JP5904942B2 - ポリクロロプレンラテックス、ゴムアスファルト組成物及びその施工方法、シート並びに防水塗膜 - Google Patents
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Description
なお、ここで規定するカリウムイオン量及びナトリウムイオン量は、ポリクロロプレンラテックスを硫硝酸で酸分解し、誘導結合プラズマ発光分光装置(ICP−AES)により測定した値である。
このポリクロロプレンラテックスは、ゲル含有量を70〜95質量%とすることができる。
また、単量体の初期添加量を全単量体の10〜50質量%として乳化重合を開始し、単量体の転化率が1〜40%の間まで重合が進行した点から重合終了転化率に達する以前までの間に、重合温度よりも低い温度に冷却した残りの単量体を重合系内へ連続的に添加して乳化重合したものでもよい。
先ず、本発明の第1の実施形態に係るポリクロロプレンラテックスについて説明する。本実施形態のポリクロロプレンラテックスは、2−クロロ−1,3−ブタジエン(以下、クロロプレンという。)の単独重合体又はクロロプレンと他の単量体との共重合体を乳化させたアニオン系のラテックス(エマルジョン)である。そして、本実施形態のポリクロロプレンラテックスでは、固形分100質量部あたり、カリウムイオンを0.7〜1.5質量部含有すると共に、ナトリウムイオンを0.2質量部以下に抑えている。
ポリクロロプレンラテックス中のカリウムイオン量が、固形分100質量部あたり0.7質量部未満の場合、低温安定性が低下する。ポリクロロプレンラテックスの低温安定性を改善するためには、低温安定剤を添加する必要があるが、その場合、ゴムアスファルト組成物としたときの成膜性が低下する。ここで、ポリクロロプレンラテックスにおける「低温安定性」とは、0℃以下の環境下においても、増粘又は凝集を起こさず、流動性が保たれていることをいう。
ポリクロロプレンラテックス中のナトリウムイオン量は、少ないほど好適であり、0であることが最も望ましい。しかしながら、ポリクロロプレンラテックスには、乳化剤に由来するナトリウムイオンが含有されることがある。そこで、本実施形態のクロロプレンラテックスにおいては、ナトリウムイオン量を固形分100質量部あたり0.2質量部以下に抑制する。
前述したカリウムイオン及びナトリウムイオンの含有量は、例えばクロロプレンの乳化重合を促進させるために使用する還元剤や緩衝塩の種類及びその添加量を変更することにより調整することができる。その際、還元剤や緩衝塩としては、例えば、ピロ亜硫酸カリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、リン酸カリウム及びリン酸水素カリウムなどのカリウム塩を使用することができる。
本実施形態のポリクロロプレンラテックスは、ゲル含有量が70〜95質量%であることが望ましい。ここで、「ゲル含有量」とは、クロロプレンラテックスに含まれるトルエン溶媒に不溶な成分の割合をいい、下記数式(1)により算出することができる。
本実施形態のポリクロロプレンラテックスは、固形分濃度が40〜60質量%であることが望ましい。これにより、ゴムアスファルト組成物に使用した場合に、シートや防水塗膜を形成する際の乾燥時間を短縮できると共に、加工性を向上させることができる。
本実施形態のポリクロロプレンラテックスは、クロロプレンを単独で又はクロロプレンと他の単量体とを重合することにより得られる。その重合方法としては、乳化重合、溶液重合、懸濁重合及び塊状重合などが挙げられるが、特に乳化重合法が好ましい。
次に、本発明の第2の実施形態に係るゴムアスファルト組成物について説明する。本実施形態のゴムアスファルト組成物は、前述した第1の実施形態のポリクロロプレンラテックスを使用したものであり、「主剤」と「凝固剤」とで構成されている。
本実施形態のゴムアスファルト組成物の主剤は、第1の実施形態のポリクロロプレンラテックスを10〜40質量%と、アニオン系のアスファルト乳剤を60〜90質量%を含有している。なお、「アニオン系のアスファルト乳剤」とは、アニオン系の分散剤を用いて、アスファルトを水中に分散したものである。
本実施形態のゴムアスファルト組成物の凝固剤は、多価金属塩を主成分とする水溶液である。凝固剤の主成分である多価金属塩は、易水溶性でゴムアスファルト組成物の凝固性能に優れていることが必要であり、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム及びミョウバンなどが使用できる。また、凝固剤に含まれる多価金属塩以外の成分としては、例えば硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。
本実施形態のゴムアスファルト組成物は、前述した主剤と凝固剤とを混合することによって、固化する。主剤と凝固剤との配合比は特に限定するものではないが、主剤:凝固剤=9:1〜7:3とすることが好ましい。配合比がこの範囲であれば、ゴムアスファルト組成物を短時間で固化させることができると共に、その表面に余剰の凝固剤が析出することを防止できる。
次に、前述の如く構成されるゴムアスファルト組成物の使用方法、即ち、本実施形態のゴムアスファルト組成物を用いた防水工法について説明する。本実施形態のゴムアスファルト組成物は、剥離紙上にキャストして乾燥させた後、剥離紙を剥離してシートとすることができる。このシートは、建築物や構築物にそのまま敷設したり、接着剤や粘着剤、その他の固定手段を用いて取り付けたりすることで、これら建築物や構築物に防水性を付与することができる。
[ポリクロロプレンラテックスの製造]
内容積が10リットルの反応器に、窒素気流下で水:100質量部、不均化ロジン酸カリウム(荒川化学工業社製 ロンヂスK−25):2.5質量部、水酸化カリウム:0.8質量部、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩(花王社製 デモールN):0.8質量部及び亜硫酸カリウム:0.5質量部を仕込み、溶解した後、攪拌しながらクロロプレン:100質量部及びn−ドデシルメルカプタン:0.14質量部を添加した。
(アスファルト乳剤)
固形分濃度が60質量%、pH11.0のアニオン系アスファルト乳剤(市販品)を使用した。
前述した方法で製造したポリクロロプレンラテックス:25質量部と、アニオン系のアスファルト乳剤:75質量部を、MAZELAマゼラZ(東京理化機器社製 攪拌機)を用いて、室温にて、回転速度を250rpmにして30分間混合した後、室温下で30分静置して主剤とした。
凝固剤は、塩化カルシウム(和光純薬社製)を純水に溶解させて、1質量%水溶液に調整して使用した。
次に、前述した方法で製造したポリクロロプレンラテックスについて、(a)低温安定性及び(b)凝集性を評価すると共に、ゴムアスファルト組成物について、(c)成膜性を評価した。各項目の具体的評価方法を、以下に示す。
ポリクロロプレンラテックスを、5℃の雰囲気下で1週間、又は、0℃の雰囲気下で1日間放置した後、それぞれのポリクロロプレンラテックスの状態を目視にて確認した。その結果、ポリクロロプレンラテックスの状態が変わらなかったものを○、粘度が上昇したものを△、凝固または凝固物が発生したものを×として評価した。
ポリクロロプレンラテックス1gを、0.1質量%塩化カルシウム水溶液50g中に滴下して析出したゴムを、110℃で3時間乾燥し、ポリクロロプレンラテックスのゴム凝集率を求めた。
濾紙を0.1質量%塩化カルシウム水溶液(凝固剤)に浸し、1分間風乾した後、アスファルト乳剤75質量%とポリクロロプレンラテックス25質量%とからなるゴムアスファルト組成物の主剤1gを表面に均一に塗布した。更に、主剤からなる塗布層の表面に、スプレーを用いて1質量%塩化カルシウム水溶液(凝固剤)を0.1g塗布し、3分後に表面の成膜状態を確認した。その結果、目視観察によって表面の成膜率が100%のものを○、80%以上のものを△、80%未満のものを×として評価した。
配合を変えて、実施例1と同様に、ポリクロロプレンラテックス及びゴムアスファルト組成物を作製し、評価した。なお、実施例2におけるポリクロロプレンラテックスは、その製造時に、クロロプレン30質量部とn−ドデシルメルカプタン0.042質量部を加えて重合を開始し、重合率が10%となった時点で、さらにクロロプレン70質量部とn−ドデシルメルカプタン0.098質量部を加えて重合して得られたものである。
Claims (6)
- アニオン系のポリクロロプレンラテックスであって、
固形分100質量部あたり、カリウムイオンを0.7〜1.5質量部含有し、かつナトリウムイオンを0.2質量部以下に抑制し、ゲル含有量が70〜95質量%であるポリクロロプレンラテックス。 - 請求項1に記載のポリクロロプレンラテックスの製造方法であって、単量体の初期添加量を全単量体の10〜50質量%として乳化重合を開始し、単量体の転化率が1〜40%の間まで重合が進行した点から重合終了転化率に達する以前までの間に、重合温度よりも低い温度に冷却した残りの単量体を重合系内へ連続的に添加して乳化重合したものであることを特徴とする、前記製造方法。
- 請求項1に記載のポリクロロプレンラテックス:10〜40質量%及びアニオン系のアスファルト乳剤:60〜90質量%からなる主剤と、
多価金属塩を主成分とする水溶液からなる凝固剤と、
からなるゴムアスファルト組成物。 - 請求項1に記載のポリクロロプレンラテックス:10〜40質量%及びアニオン系のアスファルト乳剤:60〜90質量%からなる主剤と、多価金属塩を主成分とする水溶液からなる凝固剤とを、それぞれ異なる噴射口から被着体に向けて噴射し、被着体の表面にて凝固反応を生じさせると共に乾燥させて防水塗膜を形成するゴムアスファルト組成物の施工方法。
- 請求項3に記載のゴムアスファルト組成物を乾燥させて得たシート。
- 請求項3に記載のゴムアスファルト組成物を被着体に付着させた後、乾燥させて得た防水塗膜。
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