JP4236457B2 - プレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリート（ＰＣ）のポストテンション工法において、緊張材として用いられるＰＣ鋼材等の表面に、防錆、防食およびコンクリートとの一体化の目的で塗布される塗布組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種建築物に用いられるコンクリートは、引張力に弱いという欠点があるので、こうした特性を補ったものとして、ＰＣ緊張材を用いてコンクリートに予め圧縮力を加えて耐引張力を向上したコンクリート（プレストレストコンクリート）が知られている。またこうしたプレストレストコンクリートを製造する方法としては、代表的なものとしてポストテンション工法が知られている。
【０００３】
このポストテンション工法によってプレストレストコンクリートを製造するには、通常次のようにして行われている。即ち、コンクリート打設前にコンクリート内にシースを配設しておき、このシース材の中にＰＣ緊張材（ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚線、ＰＣ硬鋼線、ＰＣ鋼棒、連続繊維等）を挿入し、コンクリート硬化後にＰＣ緊張材を緊張器によって緊張させる。その後、ＰＣ緊張材の防錆、防食、およびコンクリートとの付着や一体化を目的として、シース材とＰＣ緊張材との間にセメントミルク等を注入するようにしている。
【０００４】
しかしながらこの方法では、ＰＣ緊張材をシース材に挿入することや、セメントミルク等を注入する作業が非常に煩雑であり、多大な時間と労力を必要としてコストアップを招くという欠点がある。しかも、挿入されたＰＣ緊張材とシース材との間隙は非常に狭く、またＰＣ緊張材は曲線状に配筋されるので、セメントミルク等をシース材全長に亘って完全に注入することは困難であり、不完全に注入された領域で緊張材が腐食するという恐れもある。
【０００５】
上記の様な問題を解決するために、緊張材の表面に塗布材料を予めコーティングしておく方法が提案されている（例えば、特許文献１、２等参照）。これらの方法は、大別して（１）防錆や防食効果を発揮させるもの、（２）防錆や防食と共にコンクリートと緊張材との付着を向上させるものの２種類がある。
【０００６】
このうち上記（１）の例としては、緊張材としてのＰＣ鋼材の表面に塗布材料であるエポキシ樹脂を静電塗布する方法が代表的なものとして挙げられる。しかしながらこうした方法では、防錆や防食には効果が発揮されるにしても、塗布材料が緊張材表面で完全に硬化した状態となるので、ポストテンション工法で使用するには、通常のポストテンション工法と同様にシース材中に緊張材を挿入したり、コンクリートと緊張材とを一体化するためのグラウト作業が必要となり、コストアップの問題は依然として解消できない。
【０００７】
一方、上記（２）の例としては、緊張材としてのＰＣ鋼材の表面に塗布材料であるグリースを塗布し、それをポリエチレン等のシース材で被覆した所謂アンボンド用ＰＣ鋼材を用いる方法が挙げられる。この方法では、コンクリート打設前に上述のアンボンド用ＰＣ鋼材を配筋し、コンクリ−ト硬化後にそのＰＣ鋼材を緊張して施工するが、その施工に当たってはＰＣ鋼材を緊張した時に、コンクリートとＰＣ鋼材との間に流動性のグリースがあるので、緊張力がＰＣ鋼材の全長に亘って伝達されるという特徴を有するものである。このために、通常のポストテンション工法で用いられる金属製のシース材が不要となり、その結果シース材への緊張材の挿入の必要も無く、またセメントミルク等を注入するグラウト作業も不要になって、通常のポストテンション工法において欠点であったコストアップの問題が解消できるものとなる。
【０００８】
しかしながらこの方法では、塗布材料であるグリースが硬化しないものであって、緊張材とコンクリートとの間は永久に付着しないので、コンクリートの曲げ耐力や疲労強度が劣るという欠点がある。
【０００９】
上記のようなアンボンド用鋼材を用いる方法における欠点を解消する技術として、塗布材料である熱硬化性組成物を未硬化の状態でＰＣ鋼材表面に塗布しておき、上記アンボンド用ＰＣ鋼材の場合と同様の方法で施工し、ＰＣ鋼材を緊張した後に高周波加熱などの手段で鋼材を加熱することによって、それに塗布された熱硬化性の組成物を硬化させ、ＰＣ鋼材とコンクリートを付着するような方法も提案されている。しかしながら、こうした技術では、緊張した緊張材を加熱することになるので、加熱による緊張材の強度低下という事態と招く恐れがあり、非常に危険であるという問題がある。しかも、大型のコンクリート構造物中における所定の材料領域だけを精度良く加熱することは困難であり、全長に亘って完全に付着させることができないという欠点がある。
【００１０】
こうした問題を解決するという観点から、硬化時間を調整した塗布材料（硬化性塗布組成物）をＰＣ緊張材の表面に塗布することによって、上記のような問題を生じさせることなく、ＰＣ緊張材の防錆、防食効果を発揮させると共に、コンクリートとＰＣ緊張材との付着力を確保する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、この技術で用いられる硬化性組成物としては、エポキシ樹脂を主成分とすると共に、ジヒドラジド類、ジフェニルジアミノスルホン、ジシアンジアミド、イミダゾールおよびその誘導体等の潜在性硬化剤を配合し、必要によって第３級アミン化合物などの硬化促進剤を含有させたものが使用されている。
【００１１】
こうした技術の開発によって、ＰＣ緊張材としての効果を有効に発揮できたが、こうした技術によっても解決すべき若干の問題が残されている。即ち、大型コンクリート構造物の場合には、コンクリート打設後の発熱温度が９０℃を超えることになり、また長時間高温保持した状態となるので、硬化性塗布組成物が硬化を開始してしまい、コンクリート硬化後にはＰＣ緊張材を緊張させることができないという事態が生じる。
【００１２】
一方、コンクリート硬化時の発熱が高温でも使用できるものとして、エポキシ樹脂と湿気硬化性硬化剤を含む硬化性塗布材料をＰＣ緊張材表面に塗布することによって、高温でも硬化時間を調整しつつ使用できる技術も提案されている（例えば、特許文献４）。また、この技術では、上記湿気硬化性硬化剤としてケチミンが使用されている。
【００１３】
上記ケチミンは、水分と反応して硬化剤を生成するものであるが、工業的に製造されるケチミンはケトン類で１級アミン類をブロックしたものであり、このブロック化率が８０〜９０％程度であるので、活性アミンが１０〜２０％程度残存することになる。従って、この硬化性塗布材料では、残存した活性アミンによって徐々に増粘することになるので、貯蔵安定性が十分でないという欠点がある。即ち、貯蔵安定性が十分でない硬化性塗布組成物では、製造段階からＰＣ緊張材への塗布までの期間中に反応によって増粘してしまい、塗布作業性が悪くなったり、製品ライフが短くなるという問題が生じることになる。
【００１４】
【特許文献１】
特公平３−２８５５１号公報 特許請求の範囲
【特許文献２】
特公昭５３−４７６０９号公報 特許請求の範囲
【特許文献３】
特公平８−１１７９１号公報 特許請求の範囲
【特許文献４】
特開２０００−２８１９６７号公報 特許請求の範囲
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした状況の下になされたものであって、その目的は、大型コンクリート構造物に適用した場合においてもコンクリートの硬化後においても効果的に緊張できると共に、貯蔵安定性にも優れたＰＣ緊張材用塗布組成物を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決する為の手段】
上記の目的を達成し得た本発明のＰＣ緊張鋼材用塗布組成物とは、ＰＣ緊張材の表面に塗布して用いられる組成物であって、この組成物はエポキシ樹脂、多官能イソシアネート化合物、酸化カルシウムおよび水を含むものであり、コンクリート打設後３０日以降にＰＣ緊張材による緊張が発揮できるようにその硬化時間が調整されたものである点に要旨を有するものである。
【００１７】
本発明の塗布組成物で用いるエポキシ樹脂は、１分子中にエポキシ基を平均２個以上有すると共に、ヒドロキシ基が１個未満であるものが好ましい。また、前記水は、イソシアネート基に対して当量比：０．５〜２．０の割合で含有することが好ましい。
【００１８】
また本発明の組成物には、必要によって更に吸水性ポリマーを含むことも有用であり、こうした吸水性ポリマーを含む場合には、その含有量は組成物に対して５〜３０質量％程度であることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成することのできるＰＣ緊張材用塗布組成物の実現を目指して様々な角度から検討した。その結果、上記の組成物の組成を規定して、コンクリートの打設後３０日以降に緊張材の緊張ができるように硬化時間を調整したものでは、上記目的が見事に達成されることを見出し、本発明を完成した。
【００２０】
本発明で塗布組成物を構成する成分であるエポキシ樹脂としては、１分子中にエポキシ基を平均２個以上有するものが好ましいが、特に限定するものではない。こうしたエポキシ樹脂としては、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称：ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン（通称：ビスフェノールＦ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン（通称：ビスフェノールＡＤ）、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称：ＴＢＡ）、ハイドロキノン、レゾルシンのような、多価フェノールのポリグリシジル化物の他、エチレングリコール、グリセリンのような多価アルコール、フタル酸のような多価カルボン酸のポリグリシジル化物等が挙げられる。
【００２１】
上記のようなエポキシ樹脂において、ヒドロキシ基が１分子中に１個以上あるものを使用する場合には、酸無水物等を用いてヒドロキシ基が１個未満となるように調整することが好ましい。ヒドロキシ基が１分子中に１個以上のものを使用すると、硬化剤との反応によって粘度が顕しく高くなって、貯蔵安定性が低下することになる。
【００２２】
本発明の塗布組成物では、硬化剤としての多官能イソシアネート化合物と水（必要によって吸水性ポリマー）を適切な割合で配合することによって、エポキシ樹脂の硬化時間を調整するものであるが、このとき用いる硬化剤としては、下記（１）〜（10）に示す各種の系の多官能イソシアネート化合物が挙げられる。
（１）脂肪族ポリイソシアネート
エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、２，２−ジメチルペンタンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ブテンジイソシアネート、１，３−ブタジエン−１，４−ジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、１，８−ジイソシアト−４−イソシアナトメチルオクタン、２，５，７−トリメチル−１，８−ジイソシアナト−５−イソシアナトメチルオクタン、ビス（イソシアナトエチル）カーボネート、ビス（イソシアナトエチル）エーテル、１，４−ブチレングリコールジプロピルエーテル−ω，ω’−ジイソシアネート、リジンジイソシアナトメチルエステル、リジントリイソシアネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート、２−イソシアナトプロピル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート、キシリレンジイソシアナート、ビス（イソシアナトエチル）ベンゼン、ビス（イソシアナトプロピル）ベンゼン、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアナート、ビス（イソシアナトブチル）ベンゼン、ビス（イソシアナトメチル）ナフタレン、ビス（イソシアナトメチル）ジフェニルエーテル、ビス（イソシアナトエチル）フタレート、メシチレントリイソシアネートおよび２，６−ジ（イソシアナトメチル）フラン等
（２）脂環族ポリイソシアネート
イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、４，４’−ジシクロヘキシルメタン−ジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメタンジイソシアネート、２，２−ジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ビス（４−イソシアナト−ｎ−ブチリデン）ペンタエリスリト−ル、ダイマ酸ジイソシアネート、２−イソシアナトメチル−３−（３−イソシアナトプロピル）−５−イソシアナトメチル−ビシクロ［２，２，１］−ヘプタン、２−イソシアナトメチル−３−（３−イソシアナトプロピル）−６−イソシアナトメチル−ビシクロ［２，２，１］−へプタン、２−イソシアナトメチル−２−（３−イソシアナトプロピル）−５−イソシアナトメチル−ビシクロ［２，１，１］−ヘプタン、２−イソシアナトメチル−２−（３−イソシアナトプロピル）−６−イソシアナトメチル−ビシクロ［２，１，１］−へプタン、２−イソシアナトメチル−３−（３−イソシアナトプロピル）−６−（２−イソシアナトエチル−ビシクロ［２，２，１］−ヘプタン、２−イソシアナトメチル−３−（３−イソシアナトプロピル）−６−（２−イソシアナトエチル）−ビシクロ［２，１，１］−ヘプタン、２−イソシアナトメチル−２−（３−イソシアナトプロピル）−５−（２−イソシアナトエチル）−ビシクロ［２，１，１］−へプタン、２−イソシアナトメチル−２−（３−イソシアナトプロピル）−６−（２−イソシアナトエチル）−ビシクロ［２，２，１］−ヘプタン、２−イソシアナトメチル−３−（３−イソシアナトプロピル）−６−（２−イソシアナトエチル）−ビシクロ［２，２，１］−へプタン、２，５−ビスイソシアナートメチルノルボルナンおよび２，６−ビスイソシアナートメチルノルボルナン等
（３）芳香族ポリイソシアネート
フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、エチルフェニレンジイソシアネート、イソプロピレンフェニレンジイソシアネート、ジメチルフェニレンジイソシアネート、ジエチルフェニレンジイソシアネート、ジイソプロピルフェニレンジイソシアネート、トリメチルベンゼントリイソシアネート、ベンゼントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、メチルナフタレンジイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジベンジル−４，４’−ジイソシアネート、ビス（イソシアナトフェニル）エチレン、３，３’−ジメトキシビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ［商品名：「コスモネートＭ−２００」三井武田ケミカル（株）製］、ナフタレントリイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４，４’−トリイソシアネート、３−メチルジフェニルメタン−４，６，４’−トリイソシアネート、４−メチル−ジフェニルメタン−３，５，２’，４’，６’−ペンタイソシアネート、フェニルイソシアナトメチルイソシアネート、フェニルイソシアナトエチルエチルイソシアネート、テトラヒドロナフチレンジイソシアネート、ヘキサヒドロベンゼンジイソシアネート、ヘキサヒドロジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、エチレングリコールジフェニルエーテルジイソシアネート、１，３−プロピレングリコールジフェニルエーテルジイソシアネート、ベンゾフェノンジイソシアネート、ジエチレングリコールジフェニルエーテルジイソシアネート、ジベンゾフランジイソシアネート、カルバゾールジイソシアネート、エチルカルバゾールジイソシアネートおよびジクロロカルバゾールジイソシアネート等
（４）含硫脂肪族イソシアネート
チオジエチルジイソシアネート、チオプロピルジイソシアネート、チオジヘキシルジイソシアネート、ジメチルスルフォンジイソシアネート、ジチオジメチルジイソシアネート、ジチオジエチルジイソシアネート、ジチオプロピルジイソシアネート、ジシクロヘキシルスルフィド−４，４’−ジイソシアネート等
（５）芳香族スルフィド系イソシアネート
ジフェニルスルフィド−２，４’−ジイソシアネート、ジフェニルスルフィド−４，４’−ジイソシアネート、３，３’，４，４’−ジイソシアナトベンジルチオエーテル、ビス（４−イソアナトメチルベンゼン）スルフィドおよび４，４’−メトキシベンゼンチオエチレングリコール−３，３’−ジイソシアネート等
（６）脂肪族ジスルフィド系イソシアネート
ジフェニルジスルフィド−４，４’−ジイソシアネート、２，２’−ジメチルジフェニルジスルフィド−５，５’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルジスルフィド−５，５’−ジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルジスルフィド−６，６’−ジイソシアネート、４，４’−ジメチルジフェニルジスルフィド−５，５’−ジイソシアネート、３、３’−ジメトキシジフェニルジスルフィド−４，４’−ジイソシアネートおよび４，４’−ジメトキシジフェニルジスルフィド−３，３’−ジイソシアネート等
（７）芳香族スルホン系イソシアネート
ジフェニルスルホン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルスルホン−３，３’−ジイソシアネート、ベンジディンスルホン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタンスルホン−４，４’−ジイソシアネート、４−メチルジフェニルメタンスルホン−２，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジメトシキジフェニルスルホン−３，３’−ジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアネートジベンジルスルホン、４，４’−ジメチルジフェニルスルホン−３，３’−ジイソシアネート、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルスルホン−３，３’−ジイソシアネート、４，４’−メトキシベンゼンエチレンジスルホン−３，３’−ジイソシアネートおよび４，４’−ジクロロジフェニルスルホン−３，３’−ジイソシアネート等
（８）スルホン酸エステル系イソシアネート
４−メチル−３−イソシアナトベンゼンスルホニル−４’−イソシアナトフェノールエステルおよび４−メトキシ−３−イソシアナトベンゼンスルホニル−４’−イソシアナトフェノールエステル等
（９）芳香族スルホン酸アミド系イソシアネート
４，４’−ジメチルベンゼンスルホニル−エチレンジアミン−４，４’−ジイソシアネート、４，４−ジメトキシベンゼンスルホニル−エチレンジアミン−３，３’−ジイソシアネートおよび４−メチル−３−イソシアナトベンゼンスルホニルアニリド−４−メチル−３’−イソシアネート等
（ 10 ）含硫複素環化合物
チオフェン−２，５−ジイソシアネート、チオフェン−２，５−ジイソシアナトメチル、１，４−ジチアン−２，５−ジイソシアネートおよび１，４−ジチアン−２，５−ジイソシアナトメチル等
また、これらのアルキル置換体、アルコキシ置換体、ニトロ置換体や、多価アルコールとのブレンドホリマー型変性体、カルボジイミド変性体、ウレア変性体、ビュレット変性体、ダイマー化或はトリマー化反応生成物等も使用できるが、上記化合物以外の多官能イソシアネート化合物も使用しても良い。また、これらの多官能基イソシアネート化合物は、１種または２種以上の混合物で使用することができる。
【００２３】
上記化合物のうち、多官能イソシアネート化合物の入手のし易さの面からすれば、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，５−ビスイソシアナートメチルノルボルナン、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアナート、２，６−ビスイソシアナートメチルノルボルナン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートおよびこれらの誘導体等が好ましく用いることができる。
【００２４】
また、得られる塗布組成物の硬化性の面からすれば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，５−ビスイソシアナートメチルノルボルナン、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、２，６−ビスイソシアナートメチルノルボルナン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジジイソシアネート、およびこれらの誘導体等が特に好ましく用いることができる。
【００２５】
更に、塗布組成物の貯蔵安定性の面からすれば、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が好ましく用いることができる。
【００２６】
これら多官能イソシアネート化合物の配合量によって、エポキシ樹脂の硬化性（硬化時間）の調整ができ、本発明ではエポキシ基／イソシアネート基（当量比）で１．０００／０．０１７〜１．０００／０．１７の範囲となるように配合することが好ましい。即ち、エポキシ基／イソシアネート基（当量比）が１．０００／０．０１７よりも小さくなると硬化が遅すぎるものとなり、１．０００／０．１７よりも大きくなると硬化が速すぎるものとなる。尚、この範囲は、より好ましくは１．０００／０．０３４〜１／０．１５４程度である。
【００２７】
本発明の塗布組成物では、酸化カルシウムを含有するものであるが、この酸化カルシウムは系内で発生する炭酸ガスを補足して発泡を抑えるために有用なものである。こうした作用を発揮させるためには、酸化カルシウムの配合量は、少なくともイソシアネート基と同量（当量比）程度が好ましい。
【００２８】
一方、水は多官能基イソシアネート化合物と反応して１級アミンを生成し、この１級アミンはエホキシ樹脂と反応して架橋構造を形成して強靭性を発揮することになる。こうした作用を発揮させる為には、原料および製造工程からくる水分をも考慮して（合計で）、水の含有量がイソシアネート基に対し、当量比で０．５〜２．０の範囲となる様にその添加量を調整することが好ましい。即ち、上記当量比（水／イソシアネート基）が０．５よりも小さくなると１級アミンの生成が低下し、２．０よりも大きくなると残存水による物性低下を招くことになる。
【００２９】
本発明の塗布組成物には、必要によって、吸水性ポリマーを含有することも有用であり、この吸水性ポリマーはその組成物中の系内水分量を一定に保持するために有効である。こうした作用を発揮させるためには、吸水性ポリマーの含有量は組成物に対して５〜３０質量％程度であることが好ましい。即ち、吸水性ポリマーの含有量が５質量％未満になると、系内水分保持率が低下し、３０質量％を超えると物性低下を招くことになる。尚、本発明で用いることがある吸水性ポリマーとしては、例えばアクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物である「アクアリックＣＡ ＭＬ−２０」、「アクアリックＫ４」、「アクアリックＨ２」「アクアリックＨ３」［商品名：いずれも（株）日本触媒製］等が挙げられる。
【００３０】
本発明の塗布組成物には、必要によって、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、着色顔料等、塗料や接着剤に充填剤として一般的に使用されているものを併用することもできる。これらの充填剤は、粘性やチキソトロピック性の調整に有用である。また、粘性調整のために、活性水素を有さない有機溶剤や分散剤、消泡剤等も併用することができる。
【００３１】
本発明の塗布組成物を製造する方法については、特に限定するものではないが、例えば次のような方法が挙げられる。まず、エポキシ基を１分子中に平均２個以上有し、ヒドロキシ基が１個未満のエホキシ樹脂と、硬化剤である多官能イソシアネート化合物の配合比（当量比）が１．０００／０．０１７〜１．０００／０．１７０の範囲となるように調整し、次いで酸化カルシウム、水、および必要に応じて吸水性ポリマーや上記した充填剤を加えて攪拌混合する。混合終了後、真空下にて脱泡を行い塗布材料とする。
【００３２】
本発明の塗布組成物をポストテンション工法で使用する場合には、これをＰＣ緊張材の表面に塗布し、表面および内面に凹凸が形成されたポリエチレンなどの樹脂のシース材で被覆する。コンクリートは、打設後に所定強度に達するまでは２週間程度であり、また緊張までは工事日程により更に２週間程度必要の場合がある。従って、塗布組成物の硬化時間はコンクリート打設後少なくとも３０日間は緊張可能なように調整されていることが必要である。また、ＰＣ緊張材を緊張した後は、１〜２年で硬化するように調整されていることが好ましい。
【００３３】
本発明の塗布組成物による効果を有効に発揮させるためには、塗布組成物の塗布厚みは２０μｍ以上であることが好ましい。この塗布厚みが２０μｍ未満になると、緊張時にＰＣ鋼材とコンクリートまたはシース材との間の縁切が十分でなくなり、摩擦係数が大きくなるからである。また、塗布方法については、ＰＣ緊張材表面に均一に塗布できれば、特に限定するものではないが、例えば樹脂の満たされた樹脂ボックスに鋼材を通過させ、樹脂ボックスの出口に設けられた、塗布後の径と同じ径の穴によって余分な樹脂が取り除かれた計画された量の樹脂を均一に塗布する方法が挙げられる。
【００３４】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３５】
【実施例】
［製造例１］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：７２．３０ｇ、酸化カルシウム：１３．７７ｇ、炭酸カルシウム：１０．２１ｇ、アエロジル：１．３８ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００３６】
次に、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）：２．１７ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：０．１７ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。
【００３７】
得られた塗布組成物を、直径：１２．７ｍｍのＰＣ鋼材（鋼棒）上に０．５〜１．０ｍｍの厚みで塗布し、表面および内面に凹凸が形成されたポリエチレン製のシース材で被覆し、コンクリート中に埋設してまず３０日後にコンクリートの中から当該塗布組成物を取り出して、この塗布組成物の粘度を測定し（但し、粘度が測定できる柔らかさを保持している場合）、１．５年後に再びコンクリート中から塗布組成物を取り出し、この塗布組成物の硬度をタイプＤデュロメータによって測定した。また、この塗布組成物をガラス製密閉容器に入れて、２３℃の恒温室にて保存して貯蔵安定性を、経時による粘度変化によって評価した。
【００３８】
尚、コンクリート打設時の最高発熱温度を測定したところ、９５℃であった。また、３０日後の粘度はブルックフィールド粘度計で、貯蔵安定性における粘度はＥ型粘度計で夫々測定した。
【００３９】
［製造例２］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：７２．１７ｇ、酸化カルシウム：１３．７４ｇ、炭酸カルシウム：１０．２０ｇ、アエロジル：１．３７ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００４０】
次に、ＩＰＤＩ：２．１７ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：０．３５ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００４１】
［製造例３］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：７２．０５ｇ、酸化カルシウム：１３．７１ｇ、炭酸カルシウム：１０．１７ｇ、アエロジル：１．３７ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００４２】
次に、ＩＰＤＩ：２．１７ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：０．５３ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布材組成物を得た。得られた塗布材料に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００４３】
［製造例４］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：７０．４１ｇ、酸化カルシウム：１３．４１ｇ、炭酸カルシウム：９．９４ｇ、アエロジル：１．３４ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００４４】
次に、ＩＰＤＩ：４．２２ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：０．６８ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００４５】
［製造例５］
エホキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：６８．７２ｇ、酸化カルシウム：１３．０８ｇ、タルク：９．６９ｇ、アエロジル：１．３１ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００４６】
次に、ＩＰＤＩ：６．１９ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：１．０１ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００４７】
［製造例６］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：６８．８７ｇ、酸化カルシウム：１３．１１ｇ、炭酸カルシウム：９．７２ｇ、アエロジル：１．３１ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００４８】
次に、吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ ＭＬ−２０）：４．７６ｇ、水：０．１６ｇを添加し、１０分間攪拌混合し更にＩＰＤＩ：２．０７ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００４９】
［製造例７］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：６９．７６ｇ、酸化カルシウム：１３．０９ｇ、炭酸カルシウム：９．７１ｇ、アエロジル：１．３１ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００５０】
次に、吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ ＭＬ−２０）：４．７５ｇ、水：０．３２ｇを添加し１０分間攪拌混合し、更にＩＰＤＩ：２．０６ｇを添加し１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
［製造例８］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：６３．８３ｇ、酸化カルシウム：１２．１６ｇ、炭酸カルシウム：９．０１ｇ、アエロジル：１．２２ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００５１】
次に、吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ ＭＬ−２０）：９．０９ｇ、水：０．９２ｇを添加し１０分間攪拌混合し、更にＩＰＤＩ：３．７７ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布材組成物を得た。得られた塗布材料に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００５２】
［製造例９］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：５６．７７ｇ、酸化カルシウム：１０．８１ｇ、炭酸カルシウム：８．０２ｇ、アエロジル：１．０８ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、水分を測定したところ、０．０２％であった。
【００５３】
次に、吸水性ポリマー（アクアリックＣＡ ＭＬ−２０）：１６．６７、水：１．６３ｇを添加し１０分間攪拌混合し、更にＩＰＤＩ：５．０２ｇを添加し、１０分間攪拌混合し、更に水：１．６３ｇを添加し、１０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００５４】
［製造例１０］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：７２．４２ｇ、ＩＰＤＩ：２．１７、酸化カルシウム：１３．８０ｇ、炭酸カルシウム：１０．２３ｇ、アエロジル：１．３８ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。
【００５５】
得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００５６】
［製造例１１］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：５６．９２ｇ、ベンジルアルコール：６．３２ｇ、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）：４．４３ｇ、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール（ＴＡＰ）：０．０８ｇ、タルク：３１．６２ｇ、アエロジル：０．６３ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００５７】
［製造例１２］
エポキシ樹脂Ｒ１４０［三井化学（株）製］：５９．８８ｇ、ケチミン［ジャパンエポキシレジン（株）製；商品名「エピキュアＨ３」］：５．９９ｇ、炭酸カルシウム：２９．９４ｇ、ベンジルアルコール：４．１９ｇをミキサーに入れて３０分間攪拌混合後、減圧下で脱泡処理を行い、塗布組成物を得た。このとき水分を測定したところ、０．０２％であった。得られた塗布組成物に対して、上記製造例１と同様にして、粘度、硬度および貯蔵安定性を評価した。
【００５８】
上記各塗布組成物の配合割合を下記表1、２に示す。また、各塗布組成物の粘度、硬度および貯蔵安定性を一括して下記表３に示す。
【００５９】
【表１】

【００６０】
【表２】

【００６１】
【表３】

【００６２】
これらの結果から、次の様に考察できる。まず、製造例１〜９で製造された塗布組成物は、本発明で規定する要件の全てを満足するものであり、コンクリート打設後３０日以降で緊張可能であり、しかも１．５年後には硬化し、且つ１ヶ月後の粘度倍率が低い貯蔵安定性に良い塗布材料が得られていることが分かる。
【００６３】
これに対して、製造例１０〜１２で製造された塗布組成物は本発明で規定するいずれかの要件を満足しないものであり、いずれかの特性が劣化していることが分かる。
【００６４】
即ち、製造例１０のものでは、貯蔵安定性は優れており、また３０日後で緊張可能であるが、１級アミンの生成が不十分であるので、１．５年後ではまだ十分に硬化していない。また、製造例１１のものでは、貯蔵安定性は優れているものの、硬化を開始してしまうので、３０日以降で緊張を実現することができない。更に、製造例１２のものでは、３０日以降に緊張可能であるが、残存活性アミンで硬化が進行するので、３０日後の粘度倍率が高い貯蔵安定性の劣る塗布組成物である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、コンクリート打設後３０日以降でも緊張でき、緊張後は所定時間で硬化し、また貯蔵安定性にも優れたＰＣ緊張材用塗布組成物が実現できた。こうした特性を発揮することによって、本発明の塗布組成物は、大型コンクリート構造物の場合に、コンクリート打設後の発熱温度が９０℃を超える場合でも緊張可能であり、緊張材の防錆、防食効果が得られ、コンクリートとＰＣ緊張材との間の付着力も十分なものとなる。更に、塗布組成物の貯蔵安定性も良好であるので、使用後の増粘による作業性低下もなくなる上で有用である。

Claims (5)

1. プレストレストコンクリート緊張材の表面に塗布して用いられる組成物であって、この組成物はエポキシ樹脂、多官能イソシアネート化合物、酸化カルシウムおよび水を含むものであり、コンクリート打設後３０日以降にプレストレストコンクリート緊張材による緊張が発揮できるようにその硬化時間が調整されたものであることを特徴とするプレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物。
2. 前記エポキシ樹脂は、１分子中にエポキシ基を平均２個以上有すると共に、ヒドロキシ基が１個未満である請求項１に記載のプレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物。
3. 前記水は、イソシアネート基に対して当量比で０．５〜２．０の割合で含有する請求項１または２に記載のプレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物。
4. 更に吸水性ポリマーを含むものである請求項１〜３のいずれかに記載のプレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物。
5. 前記吸水性ポリマーは組成物に対して５〜３０質量％の割合で含むものである請求項４に記載のプレストレストコンクリート緊張材用塗布組成物。