JPH0465031B2

JPH0465031B2 -

Info

Publication number: JPH0465031B2
Application number: JP10175285A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Maki
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1992-10-16
Also published as: JPS61261282A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、コンクリート又はモルタル構造物等
の防食、耐水、耐衝撃等を目的としたコンクリー
ト又はモルタル構造物の被覆方法に関するもので
ある。近年、高速道路、橋ゲタ、海洋構造物、ビル等
のコンクリート構造物のひび割れ、損傷、剥離等
が、ひどく社会問題化している。この原因は、コンクリート構造物にひび割れが
発生し、中の鉄筋が腐食し、その体積膨張による
ものと考えられる。特に、この現象は、海岸に近い地域や、直接海
水に接触するコンクリート構造物に多く見られる
ことから塩素イオンが、何らかの影響を与えてい
るものと考えられる。通常これらは、『塩害』と言われている。さらに、アルカリ骨材反応、中性化等では、塩
素イオンの影響以外に、水分、炭酸ガス、酸素等
の影響も大きいと言われている。本発明者等は、叙上の問題点を解消するため鋭
意研究を重ねた結果、本発明を提供するに至つた
ものである。すなわち、 (A) コンクリート又はモルタル構造物の表面を、 (B) 平均水酸基価が30〜450mgKOH／ｇのポリオ
ールB₁、又はポリオールB₂及びポリアミンを
混合して得られる平均水酸基価が30〜450mg
KOH／ｇの混合物と有機ポリイソシアネート
化合物を、NCO対活性水素比0.60〜1.50で反応
させたポリウレタン樹脂で被覆し、 (C) 次にアクリルウレタン塗料で被覆することを
特徴とするコンクリート又はモルタル構造物の
被覆方法である。本発明で使用するポリウレタン樹脂のポリオー
ル成分としては、平均水酸基価が30〜450mg
KOH／ｇのポリオールB₁、又はポリオールB₂及
びポリアミンを混合して得られる平均水酸基価が
30〜450mgKOH／ｇの混合物等が挙げられる。ポリオールB₁としては、 (イ) 活性水素含有化合物；例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ブチレング
リコール、テトラメチレングリコール、ジブチ
レングリコール、ヘキシレングリコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ビスフエノール、Ａ等のポリヒド
ロキシル化合物、エタノールアミン、Ｎ−メチ
ルジエタノールアミン、トリイソプロパノール
アミン、エチレンジアミン、アニリン、トリレ
ンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、イ
ソフオロンジアミン、フエニレンジアミン、ジ
アミノジフエニルメタン、キシリレンジアミン
等のアミン類にアルキレンオキシド；エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド等を、付加して得られるポリエーテルポリ
オール；ポリカルボン酸；例えばアジピン酸、マレイ
ン酸、二量化リノレイン酸等の脂肪族ポリカル
ボン酸、例えばフタル酸等の芳香族ポリカルボ
ン酸と前記低分子量ポリヒドロキシル化合物又
はポリエーテルポリオールとの縮合によつて得
られるポリエステルポリオール；カプロラクトン等のラクトンポリエステル；
ポリエーテル又はポリエステルポリオール中で
ビニルモノマー例えばアクリルニトリル及び／
又はスチレンを重合させて得られる重合体ポリ
オール；ポリカーボネートジオール；エポキシ樹脂とアルカノールアミンとの反応
によつて得られるエポキシポリオール； (ロ) 一般工業用ヒマシ油、精製ヒマシ油、又はヒ
マシ油類と前記(イ)項のポリエーテルポリオール
とのエステル交換反応によつて得られる生成
物、又はリシノール酸と前記活性水素含有化合
物もしくは前記(イ)項のポリエーテルポリオール
とのエステル化反応によつて得られるポリヒド
ロキシル化ポリエステル又は、 (ハ) 分子主鎖が炭素原子のみで形成されるポリオ
ール；例えばポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体、ポリクロロプレン、イソブ
チレン−イソプレン共重合体等を基本としたポ
リオール、又はこれらの基本主鎖を水素添加し
たポリオール、又はスチレン−アクリル酸エス
テル−ヒドロキシルメタアクリレート共重合体
のようなアクリルポリオール等；具体的には poly BD R45HT（ARCO社製）、PBG−
2000，PBG−3000（いずれも日本曹達(株)製）、
ポリテール（三菱化成(株)製）、ニカライト−
H470（日本カーバイド(株)製）等が挙げられ、かつこれらは、いずれも平均水
酸基価が30〜450mgKOH／ｇ、好ましくは45〜
450mgKOH／ｇである。前記(ロ)又は(ハ)項のポリオールを前記(イ)項のポリ
オールに配合する場合、その配合割合は(ロ)又は(ハ)
項のポリオールを、全ポリオール成分中に５当量
％以上含有するように配合する。次に、混合物におけるポリオールB₂としては、
前記ポリオールB₁が挙げられる。ただし、平均
水酸基価は限定するものではない。ポリアミンとしては、ジアミノジフエニルメタ
ン、メチレンビス（オルソクロロアニリン）
（MOCO）、クロロアニリン−ホルマリン縮合物、
フエニレンジアミン、トリレンジアミン、エチレ
ンジアミン、ピペラジン、アルキル化芳香族ポリ
アミン、ポリブタジエン骨格ポリアミン、ポリブ
タジエン−アクリロニトリル共重合体ポリアミ
ン、ウレタン化ポリアミン；ポリオールと過剰当
量の有機ポリイソシアネート化合物を反応させて
得られる末端イソシアネート含有化合物に、さら
にポリアミンを反応させたポリアミン化合物又は
末端イソシアネート含有化合物を特開昭59−
109513号等の方法に従つて処理して得たポリアミ
ン化合物；等が挙げられる。かかるポリオールB₂及びポリアミンの混合物
は、平均水酸基価及びアミン価の和が30〜450mg
KOH／ｇであることが必要である。従つて、ポリオールB₂及びポリアミンの混合
割合も平均水酸基価及びアミン価の和が30〜450
mgKOH／ｇの範囲となるような割合であれば、
特に限定するものではない。次に、ポリウレタン樹脂のイソシアネート成分
として使用する有機ポリイソシアネート化合物と
しては、トリレンジイソシアネート、ジフエニル
メタンジイソシアネート（MDI）、粗ジフエニル
メタンジイソシアネート、液状ジフエニルメタン
ジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネー
ト、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）、イソフオ
ロンジイソシアネート（IPDI）、水素添加MDI、
水素添加XDI、HDIのビユウレツト化物、HDIの
イソシアヌレート化物、IPDIのイソシアヌレー
ト化物等が挙げられる。尚、前記有機ポリイソシアネート化合物は、ポ
リオールB₁又はポリオールB₂と、あらかじめ反
応させ末端NCOを有するウレタンプレポリマー
として用いても良い。次にアクリルウレタン塗料としては、例えばア
クリルポリオールを前記有機ポリイソシアネート
化合物で架橋させる二液型塗料が挙げられる。かかる有機ポリイソシアネート化合物は、特に
脂肪族及び脂環族イソシアネートからなる無黄変
イソシアネートが好ましい。本発明にかかるコンクリート又はモルタル構造
物の被覆方法は、それらの表面を、最初に平均水
酸基価が30〜450mgKOH／ｇのポリオールB₁、
又は平均水酸基価及びアミン価の和が30〜450mg
KOH／ｇの混合物と有機ポリイソシアネート化
合物を、反応させたポリウレタン樹脂で被覆し、
次にアクリルウレタン塗料で被覆することから構
成されるものである。かかるポリオールB₁の平均水酸基価又は混合
物の平均水酸基価及びアミン価の和は、30〜450
mgKOH／ｇであることが必要である。平均水酸基価、又は平均水酸基価及びアミン価
の和が30mgKOH／ｇ未満の場合、塩分透過性、
水分透過性が悪い。一方それが、450mgKOH／ｇ
を越えた場合、塗装皮膜が硬く、かつ脆くなり、
クラツク追従性が悪い。さらにポリオール成分であるポリオールB₁、
又は混合物とイソシアネート成分である有機ポリ
イソシアネート化合物を反応させる場合、NCO
対活性水素比は、0.60〜1.50である。 NCO対活性水素比が、0.60未満の場合耐水性、
水分透過性が悪くなつたり、コンクリート面、上
塗り塗料への密着性が悪い。 1.50を越えた場合、発泡が起こつたり、外観が
悪く、目的とする被膜が得られない。本発明被覆方法においては、必要に応じて溶
剤、可塑剤、無機充填剤、顔料、、水分吸収剤、
沈澱防止剤、色分かれ防止剤、、触媒等を併用し
ても良い。更にコンクリート面との密着性を向上
させたり、表面水分対策としてウレタン又はエポ
キシ系のプライマーを併用しても良い。叙上の如
く構成される本発明のコンクリート又はモルタル
構造物には、次のような特徴がある。 (1) 本発明方法に従つて得られるコンクリート又
はモルタル構造物は、塩素イオン透過率、水分
透過率、酸素透過率、炭酸ガス透過率が低く、
従つて構造物中の鉄骨、鉄筋の腐食及びそれ自
体のアルカリ骨材反応、中性化等を防ぐ効果が
極めて優れている。 (2) コンクリート又はモルタル構造物にクラツク
が入つても、クラツク追従性が大きいため耐久
性が向上する。以下に本発明の実施例を示す。なお、実施例中、『部』は重量部を、『％』は重
量％を、それぞれ示す。製造例 (1) ウレタン化ポリアミンを下記の方法に従つて
得た。ポリオキシプロピレングリコール（平均水酸
基価56.0mgKOH／ｇ）200部、トリレンジイソ
シアネート（2.4−．2.6−異性体比80：20）
35.7部を、85℃、60分応させ、遊離イソシアネ
ート基含有量3.72％のウレタンプレポリマー
235.7部を得た。ジオキサン117.8部を加え希釈
したウレタンプレポリマー溶媒溶液353.5部を、
98％H₂SO₄2.6部（遊離イソシアネート基の
0.75当量）、重亜硫酸ソーダ162.3部（遊離イソ
シアネート基の0.75当量）、水30.3部、ジオキ
サン235.7部よりなる混合水溶液284.9部に50℃
下60分を要して徐々に添加した後、更に68℃で
30分反応させた。反応終了後、30に℃冷却し、
35％過酸化水素水15部を添加し、そのまま120
分反応させた。ついで、40％水酸化カリウム水溶液29.5部で
中和後、生成する中和塩を分離した。濾液を脱
溶媒し、淡黄色の流動性ある粘稠液体を得た。この生成物のアミン価は、47.0［mg−KOH／
ｇ］であり、アミン転化率はウレタンプリポリ
マーの遊離イソシアネート基に対し92.4％であ
つた。実施例１ポリオール成分としてリシノール酸トリグリセ
リド（平均水酸基価180mgKOH／ｇ）100部、タ
ルク100部、合成ゼオライト2.5部、ジブチルチン
ジラウレート0.05部及び顔料5.0を均一に撹拌、
混合したものをＡ液とした。次にイソシアネート
成分として粗MDI（NCO当量136）を用い、これ
をＢ液とした。Ａ液とＢ液との配合割合（重量比）を4.53／
1.00（NCO対活性水素比1.05）に設定し、テフロ
ンシート上に塗膜厚さ300μとなるようにエアレ
ススプレーを用いて吹きつけた。 24時間室温で養生してから、二液型アクリルウ
レタン塗料（アクリル酸ブチル−スチレン−ヒド
ロキシアクリレート共重合体から成るアクリルポ
リオール30％、安定剤４％、顔料38％、溶剤28％
から成る主剤とトリメチロールプロパンの
HMDI3モル付加物から成る有機ポリイソシアネ
ート化合物42％、溶剤58％から成る硬化剤を主
剤／硬化剤＝400／100の割合で使用）を塗膜厚さ
50μとなるようにエアレススプレーを用いて上塗
りした。温室で７日間養成した塗膜フイルムについて、
クラツク追従性、水分透過性、塩素透過性を測定
した。次にモルタル板に予めポリフレツクスＭ−50
（一液型ウレタンプライマー；第一工業製薬(株)製）
を0.2Kg／m²ハケ塗りし、室温、３時間後に上記
と同様にして、ポリウレタン樹脂を塗膜厚さ
300μ、二液型アクリルウレタン塗料を塗膜厚さ
50μとなるようにそれぞれ塗装し、耐アルカリ
性、耐候性を測定した。これらの結果を第１表に
示す。実施例２実施例１のＡ液及びＢ液の代りに、ポリオール
成分としてpoly BD R45HT（ARCO社製、平均
水酸基価46.5mg／KOHｇ）100部、アニリン−プ
ロピレンオキシド付加物平均水酸基価534mg
KOH／ｇ）3.0部、マイカ10部、キシレン30部の
均一混合物をＡ液としたもの、イソシアネート成
分としてアイソネート143L（化成アツプジヨン社
製、Ｆ−NCO29.0％）15.5部をＢ液としたものを
それぞれ用い、その他は実施例１と同様に行つ
た。この時のNCO対活性水素比は0.95である。結
果を第１表に示す。実施例３実施例１のＡ液及びＢ液の代りに、ポリオール
成分としてヒマシ油（平均水酸基価161mgKOH／
ｇ）90部及び製造例のウレタン化ポリアミン（ア
ミン価47mgKOH／ｇ）10部、タルク100部、キシ
レン30部の均一混合物をＡ液としたもの、イソシ
アネート成分として粗MDI（Ｆ−NCO31.0％）
36.1部をＢ液としたものをそれぞれ用い、その他
は実施例１と同様に二頭式エアスプレーで塗装し
た。この時の平均水酸基価及びアミン価の和は、
149.6mgKOH／ｇであり、NCO対活性水素比は、
1.0である。結果を第１表に示す。実施例４実施例１のＡ液及びＢ液の代りに、ポリブチレ
ングリコール（水酸基価56.1mgKOH／ｇ）85.1
部、トリレンジイソシアネート14.9部を100℃で
３時間反応させ、末端NCOプレポリマーを合成
（Ｆ−NCO3.50％）し、Ａ液とし、50％のMOCA
含有ポリプロピレングリコール（平均水酸基価及
びアミン価の和が238mgKOH／ｇ）19.6部、トル
エン16.2部、オクチル酸鉛2.0部、カーボン5.0部、
タルク35.0部、消泡剤1.0部の均一混合物をＢ液
とした。Ａ液／Ｂ液＝100／78.8（重量）の割合で、実施
例１と同様にしてハケ塗りした。この時の平均水酸基価及びアミン価の和は、
63.4mgKOH／ｇで、NCO対活性水素比は1.00で
ある。結果を第１表に示す。比較例１及び２市販アクリル塗料及びタールエポキシ塗料を実
施例１と同様な塗膜厚（350μ）で、それぞれ塗
装した。その結果を第１表に示す。アクリル塗料は、クラツク追従性及び水分透過
性が、タールエポキシ塗料はクラツク追従性及び
耐候性がそれぞれ悪かつた。比較例３実施例１のＡ液及びＢ液の代りに、ポリオール
成分として、テトラメチレングリコールとアジピ
ン酸の縮合によつて得られたポリエステルポリオ
ール（平均水酸基価25mgKOH／ｇ）100部、タル
ク100部、合成ゼオライト2.5部、ジブチルチンジ
ラウレート0.05部、酢酸エチル50部及び顔料5.0
の均一混合物をＡ液としたもの、イソシアネート
成分として粗MDI（NCO当量136）をＢ液とした
ものをそれぞれ用い、その他は実施例と同様に行
つた。この時のNCO対活性水素比は1.00である。
結果を第１表に示す。比較例４グリセリンのプロピレンオキシド付加物（平均
水酸基価270mgKOH／ｇ）100部、タルク100部、
合成ゼオライト2.5部、ジブチルチンジラウレー
ト0.05部及び顔料5.0部を均一に撹拌、混合した
ものをＡ液とした。イソシアネート成分として、
トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネ
ート３モル付加物（Ｆ−NCO13.2％）を用い、
これをＢ液とした。Ａ液とＢ液とをそれらの配合割合（重量比）が
1.36／1.00となるように混合するとともに、得ら
れる混合物に対して10.0％メチルエチルケトンを
同時に添加混合し、以下実施例１と同様にした。この時の平均水酸基価は、グリセリンのプロピ
レンオキシド付加物とトリメチロールプロパンの
和で457.1mgKOH／ｇである。またNCO対活性水素比は1.0である。結果を第
１表に示す。

【表】塗膜は室温で１週間養生してから下記の試験を
行つた。「塗膜の外観」；JIS Ｋ 5400に従う。塗膜の均一性、流れ、むら、われ、はがれに
ついて調べて良好なものを〇、悪いものを×
とする。「クラツク追従性」；塗膜の両端が固定出来、間隔が０から２mmを
繰り返し往復出来る平板に塗膜を固定し、１
分間に０から２mmを１往復させることを１サ
イクルとし、塗膜が100サイクルでも破断し
ない場合を〇、100サイクルまで破断したを
×とする。「水分透過性」； ASTM Ｅ−96（ｇ／m²．日）に従う。「塩素透過性」；真中に塗膜（一辺70mm正方形）をはさむこと
が出来る水槽に、片側に３％食塩水、反対側
に蒸留水を入れ、蒸留水中の塩素イオン濃度
を電位差滴定法で測定し、下記計算で透過量
Ｑを求める。塩素イオン透過量Ｑ＝Ｖ×ｍ×10^-3／Ａ×30（mg／cm．日）Ｖ：水槽中の蒸留水量（ｇ）ｍ：塩素イオン測定結果（ppm）Ａ：塗膜の水面に直接接触する面積（cm²）「耐候性」；サンシヤインウエザオメーターを用いて300
時間の試験を行つたのち、塗面を指頭で軽く
こすつてチヨーキングの程度を調べ、指頭に
白い粉がついたり、塗膜のわれ、はがれのみ
られるものを×、みられないものを〇とす
る。「耐アルカリ性」； JIS K5400に従う。水酸化カルシウムの飽和溶液に30日間浸漬
して塗膜にふくれ、われ、はがれの有無をみ
る。無いものを〇、有るものを×とする。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) コンクリート又はモルタル構造物の表面
を、 (B) 平均水酸基価が30〜450mgKOH／ｇのポリオ
ールB₁、又はポリオールB₂及びポリアミンを
混合して得られる平均水酸基価及びアミン価の
和が30〜450mgKOH／ｇの混合物と有機ポリイ
ソシアネート化合物を、NCO対活性水素比
0.60〜1.50で反応させたポリウレタン樹脂で被
覆し、 (C) 次にアクリルウレタン塗料で被覆することを
特徴とするコンクリート又はモルタル構造物の
被覆方法。２ポリオールB₁又は混合物が、ヒマシ油ポリ
オールを５当量％以上含有するものである特許請
求の範囲第１項記載のコンクリート又はモルタル
構造物の被覆方法。３ポリオールB₁又は混合物が、分子中に２個
以上の水酸基を有し、且つ分子主鎖が炭素原子の
みから形成されるポリオールを５当量％以上含有
するものである特許請求の範囲第１項記載のコン
クリート又はモルタル構造物の被覆方法。