JPH0459645A

JPH0459645A - 増粘剤およびそれを含有してなるポリマーセメント組成物

Info

Publication number: JPH0459645A
Application number: JP16571790A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Endo; 遠藤　克秋; Naoyuki Kato; 直行加藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-26
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JP2925664B2

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）本発明はガラス転移点の低い水溶性のアクリル系共重合
体よりなる増粘剤およびそれを含有してなるポリマーセ
メント組成物に関する。本発明の増粘剤は、塗料、モル
タル、水系潤滑剤の増粘剤として有用である。また、ポ
リマーセファ１〜組成物は建造物の防水材、表面仕上材
用塗材として有用である。

（従来の技術）建造物の外装や内装の表面仕上材として、水硬性セメン
ト、粗骨材、樹脂水性エマルジョンよりなるポリマーセ
メント組成物が使用されている（特公昭６２−２５６３
９号、同６２−２５６４０号、同５０−２９７３１号、
特開昭５４−６６９３８号および同５５−１０４９５５
号）。

これらポリマーセメント組成物においては、般にメチル
エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール、キサンタンガムなとのニュートン流
れ性を示す増粘剤か配合されている。これら公知の増粘
剤は、ポリマーセメント組成物を建築物に塗布したとき
の塗材の垂れ落ちを防止する目的て加えられるものであ
るが、通常の使用量であると塗装を厚塗りしたときの塗
材の垂れ落ちを防止するには十分でないので、塗装を複
数回繰り返して所望の膜厚の塗膜を得ている。

塗材の厚塗り向上性のために、上記のニュートン流れ性
を示す増粘剤の配合量を多くし、塗材の粘度を上げると
、得られる塗膜の耐水性が低下する。

塗材の垂れ防止の面からは、チキソトロピック性を示す
ポリアクリル酸のナトリウム塩またはアンモニウム塩、
スチレン　無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩また
はアンモニウム塩などの水溶性増粘剤の使用か考えられ
る。しかし、これらチキソトロピック性を示す増粘剤は
、そのガラス転移点か約３０〜１００℃と高く、得られ
る塗膜が硬くて柔軟性に欠け、基材のクラック発生に対
する塗膜の追従性が不足し、塗膜にもクラックが発生し
易い傾向にある。

〈発明か解決しようとする課題）本発明は塗装時の塗材の垂れ落ちか防止でき、クランク
追従可能な柔軟性に富む塗膜を与えることができる増粘
剤およびそれを用いたポリマーセメント組成物を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）成分を乳化重合して得
られた共重合体の酸基を、部分的にまたは完全に中和し
て得た水溶性共重合体塩よりなる、ガラス転移点が３℃
以下の増粘剤：＜ａ）炭素数が３〜８の脂肪族アルコールとアクリル酸
とを反応させて得られるアクリル酸アルキルエステル　
　　４０〜９０重量％（ｂ）アクリル酸および／または
メタクリル酸６０〜１０重量％（ｃ）その他のビニル単量体０〜３５重量％を提供するものである。

更に、本発明は、下記Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ成分よりなり、固型分量て、Ａ
成分かＢ成分１００重量部に対し０１〜１５重量部の割
合て、Ｄ成分がＣ成分１００重量部に対し０〜５００重
量部の割合て、Ｃ成分とＤ成分との和がＡ成分と日成分
との和１００重量部に対し２５〜５００重量部の割合で
配合されていることを特徴とするポリマーセメント組成
物：Ａ成分。

下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）成分を乳化重合して得
られた共重合体の酸基を、部分的にまたは完全に中和し
て得た水溶性共重合体塩よりなる、ガラス転移点か３℃
以下の増粘剤：（ａ）炭素数が３〜８の脂肪族アルコールとアクリル酸
とを反応させて得られるアクリル酸アルキルエステル　
　　４０〜９０重量％（ｂ）アクリル酸および／または
メタクリル酸６０〜１０重量％（ｃ）その他のビニル単量体０〜３５重量％Ｂ成分ニガラス転移点が０℃以下のアクリル系樹脂水性エマルジ
ョンＣ成分：　　　水硬性セメントＤ成分：　　　骨材をも提供するものである。

（発明の詳細な説明）本発明の増粘剤を構成する（ａ）成分のアクリル酸アル
キルエステルとしては、アクリル酸ｎプロピル、アクリ
ル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸
ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシルなどが使用
でき、これらは−般にソフト単量体と呼ばれるものてあ
り、共重合体のガラス転移点を下げるために用いられる
。アクリル酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数を
３以上とすることにより、増粘剤の耐アルカリ性が向上
し、加水分解しにくくなる。

（ｂ）成分のアクリル酸および／またはメタクリル酸は
共重合体をアルカリ可溶性とするために用いるものて、
少なくとも全ビニル単量体混合物の１０重量％以上用い
ることが必要である。また、その使用量か６０重量％を
越えると、塗膜の柔軟性が損なわれ、耐アルカリ性が低
下したり、作業性か悪くなる欠点かある。

（ｃ）成分のビニル単量体としては、メタクリル酸エチ
ル、メタクリルＰｊ、ｎ−ブチル、メタクリル酸２−エ
チルヘキシル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化
ビニル、スチレン、メタクリル酸メチル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、ヒドロキシエチルアクリレ
ート、塩化ビニリデン、エチレン、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、イタコン酸、マレイン酸なとの２塩基
酸などが用いられる。これら単量体は、得られる共重合
体のガラス転位点を調整するために、あるいは共重合体
に官能基を導入する目的で使用される。

これらは、増粘剤の柔軟性を損なわないようにするため
には、３５重量％以下て用いられる。

上記（ａ）〜（ｃ）三成分は乳化重合により共重合体と
される。乳化重合は、通常の方法て行われる。即ち、界
面活性剤を含む水中にビニル単量体混合物を加え、過硫
酸カリなどの重合開始剤の存在下に６０〜９５℃に加熱
することにより共重合体が得られる。重合後、塩基を加
え共重合体の酸基の一部、好ましくは少なくとも８０モ
ル％を中和させて共重合体の塩とする。

中和に使用される塩基としては、アンモニア、苛性カリ
、苛性ソーダ、トリエタノールアミン、モルフォリン、
トリエチレンテトラミンなどが利用できる。

得られた水溶性の共重合体塩のガラス転移点は３℃以下
、好ましくは０℃以下である。

３℃を越えると塗膜の柔軟性か損なわれ易い。

共重合体塩の分子量は、一般には重量平均分子量として
ｉｏ、ｏｏｏ〜１，０００，０００、好ましくは５０，
０００〜６００．０００である。

本発明の増粘剤は、アクリル系樹脂水性エマルジョン、
スチレン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニルエマルジ
ョン、アクリル酸アルキルエステル・スチレン共重合体
水性エマルジョン、ＳＢＲラテックス、ポリ塩化ヒニル
エマルション、セメントモルタル、水系潤滑剤の増粘剤
として有用である。

増粘剤は、通常エマルジョン中の樹脂粒子、セメントな
どに対し、固型分量で０１〜１５重量％、好ましくは０
２〜５重量％の割合て加えられる。　本発明の増粘剤は
、カラス転移点が０℃以下の樹脂水性エマルジョンと水
硬性セメントと骨材よりなるポリマーセメント組成物（
特公昭６２２５６３９号、同６２−２５６４０号、特公
平２−７９０４号、同２−８９８５号、同２−８９８６
号参照）の増粘剤として特に有用てあり、これにより該
組成物の厚塗り性および塗膜の柔軟性を低下させること
なく、塗装時の組成物の垂れを防止することかてきる。

本発明のポリマーセメント組成物を構成するＡ成分は、
上述した増粘剤が用いられる。Ｂ成分のガラス転移点か
０℃以下、好ましくは一５℃以下のアクリル系樹脂水性
エマルションとしては、例えばアクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル９ｎ
−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２
−エチルヘキシル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレ
ン、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、エチレン、塩化ビニル、塩化ビニリ
チン、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−＜メチル）フェニ
ルマレイミド、Ｎ（ヒドロキシ）フェニルマレイミド、
Ｎ−（メトキシ）フェニルマレイミド、Ｎ−安息香酸マ
レイミ■・、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイ
ミド、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピル
マレイミド、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−イソブチ
ルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート
などの単量体の一種または二種以上を乳化重合して得ら
れるものが使用される。

これらの重合性単量体の種類、量は、得られる樹脂水性
エマルジョンの共重合体の最低造膜温度か０℃以下とな
るように選択する。この最低造膜温度は得られる塗膜の
柔軟性、粘着性および伸展性などの物性と大きな相関か
ある。最低造膜温度か低いほど塗膜の柔軟性、伸展性は
良好である。

逆に最低造膜温度が高いほど塗膜の剛性は高く、塗膜は
非粘着性を示す傾向にある。一般に、最低造膜温度が０
℃以下である樹脂水性エマルジョンは、常温（２０℃）
で塗膜を形成できる利点を有するので、構築物現場で使
用しやすい。勿論、加熱手段を用い強制加熱乾燥するこ
とも可能である。

共重合体のカラス転移温度は、ＤＳＣ（走査示差熱測定
）により求めた。

Ｂ成分の樹脂水性エマルジョンは、上記重合性単量体を
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
されるか、これを更に水で希釈して使用してもよい。樹
脂水性エマルジョンの樹脂粒径は０．１〜１ミクロンが
一般的である。

乳化剤としては、ジアルキルスルホンこはく酸すトリウ
ム、アルキルスルホン酸のアルカリ塩、オキシアルキル
化されたアルコールまたはアルキルフェノールのアルカ
リ金属塩、脂肪酸のアルカリ塩なとアニオン性、ノニオ
ン性の各種のものか使用できる。その使用量は、逆常樹
脂分に対し０２〜５重量％の割合である。

Ｃ成分の水硬性セメントとしては、ボルトランドセ、メ
ンＩ・、白色セメント、早強セメント、超早強セメント
、アルミナセメント、混合セメント（高炉セメント、シ
リカセメント、フライアッシュセメン１−　＞などが挙
げられる。

Ｄ成分の骨材としては、けい砂、タルク、マイカ、ケイ
藻土、カオリン、石英、鉄粉、フライアッシュ、ウルト
ラホワイＩ〜、酸化チタン、炭酸カルシウム、石締粉、
ホワイトカーボン、ジルコニア、カーホンブラック、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、ガラス球粒子などが使用しうる。これら
骨材は、Ｃ成分の水硬性セメントの一部に置き換えて用
いることもできる。該骨材は、Ｂ成分およびＣ成分がバ
インター機能を有するので、塗膜から脱落することか防
止される。

Ａ〜Ｄの各成分の使用量は次きのとおりである（いずれ
も固型分量の割合で示す）。

Ａ成分はＢ成分１００重量部に対し０１〜１５重量部、
好ましくは０．２〜５重量部であり、０．１重量部未満
ては増粘効果に乏しく、１５重量部を越えると得られる
皮膜の耐水性が低下する。

Ｄ成分は、Ｃ成分１００重量部に対し０〜５００重量部
、好ましくは０〜３００重量部てあり、Ａ成分とＢ成分
の和１００重量部に対してＣ成分とＤ成分の和が２５〜
５００重量部、好ましくは８０〜３００重量部の割合て
配合される。２５重量部未満ては、セメントの骨材的機
能しか期待てきす、塗膜の機械的強度か向上しないし、
塗膜の非粘着性が十分てないことかある。５００重量部
を越えると、塗膜は脆いものとなり、柔軟性に乏しくな
る。

本発明のポリマーセメント組成物は基本的には上記Ａ、
Ｂ、ＣおよびＤの四成分よりなるが、更に分散剤、消泡
剤、溶剤、可塑剤、凍結防止剤などを配合することもて
きる。

本発明のポリマーセメント組成物は、コンクリート、モ
ルタル、スレート、鉄、アルミ、ファイバー、カラス、
木、および塩化ビニル、ポリエチレンなどのプラスチッ
ク類にハゲ塗り、スプレーガン吹き付けなとの方法で、
１回でミクロンオーターから数ｍｍの膜厚の塗膜を形成
せしめることかできる。

次に本発明を実施例、比較例および参考例を挙げて詳細
に説明する。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。

１糊爪■ｌＬ１例　　１〜８滴下装置および撹拌機を備えた耐圧重合容器に、水２０
０部、ドデシルベンセンスルホン酸ナトリウム２．０部
、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム０．０２部を仕込
み、８５℃に加熱した。容器内を充分に窒素置換後、表
１に示す単量体混合Ｔｈ１ＯＯ部と、水１００部、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．８部、水酸化ナ
トリウム０．２部、過硫酸ナトリウム０８部よりなる水
溶液と３回時に滴下し、温度を８５℃に保ちなから３時
間て滴下を終了し、さらに１時間重合を継続させた。こ
のようにして重合率９８．６％、ｐ　Ｈ４，４、固型分２５％、粘度６．５ｃｐｓのアル
カリ可溶性重合体エマルジョンを得た。次に該エマルジ
ョンを水で希釈し、ついて２５％アンモニア水を滴下し
、固型分濃度か７％、ｐＨ９の樹脂水溶液を得た。

水性エマルジョン〈Ｂ成分）の製−造Ｓ例　　１〜６表２に示ビニル単量体混合物１００部、トテシルヘンゼ
ンスルホン酸ナトリウム１．５部、ポリオキシエチレン
ノニルフェノールエーテル１５部、過硫酸カリウム１．
０部およびイオン交換水１００部の混合物を９０℃て４
．５時間乳化重合させて、固型分濃度か５０％、樹脂粒
径０．５ミクロンのエマルジョンを得た。なお、カラス
転移点は、ＤＳＣ（装置名：デュポン９１０）より求め
た。

表　２（水性エマルション）表　１（増粘剤）上記の例で製造した増粘剤（Ａ成分）および水性エマル
ジョン（Ｂ成分）を用い、表３に示す組成のポリマーセ
メント組成物を製造し、その物性を評価した。結果を同
表に示す。

゛なお、物性評価の試験方法および使用装置は次のとお
り。

粘度＝Ｂ型粘度計　６　ｒｐｍ　（２０℃）塗膜のタレポリマーセメント組成物を２００ｘ　１５０ｍｍスレー
ト板にローラーで０．５１厚で塗り、直ちにスレート板
を垂直に立てて放置し、塗膜のタレの状態を観察する。

評価は○（タレなし）△（少しタレる）×（タレる）を
基準にして行う。

引張り強度：ＪＩＳ　　Ａ６９１０伸び試験時の最大応
力より次式で求める。

伸び　　　：ＪＩＳ　　Ａ６９１０による塗料の製造例
（参考例）前記例で製造した水性エマルジョン　２００部に、前記
の増粘剤または市販の増粘剤（ポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸ソーダ、ヒドロキシメチルセルローズ　
）、造膜助剤としてテキサノール（イーストマンケミカ
ル社商品名）５部、凍結防止剤としてエチレングリコー
ル５部゛および体質顔料として炭酸カルシウム粉末１０
０部を配合して塗料を調製した。

評価結果を表４に示す。

なお、耐水性の評価法は次のとおり。

塗料組成物を１５０Ｘ７０ｍｍスレート板にローラーで
０．５ｍｎ＋厚に塗り、１週間室温で乾燥後、常温水中
に１週間浸漬して塗膜に発生する異常の有無を観察する
。

Claims

【特許請求の範囲】１、下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）成分を乳化重合し
て得られた共重合体の酸基を、部分的にまたは完全に中
和して得た水溶性共重合体塩よりなる、ガラス転移点が
３℃以下の増粘剤；（ａ）炭素数が３〜８の脂肪族アルコールとアクリル酸
とを反応させて得られるアクリル酸アルキルエステル４
０〜９０重量％（ｂ）アクリル酸および／またはメタクリル酸６０〜１
０重量％（ｃ）その他のビニル単量体０〜３５重量％２、下記Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ成分よりなり、固型分量で
、Ａ成分がＢ成分１００重量部に対し０．１〜１５重量
部の割合で、Ｄ成分がＣ成分１００重量部に対し０〜５
００重量部の割合で、Ｃ成分とＤ成分との和がＡ成分と
Ｂ成分との和１００重量部に対し２５〜５００重量部の
割合で配合されていることを特徴とするポリマーセメン
ト組成物：Ａ成分：下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）成分を乳化重合して得
られた共重合体の酸基を、部分的にまたは完全に中和し
て得た水溶性共重合体塩よりなる、ガラス転移点が３℃
以下の増粘剤：（ａ）炭素数が３〜８の脂肪族アルコールとアクリル酸
とを反応させて得られるアクリル酸アルキルエステル４
０〜９０重量％（ｂ）アクリル酸および／またはメタクリル酸６０〜１
０重量％（ｃ）その他のビニル単量体０〜３５重量％Ｂ成分：ガラス転移点が０℃以下のアクリル系樹脂水性エマルジ
ョンＣ成分：水硬性セメントＤ成分：骨材