JP2023008897A - 防水塗料、防水膜、及び防水積層膜 - Google Patents

Abstract

【課題】耐高圧傷性及び防水性に共に優れた防水膜を形成するのに適する防水塗料を提案する。【解決手段】アクリル樹脂エマルション（Ａ）、着色顔料（Ｂ）、体質顔料（Ｃ）及び水を含み、全顔料体積濃度が１０～６０％の範囲内にある、地盤中又は水中の構造物の構成部材に防水施工するための、防水塗料、前記防水塗料により形成された防水膜、並びに前記防水膜の下に、エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂塗膜が設けられてなる、防水積層膜。【選択図】なし

Description

本発明は、防水塗料、防水膜、及び防水積層膜に関する。

コンクリート構造物の内部に水が浸入するとコンクリートの中性化あるいは鉄筋が腐食され、構造物の経年劣化に繋がる。このため、コンクリート構造物の表面には防水処理が施工されている。

例えば特許文献１には、コンクリート構造物の表面をウレア樹脂系プライマーで塗装してプライマー層を形成し、その上にイソシアネート基含有プレポリマー及び分子量が１００以下のポリオール及び潜在性硬化剤を含むウレタン樹脂系主材で塗装する防水塗装方法が開示されている。

また、本出願人は特許文献２において、構造物の屋上にウレタンゴム系などの塗膜防水材を設けてから、２液硬化系エポキシ樹脂系下塗り塗料、熱伝導率の低い断熱塗料、塗膜比重が１．０以上の防水塗料、及び白色顔料を特定量含む遮熱塗料を順に塗装する工法を提案した。

特許文献１及び２記載の工法によれば、太陽光や風雨などから構造物を長期に渡って保護し、劣化を防止することが可能である。

このように、コンクリート構造物内部への水の侵入を防止するには、強靭な物性の膜で被覆することが常識であると考えられてきた。これは防水膜には、内部に水が流入しない性質が必要であることは言うまでもなく、施工対象となる基材の割れに追従可能であることも求められることから、ゴムのような強靭な物性が必要であると考えられていたからである。

特開２０２１－１７７６２号公報 特開２０１６－１４２００２号公報

屋外構造物に対しては屋根や外壁に防水処理を行い、構造物の劣化を抑制するための試みが種々行われているが、土中環境下では紫外線や酸素の影響が少なく、また、土木工事に使用される機械によって強い負荷がかかることで塗膜が破損すると考えられていたことから、土中構造物の特に外面に対して塗膜を被覆する試みは積極的に実施されてこなかった。実際、特許文献１及び２においても、記載の工法は地上に露出した屋外構造物を対象としており、土中環境下にある構造物を施工対象とするものではない。

本発明の課題は、耐高圧傷性を備え且つ防水性に優れた防水膜を形成しうる地盤中又は水中の構造物に適用可能な防水塗料を提案することにある。

本発明者らは上記課題について鋭意検討した。その結果、意外にもアクリル樹脂を主成分とするエマルション樹脂系塗料による塗膜が地盤中又は水中の構造物に対する防水施工に有効であることを見出した。

すなわち、本発明は
項１
アクリル樹脂エマルション（Ａ）、着色顔料（Ｂ）、体質顔料（Ｃ）及び水を含み、全顔料体積濃度が１０～６０％の範囲内にある、地盤中又は水中の構造物の構成部材に防水施工するための、防水塗料。
項２
常温１液反応硬化型である、項１記載の防水塗料。
項３
アクリル樹脂エマルション（Ａ）が、カルボニル基含有重合性不飽和モノマーを共重合成分として含有する、項１又は２記載の防水塗料。
項４
アクリル樹脂エマルション（Ａ）が、直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートを共重合成分として含む、項１～３のいずれか１項に記載の防水塗料。
項５
架橋剤（Ｄ）をさらに含む、項１～４のいずれか１項に記載の防水塗料。
項６
有機又は無機粒子（Ｅ）をさらに含む、項１～５のいずれか１項に記載の防水塗料。
項７
滑剤（Ｆ）をさらに含む、項１～６のいずれか１項に記載の防水塗料。
項８
造膜助剤（Ｇ）をさらに含む、項１～７のいずれか１項に記載の防水塗料。
項９
アクリル樹脂エマルション（Ａ）以外の樹脂成分を含む、項１～８のいずれか１項に記載の防水塗料。
項１０
項１～９のいずれか１項に記載の防水塗料により形成された防水膜。
項１１
前記構成部材の少なくとも外面に設けられてなる、項１０に記載の防水膜。
項１２
地盤中又は水中の構造物の構築前に予め設けられてなる、項１０又は１１に記載の防水膜。
項１３
項１～９のいずれか１項に記載の防水塗料より形成された防水膜の下に、エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂塗膜が設けられてなる、防水積層膜。
項１４
前記構成部材の少なくとも外面に設けられてなる、項１３に記載の防水積層膜。
項１５
地盤中又は水中の構造物の構築前に予め設けられてなる、項１３又は１４に記載の防水積層膜。
に関する。

本発明の防水塗料を用いて地盤中又は水中の構造物にアクリル樹脂による防水膜を設けることによって、該構造物の内部に水を侵入することを長期間にわたって防止することができ、構造物の寿命を長期化することが可能となる。また、形成された防水膜は強い力で負荷をかけても傷がつきにくいために、土木もしくは水中工事等で機械によって強い衝撃を受けたとしても長期に渡って防水性を保つことができる。

耐高圧傷性試験後の試験塗板の一例を示す図である。

本発明の防水塗料はアクリル樹脂エマルション（Ａ）、着色顔料（Ｂ）、体質顔料（Ｃ）及び水を含む水性塗料である。以下、順に説明する。

＜アクリル樹脂エマルション（Ａ）＞
本発明において、アクリル樹脂エマルション（Ａ）としては、例えば水及び分散安定剤の存在で、（メタ）アクリロイル化合物を必須とし、その他の重合性不飽和モノマーを含む重合性不飽和モノマー成分を１段階で又は多段階で乳化重合することにより得られる、従来公知のエマルションを挙げることができる。

（メタ）アクリロイル化合物としては、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、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、「イソステアリルアクリレート」（大阪有機化学社製、ＩＳＴＡ 高分岐状長鎖アルキルアクリレート）等の直鎖又は分岐状アルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート等の脂環式アルキル（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート等のアラルキル（メタ）アクリレート；２－メトキシエチル（メタ）アクリレート、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート；ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルメチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート等のフルオロアルキル（メタ）アクリレート；（２－アクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、（２－メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、（２－アクリロイルオキシプロピル）アシッドホスフェート、（２－メタクリロイルオキシプロピル）アシッドホスフェート等のリン酸基含有（メタ）アクリレート；Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートのようなＮ，Ｎ－ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリルアミド；（メタ）アクリル酸；アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド等のカルボニル基含有（メタ）アクリロイルモノマー；グリシジル（メタ）アクリレート、β－メチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４－エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４－エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリロイルモノマー；イソシアナトエチル（メタ）アクリレート等のイソシアナト基含有（メタ）アクリロイルモノマー；γ－メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ－メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基含有（メタ）アクリロイルモノマー；
アリル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレングリコールジ（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、１，４－ブタンジオールジ（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、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、１，１，１－トリスヒドロキシメチルエタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１－トリスヒドロキシメチルエタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１－トリスヒドロキシメチルプロパントリ（メタ）アクリレート等の多ビニル化合物；
ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート等の酸化硬化性基含有（メタ）アクリロイルモノマー；１，２，２，６，６－ペンタメチルピペリジル（メタ）アクリレート、２，２，６，６－テトラメチルピペリジニル（メタ）アクリレート等；２－（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロライド、２－（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムブロマイド、メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウム（メタ）アクリレート、テトラメチルアンモニウム（メタ）アクリレート、トリメチルベンジルアンモニウム（メタ）アクリレート、２－（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムジメチルホスフェート等の４級アンモニウム塩基含有（メタ）アクリレート；分子末端がアルコキシ基であるポリオキシアルキレン鎖を有する（メタ）アクリレート；
等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。

また、その他の重合性不飽和モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリロニトリル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物；スチレン、α－メチルスチレン等のビニル芳香族化合物；マレイン酸、クロトン酸、β－カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー；（メタ）アクロレイン、ホルミルスチロール、炭素数４～７のビニルアルキルケトン（例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン等）、アセトアセトキシアリルエステル等のカルボニル基含有重合性不飽和モノマー；アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー；ｍ－イソプロペニル－α，α－ジメチルベンジルイソシアネート等のイソシアナト基含有重合性不飽和モノマー；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマー；エポキシ基含有重合性不飽和モノマー又は水酸基含有重合性不飽和モノマーと不飽和脂肪酸との反応生成物等の酸化硬化性基含有重合性不飽和モノマー；フルオロアルキルトリフルオロビニルエーテル、パーフルオロアルキルトリフルオロビニルエーテル等のフルオロビニルエーテル等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。

本発明の防水塗料は施工作業性及び防水性の点から常温一液反応硬化型であることが好ましく、このためアクリル樹脂エマルション（Ａ）はカルボニル基含有重合性不飽和モノマーを共重合成分として含むことが好ましい。

カルボニル基含有重合性不飽和モノマーとしては、アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクロレイン、ホルミルスチロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン、アセトアセトキシアリルエステル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

カルボニル基含有重合性不飽和モノマーの共重合割合としては、アクリル樹脂エマルションの製造に使用される全重合性不飽和モノマー中に１～２０質量％、好ましくは３～１５質量％の範囲内が好ましい。

また、前記アクリル樹脂エマルション（Ａ）としては、耐高圧傷性の点から、直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートを共重合成分として含むことが好ましい。

前記直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートとしては、ｎ－ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、ｎ－ペンチルアクリレート、ｎ－ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート及びこれらの組み合わせが挙げられる。

前記直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートの共重合割合は、アクリル樹脂エマルション（Ａ）の製造に使用される全重合性不飽和モノマー中に好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６５～８５質量％である。

前記アクリル樹脂エマルション（Ａ）の樹脂の重量平均分子量としては、適宜調整できるが、１万～３００万、特に５万～１００万の範囲内にあることができる。

本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（東ソー（株）社製、「ＨＬＣ８１２０ＧＰＣ」）で測定した重量平均分子量をポリスチレンの重量平均分子量を基準にして換算した値である。カラムは、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ－４０００Ｈ×Ｌ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ－３０００Ｈ×Ｌ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ－２５００Ｈ×Ｌ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ－２０００Ｈ×Ｌ」（いずれも東ソー（株）社製、商品名）の４本を用い、移動相；テトラヒドロフラン、測定温度；４０℃、流速；１ｃｃ／分、検出器；ＲＩの条件で行ったものである。

前記アクリル樹脂エマルション（Ａ）は防水塗料の不揮発分中に、不揮発分で２０～７５質量％、特に３０～６０質量％の範囲内で含まれることが好ましい。

本明細書において不揮発分とは揮発成分を除いた残存物を意味するものであり、残存物としては常温で固形状であっても液状であっても差し支えない。例えば試料を１０５℃、３時間処理して揮発成分を除去した時の残存成分をいう。

＜着色顔料（Ｂ）＞
本発明の防水塗料に含まれる着色顔料（Ｂ）としては、無機系又有機系の顔料が単独で又は併用して用いられる。無機系の顔料としては、例えば、二酸化チタン、黄色酸化鉄、ベンガラ、カーボンブラック及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。有機系の顔料としては、例えば、アゾレーキ系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。

＜体質顔料（Ｃ）＞
前記体質顔料（Ｃ）としては、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、硫酸バリウム、タルク、ホワイトカーボン、珪藻土、炭酸マグネシウムアルミニウムフレーク、雲母フレーク、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。

本発明において、上記着色顔料（Ｂ）及び体質顔料（Ｃ）は、耐高圧傷性及び防水性の点から全顔料体積濃度が１０～６０体積％、好ましくは１５～５５体積％となるように含まれる。本明細書において顔料体積濃度は、塗料中の全樹脂分と全顔料との合計不揮発分に占めるその顔料分の体積割合である。本明細書において、顔料の体積を算出する際のもとになる顔料の比重は「顔料の事典」（総編集者 伊藤征司郎）によるものであり、また、樹脂固形分の比重は１と近似するものとする。

本発明の防水塗料は水を含有する。水を含むことによって、塗装対象となる構成部材の表面が複雑な形状であったり、入り組んだ構造を有していても防水膜による耐久性を付与することが可能である。

＜架橋剤（Ｄ）＞
本発明の防水塗料は、アルカリ雰囲気における防水性の点から架橋剤（Ｄ）を含むことが好ましい。架橋剤（Ｄ）としては公知の架橋剤、具体的には、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ポリヒドラジド化合物、ポリセミカルバジド化合物、カルボジイミド基含有化合物、オキサゾリン基含有化合物、エポキシ化合物、ポリカルボン酸等を挙げることができる。

特にポリヒドラジド化合物の使用が好ましい。

ポリヒドラジド化合物の具体例としては、例えば、蓚酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどの炭素数２～１８の飽和脂肪族カルボン酸のジヒドラジド；マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどのモノオレフィン性不飽和ジカルボン酸のジヒドラジド；フタル酸、テレフタル酸又はイソフタル酸のジヒドラジド；ピロメリット酸のジヒドラジド、トリヒドラジド又はテトラヒドラジド；ニトリロトリ酢酸トリヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、１，２，４－ベンゼントリヒドラジド；エチレンジアミンテトラ酢酸テトラヒドラジド、１，４，５，８－ナフトエ酸テトラヒドラジド；カルボン酸低級アルキルエステル基を有する低重合体をヒドラジン又はヒドラジン水化物（ヒドラジンヒドラード）と反応させてなるポリヒドラジド、及びこれらの組み合わせ等を挙げることができる。

架橋剤（Ｄ）の含有量としては防水塗料の不揮発分１００質量部を基準として０．０１～５．０質量部、好ましくは０．０２～０．８質量部の範囲内であることが耐高圧傷性の観点から、好ましい。

＜有機又は無機粒子（Ｅ）＞
本発明の防水塗料は耐高圧傷性の点から有機又は無機粒子（Ｅ）を含むことが好ましい。
有機粒子としてはポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミノ酸樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂及びこれらの混合物から形成される粒子が挙げられる。前記有機粒子は市販品であってもよく、市販品としては、例えば、アイカ工業社製のガンツパールシリーズ、スタフィロイドシリーズ、三井ケミカル社製ケミパールシリーズ、根上工業株式会社アートパールシリーズ、日本触媒社製エポスターシリーズ、東洋紡社製タフチックシリーズ、積水化成社製テクポリマーシリーズ等が挙げられる。

無機粒子としてはシリカ粒子が挙げられる。シリカ粒子としては、粉末状シリカ、コロイダルシリカ等を用いることができる。シリカ粒子として市販品を用いてもよい。市販のシリカ粒子としては日本アエロジル社製のアエロジルシリーズ、エボニックインダストリー社製のカープレックスシリーズ、旭硝子社製シールデックス、富士シリシア社製、サイリシアシリーズ、日産化学社製スノーテックスシリーズ、ＡＤＥＫＡ社製アデライトシリーズ等が挙げられる。

上記有機又は無機粒子（Ｅ）は単独で又は併用して使用することができる。含有量としては防水塗料の不揮発分中に、不揮発分で０．５～１０質量％、特に１．０～８．０質量％の範囲内が好ましい。

＜滑剤（Ｆ）＞
本発明の防水塗料は耐高圧傷性の点から滑剤（Ｆ）を含むことが好ましい。滑剤（Ｆ）としては、ワックス、シリコーン化合物、パーフルオロアルキル化合物等が挙げられる。
ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、脂肪酸と１価アルコール又は多価アルコールとの縮合物であるエステルワックス、カルナバワックスが挙げられる。ワックスは、例えば、ワックスを水中に分散させた水系エマルション中に含まれるワックス粒子として添加することが好ましい。
前記ワックスは市販品を使用してもよく、市販品としては、例えば、ＢＹＫ社製のＡＱＵＡＣＥＲシリーズ、ＣＥＲＡＣＯＬシリーズ及びＣＥＲＡＦＬＯＵＲシリーズ、三井化学社製のケミパールシリーズ等が挙げられる。

シリコーン化合物としては、ポリシロキサン系界面活性剤及びポリエーテル変性ポリシロキサンが挙げられる。

パーフルオロアルキル化合物としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、及びパーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。

上記滑剤（Ｆ）は単独で又は併用して使用することができる。含有量としては防水塗料の不揮発分中に、不揮発分で０．１～１０質量％、特に０．５～５．０質量％の範囲内が好ましい。

＜造膜助剤（Ｇ）＞
本発明の防水塗料は耐アルカリ性の点から造膜助剤（Ｇ）を含むことが好ましい。造膜助剤としては、例えば、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類、；２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールモノイソブチレート及び２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールジイソブチレート、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールモノ２－エチルヘキサノエート、及び２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールジ２－エチルヘキサノエートなどのエステル系化合物等がある。これらは単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。

上記造膜助剤（Ｇ）は、単独で又は併用して使用することができる。含有量としては耐アルカリ性の点から防水塗料の不揮発分中に、不揮発分で５．０質量％以下、特に０．１～２．５質量％の範囲内が好ましい。

＜防水塗料＞
本発明の防水塗料は上記した成分以外にアクリル樹脂エマルション（Ａ）以外のその他の樹脂成分、可塑剤、増粘剤、消泡剤、分散剤、難燃剤、中和剤等の塗料用添加剤を必要に応じて含む。

これらのうちアクリル樹脂エマルション（Ａ）以外のその他の樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。その他の樹脂成分として、アクリル樹脂エマルション（Ａ）とは異なり、且つ、直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートの共重合割合が５０質量％未満であるアクリル樹脂エマルションを含むことが好ましい。

前記その他の樹脂成分としてのアクリル樹脂エマルションに使用される重合性不飽和モノマー、直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートとしては上記で例示した化合物が挙げられる。

前記その他の樹脂成分の含有量としては防水塗料の不揮発分中に、不揮発分で０．５～２０質量％、特に１．０～１５質量％の範囲内が好ましい。

＜防水膜＞
本発明の防水塗料は、地盤中の構造物又は水中の構造物を構築するための構成部材に塗布し、乾燥させて部材表面に防水膜を形成する。前記構成部材の材質としては、特に制限はなく、鉄、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の金属からなる部材；これら金属の合金からなる部材；コンクリート、石材、プラスチック；及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。

構造物の具体例としては、特に制限はなく、地盤中又は水中に構築される構造物全般が挙げられる。

また、本発明の防水膜は、高耐圧傷性に優れているので、構造物の構成部材の少なくとも外面（土壌側面又は水側面）に設けることで本発明の効果を最大限に発揮することができる。

上記本発明の防水膜の乾燥膜厚としては、付着性、耐高圧傷性及び防水性の点から、１００～５，０００μｍ、好ましくは５００～３，０００μｍの範囲内が好ましい。本明細書において、乾燥膜厚は、不揮発分換算の塗付量から理論的に計算して求めるものとする。

塗装手段としては、例えば、ローラー、エアスプレー、エアレススプレー、リシンガン、万能ガン、ハケなどが挙げられ、目標となる乾燥膜厚になるように複数回塗り重ねることができる。

形成された防水膜の乾燥方法としては、常温乾燥できるが、必要に応じて加熱乾燥を行ってもよい。

＜防水積層膜＞
本発明では、前記本発明の防水膜の下に、エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂塗膜を設けることによって防水積層膜としてもよい。

下層にあるエポキシ樹脂塗膜としては、エポキシ樹脂を主たる構成成分とし、硬化剤を混合して硬化させてなるものである。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などがあげられる。硬化剤としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどのポリアミン、前記ポリアミンにエポキシ樹脂を付加したアミンアダクト、各種ポリアミン等が挙げられる。

エポキシ樹脂塗膜の乾燥膜厚としては、１０～２００μｍ、好ましくは３０～１５０μｍの範囲内が適当である。

エポキシ樹脂塗膜を形成させるための塗装手段としては、例えば、ローラー、エアスプレー、エアレススプレー、リシンガン、万能ガン、ハケなどが挙げられ、目標となる乾燥膜厚になるように複数回塗り重ねることができる。

形成されたエポキシ樹脂塗膜の乾燥方法としては、常温乾燥できるが、必要に応じて加熱乾燥を行ってもよい。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明する。ここで、『部』及び『％』は、特に記載のない限り、それぞれ、『質量部』及び『質量％』を意味する。

＜防水塗料の製造＞
実施例１、７～２１及び比較例１～２
下記表１及び２記載の配合組成で各防水塗料（Ｘ－１）～（Ｘ－１８）を製造した。

＜防水膜の形成＞
実施例１～２１及び比較例１～２
前記防水塗料（Ｘ－１）～（Ｘ―１８）を用いて防水膜を形成し、下記評価試験を行った。

（注１）５０％アクリル樹脂エマルション（Ａ₁）：
スチレン／ｎ－ブチルアクリレート／２－エチルヘキシルアクリレート／メタクリル酸／ダイアセトンアクリルアミド＝１０／１／８０／３／６ の乳化重合体、重量平均分子量３００，０００
（注２）５０％アクリル樹脂エマルション（Ａ₂）：
スチレン／ｎ－ブチルアクリレート／２－エチルヘキシルアクリレート／メチルメタクリレート／ヒドロキシエチルアクリレート／アクリル酸／ダイアセトンアクリルアミド／１，６－ヘキサメチレンジアクリレート＝１５／２４／１５／４１／２／０．３／２．３／０．４ の乳化重合体
なお、表中では、「エマルション」を、『ＥＭ』と表記する。
（注３）着色顔料（Ｂ）：酸化チタン、比重４．１
（注４）体質顔料（Ｃ）：炭酸カルシウム、比重２．７
（注５）３３％コロイダルシリカ：「スノーテックスO－３３」、商品名、日産化学社製
（注６）８０％樹脂粒子：「ガンツパールＧＭ－１７０２Ｈ」、商品名、アイカ工業社製
（注７）５０％ワックスエマルション：「ＡＱＵＡＣＥＲ４９７」、商品名、ＢＹＫ社製
（注８）ポリエーテルポリシロキサン：「ＴＥＧＯＧｌｉｄｅ４１０」、商品名、Ｅｖｏｎｉｃ社製
（注９）造膜助剤（Ｇ）：２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールモノイソブチレート
＜評価試験＞
（＊）防水性：
ポリプロピレン板に、表記載の各防水塗料を表記載の膜厚となるように塗装し、２３℃で７日間乾燥させてフリーフィルムを得た。

本発明では地下水圧を再現し、塗膜の防水性を確認できる試験としてＢＳ ＥＮ１４１５０に準じて試験を行った。具体的には防水テスター（関西ペイント社製）に備えられたセルにフリーフィルムを挟み、テスター内をすべて水で満たした後、フリーフィルムの両面に対して片面を高圧力（０．１５ＭＰａ）、反対側の片面を低圧力（０．０５ＭＰａ）で圧力をかけ、圧力差を生じさせることによってフィルムを通過する水の量を測定し、下記基準で評価した。
◎：０．０５［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］未満である、
○：０．０５［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］以上且つ０．１［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］以下である、
△：０．１［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］超且つ０．５［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］以下である、
×：０．５［Ｌ／ｍ²／ｄａｙ］超である。
評価◎及び○の場合は、ＢＴＳのＣＬＡＳＳ３の規格を満たしており、大きな圧力がかかっても透水が良好に抑制されていると言える。評価△及び×の場合は、地下水圧の環境下では防水性が不十分であり、実用には適さないと判定した。

（＊）耐高圧傷性：
支持体としての黒皮鋼板（幅７０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×板厚み２．３ｍｍ）に、「エスコＮＢ」商品名、関西ペイント社製、２液型ケチミン硬化変性エポキシ樹脂さび止め塗料）主剤及び硬化剤を９／１で混合した塗料を乾燥膜厚が６０μｍとなるように塗装し、２３℃で８時間乾燥させた後、表記載の各防水塗料を表記載の膜厚となるように塗装し、２３℃で７日間乾燥させ試験塗板を作成した。２３℃の室温において、耐高圧傷性テスター（関西ペイント社製）を用いて、各試験塗板の表面の塗面に当て板（ＳＵＳ３０４Ｈ バネ用鋼板）の縁を４５度の角度に保ち、荷重：１００Ｋｇで押し付けながら、試験塗板を速度：１０ｍｍ／秒で１００ｍｍ動かして塗面状態を観察し、下記基準で評価した。図１に耐高圧傷性試験後の試験塗板の一例を示す。この例ではへこみ、えぐれ傷、うろこ傷等の傷が認められている。
◎：へこみ、えぐれ傷、うろこ傷等の損傷が全く認められない。
○：へこみ、えぐれ傷、うろこ傷等の損傷が若干認められるが金属の素地が全く認められない。
△：へこみ、えぐれ傷、うろこ傷等の損傷が認められ、金属の素地も認められる。
×：塗面が全面的に剥がれる。
評価◎の場合は、耐高圧傷性が特に優れており、評価○の場合は、金属素地まで傷が達していないので、実用可能であると言える。一方、評価△及び×の場合は、金属素地まで傷が達しているので、実用に適さないと判定した。

（＊）耐アルカリ性：
ポリプロピレン板に、表記載の各防水塗料を表記載の膜厚となるように塗装し、２３℃で７日間乾燥させてフリーフィルムを得た。このフリーフィルムを５０℃の飽和石灰水に５６日間浸漬し、前記防水性試験に供した。評価基準は防水性試験と同様である。
評価◎及び○の場合は、ＢＴＳのＣＬＡＳＳ３の規格を満たしており、大きな圧力がかかり、コンクリートのようなアルカリ雰囲気下でも透水が良好に抑制されていると言える。評価△及び×の場合は、地下水圧及びアルカリ性の環境下では防水性が不十分であり、実用には適さないと判定した。

（＊）乾燥性
上記耐高圧傷性試験と同様の方法で試験塗板を作成し、塗膜の表面をティッシュペーパーで押し付けてはがしたあとの残り具合を下記基準で評価した。
◎：塗膜表面にべたつきがまったくなく、ティッシュペーパーがつかない、
○：塗膜表面にべたつきが若干あるが、ティッシュペーパーがはがれて残りあとがない、
△：塗膜表面にべたつきがあり、ティッシュペーパーがわずかに残る、
×：塗膜がティッシュペーパーに付着する。
評価◎の場合は、乾燥性が特に優れており、評価○の場合は、ティッシュペーパーが残らないので、実用可能であると言える。一方、評価△及び×の場合は、べたつきやティッシュペーパーへの付着があるので、防水施工された構成部材の移送などが困難となり、実用に適さないと判定した。

（＊）付着性：
上記耐高圧傷性試験と同様の方法にて試験塗板を作成し、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－７（２０１４）に準拠した方法（プルオフ試験法）で付着性を調べた。各試験板の測定位置をサンドペーパーで軽く研磨して清浄にし、接着剤を用いて直径２０ｍｍのドーリー（試験円筒）に貼り付けた。ドーリー周辺の塗膜をカッターで切断し、テスターでドーリーを引き剥がし、その時の強度（ＭＰａ）を観察し、下記基準で評価した。
◎：強度が、０．９ＭＰａ以上であった、
○：強度が、０．６ＭＰａ以上且つ０．９ＭＰａ未満であった、
△：強度が、０．３ＭＰａ以上且つ０．６ＭＰａ未満であった、
×：強度が、０．３ＭＰａ未満であった。
評価◎及び○の場合は、道路橋床版防水便覧の付着力の規格を満たしており、防水塗膜として十分な付着性があると判定した。評価△及び×の場合は、前記規格を満たしていないので、ここでは不合格とした。

以上、本発明の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

Claims (15)

1. アクリル樹脂エマルション（Ａ）、着色顔料（Ｂ）、体質顔料（Ｃ）及び水を含み、全顔料体積濃度が１０～６０％の範囲内にある、地盤中又は水中の構造物の構成部材に防水施工するための、防水塗料。
2. 常温１液反応硬化型である、請求項１記載の防水塗料。
3. アクリル樹脂エマルション（Ａ）が、カルボニル基含有重合性不飽和モノマーを共重合成分として含有する、請求項１に記載の防水塗料。
4. アクリル樹脂エマルション（Ａ）が、直鎖状又は分岐状の炭素数が４以上のアルキル基を含有するアクリレートを共重合成分として含む、請求項１に記載の防水塗料。
5. 架橋剤（Ｄ）をさらに含む、請求項１に記載の防水塗料。
6. 有機又は無機粒子（Ｅ）をさらに含む、請求項１に記載の防水塗料。
7. 滑剤（Ｆ）をさらに含む、請求項１に記載の防水塗料。
8. 造膜助剤（Ｇ）をさらに含む、請求項１に記載の防水塗料。
9. アクリル樹脂エマルション（Ａ）以外の樹脂成分を含む、請求項１に記載の防水塗料。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の防水塗料により形成された防水膜。
11. 前記構成部材の少なくとも外面に設けられてなる、請求項１０に記載の防水膜。
12. 地盤中又は水中の構造物の構築前に予め設けられてなる、請求項１０に記載の防水膜。
13. 請求項１～９のいずれか１項に記載の防水塗料より形成された防水膜の下に、エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂塗膜が設けられてなる、防水積層膜。
14. 前記構成部材の少なくとも外面に設けられてなる、請求項１３に記載の防水積層膜。
15. 地盤中又は水中の構造物の構築前に予め設けられてなる、請求項１３に記載の防水積層膜。

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