JP2009167761A - セルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面 - Google Patents
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Abstract
【課題】2mm〜7mm厚程度の薄塗りが可能で、且つ意匠性のある仕上げ用としても使用可能なセルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面を提案する。
【解決手段】マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材であって、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、骨材粒度が50〜2000μmであることを特徴とするセルフレベリング材。
【選択図】なし
【解決手段】マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材であって、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、骨材粒度が50〜2000μmであることを特徴とするセルフレベリング材。
【選択図】なし
Description
この発明は、セルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面に関し、特に、薄塗りが可能で、意匠性のある仕上げ用としても使用可能なセルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面に関する。
従来からセルフレベリング材としてはポルトランドセメント系や石膏系のものが多く存在している(例えば、特許文献1、2)。
しかし、従来公知のセルフレベリング材の用途は下地調整に利用されるのが一般的で、仕上げ材として使用可能なものは殆ど存在しなかった。
また、塗り厚も7mmを越えるのが一般的で、7mm以下の薄塗りが可能なセルフレベリング材は少なかった。
一方、既存のマグネシアセメントモルタル・コンクリート(例えば、特許文献3、4)は硬度の面では非常に優れているが、レベリング性を有していなかった。
特開2007−84359号公報
特開2003−213915号公報
特開平9−227185号公報
特開平7−223856号公報
この発明は、2mm〜7mm厚程度の薄塗りが可能で、且つ意匠性のある仕上げ用としても使用可能なセルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面を提案することを目的にしている。
本発明者は、上記目的を達成すべく様々な検討を重ねた結果、マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材が上記目的を達成することを見出し、本発明をするに至った。
即ち、請求項1記載の発明は、
マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材であって、
酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、
酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、
酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、
骨材粒度が50〜2000μm
であることを特徴とするセルフレベリング材である。
マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材であって、
酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、
酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、
酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、
骨材粒度が50〜2000μm
であることを特徴とするセルフレベリング材である。
請求項2記載の発明は、
保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成することを特徴とする床面の仕上げ方法である。
保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成することを特徴とする床面の仕上げ方法である。
請求項3記載の発明は、
保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成した床面である。
保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成した床面である。
この発明によれば、2mm〜7mm厚程度の薄塗りが可能で、且つ意匠性のある仕上げ用としても使用可能なセルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面を提供することができる。
本発明のセルフレベリング材は、マグネシアセメントを結合材とするものであって、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、骨材粒度が50〜2000μmであることを特徴としている。
マグネシアセメントに関しては、1853年にソーレル(sorel)が塩化亜鉛に亜鉛華を混合すると非常に硬いセメントができることを発見し、その後、研究が進められて、塩化マグネシウムと酸化マグネシウム(マグネシア)を混合するとマグネシウムオキシクロライドと称する針状の結晶体が生成され、非常に強度の高い硬化体になることが分かり、これがマグネシアセメントの始まりとされている。
なお、この硬化反応は、主として
5MgO+MgCl2・6H2O+7H2O→5MgO・MgCl2・13H2O
3MgO+MgCl2・6H2O+5H2O→3MgO・MgCl2・11H2O
酸化マグネシウム+塩化マグネシウム+水→マグネシウムオキシクロライド
で表される反応によるとされている。
5MgO+MgCl2・6H2O+7H2O→5MgO・MgCl2・13H2O
3MgO+MgCl2・6H2O+5H2O→3MgO・MgCl2・11H2O
酸化マグネシウム+塩化マグネシウム+水→マグネシウムオキシクロライド
で表される反応によるとされている。
マグネシアセメントの硬化体は、非常に硬度が高く、耐火・防火性能に優れ、きれいな白色であることから仕上がり色の美しいことが特徴としてあげられている。また、着色することにより、発色が綺麗に現れることも知られている。
日本では、大正時代から昭和初期にかけて数多くの著名な建築物(例えば、同潤会アパート、渋沢永一・青淵文庫など)の外装及び内装材として使用され、これらの建築物の中には、現在でも文化財として保護されているものがある。これらの歴史的な建造物の調査から、マグネシアセメントの硬化体は70〜80年経過しても健全であり、長期間の耐久性があるものと考えられている。
今日、ヨーロッパでは、高強度床材、海岸地域の防波堤のコンクリート(無鉄筋)、人工大理石など、多くの用途でマグネシアセメントが利用されているが、日本国内では、酸化マグネシウム(マグネシア)の原料(主として炭酸マグネシウム)が産出されないことから、セメント系や石膏系・漆喰などに仕上げ材としての立場を追われ、一部の用途(耐火煉瓦など)を除いて、あまり利用されなくなっている。
本発明は、マグネシアセメントを結合材とすることで、2mm〜7mm厚程度の薄塗りが可能で、且つ意匠性のある仕上げ用としても使用可能なセルフレベリング材及びこれを用いた床面の仕上げ方法並びに床面を提供することができることを見出して完成されたものである。
本発明のセルフレベリング材において、結合材となるマグネシアセメントは、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0になるようにして調製することが好ましい。
酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.7の範囲を超えると硬化体の表面に汗かき現象が生じるので好ましくない。また、重量比で1:0.3より少ない場合には、塩化マグネシウムと未反応の酸化マグネシウムが水との反応により、水酸化マグネシウムを多く形成してしまうことになり、強度が低く、膨張率の高い硬化体が形成されることになるので好ましくない。
なお、これらの観点から、酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合は重量比で1:0.4〜0.6とすることがより望ましい。
前記において、マグネシアセメントの生成に従来から行われているように、塩化マグネシウムに替えて硫酸マグネシウムを使用することも可能である。
水量は前述したように、酸化マグネシウムと水との混合割合を重量比で1:1.0〜2.0とすることが好ましい。
酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:2.0を越えると材料分離が生じ、且つ硬化体の強度が著しく低下するので好ましくない。また、酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0より少ないと、材料の流動性が低下するので好ましくない。
なお、これらの観点から、酸化マグネシウムと水との混合割合は重量比で1:1.3〜1.7とすることがより好ましい。
本発明のセルフレベリング材において、骨材としては、珪砂、寒水石、石灰石を粉砕、あるいは粉砕・篩い分けして粒状、粒子状にしたものなどを使用することができる。
この骨材は、重量比で酸化マグネシウム:1に対して、骨材:1.0〜6.0の割合で加えることが望ましい。
酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:6.0を越えると材料の粘度が低くなり、骨材分離が起こりやすくなり、硬化体の強度にばらつきが生じるので好ましくない。一方、酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0より少ないと材料の粘度が高くなり、流動性が低下し、硬化体の剛性が高く、じん性が極めて低くなり、外的挙動によるクラック発生の原因となるので好ましくない。
なお、これらの観点から、酸化マグネシウムと骨材との混合割合は重量比で1:2.0〜5.0とすることがより好ましい。
前記骨材の粒度は50〜2000μmであることが好ましい。
骨材の粒度が2000μmより大きいと平滑な仕上げ面にすることが難しくなるので好ましくない。一方、骨材の粒度が50μmより小さいと材料の粘性が高くなり、レベリング性が低下するので好ましくない。
なお、これらの観点や、2mm〜7mm厚程度の薄塗りを可能にすることを考慮すると、骨材の粒度は50〜1000μmであることがより好ましい。
本発明のセルフレベリング材は前述した混合割合、骨材の粒度で、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、水、骨材を混合して調製することができるが、この技術分野で通常使用されている、ウェランガム系やデンプン系などの分離低減剤、ポリエーテル系などの消泡剤を適宜混合することができる。
本発明による床面の仕上げ方法は、保護コロイドにポリビニルアルコールを含まないプライマーを下地面(例えば、コンクリート面や、モルタル面)に塗布し、乾燥させた後、前述した本発明のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成するものである。
前述したように、本発明のセルフレベリング材はマグネシアセメントを結合材としているものであるので、プライマーを下地面に塗布することなく、本発明のセルフレベリング材を、直接、下地面(例えば、コンクリート面、モルタル面)に塗布すると、コンクリートに含まれるポルトランドセメントの強アルカリ成分がマグネシアセメントの硬化に悪影響を及ぼし、界面の接着強度が著しく低くなるので好ましくない。
また、かかる観点から、下地面(例えば、コンクリート面、モルタル面)に塗布するプライマーは、保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないエマルジョンで、例えば、アクリル系、エポキシ系、合成ゴム系などが望ましい。
ポリビニルアルコール(PVA)もマグネシアセメントの硬化阻害を引き起こすからである。
本発明の床面は、保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、前述した本発明のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成したものである。
前述した本発明による床面の仕上げ方法及び床面において、保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面(例えば、コンクリート面や、モルタル面)に塗布し、乾燥させる工程は、保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを通常の要領で調製(水で希釈)し、これを刷毛やローラーを用いて、通常の要領で、例えば、1平方メートルあたり200g程度の割合で塗布して乾燥させるものである。
また、セルフレベリング材の塗布は、本発明のセルフレベリング材を、鏝を用いて、塗り厚2mm〜7mm(平均塗り厚5mm)で塗布するものである。
本発明のセルフレベリング材の塗布後、必要ならば、脱泡ローラー(スパイクローラー)を用いて、目視で気泡がなくなるまで数回ローラーを往復させて脱泡させる。
こうして、本発明のセルフレベリング材を塗布した後、必要ならば脱泡ローラーを用いて脱泡した後、汚れや水がかからない環境にして乾燥させる。本発明のセルフレベリング材の場合、塗布後、軽歩行が可能になるまで乾燥させるには、気温:35℃のときに7時間以内、気温:25℃のときに10時間以内、気温:15℃のときに12時間以内である。
セルフレベリング材が乾燥して仕上げ面が形成された後、必要ならば、その表面に石材用のワックスなどのワックスや、樹脂系クリアーを用いてコーティングを施し、汚れ付着防止を図ることができる。
以下、本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明はかかる実施例のみに限られるものではない。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:600〜700℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:1.5kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):3kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練して本発明のセルフレベリング材を調製した。
実施例1の「市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:600〜700℃):1kg」を「市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg」に変更した以外は実施例1と同様にして本発明のセルフレベリング材を調製した。
実施例1の「市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:600〜700℃):1kg」を「市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:800〜1000℃):1kg」に変更した以外は実施例1と同様にして本発明のセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.3kg、水:1kg、骨材として市販の炭酸カルシウム(カルファイン社製、最大粒度:50μm):1kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練して本発明のセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.4kg、水:1.3kg、骨材として市販の炭酸カルシウム(カルファイン社製、最大粒度:50μm):2.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練して本発明のセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.6kg、水:1.7kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:500μm):5.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練して本発明のセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.7kg、水:2.0kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:2000μm):6.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練して本発明のセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.2kg、水:1.7kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):5.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.8kg、水:2.0kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):5.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.6kg、水:0.8kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):4.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:2.2kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):6.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:1.0kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):0.8kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:2.0kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:1000μm):6.5kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:1.5kg、骨材として市販の炭酸カルシウム(カルファイン社製、平均粒度:30μm):4.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
市販の酸化マグネシウム(中国製、焼成温度:700〜800℃):1kg、市販の塩化マグネシウム(赤穂化成社製):0.5kg、水:1.5kg、骨材として市販の珪砂(山川産業社製、最大粒度:3000μm):4.0kgを容器に入れ、ハンドミキサーで3分間混練してセルフレベリング材を調製した。
本発明の床面の仕上げ方法及び、本発明の床面の実施例。
正常なコンクリート(セメントモルタル)下地の上に、保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマー(日本スタッコ社製のSLシーラー原液)1kgに対して要領通り水道水3kgを添加混合して調製した)を、刷毛を用いて1平方メートルあたり200g程度の割合で塗布し、1時間以上乾燥させた。その後、乾燥した面に全体が濡れ色になる程度に再度、同一のプライマーを、刷毛を用いて塗布し、2時間乾燥させた。
乾燥面に、実施例1〜実施例7の本発明のセルフレベリング材及び、比較対象として実施例8〜実施例15のセルフレベリング材を塗り厚2mm〜7mm(平均塗厚5mm程度)になるように鏝を用いて塗布し、直ちに、脱泡ローラー(スパイクローラー)を用いて、目視で気泡がなくなるまで数回ローラーを往復させて脱泡し、汚れや水がかからない環境にして乾燥させた。
表1において「組成比」は、酸化マグネシウム:塩化マグネシウム:水:骨材の重量比である。また、「粒度」は骨材の最大粒度である。
この実施例より、実施例1〜実施例7の本発明のセルフレベリング材を用いた本発明の床面の仕上げ方法による本発明の床面は良好なものであることが確認できた。
(試験例1)
実施例1〜3の本発明のセルフレベリング材について、前記の比較試験例1を行う際に、セルフレベリング材として使用可能な時間、塗布後最初に硬化し始める時間を計測した(雰囲気:20℃、65%RH)ところ次のようになった。
実施例1〜3の本発明のセルフレベリング材について、前記の比較試験例1を行う際に、セルフレベリング材として使用可能な時間、塗布後最初に硬化し始める時間を計測した(雰囲気:20℃、65%RH)ところ次のようになった。
酸化マグネシウムの焼成温度 可使時間 初期硬化時間
実施例1 600〜700℃ 30分 2時間
実施例2 700〜800℃ 3時間 10時間
実施例3 800〜1000℃ 8時間以上 24時間以上
実施例1 600〜700℃ 30分 2時間
実施例2 700〜800℃ 3時間 10時間
実施例3 800〜1000℃ 8時間以上 24時間以上
この結果、本発明のセルフレベリング材は焼成温度の異なる酸化マグネシウムを用いることにより、セルフレベリング材として使用可能な時間、塗布後最初に硬化し始める時間を制御可能であることが判明した。
(試験例2)
実施例2の本発明のセルフレベリング材を容器に流し込み、固化させて、横幅:40mm、長さ:160mm、厚み:40mmの標本を作製した。
実施例2の本発明のセルフレベリング材を容器に流し込み、固化させて、横幅:40mm、長さ:160mm、厚み:40mmの標本を作製した。
この標本について、JIS A1171の試験方法により曲げ強度、圧縮強度(材齢14日)を測定した。
測定結果は以下の通りであった。
項目 単位 測定値
曲げ強度 N/mm2 8.7
圧縮強度 N/mm2 60
曲げ強度 N/mm2 8.7
圧縮強度 N/mm2 60
(試験例3)
実施例2の本発明のセルフレベリング材について、JIS A1171の試験方法により接着力強度(材齢14日)を測定した。下地面(モルタル板)に塗布するプライマーについては、以下の3条件で行った。
実施例2の本発明のセルフレベリング材について、JIS A1171の試験方法により接着力強度(材齢14日)を測定した。下地面(モルタル板)に塗布するプライマーについては、以下の3条件で行った。
(1)ポリビニールアルコールを含まないプライマー(日本スタッコ社製のSLシーラー原液)1kgに対して要領通り水道水3kgを添加混合して調製した)を、刷毛を用いて1平方メートルあたり200g程度の割合で塗布し、1時間以上乾燥させた。その後、乾燥した面に全体が濡れ色になる程度に再度、同一のプライマーを、刷毛を用いて塗布し、2時間乾燥させた。
(2)ポリビニールアルコールを含むプライマー(日本スタッコ社製のスタッコプライマー#3原液)1kgに対して要領通り水道水3kgを添加混合して調製した)を、刷毛を用いて1平方メートルあたり200g程度の割合で塗布し、1時間以上乾燥させた。その後、乾燥した面に全体が濡れ色になる程度に再度、同一のプライマーを、刷毛を用いて塗布し、2時間乾燥させた。
(3)プライマーは塗布しない。
接着力強度の測定結果は以下の通りであった。
条件 単位 測定値 破断状況
(1)塗布有(PVA含まない) N/mm2 3.4 材料の内部凝集破断
(2)塗布有(PVA含む) N/mm2 1.1 下地と材料の界面破断
(3)塗布無 N/mm2 0.4 下地と材料の界面破断
Claims (3)
- マグネシアセメントを結合材とするセルフレベリング材であって、
酸化マグネシウムと塩化マグネシウムとの混合割合が重量比で1:0.3〜0.7、
酸化マグネシウムと水との混合割合が重量比で1:1.0〜2.0、
酸化マグネシウムと骨材との混合割合が重量比で1:1.0〜6.0、
骨材粒度が50〜2000μm
であることを特徴とするセルフレベリング材。 - 保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成することを特徴とする床面の仕上げ方法。
- 保護コロイドにポリビニルアルコール(PVA)を含まないプライマーを下地面に塗布し、乾燥させた後、請求項1記載のセルフレベリング材を塗布し、乾燥させて仕上げ面を形成した床面。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2008
- 2008-01-21 JP JP2008010004A patent/JP2009167761A/ja active Pending
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