JP7809488B2 - Concrete structure using hardening composition for anti-skinning method - Google Patents
Concrete structure using hardening composition for anti-skinning methodInfo
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Description
本発明は概して土木・建築業界における、剥落防止用の硬化性組成物を使用するコンクリート構造体に関する。 The present invention generally relates to concrete structures in the civil engineering and construction industries that use hardenable compositions to prevent spalling.
硬化性組成物(接着剤組成物)には種々の用途が考案されており、その主成分としてアクリル系、エポキシ系、ウレタン系があるが、用途に適合する組成の模索は決して容易ではない。或る用途にとっては好適な組成であっても、別の用途では満足に機能しないこともよくある。 Curable compositions (adhesive compositions) have been devised for a variety of uses, and their main components include acrylic, epoxy, and urethane systems, but finding a composition that suits the application is by no means easy. Even if a composition is suitable for one application, it often does not function satisfactorily in another application.
コンクリート躯体は経年劣化するとその表面から剥落が発生することがある。特に人や車輌が多く行き来する箇所に設置されている橋の躯体、ビルの壁面、トンネルの内壁などの構造体から剥落が発生すると深刻な問題になりうる。このため、老朽化したコンクリート躯体の補修工法には大きな需要がある。 As concrete structures deteriorate over time, spalling can occur from their surfaces. This can be a particularly serious problem when spalling occurs in structures such as bridge structures, building walls, and tunnel interior walls, which are located in areas with heavy pedestrian and vehicular traffic. For this reason, there is a great demand for methods to repair aging concrete structures.
そうした補修工法のひとつとして、硬化性組成物(接着剤組成物)を使ってコンクリート躯体の表面を補強する試みがなされている。 One such repair method is to attempt to reinforce the surface of the concrete structure using a curable composition (adhesive composition).
特許文献1はコンクリート片剥落防止構造に関し、コンクリートの表面に、アミノ基含有アクリル樹脂とエポキシシランを含むシリコンアクリル樹脂プライマーを塗付して形成された透明プライマー層と、該透明プライマー層の上に、NCO重量%が10~30重量%の無黄変イソシアネートプレポリマーと脂環式ポリアミンとSiO2含有率が90%以上の硅砂と親水性微粉シリカとレオロジーコントロール剤と光安定剤と紫外線吸収剤を含み且つ硅砂は平均粒子径D50(累積重量)が100~500μmである透明なポリウレア樹脂塗材を塗付して形成された透明補強層とから成り、透明補強層中の硅砂の含有率が10~40重量%であることを特徴としている。 Patent Document 1 relates to a concrete fragment peeling prevention structure, and is characterized by comprising a transparent primer layer formed by applying a silicone acrylic resin primer containing an amino group-containing acrylic resin and epoxy silane to the surface of the concrete, and a transparent reinforcing layer formed by applying a transparent polyurea resin coating material on the transparent primer layer, the transparent reinforcing layer containing a non-yellowing isocyanate prepolymer with an NCO weight percentage of 10 to 30% by weight, an alicyclic polyamine, silica sand with an SiO2 content of 90% or more, hydrophilic fine silica, a rheology control agent, a light stabilizer, and an ultraviolet absorber, wherein the silica sand has an average particle diameter D50 (cumulative weight) of 100 to 500 μm, and the silica sand content in the transparent reinforcing layer is 10 to 40% by weight.
また特許文献2はコンクリート構造物の表面に塗布するための透明性下塗材に関し、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成ることを特徴としている。 Patent Document 2 relates to a transparent primer for application to the surface of concrete structures, characterized by being composed of a bisphenol A liquid epoxy resin, an alkylphenol liquid epoxy resin, a reactive diluent, a polyamidoamine, and an aliphatic modified polyamine.
しかし特許文献1及び2に記載される従来技術では、コンクリート躯体に硬化性組成物を塗布して得られる塗膜が経時劣化して、その塗膜が膨れてしまう問題を解決できない。この理由は、補修対象となるような老朽化したコンクリート躯体の表面はポーラスになっており通水しやすくなっていることから、従来技術の組成物を適用しても満足な性能が発揮できないためと推測されている。 However, the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2 do not solve the problem of the coating film obtained by applying a hardening composition to a concrete structure deteriorating over time and swelling. The reason for this is thought to be that the surface of aging concrete structures that are the target of repair is porous and easily permeable to water, meaning that the application of the conventional compositions does not provide satisfactory performance.
本発明者は、上記課題を解決できる本発明に想到した。すなわち本発明は以下の態様を提供できる。 The inventors have conceived the present invention, which can solve the above problems. Specifically, the present invention provides the following aspects:
態様1.
(a)ラジカル重合性化合物、
(b)シリカ微粒子、及び
(c)チクソトロピック剤
を含む混合物の硬化体を含んだ補強層と、
前記補強層が直接又は間接に適用されたコンクリート躯体と
を含む、コンクリート構造体。
Aspect 1.
(a) a radical polymerizable compound,
(b) silica microparticles, and
(c) a reinforcing layer containing a hardened mixture containing a thixotropic agent;
a concrete body to which the reinforcing layer is applied directly or indirectly.
態様2.
前記混合物の25℃及び1rpmにおける粘度が600,000mPa・s以上であることを特徴とする、態様1に記載のコンクリート構造体。
Aspect 2.
2. The concrete structure according to claim 1, wherein the mixture has a viscosity of 600,000 mPa·s or more at 25° C. and 1 rpm.
態様3.
前記混合物の25℃におけるT.I値が6.0以上であることを特徴とする、態様1又は2に記載のコンクリート構造体。
Aspect 3.
3. The concrete structure according to claim 1, wherein the mixture has a TI value of 6.0 or more at 25°C.
態様4.
前記(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、前記(b)シリカ微粒子の量が5~12質量部であり、かつ前記(c)チクソトロピック剤の量が0.5~5質量部である、態様1~3のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 4.
A concrete structure according to any one of Aspects 1 to 3, wherein the amount of the (b) silica fine particles is 5 to 12 parts by mass and the amount of the (c) thixotropic agent is 0.5 to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the (a) radical polymerizable compound.
態様5.
前記混合物が更に(d)短繊維を含み、前記補強層が前記コンクリート躯体に対して直接に適用される、態様1~4のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 5.
A concrete structure according to any one of Aspects 1 to 4, wherein the mixture further comprises (d) short fibers, and the reinforcing layer is applied directly to the concrete body.
態様6.
前記補強層が、シート及びプライマーから選択される一種以上を介して、前記コンクリート躯体に対して間接に適用される、態様1~4のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 6.
The concrete structure according to any one of aspects 1 to 4, wherein the reinforcing layer is indirectly applied to the concrete body via one or more selected from a sheet and a primer.
態様7.
前記(c)チクソトロピック剤が、ポリエーテル化合物、カルボン酸アミド系化合物、ヒドロキシカルボン酸アミド系化合物、尿素ウレタンアミド系化合物、及びポリビニルピロリドンからなる群より選ばれる一種以上を含む、態様1~6のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 7.
A concrete structure according to any one of Aspects 1 to 6, wherein the (c) thixotropic agent includes one or more selected from the group consisting of polyether compounds, carboxylic acid amide compounds, hydroxycarboxylic acid amide compounds, urea urethane amide compounds, and polyvinylpyrrolidone.
態様8.
前記(a)ラジカル重合性化合物の25℃及び1rpmにおける粘度が、300mPa・s以上であることを特徴とする態様1~7のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 8.
A concrete structure according to any one of Aspects 1 to 7, wherein the viscosity of the (a) radically polymerizable compound at 25°C and 1 rpm is 300 mPa·s or more.
態様9.
前記(a)ラジカル重合性化合物が、(a-1)ラジカル重合性モノマー及び(a-2)ラジカル重合性オリゴマーを含むことを特徴とする態様1~8のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 9.
A concrete structure according to any one of Aspects 1 to 8, wherein the (a) radical polymerizable compound comprises (a-1) a radical polymerizable monomer and (a-2) a radical polymerizable oligomer.
態様10.
前記(a-1)ラジカル重合性モノマーが、一種以上の(メタ)アクリレートモノマーを含む、態様9に記載のコンクリート構造体。
Aspect 10.
10. The concrete structure according to claim 9, wherein the (a-1) radical polymerizable monomer includes one or more (meth)acrylate monomers.
態様11.
前記一種以上の(メタ)アクリレートモノマーが、鎖式の(メタ)アクリレート、及び環式の(メタ)アクリレートを含む、態様10に記載のコンクリート構造体。
Aspect 11.
11. The concrete structure of claim 10, wherein the one or more (meth)acrylate monomers include linear (meth)acrylates and cyclic (meth)acrylates.
態様12.
前記(a-2)ラジカル重合性オリゴマーが、一種以上のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含む、態様9~11のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 12.
A concrete structure according to any one of Aspects 9 to 11, wherein the (a-2) radically polymerizable oligomer includes one or more urethane (meth)acrylate oligomers.
態様13.
前記(a-1)ラジカル重合性モノマーの量が、前記(a)ラジカル重合性化合物の全体量を基準として50質量%以上70質量%以下であることを特徴とする、態様9~12のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 13.
Aspect 13. The concrete structure according to any one of Aspects 9 to 12, wherein an amount of the (a-1) radical polymerizable monomer is 50% by mass or more and 70% by mass or less, based on the total amount of the (a) radical polymerizable compound.
態様14.
前記(a-1)ラジカル重合性モノマーが、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートと2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとを質量比0.25~4:1で含む、態様9~13のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 14.
A concrete structure according to any one of Aspects 9 to 13, wherein the (a-1) radical polymerizable monomer comprises dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate in a mass ratio of 0.25 to 4:1.
態様15.
前記補強層が、前記混合物を塗布厚み0.3kg/m2以上1.5kg/m2以下として塗布して形成された層であることを特徴とする、態様1~14のいずれか一項に記載のコンクリート構造体。
Aspect 15.
The concrete structure according to any one of aspects 1 to 14, wherein the reinforcing layer is a layer formed by applying the mixture to a thickness of 0.3 kg/ m² or more and 1.5 kg/ m² or less.
態様16.
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、及び(c)チクソトロピック剤、及び(e)硬化触媒を含む第一剤を調製する工程と、
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、及び(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、
前記第一剤と前記第二剤を混合して、硬化性組成物を得る工程と、
前記硬化性組成物を、コンクリート躯体の表面に塗布する工程と
を含む、剥落防止方法。
Aspect 16.
A step of preparing a first agent including (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst;
preparing a second agent containing (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator;
mixing the first agent and the second agent to obtain a curable composition;
and applying the hardenable composition to the surface of a concrete body.
態様17.
前記第一剤と前記第二剤とを混合するに先立って、前記第一剤又は前記第二剤に(d)短繊維を混合する工程をさらに含む、態様16に記載の方法。
Aspect 17.
17. The method of claim 16, further comprising the step of (d) mixing short fibers with the first agent or the second agent prior to mixing the first agent and the second agent.
態様18.
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(e)硬化触媒を含む第一剤を調製する工程と、
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、
前記第一剤と前記第二剤を混合して、硬化性組成物を得る工程と、
コンクリート躯体の表面にシート及びプライマーから選択される一種以上を適用し、その上に前記硬化性組成物を塗布する工程と
を含む、剥落防止方法。
Aspect 18.
A step of preparing a first agent including (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst;
preparing a second agent containing (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator;
mixing the first agent and the second agent to obtain a curable composition;
a step of applying one or more selected from a sheet and a primer to the surface of a concrete body, and then applying the curable composition thereon.
態様19.
(a)ラジカル重合性化合物、
(b)シリカ微粒子、及び
(c)チクソトロピック剤
を含み、25℃及び1rpmにおける粘度が600,000mPa・s以上である組成物。
Aspect 19.
(a) a radical polymerizable compound,
(b) silica microparticles, and
(c) A composition containing a thixotropic agent and having a viscosity of 600,000 mPa·s or more at 25°C and 1 rpm.
態様20.
(a)ラジカル重合性化合物、
(b)シリカ微粒子、及び
(c)チクソトロピック剤
を含み、25℃におけるT.I値が6.0以上である組成物。
Aspect 20.
(a) a radical polymerizable compound,
(b) silica microparticles, and
(c) A composition containing a thixotropic agent and having a TI value of 6.0 or more at 25°C.
本発明の実施形態が提供できるコンクリート構造体は、その有する補強層によって施工後に塗膜の膨れを生じてしまうことがなく、仕上りも耐久性も優れる。 The concrete structures that can be provided by embodiments of the present invention have a reinforcing layer that prevents the paint film from swelling after construction, resulting in excellent finish and durability.
以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書における「部」や「%」は特に規定しない限り質量基準とする。本明細書における数値範囲は、別段の定めがないかぎりは、上限値及び下限値を含むものとする。 Embodiments of the present invention are described in detail below, but the present invention is not limited to these embodiments. Note that "parts" and "%" in this specification are based on mass unless otherwise specified. Numerical ranges in this specification include upper and lower limit values unless otherwise specified.
本発明の実施形態に係るコンクリート構造体は、コンクリート躯体に補強層を適用することによって得られ、その適用は直接に(すなわち、プライマーレス式又はノンシート式に)行うのが、コスト軽減と作業の効率化(工期短縮、早期開放可能)の観点からは好ましい。本発明の実施形態を活用できるそうした工法としては例えば、デンカ株式会社が提供するデンカワンステップガード工法が知られている。このような工法には例えば、(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(e)硬化触媒を含む第一剤を調製する工程と、(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、第一剤と第二剤とを混合して硬化性組成物を得る工程と、その硬化性組成物を、コンクリート躯体の表面に塗布する工程とを含めてよい。また、押し抜き耐荷重性能(押し抜き強度)を更に向上させる観点から、第一剤又は第二剤に(d)短繊維を混合してもよい。第一剤と第二剤とを混合するに先立って、第一剤又は第二剤に(d)短繊維を混合してもよい。
本発明の実施形態に係る硬化性組成物は二剤型組成物であることが好ましい。二剤型組成物は、少なくとも(e)硬化触媒を含む第一剤と、少なくとも(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤とからなり、第一剤と第二剤との混合物が本実施形態に係る組成物(硬化物)であることが好ましい。第一剤と第二剤の配合比は、第一剤と第二剤の合計100質量部中、第一剤:第二剤=25~75:25~75(質量比)が好ましく、40~60:40~60(質量比)がより好ましく、50:50(質量比)がさらに好ましい。本明細書における数値範囲(配合量等)は、第一剤と第二剤の合計に対する数値範囲をいうこともある。
Concrete structures according to embodiments of the present invention are obtained by applying a reinforcing layer to a concrete skeleton. Direct application (i.e., primerless or sheetless) is preferred from the standpoints of cost reduction and work efficiency (shortening construction time and enabling early release). One example of a construction method that can utilize embodiments of the present invention is the Denka One Step Guard construction method provided by Denka Co., Ltd. This construction method may include, for example, the steps of preparing a first agent containing (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst; preparing a second agent containing (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator; mixing the first agent and the second agent to obtain a curable composition; and applying the curable composition to the surface of the concrete skeleton. Furthermore, (d) short fibers may be mixed with the first agent or the second agent to further improve punching load-bearing capacity (punching strength). Prior to mixing the first and second agents, (d) short fibers may be mixed with the first or second agent.
The curable composition according to the present invention is preferably a two-component composition. The two-component composition preferably comprises a first component containing at least (e) a curing catalyst and a second component containing at least (f) a radical polymerization initiator, and the mixture of the first and second components is the composition (cured product) according to the present invention. The blending ratio of the first component to the second component is preferably 25-75:25-75 (mass ratio), more preferably 40-60:40-60 (mass ratio), and even more preferably 50:50 (mass ratio), based on 100 parts by mass of the total of the first and second components. Numerical ranges (e.g., blending amounts) used herein may also refer to numerical ranges relative to the total of the first and second components.
あるいは別の手法として、コンクリート躯体に当該補強層を間接に(例えばプライマーの層又は下塗層を介して)適用することで、押し抜き耐荷重性能(押し抜き強度)を更に向上させたコンクリート構造体を得てもよい。本発明の実施形態を活用できるそうした工法としては例えば、デンカ株式会社が提供するデンカNSガード工法が知られている。このような工法には例えば、(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(e)硬化触媒を含む第一剤を調製する工程と、(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、第一剤と第二剤を混合して硬化性組成物を得る工程と、コンクリート躯体の表面にシート及びプライマーから選択される一種以上を適用しその上に硬化性組成物を塗布する工程とを含めてよい。 Alternatively, a concrete structure with improved punching load-bearing performance (punching strength) may be obtained by applying the reinforcing layer indirectly to the concrete skeleton (e.g., via a primer layer or undercoat layer). One example of a construction method that can utilize embodiments of the present invention is the Denka NS Guard construction method provided by Denka Company Limited. This construction method may include, for example, the steps of preparing a first agent containing (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst; preparing a second agent containing (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator; mixing the first agent and the second agent to obtain a hardenable composition; and applying one or more selected from a sheet and a primer to the surface of the concrete skeleton and then coating the hardenable composition thereon.
上記のいずれの手法においても、本発明の実施形態により、施工後の外観の色ムラを抑制しつつ、かつ塗膜の膨れも抑制できるうえに、コンクリート躯体への補強層の付着強度も十分に高いという優れた効果が得られる。 In any of the above methods, the embodiments of the present invention have the excellent effect of suppressing uneven color appearance after application, suppressing swelling of the coating film, and ensuring sufficiently high adhesion strength of the reinforcing layer to the concrete structure.
本明細書において、補強層の適用対象とするコンクリート躯体(以下、「下地」とも称する)の種類は限定されず、任意の種類のコンクリート及びモルタル、並びにセメント硬化物を含んでよい。特には、老朽化して表面に微細な巣穴部を多数持つようになった(表面がポーラスになった)コンクリート躯体を対象とした補修を行え、しかもその仕上がりと耐久性に優れることが、本発明の実施形態に係る剥落防止方法の長所である。またコンクリート躯体の大きさも任意であってよく、大面積施工も可能である。 In this specification, the type of concrete structure (hereinafter also referred to as "base") to which the reinforcing layer is applied is not limited, and may include any type of concrete, mortar, and hardened cement. In particular, the spalling prevention method according to an embodiment of the present invention has the advantage that it can be used to repair concrete structures that have deteriorated and developed numerous microscopic voids on the surface (the surface has become porous), and that it provides an excellent finish and durability. Furthermore, the size of the concrete structure may be arbitrary, and large-area construction is also possible.
本発明の実施形態に係る補強層を作成できる硬化性組成物は、(a)ラジカル重合性化合物と、(b)シリカ微粒子と、(c)チクソトロピック剤とを含む。すなわち作成される補強層は、(a)ラジカル重合性化合物と、(b)シリカ微粒子と、(c)チクソトロピック剤とを含む混合物の硬化体を含んでもよい。本発明に係る或る実施形態においては、上述した組成物自体の提供も可能である。好ましくは、その硬化性組成物の25℃及び1rpmにおける粘度は600,000mPa・s以上1,500,000mPa・s以下、より好ましくは900,000mPa・s以上1,200,000mPa・s以下であってよい。25℃及び1rpmにおける粘度が600,000mPa・s以上であると、塗膜の膨れを抑制する効果が充分に得られる。また好ましくは、当該組成物の25℃におけるT.I(チクソトロピックインデックス)値は6.0以上、より好ましくは7.5以上である。このように硬化性組成物の粘度及びチクソ性(thixotropy)を高く設定することで、たとえ適用対象が老朽化したコンクリート躯体であったとしても、充分な付着強度が得られる程度に硬化性組成物がコンクリート躯体へ含浸し、かつ過剰に吸い込まれて塗膜が薄くなり外観の色ムラを生じてしまうことを抑制できる。しかも、老朽化コンクリート躯体のポーラスな表面に溜まる水蒸気の蒸気圧によって塗膜が変形し、膨れを生じてしまう問題をも解決できる。 The curable composition capable of forming the reinforcing layer according to an embodiment of the present invention contains (a) a radically polymerizable compound, (b) silica microparticles, and (c) a thixotropic agent. That is, the reinforcing layer to be formed may contain a cured product of a mixture containing (a) a radically polymerizable compound, (b) silica microparticles, and (c) a thixotropic agent. In some embodiments of the present invention, the above-described composition itself may also be provided. Preferably, the viscosity of the curable composition at 25°C and 1 rpm may be 600,000 mPa·s or more and 1,500,000 mPa·s or less, more preferably 900,000 mPa·s or more and 1,200,000 mPa·s or less. A viscosity of 600,000 mPa·s or more at 25°C and 1 rpm sufficiently suppresses blistering of the coating film. Furthermore, the T.I (thixotropic index) value of the composition at 25°C is preferably 6.0 or more, more preferably 7.5 or more. By setting the viscosity and thixotropy of the curable composition high in this way, even when the target of application is a dilapidated concrete structure, the curable composition can be impregnated into the concrete structure to an extent that sufficient adhesive strength is obtained, and excessive absorption, which would result in a thin coating film and uneven color appearance, can be prevented. Furthermore, it also solves the problem of coating film deformation and swelling due to the vapor pressure of water vapor that accumulates on the porous surface of a dilapidated concrete structure.
作業性を向上できる観点からは、硬化性組成物の25℃及び1rpmにおける粘度が1,500,000mPa・s以下であるのが好ましく、より好ましくは1,200,000mPa・s以下であってよい。また同様に作業性を向上できる観点からは、硬化性組成物の25℃におけるT.I値は10.0以下であるのが好ましく、より好ましくは8.0以下であってよい。T.I値が6.0以上であると、コンクリート躯体に金コテ等で接着剤を塗布する場合、接着剤の伸びがよく、作業性が良く、また塗布厚みのバラツキが生じにくくなる。 From the perspective of improving workability, the viscosity of the curable composition at 25°C and 1 rpm is preferably 1,500,000 mPa·s or less, and more preferably 1,200,000 mPa·s or less. Similarly, from the perspective of improving workability, the T.I value of the curable composition at 25°C is preferably 10.0 or less, and more preferably 8.0 or less. If the T.I value is 6.0 or more, when applying the adhesive to a concrete structure with a metal trowel or the like, the adhesive spreads well, making workability good and reducing variation in the applied thickness.
粘度及びT.I値は、JIS Z8803:2011に記載の方法を用いて測定でき、例えば当該技術分野で既知の回転粘度計を使って測定できる。本明細書におけるT.I値は、別段の定めがないかぎりは、25℃において回転速度比1:10で測定した値を指し、例えば回転数1rpmと10rpmでそれぞれ得られた値の比であり、下記式1で示すことができる。
T.I値=(25℃、1rpmで測定した粘度)/(25℃、10rpmで測定した粘度)・・・(式1)
The viscosity and TI value can be measured using the method described in JIS Z8803:2011, for example, using a rotational viscometer known in the art. Unless otherwise specified, the TI value in this specification refers to a value measured at 25°C with a rotational speed ratio of 1:10, for example, the ratio of values obtained at rotational speeds of 1 rpm and 10 rpm, and can be expressed by the following formula 1.
TI value = (viscosity measured at 25°C and 1 rpm) / (viscosity measured at 25°C and 10 rpm) ... (Equation 1)
なおこうした高い粘度及びT.I値は、他用途ではむしろ悪影響があり、実用に適さないと考えられる。例えばスプレー塗装用途の場合、このように高い粘度では却ってスプレー噴射しづらくなる、噴射後に均等に拡がりにくいなどの障害が発生してしまう。またコンクリートの亀裂補修用途の場合でも、このように高いT.I値では十分に細かい亀裂に浸透できず、不適となる。本発明の実施形態における粘度及びT.I値は、コンクリート躯体の剥落防止に特化して使えるよう、本発明者が想到したものである。 However, such high viscosity and T.I. values are considered to have adverse effects in other applications and are therefore unsuitable for practical use. For example, in spray painting applications, such high viscosity can make it difficult to spray and causes problems such as difficulty in spreading evenly after spraying. Furthermore, even in applications such as repairing cracks in concrete, such high T.I. values are not suitable because they are unable to penetrate fine cracks sufficiently. The viscosity and T.I. values in the embodiments of the present invention were devised by the inventor so that they can be used specifically to prevent spalling of concrete structures.
当該硬化性組成物は、一剤型であっても二剤型であってもよいが、施工現場での使用しやすさの観点からは二剤型が好ましい。二剤型の場合は例えば、第一剤には(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(e)硬化触媒を含んでよい。また第二剤には(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含んでよい。なお、二剤型の場合は、第一剤と第二剤の粘度及びT.I値は、その混合物としてまとめて測定してもよいし、あるいは個別に測定してもよい。第一剤と第二剤の粘度は個別に測定することが好ましい。個別に測定する場合は、第一剤と第二剤の両方が、25℃及び1rpmにおける粘度を600,000mPa・s以上、かつ25℃におけるT.I値を6.0以上有することが好ましい。 The curable composition may be a one-part or two-part type, but a two-part type is preferred from the perspective of ease of use at the construction site. In the case of a two-part type, for example, the first part may contain (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst. The second part may contain (a) a radically polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator. In the case of a two-part type, the viscosity and T.I. value of the first and second parts may be measured together as a mixture or individually. It is preferable to measure the viscosity of the first and second parts individually. If measured individually, it is preferable that both the first and second parts have a viscosity of 600,000 mPa·s or greater at 25°C and 1 rpm and a T.I. value of 6.0 or greater at 25°C.
(a)ラジカル重合性化合物は、硬化性組成物の基材としての役割を有する。(a)ラジカル重合性化合物としては、一個以上のラジカル重合性基を有するモノマー又はオリゴマーを任意に使用でき、例えばラジカル重合性基を有するビニル系化合物、ウレタン系化合物、エポキシ系化合物、及び(メタ)アクリル系化合物などが挙げられ、特に付着強度を適切に得る観点からは(メタ)アクリレート系のモノマー及び/又はオリゴマーを含むことが好ましい。また(a)ラジカル重合性化合物の粘度は、25℃及び1rpmにおいて300mPa・s以上であることが好ましい。 The (a) radically polymerizable compound serves as the base material for the curable composition. The (a) radically polymerizable compound can be any monomer or oligomer having one or more radically polymerizable groups. Examples include vinyl compounds, urethane compounds, epoxy compounds, and (meth)acrylic compounds having radically polymerizable groups. From the perspective of achieving adequate adhesive strength, it is preferable to use a (meth)acrylate monomer and/or oligomer. Furthermore, the viscosity of the (a) radically polymerizable compound is preferably 300 mPa·s or greater at 25°C and 1 rpm.
(a)ラジカル重合性化合物は、(a-1)ラジカル重合性モノマー及び(a-2)ラジカル重合性オリゴマーを含むことが、施工後の外観色ムラを効率的に抑制するうえで好ましい。これは、モノマーとオリゴマーが相溶していると、その分子量の差によりオリゴマーが、モノマーのコンクリート躯体への過剰な吸い込みを抑制できるためであると考えられる。このような効果を優れて発揮させる観点からは、そうした(a-2)ラジカル重合性オリゴマーの分子量を、重量平均分子量(Mw)として800~50,000の範囲とするのが好ましく、3,000~30,000の範囲とするのがより好ましい。(a-1)ラジカル重合性モノマーは分子量として800未満の範囲とするのが好ましい。 It is preferable that the (a) radical polymerizable compound contain (a-1) a radical polymerizable monomer and (a-2) a radical polymerizable oligomer in order to efficiently suppress uneven color appearance after application. This is thought to be because, when the monomer and oligomer are compatible, the difference in molecular weight allows the oligomer to suppress excessive absorption of the monomer into the concrete body. To maximize this effect, the molecular weight of the (a-2) radical polymerizable oligomer is preferably in the range of 800 to 50,000, and more preferably 3,000 to 30,000, in terms of weight average molecular weight (Mw). It is preferable that the molecular weight of the (a-1) radical polymerizable monomer be less than 800.
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定される標準ポリスチレン換算の値である。具体的には、平均分子量は、下記の条件にて、溶剤としてテトラヒドロフランを用い、GPCシステム(東ソー社製SC-8010)を使用し、市販の標準ポリスチレンで検量線を作成して求められる。
流速:1.0ml/min
設定温度:40℃
カラム構成:東ソー社製「TSK guardcolumn MP(×L)」6.0mmID×4.0cm1本、および東ソー社製「TSK-GELMULTIPOREHXL-M」7.8mmID×30.0cm(理論段数16,000段)2本、計3本(全体として理論段数32,000段)
サンプル注入量:100μl(試料液濃度1mg/ml)
送液圧力:39kg/cm2
検出器:RI検出器
The weight-average molecular weight is a value calculated as a standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, the average molecular weight is determined by using tetrahydrofuran as a solvent, a GPC system (SC-8010 manufactured by Tosoh Corporation) under the following conditions, and creating a calibration curve using commercially available standard polystyrene.
Flow rate: 1.0ml/min
Set temperature: 40℃
Column configuration: One Tosoh "TSK guard column MP (xL)" 6.0 mm ID x 4.0 cm, and two Tosoh "TSK-GELMULTIPORE HXL-M" 7.8 mm ID x 30.0 cm (16,000 theoretical plates), for a total of three (total theoretical plate number: 32,000).
Sample injection volume: 100 μl (sample solution concentration 1 mg/ml)
Liquid delivery pressure: 39 kg/ cm2
Detector: RI detector
(a-1)ラジカル重合性モノマーとしては、一官能、二官能、又はそれ以上の多官能性のものを使用できる。ラジカル重合性モノマーとしては、一官能性のものが好ましい。一官能性のラジカル重合性モノマーとしては、単官能(メタ)アクリレートが好ましい。単官能(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリロイル基を1個有するモノ(メタ)アクリレートをいう。 (a-1) The radical polymerizable monomer can be monofunctional, difunctional, or polyfunctional. Monofunctional radical polymerizable monomers are preferred. Monofunctional (meth)acrylates are preferred as monofunctional radical polymerizable monomers. A monofunctional (meth)acrylate refers to a mono(meth)acrylate having one (meth)acryloyl group.
(a-1)ラジカル重合性モノマーとしては例えば、鎖式の(メタ)アクリレート、並びに環式の(メタ)アクリレートのモノマーが挙げられる。 (a-1) Examples of radically polymerizable monomers include chain (meth)acrylate and cyclic (meth)acrylate monomers.
鎖式の(メタ)アクリレートとしては、直鎖構造若しくは分鎖構造を有する(メタ)アクリレートが好ましい。鎖式構造はアルキル基を有する構造が好ましい。鎖式構造としては炭化水素基を有する構造が好ましい。炭化水素基は置換基を有しても良い。鎖式の(メタ)アクリレートとしては、環式の(メタ)アクリレートを含まないことが好ましい。直鎖若しくは分鎖の(メタ)アクリレートとしては例えばヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、及びエイコデシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、並びに、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる他、更には2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、4-ブチルヒドロキシ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、及びカプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等も挙げられる。これらの中では、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートからなる群の1種以上が好ましく、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの中では、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。 As a chain (meth)acrylate, a (meth)acrylate having a linear or branched chain structure is preferred. The chain structure preferably has an alkyl group. The chain structure preferably has a hydrocarbon group. The hydrocarbon group may have a substituent. As a chain (meth)acrylate, it is preferred that it does not include a cyclic (meth)acrylate. Examples of linear or branched (meth)acrylates include alkyl (meth)acrylates such as hexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, nonadecyl (meth)acrylate, and eicodecyl (meth)acrylate. acrylate, and hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, as well as 2-hydroxyethyl (meth)acryloyl phosphate, 4-butylhydroxy(meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, glycerin di(meth)acrylate, 2-hydroxy-3-(meth)acryloyloxypropyl (meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and caprolactone-modified 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, etc. Among these, one or more members of the group consisting of alkyl (meth)acrylates and hydroxyalkyl (meth)acrylates are preferred, and hydroxyalkyl (meth)acrylates are preferred. Of the hydroxyalkyl (meth)acrylates, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate is preferred.
環式の(メタ)アクリレートとしては、脂環式構造若しくは芳香族構造を有する(メタ)アクリレートが好ましい。環式構造は置換基を有しても良い。脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリレートとしては例えば、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、1-(1-アダマンチル)-1-メチルエチル(メタ)アクリレート等といった脂環式の(メタ)アクリレート、ノニルフェノールEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、エチルベンジル(メタ)アクリレート、プロピルベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート等といった芳香族の(メタ)アクリレートが挙げられる。芳香族の(メタ)アクリレートの中では、ノニルフェノールEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレートが好ましい。これらの中では、脂環式の(メタ)アクリレートが好ましい。脂環式の(メタ)アクリレートの中では、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。 Preferably, the cyclic (meth)acrylate is one having an alicyclic structure or an aromatic structure. The cyclic structure may have a substituent. Examples of alicyclic or aromatic (meth)acrylates include alicyclic (meth)acrylates such as adamantyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, and 1-(1-adamantyl)-1-methylethyl (meth)acrylate, as well as aromatic (meth)acrylates such as nonylphenol EO (ethylene oxide)-modified (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, methylbenzyl (meth)acrylate, ethylbenzyl (meth)acrylate, propylbenzyl (meth)acrylate, methoxybenzyl (meth)acrylate, and chlorobenzyl (meth)acrylate. Of the aromatic (meth)acrylates, nonylphenol EO (ethylene oxide)-modified (meth)acrylate is preferred. Of these, alicyclic (meth)acrylates are preferred. Of the alicyclic (meth)acrylates, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate is preferred.
(a-1)ラジカル重合性モノマーの量は、前記(a)ラジカル重合性化合物の全体量を基準として10質量%以上95質量%以下であることが好ましく、35質量%以上85質量%以下であることがより好ましく、50質量%以上70質量%以下であることが最も好ましい。 The amount of (a-1) radically polymerizable monomer is preferably 10% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 35% by mass or more and 85% by mass or less, and most preferably 50% by mass or more and 70% by mass or less, based on the total amount of (a) radically polymerizable compound.
(a-1)ラジカル重合性モノマーは、付着強度向上の観点から、上述した直鎖若しくは分鎖の(メタ)アクリレートと、脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリレートとを併せて含むことが好ましく、その配合比としては1:4~4:1の範囲、更に好ましくは1:2~2:1の範囲であってよい。特には2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートとを含むことが好ましく、その配合比は、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを1質量部に対してジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートを0.25~4質量部とするのが好ましく、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートを0.5~3質量部とするのがより好ましく、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートを2質量部とするのがより好ましい。 From the perspective of improving adhesive strength, the (a-1) radical polymerizable monomer preferably contains a combination of the above-mentioned linear or branched (meth)acrylate and an alicyclic or aromatic (meth)acrylate, with the blending ratio being in the range of 1:4 to 4:1, and more preferably in the range of 1:2 to 2:1. It is particularly preferred to contain 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, with the blending ratio being preferably 0.25 to 4 parts by mass of dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate per 1 part by mass of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, more preferably 0.5 to 3 parts by mass of dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, and even more preferably 2 parts by mass of dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate.
(a-2)ラジカル重合性オリゴマーとしては、二官能性のものが好ましい。二官能性のラジカル重合性モノマーとしては、二官能(メタ)アクリレートが好ましい。二官能(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリロイル基を2個有するジ(メタ)アクリレートをいう。 (a-2) The radically polymerizable oligomer is preferably a bifunctional one. The bifunctional radically polymerizable monomer is preferably a bifunctional (meth)acrylate. A bifunctional (meth)acrylate refers to a di(meth)acrylate having two (meth)acryloyl groups.
(a-2)ラジカル重合性オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ビスフェノール構造を有する二官能の重合性オリゴマーからなる群の1種以上が好ましく、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーがより好ましい。 (a-2) The radical polymerizable oligomer is preferably one or more members selected from the group consisting of urethane (meth)acrylate oligomers and bifunctional polymerizable oligomers having a bisphenol structure, with urethane (meth)acrylate oligomers being more preferred.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、ウレタン構造を有する二官能(メタ)アクリレートが好ましい。ウレタン構造を有する二官能(メタ)アクリレートとしては、ウレタン構造を有し、かつ、(メタ)アクリロイル基を2個有するジ(メタ)アクリレートが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有するポリイソシアネート、1分子中に少なくとも2個の水酸基を有するポリオール、及び水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。 As the urethane (meth)acrylate oligomer, a bifunctional (meth)acrylate having a urethane structure is preferred. As the bifunctional (meth)acrylate having a urethane structure, a di(meth)acrylate having a urethane structure and two (meth)acryloyl groups is preferred. Examples of urethane (meth)acrylate oligomers include urethane (meth)acrylates obtained by reacting a polyisocyanate having at least two isocyanate groups per molecule, a polyol having at least two hydroxyl groups per molecule, and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate.
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、2官能性芳香族ウレタン(メタ)アクリレート(MIWON社製「MIRAMER MU3603」)、ポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマー(日本曹達社製「NISSO-PB TE2000」)等が挙げられる。ポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、ポリイソシアネートとしてトルエンジイソシアネートを用い、ポリオールとして両末端水酸基ポリブタジエンを用い、水酸基含有(メタ)アクリレートとして2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを用い、反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of urethane (meth)acrylate oligomers include bifunctional aromatic urethane (meth)acrylate (MIRAMER MU3603 manufactured by MIWON Co., Ltd.) and polybutadiene (meth)acrylate oligomer (NISSO-PB TE2000 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.). Examples of polybutadiene (meth)acrylate oligomers include urethane (meth)acrylates obtained by reacting toluene diisocyanate as the polyisocyanate, polybutadiene with hydroxyl groups at both ends as the polyol, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate as the hydroxyl group-containing (meth)acrylate.
ビスフェノール構造を有する二官能の重合性オリゴマーとしては、ビスフェノール構造を有する二官能(メタ)アクリレートが好ましい。ビスフェノール構造を有する二官能(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノール骨格の末端にオキシアルキレン構造を介し、(メタ)アクリロイル基を2個有するジ(メタ)アクリレートが好ましい。ビスフェノール骨格の末端にオキシアルキレン構造を介し、(メタ)アクリロイル基を2個有するジ(メタ)アクリレートとしては、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシテトラエトキシフェニル)プロパン、及び2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等が挙げられる。ビスフェノール骨格の末端にオキシアルキレン構造を介し、(メタ)アクリロイル基を2個有するジ(メタ)アクリレートとしては、MIWON社製「MIRAMER M2101」等が挙げられる。 As a difunctional polymerizable oligomer having a bisphenol structure, a difunctional (meth)acrylate having a bisphenol structure is preferred. As a difunctional (meth)acrylate having a bisphenol structure, a di(meth)acrylate having two (meth)acryloyl groups at the end of the bisphenol skeleton via an oxyalkylene structure is preferred. Examples of di(meth)acrylates having two (meth)acryloyl groups attached via an oxyalkylene structure to the terminal of a bisphenol skeleton include 2,2-bis(4-(meth)acryloxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxyethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxydiethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxypropoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxytetraethoxyphenyl)propane, and 2,2-bis(4-(meth)acryloxypolyethoxyphenyl)propane. Examples of di(meth)acrylates having two (meth)acryloyl groups attached via an oxyalkylene structure to the terminal of a bisphenol skeleton include MIRAMER M2101 manufactured by MIWON.
(a-2)ラジカル重合性オリゴマーの量は、前記(a)ラジカル重合性化合物の全体量を基準として5質量%以上90質量%以下であることが好ましく、15質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上50質量%以下であることが最も好ましい。 The amount of (a-2) radically polymerizable oligomer is preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 65% by mass or less, and most preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total amount of (a) radically polymerizable compound.
(b)シリカ微粒子は、増粘剤としての機能を有するものであるが、後述する(c)チクソトロピック剤との相互作用を有することが特徴である。すなわち、(b)シリカ微粒子と(c)チクソトロピック剤が相互作用(好ましくは水素結合)してネットワーク構造を形成することにより、構造粘性を発現することが、上述した粘度及びT.I値の実現に資する。こうした知見は、シリカ微粒子だけを使っても十分な粘度及びT.I値が実際には得られないことを踏まえて、本発明者が想到したものである。 (b) Silica microparticles function as a thickener, but are characterized by their interaction with (c) a thixotropic agent, which will be described later. In other words, (b) silica microparticles and (c) a thixotropic agent interact (preferably through hydrogen bonding) to form a network structure, thereby exhibiting structural viscosity, which contributes to achieving the viscosity and T.I. value described above. This finding was arrived at by the inventors after learning that sufficient viscosity and T.I. value cannot actually be achieved by using silica microparticles alone.
(b)シリカ微粒子としては例えば、フュームドシリカ(日本アエロジル社製のAEROSIL(登録商標)等)が好ましい。フュームドシリカとしては、疎水性フュームドシリカであることが、一般に極性を有する(a)ラジカル重合性化合物を増粘させるうえで好ましい。(b)シリカ微粒子のサイズ及び比表面積は特に限定されないが、付着強度と粘度・チクソ性の発現とを両立させる観点から好ましくはそれぞれ、シリカ微粒子の1次粒子径を1~100nmの範囲、BET法による比表面積を50~200m2/gの範囲にできる。1次粒子径は、レーザー光回折法等の分析手段を使用した粒度分布計により、体積基準の粒度分布におけるメジアン径(d50)として求めることができる。粘度及びT.I値を適切な範囲に設定する観点からは、シリカ微粒子は、ラジカル重合性化合物、特にはラジカル重合性モノマーへの分散性が良いものであることが好ましい。例えばラジカル重合性モノマーとして(メタ)アクリレートモノマーを使用する場合には、疎水性フュームドシリカのうちでも、特に疎水性表面処理が施されているもの(例えば、日本アエロジル社製「AEROSIL」)が好ましい。 A preferred example of the (b) silica microparticles is fumed silica (e.g., AEROSIL (registered trademark) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). Hydrophobic fumed silica is generally preferred for thickening the polar (a) radically polymerizable compound. The size and specific surface area of the (b) silica microparticles are not particularly limited. However, from the viewpoint of achieving both adhesive strength and viscosity/thixotropy, the primary particle diameter of the silica microparticles is preferably in the range of 1 to 100 nm, and the specific surface area by the BET method is preferably in the range of 50 to 200 m 2 /g. The primary particle diameter can be determined as the median diameter (d50) in the volume-based particle size distribution using a particle size distribution analyzer employing analytical means such as laser diffraction. From the viewpoint of setting the viscosity and TI value within appropriate ranges, it is preferred that the silica microparticles have good dispersibility in radically polymerizable compounds, particularly radically polymerizable monomers. For example, when a (meth)acrylate monomer is used as the radical polymerizable monomer, among hydrophobic fumed silica, one that has been subjected to a hydrophobic surface treatment (for example, "AEROSIL" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is preferred.
(b)シリカ微粒子の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、粘度・チクソ性を向上させる観点からは1質量部以上であるのが好ましく、施工後のコンクリートの強度を維持する観点からは20質量部以下であるのが好ましい。(b)シリカ微粒子の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、粘度・チクソ性を向上させる観点からは5質量部以上であるのが好ましく、施工後のコンクリートの強度を維持する観点からは12質量部以下であるのが好ましい。 The amount of (b) silica microparticles is preferably 1 part by mass or more per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound to improve viscosity and thixotropy, and preferably 20 parts by mass or less to maintain the strength of concrete after application. The amount of (b) silica microparticles is preferably 5 parts by mass or more per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound to improve viscosity and thixotropy, and preferably 12 parts by mass or less to maintain the strength of concrete after application.
(c)チクソトロピック剤(チキソトロピック剤とも呼ぶ)は、上述の(b)シリカ微粒子と相互作用できるものであれば任意のものを使用でき、硬化性組成物を調製する際の扱いやすさの観点からは、常温(JIS Z8703:1983により定める5~35℃)で液体であることが好ましい。(c)チクソトロピック剤(レオロジーコントロール剤とも称する)としては例えば、ポリエーテル化合物、カルボン酸アミド系化合物、ヒドロキシカルボン酸アミド系化合物(ポリヒドロキシカルボン酸アミド化合物を含む)、尿素ウレタンアミド系化合物、及びポリビニルピロリドン、多糖類誘導体(グアーガム、キサンタンガムなど)、ベンジルアルコール、キシレン、エタノール、ターペン、及びそれらの一種以上の混合物が挙げられる。 Any (c) thixotropic agent (also called a thixotropic agent) can be used as long as it is capable of interacting with the above-mentioned (b) silica microparticles. From the perspective of ease of handling when preparing the curable composition, it is preferable that the agent be liquid at room temperature (5 to 35°C as defined by JIS Z8703:1983). Examples of (c) thixotropic agents (also called rheology control agents) include polyether compounds, carboxylic acid amide compounds, hydroxycarboxylic acid amide compounds (including polyhydroxycarboxylic acid amide compounds), urea urethane amide compounds, polyvinylpyrrolidone, polysaccharide derivatives (such as guar gum and xanthan gum), benzyl alcohol, xylene, ethanol, turpene, and mixtures of one or more of these.
(c)チクソトロピック剤の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、粘度・チクソ性を向上させる観点からは0.1質量部以上であることが好ましく、付着強度を向上させる観点からは10質量部以下であることが好ましい。(c)チクソトロピック剤の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、粘度・チクソ性を向上させる観点からは0.5質量部以上であることが好ましく、付着強度を向上させる観点からは5質量部以下であることが好ましい。 The amount of (c) thixotropic agent is preferably 0.1 parts by mass or more per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound to improve viscosity and thixotropy, and preferably 10 parts by mass or less to improve adhesive strength. The amount of (c) thixotropic agent is preferably 0.5 parts by mass or more per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound to improve viscosity and thixotropy, and preferably 5 parts by mass or less to improve adhesive strength.
プライマーレス式又はノンシート式に硬化性組成物を使用する場合には、更に硬化性組成物(又は混合することで硬化性組成物を得る元となる各剤のいずれか)に、(d)短繊維を含めてよい。(d)短繊維としては、カーボンファイバー、アラミドファイバー、PA6(ナイロン6)ファイバー、ガラスファイバー、針状ウォラストナイト、チタン酸カルシウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー等を使用できる。(d)短繊維のサイズとしては繊維長2~10mmが好ましい。 When using the curable composition in a primerless or non-sheet system, the curable composition (or any of the components that are mixed to obtain the curable composition) may further contain (d) short fibers. Examples of (d) short fibers that can be used include carbon fiber, aramid fiber, PA6 (nylon 6) fiber, glass fiber, acicular wollastonite, calcium titanate whiskers, calcium carbonate whiskers, and aluminum borate whiskers. The size of the (d) short fibers is preferably 2 to 10 mm in length.
(d)短繊維の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、10質量部以下であることが好ましい。(d)短繊維の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、5質量部以下であることが好ましい。 The blending amount of (d) short fibers is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound. The blending amount of (d) short fibers is preferably 0.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound.
その他硬化性組成物には、当該技術分野において慣用される種々の添加剤、例えば(e)硬化触媒や(f)ラジカル重合開始剤を含めてもよい。(e)硬化触媒及び(f)ラジカル重合開始剤の例を以下に挙げる。 The curable composition may also contain various additives commonly used in the art, such as (e) a curing catalyst and (f) a radical polymerization initiator. Examples of (e) a curing catalyst and (f) a radical polymerization initiator are listed below.
硬化触媒はラジカル重合開始剤と反応し、ラジカルを発生させ、モノマーの重合を促進させる硬化促進剤である。硬化触媒としては、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、エチレンチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、アセチルチオ尿素、メルカプトベンゾイミダゾール、ベンゾイルチオ尿素、N,N-ジエチル-p-トルイジン、N,N-ジメチル-p-トルイジン、N,N-ジイソプロパノール-p-トルイジン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エチルジエタノールアミン、N,N-ジメチルアニリン、エチレンジアミン及びトリエタノールアミン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸鉄、ネオデカン酸銅、銅アセチルアセトネート、チタンアセチルアセトネート、マンガンアセチルアセトネート、クロムアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネート、バナジルアセチルアセトネート、コバルトアセチルアセトネート等が挙げられる。これらの中では、表面硬化性が良好である点から金属石鹸に分類されるものが好ましい。金属石鹸としては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸鉄、ネオデカン酸銅等が挙げられる。金属石鹸の中では、オクチル酸コバルトが好ましい。 Curing catalysts react with radical polymerization initiators to generate radicals and accelerate the polymerization of monomers. Examples of curing catalysts include diethylthiourea, dibutylthiourea, ethylenethiourea, tetramethylthiourea, acetylthiourea, mercaptobenzimidazole, benzoylthiourea, N,N-diethyl-p-toluidine, N,N-dimethyl-p-toluidine, N,N-diisopropanol-p-toluidine, triethylamine, tripropylamine, ethyldiethanolamine, N,N-dimethylaniline, ethylenediamine, triethanolamine, cobalt naphthenate, copper naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octoate, iron octoate, copper neodecanoate, copper acetylacetonate, titanium acetylacetonate, manganese acetylacetonate, chromium acetylacetonate, iron acetylacetonate, vanadyl acetylacetonate, and cobalt acetylacetonate. Among these, those classified as metal soaps are preferred because of their good surface curing properties. Examples of metal soaps include cobalt naphthenate, copper naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octoate, iron octoate, and copper neodecanoate. Of the metal soaps, cobalt octoate is preferred.
(e)硬化触媒の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、15質量部以下であることが好ましい。(e)硬化触媒の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、8質量部以下であることが好ましい。 The amount of (e) curing catalyst blended is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 15 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound. The amount of (e) curing catalyst blended is preferably 1 part by mass or more and preferably 8 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound.
ラジカル重合開始剤は、ラジカルを発生させ、モノマーの重合を開始させるものである。ラジカル重合開始剤の中では、熱ラジカル重合開始剤が好ましい。熱ラジカル重合開始剤の中では、有機過酸化物が好ましい。熱ラジカル重合開始剤として、特に有機過酸化物は硬化触媒と反応し、ラジカルを発生させ、モノマーの重合を開始させるものである。熱ラジカル重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物、アゾ化合物に分類されるものが挙げられる。有機過酸化物としては、2-フェニル(2-プロピル)ヒドロペルオキシド、ベンゾイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、3-イソプロピルヒドロパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジクミルヒドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキサイド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイル-m-メチルベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。有機過酸化物の中では、2-フェニル(2-プロピル)ヒドロペルオキシド、ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイル-m-メチルベンゾイルパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエートからなる群から選択される少なくとも1種の有機過酸化物が好ましく、2-フェニル(2-プロピル)ヒドロペルオキシドがより好ましい。 A radical polymerization initiator generates radicals and initiates the polymerization of monomers. Among radical polymerization initiators, thermal radical polymerization initiators are preferred. Among thermal radical polymerization initiators, organic peroxides are preferred. As a thermal radical polymerization initiator, organic peroxides in particular react with a curing catalyst to generate radicals and initiate the polymerization of monomers. Examples of thermal radical polymerization initiators include organic peroxides such as ketone peroxides, peroxyketals, hydroperoxides, diallyl peroxides, diacyl peroxides, peroxyesters, and peroxydicarbonates, as well as those classified as azo compounds. Examples of organic peroxides include 2-phenyl(2-propyl) hydroperoxide, benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, diisopropyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, 1,1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexyne-3,3-isopropyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, and dicumyl Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, dicumyl hydroperoxide, acetyl peroxide, bis(4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, isobutyl peroxide, 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauryl peroxide, benzoyl-m-methylbenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl peroxybenzoate. Examples of azo compounds include azobisisobutyronitrile. Among organic peroxides, at least one organic peroxide selected from the group consisting of 2-phenyl(2-propyl) hydroperoxide, benzoyl peroxide, benzoyl-m-methylbenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl peroxybenzoate is preferred, with 2-phenyl(2-propyl) hydroperoxide being more preferred.
(f)ラジカル重合開始剤の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、15質量部以下であることが好ましい。(f)ラジカル重合開始剤の配合量は、(a)ラジカル重合性化合物100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、8質量部以下であることが好ましい。 The amount of (f) radical polymerization initiator blended is preferably 0.1 parts by mass or more and preferably 15 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound. The amount of (f) radical polymerization initiator blended is preferably 1 part by mass or more and preferably 8 parts by mass or less per 100 parts by mass of (a) radical polymerizable compound.
本発明の実施形態に係る硬化性組成物には、長期の保存安定性を改良する目的で、重合禁止剤を添加しても良い。 A polymerization inhibitor may be added to the curable composition according to an embodiment of the present invention in order to improve long-term storage stability.
本発明の実施形態に係る硬化性組成物には、接着性改良のために、シランカップリング剤等を配合することができる。 The curable composition according to an embodiment of the present invention may contain a silane coupling agent or the like to improve adhesion.
本発明の実施形態に係る硬化性組成物には、さらにパラフィンを配合することにより、表面硬化性を向上できる。 The surface curability of the curable composition according to an embodiment of the present invention can be improved by further blending paraffin.
補強層の形成にあたっては、硬化性組成物をコンクリート躯体へ直接又は間接に、塗布厚み0.3kg/m2以上1.5kg/m2以下として塗布するのが好ましく、塗布にあたっては既知の装置又は工具、例えば金コテ、ヘラなどを使用できる。 When forming the reinforcing layer, it is preferable to apply the hardenable composition directly or indirectly to the concrete body at a thickness of 0.3 kg/ m2 or more and 1.5 kg/ m2 or less, and known devices or tools, such as a metal trowel or spatula, can be used for application.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below using examples.
下記に示す材料を使用して、表1~3に示す配合比となるように25℃環境下で均一に混合し、実施例および比較例の硬化性組成物を得た。特記しない限り、第一剤と第二剤は等量混合した。 The materials listed below were mixed uniformly at 25°C in the ratios shown in Tables 1 to 3 to obtain the curable compositions of the Examples and Comparative Examples. Unless otherwise specified, equal amounts of the first and second components were mixed.
<使用材料>
(a-1)ラジカル重合性モノマー
(a-1-1)ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(日立化成社製)
(a-1-2)2-ヒドロキシエチルメタクリレート(三菱ガス化学社製)
(a-1-3)ノニルフェノールEO変性アクリレート(東亜合成社製「アロニックスM-113」)
(a-2)ラジカル重合性オリゴマー
(a-2-1)ポリウレタンアクリレートオリゴマー(MIWON社製「MIRAMER MU3603」)重量平均分子量 9,000
(a-2-2)ポリブタジエンジメタクリレートオリゴマー(日本曹達社製「NISSO-PB TE2000」)重量平均分子量 2,500
(a-2-3) BisA(ビスフェノールA)型EO10変性ジメタクリレートオリゴマー(MIWON社製「MIRAMER M2101」)重量平均分子量 1,000
(b)シリカ微粒子:疎水性フュームドシリカ(日本アエロジル社製「AEROSIL」)比表面積 130m2/g、1次粒子径 30nm
(c)チクソトロピック剤:ポリヒドロキシカルボン酸アミド化合物(ビックケミー・ジャパン社製「BYK-405」)
(d)短繊維:PA6ファイバー(東レ社製「タフバインダー」)繊維長 5mm
(e)硬化触媒:オクチル酸コバルト(東京ファインケミカル社製)
(f)ラジカル重合開始剤:2-フェニル(2-プロピル)ヒドロペルオキシド(化薬ヌーリオン社製「トリゴノックスK-80」)
<Materials used>
(a-1) Radical polymerizable monomer
(a-1-1) Dicyclopentenyloxyethyl methacrylate (Hitachi Chemical Co., Ltd.)
(a-1-2) 2-Hydroxyethyl methacrylate (Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.)
(a-1-3) Nonylphenol EO-modified acrylate ("Aronix M-113" manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
(a-2) Radical polymerizable oligomer
(a-2-1) Polyurethane acrylate oligomer (MIWON "MIRAMER MU3603") Weight average molecular weight: 9,000
(a-2-2) Polybutadiene dimethacrylate oligomer (Nisso-PB TE2000 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) Weight average molecular weight: 2,500
(a-2-3) BisA (bisphenol A) type EO10 modified dimethacrylate oligomer (MIWON "MIRAMER M2101") Weight average molecular weight: 1,000
(b) Silica microparticles: Hydrophobic fumed silica (AEROSIL manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) specific surface area 130 m 2 /g, primary particle diameter 30 nm
(c) Thixotropic agent: polyhydroxycarboxylic acid amide compound (BYK-405 manufactured by BYK Japan)
(d) Short fiber: PA6 fiber (Toray Industries, Inc. "Tough Binder"), fiber length 5 mm
(e) Curing catalyst: Cobalt octylate (Tokyo Fine Chemical Co., Ltd.)
(f) Radical polymerization initiator: 2-phenyl(2-propyl) hydroperoxide ("Trigonox K-80" manufactured by Nouryon Chemical Industries, Ltd.)
評価方法Evaluation method
粘度、T.I値
表1~3に示す配合組成に従い、ただし(d)短繊維は含めないようにして、硬化性組成物(第一剤)を配合した。配合後、5分以内にJIS K 7117-1:1999に準拠して、ブルックフィールド形回転粘度計を用い、25℃環境下で回転数1rpm、および10rpmの粘度を測定した。ブルックフィールド形回転粘度計は、英弘精機株式会社製「DV2T」、ローターNo.7を使用した。粘度は測定開始から2分後の数値を読み取り、3回測定の平均値とし、また、下記式1からT.I値を算出した。結果を表1~3に纏めた。
T.I値=(25℃、1rpmで測定した粘度)/(25℃、10rpmで測定した粘度)・・・(式1)
Viscosity and TI Value: A curable composition (first part) was formulated according to the formulation shown in Tables 1 to 3, excluding (d) short fibers. Within 5 minutes of formulation, the viscosity was measured at 1 rpm and 10 rpm in a 25°C environment using a Brookfield rotational viscometer in accordance with JIS K 7117-1:1999. The Brookfield rotational viscometer used was a "DV2T" model manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd., with a rotor No. 7. The viscosity was read 2 minutes after the start of measurement, and the average of three measurements was used. The TI value was calculated using the following formula 1. The results are summarized in Tables 1 to 3.
TI value = (viscosity measured at 25°C and 1 rpm) / (viscosity measured at 25°C and 10 rpm) ... (Equation 1)
押し抜き最大荷重
JIS A 5372:2016(プレキャスト鉄筋コンクリート製品)に規定するU形ふたの1種(呼び名300(400×600×60mm))のコンクリート中央部裏面を、φ100mmの形状かつ55mm±3mmの深さで、コンクリート用コアカッターにより切り込みを入れた。表面をサンディング処理し、この処理面に、実施例または比較例の硬化性組成物を1.0kg/m2で塗布し、硬化して表面層を形成した後、25℃、RH50%環境下で1週間養生し、試験体を得た。その後、該試験体をJSCE-K 533:2013(コンクリート片のはく落防止に適用する表面被覆材の押し抜き試験方法)に準拠して試験し、変位が10mm以上における最大荷重を押し抜き最大荷重(kN)とした。試験時の温度は25℃とし、3回測定時の平均値を表1~3に記載した。押し抜き最大荷重が0.5kN未満の場合は、充分なはく落防止性能が得られない場合がある。
Maximum punching load
A 100mm diameter, 55mm ± 3mm deep cut was made in the back of the center of the concrete of a Type 1 U-shaped cover (designated 300 (400 × 600 × 60mm)) specified in JIS A 5372:2016 (Precast Reinforced Concrete Products) using a concrete core cutter. The surface was sanded, and the curable composition of the Example or Comparative Example was applied to the treated surface at 1.0 kg/ m² . After curing to form a surface layer, the composition was cured at 25°C and 50% RH for one week to obtain a test specimen. The test specimen was then tested in accordance with JSCE-K 533:2013 (Push-out test method for surface coating materials used to prevent concrete fragment spalling). The maximum load at a displacement of 10mm or more was recorded as the maximum push-out load (kN). The test temperature was 25°C, and the average values of three measurements are listed in Tables 1 to 3. If the maximum punching load is less than 0.5 kN, sufficient peeling prevention performance may not be achieved.
コンクリート付着強度
JIS A 5371:2016(プレキャスト無筋コンクリート製品)に規定するコンクリート平板(300×300×60mm)の表面をサンディング処理し、この処理面に、実施例または比較例の硬化性組成物を1.0kg/m2で塗布し、硬化して表面層を形成した後、25℃、RH50%環境下で1週間養生した。その後、JIS A6909:2014に定める鋼製治具の接着面に接着剤を塗布し、硬化性組成物面と接着した。接着剤硬化後に、コンクリートカッターにより、鋼製治具の周囲に沿って切り込みを入れ、試験体とした。該試験体をJSCE-E 545-2007(連続繊維シートとコンクリートとの接着試験方法)に準拠して付着強度を測定した。測定機として、井谷衝機製作所製「BA-800D」を用いた。試験時の温度は25℃とし、3回測定時の平均値を表1~3に記載した。付着強度が1.5N/mm2以上または、コンクリートの母材破壊であれば、充分な付着強度が得られていると判断した。
Concrete bond strength
The surface of a concrete slab (300 x 300 x 60 mm) specified in JIS A 5371:2016 (precast unreinforced concrete products) was sanded, and the curable composition of the example or comparative example was applied to the treated surface at 1.0 kg/ m². After curing to form a surface layer, the sample was cured for one week at 25°C and 50% RH. An adhesive was then applied to the bonding surface of a steel jig specified in JIS A6909:2014 and bonded to the curable composition surface. After the adhesive cured, a concrete cutter was used to make a cut along the periphery of the steel jig to prepare a test specimen. The adhesion strength of the test specimen was measured in accordance with JSCE-E 545-2007 (Test method for adhesion between continuous fiber sheet and concrete). A BA-800D measuring machine manufactured by Itani Shoki Seisakusho was used. The test temperature was 25°C, and the average values of three measurements are listed in Tables 1 to 3. If the bond strength was 1.5 N/mm 2 or more or the concrete base material was destroyed, it was determined that sufficient bond strength was obtained.
耐ふくれ性
JIS A 5371:2016(プレキャスト無筋コンクリート製品)に規定するコンクリート平板(300×300×60mm)を48時間水中に浸漬した。コンクリート平板を水中から引き上げ、表面の水をウエスで拭き取り、実施例または比較例の硬化性組成物を1.0kg/m2塗布した。硬化性組成物を塗布して5分以内に熱風乾燥オーブン内に入れ、60℃、1時間硬化養生し、補強層を形成した。オーブンから補強層を形成したコンクリート平板を取り出し、目視で塗膜の膨れを観察した。直径5mm以上の膨れが10個以上のものを×(NG)、4~9個のものを△(moderate)、3個以下のものを○(good)、膨れが発生しなかったものを◎(excellent)と評価した。結果を表1~4に記載した。
Blister resistance
A concrete slab (300 × 300 × 60 mm) specified in JIS A 5371:2016 (precast unreinforced concrete products) was immersed in water for 48 hours. The concrete slab was removed from the water, the surface water was wiped off with a rag, and 1.0 kg/ m² of the curable composition of the example or comparative example was applied. Within 5 minutes of application, the slab was placed in a hot air drying oven and cured at 60°C for 1 hour to form a reinforcing layer. The concrete slab with the reinforcing layer was removed from the oven and visually inspected for blistering of the coating. A rating of × (NG) was given for 10 or more blisters with a diameter of 5 mm or greater, △ (moderate) for 4 to 9 blisters, ○ (good) for 3 or fewer blisters, and ◎ (excellent) for no blisters. The results are shown in Tables 1 to 4.
必須成分を含む実施例全てにおいて、押し抜き最大荷重、コンクリート付着強度、耐ふくれ性のいずれも優れた結果が得られた。 All examples containing the essential components achieved excellent results in maximum punching load, concrete bond strength, and blister resistance.
一方、チクソトロピック剤を添加しなかった比較例1~3はいずれも、耐ふくれ性が非常に劣った。 On the other hand, Comparative Examples 1 to 3, in which no thixotropic agent was added, all showed very poor resistance to blistering.
また、チクソトロピック剤を添加しないままシリカ微粒子を比較例1~3よりも増量して増粘を図った比較例4もまた、耐ふくれ性が悪いままであった。 Furthermore, Comparative Example 4, in which the amount of silica fine particles was increased compared to Comparative Examples 1 to 3 to increase viscosity without adding a thixotropic agent, also had poor blister resistance.
比較例4よりもさらにシリカ微粒子を増量した比較例5では、耐ふくれ性は若干改善したものの、今度はコンクリート付着強度が劣後してしまった。 In Comparative Example 5, which contained even more silica microparticles than Comparative Example 4, swelling resistance improved slightly, but the concrete bond strength deteriorated.
また、チクソトロピック剤は添加したがシリカ微粒子を添加しなかった比較例6も、耐ふくれ性が非常に劣った。 In addition, Comparative Example 6, in which a thixotropic agent was added but no silica microparticles were added, also had very poor resistance to swelling.
Claims (19)
(b)シリカ微粒子、及び
(c)チクソトロピック剤
を含む混合物の硬化体を含んだ補強層と、
前記補強層が直接又は間接に適用されたコンクリート躯体と
を含む、コンクリート構造体であって、
前記混合物の25℃及び1rpmにおける粘度が900,000mPa・s以上であり、かつ25℃におけるT.I値が7.1以上10.0以下である
ことを特徴とする、コンクリート構造体。 (a) a radical polymerizable compound,
(b) silica microparticles, and
(c) a reinforcing layer containing a hardened mixture containing a thixotropic agent;
A concrete structure comprising: a concrete skeleton to which the reinforcing layer is applied directly or indirectly;
The viscosity of the mixture at 25°C and 1 rpm is 900,000 mPa·s or more, and the TI value at 25°C is 7.1 or more and 10.0 or less.
A concrete structure characterized by :
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、及び(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、
前記第一剤と前記第二剤を混合して、混合物の25℃及び1rpmにおける粘度が900,000mPa・s以上でありかつ25℃におけるT.I値が7.1以上10.0以下である硬化性組成物を得る工程と、
前記硬化性組成物を、コンクリート躯体の表面に塗布する工程と
を含む、剥落防止方法。 A step of preparing a first agent including (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst;
preparing a second agent containing (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator;
a step of mixing the first part and the second part to obtain a curable composition having a viscosity of 900,000 mPa s or more at 25°C and 1 rpm and a TI value of 7.1 or more and 10.0 or less at 25°C ;
and applying the hardenable composition to the surface of a concrete body.
(a)ラジカル重合性化合物、(b)シリカ微粒子、(c)チクソトロピック剤、及び(f)ラジカル重合開始剤を含む第二剤を調製する工程と、
前記第一剤と前記第二剤を混合して、混合物の25℃及び1rpmにおける粘度が900,000mPa・s以上でありかつ25℃におけるT.I値が7.1以上10.0以下である硬化性組成物を得る工程と、
コンクリート躯体の表面にシート及びプライマーから選択される一種以上を適用し、その上に前記硬化性組成物を塗布する工程と
を含む、剥落防止方法。 A step of preparing a first agent including (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (e) a curing catalyst;
preparing a second agent containing (a) a radical polymerizable compound, (b) silica fine particles, (c) a thixotropic agent, and (f) a radical polymerization initiator;
a step of mixing the first part and the second part to obtain a curable composition having a viscosity of 900,000 mPa s or more at 25°C and 1 rpm and a TI value of 7.1 or more and 10.0 or less at 25°C ;
a step of applying one or more selected from a sheet and a primer to the surface of a concrete body, and then applying the curable composition thereon.
(b)シリカ微粒子、及び
(c)チクソトロピック剤
を含み、25℃及び1rpmにおける粘度が900,000mPa・s以上であり、かつ25℃におけるT.I値が7.1以上10.0以下である組成物。 (a) a radical polymerizable compound,
(b) silica microparticles, and
(c) A composition containing a thixotropic agent, having a viscosity of 900,000 mPa·s or more at 25°C and 1 rpm , and a TI value of 7.1 or more and 10.0 or less at 25°C .
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