モルタル、これらを被覆した構造体並びに施工方法
【課題】 本発明は、段差を有する施工場所にポリマーセメントを、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工などの塗布方法により施工した時に、段差部分でひび割れの発生を抑制し、さらに表面平滑性に優れるスラリー状のポリマーセメントを提供することを目的とする。
【解決手段】 アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むポリマーセメント組成物から得られるモルタル組成物であり、
モルタル組成物の粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタル組成物のＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタル組成物と、これらモルタル組成物の硬化物と下地との構造体並びにモルタル組成物の施工方法である。
【解決手段】 アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むポリマーセメント組成物から得られるモルタル組成物であり、
モルタル組成物の粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタル組成物のＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタル組成物と、これらモルタル組成物の硬化物と下地との構造体並びにモルタル組成物の施工方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物などの施工部に防水性の付与を目的として使用されるポリマーセメント組成物より得られるスラリー状のモルタルに関する、特に段差を有するコンクリート構造物などの施工部に防水性の付与を目的として使用されるポリマーセメント組成物より得られるスラリー状のモルタル、並びにこれらのモルタルを被覆して得られる構造体に関する。さらにこれらのモルタルを段差を有する施工部に防水性の付与を目的として施工するモルタルの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の屋上、地下、ベランダなどに防水性を付与するため、樹脂エマルションなどにセメントを配合したポリマーセメントが施工されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、炭素数４〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートから選ばれた１種以上の単量体３０〜９８重量％、（メタ）アクリル酸０．１〜３重量％及びグリシジル（メタ）アクリレート０．１〜５重量％を必須構成単量体とし、かつガラス転移温度が−２０℃以下である重合体がカチオン性又はノニオン性の界面活性剤により水に乳化分散されているエマルションと、無機質水硬性物質からなることを特徴とする防水材組成物が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ポリマー成分、セメント、骨材、減水剤及び保水剤の各成分を含有し、該ポリマー成分はガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃以下で、かつ−２０℃を超えるアニオン−カチオン両性アルカリ硬化型アクリル−スチレン系合成樹脂エマルションからなり、セメントに対する該エマルションの樹脂固形分の重量％（Ｐ／Ｃ）は３０〜８０％であり、ポゾラン反応を起こす成分としてのシリカフューム微粒子（ＳｉＯ２含有量が９０％以上で、平均粒子径が０．１〜０．２μｍ）をセメントに対して５〜２０％含有することを特徴とするコンクリート防水用組成物が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、（Ａ）成分：セメント、（Ｂ）成分：樹脂水性分散液、（Ｃ）成分：会合性増粘剤、（Ｄ）成分：１分子中に２個以上のスルホン酸基を有する界面活性剤又はカチオン性界面活性剤、を含有する組成物であって、該組成物中（Ｃ）成分を０．０１〜１０重量％、及び（Ｄ）成分を０．０１〜１０重量％含有し、かつ（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の割合（Ｃ／Ｄ）が０．１〜１５であることを特徴とするセメント組成物が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６８１６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１１６３１３号公報
【特許文献３】特開平９−２２１３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セメントとエマルションとを配合したポリマーセメントは、建造物などの防水材、仕上げ材、下地調整材として用いられている。
ポリマーセメントを段差を有する床などに施工すると、段差部分でひび割れが発生したり、平滑性が損なわれたりする場合がある。
そのため本発明は、段差を有する施工場所にポリマーセメントを、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工などの塗布方法により施工した時に、段差部分でひび割れの発生を抑制し、さらに表面平滑性に優れるスラリー状のポリマーセメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一は、アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むスラリー状のポリマーセメント組成物から得られるモルタルであり、
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタルである。
【０００９】
本発明の第二は、本発明のモルタルを被施工物表面に施工して得られる、モルタルと被施工物との構造体である。
【００１０】
本発明の第三は、本発明のモルタルの施工方法であり、
モルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することを特徴とするモルタルの施工方法である。
【００１１】
本発明のモルタルの好ましい態様を示し、これらは複数組み合わせることが出来る。
１）ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、
水硬性成分を１５〜１７５質量部含むこと。
２）ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材との合計量を１５〜３５０質量部含むこと。
３）増粘剤は、水溶性ポリウレタン系増粘剤であること。
４）モルタルは、段差を有する施工部の施工用であること。
５）モルタルは、防水用であること。
６）エマルションは、アクリル系エマルションであること、さらにガラス転移温度が−２５℃〜−６０℃のアクリル系エマルションであること。
７）モルタルは、ポリマーセメント組成物単独で混練して、或いはポリマーセメント組成物に水を加えて混練して得られる均質なスラリー状のモルタルであること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリマーセメント組成物より得られるモルタルは、段差を有する床などの施工部に施工して、段差部分でひび割れがなく平滑性に優れる硬化物を得ることができる。
本発明のモルタルの施工方法は、本発明のモルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することにより、段差部分でひび割れがなく平滑性に優れる硬化物、並びに硬化物と施工部とからなる構造体を得ることができる施工方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）は、１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、好ましくは１０５００〜２４０００ｍＰａ・ｓの範囲、さらに好ましくは１１０００〜２３０００ｍＰａ・ｓの範囲、より好ましくは１１５００〜２２０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、特に好ましくは１２０００〜２１０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｍｐの粘度）は、２．４〜３．８の範囲であり、好ましくは２．４〜３．６の範囲であり、さらに好ましくは２．４〜３．４の範囲であり、より好ましくは２．５〜３．２の範囲であり、特に好ましくは２．５〜３．０の範囲であることにより、段差部分でのひび割れがなく、平滑性に優れる硬化物を得ることができる。
【００１４】
水硬性成分は、アルミナセメントのほかに、ポルトランドセメント及び石膏から選ばれる成分を１種又は２種含むことができる。
水硬性成分は、アルミナセメントを含むことにより、硬化物が水に濡れその後乾燥した時の変色が小さいために好ましく用いることができる。
水硬性成分は、水硬性成分１００質量％中に、アルミナセメントを好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは５０質量％以上含むものを用いることが好ましい。
特に水硬性成分は、水硬性成分１００質量％中に、アルミナセメントを５０質量％以上含むものを用いることが、硬化物の伸び率に優れるために好ましい。
【００１５】
アルミナセメントは、潜在的に急硬性を有しており、硬化後は耐化学薬品性、耐火性に優れた硬化体を与える。また、潜在水硬性を有する高炉スラグの存在により、その欠点である硬化体強度の経時的な低下も抑制される。アルミナセメントは鉱物組成が異なるものが数種知られ市販されており、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であるが、強度および着色性の面からは、ＣＡ成分が多く且つＣ４ＡＦ等の少量成分が少ないアルミナセメントが好ましい。
【００１６】
ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１７】
石膏は、無水、半水等の各石膏がその種を問わず１種又は２種以上の混合物として使用できる。石膏は急硬性であり、また、硬化後の寸法安定性保持成分として働くものである。
【００１８】
充填材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、スラグ粉、フライアッシュ、シリカフーム、石灰石粉、タルク、カオリン、アルミナ粉、酸化チタン、水酸化アルミニウムなどを用いることが出来、これらの充填材を１種または２種以上用いることが出来る。特に珪砂の場合５〜７号の使用が好ましい。
【００１９】
エマルションとしては、公知のエマルションを用いることが出来る。
エマルションとしては、合成樹脂エマルションを用いることが出来、合成樹脂エマルションとしては、ポリ酢酸ビニルエマルション、エチレンと酢酸ビニルの共重合体エマルション、エチレン、酢酸ビニルと（メタ）クリル酸誘導体の共重合体マルジョン、エチレンと（メタ）クリル酸誘導体との共重合体エマルション、ポリ（メタ）クリル酸誘導体のエマルション、スチレンと（メタ）クリル酸誘導体との共重合体エマルション、ポリクロロプレンラテックス、酢酸ビニルと塩化ビニルの共重合体エマルション、スチレンとブタジエンの共重合体エマルション、アクリロニトリとブタジエンの共重合体エマルション、酢酸ビニルと（メタ）クリル酸誘導体のエマルションなどのエチレン、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）クリル酸誘導体などを少なくとも１種含む合成樹脂のエマルションを用いることができる。（メタ）クリル酸誘導体は、アクリル酸及び／又はメタクリル酸、これらのエステルなどの酸誘導体を意味し、少なくともこれらの成分を１種以上含むものである。
【００２０】
エマルションに含まれるポリマー成分のガラス転移温度は、どのようなものでも用いることができるが、好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、より好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲、特に好ましくは−３３℃〜−５０℃の範囲を有するものが、低温環境下でも優れた特性を有するために好ましく、さらに（メタ）クリル酸誘導体を含むガラス転移温度が０℃以下、好ましくは−２５℃以下、特に好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲のエマルションを、硬化物の伸び率が優れているために好ましく用いることができる。
特にガラス転移温度が好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、より好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲、特に好ましくは−３３℃〜−５０℃の範囲を有する（メタ）クリル酸誘導体を主成分とするエマルションは、硬化物の伸び率が優れているために好ましく用いることができる。
【００２１】
（メタ）クリル酸誘導体は、アクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体を示し、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、などである。
エマルションは、（メタ）クリル酸誘導体を１種または２種以上を使用して製造するアクリル系エマルションを用いることが好ましい。
【００２２】
エマルションは、公知の製造方法により得られるものを用いることができ、例えば、乳化剤の存在下に、重合開始剤を用いて、水又は含水溶媒中で合成樹脂の原料となる重合性モノマーを乳化重合する方法などにより製造することができる。
【００２３】
乳化剤としては、公知のものを用いることができ、アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性の界面活性剤やポリビニルアルコール等の保護コロイドなどを挙げることができる。
重合開始剤としては、水又は含水溶媒中でラジカル重合できるものが好ましく、過酸化水素、過酢酸、過硫酸又はこれらのアンモニウム塩や硫酸塩等の水溶性の過酸化物やその塩などを挙げることができる。また、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチルニトリルなどの有機過酸化物、メタ亜硫酸ナトリウムやピロ亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を併用することができる。
重合開始剤の使用量は、エマルションが製造できる範囲であれば適宜選択できる。
【００２４】
エマルションは、水又は含水溶媒を含まない粉末状の合成樹脂粒子を含み、粉末状の合成樹脂粒子を用いると、水又は含水溶媒を除いた全成分を一つのパッケージとすることができ、施工現場では水を添加するだけで使用できるので便利である。
【００２５】
エマルションは、水又は含水溶媒を含むものを使用する場合には、ポリマーセメント組成物単独で混練してモルタルを得ることができ、また粘度及びＴＩ値を調整する目的で、さらに必要に応じて水を加えることができる。
エマルションとして粉末状の合成樹脂粒子を使用する場合には、ポリマーセメント組成物単独ではスラリー状のモルタルを得ることが出来ないため、ポリマーセメント組成物と水とを混練することにより均質なスラリーを製造することができる。
【００２６】
水又は含水溶媒を含まない粉末状の合成樹脂を除くエマルションは、エマルション中に含まれるポリマーの固形分は適宜選択することができるが、エマルション１００質量部中、３０〜８０質量部が好ましく、４０〜６０質量部がより好ましい。
【００２７】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分を好ましくは１５〜１７５質量部、さらに好ましくは２０〜１２０質量部、より好ましくは２２〜９０質量部、特に好ましくは２３〜７０質量部含むものを用いることができる。
【００２８】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材とを含む粉体を好ましくは１５〜３５０質量部、さらに好ましくは２０〜３３０質量部、より好ましくは２２〜３００質量部、より好ましくは２３〜２７０質量部、より好ましくは８０〜２５０質量部、特に好ましくは１５０〜２３０質量部を含むものを用いることができる。
【００２９】
増粘剤は、ポリエーテル系、ウレタン系、アクリル系などの水溶性ポリマー系、セルロース系、蛋白質系、などの増粘剤を用いることが出来、特に水溶性ポリウレタン系などの水溶性ポリマー系の増粘剤を好ましく用いることが出来る。水溶性ポリウレタン系増粘剤としては、商品名アデカノールＵＨ−４２０、ＵＨ−４３８、ＵＨ−４７２（旭電化工業社製）などの市販品を用いることができ、特にＵＨ−４７２（旭電化工業社製）が好ましい。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で適宜添加量を調整することができ、水硬性組成物１００質量％中、０．０５〜１．０質量％、さらに０．１〜０．７質量部、特に０．２〜０．５質量部含むことが好ましい。
【００３０】
ポリマーセメント組成物は、本発明の特性を損なわない範囲で、凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを配合することができる。
【００３１】
モルタルの製造法の一例としては、攪拌容器にエマルションを所定量計量し、攪拌機でエマルションを攪拌しながら所定量のアルミナセメントを含む水硬性成分、充填材及び増粘剤を、さらに必要に応じて凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを添加し、数分間攪拌・混合して、さらに必要に応じて水を添加し、所定の粘度及びＴＩ値を有するスラリー状の組成物を製造することができる。
モルタルの製造法の一例としては、容器にポリマーセメント組成物の各成分を所定量を計量して加え、さらに必要に応じて凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを添加し、攪拌機で数分間攪拌・混合して、さらに必要に応じて水を添加し、所定の粘度及びＴＩ値を有するスラリー状の組成物を製造することができる。
アルミナセメントを含む水硬性成分、充填材、増粘剤或いは添加剤などは、単独で添加しても良いし、予め他の数種と混合したものを添加しても良く、添加順序は特に選ばない。また、攪拌機は、一般的な固液攪拌機など撹拌機能を有するものを問題なく用いることが出来る。
水を添加する場合は、成分が分離しないように、均質なスラリーを得るように添加することが好ましい。
【００３２】
本発明のモルタルは、ローラー、コテ及び吹き付け（スプレーなど）などを用いる一般的方法で平坦な被施工物表面や段差を有する被施工物表面に塗布して使用することができ、被施工物表面に本発明のモルタルを硬化させて、モルタルと被施工物との構造体を得ることができる。モルタルの乾燥後に更に同じ操作を繰り返し、複数層のモルタル層を形成させることができる。また、屋上などの施工でメッシュをモルタル層の間に挟んだ構造とする場合には、モルタル組成物の乾燥後、その上にメッシュを置き、メッシュの上からさらにモルタルを塗布してメッシュを固定する工程を加える工法を採用してもよい。さらに、最外層に別の組成物や保護塗装を塗布・乾燥させた保護層を形成させて仕上げることも可能である。
本発明のモルタルを段差を有する被施工物表面に塗布する場合、段差としては、どのような段差でも選択可能であるが、好ましくは０．５〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜４ｍｍ、より好ましくは０．８〜２ｍｍ、特に好ましくは０．９〜１．２ｍｍの範囲の場合に適用することができる。
【００３３】
モルタルを被施工物表面に施工する方法としては、
１）被施工物表面を洗浄し、さらに必要に応じてエマルションを塗布し、さらに必要に応じてエマルションを乾燥させ、
２）上記１）の被施工物表面に、モルタルを、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工などの公知の塗布方法により施工し、さらに必要に応じれ塗工表面を鏝などを用いてならし、さらに必要に応じて乾燥させることにより、
モルタルを被施工物表面に施工することができ、
モルタルの硬化物層と被施工物との構造体を得ることができる。
【００３４】
本発明のモルタルは、ベランダ、屋上、屋根、柱、水槽などの防水材、仕上げ材、下地調整材などをして用いることができる。
本発明のモルタルは、コンクリート構造物などの防水用途に用いることが出来、コンクリートの被施工物表面に塗布して用いることが出来る。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００３６】
１．粘度の測定方法
温度２０℃、湿度６５％の環境下で、まず、２Ｌのポリ容器に表１に示すポリマーセメント組成物であるエマルション、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、珪砂及び増粘剤を、表１に示す配合割合（合計１２５０ｇ）で加え、０．１５ＫＷ攪拌機を使用し１３００ｒｐｍの条件下で３分間混合し、均質なスラリー状のモルタルを得る。その直後にＢ型粘度計（東機産業社製）及びローターＮｏ．４を用いて、モルタル約２５０ｇを２００ｍLのカップにすばやく充填し、充填直後に、６ｒｐｍに設定しローター回転１分後の粘度を測定し、さらに６０ｒｐｍに設定を変更してローター回転１分後の粘度を測定する。
ＴＩ値は、上記で得られる６ｒｐｍの粘度の値を、６０ｒｐｍの粘度の値で除して算出して得られる値とする。
ＴＩ値＝（６ｒｐｍの粘度の値）／（６０ｒｐｍの粘度の値）
【００３７】
２．施工性評価
１）コテ波跡の評価方法
図１に示す形状のスペーサー１を２枚作成する。スペーサー１は中央部に１ｍｍの段差を有し、スペーサー１の高い方の面をＡ面とし、低い方の面をＢ面とする。
図２に示すスレート板２の表面に、プライマー（各実施例又は比較例で使用したのと同じエマルションを用いて、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、乾燥させる。その後スレート板２のプライマー塗布面に、図１で作成した２枚のスペーサー（１ａ、１ｂ）を図２に示すように、段差がある方を上にして、同じ方向に約１００ｍｍ間隔で平行に置き、モルタルをスペーサー１ａのＡ面側とスペーサー１ｂのＡ面側の間に垂らし、垂らしたモルタル３を矢印４の方向（Ａ面側からＢ面側の方向）にコテで均して、モルタルを乾燥後、１ｍｍの段差付近での段差の目立ち具合を目視で観察して、以下の評価を行う。（温度２０℃、湿度６５％の条件で行う）スレート板２は、５ｍｍ厚み×３００ｍｍ×３００ｍｍの形状のものである。
・評価：○：ほとんど段差が目立たない、△：少し段差が目立つ、×：段差が目立つ。
２）ひび割れの評価方法
５ｍｍ厚スレート板（３００×３００ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。乾燥後、このスレート板のプライマー塗布面にモルタルを厚さ２ｍｍになるようにコテで均す。その直後に１０％の傾斜をつけて静置して、硬化後の塗膜表面のひび割れの有無を確認する。（温度２０℃、湿度６５％の条件で行う）
・評価：○：ひび割れがない、×：ひび割れがある。
【００３８】
３．硬化物の評価
１）伸び率の評価法
ガラス板にＰＥＴフィルムを敷き、その上にモルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件下で２日間養生後に塗膜を剥がし、さらに２０±３℃、湿度６５±５％の状態で２６日間養生し、ポリマーセメントシート（試験体Ａ）を得る。
伸び率の測定は、試験体Ａよりダンベル１号型を用いて試験片を作製し、測定温度２０℃、湿度６０％の条件で、オートグラフ（(株)東洋ボールドウイン製、ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−Ｉ−２５００）を用い、チャック間距離８０ｍｍで、引張速度２００ｍｍ／分の条件で行う。なお、伸び率（％）は、数式（１）に従い、算出する。
【００３９】
【数１】
【００４０】
２）下地ひび割れ追従性試験による伸びの評価法
中央に切り込みを入れた５ｍｍ厚スレート板（５０×１５０ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。このスレート板のプライマー塗布面に、モルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件で２８日間養生し、試験体Ｂを得る。
下地ひび割れ追従性試験による伸びの測定は、試験体Ｂを測定温度−１０℃、湿度６０％の条件で、オートグラフ（(株)東洋ボールドウイン社製、ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−Ｉ−２５００）を用い、引張速度５ｍｍ／分の条件で行う。目視観察で試験体Ｂ（塗膜）に亀裂などの欠陥が生じる時の伸びを測定し、その伸びを下地ひび割れ追従性とする。
【００４１】
３）明度及び色相の評価方法
５ｍｍ厚スレート板（３００×３００ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。このスレート板のプライマー塗布面に、モルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件で３日間養生し、試験体Ｃを得る。
明度及び色相は、試験体Ｃのモルタルを塗布した面を、ハンディー色差計（日本電色工業(株)製、ＮＲ−３０００）（光源：Ｃ／２°）を用いて、明度Ｌ１＊、色相ａ１＊、色相ｂ１＊を測定し、これを乾燥時の明度及び色相とする。
その後、試験体Ｃの塗膜表面に２０±３℃の水滴を約５ｍｌ垂らし、その後２０±３℃、湿度６５±５％の条件でその水滴が乾燥するまで静置する。乾燥後、上記ハンディー色差計を用いて、明度Ｌ２＊、色相ａ２＊、色相ｂ２＊を測定し、これを水濡れ部分の乾燥時の明度及び色相とする。乾燥時と水濡れ部分の乾燥時の色差ΔＥ及び明度差ΔＬ＊は、以下の数式（２）及び数式（３）により算出する。塗膜の乾燥時の色と、塗膜を水濡れさせた後で乾燥させた時の色とを目視で観察し、以下の評価を行う。
評価：○：ほとんど差がない、△：少し目立つ、×：差が目立つ。
【００４２】
【数２】
【００４３】
（製造例１：エマルジョンＡの製造）
予め、容器にイオン交換水４４６部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）１４部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬社製、アクアロンＫＨ−１０）１４部、メチルメタクリレート３２２部、２−エチルヘキシルアクリレート８６８部、ｎ−ブチルアクリレート２１０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水６２０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の０．９重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、１０％有機過酸化物１８部と２％還元剤１８部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と２％還元剤４６部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＡを得た。
アクリル系のエマルジョンＡは、メチルメタクリレート約２３重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約６２重量％、ｎ−ブチルアクリレート約１５重量％から得られる、ガラス転移温度が−４０℃である。
【００４４】
（製造例２：エマルジョンＢの製造）
予め、容器にイオン交換水５５７部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）１４部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬社製、アクアロンＫＨ−１０）１４部、スチレン４３４部、２−エチルヘキシルアクリレート５９４部、ｎ−ブチルアクリレート４６２部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水５９０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の１．４重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、１０％有機過酸化物１８部と２％還元剤１８部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と２％還元剤４６部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＢを得た。
アクリル系のエマルジョンＢは、スチレン約３１重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約３６重量％、ｎ−ブチルアクリレート約３３重量％から得られる、ガラス転移温度が−３０℃である。
【００４５】
（製造例３：エマルジョンＣの製造）
予め、容器にイオン交換水４２０部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）２８部、メチルメタクリレート３２２部、２−エチルヘキシルアクリレート６１６部、ｎ−ブチルアクリレート４６２部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水５６０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の０．７重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、５％過硫酸ナトリウム１４部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と５％過硫酸ナトリウム４２部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＣを得た。
アクリル系のエマルジョンＣは、メチルメタクリレート約２３重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約４４重量％、ｎ−ブチルアクリレート約３３重量％から得られる、ガラス転移温度が−４０℃である。
【００４６】
（ガラス転移温度の評価）
ガラス板上にエマルションを適量滴下し、６０℃で１６時間乾燥し、得られた質量が９．５〜１０．５ｍｇの範囲に入った乾燥塗膜を、示差走査熱量計（島津製作所社製、ＤＳＣ−５０）を用い、ガラス転移温度を測定する。
ＤＳＣの測定条件は、室温から１５０℃に１０分間で昇温し、１５０℃を１０分間保持した後に計算で得られた試料のＴｇより５０℃低い温度まで下げ、再度１５０℃まで１０分間で昇温するさいに、１回目のＴｇの測定を行う。次に１回目で測定したＴｇより５０℃低い温度まで下げるさいに、２回目のＴｇの測定を行い、２回目のＴｇの値をガラス転移温度とする。
【００４７】
［実施例１〜７、比較例１〜９］
（１）原料は、以下の物を用いた。
・アルミナセメント：ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有量４５質量％。
・ポルトランドセメント：早強ポルトランドセメント、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ。
・石膏：II型無水石膏、ブレーン比表面積３５２０ｃｍ２／ｇ（セントラル硝子社製）。
・珪砂：７号珪砂（市販品）。
・増粘剤Ａ：水性ウレタン増粘剤（ＵＨ４７２、旭電化社製）。
・増粘剤Ｂ：水性ウレタン増粘剤（ＵＨ４３８、旭電化社製）。
・増粘剤Ｃ：メチルセルロース系増粘剤（マーポローズ、松本油脂社製）。
【００４８】
（２）モルタルの調製
２Ｌのポリ容器に表１に示すエマルション、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、珪砂及び増粘剤を、表１に示す配合割合（合計１２５０ｇ）で加え、０．１５ＫＷ攪拌機を使用し１３００ｒｐｍの条件下で３分間混合し、スラリー状のモルタルを得た。
得られたモルタルは、粘度（６ｒｐｍ及び６０ｒｐｍ）、コテ波跡、ひび割れを評価し、モルタルの硬化物は、伸び率、下地ひび割れ追従性の伸びを評価し、結果を表２に示す。
表１の配合割合において、エマルションの配合量は、エマルションのポリマー固形分量である。
【００４９】
１）水硬性成分の相違で実施例１と実施例５を比較すると、アルミナセメントを多く含む実施例１が、硬化物の伸び率が優れている。
２）エマルジョンの相違で実施例２と実施例６を比較すると、スチレンを含む実施例６は、硬化物の２０℃の伸び率は大きいが、−１０℃の伸び率が小さく、実施例２の方が低温特性に優れる。
【００５０】
実施例２、実施例５及び比較例２で得られた硬化物の乾燥時の明度及び色相と、塗膜を水濡れさ乾燥させた時の色とを目視で比較して観察し、その結果を表３に示す。アルミナセメントを含まない比較例２は、水濡れ後に乾燥させた硬化物の変色が大きかった。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】コテ波跡の評価用スペーサーの斜視図をモデル的に示すものである。
【図２】コテ波跡の評価用部材の上面図をモデル的に示すものである。
【符号の説明】
【００５５】
１，１ａ、１ｂ：スペーサー、２：スレート、３：モルタル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物などの施工部に防水性の付与を目的として使用されるポリマーセメント組成物より得られるスラリー状のモルタルに関する、特に段差を有するコンクリート構造物などの施工部に防水性の付与を目的として使用されるポリマーセメント組成物より得られるスラリー状のモルタル、並びにこれらのモルタルを被覆して得られる構造体に関する。さらにこれらのモルタルを段差を有する施工部に防水性の付与を目的として施工するモルタルの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の屋上、地下、ベランダなどに防水性を付与するため、樹脂エマルションなどにセメントを配合したポリマーセメントが施工されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、炭素数４〜１０のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートから選ばれた１種以上の単量体３０〜９８重量％、（メタ）アクリル酸０．１〜３重量％及びグリシジル（メタ）アクリレート０．１〜５重量％を必須構成単量体とし、かつガラス転移温度が−２０℃以下である重合体がカチオン性又はノニオン性の界面活性剤により水に乳化分散されているエマルションと、無機質水硬性物質からなることを特徴とする防水材組成物が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ポリマー成分、セメント、骨材、減水剤及び保水剤の各成分を含有し、該ポリマー成分はガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃以下で、かつ−２０℃を超えるアニオン−カチオン両性アルカリ硬化型アクリル−スチレン系合成樹脂エマルションからなり、セメントに対する該エマルションの樹脂固形分の重量％（Ｐ／Ｃ）は３０〜８０％であり、ポゾラン反応を起こす成分としてのシリカフューム微粒子（ＳｉＯ２含有量が９０％以上で、平均粒子径が０．１〜０．２μｍ）をセメントに対して５〜２０％含有することを特徴とするコンクリート防水用組成物が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、（Ａ）成分：セメント、（Ｂ）成分：樹脂水性分散液、（Ｃ）成分：会合性増粘剤、（Ｄ）成分：１分子中に２個以上のスルホン酸基を有する界面活性剤又はカチオン性界面活性剤、を含有する組成物であって、該組成物中（Ｃ）成分を０．０１〜１０重量％、及び（Ｄ）成分を０．０１〜１０重量％含有し、かつ（Ｃ）成分と（Ｄ）成分の割合（Ｃ／Ｄ）が０．１〜１５であることを特徴とするセメント組成物が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６８１６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１１６３１３号公報
【特許文献３】特開平９−２２１３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セメントとエマルションとを配合したポリマーセメントは、建造物などの防水材、仕上げ材、下地調整材として用いられている。
ポリマーセメントを段差を有する床などに施工すると、段差部分でひび割れが発生したり、平滑性が損なわれたりする場合がある。
そのため本発明は、段差を有する施工場所にポリマーセメントを、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工などの塗布方法により施工した時に、段差部分でひび割れの発生を抑制し、さらに表面平滑性に優れるスラリー状のポリマーセメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一は、アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むスラリー状のポリマーセメント組成物から得られるモルタルであり、
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタルである。
【０００９】
本発明の第二は、本発明のモルタルを被施工物表面に施工して得られる、モルタルと被施工物との構造体である。
【００１０】
本発明の第三は、本発明のモルタルの施工方法であり、
モルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することを特徴とするモルタルの施工方法である。
【００１１】
本発明のモルタルの好ましい態様を示し、これらは複数組み合わせることが出来る。
１）ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、
水硬性成分を１５〜１７５質量部含むこと。
２）ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材との合計量を１５〜３５０質量部含むこと。
３）増粘剤は、水溶性ポリウレタン系増粘剤であること。
４）モルタルは、段差を有する施工部の施工用であること。
５）モルタルは、防水用であること。
６）エマルションは、アクリル系エマルションであること、さらにガラス転移温度が−２５℃〜−６０℃のアクリル系エマルションであること。
７）モルタルは、ポリマーセメント組成物単独で混練して、或いはポリマーセメント組成物に水を加えて混練して得られる均質なスラリー状のモルタルであること。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリマーセメント組成物より得られるモルタルは、段差を有する床などの施工部に施工して、段差部分でひび割れがなく平滑性に優れる硬化物を得ることができる。
本発明のモルタルの施工方法は、本発明のモルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することにより、段差部分でひび割れがなく平滑性に優れる硬化物、並びに硬化物と施工部とからなる構造体を得ることができる施工方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）は、１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、好ましくは１０５００〜２４０００ｍＰａ・ｓの範囲、さらに好ましくは１１０００〜２３０００ｍＰａ・ｓの範囲、より好ましくは１１５００〜２２０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、特に好ましくは１２０００〜２１０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｍｐの粘度）は、２．４〜３．８の範囲であり、好ましくは２．４〜３．６の範囲であり、さらに好ましくは２．４〜３．４の範囲であり、より好ましくは２．５〜３．２の範囲であり、特に好ましくは２．５〜３．０の範囲であることにより、段差部分でのひび割れがなく、平滑性に優れる硬化物を得ることができる。
【００１４】
水硬性成分は、アルミナセメントのほかに、ポルトランドセメント及び石膏から選ばれる成分を１種又は２種含むことができる。
水硬性成分は、アルミナセメントを含むことにより、硬化物が水に濡れその後乾燥した時の変色が小さいために好ましく用いることができる。
水硬性成分は、水硬性成分１００質量％中に、アルミナセメントを好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは５０質量％以上含むものを用いることが好ましい。
特に水硬性成分は、水硬性成分１００質量％中に、アルミナセメントを５０質量％以上含むものを用いることが、硬化物の伸び率に優れるために好ましい。
【００１５】
アルミナセメントは、潜在的に急硬性を有しており、硬化後は耐化学薬品性、耐火性に優れた硬化体を与える。また、潜在水硬性を有する高炉スラグの存在により、その欠点である硬化体強度の経時的な低下も抑制される。アルミナセメントは鉱物組成が異なるものが数種知られ市販されており、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であるが、強度および着色性の面からは、ＣＡ成分が多く且つＣ４ＡＦ等の少量成分が少ないアルミナセメントが好ましい。
【００１６】
ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１７】
石膏は、無水、半水等の各石膏がその種を問わず１種又は２種以上の混合物として使用できる。石膏は急硬性であり、また、硬化後の寸法安定性保持成分として働くものである。
【００１８】
充填材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、スラグ粉、フライアッシュ、シリカフーム、石灰石粉、タルク、カオリン、アルミナ粉、酸化チタン、水酸化アルミニウムなどを用いることが出来、これらの充填材を１種または２種以上用いることが出来る。特に珪砂の場合５〜７号の使用が好ましい。
【００１９】
エマルションとしては、公知のエマルションを用いることが出来る。
エマルションとしては、合成樹脂エマルションを用いることが出来、合成樹脂エマルションとしては、ポリ酢酸ビニルエマルション、エチレンと酢酸ビニルの共重合体エマルション、エチレン、酢酸ビニルと（メタ）クリル酸誘導体の共重合体マルジョン、エチレンと（メタ）クリル酸誘導体との共重合体エマルション、ポリ（メタ）クリル酸誘導体のエマルション、スチレンと（メタ）クリル酸誘導体との共重合体エマルション、ポリクロロプレンラテックス、酢酸ビニルと塩化ビニルの共重合体エマルション、スチレンとブタジエンの共重合体エマルション、アクリロニトリとブタジエンの共重合体エマルション、酢酸ビニルと（メタ）クリル酸誘導体のエマルションなどのエチレン、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）クリル酸誘導体などを少なくとも１種含む合成樹脂のエマルションを用いることができる。（メタ）クリル酸誘導体は、アクリル酸及び／又はメタクリル酸、これらのエステルなどの酸誘導体を意味し、少なくともこれらの成分を１種以上含むものである。
【００２０】
エマルションに含まれるポリマー成分のガラス転移温度は、どのようなものでも用いることができるが、好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、より好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲、特に好ましくは−３３℃〜−５０℃の範囲を有するものが、低温環境下でも優れた特性を有するために好ましく、さらに（メタ）クリル酸誘導体を含むガラス転移温度が０℃以下、好ましくは−２５℃以下、特に好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲のエマルションを、硬化物の伸び率が優れているために好ましく用いることができる。
特にガラス転移温度が好ましくは０℃以下、さらに好ましくは−２５℃以下、より好ましくは−２５℃〜−５０℃の範囲、特に好ましくは−３３℃〜−５０℃の範囲を有する（メタ）クリル酸誘導体を主成分とするエマルションは、硬化物の伸び率が優れているために好ましく用いることができる。
【００２１】
（メタ）クリル酸誘導体は、アクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体を示し、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、などである。
エマルションは、（メタ）クリル酸誘導体を１種または２種以上を使用して製造するアクリル系エマルションを用いることが好ましい。
【００２２】
エマルションは、公知の製造方法により得られるものを用いることができ、例えば、乳化剤の存在下に、重合開始剤を用いて、水又は含水溶媒中で合成樹脂の原料となる重合性モノマーを乳化重合する方法などにより製造することができる。
【００２３】
乳化剤としては、公知のものを用いることができ、アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性の界面活性剤やポリビニルアルコール等の保護コロイドなどを挙げることができる。
重合開始剤としては、水又は含水溶媒中でラジカル重合できるものが好ましく、過酸化水素、過酢酸、過硫酸又はこれらのアンモニウム塩や硫酸塩等の水溶性の過酸化物やその塩などを挙げることができる。また、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチルニトリルなどの有機過酸化物、メタ亜硫酸ナトリウムやピロ亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を併用することができる。
重合開始剤の使用量は、エマルションが製造できる範囲であれば適宜選択できる。
【００２４】
エマルションは、水又は含水溶媒を含まない粉末状の合成樹脂粒子を含み、粉末状の合成樹脂粒子を用いると、水又は含水溶媒を除いた全成分を一つのパッケージとすることができ、施工現場では水を添加するだけで使用できるので便利である。
【００２５】
エマルションは、水又は含水溶媒を含むものを使用する場合には、ポリマーセメント組成物単独で混練してモルタルを得ることができ、また粘度及びＴＩ値を調整する目的で、さらに必要に応じて水を加えることができる。
エマルションとして粉末状の合成樹脂粒子を使用する場合には、ポリマーセメント組成物単独ではスラリー状のモルタルを得ることが出来ないため、ポリマーセメント組成物と水とを混練することにより均質なスラリーを製造することができる。
【００２６】
水又は含水溶媒を含まない粉末状の合成樹脂を除くエマルションは、エマルション中に含まれるポリマーの固形分は適宜選択することができるが、エマルション１００質量部中、３０〜８０質量部が好ましく、４０〜６０質量部がより好ましい。
【００２７】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分を好ましくは１５〜１７５質量部、さらに好ましくは２０〜１２０質量部、より好ましくは２２〜９０質量部、特に好ましくは２３〜７０質量部含むものを用いることができる。
【００２８】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材とを含む粉体を好ましくは１５〜３５０質量部、さらに好ましくは２０〜３３０質量部、より好ましくは２２〜３００質量部、より好ましくは２３〜２７０質量部、より好ましくは８０〜２５０質量部、特に好ましくは１５０〜２３０質量部を含むものを用いることができる。
【００２９】
増粘剤は、ポリエーテル系、ウレタン系、アクリル系などの水溶性ポリマー系、セルロース系、蛋白質系、などの増粘剤を用いることが出来、特に水溶性ポリウレタン系などの水溶性ポリマー系の増粘剤を好ましく用いることが出来る。水溶性ポリウレタン系増粘剤としては、商品名アデカノールＵＨ−４２０、ＵＨ−４３８、ＵＨ−４７２（旭電化工業社製）などの市販品を用いることができ、特にＵＨ−４７２（旭電化工業社製）が好ましい。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で適宜添加量を調整することができ、水硬性組成物１００質量％中、０．０５〜１．０質量％、さらに０．１〜０．７質量部、特に０．２〜０．５質量部含むことが好ましい。
【００３０】
ポリマーセメント組成物は、本発明の特性を損なわない範囲で、凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを配合することができる。
【００３１】
モルタルの製造法の一例としては、攪拌容器にエマルションを所定量計量し、攪拌機でエマルションを攪拌しながら所定量のアルミナセメントを含む水硬性成分、充填材及び増粘剤を、さらに必要に応じて凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを添加し、数分間攪拌・混合して、さらに必要に応じて水を添加し、所定の粘度及びＴＩ値を有するスラリー状の組成物を製造することができる。
モルタルの製造法の一例としては、容器にポリマーセメント組成物の各成分を所定量を計量して加え、さらに必要に応じて凝結遅延剤や凝結促進剤の凝結調整剤、流動化剤、消泡剤などを添加し、攪拌機で数分間攪拌・混合して、さらに必要に応じて水を添加し、所定の粘度及びＴＩ値を有するスラリー状の組成物を製造することができる。
アルミナセメントを含む水硬性成分、充填材、増粘剤或いは添加剤などは、単独で添加しても良いし、予め他の数種と混合したものを添加しても良く、添加順序は特に選ばない。また、攪拌機は、一般的な固液攪拌機など撹拌機能を有するものを問題なく用いることが出来る。
水を添加する場合は、成分が分離しないように、均質なスラリーを得るように添加することが好ましい。
【００３２】
本発明のモルタルは、ローラー、コテ及び吹き付け（スプレーなど）などを用いる一般的方法で平坦な被施工物表面や段差を有する被施工物表面に塗布して使用することができ、被施工物表面に本発明のモルタルを硬化させて、モルタルと被施工物との構造体を得ることができる。モルタルの乾燥後に更に同じ操作を繰り返し、複数層のモルタル層を形成させることができる。また、屋上などの施工でメッシュをモルタル層の間に挟んだ構造とする場合には、モルタル組成物の乾燥後、その上にメッシュを置き、メッシュの上からさらにモルタルを塗布してメッシュを固定する工程を加える工法を採用してもよい。さらに、最外層に別の組成物や保護塗装を塗布・乾燥させた保護層を形成させて仕上げることも可能である。
本発明のモルタルを段差を有する被施工物表面に塗布する場合、段差としては、どのような段差でも選択可能であるが、好ましくは０．５〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜４ｍｍ、より好ましくは０．８〜２ｍｍ、特に好ましくは０．９〜１．２ｍｍの範囲の場合に適用することができる。
【００３３】
モルタルを被施工物表面に施工する方法としては、
１）被施工物表面を洗浄し、さらに必要に応じてエマルションを塗布し、さらに必要に応じてエマルションを乾燥させ、
２）上記１）の被施工物表面に、モルタルを、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工などの公知の塗布方法により施工し、さらに必要に応じれ塗工表面を鏝などを用いてならし、さらに必要に応じて乾燥させることにより、
モルタルを被施工物表面に施工することができ、
モルタルの硬化物層と被施工物との構造体を得ることができる。
【００３４】
本発明のモルタルは、ベランダ、屋上、屋根、柱、水槽などの防水材、仕上げ材、下地調整材などをして用いることができる。
本発明のモルタルは、コンクリート構造物などの防水用途に用いることが出来、コンクリートの被施工物表面に塗布して用いることが出来る。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００３６】
１．粘度の測定方法
温度２０℃、湿度６５％の環境下で、まず、２Ｌのポリ容器に表１に示すポリマーセメント組成物であるエマルション、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、珪砂及び増粘剤を、表１に示す配合割合（合計１２５０ｇ）で加え、０．１５ＫＷ攪拌機を使用し１３００ｒｐｍの条件下で３分間混合し、均質なスラリー状のモルタルを得る。その直後にＢ型粘度計（東機産業社製）及びローターＮｏ．４を用いて、モルタル約２５０ｇを２００ｍLのカップにすばやく充填し、充填直後に、６ｒｐｍに設定しローター回転１分後の粘度を測定し、さらに６０ｒｐｍに設定を変更してローター回転１分後の粘度を測定する。
ＴＩ値は、上記で得られる６ｒｐｍの粘度の値を、６０ｒｐｍの粘度の値で除して算出して得られる値とする。
ＴＩ値＝（６ｒｐｍの粘度の値）／（６０ｒｐｍの粘度の値）
【００３７】
２．施工性評価
１）コテ波跡の評価方法
図１に示す形状のスペーサー１を２枚作成する。スペーサー１は中央部に１ｍｍの段差を有し、スペーサー１の高い方の面をＡ面とし、低い方の面をＢ面とする。
図２に示すスレート板２の表面に、プライマー（各実施例又は比較例で使用したのと同じエマルションを用いて、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、乾燥させる。その後スレート板２のプライマー塗布面に、図１で作成した２枚のスペーサー（１ａ、１ｂ）を図２に示すように、段差がある方を上にして、同じ方向に約１００ｍｍ間隔で平行に置き、モルタルをスペーサー１ａのＡ面側とスペーサー１ｂのＡ面側の間に垂らし、垂らしたモルタル３を矢印４の方向（Ａ面側からＢ面側の方向）にコテで均して、モルタルを乾燥後、１ｍｍの段差付近での段差の目立ち具合を目視で観察して、以下の評価を行う。（温度２０℃、湿度６５％の条件で行う）スレート板２は、５ｍｍ厚み×３００ｍｍ×３００ｍｍの形状のものである。
・評価：○：ほとんど段差が目立たない、△：少し段差が目立つ、×：段差が目立つ。
２）ひび割れの評価方法
５ｍｍ厚スレート板（３００×３００ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。乾燥後、このスレート板のプライマー塗布面にモルタルを厚さ２ｍｍになるようにコテで均す。その直後に１０％の傾斜をつけて静置して、硬化後の塗膜表面のひび割れの有無を確認する。（温度２０℃、湿度６５％の条件で行う）
・評価：○：ひび割れがない、×：ひび割れがある。
【００３８】
３．硬化物の評価
１）伸び率の評価法
ガラス板にＰＥＴフィルムを敷き、その上にモルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件下で２日間養生後に塗膜を剥がし、さらに２０±３℃、湿度６５±５％の状態で２６日間養生し、ポリマーセメントシート（試験体Ａ）を得る。
伸び率の測定は、試験体Ａよりダンベル１号型を用いて試験片を作製し、測定温度２０℃、湿度６０％の条件で、オートグラフ（(株)東洋ボールドウイン製、ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−Ｉ−２５００）を用い、チャック間距離８０ｍｍで、引張速度２００ｍｍ／分の条件で行う。なお、伸び率（％）は、数式（１）に従い、算出する。
【００３９】
【数１】
【００４０】
２）下地ひび割れ追従性試験による伸びの評価法
中央に切り込みを入れた５ｍｍ厚スレート板（５０×１５０ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。このスレート板のプライマー塗布面に、モルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件で２８日間養生し、試験体Ｂを得る。
下地ひび割れ追従性試験による伸びの測定は、試験体Ｂを測定温度−１０℃、湿度６０％の条件で、オートグラフ（(株)東洋ボールドウイン社製、ＴＥＮＳＩＬＯＮ／ＵＴＭ−Ｉ−２５００）を用い、引張速度５ｍｍ／分の条件で行う。目視観察で試験体Ｂ（塗膜）に亀裂などの欠陥が生じる時の伸びを測定し、その伸びを下地ひび割れ追従性とする。
【００４１】
３）明度及び色相の評価方法
５ｍｍ厚スレート板（３００×３００ｍｍ）に、予めプライマー（各実施例及び比較例と同じエマルジョンを用い、エマルジョンに水を添加し１０倍に希釈した液）を０．４ｋｇ／ｍ２の量で塗布する。このスレート板のプライマー塗布面に、モルタルを１．８ｋｇ／ｍ２の量で塗布し、２０±３℃、湿度６５±５％の条件で３日間養生し、試験体Ｃを得る。
明度及び色相は、試験体Ｃのモルタルを塗布した面を、ハンディー色差計（日本電色工業(株)製、ＮＲ−３０００）（光源：Ｃ／２°）を用いて、明度Ｌ１＊、色相ａ１＊、色相ｂ１＊を測定し、これを乾燥時の明度及び色相とする。
その後、試験体Ｃの塗膜表面に２０±３℃の水滴を約５ｍｌ垂らし、その後２０±３℃、湿度６５±５％の条件でその水滴が乾燥するまで静置する。乾燥後、上記ハンディー色差計を用いて、明度Ｌ２＊、色相ａ２＊、色相ｂ２＊を測定し、これを水濡れ部分の乾燥時の明度及び色相とする。乾燥時と水濡れ部分の乾燥時の色差ΔＥ及び明度差ΔＬ＊は、以下の数式（２）及び数式（３）により算出する。塗膜の乾燥時の色と、塗膜を水濡れさせた後で乾燥させた時の色とを目視で観察し、以下の評価を行う。
評価：○：ほとんど差がない、△：少し目立つ、×：差が目立つ。
【００４２】
【数２】
【００４３】
（製造例１：エマルジョンＡの製造）
予め、容器にイオン交換水４４６部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）１４部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬社製、アクアロンＫＨ−１０）１４部、メチルメタクリレート３２２部、２−エチルヘキシルアクリレート８６８部、ｎ−ブチルアクリレート２１０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水６２０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の０．９重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、１０％有機過酸化物１８部と２％還元剤１８部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と２％還元剤４６部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＡを得た。
アクリル系のエマルジョンＡは、メチルメタクリレート約２３重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約６２重量％、ｎ−ブチルアクリレート約１５重量％から得られる、ガラス転移温度が−４０℃である。
【００４４】
（製造例２：エマルジョンＢの製造）
予め、容器にイオン交換水５５７部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）１４部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（第一工業製薬社製、アクアロンＫＨ−１０）１４部、スチレン４３４部、２−エチルヘキシルアクリレート５９４部、ｎ−ブチルアクリレート４６２部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水５９０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の１．４重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、１０％有機過酸化物１８部と２％還元剤１８部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と２％還元剤４６部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＢを得た。
アクリル系のエマルジョンＢは、スチレン約３１重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約３６重量％、ｎ−ブチルアクリレート約３３重量％から得られる、ガラス転移温度が−３０℃である。
【００４５】
（製造例３：エマルジョンＣの製造）
予め、容器にイオン交換水４２０部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王社製、エマルゲン９３５）２８部、メチルメタクリレート３２２部、２−エチルヘキシルアクリレート６１６部、ｎ−ブチルアクリレート４６２部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６０部、メタクリル酸７部、アクリルアミド７部を秤量し、単量体乳化混合液を調整した。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素ガス導入管を備えた３Ｌの反応容器に、イオン交換水５６０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（花王社製、ネオペレックスＧ−６５）２．８部を仕込み、窒素ガスで置換し、攪拌しながら内温が７８℃になるまで加温した。先に調整した単量体乳化混合液を全体の０．７重量％を量り取り、反応容器に添加した。５分後、５％過硫酸ナトリウム１４部を添加して、初期重合を行った。同温で、残りの単量体乳化混合液と５％過硫酸ナトリウム４２部とを同時に滴下しながら、５時間重合反応を行った。滴下終了後、さらに１時間、７８℃を保ったまま、攪拌を持続させた。その後、７０℃まで温度を下げ、有機過酸化物と還元剤を用いて、未反応モノマーの重合を完結させた。その後、室温まで下げ、消泡剤、防腐剤、光安定剤、紫外線吸収剤を添加し、アンモニア水、イオン交換水でｐＨ、不揮発分を調整し、アクリル系のエマルジョンＣを得た。
アクリル系のエマルジョンＣは、メチルメタクリレート約２３重量％、２−エチルヘキシルアクリレート約４４重量％、ｎ−ブチルアクリレート約３３重量％から得られる、ガラス転移温度が−４０℃である。
【００４６】
（ガラス転移温度の評価）
ガラス板上にエマルションを適量滴下し、６０℃で１６時間乾燥し、得られた質量が９．５〜１０．５ｍｇの範囲に入った乾燥塗膜を、示差走査熱量計（島津製作所社製、ＤＳＣ−５０）を用い、ガラス転移温度を測定する。
ＤＳＣの測定条件は、室温から１５０℃に１０分間で昇温し、１５０℃を１０分間保持した後に計算で得られた試料のＴｇより５０℃低い温度まで下げ、再度１５０℃まで１０分間で昇温するさいに、１回目のＴｇの測定を行う。次に１回目で測定したＴｇより５０℃低い温度まで下げるさいに、２回目のＴｇの測定を行い、２回目のＴｇの値をガラス転移温度とする。
【００４７】
［実施例１〜７、比較例１〜９］
（１）原料は、以下の物を用いた。
・アルミナセメント：ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有量４５質量％。
・ポルトランドセメント：早強ポルトランドセメント、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ。
・石膏：II型無水石膏、ブレーン比表面積３５２０ｃｍ２／ｇ（セントラル硝子社製）。
・珪砂：７号珪砂（市販品）。
・増粘剤Ａ：水性ウレタン増粘剤（ＵＨ４７２、旭電化社製）。
・増粘剤Ｂ：水性ウレタン増粘剤（ＵＨ４３８、旭電化社製）。
・増粘剤Ｃ：メチルセルロース系増粘剤（マーポローズ、松本油脂社製）。
【００４８】
（２）モルタルの調製
２Ｌのポリ容器に表１に示すエマルション、アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏、珪砂及び増粘剤を、表１に示す配合割合（合計１２５０ｇ）で加え、０．１５ＫＷ攪拌機を使用し１３００ｒｐｍの条件下で３分間混合し、スラリー状のモルタルを得た。
得られたモルタルは、粘度（６ｒｐｍ及び６０ｒｐｍ）、コテ波跡、ひび割れを評価し、モルタルの硬化物は、伸び率、下地ひび割れ追従性の伸びを評価し、結果を表２に示す。
表１の配合割合において、エマルションの配合量は、エマルションのポリマー固形分量である。
【００４９】
１）水硬性成分の相違で実施例１と実施例５を比較すると、アルミナセメントを多く含む実施例１が、硬化物の伸び率が優れている。
２）エマルジョンの相違で実施例２と実施例６を比較すると、スチレンを含む実施例６は、硬化物の２０℃の伸び率は大きいが、−１０℃の伸び率が小さく、実施例２の方が低温特性に優れる。
【００５０】
実施例２、実施例５及び比較例２で得られた硬化物の乾燥時の明度及び色相と、塗膜を水濡れさ乾燥させた時の色とを目視で比較して観察し、その結果を表３に示す。アルミナセメントを含まない比較例２は、水濡れ後に乾燥させた硬化物の変色が大きかった。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】コテ波跡の評価用スペーサーの斜視図をモデル的に示すものである。
【図２】コテ波跡の評価用部材の上面図をモデル的に示すものである。
【符号の説明】
【００５５】
１，１ａ、１ｂ：スペーサー、２：スレート、３：モルタル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むポリマーセメント組成物から得られるモルタルであり、
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタル。
【請求項２】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、
水硬性成分を１５〜１７５質量部含むことを特徴とする請求項１に記載のモルタル。
【請求項３】
ポリマーセメント組成物は、
エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材との合計量を１５〜３５０質量部含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモルタル。
【請求項４】
増粘剤は、水溶性ポリウレタン系増粘剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモルタル。
【請求項５】
モルタルが、段差を有する施工部の施工用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモルタル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のモルタルを被施工物表面に施工して得られる、モルタルと被施工物との構造体。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のモルタルの施工方法であり、
モルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することを特徴とするモルタルの施工方法。
【請求項１】
アルミナセメントを含む水硬性成分と、充填材と、エマルションと、増粘剤とを含むポリマーセメント組成物から得られるモルタルであり、
モルタルの粘度（６ｒｐｍ）が１００００〜２５０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
モルタルのＴＩ値（６ｒｐｍの粘度／６０ｒｐｍの粘度）が２．４〜３．８の範囲であることを特徴とするモルタル。
【請求項２】
ポリマーセメント組成物は、エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、
水硬性成分を１５〜１７５質量部含むことを特徴とする請求項１に記載のモルタル。
【請求項３】
ポリマーセメント組成物は、
エマルションのポリマー固形分１００質量部に対し、水硬性成分と充填材との合計量を１５〜３５０質量部含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモルタル。
【請求項４】
増粘剤は、水溶性ポリウレタン系増粘剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモルタル。
【請求項５】
モルタルが、段差を有する施工部の施工用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモルタル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のモルタルを被施工物表面に施工して得られる、モルタルと被施工物との構造体。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のモルタルの施工方法であり、
モルタルを、段差を有する施工部に、吹き付け、鏝塗り、ローラー塗工の塗布方法により施工することを特徴とするモルタルの施工方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３４７７９７（Ｐ２００６−３４７７９７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７４５０６（Ｐ２００５−１７４５０６）
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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