JP2004027221A - ガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物及びそれを使用した施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗材としての柔軟性や施工性を維持しつつ、引張り強度を向上したガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物及びそれを使用する施工方法を提供すること。
【解決手段】ＪＩＳ−Ａ−６９０９で規定する防水形複層塗材Ｅ，もしくは防水形複層塗材ＲＥ、または、ＪＩＳ−Ａ−６０２１で規定する立ち上がり用アクリルゴム系屋根用塗膜防水材である防水形複層仕上塗材に、平均のカット長６．０ｍｍ〜８．０ｍｍのガラス繊維チョップドストランドを２．０〜４．０重量％の配合率で配合する。このように配合してなる組成物を吹き付け施工した後、塗料用シンナーを付着させたローラで吹き付け面を軽く押さえる繊維押さえを行う。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築用仕上塗材の主材に関し、材質に科学的変化をきたさず、かつ、下地基材からのアルカリの影響を受けず、特に吹き付け塗装に支障をきたさないガラス繊維チョップドストランドを含有し、適度の伸張性と引張り強度とを有する新規なガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物及びそれを使用した施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントや合成樹脂などの結合剤、顔料、骨材などを主原料とし、主として建築物の内外壁又は天井を、吹付け、ローラ塗り、こて塗りなどによって立体的な造形模様に仕上げる、いわゆる建築用仕上塗材の各種要件は、ＪＩＳ−Ａ−６９０９に、また、鉄筋コンクリート造建築物の屋根の防水工事に用いる屋根用塗膜防水材の各種要件は、同じくＪＩＳ−Ａ−６０２１に規定されている。
【０００３】
そして、従来、建築用仕上塗材の中で、防水形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材Ｅ）、防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）、或いは立ち上がり用アクリルゴム系の屋根用塗膜防水材では、その伸張率と引張り強さとのバランスは、結合材として使用する合成樹脂の配合割合や架橋、反応技術の組み合わせに依存していた。
【０００４】
しかし、このような伸張率と引張り強さとのバランスの取り方では、下地にひび割れが生じたり、目地部が動いたりした場合、ひび割れや目地動きに伴う力が、直接、これらの塗材や防水材の対応する部分に集中するため、対応部分が著しく伸張して肉薄になったり、極端な場合には、引き裂かれたりして、防水材として機能を奏さない恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、従来の建築用仕上塗材、特に、防水形複層仕上塗材が備えていたこのような課題を解決し、下地にひび割れや目地動きなどの力が加わっても、この力を負荷が加わった部分のみ集中させるのではなく、周辺部に分散させることができる新たなガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、従来の防水形複層仕上塗材が備えていた柔軟性を確保した状態で引張り強度を改善したガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を提供することにある。
【０００７】
更にまた、本発明の他の目的は、吹き付け塗装やローラー塗装などの施工性に影響を与えないガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を提供することにある。
【０００８】
更にまた、本発明の他の目的は、上記したガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を使用した新規な吹き付け施工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる目的を達成するため、試験実験を重ねた結果、ガラス繊維を防水形複層仕上塗材の主材に配合した新規なガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を開発した。
【００１０】
すなわち、本発明は、防水形複層仕上塗材の主材にガラス繊維を配合した建築用ガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物であって、ガラス繊維はチョップドストランドであり、平均のカット長が６．０ｍｍ〜８．０ｍｍのものを２．０〜４．０重量％配合して成るガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物及びそれを使用した施工方法を提供するものである。
【００１１】
本発明に用いられるガラス繊維チョップドストランドは、強度に優れ、耐水性をする平均の単繊維径１３．５μｍのガラス繊維の繊維束を短い長さに切断したのものである。ガラス繊維は、普通ガラスあるいは耐アルカリガラスに分類されるが、防水形複層仕上塗材の主材の材質に化学的変化を及ぼさず、かつ、下地基材からのアルカリの影響によって浸食されないものが選ばれる。
【００１２】
更に、用途や目的によってストランド構成に種類がある。ＧＲＣ（ガラス繊維補強セメント板）などのように補強を目的とする平均４００フィラメントのハードタイプ、セメント製品などの亀裂防止を目的として少量添加する平均２００フィラメントのセミハードタイプ、抄造法製品などに用いるモノフィラメントのソフトタイプがあるが、いずれのガラス繊維も使用することができる。
【００１３】
本発明に使用するガラス繊維チョップドストランドの平均カット長は６．０ｍｍ〜８．０ｍｍとする。
平均のカット長が６．０ｍｍより短いと、繊維長が短いため絡み合うことによって生じる引張り強さの増大を期待できない。また、平均のカット長が８．０ｍｍより長いと、リシンガン吹付機を用いた吹付け作業において、吐出が安定でなかったり、或いは多孔質ローラーによるローラー塗付作業において、ローラーが転がらないで滑る等の問題が生じるため適当でない。
【００１４】
本発明は、かかるガラス繊維チョップドストランドを、２．０〜４．０重量％の配合率で、防水形複層仕上塗材の主材に混入する。
混入する割合が４．０重量％より多いと、塗装後の仕上がり面にガラス繊維チョップドストランドの塊りが生じ表面の一部が盛り上がるなどする場合があり好ましくない。
【００１５】
本発明に使用する防水形複層仕上塗材の主材として、ＪＩＳ−Ａ−６９０９で規定する防水形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材Ｅ）、もしくは防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）、また、屋根用塗膜防水材として、ＪＩＳ−Ａ−６０２１に規定する立ち上がり用アクリルゴム系屋根用塗膜防水材を適用できる。
【００１６】
かかる塗材に、ガラス繊維チョップドストランドを上記配合率で添加した後、例えば、回転数１，２００ｒｐｍの撹拌機により１分から３０分撹拌し、繊維束を解束（繊維を解す）状態にする。
【００１７】
繊維束が解束状態となった塗材を、一般の建築用仕上塗材で実施されている吹き付け塗装、ローラー塗装などの手段を用いて下塗りを終了した下地基材の表面に施工する。吹き付け塗装は、砂壁状仕上塗材の吹き付け用器具である通称リシンガンや凹凸状仕上塗材の吹き付け用器具である通称タイルガンを用いて行うことができる。また、ローラー塗装は、ゆず肌状仕上塗材で用いられている多孔質ローラーを用いることができる。
【００１８】
吹き付け塗装による施工では、吹き付け用器具による吹き付け工程の直後、吹き付面を、塗装用シンナーで濡らしながらローラーで均一に軽く押さえる。この繊維押さえ施工により、吹き付け面に生じた繊維の凸部をほぼ均一にすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、具体例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
ガラス繊維チョップドストランドであって、平均の単繊維径１３．５μｍ、ストランド構成４００フィラメント、カット長６．０±２．０ｍｍ〜８．０±２．０ｍｍを０．５〜４．０％配合した防水形複層仕上塗材の主材について、ガラス繊維チョップドストランドのカット長さ、配含率、撹拌分散による収束繊維の解束状態が、施工性（吹き付け、ローラー塗り）、仕上がり、塗膜の引張り強さと柔軟性にどのように影響するかを、以下の実施例、比較例によって具体的効果を説明する。なお、以下の説明における％はそれぞれ重量％を表している。また、カット長「６．０±２．０ｍｍ」、カット長「８．０±２．０ｍｍ」、カット長「１３．０±２．０ｍｍ」は、それぞれ平均のカット長が「６．０ｍｍ」、「８．０ｍｍ」、「１３．０ｍｍ」を意味する。
【００２０】
実験結果１
防水形複層仕上塗材の主材として、防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）を以下の配合率に調製した。
（１）主材
反応性特殊アクリルエマルション　　４９．０％
体質顔料　　　　　　　　　　　　　４０．０％
粘性調整材　　　　　　　　　　　　　３．０％
少量添加剤＊　　　　　　　　　　　　６．０％
二酸化チタン　　　　　　　　　　　　２．０％
＊少量添加剤：分散剤、消泡剤、安定剤、防腐剤、成膜助剤
（２）硬化剤
橋架型特殊エポキシ樹脂　　　　　　７０．０％
反応性希釈剤　　　　　　　　　　　３０．０％
（３）調合割合
主材：硬化剤＝１００：１．５
【００２１】
上記塗材約８００グラムに対してガラス繊維チョップドストランドのカット長６．０±２．０ｍｍのものをそれぞれ配合率１〜８％配合したものと、カット長８．０±２．０ｍｍのものをそれぞれ配合率１〜６％配合したものとを調製し、カット長と配合率が作業性に及ぼす影響を調べた。その結果を表１に示す。
【００２２】
収束した繊維を解束（繊維を解す）する方法は、直径約１３ｃｍ、高さ１６ｃｍの円筒形のステンレス容器に、前記塗材を入れ、これに対応した各割合のガラス繊維チョップドストランドを添加しながら電動撹拌機で撹絆した。この時、収束繊維と解束繊維が適度に混ざった状態のものとして１０分間撹拌した。なお、羽根の直径は７ｃｍ、回転数は１，２００ｒｐｍである。
【００２３】
また、作業性は、一般の建築用仕上塗材で実施されている吹き付け塗装、およびローラー塗装で評価した。吹き付け塗装では、通称リシンガンと通称タイルガンを用いて吐出の安定状態によって、また、ローラー塗装では、多孔質ローラーによりローラーの転がり状態によって評価した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１から、リシンガン吹き付け作業が良好なものは、繊維のカット長６．０±２．０ｍｍの場合は配合率６％以下、繊維のカット長８．０±２．０ｍｍの場合は配合率２％以下である。また、タイルガン吹き付け作業が良好なものは、繊維のカット長６．０±２．０ｍｍで配合率８％、繊維のカット長８．０±２．０ｍｍで配合率６％のものでも良好であった。また、多孔質ローラーで均一な作業が可能なものは、繊維のカット長６．０±２．０ｍｍを配合率１％だけが選ばれた。
【００２６】
実験結果２
防水形複層仕上塗材の主材として、実施例１と同一の配合率で配合した防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）約８００グラムにガラス繊維チョップドストランドのカット長１３．０±２．０ｍｍをそれぞれ配合率１〜６％配合したものを調製し、カット長さと配合率が作業性に及ぼす影響を調査した。その調査結果を表２に示す。
なお、収束した繊維を解束する方法、作業性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００２７】
【表２】

【００２８】
表２から、リシンガン吹き付け作業、多孔質ローラー作業が良好なものはなく、タイルガン吹き付け作業で配合率４％以下が良好であった。
【００２９】
実験結果３
ガラス繊維チョップドストランドのカット長６．０±２ｍｍ、およびカット長８．０±２．０ｍｍを用いて、配合率を２％間隔に８％までに調製し、配合率と解束時間が防水形複層仕上塗材の主材の作業性や仕上がりに及ぼす影響を調査した。その結果を表３および表４に示す。なお、防水形複層仕上塗材の主材として、実験結果１と同一の配合率で配合した防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）を用いた。
【００３０】
解束方法は、実験１と同様な直径約１３ｃｍ、高さ１６ｃｍの円筒形のステンレス容器に、防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）を約８００ｇ入れ、これに対応した各割合の収束したガラス繊維チョップドストランドを添加しながら収束繊維が分散した程度（ほとんど解れていない）のものとして１分間撹絆、収束繊維のほとんどが解れた状態のものとして３０分間撹拌した。なお、このときの羽根の直径は７ｃｍ、回転数は１，２００ｒｐｍとした。
【００３１】
作業性は、実験結果１と同様な方法で、吹き付け塗装は、通称リシンガンと通称タイルガンを用いて吐出の安定状態で評価した。また仕上がりは、ガラス繊維チョップドストランドの塊がなく、表面の一部が盛り上がったりしない緻密で連続性があるものを良好として評価した。
【００３２】
【表３】

【００３３】
【表４】

【００３４】
表３から、繊維のカット長６．０±２ｍｍの場合、リシンガン吹き付け作業が良好なものは解束時間に関係なく６％以下であり、またタイルガン吹き付け作業が良好なものは解束時間に関係なく配合率８％までであった。しかし、仕上がり状態では、解束時間に関係なく配合率４％以下が良好であった。
【００３５】
表４から、繊維のカット長８．０±２．０ｍｍの場合、リシンガン吹き付け作業が良好なものは解束時間に関係なく６％以下であり、タイルガン吹き付け作業が良好なものは解束時間に関係なく配合率８％までであった。しかし、仕上がり状態では、解束時間が１分間撹拌のもので配合率４％以下が良好であったのに対して、３０分間撹拌のものでは配合率４％で不良の結果を得た。
【００３６】
実施例１、比較例２及び実施例２の作業性、仕上がり結果から、ローラー塗装では、作業性の面でガラス繊維チョップドストランドのカット長６．０±２ｍｍの配合率１％以内となるが、吹き付け塗装では仕上りの面からカット長６．０±２ｍｍ、およびカット長８．０±２．０ｍｍの配合率４％以内が選ばれる。
ただし、カット長８．０±２．０ｍｍの配合率４％では、解束時間が３０分間で収束繊維のほとんどが解れた状態のものは、繊維が絡み合った塊部分が発生し仕上りに悪影響を及ぼす。
【００３７】
実験結果４
ガラス繊維には、用途や目的によって繊維の収束の強さに種類がある。そこで、これまでに選ばれた中からカット長６．０±２．０ｍｍ、配含率４％以下、解束時間３０分の条件で、ハードタイプあるいはソフトタイプを配合した防水形複層仕上塗材の主材を調製し、ガラス繊維の固さによる塗膜の引張り強さと伸び率を調査した。その結果を表５に示す。
また、２％配合のものについては解束時間の１分、１０分も実施した。なお、防水形複層仕上塗材の主材として、実施例１と同一の配合率で配合した防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）を用いた。
【００３８】
解束方法は、実施例１と同様な直径約１３ｃｍ、高さ１６ｃｍの円筒形のステンレス容器に防水形複層仕上塗材の主材を約８００ｇ入れ、これに対応した各割合の収束したガラス繊維チョップドストランドを添加しながら電動撹拌機で解束する。このときの羽根の直径は７ｃｍ、回転数は１，２００ｒｐｍとした。なお、塗膜の引張り強さと伸び率試験方法は、ＪｌＳ−Ａ−６９０９「建築用仕上塗材」「６．３１、伸び試験」、に準じて２０℃の条件で行った。
【００３９】
【表５】

【００４０】
表５から、ガラス繊維を配合しないものに比べて配合率１％では約１．１倍、配合率２％では１．２〜１．４倍、配合率４％では約２．２倍の塗膜の引張り強さが得られた。また、ＪｌＳ−Ａ−６９０９「建築用仕上塗材」「６．３１、伸び試験」の品質基準である伸び率１２０％以上に合格したものは、ハードタイプで配含率２％以下、ソフトタイプで配含率４％以下であった。なお、ガラス繊維を配合しない防水形複層仕上塗材の主材の伸び率が大きいものを用いることによってハードタイプで配合率４％でも伸び率１２０％以上にすることが期待できる。
【００４１】
実験結果５
実験結果１で使用した同一塗材約１８ｋｇに、平均のカット長６．０〜８．０ｍｍのガラス繊維チョップドストランドを２．０％の配合率で配合したガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を調製した。この組成物に清水を約０．５リットル混入した平吹き用塗材を、リシンガンを用いて下塗りを終了した下地基材に１．３〜１．５ｋｇ／ｍ^２の割合で吹き付け施工を行った。
【００４２】
この平吹き施工の直後、塗料用シンナーで濡らしながら硬質プラスッチクローラーで吹き付け面を軽く均一に押さえる繊維押さえ施工を行った。この施工により、吹き付け面に生じた繊維の凸部をほぼ均一な状態にすることができた。
【００４３】
次いで、新たに調製した上記組成物約１８ｋｇに清水を約０．２リットル混入した模様塗り塗材を、タイルガンを用いて１．０〜１．２ｋｇ／ｍ２の割合で吹き付け施工を行った後、通常の上塗り施工を行った。繊維押さえ工程を介在させてあるので、吹き付け施工であっても、施工面に繊維の毛羽が突出することなく、均質な施工面となっていた。
【００４４】
なお、防水形複層仕上塗材の主材として、防水形反応硬化形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材ＲＥ）以外にも、防水形合成樹脂エマルション系複層仕上塗材（防水形複層塗材Ｅ）で、例えば以下の配合率で調製したのものを使用できる。
アクリルゴム系エマルション　４４．０％
二酸化チタン　　　　　　　　　２．０％
石灰質体質顔料　　　　　　　５０．０％
少量添加剤＊　　　　　　　　　４．０％
＊少量添加剤：分散剤、増粘剤、消泡剤、安定剤、成膜助剤、防腐剤
【００４５】
また、立ち上がり用アクリルゴム系屋根用塗膜防水材では、例えば以下の配合率で調製したものを使用できる。
アクリルゴム系エマルション　５８．０％
二酸化チタン　　　　　　　　　２．０％
石灰質体質顔料　　　　　　　３６．０％
少量添加剤＊　　　　　　　　　４．０％
＊少量添加剤：分散剤、増粘剤、消泡剤、安定剤、成膜助剤、防腐剤
【００４６】
なお、本発明に係るガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物及びそれを使用した施工方法は、施工後に生じたひび割れや亀裂部分等の欠損部の補修にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、下地にひび割れや亀裂等を生じる力が加わっても、その力を建築用仕上塗材の防水形複層仕上塗材の主材に配合されているガラス繊維で吸収することができるため、防水性複層仕上塗材の引張り強さを著しく改善できる。
【００４８】
また、ガラス繊維として、平均のカット長６．０ｍｍ〜８．０ｍｍのガラス繊維チョップドストランドを添加するようにしたので、塗材の引張り強度を維持しつつ、吹き付け塗装の作業性を確保することができる。
【００４９】
さらに、ガラス繊維チョップドストランドを０．５〜４．０重量％の配合率で塗材に配合するようにしたので、塗材としての柔軟性を維持しながら塗膜強度の向上を図ることができる。
【００５０】
さらに、本発明の組成物に用いる基材に、ＪＩＳで規定されている建築用仕上塗材の防水形複層仕上塗材の主材をそのまま適用できるので、その調製が簡単であり適応性に優れている。
【００５１】
請求項２に係る発明は、吹き付け塗装に伴って生じる吹き付け面の繊維の毛羽立ちによる凸部の不揃いを補修し、ほぼ均一な高さに調整することができる。

Claims (2)

1. 建築用仕上塗材の防水形複層仕上塗材の主材と、前記防水形複層仕上塗材の主材に配合されるガラス繊維とからなるガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物であって、
   前記ガラス繊維は、前記防水形複層仕上塗材に配合可能なチョップドストランドであり、平均のカット長が６．０ｍｍ〜８．０ｍｍであり、配合率が全体の２．０〜４．０重量％であり、
   前記防水形複層仕上塗材の主材が、ＪＩＳ−Ａ−６９０９で規定する防水形複層塗材Ｅ，もしくは防水形複層塗材ＲＥ、または、ＪＩＳ−Ａ−６０２１で規定する立ち上がり用アクリルゴム系屋根用塗膜防水材であることを特徴とする建築用ガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物。
2. 請求項１に記載の建築用ガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を、下塗りを終了した下地基材に吹き付けた後、ローラーを塗料用シンナーで濡らしながら吹き付け面を軽く押さえることを特徴とする建築用ガラス繊維強化防水形仕上塗材組成物を使用した施工方法。