Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7765760B2 - Filler laminate for concrete structure, and concrete structure - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7765760B2 - Filler laminate for concrete structure, and concrete structure - Google Patents

Filler laminate for concrete structure, and concrete structure

Info

Publication number
JP7765760B2
JP7765760B2 JP2021206931A JP2021206931A JP7765760B2 JP 7765760 B2 JP7765760 B2 JP 7765760B2 JP 2021206931 A JP2021206931 A JP 2021206931A JP 2021206931 A JP2021206931 A JP 2021206931A JP 7765760 B2 JP7765760 B2 JP 7765760B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
filler
concrete structures
organic
hydrogel layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021206931A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023091996A (en
Inventor
紀夫 西村
満幸 神崎
博美 入江
理恵 山崎
幸司 植村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Priority to JP2021206931A priority Critical patent/JP7765760B2/en
Priority to CN202211523751.2A priority patent/CN116284922A/en
Publication of JP2023091996A publication Critical patent/JP2023091996A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7765760B2 publication Critical patent/JP7765760B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2351/08Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、コンクリート構造体用充填材積層体、及びコンクリート構造体に関する。 The present invention relates to a filler laminate for concrete structures and a concrete structure.

従来、コンクリート構造物継目やひび割れに対し、各種の充填材が提案されてきた。しかしながら、複雑形状部や湿潤面では付着自体が難しく、また、構造物の季節変動による伸縮に追従できず、剥離、脆性破壊が生じる問題があった。 In the past, various fillers have been proposed for joints and cracks in concrete structures. However, adhesion is difficult on complex shapes and wet surfaces, and they are unable to keep up with seasonal expansion and contraction of structures, resulting in problems such as peeling and brittle fracture.

これらの問題に対し、水溶性有機モノマーの重合体及び水膨潤性粘度鉱物により形成された高分子ヒドロゲルからなるコンクリート構造体用充填材が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この充填材は、大気開放条件下で水が蒸散することにより、最終的に脆い材料へと変化し、コンクリート構造体と剥離してしまう問題があった。 To address these issues, a filler for concrete structures has been proposed, consisting of a polymer hydrogel formed from a polymer of a water-soluble organic monomer and a water-swellable clay mineral (see, for example, Patent Document 1). However, this filler has the problem that, when exposed to the atmosphere, the water evaporates, eventually turning into a brittle material and causing it to peel off from the concrete structure.

そこで、大気開放条件下においても柔軟性を長期間保持できるコンクリート構造体用充填材が求められていた。 Therefore, there was a need for a filler for concrete structures that could maintain flexibility for long periods even under open-air conditions.

WO2017/169002号WO2017/169002

本発明が解決しようとする課題は、大気開放条件下においても、層間密着性に優れ、優れた柔軟性を長期間保持可能なコンクリート構造体用充填材積層体を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a filler laminate for concrete structures that has excellent interlayer adhesion and can maintain excellent flexibility for a long period of time, even when exposed to the atmosphere.

本発明者等は、有機無機複合ヒドロゲル層の上に水性塗料から得られる塗膜を有するコンクリート構造体用充填材積層体によって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 The inventors discovered that the above problems could be solved by using a filler laminate for concrete structures that has a coating film obtained from a water-based paint on an organic-inorganic composite hydrogel layer, and thus completed the present invention.

すなわち、本発明は、有機無機複合ヒドロゲル層(A)の上に水性塗料から得られる塗膜(B)を有することを特徴とするコンクリート構造体用充填材積層体を提供するものである。 That is, the present invention provides a filler laminate for concrete structures, characterized by having a coating film (B) obtained from an aqueous paint on an organic-inorganic composite hydrogel layer (A).

本発明のコンクリート構造体用充填材積層体は、層間密着性に優れ、優れた柔軟性を長期間保持可能なことから、トンネル、道路、橋梁、軌道、ビル、護岸、上下水道等のコンクリート構造物の充填材として、また、それらの補修材として用いることができる。 The filler laminate for concrete structures of the present invention has excellent interlayer adhesion and can maintain excellent flexibility for a long period of time, making it suitable for use as a filler for concrete structures such as tunnels, roads, bridges, railways, buildings, revetments, and water and sewerage systems, as well as a repair material for these structures.

本発明のコンクリート構造体用充填材積層体は、有機無機複合ヒドロゲル層(A)の上に水性塗料から得られる塗膜(B)を有するものである。 The filler laminate for concrete structures of the present invention has a coating film (B) obtained from an aqueous paint on an organic-inorganic composite hydrogel layer (A).

前記ヒドロゲル層(A)は、柔軟性に優れることから、水溶性有機モノマーの重合体、水膨潤性粘土鉱物、及び水を含有するものが好ましい。 The hydrogel layer (A) preferably contains a polymer of a water-soluble organic monomer, a water-swellable clay mineral, and water, as this layer has excellent flexibility.

前記水溶性有機モノマーの重合体は、水溶性有機モノマーの重合により得られるが、前記水溶性有機モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド基を有するモノマー、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノマー、ヒドロキシル基を有するアクリルモノマー等が挙げられる。 The polymer of the water-soluble organic monomer is obtained by polymerizing the water-soluble organic monomer. Examples of the water-soluble organic monomer include a monomer having a (meth)acrylamide group, a monomer having a (meth)acryloyloxy group, and an acrylic monomer having a hydroxyl group.

前記(メタ)アクリルアミド基を有するモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-シクロプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、メタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルメタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N-シクロプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド等が挙げられる。 Examples of monomers having a (meth)acrylamide group include acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-cyclopropylacrylamide, N,N-dimethylaminopropylacrylamide, N,N-diethylaminopropylacrylamide, acryloylmorpholine, methacrylamide, N,N-dimethylmethacrylamide, N,N-diethylmethacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-cyclopropylmethacrylamide, N,N-dimethylaminopropylmethacrylamide, and N,N-diethylaminopropylmethacrylamide.

前記(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノマーとしては、例えば、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、メトキシメチルアクリレート、エトキシメチルアクリレート等が挙げられる。 Examples of monomers having a (meth)acryloyloxy group include methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, methoxymethyl acrylate, and ethoxymethyl acrylate.

前記ヒドロキシル基を有するアクリルモノマーとしては、例えば、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等が挙げられる。 Examples of the acrylic monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.

これらの中でも、溶解性及び得られる有機無機ヒドロゲル層の物性の観点から、(メタ)アクリルアミド基を有するモノマーを用いることが好ましく、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリンを用いることがより好ましく、N,N-ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリンを用いることがさらに好ましく、重合が進行しやすい観点から、N,N-ジメチルアクリルアミドが特に好ましい。 Among these, from the viewpoints of solubility and the physical properties of the resulting organic/inorganic hydrogel layer, it is preferable to use a monomer having a (meth)acrylamide group, and it is more preferable to use acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, or acryloylmorpholine, and it is even more preferable to use N,N-dimethylacrylamide or acryloylmorpholine, and from the viewpoint of ease of polymerization, N,N-dimethylacrylamide is particularly preferable.

上述の水溶性有機モノマーは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The above-mentioned water-soluble organic monomers may be used alone or in combination of two or more.

前記水溶性有機モノマーの重合体は、必要に応じて、前記水溶性有機モノマー以外のその他のモノマーを共重合することもできる。 If necessary, the polymer of the water-soluble organic monomer can also be copolymerized with other monomers besides the water-soluble organic monomer.

前記ヒドロゲル層(A)中の前記水溶性有機モノマーの重合体の含有量は、1~50質量%であることが好ましく、5~30質量%であることがより好ましい。前記水溶性有機モノマーの重合体の含有量が1質量%以上であると、力学物性に優れるヒドロゲルを得ることができることから好ましい。一方、前記水溶性有機モノマーの重合体(A)が50質量%以下であると、重合前のヒドロゲル前駆体組成物の調製が容易にできることから好ましい。 The content of the polymer of the water-soluble organic monomer in the hydrogel layer (A) is preferably 1 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass. A content of the polymer of the water-soluble organic monomer of 1% by mass or more is preferred because it allows for the production of a hydrogel with excellent mechanical properties. On the other hand, a content of the polymer of the water-soluble organic monomer (A) of 50% by mass or less is preferred because it allows for the easy preparation of a hydrogel precursor composition before polymerization.

前記水膨潤性粘土鉱物は、上記水溶性有機モノマーの重合体とともに三次元網目構造を形成し、前記ヒドロゲル層(A)の構成要素となる。 The water-swellable clay mineral forms a three-dimensional network structure together with the polymer of the water-soluble organic monomer, becoming a component of the hydrogel layer (A).

前記水膨潤性粘土鉱物としては、特に制限されないが、水膨潤性スメクタイト、水膨潤性雲母等が挙げられる。 The water-swellable clay mineral is not particularly limited, but examples include water-swellable smectite and water-swellable mica.

前記水膨潤性スメクタイトとしては、例えば、水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイト、水膨潤性サポナイト等が挙げられる。 Examples of the water-swellable smectite include water-swellable hectorite, water-swellable montmorillonite, and water-swellable saponite.

前記水膨潤性雲母としては、例えば、水膨潤性合成雲母等が挙げられる。 Examples of the water-swellable mica include water-swellable synthetic mica.

これらの中でも、ヒドロゲル前駆体組成物の安定性の観点から、水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイトを用いることが好ましく、水膨潤性ヘクトライトを用いることがより好ましい。 Of these, from the viewpoint of the stability of the hydrogel precursor composition, it is preferable to use water-swellable hectorite or water-swellable montmorillonite, and it is more preferable to use water-swellable hectorite.

前記水膨潤性粘土鉱物は、天然由来のもの、合成されたもの、および表面を修飾されたものを用いることもできる。表面を修飾された水膨潤性粘土鉱物としては、例えば、ホスホン酸変性ヘクトライト、フッ素変性ヘクトライト等が挙げられるが、得られる有機無機複合ヒドロゲルの強度及び接着性の観点から、ホスホン酸変性ヘクトライトを用いることが好ましい。 The water-swellable clay mineral may be naturally occurring, synthetic, or surface-modified. Examples of surface-modified water-swellable clay minerals include phosphonic acid-modified hectorite and fluorine-modified hectorite. However, from the viewpoint of the strength and adhesiveness of the resulting organic-inorganic composite hydrogel, it is preferable to use phosphonic acid-modified hectorite.

前記ホスホン酸変性ヘクトライトとしては、例えば、ピロリン酸変性ヘクトライト、エチドロン酸変性ヘクトライト、アレンドロン酸変性ヘクトライト、メチレンジホスホン酸変性ヘクトライト、フィチン酸変性ヘクトライト等を用いることができる。これらのホスホン酸変性ヘクトライトは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the phosphonic acid-modified hectorite that can be used include pyrophosphate-modified hectorite, etidronic acid-modified hectorite, alendronic acid-modified hectorite, methylenediphosphonic acid-modified hectorite, and phytic acid-modified hectorite. These phosphonic acid-modified hectorites may be used alone or in combination of two or more.

なお、上述の水膨潤性粘土鉱物は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The above-mentioned water-swellable clay minerals may be used alone or in combination of two or more types.

前記ヒドロゲル層(A)中の水膨潤性粘土鉱物の含有量は、得られるヒドロゲルの力学物性がより向上することから、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。また、前記ヒドロゲル層(A)中の水膨潤性粘土鉱物の含有量は、ヒドロゲル前駆体組成物の粘度上昇をより抑制することができることから、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The content of the water-swellable clay mineral in the hydrogel layer (A) is preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more, since this further improves the mechanical properties of the resulting hydrogel. Furthermore, the content of the water-swellable clay mineral in the hydrogel layer (A) is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less, since this further suppresses an increase in viscosity of the hydrogel precursor composition.

また、前記ヒドロゲル層(A)は、水以外の有機溶媒を含んでいてもよく、大気開放条件下においても質量変化が小さく、基材密着性、破断強度等の力学物性を安定して保持できるヒドロゲルが得られることから、揮発性が60℃1気圧の開放系において1cm・1時間あたり、0.1g以下(0.1g/cm・hr・60℃・1atm以下)のものが好ましく、0.05g以下のものがより好ましく、0.01g以下のものがさらに好ましい。具体的には、水と混和しやすい溶媒が好ましいことからグリセリン(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、ジグリセリン(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、エチレングリコール(0.01g以下/cm・hr・60℃・1atm)、プロピレングリコール(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、ポリエチレングリコール(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)等の揮発性が60℃1気圧の開放系において1cm・1時間あたり、0.01g以下の多価アルコールが好ましく、グリセリン、ジグリセリンがより好ましい。これらの有機溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これらの有機溶媒は、本発明の有機無機複合ヒドロゲルに均一に含まれることが望ましい。 The hydrogel layer (A) may contain an organic solvent other than water, and since this gives a hydrogel that exhibits little change in mass even under open-to-air conditions and can stably maintain mechanical properties such as substrate adhesion and breaking strength, the volatility is preferably 0.1 g or less per 1 cm2 per hour in an open system at 60°C and 1 atmosphere (0.1 g/ cm2 hr 60°C 1 atm or less), more preferably 0.05 g or less, and even more preferably 0.01 g or less. Specifically, solvents that are easily miscible with water are preferred, and polyhydric alcohols with a volatility of 0.01 g or less per cm² hour in an open system at 60°C and 1 atmosphere, such as glycerin (0.001 g or less/ cm² hr, 60°C, 1 atm), diglycerin (0.001 g or less/ cm² hr, 60°C, 1 atm), ethylene glycol (0.01 g or less/ cm² hr, 60°C, 1 atm), propylene glycol (0.001 g or less/ cm² hr , 60°C, 1 atm), and polyethylene glycol (0.001 g or less/cm² hr, 60°C, 1 atm), are preferred, with glycerin and diglycerin being more preferred. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. It is also desirable that these organic solvents be uniformly contained in the organic-inorganic hybrid hydrogel of the present invention.

前記ヒドロゲル層(A)中の水と前記有機溶媒との質量比(水/有機溶媒)は、大気開放条件下においても質量変化が小さく、基材密着性、破断強度等の各種物性に優れる有機無機ヒドロゲルが得られることから、60/40~20/80であることが重要であり、50/50~30/70であることが好ましい。 It is important that the mass ratio of water to the organic solvent (water/organic solvent) in the hydrogel layer (A) is 60/40 to 20/80, preferably 50/50 to 30/70, because this results in an organic/inorganic hydrogel that exhibits little change in mass even under atmospheric conditions and is excellent in various physical properties such as substrate adhesion and breaking strength.

前記ヒドロゲル層(A)の製造方法としては、簡便に三次元網目構造を有するヒドロゲルが得られることから、水溶性有機モノマー、水膨潤性粘度鉱物、水、及び、必要に応じて有機溶媒の混合液と、重合開始剤と、重合促進剤とを含むヒドロゲル前駆体組成物中で、前記水溶性有機モノマーを重合させる方法が好ましい。得られた水溶性有機モノマーの重合体は水膨潤性粘土鉱物ととともに三次元網目構造を形成し、ヒドロゲルの構成要素となる。 A preferred method for producing the hydrogel layer (A) is to polymerize the water-soluble organic monomer in a hydrogel precursor composition containing a mixture of a water-soluble organic monomer, a water-swellable clay mineral, water, and, if necessary, an organic solvent, a polymerization initiator, and a polymerization accelerator, as this method allows for a simple production of a hydrogel having a three-dimensional network structure. The resulting polymer of the water-soluble organic monomer forms a three-dimensional network structure together with the water-swellable clay mineral, becoming a component of the hydrogel.

前記重合開始剤は、空気雰囲気下においても、前記水溶性有機モノマーの重合を十分に進行させることができることから、20℃における水への溶解度が50g/100ml以上であることが好ましい。 The polymerization initiator preferably has a solubility in water at 20°C of 50 g/100 ml or more, since it can sufficiently promote the polymerization of the water-soluble organic monomer even in an air atmosphere.

前記重合開始剤としては、例えば、20℃における水への溶解度が50g/100ml以上である水溶性の過酸化物、水溶性のアゾ化合物等が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include water-soluble peroxides and water-soluble azo compounds that have a solubility in water at 20°C of 50 g/100 ml or more.

前記水溶性の過酸化物としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、t-ブチルヒドロペルオキシド等が挙げられる。 Examples of the water-soluble peroxide include ammonium persulfate, sodium persulfate, and t-butyl hydroperoxide.

前記水溶性のアゾ化合物としては、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリン酸)等が挙げられる。 Examples of the water-soluble azo compounds include 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride and 4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid).

これらの中でも、前記水膨潤性粘度鉱物との相互作用の観点から、水溶性の過酸化物を用いることが好ましく、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムを用いることがより好ましい。 Among these, from the viewpoint of interaction with the water-swellable clay mineral, it is preferable to use water-soluble peroxides, and it is more preferable to use ammonium persulfate or sodium persulfate.

なお、前記重合開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

前記ヒドロゲル前駆体組成物中の前記水溶性有機モノマーに対する前記重合開始剤のモル比は、空気雰囲気下においても、前記水溶性有機モノマーの重合を十分に進行させることができることから、0.01~0.1の範囲が好ましく、0.01~0.05の範囲がより好ましい。 The molar ratio of the polymerization initiator to the water-soluble organic monomer in the hydrogel precursor composition is preferably in the range of 0.01 to 0.1, and more preferably in the range of 0.01 to 0.05, since this allows the polymerization of the water-soluble organic monomer to proceed sufficiently even in an air atmosphere.

前記重合促進剤としては、例えば、3級アミン化合物、チオ硫酸塩、アスコルビン酸類等が挙げられる。 Examples of the polymerization accelerator include tertiary amine compounds, thiosulfates, and ascorbic acids.

前記3級アミン化合物としては、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、3-ジメチルアミノプロピオニトリルが挙げられる。 Examples of the tertiary amine compound include N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine and 3-dimethylaminopropionitrile.

前記チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸アンモニウムが挙げられる。 Examples of thiosulfates include sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate.

前記アスコルビン酸類としては、L-アスコルビン酸、L-アスコルビン酸ナトリウムが挙げられる。 Examples of ascorbic acids include L-ascorbic acid and sodium L-ascorbate.

これらのうち、水膨潤性粘土鉱物との親和性及び相互作用の観点から、3級アミン化合物を用いることが好ましく、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンを用いることがより好ましい。 Of these, from the standpoint of affinity and interaction with water-swellable clay minerals, it is preferable to use a tertiary amine compound, and it is more preferable to use N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine.

なお、前記重合促進剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The polymerization accelerators may be used alone or in combination of two or more.

前記ヒドロゲル前駆体組成物中の前記重合促進剤の含有量は、0.01~1質量%であることが好ましく、0.05~0.5質量%であることがより好ましい。0.01質量%以上であると、得られるヒドロゲルの有機モノマーの合成を効率よく促進できることから好ましい。一方、1質量%以下であると、前記ヒドロゲル前駆体組成物が重合前に凝集せずに使用することができて、取扱性が向上することから好ましい。 The content of the polymerization accelerator in the hydrogel precursor composition is preferably 0.01 to 1% by mass, and more preferably 0.05 to 0.5% by mass. A content of 0.01% by mass or more is preferred because it efficiently promotes the synthesis of organic monomers for the resulting hydrogel. On the other hand, a content of 1% by mass or less is preferred because it allows the hydrogel precursor composition to be used without agglomerating before polymerization, improving handleability.

前記ヒドロゲル前駆体組成物は、必要に応じて、有機架橋剤、防腐剤、増粘剤等をさらに含んでいてもよい。 The hydrogel precursor composition may further contain an organic crosslinker, a preservative, a thickener, etc., as needed.

前記水溶性有機モノマーの重合温度としては、10~80℃であることが好ましく、20~80℃であることがより好ましい。重合温度が10℃以上であると、ラジカル反応が連鎖的に進行できることから好ましい。一方、重合温度が80℃以下であると、水が沸騰せずに重合できることから好ましい。 The polymerization temperature for the water-soluble organic monomer is preferably 10 to 80°C, and more preferably 20 to 80°C. A polymerization temperature of 10°C or higher is preferred because it allows the radical reaction to proceed in a chain reaction. On the other hand, a polymerization temperature of 80°C or lower is preferred because it allows polymerization without water boiling.

前記重合時間としては、前記重合開始剤や前記重合促進剤の種類によって異なるが、数十秒~24時間の間で実施される。特に、加熱やレドックスを利用するラジカル重合の場合は、1~24時間であることが好ましく、5~24時間であることがより好ましい。重合時間が1時間以上であると、前記水膨潤性粘土鉱物と前記水溶性有機モノマーの重合物が三次元網目を形成できることから好ましい。一方、重合反応は24時間以内にほぼ完了するので、重合時間は24時間以下が好ましい。 The polymerization time varies depending on the type of polymerization initiator and polymerization accelerator, but is typically between several tens of seconds and 24 hours. In particular, in the case of radical polymerization using heat or redox, the polymerization time is preferably between 1 and 24 hours, and more preferably between 5 and 24 hours. A polymerization time of 1 hour or more is preferred because it allows the polymer of the water-swellable clay mineral and the water-soluble organic monomer to form a three-dimensional network. On the other hand, since the polymerization reaction is nearly complete within 24 hours, a polymerization time of 24 hours or less is preferred.

前記塗膜(B)は、前記ヒドロゲル層(A)上に水性塗料を塗装することにより得られるものであるが、前記ヒドロゲル層(A)と水性塗料との親和性が優れることから、前記ヒドロゲル層(A)と前記塗膜(B)は、優れた層間密着性を発現する。 The coating film (B) is obtained by applying a water-based paint onto the hydrogel layer (A). Because the hydrogel layer (A) has excellent affinity with the water-based paint, the hydrogel layer (A) and the coating film (B) exhibit excellent interlayer adhesion.

前記水性塗料は、樹脂が水性媒体中に溶解又は分散しているものである。 The water-based paint is one in which the resin is dissolved or dispersed in an aqueous medium.

前記樹脂は、塗膜形成用途に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、前記ヒドロゲル層(A)との親和性に優れ、層間密着性に優れることから、アクリル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂等のアクリル系樹脂が好ましい。なお、これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The resin is not particularly limited as long as it is used in coating film formation applications, but examples include acrylic resins, urethane-modified acrylic resins, urethane resins, polyester resins, alkyd resins, epoxy ester resins, and epoxy resins. Among these, acrylic resins such as acrylic resins and urethane-modified acrylic resins are preferred because they have excellent affinity with the hydrogel layer (A) and excellent interlayer adhesion. These resins may be used alone or in combination of two or more.

また、前記樹脂は、前記水性媒体への溶解性や分散性がより向上することから、親水性基を有することが好ましい。 It is also preferable that the resin have hydrophilic groups, as this will further improve solubility and dispersibility in the aqueous medium.

前記親水性基としては、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等が挙げられる。 Examples of the hydrophilic group include anionic groups, cationic groups, and nonionic groups.

また、前記樹脂中に架橋性官能基を導入することで、2液硬化型の水性塗料として使用することもできる。 Furthermore, by introducing crosslinkable functional groups into the resin, it can also be used as a two-component curing water-based paint.

前記水性媒体としては、例えば、水、親水性有機溶剤、及びこれらの混合物が挙げられるが、前記ヒドロゲル(A)との親和性に優れることから、水、又は、水と親水性有機溶剤の混合物が好ましい。 Examples of the aqueous medium include water, hydrophilic organic solvents, and mixtures thereof. However, water or a mixture of water and a hydrophilic organic solvent is preferred due to its excellent affinity with the hydrogel (A).

前記親水性有機溶剤としては、水と分離することなく混和する水混和性有機溶剤が好ましく、これらの中でも水に対する溶解度(水100gに溶解する有機溶剤のグラム数)が25℃において3g以上の有機溶剤が好ましい。これら水混和性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、3-メトキシブタノール、3-メチル-3-メトキシブタノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、モノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤などが挙げられる。これら水混和性有機溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The hydrophilic organic solvent is preferably a water-miscible organic solvent that is miscible with water without separating, and among these, organic solvents whose solubility in water (number of grams of organic solvent that dissolves in 100 g of water) is 3 g or more at 25°C are preferred. Examples of these water-miscible organic solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, 3-methoxybutanol, and 3-methyl-3-methoxybutanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; and glycol ether solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether. These water-miscible organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記水性塗料中の前記樹脂と前記水性媒体の質量比(樹脂/水性媒体)は、塗工性及び層間密着性が優れることから、20/80~60/40が好ましく、30/70~50/50がより好ましい。 The mass ratio of the resin to the aqueous medium (resin/aqueous medium) in the aqueous coating is preferably 20/80 to 60/40, and more preferably 30/70 to 50/50, as this provides excellent coatability and interlayer adhesion.

前記水性塗料は、前記ヒドロゲル層(A)と前記塗膜(B)との層間密着性がより向上することから、親水性可塑剤を含有することが好ましい。 The aqueous coating preferably contains a hydrophilic plasticizer, as this further improves interlayer adhesion between the hydrogel layer (A) and the coating film (B).

前記親水性可塑剤としては、前記ヒドロゲル層(A)との親和性に優れることから、グリセリン、ジグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリオール可塑剤が好ましく、これらの中でも、グリセリン、ジグリセリンが好ましい。 As the hydrophilic plasticizer, polyol plasticizers such as glycerin, diglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol are preferred because they have excellent affinity with the hydrogel layer (A), and of these, glycerin and diglycerin are preferred.

前記親水性可塑剤の含有量は、前記ヒドロゲル層(A)と前記塗膜(B)との層間密着性がより向上することから、前記樹脂の1~30質量%が好ましく、3~20質量%がより好ましい。 The content of the hydrophilic plasticizer is preferably 1 to 30% by mass of the resin, and more preferably 3 to 20% by mass, as this further improves interlayer adhesion between the hydrogel layer (A) and the coating film (B).

また、前記水性塗料は、必要に応じて、界面活性剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、顔料等の各種の添加剤を含有することができる。 The water-based paint may also contain various additives, such as surfactants, leveling agents, rheology control agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, defoamers, light stabilizers, weather stabilizers, heat stabilizers, and pigments, as needed.

前記水性塗料の前記ヒドロゲル層(A)への塗装方法としては、公知各種の塗装方法を用いることができるが、前記ヒドロゲル層(A)が複雑な形状を有する場合にも容易に塗装できることから、刷毛、スプレー、ローラーによる塗装が好ましい。 The aqueous paint can be applied to the hydrogel layer (A) using various known application methods, but application by brush, spray, or roller is preferred, as this method allows for easy application even to hydrogel layer (A) with a complex shape.

また、前記水性塗料を塗装後、塗膜とする方法としては、常温下で0.5~7日間程度養生する方法が挙げられるが、40~80℃に加温し、養生時間を短縮することもできる。 After applying the water-based paint, one method for forming a coating is to cure it at room temperature for about 0.5 to 7 days, but the curing time can also be shortened by heating it to 40 to 80°C.

前記水性塗料の塗布量は、前記ヒドロゲル層(A)との層間密着性に優れ、前記ヒドロゲル層(A)からの水の蒸散をより抑制することができることから、塗布量が多く、膜厚を厚く形成できる方が好ましいが、塗布量が多くなると乾燥性が遅くなることから、0.05~0.5kg/mが好ましい。 The amount of the aqueous coating material to be applied is preferably large so that a thick film can be formed, since this provides excellent interlayer adhesion with the hydrogel layer (A) and can further suppress evaporation of water from the hydrogel layer (A). However, since a large amount of application slows down the drying rate, a range of 0.05 to 0.5 kg/ m2 is preferred.

本発明のコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法としては、複雑形状部等にも容易に充填することができ、土木工事現場や建築工事現場等での作業性がより向上することから、前記ヒドゲル前駆体組成物をコンクリート構造体の間隙又は表面上に注入し、間隙内又は表面上で前記有機無機複合ヒドロゲルを生成させ、その上に前記水性塗料を塗装する方法が好ましい。 A preferred method for producing the filler laminate for concrete structures of the present invention is to inject the hydrogel precursor composition into the gaps or onto the surface of a concrete structure, generate the organic-inorganic composite hydrogel in the gaps or on the surface, and then paint the aqueous paint on top of it, as this allows for easy filling of complex-shaped areas and improves workability at civil engineering and construction sites.

本発明のコンクリート構造体用充填材積層体は、コンクリートとの親和性により毛細管現象で多孔質に入り密着する。 The filler laminate for concrete structures of the present invention has an affinity with concrete, allowing it to penetrate the porous structure through capillary action and adhere tightly.

本発明のコンクリート構造体用充填材積層体は、大気開放条件下においても、層間密着性に優れ、優れた柔軟性を長期間保持可能であることから、各種工業材料に用いることができる。例えば、トンネル、道路、橋梁、軌道、ビル、護岸、上下水道等のコンクリート構造物の充填材として、また、それらの補修材として用いることができる。 The filler laminate for concrete structures of the present invention has excellent interlayer adhesion and can maintain excellent flexibility for long periods of time, even when exposed to the atmosphere, making it suitable for use in a variety of industrial materials. For example, it can be used as a filler for concrete structures such as tunnels, roads, bridges, railroad tracks, buildings, revetments, and water and sewerage systems, as well as a repair material for these structures.

以下に、本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

(調製例1:ヒドロゲル前駆体組成物(1)の調製)
平底ガラス容器に、純水40g、精製グリセリン63g、ホスホン酸変性合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)4.8g、ジメチルアクリルアミド(以下、「DMAA」と略記する。)20g、N,N’-メチレンビスアクリルアミド20mgを入れて、撹拌により均一透明な組成物(1)を調製した。この組成物(1)を水温25℃恒温槽に保持した後の粘度をB型粘度計(東機産業株式会社製「VISCOMETER TV-20」)を用いて測定したところ、50mPa・sであった。
次いで、別の平底ガラス容器に精製グリセリン12.6g、テトラメチルエチレンジアミン(以下、「TEMED」と略記する。)80μLを入れて撹拌し、均一なTEMED溶液を調製した。
200mLのガラスビーカーに前記組成物(1)を全量入れ、そこに過硫酸ナトリウム(以下、「NPS」と略記する。)0.5gを入れて、溶解するまで撹拌した。さらに上記で調製したTEMED溶液を加えていき、均一に混合するまで撹拌を続け、ヒドロゲル前駆体組成物(1)を調製した。
(Preparation Example 1: Preparation of Hydrogel Precursor Composition (1))
A flat-bottomed glass container was charged with 40 g of pure water, 63 g of purified glycerin, 4.8 g of phosphonic acid-modified synthetic hectorite ("Laponite RDS" manufactured by BYK Japan K.K.), 20 g of dimethylacrylamide (hereinafter abbreviated as "DMAA"), and 20 mg of N,N'-methylenebisacrylamide, and the mixture was stirred to prepare a uniform, transparent composition (1). The viscosity of this composition (1), after being kept in a thermostatic bath at a water temperature of 25°C, was measured using a Brookfield viscometer ("VISCOMETER TV-20" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), and was found to be 50 mPa s.
Next, 12.6 g of purified glycerin and 80 μL of tetramethylethylenediamine (hereinafter abbreviated as "TEMED") were placed in another flat-bottom glass container and stirred to prepare a uniform TEMED solution.
The entire amount of composition (1) was placed in a 200 mL glass beaker, and 0.5 g of sodium persulfate (hereinafter abbreviated as "NPS") was added thereto and stirred until dissolved. The TEMED solution prepared above was then added, and stirring was continued until the mixture was uniformly mixed, thereby preparing hydrogel precursor composition (1).

(調製例2:ヒドロゲル前駆体組成物(2)の調製)
調製例1で用いたN,N’-メチレンビスアクリルアミド20mgを、ポリエチレングリコールジアクリレート(共栄社化学株式会社製「ライトアクリレート4EG-A」)0.05gに変更した以外は調製例1同様にして、ヒドロゲル前駆体組成物(2)を調製した。
(Preparation Example 2: Preparation of Hydrogel Precursor Composition (2))
A hydrogel precursor composition (2) was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 20 mg of N,N'-methylenebisacrylamide used in Preparation Example 1 was replaced with 0.05 g of polyethylene glycol diacrylate ("Light Acrylate 4EG-A" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

アクリルエマルジョン(DIC株式会社製「バーノック WE-317」、不揮発分:45質量%、溶剤:水)を水性塗料(1)として用いた。 An acrylic emulsion (DIC Corporation's "Burnoc WE-317," non-volatile content: 45% by mass, solvent: water) was used as the water-based paint (1).

ウレタン変性アクリルエマルジョン(DIC株式会社製「ボンコート HY-364」:不揮発分45質量%、溶剤:水)を水性塗料(2)として用いた。 A urethane-modified acrylic emulsion (DIC Corporation's "Boncoat HY-364": non-volatile content 45% by mass, solvent: water) was used as the water-based paint (2).

アクリルエマルジョン(DIC株式会社製「バーノック WE-317」、不揮発分:45質量%、溶剤:水)100質量部に、グリセリン5質量部を加え、均一に混合するまで撹拌し、水性塗料(3)を調製した。 5 parts by mass of glycerin was added to 100 parts by mass of acrylic emulsion (DIC Corporation's "Burnoc WE-317," non-volatile content: 45% by mass, solvent: water) and stirred until uniformly mixed to prepare water-based paint (3).

(実施例1)
モルタル平板(70mm×70mm×20mm)2枚の平面同士が平行になるように並べて、その間に40mm幅のポリプロピレン製スペーサーを2個挿入した。2個のスペーサーの距離を30mm開け、ヒドロゲルを充填する空間を作製して、モルタル板とスペーサー全体とをアルミテープで固定した。この型枠に上記で得たヒドロゲル前駆体組成物(1)110gを流し込み、20分間静置し、有機無機複合ヒドロゲルを作製後、型枠を撤去しH型試験体を得た。H型試験体の有機無機複合ヒドロゲルの上に、上記で得た水性塗料(1)を刷毛で塗布(塗布量:0.3kg/m)し、24時間静置し、コンクリート構造体用充填材層(1)、及びコンクリート構造体(1)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た。
Example 1
Two mortar plates (70 mm x 70 mm x 20 mm) were arranged so that their flat surfaces were parallel to each other, and two 40 mm-wide polypropylene spacers were inserted between them. The two spacers were spaced 30 mm apart to create a space for filling with hydrogel, and the mortar plates and the spacers were secured together with aluminum tape. 110 g of the hydrogel precursor composition (1) obtained above was poured into this formwork and allowed to stand for 20 minutes to produce an organic-inorganic composite hydrogel. The formwork was then removed to obtain an H-type test specimen. The aqueous coating material (1) obtained above was applied with a brush (application amount: 0.3 kg/m 2 ) onto the organic-inorganic composite hydrogel of the H-type test specimen, and the resulting mixture was allowed to stand for 24 hours to obtain a filler layer for concrete structures (1), and a mortar-gel-mortar structure (H-type test specimen) as the concrete structure (1).

[層間密着性の評価]
上記で得たコンクリート構造体(1)のH型試験体を5mm/minの速度で、50%の伸度まで伸張し、その後、同速度で0%の伸度(元の位置)まで伸張を戻した。このサイクルを5回連続繰り返した後、さらに50%の伸度まで伸張し、目視により塗膜外観を観察し、層間密着性を下記の基準により評価した。
○:異常なし
×:塗膜に剥離がみられる
[Evaluation of interlayer adhesion]
The H-shaped specimen of the concrete structure (1) obtained above was stretched to 50% elongation at a rate of 5 mm/min, and then returned to 0% elongation (original position) at the same rate. This cycle was repeated five times, and then the specimen was further stretched to 50% elongation. The appearance of the coating film was visually observed, and the interlayer adhesion was evaluated according to the following criteria.
○: No abnormalities ×: Peeling of the coating film is observed

[柔軟性の評価]
上記で得たコンクリート構造体(1)のH型試験体を5mm/minの速度で、50%伸張した試験体を、90日間放置した後の状態を目視により観察し、柔軟性を下記の基準により評価した。
○:異常なし
×:充填材積層体の柔軟性が低下し、モルタルとの剥離がみられる
[Flexibility evaluation]
The H-shaped specimens of the concrete structure (1) obtained above were stretched by 50% at a rate of 5 mm/min. The specimens were left for 90 days, and then their condition was visually observed, and their flexibility was evaluated according to the following criteria.
○: No abnormalities ×: The flexibility of the filler laminate is reduced and separation from the mortar is observed

(実施例2)
実施例1で用いた水性塗料(1)を水性塗料(2)に変更した以外は実施例1と同様にして、コンクリート構造体用充填材層(2)、及びコンクリート構造体(2)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た後、各性能を評価した。
Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the aqueous paint (1) used in Example 1 was changed to the aqueous paint (2), and a mortar-gel-mortar structure (H-type specimen) was obtained as the filler layer for concrete structures (2) and the concrete structure (2), and then each performance was evaluated.

(実施例3)
実施例1で用いたヒドロゲル前駆体組成物(1)をヒドロゲル前駆体組成物(2)に変更した以外は実施例1と同様にして、コンクリート構造体用充填材層(3)、及びコンクリート構造体(3)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た後、各性能を評価した。
Example 3
A filler layer for a concrete structure (3) and a mortar-gel-mortar structure (H-type specimen) as the concrete structure (3) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the hydrogel precursor composition (1) used in Example 1 was changed to the hydrogel precursor composition (2), and then each performance was evaluated.

(実施例4)
実施例1で用いた水性塗料(1)を水性塗料(3)に変更した以外は実施例1と同様にして、コンクリート構造体用充填材層(4)、及びコンクリート構造体(4)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た後、各性能を評価した。
Example 4
In the same manner as in Example 1, except that the aqueous paint (1) used in Example 1 was changed to the aqueous paint (3), a filler layer for a concrete structure (4) and a mortar-gel-mortar structure (H-type specimen) as the concrete structure (4) were obtained, and then each performance was evaluated.

(比較例1)
実施例1で塗布した水性塗料(1)を塗布しなかった以外は、実施例1と同様にして、コンクリート構造体(R1)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た後、柔軟性を評価した。
(Comparative Example 1)
A mortar-gel-mortar structure (H-type specimen) was obtained as a concrete structure (R1) in the same manner as in Example 1, except that the aqueous coating material (1) applied in Example 1 was not applied, and then flexibility was evaluated.

(比較例2)
実施例1で用いた水性塗料(1)を溶剤系塗料(DIC株式会社製「プライアデック T-46NX」)に変更した以外は、実施例1と同様にして、コンクリート構造体用充填材層(R2)、及びコンクリート構造体(R2)としてモルタル-ゲル-モルタル構造体(H型試験体)を得た後、各性能を評価した。
(Comparative Example 2)
A filler layer for concrete structures (R2) and a mortar-gel-mortar structure (H-type specimen) as the concrete structure (R2) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-based paint (1) used in Example 1 was changed to a solvent-based paint ("Priadeck T-46NX" manufactured by DIC Corporation). Then, each performance was evaluated.

なお、上記の実施例及び比較例の操作は、23℃、50%RH条件の試験室内で行ったものである。 The procedures in the above examples and comparative examples were carried out in a test room at 23°C and 50% RH.

実施例1~4の組成及び評価結果を表1に示す。 The compositions and evaluation results for Examples 1 to 4 are shown in Table 1.

比較例1~2の組成及び評価結果を表2に示す。 The compositions and evaluation results for Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 2.

実施例1~4の本発明のコンクリート構造体用充填材層は、層間密着性に優れ、優れた柔軟性を長期間保持可能であることが確認された。 It was confirmed that the filler layers for concrete structures of the present invention in Examples 1 to 4 have excellent interlayer adhesion and can maintain excellent flexibility for a long period of time.

一方、比較例1は、有機無機複合ヒドロゲル層(A)の上に塗膜を有さない例であるが、柔軟性を長期間保持できないことが確認された。 On the other hand, Comparative Example 1 is an example in which no coating film is formed on the organic-inorganic composite hydrogel layer (A), and it was confirmed that flexibility could not be maintained for a long period of time.

比較例2は、有機無機複合ヒドロゲル層(A)の上に、溶剤系塗料から得られた塗膜を有する例であるが、層間密着性が不十分であり、柔軟性を長期間保持できないことが確認された。 Comparative Example 2 is an example in which a coating film obtained from a solvent-based paint is formed on top of the organic-inorganic composite hydrogel layer (A), but it was confirmed that the interlayer adhesion was insufficient and flexibility could not be maintained for a long period of time.

Claims (6)

有機無機複合ヒドロゲル層(A)の上に水性塗料から得られる塗膜(B)を有するコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法であって、ヒドロゲル前駆体組成物をコンクリート構造体の間隙に注入し、間隙内で前記有機無機複合ヒドロゲル層(A)を生成させ、その上に前記水性塗料を塗装する工程を有することを特徴とするコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法。 A method for producing a filler laminate for concrete structures having an organic-inorganic composite hydrogel layer (A) and a coating film (B) obtained from an aqueous paint thereon, the method comprising the steps of injecting a hydrogel precursor composition into gaps in a concrete structure, forming the organic-inorganic composite hydrogel layer (A) in the gaps, and painting the aqueous paint thereon. 前記有機無機複合ヒドロゲル層(A)が、水溶性有機モノマーの重合体、水膨潤性粘土鉱物、及び水を含有するものである請求項1記載のコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法。 The method for producing a filler laminate for concrete structures according to claim 1, wherein the organic-inorganic composite hydrogel layer (A) contains a polymer of a water-soluble organic monomer, a water-swellable clay mineral, and water. 前記有機無機複合ヒドロゲル層(A)が、揮発性が60℃1気圧の開放系において1cm・1時間あたり、0.1g以下(0.1g/cm・hr・60℃・1atm以下)である低揮発性溶媒を含有するものである請求項2記載のコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法。 3. The method for producing a filler laminate for concrete structures according to claim 2, wherein the organic-inorganic composite hydrogel layer (A) contains a low-volatile solvent whose volatility is 0.1 g or less per 1 cm2 per hour in an open system at 60°C and 1 atmosphere (0.1 g/ cm2 hr 60°C 1 atm or less). 前記水膨潤性粘土鉱物が、ホスホン酸変性ヘクトライトを含むものである請求項2又は3記載のコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法。 The method for producing a filler laminate for concrete structures according to claim 2 or 3, wherein the water-swellable clay mineral includes phosphonic acid-modified hectorite. 前記水性塗料が、アクリル系樹脂を含有するものである請求項1~4いずれか1項記載のコンクリート構造体用充填材積層体の製造方法。 The method for manufacturing a filler laminate for concrete structures according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-based paint contains an acrylic resin. 請求項1~5いずれか1項記載のコンクリート構造体用充填材積層体により間隙を充填されたことを特徴とするコンクリート構造体の製造方法。 A method for manufacturing a concrete structure, characterized in that gaps are filled with the laminated filler for concrete structures described in any one of claims 1 to 5.
JP2021206931A 2021-12-21 2021-12-21 Filler laminate for concrete structure, and concrete structure Active JP7765760B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021206931A JP7765760B2 (en) 2021-12-21 2021-12-21 Filler laminate for concrete structure, and concrete structure
CN202211523751.2A CN116284922A (en) 2021-12-21 2022-11-28 Filling material laminate for concrete structure and concrete structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021206931A JP7765760B2 (en) 2021-12-21 2021-12-21 Filler laminate for concrete structure, and concrete structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023091996A JP2023091996A (en) 2023-07-03
JP7765760B2 true JP7765760B2 (en) 2025-11-07

Family

ID=86785723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021206931A Active JP7765760B2 (en) 2021-12-21 2021-12-21 Filler laminate for concrete structure, and concrete structure

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7765760B2 (en)
CN (1) CN116284922A (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000154075A (en) 1998-11-18 2000-06-06 Sekisui Chem Co Ltd Wood cement board manufacturing method and wood cement board
JP2000297484A (en) 1999-04-14 2000-10-24 Toho Kengyo Kk Waterproofing method for exposed concrete surface
JP2001311263A (en) 2000-05-01 2001-11-09 Nippon Tokushu Toryo Co Ltd Heat insulating and waterproofing method, and heat insulating paint
JP2010201884A (en) 2009-03-05 2010-09-16 Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd Coloring base material
JP2011011934A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Takenaka Komuten Co Ltd Hydrogel sheet for concrete modification and concrete modification method using the same
JP2017109879A (en) 2015-12-14 2017-06-22 日本コンクリート工業株式会社 Concrete coating material and concrete coating material
JP2017186182A (en) 2016-04-01 2017-10-12 Dic株式会社 Filler for concrete structure, concrete structure, and manufacturing method thereof
WO2020129606A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 Dic株式会社 Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, and organic-inorganic composite hydrogel

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5560079A (en) * 1978-10-27 1980-05-06 Toyo Tire & Rubber Co Anticorrosive and waterproof laminate for concrete
JP2818612B2 (en) * 1990-05-09 1998-10-30 ミサワホーム株式会社 How to prevent carbonation of concrete foundations in buildings
JPH10169145A (en) * 1996-12-05 1998-06-23 Nichiee Yoshida Kk Surface skin finishing method for exposed concrete
JP3234535B2 (en) * 1997-05-16 2001-12-04 旭化成株式会社 Water-based paint for repainting and repainting method
JPH10236889A (en) * 1998-01-27 1998-09-08 Shigeyuki Yamada Waterproof finishing method of hardened concrete surface

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000154075A (en) 1998-11-18 2000-06-06 Sekisui Chem Co Ltd Wood cement board manufacturing method and wood cement board
JP2000297484A (en) 1999-04-14 2000-10-24 Toho Kengyo Kk Waterproofing method for exposed concrete surface
JP2001311263A (en) 2000-05-01 2001-11-09 Nippon Tokushu Toryo Co Ltd Heat insulating and waterproofing method, and heat insulating paint
JP2010201884A (en) 2009-03-05 2010-09-16 Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd Coloring base material
JP2011011934A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Takenaka Komuten Co Ltd Hydrogel sheet for concrete modification and concrete modification method using the same
JP2017109879A (en) 2015-12-14 2017-06-22 日本コンクリート工業株式会社 Concrete coating material and concrete coating material
JP2017186182A (en) 2016-04-01 2017-10-12 Dic株式会社 Filler for concrete structure, concrete structure, and manufacturing method thereof
WO2020129606A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 Dic株式会社 Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, and organic-inorganic composite hydrogel

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023091996A (en) 2023-07-03
CN116284922A (en) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103649194B (en) Low smell (methyl) acrylic acid or the like reaction resin
AU2009256419B2 (en) Decorative composition and method of using it
KR20090052862A (en) Methacrylate Resin For Road Sign Manufacturing
KR20110007074A (en) Aqueous emulsion polymer associative thickeners
SA517380924B1 (en) Reactive resin sealing for low-contaminant cold plastic markings
JP7765760B2 (en) Filler laminate for concrete structure, and concrete structure
JP7183573B2 (en) Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition and organic-inorganic composite hydrogel
JP2024071915A (en) Filler laminate for concrete structure, and concrete structure
JP7084316B2 (en) Multi-component composition for producing corrosion-inhibiting hydrogels
KR102690660B1 (en) method for repairing concrete and asphalt road using composition FOR REPAIRING ROAD and composition for Acrylic Film Sealer
JP6713224B2 (en) Dispersion for filler for concrete structure, method for manufacturing filler for concrete structure, and method for manufacturing concrete structure
WO2017169002A1 (en) Concrete structure filler, concrete structure, and method for manufacuring concrete structure filler and concrete structure
JP2020117704A (en) Waterproofing material composition, waterproofing method and waterproofing film
JP6642765B2 (en) Method for producing organic-inorganic hybrid hydrogel
CN113195569B (en) Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition and organic-inorganic composite hydrogel
JP7012993B2 (en) A method for producing a coating material of a stain coating composition, a photocurable coating composition, a coating material and a porous material.
WO2024209939A1 (en) Water retention structure and method for manufacturing same
KR20140075344A (en) Resin composition for road coating
JP2020117703A (en) Coasting composition, coating method, and coated film
JP7354780B2 (en) Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, organic-inorganic composite hydrogel, and method for producing the same
JP2026003841A (en) fishing gear
JPH0822979B2 (en) Resin composition for coating exterior materials
JPS6395177A (en) Method of curing concrete
KR20180132366A (en) Solventless photocurable organic-inorganic hybrid insulation materials
JPH03100204A (en) Method of forming aggregate coating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240814

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7765760

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150