JP2873677B2 - ポリマ−セメント系組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマ−セメント
モルタルやポリマ−セメントコンクリ−トとして特にコ
テ仕上げ性に優れたポリマ−セメント系組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】ポル
トランドセメント等の水硬性セメントを用いたセメント
モルタルやセメントコンクリ−トは、一般的な土木建築
材料であるが、その結合材であるセメント水和物に起因
する欠点、例えば、遅い硬化、小さい引張強度、大きい
乾燥収縮性、あるいは低い耐薬品性等の欠点を有するも
のである。このようなセメントモルタル等の欠点を改善
する目的で、従来よりセメントに対して５〜１５重量
％、好ましくは５〜１０重量％のスチレンブタジエンゴ
ムラテックス、酢酸ビニル系エマルジョン、エチレン酢
酸ビニルエマルジョン、アクリル系エマルジョンなどの
樹脂水性エマルジョンを配合し、セメント水和物の一部
を代替せしめたポリマ−セメントモルタル等が提案され
ている。そして、かかるポリマ−セメントモルタル等
は、従来のセメントモルタル等に比してワ−カビリテ
ィ、保水性、引張および曲げ強度、伸び能力、接着性、
防水性、耐衝撃性、耐摩耗性、耐薬品性など各種の優れ
た性質を有するものであって、舗装材、床材、防水材、
接着材、化粧仕上げ材、補修材、あるいは防食材などの
土木建築材料として一般に広く多用せられている。

【０００３】ところで、かかるポリマ−セメントモルタ
ル等における樹脂水性エマルジョンの使用比率は５〜１
０重量％と低く抑えられている。もともと、樹脂水性エ
マルジョンのポリマ−セメント比（Ｐ／Ｃ）を高くする
ほど性能が安定して好結果を得ることが出来るものであ
るが、反面、樹脂水性エマルジョンの使用比率が高くな
るにつれて表面乾燥性が速く、非常に上乾きしやすいの
みならず、塗膜が厚い場合には中心が未乾燥となってク
ラックを発生しやすく、また、コテ塗りやコテ押え性な
どコテ仕上げ性が著しく低下しやすいものであって、コ
テ塗り用途では自ずとポリマ−セメント比は低く設定せ
ざるを得ないものである。

【０００４】かかる問題点を解決するものとして、カル
ボキシルメチルセルロ−ス、カルボキシルエチルセルロ
−ス、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルピロリドンメ
チルセルロ−ス、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマ
−や増粘剤を配合したり、水溶性ポリマ−を乳化剤とす
るエマルジョンや親水性モノマ−を使用するエマルジョ
ンの使用が提案されている。しかしながら、かかる場合
においても、塗膜の耐水性の低下や乾燥性の遅れを招来
せしめるものであって、満足すべき効果を得ることは出
来ないものである。このため、骨材量のアップやより粗
い骨材を使用することにより改良がなされているが、ポ
リマ−セメント比の低下に伴う悪影響を及ぼすのみなら
ず、薄い仕上げ作業が出来にくい等の新たな問題点を提
起するものとなっている。

【０００５】本発明者は、上記従来の問題点を解決する
ため鋭意研究を行った結果、樹脂水性エマルジョンと共
に水再分散性樹脂粉末を使用することにより、塗装厚さ
を自由に行うことが出来るのみならず、ポリマ−セメン
ト比が高くてポリマ−の特性を十分に発揮せしめなが
ら、乾燥性が良く、乾燥時にクラック等を生じにくく、
極めてコテ塗り性やコテ押え性などコテ仕上げ性に優
れ、又、コテのかわりにロ−ルやバ−コ−タ−塗工も容
易に出来るポリマ−セメント系組成物を提供しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、水再
分散性樹脂粉末１００重量部と、樹脂水性エマルジョン
（固形成分として）１５〜２００重量部と、水再分散性
樹脂粉末と樹脂水性エマルジョンとの総和が水硬性セメ
ントに対して１５〜１００重量％と、水硬性セメントに
対して１５０〜５００重量％の無機フィラ−とよりなる
ことを特徴とする、ポリマ−セメント系組成物である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の水スラリ−組成物では、
表面層に樹脂水性エマルジョンの乳白色液が出てきにく
い為、コテ性が良い。この理由については明らかでない
が、樹脂水性エマルジョンと水再分散性樹脂粉末を特定
範囲で併用し、水硬性セメント等と使用すると水再分散
性樹脂の効果で樹脂水性エマルジョンの表層へのマイグ
レ−ションが押えられる為と思われる。

【０００８】なお、本発明に係るポリマ−セメント系組
成物は、ポリマ−セメントモルタルのみならず、ポリマ
−セメントコンクリ−トにも適用せしめることが出来る
ものである。

【０００９】本発明における水再分散性樹脂粉末として
は、ポリ酢酸ビニル系、酢酸ビニルエチレン共重合体、
あるいはアクリル樹脂系のエマルジョンを噴霧乾燥する
ことによって得られる、所謂水再分散性樹脂粉末を使用
する。かかる水再分散性樹脂粉末は、水を加えると容易
に再乳化して元の水性ポリマ−に戻る特徴をもつもの
で、後記する水硬性セメントに直接プレミックスとして
使用するとよい。また、この水再分散性樹脂粉末は、硬
いものを使用すると硬く強い皮膜が、また、柔らかいも
のを使用すると柔らかい皮膜が得られるが、造膜温度
（ＭＦＴ）が＋２５〜−５０℃のものを用いることによ
り、通常の使用温度範囲（＋３５〜−１０℃）下では硬
いようでも軟さをもつ皮膜を得ることが出来る。このさ
い、後記する樹脂水性エマルジョンとの総和が水硬性セ
メントに対して１５重量％以上なければその効果は小さ
い。本発明で使用する水再分散性樹脂粉末は、住友化学
工業株式会社製のスミカフレックス（登録商標）ＲＰ−
１００Ｓ、ＲＰ−１１０、三菱化学ビ−エ−エスエフ株
式会社製のアクロナ−ル（登録商標）ＤＳ−６０２９、
ＤＳ−６０３１、ヘキスト合成株式会社製のモビニル
（登録商標）ＤＭ−２００、ＤＭ−２８９、８４３、Ｓ
Ａ、Ｅ４５等の商品名で市販されている。なお、かかる
水再分散性樹脂粉末の製造方法については、特開昭４７
−８１８８号公報、特開昭５９−１９９７０３号公報、
特開平６−２４８２０号公報、特願平４−１８５６０６
号公報，特開平７−５３７３０号公報，特公平７−３０
２２１号公報，特開平７−１３８０６２号公報，特開平
７−１８７７４１号公報，特開平７−１８０８６号公
報、米国特許第４７０４４１６号明細書，米国特許第３
７８４６４８号明細書，米国特許第５１１８７５１号明
細書等や文献に開示されている。

【００１０】また、樹脂水性エマルジョンとしては、た
とえばアクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ・
ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、
メタクリル酸２エチルヘキシル、アクリル酸ｎ・プロピ
ル、メタクリル酸ｎ・ブチル、酢酸ビニル、アクリル
酸、メタクリル酸ｎ・プロピル、スチレン、アクリロニ
トリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、無水マレ
イン酸、イタコン酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸
エチル、エチレン、ブタジエンなどより選ばれた不飽和
単量体の１種又は２種以上を乳化重合させて得られるホ
モ重合体又は共重合体のエマルジョン、さらにはこれら
の重合体エマルジョンの２種以上の混合物が用いられ
る。また、水性エポキシエマルジョンのような硬化性樹
脂の水性エマルジョンも使用することができる。これら
樹脂水性エマルジョンは、住友化学工業株式会社製のス
ミカフレックス（登録商標）Ｓ−４２０、三菱化学ビ−
エ−エスエフ株式会社製のアクロナ−ル（登録商標）Ｓ
−４００、８０ＤＮ、ＹＪ３０４２Ｄ、ＹＪ３０３１Ｄ
等の商品名で市販されている。なお、上記のアクロナ−
ルＳ−４００、アクロナ−ルＹＪ３０４２Ｄはアクリル
酸エステル−スチレン共重合体樹脂の水性エマルジョン
であり、アクロナ−ル８０ＤＮはアクリロニトリル−ア
クリル酸エステル共重合体樹脂の水性エマルジョンであ
る。柔らかい性能が要求される場合は樹脂のＴｇは５℃
以下が好ましく、硬い風合の場合にはこの限りではない
が、造膜性の点からＴｇ３０℃以下が好ましい。

【００１１】水再分散性樹脂粉末と樹脂水性エマルジョ
ンの比率は、水再分散性樹脂粉末１００重量部に対して
１５〜２００重量部であり、１５重量部より少ないとコ
テへの付着性がなくて良いが、スラリ−の粘性の面から
作業上コテが重く、水を多く加えてもあまり良くなら
ず、より多くの水を加えると逆に骨材の分離を招きやす
い。さらに、水量のアップでクラックを発生しやすくな
る。又、２００重量部を超すと、コテへの付着やコテ作
業でのしまりがなく、作業性低下、乾燥のおくれ、コテ
押え性が低下する。樹脂エマルジョンのみを使用する従
来のポリマ−セメントモルタルでは、Ｐ／Ｃ比で５〜１
０％が一般的である。Ｐ／Ｃが５％未満では、ポリマ−
による改質効果が小さくて効果がなく、Ｐ／Ｃが１０％
以上では性能が安定してよいが、逆にコテ性が悪くなる
為である。しかしながら、吹付施工や流し塗りでは、流
動性を良くする為にＰ／Ｃ比が５０〜２００％が使用さ
れるが、表面乾燥しやすく、通常１ｍｍ程度で数回の重
ね塗りが必要となる。本発明では、Ｐ／Ｃ比が１５〜１
００％で水再分散性樹脂粉末と樹脂水性エマルジョンを
１００：１５〜２００重量比とすることでコテ塗り、厚
塗りが可能である。本発明にかかる組成物は、湿潤面や
乾いた素地に直接塗付しても充分に効果が発揮される
が、適度の乾燥面でシ−ラ−処理や下地調整することは
より好ましいことである。また、コテ仕上げ時におい
て、コテを水で湿めらせて仕上げることでよりきれいな
仕上げ面を得ることが出来るが、これは全く問題のない
ものである。

【００１２】水硬性セメントとしては、ポルトランドセ
メント、早強セメント、高炉セメント、シリカセメン
ト、フライアッシュセメント、白色セメント、アルミナ
セメントなどの単独、または組合せて使用する。かかる
水硬性セメントは、水再分散性樹脂粉末および樹脂水性
エマルジョンの総和に対してポリマ−セメント比で１５
〜１００重量％の比率で使用する。水硬性セメントの使
用比率が１００重量％を越える場合には、粘りが出てコ
テ仕上げ性や乾燥性が悪くなり、１５重量％以下の場合
には、コテ仕上げ性は良いが、コテが重くなると共に、
ポリマ−セメント比の低下に伴う性状の悪化を招来せし
めるものである。

【００１３】本発明における無機フィラ−としては、
砂、硅砂、硅石粉、陶砂、炭カル、酸化マグネシウム、
半水石膏、無水石膏、活性シリカ、フライアッシュ、寒
水、しらすバル−ン、発泡シリカ、ド−ソナイト、パ−
ライト、酸化鉄、焼却灰、顔料等を使用する。また、水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸カ
ルシウム、二水和石膏、ほう酸亜鉛など結晶水を１００
〜４００℃で放出するものも好適に使用することが出来
る。かかる無機フィラ−は、水硬性セメントに対して１
５０〜５００重量％、好ましくは１８０〜４００重量％
である。かかる無機フィラ−の使用比率が１５０重量％
以下の場合には、樹脂の柔らかさが出すぎてコテ仕上げ
性に悪影響を及ぼし、また、５００重量％を越える場合
には皮膜がもろくなる。

【００１４】本発明の組成物を調製する時には、適量の
水、増粘剤、可塑剤、消泡剤、分散剤などを必要に応じ
て適宜使用する。コテ仕上げ性の為には、水スラリ−の
粘度がＢＨ型回転粘度計で４万〜６万ｃｐｓ（NO.６ロ
−タ−、６rpm）が好ましい。また、コテのかわりにロ
−ルやバ−コ−タ−等で塗りひろげるには、粘度は好ま
しくは５万±０．８万ｃｐｓに下げる必要がある。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を示すが、本発明
はこれに限定されるものではない。

【００１６】実施例１〜１９、比較例１〜７ 表１〜表３に示す配合割合に基づき、水再分散性樹脂粉
末、樹脂水性エマルジョン（固形成分で表示）、水硬性
セメント、無機フィラ−、及び水を加え、ミキサ−によ
り混練りしてポリマ−セメントモルタルを調製した。こ
のさい、粘度は（５万±０．２万）ｃｐｓとした。次い
で、調製したポリマ−セメントモルタルをコテにより２
ｍｍ，１０ｍｍの厚さでもって各々スレ−ト板面に塗
り、付着性、及び作業性の点についてコテ性を調べた。
そして、２時間を経過した後にコテ押えを行い、コテ押
え性について調べた。更に、３時間を経過したのち、乾
燥性、クラックの有無、付着性、及び表面の平滑度につ
いて検査した。その結果を表１〜表３に併せて示した。
なお、表１〜表３中、 ◎：極めて良 ○：良 △：やや不良 ×：不良 を表わす。素地としては、１０ｍｍ厚さのスレ−ト板を
室温下に２０ｈｒ以上放置したものを使用した。なお、
実施例１の配合でスレ−ト板を水中に３ｈｒ浸漬し、水
中より引き上げた直後のものに塗付したものについても
何ら問題はなかった。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、従来例に比してポリマ−セメ
ント比（Ｐ／Ｃ）を極めて高く設定することができ、ポ
リマ−の特性を充分に安定発揮せしめることが出来るの
みならず、塗装厚さを自由に行うことができ、しかも、
極めてコテ塗り性やコテ押え性などコテ仕上げ性に優れ
たポリマ−セメントモルタルやポリマ−セメントコンク
リ−トを得ることが出来る。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水再分散性樹脂粉末１００重量部と、樹脂
   水性エマルジョン（固形成分として）１５〜２００重量
   部と、水再分散性樹脂粉末と樹脂水性エマルジョンとの
   総和が水硬性セメントに対して１５〜１００重量％と、
   水硬性セメントに対して１５０〜５００重量％の無機フ
   ィラ−とよりなることを特徴とする、ポリマ−セメント
   系組成物。