JPH0651589B2 - アクリル系レジンモルタル組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、壁などの垂直面を形成するのに好適なアクリ
ル系レジンモルタル組成物に関する。なお、骨材粒径の
大小によつてコンクリートあるいはモルタルと一般に区
別されているが、本発明においては両者を区別せずに単
にモルタルで統一する。

〔従来の技術〕

（メタ）アクリル系樹脂を結合材とし、その中に骨材を
混入して硬化させて使用するアクリル系レジンモルタル
は、低温でも硬化可能であり、耐候性にも優れるので、
最近になつて道路や床等に使用される機会が多くなつて
きている。このようなアクリル系レジンモルタルとして
具体的に提案されているものは、特開昭47-1085号、特
開昭56-149364号、特開昭57-92564号あるいは特開昭58-
196268号等を上げることができる。

〔従来技術の問題点〕

このような従来提案のアクリル系レジンモルタルは、ほ
とんどが床等の水平面施工を対象としたものである。か
かる用途においては、なるべく早く広い範囲に亘つて平
滑な面が形成できるように、セルフレベリング性や鏝さ
ばき性が優れるような比較的流動性に富むものとなつて
いる。

ところで、近年になりアルカリ性骨材や塩害に基因する
各種セメント製建造物のひび割れあるいは表面剥れ落ち
が頻繁に生じるようになつた。従来、この種のトラブル
に対する補修法は、諸欠陥部にセメントモルタルを注入
したり、コーテイングしたりする方法が採られていた
が、この方法ではセメントが完全に硬化するまで時間が
かかりすぎるという問題がある。そこで、硬化時間がセ
メント系に比べて遥かに早いアクリル系レジンモルタル
をこのような補修用途に利用しようとする試みが成され
ている。しかし、前記のような欠陥は、床等の水平面だ
けでなく、壁等の垂直面にも多く現われるが、前述した
ように従来のアクリル系レジンモルタルは高流動性であ
るため、このような垂直面の補修に用いると、硬化前に
ダレてしまうという問題がある。かかる観点から、前述
した公報中にはアスベストやセビオライトあるいはアエ
ロジルなどのチキソトロピー性付与剤を配合して流動性
を改良することが示唆されている。本発明者らもかかる
観点から、各公報に開示された配合剤を配合して検討を
行つた結果、アスベスト系は流動性改良効果があること
が判つた。しかし、アスベスト系は発ガン性物質であ
り、このようなものを使用することは衛生安全上回避す
ることが望ましい。そこでアスベスト系に代わる新しい
配合剤について種々研究を行つたが、いずれも流動性改
良効果が小さく、目的とする流動性を達成するためには
多量に配合しなくてはならないという問題がある。しか
も、多量に配合すればするほど、得られるモルタルの機
械的強度は低下する傾向となり、実用上役に立たなくな
るという問題もある。

一方、アクリル系レジンモルタルは、基材に対する付着
力が弱いという面があり、流動性の問題を解決し得たと
しても、とくに垂直面施工では付着力不足によつて基材
から剥がれ落ちてしまうという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の目的は、低流動性でダレ落ちのないアク
リル系レジンモルタル組成物を提供することにある。本
発明の他の目的は、低流動性ではあるが鏝さばき性に優
れるアクリル系レジンモルタル組成物を提供することに
ある。本発明の別の目的は、基材との付着力に優れたア
クリル系レジンモルタル組成物を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、垂直面の補修に好適なアク
リル系レジンモルタル組成物を提供することにある。本
発明のさらに他の目的は、明細書の記載から明らかとな
るであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は（メタ）アクリル酸およびそのエス
テルから選ばれる少なくとも１種のモノマー成分、該モ
ノマー成分に溶解もしくは膨潤可能な重合体および骨材
とを実質的に主成分とするアクリル系レジンモルタル組
成物に親有機性粘土を配合してなることを特徴とする垂
直面施工に好適なアクリル系レジンモルタル組成物であ
る。

〔作用〕

本発明のアクリル系レジンモルタル組成物は、前述のよ
うに従来のアクリル系レジンモルタルに親有機性粘土を
配合したものである。この際ベースとなるアクリル系レ
ジンモルタルは、（メタ）アクリル酸およびそのエステ
ルから選ばれる少なくとも１種のモノマー成分および該
モノマー成分に溶解又は膨潤可能な重合体および骨材と
を主成分とすれば、如何なるものでも差別せずに使用で
きる。

かかるアクリル系レジンモルタルの一例として、たとえ
ば、(a)（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステルの
モノマーと、(b)前記モノマー成分に溶解もしくは膨潤
可能な重合体と、(c)前記モノマー成分に溶解する可塑
剤と、(d)１分子中に少なくとも２個の重合性不飽和結
合を有する化合物とからなるものが例示できる。

(a)のモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルな
どの（メタ）アクリル酸アルキル、アクリル酸、メタク
リル酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル
−２−ヒドロキシエチル、エチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘ
キシレングリコールジ（メタ）アクリレート、2,2-ビス
〔4-（メタ）アクリロイルオキシフエニル〕プロパン、
2,2-ビス〔4-（メタ）アクリロイルオキシシクロヘキシ
ル〕プロパン、2,2−ビス〔3-（メタ）アクリロイルオ
キシ−２−ヒドロキシプロポキシフエニル〕プロパン、
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどを
例示することができる。

(b)の重合体としては上記のモノマー特に（メタ）アク
リル酸エステルの単独又は共重合体が例示でき、可塑剤
(c)としは、ジメチルフタレート、ジブチルフタレー
ト、ジシクロヘキシルフタレート、ジペンチルフタレー
ト、ジオクチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフ
タレート、ジイソデシルフタレート、ブジルベンジルフ
タレートなどのフタル酸エステルを代表として上げるこ
とができる。

また、ジエチルマレエート、ジブチルマレエート、ジオ
クチルマレエート、ジブチルフマレート、ジオクチルフ
マレート等の(a)と共重合可能なα，β−不飽和カルボ
ン酸エステルのごとき内部可塑剤も挙げることができ
る。(d)の重合性不飽和結合化合物の代表的なものは、
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、1,2−プ
ロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、1,3−ブ
チレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのアルカ
ンジオールジ（メタ）アクリレート、2,2-ビス〔３−
（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキ
シフエニル〕プロパンや昭和高分子（株）製の商品名リ
ポキシ VR-60またはリポキシ VR-90などのエポキシ樹
脂の（メタ）アクリル酸変性物が例示できる。

一般にこれら各成分の配合割合は、(a)のモノマー成分
が45〜85wt％、(b)の重合体が５〜20wt％、(c)の可塑剤
が１〜25wt％、残部が(d)からなる。

本発明のアクリル系レジンモルタルを硬化させるには、
重合開始剤、更に必要に応じ常温硬化促進剤としてアミ
ン類を配合することによつて可能である。

かかる重合開始剤としては、ジアシルペルオキシド、ア
ルキルペルオキシド、アラルキルペルオキシド、過酸、
過酸エステルなどの過酸化物、アゾ系化合物などを使用
することができるが、これらのうちではジアシルペルオ
キシドを使用するのが好ましい。ジアシルペルオキシド
として具体的には、ジベンゾイルペルオキシド、ジアセ
チルペルオキシド、ジカプリルペルオキシド、ジラウロ
イルペルオキシド、ジステアロイルペルオキシドなどを
例示することができる。

アミン類としては第一アミン、第二アミンのいずれでも
使用することができるが、第三アミンが好適に使用され
る。具体的には、アニリン、トルイジン、キシリジン、
フエニレンジアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジ
エチルアニリン、N,N−ジ（β−ヒドロキシエチル）ア
ニリン、N,N−ジメチルトルイジン、N,N−ジエチルトル
イジン、N,N−ジメチルアニシジン、N,N−ジエチルアニ
シジン、N,N−ジメチル-p-t-ブチルアニリン、N,N−ジ
エチル-p-t-ブチルアニリン、N,N−ジエチル-p-クロル
アニリン、ジフエニルアミン、N,N−（β−ヒドロキシ
エチル）-p-トルイジンなどを例示することができる。
これらの中では、N,N−ジメチル-p-トルイジン、N,N−
ジメチル-p-ブチルアニリン、N,N−ジメチルアニシジ
ン、N,N−ジメチル-p-クロルアニリン、N,N−ビス（β
−ヒドロキシエチル）-p-トルイジンなどの少なくとも
ベンゼン類のｐ位に電子供与体の置換基を有する第三級
アミンが好ましく、N,N−ジメチル-p-トルイジン、N,N
−ジメチル-p-t-ブチルアニリンが特に好ましい。

この重合開始剤及びアミン類のレジンモルタルに対する
配合割合は前記(a)〜(d)よりなるレジンモルタル100重
量部に対して概に前者が0.1〜20重量部、後者が0.1〜20
重量部である。

また、空気中の酸素によるラジカル捕捉により表面の硬
化反応が十分進まない事を無くすため固体のパラフイ
ン、好ましくは融点40〜60℃のパラフインワツクスの添
加が好ましい。このパラフインのレジンモルタルに対す
る配合割合は、前記(a)〜(d)よりなるレジンモルタル10
0重量部に対し、0.1〜1.0重量部である。

骨材は、一般のセメントやモルタルに用いられるのと同
様に硅砂、砂利、砕石などの粗骨材や細骨材の他に、炭
酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、水酸化アル
ミニウム、酸化アルミニウムあるいはガラスビーズであ
つてもよい。また、これらの骨材はレジンモルタルとし
ての装飾性を付与するため周知の顔料や染料で被覆着色
されていてもよく、さらに被覆着色時にシランカツプリ
ング剤を存在させて被覆着色されたような骨材であつて
も一向に差支えない。

前記の構成のアクリル系レジンモルタルに配合する親有
機性粘土は、たとえばカチオン交換容量をもつスメクタ
イト型粘土と有機カオチン化合物とを反応させて得られ
る親有機性粘土である。このような親有機性粘土は、一
般にゲル形成能力が大きく、増粘性やチキントロピー性
を付与することは周知であるが、アクリル系レジンモル
タルに配合した場合、該レジンモルタルの付着性をも改
良することは全く予測できない現象である。

親有機性粘土を製造するのに用いられる粘土は、カチオ
ン交換容量一般には粘土100ｇあたり75ミリ当量以上の
カチオン交換容量をもつスメクタイト型粘土である。な
おカチオン交換容量は、周知の酢酸アンモニウム法で測
定できる。

使用する粘土、とくにベントナイト型の粘土は、Naの形
でないときにはNa形に交換して用いるのが好ましい。Na
形に変換するには、粘土の水性スラリーを作り、これを
Na形のカチオン交換樹脂中に通過させることによつて可
能である。また別には、粘土を水および炭酸ナトリウム
や水酸化ナトリウム等の水溶性のNa化合物と混合し、パ
グミルや押出機で剪断力をかけながら混練しても可能で
ある。

本発明で使用する粘土は天然産のスメクタイト型粘土で
あつても、また合成されたスメクタイト型粘土であつて
も使用可能である。より具体的なスメクタイト型粘土の
例としては、モンモリロナイト、ベントナイト、バイデ
ライト、ヘクトライト、サポナイト、ステペンサイト等
があり、とくにベントナイトたとえばワイオミング産の
天然種の膨潤性ベントナイトあるいはヘクトライトなど
の膨潤性マグネシウム−リチウム・シリケート粘土が好
ましい。

有機カチオン化合物は、前記のスメクタイト型粘土とカ
チオン交換反応を起こし親有機性粘土を形成できるもの
であればとくに制限なく使用可能である。使用される有
機カチオン化合物としては、アンモニウム、ホスホニウ
ム、オキソニウム、スルホニウム、アルソニウム、スチ
ボニウムおよびこれらの混合物から選択された１分子当
り少なくとも１個のカチオンを有する有機化合物または
その塩がある。とくに好ましく使用されるのは、有機ア
ンモニウム塩とくに第４級アンモニウム塩である。これ
らの有機カチオン化合物は、好ましくは炭素数８〜22の
鎖状ないし分岐状のアルキル基を少なくとも１個含有す
る。適当な有機カチオン化合物の具体例として、ジメチ
ルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルベンジルドデ
シルアンモニウム、ジメチルベンジル水素化牛脂アンモ
ニウム、メチルベンジルジ水素化牛脂アンモニウム、ト
リメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルベンジ
ルアンモニウムおよびこれらの混合物などがある。しか
し、ここに例示しないものであつても、スメクタイト型
粘土と反応して親有機性粘土を得ることのできる有機カ
チオン化合物を使用できることについては、当業者であ
れば自明であろう。

親有機性粘土を製造するには、たとえばスメクタイト型
粘土と有機カチオン化合物と水とを混合し、次いで濾
過、洗浄、乾燥および粉砕することによつて得られる。

本発明に用いる親有機性粘土は、また有機カチオン化合
物を反応させる際に有機アニオン化合物を共存させ、有
機アニオンと有機カチオンの錯体を形成させて、該錯体
をスメクタイト型粘土にインターカレートさせてもよ
い。

以上に述べて来た親有機性粘土のより具体的な製造方法
については、たとえば特公昭57-35731号、特公昭60-906
8号、特開昭57-111371号等に開示されている。また、こ
れらの親有機性粘土は、商品名「BENTONE 27」、「BENT
ONE 38」、「NEW DORBEN」として容易に入手できる。

本発明においては、前述したアクリル系レジンモルタル
に親有機性粘土を配合することによつて目的を達成でき
る。親有機性粘土の配合割合は、配合前のレジンモルタ
ルの流動性ならびに目的とする流動性等によつて左右さ
れるが、一般に0.1〜５重量％とくに0.5〜1.5重量％が
好ましい。少なすぎる本発明の目的は達成できないし、
また多すぎると極端に流動性が悪くなつてこれもまた目
的を達成することができない。

〔実施例〕

以下好適な例でもつて本発明の内容をさらに詳しく説明
するが、とくにことわりのなり限り本発明はこれらの例
に制限されるものではない。

実施例１ 親有機性粘土としてBENTONE 27（NLインダストリイズ
社）を0.5重量％、1.0重量％および1.5重量％の割合で
アクリル系レジンモルタルに配合した。ここで、アクリ
ル系レジンモルタルの組成はメチルメタクリレート70重
量部、ポリメチルメタクリレート20重量部、1,4-ブチレ
ングリコールジメタクリレート５重量部、ジシクロヘキ
シルフタレート５重量％、硅砂650重量部、炭カル150重
量部である。

このようにして得られたアクリル系レジンモルタル組成
物を用いて、JIS R 5201のフロー試験法に準拠して、20
℃でのフロー値を測定した。結果を第１表に示す。

次に、前記と同じ組成のアクリル系レジンモルタル組成
物に硬化剤と硬化促進剤を配合して15秒間攪拌後、傾斜
台上に載せた50mmφ×50mmＨの型枠中へ詰め込み、硬化
剤配合２分半跡に傾斜台を徐々に傾斜させ（傾斜スピー
ド１°１秒）、ずり落ちる角度θを測定し、静的荷重に
よる降伏応力を計算した。結果を第１表に示す。

なお、降伏応力χは次式に基づき算出した。

χ＝（Ｍ＋ｍ）・Sinθ／Ａ 式中Ｍ：試料重量（ｇ）、ｍ：型わく重量、 θ：流動開始角（°）、Ａ：底面積（cm²） 実施例２ 親有機性粘土としてNEW D ORBENを使用する他は実施例
１と同様に行つた。結果を第１表に示す。

参考例１および比較例１〜５ 第１表に示す化合物をBENTONE 27の代わりに用いる他は
同様に行つた。結果を第１表に示す。

第１表を見ても判るとおり、本発明の組成物は、フロー
値および降伏応力とも配合割合に伴い低下もしくは増加
する加成性を示し、垂直面施工に優れるフロー値150前
後で高い降伏応力つまり付着性を示す。一方、増粘ない
いしチキソトロピー性付与剤として周知の他の化合物
は、フロー値の改善効果がなく、しかも付着力も弱い。
また、従来最も使用されているアスベスト系配合物は、
フロー値の減少傾向が大きすぎて、適正なフロー値にす
るための配合割合範囲が極めて小さく、製造上不利であ
る。また１重量％を越えて配合すると付着力が小さくな
る傾向もあり、この点においても不利であることが判
る。

〔発明の効果〕

本発明のアクリル系レジンモルタル組成物は、適度な流
動性と優れた基材付着力を有しており、また機械的強度
も極端に低下しないため、壁の亀裂や剥がれ落ちた部分
の垂直面補修用として非常に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:10） Ａ 2102−4Ｇ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（メタ）アクリル酸およびそのエステルか
   ら選ばれる少なくとも１種のモノマー成分、該モノマー
   成分に溶解もしくは膨潤可能な重合体および骨材とを実
   質的に主成分とするアクリル系レジンモルタル組成物に
   親有機性粘土を配合してなることを特徴とする垂直面施
   工に好適なアクリル系レジンモルタル組成物。
2. 【請求項２】親有機性粘土がカチオン交換容量をもつス
   メクタイト型粘土と有機カチオン化合物とを反応させて
   得られるものである特許請求の範囲第１項に記載のアク
   リル系レジンモルタル組成物。
3. 【請求項３】垂直面施工用である特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載のアクリル系レジンモルタル組成
   物。