JP2004100236A

JP2004100236A - セメント被覆発泡樹脂ブロック

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Publication number: JP2004100236A
Application number: JP2002262336A
Authority: JP
Inventors: Kazumoto Hashizume; 橋詰　和元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】難燃性があり、軽量で安価であり、遮音性や保温性に富む難燃材にできる発泡性樹脂材を難燃材にする方法を提供することにある。
【解決手段】１００重量部のセメント２に３０〜１００重量部の水３を混合したセメントペースト４と、５〜５０重量部のポリマー樹脂に５〜２００重量部の水を乳濁液化したエマルジョン５を混合してポリマーセメント６とし、ポリマーセメント６中に建築用のブロック形状である発泡ポリスチレン材を浸漬して発泡ポリスチレン樹脂製物品７の表面にポリマーセメント６を付着させ、引き上げた後硬化させて発泡ポリスチレン樹脂製物品７の表面にポリマーセメント固化層１１ｂを形成して難燃材であるフロアブロック材１１とし、フロアブロック材１１の上面にタイル１２をモルタルで貼り付け、床構造に用いる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築材料として使用される発泡樹脂ブロックの耐候性を改善したセメント被覆発泡樹脂ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡性樹脂材である発泡スチロールは、軽量で安価であり、遮音性や保温性に富むために建築用材として広く使用されている。しかし、発泡スチロールは長時間使用すると体積が縮小し、寸法が縮小し、又日光で劣化するものであり、耐候性が低いものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、体積・寸法の縮小が少なく、日光による劣化が少ない耐候性の高いセメント被覆発泡樹脂ブロックを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）　ポリマー樹脂を水で乳濁液化したエマルジョンをセメントペースト又はセメントモルタルに混入させて混練させたポリマーセメントで、発泡樹脂製の物品の表面の全部を覆い、発泡樹脂製の物品の表面にポリマーセメントの固化層を形成したセメント被覆発泡樹脂ブロック
２）　ポリマーセメントのポリマー樹脂が、スチレンブタジエンゴム系、アクリル系、エチレン酢酸ビニル系のいずれかである前記１）記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
３）　１００重量部のセメントに５〜５０重量部のポリマー樹脂を混入した前記１）又は２）いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
４）　ポリマーセメント中に砂を混入させた前記１）〜３）いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
５）　再乳化粉末樹脂をセメントペースト又はモルタルに混入させたセメント乳化樹脂材で発泡樹脂製の物品の表面の全部を覆い、発泡樹脂の物品の全面にセメント乳化樹脂材の固化層を形成したセメント被覆発泡樹脂ブロック
６）　再乳化粉末樹脂が、アクリル系又は酢酸ビニルバーサテートである前記５）記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
７）　セメント乳化樹脂材が、１００重量部のセメントに３０〜１００重量部の水を混合したセメントペーストと５〜５０重量部の再乳化粉末樹脂とからなる前記５）又は６）いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
８）　セメント乳化樹脂材中に砂を混入させた前記５）〜７）いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
９）　発泡樹脂が、発泡ポリスチレン樹脂である前記１）〜８）いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック
にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では、ポリマーセメントで発泡樹脂製の物品の表面の全部を覆うことによって、ポリマー樹脂を水に乳濁液化したエマルジョンの特性である接着性によってセメントペースト分又はセメントモルタル分を発泡樹脂製の物品の表面に良好に接着させた状態で硬化し、その固化層で発泡樹脂の体積・寸法縮小を抑え、又日光を遮断して耐候性を高める。
【０００６】
エマルジョンのポリマー樹脂としては、スチレンブタジエンゴム系（ＳＢＲ系）、アクリル系、エチレン酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニルＥＶＡ系のどれか又はその混合がある。再乳化粉末樹脂がアクリル系又は酢酸ビニルバーサテートであるものは、コストを抑制し、セメントペースト分又はセメントモルタル分の接着性を十分に確保する。
【０００７】
本発明のエマルジョンのポリマー樹脂は、セメント１００重量部に対して５〜５０重量部を配合することが好ましく、５重量部より少なくなると固化後のポリマーセメントが発泡樹脂製の物品との表面から剥がれ易くなり、又初期接着力が弱くなる。ポリマー樹脂の割合が５０重量部を超えると材料費のコストが嵩み、粘性が大きくなって作業性が悪く、又強度発現が遅れ、耐火性が劣るようになる。
本発明の水は、セメントペースト又はセメントモルタル中の水と、エマルジョンの中の水とがあり、合計するとセメント１００重量部に対して３０〜１００重量部を混入するのが好ましい。
又砂はセメント１００重量部に対して２００重量部を超えると流動性がなくなって作業性が悪くなる。
発泡樹脂が発泡ポリスチレン樹脂であるものは、コストを抑制した発泡樹脂となる。
【０００８】
エマルジョンの固形物には、主に樹脂が用いられ、その樹脂には、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）系、アクリル系、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）系やこれらを混ぜ合わせたものがある。
混和剤としては、増粘剤や流動化剤が用いられる。
【０００９】
【実施例】
本発明の各実施例について図面を参照して具体的に説明する。
実施例（図１，２参照）
図１，２に示す実施例は、１００重量部のセメントに水を混合したセメントペーストに５〜５０重量部の割合で、アーマ＃２００（商標名：三菱マテリアル株式会社販売：スチレンブタジエン系ゴムラテックスのポリマー樹脂を主成分とするエマルジョン）を混入して混練したポリマーセメントを使用し、このポリマーセメント中に発泡ポリスチレン樹脂製の物品７を浸漬して発泡樹脂材全体をポリマーセメントの固化層で被覆した例である。
【００１０】
図１は実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロックの製造工程を示す説明図である。
図中、１は実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロック、２はセメント、３は水、４はセメントペースト、５はアーマ＃２００（商標名）のエマルジョン、６はポリマーセメント、７は発泡ポリスチレン樹脂製の物品である。
【００１１】
：実施例の接着力・剥がれ試験
本実施例では、図１に示すように、１００重量部のセメント２と水３を混合したセメントペースト４に、５〜５０重量部のアーマ＃２００（商標名）のエマルジョン５を混入して水が３０〜１００重量部混入したポリマーセメントにする。
次にポリマーセメント６中に、発泡ポリスチレン樹脂製の物品７を浸漬する。本実施例では、この浸漬時間を１〜２秒にしている。この浸漬によって物品７の表面の全面にポリマーセメント６を付着させる。
その後、表面の全面にポリマーセメント６を付着させた物品７を引き上げ、養生させて表面のポリマーセメント６を硬化させる。
本実施例では、セメント２，水３，エマルジョン５のスチレンブタジエン系ゴムラテックスのポリマー樹脂の配合比率を異なるものとした配合Ａ〜配合Ｆのポリマーセメント６に、幅３００ｍｍ×奥行き３００ｍｍ×厚さ２０ｍｍの発泡ポリスチレン樹脂製物品７を浸漬させ、養生、硬化させ、表面に硬化したポリマーセメント６被覆のセメント被覆発泡樹脂ブロック１を製作した。物品７の表面に付着させたポリマーセメント６の層の初期の接着性と屋外に３ケ月放置後の剥がれの有無を試験した。配合Ａ〜配合Ｆの配合内容とこの試験結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】

【００１３】
比較のために試験を行ったエマルジョンを混入させないセメントペーストのみで発泡ポリスチレン樹脂製物品７の表面を覆ったものは、初期の接着性が悪く、表面のセメント層部分も３ケ月後には１０％が剥がれていた。
これに対し、浸漬により物品７の表面をポリマーセメント６で覆ったものは、初期の接着性が良好で、物品７の表面の凹凸，発泡の微細穴に粒子が微細で流動性がよいポリマーセメント６がよく流入して付着力を高めている。試験結果は表１に示すように表面のポリマーセメント６の層も３ケ月後に剥がれ無しであった。
但し、エマルジョンのスチレンブタジエン系ゴムラテックスのポリマー樹脂を多くした配合Ｆでは、初期接着性は良好なものの粘性が大きくなっていた。
【００１４】
：実施例のポリマーセメント自体の凝結試験・強度試験
次に、表１の配合Ｅのポリマーセメント６について、凝結試験を行った。
凝結試験の方法はＪＩＳ　Ｒ　５２０１に準じた。
凝結試験は、表１の配合Ｅの割合となるように、セメントペースト４（水／セメント比の中央値となる水３０重量部のもの）にエマルジョン５を混合してポリマーセメント６とした直後に、所定の容器にポリマーセメント６を所定量入れて、すぐに、所定の荷重がかかった測定針をポリマーセメント６にわずかに接触させた状態から自由状態にして測定針をポリマーセメント６中に貫入させ、その貫入距離と時間を測定して始発時間の測定とし、ポリマーセメントが徐々に硬化することにより、測定針のポリマーセメントへの貫入量が０．５ｍｍになった時間を測定して終結時間の測定とする。
このようにして測定した凝結試験の結果を表２に示す。表２中、「始発」は固まり始めの時間を示し、「終結」はほぼ固まった時間を示すものである。
【００１５】
【表２】

【００１６】
凝結試験の結果からポリマーセメント６自体の凝結性について使用上問題となる点がないことを確認できた。
【００１７】
次に、配合Ｅのポリマーセメント６自体の凝結体の強度を調べるために曲げ試験と圧縮試験を行った。
：曲げ試験
試験方法は、ＪＩＳ　Ａ　１１７１，ＪＩＳ　Ｒ　５２０１に準じて行った。曲げ試験の供試体は、上記ポリマーセメント６を型枠に流し込んで、４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの直方体の形状に成形されたものである。
曲げ試験は、水中から取り出した供試体を２支点で支え、かつその支点間の距離が１００ｍｍとなるようにし、２支点間の中央となる供試体の上面位置に毎秒５０±１０Ｎの割合で載荷して許容される最大荷重を測定し、最大荷重から計算で曲げ強さを求めるものである。
：圧縮試験
圧縮試験の供試体は、曲げ試験で使用した供試体の切片４０ｍｍ×４０ｍｍ×８０ｍｍの供試体片を使用した。
又、圧縮試験は、ＪＩＳ　Ａ　１１７１，ＪＩＳ　Ｒ　５２０１に準じて最大荷重を測定して最大荷重から圧縮強度を求めた。
このようにして測定した曲げ試験と圧縮試験の試験結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】

【００１９】
曲げ試験及び圧縮試験の結果から、ポリマーセメント６自体の強さについて、十分な強度を有することが確認できた。
【００２０】
：タイル貼りの実施例の温冷繰り返しによる長さ収縮・ひび割れ・剥がれ試験
次に、実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロック１を建築用の床材として応用するため、タイルをモルタルで上面に貼った状態として温冷繰り返しによる長さの収縮・ひび割れやタイル剥がれ性の耐候性試験として温冷繰り返し試験を行った。
温冷繰り返し試験は、２０℃の水中に１８時間浸漬後、−２０℃の恒温室に３時間保存した後５０℃の恒温室に３時間保存し、これを１サイクルにして１０サイクル繰り返すものである。
その試験後に、タイルの剥がれ・ひび割れの確認及び長さの変化を計測した。その結果は表４の如くなった。
【表４】

この表４から分かるように、実施例の長さの変化は＋０．０３であり収縮はなく、又下面は変化はなかった。このように実施例では温冷繰り返しがあっても寸法が収縮することがなく、床材として使用したときに隙間・ガタが生じることがなく、実用的となる。又タイルの剥がれ・ひび割れもなく実用的なものになっていることが分かった。
【００２１】
：他の実施例
本発明の他の実施例として、セメントペースト又はセメントモルタルに再乳化粉末樹脂を混入させてセメント乳化樹脂材とし、このセメント乳化樹脂材で発泡樹脂製の物品を覆った例とする。配合は、表１に示すエマルジョンのポリマー分が再乳化粉末樹脂に置き換わり同じ割合となるので配合は表１に示すものと同じになる。ただし、エマルジョン中の水に相当する分はない。
その他、作用、構成、用い方は実施例１と同様である。
【００２２】
応用例（図２，３参照）
図２，３に示す応用例は、実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロックの上面にタイルを貼り付けたフロアブロックの例である。
図２は応用例のフロアブロックの断面図である。図３は応用例の使用状態の説明図である。
図中、１０は実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロック、１１は応用例のフロアブロック、１１ａは発泡ポリスチレン樹脂製ブロック、１１ｂはポリマーセメントの固化層、１１ｃは深溝、１２はタイル、１３は建具、１４は敷居、１５は家、１６はベランダ、１７は車椅子、１８は人である。
応用例では、建築用に用いるフロアブロック材の形状に加工した発泡ポリスチレン樹脂製ブロック１１ａの表面の全部をポリマーセメント６で覆い、上面にタイル１２をモルタルで貼り付けて建築用の難燃化されたフロアブロック１１としている。例えば、図３に示すように庭先へ延長する床材として敷き詰めるようにし、室内の床面と段差の小さい建具１３の敷居１４にすれば、車椅子１７を使用しなければならない人１８が気軽に庭に出ることができ、バリアフリーでコスト低く設置できる床構造にできる。また、フロアブロック材１１には深溝１１ｃを設けているので庭の水はけは確保できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、発泡樹脂の欠点である体積・寸法の縮小が抑えられ、長期間使用してもガタ・空隙の発生が少なく、又日光による劣化もポリマーセメント・セメント乳化樹脂材の固化層による日光遮断によって抑えられ、野外・屋外で使用されても耐久性のあるものとした。しかも発泡樹脂であるので軽量で整形が容易で安価である利点を備えた実用的な建築・土木資材とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のセメント被覆発泡樹脂ブロックの製造工程を示す説明図である。
【図２】応用例のフロアブロックの断面図である。
【図３】応用例の使用状態の説明図である。
【符号の説明】
１　物品
２　セメント
３　水
４　セメントペースト
５　エマルジョン
６　ポリマーセメント
７　発泡ポリスチレン樹脂製物品
１０　セメント被覆発泡樹脂ブロック
１１　フロアブロック材
１１ａ　発泡ポリスチレン樹脂製ブロック
１１ｂ　ポリマーセメント固化層
１１ｃ　深溝
１２　タイル
１３　建具
１４　敷居
１５　家
１６　ベランダ
１７　車椅子
１８　人
２０　ボード材
２０ａ　発泡ポリスチレンボード
２０ｂ　ポリマーセメント固化層

Claims

ポリマー樹脂を水で乳濁液化したエマルジョンをセメントペースト又はセメントモルタルに混入させて混練させたポリマーセメントで、発泡樹脂製の物品の表面の全部を覆い、発泡樹脂製の物品の表面にポリマーセメントの固化層を形成したセメント被覆発泡樹脂ブロック。
ポリマーセメントのポリマー樹脂が、スチレンブタジエンゴム系、アクリル系、エチレン酢酸ビニル系のいずれかである請求項１記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
１００重量部のセメントに５〜５０重量部のポリマー樹脂を混入した請求項１又は２いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
ポリマーセメント中に砂を混入させた請求項１〜３いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
再乳化粉末樹脂をセメントペースト又はモルタルに混入させたセメント乳化樹脂材で発泡樹脂製の物品の表面の全部を覆い、発泡樹脂の物品の全面にセメント乳化樹脂材の固化層を形成したセメント被覆発泡樹脂ブロック。
再乳化粉末樹脂が、アクリル系又は酢酸ビニルバーサテートである請求項５記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
セメント乳化樹脂材が、１００重量部のセメントに３０〜１００重量部の水を混合したセメントペーストと５〜５０重量部の再乳化粉末樹脂とからなる請求項５又は６いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
セメント乳化樹脂材中に砂を混入させた請求項５〜７いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。
発泡樹脂が、発泡ポリスチレン樹脂である請求項１〜８いずれかに記載のセメント被覆発泡樹脂ブロック。