JP3029404B2 - 防食・防水被覆コンクリート構造体の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防食・防水被覆コ
ンクリート構造体の形成方法に関し、特に、未硬化の湿
潤状態のコンクリートの表面に防食・防水被膜を、簡便
かつ優れた作業性で形成して、硬化したコンクリートと
一体化した防食・防水膜を有する防食・防水被覆コンク
リート構造体を形成することができる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、下水処理場、下水道マンホール等
では、生成する硫化水素に起因する硫酸によるコンクリ
ートの劣化対策として、エポキシ樹脂系の材料による防
食ライニングが施されてきた。また、廃棄物処分場、共
同溝等の地下構造物の防水対策として、塩化ビニル樹脂
系、加硫ゴム、非加硫ゴム、またはアスファルト系のシ
ートを下地のコンクリートに接着したり、機械的に固定
するシート防水工法が知られている。さらに、耐食性を
要する浄水設備、気密性と耐薬品性を要するコンクリー
ト製サイロの内面ライニング、橋梁等のコンクリート構
造物の劣化防止ライニング等にエポキシ樹脂を用いる方
法が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法は、打設したコンクリートが十分に硬化して所定の
物理的強度に到達した後、シートを接着させたり、機械
的に固定したり、ライニング剤をコテ塗りする必要があ
る。そのため、これらの防食・防水工法では、コンクリ
ート打設後にコンクリートを養生させ、硬化が完了する
までの約１〜４週間待機してから工事を実施しなければ
ならず、補修工事などで工期に余裕のない場合に問題が
あった。そこで、ジェットセメントなどの超速硬化型の
コンクリートを使用することも行われているが、形成で
きるコンクリートの厚さに制限があることや、経済性な
どに問題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、未硬化の湿潤状
態にあるコンクリートの表面に、防食・防水被膜を、簡
便かつ優れた作業性で形成して、硬化したコンクリート
と一体化した防食・防水膜を有するコンクリート構造体
を形成することができる方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは、鋭意研究の結果、ポリ尿素樹脂を構
成するイソシアネート成分とアミン成分が反応するとき
に、水分が存在してもその影響を受けない化学反応上の
特性に着目して、湿潤状態にある若令コンクリートにポ
リ尿素樹脂からなる防水・防食被覆層を形成させれば、
硬化したコンクリートと一体化した防食・防水膜を形成
できることを知見し、本発明を想到するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、打設後の湿潤状態に
あるコンクリートの表面にポリ尿素樹脂被覆層を形成し
て、防食・防水膜と硬化コンクリートとを一体化させる
防食・防水被覆コンクリート構造体の形成方法を提供す
るものである。

【０００７】以下、本発明の防食・防水被覆コンクリー
ト構造体の形成方法（以下、「本発明の方法」という）
について詳細に説明する。

【０００８】本発明の方法は、湿潤した未硬化のコンク
リート表面に、ポリ尿素樹脂被覆層を形成する工程を有
する方法である。コンクリート表面にプライマー層を形
成してからポリ尿素樹脂被覆層を形成してもよいし、プ
ライマー層を形成せずに、ポリ尿素樹脂被覆層を形成し
てもよい。

【０００９】本発明の方法において、表面に防水・防食
被膜を形成するコンクリートの種類は、特に限定されな
い。例えば、建築工事共通仕様書（平成５年版、社団法
人公共建築協会発行）に記載の普通コンクリート、軽量
コンクリート、寒中コンクリート、無菌コンクリート、
高炉セメントＢ種を用いる普通コンクリート、マスコン
クリート、レディーミクストコンクリートＩ類、レディ
ーミクストコンクリートＩＩ類等のいずれのコンクリー
トでもよい。本発明の方法において、コンクリートの表
面は、ポリ尿素樹脂被膜を形成する前に、予め、ワイヤ
ブラシやサンドブラストによるレイタンスの除去、サン
ドペーパーやグラインダーによる平滑化処理、また、比
較的大きな欠陥部は補修剤による充填補修等の前処理を
行ってもよい。

【００１０】コンクリートの表面にプライマー層を形成
する場合、用いられるプライマーとしては、水系エポキ
シ樹脂プライマー、有機溶剤系エポキシ樹脂プライマ
ー、無溶剤系エポキシ樹脂プライマー等のエポキシ系プ
ライマー、水系ポリウレタン樹脂プライマー、有機溶剤
系ポリウレタン樹脂プライマー等のポリウレタン系プラ
イマー、水系ポリ酢酸ビニル樹脂プライマー、水系ポリ
スチレンブタジエンゴムプライマー、水系アクリル樹脂
プライマー等が挙げられる。これらのプライマーは、１
種単独でも２種以上を組み合わせても用いられる。これ
らの中でも、エポキシ系プライマーおよび／またはポリ
ウレタン系プライマーが、母材コンクリートとポリ尿素
樹脂との接着が強固であるため、好適である。このエポ
キシ系プライマーおよびポリウレタン系プライマーは、
接着性固形分として、それぞれエポキシ樹脂組成物また
はポリウレタン樹脂組成物を含むものである。

【００１１】エポキシ系プライマーの接着性固形分とし
て用いられるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ基を１分
子中に１個以上有するエポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬
化剤とを含むものである。

【００１２】エポキシ樹脂としては、エポキシ当量（ｇ
／エポキシ基：以下同じ）が１６５〜５５０の範囲のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポ
キシ当量が１７０〜２５０のノボラック型エポキシ樹
脂、エポキシ当量が１６０〜３５０のフタル酸ジグリシ
ジルエステル、エポキシ当量が１００〜２５０のグリシ
ジルアミン類から選ばれる少なくとも１種が使用でき
る。これらの中でも、２５℃で液状のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好適である。

【００１３】また、このエポキシ樹脂には、炭素数１１
〜１４のアルコールのグリシジルエーテル、１，６−ヘ
キサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロール
プロパントリグリシジルエーテル等の１分子中に１以上
のエポキシ基を有する低粘度エポキシ樹脂の１種以上
を、エポキシ樹脂の粘度調整もしくはエポキシ樹脂に柔
軟性を付与することを目的に併用することができる。

【００１４】さらに、エポキシ樹脂組成物の成分である
エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、ポリエチレンポ
リアミン、ポリアルキレンエーテルポリアミン、ポリメ
チレンポリアミン等の鎖状脂肪族ポリアミン、Ｎ−アミ
ノエチルピペラジン、イソホロンジアミン等の環状脂肪
族ポリアミン、キシリレンジアミン等の脂肪芳香族アミ
ン、前記鎖状脂肪族または環状脂肪族ポリアミンと、脂
肪酸とからなるアミドアミン、前記鎖状脂肪族または環
状脂肪族ポリアミンとダイマー酸とからなるポリアミド
アミン、その他前記ポリアミンから誘導される変性ポリ
アミンの１種以上からなるポリアミンが、常温硬化性で
あるため好ましい。特に、ポリエチレンポリアミンとダ
イマー酸との脱水縮合によって得られる、ポリアミドア
ミンを２０％以上、好ましくは５０％以上含有する硬化
剤が好適である。

【００１５】水系エポキシ樹脂プライマーとしては、例
えば、エポキシ樹脂に４〜１０％のノニオン系界面活性
剤を添加して乳化したビスフェノール型エポキシ樹脂と
水分散型ポリアミドアミン硬化剤からなるプライマー、
ポリオキシアルキレンアミンまたはポリオキシアルキレ
ンイソシアネートが部分的にエポキシ樹脂と反応したエ
ポキシ樹脂を水に分散させて乳化したビスフェノール型
エポキシ樹脂とポリアミン系硬化剤および／または水分
散型ポリアミドアミン硬化剤とからなるプライマー、エ
ポキシ樹脂に５〜２０％のポリオキシアルキレングリシ
ジルエーテルを添加して乳化したビスフェノール型エポ
キシ樹脂とポリアミン系硬化剤および／または水分散型
ポリアミドアミン硬化剤とからなるプライマー、ビスフ
ェノール型エポキシ樹脂を主成分とし、必要に応じて反
応性希釈剤、少量のアルコール系溶剤を添加したものと
水分散型ポリアミドアミン硬化剤とからなるプライマー
などが挙げられる。

【００１６】有機溶剤系エポキシ樹脂プライマーとして
は、例えば、前記エポキシ樹脂組成物を単にイソプロピ
ルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キ
シレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
等から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤に溶解して塗
装作業性を良くしたプライマー、ビスフェノール型固形
エポキシ樹脂（エポキシ当量：４５０〜５２５）を、イ
ソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、トル
エン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤に溶
解したエポキシ樹脂溶液と、ポリアミドアミンを、イソ
プロピルアルコール、トルエン、キシレン等から選ばれ
る少なくとも１種の有機溶剤に溶解したエポキシ樹脂硬
化剤とからなるプライマーなどが挙げられる。

【００１７】無溶剤系エポキシ樹脂プライマーとして
は、例えば、ビスフェノール型液状エポキシ樹脂に、高
級アルコールから誘導されるアルキルグリシジルエーテ
ル、１，６−ヘキサメチレンジグリシジルエーテル等の
低粘度エポキシ樹脂、ベンジルアルコール等の低粘度、
高沸点化合物等を１０〜３０％添加し溶解した変性エポ
キシ樹脂と、低粘度変性ポリアミン系エポキシ樹脂硬化
剤、もしくはベンジルアルコール等の低粘度、高沸点化
合物等を添加して低粘度化したエポキシ樹脂硬化剤とか
らなるプライマーなどが挙げられる。

【００１８】また、ポリウレタン系プライマーの接着性
固形分として用いられるポリウレタン樹脂組成物は、
（ａ）第一級アルコールおよび／または第二級アルコー
ル末端ポリオールと、ポリシイソシアネートとを反応さ
せてなる、分子末端にイソシアネート残基を有するポリ
ウレタンプレポリマーからなる主成分、および（ｂ）有
機溶剤を含有し、湿気により硬化する一液有機溶剤型ウ
レタン樹脂組成物、あるいはポリオール類と触媒および
有機溶剤からなる第１成分液と、ポリイソシアネートと
有機溶剤とからなる第２成分液とを、使用する前に所定
の比率で混合する二液型ウレタン樹脂組成物等が挙げら
れる。

【００１９】一液有機溶剤型ウレタン樹脂組成物として
は、ポリエーテルポリオールと４，４’−ジフェニルメ
タンジイソシアネートとの反応生成物であって、イソシ
アネート残基を有するポリウレタンプレポリマーを有機
溶剤に溶解してなる組成物が挙げられる。

【００２０】二液型ウレタン樹脂組成物としては、例え
ば、第１成分液として、アクリル酸メチル、スチレンお
よびメタクリル酸２−ヒドロキシエチルの反応生成物で
あるアクリルポリオールの溶液、ポリカプロラクトンポ
リオールの溶液、もしくはネオペンチルグリコール、ア
ジピン酸およびイソフタル酸の反応生成物であるポリエ
ステルポリオールの溶液と、第２成分液として、トルエ
ンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート等のト
リメチロールプロパンのアダクト、ビューレット、もし
くはイソシアヌレートの溶液とからなるものを用いるも
のが挙げられる。

【００２１】水系ポリウレタン樹脂プライマーは、例え
ば、特開平４−３２５５１０号公報に開示されたカルボ
キシル基およびエチレンオキシド含有ポリエーテル成分
を側鎖または末端に有するブロックイソシアネートと、
ポリアミンとを反応させることによって得られる樹脂を
分散してなるポリウレタン水性分散体、特開平４−３１
４２５号公報、特開平５−２９５０７６号公報に示され
た製造方法て製造されるポリウレタン水性分散液等が挙
げられる。

【００２２】また、有機溶剤系ポリウレタン樹脂プライ
マーは、（ａ）第一級アルコールおよび／または第二級
アルコール末端ポリオールと、ポリイソシアネートとを
反応させてなる、分子末端にイソシアネート残基を有す
るポリウレタンプレポリマーからなる主成分、および
（ｂ）有機溶剤を含有する湿気により硬化する一液有機
溶剤型ウレタン樹脂組成物、あるいはポリオール類と触
媒および有機溶剤からなる第１成分液と、ポリイソシア
ネートと有機溶剤とからなる第２成分液とを、使用する
前に所定の比率で混合する二液型ウレタン樹脂組成物等
が挙げられる。

【００２３】一液型有機溶剤型ウレタン樹脂組成物とし
ては、ポリエーテルポリオールと４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネートとの反応生成物であって、イソ
シアネート残基を有するポリウレタンプレポリマーを有
機溶剤に溶解した組成物が挙げられる。

【００２４】二液型ウレタン樹脂組成物としては、例え
ば、第１成分液として、アクリル酸メチル、スチレンお
よびメタクリル酸２−ヒドロキシエチルの反応生成物で
あるアクリルポリオールの溶液、ポリカプロラクトンポ
リオールの溶液、もしくはネオペンチルグリコール、ア
ジピン酸およびイソフタル酸の反応生成物であるポリエ
ステルポリオールの溶液と、第２成分液として、トルエ
ンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート等のト
リメチロールプロパンのアダクト、ビューレット、もし
くはイソシアヌレートの溶液とからなるものを用いるも
のが挙げられる。

【００２５】有機溶剤系ポリウレタン樹脂プライマーに
用いられる有機溶剤としては、ウレタン樹脂プレポリマ
ーを溶解するものであればよく、特に制限されない。例
えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、キシレン等が挙げられる。

【００２６】さらに、本発明の方法において用いられる
プライマーは、前記接着性固形分以外に、必要に応じ
て、亜鉛華、ウルトラマリーン、カーボンブラック、カ
ドミウムレッド、コバルトグリーン、コバルトバイオレ
ット、コバルトブルー、酸化クロムグリーン、酸化チタ
ン、セルリアンブルー、チタニウムイエロー、プルッシ
ャンブルー、マルスバイオレット、ベンガラ、パーマネ
ントレッド、ハンザエロー、フタロシアニングリーン、
フタロシアニンブルー、ベンジジンエロー、レーキレッ
ド等の着色顔料、アルミナ、カオリン、活性炭、活性白
土、ガラスバルーン、ガラスビーズ、ガラスフレーク、
ガラス粉末、グラファイト、珪藻土、酸性白土、シリ
カ、ジルコニア、水酸化アルミニウム、スラグ、ゼオラ
イト、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チ
タニア、ドロマイト、ベントナイト、マイカ、マグネシ
ア、モンモリナイト、硫酸バリウム等の体質顔料、エス
テル系またはシリコン系消泡剤、クマロン樹脂、インデ
ン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂などの改質材、その
他塗料に必要な副資材を配合することができる。

【００２７】本発明の方法において、若令コンクリート
の表面に塗布する前記プライマーの量は、コンクリート
の吸収状態に応じて使用され、通常、０．１〜０．５ｋ
ｇ／ｍ ² である。

【００２８】本発明の方法において、コンクリートの表
面に直接、またはコンクリートの表面に形成されたプラ
イマー層の上に形成されるポリ尿素樹脂被覆層は、ポリ
尿素樹脂の被膜形成性樹脂材料をスプレー塗布すること
によって所望の厚さに形成することができる。このポリ
尿素樹脂被覆層は、通常、厚さが０．５〜３ｍｍ程度で
ある。

【００２９】この被膜形成性樹脂材料の具体例として、
下記の（Ａ）成分からなる第１成分と、（Ｃ）成分から
なる第２成分とを混合して反応させてなるポリ尿素樹脂
が挙げられる。 （Ａ）アミン末端連鎖延長剤１００重量部とアミノ基が
第二級炭素原子に結合したポリエーテルポリアミン１０
０〜５００重量部との混合物 （Ｃ）イソシアネートプレポリマー

【００３０】前記（Ａ）のアミン末端連鎖延長剤として
は、例えば、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−
ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５−ジエチル−
２，６−ジアミノベンゼン、１，３，５−トリエチル−
２，６−ジアミノベンゼン、３，３’，５，５’−テト
ラエチル−４，４’−ジアミノジフェニル−メタン等の
芳香族ジアミン連鎖延長剤、Ｎ，Ｎ’−ビス（ｔ−ブチ
ル）エチレンジアミン、ジ（メチルチオ）トルエンジア
ミンなどが挙げられる。これらのアミン末端連鎖延長剤
は、１種単独でも２種以上を組み合わせても用いられ
る。

【００３１】前記（Ａ）ポリエーテルポリアミンは、例
えば、適当な重合開始剤を用いて、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の低級アルキ
レンオキシドまたはその混合物を反応させて得られるポ
リエーテルの末端に有するヒドロキシル基をアンモニア
と反応させてアミノ基に置換することによって得られる
ものである。例えば、エチレングリコールを核とするポ
リプロピレングリコールの末端２級炭素に結合した水酸
基の還元アミノ化反応により得られる平均分子量２００
〜４１００のジアミン、トリメチロールプロパンまたは
グリセリンを核とするポリロピレントリオールの末端２
級炭素に結合した水酸基の還元アミノ化により得られる
平均分子量４００〜５５００のトリアミン等が挙げら
れ、これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても用
いられる。

【００３２】また、（Ｃ）イソシアネートプレポリマー
は、ポリイソシアネートと活性水素化合物との反応生成
物であるイソシアネート基を１分子中に１個以上有する
プレポリマーである。また、このイソシアネートプレポ
リマーは、活性水素化合物と反応していないポリイソシ
アネートモノマーを含有していてもよい。活性水素化合
物は、ポリオール、ポリアミンまたはそれらの混合物で
あるが、それらに限定されるものではない。

【００３３】ポリオールとしては、第一級アルコールお
よび／または第二級アルコール末端ポリエーテルが挙げ
られ、その具体例として、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ト
リメチロールプロパン、ポリエチレンエーテルグリコー
ル、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメ
チレンエーテルグリコール等のポリエーテルポリオー
ル、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリエチレン
プロピレンアジペートグリコール、ポリブチレンアジペ
ートグリコール、ポリヘキサメチレンアジペートグリコ
ール、ポリカプロラクトングリコール等のポリエステル
ポリオール、アクリルポリオール、フェノールレジンポ
リオール、エポキシポリオール、ブタジエンポリオー
ル、ポリエステルーポリエーテルポリオール、ポリカー
ボネートポリオール、植物油などが挙げられる。これら
は１種単独でも２種以上を組み合わせても用いられる。

【００３４】イソシアネートプレポリマーは、例えば、
ポリイソシアネートと、ポリオールおよび／またはアミ
ン末端ポリエーテルとの反応物であって、ポリイソシア
ネートのイソシアネート基１個に対してポリオールの水
酸基０．０２〜０．３個、またはアミン末端ポリエーテ
ルのアミノ基の０．０２〜０．３個、またはポリオール
の水酸基とアミン末端ポリエーテルのアミノ基との合計
が０．０２〜０．３個からなる組成の反応物であり、２
５℃における粘度が６０００ｍＰａ・Ｓ以下、好ましく
は３０００ｍＰａ・Ｓ以下のものである。

【００３５】ポリイソシアネートの具体例としては、イ
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，６，１１
−ウンデカントリイソシアネート、ｍ−キシリレンジイ
ソシアネ−ト（ＭＸＤＩ）、１，８−ジイソシアネート
−４−イソシアネートメチルオクタン、ビス（４−イソ
シアネートシクロヘキシル）メタン（水添ＭＤＩ）、ヘ
キサメチレン−１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭ
ＸＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、ノルボルネンジイソシアネートおよびこれらのカ
ルボジイミド変性品、ビュレット変性品、ウレタンイミ
ン変性品などが挙げられる。これらは１種単独でも２種
以上を組み合わせても用いられる。

【００３６】また、必要に応じて使用され、ポリイソシ
アネートとポリオールの反応を促進する触媒としては、
例えば、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルヘキサメチレンジアミン等の三級アミン、
ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等の
金属化合物および／またはこれらの混合物が挙げられ
る。

【００３７】このポリ尿素樹脂において、第１成分のポ
リアミン類と第２成分のイソシアネートとの反応は極め
て早く、触媒を用いなくともよい。この反応が極めて早
いため、効率の良い高速の混合方法と噴霧性と皮膜形成
性に適した反応速度を有する成分系の選定が必要であ
る。この２種の成分は、湿気および水分の影響を受け
ず、また、０℃以下の低温でも硬化する。生成するポリ
尿素樹脂は、強靭で弾性があり、耐薬品性、耐熱性、耐
水性に優れるという特徴を有するものである。

【００３８】また、本発明の方法において、ポリ尿素樹
脂被覆層の形成に用いられるポリ尿素樹脂として、米国
特許第４３７９７２９号、同第４４３３０６７号および
同第４４４４９１０号に記載された、アミン末端ポリエ
ーテル、芳香族ジアミン連鎖延長剤、ポリイソシアネー
トまたはポリイソシアネートとポリオールから製造され
るイソシアネート基の一部が未反応のまま残る準プレポ
リマーであってもよい、芳香族ポリイソシアネートを用
いて製造されるポリ尿素樹脂を用いてもよい。

【００３９】本発明において、ポリ尿素樹脂被覆層に
は、必要に応じて、従来から公知の紫外線吸収剤、ラジ
カル捕捉剤、着色剤、体質顔料、可塑剤、難燃性付与
剤、添加剤等を配合することができる。

【００４０】紫外線吸収剤としては、例えば、ＲＵＶＡ
ー９３（大塚化学社製）、チヌビンＰ、チヌビン１４
４、チヌビン３２０（チバガイギー社製）、ＨＣＢ（ダ
ウケミカル社製）、スミソーブ１００（住友化学社製）
が例示される。

【００４１】ラジカル捕捉剤としては、例えば、シマソ
ルブ６２２、シマソルブ９４４、イルガノックス１０１
０、イルガノックス２４５（チバガイギー社製）等が例
示される。

【００４２】着色剤としては、例えば、亜鉛華、ウルト
ラマリーン、カーボンブラック、カドミウムレッド、コ
バルトグリーン、コバルトバイオレット、コバルトブル
ー、酸化クロムグリーン、酸化チタン、セルリアンブル
ー、チタニウムイエロー、プルッシャンブルー、マルス
バイオレット、ベンガラ、パーマネントレッド、ハンザ
イエロー、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブ
ルー、ベンジジンイエロー、レーキレッド等が例示され
る。

【００４３】体質顔料としては、例えば、アルミナ、カ
オリン、活性炭、活性白土、ガラスバルーン、ガラスビ
ーズ、ガラスフレーク、ガラス粉末、グラファイト、珪
藻土、酸性白土、シリカ、ジルコニア、水酸化アルミニ
ウム、スラグ、ゼオライト、タルク、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、チタニア、ドロマイト、ベントナイ
ト、マイカ、マグネシア、モンモリナイト、硫酸バリウ
ム等が例示される。さらに、可塑剤としては、ジオクチ
ルフタレート、ジブチルフタレート等が挙げられ、難燃
性付与剤としては、トリス−ジクロロプロピルホスフェ
ート等が例示される。

【００４４】本発明において、これらの必要に応じて配
合される成分は、ポリ尿素樹脂の第１成分もしくは第２
成分中に含有せしめて用いられる。

【００４５】本発明の方法において、ポリ尿素樹脂層を
形成する方法は、プライマーを塗布してプライマー層を
形成した、またはプライマー層を形成していない若令コ
ンクリートの表面に、ポリ尿素樹脂をスプレー塗布して
形成することができる。ポリ尿素樹脂をスプレー塗布す
る方法は、ポリ尿素樹脂をスプレー塗布することができ
る方法であれば、特に制限されない。例えば、前記第１
成分と第２成分とからなるポリ尿素樹脂被覆層を形成す
る場合は、前記第１成分と第２成分とをプロポーショナ
ーにより計量・調圧・加温してスプレイガン内部に供給
してスプレイガンの内部で直接衝突させ、反応させなが
ら構造体等の表面にスプレイすることによって形成され
る。また、平成８年特許出願第２５８９９５号に記載の
不織布等の接着性樹脂成分を含浸した多孔性シート材料
をプライマーの上に貼付する方法で、若令コンクリート
表面の欠陥をカバーした上に、ポリ尿素樹脂をスプレー
塗布する方法にしたがっても行うことができる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。なお、実施例および比較例における接着強度の
測定は、下記の方法にしたがって行った。

【００４７】接着強度：ＪＩＳ Ｋ６９０９に記載の付
着強さ試験に基づいて測定した。

【００４８】（実施例１） （Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当
量：１８９ｇ／ｅｑ）１００重量部にメトキシポリ（オ
キシエチレンオキシプロピレン）−２−プロピルアミン
（平均分子量：１０００、商品名ジェファーミンＭ- １
０００）１０重量部を付加してなる樹脂（エポキシ当
量：２１６ｇ／ｅｑ）１００重量部、エポキシ変性ｍ−
ＸＤＡ（ｍ−キシレンジアミン）（活性水素当量：９５
ｇ／ｅｑ、水に対する溶解度：３２ｇ／１００ｇ）４３
重量部、ならびにイオン交換水１４３重量部からなる水
性エポキシ樹脂プライマー（Ａ）（ポットライフ：２０
分）を調製した。

【００４９】ポリオールの還元アミノ化により調製され
たアミン末端ポリエーテルトリアミン（平均分子量：５
０００、商品名：ジェファーミンＴ−５０００）１００
重量部に対して、ポリオールの還元アミノ化により調製
されたアミン末端ポリエーテルジアミン（平均分子量：
２０００、商品名：ジェファーミンＤ−２０００）６
６．７重量部およびジエチルトルエンジアミン６４．６
重量部、ならびにＮ，Ｎ’−ジエチルアミノジフェニル
メタン２７．１重量部を加えて攪拌混合し、さらに、ル
チル型酸化チタン５重量部を練り込んで白色に着色した
第１成分液と、カルボジイミド変性メチレンジフェニル
ジイソシアネート１００重量部に対して、ポリプロピレ
ングリコール（平均分子量：２０００）６６．７重量部
を反応させ、これにフタロシアニンブルー０．１重量部
を練り込み青色に着色した第２成分液とからなるポリ尿
素樹脂原液（Ｂ）のそれぞれを調製した。

【００５０】呼び強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃ
ｍ、および最大寸法２５ｍｍの骨材を含有する普通ポル
トランドセメント（Ｃ）１６．０９％、砂利４４．４０
％、砂３１．９７％、水７．４８％、およびナフタレン
スルホン酸カルシウム系流動化剤０．０６４％の割合で
調合したコンクリートを、「コンクリート型枠用合板の
日本農林規格」規格品である厚さ１２ｍｍの型枠（１５
０×１５０×１５０ｍｍ）に打設した。２４時間経過
後、型枠を取り外し、得られたコンクリート試験体の表
面をワイヤーブラシにより処理し、また、上記水性エポ
キシ樹脂プライマー（Ａ）を上面部に４００ｇ／ｍ² 、
側面部に２００ｇ／ｍ² 塗布した。さらに、コンクリー
ト打設から３０時間後に、上記ポリ尿素樹脂原液（Ｂ）
の２液を衝突混合型専用塗装機でスプレー塗布して厚さ
２．０ｍｍのポリウレア樹脂被覆層を形成した。次に、
コンクリート打設から５７時間後に、試験体に接着強度
測定用の治具を取り付け、治具の取り付けから１４日後
に接着強度を測定した。接着強度は上面部２．２ＭＰ
ａ、側面部１．９ＭＰａであった。

【００５１】（実施例２）ワイヤーブラシによる表面処
理を開始する時期をコンクリート打設から９６時間目と
し、水性エポキシ樹脂プライマーの塗布時期をコンクリ
ート打設から１０２時間目とし、１２０時間後に接着強
度測定用の治具を取り付け、治具取り付けから１４日後
に接着強度を測定した以外は、実施例１と同様にして試
験体の接着強度を測定した。接着強度は上面部１．４Ｍ
Ｐａ、側面部１．４ＭＰａであった。

【００５２】（実施例３）ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ）１００重量部に
対し、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
２５重量部、トルエン６２．５重量部、およびイソプロ
ピルアルコール６２．５重量部の割合で混合してなる変
性エポキシ樹脂と、エポキシ変性ｍ−ＸＤＡ（活性水素
当量：１２０ｇ／ｅｑ）１００重量部に対し、ジシクロ
ペタジエン樹脂７４．９重量部、トルエン９９．７重量
部、およびイソプロピルアルコール９９．７重量部の割
合で混合してなる硬化剤とを、変性エポキシ樹脂１００
重量部および硬化剤５０重量部の割合で混合して有機溶
剤系エポキシ樹脂プライマー（Ｄ）（ポットライフ：２
０分）を調製した。

【００５３】次に、実施例１と同じ要領で、（Ｃ）呼び
強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃｍ、および最大寸
法２５ｍｍの骨材を含有するように調合したコンクリー
トを、「コンクリート型枠用合板の日本農林規格」に基
づく規格品で厚さ１２ｍｍの型枠（１５０×１５０×１
５０ｍｍ）に流し込んだ。コンクリート打設から２３.
５時間経過後、型枠を取り外し、得られたコンクリート
試験体の表面をワイヤーブラシにより処理し、さらに２
４. ５時間後、プライマーとして固形分重量５０％、ポ
ットライフ３０分の溶剤系エポキシ樹脂プライマー
（Ｄ）を、コンクリート試験体の上面部に４００ｇ／ｍ
² 、側面部に２００ｇ／ｍ² 塗布した。コンクリート打
設から３０時間後、前記ポリ尿素樹脂（Ｂ）の２液を衝
突混合型専用塗装機でスプレー塗布して、厚さ２．０ｍ
ｍのポリウレア樹脂被覆層を形成した。次に、コンクリ
ート打設から５７時間後に、コンクリート試験体に、接
着強度測定用の治具を取り付け、治具の取り付けから１
４日後に接着強度を測定した。接着強度は上面部１．０
ＭＰａ、側面部１．５ＭＰａであった。

【００５４】（実施例４）実施例３において、ワイヤー
ブラシ処理を開始する時期をコンクリート打設から９６
時間目とし、プライマーを塗布する時期をコンクリート
打設から１０２時間目とし、コンクリート打設から１２
０時間後に接着強度測定用治具を取り付け、さらに、治
具の取り付けから１４日後に接着強度を測定した以外
は、実施例３と同様にしてコンクリート試験体を作成
し、その接着強度を測定した。接着強度は上面部１．８
ＭＰａ、側面部１．８ＭＰａであった。

【００５５】（実施例５）トルエンジイソシアネートと
ポリプロピレングリコール（平均分子量２０００）とを
反応させた後、反応混合物に、メチルエチルケトン３３
％、酢酸エチル３３％、およびトルエン３４％からなる
混合溶剤を添加して、不揮発分３５％、ＮＣＯ含有量
３．５％の湿気硬化型ウレタンプレポリマー（Ｆ）を調
製した。この湿気硬化型ウレタンプレポリマー（Ｆ）
を、水系プライマーの代わりに用いた以外は、実施例１
と同様にしてコンクリート試験体を作成し、接着強度を
測定した。結果を表１に示す。

【００５６】（実施例６）水系エポキシ樹脂プライマー
の代わりに、湿気硬化型ウレタンプライマーを使用した
以外は、実施例２と同様にして、コンクリート試験体を
作成し、接着強度を測定した。結果を表１に示す。

【００５７】（実施例７）水系エポキシ樹脂プライマー
を使用しない以外は、実施例１と同様にしてコンクリー
ト試験体を作成し接着強度を測定した。結果を表１に示
す。

【００５８】（実施例８）水系エポキシ樹脂プライマー
を使用しない以外は、実施例２と同様にしてコンクリー
ト試験体を作成し接着強度を測定した。結果を表１に示
す。

【００５９】（実施例９）コンクリートとして、呼び強
度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃｍ、最大寸法２５ｍ
ｍの骨材を含有する普通ポルトランドセメント１３．８
８％、砂利４６．４５％、砂３３．１２％、水６．３９
％およびナフタレンスルホン酸カルシウム系流動化剤
０．０５５％の割合で調合したコンクリートを使用した
以外は、実施例１と同様にしてコンクリート試験体を作
成し接着強度を測定した。結果を表１に示す。

【００６０】（実施例１０）ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ）１００重量部
に対し、および１，６−ヘキサンジオールジグリシジル
エーテル（エポキシ当量：１５０ｇ／ｅｑ）２５重量部
からなる変性エポキシ樹脂１００重量部と、ポリアミド
アミン（商品名：バーサミド１４０）１００重量部に対
し、イソプロピルアルコール１３．３重量部、およびト
ルエン２０重量部からなる硬化剤６０重量部とを混合し
て、有機溶剤系エポキシ樹脂プライマー（Ｇ）（ポット
ライフ：２５分）を調製した。

【００６１】次に、プライマーとして上記の有機溶剤系
エポキシ樹脂プライマー( Ｇ) を使用した以外は、実施
例１と同様にしてコンクリート試験体を作成し接着強度
を測定した。結果を表１に示す。

【００６２】（実施例１１）コンクリートとして、呼び
強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ８ｃｍ、最大寸法２５ｍ
ｍの骨材を含有する普通ポルトランドセメント１３．７
８％、砂利４６．６５％、砂３３．１２％、水６．３９
％およびナフタレンスルホン酸カルシウム系流動化剤
０．０５５％の割合で調合したコンクリートを使用した
以外は、実施例１と同様にしてコンクリート試験体を作
成し接着強度を測定した。結果を表１に示す。

【００６３】（実施例１２）プライマーとして溶剤系エ
ポキシ樹脂プライマー（Ｄ）を使用した以外は、実施例
９と同様にしてコンクリート試験体を作成し接着強度を
測定した。結果を表１に示す。

【００６４】（比較例１、粘着積層工法）呼び強度３０
Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃｍ、最大寸法２５ｍｍの骨
材を含有する、実施例１で使用したものと同じコンクリ
ートを、「コンクリート型枠用合板の日本農林規格」に
基づく規格品で厚さ１２ｍｍの型枠（１５０×１５０×
１５０ｍｍ）に流し込んだ。２４時間経過後、型枠を取
り外し、得られたコンクリート試験体の片面に、粘着剤
を有するアスファルトルーフィングシートを、剥離紙を
剥がしながら上面部と側面部に貼り付けた。５７時間
後、接着強度測定用の治具を取り付け、１４日後に接着
強度を測定した。１４日後の接着強度は上面部で０．０
５ＭＰａ、側面部で０．０１ＭＰａであった。

【００６５】（比較例２、ゴムアスファルト系吹付け防
水工法）呼び強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃｍ、
最大寸法２５ｃｍの骨材を含有する実施例１で使用した
ものと同じコンクリートを、「コンクリート型枠用合板
の日本農林規格」に基づく規格品で厚さ１２ｍｍの型枠
（１５０×１５０×１５０ｍｍ）に流し込んだ。２４時
間経過後、型枠を取り外し、得られたコンクリート試験
体の表面に、ゴムアスファルトエマルジョンと硬化剤を
吹付け機で同時に吹き付けた。５７時間後、接着強度測
定用の治具を取り付け、治具の取り付けから１４日後に
接着強度を測定した。１４日後の接着強度は上面部で
０．０７ＭＰａ、側面部で０．０５ＭＰａであった。

【００６６】（比較例３、合成高分子系ルーフィンシー
ト防水工法）呼び強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃ
ｍ、最大寸法２５ｃｍの骨材を含有する実施例１で使用
したものと同じコンクリートを、「コンクリート型枠用
合板の日本農林規格」に基づく規格品で厚さ１２ｍｍの
型枠（１５０×１５０×１５０ｍｍ）に流し込んだ。２
４時間経過後、型枠を取り外し、得られたコンクリート
試験体の表面に、ブチルゴム系プライマーを塗布し、ブ
チルゴム製の加硫ゴムシートを密着させた。密着時に基
材の湿潤コンクリートが一部変形した。５７時間後、コ
ンクリート試験体に接着強度測定用の治具を取り付け、
治具の取り付けから１４日後に接着強度を測定した。接
着強度は上面部で０．０２ＭＰａ、側面部で０．０１Ｍ
Ｐａであった。

【００６７】（比較例４、ウレタンスプレー防水工法）
呼び強度３０Ｎ／ｍｍ² 、スランプ１８ｃｍ、最大寸法
２５ｃｍの骨材を含有する実施例１で使用したものと同
じコンクリートを、「コンクリート型枠用合板の日本農
林規格」に基づく規格品で厚さ１２ｍｍの型枠（１５０
×１５０×１５０ｍｍ）に流し込んだ。２３. ５時間経
過後、型枠を取り外し、得られたコンクリート試験体の
表面をワイヤーブラシにより処理した。さらに、２４.
５時間後、プライマーとして固形分重量５０％、ポット
ライフ３０分の上記溶剤系エポキシ樹脂プライマー
（Ｄ）を、コンクリート試験体の上面部に４００ｇ／ｍ
² 、側面部に２００ｇ／ｍ² 塗布した。

【００６８】また、末端エチレンオキシド付加ポリプロ
ピレングリコール（平均分子量：２０００）８３．５重
量部に、エチレングリコール５．０重量部およびジエチ
ルトルエンジアミン１１．５重量部を加えて攪拌混合し
た第１成分液と、カルボジイミド変性メチレンジフェニ
ルジイソシアネート１００重量部に対して、ポリプロピ
レングリコール（平均分子量：２０００）７５．０重量
部を反応させ、これにジオクチルフタレート２０．０重
量部を混合した第２成分液とからなるポリウレタン樹脂
原液のそれぞれを調製した。

【００６９】次に、コンクリートの打設後３０時間経過
後に、ポリウレタン樹脂原液を温度６０℃、 圧力８０Ｍ
Ｐａで衝突混合型専用塗装機によりスプレー塗布して、
厚さ２．０ｍｍのポリウレタン樹脂被覆層を形成した。
５７時間後、コンクリート試験体に接着強度測定用の治
具を取り付け、治具の取り付けから１４日後に接着強度
を測定した。接着強度は上面部０. １５ＭＰａ、側面部
０．１２ＭＰａであった。また、 表面に膨れが認められ
た。

【００７０】（比較例５）溶剤型エポキシ樹脂プライマ
ーの代わりに、（Ａ）の水系エポキシ樹脂プライマーを
使用した以外は比較例４と同様にしてコンクリート試験
体を作成した。コンクリートを打設してから５７時間後
に接着強度測定用の治具を取り付け、治具の取り付けか
ら１４日後に接着強度を測定した。１４日後の接着強度
は、上面部で０．１２ＭＰａ、側面部で０．１２ＭＰａ
であった。また、 表面に部分的に膨れが認められた。

【００７１】（比較例６）比較例４において、溶剤型エ
ポキシ樹脂プライマーの代わりに、上記（Ｆ）湿気硬化
型ウレタンプライマーを使用した以外は比較例４と同様
にして、試験体を作成した。コンクリートを打設してか
ら５７時間後に、コンクリート試験体に接着強度測定用
の治具を取り付け、治具の取り付けから１４日後に接着
強度を測定した。１４日後の接着強度は上面部０．１２
ＭＰａ、側面部０．１１ＭＰａであった。また、 表面に
膨れが認められた。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、未硬化の含水コ
ンクリートに水分に不官能性のポリウレア樹脂をスプレ
ー塗布することにより、極めて短い工期で防水・防食被
覆を有するコンクリート構造物を形成することができ
る。従来、コンクリートの硬化完了後、すなわち実用強
度到達後から防水・防食工事を開始する必要があった
が、本発明の方法によれば、コンクリートの硬化完了時
点で防水防食工事が完了しているので、コンクリートの
硬化完了時点で直ちに次の工程に移行する、また、実用
に供することができる。

【００７６】さらに、本発明の方法は、若令コンクリー
トの表面から水分の蒸散を防ぐ養生効果が期待される。
そのため、本発明の方法は、下水処理場、浄水場、化学
工場の水処理槽、下水道マンホール等のコンクリート施
設の防食ライニング、貯水槽、廃棄物処分場、ダム、地
下構造物や建物屋上等の防水ライニング、また、気密性
を有するコンクリート製サイロの内面ライニング、橋梁
等のコンクリート構造物の劣化防止ライニング等に好適
に用いることができる。

【００７７】また、本発明の方法によれば、コンクリー
トの硬化前の防水・防食工事が可能となり、工期の短縮
を図ることができる。さらに、従来、コンクリートを打
設後、硬化するまでに外気に触れないように養生するこ
とやコンクリートの硬化に必要な水分を補給するために
水を散布するなどの作業が必要とされているが、本発明
の方法によれば、コンクリートの打設後、コンクリート
が外力によらず自己の形状を保持できる程度に硬化が進
んだ後に防水・防食被膜をその表面に形成できるため、
あらためて養生シートを被せたり、硬化するまでの間コ
ンクリート表面への水の散布を行う作業が不要となるり
ど、作業量の著しい軽減が可能となる。さらに、本発明
の方法によれば、セメント系やポリマーセメント系の下
地調整材をコンクリートと一体化させるためのこて塗り
作業の技術の熟練が不要となり、工事の信頼性も向上す
る利点がある。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−259493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−261282（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267177（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/62 E04B 1/66 E04G 21/02 104 C04B 2/00 - 4/72

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】打設後の湿潤状態にあるコンクリートの表
   面にエポキシ樹脂組成物および／またはポリウレタン樹
   脂組成物からなるプライマー層を介してポリ尿素樹脂被
   覆層を積層して、防食・防水膜と硬化コンクリートとを
   一体化させる防食・防水被覆コンクリート構造体の形成
   方法。
2. 【請求項２】前記プライマー層が、エポキシ樹脂組成物
   および／またはポリウレタン樹脂組成物からなるプライ
   マーを０．１〜０．５ｋｇ／ｍ ² 塗布してなるものであ
   る請求項１または２に記載の防食・防水被覆コンクリー
   ト構造体の形成方法。
3. 【請求項３】前記ポリ尿素樹脂被覆層の厚さが、０．５
   〜３ｍｍである請求項１に記載の防食・防水被覆コンク
   リート構造体の形成方法。
4. 【請求項４】前記ポリ尿素樹脂が、下記の（Ａ）成分か
   らなる第１成分と、（Ｃ）成分からなる第２成分とを混
   合して反応させてなるものである請求項１または３に記
   載の防食・防水被覆コンクリート構造体の形成方法。 （Ａ）アミン末端連鎖延長剤１００重量部とアミノ基が
   第二級炭素原子に結合したポリエーテルポリアミン１０
   ０〜５００重量部との混合物 （Ｃ）イソシアネートプレポリマー
5. 【請求項５】前記（Ａ）ポリエーテルポリアミンが、エ
   チレングリコールを核とするポリプロピレングリコール
   の末端２級炭素に結合した水酸基の還元アミノ化反応に
   より得られる平均分子量２００〜４１００のジアミン、
   およびトリメチロールプロパンもしくはグリセリンを核
   とするポリロピレントリオールの末端２級炭素に結合し
   た水酸基の還元アミノ化により得られる平均分子量４０
   ０〜５５００のトリアミンから選ばれる少なくとも１種
   である請求項４に記載の防食・防水被覆コンクリート構
   造体の形成方法。
6. 【請求項６】前記イソシアネートプレポリマーが、ポリ
   イソシアネートと、ポリオールおよび／またはアミン末
   端ポリエーテルとの反応物であって、ポリイソシアネー
   トのイソシアネート基１個に対してポリオールの水酸基
   ０．０２〜０．３個、またはアミン末端ポリエーテルの
   アミノ基の０．０２〜０．３個、またはポリオールの水
   酸基とアミン末端ポリエーテルのアミノ基との合計が
   ０．０２〜０．３個からなる組成の反応物であって、２
   ５℃における粘度が６０００ｍＰａ・Ｓ以下、好ましく
   は３０００ｍＰａ・Ｓ以下のものである請求項４または
   ５に記載の防食・防水被覆コンクリート構造体の形成方
   法。