JPS58217550A - 水性保護被覆組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性ポリマーアスファルトエマルジョンと充填
材との混合物からなる水性保護被覆組成物であって、各
種構造体表面を機械的衝撃、腐蝕湿気、屋外劣化、熱、
振動などから保護被覆するに適したものに関する。

アスファルトは、熱、空気酸化、屋外暴露により劣化し
に＜＜、安価な高分子量炭化水素材料として、保護被覆
材、接着材、結合材として広く使用されている。しかし
、アスファルトは単独では強度的に充分でなく、低温で
は脆く９割れ易く。

高温では流動性が大きくなり、変形し易くなるなどの欠
点を有している。

アスファルトを改質するために、アスファルトにポリマ
ーを加え、溶解することが有効であり。

特にゴムを溶解したアスファルトが低感温性のために道
路舗装材、防水材として用いらｎでいる。

ポリマー改質アスファルトエマルジョンの製造方法は、
大別して２つある。その１は、溶融アスファルトと乳化
剤水溶液とをコロイドミルのごとき高い剪断力を与える
分散機に入几で分散してアスファルトエマルジョンを製
造し、こ几にポリマーラテックスを混合するものである
。こうして得た製品のアスファルトエマルジョンは粒子
径が小さいので一般に高粘度であり、゛高濃度化が難し
い欠点があった。（粒子径を大きくすると低粘度になる
が、著しく不安定となり、アスファルトが相互に融着す
る） 他の１つは、ポリマーラテックスを攪拌しながら、こ九
に溶融アスファルトを徐々に加えて分散・乳化する方法
であり、こ几は比較的高濃度のポリマー改質アスファル
トエマルジョンが得う几た。

しかし、これらの製品は保護被覆材として耐熱性。

耐衝撃性、防振性、断熱性などを特に必要とする用途に
は不十分であり、また、被覆・乾燥に際しての耐ブリス
ター性（火ぶくれを生じないこと）。

耐クラツク性が不十分であった。

本発明者らは、これらの特性にも優几たポリマー改質ア
スファルトエマルジョンを得るべく鋭意検討の結果、特
定のサイズの繊維性物質またはこれと充てん剤を配合し
たものが優几た性質をもつことを見出し１本発明に到達
した。すなわち１本発明は、水性ポリマー分散液と乳化
剤により溶融アスファルトを乳化してつくられる水性ポ
リマーアスファルトエマルジョンの１００乾燥重量部と
。

長さ０５〜５０１ｍ１１の繊維状物質１〜２０重置部お
よび８００重敞部以下の充てん材の混合物よりなる含有
水分が１０〜４０重量％の水性保護被覆組成物であり、
好適にはポリマーとアスファルトの（乾燥）重量比が５
０：５０〜２０：８０であり。

乳化剤はポリマー・アスファルト１００（乾燥）重量部
に対して０．５〜１０重量部である前記組成物を提供す
るものである。

本発明に使用される。水性ポリマー分散液としてはアニ
オン性、カチオン性、ノニオン性のいずれでも使用でき
るが、溶融アスファルトの乳化を完遂する定めには、ノ
ニオン性ポリマー分散液は乳化能力が不足し、別に多量
の乳化剤を必要とする。カチオン性ポリマー分散液は入
手が困難であり、乳化能力も不足するため適当ではない
。アニオン性ポリマ°−分散液が最も一般的であり、溶
融アスファルトの乳化が芥易であり、且つ１作成さ几た
ポリマー−アスファルトエマルジョンのエマルジョン安
定性も優れ念ものになる。

ボ１ツマー分散液の種類は重要であって、こ几によって
、ポリマーアスファルトエマルジョンの性質及び形成皮
膜の性質は大きく左右さ几るので。

使用目的により、注意深く９選定する必要がある。

ポリマーの種類としては、天然ゴム、及び例えばヌテレ
ン、ビニールトルエンの如き芳香族ビニル化合物、アク
リロニトリル、メタアクリルニトリルの如き、ビニルシ
アン化合物２例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸
又はそ几らのエステルの如きモノオレフィンなどより選
ば几た一種類以上の単量体と２例えばイソプレン、ブタ
ジェン、クロロプレンなどの共役ジオレフィンからなる
共重合体、アクリル酸メタクリル酸などの不飽和カルボ
ン酸又はそれらのエステルよ９選は几た一種類以上の単
量体の重合体、二ｔレンプロピレン、ジエン系共重合体
、エチレン酢酸ビニル系共重合体などのポリマー分散液
がある。（、かしこれらのポリマーは最低造膜温度（Ｍ
ＦＴ）が２５℃を越えないことが重要でＭＦＴが高過ぎ
るとポリマーはアスファルトの強度向上及び流動抵抗性
の向上には効果があっても、低温での柔軟性を失い、充
てん材の添加により、皮膜性能が著しく低下する。しか
しこのような場合、可塑剤の添加により多少改良するこ
とが可能である。

本発明に使用されるアスファルトとしては、天然アスフ
ァルト、ストレートアスファルト、ブローンアスファル
トなどがあり、そのいず几も使用できる。ポリマー分散
液により溶融アスファルトを乳化するに当っては乳化剤
が必要である。その量は通常、ポリマーおよびアスファ
ル）１００重は部に対して０．５〜１０重量部、好まし
くは１〜６重量部である。０．５重量部未満ではポリマ
ーアスファルトエマルジョンそのもの捷たはそ几に充て
ん材を加えた場合のコンパウンドの安定性が悪く、１０
−重量部を越えると製造価格が高くなるだけけでなく、
最終皮膜物性、特に耐水性に悪影響を及ぼす。

乳化剤としてはアニオン系の場合、脂肪酸塩。

アルキルベンゼンヌルフオンｅ塩、　高ｉフルツール硫
酸エステル塩、などが適当であり、ノニオン系の場合ポ
リオキシエチレングリコール型のようなものが使用でき
る。また乳化を補助する目的でベントナイトクレー、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース。

ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カゼインのようなも
のを併用してもよい。

ボ＋７７−とアスファルトの割合は、そのエマルジョン
の性質及びそ几よシ形成した皮膜物性を定める上で極め
て重要である。ポリマーとアスファルトの重量比は５０
：５Ｑ〜２０：８０の間で好適に実施できる。この比が
２０：８０を越えると。

（アスファルトが過剰の場合）アスファルトの乳化力充
分でなく、充てん材等を添加したときのコンパウンド安
定性が悪くなる。比が５０：５０未満（アスファルトが
過小の場合）では、アスファルトエマルジョンの価格が
上るのみならずアスファルトの有する緒特性が失なわれ
る。

繊維状物質は繊維長０５〜５ｏ■を使用する。

吹付は塗装に使用する場合は、２箇以下が好ましく、そ
の他の場合は、より長いものでもよい。繊維状物質の使
用俄は水性ポリマーアスファルトエマルジョン１００乾
燥重量部に対して１〜２０重竜部、好ましくは５〜１５
重量部である。繊維の長さが０．５　ｍ未満又は１重量
部未満のときは皮膜の耐ブリスター、クランク防止には
効果なく、長さが５０５ｍを越えると皮膜表面にケバ立
ちを生じ。

仕上ジ性１作業性が悪くなる。また２０重量部を越えて
添加するとそのコンパウンドが増粘し作業性、仕上り性
が悪くなる。繊維状物質としては石綿（アスベスト）ガ
ラス繊維、木材繊維、繊維ぐず、カーボンファイバーな
どがあり、特に石、綿。

木材繊維が好適である。

充てん材の種類は、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウ
ム、硫酸バリウム、クレー、メルク、砕砂、雲母粉、ゴ
ム粉末などが主要なものである。

水酸化アルミ°ニウム粉末添加にょる耐炎性の向上。

クレーあるいは雲母粉添加による防振性の向上。

ゴム粉添加による弾性、断熱性の向上効果などは　　　
゛よく知られているところである。充てん材の添加量は
、ポリマーアスファルトエマルジョンの１００乾燥重量
部に対して、θ〜８００重量部、好豪邸くは１０〜５０
０重徽部が適当である。ＳＯＯ重険重金部えて添加する
と、コンパウンドの安定性が悪く形成皮膜が脆くなり、
耐水性も著しく低下し、保護被覆材としての性能が低下
する。

ポリマーアスファルトエマルジョンに繊維状物質、充て
ん材を加えた本発明の組成物の水分は１０〜４０重量％
好ましくは１５〜３５重量％が適当である。水分を１０
％未満にすると組成物の安定性が著しく低下し、保存中
にゲル化してしまう。また水分が４０％を越えると乾燥
皮膜の耐ブリスター性が低下する。

本発明の組成物を被保護体に被覆する。には、刷毛、コ
ブ、などによる塗工、あるいは吹付は装置による吹付は
塗工が行われる。これら塗工作業を容易にし、且つ、垂
直面塗工の場合、たｎを防止するためには、固形分の調
整と共に、増粘剤の添加により、粘度及び粘性を調整す
る。増粘剤としてはポリアクリル酸塩、でん粉、カゼイ
ン、カルボキシメチルセルローズ、メチルセルローズ、
ヒドロキシエチルセルローズ、ボ゛リビニルアルコール
などがある。

また１本発明の組成物に対して、使用目的によって、消
泡剤、老化防止剤、防錆剤、難燃剤、防腐剤などの添加
を行うことができる。さらに、皮膜形成を早めるために
、硼弗化ソーダのごとき。

緩ゲル化剤の添加、皮膜の付着性を強めるための粘着樹
脂の添加、皮膜の柔軟性を与えるための可塑剤の添加、
さらに皮膜強度を高めるための架橋剤の添加などを行う
ことができる。

本発明の保護被覆材組成物は、自動車など輸送車輛の機
械部品、構造部品の防振、防音、防湿。

断熱、防蝕などを目的とする保護被覆材、タンク１パイ
プ類の保温、防蝕を目的とする保護被覆材。

コンクリート構築物の養生保護被覆及び劣化防止保護被
覆材、サイロ、倉庫の防湿、防気被覆材。

コンテナー類の防蝕、防湿、耐衝撃保護被覆材。

トンネルなどの二次巻きモルタルの割れ防止のための緩
衝被覆材などに使用することが出来る。

次に１本発明の実施例を挙げる。なお、実施例。

比較例における部９％はそ几ぞ几重豪邸１重量％である
。

実施例１ カルボキン変性スチレン・ブタジェンゴム（ＪＳＲＯ６
６８日本合成ゴム社製）　２８．５部（乾燥重歇部以下
同様）にオレイン酸カリウムの３０チ水溶液６部を加え
、これを４０℃に温めた後。

１２０℃に溶融しｔ針入度８０〜１００のストレードア
スフアル）　７１．５部を徐々に混合攪拌した。

こうして得たポリマーアスファルトエマルジョン１００
（乾燥）部に対してフレー６０部加え、よく攪拌２分散
し、さらに繊維長０．５　ｍｓの石綿３部を加え、アク
リル系水溶性樹脂（増粘剤アロン２０Ａ束亜合成社製）
を適倣加えて粘度を３００００ｃｐｓ　（ＨＦ粘度計６
　ｔｏＲＰＭ　２０℃）、濃度を７５％に調整した。こ
の配合物をみがき鋼板（１００Ｘ２００Ｘ０．８簡）に
２．０１４／イ（７０Ｘ１５０Ｘ２■）の割合で塗布、
直ちに１００℃３０分乾燥した。

乾燥皮膜の割れ、ブリスター（フクレ）はみら几ず、鋼
板に対する付着力は４＃／−であった。塗布板金ハンマ
ーでたたいたが、鋼板単独より音がこもり、防音性が認
められた。またこの鋼板を温度５０℃湿度９８％の恒温
恒湿室に入れ２週間放置したが被覆部分に錆は発生しな
かった。

実施例２ アクリル酸エステル共重合体（ＪＳＲＡＥ　　日本合成
ゴム社製）３０部に非イオン性界面活性剤（エマルゲル
９２０．花王石鹸社製）５重量部加え、これを４０℃に
温めた後、１２０℃の溶融ストレートアスファルト７０
部を徐々に添加、攪拌混合した。このポリマーアスファ
ルトエマルジョン１００部に対しクレー３０部、繊維長
平均約１簡の石綿１０部を加えよく攪拌２分散しポリビ
ニルアルコール（ゴーセノールＧＬ−５日本合成化学社
製）を適鼠添加して粘度７０００ｃｐｓ固形分７０％に
調整・した。この配合物を刷毛にて４　ｃｍ　Ｘ４ｚＸ
１６ｍの１．３−モルタルブロックに、２■厚に均一に
塗布、室温にて乾燥した。乾燥皮膜の　　゛ワレ、クラ
ックはみられなかった。このサンプルを５チ塩酸水溶液
に浸漬、１４日後取りだしたが。

モルタルの腐蝕はみらｆ′Ｌなかった。

実施例３ オレイン酸カリウム１．５部とポリビニルアルコール０
．３部で安定化したスチレンブタジェンゴムラテックス
（ＪＳＲ０５６１日本合成ゴム社製、結合スチレン２４
．５％、固形分６９％）２５部と溶融アスファルト７５
部からなるポリマーアスファルトエマルジョン１００部
に炭酸カルシウム１００部と、木材繊維（ＫＣブロック
、山場国策パルプ社製、繊維長約１　ｗｍ　）を５部加
え固形分７０％に墾整した組成物を作成した。こｆ′Ｌ
を１３モルタル（４ｃｒｎＸ４α×１６α、１日空中養
生品）の表面に２ｍｓ厚に塗布した。このサンプルを６
０℃乾燥機内で２８日間養生した後２インストロンを用
いて曲げ圧縮試験を行なったところ２曲げ強度８２Ｈｌ
ｃｒ＆、圧縮強度２３０＃／ｃ１１１であった。

比較例１ １．３モルタルを作成し２８日間６０℃で養生した後イ
ンストロンを用いて曲げ圧縮強度を測定したところ１曲
げ強度６３　Ａｙ　／　ｃｒ４　、圧縮強度１７０却／
ｄであった。

実施例４ オレイン酸カリウム３．０部とポリビニルアルコール０
．３部で安定化したスチレン−ブタジェンゴムラテック
ス（ＪＳＲ０５６１日本合成ゴム社製）２５重量部と溶
融アスファルト７５重敞部からなるポリマーアスファル
トエマルジョン１００部に炭酸カルシウム１００部と木
材繊維（ＫＣフロック、繊維要約ｌ■）５部を加え固形
分７０％に調整した。この組成物をトンネルのテスト施
工現場で塩化カルシュラムと共に一次吹付コンクリート
上に吹付硬化した。−週間養生後その上に厚さ５００＋
＋ｏ＋の二次覆工コンクリートを打設した。三ケ月して
もこの覆工コンクリートにクラックは生じなかった。

実施例５〜８．比較例２〜８ ポリマー／アスファルト比、乳化剤の種類と使用機、繊
維の種類、長さ、使用量、充てん剤（炭酸力ルシュウム
）の使用量、コンパウンドの水分（％）を２表に記載の
とおり変化させた配合物を製造、シ、試験した。

コンパウンド安定性試験は、コンパウンドを２５℃で１
週間放置し、ゲル化しないものを○。

ゲル化したものを×とした。

塗布乾燥は実施例１と同様にして行ない、耐ブリスター
（ブリスターありは×、なしは○）、耐クラツク（クラ
ックありはＸ、なしは○）の試験をした。防錆性は、鋼
板塗布板の金属露出部を粘着ビニールテープで覆い、こ
ｔｌ、を５０℃、湿度９８％の中に１０日日間−て後、
塗布部分をナイフで削りとり、金属面の錆の発生有無を
観察した。

錆なしをＯで表わした。結果は表にまとめて示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性ポリマー分散液、乳化剤および溶融アスファ
   ルトを主成分とする水性ポリマーアスファルトエマルジ
   ョンの１００乾燥重量部と、長さ０５〜５０■の繊維状
   物質１〜２０重量部および８００重竜重量下の充てん材
   の混合物よりなる含有水分量が１０〜４０重量％の水性
   保護被覆組成物。 （２〕　　ポリマーとアスファルトの重欺比が５０：５
   ０〜２０：８０であジ、乳化剤はポリマー・アスファル
   ト１００重量部に対して０．５〜１０重量部である特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。