JP2995376B2 - コンクリート剥離用塗料および該塗料を塗装した型枠 - Google Patents

コンクリート剥離用塗料および該塗料を塗装した型枠

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JP2995376B2 JP5157891A JP15789193A JP2995376B2 JP 2995376 B2 JP2995376 B2 JP 2995376B2 JP 5157891 A JP5157891 A JP 5157891A JP 15789193 A JP15789193 A JP 15789193A JP 2995376 B2 JP2995376 B2 JP 2995376B2
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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、耐光性、耐候性が良好
で、型枠とコンクリートとの剥離効果ならびに型枠の剥
離転用性に優れたポリウレタン系コンクリート剥離塗料
および該塗料を塗装したコンクリート型枠に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりコンクリート型枠剥離剤として
は、鉱物油、動・植物油またはそれらのけん化物、高級
脂肪酸の金属石鹸、パラフィン等を溶解した鉱物油等の
油性剥離剤および該剥離剤に界面活性剤を添加して自己
乳化型にした水溶性剥離剤等があるが、油性の場合に
は、火災の危険、公害、作業環境面で問題があり、ま
た、水溶性の場合には塗布後、降雨等で剥離剤が流失
し、充分な剥離効果が得られないという欠点がある。さ
らに、これらの剥離剤は、油性、水溶性ともに型枠の剥
離転用ごとに剥離剤の塗布が必要である。こうした点を
改良するために、ウレタン系のコンクリート剥離塗料を
用いる方法も開発されているが、ウレタン系の塗料組成
物は、形成された塗膜の耐光性が弱いため、塗布後、陽
光に長時間さらされると、劣化、剥離を生じ、特に、コ
ンクリート型枠合板の塗装に用いた時には、コンクリー
トの硬化遅延や、剥離不良の原因となるという欠点があ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来から使
用されている上記型枠剥離剤の諸欠点を解決するために
なされたものである。すなわち、本発明は、型枠がコン
クリートから剥離しやすく、その転用回数が多いコンク
リート剥離塗料を得ることを目的とするとともに、該塗
料を塗装して耐候性、耐光性の優れたコンクリート型枠
を得んとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決せんと鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、分子量がMW1で、イ
ソシアネート基数または平均イソシアネート基数(F
1)が2以上の有機ポリイソシアネートのW1重量部
と、ビスフェノール類のオキシアルキレンエーテルを
必須成分とする活性水素基含有化合物で、平均分子量が
MW2、平均活性水素基数(F2)が2以上の活性水素
基含有化合物のW2重量部とからなり、との成分を
反応させて得られるポリウレタンの架橋密度(CD)が
0.2以上であるポリウレタン組成物100重量部に対
して、分子内にピペリジン環を含有するヒンダードア
ミン系化合物を0.01〜3.0重量部配合することを
特徴とするポリウレタンコンクリート剥離塗料である。
【0005】本発明において、ポリウレタン架橋密度
(CD)は下記の式により求められる値を意味する。[数2] W1×(F1−2)÷MW1+W2×(F2−2)÷MW2 CD=───────────────────────────×1000 W1+W2
【0006】本発明は、上記ポリウレタンコンクリート
剥離塗料において、更に、沸点が250℃以上の可塑
剤を10〜300重量部配合することにより、型枠の剥
離転用性をより向上させることができる。更に、本発明
は、分子内にピペリジン環を含有するヒンダードアミン
系化合物に、紫外線吸収剤および/または酸化防止剤を
併用することにより耐候性、耐光性においてより一層優
れた効果が期待できる。
【0007】また、本発明は、上記ポリウレタンコンク
リート剥離塗料を板状体に塗装してなることを特徴とす
るコンクリート型枠に関するものである。
【0008】本発明のポリウレタンコンクリート剥離塗
料(以下、単に剥離塗料という)に用いる、ポリウレタ
ン組成物の一方の構成成分である有機イソシアネートと
しては、ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
(C−MDI)、トリレンジイソシアネート(TD
I)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサ
メチレンジイソシアネート(HDI)、水素添加TD
I、水素添加MDI、水素添加XDI、イソホロンジイ
ソシアネート等、もしくはそれらの変性物またはそれら
の混合物であって、かつイソシアネート基数または、平
均イソシアネート基数(F1)が2以上、好ましくは2
以上、3以下のものがあげられる。
【0009】本発明におけるポリウレタン組成物の他方
の構成成分である活性水素基含有化合物は、必須成分と
してビスフェノール類のオキシアルキレンエーテルを含
むものである。ビスフェノール類のオキシアルキレンエ
ーテルの含有量は30重量部以上が好ましい。
【0010】本発明に用いるビスフェノール類のオキシ
アルキレンエーテルは、ビスフェノール類にアルキレン
オキサイドを反応させることによって得られる。用いら
れるビスフェノール類としては、ビスフェノールA、ビ
スフェノールB、ビスフェノールF、ビスフェノールS
等があげられる。アルキレンオキシドとしては、エチレ
ンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)、ブ
チレンオキシド(BO)等があげられ、それらの単独も
しくは混合物があげられる。
【0011】ビスフェノール類のオキシアルキレンエー
テルと混合使用できる活性水素基含有化合物としては、
ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンポ
リオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンポリオール等のポリエ
ーテルポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチ
レンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリ
カプロラクトンポリオール、ヒマシ油等のポリエステル
ポリオール、ポリブタジエンポリオール等のポリオレフ
ィンポリオール、アミンポリオール、多価アルコール、
多価アミン等、またはそれらの混合物であって、平均活
性水素基数が2以上であるものがあげられる。
【0012】本発明においてビスフェノール類のオキシ
アルキレンエーテルをポリウレタンの必須成分とし、こ
のようにしたポリウレタン組成物に分子内にピペリジン
環を含有するヒンダードアミン系化合物を加え、更に紫
外線吸収剤および/または酸化防止剤を構成成分として
添加する目的は、主にコンクリート型枠剥離塗装合板
(以下、コンパネ塗装合板と略す)の塗膜の耐候性向上
にある。通常、コンクリートを打設する際、コンパネ塗
装合板を用いて型枠を一定の高さ、一定面積まで組んで
コンクリートを打設する。しかし、近年労働力の不足か
ら型枠作業工の数が少なくなり、そのため型枠を組んで
からコンクリートを打設するまでに型枠を長期間放置す
るケースが多くなり、その間に剥離剤としての塗膜が紫
外線や風雨等にさらされて変質し、打設したコンクリー
トの表面に硬化不良が発生する場合がある。
【0013】ビスフェノール類のオキシアルキレンエー
テルを使用しない活性水素基含有化合物のみの成分と有
機ポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレ
タン塗料の場合、塗膜が長期間、紫外線や風雨にさらさ
れると、後に打設したコンクリートの表面に薄く硬化不
良層が発生することが多い。ポリウレタン塗膜が長期間
紫外線や風雨にさらされた後に打設したコンクリートの
硬化不良のメカニズムは解明できていないが、ビスフェ
ノール類のオキシアルキレンエーテルをポリウレタンの
必須成分とすると、こうしたコンクリートの硬化不良が
ある程度は抑制することができる(特開平3−2036
05号公報に記載)。しかし、九州、四国、沖縄といっ
た日本の南部に位置する地域において、特に夏期に工事
が行われる時などには、枠組み設置された型枠に熱と強
烈な紫外線がふりそそぐため、上記公開特許公報記載の
方法のみでは、塗膜表面の劣化を完全に防止することは
出来ないのが実情である。
【0014】このように、コンクリート型枠用無溶剤型
ウレタン塗料の高温条件下における耐候性、耐光性の改
良は大変困難であり、市販の紫外線吸収剤、酸化防止剤
および他の安定剤等、種々検討したが、若干効果がある
ものの、塗膜に発泡を起こしたり、あるいは塗膜の一部
が変色するなど必ず二次的弊害を伴い、実用の域に達し
なかった。そこで、本発明者らは、その改善策として、
ポリウレタン組成物においてビスフェノール類のオキシ
アルキレンエーテルをポリウレタンの必須成分とし、こ
のポリウレタン組成物に更に分子内にピペリジン環を含
有するヒンダードアミン系化合物を加え、必要に応じて
紫外線吸収剤および/または酸化防止剤を構成要素とし
て添加すると、コンパネ塗装合板の紫外線、降雨等に対
する耐性が飛躍的に向上することを見出した。
【0015】すなわち、分子内にピペリジン環を含有す
るヒンダードアミン系化合物のみが、特に無溶剤型ウレ
タンコンクリート剥離塗料中に均一に分散し、他の構成
成分と共に均一な溶液を形成するため、高温下で、二次
的弊害を伴うこと無く、安定した耐候性、耐光性を発揮
することが判明した。なお、この場合、活性水素基含有
化合物中のビスフェノール類のオキシアルキレンエーテ
ルの配合割合は、30重量%以上が好ましい。
【0016】分子内にピペリジン環を含有するヒンダー
ドアミン系化合物は、無溶剤型ウレタン樹脂塗料に配合
すると、塗布後に形成されたウレタン樹脂塗料の塗膜の
物性保持と黄変防止の両面において、ポリウレタンの光
安定化効果を発揮する。そのため、該塗料組成物でコン
クリート型枠合板を塗装した場合にも、型枠施工後、コ
ンクリート注入まで夏期の炎天下に長時間放置されても
塗膜は劣化せず、コンクリートの硬化遅延や、剥離不良
を生ぜしめない。さらに該ヒンダードアミン系化合物
は、ポリオールと相溶性が良いので、無溶剤型ウレタン
樹脂塗料に配合しても分離することがなく、塗膜のムラ
も生じないという利点を有する。
【0017】本発明で使用する、分子内にピペリジン環
を含有するヒンダードアミン系化合物には、ビス(1,
2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバ
ケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチ
ル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン、8−アセチル−3−ドデ
シル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−ト
リアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオンが使用
でき、これらは単独または二種以上を組合わせて使用す
ることができる。
【0018】本発明において、該ヒンダードアミン系化
合物の配合割合は、ポリウレタン塗料100重量部に対
して、0.01〜3.0重量部好ましくは0.5〜2.
重量部である。0.01重量部以下では塗膜の光安定
化への効果が乏しく、部以上にすると塗料組成物
の価格が高くなり、実用的でない。
【0019】さらに、本発明者らは、無溶剤型ウレタン
樹脂系の塗料組成物に該ヒンダードアミン系化合物を添
加し、同時に他の紫外線吸収剤および/または酸化防止
剤を併用すると、塗膜の光安定性に関して、相乗効果が
得られることを見出した。その作用機構は未だ明らかで
はないが、塗膜が直射日光にさらされたときに、ポリウ
レタン樹脂塗料を劣化させる紫外線等のうちヒンダード
アミン系化合物で処理すべき分量をそれぞれ他の紫外線
吸収剤および/または酸化防止剤が負担、軽減させるも
のと思われる。紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、
ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアク
リレート系等の通常の紫外線吸収剤が使用できる。酸化
防止剤としては、フェノール系、硫黄系、リン系等の通
常の酸化防止剤が使用できる。
【0020】有機ポリイソシアネート、活性水素基含有
化合物において、2種以上からなる混合有機ポリイソシ
アネートおよび混合活性水素基含有化合物を使用した場
合、分子量、平均イソシアネート基数、または平均活性
水素基数は下記のようにして求める。 2種類混合の場合[数3] W1(1) +W1(2) 分子量=─────────────────────── W1(1) ÷MW1(1) +W1(2) ÷MW1(2) [数4] W1(1) ×F1(1) +MW1(1)+W1(2) ×F1(2) +MW1(2) 平均イソシアネート基数=─────────────────────── W1(1) +MW1(1)+W1(2) +MW1(2)
【0021】沸点が250℃以上の可塑剤としては、例
えば、ジメチルフタレート(DMP)、ジブチルフタレ
ート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)等の
フタル酸エステル系、ジオクチルアジペート(DO
A)、ジイソデシルアジペート(DIDA)等の二塩基
酸エステル、グリコールエステル系、脂肪酸エステル
系、トリクレジルホスフェート等のリン酸エステル系、
塩化パラフィン系等、もしくはそれらの変性物、または
それらの混合物があげられる。これら可塑剤は、前記ポ
リウレタン塗料100重量部に対し10〜300重量
部、好ましくは20〜100重量部の割合で配合され、
塗料の一方の成分である活性水素基含有化合物に配合さ
れる。可塑剤の配合量がポリウレタン塗料に対し10重
量部未満の場合は、塗布した剥離塗料の塗膜から可塑剤
がブリードしにくく、コンクリートと剥離塗料を塗布し
た型枠との剥離が容易でなく、300重量部以上の場合
は、コンクリート剥離塗料から可塑剤がブリードし、コ
ンクリートと型枠との剥離が簡単に出来るが、得られた
コンクリートの表面が可塑剤によって変色したり、効果
不良が発生する。
【0022】ポリウレタンの架橋密度(CD)が0.2
以上である塗料に、沸点が250℃以上の可塑剤を配合
することにより、コンクリート剥離塗料から可塑剤が徐
々にブリードし、コンクリートと型枠との剥離が簡単に
出来、ノロの付着も少なく、また、成形コンクリートの
表面が滑らかに仕上がる。本発明において、ポリウレタ
ンの架橋密度(CD)が0.2以上、好ましくは0.2
以上で4.0以下のものを使用する理由は、0.2以下
の場合、得られる剥離塗料の架橋が少なく塗膜が柔らか
いため、塗膜の耐水性、耐アルカリ性が悪く、また、コ
ンクリートと型枠との剥離性も悪い。一方、架橋密度
(CD)が4.0以上の場合、架橋が多く得られる剥離
塗料の塗膜が硬すぎ、耐衝撃性が悪く、型枠の剥離転用
回数が少なくなるためである。
【0023】本発明には、前記必須成分の他にこの種の
分野で通常使用されている触媒、水分吸収剤、無機充填
剤、顔料、シリコーン等の添加が可能であり、これらは
活性水素基含有化合物に予め混合しておくと良い。本発
明の剥離塗料は、ゲル化時間が10分以内に調整される
のが好ましい。ゲル化時間の調整には触媒を用いてもよ
く、活性水素基含有化合物またはイソシアネート成分を
加温して調整しても良い。ゲル化時間が10分より長く
なると、塗料塗布後の養生に長時間を要し、型枠の生産
性が悪くなる。
【0024】本発明の剥離塗料を得るには、ワンショッ
ト法、プレポリマー法がある。ワンショット法は、有機
ポリイソシアネートをB液、活性水素基含有化合物をA
液とし、使用時に所定量混合する方法である。プレポリ
マー法は、あらかじめ有機ポリイソシアネートと活性水
素基含有化合物とで、末端イソシアネート基含有ウレタ
ンプレポリマーを合成しておき、これをB液とし、活性
水素基含有化合物をA液とし、両者を使用時に所定量混
合する方法である。このプレポリマー法の場合の架橋密
度(CD)の計算についても前記と同様に、次式が用い
られる。[数5] W1×(F1−2)÷MW1+W2×(F2−2)÷MW2 CD=───────────────────────────×1000 W1+W2
【0025】上記式において、末端イソシアネート基含
有ウレタンプレポリマーの合成に使用した有機ポリイソ
シアネートが、W1、F1、MW1に相当し、末端イソ
シアネート基含有ウレタンプレポリマーの合成に使用し
た活性水素基含有化合物とA液の活性水素基含有化合物
の合計平均がW2、F2、MW2に相当する。末端イソ
シアネート基含有ウレタンプレポリマーは、有機ポリイ
ソシアネートのW1重量部と活性水素基含有化合物のW
2重量部とを均一に混合して、40〜150℃で10分
〜10時間反応させて得られる。この場合、下記式で求
められるインデックス(Ip)が小さい時、得られたウ
レタンプレポリマーの粘度が高く、ゲル化する場合があ
る。[数6] イソシアネート基の数 (W1÷MW1)×F1 Ip=──────────── = ───────────── 活性水素基の数 (W2÷MW2)×F2
【0026】本発明の剥離塗料は、使用にあたりイソシ
アネート成分(B液)と活性水素基含有化合物(A液)
を混合するものであるが、これら2成分の配合比は、イ
ソシアネート成分中のイソシアネート基/活性水素基含
有化合物中の活性水素基の当量比で、0.60〜2.0
/1.0、望ましくは、0.70〜1.30/1.0が
良い。イソシアネート成分と活性水素基含有化合物は塗
布時に所定量混合し、ハケ塗り、コテ塗り等の方法や、
ナイフコート、ロールコートまたは2液混合スプレー機
によるスプレー等、公知の方法により木製または鋼製等
の板状体の表面に塗布されて本発明の型枠が得られる。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明の趣旨は、もとよりこれに限定されるものではな
い。なお、以下で部は重量部を示す。
【0028】実施例1 ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物(平均分子
量 500、活性水素基数 2)50部、ポリオキシプ
ロピレンポリオール(分子量 700、活性水素基数
2)50部に、ジオクチルアジペート50部、ゼオライ
ト5部、ジブチルチンジラウレート0.05部、8−ア
セチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル
−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,
4−ジオン 1.5部、酸化防止剤として 2,6−ジ
−t−ブチル−p−クレゾール1.0部を混合してA液
とした。ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(分
子量 270、平均イソシアネート基数 2.2)4
6.4部をB液とした。 架橋密度(CD)=0.23 イソシアネート基/活性水素基の当量比=1.05/1 A液を50℃に加温後、B液を添加混合して本発明の剥
離塗料を得た。この塗料を200×200mmの型枠合
板に、2液混合エアレススプレー機により、100g/
2 スプレー塗布し、一日放置して本発明のコンクリー
ト型枠を得
【0029】この型枠のうち、1つは沖縄県那覇市内の
直射日光の当たる屋外に7月1日から30日間放置し、
もう1つは、サンシャインウェザーメーター(スガ試験
機製)にて500時間紫外線照射する耐候性試験を行っ
た。この型枠を数枚使用して型枠を組み、これに普通の
ポルトランドセメント 100部、砂 200部、砕石
(10〜15mm) 300部および水50部からなる
生コンクリートを流し込み、共に3日間養生した。養生
後、硬化コンクリート面から型枠を該面に対して垂直方
向に剥がすのに要する力(剥離荷重)を測定し、同時に
剥離後のコンクリートの付着状態も観察した。さらに、
剥離転用テストとして、初期一回の塗料塗布のみで、上
記工程を繰り返し、剥離荷重が50g/cm2 以上とな
るまでの回数を転用可能回数とした。剥離塗料の組成を
表1に、各試験結果を表2に示す。
【0030】実施例2 ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物(平均分子
量 800、活性水素基数 2)80部、ポリオキシプ
ロピレンポリオール(分子量 500、活性水素基数
4)20部に、ジオクチルフタレート50部、ゼオライ
ト5部、ジブチルチンジラウレート0.05部、8−ア
セチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル
−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,
4−ジオン 1.5部、酸化防止剤として 2,6−ジ
−t−ブチル−p−クレゾール1.0部、紫外線吸収剤
として 2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3′−
ジフェニルアクリレート 0.5部を混合してA液とし
た。ジフェニルメタンジイソシアネート(分子量 25
0、平均イソシアネート基数 2.0)49.2部をB
液とした。 架橋密度(CD)=0.53 イソシアネート基/活性水素基の当量比=1.1/1 B液を50℃に加温後、A液を添加混合して本発明の剥
離塗料を得た。この塗料を200×200mmの型枠合
板に、2液混合エアレススプレー機により、100g/
2 スプレー塗布し、一日放置して本発明のコンクリー
ト型枠を得た。この型枠を用いて、実施例1と同様の試
験を行った。各試験結果を表2に示す。
【0031】比較例1および2 実施例1および2と同様にして、表1に示す組成のA
液、B液を調整、配合後、塗布し、対照のコンクリート
剥離塗料および該塗料を塗装した型枠をつくり、実施例
と同様の各試験を行った。結果を表2に示す。
【0032】なお、剥離荷重については、通常50g/
cm2 以下であれば脱型が容易であり、500g/cm
2 以上になれば脱型が不可能となることが確認されてい
る。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 隆也 京都府亀岡市古世町向嶋11−9 (56)参考文献 特開 平3−203605(JP,A) 特開 昭62−253871(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子量がMW1で、イソシアネート基
    数または平均イソシアネート基数(F1)が2以上の有
    機ポリイソシアネート W1重量部と、 ビスフェノール類のオキシアルキレンエーテルを必須
    成分とする活性水素基含有化合物で、平均分子量がMW
    2、平均活性水素基数(F2)が2以上の活性水素基含
    有化合物 W2重量部とからなり、との成分の反応
    生成物の下記式で示される架橋密度(CD)が0.2以
    上であるポリウレタン組成物100重量部に対して、 ス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペ
    リジル)セバケート、 1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
    ロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−
    〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
    ニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラ
    メチルピペリジン、および8−アセチル−3−ドデシル
    −7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリア
    ザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオンから選ばれ
    る1種または2種以上の分子内にピペリジン環を含有す
    るヒンダードアミン系化合物を0.01〜3.0重量部
    および沸点が250℃以上の可塑剤を10〜300重
    量部配合してなり、かつ該ヒンダードアミン系化合物が
    他の構成成分と共に均一な溶液を形成して存在すること
    を特徴とする木質材用ポリウレタンコンクリート剥離塗
    料。 [数1] W1×(F1−2)÷MW1+W2×(F2−2)÷MW2 CD=───────────────────────────×1000 W1+W2
  2. 【請求項2】 請求項第1項記載のポリウレタンコンク
    リート剥離塗料を 板状体に塗装してなることを特徴
    とするコンクリート型枠。
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