JP4371974B2

JP4371974B2 - 漆喰用組成物

Info

Publication number: JP4371974B2
Application number: JP2004293199A
Authority: JP
Inventors: 実盛岡; 康二奥山; 賢司山本
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: JP2006104018A

Description

本発明は、主に、土木・建築業界において使用される漆喰用組成物に関する。

なお、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。

漆喰（しっくい）の歴史は古く、水酸化カルシウムを主成分とする組成物を水で練り混ぜてペースト状にしたものを塗りつけて使用している。
漆喰は、石灰石（炭酸カルシウム）を焼成して生石灰（酸化カルシウム）とし、これを水和させた消石灰（水酸化カルシウム）を主成分とし、気中の炭酸ガスと反応して硬化する。これは次式で示される炭酸化反応と呼ばれる反応に起因している。
Ca(OH)₂ ＋ CO₂ → CaCO₃ ＋ H₂O
しかしながら、漆喰は、ポルトランドセメントのように水和硬化する材料ではないため、練り混ぜた水は乾燥して逸散し、このため乾燥収縮が顕著となる。
また、乾燥収縮に加えて、炭酸化反応によって、水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変化する際に脱水が生じ、その水分が逸散することによって収縮する。そのため、ひび割れが発生しやすいという課題があった。ひび割れは美観を損ねることなどからその改善が求められている。

また、漆喰は、表面硬度が低く、壁の質感を損ねる粉噴き現象、いわゆるフレーキングを起こすという課題もある。
漆喰の硬化後の圧縮強度はせいぜい１〜５N/mm²程度であり、セメントコンクリートの圧縮強度の1/25のレベルである。

漆喰は、前述したように、強度が低いため、構造上機械的強度を担う重要な部位への適用ができないものであった。もし、漆喰の強度発現性を高めることができれば、その強度発現性を生かした用途への利用も可能になる。このような観点からも強度発現性に優れる漆喰組成物の開発が望まれている。従来より、漆喰用の組成物としては様々な提案がなされている（特許文献１〜特許文献８）。

そこで、本発明者は、前記課題を解決すべく、種々の努力を重ねた結果、特定の物質を含有する漆喰用組成物が従来の漆喰が持つ課題を解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。

本発明は、漆喰のもつ利点を損なうことなく、課題を解消したものである。

特開昭５４−０１３５３７号公報特開昭５４−０４３９３０号公報特開昭５４−０８５２２６号公報特開昭５４−１０５１３２号公報特開昭５５−０９０４５１号公報特開昭６０−０１６８５５号公報特開昭６１−１９５１７１号公報特開平０７−１９６３５５号公報

本発明はひび割れやフレーキングを生じにくく、一度に厚塗りが可能な漆喰組成物を、また、強度発現性を著しく改善した漆喰用組成物を提供する。

本発明は、ブレーン比表面積値が4,000cm ² /g以上であるα型ワラストナイトと水酸化カルシウムとを含有してなり、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部中、α型ワラストナイトが20〜70部であることを特徴とする漆喰用組成物であり、さらに、増粘剤、繊維物質、分散剤、及び消泡剤からなる群より選ばれた一種又は二種以上の添加剤を含有する該漆喰用組成物であり、さらに、粘土鉱物、シリカ微粉末、及びポリマーからなる群より選ばれた一種又は二種以上の添加剤を含有する該漆喰用組成物であり、該漆喰用組成物と水とを含有してなる漆喰であり、水の配合割合が、漆喰用組成物100部に対して、30〜100部である該漆喰であり、該漆喰を用いてなる硬化体である。

本発明のα型ワラストナイトは、プスードワラストナイトと呼ばれることもあり、CaO・SiO₂と表されるモノカルシウムシリケートのなかで、高温相のα型のものである。
α型ワラストナイトは、β型ワラストナイトとは全く異なる結晶構造を持つもので、β型ワラストナイトでは本発明の効果は得られないものである。
α型ワラストナイトの粉末度は、ブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）で4,000cm²/g以上が好ましく、6,000cm²/g以上がより好ましい。ブレーン値が4,000cm²/g未満では、作業性が悪くなったり、強度発現性が悪くなる場合がある。また、ひび割れが生じやすい場合もある。

本発明では、α型ワラストナイトのほかに水酸化カルシウムを併用する。
水酸化カルシウムは、石灰石（炭酸カルシウム：CaCO₃）を焼成処理して得られる生石灰（酸化カルシウム：CaO）を水と反応させて（消化させて）消石灰（水酸化カルシウム：Ca(OH)₂）としたものであり、本発明ではいかなる水酸化カルシウムも使用可能であるが、塩焼という手法で焼成処理された生石灰を消化させて得られる水酸化カルシウムの使用が、作業性の面や硬化後の均一性の面等から好ましい。

α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの配合割合は、αワラストナイトと水酸化カルシウムとの合計100部中、α型ワラストナイト20〜70部で、水酸化カルシウム80〜30部が好ましく、α型ワラストナイト30〜60部で、水酸化カルシウム70〜40部がより好ましい。α型ワラストナイトが20部未満で、水酸化カルシウムが80部を超えると、ひび割れが生じやすくなったり、配合する水量が多くなって強度発現性が悪くなる場合がある。逆に、α型ワラストナイトが70部を超え、水酸化カルシウムが30部未満では、炭酸化速度が遅くなり、強度発現性が悪くなる場合があり、また、コテ作業がしにくくなる場合がある。

本発明では、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムのほかに、増粘剤、繊維物質、分散剤、及び消泡剤からなる群より選ばれた一種又は二種以上の添加剤を、さらに、粘土鉱物、シリカ微粉末、及びポリマーからなる群より選ばれた一種又は二種以上の添加剤を併用することが好ましい。

増粘剤は、保水性やダレの防止効果の役割を担うもので、例えば、セルロース系増粘剤、多糖類系増粘剤、アクリル系増粘剤、アルギン酸ナトリウム、カゼイン酸ナトリウム、ポバール系糊剤、及び海藻糊等の天然系糊剤等が挙げられる。
増粘剤の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、0.01〜２部が好ましい。0.01部未満では保水性やダレの防止効果が充分でない場合があり、逆に、２部を超えると粘性が強くなりすぎてコテはけ性が悪くなる場合がある。

繊維物質は、ひび割れの抑制やコテ伸び性等の役割を担うもので、例えば、パルプ質繊維、セルロース繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、及びビニロン繊維等の化学繊維、さらには、麻、わら、及び紙等の、また、はますさ、白毛すさ、南京すさ、さらしすさ、油すさ、及び紙すさなどと呼ばれる各種の「すさ」の天然繊維が使用可能である。なかでも、柔らかい繊維物質の使用が好ましく、セルロース繊維や天然繊維が好ましい。
繊維物質の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、0.5〜３部が好ましい。0.5部未満ではひび割れの抑制やコテ伸び性等の改善効果が期待できない場合があり、３部を超えると粘性が強くなる場合があり、逆にコテ仕上げ性が悪くなる場合がある。

分散剤は、配合する水の量を低減し、強度発現性やひび割れ抵抗性を改善する役割を担うもので、例えば、ナフタレン系、メラミン系、リグニン系、及びポリカルボン酸系等が挙げられる。なかでも、ポリカルボン酸系分散剤の使用が分散効果の面から好ましい。
分散剤の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、0.1〜２部が好ましい。0.1部未満では、強度発現性やひび割れ抵抗性を改善する効果が充分でない場合があり、２部を超えると材料分離を生じて色ムラの原因となる場合がある。

消泡剤は、ムラの防止や緻密性を向上させる役割を担うもので、例えば、アクリル系、アマイド系、ポリエーテル系、シリコーン系、及び金属石鹸系等を挙げることができる。
消泡剤の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、0.1〜２部が好ましい。0.1部未満ではムラの防止や緻密性を確保する効果が充分に得られない場合があり、２部を超えて使用してもさらなる効果の増進が期待できない。

粘土鉱物は、コテ伸び性や保水性、調湿性等の役割を担うもので、例えば、ベントナイト、ゼオライト、バーミキュライト、セピオライト、及びアタパルジャイトなどを挙げることができる。また、これら粘土鉱物に銅や銀といった抗菌金属を担持させることによって抗菌・抗カビ性を付与することも可能である。
粘土鉱物の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、１〜30部が好ましい。１部未満では、コテ伸び性、保水性、調湿性、及び抗菌・抗カビ性等の効果が期待できない場合があり、30部を超えると作業性が悪くなったり、配合する水の量が増して強度発現性やひび割れ抵抗性が悪くなる場合がある。

シリカ微粉末は、コテ伸び性やダレ防止等の役割を担うとともに、強度発現性も改善するもので、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ、籾殻灰、珪藻土、活性白土、シラス、火山灰、及び廃ガラス粉末等を挙げることができる。なかでも、シリカフュームの使用が好ましい。
シリカ微粉末の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、１〜20部が好ましい。１部未満では、コテ伸び性、ダレ防止、及び強度発現性の改善効果が期待できない場合があり、20部を超えると粘性が強くなって作業性が悪くなったり、収縮が大きくなってひび割れ抵抗性が悪くなる場合がある。

ポリマーは、付着性を高める他、ひび割れを抑制する役割を担うもので、例えば、酢酸ビニル系、酢酸ビニル-アクリル系、エチレン−酢酸ビニル系、アクリル−スチレン系、アクリル系、エポキシ系、アルキド系、及びアクリル−アルキド系等の各種エマルジョンや、天然ゴムラテックス、クロロプレンゴム系ラテックス、及びスチレンブタジエンゴム系ラテックスなどの各種ラテックスが挙げられる。
ポリマーの使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、固形分換算で１〜20部が好ましい。１部未満では付着性を高めたり、ひび割れを抑制するなどの効果が充分に得られない場合があり、20部を超えて使用してもさらなる効果の増進が期待できない。

なお、本発明では、顔料を併用することも可能である。
顔料は、色調を与え、意匠性や景観性を付与する役割を担うもので、例えば、ベンガラ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、及びフタロシアニングリーンなどが挙げられる。
顔料の使用量は、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、0.1〜３部が好ましい。0.1部未満では色調を与える効果が充分でない場合があり、３部を超えて使用してもさらなる効果の増進が期待できない。

本発明では、さらに、石灰石微粉末、アルコール類、エチレングリコール類、防錆剤、防凍剤、及び収縮低減剤等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。

本発明の漆喰用組成物中の水の量は特に限定されるものではないが、通常、水以外の構成材料からなる固形分100部に対して、30〜100部が好ましく、40〜75部がより好ましい。30部未満では作業性が充分でない場合があり、100部を超えるとひび割れが生じやすくなったり、強度発現性が低下する場合あがる。

本発明の漆喰用組成物は、下地材（素地材）を制限するものではなく、例えば、コンクリート、セッコウプラスター、ドロマイトプラスター、石綿スレート、セッコウボード、漆喰壁、土壁、ケイ酸カルシウム板、ガラス繊維補強セメント（ＧＲＣ）、木毛セメント板、及び金属等の無機系素地材、プラスチックや塩化ビニルなどの有機系素地材が挙げられる。

本発明の漆喰用組成物は自然に炭酸化を受けて硬化する、一種の気硬材料であるが、意図的に強制炭酸化処理しても差し支えない。
炭酸化処理の手段としては、炭酸ガス、超臨界二酸化炭素、及びドライアイスなどを利用する手法が挙げられる。

本発明の漆喰用組成物は、ひび割れやフレーキングを生じにくく、一度に厚塗りが可能となり、その質感も滑らかで艶やかで、強度発現性を著しく改善した硬化体を提供する。

表１に示すα型ワラストナイトと水酸化カルシウム、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部に対して、増粘剤0.5部、繊維物質1.5部、分散剤１部、及び消泡剤0.3部を配合した漆喰用組成物と、該漆喰用組成物100部に対して、50部の水とを混合して漆喰を調製し、コンクリート板に厚さ３mmで塗りつけた。その際のコテ作業性、ひび割れ抵抗性、及びフレーキングの観察を行い、硬度を測定した。結果を表１に併記する。

＜使用材料＞
α型ワラストナイト：炭酸カルシウムとシリカを１対１のモル比で混合し、1,500℃で３時間焼成して合成、ブレーン値6,000cm²/g
水酸化カルシウム：市販品、塩焼製法によるもの
増粘剤：メチルセルロース系増粘剤、市販品
繊維物質：セルロース繊維、市販品
分散剤：ポリカルボン酸系分散剤、市販品
消泡剤：シリカシリコーン系消泡剤、市販品
水：水道水

＜試験方法＞
コテ作業性：コテ伸び性やコテへのくっ付き具合を総合的に評価し、良好は○、やや難は△、不良は×
ひび割れ抵抗性：所定の材齢においてひび割れの発生状況を観察、ひび割れ発生なしは○、ひび割れが発生した場合は×
硬度：ビッカース硬度計を用いて測定、ただし、測定点数５点の平均値。
フレーキング：フレーキングがない場合は○、やや認められる場合は△、フレーキングが顕著に見られる場合は×

α型ワラストナイト40部、水酸化カルシウム部60部、増粘剤0.5部、繊維物質1.5部、及び消泡剤0.3部と表２に示す分散剤、シリカ物質、粘土鉱物、及びポリマーを配合したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。

＜使用材料＞
シリカ微粉末：シリカフューム、市販品
粘土鉱物：銅と銀を担持した抗菌ゼオライト、市販品
ポリマー：アクリル−酢酸ビニル系、市販品

α型ワラストナイト40部、水酸化カルシウム部60部、増粘剤0.5部、繊維物質1.5部、分散剤１部、及び消泡剤0.3部からなる漆喰用組成物において、表３に示すブレーン値のα型ワラストナイトを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記する。

α型ワラストナイト40部、水酸化カルシウム部60部、増粘剤0.5部、繊維物質1.5部、及び消泡剤0.3部と、表４に示す分散剤とからなる漆喰用組成物100部に対して、表４に示す水を用いたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。

α型ワラストナイト40部、水酸化カルシウム部60部、増粘剤0.5部、繊維物質1.5部、及び消泡剤0.3部と、表５に示す分散剤、シリカ物質、粘土鉱物、及びポリマーからなる漆喰用組成物と、該漆喰用組成物100部に対して、50部の水とを混合して漆喰を調製し、カビ抵抗性を観察したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記する。

＜評価方法＞
カビ抵抗性：施工後91日経過した時点でカビ種Ａ（クラドスポリウム・クラドスポリオイデス）とカビ種Ｂ（アスペルギルス・ニゲル）の胞子懸濁液を塗布し、４週間にわたってカビ抵抗性試験をJIS Z 2911に準じて行った。カビ抵抗性の×は１／３を超える面積にわたってカビ発生、△は１／３以下の面積においてカビ発生、○はカビの発生なし

本発明の漆喰用組成物は、ひび割れを生じにくく、一度に厚塗りが可能で、強度発現性にも優れ、フレーキングも生じないので、建築分野に広範に適用できる。

Claims

ブレーン比表面積値が4,000cm ² /g以上であるα型ワラストナイトと水酸化カルシウムとを含有してなり、α型ワラストナイトと水酸化カルシウムの合計100部中、α型ワラストナイトが20〜70部であることを特徴とする漆喰用組成物。
さらに、増粘剤、繊維物質、分散剤、及び消泡剤からなる群より選ばれた一種又は二種
以上の添加剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の漆喰用組成物。
さらに、粘土鉱物、シリカ微粉末、及びポリマーからなる群より選ばれた一種又は二種
以上の添加剤を含有することを特徴とする請求項２に記載の漆喰用組成物。
請求項１〜請求項３のうちの一項に記載の漆喰用組成物と水とを含有してなる漆喰。
水の配合割合が、漆喰用組成物100部に対して、30〜100部であることを特徴とする請求
項４項に記載の漆喰。
請求項４又は請求項５に記載の漆喰を用いてなる硬化体。