に準じて各ポリマーモルタル組成物
を寸法２２０×２２０×１５mmに成形した後、２０℃×
５０％ＲＨで２４時間乾燥養生、次いで７０℃で１５時
間加熱養生を行ない、各処方について３枚ずつ硬化物を
作製し、これらを供試体として下記の難燃性試験に供し
た。
【００６３】難燃性試験 建設省告示第１２３１号・ＪＩＳ Ａ１３２１（建築物
の内装材料及び工法の難燃性試験方法）に規定される難
燃３級の表面試験を行なった。結果を表９に示した。
尚、結果はいずれも３回の試験の平均である。
【００６４】
【表７】
【００６５】表７において、 使用量：部、但し補強用繊維の場合は容量％ Ａ，Ｅ，Ｒ−３：試験区分１で調製したもの Ｆ−１：水酸化アルミニウム｛平均粒径２．０μm、比
重（２０℃）２．４５、含水率０．１％以下｝ Ｆ−２：重質炭酸カルシウム｛平均粒径２．５μm以
下、比重（２０℃）２．７０、含水率０．１％以下｝ ＣｏＯｃ：オクテン酸コバルト Ａ，Ｅ，Ｒ−３，Ｐ−１，Ｐ−２，ＢＰＯ，＊４，ＤＭ
Ｔ：表２，３で示したものと同じ
【００６６】
【表８】
【００６７】
【表９】
【００６８】表９において、 比較例１０の亀裂の巾：試験結果のバラツキが大きいた
め、最小値〜最大値で示した
【００６９】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、常温で固化物や沈殿物の生じない、安定性の優
れた重合性液状樹脂を結合材として含有する作業性や施
工性の優れたポリマーモルタル・コンクリート組成物が
得られ、また該ポリマーモルタル・コンクリート組成物
を硬化させることにより耐水性に優れた硬化物が得られ
るという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 33/14 Ｃ０８Ｌ 33/14 //(Ｃ０４Ｂ 26/06 24:02 24:32 24:24 14:36 14:38 22:02） (72)発明者 小玉 淳司 愛知県岡崎市羽根町字陣場67番地 (56)参考文献 特開 平６−25362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−36390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 26/06 C04B 26/16 C08L 33/14 C08L 75/14 C08F 220/36

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 結合材、無機粉状充填材及び骨材を含有
    して成る硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成
    物であって、該結合材が下記の式１で示される不飽和ウ
    レタン及び該不飽和ウレタンと共重合可能なビニル単量
    体からなり且つ該不飽和ウレタン／該ビニル単量体＝９
    ０／１０〜１０／９０（重量比）の割合からなる重合性
    液状樹脂であり、該無機粉状充填材及び該骨材がその合
    計量として該結合材１００重量部当たり３００〜１１５
    ０重量部の割合で含有されて成るものであることを特徴
    とする硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成
    物。 【式１】 ［式１において、 Ｘ：ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネー
    ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
    ソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジメチレン
    トリフェニルトリイソシアネート、トリメチレンテトラ
    フェニルテトライソシアネート又は分子中にイソシアネ
    ート基を平均２〜４個有するポリメチレンポリフェニル
    ポリイソシアネートからイソシアネート基を除いた残基 Ｙ：３価のアルコールから水酸基を除いた残基 Ａ1：炭素数２〜６のアルキレン基 Ａ2：炭素数２〜４のアルキレン基 Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3：Ｈ又はＣＨ3 ｐ，ｑ，ｒ：ｐ，ｒは同時に０とはならない０〜２の整
    数であり、ｑは１〜３の整数であって、且つ２≦ｐ＋ｑ
    ＋ｒ≦４を満足するものｍ：２〜５の整数］
  2. 【請求項２】 不飽和ウレタンと共重合可能なビニル単
    量体が、メチルメタクリレート、アルカンの炭素数が２
    〜６のアルカンジオールジ（メタ）アクリレート、アル
    カンの炭素数が３〜６のアルカントリオールトリ（メ
    タ）アクリレート及びビニル芳香族炭化水素から選ばれ
    る１種又は２種以上のビニル単量体である請求項１記載
    の硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成物。
  3. 【請求項３】 結合材と無機粉状充填材との割合が結合
    材／無機粉状充填材＝３／１〜１／３（重量比）である
    請求項１又は２記載の硬化性ポリマーモルタル又はコン
    クリート組成物。
  4. 【請求項４】 更に粘度低下剤として、下記の式２で示
    されるアニオン性高分子界面活性剤を、無機粉状充填材
    及び骨材の合計量１００重量部当たり０．００１〜５重
    量部の割合で含有する請求項１、２又は３記載の硬化性
    ポリマーモルタル又はコンクリート組成物。 【式２】 ［式２において、 Ｒ：炭素数１〜６のアルキル基、シクロヘキシル基、フ
    ェニル基及び炭素数１〜４のアルキル基で置換されたフ
    ェニル基から選ばれる炭化水素基 Ａ：オキシアルキレン単位の繰り返し数が５〜１００の
    ポリエーテルジオールから水酸基を除いた残基であっ
    て、該オキシアルキレン単位がオキシプロピレン単位の
    み又は５０モル％以上のオキシプロピレン単位と５０モ
    ル％以下のオキシエチレン単位との双方からなるもので
    ある残基 Ｍ：Ｈ又は１価の塩基 ｍ，ｎ：１又は２であって、且つｍ＋ｎ＝３を満足する
    もの］
  5. 【請求項５】 更に硬化収縮低減剤として、ポリアルキ
    ル（メタ）アクリレート、飽和脂肪族ポリエステル、ビ
    ニル芳香族炭化水素重合体及びビニル芳香族炭化水素を
    単量体成分とするビニル共重合体から選ばれる１種又は
    ２種以上の熱可塑性高分子を、結合材１００重量部当た
    り１〜５０重量部の割合で含有する請求項１、２、３又
    は４記載の硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組
    成物。
  6. 【請求項６】 熱可塑性高分子がアルキル基の炭素数が
    １〜８のポリアルキル（メタ）アクリレートである請求
    項５記載の硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組
    成物。
  7. 【請求項７】 無機粉状充填材が水酸化アルミニウムで
    あり、該水酸化アルミニウムを結合材１００重量部当た
    り１００〜３００重量部の割合で含有していて、更に無
    機繊維及び金属繊維から選ばれる１種又は２種以上の補
    強用繊維を全体中１〜２０容量％の割合で含有する請求
    項１、２、３、４、５又は６記載の硬化性ポリマーモル
    タル又はコンクリート組成物。
  8. 【請求項８】 更に難燃剤として、リン化合物を、リン
    原子として結合材１００重量部当たり１〜５０重量部の
    割合で含有する請求項７記載の硬化性ポリマーモルタル
    又はコンクリート組成物。
  9. 【請求項９】 請求項１、２、３、４、５、６、７又は
    ８記載の硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成
    物を硬化して得られる硬化物。
JP6082203A 1993-06-17 1994-03-28 硬化性ポリマーモルタル又はコンクリート組成物並びにこれらを硬化して得られる硬化物 Expired - Fee Related JP2754330B2 (ja)

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