JP6625457B2 - 防水構造および防水構造の形成方法 - Google Patents
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Description
(1).
基材とプライマー層と防水材層とを有する防水構造であって、プライマー層が加水分解性シリル基とエポキシ基と水酸基を有するアクリルポリマー(A)と、イソシアネート系架橋剤(B)とを、含有する水系プライマーの硬化物であり、防水材層が加水分解性シリル基を有する重合体(C)を含む防水材またはウレタン系防水材の硬化物である防水構造、
(2).基材が、コンクリート、モルタル、またはガラスである(1)に記載の防水構造、
(3).防水材が、塗膜防水材、またはシーリング材である(1)または(2)に記載の防水構造、
(4).アクリルポリマー(A)が、加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)に由来する繰り返し単位を有し、(a)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.1〜20重量部である(1)〜(3)のいずれか1項に記載の防水構造、
(5).アクリルポリマー(A)が、加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)に由来する繰り返し単位を有し、(a)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し3〜10重量部である(1)〜(3)のいずれか1項に記載の防水構造、
(6).アクリルポリマー(A)が、エポキシ基含有不飽和単量体(b)に由来する繰り返し単位を有し、(b)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.7〜12重量部である(1)〜(5)のいずれか1項に記載の防水構造、
(7).アクリルポリマー(A)が、水酸基含有不飽和単量体(c)に由来する繰り返し単位を有し、(c)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.7〜12重量部である(1)〜(6)のいずれか1項に記載の防水構造、
(8).基材にプライマー組成物を塗布した後、防水材を塗布する防水構造の形成方法であって、プライマー組成物が加水分解性シリル基とエポキシ基と水酸基を有するアクリルポリマー(A)と、イソシアネート系架橋剤(B)とを含有する水系プライマー組成物であり、防水材が加水分解性シリル基を有する重合体(C)を含む防水材またはウレタン系防水材である防水構造の形成方法、
に関する。
本発明の水系プライマー組成物は、加水分解性シリル基とエポキシ基と水酸基を有するアクリルポリマー(A)を含有し、イソシアネート系架橋剤(B)を含有することによって、基材との接着性、特にコンクリート、モルタル、ガラスへの接着性が向上する。
アクリルポリマー(A)は、加水分解性シリル基、エポキシ基、および水酸基を有する。
加水分解性シリル基を有するアクリルポリマー(A)は、加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)を含む単量体の共重合によって得る事が好ましい。加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)としては、分子中に加水分解性シリル基と重合可能な二重結合を有する単量体であり、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジブトキシシランなどが挙げられ、これらを1種又は2種以上併用して用いることができる。
0.1重量部未満では、防水材あるいは基材との十分な付着性が得られないため好ましくなく、20重量部を超えると耐久性が低下し、又、価格的に高価となるため好ましくない。
0.1重量部未満では、防水材あるいは基材との十分な付着性が得られないため好ましくなく、20重量部を超えると、重合安定性が低下する為、好ましくない。
なおTgは下記Foxの式より求められる。
1/(Tg(K))=Σ(Mi/Tgi)
(式中、Miは重合体を構成する単量体i成分の重量分率、Tgiは単量体iのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。)。
メチルメタクリレート 105℃
2−エチルヘキシルメタクリレート −75℃
2−エチルヘキシルアクリレート −10℃
スチレン 100℃
グリシジルメタクリレート 41℃
ヒドロキシエチルメタクリレート 55℃
ジアセトンアクリルアミド 77℃
γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン 43℃
イソシアネート系架橋剤(B)としては、公知のポリイソシアネート架橋剤を用いることができる。具体的には一般に使用される水分散型ポリイソシアネート系架橋剤が使用できる。水分散性ポリイソシアナート系架橋剤は、ポリイソシアネートポリマーに親水基を導入したものであり、水に添加・攪拌すると、微粒子として水中に分散することが可能である。
得られた水系のプライマー組成物には、必要に応じて、顔料、成膜助剤、コロイダルシリカ、可塑剤、溶剤、分散剤、湿潤剤、増粘剤、濡れ剤、防腐剤、凍結防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、消泡剤、水溶性樹脂などの添加剤を添加することもできる。
本発明においては、まず、基材上にプライマーを塗布し、プライマー層を形成させた後、その上に上記硬化性組成物を塗布すれば良い。プライマーの塗布方法及び該硬化性組成物の塗布方法としては、特に限定はなく、従来公知の塗布手段、例えばハケによる塗布、ロールによる塗布、スプレーによる塗布等を広く採用する事ができる。プライマーの塗布量としては、基材の面積に相当する部分あたり、通常20〜400g程度、好ましくは40〜150g程度とするのが良い。基材上にプライマー層を形成させるには、プライマー塗布後、これを室温にて1時間以上乾燥しても良いし、又は、50〜120℃程度の温度で加熱しても良い。
防水材としては、ビルディングの屋上、廊下、ベランダ、屋外駐車場などのコンクリート構造物に防水性能を付与するための塗膜防水材、目地等を埋めるシーリング材等が挙げられるが、本発明の効果の十分な発現が期待できる点から塗膜防水材であることが好ましい。
加水分解性シリル基を有する重合体(C)としては、加水分解性シリル基を有するポリオキシアルキレン系重合体、加水分解性シリル基を有するアクリル系重合体、加水分解性シリル基を有する飽和炭化水素系重合体、が好ましく、加水分解性シリル基を有するポリオキシアルキレン系重合体がより好ましい。
ウレタン系防水材としては、一般に使用されているウレタン塗膜防水材、ウレタン系シーリング材が使用できる。ウレタン系防水材にも、反応性ケイ素基を有する重合体の場合と同様に、充填剤、接着性付与剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、等を添加しても良い。
防水構造の形成方法としては、特に限定はなく、塗膜防水材の場合には、従来公知の塗工手段、例えばハケによる塗工、ロールによる塗工、スプレーによる塗工等を広く採用する事ができる。シーリング材の塗工方法としては、従来公知の塗工手段、例えばシーリング材組成物を詰めた容器を開封し、手動や電動の押出しガン、コーキングガン等の塗布装置を用いる方法等を広く採用する事ができる。
本発明に使用できる基材は特に限定はないが、無機系基材が好ましく、コンクリート、モルタル、セメント、タイル、スレート、フレキシブル板、ガラスなどを挙げることができ、コンクリート、モルタル、またはガラスであることが好ましい。本水系プライマーを使用する事によって、コンクリートやモルタルからのアルカリ性物質の移行による防水材の接着性低下を抑えることができる。
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、脱イオン水405重量部、アデカリアソープSR−1025((株)ADEKA製:有効成分25%)1.5重量部、5%炭酸水素ナトリウム水溶液1.5重量部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ50℃に昇温した。昇温後、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液3.0重量部、硫酸第一鉄・7水和物(0.10%)/エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(0.40%)混合水溶液4.2部、10%Bruggolite FF−6水溶液2.1重量部を添加し、表1(E−1〜10)記載のモノマー混合物600重量部にアデカリアソープSR−1025((株)ADEKA製:有効成分25%)45重量部、アデカリアソープER−20((株)ADEKA製:有効成分75%)5.64重量部、および脱イオン水206.5重量部を加え乳化したモノマー乳化液を400分かけて等速追加した。その間、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液7.2重量部および2.5%Bruggolite FF−6水溶液17.7重量部を5回に分けて添加した。モノマー乳化液追加終了後、1.5時間後重合を行い、その間、7%t−ブチルハイドロパーオキサイド水溶液1.8重量部および2.5%Bruggolite FF−6水溶液2.7重量部を3回に分けて添加した。得られた合成樹脂エマルションに5%炭酸水素ナトリウム水溶液22部を添加後、脱イオン水で固形部45%に調整した(E−1〜10)。
攪拌機、還流冷却器、滴下ロートを付けたセパラブルフラスコに、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート100重量部を加え、攪拌しながら、窒素気流中で75℃に調節した。別の容器にメチルメタクリレート29重量部、2−エチルヘキシルメタクリレート1重量部、グリシジルメタクリレート5重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート10重量部、ジアセトンアクリルアミド5重量部、NKエステルM−90G(新中村化学工業(株)製、メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート)50重量部を加え、重合開始剤として、2.2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4重量部を混合し、攪拌して、混合物を作成した。セパラブルフラスコ内を3時間にわたり内温を75℃に維持し、上記混合物を滴下ロートからセパラブルフラスコ内に一定速度で連続追加した。追加終了後2時間75℃を維持し反応を終え、固形分50重量%のW−1を得た。
合成したアクリルポリマー(A)(E−1〜10)を用い、表2に示すプライマー処方で固形分36〜40重量%の水系プライマー(P−1〜12)を作成した。
レオレート288:Elementis Plc製ウレタン変性ポリエーテル系増粘剤
オルフィンEXP.4036:日信化学工業(株)製アセチレングリコール系濡れ剤
AGITAN 282:MUNZING CHEMIE製鉱物油系消泡剤
バイヒジィール3100:(株)住化バイエルウレタン製イソシアネート系架橋剤。
変成シリコーンポリマー((株)カネカ製、商品名:EST280)40重量部と変成シリコーンポリマー((株)カネカ製、商品名:S203H)60重量部の合計100重量部に対して、重質炭酸カルシウム(白石カルシウム(株)製、商品名:ホワイトンB)180重量部、カーボンブラック(旭カーボン(株)製、商品名:アサヒサーマル)20重量部、可塑剤(ジェイプラス(株)製、商品名:DINP)50重量部及び(ポリプロピレングリコール 三井化学(株)製、商品名:アクトコールP−23)100重量部、紫外線吸収剤(BASF製、商品名:TINUVIN326)2重量部、光安定剤((株)ADEKA製、商品名:アデカスタブLA−63P)2重量部、酸化防止剤(BASF製、商品名:Irganox245)5重量部を混合して充分混練りした後、3本ペイントロールに1回通して分散させた。次いでプラネタリーミキサーで120℃、0.2mmHgの減圧条件下で脱水させながら2時間混練した。室温まで冷却後、脱水剤(Momentive(株)製、商品名:A−171)3重量部、接着付与剤(Momentive(株)製、商品名:A−1120)2重量部、(Momentive(株)製、商品名:A−187)1重量部、縮合触媒(日東化成(株)製、商品名:ネオスタンU−220H)2重量部を混合して充分混練りした後、硬化性組成物を防湿性のカートリッジ型容器に充填した。
JIS R 5201の10.4(供試体の作り方)に規定する方法によって調整したモルタルをJIS R 6252に規定する150番研磨紙を用いて研磨したものを試験基材とした。その試験基材上にエアースプレーを用いて、水系プライマー(P−1)を15%の水で希釈したものを100〜150g/m2の塗布量で塗布し、温度23℃、湿度50%の条件で24時間乾燥させた。その後、変成シリコーン系シーリング剤(サンライズMSI(株)製、商品名:SRシール S70)もしくは防水材Aをそれぞれ厚み3mm程度になるように塗布した。23℃、相対湿度50%の条件下で7日間養生した後、90°ピール試験を行った。耐水接着性を評価するため、23℃、相対湿度50%の条件下で7日間養生した後、50℃の温水に試験体を3日間浸漬し、90°ピール試験を行った。凝集破壊(CF)率が100%を◎、50%以上を○、20%以上を△、0%を×とした。その結果を表3に示した。
水系プライマー(P−2〜12)を用い、実施例1と同様の評価を行った。
水系プライマー(P−1,6、8、10)を用い、防水材はポリウレタン系シーリング材(オート化学工業(株)製、商品名:オートンサイディングシーラント)を用い、基材としてモルタルを用いて実施例1と同様にして評価を行った。その結果を表4に示した。
Claims (8)
- 基材とプライマー層と防水材層とを有する防水構造であって、プライマー層が加水分解性シリル基とエポキシ基と水酸基を有するアクリルポリマー(A)と、イソシアネート系架橋剤(B)とを、含有する水系プライマーの硬化物であり、防水材層が加水分解性シリル基を有する重合体(C)を含む防水材またはウレタン系防水材の硬化物である防水構造。
- 基材が、コンクリート、モルタル、またはガラスである請求項1に記載の防水構造。
- 防水材が、塗膜防水材、またはシーリング材である請求項1または2に記載の防水構造。
- アクリルポリマー(A)が、加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)に由来する繰り返し単位を有し、(a)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.1〜20重量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の防水構造。
- アクリルポリマー(A)が、加水分解性シリル基含有不飽和単量体(a)に由来する繰り返し単位を有し、(a)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し3〜10重量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の防水構造。
- アクリルポリマー(A)が、エポキシ基含有不飽和単量体(b)に由来する繰り返し単位を有し、(b)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.7〜12重量部である請求項1〜5のいずれか1項に記載の防水構造。
- アクリルポリマー(A)が、水酸基含有不飽和単量体(c)に由来する繰り返し単位を有し、(c)成分の使用量が、アクリルポリマー(A)に用いる単量体の合計量100重量部に対し0.7〜12重量部である請求項1〜6のいずれか1項に記載の防水構造。
- 基材にプライマー組成物を塗布した後、防水材を塗布する防水構造の形成方法であって、プライマー組成物が加水分解性シリル基とエポキシ基と水酸基を有するアクリルポリマー(A)と、イソシアネート系架橋剤(B)とを含有する水系プライマー組成物であり、防水材が加水分解性シリル基を有する重合体(C)を含む防水材またはウレタン系防水材である防水構造の形成方法。
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