JP2009532317A - コンクリート中に使用するための混合物 - Google Patents

Abstract

本発明は、ポリクロロプレンの水性分散液に基づく混合物の、これを用いて仕上げる繊維生成物を製造するための使用、その製造方法、および上記の仕上げ繊維生成物の、テキスタイル強化および繊維強化コンクリート並びに他のセメント系生成物を製造するための使用を提供する。

Description

本発明は、ポリクロロプレンの水性分散液に基づく混合物の、これを用いて繊維生成物を製造するための使用、その製造方法、および完成した該繊維生成物の、テキスタイル強化および繊維強化コンクリート並びにセメントに基づく他の生成物を製造するための使用を提供する。

コンクリートは建築産業で用いられる最重要の材料の一つであって、多くの利点を提供する。コンクリートは安価で耐久性があり、デザインおよび製造技術に関して柔軟である。そのため適用分野は多様であり、静的構造材および非構造部材の両者を網羅する。

圧縮力を移動するために、コンクリートは特に有益なコストパフォーマンス比を提供し、従って、建築産業において大幅に使用されている。

コンクリートの引張強度は低いため、引張力を吸収するためには強化を要する。強化は通常はスチールからなる。結合を保証し腐食から保護するため、コンクリートのスチール強化には、少なくとも２〜３ｃｍ厚みであることをカバーするコンクリートが付与される。このことは、構成材は環境ストレスや製造方法に応じて少なくとも４〜６ｃｍ厚みであることを意味する。腐食低感度な非金属材料を強化材として使用する場合には、より薄いコンクリート被覆を使用することができ、その結果、繊細で薄肉の断面を作り出し得ることがわかる。

先行技術によると、例えば短繊維は、薄肉のコンクリート部分を強化するために添加される。現在主に用いられている短繊維の複合材料における位置および配向を、明確に定義することはできない。従って、短繊維で強化された最新のコンクリートの適用分野は、例えば、床スクリードのように低機械的応力が施される部品、および植木鉢などの目的物などに実質的に制約される。

長繊維は、例えばロービングまたは繊維製品の形態で、薄肉コンクリート部品においてより高い有効性を示し、生じる引張応力の方向に配置され得る。

より要求が厳しく、並びに新しいタイプの、繊維コンクリート建築法用の適用分野を開発するため、最大引張応力の方向に強化フィラメントを有するエンジニアリング繊維製品が提供される。不織布、ネット、編物またはコントア編物などのエンジニアリング繊維製品（二次元または多次元）は、現在、テキスタイル強化コンクリート部品の工業用製造のために個々の場合にのみ用いられ得る。この理由は、そのような繊維製品を用いて複雑な形状で部品を得るための製造方法が目下存在しないためである。繊維製品の寸法安定性は大抵の場合に引張によって達成されるため、テキスタイル強化部品の現在の製造方法では、線状で扁平な形態しか許容しない。特に複雑な形状の場合、工業生産中に引張を付与することは不可能であるか、または限られた範囲でのみ可能である。現在のところ、再現可能な方法で、柔軟な強化繊維製品をそのような部品中へ挿入することはできない。

先行技術によれば、現在、スチール、プラスチックまたはガラスの繊維が、セメント結合建築材料を強化するために用いられている。プラスチック繊維は殆どがポリプロピレン繊維であるが、アラミド繊維でもある。様々な繊維の典型的な機械的パラメータを表１に示す。

表１：見込まれる強化繊維の性質

種々のガラスの大きな群の中で、所謂ＡＲ−ガラス繊維は、セメント結合建築材料の高アルカリ環境でこれだけが十分高い耐性を有するため、唯一適当なガラスである。

論説「テキスタイル強化コンクリートのための接着剤の使用」（Ｓ．Ｂｏｅｈｍ、Ｋ．ＤｉｌｇｅｒおよびＦ．Ｍｕｎｄ、接着学会第２６回年次大会、Ｍｙｒｔｌｅ Ｂｅａｃｈ、Ｓ．Ｃ．、米国、２００３年２月２６日にて発表）には、コンクリート中での強化テキスタイルの糸引張強度／負荷容量のための理論値が達成されないことが示された。この文献に記載された糸引張試験によって、ポリマー相で浸透させることにより糸引張強度を３０〜４０％増加させ得ることが示された。該浸透は、ポリクロロプレン系分散体などの様々な水性ポリマー分散体、並びにエポキシド樹脂または不飽和ポリエステルに基づく反応性樹脂調製物でロービングを浸すことによって達成された。

テキスタイル強化コンクリート繊維のポリマー被覆および浸漬について、３つの方法が知られている。

方法１：
第一の方法は２段階システムに基づく。フィラメントまたはロービングを、まずポリマー相によって被覆または浸透させ、次いで細粒コンクリート中に埋め込む。この目的で使用するポリマーは、ポリクロロプレンに基づく水性分散液、アクリレート、塩素化ゴム、スチレン−ブタジエン、またはエポキシド樹脂に基づく反応系、および不飽和ポリエステルに基づく反応系である。ロービングの浸透は、ロービング製造中にフィラメントを被覆することにより、またはテキスタイルの製造前あるいは製造後にロービングを浸漬することにより行い得る。強化性繊維製品をコンクリート中へ導入する前に、ポリマー相を硬化または架橋させる。その後、このような方法で処理したロービングまたは繊維製品を、細粒コンクリート中に埋め込む。繊維の機械特性を活用するため、樹脂は繊維と少なくとも同等の膨張特性を有さなければならない。

方法２：
第二の方法は、ロービング製造中に熱可塑性フィラメントを導入することを含んでなる。次いで、熱可塑性フィラメントを溶融し、フィラメントをぬらし、固化後に、内部接着結合とする。しかしながら、この場合、摩擦紡績糸は使用しない。むしろ、熱可塑性フィラメントを糸の製造中に添加する。

方法３：
第三方法は、１段階システムに基づく。１段階システムでは、新たなコンクリート相中に繊維製品を浸漬し、ポリマーを細粒コンクリートに添加する。
論説「テキスタイル強化コンクリートのための接着剤の使用」（Ｓ．Ｂｏｅｈｍ、Ｋ．ＤｉｌｇｅｒおよびＦ．Ｍｕｎｄ、接着学会第２６回年次大会、Ｍｙｒｔｌｅ Ｂｅａｃｈ、Ｓ．Ｃ．、米国、２００３年２月２６日にて発表）

本発明の一部は、強化のために使用する繊維生成物の性質を改善することを目的とし、方法１を用いて仕上げる。強アルカリ性の水性分散液の形態のポリクロロプレンは、特にそれが結晶化可能な場合には、その既知の特性ゆえに、ここではとりわけ適当である。

該ポリクロロプレンは、アルカリ性環境で化学的に極めて安定であることが知られている。したがって、このポリマーは、コンクリート中での使用に極めて適している。

テキスタイル強化コンクリートの材料−機械特性は、テキスタイル強化の位置に依存する。室温で、水性分散液の形態の高結晶質ポリクロロプレンによって繊維の完全浸漬が可能となることが知られている。その結晶化度の結果、完全浸漬されたテキスタイルは乾燥後に非常に堅くなるため、幾何学的に固定された強化として、これをコンクリート型枠リジッド中に導入することができる。

部分結晶質構造は、暖められると非晶質状態に変換され得るため、テキスタイルの二次元構造を再形成することができて所望の三次元形状が得られ、冷却および再結晶化の後に、テキスタイルは硬質形態中でこの形状のまま存在する。

コンクリートに導入される機械的応力は、好ましくは局部的な応力ピークを回避しつつテキスタイルの糸断面全体にわたって均一に分配されるべきであり、また、応力を受けた際にコンクリートマトリックスとテキスタイル間の最大限の結合を確実とすべきである。この目的は、テキスタイルの完全浸漬するために本発明により使用する混合物によって達成される。しかしながら、強化目的で混合された個々の繊維を含有する、例えば床スクリードなどのコンクリート部品の特性を改善するために、個々の繊維へのコンクリートの接着も改善すべきである。

従って、ポリクロロプレン分散体に基づく混合物の組成物について、その一部が該混合物で同様に処理された繊維生成物で強化されたコンクリート部品の機械特性を実質的に向上させるような方法で、その改質が求められた。

本発明における繊維生成物は、繊維、ロービング、糸、テキスタイル、編物、不織布または貼合せ布である。

本発明の目的は、ポリクロロプレンのほかに、無機固体、好ましくはオキシド、カルボキシドおよびシリケートの群からのもの、特に好ましくは二酸化ケイ素、好ましくはナノ粒子形態のものを更に含有するコンクリートを強化するために用いる繊維生成物を浸漬するために水性アルカリ性分散体を用いることによって達成し得る。ポリクロロプレンが特に高い濃度のヒドロキシル基（典型的にはＯＨで置換されたポリクロロプレンの塩素原子０．１〜１．５ｍｏｌ％の濃度）、および６０重量％までの高ゲル比率の分散ポリクロロプレン（ＴＨＦ中に不溶性の残基を決定することによって測定される）を含有する場合、無機固体の有効性は更に一層高められる。

浸漬後に、繊維生成物を高温、通常は２０℃より高い、好ましくは１００℃を超える温度、特に好ましくは２２０℃まで、で乾燥する場合、とりわけ用いる無機固体が酸化亜鉛である場合、強度特性は最大値を達成する。

従って、本発明は、
ａ）平均粒度が６０〜２２０ｎｍ、好ましくは７０〜１６０ｎｍのポリクロロプレン分散体、および
ｂ）無機固体の水性分散液、好ましくはオキシド、カルボキシドおよびシリケートの群からの、特に好ましくは二酸化ケイ素、好適には、平均粒径が１〜４００ｎｍ、好ましくは５〜１００ｎｍ、とりわけ好ましくは８〜５０ｎｍのもの、
を含有する水性混合物の、コンクリートを強化するために、繊維生成物を浸漬するための使用を提供する。

ポリクロロプレン分散体（ａ）は、原則として、既知の方法を用いて、好ましくは下記工程：
・モノマー１００ｇに対して０〜１ｍｍｏｌの調節剤の存在下に０℃〜７０℃の温度でクロロプレンを重合すること（ここで、分散体は、有機溶媒に不溶性の、ポリマーに対して０〜３０重量％の割合を含有する）、
・残存する非重合モノマーをスチーム蒸留によって除去すること、
・分散体を５０℃〜１１０℃の温度で貯蔵すること（ここで、有機溶媒（ＴＨＦ）中に不溶性の部分（即ちゲル分）は０．１重量％〜６０重量％に上昇し、クリーム化工程によって固体部分を５０〜６４重量％に増加させる）
によって得られる。

本発明の好適な実施形態では、本発明に従い上記混合物で繊維生成物を浸漬した後、２０℃〜２２０℃の温度で水を除去し、その後、該混合物を基材上に架橋させる。

ポリクロロプレンの製造は、かなり以前から知られている。それは、アルカリ性水性媒体中で乳化重合することによって達成される。「Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｄｉｅ ｄｅｒ ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ」、第９巻、第３６６頁、Ｖｅｒｌａｇ Ｕｒｂａｎ ｕｎｄ Ｓｃｈｗａｒｚｅｎｂｅｒｇ、ミュンヘン−ベルリン １９５７年；「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第３巻、第７０５〜７３０頁、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ、ニューヨーク １９６５年；「Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ」（Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ）ＸＩＶ／１巻、第７３８頁以下参照、Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ Ｖｅｒｌａｇ、シュトゥットガルト １９６１年を参照。

適当な乳化剤は、原則としてエマルジョンを十分に安定化する全化合物およびそれらの混合物、例えば長鎖脂肪酸の水溶性の塩、特にナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩、ロジンおよびロジン誘導体、高分子量硫酸アルコール、アリールスルホン酸、アリールスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドに基づく非イオン性乳化剤、並びに乳化性ポリマー、例えばポリビニルアルコール（ＤＥ−Ａ ２ ３０７ ８１１、ＤＥ−Ａ ２ ４２６ ０１２、ＤＥ−Ａ ２ ５１４ ６６６、ＤＥ−Ａ ２ ５２７ ３２０、ＤＥ−Ａ ２ ７５５ ０７４、ＤＥ−Ａ ３ ２４６ ７４８、ＤＥ−Ａ １ ２７１ ４０５、ＤＥ−Ａ １ ３０１ ５０２、ＵＳ−Ａ ２ ２３４ ２１５、ＪＰ−Ａ ６０−３１５１０）である。

本発明によれば、適当なポリクロロプレン分散体は、クロロプレンと、クロロプレンと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーをアルカリ性媒体中で乳化重合することによって製造される。特に好適なポリクロロプレン分散体は、例えば、ＷＯ−Ａ ２００２／２４８２５（実施例２）、およびＤＥ ３ ００２ ７３４（実施例６）などに記載された連続重合によって製造され、調節剤含有率は０．０１％〜０．３％の間で変化させてよい。

粘度を調節するために要する連鎖移動剤は、例えばメルカプタンである。

特に好適な連鎖移動剤は、ｎ−ドデシルメルカプタンおよびキサンチン二硫化物であり、ＤＥ−Ａ ３ ０４４ ８１１、ＤＥ−Ａ ２ ３０６ ６１０およびＤＥ−Ａ ２ １５６ ４５３に従って用いられる。

重合後、残存するクロロプレンモノマーはスチーム蒸留によって除去される。これは、例えば、「Ｗ．Ｏｂｒｅｃｈｔ ｉｎ Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ：Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ」、第２０巻、第３部、Ｍａｋｒｏｍｏｌｅｋｕｌａｒｅ Ｓｔｏｆｆｅ（１９８７年）、第８５２頁に記載されたようにして実施される。

本発明の好適な実施形態では、このような方法で製造された低モノマーのポリクロロプレン分散体を、次に高温で貯蔵する。このような方法で、不安定な塩素原子の一部を除去し（ポリクロロプレンの塩素原子の約０．１〜１．５モル％）、有機溶媒中に溶解しないポリクロロプレンネットワーク（ゲル）を形成させる。

別のステップで、クリーム化工程によって分散体の固形分を増加させることが好ましい。このクリーム化工程は、例えば、「Ｎｅｏｐｒｅｎｅ Ｌａｔｉｃｅｓ」、Ｊｏｈｎ Ｃ．Ｃａｒｌ、Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ １９６４年、第１３頁またはＥＰ−Ａ １ ２９３ ５１６に記載されたようにしてアルギネートを添加することによって行われる。

無機固体の水性分散液、好ましくはオキシド、カルボキシドおよびシリケートの群からのもの、特に好ましくは二酸化ケイ素のものは、既知である。これらは製造方法に応じて、様々な構造で入手できる。

本発明に従い適当な二酸化ケイ素分散体は、シリカゾル、シリカゲル、ヒュームドシリカまたは沈降シリカまたはこれらの混合物に基づいて得ることができる。

本発明に従い好適に用いられる無機固体の水性分散液は、粒子が１〜４００ｎｍ、好ましくは５〜１００ｎｍ、特に好ましくは８〜５０ｎｍの一次粒子サイズを有する分散液である。本発明に従い好適な混合物は、無機固体の粒子、例えば二酸化ケイ素分散体ｂ）中のＳｉＯ_２粒子が分離した非凝集の一次粒子として存在する混合物である。粒子の表面で利用可能なヒドロキシル基を粒子が有することも、好適である。水性シリカゾルは、無機固体の水性分散液として特に好ましく使用される。本発明に従って使用し得る二酸化ケイ素分散体は、ＷＯ ２００３／１０２０６６に開示されている。

本発明に従って使用される無機固体の分散体の本質的な特徴は、水溶性の塩（電解質）または溶液中に一部が入って分散体の電解質含有量を増加させ得る物質、例えば酸化亜鉛を添加すると、調製物自体の中で、分散体が増粘剤として作用せず、または極僅かな範囲でのみ作用することである。ポリクロロプレン分散体の調製物中でのその増粘効果は、２０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓを超えるべきではない。これは、特にシリカに当てはまる。

本発明による混合物を製造するために、個々の成分の量的割合は、得られる分散体が３０〜６０重量％の非揮発性成分濃度を有するように選択され、ここで、ポリクロロプレン分散体（ａ）の比率は２０〜９９重量％となり、無機固体（ｂ）の分散体は１〜８０重量％となり、ここで、百分率データは非揮発性成分の重量に相当し合計で１００重量％となる。

本発明による混合物は、好ましくは７０重量％〜９８重量％の比率のポリクロロプレン分散体（ａ）と２重量％〜３０重量％の比率の無機固体（ｂ）の分散体を含有し、ここで、百分率データは非揮発性成分の重量に相当し合計で１００重量％となる。

全ポリマー含有量を表すために定義されるポリクロロプレン分散体（ａ）は、必要に応じて、他の分散体、例えばポリアクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニルまたはスチレン−ブタジエン分散体またはこれらの混合物を、全分散体（ａ）に対して３０重量％までの比率で含有してもよい。

本発明に従う分散体（ａ）および／または（ｂ）または全タイヤ混合物は、必要に応じて、接着剤および分散体の技術で既知の更なる助剤物質および添加剤、例えば、樹脂、安定剤、抗酸化剤、架橋剤および架橋促進剤を含有してよい。例えば、石英粉末、石英砂、重晶石、炭酸カルシウム、白亜、白雲石またはタルクなどの充填剤を、必要に応じて湿潤剤、例えばポリリン酸塩、例えばヘキサメタリン酸ナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸、ポリアクリル酸アンモニウム塩またはナトリウム塩と一緒に、添加してよく、ここで、該充填剤は１０〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重量％の量で添加され、該湿潤剤は０．２〜０．６重量％の量で添加され、全重量百分率は非揮発性成分に対するものである。

他の適当な助剤、例えば有機増粘剤、例えばセルロース誘導体、アルギネート、澱粉、澱粉誘導体、ポリウレタン増粘剤またはポリアクリル酸などを、非揮発性成分に対して０．０１〜１重量％の量で、分散体（ａ）および／または（ｂ）または全混合物に添加してよい。あるいは、無機増粘剤、例えばベントナイトなどを、非揮発性成分に対して０．０５〜５重量％の量で、添加してよい。調製物中での増粘効果は、２０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓを超えるべきではない。

防腐目的で、殺真菌剤を本発明による組成物へ添加してもよい。これらは非揮発性成分に対して０．０２〜１重量％の量で使用される。適当な殺真菌剤は、例えば、フェノールおよびクレゾール誘導体または有機錫化合物またはアゾール誘導体、例えばｔｅｂｕｃｏｎａｚｏｌｅ^ＩＮＮまたはｋｅｔｏｃｏｎａｚｏｌｅ^ＩＮＮである

必要に応じて、粘着化樹脂、例えば未変性または変性された天然樹脂、例えばロジンエステル、炭化水素樹脂、または合成樹脂、例えばフタレート樹脂を、本発明による組成物へ、またはこれを製造するために使用する成分へ、分散形態で（例えば「Ｋｌｅｂｈａｒｚｅ」、Ｒ．Ｊｏｒｄａｎ、Ｒ．Ｈｉｎｔｅｒｗａｌｄｎｅｒ、第７５〜１１５頁、Ｈｉｎｔｅｒｗａｌｄｎｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、ミュンヘン、１９９４年を参照）、添加してもよい。アルキルフェノール樹脂およびテルペンフェノール樹脂分散体であって７０℃より高い、特に好ましくは１１０℃高い軟化点を有するものが好ましい。

有機溶媒、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジオキサンまたはこれらの混合物、または可塑剤、例えば、アジペート、フタレートまたはホスフェートに基づくものを、非揮発性成分に対して０．５〜１０重量％の量で使用することも可能である。

本発明に従って使用する混合物は、ポリクロロプレン分散体（ａ）と無機固体（ｂ）分散体を混合し、必要に応じて通常の助剤物質および添加剤を得られた混合物へ、または両方の成分あるいは各成分へ添加することによって製造される。

本発明に従って使用する混合物を製造する好適な方法は、ポリクロロプレン分散体（ａ）を助剤物質および添加剤とまずブレンドし、無機固体（ｂ）の分散体をそのブレンド中またはブレンド後に添加することを特徴とする。

本発明に従って使用する混合物は、既知の方法、例えば塗装、流し込み、噴霧または浸漬によって付与し得る。製造されたフィルムは、室温または２２０℃までの高温で乾燥することができる。

本発明に従って用いられる混合物は、例えば、同じまたは異なるタイプの任意の基材と結合させるために接着剤として使用してもよい。該タイプの得られた基材上または基材中の接着剤層を、次に架橋させてよい。このような方法で得られた基材は、必要に応じて、コンクリートを強化（補強）するために使用してよい。

本発明に従って処理された繊維生成物は、一般に、コンクリートを強化または補強するのに有利である。しかしながら、突然の点荷重に耐える必要のあることで区別されるセメント結合生成物を製造するために用いると、該繊維生成物はとりわけ有利である。

したがって、本発明に従って処理された繊維生成物は、例えば、弾道耐性外観要素、ブンカー壁およびブンカー扉、金庫室壁、軍用車両用の装甲めっきおよび装甲めっきされた部品の製造のために、特に極めて適当であり、例えば銃タレット、落石および雪崩に対する被覆物および障壁物、破壊障壁物、耐衝撃要素、橋および橋要素、耐震安全性建造物または建造物部分、扉および扉要素、特に安全扉、シェルターおよびブンカー用の扉、パイロン、特に電力産業用の高架線パイロン、屋根および屋根部分に用いられる。

したがって、これらの使用および該使用のために得られる物品もまた、本発明の一部である。

Ａ）ポリクロロプレン分散体の製造
クロロプレンまたはポリクロロプレン分散体を、ＥＰ−Ａ ０ ０３２ ９７７に記載された連続法で重合する。
実施例１
それぞれ５０リットル容積の７つの同一の反応器からなる重合カスケードの第一反応器中へ、測定制御装置を経由して、水相（Ｗ）とモノマー相（Ｍ）を不変の一定比率で、並びに活性剤相（Ａ）を導入する。各槽内の平均滞留時間は２５分である。反応器は、ＤＥ−Ａ ２ ６５０ ７１４（データは使用したモノマー１００ｇ重量部あたりの重量部）に記載されたものと同じである。

（Ｍ）＝モノマー相：

（Ｗ）＝水相：

（Ａ）＝活性剤相：

反応は内部温度15℃で容易に開始する。放出された重合熱を除去し、外部冷却系によって重合温度を10℃に保持する。モノマー転化率70%で、ジエチルヒドロキシルアミンを添加することによって反応を停止する。スチーム蒸留によって残存モノマーをポリマーから除去する。固形分は33重量％であり、ゲル含有量は0重量％であり、pHは13である。

重合時間１２０時間の後、混合物を重合ラインから取り出す。

次に、このようにして製造した分散体を、以下の方法によってクリーム化する。

固体アルギネート（Ｍａｎｕｔｅｘ）を脱イオン水に溶解し、２重量％のアルギネート溶液を調製した。まず、ポリクロロプレン分散体２００ｇを８個の２５０ｍｌガラス瓶のそれぞれに導入し、アルギネート溶液６〜２０ｇを撹拌して２ｇづつ各瓶に入れる。２４時間の貯蔵時間後、濃厚ラテックス上に形成された血清量を測定する。血清形成が最大の試料中のアルギネート量を５倍し、アルギネートの最適量を与えてポリクロロプレン分散体１ｋｇをクリーム化する。

実施例２
モノマー相中の調節剤量を０．０３重量％に低下させたこと以外は、実施例１の記載と同じ手順を繰り返す。
固形分は３３重量％であり、ゲル含有量は１．２重量％であり、ｐＨは１２．９である。
スチーム蒸留の後、分散体を温度８０℃で３日間、断熱された貯蔵槽中で状態調節し、必要に応じて補助加熱系によって、温度を後調節し、試料を取り出してラテックス中のゲル含有量の上昇を測定する。
この分散体についても、実施例1に記載の方法でクリーム化する。

Ｂ）使用する物質：

^＊）超遠心沈降法によって決定

Ｃ）実施例：
以下の調製物を製造した(データは重量部による):

実施例１および２：比較；
実施例３〜５：本発明による。

厚みが２４００テックスの耐アルカリ性のＶｅｔｒｏｔｅｘ（登録商標）ガラス繊維ロービングを上記調製物で浸し、その後、実験室内で風乾し、つり下げて荷重を負荷した。

コンクリートブロックからこのような方法で調製した「引き抜き」試料に要する力を試験した。以下の手順を用いた:
引き抜き試験用の試料を調製するために、図１に示された型および型枠１を用いる。繊維２は型枠３にクランプされている。壁５を動かすことによって引き抜き体の厚みを変化させ得るように、コンクリート４を充填するための空間をデザインする。全ての隙間と型枠からのロービング用フィードスルーを、シーリング材でシールする。

コンクリート調製物は以下のようにして調製した。

引き抜き試料の配置と寸法および試験セットアップを図２および３に示す。
トルクと水平力の効果を小さく保つため、試料ホルダー１を自在継ぎ手上に浮かせた。コンクリートブロックの表面上の小さな凸凹をゴムコーティングが伸ばすことによって、圧力のより均一な分布を確保した。

試験中のテストスピードは５ｍｍ／分であった。コンクリートの内部２０ｍｍにロービング２を埋め込んだ。
引き抜き試験中、限界力とは、ロービング２がコンクリートマトリックス３から緩んで滑り出る力である。

ロービングがコンクリートから滑り出始める力：

テキスタイル強化コンクリート要素の成分特性を調査するため、帯状の試料も調製した。使用したコンクリートは、Ｄｕｒａｐａｃｔ ＧｍｂＨ（Ｈａａｎ）製の「Ｄｕｒａｐａｃｔ Ｍａｔｒｉｘ」という名称の調合済み品であった。

使用した強化は、Ｖｅｔｒｏｔｅｘ（登録商標）に由来する厚み２４００テックスの６個の耐アルカリ性（ＡＲ）ガラス繊維ロービングから構成され、１ｍｍのコンクリートカバーを有する試料の引張面に置いた。調製後、試料を室温および約９５％の湿度で２８日間貯蔵した。その後、試験前に、試料を室温で２日間乾燥した。実施した試験は、以下の境界条件によるＥＮ１１７０−５と同様の４点曲げ引っ張り試験であった。

試験セットアップと試料を図４に示す（４点曲げ引っ張り試験のための実験セットアップおよび試料）。

強化性繊維を、１セットの試験では被覆していない試料中へ導入し、第２セットの試験では上記のポリクロロプレン調製物Ｎｏ．５（表Ｃ）で被覆した試料中へ導入した。５つの試料を各実験セットにおいて試験した。図５（ポリクロロプレン被覆および被覆していない（参考ＤＰ）、強化試料の曲げ引っ張り試験結果）は、各セットから１つの試料について曲線の特徴的なトレースを示すものである。図中、曲げ引張力は横方向の変位に対してプロットされている。

上方の曲線はポリクロロプレン被覆強化された試料に該当し、下方は未被覆の参考試料に該当する。以下に記載したように、被覆による成分の機械特性に明らかな改善が認められる。
・最大曲げ引張力の増加;
・最大曲げ引張力でのたわみの増加;
・最大たわみの増加;
・試験中のエネルギー吸収量または仕事量の拡大、これは曲線下の面積サイズに特徴付けられる。

この種の靱性破壊挙動は、高い動的応力が施される建築用材料の適性を示す認識された特徴である。建築産業では、これは特に例えば地震、車両衝突、爆撃または爆発圧力波の結果として生じる高い動的応力に関係する。

引き抜き試験用の試料を調製するための型および型枠を示す図である。 引き抜き試料の配置と寸法および試験セットアップを示す図である。 引き抜き試料の配置と寸法および試験セットアップならびに試料を示す図である。 ポリクロロプレン被覆および被覆していない（参考ＤＰ）、強化試料の曲げ引っ張り試験結果を示す図である。

Claims (17)

1. ａ）ポリクロロプレンに基づく水性分散液２０〜９９重量％、
   ｂ）好ましくはオキシド、カルボキシドおよびシリケートの群からの、無機固体に基づく水性懸濁液１〜８０重量％、
   ｃ）必要に応じて更に他のポリマー分散体、特にポリアクリレート、ポリアセテート、ポリウレタン、ポリ尿素、ゴムおよびエポキシドの群からのもの、ならびに
   ｄ）必要に応じてポリマー分散体に通例の添加剤を更に含有する
   混合物で浸漬または被覆された繊維生成物の、テキスタイル強化を備え突然の点荷重に耐性のセメント結合生成物を製造するための使用。
2. 懸濁液（ｂ）中の固体は、好ましくはシラノール基を含有する、２０重量％を超える範囲の二酸化ケイ素からなることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
3. 二酸化ケイ素の一次粒子サイズは１〜４００ｎｍ、好ましくは５〜１００ｎｍ、とりわけ好ましくは８〜５０ｎｍの間であることを特徴とする、請求項２に記載の使用。
4. ポリクロロプレンは重合されたモノマー基の０．１〜１．５％中に化学的に結合されたヒドロキシド基を含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の使用。
5. 混合物は１０重量％までの酸化亜鉛を含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の使用。
6. 突然の点荷重に耐性の生成物は弾道耐性外観要素を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
7. 突然の点荷重に耐性の生成物は落石および雪崩に対する被覆物および障壁物を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
8. 突然の点荷重に耐性の生成物は破壊障壁物を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
9. 突然の点荷重に耐性の生成物は耐衝撃要素を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
10. 突然の点荷重に耐性の生成物は橋および橋要素を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
11. 突然の点荷重に耐性の生成物は耐震安全性の建造物または建造物部分を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
12. 突然の点荷重に耐性の生成物は扉、特に安全扉を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
13. 突然の点荷重に耐性の生成物はパイロンを含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
14. 突然の点荷重に耐性の生成物は屋根または屋根部分を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
15. 突然の点荷重に耐性の生成物は金庫室を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
16. 突然の点荷重に耐性の生成物は軍用車両用の装甲めっき要素を含んでなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の使用。
17. 突然の点荷重に耐性であって、繊維生成物で強化されたセメント結合建築材料から得ることのできる物品であって、繊維生成物は、
    a)ポリクロロプレンに基づく水性分散液20〜99重量％、
    b)好ましくはオキシド、カルボキシドおよびシリケートの群からの、無機固体に基づく水性懸濁液1〜80重量％、
    ｃ）必要に応じて更に他のポリマー分散体、特にポリアクリレート、ポリアセテート、ポリウレタン、ポリ尿素、ゴムおよびエポキシドの群からのもの、ならびに
    ｄ）必要に応じてポリマー分散体に通例の添加剤を更に含有する
    混合物で浸漬または被覆され、弾道耐性外観要素、金庫室壁、ブンカー壁、軍用車両用の装甲めっきおよび装甲めっき要素、銃タレット、落石および雪崩に対する被覆物および障壁物、破壊障壁物、耐衝撃要素、橋および橋要素、耐震安全性建造物または建造物部分、扉および扉要素、安全扉、シェルターおよびブンカー用扉、パイロン、屋根および屋根部分からなる群から選択される物品。

Images