JP5616548B1 - 二液混合型塗料組成物及び塗膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、特許文献1に記載された技術は、コンクリート表面に生じた亀裂に注入される硬化性組成物に関するものであり、そもそも硬化後の塗膜の透明性は求められていない。
前記硬化剤(B)は、変性脂肪族アミン化合物(f)と、シランカップリング剤(g)と、を含み、前記主剤(A)及び前記硬化剤(B)の全固形分中における前記脂肪酸アミド化合物(e)の含有量は、0.3〜3.0質量%である二液混合型塗料組成物に関する。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
本実施形態に係る二液混合型塗料組成物は、コンクリート構造物の表面を被覆する透明塗膜を形成するために用いられ、主剤(A)及び硬化剤(B)からなる。
本実施形態におけるコンクリート構造物としては、橋梁、トンネル、高架道路、建築物等が挙げられる。
(メタ)アクリルポリマー(a)は、架橋性シリル基含有エチレン性不飽和モノマーと、エチレン性不飽和モノマーとを共重合させることにより得られるものであってもよく、すでに重合体として存在するアクリル樹脂を、架橋性シリル基を有するシリケートオリゴマーで変性して得られるものであってもよい。架橋性シリル基を有するシリケートオリゴマーとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン又はテトラフェノキシシランもしくはこれらを加水分解縮合物が用いられる。
[化1]
−[Si(R1)2−b(Y)bO]m−Si(R2)3−a(Y)a (1)
{式中、R1、R2は、いずれも炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基、又は(R’)3SiO−(R’は炭素数1〜20の1価の炭化水素基であって、3個のR’は同一であってもよく、異なっていてもよい)で示されるトリオルガノシロキシ基を示し、R1又はR2が2個以上存在するとき、それらは同一であってもよく、異なっていてもよい。Yは水酸基又は加水分解性基を示し、Yが2個以上存在するときそれらは同一であってもよく、異なっていてもよい。aは0,1,2,又は3を、また、bは0,1,又は2を示す。mは0〜19の整数である。ただし、a+mb≧1であることを満足するものとする。}
[化2]
−Si(R2)3−c(Y)c (2)
(式中、R2、Yは前記と同じ、cは1〜3の整数)
水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(b)としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールC型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノールポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を水添して得られる水添ビスフェノール型ジグリシジルエーテル(例えば水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂)が挙げられる。
水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(b)として、具体的には、エポライト4000(共栄社化学株式会社)、EPICLON EXA−7015(DIC株式会社製)、ST−3000(新日鉄住金化学株式会社製)等を挙げることができる。
なお、本願で規定する脂肪酸アミド化合物(e)の融点の好ましい範囲100℃〜140℃に含まれない脂肪酸アミド化合物として、ラウリン酸アミド(融点86℃)、オレイン酸アミド(融点75℃)、エルカ酸アミド(融点82℃)、リシノール酸アミド(融点65℃)、メチレンビスステアリン酸アミド(融点143℃)、エチレンビスカプリル酸アミド(融点165℃)、エチレンビスラウリン酸アミド(融点157℃)、エチレンビスステアリン酸アミド(融点143℃)、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド(融点144℃)、エチレンビスベヘン酸アミド(融点141℃)、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド(融点143℃)、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド(融点146℃)等が挙げられる。
変性脂肪族アミン化合物(f)としては、脂肪族ポリアミンのエポキシ付加物、等が挙げられる。
変性脂肪族アミン化合物(f)としては、例えば、フジキュアーFXU870やフジキュアー5420F(以上、株式会社ティーアンドケー東華製)が挙げられる。
(メタ)アクリルポリマー(a)としては、ジブチル錫オキサイドやジオクチル錫オキサイド等のジアルキル錫オキサイドと、ジオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、メチルマレエート等のエステル化合物との反応物(例えば、MSCAT−01、MSCAT−02(以上、日本化学産業株式会社製)、No.918(三共有機合成株式会社製))や、ジブチル錫オキシラウレート(例えば、ネオスタンU−130(日東化成株式会社製))等があげられる。
上記調製方法としては特に限定されず、例えば主剤(A)の調製方法としては、樹脂ビヒクル成分、即ち、上記架橋性シリル基を少なくとも1個を有する(メタ)アクリルポリマー(a)と水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(b)を予めワニスの形にしたものに、上記紫外線吸収性化合物(c)とヒンダードアミン化合物(d)と融点が100〜140℃である脂肪酸アミド化合物(e)、更に必要に応じて上記添加剤等のその他の成分を混入し、ディスパー、ボールミル、S.G.ミル、ロールミル等の分散機で分散することにより調製する方法を挙げることができる。
本実施形態に係る塗膜形成方法は、混合工程と、塗装工程と、硬化工程と、を有する。
混合工程では、上記実施形態に係る二液混合型塗料組成物の主剤(A)及び硬化剤(B)を混合して混合塗料組成物を得る。
なお、主剤(A)及び硬化剤(B)以外の第三成分を必要に応じて添加してもよい。
塗装工程では、コテ又はローラーを用いて手塗りによって塗装するので、コンクリート構造物の設置された現場においても簡便に作業を行うことができる。
硬化工程における、混合塗料組成物の硬化方法は特に限定されないが、通常コンクリート構造物は屋外に設置されているので、自然条件で放置することにより塗膜を形成させる。
<主剤(A)及び硬化剤(B)の調製>
架橋性シリル基を少なくとも1個を有する(メタ)アクリルポリマー(a)として「TAポリマーSA120S」(株式会社カネカ製、固形分濃度100質量%)を、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(b)として「水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル」(共栄社化学株式会社製、商品名;エポライト4000、固形分濃度100質量%)を、紫外線吸収性化合物(c)として「ホスタビン3206」(クラリアントジャパン株式会社製、固形分濃度100質量%)を、ヒンダードアミン化合物(d)として「CHIMASSORB119」(チバ・ジャパン株式会社製、固形分濃度100質量%)を、第一級アミドである脂肪酸アミド化合物(e)として「ステアリン酸アミド」(東京化成株式会社製の試薬、融点100℃、固形分濃度100質量%)を、それぞれ表1に示した固形分含有量(単位:質量部)となるように配合した。更に、キシレンを添加して全体の固形分濃度が90質量%となるように調整して、卓上ディスパーで十分に攪拌することで主剤(A)を得た。
次に、変性脂肪族アミン化合物(f)として「フジキュアー5420F」(株式会社ティーアンドケー東華製、固形分濃度100質量%)を、シランカップリング剤(g)としてγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン(固形分濃度100質量%)を、縮合触媒(h)としてジブチル錫オキサイド(固形分濃度100質量%)を、それぞれ表1に示した固形分含有量(単位:質量部)となるように配合した。更に、キシレンを添加して全体の固形分濃度が90質量%となるように調整して、卓上ディスパーで十分に攪拌することで硬化剤(B)を得た。
[実施例1及び、8から11]
上記主剤(A)及び硬化剤(B)を、各成分が表1に示した固形分含有量(単位:質量部)となるように混合し、十分に攪拌して得られた混合塗料組成物(固形分濃度90質量%)を得た。
主剤(A)の脂肪酸アミド化合物(e)を、表1に示した脂肪酸アミド系化合物に置き換えた以外は、実施例1と同様にして混合塗料組成物(固形分濃度90質量%)を得た。
主剤(A)の脂肪酸アミド化合物(e)を表1に示した脂肪酸アミド系化合物と配合量に置き換えた以外は、実施例1と同様にして混合塗料組成物(固形分濃度90質量%)を得た。
主剤(A)の脂肪酸アミド化合物(e)を、ベントン34(エレメンティスジャパン株式会社製)とメタノールを1:1で混合したベントンペースト(固形分濃度50質量)に置き換えた以外は、実施例1と同様にして混合塗料組成物(固形分濃度90質量%)を得た。
主剤(A)の脂肪酸アミド化合物(e)を、フュームドシリカ(アエロジルRY300、日本アエロジル株式会社製)に置き換えた以外は、実施例1と同様にして混合塗料組成物(固形分濃度90質量%)を得た。
A:ステアリン酸アミド(融点:104℃、固形分濃度100質量%)
B:パルミチン酸アミド(融点:100℃、固形分濃度100質量%)
D:メチロールステアリン酸アミド(融点:111℃、固形分濃度100質量%)
E:m−キシレンビスステアリン酸アミド(融点:123℃、固形分濃度100質量%)
F:メチレンビスラウリル酸アミド(融点:131℃、固形分濃度100質量%)
P:N−ラウリルラウリル酸アミド(融点:77℃、固形分濃度100質量%)
Q:エルカ酸アミド(融点:82℃、固形分濃度100質量%)
R:メチレンビスステアリン酸アミド(融点:143℃、固形分濃度100質量%)
容量500mLの容器(材質:ブリキ、寸法:φ80mm、高さ:100mm)に実施例1から11及び比較例1から6で得られた混合塗料組成物を入れ、23℃温度下において、ブルックフィールドBU型回転粘度計(東機産業株式会社製、型番TVB−10U、スピンドル1号ロータ)を使用しスピンドル回転数60rpm/secで1分間経過した際の粘度を測定した。結果を表1に示す。
60rpm時粘度が30Pas・sec以上では塗装時にローラーやコテが重く感じられ好ましくない。10Pas・sec以下の値であることが特に好ましい。
塗装試験板(材質:石綿スレート板、縦300mm×横200mm)の横方向の端部から5cmの領域(縦300mm×横50mm)を養生テープ(日東電工株式会社製、商品名:マスキングテープNo.720建築塗装用)で覆った。次に、当該塗装試験板を水平面に置き、実施例1から11及び比較例1から6で得られた混合塗料組成物(試験塗液)を、硬化後の膜厚が280μm、320μm、500μm、900μm、1400μm(目標乾燥膜厚)となる量で、コテにて塗装した。塗装後直ぐに塗装試験板から養生テープをはがし、次いで、養生テープにて覆われていた部分が下側になるように塗装試験板を垂直面に設置し10分間放置した後、タレの発生状態について目視にて確認をした。
それぞれの混合塗料組成物について、養生テープにて覆われていた部分と覆われていなかった部分の境界を基準として、生じたタレの長さをノギスにて測定した。結果を表1に示す。3cm以内が合格であり、1cm以内であることがより好ましい。
JIS K 5600−4−1 (b)に準拠した、塗料の一般的な試験方法に用いる隠蔽率試験紙(日本テストパネル株式会社製)に、実施例1から11及び比較例1から6で得られた混合塗料組成物(試験塗液)を、目標となる乾燥膜厚、混合塗料組成物の計算比重、塗装面積及び混合塗料組成物の固形分濃度から算出した量で、コテにて塗装し、試験体を作成した。なお、実施例1から7及び比較例1から6の混合塗料組成物(試験塗液)によって得られる塗膜の硬化後の膜厚(目標乾燥膜厚)は500μmである。実施例8から11及び比較例1から6の混合塗料組成物(試験塗液)によって得られる硬化後の膜厚は、表1に示したように280μm、320μm、900μm、1400μm(目標乾燥膜厚)である。
次いで、23℃で7日間室温放置したもの、及び、5℃で7日間室温放置したもの、それぞれの試験体について、分光光度計(コニカミノルタ社製、CR―400)で三刺激値Yを白色部(YW)と黒色部(YB)において測定し、隠蔽率YB/YWを百分率で算出した。当該隠蔽率の結果を塗膜の透明性として評価した。結果を表1に示す。
YB/YWの値が小さいほど塗膜の透明性が高い。YB/YWは、45以下が好ましく、35以下がより好ましい。一方、YB/YWが45を超える塗膜は透明性が不良で、コンクリート構造物の表面の状態の変化(亀裂の発生等)を目視で観察することが困難である。
100×100×100mmのモルタル(水:セメント:砂=0.6:1:2(質量比)に調整されている)に、実施例1から11及び比較例1から6で得られた混合塗料組成物(試験塗液)を、目標となる乾燥膜厚となるように、コテにて塗装し、試験体を作成した。なお、実施例1から7及び比較例1から5の混合塗料組成物(試験塗液)によって得られる塗膜の硬化後の膜厚は500μm(目標乾燥膜厚)である。実施例8〜11の混合塗料組成物(試験塗液)によって得られる硬化後の膜厚は、表1に示したように280μm、320μm、900μm、1400μm(目標乾燥膜厚)である。
前述の試験体を、5℃の恒温室で28日間放置したものと、23℃の恒温室で28日間放置したものを、中性化阻止性試験用の塗膜が形成された試験体とした。
次いで上記試験体について、JHS417(東・中・西日本高速道路株式会社規格「コンクリート塗装材の品質規格試験方法」)に準拠し、温度20±2℃、相対湿度(60±5)%、二酸化炭素濃度(5±0.2)%にて28日間中性化促進試験をおこなった後、中性化の深さの測定を行った。結果を表1に示す。
中性化の深さは、0.8cm以下が好ましく、0.5cm以下がより好ましい。一方、中性化の深さが0.8cmを越えるものは塗膜の中性化阻止性が不良である。
Claims (2)
- コンクリート構造物の表面を被覆する透明塗膜を形成するために用いられる、主剤(A)及び硬化剤(B)からなる二液混合型塗料組成物であって、
前記主剤(A)は、架橋性シリル基を少なくとも1個を有する(メタ)アクリルポリマー(a)と、
水添ビスフェノール型エポキシ樹脂(b)と、
紫外線吸収性化合物(c)と、
ヒンダードアミン化合物(d)と、
融点が100〜140℃である脂肪酸アミド化合物(e)と、を含み、
前記硬化剤(B)は、変性脂肪族アミン化合物(f)と、
シランカップリング剤(g)と、を含み、
前記主剤(A)及び前記硬化剤(B)の全固形分中における前記脂肪酸アミド化合物(e)の含有量は、0.3〜3.0質量%である二液混合型塗料組成物。 - 請求項1に記載の二液混合型塗料組成物の前記主剤(A)及び前記硬化剤(B)を混合して混合塗料組成物を得る混合工程と、
前記混合塗料組成物を、コテ又はローラーを用いて、硬化後の膜厚が300μm〜1500μmとなるように、前記コンクリート構造物の表面に塗装する塗装工程と、
前記コンクリート構造物の表面に塗装された前記混合塗料組成物を硬化させて透明塗膜を形成させる硬化工程と、を有する塗膜形成方法。
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