JPH0241387A - 長鎖アルキルメタクリレート含有する、コンクリート用の可撓性バインダーおよびシーラント - 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】 本発明は長鎖アルキルメタクリレートを含有する改善さ
れ九コンクリート用バインダーおよびシーラントに関す
る５本発明の組成物は、（１）（ａ）　　単量体の全重
量を基準にして約８０〜約９８重量−の、 式 〔式中、ＲはＣＨ３またはＨであシ、ｎは０または１で
あ夛、そしてＲ１は（１）炭素原子２個〜６個を有する
アルキレン基、および（１）炭素原子４個〜６個を有し
、かつアルキレン鎖の個々のセグメント（各セグメント
は少なくとも２個の炭素原子を有する）を連結する酸素
原子１個以上を有するオキシアルキレン基から選択され
る〕釦よって表わ゛される、メタクリル酸またはアクリ
ル酸から選択された重合性α−２β−不飽和モノカルポ
ン酸のジシクロペンテニルオキシアルキルエーテルから
選択された化合物少なくとも１種、および （ｂ）　　単量体の全重量を基準にして約２〜約２０重
量％の％Ｃ１２〜Ｃ３ｏアルキルメタクリレート少なく
とも１種 を含む不揮発性バインダー単量体系と、（…）（ａ）単
量体の全重量を基準にして約０．１〜約４重ｔ％の、（
Ｃ３〜Ｃ１５）ヒドロカルビルペルオキシドと、単量体
の全重量を基準にして約０．１〜約５重量％の芳香族ア
ミン重合促進剤：（ｂ）　　単量体の全重量を基準にし
て約０．１〜約３重量％の（０３〜Ｃｘａ）ヒドロカル
ビルヒドロペルオキシドと、単量体の全重量を基準にし
て約０．０００５〜約２重ｆ！に％の多価金属塩または
錯体： （ｃ）　　（ａ）と、単量体の全重量を基準にして約０
．００５〜約２重量−の多価金属塩または錯体との混合
物：および （ｄ）　　（ｂ）と、単量体の全重量を基準にして約０
．１〜約５重量％の芳香族アミン重合促進剤との混合物 から選択された重合触媒 との本質的に無水のスラリーからなる。

米国特許第４，４６０，６２５号には、１）２５〜７５
％のジシクロペンテニルまたはジシクロペンテニルオキ
シアルキルアクリレートまたはメタクリレートと、２）
２５〜７５％のヒドロキシアルキルメタクリレートと、
３）重合触媒とを含むコンクリート用被覆性および含浸
性組成物が開示されている。米国特許第４，４６０．６
２５号の組成物は本発明によって解消される幾つかの欠
点を有している。第一に、’６２５号特許の組成物中の
高レベルのヒドロキシアルキルメタクリレートは組成物
の表面硬化を減少させる。第二に、ヒドロキシアルキル
メタクリレートの親水性のせいで、ヒドロキシアルキル
メタクリレート含有組成物は本発明の組成物よシも、水
性化学物質に対する抵抗が低い。さらに、本発明の組成
物はジシクロペンテニルアクリレートまたはメタクリレ
ートを含有する従来知られている組成物よシも低毒性で
ある。

本発明の組成物は様々な多孔性表面をシーリングまたは
パインディングする九めのポリマーコンクリートに有効
であシ、表面を硬化して水や有機溶剤や酸やアルカリド
やその他の腐食性および化学反応性液体のような液体に
よる浸透に対して抵抗性にする。ポリマーコンクリート
組成物は不活性無機粒状材料の存在下で１ｆ’Ｊ以上の
単量体を重合させることによって生成される複合材料で
ある５本発明の組成物は可撓性、改善された表面硬化、
および改善された水性化学物質抵抗性を示す。多孔性表
面を有する材料の例は、レンガや石の間のモルタルの表
面仕上げを含むコンクリートや石組構造やレンガの壁、
風雨に曝される考古学的遺物および壁体構造物、風雨に
曝される花崗岩および大理石の壁および彫刻、漆喰やコ
ンクＩＪ　−トやセメントや木材や板紙やプレス金属（
例えば、鉄やアルミニウムや鋼からなるもの）などから
成る壁や床や天井などである。

本発明においてバインダー単量体系に必要な２成分のう
ちの一方として使用されているジシクロペンテニルオキ
シアルキルメタクリレートおよびアクリレートは既知化
合物であるっこれ等エステル−エーテル化合物およびそ
の製造方法は米国特許第４，０９７，６７７号に開示さ
れている。好ましくは、バインダー単量体系中のこの成
分はジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、
ジシクロペンテニルオキシイソゾロビルメタクリレート
、ジシクロペンテニルオキシイソゾロビルアクリレート
、およびジシクロペンテニルオキシネオベンチルメタク
リレートからなる群から選択された少なくとも１つの成
員からなる。ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリ
レートが最も好ましい。

ジシクロペンテニルアクリレートまたはメタクリレート
単量体は不快な臭いおよび毒性故に、本発明の組成物は
これ等ジシクロペンテニル単量体の存在を本質的に回避
する。また、本発明の組成物中のヒドロキシアルキルメ
タクリレートの含有量は２５％未満、好ましくは０チで
ある５本発明の組成物は本質的に無水であシ、このこと
は組成物中に又は無機の粒状のもしくは骨材の材料中に
１チよシ多い水分を含有していないことを意味する。

本発明の組成物に有効な長鎖アルキルメタクリレートは
例えばラウリルメタクリレートやインデシルメタクリレ
ートやセチルエイコシルメタクリレートのような０１２
〜Ｃ３ｏアルキルメタクリレートである。本発明に有効
なＣＩ２〜Ｃ３ｏＩ２中ルメタクリレートの量は単量体
の全重量を基準にして約２〜約２０重量％の範囲にある
。約２％未溝のＣ１２〜Ｃ３ｏアルキルメタクリレート
では、硬化組成物は脆く、熱衝撃に耐え亀裂生成に抵抗
するのに必要な可撓性を有さない、Ｃ１□〜Ｃ３゜アル
キルメタクリレートのレベルが２０チを越えると１組成
物の表面硬化を弱める傾向がある。

本発明のバインダー単量体系に適用される表現「不揮発
性」によって、単量体またはその混合物は周囲温度硬化
の条件下で完全硬化または重合以前に蒸発によってバイ
ンダー単量体が約５重量蝿よシ多く失われないような蒸
気圧／反応性バランスを有していなければならないこと
が意図されている。

本発明の液状含浸性組成物は着色剤、テキスチャリング
剤、禁止剤、安定剤、酸化防止剤、増粘剤、流動調節剤
、防腐剤（例えば、微生物または環境による劣化を受け
る木材やその他材料に対して）などのような添加剤を少
量含有していてもよい。基体の孔サイズに依存して、組
成物は少量の充填剤および／または小さな骨材を含有し
ていてもよい。但し、かかる材料の平均粒子サイズは基
体の最大孔サイズよシも実質的に小さいことを条件とす
る。

ここで任意に使用されていてもよい骨材の材料は、普通
工業プラントで遭遇するような有機および無機の酸、塩
、およびアルカリに抵抗性である不活性無機物質であれ
ばよい。適する骨材の例は砂、シリカ粉末、石英や花崗
岩中長石や片麻岩や玄武岩や斑岩やそれ等の小石の破砕
された岩石または石などである。砂の代わりに又は砂忙
加えて、破砕された着色がラスマーゾル、す）ガラス、
流動粉末、粉砕スラッジ、および微細砂利を使用するこ
とが可能である。

この組成物は着色骨材を選択することによって又はバイ
ンダー単量体系に溶解された顔料もしくは染料の適量を
組成物中に含有することによって着色されていてもよい
。かかる顔料または染料のｉは全組成物の約１〜１０重
量％の範囲で変動可能である。

重合触媒例えば多価金属頃または錯体と有機ヒドロペル
オキシドの添加は適用前に単量体混合物釦対して行うこ
とができる。適用前の組成物に添加される金属塩または
錯体の割合は肌０００５重量％から約２重量％までであ
シ、そしてヒドロペルオキシドの量は単量体は全重量の
０．１〜３重量−の割合である。同様に、有機ペルオキ
シドと芳香族アミン促進剤と場合によって多価金属塩ま
たけ錯体の添加は適用前の混合物に対して行うことがで
きる。組成物に対する有機ペルオキシドの割合は０，１
〜４重量％の範囲であシ、そして有機アミン促進剤は通
常的０．１〜５重量％の範囲の有効量で使用される。

多価金属塩もしくは錯体とヒドロペルオキシド、または
有機アミン促進剤とペルオキシドのような、重合触媒成
分は別個に梱包され使用者サイドに輸送されて、使用者
サイＶで個々の成分を組み合わせてもよく、本発明の組
成物はコンクリート床や基体や舗装道路に含浸させる又
はそれ等をシールする丸めに注入や吹き付けなどによっ
て適用される。代わルに、芳香族アミン促進剤とバイン
ダー単量体系、並びに有機ペルオキシドは貯蔵および輸
送用に別個に梱包され、そして組成物の適用の僅か前に
それ等を組み合わせて本発明の組成物にする。

本発明に使用される多価金属塩または錯体は、乾燥油の
酸化的硬化を触媒するものであシ、そして油性ワニスや
ペイントに添加されたときにその乾燥または硬化を促進
するものである多価金属含有塩であればよい。これ等金
属塩または錯体は「ドライヤー」として公知である。か
かる物質は高級脂肪酸の多価金属塩、例えば、ブチレー
ト、ペンタノエート、ヘキサノエートなどであシ、特に
、炭素原子８〜３０個の高級脂肪酸の塩またはバインダ
ー単量体系に対する溶解性を付与するナフテン酸の塩で
ある。一般に、本発明のバインダー単量体系組成物用に
最も有効なドライヤー塩はナフテン酸の塩または（Ｃ８
〜Ｃｏｏ）脂肪酸の塩で■ ある。多価金属の例はカルシウム、銅　　亜鉛１、■ マンガン　マンガンＤＩ　　ｉ■、コバルトＩＩ、鉄ｐ
ｌ、バ■ ナジウム　、およびジルコニウム１などである。

これ等塩または錯体は有機ヒドロペルオキシドの作用を
促進させ、かつ有機ペルオキシド−アミン触媒系での酸
化的硬化を促進する。ドライヤー塩の酸成分またはアニ
オンの、その他の例は樹脂酸、（即ち、ロジン酸）、タ
ル油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、２−エチル−ヘキサン酸
、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ステアリ
ン酸、オレイン酸、リルン酸、ベヘン酸、セロチン酸、
モンタン酸、アビエチン酸のそれである。ドライヤー塩
の混合物も使用できる。

好ましいドライヤー塩はコバルトおよびマンガンのそれ
、例えば、オクタン酸ゴバルト、ナフテン酸コバルト、
アセチルアセトン酸コバルト、オクタン酸マンガン、ナ
フテン酸マンガン、およびアセチルアセトン酸マンガン
である。

芳香族アミンは有機ペルオキシドと共忙少量で使用され
、一般にペルオキシドの作用を促進する。

例えば、アニリン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ、Ｎ
−ジエチルアニリン、トルイジン、Ｎ、Ｎ−ジメチルｐ
−トルイジン、Ｎ、Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）トルイ
ジン、およびｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒドがバ
インダー単量体系の０．１〜５重量％の量でこの目的の
ために添加されてもよい。

使用できる有機ペルオキシドおよびヒドロキシペルオキ
シドはバインダー単量体系に可溶性であるように約６〜
１８個の炭素原子を有する炭化水素から誘導されたペル
オキシドおよびヒドロペルオキシドである。適する有機
ヒドロペルオキシＶはｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキ
シド、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトン
ヒドロペルオキシ「、およびジイソゾロビルベンゼンヒ
ドロペルオキシドなどである。適するペルオキシドはベ
ンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾニ
ー）、２．２−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）
−ブタン、ビス−（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル）
−ブタン、ビス−（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル）
−ペルオキシド、およ（ｆｉ　ｔｅｒｔ−ブチルペルオ
キシイソプロビルカーボネートなどである。

本発明の組成物は工業用床仕上材、洗面所床仕上材、舗
装材料、道路、橋、および船のデツキをシールする又は
修理するために特に有効である。

次に実施例によって本発明をさらに説明する。

実施例１ 本発明のバインダー単量体組成物を製造し、バインダー
１３％のレベルでコンクリートと共に処方し、そして本
発明の範囲外の対照組成物と比較した。全ての実施例で
使用された開始剤系は、４重量％（バインダー単量体組
成物を基準にして）の活性ベンゾイルペルオキシド（５
０％活性）と１．１４重量Ｓ＜バインダー単量体組成物
を基準にして）のカルホゾ酸コバルトからなってる。硬
化コンクリート配合物の弾性の曲げ弾性率を測定し、第
１表に示した。

第１表の結果は、本発明のバインダー単量体組成物中の
長鎖アルキルメタクリレートハ、ヒドロキシアルキルメ
タクリレート単量体を必要とせず１（：＝ｒｙクリート
０可撓性を改善すると云うことを示している。

実施例２ 実施例１と同じようにして、ラウリルメタクリレートを
それぞれ３重量％、８重量％含有するバインダー単量体
組成物を製造した・これ等単量体組成物をポリマーコン
クリート中に１３重量％のバインダー組成物の量で配合
した。

これ等ポリマーコンクリート配合物の、亀裂生成に対す
る抵抗性は部分結合オーバーレイ試験によって評価し丸
。ηインチ厚さポリマーコンクリートオーバーレイ用の
基体としては６Ｘ１２Ｘ１インチのコンクリートゾロツ
クを使用した。ポリマーコンクリートオーバーレイを置
く前に、ブロックの中心を５×６インチＸ厚さ２ミルの
マイラフィルム片で覆った。ポリマーコンクリートはこ
のコンクリート表面の上にコテｍＪＬ各端でコンクリー
ト表面と接触させたが中心はマイラで覆った。

このオーバーレイの寸法は４．２５　Ｘ　１０　Ｘ％イ
ンチであった。ポリマー；ツクリートは７３着で２４時
間硬化させた。

硬化後、試験テンプルは冷たい箱の中に置き、そして１
２°Ｆで２０時間冷却させた。その後、直ちに、ゾロツ
クｔ−１４０”Ｐの温水中に突っ込んだ０３０分後、テ
ンプルを取り出し、亀裂について検査した。亀裂が見つ
からなかったら、ブロックを４ｆｉｉ？間乾燥し、そし
て亀裂が発見されるまでサイクルを繰シ返した。

ラウリルメタクリレートを含有する本発明のバインダー
単量体組成物を、等量のヒドロキシプロピルメタクリレ
ート（ＨＰＭＡ）を含有する組成物と比較した。結果を
第２表に示した。

＃Ｉ２表 バインダー単量体の組成（重量％） 亀裂発生 までのナ サンプル　ＤＣＰＯ凪仏　Ｄ猛す込　ム仏　ＨＰＭＡ　
　イクル数１８（比較）　　　９３．０　　　４．０−
−一？ｉ、０　　　１１９（比較）　　　８Ｂ、０　　
　４．０　−一−８，０１２０９３、［）　　　　４．
０　３．０　−−−　　　７２１　　　　　　８８．０
　　　４．０　８．０　−一−＞９実施例３ ２クリルメタクリレートをそれぞれ３１８％含有する本
発明のバインダー単量体組成物を製造し、そしてポリマ
ーコンクリート中にバインダー単量体組成物１３チのレ
ベルで配合した。ポリマーコンクリートのサンプルは１
フインチ厚さをもって２インチ平方でキャストした。サ
ンプルは表面硬化にクーて評価し、そしてヒドロキシル
！口ＣルメタクリＶ　−）’を含有するバインダー組成
物と比較した。結果を第３表に示し九。

第　　３　表 表面硬化 テンプル　ＤＣＰＯａ仏　０辺りＡ　ム仏　Ｈ３仏　　
ω）２２（比較）　　３８．０　　４．０　　２０．０
　５８．０　１２０２３　　　　９５　　　　４．０　
　３．０−−−　　８５２４　　　　８８　　　　４．
０　　８．０−−−　　８５上記結果は、本発明の範囲
に包含されるサンプル２３および２４では速い表面硬化
を示している。

実施例４ ８８　％　ＤＣＰＯｇＭＡ、　４チＤＭＡＢＡ、および
８’Ｉｓ　ＬＭＡを含有する本発明のバインダー単量体
組成物（サンプル２５）ｔ−製造した。このバインダー
単量体組成物をポリマーコンクリート中にバインダー組
成物１３％のレベルで配合した。比較のためＫ、５３　
％　ＤＣ！ＰＯｇＭＡ、　４　％　ＤＭＡＢＡ、　２　
Ｑ％ＬＭＡ、および３ａ、ｏｓＨＰＭＡｔ含Ｗｆる米（
５特許第４．４６０，６２５号のバインダー単量体組成
物を製造した（サンプル２６）。この組成物を、ポリマ
ーコンクリート中にバインダー組成物１３チのレベルで
配合した。これ等ポリマーコンクリート配合物は、３／
１６インチ厚さの１．２５インチ直径ディスクにキャス
ティングすることによって水性化学物質に対する抵抗性
について評価した。ディスクは、それぞれ１ｏｑｋのエ
タノール、硫酸、および水酸化ナトリウムの水溶液中に
７日間浸漬した前後に秤量した。それぞれの溶液を吸収
したことによる重量増加−を第４表に示した。

第　　４　　表 ２５　　　　　　　　０．１６　　０，１９　　　　０
．２５２６（比較） ０．５２ ０．２５ ０．８０ この結果は、本発明の組成物が水性材料に対してよシ抵
抗性であることを示して−る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ I ）（ａ）単量体の全重量を基準にして約８
   ０〜約９８重量％の、 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、ＲはＣＨ＿３またはＨであり、ｎは０または１
   であり、そしてＲ＾１は（ｉ）炭素原子２個〜６個を有
   するアルキレン基、および（ｉｉ）炭素原子４個〜６個
   を有し、かつアルキレン鎖の個々のセグメント（各セグ
   メントは少なくとも２個の炭素原子を有する）を連結す
   る酸素原子１個以上を有するオキシアルキレン基から選
   択される〕 によつて表わされる、メタクリル酸またはアクリル酸か
   ら選択された重合性α−，β−不飽和モノカルボン酸の
   ジシクロペンテニルオキシアルキルエーテルから選択さ
   れた化合物少なくとも１種、および （ｂ）単量体の全重量を基準にして約２〜約２０重量％
   の、Ｃ＿１＿２〜Ｃ＿３＿０アルキルメタクリレート少
   なくとも１種 を含む不揮発性バインダー単量体系と、 （II）（ａ）単量体の全重量を基準にして約０．１〜約
   ４重量％の、（Ｃ＿３〜Ｃ＿１＿８）ヒドロカルビルペ
   ルオキシドと、単量体の全重量を基準にして約０．１〜
   約５重量％の芳香族アミン重合促進剤； （ｂ）単量体の全重量を基準にして約０．１〜約３重量
   ％の（Ｃ＿３〜Ｃ＿１＿８）ヒドロカルビルヒドロペル
   オキシドと、単量体の全重量を基準にして約０．０００
   ５〜約２重量％の多価金属塩または錯体； （ｃ）（ａ）と、単量体の全重量を基準にして約０．０
   ０５〜約２重量％の多価金属塩または錯体との混合物；
   および （ｄ）（ｂ）と、単量体の全重量を基準にして約０．１
   〜約５重量％の芳香族アミン重合促進剤との混合物 から選択された重合触媒との 本質的に無水のスラリーからなるバインダーまたはシー
   ラント組成物。
2. （２）エステル単量体が、ジシクロペンテニルオキシエ
   チルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシイソプ
   ロピルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシイソ
   プロピルアクリレート、およびジシクロペンテニルオキ
   シネオペンテニルメタクリレートから選択される、特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。
3. （３）Ｃ＿１＿２〜Ｃ＿３＿０アルキルメタクリレート
   が、ラウリルメタクリレート、イソデシルメタクリレー
   ト、またはセチルエイコシルメタクリレートから選択さ
   れる、特許請求の範囲第１項記載の組成物。
4. （４）触媒が、ベンゾイルペルオキシドとｐ−ジメチル
   アミノベンズアルデヒドである、特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。