JP4220977B2 - ポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン及びセメント組成物 - Google Patents
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Description
しかし、これらのポリマーセメント組成物は、セメントの硬化に伴う収縮、又は、例えば、温度変化、凍結融解および下地の動き等の外的要因により、硬化後にクラックが入り易いという課題を有しており、このクラック発生は防水材としての性能が損なわれる主要因であるため、その改良が望まれていた。
本発明の目的は、これらの従来技術の課題を解決し、優れた下地追随性と適度な塗膜強度を有しながら塗膜伸度の温度依存性が比較的小さい、すなわち低温(−10〜5℃)においても高温(28℃〜60℃)においても優れた塗膜伸度を有するとともに、表面タックの少ないポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョンおよびセメント組成物を提供することである。
(1)、 ガラス転移温度が−9〜+5℃のエチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体と乳化安定剤とを含むエマルジョンであって、エチレン:酢酸ビニル:多官能性単量体の質量比が、22〜28:78〜72:0.1〜0.3であり、且つ乳化安定剤としてポリビニルアルコールのみを含むことを特徴とするポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
(2)、 エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体のガラス転移温度が−8〜0℃である(1)のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
(3)、 多官能性単量体がアクリレート系多官能性単量体及び/又はアリル系多官能性単量体である(1)又は(2)のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
(4)、 エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体100質量部当たり、ポリビニルアルコールを3〜10質量部の割合で含む請求項1〜3のいずれかに記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
(5)、 (1)〜(4)のいずれかに記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョンとセメントとを必須成分とするセメント組成物。
当該共重合体で用いられる多官能性単量体としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、アジピン酸ビニル等を挙げることができ、アクリレート系多官能性単量体やアリル系多官能性単量体が好ましい。なお、多官能性単量体は、単独でも、二種以上を用いることもできる。
また、本発明においては、多官能性単量体の中でも、3官能性単量体を用いることが好ましい。特に3官能性単量体を用いることにより、下地追随性および低温時および高温時の強伸度がより優れたポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョンが得られる。
これらのエチレン、酢酸ビニルおよび多官能性単量体以外の単量体は、全単量体中、
50質量%以下とすることが好ましい。
多官能性単量体の質量比を0.035以上とすることにより充分な強度が得られ、0.8以下とすることにより、充分な伸度で、安定なエマルジョンが得られる。
ポリビニルアルコールからなる乳化剤の使用量は、エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体100質量部当たり、3〜8質量部が好ましく、4〜6質量部がさらに好ましい。3質量部以上とすることにより、エマルジョン状態が安定となり、8質量部以下とすることにより、適度な伸度が得られる。
セメントとエマルジョンの質量比はエマルジョン100質量部に対して、セメントが10〜200質量部が好ましく、70〜150質量部の範囲がより好ましい。
セメントは施工時にエマルジョンと混合しても良いし、予め本発明のエマルジョン以外の材料をセメントに混合しておいてから、施工時にエマルジョンと混合してもよい。混合機は傾胴ミキサー、Vミキサー、ヘンシェルミキサー等の公知の方法で行うことができる。
以下の実施例および比較例において得られたセメント組成物の性能評価を次のように行った。
(1)塗膜強度および塗膜伸度
平面上に置いた離型紙上にエマルジョンを塗布し、23℃で乾燥し、膜厚が1mmになるように塗膜を形成した。14日間養生後、塗膜を2号ダンベルで打ち抜き試験片とした。この試験片を、0℃、60℃および常温(23℃)の各雰囲気下に4時間放置後、同雰囲気下で引張速度200mm/min、チャック間距離60mmで塗膜強度および塗膜伸度を測定した。
(2)表面タック
上記の如くして作製した塗膜の表面のベタツキ(タック)を指触で確認した。
いかり型攪拌機を備えた内容量1.5リットルのステンレス型オートクレーブに、蒸留水45質量部、酢酸ビニル35質量部、ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、「ポバール205」、けん化度88モル%、平均重合度500)1.1質量部、ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、「ポバール217」けん化度88モル%、平均重合度1700)1.5質量部およびアスコルビン酸0.05質量部を仕込んだ。続いてオートクレーブ内の空気をエチレンで十分置換した。攪拌下、重合温度を60℃に、エチレン圧を5.0MPaに昇圧し、過酸化水素0.06質量部を8時間かけて均一に添加した。また、同時に6時間かけて酢酸ビニル15質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート0.1質量部を均一に添加した。エチレン圧は酢酸ビニル添加後5.7MPaまで昇圧し、酢酸ビニル添加終了後まで5.7MPaを保った。過酸化水素の添加終了後に冷却して、消泡剤、防腐剤、防黴剤及びpH調整剤を添加し、エチレン−酢酸ビニル−ペンタエリスリトールトリアクリレート共重合体エマルジョンを得た。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量28質量%、不揮発分56質量%、粘度6000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)−5℃であった。このエマルジョン90部にアルミナセメント17.5部、ケイ砂7号52.5部、水10部を加え、ディスパーで混練してポリマーセメント系塗膜防水材としてのセメント組成物を調製した。得られたセメント組成物の塗膜を作製し、0〜60℃の雰囲気下においてセメント組成物の性能評価を行った。結果を第1表に示す。
エチレン−酢酸ビニル−ペンタエリスリトールトリアクリレート共重合体エマルジョン作製中にポリビニルアルコール「ポバール205」の量を2.0質量部に、「ポバール217」の量を0.5質量部に、過酸化水素の量を0.08質量部に各々変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンはエチレン含有量30質量%、不揮発分56質量%、粘度800mPa・s、pH5.0、ガラス転移温度(Tg)−7℃であった。セメント組成物の評価結果を第1表に示す。
エチレン−酢酸ビニル−ペンタエリスリトールトリアクリレート共重合体エマルジョン作製中に過酸化水素の量を0.04質量部に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンはエチレン含有量26質量%、不揮発分56質量%、粘度3200mPa・s、pH5.0、ガラス転移温度(Tg)0℃であった。セメント組成物の評価結果を第1表に示す。
エチレン圧を重合開始時に4.5MPaまで昇圧し、酢酸ビニル添加終了後まで4.5MPaを保った以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量16質量%、不揮発分56質量%、粘度3000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)10℃であった。セメント組成物の性能評価結果を第1表に示す。
エチレン−酢酸ビニル−ペンタエリスリトールトリアクリレート共重合体エマルジョン作製中にペンタエリスリトールトリアクリレートを用いなかった以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量28質量%、不揮発分56質量%、粘度3000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)−5℃であった。セメント組成物の性能評価結果を第1表に示す。
ペンタエリスリトールトリアクリレートの使用量を0.01質量部とした以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量28質量%、不揮発分56質量%、粘度3000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)−5℃であった。セメント組成物の性能評価結果を第1表に示す。
ペンタエリスリトールトリアクリレートの使用量を0.5質量部とした以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量28質量%、不揮発分56質量%、粘度8000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)−5℃であった。セメント組成物の性能評価結果を第1表に示す。
重合に用いる界面活性剤としてノニオン乳化剤(花王株式会社製、「エマルゲン1150S−70」)0.4質量部を併用した以外は、実施例1と同様に実施した。
得られたエマルジョンは共重合体中のエチレン含有量28質量%、不揮発分56質量%、粘度6000mPa・s、pH 5.0、ガラス転移温度(Tg)−6℃であった。セメント組成物の性能評価結果を第1表に示す。
一方、比較例1ではガラス転移温度(Tg)が10℃と高く、低温時における下地追随性が悪い。比較例2では低温時における下地追随性はあるものの高温時の塗膜伸度が悪い。比較例3では少量の多官能性単量体を使用し、塗膜伸度が向上しているが高温(60℃)で充分ではない。比較例4では多量の多官能性単量体を使用しており、著しく塗膜伸度が低下している。比較例5では界面活性剤としてノニオン乳化剤を併用しており、充分な塗膜伸度が得られているものの、常温及び高温における塗膜強度が低く、且つ塗膜表面にタックを生じる。
Claims (5)
- ガラス転移温度が−9〜+5℃のエチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体と乳化安定剤とを含むエマルジョンであって、エチレン:酢酸ビニル:多官能性単量体の質量比が、22〜28:78〜72:0.1〜0.3であり、且つ乳化安定剤としてポリビニルアルコールのみを含むことを特徴とするポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
- エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体のガラス転移温度が−8〜0℃である請求項1に記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
- 多官能性単量体がアクリレート系多官能性単量体及び/又はアリル系多官能性単量体である請求項1又は2に記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
- エチレン−酢酸ビニル−多官能性単量体共重合体100質量部当たり、ポリビニルアルコールを3〜10質量部の割合で含む請求項1〜3のいずれかに記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョン。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーセメント系塗膜防水材用エマルジョンとセメントとを必須成分とするセメント組成物。
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