特許 5746504 建築下地用セメントモルタル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746504

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】建築下地用セメントモルタル

(51)【国際特許分類】

   C04B 28/02 20060101AFI20150618BHJP

   C04B 16/06 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 14/42 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 22/06 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 14/28 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 24/38 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 24/26 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 24/32 20060101ALI20150618BHJP

   C04B 24/08 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   C04B28/02

   C04B16/06 A

   C04B16/06 G

   C04B14/42 Z

   C04B22/06 Z

   C04B14/28

   C04B24/38 D

   C04B24/26 E

   C04B24/32 A

   C04B24/08

   C04B24/26 C

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2010-292990(P2010-292990)

(22)【出願日】2010年12月28日

(65)【公開番号】特開2012-140264(P2012-140264A)

(43)【公開日】2012年7月26日

【審査請求日】2013年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】501173461

【氏名又は名称】太平洋マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000084

【氏名又は名称】特許業務法人アルガ特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100068700

【弁理士】

【氏名又は名称】有賀 三幸

(74)【代理人】

【識別番号】100077562

【弁理士】

【氏名又は名称】高野 登志雄

(74)【代理人】

【識別番号】100096736

【弁理士】

【氏名又は名称】中嶋 俊夫

(74)【代理人】

【識別番号】100117156

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 正樹

(74)【代理人】

【識別番号】100111028

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 博人

(72)【発明者】

【氏名】関口 昌男

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 俊之

【審査官】 永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３２０７８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ７／００−３２／０２

Ｃ０４Ｂ４０／００−４０／０６

Ｃ０４Ｂ１０３／００−１１１／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有し、アクリル繊維及びガラス繊維の含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、アクリル繊維は０．０６質量部以上、ガラス繊維は０．０２質量部以上である建築下地用セメントモルタル。
（Ａ）繊維長４〜２７ｍｍのアクリル繊維及びガラス繊維を含み、アクリル繊維及びガラス繊維の合計含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０８〜０．３質量部である繊維
（Ｂ）セメント
（Ｃ）膨張材
（Ｄ）無機質微粉
（Ｅ）細骨材、及び
（Ｆ）保水剤

【請求項2】

アクリル繊維及びガラス繊維の合計含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０８〜０．２質量部である請求項１記載のセメントモルタル。

【請求項3】

アクリル繊維の含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０６〜０．１５質量部である請求項１又は２記載のセメントモルタル。

【請求項4】

さらに、成分（Ｇ）減水剤を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のセメントモルタル。

【請求項5】

さらに、下記成分（Ｈ）〜（Ｋ）から選ばれる１種以上を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のセメントモルタル。
（Ｈ）消泡剤
（Ｉ）撥水剤
（Ｊ）粉末ポリマー、及び
（Ｋ）収縮低減剤

【請求項6】

さらに、成分（Ｌ）水を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のセメントモルタル。

【請求項7】

壁下地用である請求項１〜６のいずれか１項に記載のセメントモルタル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築構造物の下地の施工に用いられるセメントモルタルに関する。

【背景技術】

【0002】

建築構造物の下地は、一般に、普通ポルトランドセメント、骨材、混和剤等を主成分とするセメントモルタルをコテ塗りすることで左官施工されている。
近年では、左官施工時に適した軟度をもつセメントモルタルを、３〜５分程度という短い混合時間で得ることが求められており、このような要求に寄与すべく、通常、セメントモルタルには多量の練り水が配合されている。
しかしながら、多量の練り水を使用すると、施工した後、乾燥する過程でひび割れが生じやすくなるという問題があった。

【0003】

これに対し、３種の特定の細骨材を含むセメントモルタル（特許文献１）、発泡させたポリオレフィン系難燃性樹脂の粉砕粒及び無機質発泡状粒子等からなるモルタル（特許文献２）、並びにポリマーディスパージョン、保水剤及びガラス繊維等を含有するセメントモルタル（特許文献３）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２００９−１２０４３８号公報

【特許文献2】特開平１１−１１６３１１号公報

【特許文献3】特開２００９−９６６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１〜３のモルタルでは、上述のような軟度を得るためには、配合処方に応じて練り水の量を調整する必要があった。
一方、建築構造物の壁等の下地の施工に用いられるセメントモルタルには、施工時におけるダレの少なさ及び接着性が要求され、特に、メタルラスに対する接着性が改善されたセメントモルタルの開発が望まれている。
したがって、本発明の課題は、短時間の混合で得ても左官施工に適した軟度を有し、コテで容易に伸ばすことができ、ダレが少なく、メタルラスに対する接着性が改善され、施工後の耐久性に優れた建築下地用セメントモルタルの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、セメント、膨張材、無機質微粉、細骨材、及び保水剤に、繊維長４〜２７ｍｍのアクリル繊維と、ガラス繊維とを、特定量配合することにより、短時間で混合して得た場合でも左官施工に適した軟度を有し、コテで容易に伸ばすことができ、ダレが少なく、メタルラスに対する接着性が改善され、施工後の耐久性に優れた建築下地用セメントモルタルが得られることを見出した。

【0007】

すなわち、本発明は、下記成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有し、アクリル繊維及びガラス繊維の含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、アクリル繊維は０．０６質量部以上、ガラス繊維は０．０２質量部以上である建築下地用セメントモルタルを提供するものである。
（Ａ）繊維長４〜２７ｍｍのアクリル繊維及びガラス繊維を含み、アクリル繊維及びガラス繊維の合計含有量が、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０８〜０．３質量部である繊維
（Ｂ）セメント
（Ｃ）膨張材
（Ｄ）無機質微粉
（Ｅ）細骨材、及び
（Ｆ）保水剤

【発明の効果】

【0008】

本発明の建築下地用セメントモルタルは、短時間の混合で得ても左官施工に適した軟度を有し、コテで容易に伸ばすことができ、ダレが少なく、メタルラスに対する接着性が改善され、施工後の耐久性に優れる。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のセメントモルタルは、上記成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有する。まず、これら成分について詳細に説明する。

【0010】

＜（Ａ）繊維＞
成分（Ａ）の繊維は、繊維長４〜２７ｍｍのアクリル繊維及びガラス繊維を含む。
アクリル繊維の繊維長は、４〜２７ｍｍであるが、軟度、左官施工性の点から、５〜２４ｍｍが好ましく、８〜１８ｍｍがより好ましい。
一方、ガラス繊維の繊維長としては、左官施工性の向上及び施工後のひび割れ抑制の点から、５〜３０ｍｍが好ましく、８〜１３ｍｍがより好ましく、１２ｍｍが特に好ましい。

【0011】

また、アクリル繊維及びガラス繊維の合計含有量は、上記成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０８〜０．３質量部である。この含有量の上限としては、軟度及び左官施工性の点から、０．２８質量部が好ましく、０．２４質量部がより好ましく、０．２質量部がさらに好ましく、０．１８質量部が特に好ましい。また、０．０８質量部未満では、接着性等の左官施工性が低下し、一方、０．３質量部を超えると、軟度が小さくなり、コテ伸び等の左官施工性が著しく低下する。

【0012】

また、アクリル繊維の含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０６質量部以上である。この含有量の上限としては、軟度及び左官施工性の点から、０．３質量部が好ましく、０．１５質量部がより好ましい。
一方、ガラス繊維の含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０２質量部以上である。この含有量の上限としては、軟度及び左官施工性の点から、０．１２質量部が好ましい。

【0013】

また、アクリル繊維とガラス繊維との質量比〔アクリル繊維／ガラス繊維〕としては、軟度、左官施工性及びひびわれ抑制の点から、０．２〜１２が好ましく、０．４〜８がより好ましく、０．４〜６が特に好ましい。

【0014】

また、上記繊維は、上記アクリル繊維及びガラス繊維以外の、建築下地用セメントモルタルのつなぎ材として使用されている繊維を含んでいてもよい。このような繊維としては、麻繊維、絹繊維、綿繊維等の天然繊維；ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維等が挙げられる。

【0015】

＜（Ｂ）セメント＞
成分（Ｂ）のセメントは、水硬性のセメントであれば特に限定されない。このようなセメントとしては、例えば、普通、早強、超早強、中庸、低熱等の各種ポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の各種混合セメント；白色セメント、エコセメント、アルミナセメント等の特殊セメントが挙げられ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、ポルトランドセメントが特に好ましい。

【0016】

＜（Ｃ）膨張材＞
成分（Ｃ）の膨張材は、水和膨張反応をするものであれば特に限定されないが、石灰系の膨張材が好ましい。
上記膨張材の含有量としては、長さ変化及び曲げ強度等の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、２〜８質量部が好ましく、３〜６質量部がより好ましく、３〜５質量部が特に好ましい。

【0017】

＜（Ｄ）無機質微粉＞
成分（Ｄ）の無機質微粉としては、平滑性等の左官施工性の点から、ブレーン比表面積（粉末度）が２５００ｃｍ²／g以上であり、水和反応活性のないものが好ましく、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定の石炭灰（フライアッシュII種以上）、ブレーン比表面積２５００ｃｍ²／g以上の石灰粉がより好ましく、斯かる２種類の無機質微粉の組み合わせが特に好ましい。
上記無機質微粉の含有量としては、左官施工性等の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、５０〜９０質量部が好ましく、５６〜８０質量部がより好ましい。

【0018】

＜（Ｅ）細骨材＞
成分（Ｅ）の細骨材としては、水和反応しにくいものが好ましく、密度０．１６〜０．２１ｋｇ／Ｌの軽量骨材がより好ましい。この中でも、無機系軽量骨材のパーライト、有機系細骨材のスチロール、ゴムチップが好ましく、モルタルの密度及び緩衝性の点から、これら３種の組み合わせがより好ましい。
上記細骨材の含有量としては、軟度、左官施工性及び緩衝性の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、２０〜３５質量部が好ましく、２３〜３５質量部がより好ましく、２３〜３０質量部が特に好ましい。

【0019】

＜（Ｆ）保水剤＞
成分（Ｆ）の保水剤としては、セメントモルタルの保水維持の点から、適度な増粘性を示すものが好ましい。このような保水剤としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、セルロース硫酸エステル等の水溶性セルロース系の保水剤が挙げられる。
上記保水剤の含有量としては、左官施工性等の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．０５〜１．０質量部が好ましく、０．１〜０．６質量部がより好ましく、０．１〜０．４質量部が特に好ましい。

【0020】

本発明のセメントモルタルとしては、上記成分（Ａ）〜（Ｆ）に加えて、（Ｇ）減水剤を含有するものが好ましい。
＜（Ｇ）減水剤＞
成分（Ｇ）の減水剤は、モルタルやコンクリートに使用できるものであれば、特に限定されない。このような減水剤としては、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、分散剤、流動化剤が挙げられる。
これらの中でも、ポリカルボン酸系減水剤、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤が好ましく、混合性の点から、ポリカルボン酸系減水剤が特に好ましい。
上記減水剤の含有量としては、左官施工性向上及び材料分離抑制等の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、０．００５〜０．１質量部が好ましく、０．０１〜０．０６質量部が好ましく、０．０１〜０．０４質量部が特に好ましい。

【0021】

また、本発明のセメントモルタルは、上記成分（Ａ）〜（Ｇ）の他に、モルタルやコンクリートに通常使用されるもの、例えば、（Ｈ）消泡剤、（Ｉ）撥水剤、（Ｊ）粉末ポリマー、（Ｋ）収縮低減剤、（Ｌ）水、（Ｍ）凝結遅延剤等を含んでいてもよい。

【0022】

成分（Ｈ）の消泡剤としては、例えば、ポリオキシアルキレン系化合物、ポリエーテル系化合物、アルキレンオキシド系化合物等の高分子化合物が挙げられる。消泡剤の含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、通常、０．００５〜０．１質量部程度である。
成分（Ｉ）の撥水剤としては、例えば、カルシウムステアレートが挙げられる。撥水剤の含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、通常、０．０５〜１．５質量部程度である。
成分（Ｊ）の粉末ポリマーとしては、ＪＩＳ Ａ６２０３で規定された再乳化形粉末樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステルが挙げられる。粉末ポリマーの含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、通常、０．０５〜１質量部程度である。
成分（Ｋ）の収縮低減剤としては、例えば、ポリオキシアルキレン化合物、ポリエーテル系化合物、アルキレンオキシド化合物等の高分子化合物が挙げられる。収縮低減剤の含有量は、成分（Ｂ）１００質量部に対し、通常、０．０５〜１質量部程度である。

【0023】

成分（Ｌ）の水は、水道水等の練り水として使用できるものであればよい。水の含有量は、施工後の耐久性等の点から、成分（Ｂ）１００質量部に対し、通常、８０〜９０質量部程度であるが、８０〜８７質量部が好ましい。

【0024】

本発明の建築下地用セメントモルタルは、常法にしたがい製造できる。
そして、本発明の建築下地用セメントモルタルは、短時間の混合で得た場合や、練り水の量を処方に応じて調整せずに得た場合にも、左官施工に適した軟度を有し、コテで容易に伸ばすことができ、ダレが少なく、メタルラスに対する接着性が改善され、施工後の耐久性に優れる。また、左官施工に適した密度や混合性を有する。
したがって、本発明のセメントモルタルは、建築構造物の中でも、壁の下地の施工（特に、コテ塗りによる施工）に有用である。

【実施例】

【0025】

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0026】

＜セメントモルタルの作製＞
以下に示すＡ−１〜Ｋ−１から選定される材料合計５０ｋｇと、全使用量のうち８５％の練り水とを、練り容量１００Ｌの左官ミキサーに投入し、２０℃にて、１分間一次混合をした。次いで、残りの１５％の練り水を、上記ミキサーに投入し、２分間又は４分間二次混合をして、表１に示す配合割合のセメントモルタルを得た。

【0027】

＜使用した材料＞
Ａ−１：アクリル繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アクリル繊維３、アクリル繊維長：３ｍｍ）
Ａ−２：アクリル繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アクリル繊維５、アクリル繊維長：５ｍｍ）
Ａ−３：アクリル繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アクリル繊維１２、アクリル繊維長：１２ｍｍ）
Ａ−４：アクリル繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アクリル繊維２４、アクリル繊維長：２４ｍｍ）
Ａ−５：アクリル繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アクリル繊維３０、アクリル繊維長：３０ｍｍ）
Ａ−６：ガラス繊維（太平洋マテリアル（株）、商品名：アンチクラックＨＤ、繊維長：１２ｍｍ）

【0028】

Ｂ−１：普通セメント（太平洋セメント（株）、商品名：普通ポルトランドセメント）
Ｃ−１：膨張材（太平洋マテリアル（株）、商品名：太平洋エクスパンＥＸ−Ｋ）
Ｄ−１：無機質微粉（常磐火力産業（株）、商品名：常磐フライアッシュ（ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品））
Ｄ−２：無機質微粉（ニッチツ資源開発（株）、商品名：石灰石ＳＰ３０（ＢＬ２５００ｃｍ²／ｇ）

【0029】

Ｅ−１：細骨材（無機系）（太平洋マテリアル（株）、商品名：太平洋パーライト４Ｂ）
Ｅ−２：細骨材（無機系）（太平洋マテリアル（株）、商品名：太平洋パーライトＰ１Ｂ）
Ｅ−３：細骨材（有機系）（（株）トーメン、商品名：スバル細目（スチロール））
Ｅ−４：細骨材（有機系）（三福産業（株）、商品名：三福２ｍｍ（ＥＶＡ））
Ｅ−５：細骨材（有機系）（吉岡産業（株）、商品名：吉岡１ｍｍ）
Ｆ−１：保水剤（ＳＥタイロース（株）、商品名：チローゼＭＨ６００２Ｐ４）

【0030】

Ｇ−１：減水剤（太平洋マテリアル（株）、商品名：コアフローＮＦ２００）
Ｈ−１：消泡剤（サンノプコ（株）、商品名：ＳＮＤ−ＡＨＰ）
Ｉ−１：撥水剤（日本油脂（株）、商品名：カルシウムステアレート）
Ｊ−１：粉末ポリマー（ＷＡＣＫＥＲ社、商品名：ビナパス７０５５Ｎ）
Ｋ−１：収縮低減剤（太平洋マテリアル（株）、商品名 テトラガードＰＷ）
Ｌ−１：練り水（水道水）

【0031】

【表1】

【0032】

＜セメントモルタルの評価＞
前記の操作で得られた各セメントモルタルについて、以下に示す評価及び試験を行った。密度、軟度及び混合性は、合計で３分間混合したセメントモルタルと、合計で５分間混合したセメントモルタルについて、それぞれ評価を行い、左官施工性、長さ変化及び曲げ強度は、合計で５分間混合したセメントモルタルについて、評価又は試験を行った。結果を表２に示す。

【0033】

（密度評価）
容積２Ｌのマスを用いてセメントモルタルの単位体積重量を測定し、左官施工に適した密度が得られているか否かの評価指標とした。単位体積重量が１．０５〜１．２５ｋｇ／Ｌであれば、左官施工に適した密度が得られていると判断した。

【0034】

（軟度の評価）
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じた方法で、練り上がり直後のセメントモルタルのフロー値を測定し、左官施工に適した軟度（コンシステンシー）が得られているか否かの評価指標とした。
フロー値が１５５〜１８５ｍｍであれば、左官施工に適した軟度（コンシステンシー）が得られている（○）と判断した。
また、３分混合、５分混合のどちらで得ても、フロー値が１６０〜１８５ｍｍとなるセメントモルタルを、左官施工に非常に適した軟度をもつもの（◎）と判断した。

【0035】

（混合性の評価）
混合終了後、左官ミキサー内の練り上がり性状を目視で観察した。次いで、セメントモルタルを採取してＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じた方法でモルタルフロー値を測定した。練り上がり性状として練り残しが無く、且つフロー値が１５５ｍｍ以上であれば混合性が「良好」と判断した。練り上がり性状として練り残しが有り、フロー値が１５５ｍｍ未満であれば混合性が「不良」と判断した。

【0036】

（左官施工性の評価）
戸建住宅の外壁下地を模擬し、４５０×９００×１２ｍｍの合板を地面に垂直に設置し、これに、防水シートと、網目１ｃｍ幅のメタルラスとをステーブルで留め、施工性の確認を行うための下地とした。この合板の平板面に対するコテ塗りによる施工性を、次の（ａ）〜（ｄ）の４種の方法で評価した。

【0037】

（ａ）コテ伸び性：市販の金コテを用いて、設置した平板面にセメントモルタルを塗り付け、塗り斑無くセメントモルタルを広く伸ばし、５分以内に塗り付けできたものをコテ伸び性「良好」と判断した。また、それ以外の状況となったものは「不良」と判断した。

【0038】

（ｂ）コテ切れ性：塗り付け後の金コテにセメントモルタルが付着残存していないものをコテ切れ性「良好」と判断した。また、それ以外の状況となったものは「不良」と判断した。

【0039】

（ｃ）平滑性：市販の金コテを用いて、設置した平板面にセメントモルタルを塗り付け、塗り付けたセメントモルタルに、金コテを数回当てて整えたときに、概ね平滑な面が得られるものを平滑性「良好」と判断した。また、それ以外の状況となったものは「不良」と判断した。

【0040】

（ｄ）ダレ・接着性：セメントモルタルを金コテで塗り付けた後、モルタルのダレが無く、合板のメタルラスに接着しているものを、ダレ・接着性が「良好」と判断した。また、それ以外の状況となったものは「不良」と判断した。

【0041】

（長さ変化の評価）
ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０２に準拠した方法で作製した長さ変化試験用の４×４×１６ｃｍの供試体を用い、ＪＩＳ Ｒ １１２９に準じた方法で、セメントモルタルの長さ変化を測定した。目標値は、ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０２の既調合軽量セメントモルタルの品質基準の材齢２８日で長さ変化率が０．１５％以下であれば「良好」と判断した。

【0042】

（曲げ強度の評価）
ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０２に準拠した方法で作製した長さ変化試験用の４×４×１６ｃｍの供試体を用い、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じた方法で、セメントモルタルの曲げ強度を測定した。目標値は、ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０２の既調合軽量セメントモルタルの品質基準の材齢２８日で曲げ強度２．０Ｎ／ｍｍ²以上であれば「良好」と判断した。

【0043】

【表2】

【0044】

表２の結果より、本発明品１〜１１は、建築下地材として良好な軟度と混合性を有し、左官施工性として良好な「コテ伸び性」、「コテ切れ性」、「平滑性」、「ダレ・接着性」が有り、且つ目標値はＪＡＳＳ １５Ｍ−１０２の既調合軽量セメントモルタルの品質基準の長さ変化と曲げ強度を有していることがわかる。