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技術 セメント組成物の表面仕上げ方法、及び、水廻り用セメント構造物

出願人 DIC株式会社
発明者 松本高志河合功山口博文
出願日 2015年3月2日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-040350
公開日 2016年9月5日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2016-160140
状態 拒絶査定
技術分野 後処理、加工、供給、排出、その他の装置 人造石、天然石の後処理 材料からの成形品の製造 セメント、コンクリート、人造石、その養生
主要キーワード ガラス砂 セメント構造物 スチレン共重合樹脂エマルジョン 突き棒 アクリル共重合樹脂エマルジョン ガラス製造用 モルタル構造物 土木建築物
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この項目の情報は公開日時点(2016年9月5日)のものです。
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課題

本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物表面仕上げ方法を提供することである。

解決手段

本発明は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法を提供するものである。また、本発明は、前記方法により得られたことを特徴とする水廻りセメント構造物を提供するものである。本発明の表面仕上げ方法によれば、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。

概要

背景

セメント組成物の表面には、様々な機能を付与するため、様々な仕上げ処理が施されている。前記セメント組成物表面の仕上げ処理としては、例えば、セメント組成物を打設硬化するまでの間に、樹脂エマルジョン散布し、セメント組成物の表層全面を鏝仕上げすることにより保水性を向上させる方法が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。

しかしながら、東京オリンピック契機インフラ整備需要が増えている日本だけではなく、中国をはじめとしたアジアパシフィック地域での爆発的なセメント構造物の需要を受け、セメント組成物に機能性を付与する樹脂エマルジョンの使用量の低減化と機能性確保とを両立する方法の提案が求められている。

概要

本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法を提供することである。本発明は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法を提供するものである。また、本発明は、前記方法により得られたことを特徴とする水廻り用セメント構造物を提供するものである。本発明の表面仕上げ方法によれば、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。 なし

目的

本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

セメント組成物打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法

請求項2

前記樹脂エマルジョンの散布量が100〜350g/m2の範囲であり、前記混ぜ込み仕上げを行う深さがセメント組成物表面から0.5〜5cmの範囲である請求項1記載のセメント組成物の表面仕上げ方法。

請求項3

前記樹脂エマルジョンが、(a1)(メタアクリル酸アルキルエステルを35〜99質量%、及び、(a2)α,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を1〜5質量%含有する単量体(a)を、前記単量体(a)100質量部に対して2〜20質量部の範囲のポリビニルアルコールを用いて乳化重合して得られたものである請求項1又は2記載のセメント組成物の表面仕上げ方法。

請求項4

請求項1〜3のいずれか1項記載の方法により得られたことを特徴とする水廻りセメント構造物

技術分野

0001

本発明は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物表面仕上げ方法に関する。

背景技術

0002

セメント組成物の表面には、様々な機能を付与するため、様々な仕上げ処理が施されている。前記セメント組成物表面の仕上げ処理としては、例えば、セメント組成物を打設硬化するまでの間に、樹脂エマルジョンを散布し、セメント組成物の表層全面を鏝仕上げすることにより保水性を向上させる方法が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。

0003

しかしながら、東京オリンピック契機インフラ整備需要が増えている日本だけではなく、中国をはじめとしたアジアパシフィック地域での爆発的なセメント構造物の需要を受け、セメント組成物に機能性を付与する樹脂エマルジョンの使用量の低減化と機能性確保とを両立する方法の提案が求められている。

先行技術

0004

特開平3−23281号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法を提供するものである。

0007

また、本発明は、前記方法により得られたことを特徴とする水廻り用セメント構造物を提供するものである。

発明の効果

0008

本発明の表面仕上げ方法によれば、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。

0009

本発明のセメント組成物の表面仕上げ方法は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを必須とする。

0010

前記セメント組成物は、例えば、セメントを必須成分として含み、その他、粗骨材細骨材、水等を含有するものであり、いわゆるセメントペーストモルタルコンクリート等を示す。

0011

前記セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント高炉セメントシリカセメントフライアッシュセメント白色ポルトランドセメントアルミナセメント等の水硬性セメント石膏石灰等の気硬性セメントなどを用いることができる。これらのセメントは単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0012

前記粗骨材としては、例えば、レキ砂利砕石スラグ、各種人工軽量骨材等を用いることができる。また、前記細骨材としては、川砂海砂山砂珪砂ガラス砂、鉄砂、灰砂、人工砂等を用いることができる。これらの粗骨材、細骨材は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0013

前記セメント組成物は、上記したものの他に、例えば、空気連行剤流動化剤減水剤増粘剤保水剤撥水剤膨張剤等を配合してもよい。

0014

前記セメント組成物を打設して硬化する方法としては、例えば、自然養生蒸気養生オートクレーブ養生等によって硬化する方法が挙げられるが、このセメント組成物が硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲の樹脂エマルジョンを散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることにより、前記セメント組成物表面付近が樹脂エマルジョンとセメント組成物との混合体となることが重要である。通常、打設後のセメント組成物は硬く、混ぜ込み仕上げすることが非常に困難であるが、前記特定の樹脂エマルジョンを用いることで混ぜ込み仕上げすることが可能であることが分かった。

0015

前記樹脂エマルジョンを散布する方法としては、例えば、ジョーロ、スプレー等を使用する方法が挙げられる。前記樹脂エマルジョンの散布量としては、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、100〜350g/m2の範囲であることが好ましく、200〜310g/m2の範囲がより好ましい。

0016

前記混ぜ込み仕上げを行う方法としては、例えば、トンボ定規アルミ定規、鏝、レーキマングル等を使用して、前後に細かく動かしながら混ぜ込む方法が挙げられる。

0017

前記混ぜ込み仕上げを行う深さとしては、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、セメント組成物表面から0.5〜5cmの範囲であることが好ましく、0.7〜3cmの範囲がより好ましい。また、この深さにおけるセメント組成物と樹脂エマルジョンとの混合割合としては、特に透水抑制がより一層向上する点から、質量比(セメント組成物/樹脂エマルジョン)で、90/10〜50/50の範囲であることが好ましい。

0018

前記樹脂エマルジョンは、ガラス転移温度が−10〜20℃の範囲のものを用いることが混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から必須である。なお、前記樹脂エマルジョンのガラス転移温度は、JISK7121−1987に準拠し、DSCにより測定した値を示し、具体的には、示差走査型熱量計装置内に前記樹脂エマルジョンを入れ、(Tg+50℃)まで昇温速度10℃/分で昇温した後、3分間保持し、その後急冷し、得られた示差熱曲線から読み取った中間点ガラス転移温度(Tmg)を示す。なお、前記樹脂エマルジョンのガラス転移温度としては、混ぜ込みの容易性をより一層向上できる点から、0〜10℃の範囲がより好ましい。

0019

前記樹脂エマルジョンとしては、ウレタン樹脂エマルジョンアクリル樹脂エマルジョン酢酸ビニル樹脂エマルジョンスチレン樹脂エマルジョンアクリルスチレン共重合樹脂エマルジョンエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニルアクリル共重合樹脂エマルジョンアミノ樹脂エマルジョン等を用いることができる。これらの樹脂エマルジョンは単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0020

これらの中でも、混ぜ込みの容易性及び透水抑制をより一層向上できる点から、アクリル樹脂エマルジョンを用いることが好ましく、(a1)(メタアクリル酸アルキルエステルを35〜99質量%、及び、(a2)α,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を1〜5質量%含有する単量体(a)を、前記単量体(a)100質量部に対して2〜20質量部の範囲のポリビニルアルコールを用いて乳化重合して得られたアクリル樹脂エマルジョンを用いることがより好ましい。

0021

なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を示す。

0022

前記(a1)(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0023

前記(a2)α,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸イタコン酸フマール酸マレイン酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0024

前記単量体(a)は、前記(a1)成分及び前記(a2)成分の他に、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、(a3)芳香族α、β−モノエチレン性単量体を0〜55質量%、(a4)(a2)以外のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を0〜5質量%含有することが好ましい。

0025

前記(a3)芳香族α、β−モノエチレン性単量体としては、例えば、スチレン、α−スチレン、ビニルトルエン等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0026

前記(a4)(a2)以外のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリロニトリルメタクリロニトリルビニルピリジンビニルピロリドンヒドロキシアルキルアルリレート、アクリルアミド等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0027

前記単量体(a)の重合時の保護コロイドとして用いられる前記ポリビニルアルコールとしては、例えば、完全鹸化ポリビニルアルコール部分鹸化ポリビニルアルコールカルボキシル基含有ポリビニルアルコールスフニル基含有ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらのポリビニルアルコールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0028

前記乳化重合は、公知の乳化重合方法を使用することができる。この際、前記ポリビニルアルコールと併用して乳化剤が用いることが好ましい。前記乳化剤としてはアニオン性乳化剤ノニオン性乳化剤カチオン性乳化剤、その他反応性乳化剤等を用いることができる。これらの乳化剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。前記乳化剤の使用量としては、例えば、単量体(a)100質量部に対して0.1〜6質量部の範囲である。

0029

前記乳化重合時には必要に応じて重合開始剤を用いてもよい。前記重合開始剤としては、例えば、過酸化水素過硫酸アンモニウムクメンハイドロパーオキサイドベンゾイルパーオキサイドアゾビスインブチロニトリル等を用いることができる。これらの重合開始剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。前記重合開始剤の使用量としては、例えば、前記単量体(a)100質量部に対して、0.001〜5質量部の範囲である。

0030

前記乳化重合時の反応温度としては、例えば、50〜90℃の範囲である。

0031

前記セメント組成物表面の混ぜ込み仕上げの後には、必要に応じて、円盤ゴテ仕上げ、金鏝仕上げ等を行い、表面を平坦化してもよい。

0032

以上の方法によって得られたセメント構造物は、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。よって、本発明のセメント構造物は、道路鉄道道路、工場倉庫、家、ビル等の土木建築物洗面台台所浴室便所等の水廻り用の構造物として好適に使用することができ、特に樹脂エマルジョン低減化の要求が高い水廻り用構造物として特に好適に使用することができる。

0033

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。

0034

[合成例1]アクリル樹脂エマルジョン(A−1)の合成
ステンレス製反応容器脱イオン水を131質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを0.5質量部、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルを4.5質量部、ポリビニルアルコールを4質量部仕込み窒素気流下で75〜80℃に加温、攪拌しながら内容物を溶解した。
次に過硫酸アンモニウムを0.5質量部仕込み、更にアクリル酸2−エチルヘキシルを48質量部、スチレンを30質量部、メタクリル酸メチルを19質量部、アクリル酸を3質量部の混合物を180分間を要して滴下、共重合し、更に同温度で30分間保持して重合させた。次に30℃に冷却し、28質量%アンモニア水3質量部によりpH8.0に調整した。
得られた乳化重合体を脱イオン水により不揮発分30%に調整し、粘度100mPa・s、pH8.0、ガラス転移温度6℃のアクリル樹脂エマルジョン(A−1)(以下、「Ac−E」と略記する。)を得た。

0035

[合成例2]モルタル(1)の調製
JISR5201−1997の「10.4供試体作り方」に準拠し、試験用のモルタルを得た。具体的には、質量比で下記ポルトランドセメント;1、試験用砂;3、水/セメント比;0.5の割合で配合、試験用のモルタル(1)を得た。
ポルトランドセメント;JISR5210:2009に規定する普通ポルトランドセメント
試験用砂;乾燥したガラス製造用ケイ砂及びセメント試験用標準砂を、以下に示す割合で配合し、よく混ぜたものを試験用砂とした。
ガラス製造用けい砂/セメント試験用標準砂=15/85(質量%)

0036

[実施例1]
JISR5201−1997の「10.4.4成型」に準拠して、合成例2で得られたモルタル(1)を、内径;15cm、内高;5cmの型枠に2層に詰めた。2層目を詰めた後、該モルタル表面に合成例1で得られたAc−Eを250g/m2散布し、小型のトンボ定規を使用してモルタル表面から1cmの深さまで混ぜ込み仕上げを行い、次いで、フロー試験突き棒で80回突いた後に金鏝で平坦化仕上げを行い、モルタル構造物を得た。

0037

[実施例2]
アクリル樹脂エマルジョン(A−1)の散布量を300g/m2、混ぜ込み仕上げの深さを2cmに変更した以外は、実施例1と同様にしてモルタル構造物を得た。

0038

[比較例1]
JISR5201−1997の「10.4.4成型」に準拠して、合成例2で得られたモルタルを、内径;15cm、内高;5cmの型枠に2層に詰めた。2層目を詰めた後、該モルタル表面に合成例1で得られたアクリル樹脂エマルジョン(A−1)を400g/m2散布し、表面を鏝仕上げし、モルタル構造物を得た。

0039

[比較例2]
JISR5201−1997の「10.4.4成型」に準拠して、合成例2で得られたモルタルを、内径;15cm、内高;5cmの型枠に2層に詰め、金鏝で平坦化仕上げを行い、モルタル構造物を得た。

0040

透水量及び透水比測定方法
ISA1404:2013の「11.透水試験」に準拠し、透水量(g)及び透水比を測定した。

0041

0042

本発明の方法である実施例1及び2では、樹脂エマルジョンの散布量を低減化しても、全面鏝仕上げを行った比較例1(散布量;400g/m2)と同等の透水抑制能を有することが分かった。

実施例

0043

一方、比較例2は、樹脂エマルジョンの散布を行っていない態様であるが、透水抑制能が全くないことが分かった。

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