JPS599584B2 - 塗膜防水用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構築物の防水施工用組成物に関するものであり
、特に火炎にさらされた場合にも難燃性であり、かつ構
築物の美装仕上げ膜として利用しうる防水塗膜を形成し
うる、構築物の内装、外装共に使用できる塗膜防水用組
成物にある。

構築物の屋上、壁面、床など透水性のある部分は適切な
防水処理を施す必要があり、これらの面への防水法とし
て従来より用いられてきた方法としては、アスファルト
防水法、シート防水法、セメント防水法、合成樹脂エマ
ルジョンを用いた防水法等があるが、合成樹脂エマルジ
ョンを用いる防水法は施工性が良好であり、しかも形成
される防水膜が美装仕上げを併ねることもできるなどの
利点を消しているため、この利点を生かして内装用途へ
の使用も期待される。

しかしながら、一般に合成樹脂エマルジョンより形成し
た塗膜は易燃性であり、これに通常の光填剤を添加した
系もやはり可燃性のため、特に燃焼性を問題とされる内
装用に使用することはできないのが現状である。内装材
として用いるためには建築基準法に基づき少なくともＪ
ＩＳ３級難燃材料以上であることが必要である。また当
然のことながら外装用においても難燃性であることが好
ましい。一般に合成樹脂を難燃化するため、各種のハロ
ゲン化合物、リン化合物、酸化アンチモン等を単独もし
くは併用して用いられることはよく知られている。

塗膜防水用組成物にこれらを添加して難燃性組成物を得
ることができるが、このようなハロゲン化合物を加えた
防水材から形成された塗膜は燃焼時におけるる発煙量が
高くしかも塗膜として一般に広い面積に施工する際には
その噴霧による衛生性、毒性等を考慮しなければならず
、これら難燃剤の使用は好ましくない。本発明渚らは、
かかる現状に鑑み、合成樹脂１マルジヨンを用いた塗膜
防水法のもつ優れた利点を損なうことなく、これらの方
法によつて形成された塗膜に難燃性を付与する方法を柚
々検討したところ、ビニル系重合体の水性液に特定の無
機光填削２柚を添加混合することによつて難燃性を付与
しうることを見出し、しかもその施工時における衛生性
、毒性にも全く問題がなく、かつ防水性、施工性、美装
性等をそこなうことのない塗膜防水用組成物が得られる
ことを見出し、本発明に到達した。

本発明の要旨とするところはガラス転移温度−２５℃以
下のビニル重合体の水性液の固形分１００重量部に対し
、少なくとも水酸化アルミニウム１０重量部以上、ドー
ソナイト１重量部以上を自む２徊以上の無機光填剤混合
物１１〜１５０重量部、及び短繊維０．１〜５０重量部
を加えた粘度が５００ｃｐｓ以上である塗膜防水用難燃
性組成物にある。

本発明で用いる充填中には、水酸化アルミニウム及びド
ーソナイトをかならず併用することが重要である。

水酸化アルミニウムは防水塗膜の燃焼時において吸熱脱
水反応をし、塗膜の発熱をおさえ、塗膜に難燃作用を与
える成分であるが水酸化アルミニウムのみを充填削とし
て添加した防水用組成物はその貯蔵安定性が悪く使用時
の施工性が低下すると共に、得られる塗膜に安定した難
燃性を付与することができない。またドーソナイトは、
天然又は合成されたもののいずれのものをも用いること
ができ、化学組成的には、ＮａＡｌ（０Ｈ）２Ｃ０３、
ＮａＡｌ（０Ｈ）２Ｃ０３・ＸＨ２Ｏ、Ｎａ２ＯＡｊ２
Ｏ３・２Ｃ０２・２Ｈ２０婢で表わされる白色斜方晶系
鉱物で代表され、その形態は繊維状或いは他の形態をし
たものなどがある。

人工的にはアルミン酸ナトリウムを出発原料として合成
される。ドーソナイトは火炎にさらされると脱水、炭素
ガスの放出をし、難燃効果を発揮すると考えられるが、
ドーソナイトのみを難燃剤として自む防水材はその貯蔵
安定性が不足すると共に、この防水材より形成された塗
膜はヒビ割れを起こし易いため好しくない。これに対し
本発明においては、それぞれ単独でＪは使用できなかつ
た水酸化アルミニウム及びドーソナイトを特定量併用す
ることによつて塗膜防水用組成物の貯蔵安定性を低下せ
しめることなく、形成される塗膜に優れた難燃性を付与
しうるのみならず、塗膜防水用組成物として要求される
良好５な施工性、防水性、美装性を合せて哨する組成物
を得たのである。

水酸化アルミニウムの添加量はビニル重合体の水溶液の
固形分１００重量部に対し少なくとも１０重量部である
。

これに満たないと、目的とす４る難燃性を付与しうる防
水用組成物とすることができない。またドーソナイトの
添加量としてはビニル重合体の水溶液の固形分１００重
量部に対し少なくとも１重量部であり、これ以下ではド
ーソナイト自量の防水材からは難燃性の塗膜を形成する
ことはできない。

さらに水酸化アルミニウム／ドーソナイトの併用割合を
３０／１〜２／１とすることにより、特に優れた難燃性
、施工性を発揮するので好しい。またこれら水酸化アル
ミニウム及びドーソナイトは禾処理品はもちろん、各槽
表面処理が施されたものも用いられる。

一般にシランカツプリング削、脂肪酸処理等が施されも
のも市販されており、そのまま用いられる。本発明で用
いうる他の無機充填剤の具体例としては、例えば、タル
ク、マイカ、ケイソウ土、酸性白土、カオリン、石英、
鉄粉、アルミ粉、フライアツシユウルトラホワイト、ホ
ワイトカーボン、フエライト、リトボン、酸化チタン、
パーライト、バライト、硫酸亜鉛、硼酸亜鉛、ジルコニ
ア、木粉、ポゾラン、カーポンプラツク、金属酸化物例
えば酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸
化バリウム、酸化鉛、酸化アルミニウム等のほか、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ス
トロンチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム
尋をあげることができる。

これらの無機質粉末充填剤を自む防水用組成物は組成物
より形成した塗膜の成膜時のヒビ割れや塗膜のタレなど
を防止する効果を助長すると共に、防水特性並びに美観
をさらに向上させることができる。これらの充填剤の添
加量としては、ビニル重合体の水溶液の固形分１００重
量部に対し水酸化アルミニウム、及びドーソナイトも自
めた全添加量が１５０重量部以内の範囲であることが必
要である。これを越えて添加した組成物より得られる塗
膜は基材に対する接着性が低下し、その伸度、弾性が低
下し構築物の構造亀裂追随性が低下し防水性の優れた塗
膜を作ることができない。また本発明で用いる短繊維の
具体例としては粉末状の繊維状物である天然又は合成繊
維を用いることができ、その具体例としては、岩綿、グ
ラスウール、石綿、ポリ塩化ビニル繊維、ポリプロピレ
ン繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊．維、ポリエステル
繊維、アクリル繊維、レーヨン、木綿、麻などを用いる
ことができる。これらの短繊維の添加量はビニル重合体
の水溶液の固形分１００重量部に対し０．１〜５０重量
部の割合で加えられるが、前述した必須成分であるドー
ソナイトが結晶のよく発達した繊維状形態を有している
場合はこの添加量は少ないところで設定される。

これら短繊維を０．１〜５０重量部の範囲で加えられた
組成物より形成される塗膜は、その強度が向上すると共
に美装模様仕上げ効果を発揮するが、これらの短繊維を
多量に添加した組成物は塗装作業性が低下するし、美装
模様形成性が著しく損われ、塗膜の接着性、柔軟性、亀
裂追随性が低下し、優れた防水特性を有する塗膜を形成
することができなくなる。本発明で用いられるビニル重
合体は水溶性もしくは水分散性を有していることが必要
でありまたその重合体のガラス転移温度が−２５℃以下
であることが必要である。

ガラス転移温度が−２５℃以上になると本発明の防水用
組成物から形成される塗膜の柔軟性が不足するようにな
ると共に、その粘着性も不足し構築物に構造亀裂が生じ
た場合防水塗膜の亀裂追随性が低下し漏水事故の原囚と
なるため好ましくない。このようなビニル重合体の具体
例としては、例えばＡ）炭素数２〜１０個のアルキル基
を有するアクリル酸アルキルエステル類の少なくとも１
禅、５０重量％以上、Ｂ）α，β−モノエチレン性不飽
和カルボン酸の少なくとも１禅０．１〜１０重量％、及
び０他の共重合可能なビニルモノマー類の少なくとも１
槽を４９．９重量％以下なる割合で組合せ、共重合せし
めた重合体があげられる。

前述した共重合成分（１Ｘｉの具体例としては、アルキ
ル基がエチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ
−ブチル基、イソブチル基、Ｓｅｃブチル基、ｔ−ブチ
ル基、ｎ−アミル基、イソアミル基、ｎ一ヘキシル基、
シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、オキソヘブチル基
、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノニル
基、オキソノニル基、ｎ−デシル基、オキソデシル基な
どのアクリレート類を挙げることができる。

これらの共重合成分が５０重量％以上の重合体を含む組
成物からは柔軟性、粘着性、伸度の良好な塗膜を形成す
ることができ、構築物の構造亀裂に対する亀裂追随性に
優れる。上記重合体の共重合成分０３）であるα，β−
モノエチレン性不飽和カルボン酸の具体例としては、ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル
得であり、これらの酸モノマー類は重合体中に０，１〜
１０重量％なる割合で共重合させることが必要である。

これらのコモノマーは本発明で用いる共重合体の水性媒
体中での分散安定性の向上に寄与し、難燃化剤等無機充
填剤や短繊維の水性重合体との親和性の向上効果を発揮
し、得られる組成物より形成した塗膜の構築物との接着
性向上に寄与するものであるが、余り多量に該成分を重
合せしめると、得られる塗膜は耐アルカリ性、耐水性等
が低下するので好ましくない。他の共重合可能なビニル
モノマー類の具体例としては、（１）成分以外のアクリ
レート類、アルキル基がメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、ステアリル基、ラウリル基、ベンジル基、シ
クロヘキシル基僧であるメタクリレート類、スチレン、
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、
プロピオン酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレー
ト、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−アルコキシアルキ
ルアクリルアミド、ジアルキルアミノエチルアクリレー
ト、ジアルキルアミノエチルアクリルアミド、ヒドロキ
シアルキルアクリレート又はメタクリレート、ビニルシ
ロキサン尋が挙げることができる。また例えばポリオー
ルのポリアクリレート類等のポリビニル化合物類も用い
られる。これらのモノマー類のうち、そのホモポリマー
のガラス転移温度が高いものを共重合成分として選び共
重合体を作る場合には、共重合体の強度特に高温時にお
ける強度を高めることができる。

上記コモノマー類のうち官能基を哨するモノマー類を２
５重量％以下なる割合で共重合したものは水酸化アルミ
ニウム等無機質光填剤との親和性の向上、あるいは膜の
基材に対する接着性などを向土させることができる。本
発明で用いるビニル重合体水性液を製造するには例えば
、上記した各コモノマー類を上記した範囲で組合せ、乳
化剤を自む水性媒体中で乳化重合する方法によつて作る
ことができる。

乳化重合法において用いる乳化剤としてはアニオン系、
もしくはノニオン系乳化削がよい。

本発明で用いるビニル重合体の水性液を作るにはエマル
ジヨンをそのまま、あるいは適宜水で稀釈すればよいが
、好ましくはアンモニア、水溶性アミン水酸化カリウム
、水酸化ナトリウム等によつてＰＨ値が７〜１０になる
よう調整することがその安定性の点より好ましいが、わ
ずかに弱酸性のものであつても安定性が良ければ光分使
用される。本発明で用いるビニル重合体水性液の固形分
は通常３０〜７０重量％なる範囲とするのが良い。本発
明の防水組成物を作るには上記したビニル重合体の水性
液に対し所定量の水酸化アルミニウム、ドーソナイト、
その他の無機充填剤及び短繊維を加えればよいが、得ら
れるスラリー状物の粘度を安定化する上でも０．１〜５
重量部なる割合の分散剤、及び０．０１〜２重量部なる
割合の消泡剤を併用するのが好ましい。また前述した以
外の添加削としては、ポルトランドセメント、アルミナ
セメント、高炉セメント、白色セメント等があげられる
。

本発明の防水用難燃性組成物は構築物の屋上や壁面に塗
布又は吹付けることによつて、美装仕土げされた難燃性
防水塗膜を形成するのであるが、この塗装作業性が良好
で塗膜のタレやヒビ割れを生ずることなく美しい模様形
成を行なうには、上記組成物の粘度は５００ｃｐｓ以上
、好ましくは１０００〜１０００００ｃｐｓなる範囲で
あること ５が必要である。

粘度が低すぎる場合には塗膜にタレ現象が発生し、美観
のある塗膜を形成し侍なくなると共に、塗膜の厚みむら
も生じやすく、難燃効果を安定させることが難かしくな
る。本発明の組成物の粘度を調節するには粘度調節こ剤
、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアマイ
ド、ポリエチレンオキサイド、アルギン酸ソーダ、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
及びこれらの塩類、デンプン、水溶性ポリアクリル酸又
はメタクリル酸塩類３を挙げることができ、これら粘度
調節削の添加量は重合体１００重量部に対し、通常は３
重量部以下なる割合であることが好ましい。

本発明の組成物より形成される塗膜の美装性を史に向上
せしめるには本発明の組成物に染顔料を４加えればよい
。

本発明の組成物を構築物に施工するにはハケ塗り法、ロ
ーラー塗装法、スプレー塗装法などにより膜厚は６〜７
？程度までになるように塗装すればよく、この膜厚は目
的に応じて適宜設定すればよいが、通常０．５〜３７１
ｉＲ程度である。

施工面の材質は特に限定されるものではなく、コンクリ
ート、モルタル苓が主であるが、その他スレート板、鉄
材、アルミ材、木材得槽々のものに適用される。このよ
うにして得られる本発明の組成物を塗布した塗膜は、優
れた難燃性を示すと共に良好な美装仕土りで基材との接
着性もよく、良好な防水性、施工性を示す。その難燃性
はＪＩＳ３級難燃材料以上のものを示し、構築物の内装
材としての使用もでき、従来の樹脂エマルジヨン系の塗
膜防水法に比較してその適用範囲は極めて大きく、有益
なものである。実施例 １ 第１表に示した組成物を脱イ゜オン水１００部、ドデシ
ルベンゼンスルフオン酸ソーダ１．２５部、ポリオキシ
エチレンノニルフエニルエーテル３．７５部、過硫酸ア
ンモニウム０．５４部、過硫酸水素ナトリウム０，３９
部よりなる組成物中に溶解し、７０℃で６時間重合せし
めた後、１０％アンモニア水を添加して中和し、水性重
合体エマルジヨンを得た。

この重合体エマルジヨンは加熱残分５０％、粘度１２６
ｃｐｓ．．ＰＨ８．５であり、重合体のガラス転移温度
は−３０℃であつた。

得られた水性重合体エマルジヨンの固形分１００部に対
し、水酸化アルミニウム６０部、ドーソナイト１６部、
石１ｉ８１部、ポリオキシエチレンノニルフエニルエー
テル１部、消泡削１部、水１４部を加え混合することに
よつて粘度は３２０００ｃｐｓの防水用組成物を作つた
。

この本発明の防水用組成物を大きさ２２０×２２０×１
０（１ｇ１ｔ）のスレート板土に約１ｉｇ１ｔ厚となる
よう塗布し、室温で乾燥させた。このものは美観のある
模様を有する塗膜が形成され、タツクが少ないものであ
つた。これをＪＩＳＡ−１３２１建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法に基づき、難燃３級用表面試躾を
行なつた。

結果を第２表に示す。また本発明の組成物をガラス板土
に約１顛厚となるよう流し、乾燥させ、得られた膜をガ
ラス板からはがし、引張試験片を切り出した０この試片
で引張試験を行なつた結米も第２表に示す。

なお比較例１として上記本発明の防水用組成物に加えら
れている水酸化アルミニウム汲びドーソナイトのかわり
に炭酸カルシウムを７６部用いたものを、比較例２とし
てドーソナイトの代りに水酸化アルミニウムを更に１６
部加えたものを、比較例３として上記防水用組成物にお
いて水酸化アルミニウムの代りに更にドーソナイトを６
０部加えたものを用いた他は本発明の組成物と同一の組
成のものを用い同一の工法にて塗膜を形成しその性能を
評価したものである。その結果を第２表に示した。第２
表の結果から明らかな如く本発明の組成物は優れた難燃
性を示すと共に、高い伸びと強度を示し、塗膜防水材と
して優れた性能を廟している。

一方比較例１のように通常の光填剤では防水性に優れた
ものでも町燃性であり、内装材料として用いることはで
きない。また比較例２のように水酸化アルミニウムのみ
で難燃化した場合にはスラリーの貯蔵安定性が悪く、塗
膜がタレやすい欠点を哨する。さらに比較例３のように
ドーソナイトのみからなるものは塗膜にヒビが入りやす
く防水性を発揮しない。すなわち、本発明の組成物の如
く、水酸化アルミニウムとドーソナイトを併用した場合
に、はじめて優れた難燃性と防水性を哨する組成物が得
られる。ＪＩＳＡｌ３２ｌ試躾においてＪＩＳ３級の条
件は、発煙量ＣＡｌ２Ｏ以下、温度時間面積３５０以下
、残炎３０秒以下、裏面亀裂巾板厚の１／１０以下、有
害な変形がないことである。

また引張強伸度はタンペル３号試片を用いＪＩＳＫ−６
３０１に準拠して測定したものである。

実施例 ２ 実施例１で用いたと同じ水性重合体エマルジヨン１００
部に対し、水酸化アルミニウム、ドーソナイトを第３表
に示す割合で加え更に、石綿０．５部、消泡剤１部、ポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル１部、水１４
部を加え混合して５棟の防水用組成物を得た。

実験番号１〜４は本発明の防水用組成物を示し実験番号
５は比較例である。これらの防水用組成物を実施例１と
全く同様にしてスレート板上に塗布し、乾燥させた後、
ＪＩＳＡｌ３２ｌの燃焼試験を行なつた。結果を第３表
に示す。第３表から明らかな如く、本発明の組成物は優
れた難燃性を示し、かつ施工性も良好であつた。

一方比較例である実験番号５のものは本発明の組成物と
全く同じ構成成分からなるが、ドーソナイトと水酸化ア
ルミニウムの添加量の総和が本発明範囲外である１５０
部を越えているため、このような組成物から形成した塗
膜は難燃性ではあるが燃焼時亀裂が入りＪＩＳ３級の条
件を満足しないと共に、施工性が低下し、基材との接着
性が悪く成膜性に劣るため好ましくない。実施例 ３ 第４表に示したモノマー組成物１００重量部をドデシル
ベンゼンスルフオン酸ソーダ１．２５重量部、ポリオキ
シエチレンノニルフエニルエーテル３．７５重量部、過
硫酸アンモニウム０．５４重量部、Ｊ亜硫酸水素ナトリ
ウム０．３９重量部、脱イオン水１００重量部なる混合
物を実施例１と同様にして重合、中和し、ガラス転移温
度−４５℃の重合体エマルジヨンを得た。

得られた重合体エマルジヨン１００部に対し水３酸化ア
ルミニウムードーソナイトを第５表に示す割合、及び石
綿０．５部、パルプ粉０．１部、消泡剤１部、ポリオキ
シエチレンノニルフエニルエーテル１部、水１４部、さ
らに第５表に示す各無機充填剤を各割合で加え、混合し
て５種の本発明の防水用組成物を得た。

これらを実施例２と同様にしてスレート板上に塗布した
ところ、施工性も良好な美観に優れた塗膜が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（Ａ）炭素数２〜１０個のアルキル基を有するアクリ
   ル酸アルキルエステル５０重量％以上、（Ｂ）α，β−
   モノエチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１０重量％、
   及び（Ｃ）他の共重合可能なビニルモノマーの少なくと
   も１種４９．９重量％以下よりなる単量体混合物を水性
   媒体中で重合して得られたガラス転移温度−２５℃以下
   の重合体よりなる水性重合体溶液の固形分１００重量部
   に対して、少なくとも水酸化アルミニウム１０重量部以
   上、ドーソナイト１重量部以上を含む２種以上の無機充
   填剤１１〜１５０重量部及び短繊維０．１〜５０重量部
   を加えた粘度が５００ｃｐｓ以上である構築物の塗膜防
   水用組成物。