JPH01192958A - コンクリート用型枠合板の製造方法及びその該方法に用いる塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、建築用、土木用モルタルの打設、硬化養生時
に使用するコンクリート用型枠合板の製造法に関するも
のである。

［従来の技術Ｉ コンクリート用型枠合板では、コンクリート表面の仕上
がり平滑性および表面光沢の良好なことが重要視され、
合板をそのまま使用すると、合板木材中の糖分によるコ
ンクリートの硬化不良、ヤニによるコンクリートの着色
や型枠合板自体の耐久性等の問題が発生する。

これらの問題を解決し、さらに、コンクリート表面の仕
上がり平滑性および光沢の改善を目的として、型枠合板
のモルタルとの接触面を塗料で塗装した塗装型枠合板が
用いられている。

従来より、このような塗装型枠合板は、主としてアクリ
ルラッカー、アクリル／ウレタン、ポリエステル／ウレ
タン、塩素化ポリオレアイン等の溶剤型塗料を塗布した
後、常温乾燥または３０℃〜８０℃での比較的低温で加
熱乾燥を行い製造している。

しかし、上記溶剤型塗料を使用しコンクリート用型枠合
板を製造する際には、揮発する有機溶剤の毒性及び引火
性があり、公害に対する関心が高まり、時代の傾向とし
てこれらの問題に対する管理、規制がますます強化され
つつあるので、塗料の無溶剤化、水性化ないし水希釈性
の、いわゆる無公害型塗料は工程の合理化につながり、
これに対する期待、要求が急速に高まっている。

水性塗料として、たとえば酢酸ビニルエマルジョン、酢
ビ−エチレン共重合エマルジョン、塩化ビニリデン−ア
クリル酸共重合エマルジョン、アクリル酸エステル重合
体エマルジョンなどを顔料や骨材などの結合剤として使
用した塗料組成物等がよく知られている。

しかし、一般に、水性エマルジョンは低分子界面活性剤
やポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩のような高
分子乳化剤などを用いて、あるいはカルボキシル基やス
ルフォン基などを含む親水性上ツマ−を用いた乳化重合
によって得られる分散体であり、また、水溶性樹脂はそ
の殆どがカルボキシル基やスルフォン基および水酸基な
ど極性基を多く有する樹脂を用いて、このカルボキシル
基やスルフォン基を一般の塩基で中和することにより水
溶性にされている。

そのため、これら水性エマルジョンおよび水溶性樹脂は
、耐アルカリ性及び耐水性が悪いという本質的な欠点が
ある。

一方、コンクリート用塗装型枠合板をコンクリート打設
に反復使用すると、打設時の物理的衝撃やセメント混和
物のアルカリ成分、水分などにより、塗膜に大小不同の
亀裂が入り、コンクリートの変色、硬化不良、塗膜の剥
離などの問題が発生し、使用可能な反復打設回数が少な
く、塗装型合板の耐用期間が短縮される欠点がある。

そのため、上記水性エマルジョンおよび／または水溶性
樹脂を配合して成る塗料組成物を塗布して製造した塗装
型枠合板では、コンクリート打設に際しコンクリート混
和物のアルカリ成分や水分に対する耐久性が十分に得ら
れず、コンクリートの変色、硬化不良や塗膜の剥離等を
起こし易い欠点がある。

また、この水性塗料組成物を下塗りとして塗布した場き
、特に湿潤時の上塗りとの付着不良を起こし、上塗り塗
料が剥離し易い欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、水性塗料組成物を塗布してコンクリート用塗装
を枠金板を製造するに際して、上記欠点を解決するため
には、水性塗料組成物の根本的な改質が必要である。

最近は、自己架橋性官能基や反応性官能基を付加した自
己架橋型、反応性アクリル酸エステルエマルジョン等が
使用されるようになったが、これとてもコンクリート用
型枠合板の製造に使用するための十分な性能を持ってい
ない。

また、外部架橋剤としてインシアネート系化合物、水溶
性メラミン樹脂を用いる方法も一般的に知られているが
、インシアネート系化合物は水との反応により短時間で
耐水性が急激に低下し、また著しい発泡や増粘が起こり
、ゲル化するなどの欠点がある。

一方、水溶性メラミン樹脂の反応は、ホルムアルデヒド
が塗装作業の環境を悪くする上、１００℃以上の高温乾
燥を必要とするため、乾燥時に合板の反りや割れの危険
性があり、コンクリート用塗装型枠合板として適してい
ない。

このような状況に対し、本発明は、耐アルカリ性、耐水
性に優れた水性塗料組成物を塗布して、コンクリート打
設に際しセメント混和物のアルカリ成分や水分に対する
耐久性を十分に持ち、また同組成物を下塗りとして塗布
したとき、常態時および湿潤時の付着性に優れるコンク
リート用塗装型枠合板の製造方法を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記課題を解決するためコンクリート用
を枠金板に塗布する水性塗料組成物を適当な架橋剤で変
性することに想到し、架橋剤を種々研究して好適な架橋
剤を見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、水性エマルジョンおよび／または
水溶性樹脂に、分子中２以上のアジリジン環を有するエ
チレンイミン誘導体を配合して成る塗料組成物を合板表
面に塗布することを特徴とするコンクリート用型枠合板
の製造方法及びこの製造方法に用いる塗料組成物を提供
するものである。

本発明は、水性エマルジョンおよび／または水溶性樹脂
に分子中に２以上のアジリジン環を有するエチレンイミ
ン誘導体を配合した水性塗料組成物を合板に塗布し、常
温または３０〜８０℃の比較的低温で乾燥させることに
より、コンクリート打設に際し耐アルカリ性、耐水性を
十分に持ち、また該水性塗料組成物並びにこれを下塗り
として塗布したときに、湿潤時における上塗り塗料との
接着力に優れるコンクリート用塗装を投合板の製造方法
である。

本発明に用いるエチレンイミン誘導体の分子中に２つ以
上台まれるアジリジン環は、水性エマルジヨンおよび水
溶性由脂に含有される活性水素を有する官能基と反応す
ることにより架橋構造を形成し、架橋剤として作用する
。

従って、このような架橋構造を形成する反応性を有する
アジリジン環を２以上有する化合物であれば、その２個
のアジリジン環以外の分子構造等は、塗料組成物として
使用可能なものであればどのようなものでも本発明に用
いることができる。

本発明に用いる２以上アジリジン環を有するエチレンイ
ミン誘導体は、１分子中にアジリジン環を２以上有する
化合物であり、特に２個のアジリジン環が分子内の互い
に離れた位置にアジリジン環があるものが反応性の点か
ら望ましい。

本発明には、例えば、エチレンイミン環又はこれにメチ
ル基を付けたプロピレンイミン環などのアジリジン環を
２以上有するエチレンイミン誘導体などを好適に使用す
ることができ、ヘキサメチレンジイソシアネート−エチ
レンイミン付加物、ジフェニルメタンジイソシアネート
−エチレンイミン付加物、トリメチロールプロパントリ
アクリレート−エチレンイミン付加物、トリメチロール
プロパントリアクリレート−エチレンイミン付加物、ヘ
キサメチレンジイソシアネート−プロピレンイミン付加
物、ジフェニルメタンジイソシアネート−プロピレンイ
ミン付加物、トリメチロールグロバントリアクリレート
ーブロピレンイミン付加物、トリメチロールプロパント
リアクリレート−プロピレンイミン付加物などが挙げら
れる。

このアジリジン環と反応可能な官能基として、カルボキ
シル基、スルフォン基、水酸基、エポキシ基、アミノ基
、不飽和二重結合、アルデヒド基などが挙げられるが、
カルボキシル基、スルフォン基などその活性水素が酸性
を示す官能基とより架橋構造を形成する。

また、アジリジン環は前述のようにカルボキシル基やス
ルフォン基などその活性水素が酸性水素を示す官能基と
より有効に反応するため、樹脂の極性すなわち酸性度を
低下させ、樹脂を疎水性にする効果を与える。

このように本発明の組成物中のアジリジン環は樹脂の架
橋構造形成と疎水性付与の一石二鳥の効果全付与し、水
性エマルジョンおよび水溶性樹脂の耐アルカリ性、耐水
性を向上させ、これによりコンクリート用塗装型枠合板
の製造に好適な水性塗料組成物を与える。　本発明に用
いるエチレンイミン誘導体は、樹脂に対する架橋形成お
よび疎水化効果を有するのみでなく、水性塗料組成物中
の他の成分、例えば、界面活性剤、ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシルエチルセルロール、アルギン酸ソーダ
など必要により加えられる乳化剤、増粘剤等に対しても
架橋形成および疎水化効果を引き起こし組成物の系全体
の耐アルカリ性、耐水性を向上させる。

添加される分子中に２以上のアジリジン環を有するエチ
レンイミン誘導体の樹脂に対する配合割合は、特に制限
するものではないが、水性エマルシヨンおよび／または
水溶性樹脂中の樹脂分に対し０．１〜３０重量％が好ま
しい。

本発明に用いる水性エマルジョンとしては、例えば （１）酢酸ビニル系重合体水性エマルジョン、（２）ア
クリル酸エステル系水性エマルジョン、（３）ゴム系水
性ラテックス、 （４）水性ウレタンエマルジョン、 （５）塩化ビニル系重合体水性エマルジョン（６）塩化
ビニリデン系重合体水性エマルジョンなどを挙げること
ができる。

前記（１）の酢酸ビニル系重合体水性エマルジョンとし
ては（ｉ）保護コロイドとしてポリビニルアルコールな
ど分子中にアジリジン環と反応する活性水素を有する官
能基を持つ化合物を使用した酢酸ビニル重合体水性エマ
ルジョン、（■）酢酸ビニルとアクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などの不飽和酸
およびこれらのエステルとの共重合体水性エマルジョン
や酢酸ビニルとエチレンなど他のモノマーとの共重合体
の水性エマルジョンで活性水素を有する官能基を持つも
のを例示することができる。

前記（２）のアクリル酸エステル系共重合体エマルジョ
ンとしては、例えばアクリル酸若しくはメタクリル酸お
よびそれらのエステル並びに、スチレンなどからなるア
クリル酸エステル系共重合体の水性エマルジョンで好ま
しくは活性水素を有する官能基を持つものが挙げられる
。

また、自己架橋型、反応をアクリル酸エステル共重合体
の水性エマルジョンにさらにエチレンイミン誘導体をさ
らに配合することもできる。

前記自己架橋型、反応型アクリル酸エステル共重合体水
性エマルジョンにおける自己架橋性官能基としてはメチ
ロール基、エポキシ基など、反応性官能基としてはカル
ボキシル基、アミド基、ヒドロキシル基などが挙げられ
る。

ここに、メチロール基を含むモノマーとしては、例えば
メチロールアクリルアミド若しくはメチロールメタクリ
ルアミドなどが挙げられ、エポキシ基を含む七ツマ−と
してはグリシジルアクリレート若しくはグリシジルメタ
クリレートなどが挙げられ、またカルボキシル基を含む
モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸などが挙げられ、アミド基を含む七ツマ−としてはア
クリルアミド、メタクリルアミドなどが挙げられ、ヒド
ロキシル基を含む七ツマ−としてはヒドロキシアクリレ
ート、ヒドロキシメタクリレートなどが挙げられる。

これらの官能基を含む七ツマ−と共重合せしめるアクリ
ル酸エステル系モノマーとしては、例えばアクリル酸メ
チル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタク
リル酸エチルなどが挙げられる。

前記（３）のゴム系水性ラテックスとしては、例えば、
（ｉ）スチレン−ブタジェン共重合体水性ラテックス（
ＳＢＲ）　、（ｉ）アクリロニトリル−ブタジェン共重
合体水性ラテックス（ＮＢＲ）、（ｉｉ）メチルメタア
クリレート−ブタジェン共重合体水性ラテックス（ＭＢ
Ｒ）、特に好ましくは、活性水素を有する官能基を持つ
ようにこれらラテックスを変性したカルボキシル化ゴム
水性ラテックス、自己架橋型ゴム水性ラテックス、クロ
ロプレンゴム水性ラテックス、ブチルゴム水性ラテック
ス、ポリブタジェンゴム水性ラテックスなどが挙げられ
る。

前記のカルボキシル化ゴム水性ラテックスとは、例えば
、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などの不飽和
カルボン酸を共重合したカルボキシル変性ＳＢＲ％ＮＢ
Ｒ，ＭＢＲなどのラテックスである。または、これらラ
テックスは共重合性のカルボン酸の１種または２種を含
むターポリマーまたはマルチポリマーを使用することが
できる。

さらに本発明に用いられる自己架橋型ＳＢＲ。

ＮＢＲ％ＭＢＲ，の自己架橋性官能基としては、メチロ
ール基、エポキシ基などがあり、メチロール基を含むモ
ノマーとしては、アクリル酸メチロールアミド、メタク
リル酸メチロールアミドなど、エポキシ基を含む七ツマ
−としては、グリシジルデクリレートまたはグリシジル
メタクリレートなどを例示することができる。

前記（４）の水性ウレタンエマルジョンとしては、例え
ば、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）テトラメチ
レングリコール、（ポリ）テトラメチレングリコール、
ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオールなど
のポリオール成分や２，２−ジメチロールプロピオン酸
などの親水性成分とトリレンジイソシアネート、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、インホロンジイソシアネートなどのポリイソ
シアネート化合物を重合せしめた自己乳化型水性ウレタ
ンエマルジョンなどが挙げられる。

本発明に用いられる水溶性樹脂としては例えば（１）水
溶性アクリル樹脂、 （２）水溶性アルキド樹脂 などが挙げられるが、ポリビニルアルコール、ヒドロキ
シルエチルセルロースなど乳化剤、増粘剤等として配合
され活性水素を有する官能基を持つ水溶性樹脂も含むこ
とができる。

上記（１）の水溶性アクリル樹脂としては、例えばアク
リル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート
、ヒドロキシエチルメタクリレートなどの親木性モノマ
ーとアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチ
レンなどとの共重合体などが挙げられる。

本発明に使用される水性塗料組成物に、顔料（体質顔料
を含む）を配合し塗布することもできる。この顔料は一
般的に塗料に使用されて、塗料の安定性、流動性、作業
性や塗膜の平滑性および隠蔽力の向上ならびに増量剤と
しての効果などを付与するものであればどのようなもの
でも使用でき、例えば、酸化チタン、ベンガラ、硫酸バ
リウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、クレー、カ
オリン、タルクなどが使用することができる。

また、これらの２種以上の混合物として使用することが
できる。

本発明に用いる顔料の配合割合は、水性エマルジョンお
よび／または水溶性樹脂の固形分に対し、０〜８００重
量％使用することができ、特に、下塗りとして使用し、
目止め効果を持たせる場合は１００〜８００重量％配合
するのが好ましい。

さらにまた、塗料の安定性、流動性、密着性、作業性な
らびに塗膜の平滑性の向上などを付与するため、必要に
応じて塗料に一般的に用いられるトリポリリン酸ソーダ
、エチレングリコール、ジブチルフタレート、ヒドロキ
シエチルセルロース、トリブチルフォスフェートなどの
公知の湿潤分散剤、増粘剤、消泡剤、凍結防止剤、可塑
剤および界面活性剤等の添加剤を加えて塗布することが
できる。

アジリジン環は、ｐＨにより反応性が異なるため、本発
明に用いる水性塗料組成物は塩酸、トリエチルアミン等
の酸、アルカリでｐＨを調整して塗布する方が好ましい
。

本発明の塗装手段としては、刷毛塗り、ローラー塗装な
ど通常の塗装方法がいづれも採用可能であるが、水性塗
料組成物を下塗りとして塗布し目止め効果を期待する場
合は、平滑な面を得るためヘラまたはナイフコーターな
どの塗装手段が好ましい。

塗装後、常温乾燥のみで十分その目的を達することがで
きるが、さらに性能を向上させるため、および生産性向
上のため、３０〜８０℃の比較的低温で加温乾燥をする
方が好ましい。

本発明により、水性塗料組成物を下塗りとして塗布した
後、塗布される上塗り塗料としては、例えば（１）アク
リル／ウレタン、（２）アクリルラッカー、（３）ウレ
タンアクリレート系等の紫外線硬化型塗料、（４）水性
塗料、好ましくは、これらにエチレンイミン誘導体を配
合した物などが挙げられる。

また、必要に応じて中塗り塗料を塗布することができる
。さらに、水性下塗り組成物を塗布後、ポリ酢酸ビニル
共重合体等の接着剤を塗布するなどして、樹脂フィルム
を貼付することもできる。

［発明の効果］ 本発明により製造したコンクリート用塗装を枠金板は、
従来の水性塗料組成物を塗布した塗装型枠合板に較べ、
耐アルカリ性、耐水性に優れ、コンクリート打設におけ
るセメント混和物や水分に対し耐性を持ち、コンクリー
ト用塗装型枠合板としての反復打設における耐用期間が
長いという利点を有している。

また、本発明により、水性塗料組成物を下塗りとして塗
布して製造した塗装型枠合板は、従来の水性塗料組成物
を下塗りとして塗布して製造した塗装型枠合板と較べ、
上塗り塗膜との付着性特に湿潤時の付着性に優れ、コン
クリート打設あるいは、屋外放置における塗膜の剥離を
全く起こさない利点がある。

［実施例］ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１ カルボキシル変性ＳＢＲ（旭化成社製、商品名ＤＬ−６
３６、ｐＨ−１０、加熱残分４Ｂ重量％）１００重量部
に対して、炭酸カルシウム１４０重量部および水２０重
量部を加えてよく撹拌混合し、粒度５０．ｕｍ（ＪＩＳ
　　Ｋ５４００　４．４に基づくつぶの試験法及び同６
．２Ｂ法の線で判定する試験による粒度）までデイシル
バーで分散した。

この分散液にヒドロキシエチルセルロース（バーキュレ
ス社製、商品名ナトロゾール２５０ＨＲ）１０％水溶液
１０重量部、ブチルセロソルブ６重量部、エチレングリ
コール５重量部および消泡剤（ヘンケル社製、商品名デ
ヒドラン６７１）１重量部を加えよく撹拌混合した。

このとき得られた水性下塗り塗料組成物の加熱残分は約
６８．８重量％、Ｐ／Ｂ−２，９、粘度４５０ポイズ（
２５℃）であった。

上記水性下塗り塗料組成物１００重量部に対しトリメチ
ロールグロパントリアクリレートーエチレンイミン付加
物（日本触媒株式会社製、商品名ケミタイトＰＺ−３３
）０．５重量部（カルボキシル変性ＳＢＲ中の加熱残分
に対して３重量％）を加えて混合した後、厚さ１２Ｉｌ
ＩＩＮのコンクリート用を枠金板素材に２回ナイフコー
ターで塗布した。

乾燥条件は各塗布毎に５０℃×５分で行った。

また、この２回の塗布量の合計は９０〜１００ｙ／ｒｘ
”であった。

このようにして得られた下塗り塗装を枠合板にさらに市
販のを枠周アクリル／ウレタン塗料（ウレタンＮＯ，５
００グレー、日本油＃（株）製、商品名）を塗布量１２
０　ｇ／　ｒｘ”となるようロールコータ−で塗布し、
６０℃で４０分加熱してコンクリート用塗装型枠合板を
製造した。

比較例１ トリメチロールプロパントリアクリレート−エチレンイ
ミン付加物を配合しないで、その他は、実施例１と同様
にしてコンクリート用塗装型枠合板を製造した。

実施例２ 自己架橋型アクリル酸エステル系共重合体エマルジョン
（−Ｅ菱油化バディシュ社製、商品名アクロナールＹＪ
−２７２０−Ｄ、　ｐＨ８，５、加熱残分４８を量％）
１００！！［置部に対して、炭酸カルシウム９０重量部
、スイヒ性硫酸バリウム５０重量部および水ｉｏ重量部
を加えてよく撹拌混合し、粒度５０．ｕｍ（ＪＩＳ　　
Ｋ５４００　４．４および６．２に基づき測定）までデ
イシルバーで分散した。

この分散液にブチルセロソルブ６重量部、エチレングリ
コール５重量部および消泡剤（ヘンケル社製、商品名デ
ヒドラン６７１）１重量部を加えてよく撹拌混合しｔ；
。

このとき得られた水性下塗り塗料組成物の加熱残分は７
８重量％、Ｐ／Ｂ　−４，０、粒度２３０ボイズ（２５
’（りであった。

上記水性下塗り塗料組成物１００重量部に対して、ヘキ
サメチレンジイソシアネート−エチレンイミン付加物（
日本触媒株式会社製、商品名ケミタイトＨ２−２２）２
重、置部、すなわち、自己架橋型アクリル酸エステル系
共重合体エマルジョン中の加熱残分に対して１３重量％
相当量を添加し混合した後、実施例１と同様にして、コ
ンクリート用型枠合板を製造した。

比較例２ ヘキサメチレンジインシアネート−エチレンイミン付加
物を配合することをせず、それ以外は総て実施例２と同
様にしてコンクリート用塗装を枠合板を製造した。

実施例１１２および比較例１．２で製造したコンクリー
ト用塗装型枠合板にオルファカッターナイフ（オルファ
社製、商品名）でクロスカットを入れた後、箱型の型枠
を作製し、普通ポルトランドセメントを水／セメント比
０．５７に調整したセメントモルタルを型枠内に打設し
、温度２５℃、相対湿度７５％で５日間養生した後脱型
し、脱型後のコンクリート表面の仕上がり外観性を評価
した。

脱型後のを枠は水洗、乾燥後、塗膜の状態の評価と布貼
着テープによる剥離テストを行った。その結果を第１表
に示す。

また、上記塗装型枠合板の常態（温度２５°Ｃ１相対湿
度７５％）での−次付着性と、水浸漬７２時間（温度２
５°Ｃ）直後の湿潤時の二次付着性を２ｒａ／ｍのゴバ
ン目剥離テストで評価した。その結果を第１表に示す。

コンクリート外観性の評価基準の符号は次の通りである
。

０：平滑性、光沢が良好 Δ：平滑性、光沢が劣る ×：ヤニによる着色とコンクリートの硬化不良平滑性、
光沢が劣る （以下余白） 以上の結果から明らかなように、本発明により製造した
コンクリート用型枠合板は養生後のコンクリート表面の
仕上がり外観性、塗膜外観、耐アルカリ性、付着性、耐
水性に優れている。

これに対して本発明の下塗り塗料組成物を使用しないで
製造したコンクリート用型枠合板の比較例１と２は、い
づれも養生後のコンクリート表面の仕上がり外観性、塗
膜外観、耐アルカリ性、付着性（二次付着性）、耐水性
に劣る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　水性エマルジョンおよび／または水溶性樹脂に分子
   中２以上のアジリジン環を有するエチレンイミン誘導体
   を配合して成る塗料組成物を合板表面に塗布することを
   特徴とするコンクリート用型枠合板の製造方法。 ２　水性エマルジョンおよび／または水溶性樹脂に分子
   中２以上のアジリジン環を有するエチレンイミン誘導体
   を配合して成るコンクリート用型枠合板用塗料組成物。