JP2007204333A

JP2007204333A - セメントモルタル用エマルジョンおよびそれを配合したセメントモルタル組成物

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Publication number: JP2007204333A
Application number: JP2006027175A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Nakamura; 公彦中村; Takuya Isobe; 卓也磯部
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: JP4773221B2

Abstract

【課題】スチレン等の各種モノマーや溶剤に対して優れた耐性を有し、且つビニルエステル樹脂の硬化遅延を引き起こさないセメントモルタル用エマルジョンを提供すること。
【解決手段】ポリビニルアルコールを乳化安定剤として、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤とを重合させて得られることを特徴とするセメントモルタル用エマルジョン。不飽和二重結合を有するカップリング剤は、（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、０．１〜２．５質量部重合させることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、セメントモルタル用エマルジョンおよびそれを配合したセメントモルタル組成物に関する。

従来、セメントモルタル組成物の物性改良を目的に、水性エマルジョン／ラテックスが混和剤として配合されてきた。エマルジョン／ラテックスを配合することにより、その硬化物の機械的強度の向上、下地コンクリートへの密着性の向上、セメントモルタル硬化物の耐水性、耐薬品性の向上、中性化防止、耐磨耗性の向上が図られてきた。
このような水性エマルジョンとして、鉄化合物、（メタ）アクリル酸エステル系単量体および活性水素を含有する官能基を分子内に有するビニルアルコール系重合体を重合初期に仕込み、過酸化物と還元剤からなるレドックス系重合開始剤を系中に連続的または断続的に添加して乳化重合して得られるものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、エマルジョンの機械的安定性、皮膜の引張り強度および耐溶剤性が改良されることが記載されている。しかしながら、上記水性エマルジョンが配合された従来のセメントモルタル組成物を、ビニルエステル樹脂系ライニング材の下地として使用した場合、ライニング施工までに長い養生期間を必要とし、施工日程の問題が発生するという問題があった。この原因としては、ライニング材に含まれるスチレン等の各種モノマーや溶剤が、混和材を膨潤させてしまい、その結果、ビニルエステル樹脂の硬化が阻害されてライニング材の硬化不良が起こるためである。
そのため、これまでビニルエステル樹脂系ライニング材の下地調整は、ビニルエステル樹脂のモルタルもしくはパテ、または混和剤を含まないプレーンモルタルを使用して行っていた。しかし、このような下地調整は、厚付け、立ち面施工において作業性が非常に悪いという問題があった。

特開２００４−３３１７８５号公報

従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スチレン等の各種モノマーや溶剤に対して優れた耐性を有し、且つビニルエステル樹脂の硬化遅延を引き起こさないセメントモルタル用エマルジョンを提供することを目的とする。
また、本発明は、ビニルエステル樹脂系ライニング材との接着性に優れ、断面修復および下地調整に有用なセメントモルタル組成物を提供することを目的とする

そこで、本発明者らは、上記のような従来の課題を解決すべく鋭意研究、開発を遂行した結果、乳化安定剤としてポリビニルアルコールを用い、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤とを重合させて得られるエマルジョンが、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、ポリビニルアルコールを乳化安定剤として、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤とを重合させて得られることを特徴とするセメントモルタル用エマルジョンである。
上記不飽和二重結合を有するカップリング剤は、（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部重合させることが好ましい。
上記ポリビニルアルコールは、上記（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、２〜４０質量部用いることが好ましい。
上記不飽和二重結合を有するカップリング剤は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびこれらの混合物からなる群から選択されるシラン系カップリング剤であることが好ましい。
また、本発明は、セメント１００質量部に対して、上記セメントモルタル用エマルジョン５〜５０質量部および充填材１００〜６００質量部を配合してなることを特徴とするセメントモルタル組成物である。

本発明によれば、スチレン等の各種モノマーや溶剤に対して優れた耐性を有し、且つビニルエステル樹脂の硬化遅延を引き起こさないセメントモルタル用エマルジョンを提供することができる。また、本発明によれば、ビニルエステル樹脂系ライニング材との接着性に優れ、断面修復および下地調整に有用なセメントモルタル組成物を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のセメントモルタル用エマルジョンは、ポリビニルアルコールを乳化安定剤として、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤とを重合（乳化重合）させて得られるものである。

本発明において用いられるポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略すことがある）としては、特に制限されるものではないが、ＰＶＡの平均重合度は、１００〜３０００であることが好ましく、２００〜１０００であることがさらに好ましい。平均重合度が１００〜３０００のＰＶＡを用いることで、乳化重合時の操作性・安定性を向上させることができ、平均重合度が２００〜１０００のＰＶＡを用いることで、重合安定性がさらに向上すると共に、セメントモルタルとの混和性・作業性に優れたエマルジョンを得ることができる。
また、ＰＶＡの完全鹸化（鹸化度：９９〜９７％）／部分鹸化（鹸化度：９０〜８５％）比率は、０．２〜１であることが好ましく、０．２〜０．５であることがさらに好ましい。完全鹸化比率が０．２〜１のＰＶＡを用いることで、耐溶剤性およびセメントとの混和性・作業性がさらに優れたエマルジョンを得ることができる。
本発明における乳化安定剤としてのＰＶＡの使用量は、特に制限されるものではないが、（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、２〜４０質量部であることが好ましく、２〜２０質量部であることがさらに好ましい。ＰＶＡを上記範囲内で用いることで、重合安定性および耐溶剤性が向上すると共に、セメントモルタル組成物との混和性・作業性がさらに優れたセメントモルタル用エマルジョンを得ることができる。

一般に、低分子乳化剤の存在下での乳化重合により製造された水性エマルジョンをセメントモルタル組成物に配合しても、未硬化セメントモルタルの保水性が不十分であり、セメントモルタル表面に向け水の通り道ができる。このセメントモルタル表面に出てきた微量水分が、ラジカル反応に大きな影響を及ぼし、ビニルエステル樹脂の硬化阻害を引き起こすと考えられる。
一方、本発明においては、ポリビニルアルコールを保護コロイドとして使用することで、セメントモルタル中で十分な保水性が確保されるため、セメントモルタル表面への水の影響を低減できると考えられる。

本発明において用いられる（メタ）アクリル酸エステル単量体としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート等が挙げられる。これらは単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートを用いることで、耐溶剤性がさらに優れたセメントモルタル用エマルジョンが得られる。

また、本発明の効果を損なわない範囲で、（メタ）アクリル酸エステル単量体と重合可能な他の単量体を併用してもよい。このような単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブテン等のオレフィン類；蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有単量体；ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基含有単量体；スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体が挙げられる。これらの他の単量体を併用する場合には、全単量体（後述の不飽和二重結合を有するカップリング剤を含む）の２０質量％以下であることが好ましい。

本発明において用いられるカップリング剤としては、不飽和二重結合を有するものであれば特に制限されないが、シラン系カップリング剤等が挙げられる。シラン系カップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは単独で、もしくは２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、シラン系カップリング剤を用いることで、シリル基の無機成分への相互作用が発現し、耐溶剤性がさらに優れたセメントモルタル用エマルジョンが得られる。
本発明における不飽和二重結合を有するカップリング剤の使用量は、特に制限されるものではないが、（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部であることが好ましく、０．５〜２．５質量部であることがさらに好ましい。カップリング剤を上記範囲内で用いることで、エマルジョンの成膜性および耐溶剤性が向上すると共に、セメントモルタル組成物の可使時間を長くすることのできるセメントモルタル用エマルジョンが得られる。

また、耐溶剤性を向上させる観点から、重合体の理論ガラス転移温度（以下、Ｔｇと略すことがある）は−６０℃〜３０℃であることが好ましく、−１０℃〜２０℃であることがさらに好ましい。
なお、本発明において理論ガラス転移温度（絶対温度）は、下式から算出した値とする。
１／Ｔｇ＝Ｗ１／Ｔ１＋Ｗ２／Ｔ２＋・・・Ｗｎ／Ｔｎ
式中のＷ１、Ｗ２・・・Ｗｎは各単量体の重量％（＝（各単量体の配合量／全単量体の重量）×１００）であり、Ｔ１、Ｔ２・・・Ｔｎは、各単量体の単独重合体のガラス転移温度（絶対温度）である。ここで、各単量体の単独重合体のガラス転移温度は、Polymer Hand Book（Second Edition, J. Brandrup・E. H. Immergut 編）による値である。

本発明において、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤との重合（乳化重合）で用いられる触媒については、水溶性重合開始剤を用いる。このような水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、重亜硫酸水素ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、酒石酸、酒石酸ナトリウム等が挙げられる。このような水溶性重合開始剤の使用量は、全単量体（不飽和二重結合を有するカップリング剤を含む）１００質量部に対して、０．１〜１．０質量部であることが好ましい。また、重合（乳化重合）反応は５５℃〜８５℃の温度で行うことができる。

本発明によるセメントモルタル組成物は、上記で得られたセメントモルタル用エマルジョンが、セメント１００質量部に対して、５〜５０質量部、好ましくは２０〜５０質量部配合され、さらに充填材が、セメント１００質量部に対して、１００〜６００質量部、好ましくは２００〜４００質量部配合されてなるものである。セメントモルタル用エマルジョンの配合量が５質量部未満であると、下地接着性および耐溶剤性に劣るばかりか、ひび割れが発生しやすくなり、また、５０質量部を超えると作業性が著しく低下する。また、充填材の配合量が２０質量部未満であると、セメントモルタル機械的強度が不十分となるばかりか、乾燥に伴うひび割れが発生しやすくなり、また、６００質量部を超えるとモルタル強度の低下が懸念される。
本発明のセメントモルタル組成物は、基本的にはセメント、充填材およびセメントモルタル用エマルジョンよりなるが、本発明の性能を損なわない範囲で、分散剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、増粘剤、防水剤、防錆剤、防腐剤、消泡剤、減水剤、ＡＥ剤、高性能ＡＥ減水剤等の公知慣用の添加剤を添加することも可能である。

本発明において用いられるセメントとしては、例えばＪＩＳＲ５２１０（ポルトラントセメント）、Ｒ５２１１（高炉セメント）、Ｒ５２１２（シリカセメント）、Ｒ５２１３（フライアッシュセメント）に規定されている、普通ポルトラントセメント、早強ポルトラントセメント、超早強ポルトラントセメント、中庸熱ポルトラントセメント、耐硫酸塩ポルトラントセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントが使用でき、また、特殊セメント、白色ポルトラントセメント、セメント系固化材、アルミナセメント、超速硬セメント、コロイドセメント、湯井セメント、地熱井セメント、膨張セメント、その他特殊セメント類の種々セメントを使用できる。養生期間短縮のためには、早強ポルトラントセメント、超早強ポルトラントセメント、アルミナセメント、超速硬セメントを使用することが好ましい。

本発明において用いられる充填材としては、一般的にセメントモルタル組成物に用いられる砂、珪砂寒水砂、天然および人工軽量骨材等が使用でき、また、無機または有機の顔料等も用いることができる。例えば、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、チタン、アルミニウム、アンチモン、鉛などの各種金属酸化物、水酸化物、硫化物、炭酸塩、硫酸塩または珪酸化合物等が挙げられる。

このような本発明によるセメントモルタル組成物は、建築物の補修材、床材、保護材、防食材、仕上げ材、薄塗り材として使用することができる。特に、本発明のセメントモルタル組成物は、コテ作業性・厚づけ性に優れ、セメント凝結の遅延を引き起こすことがないので、水の影響を嫌う、ラジカル反応を利用したライニング材等の断面修復および下地調整として特に有用である。

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、それらは例示であって、本発明を限定するものではない。

＜製造実施例１＞
還流冷却器、温度計を備えた１リットルガラス製重合容器に、イオン交換水２３０質量部およびポリビニルアルコール混合液（株式会社クラレ製のＰＶＡ１０５（鹸化度９８．０〜９９．０％、平均重合度５００）８質量部および株式会社クラレ製のＰＶＡ２０３（鹸化度８６．５〜８９．５％、平均重合度３００）３２質量部を含む）４０質量部添加し、９０℃でポリビニルアルコールを完全に溶解させた。このポリビニルアルコール水溶液を冷却し、メチルメタクリレート１７６質量部、ブチルアクリレート２２２質量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５０３）２質量部および水１３０質量部をさらに添加し乳化物を調製した。
次に、別の１リットルガラス重合容器中に蒸留水２００質量部および上記で得られた乳化物４０質量部を仕込んで８０℃に昇温し、過硫酸カリウム０．５質量部、重亜硫酸水素ナトリウム０．５質量部を添加して重合を開始させた。重合開始による発熱が確認されてから、残りの乳化物７６０質量部を３時間かけて連続滴下し、８０℃の重合温度にて重合を完結させた。固形分４４％、粘度２５０ｍＰａ・ｓ（ＢＨ型回転粘度計を用いて、２３℃、１０ｒｐｍで測定）、ｐＨ４．０（ｐＨメーターを用いて測定）のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は１５℃であった。

＜製造実施例２＞
メチルメタクリレートを１８１．６質量部、ブチルアクリレートを２１６．４質量部用いる以外は、製造実施例１と同様にして、固形分４４％、粘度１５０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ３．５のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は０℃であった。

＜製造実施例３＞
メチルメタクリレートを８３．２質量部、ブチルアクリレートを３１２．８質量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４質量部用いる以外は、製造実施例１と同様にして、固形分４４％、粘度１５００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．２のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は−３０℃であった。

＜製造実施例４＞
メチルメタクリレートを６９．６質量部、ブチルアクリレートの代わりに２−エチルヘキシルアクリレートを３２２．４質量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを８質量部用いる以外は、製造実施例１と同様にして、固形分４４％、粘度４２００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．１のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は−５０℃であった。

＜製造比較例１＞
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを用いずに、メチルメタクリレートを１８２．４質量部、ブチルアクリレートを２１７．６質量部用いる以外は、製造実施例１と同様にして、固形分４４％、粘度１００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．３のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は０℃であった。

＜製造比較例２＞
還流冷却器、温度計を備えた１リットルガラス製重合容器に、イオン交換水２００質量部およびノニオン性界面活性剤（花王株式会社製、エマルゲン１１３５Ｓ−７０）２０質量部を添加し攪拌した。これとは別に、イオン交換水３６０質量部にノニオン性乳化剤（花王株式会社製、エマルゲン１１３５Ｓ−７０）６０質量部、メチルメタクリレート１７６質量部、ブチルアクリレート２２２質量部およびγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５０３）２質量部を添加して乳化物を調製した。得られた乳化物４０質量部を、先のガラス製重合容器に添加し、８０℃に昇温し、過硫酸カリウム０．５質量部、重亜硫酸水素ナトリウム０．５質量部を添加して重合を開始させた。重合開始による発熱が確認されてから、残りの乳化物７８０質量部を３時間かけて連続滴下し、８０℃の重合温度にて重合を完結させた。固形分４４％、粘度１００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．５のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は１５℃であった。

＜製造比較例３＞
メチルメタクリレートを１８１．６質量部、ブチルアクリレートを２１６．４質量部用いる以外は、製造比較例３と同様にして、固形分４４％、粘度１００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．２のエマルジョンが得られた。重合体の理論ガラス転移温度は０℃であった。

＜皮膜の耐溶剤性評価＞
製造実施例１〜４および製造比較例１〜３で得られたエマルジョンを２３℃、６５％ＲＨ下で、ＰＥＴフィルム上に流延し、７日間乾燥させて５００μｍの乾燥皮膜を得た。この皮膜を２．５×２．５ｍｍに打ち抜きそれを試料として２３℃のベンゼンに２４時間浸漬した場合の皮膜の溶出率を質量変化から求めた。皮膜のベンゼン溶出率が５０％以下であれば、皮膜は耐溶剤性に優れていると言える。これらの結果を表１に併記した。
なお、皮膜の溶出率は、次式によって求めることができる。
溶出率（％）＝｛１−（浸漬後の皮膜絶乾質量）／（浸漬前の皮膜絶乾質量）｝×１００
ただし、浸漬前の皮膜絶乾質量は、浸漬前の皮膜質量（含水）−｛浸漬前の皮膜質量（含水）×皮膜含水率（％）／１００｝で求めることができる。
皮膜含水率は、皮膜（２３℃トルエンに浸漬するサンプルとは別のサンプル）を１０５℃で絶乾して求めることができる。
浸漬後の皮膜絶乾質量は、浸漬後の皮膜を１０５℃で絶乾した質量である。

次に、製造実施例１〜４および製造比較例１〜３で得られたエマルジョンを用いて、表２〜５に示される配合で実施例１〜７および比較例１〜６のセメントモルタル組成物をＪＩＳＡ１１７１−２０００（ポリマーセメントモルタルの試験方法）の５．ポリマーセメントモルタルの調製方法の手練り方法に準拠して調製した。ここでは、セメントモルタル組成物のフロー値が１７０±５ｍｍとなるよう水を２０〜４０質量部添加した。
これらのセメントモルタル組成物を下記方法にて評価した。結果を表２〜５に併記した。

＜硬化物の曲げ・圧縮強度の評価＞
ＪＩＳＡ１１７１−２０００（ポリマーセメントモルタルの試験方法）の７．２曲げ強さ、圧縮強さ試験に準拠し、測定を行った。但し、養生条件は気中養生７日間とした。

＜ライニング適性評価（接着性試験）＞
（試験体の調製）
ＪＩＳコンクリート歩道板（３００×３００×６０ｍｍ）に上記方法にて混錬したセメントモルタル組成物を５〜１０ｍｍで施工し、養生を行う。モルタル養生条件は、温度；２０±２℃、湿度；６５±１０％ＲＨ環境下を標準とした。モルタル養生期間は、１日、３日、５日および７日とした。上記養生後、モルタル上に下記プライマー１を塗布量２００ｇ／ｍ^２で施工し、次に、レジン１を使用し、４５０番ガラスマットを二層積層して塗工厚３ｍｍとなるようにスチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材を施工した試験体を作製した。これとは別に、上記養生後、モルタル上に下記プライマー２を塗布量３００ｇ／ｍ^２で施工し、次に、レジン２を使用し、４５０番ガラスマットを二層積層して塗工厚３ｍｍとなるようにノンスチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材を施工した試験体も作製した。
（プライマー施工に使用したプライマー）
プライマー１；スチレン系ビニルエステル樹脂（昭和高分子（株）製、リポキシＣＰ−８１９Ｂ）１００質量部／硬化剤（化薬アクゾ（株）製、カドックスＢ−ＣＨ５０）３質量部
プライマー２；ノンスチレン系ビニルエステル樹脂（昭和高分子（株）製リポキシＮＳＲ−１１２）１００質量部／硬化剤（化薬アクゾ（株）製、３２８Ｅ）１質量部／促進剤（昭和高分子（株）製、コバルトＯ）１質量部
（ライニング材施工に使用したレジン）
レジン１；スチレン系ビニルエステル樹脂（昭和高分子（株）製、リポキシＲ−８０４Ｂ）１００質量部／硬化剤（化薬アクゾ（株）製、パーメックＮ）１．５質量部／促進剤（昭和高分子（株）製、コバルトＮ）０．３質量部
レジン２；ノンスチレン系ビニルエステル樹脂（昭和高分子（株）製、リポキシＮＳＲ−１１２）１００質量部／硬化剤（化薬アクゾ（株）製、３２８Ｅ）１質量部／促進剤（昭和高分子（株）製、コバルトＯ）１質量部

（付着強度による接着性試験）
上記のようにライニング材を施工し、ライニング材施工後養生７日後に引張り試験により、付着強度を以下の方法で測定した。作製した試験体に４０×４０ｍｍの大きさで基板（歩道板）に達するまで切り込みを入れ、金属冶具（４０×４０ｍｍ）をエポキシ系接着剤で固定する。金属冶具（引張り用）は、ＪＩＳＲ６２５２「研磨紙」に規定する研磨紙＃１５０を用いて装着面の表層部を研磨したものを使用する。その後、ＪＩＳＡ６９１６「建築用下地調整材」の７．１３に規定する試験方法に準じて接着強さ試験を行い、１．５Ｎ／ｍｍ^２以上の強度を有するものを合格とした。スチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材（プライマー１およびレジン１を使用）を施工した試験体の結果を表２および４に示し、ノンスチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材（プライマー２およびレジン２を使用）を施工した試験体の結果を表３および５に示した。

（ピール剥離試験による接着性試験）
上記付着強度測定と同様の条件で作製したモルタル上（５〜１０ｍｍ）にプライマー・ライニング材の順番で施工し、養生後にピール剥離試験を行う。ピール面積は４０×８０（ｍｍ）とし、剥離速度２ｍｍ／ｍｉｎとする。評価方法としてピール剥離後の剥離状態を観察し、破壊箇所によりモルタル／ライニング材の接着性評価とした。破壊箇所として、コンクリート基材破壊（Ｋ破壊）、モルタル凝集破壊（Ｍ破壊）およびライニング材層間剥離（Ｒ破壊）を合格とし、モルタル／ライニング材界面剥離（Ｍ／Ｒ破壊）を不合格とした。スチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材（プライマー１およびレジン１を使用）を施工した試験体の結果を表２および４に示し、ノンスチレン系ビニルエステル樹脂ライニング材（プライマー２およびレジン２を使用）を施工した試験体の結果を表３および５に示した。
試験体のライニング適性は、上記付着強度による接着性試験およびピール剥離試験による接着性試験において、両方が合格であったものを○、少なくとも一方が不合格であったものと×と評価した。

表２および３から明らかなように、実施例１および２のセメントモルタル組成物は、モルタル養生５日でライニング材との十分な接着性が確認された。実施例３〜５のセメントモルタル組成物では、養生３日において良好なライニング材との接着性が観察された。実施例６および７のセメントモルタル組成物では、モルタル養生１日でライニング材との十分な接着性が確認され、また、セメント種の変更により、養生期間の短縮が可能であることも確認された。

一方、表４および５から明らかなように、比較例１〜３のセメントモルタル組成物では、養生５日でもライニング材に含まれる溶剤にモルタルが侵食され、モルタル凝集破壊またはモルタル／ライニング材界面剥離が観察され、強度低下も認められた。特に、比較例２および３においてはビニルエステル樹脂の硬化不良が観察され、剥離面から溶剤臭が認められた。比較例４のセメントモルタル組成物では養生５日でも良好な接着性の発現が観察されなかった。比較例５および６のセメントモルタル組成物では、養生５日でもライニング材に含まれる溶剤にモルタルが侵食され、モルタル凝集破壊が観察され、強度低下も認められた。さらに、比較例５および６においてはビニルエステル樹脂の硬化不良が観察され、剥離面から溶剤臭が認められた。

従来のエポキシ系およびＳＢＲ系ポリマーセメントモルタルを、ビニルエステル樹脂系ライニング材の下地として使用することは可能であるが、ライニング工程に移るまでのセメントモルタルの養生期間が、１週間〜２週間必要であり、短期養生期間ではビニルエステルの硬化阻害の発生が見うけられ、施工の剥離・浮き等の問題を引き起こす結果となる。
これに対して、上記実施例から分かるように、本発明のセメントモルタル組成物は、５日以内で十分なモルタル強度を発現し、養生５日間でライニング工程が可能となる利点を有している。また、特定のセメント種（望ましくは早強ポルトラントセメント、超早強ポルトラントセメント、アルミナセメント、超速硬セメントの使用が有効である）を使用することで、気温２０℃の環境であれば養生１日でライニング施工が可能となり、十分な強度・接着性を有することが確認された。

Claims

ポリビニルアルコールを乳化安定剤として、（メタ）アクリル酸エステル単量体と、不飽和二重結合を有するカップリング剤とを重合させて得られることを特徴とするセメントモルタル用エマルジョン。
前記（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、前記不飽和二重結合を有するカップリング剤０．１〜５．０質量部を重合させることを特徴とする請求項１に記載のセメントモルタル用エマルジョン。
前記（メタ）アクリル酸エステル単量体１００質量部に対して、前記ポリビニルアルコール２〜４０質量部を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のセメントモルタル用エマルジョン。
前記不飽和二重結合を有するカップリング剤が、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびこれらの混合物からなる群から選択されるシラン系カップリング剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセメントモルタル用エマルジョン。
セメント１００質量部に対して、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセメントモルタル用エマルジョン５〜５０質量部および充填材１００〜６００質量部を配合してなることを特徴とするセメントモルタル組成物。