JPH028986B2

JPH028986B2 -

Info

Publication number: JPH028986B2
Application number: JP4681786A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Wakabayashi; Toyoji Tomita
Original assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1990-02-28
Also published as: JPS62207748A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明のポリマーセメント組成物は、可使時間
の長い塗材である。本発明の組成物は、木、コンクリート等の構築
物の新設や補修に伴う下地調整材、床材、仕上げ
塗材、鋼管等の金属の被覆材等として有用であ
る。〔従来技術〕一般にポリマーセメント組成物とは、樹脂水性
分散液（エマルジヨン）を、ポルトランドセメン
トと骨材の和に対して、３〜50重量％（エマルジ
ヨン中の樹脂固型分）の割合で配合したものであ
る（特開昭48−44327号、同51−1526号、同52−
81331号、同54−66937号、同55−10433号、同55
−104955号、同56−17968号、同56−145148号、
同56−164048号、特公昭56−33334号）。これらのポリマーセメント組成物の利点として
は、樹脂水性分散液を配合しないものと比較して (1) セメントの引張強さが向上する。 (2) 各種基材、例えば建築構造物への接着力を向
上させる。 (3) 耐凍結融解性を向上させる。 (4) 保水性を向上させる。 (5) 乾燥収縮を低減させる。等があげられる。〔従来技術の問題点〕しかしながら、上に示したような利点がある一
方、樹脂水性分散液中の反応性基、例えばカルボ
キシル基（−COOH）と、セメント中の成分、
例えばCa⁺⁺とが反応することにより、ポリマー
セメントの場合、エマルジヨンを配合しないモル
タルと比べ可使時間が短かく作業上、種々の支障
をきたすという欠点がある。〔問題点を解決する具体的手段〕樹脂水性分散液に、下記(C)成分に示した水溶性
高分子を添加し、さらに水硬性セメントを配合す
ることにより、そのポリマーセメントの利点を害
さずに可使時間を大幅に延長せしめることができ
る。即ち、本発明は、 (A)成分：樹脂水性分散液 (B)成分：水硬性セメント (C)成分：ヒドロキシアルキルアクリレートを20
〜100重量％含有するビニルモノマー
を重合させて得られる分子中に水酸基
を有する水溶性高分子ポリマー上記(A)の水性分散液の樹脂の固型分100重量部
に対して、(B)の水硬性セメントが50〜3500重量部
の割合で、かつ、(B)成分の水硬性セメント100重
量部に対して(C)成分の水溶性高分子ポリマーが固
型分で0.1〜10重量部の割合に配合することによ
り、可使時間を大幅に延長せしめるポリマーセメ
ント組成物を提供するものである。本発明において、(A)成分の樹脂水性分散液と
は、乳化剤としてアニオン性またはノニオン性界
面活性剤もしくは保護コロイド剤を用い、重合開
始剤の存在下に、下記ビニル単量体を単独で、又
は２種以上通常の方法で乳化重合することにより
得られる樹脂水性エマルジヨンである。かかる共重合性のビニル単量体としては、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ・ブチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ・プロピル、
スチレン、ブタジエン、メタクリル酸２−エチル
ヘキシル、メタクリル酸ｎ・プロピル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸ｎ・ブチル、メタクリ
ル酸エチル、エチレン、アクリロニトリル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸、メタクリ
ル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリ
ルアミド等が、一種または二種以上使用される。 (A)成分の樹脂水性分散液は、ポリマーセメント
組成物の使用温度（自然乾燥ならばその時の気
温；加熱手段を用いた強制加熱乾燥ならばその時
の加熱温度。）以下の最低造膜温度を示すもので
あればよい。なお、ポリマーセメント組成物の使
用温度より高い最低造膜温度を示す樹脂水性分散
液であるときは、テキサノール、ブチルセロソル
ブ等の造膜助剤やジオクチルフタレート、ブチル
ベンジルフタレート等の可塑剤を水分散液に配合
し、見かけの造膜温度を使用温度以下にして用い
る。 (A)成分の樹脂水性分散液は、前記重合性ビニル
単量体を乳化剤または保護コロイド剤を用いて乳
化重合させることにより40〜60重量％の樹脂濃度
のものとして製造されるが、これを更に水で希釈
して使用してもよい。水分散液中の樹脂粒径は
0.1〜３ミクロンが一般である。乳化剤としては、次のものがあげられる。ジアルキルスルホンこはく酸ナトリウム、硫酸
化油のナトリウム塩、アルキルスルホン酸のナト
リウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩及びアンモ
ニウムアルキルサルフエート、スルホン酸のアル
カリ金属塩、オキシアルキル化されたC₁₂〜C₂₄−
脂肪族アルコールのアルカリ金属塩及びオキシア
ルキル化されたアルキルフエノールのアルカリ金
属塩、ならびに他のオキシエチル化された脂肪
酸、脂肪族アルコール及び／又は脂肪族アミド、
オキシエチル化されたアルキルフエノール、さら
に脂肪酸のナトリウム塩たとえばステアリン酸ナ
トリウム及びオレイン酸ナトリウム。保護コロイド剤としては、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸ソーダ塩、CMC、ポリビニ
ルピロリドン等があげられる。乳化剤または保護コロイド剤は、樹脂分に対
し、多くの場合、0.2〜３重量％の割合で用いる。次に、(B)成分の水硬性セメントとしては、ポル
トランドセメントと呼ばれる普通ポルトランドセ
メント、白色セメント、早強セメント、超早強セ
メント、混合セメント（高炉セメント、シリカセ
メント、フライアツシユセメント）等があげられ
る。 (B)成分の水硬性セメントは、(A)の水分散液の共
重合体の固型分100重量部に対して、50〜3500重
量部、好ましくは、80〜2000重量部の割合で用い
られる。50重量部未満では、セメントの骨材的機
能しか期待できない為、厚塗りができず、その皮
膜の強度も弱いものになる。逆に、3500重量部を
越えると、樹脂水性分散液を配合する前述の(1)〜
(5)の効果が発揮されない。 (B)成分のセメントの一部（80重量％以下）を、
タルク、マイカ、ケイ藻土、カオリン、石英、鉄
粉、フライアツシユ、ウルトラホワイト、酸化チ
タン、炭酸カルシウム、石綿粉、ホワイトカーボ
ン、ジルコニア、カーボンブラツク、パーライ
ト、酸化亜鉛、雲母、発泡ポリスチレン粒子、パ
ーライト粒子、ガラス球粒子等の骨材におきかえ
てもよい。これら骨材を使用する場合、(A)成分の
エマルジヨンの樹脂の他に、(B)成分の水硬性セメ
ントもバインダー的な機能を有するので皮膜より
これら骨材が脱落することが防止される。 (C)成分の水酸基を有する水溶性高分子は、ヒド
ロキシアクリレートを20〜100重量％含有するビ
ニルモノマーを重合、好ましくは (a) ヒドロキシアルキルアクリレート
20〜80重量％ (b) アクリルアミドおよび／またはメタクリルア
ミド１〜50重量％ (c) 上記(a)、(b)成分以外のビニルモノマー
０〜79重量％を共重合して得られる分子量が1000〜500000の水
溶性高分子ポリマーである。ヒドロキシアルキルアクリレートとしては、ア
クリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−
ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル
等が使用できる。共重合可能な他のビニルモノマ
ーとしては、アクリル酸２−エチルヘキシル、ア
クリル酸ｎ・ブチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル
酸ｎ・プロピル、スチレン、ブタジエン、メタク
リル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ・プ
ロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ・
ブチル、メタクリル酸エチル、エチレン、アクリ
ロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メ
チロールメタクリルアミド、酢酸ビニル等があげ
られる。ただし、上記の中でも、不飽和カルボン酸を用
いる場合は、１重量％以下で用いるのがセメント
成分との反応性の影響が小さいので好ましい。ま
た、特にアクリルアミド、メタクリルアミドを併
用したものは、得られるポリマーセメント硬化物
の乾燥収縮が小さい効果がある。なお、ヒドロキ
シアクリルアクリレートの使用量が20重量％未満
では、期待する可使時間を得られない。また、(C)成分の水溶性高分子ポリマーの分子量
としては、1000〜500000好ましくは、2000〜
100000のものを用いる。分子量1000未満では、期
待する可使時間が得られず、逆に、分子量が
500000を越えると、その凝集力が強くなりすぎ、
混和安定性が悪くなる。 (C)成分の水溶性高分子ポリマーは、(B)の水硬性
セメント100重量部に対して、固型分で0.1〜10重
量部、好ましくは、0.2〜5.0重量部の割合で用い
られる。0.1重量部未満では、期待する可使時間
を得ることができず、逆に10重量部を越えると、
保水性が高くなりすぎ、ポリマーセメント組成物
の硬化が著しく遅くなる。なお、(A)成分の樹脂水性分散液を得る乳化重合
前または乳化重合中の水中に(C)成分の水溶性高分
子ポリマーを添加し、乳化重合を行つて(A)成分と
(C)成分の混合物を同時に調製してもよい。これら(A)成分、(B)成分、(C)成分の他に、粘度安
定剤、消泡剤、アルコール、イソプロパノール、
トルエン等の溶剤、可塑材等を配合することがで
きる。本発明の水性樹脂分散液組成物は、コンクリー
ト、モルタル、スレート、鉄、アルミ、フアイバ
ー、木、ガラスおよび塩化ビニル、ポリエチレン
などのプラスチツク類にハケ塗り、スプレーガン
吹付けなどの方法により、１回でミクロンオーダ
ーから数mmの膜厚の塗膜を形成せしめることがで
きる。次に本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に
説明する。実施例及び比較例中の部および％は特
に例記しない限り重量部および重量％である。実施例１アクリル酸２−エチルヘキシル（2EHA） 35部アクリル酸ｎ・ブチル（BA） 35部スチレン（St） 26部メタクリルアミド（Ｍ・AAmide）３部アクリル酸（AA）２部ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 1.0部ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
1.0部過硫酸カリウム 1.0部イオン交換水 100部の混合物を90℃で4.5時間乳化重合反応させて、
固型分濃度が50％、樹脂粒径0.5ミクロン、最低
造膜温度が０℃以下の乳化液を得た。別に、アクリル酸２−ヒドロキシエチル（2HEA）
60部アクリルアミド（AAmide） 40部過硫酸カリウム２部イオン交換水 500部の混合物を90℃で4.5時間重合反応させて、固型
分濃度が20％、分子量が約5000の水溶性高分子ポ
リマー水溶液を得た。前記樹脂水性エマルジヨン（乳化液）100部に、
上記水溶性高分子ポリマー水溶液10部添加し、更
に宇部興産(株)製普通ポルトランドセメント（比重
3.1）800部、珪砂６号を800部および水170部配合
してポリマーセメントモルタル塗料を調製した。この塗料について、次の方法で可使時間、混和
安定性を評価した。〔評価方法〕可使時間； JIS−Ｋ・5201のセメントの物理試験方法のフ
ロー試験に準じて、混合直後、及び、60分静止放
置後のフロー値を測定し、その変化率より可使時
間の評価とした。変化率（％）＝（混合直後のフロー値）−（60分静止
後のフロー値）／（混合直後のフロー値）×100 混和安定性；樹脂水性エマルジヨンに水溶性高分子ポリマー
水溶液を混入し、さらに、普通ポルトランドセメ
ント及び珪砂を配合した際、塗料が安定に存在し
ていれば良好（〇）、凝集等により、不安定にな
つたら不良（×）とした。実施例２、比較例１〜２水溶性高分子ポリマー水溶液の添加量を表１に
示すように変更する以外は、実施例１と同様にし
てポリマーセメントモルタル塗料を調製し、評価
した。結果を同表に示す。

【表】

〔評価方法〕

乾燥収縮性；塗料300ｇを直径５cm、高さ10cmのポリ容器
内へ入れ、長さ20cm、直径１cmの鉄製棒で15回
突き固めた後、フタをし、温度20℃、湿度65％
で２週間放置し塗料を硬化した。ポリマーセメ
ント硬化物の直径を測定し、下記式より乾燥収
縮率を計算する。乾燥収縮率（％）５cm−硬化後のポリマーセメント組
成物の直径（cm）／５cm×100 結果を表４に示す。

【表】

【表】実施例６〜７表５に示す様に、ポルトランドセメント及び珪
砂の配合の割合を変更する他は実施例１と同様に
してポリマーセメントモルタル塗料を調整し、実
施例１と同様に評価した。結果を同表に示す。

【表】

【表】実施例８〜９、比較例５〜６表６に示すビニル単量体を用いて実施例１と同
様に乳化重合して樹脂水性エマルジヨンを得た。このエマルジヨン100部に、水溶性高分子ポリ
マー水溶液、普通ポルトランドセメントおよび珪
砂６号を表７に示す割合で配合してポリマーセメ
ントモルタル塗料を調製した。これを実施例１と同様に評価した。結果を表７に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ (A)成分：樹脂水性分散液 (B)成分：水硬性セメント (C)成分：ヒドロキシアルキルアクリレートを
20〜100重量％含有するビニルモノ
マーを重合させて得られる分子中に
水酸基を有する水溶性高分子ポリマ
ー上記(A)の水性分散液の樹脂の固型分100重量部
に対して、(B)の水硬性セメントが50〜3500重量部
の割合で、かつ、(B)成分の水硬性セメント100重
量部に対して(C)成分の水溶性高分子ポリマーが固
型分で0.1〜10重量部の割合で配合されてなるポ
リマーセメント組成物。２ヒドロキシアルキルアクリレートが、アクリ
ル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒド
ロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピルよ
り選ばれた化合物であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の組成物。３ (C)成分の水溶性高分子ポリマーが、 (a) ヒドロキシアルキルアクリレート
20〜80重量％ (b) アクリルアミドおよび／またはメタクリルア
ミド１〜50重量％ (c) 上記(a)、(b)成分以外のビニルモノマー
０〜79重量％を共重合して得られる分子量が1000〜500000の水
溶性高分子ポリマーであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の組成物。