JP2018083936A - Aqueous lining material composition - Google Patents

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翼 山中
Tsubasa Yamanaka
翼 山中
政義 藤田
Masayoshi Fujita
政義 藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous lining material composition excellent in anticorrosion properties and adhesiveness to concrete.SOLUTION: The aqueous lining material composition contains: a (co)polymer (A) in which the total number of carboxyl groups and hydroxyl groups is at least two; a crosslinking agent having at least two functional groups capable of reacting with (A); a filler; and water. The (co)polymer preferably contains, as constituent monomers, an unsaturated monomer (a1) having carboxyl groups and/or an unsaturated monomer (a2) having hydroxyl groups and an unsaturated monomer (a3) other than (a1) and (a2).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は水性ライニング材組成物に関する。さらに詳しくは上下水道用に好適な水性ライニング材組成物に関する。   The present invention relates to an aqueous lining material composition. More particularly, the present invention relates to an aqueous lining material composition suitable for water and sewage.

上下水道施設は防水、防食を目的に、そのコンクリート表面をライニングすることが一般的に行われている。従来、ライニング材としては、エポキシ樹脂とアミンの混合物を塗布し硬化皮膜を形成する方法(特許文献1)が知られている。   Water and sewage facilities are generally lined with concrete surfaces for the purpose of waterproofing and anticorrosion. Conventionally, as a lining material, a method of forming a cured film by applying a mixture of an epoxy resin and an amine (Patent Document 1) is known.

特開2005−307076号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-307076

しかしながら、ライニング材の施工は半密閉空間で実施されるため、特許文献1のようにアミンを使用する技術では、作業者の皮膚がかぶれる可能性があるという課題があり、その解決が求められていた。
本発明は、上記課題を解決し、防食性、コンクリートとの接着性に優れた水性ライニング材組成物を提供することを目的とする。
However, since the construction of the lining material is performed in a semi-enclosed space, the technique using an amine as in Patent Document 1 has a problem that the skin of the operator may be struck, and a solution to that problem is required. It was.
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an aqueous lining material composition excellent in corrosion resistance and adhesion to concrete.

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、カルボキシル基と水酸基との合計が少なくとも2個である(共)重合体(A)と、該(A)と反応し得る官能基が少なくとも2個である架橋剤(B)と、充填材(C)と、水とを含有してなる水性ライニング材組成物である。   The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention relates to a (co) polymer (A) having a total of at least two carboxyl groups and hydroxyl groups, and a crosslinking agent (B) having at least two functional groups capable of reacting with the (A). And an aqueous lining material composition containing the filler (C) and water.

本発明の水性ライニング材組成物(X)は下記の効果を奏する。
(1)防食性に優れる。
(2)コンクリートとの接着性に優れる。
(3)アミンを使用しない。
The aqueous lining material composition (X) of the present invention has the following effects.
(1) Excellent corrosion resistance.
(2) Excellent adhesion to concrete.
(3) No amine is used.

<(共)重合体(A)>
本発明における(共)重合体(A)は、カルボキシル基と水酸基との合計が少なくとも2個である。
該(A)は、コンクリートとの接着性および防食性の観点から、好ましくはカルボキシル基を有する不飽和モノマー(a1)および/または水酸基を有する不飽和モノマー(a2)を構成単量体とするもの、さらに好ましくは、(a1)および/または(a2)と、該(a1)、(a2)以外の不飽和モノマー(a3)とを構成単量体とするものである。
<(Co) polymer (A)>
The (co) polymer (A) in the present invention has a total of at least two carboxyl groups and hydroxyl groups.
The (A) is preferably composed of an unsaturated monomer (a1) having a carboxyl group and / or an unsaturated monomer (a2) having a hydroxyl group as a constituent monomer from the viewpoint of adhesion to concrete and corrosion resistance. More preferably, (a1) and / or (a2) and an unsaturated monomer (a3) other than (a1) and (a2) are used as constituent monomers.

カルボキシル基を有する不飽和モノマー(a1):
(a1)としては、例えば、重合性不飽和基を1個有する炭素数[以下においてCと略記することがある]3〜30の(ポリ)カルボン酸(無水物)が挙げられる。なお、本発明において不飽和(ポリ)カルボン酸(無水物)は、不飽和モノカルボン酸、不飽和ポリカルボン酸および/または不飽和ポリカルボン酸無水物を意味する。
該(a1)のうち、不飽和モノカルボン酸としては、脂肪族(C3〜24、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸)、脂環含有(C6〜24、例えばシクロヘキセンカルボン酸);不飽和ポリ(2〜3またはそれ以上)カルボン酸(無水物)としては、不飽和ジカルボン酸(無水物)[脂肪族ジカルボン酸(無水物)(C4〜24、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、およびこれらの無水物)、脂環含有ジカルボン酸(無水物)(C8〜24、例えばシクロヘキセンジカルボン酸、シクロヘプテンジカルボン酸、ビシクロヘプテンジカルボン酸、メチルテトラヒドロフタル酸、およびこれらの無水物)等]等が挙げられる。(a1)は1種単独でも、2種以上併用してもいずれでもよい。
上記(a1)のうち、重合性および接着性の観点から好ましいのはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、さらに好ましいのはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸とメタアクリル酸との併用、とくに好ましいのはアクリル酸である。
Unsaturated monomer (a1) having a carboxyl group:
Examples of (a1) include (poly) carboxylic acid (anhydride) having 3 to 30 carbon atoms (hereinafter sometimes abbreviated as C) having one polymerizable unsaturated group. In the present invention, the unsaturated (poly) carboxylic acid (anhydride) means an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated polycarboxylic acid and / or an unsaturated polycarboxylic anhydride.
Among the (a1), as the unsaturated monocarboxylic acid, aliphatic (C3-24, for example, acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid), alicyclic ring-containing (C6-24, For example, cyclohexene carboxylic acid); unsaturated poly (2-3 or more) carboxylic acid (anhydride) include unsaturated dicarboxylic acid (anhydride) [aliphatic dicarboxylic acid (anhydride) (C4-24, eg malee Acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, and anhydrides thereof), alicyclic dicarboxylic acid (anhydride) (C8-24, such as cyclohexene dicarboxylic acid, cycloheptene dicarboxylic acid, bicycloheptene dicarboxylic acid) Acid, methyltetrahydrophthalic acid, and anhydrides thereof)] and the like. (A1) may be used alone or in combination of two or more.
Of the above (a1), acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride are preferred from the viewpoint of polymerizability and adhesiveness, and more preferred are acrylic acid, methacrylic acid, and a combination of acrylic acid and methacrylic acid. Particularly preferred is acrylic acid.

水酸基を有する不飽和モノマー(a2):
(a2)は、例えば、ヒドロキシアルキル(C1〜5)(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記(a2)のうち、好ましいのはヒドロキシエチル(メタ)アクリレートである。
Unsaturated monomer having a hydroxyl group (a2):
Examples of (a2) include hydroxyalkyl (C1-5) (meth) acrylate.
Of the above (a2), preferred is hydroxyethyl (meth) acrylate.

(a1)、(a2)以外の不飽和モノマー(a3):
(a3)としては、例えば、スチレン、アルキル(アルキル基の炭素数1〜4)スチレン、アルキル(アルキル基の炭素数1〜12)(メタ)アクリレート[(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等]、(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
上記(a3)のうち、(a1)、(a2)との重合性、防食性および接着性接着性の観点から好ましいのは、スチレン、アルキル(アルキル基の炭素数1〜12)(メタ)アクリレート、それらの併用である。
Unsaturated monomers (a3) other than (a1) and (a2):
Examples of (a3) include styrene, alkyl (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) styrene, alkyl (alkyl group having 1 to 12 carbon atoms) (meth) acrylate [methyl (meth) acrylate, (meth) acrylic. Ethyl acid, (iso) butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, etc.], (meth) acrylamide Can be mentioned.
Of the above (a3), styrene, alkyl (alkyl group having 1 to 12 carbon atoms) (meth) acrylate is preferred from the viewpoints of polymerizability with (a1) and (a2), corrosion resistance, and adhesive adhesiveness. , A combination of them.

(A)を構成するモノマーの重量比[{(a1)+(a2)}/(a3)]は、防食性および接着性の観点から、好ましくは3/97〜60/40、さらに好ましくは5/95〜50/50、とくに好ましくは10/90〜40/60である。   The weight ratio [{(a1) + (a2)} / (a3)] of the monomers constituting (A) is preferably 3/97 to 60/40, more preferably 5 from the viewpoint of corrosion resistance and adhesiveness. / 95 to 50/50, particularly preferably 10/90 to 40/60.

前記(共)重合体(A)は、公知の重合法で製造することができ、生産性の観点から好ましいのは水を含む、乳化重合法、溶液重合法である。
上記の製造法により得ることができる該(共)重合体(A)は、例えば、(A)の水性分散体(A00)、(A)の水性媒体溶液(A0)形態が挙げられる。接着性および防食性の観点から、好ましいのは(A)の水性分散体(A00)である。
The (co) polymer (A) can be produced by a known polymerization method, and from the viewpoint of productivity, preferred are an emulsion polymerization method and a solution polymerization method containing water.
Examples of the (co) polymer (A) that can be obtained by the above production method include (A) aqueous dispersion (A00) and (A) aqueous medium solution (A0). From the viewpoint of adhesiveness and anticorrosion, the aqueous dispersion (A00) of (A) is preferred.

ここにおいて水性分散体とは、(A)の粒子が水性媒体中に分散されたものを指し、エマルションも含まれるものとする。
該水性媒体には水、および水を主成分(50重量%以上)とする水と後述する有機溶剤との混合物が含まれる。該水性媒体としては、水が好ましい。
Here, the aqueous dispersion refers to a dispersion of the particles (A) in an aqueous medium, and includes an emulsion.
The aqueous medium includes water and a mixture of water containing water as a main component (50% by weight or more) and an organic solvent described later. As the aqueous medium, water is preferred.

また、(A)が分散体(A00)の場合には、(A)粒子の体積平均粒子径(単位:μm。以下において数値のみを示す。)は、後述のライニング材(X)の取扱い、接着性の観点から、好ましくは0.01〜3.0、さらに好ましくは0.05〜2.0、とくに好ましくは0.1〜1.0である。
なお、実施例における該体積平均粒子径は、光散乱理論を応用したレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置[商品名「LA−700」、(株)堀場製作所製]を用いて測定した値である(単位:μm)。
When (A) is the dispersion (A00), the volume average particle diameter of the (A) particles (unit: μm; only numerical values are shown below) is the handling of the lining material (X) described later, From the viewpoint of adhesiveness, it is preferably 0.01 to 3.0, more preferably 0.05 to 2.0, and particularly preferably 0.1 to 1.0.
The volume average particle diameter in the examples is a value measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus [trade name “LA-700”, manufactured by Horiba, Ltd.] applying light scattering theory. Yes (unit: μm).

前記有機溶剤としては、水性溶剤(25℃での水への溶解度が10g以上/100g水)、例えばケトン(アセトン、メチルエチルケトン(以下MEKと略記)、ジエチルケトン等)、アルコール(メタノール、エタノール、イソプロパノール等)等が挙げられ、生産性の観点から好ましいのはアセトン、MEK、イソプロパノールである。有機溶剤は1種または2種以上で使用することができる。   Examples of the organic solvent include aqueous solvents (water solubility at 25 ° C. of 10 g / 100 g water), such as ketones (acetone, methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK), diethyl ketone, etc.), alcohols (methanol, ethanol, isopropanol). Etc.), and acetone, MEK, and isopropanol are preferable from the viewpoint of productivity. One or more organic solvents can be used.

該(A00)、(A0)において、(A)の含有量(重量%)は、生産性および後工程のライニング材組成物の製造時のハンドリング性の観点から好ましくは20〜80%、さらに好ましくは30〜70%、とくに好ましくは40〜60%である。   In (A00) and (A0), the content (% by weight) of (A) is preferably 20 to 80%, more preferably from the viewpoint of productivity and handling properties at the time of production of the lining material composition in the subsequent step. Is 30 to 70%, particularly preferably 40 to 60%.

(A)のカルボキシル基と水酸基との合計含有量[以下、(A)のカルボキシル基と水酸基との合計と略記することがある]は、(A)の重量を基準として、接着性および防食性の観点から、好ましくは0.1〜0.6モル/kg、さらに好ましくは0.2〜0.5モル/kgである。
また、(A)のガラス転移温度(Tgと略記することがある)は、(X)の接着性、防食性の観点から、好ましくは−30〜10℃、さらに好ましくは−20〜5℃である。
なお、本発明においてガラス転移温度はDSC(走査型示差熱分析)法(JIS K7121、「プラスチックの転移温度測定方法」の「9.3ガラス転移温度の求め方」)に準拠して測定される。
上記、(A)のカルボキシル基と水酸基との合計、(A)のガラス転移温度は、(a1)、(a2)、(a3)の種類の選択と、それらの重量等とにより、適宜、調整可能である。
The total content of carboxyl groups and hydroxyl groups in (A) [hereinafter sometimes abbreviated as the sum of carboxyl groups and hydroxyl groups in (A)] is based on the weight of (A), and has adhesion and anticorrosive properties. From this point of view, it is preferably 0.1 to 0.6 mol / kg, more preferably 0.2 to 0.5 mol / kg.
The glass transition temperature (sometimes abbreviated as Tg) of (A) is preferably −30 to 10 ° C., more preferably −20 to 5 ° C., from the viewpoints of the adhesiveness and anticorrosive properties of (X). is there.
In the present invention, the glass transition temperature is measured in accordance with a DSC (scanning differential thermal analysis) method (JIS K7121, “9.3 Determination Method of Glass Transition Temperature” of “Plastic Transition Temperature Measurement Method”). .
The total of the carboxyl group and hydroxyl group in (A) above, and the glass transition temperature in (A) are appropriately adjusted depending on the selection of the types (a1), (a2), and (a3) and their weights. Is possible.

(A)の重量平均分子量[以下Mwと略記。測定は後述のゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]は、接着性および防食性のバランスの観点から、好ましくは5,000〜600,000、さらに好ましくは10,000〜500,000、とくに好ましくは20,000〜400,000である。   Weight average molecular weight of (A) [hereinafter abbreviated as Mw. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method described later. ] Is preferably 5,000 to 600,000, more preferably 10,000 to 500,000, and particularly preferably 20,000 to 400,000 from the viewpoint of the balance between adhesiveness and anticorrosion.

本発明におけるMw、数平均分子量(Mn)のGPC測定条件は下記のとおりである。
<GPC測定条件>
[1]装置 :ゲルパーミエイションクロマトグラフィー
[型番「HLC−8120GPC」、東ソー(株)製]
[2]カラム :「TSKgelG6000PWxl」、「TSKgel
G3000PWxl」[いずれも東ソー(株)製]を直列に連結。
[3]溶離液 :メタノール/水=30/70(容量比)に
0.5重量%の酢酸ナトリウムを溶解させたもの。
[4]基準物質:ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)
[5]注入条件:サンプル濃度0.25重量%、カラム温度40℃
The GPC measurement conditions for Mw and number average molecular weight (Mn) in the present invention are as follows.
<GPC measurement conditions>
[1] Apparatus: Gel permeation chromatography
[Model number “HLC-8120GPC”, manufactured by Tosoh Corporation]
[2] Column: “TSKgelG6000PWxl”, “TSKgel”
G3000PWxl "[both manufactured by Tosoh Corporation] are connected in series.
[3] Eluent: Methanol / water = 30/70 (volume ratio)
A solution in which 0.5% by weight of sodium acetate is dissolved.
[4] Reference material: polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG)
[5] Injection conditions: sample concentration 0.25% by weight, column temperature 40 ° C.

<(A)と反応し得る官能基が少なくとも2個である架橋剤(B)>
本発明における架橋剤(B)としては、例えば、ポリカルボジイミド(B1)、ポリイソシアネート(B2)、これらの混合物が挙げられる。該(B)の有する官能基のうち、好ましいのはカルボジイミド基、イソシアネート基である。
また、(B)の有する該官能基は、前記(A)との反応性の観点から、好ましくは0.5〜6.0モル/kg、さらに好ましくは1.0〜5.0モル/kgである。
<Crosslinking agent (B) having at least two functional groups capable of reacting with (A)>
Examples of the crosslinking agent (B) in the present invention include polycarbodiimide (B1), polyisocyanate (B2), and mixtures thereof. Of the functional groups possessed by (B), preferred are a carbodiimide group and an isocyanate group.
The functional group of (B) is preferably 0.5 to 6.0 mol / kg, more preferably 1.0 to 5.0 mol / kg, from the viewpoint of reactivity with (A). It is.

上記架橋剤(B)は、例えば、(B)そのもの、(B)の水性分散体(B00)、(B)の水性媒体溶液(B0)の形態が挙げられる。   Examples of the crosslinking agent (B) include (B) itself, an aqueous dispersion (B00) of (B), and an aqueous medium solution (B0) of (B).

<充填材(C)>
本発明における充填材(C)としては、例えば、有機フィラー(C1)、無機フィラー(C2)、これらの混合物が挙げられる。
該有機フィラー(C1)としては、ポリオレフィン、ポリスチレンがが挙げられる。
該無機フィラー(C2)としては、ケイ酸塩[タルク、クレー、マイカ、ガラス等]、無機酸化物[酸化チタン、アルミナ、シリカ等]が挙げられる。
上記(C)のうち、防食性、接着性の観点から、好ましいのはポリスチレンフィラー、ガラスフィラーである。
<Filler (C)>
Examples of the filler (C) in the present invention include an organic filler (C1), an inorganic filler (C2), and a mixture thereof.
Examples of the organic filler (C1) include polyolefin and polystyrene.
Examples of the inorganic filler (C2) include silicates [talc, clay, mica, glass, etc.] and inorganic oxides [titanium oxide, alumina, silica, etc.].
Of the above (C), preferred are a polystyrene filler and a glass filler from the viewpoint of anticorrosion and adhesiveness.

また、上記(C)の体積平均粒子径は、接着性、防食性、作業性の観点から、好ましくは2〜50μm、さらに好ましくは4〜30μmである。   Moreover, the volume average particle diameter of the above (C) is preferably 2 to 50 μm, more preferably 4 to 30 μm, from the viewpoints of adhesiveness, corrosion resistance, and workability.

<水性ライニング材組成物(X)>
本発明の水性ライニング材組成物(X)は、前記(共)重合体(A)と、該(A)と反応し得る官能基が少なくとも2個である架橋剤(B)と、充填材(C)と、水とを含有してなる。該(X)は種々のライニング材用途、上下水道ライニング材用途、とりわけコンクリート構造物を被覆するためのライニング材用として好適に用いられる。
<Water-based lining material composition (X)>
The aqueous lining material composition (X) of the present invention comprises the (co) polymer (A), a crosslinking agent (B) having at least two functional groups capable of reacting with the (A), a filler ( C) and water. The (X) is suitably used for various lining material applications, water and sewage lining material applications, particularly for lining materials for coating concrete structures.

前記(A)と(B)と(C)との合計重量に基づく含有量は、接着性、防食性、取扱いの観点から、好ましくは(A)が25〜60重量%、(B)が1〜10重量%、(C)が35〜70重量%であり、さらに好ましくは(A)が30〜50重量%、(B)が3〜7重量%、(C)が45〜65重量%である。
また、ライニング材組成物(X)の重量に基づく、(A)と(B)と(C)との合計重量は、前記と同様の観点から、好ましくは40〜80重量%、さらに好ましくは45〜60重量%である。
The content based on the total weight of the (A), (B) and (C) is preferably 25 to 60% by weight (A) and 1 (B) from the viewpoints of adhesiveness, corrosion resistance and handling. 10 to 10% by weight, (C) is 35 to 70% by weight, more preferably (A) is 30 to 50% by weight, (B) is 3 to 7% by weight, and (C) is 45 to 65% by weight. is there.
The total weight of (A), (B) and (C) based on the weight of the lining material composition (X) is preferably 40 to 80% by weight, more preferably 45, from the same viewpoint as described above. ~ 60% by weight.

(A)と(B)との当量比[カルボキシル基と水酸基との合計/(B)の有する(A)と反応し得る官能基]は、硬化物の接着性、防食性の観点から、好ましくは0.4〜2.5、さらに好ましくは0.6〜2.0、とくに好ましくは0.8〜1.6である。   The equivalent ratio of (A) and (B) [total of carboxyl group and hydroxyl group / functional group capable of reacting with (A) of (B)] is preferable from the viewpoints of adhesiveness and anticorrosion of the cured product. Is 0.4 to 2.5, more preferably 0.6 to 2.0, and particularly preferably 0.8 to 1.6.

本発明のライニング材組成物(X)は、例えば、以下の(1)、(2)の方法で製造される。
(1)(A)〜(C)、必要により後述の添加剤(D)を使用する直前に一括混合して組成物とする。
(2)2液[(A)を含有してなるA液、(B)を含有してなるB液]の形態で別々に製造しておき、使用時に混合して組成物とする。(C)は、あらかじめA液および/またはB液に混合しても、使用時に混合してもよいが、工業上の観点から、あらかじめA液および/またはB液に混合することが好ましい。
これらの組成物の形態のうち、工業上の観点から好ましいのは(2)の形態である。
The lining material composition (X) of the present invention is produced, for example, by the following methods (1) and (2).
(1) (A) to (C), and if necessary, immediately before using the later-described additive (D), the mixture is mixed to obtain a composition.
(2) Two liquids [A liquid containing (A) and B liquid containing (B)] are separately manufactured and mixed at the time of use to obtain a composition. (C) may be mixed with the liquid A and / or the liquid B in advance or at the time of use, but is preferably mixed with the liquid A and / or the liquid B in advance from an industrial viewpoint.
Of these composition forms, the form (2) is preferred from the industrial viewpoint.

上記の(1)、(2)のいずれの場合も、(A)と(B)混合後は反応が進行するため、速やかに使用するのが望ましい。ライニング材組成物(X)の可使時間(ポットライフ)は、好ましくは30〜360分、さらに好ましくは60〜180分である。   In both cases (1) and (2), the reaction proceeds after mixing (A) and (B). The pot life of the lining material composition (X) is preferably 30 to 360 minutes, more preferably 60 to 180 minutes.

本発明における(A)〜(C)、および必要により含有させる(D)の混合方法としては、例えば、万能混合機等の混合機を使用する方法、ミキサーを使用する方法が挙げられる。   Examples of the mixing method of (A) to (C) and (D) contained if necessary in the present invention include a method using a mixer such as a universal mixer and a method using a mixer.

<添加剤(D)>
本発明のライニング材組成物(X)には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要により、前記(A)、(B)、(C)以外の添加剤(D)を含有してもよい。
該添加剤(D)としては、硬化促進剤、密着性向上剤、粘度調整剤、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、ワックス、顔料、染料、帯電防止剤、抗菌剤、防かび剤、香料、難燃剤、分散剤、消泡剤、造膜助剤、湿潤剤等が挙げられる。なお、(D)は1種単独でも、2種以上併用してもよい。
(D)の添加量の合計は、添加後の組成物(X)の重量に基づいて、好ましくは0.5〜5重量%である。
<Additive (D)>
The lining material composition (X) of the present invention may contain an additive (D) other than the above (A), (B), and (C) as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.
Examples of the additive (D) include curing accelerators, adhesion improvers, viscosity modifiers, antioxidants, stabilizers, plasticizers, waxes, pigments, dyes, antistatic agents, antibacterial agents, fungicides, and fragrances. , Flame retardants, dispersants, antifoaming agents, film forming aids, wetting agents and the like. In addition, (D) may be used alone or in combination of two or more.
The total addition amount of (D) is preferably 0.5 to 5% by weight based on the weight of the composition (X) after the addition.

<コンクリート物品>
本発明のコンクリート物品は、水性ライニング材組成物(X)の硬化物が被覆されたコンクリート物品である。すなわち、上下水道用途等でのコンクリート構造物(上下水配管、水処理槽、貯水槽等)を、ライニング材組成物を塗布して、硬化することで上記コンクリート物品が得られる。
<Concrete articles>
The concrete article of the present invention is a concrete article coated with a cured product of the aqueous lining material composition (X). That is, the concrete article can be obtained by applying a lining material composition and curing a concrete structure (such as a water and sewage pipe, a water treatment tank, and a water storage tank) for use in water and sewage.

硬化条件は、好ましくは−10〜35℃で、好ましくは1日〜7日間(養生時間を含む)である。
塗布量は、硬化物の厚さが好ましくは50μm〜3mm、さらに好ましくは100μm〜1mmである。
The curing condition is preferably −10 to 35 ° C., and preferably 1 day to 7 days (including curing time).
The thickness of the cured product is preferably 50 μm to 3 mm, and more preferably 100 μm to 1 mm.

以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例中の部は重量部、モル%以外の%は重量%を表す。   EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “part” means “part by weight” and “%” other than mol% means “% by weight”.

[(共)重合体(A)の製造]
<製造例1>
反応容器にアクリル酸8.0部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル7.0部、アクリル酸2−エチルヘキシル275.0部、メタクリル酸イソブチル6.0部、スチレン194.5部、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム9.5部、イオン交換水162.0部を仕込み、撹拌して単量体混合物の乳化物(a−1)を作成した。
別の反応容器にポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム1.0部、ペルオキソ二硫酸アンモニウム0.9部、チオ硫酸ナトリウム5水和物0.2部、イオン交換水335.9部を仕込み、撹拌して開始剤・連鎖移動剤溶液(b−1)を作成した。
開始剤・連鎖移動剤溶液(b−1)を70℃に温調し、撹拌下で単量体混合物の乳化物(a−1)を3時間かけて滴下した。さらに3時間熟成することで、(共)重合体(A−1)の水性分散体(A00−1)1000部[(A−1)の含有量:50重量%、体積平均粒子径:0.20μm]を得た。
なお、(A−1)のTgは−20℃、重量平均分子量(Mw)は350,000、カルボキシル基は0.22モル/kg、水酸基0.11モル/kg[合計0.33モル/kg]であった。
[Production of (co) polymer (A)]
<Production Example 1>
In a reaction vessel, 8.0 parts of acrylic acid, 7.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 275.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 6.0 parts of isobutyl methacrylate, 194.5 parts of styrene, polyoxyethylene-1 9.5 parts of ammonium (allyloxymethyl) alkyl ether and 162.0 parts of ion-exchanged water were charged and stirred to prepare an emulsion (a-1) of a monomer mixture.
In a separate reaction vessel, polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether ammonium 1.0 part, ammonium peroxodisulfate 0.9 part, sodium thiosulfate pentahydrate 0.2 part, ion-exchanged water 335.9 Parts were charged and stirred to prepare an initiator / chain transfer agent solution (b-1).
The temperature of the initiator / chain transfer agent solution (b-1) was adjusted to 70 ° C., and the emulsion (a-1) of the monomer mixture was added dropwise over 3 hours with stirring. Further, by aging for 3 hours, 1000 parts of an aqueous dispersion (A00-1) of the (co) polymer (A-1) [content of (A-1): 50% by weight, volume average particle size: 0.00]. 20 μm] was obtained.
In addition, Tg of (A-1) is −20 ° C., weight average molecular weight (Mw) is 350,000, carboxyl group is 0.22 mol / kg, hydroxyl group is 0.11 mol / kg [total 0.33 mol / kg ]Met.

<製造例2>
反応容器にメタクリル酸15.0部、アクリル酸2−エチルヘキシル250.0部、スチレン225.5部、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム9.5部、イオン交換水162.0部を仕込み、撹拌して単量体混合物の乳化物(a−2)を作成した。
別の反応容器にポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム1.0部、ペルオキソ二硫酸アンモニウム0.9部、チオ硫酸ナトリウム5水和物0.2部、イオン交換水335.9部を仕込み、撹拌して開始剤・連鎖移動剤溶液(b−2)を作成した。
開始剤・連鎖移動剤溶液(b−2)を70℃に温調し、撹拌下で単量体混合物の乳化物(a−2)を3時間かけて滴下した。さらに3時間熟成することで、(共)重合体(A−2)の水性分散体(A00−2)1000部[(A−2)の含有量:50重量%、体積平均粒子径0.10μm]を得た。
なお、(A−2)のTgは−10℃、重量平均分子量(Mw)は370,000、カルボキシル基0.35モル/kgであった。
<Production Example 2>
In a reaction vessel, 15.0 parts of methacrylic acid, 250.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 225.5 parts of styrene, 9.5 parts of polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether ammonium sulfate, 162. 0 parts was charged and stirred to prepare an emulsion (a-2) of a monomer mixture.
In a separate reaction vessel, polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether ammonium 1.0 part, ammonium peroxodisulfate 0.9 part, sodium thiosulfate pentahydrate 0.2 part, ion-exchanged water 335.9 Parts were charged and stirred to prepare an initiator / chain transfer agent solution (b-2).
The temperature of the initiator / chain transfer agent solution (b-2) was adjusted to 70 ° C., and the emulsion (a-2) of the monomer mixture was added dropwise over 3 hours with stirring. By further aging for 3 hours, 1000 parts of aqueous dispersion (A00-2) of (co) polymer (A-2) [content of (A-2): 50% by weight, volume average particle size 0.10 μm ] Was obtained.
The Tg of (A-2) was −10 ° C., the weight average molecular weight (Mw) was 370,000, and the carboxyl group was 0.35 mol / kg.

<製造例3>
反応容器にアクリル酸2−ヒドロキシエチル22.0部、アクリル酸2−エチルヘキシル156.0部、スチレン214.4部、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム7.6部、イオン交換水262.0部を仕込み、撹拌して単量体混合物の乳化物(a−3)を作成した。
別の反応容器にポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸アンモニウム1.0部、ペルオキソ二硫酸アンモニウム0.9部、チオ硫酸ナトリウム5水和物0.2部、イオン交換水335.9部を仕込み、撹拌して開始剤・連鎖移動剤溶液(b−3)を作成した。
開始剤・連鎖移動剤溶液(b−3)を70℃に温調し、撹拌下で単量体混合物の乳化物(a−3)を3時間かけて滴下した。さらに3時間熟成することで、(共)重合体(A−3)の水性分散体(A00−3)1000部[(A−3)の含有量:40重量%、体積平均粒子径:0.35μm]を得た。
なお、(A−3)のTgは0℃、重量平均分子量(Mw)は300,000、水酸基は0.42モル/kgであった。
<Production Example 3>
In a reaction vessel, 22.0 parts 2-hydroxyethyl acrylate, 156.0 parts 2-ethylhexyl acrylate, 214.4 parts styrene, 7.6 parts polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether ammonium sulfate, ion 262.0 parts of exchange water was charged and stirred to prepare an emulsion (a-3) of a monomer mixture.
In a separate reaction vessel, polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether ammonium 1.0 part, ammonium peroxodisulfate 0.9 part, sodium thiosulfate pentahydrate 0.2 part, ion-exchanged water 335.9 Parts were prepared and stirred to prepare an initiator / chain transfer agent solution (b-3).
The temperature of the initiator / chain transfer agent solution (b-3) was adjusted to 70 ° C., and the emulsion (a-3) of the monomer mixture was added dropwise over 3 hours with stirring. By further aging for 3 hours, 1000 parts of the aqueous dispersion (A00-3) of the (co) polymer (A-3) [content of (A-3): 40% by weight, volume average particle size: 0.00]. 35 μm] was obtained.
The Tg of (A-3) was 0 ° C., the weight average molecular weight (Mw) was 300,000, and the hydroxyl group was 0.42 mol / kg.

<実施例1〜5、比較例1>
各成分を表1の配合量(部)に従って、5℃で、配合、ガラス棒で混合(撹拌時間5分間)し、各水性ライニング材組成物を得た。
得られた各水性ライニング材組成物について下記の試験方法(1)〜(3)にしたがって、性能評価を行った。評価結果を表1に示す。
<Examples 1 to 5, Comparative Example 1>
Each component was blended at 5 ° C. in accordance with the blending amount (part) in Table 1 and mixed with a glass rod (stirring time 5 minutes) to obtain each aqueous lining material composition.
Each aqueous lining material composition obtained was subjected to performance evaluation according to the following test methods (1) to (3). The evaluation results are shown in Table 1.

<試験方法>
(1)防食性[耐酸性]
水性ライニング材組成物(X)を、平滑な面の上に置いた離型フィルム上に100cm2あたり10g(固形分)となるよう流し込んだ。温度5℃、湿度90%RH環境下で7日間養生し、試験体を得た。得られた試験体を、1.1モル/kgの硫酸水溶液中に40℃を維持しながら浸漬し、試験体の外観変化(膨れ、しわ、軟化、ヒビ割れ、白化)が観察された時点の、浸漬日からの日数を以下の評価基準で評価した。
<評価基準>
◎:30日で外観変化なし
○:20日〜29日
△:10日〜19日
×:9日以下
<Test method>
(1) Corrosion resistance [acid resistance]
The aqueous lining material composition (X) was poured onto a release film placed on a smooth surface so as to be 10 g (solid content) per 100 cm 2 . A test specimen was obtained by curing for 7 days in an environment of temperature 5 ° C. and humidity 90% RH. The obtained specimen was immersed in a 1.1 mol / kg sulfuric acid aqueous solution while maintaining 40 ° C., and changes in the appearance of the specimen (swelling, wrinkle, softening, cracking, whitening) were observed. The number of days from the immersion date was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
◎: No change in appearance after 30 days ○: 20-29 days △: 10-19 days ×: 9 days or less

(2)防食性[耐アルカリ性]
耐アルカリ性試験は、上記(1)の試験方法において、1.1モル/kgの硫酸水溶液の代わりに、水酸化カルシウムの飽和水溶液を用いたこと以外は、上記(1)と同様にして、浸漬し、試験体の外観変化(膨れ、しわ、軟化、ヒビ割れ、白化)が観察された時点の、浸漬日からの日数を以下の評価基準で評価した。
<評価基準>
◎:30日で外観変化なし
○:20日〜29日
△:10日〜19日
×:9日以下
(2) Corrosion resistance [alkali resistance]
The alkali resistance test was carried out in the same manner as in the above (1) except that a saturated aqueous solution of calcium hydroxide was used in place of the 1.1 mol / kg sulfuric acid aqueous solution in the test method of (1) above. Then, the number of days from the dipping date at the time when the appearance change (blowing, wrinkle, softening, cracking, whitening) of the specimen was observed was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
◎: No change in appearance after 30 days ○: 20-29 days △: 10-19 days ×: 9 days or less

(3)接着性[接着強度](単位:N/mm2
建研式引張り試験機[オックスジャッキ(株)製]の上部引張り用鋼製ジグの平滑面(1600mm2)上に、水性ライニング材組成物(X)を1.6g乗せ、モルタル板を平滑に研磨した面に水性ライニング材組成物(X)接触するよう上部引張り用鋼製ジグを乗せた。温度5℃、湿度90%RH環境下で7日間養生し、建研式引張り試験機で接着強度を測定した。
(3) Adhesiveness [Adhesive strength] (Unit: N / mm 2 )
1.6 g of the aqueous lining material composition (X) is placed on the smooth surface (1600 mm 2 ) of the upper tensile steel jig of the Kenken tensile tester [Oxjack Co., Ltd.] to smooth the mortar plate An upper tensile steel jig was placed on the polished surface so as to contact the aqueous lining material composition (X). It was cured for 7 days under a temperature of 5 ° C. and a humidity of 90% RH, and the adhesive strength was measured with a Kenken tensile tester.

表中の各略号は以下の通りである。
<架橋剤(B)>
B0−1:ポリカルボジイミド
[商品名「カルボジライトV−10」、日清紡ケミカル(株)製、
有効成分量40%、(B)のカルボジイミド基濃度:2.44モル/kg]
B−2:ポリイソシアネート
[商品名「デュラネートWT30−100」、旭化成ケミカルズ(株)製、
有効成分量100%、イソシアネート基濃度3.93モル/kg]
Each abbreviation in the table is as follows.
<Crosslinking agent (B)>
B0-1: Polycarbodiimide [Brand name “Carbodilite V-10”, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.,
40% active ingredient, carbodiimide group concentration of (B): 2.44 mol / kg]
B-2: Polyisocyanate [Brand name “Duranate WT30-100”, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation,
Active ingredient amount 100%, isocyanate group concentration 3.93 mol / kg]

<充填剤(C)>
C−1:ポリスチレンフィラー
[商品名「SBX−8」、積水化成品(株)製、
体積平均粒子径8μm]
C−2:ガラスフィラー
[商品名:「ガラスフレークRCF−015」、日本板硝子(株)製、
体積平均粒子径15μm]
<Filler (C)>
C-1: Polystyrene filler [trade name “SBX-8”, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.,
Volume average particle diameter 8μm]
C-2: Glass filler [Product name: “Glass flake RCF-015”, manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.,
Volume average particle diameter 15 μm]

Figure 2018083936
Figure 2018083936

表1の結果から、本発明の水性ライニング材組成物は、アミンを使用することなく、比較のものに比べ、防食性(耐酸性、耐アルカリ性)、コンクリートとの接着性に優れることがわかる。   From the results of Table 1, it can be seen that the aqueous lining material composition of the present invention is superior in corrosion resistance (acid resistance, alkali resistance) and adhesion to concrete without using an amine as compared with the comparative one.

本発明の水性ライニング材組成物は、アミンを使用せず、硬化物に、優れた防食性、コンクリートとの接着性を付与する。
このことから、種々のライニング材用途、上下水道およびその関連のライニング材用途、とりわけコンクリート構造物を被覆するためのライニング材として好適に用いられ、きわめて有用である。
The aqueous lining material composition of the present invention does not use an amine and imparts excellent corrosion resistance and adhesion to concrete to the cured product.
For this reason, it can be suitably used as a lining material for various lining material applications, water and sewage systems and related lining material applications, particularly for coating concrete structures, and is extremely useful.

Claims (10)

カルボキシル基と水酸基との合計が少なくとも2個である(共)重合体(A)と、該(A)と反応し得る官能基が少なくとも2個である架橋剤(B)と、充填材(C)と、水とを含有してなる水性ライニング材組成物(X)。   A (co) polymer (A) having a total of at least two carboxyl groups and hydroxyl groups, a crosslinking agent (B) having at least two functional groups capable of reacting with the (A), and a filler (C And an aqueous lining material composition (X) comprising water. 前記(共)重合体(A)が、カルボキシル基を有する不飽和モノマー(a1)および/または水酸基を有する不飽和モノマー(a2)と、該(a1)、(a2)以外の不飽和モノマー(a3)とを構成単量体とする請求項1記載の水性ライニング材組成物。   The (co) polymer (A) comprises an unsaturated monomer (a1) having a carboxyl group and / or an unsaturated monomer (a2) having a hydroxyl group, and an unsaturated monomer (a3) other than (a1) and (a2) ) As a constituent monomer. 前記(a1)が(メタ)アクリル酸であって、(a2)がヒドロキシアルキル(アルキル基の炭素数2〜4)(メタ)アクリレートであって、(a3)がスチレンおよび/またはアルキル(アルキル基の炭素数1〜12)(メタ)アクリレートである請求項2記載の水性ライニング材組成物。   (A1) is (meth) acrylic acid, (a2) is hydroxyalkyl (alkyl group having 2 to 4 carbon atoms) (meth) acrylate, and (a3) is styrene and / or alkyl (alkyl group). The aqueous lining material composition according to claim 2, which is a (meth) acrylate having 1 to 12 carbon atoms. 前記(共)重合体(A)のカルボキシル基と水酸基との合計含有量が、(A)の重量を基準として0.1〜0.6モル/kgである請求項1〜3のいずれか記載の水性ライニング材組成物。   The total content of the carboxyl group and the hydroxyl group of the (co) polymer (A) is 0.1 to 0.6 mol / kg based on the weight of (A). An aqueous lining material composition. 前記(共)重合体(A)の体積平均粒子径が0.01〜3.0μmである請求項1〜4のいずれか記載の水性ライニング材組成物。   5. The aqueous lining material composition according to claim 1, wherein the (co) polymer (A) has a volume average particle diameter of 0.01 to 3.0 μm. 前記架橋剤(B)が、ポリカルボジイミド(B1)およびポリイソシアネート(B2)からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜5のいずれか記載の水性ライニング材組成物。   The aqueous lining material composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the crosslinking agent (B) is at least one selected from the group consisting of polycarbodiimide (B1) and polyisocyanate (B2). 前記充填材(C)が、ポリスチレンフィラーおよびガラスフィラーからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜6のいずれか記載の水性ライニング材組成物。   The aqueous lining material composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the filler (C) is at least one selected from the group consisting of a polystyrene filler and a glass filler. 前記(A)と(B)と(C)との合計重量に基づく含有量が、(A)が25〜60重量%、(B)が1〜10重量%、(C)が35〜70重量%である請求項1〜7のいずれか記載の水性ライニング材組成物。    The content based on the total weight of (A), (B) and (C) is 25 to 60% by weight of (A), 1 to 10% by weight of (B), and 35 to 70% by weight of (C). The aqueous lining material composition according to any one of claims 1 to 7. 前記ライニング材組成物の重量に基づく、(A)と(B)と(C)との合計重量が40〜80重量%である請求項1〜8のいずれか記載の水性ライニング材組成物。   The aqueous lining material composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the total weight of (A), (B) and (C) based on the weight of the lining material composition is 40 to 80% by weight. 請求項1〜9のいずれか記載の水性ライニング材組成物(X)の硬化物が被覆されたコンクリート物品。   A concrete article coated with a cured product of the aqueous lining material composition (X) according to any one of claims 1 to 9.
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