JP2018515406A - 可撓性セメント質防水スラリー - Google Patents

Abstract

本発明は、硬化後に可撓性のままの新たなセメント質スラリーに関する。

Description

セメント質防水スラリーまたはスラリー系シール被覆は、建設産業で広く使用されている。一般的に、これらは、表面、例えばメーソンリーでまたはコンクリートとスクリードでまたはタイルで覆われた物体を、浸透水およびその他の環境的な影響から防水および保護するために使用されている。

背景技術
本発明の被覆は、耐水性の被覆を作製するための被覆剤として使用することができ、被覆スラリーが、１種以上の無機バインダー、１種以上のゴム系または合成ゴム系ポリマー、１種以上のフィラー剤、および任意で、最終的な生成物の特定の特性を微調整するために必要とされ得る１種以上の添加剤を含有することを特徴とする。

「セメント質」という用語は、水硬性無機バインダーを含有する成分を指す。本明細書で使用されるように、「無機バインダー」という用語は、ケイ酸カルシウムセメント、普通ポルトランドセメント、ポゾランセメント、アルミン酸塩セメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、スラグセメント、白色ポルトランドセメント、メーソンリーセメント、防水セメント、異なるセメントの種類の混合物、および類似した水硬性バインダー材料を意味すると意図されている。ポゾランセメントは、例えば火山源からの珪質材料もしくは珪質・アルミナ材料、例えば火山灰もしくは軽石を含有するか、または粘土、焼成オイルシェールもしくは堆積岩から得られるが、水硬性バインダー特性を有する建設用混合物における添加剤として使用される材料を単に幾つか挙げるなら、産業的な発生源、例えばフライアッシュからも得られる。

無機バインダーが幾つかの水硬性バインダーの種類の混合物を含む場合、この混合物は好ましくは、アルミン酸カルシウムセメントおよび／またはスルホアルミン酸カルシウムセメントと、高炉セメント、フィラーセメント、または消石灰もしくは石膏もしくは普通ポルトランドセメントを有する混合物との混合物でさえある。本明細書で使用されるように、「アルミン酸カルシウムセメント」（ＣＡＣ）という用語は、主成分としてアルミン酸一カルシウム（ＣａＯ×Ａｌ２Ｏ３）を含有すると従来技術で一般的に理解されているセメント質材料を含むと意図されている。これは、高アルミナセメント（ＨＡＣ）、アルミン酸カルシウムセメントおよびその他多くの市販で入手可能なアルミナ系セメントを含むだろう。従来技術において、ＨＡＣは通常、１５％超のアルミン酸一カルシウムを含有すると理解されている。本明細書で使用されるように、「スルホアルミン酸カルシウムセメント」（ＣＳＡ）という用語は、迅速な硬化、高い早期強度発現性および収縮補償性のために使用される特別なセメントをもたらすと従来技術で一般的に理解されているセメント質材料を含むと意図されている。特にスルホアルミン酸カルシウムセメントは、１５％超のテトラカルシウムアルミネートスルフェートを含有する。これによって、スルホアルミン酸カルシウムセメントに、高い早期強度および連続進行強度発現性を非常に高い値（つまり、２８日間で６０ＭＰａ）まで達成する能力が与えられる。そのキルン製造温度は一般的に、普通ポルトランドセメントの場合より約２００℃低く、そのことが、これをいわゆる「低エネルギー」セメントたらしめる。

一般的に、天然または合成のラテックスまたはゴムは、ポリマー分散体として本発明の組成物中で使用され得る。ラテックスは一般的に、ポリマーの水性分散体であり、ここでポリマーは、天然または合成のゴムから選択され得る。合成ゴムは、例えばスチレンアクリレートまたはスチレンと１，３−ブタジエンとに基づくポリマー（スチレン−ブタジエンゴム；ＳＢＲ）を含む。さらなる合成ゴムは、ブタジエンゴム、ネオプレン、多硫化物ゴム（例えばチオコール）、ブチルゴムおよびシリコーンである。その他のポリマー、例えばポリ酢酸ビニル（（Ｃ４Ｈ６Ｏ２）ｎ）は、酢酸ビニルモノマーの重合（ＶＡＣ；モノマーである酢酸ビニルのフリーラジカルビニル重合）によって作製され、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡとしても知られる）は、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体である。酢酸ビニルの質量パーセントは通常、１０〜４０％であり、残分は、エチレン、カルボキシル化スチレンブタジエン（ＸＳＢ）、およびその他のターポリマー、または３つの異なるモノマー単位から構成されるポリマーである。スチレンアクリレート化学またはその他の種類の人工エラストマーに基づく合成ゴムは主に、石油副産物から合成される。様々なモノマーが、合成ゴムの製造のために使用される。通常、ＳＢＲ、ＶＡＣ、ＥＶＡ、スチレンアクリレート（ＳＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）およびこれらの組み合わせが防水部分で使用される。スチレンと、特定の種類のアクリレート、例えばｎ−ブチルアクリレート（ｎＢＡ）、エチルヘキシルアクリレート（ＥＨＡ）およびメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とを使用するスチレンアクリレートも珍しくはない。エラストマーは、とても長く伸ばすことができ、かつそれでいて張力が緩和された後はその原形を取り戻すことができる特性を有する材料である。よって弾性材料は、永久変形することなく、もともとの大きさおよび形状に戻る。

本発明の組成物において一般的に利用されるフィラーは、０．０９〜１ｍｍの粒径の微細な石英砂、２〜１３０μｍの粒径の石灰岩粉末、０．１〜１ｍｍのケイ酸カルシウム水和物、０．０５〜０．６ｍｍの焼結ガラス球、または当業者であれば選択する任意のその他の同等なフィラーである。

組成物はさらに、添加剤を含有することができる。添加剤は、防水スラリーの物理的および化学的な特性を変えるために使用される幅広い種類の物質および化合物から選択され得る。無機増粘剤、例えばベントナイト、アクリル増粘剤、ＰＵ増粘剤、疎水性に改質されたアルカリ膨張性エマルション（ＨＡＳＥ）増粘剤、セルロースエーテル、澱粉エーテル、泡消し剤、疎水化添加剤、遅延剤、例えば果実酸もしくはグルコン酸ナトリウム、および／または促進剤、例えばギ酸カルシウム、架橋剤、例えばブタンジオールジアクリレート、アリルメタクリレート、ジアセトンアクリルアミド、２−アセトアセトキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、メタリルメタクリレートもしくはシラン、ならびに活性化剤が例として挙げられる。活性化剤としては、アルカリ活性化剤、例えば水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、普通ポルトランドセメント、または水溶性ケイ酸塩化合物が好ましく、この水溶性ケイ酸塩化合物は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、水ガラス、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウムおよび２種以上のこれらの構成要素の混合物から選択されるものである。一般的に、水溶性ケイ酸塩化合物は、ｍＳｉＯ２・ｎＭ２Ｏの式のアルカリ性メタケイ酸塩から選択され、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＮＨ４、好ましくはＮａもしくはＫ、またはこれらの混合物であり、ｍおよびｎはモルを指し、ｍ：ｎの比率は、約０．９〜約４、好ましくは約０．９〜約３．８、より好ましくは約０．９〜約３．６の範囲にある。添加剤の選択はさらに、当業者に公知である任意のその他の添加剤で補足され得る。

一般的に、セメント質スラリー系防水被覆は、建設産業または建築産業において、あらゆる種類の人工的構造物または建設構造物の表面を、このような構造物を水和および硬化後に膜を形成するスラリー系防水組成物で被覆することによって、シーリングおよび保護するために使用される。できあがる膜によって、下にある構造物が保護され、水およびその他の水溶液、その他の非水性液、ならびに／または気体、例えば二酸化炭素もしくは二酸化硫黄の侵入が防止される。さらに、セメント質スラリー系防水膜は、石またはその他の材料のタイルおよびスラブの下で、例えばバルコニーまたはテラスにおいても使用される。このような場合、セメント質スラリー系防水膜は、防水膜としてだけなく、クラックブリッジング層としても機能し、コンクリート、メーソンリーまたはその他の基材表面に直接施与される。その後、タイルおよびスラブのさらなるカバーがその上に置かれる。

基本的に、セメント質スラリー系防水膜は、特定の割合の弾性化成分を有する微細なセメントモルタルに基づく生成物である。これらの生成物は、１つ以上の層で施与される。多くの場合、０．５〜１０ｍｍの２つの層が施与される。工業規格［ＥＮ１４８９１（１２／２００６）、ＥＴＡＧ０２２（６／２００５）またはＥＮ１５０４−２（７／２００４）］に準拠する、従来技術のセメント質スラリーは、１０質量％超のセメントを含有する系を含む。最終的な防水膜は、１ｍｍ超、特に２ｍｍ超の厚さを有する。

建設事業では、無機バインダー、ポリマーおよびフィラーに基づくスラリー系シーリング被覆を基材の被覆のために使用することが、広く行き渡っており、かつ一般的であり、そしてこれは防水膜として使用される。多くの場合、防水調製物は、歴青成分、ポリマー−歴青エマルション、純粋なポリマーエマルションまたはポリマー粉末を可撓化構成要素として含有する組成物である。無機バインダーは一般的に、水和剤として使用され、調製物中に約２０〜５０質量％の範囲で含有されている。

被覆組成物および調製物は、米国特許第４７４６３６５号明細書（ＵＳ４７４６３６５）に記載されている。開示されている調製物は、無機バインダー系としての、アルミナセメントの石膏含有組成物であり、被覆材料を作製するために、さらにラテックスエマルションが添加されている。これらのバインダー組成物は、最終的な生成物の湿潤膨張および乾燥収縮が低減されるように最適化される。全体的にセメント含量が削減されたアルミン酸カルシウムセメントおよび／またはスルホアルミン酸カルシウムセメントに基づくバインダー組成物、ならびに可撓性シーリングスラリーとしてのそれぞれの利用は開示されていない。

防水膜は、一成分（１Ｋ）のポリマー含有粉末として提供されるか、または（ｉ）粉末状または粉状の構成要素、例えばセメント、砂、石灰岩粉末などを含む乾燥成分と、（ｉｉ）ポリマーおよび場合によってさらなる添加剤をさらに含有する湿潤成分とから成る二成分（２Ｋ）の調製物として提供される。

一般的に、２Ｋのシーリングスラリー系の乾燥成分（ｉ）は、
石灰岩粉末０〜５０質量％；
ケイ砂１０〜５０質量％、
ケイ酸カルシウムセメント、例えば普通ポルトランドセメント３０〜５０質量％、
アルミン酸カルシウムセメント０〜２０質量％、および
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、繊維などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％
を含有する。

湿潤成分（ｉｉ）は一般的に、
ポリマー３０〜７０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％
を含有する。

一般的な１Ｋのシーリングスラリー調製物は、
石灰岩粉末０〜４０質量％；
ケイ砂２０〜７５質量％、
ケイ酸カルシウムセメント、例えばポルトランドセメント１５〜４０質量％、
アルミン酸カルシウムセメント０〜２０質量％、
硫酸カルシウム、α半水和物またはβ半水和物０〜６質量％、
水酸化カルシウム０〜４０質量％、
ポリマー１０〜４０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、遅延剤、促進剤などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜７質量％
を含有する。

国際公開第２０１２／０３８３０２号（ＷＯ２０１２／０３８３０２）は、水運搬インフラの耐久性のある丈夫な被覆として有用な被覆のための調製物を提供する。調製物が無機バインダーから作り上げられる一方で、例では、ポルトランドセメントに基づく調製物が提供されるだけである。ポリマー組成物は好ましくは、ポリビニルアルコールによって安定化された酢酸ビニル−エチレン共重合体である。全体的にセメント含量が削減された、スチレンアクリレートとの組み合わせでのアルミン酸カルシウムセメントおよび／またはスルホアルミン酸カルシウムセメントに基づくバインダー組成物、ならびに可撓性シーリングスラリーとしてのそれぞれの利用は開示されていない。

国際公開第２０１３／０５０３８８号（ＷＯ２０１３／０５０３８８）は、水硬性バインダー、フィラーおよびポリマーを含有する乾燥した建材用調製物を開示しており、これは一般的に、セルフレベリング材、タイル用接着剤および建築材料としての使用で利用され得る。この調製物はさらに、シリカゾル、つまりコロイド状二酸化ケイ素粒子の含量により特徴付けられている。全体的にセメント含量が削減されたアルミン酸カルシウムセメントおよび／またはスルホアルミン酸カルシウムセメントに基づくバインダー組成物、ならびに可撓性シーリングスラリーとしての利用は開示されていない。

米国特許第６，１６６，１１３号明細書（ＵＳ６，１６６，１１３）は、無機バインダーと、保護コロイドによって安定化されたビニルエステル−エチレン混合ポリマーとに基づく可撓性建築物用組成物を開示する。建築物用組成物を可撓化するために、コロイドで安定化させたビニルエステルエチレン共重合体が使用される。全体的にセメント含量が削減されたアルミン酸カルシウムセメントおよび／またはスルホアルミン酸カルシウムセメントに基づくバインダー含量が削減されたバインダー組成物、ならびに可撓性シーリングスラリーとしての利用は開示されていない。

欧州特許第１，３０６，３５７号明細書（ＥＰ１，３０６，３５７）は、改善された耐久性を有する防水シーリングモルタルを記載している。これは、連続的な水和基質が形成され得ないように、普通ポルトランドセメント含量を削減することによって達成される。高い膨張能力を有するポリマーとの組み合わせにおいて、防水性および耐久性という特徴をもたらす被覆材料が得られる。

それにもかかわらず、水和後に可撓性のままであり、低い収縮性を示し、かつ耐久性のあるクラックブリッジング特性をもたらす防水スラリーを、開示されている調製物は提供することができない。

発明の概要
バインダー系は、一成分系の場合、セメントおよびポリマー粉末から成る。ポリマー成分は、最終的な生成物の可撓性に関与しており、ここで生成物のクラックブリッジング特性は、達成されるか、またはこの特徴に基づいている。これは、従来の硬質無機系防水スラリー被覆に対する、可撓性スラリー系防水膜の主な利点の一つである。改善された水不透過性は、本発明の可撓性防水膜の別の利点である。

これらの急硬化性バインダー系は、１日あたり最低１つ、ただし少なくとも２つ以上の層の膜を、最終的な表面カバー、例えばタイルより先に施与することができるように構成される。急速乾燥タイル用接着剤を利用すること、さらには最終的なグラウチングを適用することも、全て一日のうちに可能であり得る。

上記の工業規格による硬化膜の最終的な可撓性およびクラックブリッジング特性に必要なポリマー含量は、２０質量％を上回るだろう。一般的に、ポリマー含量は、２５〜３０質量％の範囲、または７０質量％までである。

セメント質防水スラリーは通常、２つの層もしくは被覆で、ブラシ、スワブ、こてにより施与されるか、または噴霧されて、乾燥状態での厚さが１層あたり約１ｍｍになる。

本発明のセメント質防水膜はまた、一成分（１Ｋ）のポリマー含有粉末として提供されるか、または（ｉ）粉状の構成要素、例えばセメント質成分、砂、石灰岩粉末などを含む乾燥成分と、（ｉｉ）ポリマーおよび場合によってさらなる添加剤をさらに含有する湿潤成分とから成る二成分（２Ｋ）の調製物として提供されることが可能である。本発明の２Ｋのシーリングスラリー系の乾燥成分（ｉ）は、
石灰岩粉末０〜５０質量％；
ケイ砂１０〜８０質量％、
セメント質成分１〜５０質量％、および
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、繊維などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％
を含有する。

湿潤成分（ｉｉ）は一般的に、
ポリマー３０〜７０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％、
を含有し、水で１００質量％に調整される。

湿潤成分対乾燥成分の比は一般的に、１：２〜３：１の範囲内にある。

一般的な１Ｋのシーリングスラリー調製物は、
石灰岩粉末０〜４０質量％；
ケイ砂２０〜８０質量％、
セメント質成分１〜４５質量％、
ポリマー１０〜４０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、遅延剤、促進剤などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜７質量％
を含有する。

一般的に、乾燥した一成分（１ｋ）系シーリングスラリー調製物をさらに水と混合すると、１５〜４０質量％、好ましくは２０〜３０質量％の１Ｋのシーリングスラリー組成物が生成する。

発明の説明
上記のようなこれまでの防水スラリーにおける高含量のケイ酸カルシウムセメントは、できあがる乾燥した防水膜の高い可撓性に矛盾するものである。求められる可撓性を達成するためには、非常に高含量のポリマーが必要である。一般的に、高いケイ酸カルシウムセメント含量は、含有されている水が元来伴う水和により結合することによって、または防水スラリーのセメント構成要素が硬化することによって起こる急速乾燥に関与していると認められる。下にある構造物または基材に対する防水スラリーの接着性も、高いケイ酸カルシウム含量によって有利な影響を受けると思われる。

Ｘ線回折測定によって、ケイ酸カルシウムセメント（ポルトランドＣＥＭＩ）５０質量％とポリマー２８質量％とを含有するセメント質防水スラリー組成物におけるセメントの転化率が、２４時間後および７日間後に１質量％未満であることが明らかとなった。したがって、旧来のセメント質防水スラリー系における高いセメント含量および低いセメントの転化率は、最終的な硬化膜における高い度合いの後水和脆性および強い収縮をもたらす。

標準的なＣＳＡセメントは、このようなＣＳＡセメントの強度発現に関与する早期の迅速なエトリンガイト形成を特徴とする。ＣＳＡセメントの利用性は一般的に、特定の適用、例えばスクリード、タイル用接着剤などのための適用に制限される。建設での適用のための使用は、できあがる建築用塗布物の耐久性の不足、および高水圧下での不安定性、または長期間水中に沈ませる適用によって妨害されてきた。

従来技術の欠陥および欠点を、本明細書で記載する本発明によって克服することができる。

本発明のバインダー系は、二成分系の場合、セメントおよび水性ポリマー分散体から成り、一成分系の場合、セメントおよび乾燥したポリマー分散体粉末から成る。できあがるスラリーの０．６超のポリマー／セメント比率は、建設事業におけるシール材の目的のために求められる可撓性を得るために必要とされる。可撓性は、支持体または基材における表面クラックのブリッジング性に実質的に役立つ防水膜の特性であり、この支持体または基材の上に、欧州規格ＥＮ１４８９１、ＥＮ１５０４−２、欧州技術認証ガイドライン（ＥＴＡＧ）０２２第一部、建築管理局のドイツ認証（ａｂＰ，ａｌｌｇｅｍｅｉｎｅｓ ｂａｕａｕｆｓｉｃｈｔｌｉｃｈｅｓ Ｐｒｕｅｆｚｅｕｇｎｉｓ）およびＤＩＮ１８１９５（ドイツ規格協会‘‘Ｄｅｕｔｓｃｈｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｅｒ Ｎｏｒｍｕｎｇ ｅ．Ｖ．による規格）に従って膜を施与した。

本発明によって解決すべき課題は、安定性および可撓性のあるスラリーのための、好ましくは防水膜のための改善された調製物を提供することであり、ここで最終的な硬化被覆は、低減された脆性および収縮能力を有する。したがって、本発明の防水スラリーは、防水性と、優れたクラックブリッジング特性を有する被覆とを提供するのに理想的である。

セメントの種類の選択は、最終的な生成物、つまり硬化した防水膜の特性にかなりの影響を与える。シーリングスラリー調製物においてケイ酸カルシウムセメントの量をスルホアルミン酸カルシウムセメントまたはアルミン酸カルシウムセメントで代用および／または交換することは、硬化した生成物の脆性に関して驚くべき効果を有していた。特に、セメント含量を１０質量％未満に削減することによって、材料の脆性および収縮挙動がかなり削減される。本発明の防水膜のセメント質成分としてのスルホアルミン酸カルシウムセメントおよびアルミン酸カルシウムセメントは、主に普通ポルトランドセメントに基づく防水スラリーに比べて、改善された耐久性、可撓性、耐水性および水安定性をもたらす。本発明の混合物は、スルホアルミン酸カルシウムセメントを、１００質量％まで、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは３〜１５質量％またはさらにより好ましくは５〜１０質量％含有する。

さらに、無機フィラーの選択および粒径はまた、膜の乾燥、硬化および可撓性の挙動にかなりの影響を与える。

ポリマーまたはラテックスの粉末は、酢酸ビニルポリマー、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−ビニルエステル共重合体および／または酢酸ビニル−ビニルエステル−エチレン共重合体（ただし、ビニルエステルモノマーは、それぞれの場合、ビニルラウレート、ビニルピバレートおよびビニルバーサテートから成る群より選択される）、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル−エチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ならびにスチレン−アクリル酸エステル共重合体（ただし、アクリル酸エステルは、それぞれの場合、１〜１０個の炭素原子を含む分枝鎖状または直鎖状のアルコールによるエステルである）から成る群より選択される。ラテックス粉末は好ましくは、スチレンアクリレート共重合体、ポリ酢酸ビニル、スチレンブタジエン共重合体またはこれらの混合物を含む群から選択される。

本発明の調製物のさらなる利点は、最適な機能性を得るために必要とされる添加剤の量が削減されていることである。例えば、本発明の配合表に基づきできあがる乾燥した調製物を、従来の調製物中にあるようなさらなる固化防止添加剤を加える必要なしに、より長い期間にわたって容易に貯蔵することができる。これは、製造コストの削減において有益な効果を有する。

噴霧乾燥用添加剤、例えばポリビニルアルコール、スルホネートまたはポリカルボキシレート、および乳化剤の良好な吸収が、調製物中で使用されるポリマーの十分に高い湿潤強度の基礎であることが判明した。特に、３〜１５質量％の高含量な感水性噴霧乾燥用添加剤を有する分散ポリマーは、スルホアルミン酸カルシウムセメントおよびアルミン酸カルシウムセメントの表面上で高い吸収性を示す。吸収能力は、セメントエマルション中に各噴霧乾燥用添加剤を有するまたは有しない試験用調製物の全有機物含量を測定することによって特定可能である。全有機物含量の分析のために、試験用調製物を作製し、５分後に、この液体を高圧でフィルターに通すことで固体から分離する。できあがる液体において、有機炭素含量を、それぞれ燃焼設備を用いて、規格ＤＩＮ ＥＮ１４８４の要求に従った全有機炭素（ＴＯＣ）分析器によって特定する。

アルミン酸カルシウムセメントの吸収能力が５０〜８０質量％の範囲にある一方で、それとは対照的に、ポルトランドセメントの吸収能力は、たった１０〜２５質量％の範囲にあるに過ぎない。

削減されたセメント質可撓性防水膜において有用である適切なセメントの種類の選択については、セメントの吸収能力が重要である。高い吸収速度を有するセメントが好ましい。

低い硫酸カルシウム含量を有するスルホアルミン酸カルシウムセメント、好ましくは硫酸カルシウム不含の混合物が、大幅にセメントを削減したシーリングスラリー調製物中での使用に優れており、かつ非常に良好な吸収特性を有することが実証された。

本発明のセメント質防水スラリーは、安定かつ可撓性の高い防水膜を作製または製造するために使用されてもよい。このような防水膜は任意で基布または基質を有し、この基布または基質を、片側または両側において、被覆としての本発明の組成物で被覆して、不透性バリアを形成する。そのような防水膜は、各セメント質防水スラリーおよび／または基布もしくは基質の１つ以上の層から成っていてよく、単一または複数の膜を構成することができる。あるいは、可撓性防水膜を、基布または基質をセメント質防水スラリー、つまり均一に広がったスラリーの床に浸漬することによって作製することができ、そうすることによって、スラリーと基布または基質とが一体化して、単一箔または壁紙のような要素を形成する。これらの防水膜は、建設および建築の様々な適用において使用可能である。これらの種類の膜は一般的に、防水バリアを提供するために、任意のその他の層または材料と組み合わせて、または組み合わせることなく、直接取り付けるために設計されている。基布または基質は、織布状、編物状または不織布状の天然繊維またはポリマー繊維、ガラス繊維、ポリマー接着被覆、および基布の片側または両側にある任意のポリマー被覆から選択され得る。できあがる可撓性防水膜を、品質管理された箔または壁紙の形態で製造することまたは予め作ることができ、さらなる使用のために貯蔵することができる。そのような予め作られた箔は、壁紙として利用可能であり、例えば、地下鉄でのさらなるタイル張りの際に、標準的な防水スラリーに必要とされるタイル用接着剤が塗布可能になるまで乾燥するのを数時間待つ必要なく、即時使用される。

本願の発明を、部分的に、例示項目の非限定的一覧の参照によって特徴付けることができる。開示された物質組成および方法に関して本発明において予想されるように、１つの態様において、本発明の実施形態は、本明細書で開示される成分および／または工程を含む。別の態様において、本発明の実施形態は実質的に、本明細書で開示される成分および／または工程から成る。さらなる別の態様において、本発明の実施形態は、本明細書で開示される成分および／または工程から成る。

１：以下の（ｉ）〜（ｖ）：
（ｉ）水硬性バインダー成分１〜５０質量％、好ましくは２〜１５質量％、より好ましくは３〜１０質量％、最も好ましくは３〜５質量％、
（ｉｉ）ケイ砂４０〜７７質量％、
（ｉｉｉ）ポリマー１０〜４０質量％；好ましくは１５〜３０質量％、最も好ましくは１８〜２０質量％、
（ｉｖ）石灰岩粉末５〜２０質量％、
（ｖ）１種以上の添加剤０〜５質量％
を含むシーリングスラリーのための組成物において、水硬性バインダー成分が、アルミン酸カルシウムセメントまたはスルホアルミン酸カルシウムセメントまたはアルミン酸カルシウムセメントとスルホアルミン酸カルシウムセメントとの混合物を含むか、または実質的にそれから成るか、または１００質量％までそれから成り、ポリマーが、酢酸ビニルポリマー、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−ビニルエステル共重合体および／または酢酸ビニル−ビニルエステル−エチレン共重合体（ただし、ビニルエステルモノマーは、それぞれの場合、ビニルラウレート、ビニルピバレートおよびビニルバーサテートから成る群より選択される）、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル−エチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ならびにスチレン−アクリル酸エステル共重合体（ただし、アクリル酸エステルは、それぞれの場合、１〜１０個の炭素原子を含む分枝鎖状または直鎖状のアルコールによるエステルである）から成る群より選択され、このポリマーが好ましくは、スチレンアクリレート共重合体、ポリ酢酸ビニル、スチレンブタジエン共重合体もしくはこれらの混合物、または別のターポリマーを液体もしくは粉末の形態で含む群より選択されることを特徴とする組成物。

２：水硬性バインダー成分が、アルミン酸カルシウムセメントおよびスルホアルミン酸カルシウムセメントを含むか、または実質的にそれらから成る、項目１記載の組成物。

３：水硬性バインダー成分が、１００、９５、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５または５０質量％までのスルホアルミン酸カルシウムセメントから成る、項目１または２記載の組成物。

４：水硬性バインダー成分が、８０質量％まで、好ましくは８５質量％までのスルホアルミン酸カルシウムセメントから成り、かつポルトランドセメント不含である、項目３記載の組成物。

５：水硬性バインダー成分が、さらにポルトランドセメントを含有することができる、項目１から３までのいずれか１つ記載の組成物。

６：ポルトランドセメントおよびスルホアルミン酸カルシウムセメントが存在しており、スルホアルミン酸カルシウムセメント：ポルトランドセメントの比率が、５超、より好ましくは１０超である、項目５記載の組成物。

７：水硬性バインダー成分が、アルミン酸カルシウムセメントとスルホアルミン酸カルシウムセメントとの混合物を含むか、または実質的にそれから成るか、またはそれから成る、項目１から３までのいずれか１つ記載の組成物。

８：ポリマーが、スチレンアクリレートまたはアクリレート共重合体を含むか、または実質的にそれから成る、項目１から７までのいずれか１つ記載の組成物。

９：ポリマー：セメントの比率が、０．６超、好ましくは１．５超、好ましくは２超、好ましくは２．５超、好ましくは３超、最も好ましくは３．５超である、項目１から８までのいずれか１つ記載の組成物。

１０：項目１から９までのいずれか１つ記載の二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物であって、
（ｉ）以下の乾燥成分
石灰岩粉末５〜２０質量％；
ケイ砂４０〜７７質量％、
水硬性バインダー成分１〜５０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、繊維などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％、および
（ｉｉ）以下のものを含む湿潤成分
ポリマー３０〜７０質量％、
消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料などのうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％、および１００質量％になるまでの水、
を含む二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物。

１１：乾燥成分（ｉ）対湿潤成分（ｉｉ）の比が１：２〜４：１の範囲にある、項目１０記載の二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物。

１２：１種以上の架橋成分、例えばカルシウム、アルミニウムまたは亜鉛のような多価カチオンの可溶性塩をさらに含む、項目１から１１までのいずれか１つ記載の組成物。

１３：１種以上のポゾラン成分をさらに含む、項目１から１２までのいずれか１つ記載の組成物。

１４：活性化剤、好ましくは水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、普通ポルトランドセメントまたは水溶性ケイ酸塩化合物のうち１つから選択されるアルカリ性活性化剤をさらに含み、この水溶性ケイ酸塩化合物が、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、水ガラス、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウムおよび２種以上のこれらの構成要素の混合物から選択されるものであり、一般的に、水溶性ケイ酸塩化合物は、ｍＳｉＯ２・ｎＭ２Ｏの式のアルカリ性メタケイ酸塩から選択され、式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＮＨ４、好ましくはＮａもしくはＫ、またはこれらの混合物であり、ｍおよびｎはモルを指し、ｍ：ｎの比率は、約０．９〜約４、好ましくは約０．９〜約３．８、より好ましくは約０．９〜約３．６の範囲にあり、好ましくは活性化剤が水酸化カルシウムである、項目１から１３までのいずれか１つ記載の組成物。

１５：固化防止添加剤、例えば二酸化ケイ素、炭酸カルシウムなどを含有しない、項目１から１４までのいずれか１つ記載の組成物。

１６：可撓性防水膜を作り出すプロセスまたは方法における、項目１から１５までのいずれか１つ記載の組成物の使用。

１７：項目１から１６までのいずれか１つ記載の組成物を利用するプロセスまたは方法によって得られる可撓性防水膜。

１８：項目１６または１７記載の方法またはプロセスによって得られる可撓性防水膜。

１９：項目１６または１７記載の方法またはプロセスによって得られる可撓性クラックブリッジング防水膜。

２０：コンクリートまたはメーソンリー構造のための可撓性被覆または防水膜としての、項目１から１５までのいずれか１つ記載の組成物の使用。

２１：織布状、編物状または不織布状の天然繊維、ポリマー繊維またはガラス繊維の基布または基質を任意で有する防水バリア基材としての、請求項１から１４の組成物を含む防水膜。

２２：基布または基質が、この基布または基質の片側または両側において、請求項１から１４記載の組成物の被覆１つ以上で被覆されている、項目２１記載の防水膜。

２３：基布または基質を、請求項１から１４記載の組成物、つまり均一に広がった組成物の床に浸漬し、そうすることによって、組成物と基布または基質とが一体化して、単一箔または壁紙のような要素を形成する、項目２１記載の防水膜。

実施例
異なる種類のセメントを砂／石灰岩の混合物中で試験した（普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）、ＣＳＡ（Ｂｅｌｉｔｈ）、ＨＡＣ（ｉ）（例えばＴｅｒｎａｌ（登録商標）ｗｈｉｔｅ）、ＨＡＣ（ｉｉ）（Ｔｅｒｎａｌ（登録商標）ＲＧ−Ｓ）およびＨＡＣ（ｉｉｉ）（Ｉｓｔｒａ４０））。使用した増粘剤系は、セルロースと澱粉エーテルとの組み合わせであった。遅延剤系としては、酒石酸とクエン酸との組み合わせを使用した。オープンタイムは、４５〜６０分の間にあるように、遅延剤によって調整した。２つのセメント濃度（５質量％および３質量％のＨＡＣ、ＣＡＣ、ＣＳＡ）を試験した。

試験したスラリー混合物試料１〜１３の個別の調製は、以下の配合表に従った。

厚さ２．４ｍｍのフィルムを、図１で図示されているように、テフロン箔上でワイパーによって作製した。乾燥（７日間）後、これらのフィルムを水中で１４日間沈めた状態で貯蔵した。この期間に、フィルムの凝集および浸出を観察した。

浸出試験：
浸出挙動を、１４日間まで水中にフィルムを沈めて貯蔵することによって試験した。異なるフィルムの種類によって、異なる浸出特性が実証される。浸出の度合いは、残留水の色彩強度によって評価した。

５質量％のＣＳＡ／ＨＡＣセメントから作り出したフィルムである試料１は浸出を示さない。試料２および４は、最も強い浸出を示す。外観検査後、試料３の浸出挙動は、試料１および４の浸出結果の間にある（図２）。

手作業での可撓性試験および凝集試験
フィルムを図１に示されているように作製した。通常条件下（２３℃／５０％の相対湿度で７日間）での乾燥後に、膜を手作業で手により転がし、引っ張ることによって、フィルムを等級分けした。

手作業での試験で確認されたように、凝集試験によって、湿式貯蔵後に良好な可撓特性（図４）および良好な凝集特性（図５）が実証された。

フィルム試料５〜８は、ＣＳＡ／ＨＡＣセメント３質量％のセメント含量を有する。観察される浸出は、試料１〜４における浸出より強い。ＣＳＡセメントを有する試料５だけが浸出を示さない。

フィルム６および８のフィルム凝集が弱い一方で、フィルム５および７の凝集特性は良好である。

結論として、ＣＳＡセメントによる吸収速度は、当分野において極めて良好であり、十分な水安定性を有する、セメントが５質量％未満のセメント削減調製物を可能にする。

クラックブリッジング試験
鋼線が一体化されたモルタルの角柱体を作製し、２８日間にわたり乾燥させた。乾燥後、この防水膜を、１層あたり厚さ約１．２ｍｍの２つの層で施与した。通常条件下（２３℃／５０％ｒ．Ｈ．）での２８日間にわたる防水膜の乾燥後に、クラックブリッジング試験を実施した。

約１５分の時間で、０．４ｍｍのクラックを、標準的なクラックブリッジング設備内のスクリューによってゆっくりと作製した。クラックの寸法は、一体型スケールを備えるルーペまたは拡大鏡によって測定された。クラックを２４時間にわたって固定し、施与した防水膜のクラックブリッジング特性の挙動を観察した。この試験は、観察期間後に膜上でクラックが見つからなければ、合格とされた。それとは異なり、防水膜が、評価時間後に、モルタルにあるクラックの上でクラックするか、または破れたら、この試験は不合格とされた。

予め作られた可撓性防水膜
セメント質スラリーの調製
ＯＰＣ ５
ＣＳＡ ３０
ＨＡＣ（ｉ）
ＨＡＣ（ｉｉ）
ＨＡＣ（ｉｉｉ）
α半水和物
石英砂０．０６〜０．２ｍｍ ３３３
石英砂０〜０．３５５ｍｍ １３０
石英砂０．２〜０．６ｍｍ １５２
石灰岩粉末（Ｏｍｙａｃａｒｂ １５ＡＬ） １０３
粉末泡消し剤（Ｖｉｎａｐｏｒ ＤＦ９０１０） ２
アクリル増粘剤（Ｒｈｅｏｖｉｓ ＨＳ １９８０） ０．４
（メッシュ メッシュ
スチレンアクリレート分散体（Ａｃｒｏｎａｌ ５４４２）（５０％の固体含量） ４６０
液体泡消し剤（Ｆｏａｍａｓｔｅｒ ＳＩ２２１３） ４
可使時間 １５分
フィルムの可撓性、凝集 非常に高い、非常に良好
静止状態のクラックブリッジング［ｍｍ］ ３ｍｍ
水中貯蔵後のフィルム（１４日） 浸出なし。

メッシュを上記のような調製のセメント質スラリーの床に浸漬して、引き続き、スラリーを図７に図示されているように薄く平らな膜に広げることで、厚さ１ｍｍまでの予め作られた可撓性防水膜または防水壁紙箔を作製した。乾燥（７日間）後、単一の膜またはフィルム（図８）を、図９で図示されているように、接着剤を使用して表面に施与した。この膜は、図１０に図示されているように、素晴らしいクラックブリッジング特性をもたらす。

２．４ｍｍのノッチを有するワイパーを利用したフィルムの作製。 水中貯蔵された５質量％のＣＳＡフィルムの浸出試験結果。 水中貯蔵された３質量％のＣＳＡフィルムの浸出試験結果。 可撓性試験；（ａ）合格、（ｂ）不合格。 手作業での凝集試験；（ａ）合格、（ｂ）不合格。 クラックブリッジング試験；（ａ）合格、（ｂ）不合格。 セメント質防水スラリーおよび基質。 予め作られた可撓性防水膜。 予め作られた可撓性防水膜の使用。 壁紙箔のクラックブリッジング特性。

Claims (20)

1. （ｉ）水硬性バインダー１〜４５質量％、
   （ｉｉ）ケイ砂４０〜７７質量％、
   （ｉｉｉ）ポリマー１０〜４０質量％、
   （ｉｖ）石灰岩粉末５〜２０質量％、
   （ｖ）１種以上の添加剤０〜７質量％、
   を含むシーリングスラリーのための組成物において、水硬性バインダー成分が、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメントまたはこれらの混合物を含み、前記ポリマーが、酢酸ビニルポリマー、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−ビニルエステル共重合体および／または酢酸ビニル−ビニルエステル−エチレン共重合体（ただし、ビニルエステルモノマーは、それぞれの場合、ビニルラウレート、ビニルピバレートおよびビニルバーサテートから成る群より選択される）、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル−エチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ならびにスチレンアクリレート共重合体（ただし、アクリル酸エステルは、それぞれの場合、１〜１０個の炭素原子を含む分枝鎖状または直鎖状のアルコールによるエステルである）から成る群より選択され、前記ポリマーが好ましくは、スチレンアクリレート共重合体、ポリ酢酸ビニル、スチレンブタジエン共重合体もしくはこれらの混合物、または別のターポリマーを液体もしくは粉末の形態で含む群より選択されることを特徴とする組成物。
2. 前記水硬性バインダー成分が、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメントまたはこれらの混合物から実質的に成る、請求項１記載の組成物。
3. 前記水硬性バインダー成分が、１００、９５、９０、８５、８０、７５または７０質量％までのアルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメントまたはこれらの混合物を含む、請求項１または２記載の組成物。
4. 前記水硬性バインダー成分が、８０質量％まで、好ましくは８５質量％までのスルホアルミン酸カルシウムセメントを含み、かつポルトランドセメント不含である、請求項３記載の組成物。
5. 前記水硬性バインダー成分が、さらにポルトランドセメントを含有することができる、請求項１から３までのいずれか１項記載の組成物。
6. 前記ポルトランドセメントおよび前記スルホアルミン酸カルシウムセメントが、０．５〜０．１の比率で存在する、請求項５記載の組成物。
7. 前記アルミン酸カルシウムセメントおよび前記スルホアルミン酸カルシウムセメントが、１：５の比で存在する、請求項１から３までのいずれか１項記載の組成物。
8. 前記ポリマーが、スチレンアクリレートまたはアクリレート共重合体を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の組成物。
9. 前記水硬性バインダー成分に対する前記ポリマーの比率が１超である、請求項１から８までのいずれか１項記載の組成物。
10. 請求項１から９までのいずれか１項記載の二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物であって、
    （ｉ）以下の乾燥成分
    石灰岩粉末５〜２０質量％；
    ケイ砂４０〜７７質量％、
    水硬性バインダー成分１〜５０質量％、
    消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料、繊維のうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％、および
    （ｉｉ）以下のものを含む湿潤成分
    ポリマー３０〜７０質量％、
    消泡剤、増粘剤、活性化剤、架橋剤、顔料のうち１つ以上から選択される添加剤０〜１０質量％、および１００質量％になるまでの水、
    を含む二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物。
11. 乾燥成分（ｉ）対湿潤成分（ｉｉ）の比が１：２〜３：１の範囲にある、請求項１０記載の二成分（２Ｋ）シーリングスラリー系組成物。
12. １種以上の架橋成分、例えばカルシウム、アルミニウムまたは亜鉛のような多価カチオンの可溶性塩をさらに含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載の組成物。
13. １種以上のポゾラン成分をさらに含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の組成物。
14. 水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、普通ポルトランドセメントまたは水溶性ケイ酸塩化合物のうち１つから選択されるアルカリ性活性化剤をさらに含む、請求項１から１３までのいずれか１項記載の組成物。
15. 固化防止添加剤を含まない、請求項１から１４までのいずれか１項記載の組成物。
16. 可撓性防水膜を作り出すプロセスまたは方法における、請求項１から１５までのいずれか１項記載の組成物の使用。
17. 請求項１から１６までのいずれか１項記載の組成物を利用するプロセスまたは方法によって得られる可撓性防水膜。
18. 請求項１６または１７記載の方法またはプロセスによって得られる可撓性防水膜。
19. コンクリートまたはメーソンリー構造のための可撓性被覆または防水膜としての、請求項１から１５までのいずれか１項記載の組成物の使用。
20. シーリングスラリーと、織布状、編物状または不織布状の天然繊維、ポリマー繊維またはガラス繊維から選択されるベース基質またはメッシュとを含む可撓性防水膜。