JPH11323185A

JPH11323185A - 被覆用組成物

Info

Publication number: JPH11323185A
Application number: JP15355998A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takeda; 晋治武田; Koichi Fukushima; 浩一福島
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】その硬化物が下地との接着性及び強度に優れ、
かつ菌類等の付着・増殖抑制効果に優れ、さらにこれら
の効果が長期間維持する組成物の提供。【解決手段】(A) （メタ）アクリル酸エステルを必須構
成単量体単位とする重合体、(B) 塩基性銅を担持したゼ
オライト、(C) セメント及び(D) 水からなる組成物であ
って、(B) 成分の割合が組成物中に２〜３０重量％であ
り、(C) 成分の割合が(A) 成分１００重量部に対して１
００重量部以上である被覆用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電所の導水
路及び農業用水路等の水路等の下地に付着、増殖する藻
類及び菌類等の発生を抑制する被覆用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】水力発電所の導水路及び農業用水路等の
水路の壁面等には、藻類が増殖し付着したり、増殖した
菌類が産生する粘性物等が層状になって付着し、その結
果水路の断面積が小さくなったり、表面粗度が上昇して
しまうため、流水量が低下するという問題がある。これ
まで、これら藻類及び菌類の産生物等の付着物の除去方
法としては、手作業により取り除いたり、高圧水を水路
に流して物理的に除去する方法等が行われてきたが、こ
れらの方法は非常に手間が掛かったり、又作業に際して
は流水を停止しなければ作業できないため、経済的にも
損失が大きいものであった。

【０００３】一方、下水道及び海洋構造物等のコンクリ
ート構造物や船舶等の表面に、菌類、かび類及び藻類等
（以下菌類等という）が付着・成長することを防止する
方法としては、銀及び銅等の金属又はその化合物をその
まま、又はセメント等の水硬性材料や塗料に配合した組
成物を、コンクリート構造物等に塗布する方法（特開平
５−１７０９８３号公報）が検討されている。又当該方
法において、前記金属又はその化合物を少ない配合量で
より大きな効果を得ることと、溶出量を制御してその効
果を長期に渡り持続させるため、前記金属やその化合物
をゼオライト、アパタイト又はガラス等に担持させたも
のを使用する方法も検討されている（特開平９−２８４
９）。

【０００４】前記金属化合物において、銅化合物である
緑青は、長期間に渡って抗菌、防かび及び防藻性（以下
抗菌性等という）を有するものであり、抗菌、防かび及
び防藻材（以下抗菌材等という）として、プラスチック
及び建材等の多くの分野で使用されている。緑青とは、
水、二酸化炭素を含む大気中や水中に、銅を長期間（数
週間から数ヶ月）曝しておくと、この表面に形成される
緑色の物質であり、塩基性銅からなり、銅や亜酸化銅等
と比較して、水に対する溶解性が低いため、銅や亜酸化
銅等より、長期間の抗菌性等を維持できるものである
（特開平９−１９４９０１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】水路等に、抗菌材等を
施工する場合、数年間に渡り初期の形状を維持し、抗菌
性等の効果が持続することが要求される。しかしなが
ら、従来の抗菌性材等は、抗菌性等と耐水接着性等の物
性が両立せず、十分な抗菌性等の効果が得られないか、
又は水路等においては、抗菌材等を施工した表面が長期
間水中に浸されるため、接着性が低下してしまい、その
結果浮き、剥がれが生じたり、又表面が摩耗してしまう
ものであった。本発明者らは、その硬化物が下地との接
着性及び強度に優れ、かつ菌類等の付着・増殖抑制効果
に優れ、さらにこれらの効果が長期間維持する組成物を
提供するため、鋭意検討を行ったのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の検
討の結果、（メタ）アクリル酸エステル系重合体、塩基
性銅を担持したゼオライト及びセメントからなる組成物
が、その硬化物が下地等との接着性に優れる上、充分な
強度を有し、さらに抗菌性等の効果に優れ、これらの効
果が長期間に渡って維持することができることを見出し
本発明を完成した。以下に、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書においては、アクリル酸エステル又はメタ
クリル酸エステルを（メタ）アクリル酸エステルとい
い、アクリル酸又はメタクリル酸を（メタ）アクリル酸
という。

【０００７】

【発明の実施の形態】○（メタ）アクリル酸エステルを
必須構成単量体単位とする重合体本発明の(A) 成分の（メタ）アクリル酸エステルを必須
構成単量体単位とする重合体〔以下（メタ）アクリル酸
エステル重合体ともいう〕は、組成物に配合することに
より、その硬化物を下地との接着性及び強度に優れるも
のとするものである。（メタ）アクリル酸エステル重合
体において、原料単量体の（メタ）アクリル酸エステル
としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリ
ル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メ
タ）アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、（メタ）アクリル酸
ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）アクリル酸ｉｓ
ｏ−ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）
アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、
（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アク
リル酸ノニル及び（メタ）アクリル酸デシル等の（メ
タ）アクリル酸アルキル、並びに（メタ）アクリル酸ヒ
ドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアル
キル等が挙げられる。重合体としては、これら単量体の
２種以上を共重合したものであっても良い。又、重合体
は、（メタ）アクリル酸エステルにこれ以外の単量体を
共重合したものであっても良く、具体的には、（メタ）
アクリル酸、スチレン、アクリロニトリル、エチレン、
ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニ
ル、（メタ）アクリルアミド及びＮ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド等が挙げられる。重合体としては、
これらその他単量体の２種以上を共重合したものであっ
ても良い。重合体としては、アルキル基の炭素数が１〜
１０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの１種以上
を２０〜１００重量％含み、ガラス転移温度が２０℃以
下であるものが好ましい。当該重合体を含む組成物は、
その硬化物の下地に対する接着性及び強度が特に優れる
ものとなる。又、重合体の形態としては、組成物に混合
し易い点で、重合体のエマルションが好ましい。当該エ
マルションとしては、前記単量体を界面活性剤の存在
下、常法に従い乳化重合させて得られたものでよく、特
に２級、３級アミン型又は４級アンモニウム塩型の界面
活性剤を用いた乳化重合により得られるカチオン性エマ
ルションが、下地に対する接着力に優れるためより好ま
しい。重合体の好ましい割合は、組成物中に１〜２０重
量％であり、より好ましくは２〜１０重量％である。重
合体の割合が１重量％に満たない場合は、硬化物の下地
に対する接着性が低下する場合があり、他方２０重量％
を超えると、組成物の粘性が高くなってしまい、塗工性
が低下することがある。

【０００８】○塩基性銅を担持したゼオライト (B) 成分の塩基性銅を担持したゼオライトにおいて、塩
基性銅としては、塩基性炭酸銅〔ＣｕＣＯ₃Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）₂〕、塩基性酢酸銅〔Ｃｕ（ＣＨ₃ＣＯ₂）ＣｕＯ
６Ｈ₂Ｏ〕、塩基性塩化銅〔ＣｕＣｌ₂３Ｃｕ（ＯＨ）
₂〕及び塩基性硫酸銅〔ＣｕＳＯ₄３Ｃｕ（ＯＨ）₂〕
等が挙げられ、抗菌性等に優れる点で塩基性炭酸銅が好
ましい。又、塩基性銅の混合物である緑青を使用するこ
ともできる。塩基性銅を担持するゼオライトは、種々の
ものが使用可能であり、無置換のもの、アルカリ金属塩
やアルカリ土類金属塩により置換されたもの等が挙げら
れる。ここで金属としてはナトリウム、カリウム及びカ
ルシウム等が挙げられる。ゼオライトは、天然ゼオライ
トと合成ゼオライトがあるが、天然物が好ましい。又、
ゼオライトとしては、粉末状のものが、組成物の配合性
及び施工性に優れるため好ましい。ゼオライトの粒径
は、目的に応じて適宜選択すれば良く、５μｍ〜２ｍｍ
の範囲が好ましい。粒径が５μｍより小さいと、組成物
の粘度が上昇し、施工性が悪くなる場合があり、他方２
ｍｍを越えると、骨材としては大きすぎるため、コテ塗
り及び吹き付け等の施工性が不良となったり、仕上がり
外観が悪くなる場合がある。本発明において、担持と
は、ゼオライト表面に塩基性銅が物理的又は化学的に付
着又は吸着している状態をいう。ゼオライトに対する塩
基性銅の担持量は、ゼオライト重量の３０重量％以下で
あることが好ましい。塩基性銅の担持量が３０重量％を
超えると、ゼオライトに担持できず、本発明の効果を発
揮できない場合があり、又経済的でもない。塩基性銅を
担持したゼオライト粉末は、市販されており、好ましい
ものとしては、ヒューチャーフォース（株）製「緑青ゼ
オライトＰＯ−Ｚシリーズ」等が挙げられる。

【０００９】(B) 成分の配合割合は、コンクリート等の
下地に対する接着性、圧縮強度及び抗菌性等の面から、
組成物全重量に対し２〜３０重量％であり、５〜２０重
量％が好ましい。２％を下回ると抗菌性等が不充分であ
り、他方３０％を上回ると、下地表面に対する組成物硬
化物の接着性及び圧縮強度等が低下し、浮き、剥がれ及
び割れ等を起こしやすくなったり、耐摩耗性が著しく低
くなる。

【００１０】○セメント (C) 成分のセメントとしては、各種ポルトランドセメン
ト、白セメント、高炉セメント及びアルミナセメント等
が挙げられる。

【００１１】(C) 成分の割合は、(A) 成分１００重量部
に対して１００重量部以上である必要があり、１００〜
５０００重量部が好ましく、より好ましくは２００〜３
０００重量部である。この割合が１００重量部を下回る
と、組成物の粘性が上昇して、コテ塗り及び吹き付け等
の組成物の施工性が悪くなったり、又下地に対して組成
物の硬化物の接着性及び圧縮強度等が低下し、水路等に
おいて、水と共に流れてくる砂及び石等により、組成物
の硬化物が、剥がれたり、割れたりし、耐摩耗性が著し
く損なわれる場合がある。

【００１２】○水本発明の(D) 成分の水は、(C) 成分のセメントを硬化さ
せるために配合する成分であり、通常前記（メタ）アク
リル酸エステル重合体のエマルションに由来する水であ
り、又配合割合が不充分な場合には、さらに配合するこ
ともできる。水の好ましい割合は、組成物中に３〜４０
重量％であり、より好ましくは５〜３０重量％である。
水の割合が、３重量％に満たない場合は、組成物の塗工
性や硬化性が低下する場合があり、他方４０重量％を超
えると、組成物を塗工する際にタレが生じたり、組成物
の硬化性が低下したり、組成物硬化物の強度が低下する
場合がある。

【００１３】○その他の成分本発明の組成物には、必要に応じてその他の成分を配合
することもできる。例えば、無機骨材、膨張剤、減水
剤、増粘剤、硬化促進剤及び硬化遅延剤等を挙げること
ができる。本発明では、組成物を増量し流動性を与え、
又組成物硬化物の寸法安定性を改善するため、無機骨材
を配合することが好ましい。無機骨材としては、珪砂、
川砂、シリカ、タルク、マイカ、珪藻土、炭酸カルシウ
ム、カオリン、珪石粉及びセピオライト等や、無機質軽
量骨材等が挙げられる。無機骨材の配合割合としては、
セメントモルタルで従来から行われている配合割合に従
えば良く、好ましくはセメント：無機骨材＝１：０．５
〜１：４（重量比）である。

【００１４】○製造及び使用方法本発明の組成物の製造方法は、前記(A) 、(B) 、(C) 及
び(D) 成分を、常法に従い混合すれば良い。

【００１５】本発明の組成物の使用方法としては、モル
タル及びコンクリート等の施工方法として従来から知ら
れている方法を適用すれば良い。具体的には、コテ、刷
毛、ローラー及びヘラ等による塗布、スプレーガン等に
よる吹き付け、型枠内への流し込み、並びにコンクリー
トのひび割れや隙間への注入等が挙げられる。

【００１６】本発明の組成物は、菌類等の増殖が懸念さ
れる、コンクリート、モルタル、ブロック、石壁及び岩
盤等に適用可能である。具体的には、水力発電水、農業
用水、工業用水、生活用水及び排水等が流れる水路、溝
及びその他の施設等に適用できる。水力発電の施設とし
ては、導水路、余水路、放水路、揚水路、沈砂池、調整
池、サージタンク及び堰堤等が挙げられる。この他、河
川及び運河等の堤防等にも使用できる。本発明の組成物
は、下地に対する接着強度に優れるため、特に水力発電
所の導水路及び農業用水路等の水路に特に好ましく適用
できる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。尚、以下において「部」は重量部
を意味し、「％」は重量％を意味する。 ○製造例（アクリル酸エステル重合体エマルションの製
造）アクリル酸２−エチルヘキシル４８部、スチレン５０
部、アクリル酸メチル２部及びポリオキシノニルフェニ
ルエーテル２部を使用し、界面活性剤としてステアリン
酸トリメチルアンモニウムクロライド１部、重合開始剤
として２，２−アゾビス（２−ジアミノプロパン）塩酸
塩０．４部を使用して、水１００部中で乳化重合を行っ
た。得られたアクリル酸エステル重合体エマルション
は、固形分濃度４８％であり、重合体のガラス転移温度
は４℃であった。

【００１８】○実施例１〜３表１の処方に従い、製造例１で得られた(A) 成分を含む
アクリル酸エステル重合体エマルション、(B) 成分の塩
基性炭酸銅を主成分とする緑青を担持したゼオライト
〔ヒューチャーフォース（株）製ＰＯ−７０Ｚ、粒径１
０〜１００μｍ〕、(C) 成分のポルトランドセメント、
珪砂及び水を混合して組成物を製造した。得られた組成
物を、下記の評価方法に従いの評価を行った。それらの
結果を、表２に示す。本発明の組成物は、良好な抗菌性
等を示し、接着力及び一軸圧縮強度も優れるものであっ
た。

【００１９】○評価方法・接着力３０ｃｍ×３０ｃｍ×６ｃｍのコンクリート板に、組成
物を１０ｍｍの厚さに塗布し、２０℃６０％ＲＨで１４
日養生後し、試験体とした。試験体を、建研式引張試験
機にて接着力を各々３回ずつ測定した。又水中に７日浸
漬した後、同様にして接着力を各々３回ずつ測定した。

【００２０】・一軸圧縮強度組成物の硬化物について、ＪＩＳＡ６２０３に準じ
て測定した。

【００２１】・抗菌性等試験３０ｃｍ×３０ｃｍの鉄板に、組成物を４ｋｇ／ｍ²塗
布し、２０℃６０％ＲＨで１４日養生したものを試験体
とした。試験体を長野県内の導水路の内壁にアンカーボ
ルトにて固定し、１年経過後のかび、藻及び水垢等の付
着状況を調べた。尚、評価基準は次の通りである。 ◎；全く付着なし。 ○；ほとんど付着なし。 △；表面の２０％に付着。 ×；ほぼ全面に付着しているが、指で軽くこすればとれ
る。 ××；全面に層状に付着しており、指でこすってもとれ
ない。

【００２２】

【表１】１）括弧中の数字は、組成物全体に対する割合２）括弧中の数字は、重合体１００重量部に対する割合

【００２３】

【表２】

【００２４】○比較例１表３に示す組成にする以外は実施例１と同様にして、
(B) 成分を含まない組成物を製造した。得られた組成物
について、実施例と同様に評価した。それらの結果を表
４に示す。比較例１の組成物は、抗菌性等を全く発揮し
ないものであった。

【００２５】○比較例２表３に示す組成にする以外は実施例１と同様にして、組
成物中に(B) 成分を本発明の上限を超える３２重量％含
む組成物を製造した。得られた組成物について、実施例
と同様に評価した。それらの結果を表４に示す。比較例
２の組成物は、抗菌性等は良好であったが、水中浸漬７
日後の接着力が急激に落ち、一軸圧縮強度も不充分なも
のであった。

【００２６】○比較例３表３に示す組成にする以外は実施例１と同様にして、
(A) 成分１００重量部に対して(C) 成分を本発明の下限
に満たない９７重量部含む組成物を製造した。得られた
組成物について、実施例と同様に評価した。それらの結
果を表４に示す。比較例３の組成物は、抗菌性等は良好
であったが、接着力及び一軸圧縮強度が非常に低いもの
であった。

【００２７】○比較例４表３に示す組成にする以外は実施例１と同様にして、
(A) 成分を含まない組成物を製造した。得られた組成物
について、実施例と同様に評価した。それらの結果を表
４に示す。比較例４の組成物は、抗菌性等は良好であっ
たが、接着力が十分なものではなかった。

【００２８】

【表３】１）括弧中の数字は、組成物全体に対する割合２）括弧中の数字は、重合体１００重量部に対する割合

【００２９】

【表４】

【００３０】

【発明の効果】本発明の組成物は、抗菌性等に優れる
上、その硬化物が下地に対して優れた耐水接着性及び物
理的強度も備えており、菌類等の発生が懸念される、水
力発電用導水路及び農業用水路等の水路等の内壁に施工
することにより、浮き、剥げ、割れ及び激しい摩耗等の
劣化を受けることなく、長期に渡り躯体への菌類等の付
着及び増殖を抑制することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ //(Ｃ０４Ｂ 28/02 24:26）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) （メタ）アクリル酸エステルを必須構
成単量体単位とする重合体、(B) 塩基性銅を担持したゼ
オライト、(C) セメント及び(D) 水からなる組成物であ
って、(B) 成分の割合が組成物中に２〜３０重量％であ
り、(C) 成分の割合が(A) 成分１００重量部に対して１
００重量部以上である被覆用組成物。