(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン系樹脂の水性エマルジョンを固形分として５〜２５重量％と、アスファルトの水性エマルジョンを固形分として５〜１５重量％とからなる結合剤（ａ）、及び、珪酸塩を含有しないアルカリ土類の炭酸塩の無機質粉末を固形分として６０〜９０重量％（ｂ）、を主成分とすることを特徴とする軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤。
【請求項２】
珪酸塩を含有しないアルカリ土類の炭酸塩が石灰石であることを特徴とする請求項１記載の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤。
【請求項３】
スチレン系樹脂の水性エマルジョンは、スチレン結合量が６５〜７５重量％のハイスチレンＳＢＲの水性エマルジョン又はスチレン結合量が５５〜７５重量％のＳＢＲの水性エマルジョンを不飽和カルボン酸で変性硬化したスチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョンであることを特徴とする請求項１記載の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤。
【請求項４】
無機質粉末に、５重量％以下の消石灰を添加したことを特徴とする請求項１及び２記載の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は主として水蒸気養生軽量気泡コンクリート（以下ＡＬＣという）の補強用鉄筋に塗布して、この鉄筋の錆の発生を防止する軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤の組成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣを製造する場合には、先ず直径５〜１２ｍｍの鉄筋を金網状に整形した鉄筋マットや、細い鉄線の網状のメタルラスなどの補強用鉄筋に、防錆処理してから型枠にセットする。次にこの型枠内に、珪砂などの珪酸質原料と、ポルトランドセメントなどの石灰質原料に、水を加えて混練したスラリーに、アルミニウム粉などを添加したスラリーを注入して発泡させる。そして所望時間経過して半可塑性状態に硬化したら、前記型枠から半可塑性体を取り出して所望寸法に切断し、オートクレーブに装入して高温高圧で水蒸気養生する。その後必要に応じて表面を仕上げ加工して製品にしている。
【０００３】
このようにして製造されたＡＬＣは、約８０％の気孔を有するので、嵩比重が０．６程度と軽量であり、断熱性や耐久性、加工性にも優れているので、建築材料として広く使用されている。一方前記気泡を通じて外気中の水分や塩分が内部に侵入すると、埋設されている補強用鉄筋が腐食されやすい問題がある。そのため、この補強用鉄筋には前述のように防錆処理されているが、その方法は一般にスラリー状の防錆剤に補強鉄筋を浸漬させてから引上げ、乾燥させる工程を１〜２回繰り返して施工している。そのためこの防錆剤には、その防錆性能や作業性に関連して次のような特性が要求されている。
【０００４】
即ち▲１▼鉄筋の防錆性に優れていること。▲２▼種々な形状、寸法の鉄筋にも均一に付着し、且つこの被膜の付着力が高いこと。▲３▼適度な可撓性があり剥離し難いこと。▲４▼長時間防錆剤スラリーの粘性変化や、沈殿などが発生しないこと。▲５▼施工時に有害なガスや着火性のガスが発生しないこと。▲６▼経済的であることなどである。そして従来の防錆剤としては、１）センメントを主結合剤とするもの。２）アスファルトを主結合剤とするもの。３）樹脂または樹脂エマルジョン、或いはラテックスを主結合剤とするものがあった。
【０００５】
しかしいずれも一長一短があって前記すべての条件を満たす防錆剤はなかった。そこで本出願人は種々研究の結果、特公平１−３２３１０号及び特開昭６２−１６１８６９号公報に記載した防錆剤を発明し、実用上一応満足できる結果がえられた。しかしこの防錆剤では、ｐＨ調整用に消石灰を添加し、防錆施工後の被膜表面の平滑性を向上させるために石灰石粉を添加するが、これら石灰質の量が１０％以上になると、オートクレーブでの蒸気養生の際に、原料中の珪酸とアルカリ土類金属とが化学反応して非晶質の珪酸カルシウムが生成され、被膜の強度低下や吸水性の上昇などの悪影響がでる問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は主としてＡＬＣ用の補強用鉄筋等に防錆被膜を形成した場合に、この鉄筋の防錆効果が長期にわたって安定して大きく、また作業性と経済性に優れた軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆剤を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の防錆剤の組成は、スチレン系樹脂の水性エマルジョンを固形分として５〜２５重量％と、アスファルトの水性エマルジョンを固形分として５〜１５重量％とからなる結合剤（ａ）と、珪酸塩を含有しないアルカリ土類の炭酸塩の無機質粉末を固形分として６０〜９０重量％（ｂ）とを主成分としたものである。またアルカリ土類の炭酸塩が石灰石であるものである。また前記スチレン系樹脂の水性エマルジョンは、スチレン結合量が６５〜７５重量％のハイスチレンＳＢＲの水性エマルジョン、又はスチレン結合量が５５〜６５重量％のＳＢＲの水性エマルジョンを、不飽和カルボン酸で変性硬化したスチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョンとしたものである。更に無機質粉末に、５重量％以下の消石灰を添加したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の防錆剤の組成は、スチレン系樹脂の水性エマルジョンを固形分として５〜２５重量％と、アスファルトの水性エマルジョンを固形分として５〜１５重量％とからなる結合剤（ａ）と、珪酸塩を含有しないアルカリ土類の炭酸塩の無機質粉末を固形分として６０〜９０重量％（ｂ）とを主成分としたので、オートクレーブでの蒸気養生の際に、珪酸塩とアルカリ土類金属とが化学反応して非晶質の化学的に不安定なゲル状の珪酸カルシウム化合物が生成されることがない。
【０００９】
本発明において珪酸塩とは珪酸および珪酸の塩類を示すものである。本発明ではアルカリ土類の炭酸塩の無機質粉末が結合剤中に分散し、鉄筋表面に該無機質粉末を骨材としたスチレン系樹脂とアスファルトとで結合された被膜を形成するものである。この被膜は化学的に安定であるから被膜の強度低下や吸水性の上昇などの悪影響を長期にわたって避けることができる。また該結合剤は水性エマルジョンなので有害なガスが発生することがない。
【００１０】
更に石灰石粉などの炭酸塩類の量が多いので、防錆被膜の可撓性と防錆性が向上するし、経済的である。またアルカリ土類の炭酸塩類としては、一般に天然石灰石が使用される。工業原料としての炭酸カルシウム粉末も差し支えなく使用できる。この石灰石には炭酸マグネシウムや炭酸バリウムなど非珪酸質の不純物が含有されていても問題ない。そしてスチレン系樹脂の水性エマルジョンを固形分として５〜２５重量％の結合剤とし、アスファルトの水性エマルジョンを固形分として５〜１５重量％とからなる結合剤としたのは、いずれも５重量％未満では、防錆性能が顕著に低下し、２５重量％を越えると、ＡＬＣとの付着力が低下し防錆性能が悪化するからであり、望ましくは前者は８〜１６重量％、後者は７〜１２重量％である。
【００１１】
なおスチレン系樹脂の水性エマルジョンとしては、ポリスチレン、スチレンブタジエン、スチレンアクリロニトリル、ポリブタジエンスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレンなどの水性エマルジョンを使用できるが、前記スチレン系樹脂の水性エマルジョンは、スチレン結合量が６５〜７５重量％であるかまたはスチレン結合量が５５〜７５重量％であって、一部を不飽和カルボン酸で変性硬化させたスチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョンであることが望ましい。スチレン結合量が５５重量％未満では、防錆被膜が軟質で付着力が劣り、７６重量％以上では被膜が硬質で可撓性が劣るためである。また、不飽和カルボン酸は硬化作用のほかに可撓性も同時に付与できるので、上記スチレン結合量が６５〜７５重量％である場合でも少量を使用することが好ましい。
【００１２】
なお、スチレン結合量が５５重量％未満の場合でも不飽和カルボン酸などの二重結合を有する物質を適当量共重合させることによって、所望硬度の被膜を形成することができる。また前記無機質には、消石灰は必ずしも添加しなくてもよいが、５重量％以下の消石灰を添加すると防錆剤のｐＨや粘度の調整が可能で、防錆剤の被膜の付着性と防錆性能が向上できる。しかし消石灰の添加量が５重量％を越えると、防錆剤の粘度が顕著に上昇して防錆剤被膜の膜厚の調整が困難となったり、防錆剤がゲル化し易くなる弊害がでるので、望ましくは２〜４％である。更に前記無機質物質に、インヒビターを添加すれば防錆性能が向上できるし、カーボンファイバーなどの繊維を添加すれば、防錆被膜の亀裂を防止できる。その他、必要に応じて分散剤や消泡剤、酸化鉄、酸化チタンなどを添加してもよい。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の一実施例を説明する。この防錆剤はスチレン結合量約７０重量％、ブタジエン約３０重量％を主成分とする固形分が４５重量％の、スチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョン（武田薬品工業製商品名クロスレンＳＰＸ−１）を、固形分として３〜３０重量％と、固形分５５重量％の水性アスファルトエマルジョン（昭和シェル石油製商品名フリンコートＮＯ５）を固形分として３〜２０重量％とを結合剤（ａ）とし、石灰石粉末（菱光石灰製商品名ＣＸ）を６０〜８５重量％（ｂ）とし、更に外割りで添加物としては分散剤（花王製商品名マイテイー１５０Ｒ）を０．５重量％と、消泡剤（第一工業製薬製商品名アンチフロス）０．１重量％を添加し、これらの混合物に適量の水とｐＨ調整剤（試薬１級消石灰）を加えて３０分撹拌し、スラリー状の防錆剤を作成した。
【００１４】
また性能を比較するために使用した従来の防錆剤は次の１種類である。結合剤（ａ）としては前述と同様なスチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョンを固形分として２０重量％と、水性アスファルトエマルジョンを固形分として７重量％使用し、無機質（ｂ）としては珪石粉末（東海工業製特粉）７０重量％と消石灰３重量％とし、他の分散剤や消泡剤は前例と同様である。
【００１５】
そして上記の各防錆剤に、直径５．５ｍｍの補強鉄筋を浸漬後８０℃で熱風乾燥する作業を繰り返して、平均厚さ２００μｍの防錆被膜を形成した。これらの補強鉄筋を型枠に固定して、以下通常の方法に従って比重０．５のＡＬＣを製造した。こうして製作されたＡＬＣから４×４×１６ｃｍの角柱の縦方向の中心に鉄筋が位置するように切断して１３種類の試料が作成した。
【００１６】
こうして得られた各試料の試験方法と、性能の判断基準は次の通りであり、試験結果は表１に示す。表中の試験番号１は従来の防錆剤を使用したものであり、試験番号２〜６はいずれも本発明の防錆剤を使用した実施例であるが、試験番号６の結合剤（Ａ）はスチレン結合量約５５重量％のＳＢＲの水性エマルジョンを、不飽和カルボン酸で変性硬化したスチレンブタジエン樹脂の水性エマルジョンを使用したものである。また試験番号７〜１２はいずれも比較例であるが、試験番号７〜１１は結合剤や石灰石の配合量が本発明の範囲外の例であり、試験番号１２及び１３はスチレン結合量が夫々約５５重量％と、８５％のハイスチレンＳＢＲの水性エマルジョンを使用した例である。
付着力；押し抜き法による最大荷重を鉄筋の表面積で除した値
○：２０ｋｇ／ｃｍ2 以上
△：１５〜２０ｋｇ／ｃｍ2 
×：１５ｋｇ／ｃｍ2 未満
防錆性：ＪＩＳＡ５４１６に準ずるが、一層判別しやすいように、試験開始前と試験期間中は２日おきに試料を３％の食塩水に浸漬し、試験期間は２週間として発錆面積を測定した。
◎：０．５％未満
○：０．５〜２．０％
×：２．０％以上
可撓性
○：４５度折り曲げても亀裂が発生しない。
×：４５度折り曲げて亀裂が発生する。
ポットライフ：蓋付きの容器に防錆剤を入れ、密封状態で放置した場合と、毎日容器内の防錆剤の１０％を新品と入れ替えた場合の両者について、容器内の防錆剤の粘度の変化やゲル化、沈降状態を観察する。
○：１か月以上変化しないか、一部沈降しても撹拌すれば元に戻る。
×：１か月以内にゲル化したり、沈降物を撹拌しても元に戻らない。
【００１７】
【表１】
0003981993.tif 000002
【００１８】
表１から明らかなように、従来の防錆剤を使用した試験番号１は、防錆性が劣っている。それに対し、試験番号２〜６の本発明の実施例では全ての性能が満たされている。特に試験番号２〜３の配合では最も優れた性能を示した。また、試験番号４の消石灰を配合しない場合は、他の例に比し付着性と防錆性がやや低下し、試験番号６の結合剤を代えた場合は、防錆性がやや低いが、いずれも実用性に問題はない。
【００１９】
比較例の試験番号７、８と９、１０は、ＡまたはＢの配合率が高過ぎたり低すぎるために、付着力と防錆性のいずれか又は両方が基準値に達せず、試験番号１１はＤの配合率が高すぎるため、作業性が悪化しポットライフと付着力に問題がある。更にスチレン結合量が夫々約５５重量％と、８５重量％のＳＢＲの水性エマルジョンを使用した例試験番号１２、１３でも付着力と可撓性に問題が出る。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の防錆剤は作業性や保存性に優れ、どんな形状、寸法の補強鉄筋にも防錆被膜を形成することができ、またこの防錆被膜は鉄筋への付着力が大きく、可撓性もあるので亀裂の発生がなく、優れた防錆性を得ることができる。そのため、沿岸部など塩害が発生しやすい地域でも鉄筋が腐食することがない。またこの防錆剤は、価格も比較的安く経済性にすぐれており、ＡＬＣの補強鉄筋のみならず、一般の鉄筋コンクリートの鉄筋の防錆にも使用することができる。