JPH0196203A - セメント用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、セメント用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 土木、建築分野においてセメントペースト、セメントモ
ルタル等の作業性、接着性、物理強度。

収縮性、吸水性等を改善するために接着増強剤と称する
合成高分子エマルジョン全コンクリートの下地にブライ
マーとして薄塗シしたり、セメントモルタルなどへ混和
する方法が行なわれている。

セメントモルタルの接着性を改善するものとして。

特公昭４４−１８７５７号公報に示されているように１
合成高分子エマルジョシをあらかじめ下地に塗布してモ
ルタルの接着性を増強する方法がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術により、コンクリートの下地、または、セ
メントモルタルに合成高分子エマルジョンを使用しても
２作業性、接着性、耐アルカリ性。

耐候性等の全般的な性能バランスが充分でなく特に、エ
チレン−酢酸ビニル系エマルジョンは、親水性が高いた
めセメントとの混和性が良く１作業性が優れるが、セメ
ントのアルカリ質によってポリマーが加水分解されやす
い欠点がある。

マタ、スチレン−ブタジェン−ラバー　系’：Ｌ　マ／
Ｌ’ジョンは、耐アルカリ性は良好であるが、親水性が
低いためセメントとの混和性が劣るために作業性が不良
で、更にブタジエ／に起因する二重結合を有しているた
め耐候性が劣る。

一方、アクリル系エマルジョンは、親水性が高いためセ
メントとの混和性が良く、更に耐アルカリ性、耐候性が
優れるが、コンクリートの下地に対する接着性が充分で
なくその適用範囲がおのずと限定せざるを得ないという
難点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、アクリル系エマルジョンが有する優れた
作業性、耐アルカリ性、耐候性に、さらにこのエマルジ
ョンの欠点であるコンクリートの下地に対する接着性を
向上させるべく鋭意検討を重ねた結果、不飽和エポキシ
エステルとエチレン性不飽和単量体を乳化重合法でグラ
フト共重合することによって得られる重合体は上記欠点
が解決されることを見出し本発明に至った。

即ち９本発明は。

（３）モノエポキシドまたはポリエポキシドとα。

β−不飽和モノカルボン酸とを反応させて得られる不飽
和エポキシエステル１〜５０重量％および（Ｂ）　　（
Ａ）成分と共重合可能なエチレン性不飽和単量体５０〜
９９重量％を乳化重合させて得られる重合体を含有して
なるセメント用樹脂組成物に関する。

上記重合体は、グラフト共重合体であり１本発明に用い
られるモノエポキシドまたはポリエポキシドとは分子あ
たり１個以上のエポキシ基を含有するもので、モノエポ
キシドとしては脂肪酸のモノグリシジルエステルなどが
ロシ、ポリエポキシドとしては多価アルコールもしくは
多価フェノールのグリシジルポリエーテル、エポキシ化
脂肪酸もしくは、乾性油酸、エポキシ化ジオレフィン。

エポキシ化シネ飽和酸のエステル、エポキシ化飽和ポリ
エステル等がある。

エポキシ当量が１，０００以下のものが好ましくエポキ
シ当量が１．　ＯＯＯを越える場合には、α。

β−不飽和モノカルボン酸と反応させて得られる不飽和
エポキシエステルが、他の共重合可能なエチレン性不飽
和単量体に溶けにくくなる傾向がある。

α、β−不飽和モノカルボン酸としては、メタクリル酸
、アクリル酸、クロトン酸等があり、これらは併用して
もさしつかえない。不飽和エポキシエステルは、モノエ
ポキシドまたはポリエポキシドのエポキシ基とα、β−
不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基の付加物であり
次式（１）で表わされる。

＼１ ただし、上式においてＲｓ　、　Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｐ
−ｓ及びＲ６は水素またはアルキル基である。

この反応に際し、モノエポキシドまたは、ポリエポキシ
ドとα、β−不飽和モノカルボン酸とはエポキシ基／カ
ルボキシル基が当量比で４／１〜１／２．好ましくは２
／１または１／１になるように配合される。

不飽和エポキシエステルの製造条件には制限がなく１例
えば、付加触媒および重合禁止剤を用いて１００〜１３
０℃で５〜ｌＯ時間反応させて合成される。

付加触媒としては塩化亜鉛、塩化リチウムなどのハロゲ
ン化物、ジメチルサルファイド、メチルフェニルサルフ
ァイドなどのサルファイド類、ジメチルスルホキサイド
、メチルスルホキサイド。

メチルエチルスルフォキサイドなどのスルフォキサイド
類、Ｎ−Ｎジメチルアニリン、ピリジン。

トリエチルアはン、ヘキサメチレンシアピンなどの第３
級アミンおよびその塩酸塩または臭酸塩。

テトラメチルアンモニウムクロライド、トリメチルドデ
シルベンジルアンモニウムクロライドなどの第４級アン
モニウム塩、パラトルエンスルホン酸類、エチルメルカ
プタン、プロピルメルカプタンなどのメルカプタン類な
どが用いられる。

重合禁止剤としてはハイドロキノン、ターンャリフチル
カテコール、ｐ−ベンゾキノン、２．５−ジターシャリ
ブチルハイドロキノン、ビス（２−ヒドロキシ３−ター
シャリブチル５−エチルフェニル）メタンなどが用いら
れる。

上記囚成分の使用量は（５）成分および（Ｂ）成分の総
量に対して１〜５０重量％の範囲とされる。１重量％未
満とした場合にはセメントモルタルの接着性が不充分と
なり、５０重量％ヲ越えると乳化重合の際合成が困難と
なシ、さらに、耐候性が害される。

（Ｂ）成分としては、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、ブチルアクリレート、２−エテルヘキシルア
クリレート等の炭素数１〜１２のアルキル基を有するア
ルキルアクリレート、これらに対応するアルキルメタク
リレート、スチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン
、α−メチルスチレン等の置換スチレン、アクリロニト
リル、メタクリレートリル等の不飽和ニトリル、アクリ
ル酸。

メタクリル酸、クロトン酸等のα、β−不飽和モノカル
ボン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽
和ジカルボン酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、
２−ヒドロキシアルキルアクリレート、２−ヒドロキシ
ブチルアクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレー
ト、これらに対応するヒドロキシアルキルメタクリレー
ト、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメ
タクリルアミド、そのアルキルエーテル化物等の水酸基
を有する重合性単量体などを用いることができる。

また、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル単量体も用い
ることができる。特に酢酸ビニルは、耐アルカリ性が低
下するため他のエチレン性不飽和単量体と共に用いて（
Ｂ）成分の総量に対して６０重量％以下で特性が失われ
ない範囲で使用することが好ましい。

また、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和ア
ミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート等のオキシラン基を有する重合単量体、ジビニルベ
ンゼン、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレ
ート等のエチレン性二重結合を分子内に２個以上有する
多官能性単量体も用いることができる。不飽和アミドお
よび水酸基を有する不飽和単量体は他のエチレン性不飽
和単量体と共に（Ｂ）成分の総量に対して３０重量％以
下で使用するのが好ましく、多官能性単量体も他のエチ
レン性不飽和単量体と共に屈曲性が低下するため他のエ
チレン性不飽和単量体と共に（Ｂ）成分の総量に対して
５重量％以下で使用されるのが好ましい。

本発明で得られる重合体は通常の方法で合成され、この
際、使用される乳化剤としては、陰イオン系乳化剤、非
イオン系乳化剤、陽イオン系乳化剤などが用いられ、こ
れらは２種以上を併用することができる。陰イオン系乳
化剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスル
ホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩
、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩
等が用いられる。非イオン系乳化剤としては、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、ホリオキシエチレンポリオキシ
ブロビレンプロツクポリマー等が用いられる。また、陽
イオン乳化剤としてはアルキルアミン塩、第四級アンモ
ニウム塩等が用いられる。

乳化剤は囚成分及び（Ｂ）成分の総量に対して通常０．
２〜１０重量−の範囲で使用される。

乳化剤の使用量が多いと耐水性が劣り、また。

セメントモルタルの混線時に泡を多く巻き込むためモル
タルの密度が低下しセメント硬化体の物理強度が劣る。

重合開始剤は通常の乳化重合に用いられる重合開始剤の
中の任意のものが１種または２種以上用いられるが、過
硫酸アンモニウムが好ましい。その使用量は、（Ａ）お
よび（Ｂｌ成分に対して通常０．０５〜１重量％の範囲
とされる。そのほか９通常の乳化重合の場合と同様にチ
オ硫酸ナトリウムなどの還元剤、ポリビニルアルコール
などの保護コロイドなどを併用してもよい。

重合調節剤として、メルカプタンなどを添加してもよい
。乳化重合体の製造条件には制限がなく。

例えば前記（３）成分を（Ｂ）成分に溶解した混合物を
水および乳化剤の混合物と共にミキサーを用いてプレエ
マルジョン化スる。このグレエマルジョンヲー括して９
分割しであるいは連続的に乳化剤と水との混合物に加え
て重合開始剤の存在下で共重合してもよい。

本発明のセメント用樹脂組成物は、（Ａ）及び（Ｈ）成
分の濃度を３０重量％以上とすることが好ましい。

３０重量％未満では、セメントモルタルへ混和して用い
られるためポリマー／セメント比の大きなモルタルの場
合には、水の量が多くなるため流動性を調整するのが困
難となり好ましくない。

本発明の樹脂組成物のセメントに対する混和の割合は、
（Ａ）及び（Ｂ）成分が２〜４０重量％、好ましくは５
〜３０重量−の範囲とされる。２重世係未満では物理強
度、接着性および作業性の改善が充分に発揮されず、４
０重量％を越えるとセメント硬化体が柔軟になシ過ぎる
ため、物理強度が低下し、温度によって表面粘着性が生
じるため耐汚染性が劣る。更に、経済的に不利となる。

本発明において用いられるセメントとしては。

普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント
、超早強ポルトランドセメント、高Ｐセメント、シリカ
セメント、アルミナセメント、フライアッシュセメント
、白色ポルトランドセメント等の公知のセメントが使用
可能である。本発明の樹脂組成物には必要に応じて可塑
剤、消泡剤、乳化剤、減水剤、増粘剤、防腐剤、凍結安
定剤など各種の添加剤などを加えてもよい。さらに、エ
ポキシ硬化剤と組合わせて使用してもよい。本発明にな
るセメント用樹脂組成物の下地への塗布方法およびセメ
ント、セメント／骨材と混和する方法は１通常の方法に
よって行なわれる。

（実施例） 次に本発明を実施例及び比較例によって説明する。なお
、以下において部とあるのは重量部を。

チとあるのは重量％を意味する。

合成例１ 還流冷却器、温度計、攪拌機を備えたフラスコにモノエ
ポキシド（シェルケミカル社製商品名カージュラＥ、エ
ポキシ当量２４０〜２５０　）２５０部、メタクリル酸
８６部、ベンジルジメチルアミン２部、ハイドロキノン
０．０５部を仕込み１１５℃で反応させ、樹脂酸価５の
不飽和エポキシエステルを合成した。

合成例２ 合成例１と同様のフラスコにポリエポキシド（シェルタ
ばカル社製商品名　エピコー）８２８゜エポキシ当量１
８４〜１９４　）３７６部、メタクリル酸８６部、ベン
ジルジメチルアミン２部、ハイドロキノン０．０５部を
仕込み１１５℃で反応させ、樹脂酸価が３の不飽和エポ
キシエステルを合成した。

実施例１ 合成例１で合成した不飽和エポキシエステル２０部に、
メチルメタクリレート４４．１部、２−エチルへキシル
アクリレート３４．４部、アクリル酸１．５部を加えよ
く攪拌して溶解した混合物をつくった。

別容器内のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル硫酸ナトリウム（花王■製商品名　レベノールＷＺ）
２部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花
王■製商品名　　エマルケン９５０　）１部および水４
８部の混合物に上記の混合物１００部を加え、ホモミキ
サーで乳化してグレエマルジョ／をつくった。別に、還
流冷却器。

温度計および攪拌機を備えたフラスコに過硫酸アンモニ
ウム０．５部、水５０部を仕込みフラスコ内を窒素置換
したのち、８０℃に昇温しついで、前記プレエマルジョ
ン１５１部を連続的に３時間かけて滴下した。プレエマ
ルジョンの滴下終了後。

過硫酸アンモニウム１０チ水溶液１部を添加して更に反
応を２時間つづけた。その後、４０°Ｃに冷却し、２５
チアンモニア水１．５部を加えて中和し重合体を得た。

得られた重合体は加熱残分５０．９　ｓ、　　ｐＨ８，
９であった。

実施例２〜３及び比較例１〜２ 表１に示す配合で、実施例１に準じて重合体を得た。

実施例１〜３および比較例１〜２で得られた重合体を使
用したポリマーセメントモルタル及び重合体を使用しな
いセメントモルタル（比較例３）について下記の試験条
件で試験した。その結果を表２に示す。

く試験条件〉 各試験は、ポルトランドセメント（日立セメント■製　
商品名中央セメン））１００重量部、豊浦標準砂３００
重量部、実施例及び比較例で合成した重合体を固形分で
１０重量部及び適当量の水を加えて混練し１モルタルフ
ロー値を１７０±２＝に調整したポリマーセメントモル
タル及び乳化重合体を使用しないセメントモルタルにつ
いてＪＩＳ　　Ａ　　６２０３（セメント混和用ポリマ
ーディスバージョン）に準じて測定した。

以下余白 表２ （発明の効果） 本発明になるセメント用樹脂組成物は９モルタル接着増
強剤として使用でき、接着性、物理強度。

耐吸水性及び耐収縮性に優れる。

、Ｆ″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）モノエポキシドまたはポリエポキシドとα，
   β−不飽和モノカルボン酸とを反応させて得られる不飽
   和エポキシエステル１〜５０重量％および （Ｂ）（Ａ）成分と共重合可能なエチレン性不飽和単量
   体５０〜９９重量％を乳化重合させて得られる重合体を
   含有してなるセメント用樹脂組成物。