JP2005162999A - エアゾール型セメントスプレー塗材及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート、モルタル、スレートなど、土木、建築構造物の内、外部で広く使われている無機質セメント系下地の部分的な補修塗料、タッチアップ塗料を提供する。
【解決手段】速硬性セメントと粉末の有機ポリマー、又は速硬性セメントと石膏と有機ポリマーを主成分とし、これに珪砂等の無機充填材及び無機粉末顔料等の着色材を含み、これをエアゾール化したセメントスプレー塗材。またその使用方法に関する。
【効果】材質はセメント系下地と同じセメントをベースとしており、補修塗りをしても全く違和感がない。また、使用にあたってもエアゾールタイブであり、誰でも簡単に実施でき、特別な道具や装置は必要でない。現場で簡易的に使うのに適している。
【選択図】なし

Description

この発明は、コンクリート、モルタル、スレート等、土木、建築構造物の内、外部で広く使われている無機質セメント系下地の部分的な補修塗料、タッチアップ塗料に関するものである。さらには、コンクリート、モルタルで広く問題となっている表面クラックを簡易に補修する方法、材料として利用できる。

従来行われてきた塗料の塗布方法は、塗料を刷毛、ローラー、スプレー等で目的とする箇所を補修塗りするか、エアゾールタイプの塗料を使用するにしても、従来型の有機系バインダー（アクリル、酢ビなど）を使ったもので、本発明のように下地と同じセメントをバインダーとしたものは無く、色、艶、肌合いなどが異なり、補修痕が残るものが多くみられた。また部分補修の場合は面積も小さく、刷毛、ローラーで補修塗りをする場合にその都度器具の洗浄を必要とし、材料のロスも多く、不便かつ不経済であった。また、クラック部を補修する場合、コーキング等を充填、その上から周囲と違和感がないような塗料を選択、塗布していた。

コンクリート、モルタル、スレート等土木、建築構造物の内外部で一般的に広く使用されいる素材の色むら、汚れ、を簡単にかつ経済的に補修する方法を以下に示す。
（１）塗料のバインダーそのものがセメントであり、対象とする下地と同じ材質で違和感が無く、補修痕が目立たない。
（２）エアゾールタイプであり、現場で使用時に道具、設備を必要とせず、誰にでも簡単に使用できる。
（３）補修塗りの場合、小面積で様々な場所を移動しながら行うことが多く、その都度材料、器具、設備の移動、場合によっては洗浄を必要とし、材料のロスも大きくなった。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を要旨とする。
（１）Ａ）速硬性セメントと、Ｂ）粉末の有機ポリマーを含み、エアゾール化したセメントスプレー塗材。
（２）前記Ａ）速硬性セメントが、アルミナセメント、ジェットセメント、超速硬セメント、の単独または２種以上の混合、もしくはこれにポルトランドセメントを加えたものであることを特微とする前記（１）に記載のセメントスプレー塗材組成物。
（３）前記Ａ）速硬性セメント成分が、石膏を３〜３０質量％の割合で含むことを特徴とする前記（１）に記載のセメントスプレー塗材組成物。
（４）前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有機ポリマー成分が、酸化チタン及び無機粉体顔料を０．１〜２０質量％の割合で含むことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
（５）前記セメントスプレー塗材を構成する前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有 （２）
機ポリマーが、１００μｍ以下の粒径の珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルク、等の無機物粉体を５〜２００部含むことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
（６）前記（１）〜（６）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物と、この粉体組成物の噴射用エアゾール容器に充填された噴射用ガスからなることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材製品。
（７）前記（６）に記載の噴射用ガスが、ＬＰＧ、ＤＭＥであることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材。
（８）前記（６）又は（７）に記載のエアゾール型セメントスプレー塗材を使用するに際し、対象となる下地にあらかじめ水を散布して水の膜を作り、そこへ噴射し、硬化させることを特徴とする、エアゾール型セメントプレー塗材の使用方法。

本発明によれば、前述のように従来みられた無駄、ロスを大きく省くことができる。また材質がセメントで不燃であり、火災等により燃えて有害ガスを発することもなく、安全である。

本発明の実施形態を以下に詳細に説明する。
１）請求項１の発明は、Ａ）速硬性セメントと、Ｂ）粉末の有機ポリマーを含み、エアゾール化したセメントスプレー塗材組成物を要旨とする。
本発明のセメントスプレー塗材は、コンクリート、モルタル、スレートなどセメントをベースとした下地材の表面に水を散布するなどして、水の膜をあらかじめ作っておき、そこへスプレーすることにより、極く短時間でのセメントの水和反応を起こさせることにより、硬化、塗膜としての強度を出させる。
また速硬性セメントと粉末有機ポリマーの相互作用により、非常に薄いセメントの層でありながら、ドライアウトすることなく、目的を達するに充分な強度を持った着色層を作ることができる。さらに粉末有機ポリマーは下地への付着力を上げるための手段としても有効である。

このように、本発明の要旨は速硬性セメントと粉末有機ポリマーの相互硬化による。
セメントは水と接し反応していわゆる水和反応により硬化、強度を発する。本発明のように水と混合する工程を行わず、水の膜の上にセメントをスプレーするのみでは、強度のある塗膜を作ることは本来困難である。
そこで鋭意検討の結果、速硬性セメントと粉末の有機ポリマーを組み合わせることにより、この課題を解決した。このような場合、セメントの層は０．５ｍｍ以下の厚みで通常のセメントではドライアウト現象を起こし、強度は殆ど出ない。またその使用目的から下地に水を散布して、そこへスプレーをしてもセメントが水と接している時間は長くても１０分程度である。すなわち、セメントの水和反応により強度が出る前に、それに必要な水分が気中に散逸するか、下地に吸い込まれて不足してしまうのである。
そこで、スプレー後に短い時間で硬化が進む速硬性セメントと、そのセメントの水和反応に必要な水分が確保できるように保水性をもたせ、硬化後の塗膜強度と付着力を上げるために、粉末の有機ポリマーが必須条件となる。
（３）

２）請求項２の発明は、速硬性セメントが、アルミナセメント、ジェットセメント、超速硬セメントの単独または２種以上の混合、もしくはこれにポルトランドセメントを加えたものを要旨とする。
速硬性を出す手段は色々あるが、本発明の目的のようにセメント層の塗布厚が非常に薄く、水との接触時間が短時間に限られている場合は上記組み合わせが良い。また顔料を混合して様々な色を出すので、白色のアルミナセメント、ポルトランドセメントも有効である。しかし色によっては必ずしもこれら白色セメントを使う必要が無く、限定はしない。

３）請求項３の発明は、速硬性セメントに石膏を添加することを要旨とする。
本発明は、一般的なセメントの使い方としては従来ない方法である。すなわちセメントをエアゾール式で噴射、対象物にある水の膜に衝突させるだけで硬化させ、目的とする強度を出す必要がある。あらかじめ水と混合することも無く、むしろ瞬間的な硬化速度が要求される。そこで速硬性セメントだけでなく、これに石膏を加えることにより、より早い瞬間的な硬化の目的を達する。石膏はこれらセメントと組み合わせて使うとき、３％未満では瞬結性に硬化が小さく、また３０％を超えて添加すると、硬化後の塗膜の耐久性、耐水性が劣るので、３〜３０％の範囲が良い。

４）請求項４の発明は、着色の目的で、酸化チタン、各色無機粉体顔料を、セメントと粉末の有機ポリマーもしくはセメント、石膏と粉末の有機ポリマーの合計量の０．１〜２０％の割合で含むものである。
これら顔料を含まなければ、セメント色のグレー色もしくは白色セメントを使用した場合に白色のみとなり、用途が限られてしまう。そこで酸化チタン、各色無機粉体顔料を混合することにより、様々な色を出すことが可能となり、商品の価値も高まるのである。
酸化チタン、粉体顔料の量が０．１％未満の場合は着色力がほとんど無く意味が無い。
また２０％超の場合、硬化後の塗膜強度が低く、長時間経過後の色の退色が大きいなどの点がみられる。さらには商品としてはそのコストが高くなるなどのマイナス点もある。

５）請求項５の発明は、請求項１〜４のセメントスプレー塗材組成物に対し、１００μｍ以下、望ましくは６０μｍ以下の粒径に粉砕した珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルクを単独で、または２種以上混合するものである。
混合割合は上記セメントと粉末の有機ポリマー、もしくはセメント、石膏と粉末の有機ポリマーの合計量に対し、５〜２００重量部であるが、より好ましくは１０〜１００重量部である。この範囲より少ない場合、スプレーするときノズルからの噴出がスムーズでなく、いわゆる息切れの現象を起こす。また、より多い場合はスプレーした塗膜層の強度が弱く表面が脆くなる。
これら無機質充填材を混合する目的は、エアゾールのスプレー適正と、スプレー後の塗膜層の強度を上げることにある。またこの無機充填材の大きさであるが、スプレーノズルや缶内の吸引口での材料の通り具合を様々に検討した結果、１００μｍ以下、より望ましくは６０μｍ以下の粒径に調整したものが良く、それ以上であれば目詰まりの弊害を起こす。

６）請求項６の発明は、請求項１〜５の組成を持つセメントスプレー塗材をエアゾー （４）
ル容器に充填、噴射用ガスで吐出させるものである。
エアゾール化することにより、誰にでも簡単に、特別な器具や装置も必要なく、小面積もロス無く補修塗装が可能になる。従来このようなセメントを使った塗装材は無く、今までにない特徴を持ったものと言える。

７）請求項７の発明は、請求項６のエアゾール化したセメントスプレー塗材を噴出するための充填用ガスに関するものである。
本エアゾール製品はスプレーされる材料が、セメントや珪砂あるいは無機顔料などその比重が大きいものを含む。これらのものを安定した吐出圧で押し出し、スプレーするには、容器内部で液化しているＬＰＧ、ＤＭＥなどが適している。容器内部で気体の状態のものは、材料を内部で攪拌するのみで、比重の大きい粉体を内部パイプを通してノズルまで押し上げることが困難である。そのため材料が安定してスプレーされず、またガスのみが放出されることとなる。

８）請求項８の発明は、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材の使用方法に関するものである。
この材料はセメント系であり、水との水和反応を起こして硬化する。したがって使用時に対象とする下地に水をかけ、水の膜を作り、そこにスプレーしその水とセメントスプレー塗材中の速硬性セメントが短時間に水和反応を起こすことにより、目的とする塗膜を形成する。
またより強度の安定した塗膜をつくるため、セメントスプレー塗材をスプレー後、直後にその上から水を掛けるのも効果的である。これはスプレーしたセメント層が厚い場合、下地にある水の膜と反応硬化出来るのは下部（下地の水の層に接している層）のみで、上部の層は水和反応に必要な水分が不足し、強度が出ない可能性が有り、これを補うためである。このように、使用時にも水のみあれば他の道具や設備は必要なく、使用現場が小面積でしかも各場所に散在していることの多い補修塗装には効果的である。

以下に、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材、及びこの塗材を用いた補修方法を実施例に基づいて説明する。
ａ）エアゾール型セメントスプレー塗材組成物について説明する。
アルミナセメント２５重量部、ポルトランドセメント７５重量部を、石川式ライカイ機を用いて混合粉砕して速硬セメントとした。これに粉末の有機ポリマー（エチレン酢ビ系粉末ポリマー）１０重量部、珪砂３００番（６０μｍアンダー品）を６０重量部加え、小型のＶ型ブレンダーにて均一になるまで混合した。なおこれらの作業は水分の混入を出来るだけ避けるため、各機械はよく乾燥させ、乾燥空気の雰囲気下で行った。

ｂ）次に前記ａ）で製造した塗材を用い、使用に供するエアゾール製品について説明する。
ａ）で作成した粉体を７０ｇｒと、噴射用ガスとして、ＬＰＧを用いて容量４２０ｃｃのエアゾール製品を作成した。これを、対象とするスレート下地に向かって約３０ｃｍの距離から噴射した。下地にはあらかじめ霧吹きで水を散布、の水の膜が乾く前にスプレーを行った。対象とする下地にはセメントの薄い膜が均一に出来、下地への付着も良好で （５）
あった。

ｃ）前記ｂ）で製造したエアゾール製品を用い、実際のコンクリート面の補修方法について説明する。
カラースプレーで落書きされたコンクリート橋脚を、まず落書き落し剤（洗浄剤やシンナー）で除去する。しかしカラースプレーはコンクリート面の微細な穴を通して内部まで浸透しており、完全に落すことは不可能である。このような場合、従来からある塗料で補修しても艶や肌合いが異なり、かえって違和感を生ずる。
このような下地に、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材を用いて補修を行った。対象とする下地に佐官ブラシで水打ちを行った。この水打ちはコンクリート表面に水の膜が出来る程度に充分に行う。その後、直ちに（水の膜が有るうちに）このセメントスプレー製品をスプレーした。スプレー当初は水により濡れ色となるが、この濡れ色が消える程度を目安としてスプレーを行った。その後５分以内に市販の霧吹きでさらにその上から水を散布した。

このようにして出来上がった補修塗膜は１年経過後も剥がれ落ちることなく、また同じセメント系材料であり、周囲の補修していない部分と艶、色、肌合いが変わらず、補修したことが分からない程度に仕上がった。

Claims (8)

1. Ａ）速硬性セメントと、Ｂ）粉末の有機ポリマーを含み、エアゾール化したセメントスプレー塗材。
2. 前記Ａ）速硬性セメントが、アルミナセメント、ジェットセメント、超速硬セメント、の単独または２種以上の混合、もしくはこれにポルトランドセメントを加えたものであることを特徴とする請求項１に記載のセメントスプレー塗材組成物。
3. 前記Ａ）速硬性セメント成分が、石膏を３〜３０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項１に記載のセメントスプレー塗材組成物。
4. 前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有機ポリマー成分が、酸化チタン及び無機粉体顔料を０．１〜２０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
5. 前記セメントスプレー塗材を構成する前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有機ポリマーが、１００μｍ以下の粒径の珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルク、等の無機物粉体を５〜２００部含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物と、この粉体組成物の噴射用エアゾール容器に充填された噴射用ガスからなることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材製品。
7. 請求項６に記載の噴射用ガスが、ＬＰＧ、ＤＭＥであることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材。
8. 請求項６又は７に記載のエアゾール型セメントスプレー塗材を使用するに際し、対象となる下地にあらかじめ水を散布して水の膜を作り、そこへ噴射し、硬化させることを特徴とする、エアゾール型セメントスプレー塗材の使用方法。