(57)【要約】【課題】厚塗りしてもあまり重くなることがなく、使用する場所や壁面の素材にもほとんど制約なく使用することができ、短い工期で造形を行う作業者の負担を大幅に軽減することができる内装用もしくは外装用の造形用モルタルを提供しようとする。【解決手段】造形用モルタルにおいて、重量比で石膏：３５〜５０重量部、炭酸カルシウム微粉：３５〜４５重量部、珪藻土：５〜１０重量部、カチオン系粉末樹脂製混和剤：５〜１０重量部、水溶性セルロースエーテル類：０．１〜０．３重量部、増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：０．０１〜０．０５重量部、消泡剤：０．５〜２．０重量部、軽量骨材：１５〜３５重量部、水：水／造形用モルタル比で０．４０以下、からなる混合組成物で構成したことを特徴とする内装用造形用モルタル。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形用モルタルにおいて、重量比で
石膏：３５〜５０重量部、
炭酸カルシウム微粉：３５〜４５重量部、
珪藻土：５〜１０重量部、
カチオン系粉末樹脂製混和剤：５〜１０重量部、
水溶性セルロースエーテル類：０．１〜０．３重量部、
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：０．０１〜０．０５重量部、
消泡剤：０．５〜２．０重量部、
軽量骨材：１５〜３５重量部、
水：水／造形用モルタル比で０．４０以下、
からなる混合組成物で構成したことを特徴とする内装用造形用モルタル。
【請求項２】
造形用モルタルにおいて、重量比で
白セメント：２００〜３００重量部、
炭酸カルシウム微粉：１５０〜２３０重量部、
カチオン系粉末樹脂製混和剤：１〜５重量部、
水溶性セルロースエーテル類：０．３〜１．０重量部、
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：０．０１〜０．０８重量部、
消泡剤：０．１〜０．５重量部、
軽量骨材：５０〜１００重量部、
水：水／造形用モルタル比で０．４０以下、
からなる混合組成物で構成したことを特徴とする外装用造形用モルタル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は造形用モルタル、特に建造物の内壁や外壁への造形や、遊園地、博物館等の人工の岩山の造形に適した内装用もしくは外装用の造形用モルタルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特殊な造形、例えば建造物の内壁や外壁への造形や、遊園地、博物館等の人工の岩山の造形等の表面をモルタル仕上げする場合、従来は主として、普通ポルトランドセメントから成るモルタルが用いられていた。
しかしながら、普通ポルトランドセメント等による従来のモルタルは、一回のコテ塗りでは２〜３ｃｍ厚にしか盛り付けることができず、厚塗りを行うためには、ある程度乾いてからコテ塗りを繰り返すという手間がかかり、さらに硬化も速く、モルタル施工後にコテによる造形処理を行うための充分な硬化時間があるとはいえない。
【０００３】
そこで、特開昭６３−１９４６８７号公報（特許文献１参照）に示すような、セメント、消石灰、炭酸カルシウム微粉、混和剤、砂を組み合わせて所定量の水で混和した組成とし、なおかつ［セメント＋消石灰＋炭酸カルシウム微粉＋混和剤］：砂＝１：１．５〜１：２．５、の比からなる混合組成物で構成したことを特徴とする造形用モルタルが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１９４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
とはいえ、上記先行技術の造形用モルタルも、配合比が［セメント＋消石灰＋炭酸カルシウム微粉＋混和剤］：砂＝１：１．５〜１：２．５であるため、厚塗りすると非常に重くなってしまい、使用する場所や壁面の素材が限られたり、工期が長い上に造形を行う作業者の負担が非常に重いものになってしまうという問題があった。
そこでこの発明は、厚塗りしてもあまり重くなることがなく、使用する場所や壁面の素材にもほとんど制約なく使用することができ、短い工期で造形を行う作業者の負担を大幅に軽減することができる内装用もしくは外装用の造形用モルタルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明者らは従来の上述の問題点を解決し、満足のゆく施工性を示し、しかも低コストの造形用モルタルを得るべく研究を重ねた結果、下記のような素材を一定の割合で配合することにより、安価でしかも造形用として優れた性質を有する造形用モルタルが得られることを見出だし、本発明を完成した。
すなわち本発明の内装用造形用モルタルは、
造形用モルタルにおいて、重量比で
石膏：３５〜５０重量部、
炭酸カルシウム微粉：３５〜４５重量部、
珪藻土：５〜１０重量部、
カチオン系粉末樹脂製混和剤：５〜１０重量部、
水溶性セルロースエーテル類：０．１〜０．３重量部、
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：０．０１〜０．０５重量部、
消泡剤：０．５〜２．０重量部、
軽量骨材：１５〜３５重量部、
硬化遅延剤：０．０２〜０．０８
水：水／造形用モルタル比で０．４０以下、
からなる混合組成物で構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また本発明の外装用造形用モルタルは、
造形用モルタルにおいて、重量比で
白セメント：２００〜３００重量部、
炭酸カルシウム微粉：１５０〜２３０重量部、
カチオン系粉末樹脂製混和剤：１〜５重量部、
水溶性セルロースエーテル類：０．３〜１．０重量部、
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：０．０１〜０．０８重量部、
消泡剤：０．１〜０．５重量部、
軽量骨材：５０〜１００重量部、
水：水／造形用モルタル比で０．４０以下、
からなる混合組成物で構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
以下、本発明の内装用もしくは外装用の造形用モルタルの各成分についてさらに詳しく説明する。
内装用）
＜結合剤＞
無水石膏：本発明に使用する結合剤としては、内装用には無水石膏（CaSO4）が使用される。この無水石膏（CaSO4）は結晶水を持たない硫酸カルシウムで、可溶性無水石膏（ＩＩＩ型無水石膏）と不溶性無水石膏（ＩＩ型無水石膏）がある。半水石膏を加熱（１８０℃〜１９０℃）して得られる可溶性無水石膏は、空気中の水分を吸着して半水石膏に戻る。一方、不溶性無水石膏は天然に存在するが、二水石膏を３００℃〜７００℃で焼成することでも得られる。不溶性無水石膏は水を加えても容易に水和反応しないが、凝結促進剤を加えて硬化させることができる。配合量は後述の炭酸カルシウム微粉とほぼ等量、３５〜５０重量部を使用することが望ましい。
無水石膏（CaSO4）のメリットとしては、加熱、圧縮などの操作が不要で作業が容易に行え、短時間で成型ができること、適度の膨張があり、型が精密にとれること、成型体の安定が高く、乾燥・吸湿による変形がなく、人体に無害で安全であることが挙げられる。
【０００９】
＜混和剤＞
炭酸カルシウム：炭酸カルシウムは、コテ塗り作業性の向上の目的で使用され、微粉状のものを使用し、配合量は内装用では３５〜５０重量部である。配合量が３５重量部未満では、コテ塗り作業性が悪くなるので好ましくなく、５０重量部を越えるとコテ塗り作業性が悪くなるので好ましくない。
カチオン系粉末樹脂：カチオン系粉末樹脂を添加することにより、各種下地に対して抜群の付着力を発揮する造形用モルタルとなる。配合量は内装用では５〜１０重量部である。
珪藻土：珪藻土は、高い耐火・断熱性能を有している。また耐薬品性・吸液性や軽量という特徴を活かし、各種充填材に使用されている。また珪藻土を混合することにより、塗料のつや消し効果を得ることができる。配合量は内装用では５〜１０重量部である。
水溶性セルロースエーテル：セルロースエーテルはセルロースに含まれるヒドロキシ基をエーテルに変換したものである。セルロースは自然界に存在する高分子であり、一部の有機溶媒には溶解するものの、一般的な溶媒である水には不溶である。これは、セルロースの構成単位であるグルコース環にヒドロキシ基が存在し、隣接するヒドロキシ基との間に水素結合を生じて結晶化するために水和を阻害するからである。
このヒドロキシ基の水素原子をメチル基などで置換して水素結合の生成を阻害することにより水和が行なわれるようになり、水溶性が得られる。この時、グルコース環とその置換基の間にエーテル結合が生じるため、このような結合様式を有するセルロース誘導体を総称してセルロースエーテルと呼ぶ。
具体例としては、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）等が挙げられる。市販の水溶性セルロースエーテル類を用いることも可能であり、市販品としては、例えば、ダイセルファインケム社製のセルブレン、信越化学社製のメトローズやｈｉ≡メトローズ、松本油脂製薬社製のマーポローズ、ダウ社製のメトセル、アクゾノーベル社製のベルモコール、ハークレス社のアクアロン等が挙げられる。
この水溶性セルロースエーテルは、セメントモルタルの亀裂の発生、接着力、強度の低下を防ぐなど、建材の品質を向上、施工・作業性を改善するものである。配合量は内装用では０．１〜０．３重量部である。
【００１０】
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：この増粘剤の持つ高い吸水性は、親水性のカルボキシル基を有し、かつ網目構造の中に多数の水分子を取り込んでゲル構造を作ることによる。配合量は内装用では０．０１〜０．０５重量部である。
消泡剤：消泡剤とは、通常、消泡剤とされるものであれば特に限定されることはない。例えば、疎水性シリカ、金属石鹸系、アマイド系、変性シリコーン系、シリコーンコンパウンド系、ポリエーテル系、エマルション系、粉末系などがある。例えば、変性シリコーン系消泡剤として、信越化学製のシリコーンＫＭ８０（商品名）、シリコーンコンパウンド系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマー１２１Ｎ（商品名）、ポリエーテル系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマーＰＣ（商品名）、エマルション系消泡剤として、サンノプコ（株）製のノプコＫＦ−９９（商品名）、粉末系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマー１４−ＨＰ（商品名）等を例示できる。配合量は内装用では０．５〜２．０重量部である。
軽量骨材：軽量骨材としては火山性細粒ガラス質凝灰岩（シルト）を高温で加熱発泡させた中空軽量で微細な球状の発泡体、例えばマールライト（商品名、丸中白土株式会社製）が好適に使用できる。配合量は内装用では１５〜３５重量部である。
硬化遅延剤：硬化遅延剤としてクエン酸や酒石酸を使用しているので、硬化速度を遅らせることができる。配合量は内装用では０．０２〜０．０８である。
なお水の配合割合は、水：水／造形用モルタル比で０．４０以下である。
【００１１】
以上の構成の内装用造形用モルタルでは以下のような効果を得ることができる。
Ａ）石膏ベースで作業性が良い。
Ｂ）従来の造形用モルタルに比べて比重が６０％程度となり、作業性はもちろん、下地に対する負担を軽減することができる。
Ｃ）軽量化できたため、プラスターボード等への施工が可能となった。
Ｄ）珪藻土や軽量骨材を含有しているため、調湿性を持つものとすることができる。
Ｅ）各素材が造形（カービング）をしやすい微細な粒状ないし粉状であり、加工性が良好である。
Ｆ）硬化遅延剤としてクエン酸や酒石酸を使用しているので、造形しやすい甲加速度へ遅延させることができる。
【００１２】
外装用）
＜結合剤＞
外装用の結合剤としては白セメントが好適に使用される。白セメント（White Portland cement）は、その名の通り純白色を特徴とするセメントである。白色普通ポルトランドセメント、ホワイトセメントなどとも呼ばれる。ポルトランドセメントの一種であり、白さを引き出すため、特に鉄分の含有量が減らされている。それ以外の基本的な性質は普通ポルトランドセメントとほぼ同じであるが、製造法がやや異なるため普通ポルトランドセメントよりも一般に高価である。
その配合量は、特に炭酸化を防ぎ、優れた耐久性を得るためには２００〜３００重量部とすることが好ましい。セメントの配合量が２００重量部未満では貧調合のため耐久性の面で好ましくなく、逆に３００重量部を越えると富調合のため硬化時間が短く、ひび割れが発生するなどの問題が生じるので好ましくない。
【００１３】
＜混和剤＞
炭酸カルシウム：炭酸カルシウムは、コテ塗り作業性の向上の目的で使用され、微粉状のものを使用し、配合量は外装用では１５０〜２３０重量部である。配合量が１５０重量部未満では、コテ塗り作業性が悪くなるので好ましくなく、２３０重量部を越えるとコテ塗り作業性が悪くなるので好ましくない。
カチオン系粉末樹脂：カチオン系粉末樹脂を添加することにより、各種下地に対して抜群の付着力を発揮する造形用モルタルとなる。配合量は外装用では１〜５重量部である。
水溶性セルロースエーテル：セルロースエーテルはセルロースに含まれるヒドロキシ基をエーテルに変換したものである。セルロースは自然界に存在する高分子であり、一部の有機溶媒には溶解するものの、一般的な溶媒である水には不溶である。これは、セルロースの構成単位であるグルコース環にヒドロキシ基が存在し、隣接するヒドロキシ基との間に水素結合を生じて結晶化するために水和を阻害するからである。
このヒドロキシ基の水素原子をメチル基などで置換して水素結合の生成を阻害することにより水和が行なわれるようになり、水溶性が得られる。この時、グルコース環とその置換基の間にエーテル結合が生じるため、このような結合様式を有するセルロース誘導体を総称してセルロースエーテルと呼ぶ。
具体例としては、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）等が挙げられる。市販の水溶性セルロースエーテル類を用いることも可能であり、市販品としては、例えば、ダイセルファインケム社製のセルブレン、信越化学社製のメトローズやｈｉ≡メトローズ、松本油脂製薬社製のマーポローズ、ダウ社製のメトセル、アクゾノーベル社製のベルモコール、ハークレス社のアクアロン等が挙げられる。
この水溶性セルロースエーテルは、セメントモルタルの亀裂の発生、接着力、強度の低下を防ぐなど、建材の品質を向上、施工・作業性を改善するものである。配合量は外装用では０．３〜１．０重量部である。
【００１４】
増粘剤（ポリアクリル酸ナトリウム）：この増粘剤の持つ高い吸水性は、親水性のカルボキシル基を有し、かつ網目構造の中に多数の水分子を取り込んでゲル構造を作ることによる。配合量は外装用では０．０１〜０．０８重量部である。
消泡剤：消泡剤とは、通常、消泡剤とされるものであれば特に限定されることはない。例えば、疎水性シリカ、金属石鹸系、アマイド系、変性シリコーン系、シリコーンコンパウンド系、ポリエーテル系、エマルション系、粉末系などがある。例えば、変性シリコーン系消泡剤として、信越化学製のシリコーンＫＭ８０（商品名）、シリコーンコンパウンド系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマー１２１Ｎ（商品名）、ポリエーテル系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマーＰＣ（商品名）、エマルション系消泡剤として、サンノプコ（株）製のノプコＫＦ−９９（商品名）、粉末系消泡剤として、サンノプコ（株）製のＳＮデフォーマー１４−ＨＰ（商品名）等を例示できる。配合量は外装用では０．１〜０．５重量部である。
軽量骨材：軽量骨材としては火山性細粒ガラス質凝灰岩（シルト）を高温で加熱発泡させた中空軽量で微細な球状の発泡体、例えばマールライト（商品名、丸中白土株式会社製）が好適に使用できる。配合量は外装用では５０〜１００重量部である。
なお水の配合割合は、水：水／造形用モルタル比で０．４０以下である。
【００１５】
以上の構成の外装用造形用モルタルでは以下のような効果を得ることができる。
Ａ）従来の造形用モルタルに比べて比重が７５％程度となり、作業性はもちろん、下地に対する負担を軽減することができる。
Ｂ）軽量化できたため、下地処理を軽減することができる。
Ｃ）各素材が造形（カービング）をしやすい微細な粒状ないし粉状であり、加工性が良好である。
【００１６】
本発明の造形用モルタルの用例としては厚塗りの仕上塗材として、例えば住宅その他の建造物の内壁、外壁への造形や、門、車庫、カーポート、土間、アプローチ、塀、柵、垣根などのいわゆる外構、各種の擁壁、遊園地、博物館等の人工の岩山の造形等のために、彫刻と塗装の技術を使い、様々な空間を造り出すために使用される。
童話や絵本のようなファンタジーな空間、リアルなヨーロッパの街、鬱蒼としたジャングル等々、お客様のイメージする様々な空間を演出できる。
仕上塗材は数ｍｍ程度の比較的厚膜に施工される材料であり、主として建築物の内外壁又は天井を、吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどによって立体的な造形性をもつ模様に仕上げる材料である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
実施例１として内装用の造形用モルタルの例を表１に示す。
【表１】
2016188152.tif 000002
上記実施例１の配合によれば、良好なコテさばき性を示し、作業時間（凝結時間）が延長できて非常に作業性が良くなった。
【実施例２】
【００１８】
実施例２として外装用の造形用モルタルの例を表２に示す。
【表２】
2016188152.tif 000003
＊凝灰岩の発泡体（フヨーライト）＝“火山性細粒ガラス質凝灰岩”を高温で加熱発泡させた中空、微細な球状の発泡体（芙蓉パーライト株式会社製）
上記実施例の配合によれば、良好なコテさばき性を示し、作業時間（凝結時間）が延長できて非常に作業性が良くなった。また貫入抵抗値からみて、非常に強度が高まったのがわかる。
［本発明の造形用モルタルの特長］
以上の説明から明らかなように、本発明の造形用モルタルは、粘性抵抗、凝結性状、コテさばき性、乾燥収縮量及び炭酸化速度ともに従来の造形用モルタルと同等あるいはそれ以上の値を示し、これによって吹き付けでも手塗りでも施工が可能で、かつ造形も容易であり、その上１回に５〜６ｃｍの塗厚で盛り付けてもダレや割れが生じることがなく、普通モルタルに比べて非常に優れた性能を示す。
しかも、本発明の造形用モルタルは、ごく一般的な無機原料から成っているので、非常にコストを低くおさえることができる。
従って、本発明の造形用モルタルは、性能面及びコスト面の両者において優れたものである。