JP2020090566A - Concrete piece exfoliation prevention method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋梁、トンネル又は建築物等のコンクリート構造物の表面からコンクリート片が剥落するのを防止する工法に関するものである。 The present invention relates to a method for preventing concrete pieces from falling off from the surface of concrete structures such as bridges, tunnels or buildings.
従来より、コンクリート構造物の表面からコンクリート片が剥落するのを防止するために、コンクリート躯体表面に繊維シートを展張し、その上から硬化性樹脂を塗布して繊維シートに含浸させ、繊維シートを貼り付けることが行われている。しかるに、繊維シートを展張した状態で硬化性樹脂を塗布するという施工は、作業者にとって煩雑なものであった。このため、繊維シートを用いることなく、コンクリート躯体表面に塗装材を塗布して強靱な被膜を形成するという、コンクリート片の剥落防止工法が提案されている（特許文献１）。 Conventionally, in order to prevent concrete pieces from peeling off from the surface of a concrete structure, a fiber sheet is spread on the surface of the concrete skeleton, and a curable resin is applied onto the fiber sheet to impregnate the fiber sheet with the fiber sheet. Pasting is done. However, the work of applying the curable resin in a stretched state of the fiber sheet is complicated for the operator. For this reason, there has been proposed a method for preventing the concrete pieces from coming off, in which a coating material is applied to the surface of the concrete skeleton to form a tough film without using a fiber sheet (Patent Document 1).
特許文献１には、アミン樹脂とイソシアネートプレポリマーとを混合した塗装材を、繊維シートを用いることなく、コンクリート躯体表面に塗布する工法が記載されている（特許文献１、請求項１）。しかしながら、アミン樹脂とイソシアネートプレポリマーとを混合してなる塗装材は、硬化が速いということがあった。すなわち、アミン樹脂とイソシアネートプレポリマーとを混合した直後の粘度が、３０分経過後には２倍になってしまうのである（特許文献１、請求項３）。そして、塗装材の硬化が早いと、可使時間が短くなり、作業しにくいという欠点が生じるのである。 Patent Document 1 describes a method of applying a coating material obtained by mixing an amine resin and an isocyanate prepolymer onto the surface of a concrete skeleton without using a fiber sheet (Patent Document 1, Claim 1). However, a coating material obtained by mixing an amine resin and an isocyanate prepolymer may be cured quickly. That is, the viscosity immediately after mixing the amine resin and the isocyanate prepolymer doubles after 30 minutes have passed (Patent Document 1, Claim 3). If the coating material hardens quickly, the pot life will be shortened, and the work will be difficult.
本発明の課題は、強靱な被膜を形成しうる塗装材の可使時間を延ばし、コンクリート片の剥落防止工法の作業性を向上させることにある。 An object of the present invention is to extend the pot life of a coating material capable of forming a tough coating and improve the workability of a concrete piece peeling prevention construction method.
本発明は、イソシアネートプレポリマーに、特定のイソシアヌレートと特定のジアミン化合物を配合して塗装材とすることにより、上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、コンクリート躯体の表面側にプライマー層を形成した後、該プライマー層上に弾性樹脂層を形成し、次いで、該弾性樹脂層上に補強層を形成するコンクリート片の剥落防止工法であって、前記補強層は、化１で表されるイソシアヌレート化合物、化２で表される末端基を複数個持つイソシアネートプレポリマー及び化３で表されるジアミン化合物を含む塗装材を塗布して形成することを特徴とするコンクリート片の剥落防止工法に関するものである。
本発明に係る工法を順に説明する。まず、コンクリート躯体表面にプライマーを塗布して、プライマー層を形成する。プライマーとは下塗り塗料のことであり、コンクリート躯体表面に下地を形成し、この上に塗布する弾性樹脂層との接着性を高めるためのものである。プライマーの塗布量は任意であるが、一般的に０．０５〜０．２ｋｇ／ｍ2程度である。プライマーとしては、従来公知の下塗り塗料が用いられる。たとえば、１液型又は２液型エポキシ樹脂、１液型又は２液型ウレタン樹脂、２液型アクリル樹脂等が用いられる。作業性の点で、１液型エポキシ樹脂又は１液型ウレタン樹脂を用いるのが好ましい。 The construction method according to the present invention will be described in order. First, a primer is applied to the surface of a concrete skeleton to form a primer layer. The primer is an undercoat paint, which is used to form an undercoat on the surface of the concrete skeleton and to enhance the adhesiveness with the elastic resin layer applied on the undercoat. The amount of the primer applied is arbitrary, but is generally about 0.05 to 0.2 kg/m 2 . A conventionally known undercoat paint is used as the primer. For example, a one-component or two-component epoxy resin, a one-component or two-component urethane resin, a two-component acrylic resin, or the like is used. From the viewpoint of workability, it is preferable to use a one-pack type epoxy resin or a one-pack type urethane resin.
プライマー層を形成した後に、この層上に弾性樹脂を塗布し、弾性樹脂層を形成する。弾性樹脂層はクッション性を持つもので、コンクリート躯体表面に浮き等の変状が生じた場合に、その変状に基づいて生じる外部への応力を分散させ、弾性樹脂層の上に積層されている補強層の変位を少なくするためのものである。弾性樹脂としては、ウレタン樹脂や変成シリコーン樹脂等の比較的弾性のある樹脂が用いられる。具体的には、１液湿気硬化型ウレタン樹脂、１液湿気硬化型変成シリコーン樹脂又は１液湿気硬化型変成シリコーンエポキシ樹脂等が用いられる。特に、補強層との接着性の点で１液湿気硬化型ウレタン樹脂を用いるのが好ましい。弾性樹脂の塗布量も任意であるが、一般的に０．３〜１．０ｋｇ／ｍ2程度である。 After forming the primer layer, an elastic resin is applied onto this layer to form an elastic resin layer. The elastic resin layer has a cushioning property, and when deformation such as floating occurs on the surface of the concrete skeleton, the external stress generated due to the deformation is dispersed and laminated on the elastic resin layer. This is for reducing the displacement of the existing reinforcing layer. As the elastic resin, a relatively elastic resin such as urethane resin or modified silicone resin is used. Specifically, a one-component moisture-curable urethane resin, a one-component moisture-curable modified silicone resin, a one-component moisture-curable modified silicone epoxy resin, or the like is used. In particular, it is preferable to use a one-component moisture-curable urethane resin in terms of adhesiveness to the reinforcing layer. The amount of elastic resin applied is arbitrary, but is generally about 0.3 to 1.0 kg/m 2 .
弾性樹脂層を形成した後に、弾性樹脂層上に塗装材を塗布することにより、補強層を形成する。本発明は、特に、この塗装材として特定のものを用いた点に特徴がある。本発明で用いる塗装材は、化１で表されるイソシアヌレート化合物（以下、単に「イソシアヌレート化合物」という。）、化２で表される末端基を複数個持つイソシアネートプレポリマー（以下、単に「イソシアネートプレポリマー」という。）及び化３で表されるジアミン化合物（以下、単に「ジアミン化合物」という。）を含むものである。 After forming the elastic resin layer, a coating material is applied onto the elastic resin layer to form the reinforcing layer. The present invention is particularly characterized in that a particular one is used as this coating material. The coating material used in the present invention includes an isocyanurate compound represented by Chemical formula 1 (hereinafter, simply referred to as “isocyanurate compound”) and an isocyanate prepolymer having a plurality of terminal groups represented by Chemical formula 2 (hereinafter, simply referred to as “isocyanurate compound”). It is referred to as "isocyanate prepolymer") and a diamine compound represented by Chemical Formula 3 (hereinafter, simply referred to as "diamine compound").
イソシアヌレート化合物は、以下の化合物の三量体、すなわち三分子が縮合して生成したものである。具体的には、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシジルジイソシアネート等の三分子が環状に縮合して生成したイソシアヌレート化合物を用いることができる。これらのイソシアヌレート化合物は、ＮＣＯ基が炭素数３〜２０の脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基を介して環を構成している窒素原子と結合しているため、反応性が低下し、塗装材の可使時間を延ばしうるものである。たとえば、ＮＣＯ基が芳香族炭化水素基を介して環を構成している窒素原子と結合していると、反応性が高く、塗装材の可使時間を延ばすことができない。本発明では、特にイソホロンジイソシアネートの三量体であるイソシアヌレート化合物を用いるのが好ましい。 The isocyanurate compound is a trimer of the following compound, that is, a compound produced by condensation of three molecules. Specifically, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,4,4 -Trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, tetramethylene xylylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, etc. The isocyanurate compound thus produced can be used. In these isocyanurate compounds, the NCO group is bonded to the nitrogen atom forming the ring via the aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms or the alicyclic hydrocarbon group, and thus the reactivity is lowered. However, the pot life of the coating material can be extended. For example, when the NCO group is bonded to the ring-forming nitrogen atom via an aromatic hydrocarbon group, the reactivity is high and the pot life of the coating material cannot be extended. In the present invention, it is particularly preferable to use an isocyanurate compound which is a trimer of isophorone diisocyanate.
イソシアヌレート化合物中に導入される脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基の炭素数は３〜２０である。この炭素数が３未満になると、反応性が低下しにくくなり、塗装材の可使時間を延ばすことができない。また、炭素数が２０を超えると、補強層の強靱性が低下する。イソシアヌレート化合物の塗装材中の配合量は、イソシアネートプレポリマー１００質量部に対して、１０〜６０質量部程度である。イソシアヌレート化合物の配合量が１０質量部未満であると、補強層の強靱性が低下する傾向が生じる。また、イソシアヌレート化合物の配合量が６０質量部を超えると、補強層が脆くなる傾向が生じる。 The aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group introduced into the isocyanurate compound has 3 to 20 carbon atoms. When the carbon number is less than 3, the reactivity is less likely to decrease and the pot life of the coating material cannot be extended. Further, if the carbon number exceeds 20, the toughness of the reinforcing layer decreases. The content of the isocyanurate compound in the coating material is about 10 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer. When the amount of the isocyanurate compound is less than 10 parts by mass, the toughness of the reinforcing layer tends to decrease. If the amount of the isocyanurate compound added exceeds 60 parts by mass, the reinforcing layer tends to become brittle.
イソシアネートプレポリマーとしては、従来公知のものが用いられる。具体的には、活性水素を有するポリオール化合物、第一級アミン化合物又は第二級アミン化合物と、脂肪族又は脂環式ジイソシアネート化合物とを、錫触媒等の触媒の存在下又は触媒の無存在下、イソシアネート基が過剰の条件で反応して得られるものである。イソシアネート基が過剰の条件で生成されるので、得られるイソシアネートプレポリマーの末端にはＮＣＯ基が結合している。 As the isocyanate prepolymer, conventionally known ones are used. Specifically, a polyol compound having an active hydrogen, a primary amine compound or a secondary amine compound, and an aliphatic or alicyclic diisocyanate compound are added in the presence or absence of a catalyst such as a tin catalyst. The isocyanate group is obtained by reacting under an excessive condition. Since the isocyanate groups are produced under an excessive condition, NCO groups are bonded to the ends of the resulting isocyanate prepolymer.
ポリオール化合物としては、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、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低分子ポリオール化合物；ジメチロールブタン酸又はジメチロールプロピオン酸等のカルボキシル基を有するポリオール化合物；ポリプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオール等の高分子ポリオール化合物を用いることができる。 Examples of the polyol compound include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane and hexane. Low molecular weight polyol compounds such as triol, pentaerythritol and sorbitol; dimethyl group butanoic acid or dimethylol propionic acid and other carboxyl group-containing polyol compounds; polyether polyols such as polypropylene glycol, polymer polyol compounds such as polyester polyols or polycarbonate polyols Can be used.
第一級アミン化合物又は第二級アミン化合物としては、エチレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン又はペンタエチレンヘキサミン等の脂肪族ポリアミン；４，４´−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン又はノルボルナンジアミン等の脂環式ポリアミン；１，３−キシリレンジアミン又は１，４−キシリレンジアミン等の芳香族ポリアミン；ポリオキシアルキレン骨格を有するポリアミンを用いることができる。 As the primary amine compound or the secondary amine compound, an aliphatic polyamine such as ethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine or pentaethylenehexamine; 4,4'-methylenebis (Cyclohexylamine), 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, alicyclic polyamine such as isophoronediamine or norbornanediamine; 1,3-xylylenediamine or 1,4 -Aromatic polyamines such as xylylenediamine; polyamines having a polyoxyalkylene skeleton can be used.
脂肪族又は脂環式ジイソシアネート化合物としては、イソシアヌレート化合物を生成するときに用いたものと同様のものが用いられる。本発明では、イソシアネートプレポリマーを得るのに、芳香族ジイソシアネート化合物を用いるのは好ましくない。芳香族ジイソシアネート化合物を用いて得られたイソシアネートプレポリマーは、可使時間を延ばしにくいからである。本発明では、イソシアネートプレポリマーを得るのに、ポリエーテルポリオールからなるポリオール化合物と脂環式ジイソシアネート化合物とを、錫触媒の存在下、イソシアネート基が過剰の条件で反応して得られるものを用いるのが好ましい。特に、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアネートとを、錫触媒の存在下、イソシアネート基が過剰の条件で反応して得られるものを用いるのが最も好ましい。 As the aliphatic or alicyclic diisocyanate compound, the same ones as those used for producing the isocyanurate compound are used. In the present invention, it is not preferable to use an aromatic diisocyanate compound to obtain the isocyanate prepolymer. This is because the isocyanate prepolymer obtained by using the aromatic diisocyanate compound is difficult to extend the pot life. In the present invention, in order to obtain an isocyanate prepolymer, one obtained by reacting a polyol compound consisting of a polyether polyol and an alicyclic diisocyanate compound in the presence of a tin catalyst under an excessive isocyanate group condition is used. Is preferred. In particular, it is most preferable to use the one obtained by reacting polypropylene glycol and isophorone diisocyanate in the presence of a tin catalyst under the condition that the isocyanate group is excessive.
ジアミン化合物としては、ジエチルトルエンジアミンやジメチルチオトルエンジアミン等が用いられる。ジアミン化合物は硬化材として機能するものであり、イソシアヌレート化合物とイソシアネートプレポリマーとを反応させ、塗装材を硬化させるものである。ジアミン化合物として、本発明の如くトルエンジアミン構造を持つもの以外の化合物を用いると、塗装材の可使時間を延ばしにくくなるので、好ましくない。特に、本発明では、ジメチルチオトルエンジアミンを用いるのが最も好ましい。 As the diamine compound, diethyltoluenediamine, dimethylthiotoluenediamine or the like is used. The diamine compound functions as a curing material, and is a compound that cures the coating material by reacting the isocyanurate compound with the isocyanate prepolymer. If a compound other than the compound having a toluenediamine structure as in the present invention is used as the diamine compound, it is difficult to extend the pot life of the coating material, which is not preferable. Particularly, in the present invention, it is most preferable to use dimethylthiotoluenediamine.
ジアミン化合物の塗装材中の配合量は、イソシアネートプレポリマー１００質量部に対して、１０〜３０質量部程度である。ジアミン化合物の配合量が１０質量部未満であると、補強層の強靱性が低下する傾向が生じる。また、ジアミン化合物の配合量が３０質量部を超えると、可使時間を延ばしにくくなる傾向が生じる。 The content of the diamine compound in the coating material is about 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer. If the blending amount of the diamine compound is less than 10 parts by mass, the toughness of the reinforcing layer tends to decrease. Moreover, when the compounding quantity of a diamine compound exceeds 30 mass parts, it tends to become difficult to extend a pot life.
塗装材中には、イソシアヌレート化合物、イソシアネートプレポリマー及びジアミン化合物の他に、炭酸カルシウム又はカオリン等の充填材、疎水性シリカやフュームドシリカ等の揺変材を含有させてもよい。充填材の配合量は、イソシアネートプレポリマー１００質量部に対して、２０〜６０質量部程度である。また、揺変材の配合量は、イソシアネートプレポリマー１００質量部に対して、５〜２０質量部程度である。また、顔料、染料、紫外線吸収剤又は難燃剤等の他の添加材を含有させてもよい。 The coating material may contain a filler such as calcium carbonate or kaolin, and a thixotropic material such as hydrophobic silica or fumed silica, in addition to the isocyanurate compound, the isocyanate prepolymer and the diamine compound. The amount of the filler compounded is about 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer. The blending amount of the thixotropic material is about 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer. Further, other additives such as pigments, dyes, UV absorbers or flame retardants may be contained.
塗装材は、施工現場で、イソシアヌレート化合物、イソシアネートプレポリマー及びジアミン化合物を混合して調製する。施工現場までは、塗装材はキットして運搬される。キットは、硬化材であるジアミン化合物と、主材であるイソシアヌレート化合物及びイソシアネートプレポリマーとの組み合わせとなる。充填材等の添加材は、硬化材中に含有させてもよく、主材に含有させてもよい。そして、施工する際に、主材と硬化材とを均一に混合して塗装材とし、弾性樹脂層に塗布して補強層を形成する。塗装材の塗布量は任意であるが、一般的に０．５〜１．５ｋｇ／ｍ2程度である。塗布量が０．５ｋｇ／ｍ2未満になると、補強層の強靱性が低下する傾向が生じる。また、塗布量が１．５ｋｇ／ｍ2を超えると、補強層の強靱性は高くなるが、塗装材の使用量が多くなって合理的でない傾向となる。 The coating material is prepared by mixing an isocyanurate compound, an isocyanate prepolymer and a diamine compound at the construction site. The coating materials are delivered as a kit to the construction site. The kit is a combination of a diamine compound which is a curing material, an isocyanurate compound and an isocyanate prepolymer which are main materials. The additive material such as a filler may be contained in the hardening material or may be contained in the main material. Then, at the time of construction, the main material and the hardening material are uniformly mixed to form a coating material, which is applied to the elastic resin layer to form a reinforcing layer. Although the coating amount of the coating material is arbitrary, it is generally about 0.5 to 1.5 kg/m 2 . If the coating amount is less than 0.5 kg/m 2 , the toughness of the reinforcing layer tends to decrease. On the other hand, if the coating amount exceeds 1.5 kg/m 2 , the toughness of the reinforcing layer will increase, but the amount of coating material used will increase, and this tends to be unreasonable.
塗装材によって補強層を形成した後に、補強層上に仕上塗料を塗布して、仕上層を形成してもよい。仕上塗料としては、従来公知のものが用いられる。たとえば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂又はフッ素系樹脂等が用いられる。仕上塗料の塗布量は任意であるが、一般的に０．０５〜０．２ｋｇ／ｍ2程度である。 After forming the reinforcing layer with a coating material, a finishing paint may be applied on the reinforcing layer to form the finishing layer. A conventionally known finish paint is used as the finish paint. For example, urethane resin, acrylic resin, urethane acrylic resin, fluorine resin, or the like is used. The amount of the finish paint applied is arbitrary, but is generally about 0.05 to 0.2 kg/m 2 .
本発明に係るコンクリート片の剥落防止工法は、弾性樹脂層の上に特定の塗装材を塗布して補強層を形成するものであり、特定の塗装材を用いているため、塗布する際の可使時間が長くなり、作業性が向上するという効果を奏する。また、弾性樹脂層と特定の補強層とが積層されてなる被膜よりなるため、弾性樹脂層による柔軟性と補強層による強靱性を具えており、コンクリート片の剥落をより防止しうるという効果を奏する。 The method for preventing the concrete pieces from falling off according to the present invention is one in which a specific coating material is applied onto the elastic resin layer to form a reinforcing layer. This has the effect of increasing the working time and improving workability. In addition, since the elastic resin layer and the specific reinforcing layer are laminated to form a film, the elastic resin layer has flexibility and the reinforcing layer has toughness, so that concrete pieces can be more effectively prevented from falling off. Play.
［原料の準備］
（１）プライマー
プライマーとして、以下の三種を準備した。
（１ａ）コニシ株式会社製「ボンド ＶＭプライマー」（１液型エポキシ樹脂）
（１ｂ）コニシ株式会社製「ボンド シールプライマー♯９」（１液型ウレタン樹脂）
（１ｃ）コニシ株式会社製「ボンド Ｅ８１０Ｌ」（２液型エポキシ樹脂）
[Preparation of raw materials]
(1) Primer The following three types were prepared as primers.
(1a) "Bond VM Primer" manufactured by Konishi Co., Ltd. (one-component epoxy resin)
(1b) "Bond seal primer #9" manufactured by Konishi Co., Ltd. (one-component urethane resin)
(1c) "Bond E810L" manufactured by Konishi Co., Ltd. (two-component epoxy resin)
（２）弾性樹脂
弾性樹脂として、以下の二種を準備した。
（２ａ）コニシ株式会社製「ボンド ＡＵクイック」（１液型ウレタン樹脂）
（２ｂ）コニシ株式会社製「ボンド 変成シリコンコーク グレー」（１液型変成シリコーン樹脂）
(2) Elastic Resin The following two types of elastic resins were prepared.
(2a) "Bond AU Quick" manufactured by Konishi Co., Ltd. (one-component urethane resin)
(2b) "Bond Modified Silicone Coke Gray" manufactured by Konishi Co., Ltd. (one-component modified silicone resin)
（３）イソシアヌレート化合物
イソシアヌレート化合物として、以下の三種と、本発明では用いられないイソシアヌレート化合物の一種を準備した。
（３ａ）住化コベストロウレタン株式会社製「デスモジュール Ｚ４４７０ ＢＡ」（イソホロンジイソシアネートの三量体）
（３ｂ）住化コベストロウレタン株式会社製「スミジュールＮ３３００」（ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体）
（３ｃ）三井化学株式会社製「スタビオＤ−３７０Ｎ」（１，５−ペンタメチレンジイソシアネートの三量体）
（３ｄ）三井化学株式会社製「タケネートＤ−２０４」（トルエンジイソシアネートの三量体；本発明では用いられいないイソシアヌレート化合物）
(3) Isocyanurate Compound As the isocyanurate compound, the following three kinds and one kind of isocyanurate compound not used in the present invention were prepared.
(3a) “Desmodur Z4470 BA” manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd. (a trimer of isophorone diisocyanate)
(3b) "Sumijour N3300" manufactured by Sumika Covestrourethane Co., Ltd. (trimer of hexamethylene diisocyanate)
(3c) "Stavio D-370N" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (trimer of 1,5-pentamethylene diisocyanate)
(3d) "Takenate D-204" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. (trimer of toluene diisocyanate; isocyanurate compound not used in the present invention)
（４）イソシアネートプレポリマー
イソシアネートプレポリマーとして、以下の二種と、本発明では用いられないイソシアネートプレポリマーの一種を準備した。
（４ａ）三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社製「アクトコールＤ１０００」（分子量１０００のポリプロピレングリコール）３０質量部と、三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社製「アクトコールＴ３０００Ｄ」（分子量３０００のポリプロピレングリコール）７０質量部と、イソホロンジイソシアネート３６質量部とを均一に混合し、触媒である日東化成株式会社製「ネオスタン Ｕ−８３０」（ジオクチル錫）０．００３質量部の存在下、８０℃で２時間反応させて得られたイソシアネートプレポリマー
（４ｂ）イソホロンジイソシアネート３６質量部をヘキサメチレンジイソシアネート２６質量部に変更した他は、上記（４ａ）と同一の条件で得られたイソシアネートプレポリマー
（４ｃ）イソホロンジイソシアネート３６質量部をモノメリックＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）４２質量部に変更し、かつ、無触媒下とした他は、上記（４ａ）と同一の条件で得られたイソシアネートプレポリマー（本発明では用いられないイソシアネートプレポリマー）
(4) Isocyanate Prepolymer The following two types of isocyanate prepolymers and one type of isocyanate prepolymer not used in the present invention were prepared.
(4a) 30 parts by mass of "ACTCOL D1000" (polypropylene glycol having a molecular weight of 1000) manufactured by Mitsui Chemicals SKC Polyurethanes Co., Ltd. and 70 parts by mass of "Actcol T3000D" (polypropylene glycol having a molecular weight of 3000) manufactured by Mitsui Chemicals SKC Polyurethanes Co., Ltd. Was uniformly mixed with 36 parts by mass of isophorone diisocyanate, and the mixture was allowed to react at 80° C. for 2 hours in the presence of 0.003 parts by mass of "Neostan U-830" (dioctyltin) manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd. as a catalyst. Isocyanate prepolymer (4b) Isophorone diisocyanate 36 parts by mass was changed to 26 parts by mass of hexamethylene diisocyanate, except that the isocyanate prepolymer obtained under the same conditions as in (4a) (4c) 36 parts by mass of isophorone diisocyanate was changed to mono. Isocyanate prepolymer (not used in the present invention) obtained under the same conditions as in (4a) above, except that the amount of meric MDI (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) was changed to 42 parts by mass and under no catalyst. Isocyanate prepolymer)
（５）ジアミン化合物
ジアミン化合物として、以下の二種と、本発明でも用いられないジアミン化合物の一種を準備した。
（５ａ）アルベマール社製「エタキュア３００」（ジメチルチオトルエンジアミン）
（５ｂ）アルベマール社製「エタキュア１００」（ジエチルトルエンジアミン）
（５ｃ）エボニック社製「バーサリンクＰ１０００」（ポリテトラメチレンオキシドジ−ｐ−アミノ安息香酸エステル）（本発明では用いられいないジアミン化合物）
(5) Diamine compound As the diamine compound, the following two types and one type of diamine compound not used in the present invention were prepared.
(5a) "Etacure 300" manufactured by Albemarle (dimethylthiotoluenediamine)
(5b) "Etacure 100" manufactured by Albemarle (diethyltoluenediamine)
(5c) "Versalink P1000" (polytetramethylene oxide di-p-aminobenzoic acid ester) manufactured by Evonik (diamine compound not used in the present invention)
（６）炭酸カルシウム（日東粉化工業株式会社製「「ＮＳ＃１００」）
（７）疎水性シリカ（日本アエロジル株式会社製「アエロジルＲＹ２００Ｓ」）
(6) Calcium carbonate ("NS#100" manufactured by Nitto Koka Kogyo Co., Ltd.)
(7) Hydrophobic silica (“Aerosil RY200S” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
実施例１
コンクリート躯体表面に、プライマー（１ａ）を０．１ｋｇ／ｍ2塗布し、プライマー層を形成した。プライマー層の上に、弾性樹脂（２ａ）を０．５ｋｇ／ｍ2塗布し、弾性層を形成した。弾性層を形成した後、イソシアヌレート化合物（３ａ）３２質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２３質量部、炭酸カルシウム（６）４０質量部及び疎水性シリカ（７）１０質量部を均一に混合して塗装材を調製した。この塗装材を弾性層の上に、１．０ｋｇ／ｍ2塗布し、コンクリート躯体表面に被膜を設けて、剥落防止工法の施工を行った。
Example 1
0.1 kg/m 2 of the primer (1a) was applied to the surface of the concrete skeleton to form a primer layer. The elastic resin (2a) was applied on the primer layer at 0.5 kg/m 2 to form an elastic layer. After forming the elastic layer, 32 parts by mass of the isocyanurate compound (3a), 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer (4a), 23 parts by mass of the diamine compound (5a), 40 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) A coating material was prepared by uniformly mixing 10 parts by mass. This coating material was applied on the elastic layer at 1.0 kg/m 2 to form a coating on the surface of the concrete skeleton, and the peeling-off prevention method was applied.
実施例２
プライマー（１ａ）に代えて、プライマー（１ｂ）を使用した他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。
Example 2
The peeling-off prevention method was applied in the same manner as in Example 1 except that the primer (1b) was used instead of the primer (1a).
実施例３
プライマー（１ａ）に代えて、プライマー（１ｃ）を使用した他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。
Example 3
The peeling prevention method was applied in the same manner as in Example 1 except that the primer (1c) was used instead of the primer (1a).
実施例４
弾性樹脂（２ａ）に代えて、弾性樹脂（２ｂ）を使用した他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。
Example 4
The peeling prevention method was applied in the same manner as in Example 1 except that the elastic resin (2b) was used instead of the elastic resin (2a).
実施例５
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ｂ）１７質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２１質量部、炭酸カルシウム（６）３６質量部及び疎水性シリカ（７）９質量部を均一に混合して調製されたものである。
Example 5
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 17 parts by mass of the isocyanurate compound (3b), 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer (4a), 21 parts by mass of the diamine compound (5a), 36 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 9 parts by mass.
実施例６
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ｃ）１５質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２０質量部、炭酸カルシウム（６）３５質量部及び疎水性シリカ（７）９質量部を均一に混合して調製されたものである。
Example 6
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 15 parts by mass of isocyanurate compound (3c), 100 parts by mass of isocyanate prepolymer (4a), 20 parts by mass of diamine compound (5a), 35 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 9 parts by mass.
実施例７
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ａ）３２質量部、イソシアネートプレポリマー（４ｂ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２６質量部、炭酸カルシウム（６）４０質量部及び疎水性シリカ（７）１０質量部を均一に混合して調製されたものである。
Example 7
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 32 parts by mass of the isocyanurate compound (3a), 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer (4b), 26 parts by mass of the diamine compound (5a), 40 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 10 parts by mass.
実施例８
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ａ）３２質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ｂ）２２質量部、炭酸カルシウム（６）４０質量部及び疎水性シリカ（７）１０質量部を均一に混合して調製されたものである。
Example 8
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 32 parts by mass of the isocyanurate compound (3a), 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer (4a), 22 parts by mass of the diamine compound (5b), 40 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 10 parts by mass.
比較例１
弾性樹脂を塗布しない他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。
Comparative Example 1
The peeling prevention method was applied in the same manner as in Example 1 except that the elastic resin was not applied.
比較例２
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ｄ）５１質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２６質量部、炭酸カルシウム（６）４６質量部及び疎水性シリカ（７）１１質量部を均一に混合して調製されたものである。
Comparative example 2
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 51 parts by mass of isocyanurate compound (3d), 100 parts by mass of isocyanate prepolymer (4a), 26 parts by mass of diamine compound (5a), 46 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) 11 parts by mass are uniformly mixed and prepared.
比較例３
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ａ）３２質量部、イソシアネートプレポリマー（４ｃ）１００質量部、ジアミン化合物（５ａ）２６質量部、炭酸カルシウム（６）４０質量部及び疎水性シリカ（７）１０質量部を均一に混合して調製されたものである。
Comparative Example 3
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 32 parts by mass of the isocyanurate compound (3a), 100 parts by mass of the isocyanate prepolymer (4c), 26 parts by mass of the diamine compound (5a), 40 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 10 parts by mass.
比較例４
実施例１で用いた塗装材に代えて、以下の塗装材を用いた他は、実施例１と同一の方法で剥落防止工法の施工を行った。すなわち、この塗装材は、イソシアヌレート化合物（３ａ）３２質量部、イソシアネートプレポリマー（４ａ）１００質量部、ジアミン化合物（５ｃ）１４６質量部、炭酸カルシウム（６）４０質量部及び疎水性シリカ（７）１０質量部を均一に混合して調製されたものである。
Comparative Example 4
The peeling prevention construction method was applied in the same manner as in Example 1 except that the following coating materials were used instead of the coating materials used in Example 1. That is, this coating material comprises 32 parts by mass of isocyanurate compound (3a), 100 parts by mass of isocyanate prepolymer (4a), 146 parts by mass of diamine compound (5c), 40 parts by mass of calcium carbonate (6) and hydrophobic silica (7). ) It was prepared by uniformly mixing 10 parts by mass.
［可使時間の測定］
実施例１〜８及び比較例１〜４で調製した塗装材の可使時間を以下の方法で測定した。すなわち、調製した塗装材を２３℃の環境下で１分間混合し、Ｂ型粘度形で初期粘度を測定した。その後、継続して粘度を測定し、初期粘度の１．５倍に到達するまでの時間を測った。実施例１〜７及び比較例１で用いた塗装材は、３０分以上経過しても初期粘度の１．５倍に到達しなかった。また、実施例８で用いた塗装材は、５〜３０分で初期粘度の１．５倍に到達した。比較例２及び３で用いた塗装材は、５分未満で初期粘度の１．５倍に到達した。さらに、比較例４で用いた塗装材は、粘度が上らずに翌日以降も硬化しなかった。この結果から明らかなように、比較例２の塗装材は、芳香族炭化水素基を持つイソシアヌレート化合物を用いているため、及び比較例３の塗装材は、芳香族炭化水素基を持つイソシアネートプレポリマーを用いているため、可使時間を延ばすことができなかった。また、比較例４の塗装材は、長鎖の炭化水素基を持つジアミン化合物を用いているため、硬化時間が長過ぎて、使用できないものであった。
[Measurement of pot life]
The pot life of the coating materials prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 was measured by the following method. That is, the prepared coating material was mixed in an environment of 23° C. for 1 minute, and the initial viscosity was measured with a B type viscosity type. Then, the viscosity was continuously measured, and the time required to reach 1.5 times the initial viscosity was measured. The coating materials used in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 did not reach 1.5 times the initial viscosity even after 30 minutes or more. The coating material used in Example 8 reached 1.5 times the initial viscosity in 5 to 30 minutes. The coating materials used in Comparative Examples 2 and 3 reached 1.5 times the initial viscosity in less than 5 minutes. Furthermore, the coating material used in Comparative Example 4 did not increase in viscosity and did not cure after the next day. As is clear from this result, the coating material of Comparative Example 2 uses an isocyanurate compound having an aromatic hydrocarbon group, and the coating material of Comparative Example 3 has an isocyanate prepolymer having an aromatic hydrocarbon group. Since the polymer was used, the pot life could not be extended. Further, since the coating material of Comparative Example 4 uses a diamine compound having a long-chain hydrocarbon group, the curing time was too long to be used.
［押抜き強さの測定］
実施例１〜８及び比較例１〜４の剥落防止工法を、コンクリート躯体に適用せずにＪＳＣＥ−Ｋ ５３３に記載された供試体に適用した。そして、ＪＳＣＥ−Ｋ ５３３に記載の方法で、５０℃の環境下にて、供試体に形成された被膜に対して押抜き試験を行い、荷重−変位曲線を得た。そして、変位が１０ｍｍ以上における最大荷重を求め、これを押抜き強さとした。実施例１及び３の剥落防止工法で得られた被膜の押抜き強さは２．０ｋＮ以上であり、実施例２及び４〜８の剥落防止工法で得られた被膜の押抜き強さは１．５〜２．０ｋＮであり、比較例１の剥落防止工法で得られた被膜の押抜き強さは１．５ｋＮ未満であった。比較例１の剥落防止工法で得られた被膜は、弾性樹脂層を含んでいないため、変位による応力を分散しにくく、十分な押抜き強さを持つものが得られなかった。
[Measurement of punching strength]
The exfoliation prevention construction methods of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were applied to the specimens described in JSCE-K 533 without being applied to the concrete skeleton. Then, according to the method described in JSCE-K533, a punching test was performed on the coating film formed on the sample under an environment of 50° C. to obtain a load-displacement curve. Then, the maximum load was determined when the displacement was 10 mm or more, and this was taken as the punching strength. The punching strength of the coating obtained by the exfoliation prevention method of Examples 1 and 3 is 2.0 kN or more, and the punching strength of the coating obtained by the exfoliation prevention method of Examples 2 and 4 to 8 is 1. It was 0.5 to 2.0 kN, and the punching strength of the coating film obtained by the peeling-preventing method of Comparative Example 1 was less than 1.5 kN. The coating film obtained by the peeling-prevention method of Comparative Example 1 did not contain an elastic resin layer, so it was difficult to disperse stress due to displacement, and a film having sufficient punching strength could not be obtained.
Claims (11)
前記補強層は、化１で表されるイソシアヌレート化合物、化２で表される末端基を複数個持つイソシアネートプレポリマー及び化３で表されるジアミン化合物を含む塗装材を塗布して形成することを特徴とするコンクリート片の剥落防止工法。
The reinforcing layer is formed by applying a coating material containing an isocyanurate compound represented by Chemical formula 1, an isocyanate prepolymer having a plurality of terminal groups represented by Chemical formula 2, and a diamine compound represented by Chemical formula 3. A method to prevent the concrete pieces from falling off.
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