厚膜施工用水系樹脂組成物およびこれを用いた表面処理方法
【課題】コンクリート構造物等の被処理面への厚膜施工が可能で、尚且つ塗布後１２時間以内に乾燥が可能であり、塗布した塗膜が優れた耐久性、例えば、耐水性、耐酸性ならびに耐アルカリ性を有する厚膜施工用水系樹脂組成物、およびこれを用いた表面処理方法を提供する。
【解決手段】水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分が６５〜８０質量％であることを特徴とする厚膜施工用水系樹脂組成物。また、厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法。さらに、厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法。
【解決手段】水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分が６５〜８０質量％であることを特徴とする厚膜施工用水系樹脂組成物。また、厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法。さらに、厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系合成樹脂エマルジョンにガラスフィラーを複合することにより、優れた乾燥性を発現させ、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性に優れた皮膜を形成できる、土木・建築分野にて使用されるコンクリートおよびモルタルの表面処理を行うための厚膜施工用水系樹脂組成物およびこれを用いた表面処理方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、各種環境条件における劣化が問題となり、耐久性向上の目的から、様々な表面処理用の材料が使用されている。ところで、近年、ＶＯＣ規制強化の流れや社会の環境保護意識の急速な高まりの中で、溶剤系樹脂から水系樹脂への転換が進められている。土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料についても同様に、環境の問題から臭気および揮発成分の規制、使用原料の規制等の様々な問題が取りざたされるようになっており、水系樹脂の防水材および防食材料としての開発が求められている。しかし、水系樹脂を土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料として用いる場合は、塗膜が完全に乾燥するまでに長時間を要し、工程として長期日程がかかってしまう。そのため、耐久性の観点から、優れた耐水性、耐酸性および耐アルカリ性を有する溶剤系樹脂であるビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレア、ウレタン樹脂等が使用されているのが現状であり、水系樹脂では、施工性を含め、土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料としては、不十分とされてきた。また、溶剤系樹脂のように多くの架橋点を存在させることができず、樹脂膜としての強度も不十分であった。
【０００３】
このような中、コンクリート構造物の下地調整材において、基材の上に施された後における研磨作業性が良好な、水性の下地調整材を提供する目的で、（Ａ）高分子エマルジョンと、（Ｂ）アクリルエマルジョン又は合成ゴムエマルジョンと、（Ｃ）タルクとを含む下地調整材が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この下地調整材は施工方法に制約があり、厚膜施工では耐酸性、耐アルカリ性が十分なものではなかった。
【０００４】
また、酢酸ビニル−エチレン性共重合体エマルジョンに、ガラス繊維、セメント、砂等を含有してなることを特徴とする強化モルタル用組成物が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このモルタル用組成物は不揮発分が高すぎるため、粘度が急激に上昇してしまい、作業性に問題があった。
【０００５】
一方、合成樹脂エマルジョンに有機フィラーを添加させた水系樹脂組成物として、例えば、スチレン−ブタジエン共重合系樹脂ラテックスとクロロプレンゴムラテックスの少なくともいずれか、アクリル系樹脂粉末（有機フィラー）を含有する接着剤組成物が開示されている（例えば、特許文献３参照）。これは接着剤で使用する目的のため、コンクリート構造物の防水・防食材料のように、厚膜を形成させるといった目的のものではない。その他、コアシェルエマルションを使用したベースエマルションに、有機フィラーを含有してなることを特徴とする制振性組成物が開示されている（例えば、特許文献４参照）が、乾燥条件によっては厚膜を形成する際にクラックが発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４９７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１７９４５０号公報
【特許文献３】特開２００９−１０２６０６号公報
【特許文献４】特開２００５−１２６６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、コンクリート構造物等の被処理面への厚膜施工が可能で、尚且つ塗布後１２時間以内に乾燥が可能であり、塗布した塗膜が優れた耐久性、例えば、耐水性、耐酸性ならびに耐アルカリ性を有する厚膜施工用水系樹脂組成物、およびこれを用いた表面処理方法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】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、本発明を完成させるに至った。本発明は、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分６５〜８０質量％であることを特徴とする圧膜施工用水系樹脂組成物に関する。
【０００９】
圧膜施工用水系樹脂組成物の粘度は、８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１０】
ガラスフィラー（Ｂ）は、厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上であることが好ましい。
【００１１】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比は、７／３〜３／７であることが好ましい。
【００１２】
ガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度は、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）は、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、またはアクリル系樹脂エマルジョンであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法に関する。
【００１５】
さらには、本発明は、厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性に優れる厚膜施工用水系樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に使用する水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とは、水溶性高分子または界面活性剤等を用い、エチレン性不飽和単量体組成物等をラジカル重合することで得ることができるエマルジョン重合体やラテックス重合体である。エマルジョン重合体としては、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル系樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン等が挙げられ、ラテックス重合体としては、スチレン−ブタジエン系樹脂ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂ラテックス、クロロプレン系樹脂ラテックス等が挙げられる。また、有機樹脂を水に乳化、分散させてなる懸濁液も併用可能である。中でも、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）の不揮発分等の性状調整、樹脂のＴｇ設計、混和性および物性の観点から、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。特に、耐酸性、耐アルカリ性に優れている点でスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。
【００１８】
また、本発明に使用する水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物等をラジカル重合することで得ることができるスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンやアクリル系樹脂エマルジョンである。中でも、耐酸性、耐アルカリ性に優れている点でスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。
【００１９】
水溶性または水分散性ポリエステルの量としては、エチレン性不飽和単量体を重合して得られる合成樹脂エマルジョン中に固形分換算で１０質量％〜３０質量％であることが好ましく、１０質量％〜２０質量％であることがより好ましい。水溶性または水分散性ポリエステルが１０質量％未満であると重合安定性が低下する場合があり、一方、３０質量％を超えると耐水性が低下する場合がある。
【００２０】
スチレン−アクリル系樹脂エマルジョンの樹脂成分のうち、スチレン単量体由来の成分は１０〜８０質量％であることが好ましく、４０〜６０質量％であることがより好ましい。１０質量％より少なくなると、皮膜物性として強靭性の低下が見られ、８０質量％より多くなると、成膜性の問題から、成膜助剤量の増加が必要となり、皮膜物性への低下を引き起こす傾向にある。
【００２１】
本発明に使用するガラスフィラー（Ｂ）とは、ガラスの粉末を意味し、例えば、ガラス繊維、ガラスフリット、ガラスフレーク、ガラスビーズ等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。中でも、混和性および耐久性の観点からガラスフリット、ガラスフレークが好ましい。
【００２２】
また、ガラスフィラー（Ｂ）の断面の形状は、一般的な真球状の他に、異形断面形状のもの、ガラスフレークに表される鱗片状のものが挙げられる。中でも、混和性および耐久性の観点から真球状のものが好ましい。
【００２３】
本発明において使用するガラスフィラー（Ｂ）は、厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上使用することが好ましく、３０質量％以上使用することがより好ましく、５０質量％以上使用することがさらに好ましい。厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対するガラスフィラー（Ｂ）の割合が２０質量％未満であると、厚膜乾燥性の低下および止水性、耐酸性、耐アルカリ性が低下する傾向にある。
【００２４】
本発明において使用するガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度は、分散性の観点から０．３ｍｍ以下が好ましく、１μｍ〜１００μｍがさらに好ましい。平均粒度が０．３ｍｍより大きいと均一な樹脂内での分散が得られず、分離傾向が見られ、成膜時に均一な皮膜形成が困難となり、皮膜物性（強度、耐久性）の低下が見られる。
【００２５】
また、本発明の目的を損なわない範囲で、粘性を改良するために、少量の無機フィラーを添加してもよい。無機フィラーとしては、公知慣用のものを用いてよく、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、珪酸、珪酸塩、カオリンクレー、酸化マグネシウム、サテンホワイト、酸化アルミ、タルク、マイカ、焼成クレー、水酸化アルミ、シリカ等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。
【００２６】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、粘性を改良するために、少量の有機フィラーを添加しても良い。有機フィラーとは、水に難溶性の有機ポリマーの粉末を意味し、２３℃、１ａｔｍにおける水１００ｇに対する溶解度が０．１ｇ以下であることが好ましい。有機フィラーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルおよびその共重合体、酢酸ビニルおよびその共重合体、飽和ポリエステル（脂肪族エステル系・芳香族エステル系）、セルロースアセテートブチレート、ε−カプロラクトンポリマー、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。さらに、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックポリマーといったエラストマー系のポリマー、また、澱粉粉末、セルロース粉末等を挙げることができる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。中でも、混和性および耐久性の観点からポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００２７】
また、有機フィラーの平均粒度は、分散性の観点から数μｍ〜３００μｍが好ましい。
【００２８】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物において、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比は７／３〜３／７であることが好ましく、６／４〜４／６であることがさらに好ましい。水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が７／３より大きい、すなわち水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）成分が多いと、期待される乾燥性が得られず、皮膜の物性（強度等）においても良好な結果が得られなくなる。また、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が３／７より小さい、すなわちガラスフィラー成分が多いと、安定性が保てず、また、均一な皮膜形成が困難となるため、耐水性、耐酸性、および耐アルカリ性といった皮膜の耐久性において十分な効果が得られにくくなる。
【００２９】
その他、使用目的に応じて、可塑剤、粘着付与樹脂、増粘剤、硬化剤、消泡剤、防腐剤等を適宜添加できる。
【００３０】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物の最低成膜温度は、０〜５℃であることが好ましく、０℃であることが特に好ましい。５℃より高くなると、乾燥温度条件の影響を受けやすくなるため、成膜性の低下が懸念され、十分な皮膜耐久性が得られなくなる傾向にある。厚膜施工用水系樹脂組成物の最低成膜温度の調整は、成膜助剤を添加する、或いは、最低成膜温度の高い水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）に、最低成膜温度の低い水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）を添加する等の方法により行なうことができる。
【００３１】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、不揮発分が６５〜８０質量％であることが好ましく、６５〜７０質量％であることがさらに好ましい。不揮発分を６５〜８０質量％に調整することで優れた乾燥性を発現させることが可能となる。不揮発分が６５質量％未満であると乾燥性が不十分となり、作業性確保のため多くの添加剤が必要となる。また、不揮発分が８０質量％を超えると、安定性の問題が発生し、粘度の急激な上昇から作業性に問題も発生する。
【００３２】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、９，０００〜６０，０００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。粘度を８，０００ｍＰａ・ｓ以上とすることで、施工性において、厚付け１ｍｍ施工が可能となる。施工方法により異なるが、スプレー等の吹き付けを行う場合は、９，０００〜２０，０００ｍＰａ・Ｓが望ましく、鏝等の手塗り作業を行う場合は、２０，０００〜６０，０００ｍＰａ・Ｓが望ましい。粘度が８，０００ｍＰａ・ｓより低くなると、厚膜に塗布した際にクラックの発生が懸念される。また、作業性においては、タレ等の問題が発生する傾向にある。
【００３３】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、被処理表面に塗布し乾燥させた後の膜厚が０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．３〜１．５ｍｍがさらに好ましい。膜厚が０．１ｍｍより薄いと下地の影響もあるが、ピンホール等の発生により皮膜の連続性が十分でなくなり、２．０ｍｍより厚いと乾燥遅延の要因となり、十分な性能が発揮できなくなる傾向にある。
【００３４】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、溶剤等を含有しない、或いは溶剤等を少量しか含まないので、作業時に臭気を発生せず且つ環境に優しく、乾燥性に優れたものである。本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物等の被処理表面に塗布し、常温で自然乾燥させることにより、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性等の物性に優れた保護皮膜を形成し、被処理表面の耐久性向上につながると考えられる。ここで、コンクリート構造物とは、通常のコンクリート・モルタル等からなる構造物を含む概念である。
【００３５】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー塗布、ローラー塗布、コテ塗り等を挙げることができる。塗布量（固形分）としては、保護の目的に応じて適宜決定すればよいが、好ましくは０．２ｋｇ／ｍ２〜２．０ｋｇ／ｍ２、より好ましくは０．３ｋｇ／ｍ２〜１．２ｋｇ／ｍ２である。塗布量が０．２ｋｇ／ｍ２より少ないと十分な皮膜連続層が形成できず、ピンホール等の発生が懸念される、また、２．０ｋｇ／ｍ２より多いと乾燥遅延の要因となり、十分な性能が発揮できなくなる傾向にある。
【００３６】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物等の被処理表面に塗布する際には、下塗り塗料を用いることも可能である。下塗り塗料としては、例えば、アクリルエマルジョン系下塗り塗料（プライマー、シーラー）、エポキシ系下塗り塗料、ウレタン系、下塗り塗料等が挙げられる。また、セメント系下塗り材にも使用可能である。例えば、混和液としてはアクリルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニルエマルジョン、エポキシ系エマルジョン等のセメント系下地調整があげられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例ならびに比較例の樹脂エマルジョンの性状、および水系樹脂組成物の性状、乾燥性ならびにクラックは下記の方法にて評価した。
【００３８】
（不揮発分）
直径５ｃｍのアルミ皿に樹脂エマルジョン約１ｇを秤量し、１０５℃で１時間乾燥させ、残分を秤量することで算出した。
【００３９】
（粘度）
ブルックフィールド型回転粘度計を用いて、液温２３℃、回転数１０ｒｐｍ、ローターにて測定した。
【００４０】
（最低成膜温度（ＭＦＴ））
ＪＩＳ Ｋ ６８２８に準じて、水系樹脂組成物のＭＦＴを測定した。
【００４１】
（乾燥性の評価）
ガラス板上に枠を作成し、その中に、乾燥後の膜厚が２ｍｍとなるように水系樹脂組成物を流しこみ、２０℃×５０％ＲＨ環境下で表面が乾燥し、手触にて跡がつかなくなるまでの時間を測定した。
【００４２】
（クラック）
上記、乾燥性の評価において、乾燥時のクラックの発生の有無を目視にて評価した。
○：クラックの発生なし
×：クラックが発生
【００４３】
（実施例１）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、樹脂成分中のスチレン由来の成分５０質量％、アクリル酸エステル由来の成分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ガラスフリットＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、５０質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：サンノプコ株式会社製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により実施例１の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分６６．７質量％、粘度１２，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４４】
（実施例２）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（２）（ポリエステル−スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５１質量％、樹脂成分中のポリエステル由来の成分１０質量％、スチレン由来の成分４０質量％、アクリル酸エステル由来の成分５０質量％、粘度５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度４０℃）、およびエマルジョン（３）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５８質量％、樹脂成分中のスチレン由来の成分１０質量％、アクリル酸エステル由来の成分９０質量％、粘度３，０００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（２）５０質量部、エマルジョン（３）５０質量部に対し、５０質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加した以外は実施例１と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。ＭＦＴの調整はエマルジョン（２）とエマルジョン（３）を混合することで行った。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６９．３質量％、粘度１１，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４５】
（実施例３）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（４）（アクリル酸エステル重合体、不揮発分５０質量％、粘度２，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度２℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）５０質量部を使用し、さらに成膜助剤としてテキサノールＣＳ−１２を２質量部添加した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度１３，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４６】
（実施例４）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００２−３０Ａ（日本フリット株式会社製：平均粒度３０μｍ）５０質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度９，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
（実施例５）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、マイクログラスガラスフレークＲＣＦ−１５０（日本板硝子株式会社製：平均粒度１５０μｍ）５０質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度１３，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４８】
（比較例１）
ガラスフィラーを添加することなく、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を比較例１の水系樹脂組成物として用いた。
【００４９】
（比較例２）
ガラスフィラーを添加することな、エマルジョン（４）（アクリル酸エステル重合体、不揮発分５０質量％、粘度２，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度２℃）を比較例２の水系樹脂組成物として用いた。
【００５０】
（比較例３）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１２．５質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により比較例３の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分５５．６質量％、粘度６，５００ｍＰａ・ｓであった。
【００５１】
（比較例４）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、マイクロガラスフレークＲＣＦ−１５０（日本板硝子株式会社製：平均粒度１５０μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１２．５質量部のＲＣＦ−１５０を添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。このような製造方法により比較例４の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分５５．６質量％、粘度７，５００ｍＰａ・ｓであった。
【００５２】
（比較例５）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度 ５μｍ）およびＣＦ０００２−３０Ａ（日本フリット株式会社製：平均粒度３０μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１００質量部のＣＦ−００７−０５Ｂおよび１００質量部のＣＦ０００２−３０Ａを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．１質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により比較例５の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分８３．３質量％、粘度１００，０００ｍＰａ・ｓ以上であった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
（耐酸性・耐アルカリ性の評価）
耐酸性・耐アルカリ性の評価は、以下の方法にて作成した皮膜を用いて実施した。各実施例および各比較例で得られた水系樹脂組成物を、離型フィルムを貼ったガラス板上に、１００ｃｍ２あたり１０ｇ（固形分）となるよう流し込んだ。ガラス板上に流し込んだ水系樹脂組成物を、常温で２日間乾燥させ、真空乾燥を１日間行ない、さらに、４０℃で１２時間乾燥させることで、皮膜を作成した。
【００５６】
耐酸性評価における膨潤率及び溶出率は、作成した皮膜を４０ｍｍ×４０ｍｍに切り出し、質量を測定した後、１０％硫酸水溶液に４０℃で７日間浸漬した。浸漬した皮膜を取り出して質量を測定し、浸漬前の質量からの増加分を浸漬前の質量で除算することにより膨潤率を算出した。また、溶出率は、浸漬した皮膜を４０℃で１２時間乾燥した後に質量を測定し、浸漬前の質量からの減少分を浸漬前の質量で除算して算出した。
【００５７】
耐酸性評価における皮膜強度保持率と皮膜伸度保持率は、以下の方法により行なった。作成した皮膜を１０ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行ない、最大強度および標線１０ｍｍの伸びより、１０％硫酸水溶液に浸漬する前の皮膜の強度および伸度を測定した。つぎに、別途、作成した皮膜を１０ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、１０％硫酸水溶液に４０℃×７日間浸漬し、４０℃で１２時間乾燥した。そして、浸漬した皮膜の強度および伸度を測定した。皮膜強度保持率は、浸漬後の皮膜の強度を浸漬前の皮膜の強度で除算することで算出し、皮膜伸度保持率は、浸漬後の皮膜の伸度を浸漬前の皮膜の伸度で除算することで算出した。
【００５８】
耐アルカリ性評価においては、１０％硫酸水溶液の代わりに飽和水酸化カルシウム水溶液を用いたほかは、耐酸性評価と同様の方法により実施した。
【００５９】
（外観変化）
また、外観変化を評価するため、ＪＩＳモルタル板上の全面を水系樹脂組成物で２ｍｍ厚に覆った試験片を作成し、１０％硫酸水溶液および飽和水酸化カルシウム水溶液にそれぞれ３０日間浸漬した後、膨れ・割れ等の外観変化の有無を目視にて評価した。
○：外観異常なし（膨れ、割れ等）
○−：試験体端部に小さい膨れあり
△：試験体表面および端部に小さい膨れ・割れの発生あり
×：試験体に１ｍｍ以上の膨れ、割れの発生あり
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
表１および表２の結果から分かるように、実施例１、２、３、４および５の厚膜施工用水系樹脂組成物は、比較例１、２、３および４のものと比較して、乾燥性が良く、厚膜のクラックが発生しないという良好な結果が見られた。また、表３および表４の結果から分かるように、実施例１、２、３、４および５の厚膜施工用水系樹脂組成物から作成した皮膜は、比較例のものと比較して、溶出率および膨潤率が低く、耐酸性が顕著に優れていることが認められた。耐アルカリ性においても、十分に抵抗性の向上が見られる結果であった。さらに、１０％硫酸溶液および飽和水酸化カルシウム水溶液にそれぞれ３０日間浸漬しても膨れ・割れ等の外観変化がないことが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系合成樹脂エマルジョンにガラスフィラーを複合することにより、優れた乾燥性を発現させ、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性に優れた皮膜を形成できる、土木・建築分野にて使用されるコンクリートおよびモルタルの表面処理を行うための厚膜施工用水系樹脂組成物およびこれを用いた表面処理方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、各種環境条件における劣化が問題となり、耐久性向上の目的から、様々な表面処理用の材料が使用されている。ところで、近年、ＶＯＣ規制強化の流れや社会の環境保護意識の急速な高まりの中で、溶剤系樹脂から水系樹脂への転換が進められている。土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料についても同様に、環境の問題から臭気および揮発成分の規制、使用原料の規制等の様々な問題が取りざたされるようになっており、水系樹脂の防水材および防食材料としての開発が求められている。しかし、水系樹脂を土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料として用いる場合は、塗膜が完全に乾燥するまでに長時間を要し、工程として長期日程がかかってしまう。そのため、耐久性の観点から、優れた耐水性、耐酸性および耐アルカリ性を有する溶剤系樹脂であるビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレア、ウレタン樹脂等が使用されているのが現状であり、水系樹脂では、施工性を含め、土木・建築分野のコンクリート構造物への防水・防食材料としては、不十分とされてきた。また、溶剤系樹脂のように多くの架橋点を存在させることができず、樹脂膜としての強度も不十分であった。
【０００３】
このような中、コンクリート構造物の下地調整材において、基材の上に施された後における研磨作業性が良好な、水性の下地調整材を提供する目的で、（Ａ）高分子エマルジョンと、（Ｂ）アクリルエマルジョン又は合成ゴムエマルジョンと、（Ｃ）タルクとを含む下地調整材が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この下地調整材は施工方法に制約があり、厚膜施工では耐酸性、耐アルカリ性が十分なものではなかった。
【０００４】
また、酢酸ビニル−エチレン性共重合体エマルジョンに、ガラス繊維、セメント、砂等を含有してなることを特徴とする強化モルタル用組成物が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このモルタル用組成物は不揮発分が高すぎるため、粘度が急激に上昇してしまい、作業性に問題があった。
【０００５】
一方、合成樹脂エマルジョンに有機フィラーを添加させた水系樹脂組成物として、例えば、スチレン−ブタジエン共重合系樹脂ラテックスとクロロプレンゴムラテックスの少なくともいずれか、アクリル系樹脂粉末（有機フィラー）を含有する接着剤組成物が開示されている（例えば、特許文献３参照）。これは接着剤で使用する目的のため、コンクリート構造物の防水・防食材料のように、厚膜を形成させるといった目的のものではない。その他、コアシェルエマルションを使用したベースエマルションに、有機フィラーを含有してなることを特徴とする制振性組成物が開示されている（例えば、特許文献４参照）が、乾燥条件によっては厚膜を形成する際にクラックが発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４９７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１７９４５０号公報
【特許文献３】特開２００９−１０２６０６号公報
【特許文献４】特開２００５−１２６６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、コンクリート構造物等の被処理面への厚膜施工が可能で、尚且つ塗布後１２時間以内に乾燥が可能であり、塗布した塗膜が優れた耐久性、例えば、耐水性、耐酸性ならびに耐アルカリ性を有する厚膜施工用水系樹脂組成物、およびこれを用いた表面処理方法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】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、本発明を完成させるに至った。本発明は、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分６５〜８０質量％であることを特徴とする圧膜施工用水系樹脂組成物に関する。
【０００９】
圧膜施工用水系樹脂組成物の粘度は、８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１０】
ガラスフィラー（Ｂ）は、厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上であることが好ましい。
【００１１】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比は、７／３〜３／７であることが好ましい。
【００１２】
ガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度は、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）は、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、またはアクリル系樹脂エマルジョンであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法に関する。
【００１５】
さらには、本発明は、厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、作業時に臭気を発生せず、環境に優しく、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性に優れる厚膜施工用水系樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に使用する水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とは、水溶性高分子または界面活性剤等を用い、エチレン性不飽和単量体組成物等をラジカル重合することで得ることができるエマルジョン重合体やラテックス重合体である。エマルジョン重合体としては、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル系樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン等が挙げられ、ラテックス重合体としては、スチレン−ブタジエン系樹脂ラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂ラテックス、クロロプレン系樹脂ラテックス等が挙げられる。また、有機樹脂を水に乳化、分散させてなる懸濁液も併用可能である。中でも、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）の不揮発分等の性状調整、樹脂のＴｇ設計、混和性および物性の観点から、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。特に、耐酸性、耐アルカリ性に優れている点でスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。
【００１８】
また、本発明に使用する水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とは、水溶性または水分散性ポリエステルの存在下で、エチレン性不飽和単量体組成物等をラジカル重合することで得ることができるスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンやアクリル系樹脂エマルジョンである。中でも、耐酸性、耐アルカリ性に優れている点でスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。
【００１９】
水溶性または水分散性ポリエステルの量としては、エチレン性不飽和単量体を重合して得られる合成樹脂エマルジョン中に固形分換算で１０質量％〜３０質量％であることが好ましく、１０質量％〜２０質量％であることがより好ましい。水溶性または水分散性ポリエステルが１０質量％未満であると重合安定性が低下する場合があり、一方、３０質量％を超えると耐水性が低下する場合がある。
【００２０】
スチレン−アクリル系樹脂エマルジョンの樹脂成分のうち、スチレン単量体由来の成分は１０〜８０質量％であることが好ましく、４０〜６０質量％であることがより好ましい。１０質量％より少なくなると、皮膜物性として強靭性の低下が見られ、８０質量％より多くなると、成膜性の問題から、成膜助剤量の増加が必要となり、皮膜物性への低下を引き起こす傾向にある。
【００２１】
本発明に使用するガラスフィラー（Ｂ）とは、ガラスの粉末を意味し、例えば、ガラス繊維、ガラスフリット、ガラスフレーク、ガラスビーズ等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。中でも、混和性および耐久性の観点からガラスフリット、ガラスフレークが好ましい。
【００２２】
また、ガラスフィラー（Ｂ）の断面の形状は、一般的な真球状の他に、異形断面形状のもの、ガラスフレークに表される鱗片状のものが挙げられる。中でも、混和性および耐久性の観点から真球状のものが好ましい。
【００２３】
本発明において使用するガラスフィラー（Ｂ）は、厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上使用することが好ましく、３０質量％以上使用することがより好ましく、５０質量％以上使用することがさらに好ましい。厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対するガラスフィラー（Ｂ）の割合が２０質量％未満であると、厚膜乾燥性の低下および止水性、耐酸性、耐アルカリ性が低下する傾向にある。
【００２４】
本発明において使用するガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度は、分散性の観点から０．３ｍｍ以下が好ましく、１μｍ〜１００μｍがさらに好ましい。平均粒度が０．３ｍｍより大きいと均一な樹脂内での分散が得られず、分離傾向が見られ、成膜時に均一な皮膜形成が困難となり、皮膜物性（強度、耐久性）の低下が見られる。
【００２５】
また、本発明の目的を損なわない範囲で、粘性を改良するために、少量の無機フィラーを添加してもよい。無機フィラーとしては、公知慣用のものを用いてよく、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、珪酸、珪酸塩、カオリンクレー、酸化マグネシウム、サテンホワイト、酸化アルミ、タルク、マイカ、焼成クレー、水酸化アルミ、シリカ等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。
【００２６】
さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、粘性を改良するために、少量の有機フィラーを添加しても良い。有機フィラーとは、水に難溶性の有機ポリマーの粉末を意味し、２３℃、１ａｔｍにおける水１００ｇに対する溶解度が０．１ｇ以下であることが好ましい。有機フィラーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルおよびその共重合体、酢酸ビニルおよびその共重合体、飽和ポリエステル（脂肪族エステル系・芳香族エステル系）、セルロースアセテートブチレート、ε−カプロラクトンポリマー、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。さらに、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックポリマーといったエラストマー系のポリマー、また、澱粉粉末、セルロース粉末等を挙げることができる。これらは、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもかまわない。中でも、混和性および耐久性の観点からポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００２７】
また、有機フィラーの平均粒度は、分散性の観点から数μｍ〜３００μｍが好ましい。
【００２８】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物において、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比は７／３〜３／７であることが好ましく、６／４〜４／６であることがさらに好ましい。水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が７／３より大きい、すなわち水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）成分が多いと、期待される乾燥性が得られず、皮膜の物性（強度等）においても良好な結果が得られなくなる。また、水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が３／７より小さい、すなわちガラスフィラー成分が多いと、安定性が保てず、また、均一な皮膜形成が困難となるため、耐水性、耐酸性、および耐アルカリ性といった皮膜の耐久性において十分な効果が得られにくくなる。
【００２９】
その他、使用目的に応じて、可塑剤、粘着付与樹脂、増粘剤、硬化剤、消泡剤、防腐剤等を適宜添加できる。
【００３０】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物の最低成膜温度は、０〜５℃であることが好ましく、０℃であることが特に好ましい。５℃より高くなると、乾燥温度条件の影響を受けやすくなるため、成膜性の低下が懸念され、十分な皮膜耐久性が得られなくなる傾向にある。厚膜施工用水系樹脂組成物の最低成膜温度の調整は、成膜助剤を添加する、或いは、最低成膜温度の高い水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）に、最低成膜温度の低い水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）を添加する等の方法により行なうことができる。
【００３１】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、不揮発分が６５〜８０質量％であることが好ましく、６５〜７０質量％であることがさらに好ましい。不揮発分を６５〜８０質量％に調整することで優れた乾燥性を発現させることが可能となる。不揮発分が６５質量％未満であると乾燥性が不十分となり、作業性確保のため多くの添加剤が必要となる。また、不揮発分が８０質量％を超えると、安定性の問題が発生し、粘度の急激な上昇から作業性に問題も発生する。
【００３２】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、９，０００〜６０，０００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。粘度を８，０００ｍＰａ・ｓ以上とすることで、施工性において、厚付け１ｍｍ施工が可能となる。施工方法により異なるが、スプレー等の吹き付けを行う場合は、９，０００〜２０，０００ｍＰａ・Ｓが望ましく、鏝等の手塗り作業を行う場合は、２０，０００〜６０，０００ｍＰａ・Ｓが望ましい。粘度が８，０００ｍＰａ・ｓより低くなると、厚膜に塗布した際にクラックの発生が懸念される。また、作業性においては、タレ等の問題が発生する傾向にある。
【００３３】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、被処理表面に塗布し乾燥させた後の膜厚が０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．３〜１．５ｍｍがさらに好ましい。膜厚が０．１ｍｍより薄いと下地の影響もあるが、ピンホール等の発生により皮膜の連続性が十分でなくなり、２．０ｍｍより厚いと乾燥遅延の要因となり、十分な性能が発揮できなくなる傾向にある。
【００３４】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物は、溶剤等を含有しない、或いは溶剤等を少量しか含まないので、作業時に臭気を発生せず且つ環境に優しく、乾燥性に優れたものである。本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物等の被処理表面に塗布し、常温で自然乾燥させることにより、耐水性、耐酸性および耐アルカリ性等の物性に優れた保護皮膜を形成し、被処理表面の耐久性向上につながると考えられる。ここで、コンクリート構造物とは、通常のコンクリート・モルタル等からなる構造物を含む概念である。
【００３５】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー塗布、ローラー塗布、コテ塗り等を挙げることができる。塗布量（固形分）としては、保護の目的に応じて適宜決定すればよいが、好ましくは０．２ｋｇ／ｍ２〜２．０ｋｇ／ｍ２、より好ましくは０．３ｋｇ／ｍ２〜１．２ｋｇ／ｍ２である。塗布量が０．２ｋｇ／ｍ２より少ないと十分な皮膜連続層が形成できず、ピンホール等の発生が懸念される、また、２．０ｋｇ／ｍ２より多いと乾燥遅延の要因となり、十分な性能が発揮できなくなる傾向にある。
【００３６】
本発明の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物等の被処理表面に塗布する際には、下塗り塗料を用いることも可能である。下塗り塗料としては、例えば、アクリルエマルジョン系下塗り塗料（プライマー、シーラー）、エポキシ系下塗り塗料、ウレタン系、下塗り塗料等が挙げられる。また、セメント系下塗り材にも使用可能である。例えば、混和液としてはアクリルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニルエマルジョン、エポキシ系エマルジョン等のセメント系下地調整があげられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例ならびに比較例の樹脂エマルジョンの性状、および水系樹脂組成物の性状、乾燥性ならびにクラックは下記の方法にて評価した。
【００３８】
（不揮発分）
直径５ｃｍのアルミ皿に樹脂エマルジョン約１ｇを秤量し、１０５℃で１時間乾燥させ、残分を秤量することで算出した。
【００３９】
（粘度）
ブルックフィールド型回転粘度計を用いて、液温２３℃、回転数１０ｒｐｍ、ローターにて測定した。
【００４０】
（最低成膜温度（ＭＦＴ））
ＪＩＳ Ｋ ６８２８に準じて、水系樹脂組成物のＭＦＴを測定した。
【００４１】
（乾燥性の評価）
ガラス板上に枠を作成し、その中に、乾燥後の膜厚が２ｍｍとなるように水系樹脂組成物を流しこみ、２０℃×５０％ＲＨ環境下で表面が乾燥し、手触にて跡がつかなくなるまでの時間を測定した。
【００４２】
（クラック）
上記、乾燥性の評価において、乾燥時のクラックの発生の有無を目視にて評価した。
○：クラックの発生なし
×：クラックが発生
【００４３】
（実施例１）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、樹脂成分中のスチレン由来の成分５０質量％、アクリル酸エステル由来の成分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ガラスフリットＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、５０質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：サンノプコ株式会社製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により実施例１の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分６６．７質量％、粘度１２，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４４】
（実施例２）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（２）（ポリエステル−スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５１質量％、樹脂成分中のポリエステル由来の成分１０質量％、スチレン由来の成分４０質量％、アクリル酸エステル由来の成分５０質量％、粘度５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度４０℃）、およびエマルジョン（３）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５８質量％、樹脂成分中のスチレン由来の成分１０質量％、アクリル酸エステル由来の成分９０質量％、粘度３，０００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（２）５０質量部、エマルジョン（３）５０質量部に対し、５０質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加した以外は実施例１と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。ＭＦＴの調整はエマルジョン（２）とエマルジョン（３）を混合することで行った。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６９．３質量％、粘度１１，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４５】
（実施例３）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（４）（アクリル酸エステル重合体、不揮発分５０質量％、粘度２，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度２℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）５０質量部を使用し、さらに成膜助剤としてテキサノールＣＳ−１２を２質量部添加した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度１３，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４６】
（実施例４）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００２−３０Ａ（日本フリット株式会社製：平均粒度３０μｍ）５０質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度９，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
（実施例５）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）１００質量部を使用し、ガラスフィラーとして、マイクログラスガラスフレークＲＣＦ−１５０（日本板硝子株式会社製：平均粒度１５０μｍ）５０質量部を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は不揮発分６６．７質量％、粘度１３，０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４８】
（比較例１）
ガラスフィラーを添加することなく、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を比較例１の水系樹脂組成物として用いた。
【００４９】
（比較例２）
ガラスフィラーを添加することな、エマルジョン（４）（アクリル酸エステル重合体、不揮発分５０質量％、粘度２，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度２℃）を比較例２の水系樹脂組成物として用いた。
【００５０】
（比較例３）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ０００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度５μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１２．５質量部のＣＦ０００７−０５Ｂを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により比較例３の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分５５．６質量％、粘度６，５００ｍＰａ・ｓであった。
【００５１】
（比較例４）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、マイクロガラスフレークＲＣＦ−１５０（日本板硝子株式会社製：平均粒度１５０μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１２．５質量部のＲＣＦ−１５０を添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．０５質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。このような製造方法により比較例４の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分５５．６質量％、粘度７，５００ｍＰａ・ｓであった。
【００５２】
（比較例５）
水系合成樹脂エマルジョンとして、エマルジョン（１）（スチレン−アクリル酸エステル共重合体、不揮発分５０質量％、粘度４，５００ｍＰａ・ｓ、最低成膜温度０℃）を使用し、ガラスフィラーとして、ＣＦ００７−０５Ｂ（日本フリット株式会社製：平均粒度 ５μｍ）およびＣＦ０００２−３０Ａ（日本フリット株式会社製：平均粒度３０μｍ）を使用した。エマルジョン（１）１００質量部に対し、１００質量部のＣＦ−００７−０５Ｂおよび１００質量部のＣＦ０００２−３０Ａを添加し、ディスパーにて３，０００ｒｐｍで２０分攪拌を行った。その他、消泡のために消泡剤（ノプコ８０３４Ｌ：株式会社サンノプコ製）を０．１質量部添加し、水系樹脂組成物の調整を行った。得られた水系樹脂組成物を８０目の濾布にて濾過を行い、粗粒、凝集物の発生の無いことを確かめた。このような製造方法により比較例５の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物の性状は、不揮発分８３．３質量％、粘度１００，０００ｍＰａ・ｓ以上であった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
（耐酸性・耐アルカリ性の評価）
耐酸性・耐アルカリ性の評価は、以下の方法にて作成した皮膜を用いて実施した。各実施例および各比較例で得られた水系樹脂組成物を、離型フィルムを貼ったガラス板上に、１００ｃｍ２あたり１０ｇ（固形分）となるよう流し込んだ。ガラス板上に流し込んだ水系樹脂組成物を、常温で２日間乾燥させ、真空乾燥を１日間行ない、さらに、４０℃で１２時間乾燥させることで、皮膜を作成した。
【００５６】
耐酸性評価における膨潤率及び溶出率は、作成した皮膜を４０ｍｍ×４０ｍｍに切り出し、質量を測定した後、１０％硫酸水溶液に４０℃で７日間浸漬した。浸漬した皮膜を取り出して質量を測定し、浸漬前の質量からの増加分を浸漬前の質量で除算することにより膨潤率を算出した。また、溶出率は、浸漬した皮膜を４０℃で１２時間乾燥した後に質量を測定し、浸漬前の質量からの減少分を浸漬前の質量で除算して算出した。
【００５７】
耐酸性評価における皮膜強度保持率と皮膜伸度保持率は、以下の方法により行なった。作成した皮膜を１０ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行ない、最大強度および標線１０ｍｍの伸びより、１０％硫酸水溶液に浸漬する前の皮膜の強度および伸度を測定した。つぎに、別途、作成した皮膜を１０ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、１０％硫酸水溶液に４０℃×７日間浸漬し、４０℃で１２時間乾燥した。そして、浸漬した皮膜の強度および伸度を測定した。皮膜強度保持率は、浸漬後の皮膜の強度を浸漬前の皮膜の強度で除算することで算出し、皮膜伸度保持率は、浸漬後の皮膜の伸度を浸漬前の皮膜の伸度で除算することで算出した。
【００５８】
耐アルカリ性評価においては、１０％硫酸水溶液の代わりに飽和水酸化カルシウム水溶液を用いたほかは、耐酸性評価と同様の方法により実施した。
【００５９】
（外観変化）
また、外観変化を評価するため、ＪＩＳモルタル板上の全面を水系樹脂組成物で２ｍｍ厚に覆った試験片を作成し、１０％硫酸水溶液および飽和水酸化カルシウム水溶液にそれぞれ３０日間浸漬した後、膨れ・割れ等の外観変化の有無を目視にて評価した。
○：外観異常なし（膨れ、割れ等）
○−：試験体端部に小さい膨れあり
△：試験体表面および端部に小さい膨れ・割れの発生あり
×：試験体に１ｍｍ以上の膨れ、割れの発生あり
【００６０】
【表３】
【００６１】
【表４】
【００６２】
表１および表２の結果から分かるように、実施例１、２、３、４および５の厚膜施工用水系樹脂組成物は、比較例１、２、３および４のものと比較して、乾燥性が良く、厚膜のクラックが発生しないという良好な結果が見られた。また、表３および表４の結果から分かるように、実施例１、２、３、４および５の厚膜施工用水系樹脂組成物から作成した皮膜は、比較例のものと比較して、溶出率および膨潤率が低く、耐酸性が顕著に優れていることが認められた。耐アルカリ性においても、十分に抵抗性の向上が見られる結果であった。さらに、１０％硫酸溶液および飽和水酸化カルシウム水溶液にそれぞれ３０日間浸漬しても膨れ・割れ等の外観変化がないことが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分６５〜８０質量％であることを特徴とする厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項２】
粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項３】
ガラスフィラー（Ｂ）が厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項４】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が７／３〜３／７であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項５】
ガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度が０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項６】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）がスチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、またはアクリル系樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法。
【請求項１】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）およびガラスフィラー（Ｂ）を含有し、不揮発分６５〜８０質量％であることを特徴とする厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項２】
粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項３】
ガラスフィラー（Ｂ）が厚膜施工用水系樹脂組成物の不揮発分に対して、２５質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項４】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）とガラスフィラー（Ｂ）の固形分比が７／３〜３／７であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項５】
ガラスフィラー（Ｂ）の平均粒度が０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項６】
水系合成樹脂エマルジョン（Ａ）がスチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、またはアクリル系樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物を被処理表面に塗布し乾燥させることで、膜厚０．１〜２．０ｍｍの塗膜を形成させることを特徴とする被処理表面処理方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の厚膜施工用水系樹脂組成物をコンクリート構造物に塗布し乾燥させることを特徴とするコンクリート構造物表面処理方法。
【公開番号】特開２０１１−２５６２８９（Ｐ２０１１−２５６２８９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２４８６（Ｐ２０１０−１３２４８６）
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月９日（２０１０．６．９）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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