(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化カルシウムと酸化マグネシウムの合計量が３０重量％以上を占め、酸化カルシウムと酸化マグネシウムを含めた金属酸化物の割合が９５重量％以上である無機質粉体と、水溶性樹脂と、水とを含有する組成物であって、無機質粉体の割合が４０重量％以上で配合されていることを特徴とする被覆用硬化性組成物。
【請求項２】
無機質または有機質の充填材が配合されている請求項１の被覆用硬化性組成物。
【請求項３】
水溶性樹脂が０．５〜１０重量％の割合で配合されている請求項１または２の被覆用硬化性組成物。
【請求項４】
水が１０重量％以下の割合で配合されている請求項１ないし３
のいずれかの被覆用硬化性組成物。
【請求項５】
無機質粉体がセメント系粉体および／またはフライアッシュである請求項１ないし４のいずれかの被覆用硬化性組成物。
【請求項６】
セメント系粉体がホワイトセメントである請求項５の被覆用硬化性組成物。
【請求項７】
水溶性樹脂が、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、またはその類縁体樹脂である請求項１ないし６のいずれかの被覆用硬化性組成物。
【請求項８】
無機質充填材が、ロックウール、ガラスウール、またはその他無機質の繊維もしくは粒子である請求項２ないし７のいずれかの被覆用硬化性組成物。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかの被覆用硬化性組成物からの硬化体であって、塗布とその後の乾燥により得られた硬化体。
【請求項１０】
水の含有量が１重量％以下である請求項９の硬化体。
【請求項１１】
請求項９または１０の硬化体が固体表面に塗布されて硬化一体化されている複合材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、硬化性組成物に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、強度や硬度とともに熱衝撃や耐炎性、断熱性が良好で、表面被覆材としても建材等に有用な、硬化性に優れた新しい硬化性組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来より、建材や土木用資材として用いられているモルタルやセメントについて、そのひび割れ等の劣化を防ぐための方策が様々に検討されてきている。
そのひとつの方法は、水硬性セメントに混和剤や混和材を配合し、モルタルやセメントの強度や耐久性を向上させる方法である。より具体的には、たとえば、ア）ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤などの混和剤を混入することにより、その界面活性作用を発現させ、モルタルやコンクリート内の水分の凍結融解の繰り返し作用に対して、抵抗性を向上させた方法、イ）遅延剤、促進剤、急結剤などを混入することにより、コンクリートやモルタルの凝結および硬化速度を調節する方法、ウ）防水剤や防錆剤を混入することにより、防水・防錆効果を与える方法、エ）フライアッシュやスラグ粉末などのポゾラン質混和材を、混入した方法等が知られている。
【０００３】
しかしながら、これらの方法によって改良されたセメントは、その圧縮強度は高いものの、セメント量に対して３０〜４０％程度の水を加えて混練して生成したものであることから、空隙が大きく、引っ張り強度や曲げ強度が充分に得られないという問題があった。
このような問題に対して、アルミナセメントと水との混合物に対して機械的に強い力を付加し、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を加えて硬化させたＭＤＦ（Ｍａｃｒｏ−Ｄｅｆｅｃｔ−Ｆｒｅｅ）セメントが提案されてもいる。
【０００４】
このセメントにおいては、水の混合比率を極端に０．１５％程度にまで低くすることも提案されている。
これらのＭＤＦセメントは、いずれの場合も、硬化後の空隙率を低下させるために、強制的な力を付加して混練する点においては共通しているものの、硬化そのものについては、差異があり、前者はセメント量に対して３０〜４０％の水を加えて混練していることから、セメントの水和物の生成による硬化であると考えられるが、後者の場合には、混練には強制ツインロールで練ることから極めて大きな機械力を必要とし、かつ、極端に小さい水分配合量からみて、水和による硬化ではなく、セメントとＰＶＡとの間の何らかの反応によるものと考えられている。
【０００５】
しかしながら、このようなＭＤＦアルミナセメントは、高い曲げ強度や引っ張り強度を有するものの、アルミナセメントというコスト高の原料セメントを用いており、しかも、その混練時に強制的な力を発生させる機械手段が必要であり、そのためのコストがかかり、混練が完了するまでに時間がかかり、大型の製品の製造や大量生産には適していないという問題がある。
【０００６】
そして、これらのＭＤＦセメントについては、耐水性、耐熱性の点でも問題が残されていた。
また、ＭＤＦセメントの耐水性、耐熱性等の欠点を解消するものとして、アルミナセメントと、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の前駆体（ノボラック，レゾール）および少量のアルコール溶性ポリアミドを混合し、水の存在しない状態で混練し、その混練物を２００℃前後で加熱固化させた新しいポリマーセメント複合材料が提案されている。このものは、曲げ強度、耐水性、耐熱性等において良好であるものの、混練物を加熱固化する必要があり、時間とコストがかかり、大量生産には適さないといった大きな弱点があった。
【０００７】
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の欠点を克服し、特別な機械力を必要とせずに、強度や硬度も良好で、耐水性、耐熱性等も充分で、極めて簡易に硬化させることができ、特に、これらの特徴から塗布被覆材としても有用な、新しい硬化性組成物とこの組成物からの硬化体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するものとして、酸化カルシウムと酸化マグネシウムの合計量が３０重量％以上を占め、酸化カルシウムと酸化マグネシウムを含めた金属酸化物の割合が９５重量％以上である無機質粉体と、水溶性樹脂と、水とを含有する組成物であって、無機質粉体の割合が４０重量％以上で配合されていることを特徴とする被覆用硬化性組成物を提供する。
【０００９】
そしてまた、この発明は、上記の組成物として、無機質または有機質の充填材が配合されている被覆用硬化性組成物や、水溶性樹脂が０．５〜１０重量％の割合で配合されている被覆用硬化性組成物、水が１０重量％以下の割合で配合されている被覆用硬化性組成物、無機質粉体がセメント系粉体および／またはフライアッシュである被覆用硬化性組成物、セメント系粉体がホワイトセメントである被覆用硬化性組成物、水溶性樹脂が酢酸ビニル樹脂、もしくはポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、またはその類縁体樹脂である被覆用硬化性組成物、無機質充填材が、ロックウール、ガラスウール、またはその他無機質の繊維もしくは粒子である被覆用硬化性組成物等をその態様として提供する。
【００１０】
さらにこの発明は、上記の硬化性組成物からの硬化体であって、塗布とその後の乾燥により得られた硬化体とともに、水の含有量が１重量％以下である硬化体と、これら硬化体が無機質材等の固体表面に塗布されて硬化一体化されている複合材をも提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明では、前記のとおりの無機質粉体を水溶性樹脂とともに配合するが、この場合の無機質粉体は、酸化カルシウムと酸化マグネシウムが３０重量％以上を占める金属酸化物が本質的なものとされている。
このような無機質粉体としては、代表的にはいわゆるＦｅ成分量の少ないセメントとしてのホワイトセメント、フライアッシュ、それらの混合物等が適宜に用いられる。
【００１２】
これらの無機質粉体は、４０重量％以上、さらには７０重量％以上で配合するのが好ましい。
無機質粉体は、その９５重量％以上が、酸化カルシウム、酸化マグネシウムを含めた金属酸化物によって構成されているものとする。
水溶性樹脂としては、たとえば酢酸ビニル樹脂、またはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）がその代表的なものとして例示されるが、このものに限定されることはない。水溶性樹脂は、組成物の全体に対して０．５〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％、さらに好適には２〜８重量％程度が配合され、水については１０重量％以下、好ましくは５重量％以下とする。
【００１３】
組成物には、無機質または有機質の充填材を配合してもよい。たとえば、ロックウール、ガラスウール、天然または合成の有機繊維、他の無機質粒子等々である。
この発明の組成物は、簡便に混練するだけでよく、また、硬化は、厚みにもよるが、たとえば、５０〜２００℃程度の温度ですみやかに進み、数ｍｍ厚までの塗布では、５０〜８０℃程度の温度で、５〜０．５時間程度で完了し、自然乾燥によって硬化させることもできる。このため、たとえば多孔質体の表面にこの発明の組成物の混練物を塗布し、乾燥するだけで、多孔質体の表面に硬質の、強度のある硬化体層が形成されることになる。
【００１４】
硬化体は、水分含有量は１重量％以下であって、従来のＭＤＦセメントのような耐水性・耐熱性に欠けることはない。またさらに、従来の熱硬化性樹脂を用いた改良型ＭＤＦセメントと比べて、この発明の硬化体には、熱硬化性樹脂を用いていないので、加熱固化する必要はまったくない。
従来のＭＤＦセメントにおいては、セメント粒子を細密充填した空隙に樹脂またはセメント水和物を充填し、空隙を作らないようにしたものであり、この考え方からすると、この発明のセメント硬化体は多量の空隙を生じている。
【００１５】
しかしながら、この発明においては、空隙に起因する強度の低下を防ぐことができ、従来のＭＤＦセメントでは考えられない熱衝撃、耐炎性、断熱性が非常に向上する。
このことは、この発明において配合する酸化カルシウムおよび／または酸化マグネシウム成分による特有の作用によるものと考えられる。
【００１６】
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【００１７】
【実施例】
実施例１
重量百分率で、市販の白色セメント８７％、市販の酢酸ビニル樹脂エマルジョン（含水率６０％；ＪＩＳＫ６８０４相当品）樹脂換算４％、減水剤０．４％、そして残部が水である組成物を調整し、混練後、市販の３０×６０×１ｃｍのロックウール板２枚の各々の表面に厚さが１．５ｍｍになるように塗布した。このものを７０℃の乾燥機に入れ、１枚の試料を１５分後に、別の１枚の試料を４５分後に乾燥機より取り出した。１５分後に取り出した板の残留水分は３．２％で、４５分後に取り出した板の水分は１％以下であった。両板ともに塗布面は光沢があり、硬化していた。
【００１８】
硬化した面を爪で強く押すと、１５分後取り出しのものははっきりと跡が残ったが、４５分後取り出しのものは跡をつけるのは困難であった。ただ、１５分後取り出しのものを室内に放置しておいたところ、しだいに硬度を増し、１週間後には爪が立たないようになった。
試片を水に浸けてみたところ、硬化直後のものは硬化面の軟化の傾向が認められたが１週間経過のものは撥水性もみられ、軟化は認められなかった。硬化面をガスバーナで直接加熱したが自燃性はなく亀裂の発生や脱落も認められなかった。
【００１９】
実施例２
次の組成（重量％）
酸化カルシウム              ６２．２
酸化マグネシウム            １０．０
ＳｉＯ2                     ２５．２
Ａｌ2 Ｏ3                     １．５
Ｆｅ2 Ｏ3                     ０．８
その他                        ０．３
の無機質粉末を、重量比で、
無機質粉末                  ７２
ポリビニルアルコール          ７
水                          ２１
の割合で混練し、ＡＬＣコンクリート板の表面に２ｍｍ厚で塗布した。５０℃の温度の乾燥機中において、２時間乾燥し、次いで１週間の自然乾燥によって硬化体を得た。
【００２０】
配合した水はほとんどが蒸発し、残留水の配合割合は１％に満たないものであった。
硬化面は爪が立たない硬度を有し、ガスバーナで直接加熱しても自燃性はなく、亀裂の発生や脱落も認められなかった。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したとおり、この発明においては、特別な機械力手段や加熱手段を必要とすることなく、良好な強度、硬度とともに、良好な耐水性、耐熱性を有する硬化体を簡便に提供することができる。