JPS61261282A

JPS61261282A - コンクリ−ト又はモルタル構造物の被覆方法

Info

Publication number: JPS61261282A
Application number: JP10175285A
Authority: JP
Inventors: 牧　宏久
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: 1986-11-19
Also published as: JPH0465031B2

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】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、ｒ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ったものである。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３０〜４５０履ｇＫＯＨ／　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３０〜４５０
　ｍｇＫＯＨ／　Ｈ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３０〜４５０　ｍｇＫＯＨ／ｇ
のポリオール（Ｂｉ）、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３０−４５
０　ｍｇＫＯＨ／　Ｈの混合物等が挙げられる。

ポリオール（Ｂりとしては、（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、ジエチレングリコール、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、ビスフェノールＡ等のポリヒドロキ
シル化合物、エタノールアミン、Ｎ−メチルジェタノー
ルアミン、トリイソプロパツールアミン、エチレンジア
ミン、アニリン、トリレンジアミン、Ｎ−アミ　　　　
ゝノエチルピペラジン、イソフォロンジアミン、フェニ
レンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、キシリレン
ジアミン等のアミン類にフルキレンオキシド；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
化すル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
っ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千ツマ−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：エポキシ樹脂とフルカノールアミンとの反応によって得
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って得ら
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っ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
；例えばポリブタジェン、ポリイソプレン、スチレン−
ブタジェン共！合体、スチレンーイソプレン共重合体、
アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、ポリクロロプ
レン、インブチレン−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　（Ａ　ＲＣＯ社製）、
ＰＢＧ−２０００、ＰＢＧ−３０００（いずれも日本曹
達■製）、ポリテール（三菱化成■製）、二カライド−
Ｈ４７０（日本カーバイド輛製）等が挙げられ、かつこ
れらは、いずれも平均水酸基価が３０〜４５０　ｍｇＫ
ＯＨ／　ｇ　、好ましくは４５〜４５０　ｍｇＫＯＨ／
　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
２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（Ｂりが挙げられる。

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、ジアミノジフェニルメタン、メチ
レンビス（オルソクロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、クロ
ロアニリン−ホルマリン縮合物、フェニレンジアミン、
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、ポリブタジェン骨格ポリア
ミン、ポリブタジェン−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
末端イン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号等の方法に従っ
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３０〜４５０■ｇＫＯ
Ｈ／ｇであることが必要である。

従って、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　ｍｇ
ＫＯＨ／　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ン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、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト（ＭＤＩ）、粗ジフェニルメタンジイソシアネート、
液状ジフェ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（ＭＤＩ）、　　
インフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加
ＭＤ１．水素添加ＸＤ１、ＨＤＩのビュウレット化物、
ＭＤＩのインシアヌレート化物、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ＮＧＯ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
び脂環族インシアネートからなる無黄変インシアネート
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〜
４５０■ｇＫｏ）Ｉ／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３０〜４５０　ｍｇＫＯ
Ｈ／　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　ｍｇ
ＫＯＨ／　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３
０■ｇＫＯＨ／ｇ未満の場合、塩分透過性、水分透過性
が悪い、一方それが、４５０　ｍｇＫＯＨ／ｇを越えた
場合、塗装皮膜が硬く、かつ脆くな１）、クラック追従
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
混合物とイン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、ＮＧＯ対活対水性水素比
０．６０〜１．５０　　である。

ＮＧＯ対活対水性水素比０．６０未満の場合耐水性、水
分透過性が悪くなった１）、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、発泡が起こった１）、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１）、表面水分対策としてウ
レタン又はエポキシ系のブ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）本発明方法に従っ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、従って構造物中の鉄骨
、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ックが入
っても、クラッ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、１部」は重量部を、ｒ％ｊ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って得た
。

ポリオキシプロピレングリコール（平均水酸基価５Ｂ、
０１ｇＫＯＨ／ｇ）　２００部、トリレンジイソシアネ
ート（２，４−，２，８−異性体比８０：　２０）　３
５．７部を、８５℃、６０分反応させ、遊離インシアネ
ート基含有量３．７Ｂのウレタンプレポリマー２３５、
７部を得た。ジオキサン１１７．８部を加えへ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（遊離インシアネート基の
０．７５当量）、重亜硫酸ソーダ１８２．３部（遊離イ
ンシアネート基の０．７５当量）、水３０．３部、ジオ
キサ７２３５．７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８８℃
で３０分反応させた０反応終了後、３０に℃冷却し、３
５ｚ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、４０１水酸化カリウム水溶液２８．５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［厘ｇ−ＫＯＨ／ｇ
ｌであ１）、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にであった。

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１８０膳ｇＫＯＨ／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を均一に攪拌、混
合したものをＡ液とした０次にインシアネート成分とし
て粗ＭＤＩ（ＮＧＯ当量１３Ｂ）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（ＮＧＯ対活対水性水素比１５）に設定し、テフロ
ンシート上に塗膜厚さ３００　ＩＬ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３ｏｚ、安
定剤４％　、顔料３８ｚ、溶剤２８％から成る主剤とト
リメチロールプロパンのＨＭＤｌ　３モル付加物から成
る有機ポリイソシアネート化合物４２ｚ、溶剤５８２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５０％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ィルムについて、クラッ
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ックスト５０（−液型ウ
レタンプライマー　；第一工業製薬（株）製）を０．２
ｋｇ／曽２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３００ｇ、二液型ア
クリルウレタン塗料を塗膜厚さ５０ＩＬ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　８０　Ｒ４５ＨＴ　（ＡＲＣＯ社製、平均
水酸基価４Ｂ、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５３４１ｇ
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、７社製、
　Ｆ−Ｎｅ０２１１．０％）１５．５部ヲＢ液ト１゜た
ちのをそれぞれ用い、その他は実施例１と同様に行った
。

この時のＮＣＯ対活性水素比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１１１１■ｇＫＯＨ／ｇ）９
０部及び製造例のウレタン化ポリアミン（アミン価４７
層ｇＫＯＨ／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、インシアネー
ト成分として粗ＭＤＩ（Ｆ−ＮＧＯ３１，０％）３８．
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℃ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであ１）、ＮＧＯ対活対水性水素比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、ポリブチレンゲリコ
ール（水酸基価５８．１膳ｇＫＯＨ／ｇ）８５．１部、
トリレンジイソシアネート１４．８部を　１００℃で３
時間反応させ、末端ＮＣＯプレポリマーを合成（Ｆ−Ｎ
ＧＯ３，５０Ｘ）　　Ｌ、　Ａ液トシ、５０％　１７）
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２３８層ｇＫＯＲ／ｇ）　１９．８
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、８３．４腸
ｇＫＯＨ／ｇで、ＮＣＯ対活性水素比０．００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（３５０ＩＬ）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、クラック追従性及び水分透過性が、タ
ールエポキシ塗料はクラック追従性及び耐候性がそれぞ
れ悪かった。

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
って得られたポリエステルポリオール（平均水酸基価２
５■ｇＫＯＨ／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０．０
５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踵ＤＩ（
ＮＧＯ当量１３Ｂ）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った。

この時のＮＣＯ対活性水素比０．００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
２７０鵬ｇＫＯＨ／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）
　０．０５部及び顔料５．０部を均一に攪拌、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１．３８
／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ｔｏ、ｏｘ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４５７．１
層ｇＫＯＨ／、である。

またＮＧＯ対活対水性水素比１．０である。

結果を第１表に示す。

Ｉｔ膜は室温で１週間養生してから下記の試験を行った
。

「塗膜の外観Ｊ　；　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Ｏ１悪いものを×とする。

「クラック追従性」：塗膜の両端が固定出来、間隔が０から２１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２腸層
を　ｌ往復させることを　１サイクルとし、塗膜が１０
０サイクルでも破断しない場合をＱ、　　１０Ｇサイク
ルまでに破断したを×とする。

「水分透過性」；ＡＳＴＮ　！−１１１１１（ｇ／膳２０日）に従う。

「塩素透過性」；真中に塗Ｍ（−辺７０腸腸正方形）をはさむことが出来
る水槽に、片側に３ｚ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。

ｖ×１×１Ｏ−３塩素イオン透過量Ｑ−（ｍｇ／ｃｍ＝日）Ｘ３０Ｖ：水槽中の蒸留水量（ｇ）鵬：塩素イオン測定結果（ｐｐ■）Ａ：塗膜の水面に直接接触する面積（ｃｍ　２）「耐候
性」：サンシャインウェザオメーターを用いて３００時間の試
験を行ったのち、塗面を指頭で軽くこすってチョーキン
グの程度を調べ、指頭に白い粉がついた１）、塗膜のわ
れ、はがれのみられるものをＸ、みられないものを○と
する。

「耐アルカリ性」；ＪＩＳ　Ｋ　５４００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○、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（Ｂ＿１）、又はポリオール（Ｂ＿２）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（Ｂ＿１）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（Ｂ＿１）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。