JPH07187741A - 柔軟なセメント質生成物用の再分散性乾燥ポリマー - Google Patents

柔軟なセメント質生成物用の再分散性乾燥ポリマー

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JPH07187741A
JPH07187741A JP6311290A JP31129094A JPH07187741A JP H07187741 A JPH07187741 A JP H07187741A JP 6311290 A JP6311290 A JP 6311290A JP 31129094 A JP31129094 A JP 31129094A JP H07187741 A JPH07187741 A JP H07187741A
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core
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methacrylate
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Trentini Min-Chi Tsai Von
ミン−チー・ツァイ・フォン・トレンティニ
Donald Alfred Winey
ドナルド・アルフレッド・ワイニー
Xiaohong Ci
シャオホング・シー
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Rohm and Haas Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】セメント質材料の改質に有用で、優れた柔軟
性、耐水性、及び曲げ特性等の物理的特性を得られる再
分散性コアシェルエマルションパウダーを提供する。 【構成】本発明は、有効量のポルトランドセメントと、
２段水性エマルション逐次重合法により製造された有効
量のコア−シェルポリマーパウダーとを混合することを
含むセメント質組成物の改質方法であって、該２段水性
エマルション逐次重合法が、（ａ）第１段モノマー混合
物を形成し、（ｂ）（ａ）の混合物を重合してシェルポ
リマーを形成し、（ｃ）該シェルをアミン又は塩基で中
和し；及び、（ｄ）第２段モノマーの混合物を、Ｔｇの
計算値が約０℃から約−６５℃になるように形成し；
（ｅ）第２段のモノマー混合物を、第１段の中和された
ポリマーと結合し；（ｆ）第２段の組み合わされたモノ
マーを重合して、水性エマルションコア−シェルポリマ
ーを形成し；及び、（ｇ）噴霧乾燥によって、水性エマ
ルションコア−シェルポリマーを再分散性ポリマーパウ
ダーに加工する；ことを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の分野）本発明は、２段(two-stag
e)水性エマルション逐次法によって製造され、特に、例
えば、タイルシンセットモルタル(tile thinset morta
r)、防水スラリー、パッチング、絶縁フォーム用接着
剤、及び床材などのセメント質材料のアクリル改質剤と
して有用なコア−シェルポリマーパウダーの製造方法に
関する。
【０００２】本発明のコア−シェルポリマーパウダーは
優れた物理的特性を有しており、セメント改質剤として
使用すると、薄肉用途(thin section application)にお
いてモルタルの性能を優れたものとし、種々の基体への
接着性を発揮し、さらに乾燥及び湿潤環境においてモル
タルの柔軟性を改善する。
【０００３】（発明の背景）最大限の実用性、すなわ
ち、障害なく、セラミックタイルやせっきタイル(stone
-ware tiles)を設置してから長期使用する、ということ
を達成するため、タイルモルタルに使用するポリマー
は、高湿度環境、種々の表面材料及び種々の基体に順応
する能力のあるものでなければならず、と同時に、要求
性能、例えば、柔軟性、耐衝撃性、耐磨耗性及び感水性
も維持されていなければならない。
【０００４】市場では現在、種々のタイルが必要とされ
ている。現在用いられているセラミックタイルの多様性
から、これらの用途で使用されているポリマーは、柔軟
で、タイルと種々の基体との間の動きの差を吸収するこ
とのできるものであることが要求される。例えば、セラ
ミックタイルは、部分硬化されたコンクリート又は軽量
コンクリート、プレキャストコンクリートスラブ、アス
ファルト、合板、乾燥壁パネル、及び他の一般的でない
基体に対して、直接、設置しなければならないのであ
る。
【０００５】すぐ使用可能な(ready-to-use)接着剤ペー
ストタイプ系と、化学反応性接着剤タイプ系との２つの
系が要求される柔軟性を提供していた。すぐ使用可能な
接着剤は、柔軟であるけれども、一般的には、極端な感
水性を有しており、外部設置用として使用することがで
きず、また、プール、噴水池やジャクージ(Jacuzzis:商
標)のように、常に水中に浸っている場所でも有用では
ない。化学反応接着剤系は、非常に柔軟であるが、一般
的には、使用前に適当な混合をすることを要求される二
成分系である。また、化学接着剤系は周囲環境には好ま
しくなく、設置中及び硬化中は適当な換気が必要であ
る。
【０００６】単一包装の、ポリマー改質ポルトランドセ
メントモルタル(polymer-modifiedPortland cement mor
tar)であって、一般的でない基体にも接着し、周囲環境
に優しく、柔軟性、耐衝撃性及び耐磨耗性を有してお
り、同時に、耐水性などの化学的及び物理的特性を保持
しているものが必要とされている。
【０００７】再分散性パウダーに加工される噴霧乾燥さ
れた水分散性ポリマー組成物、その製造方法、及び接着
特性、柔軟性、フィルム形成性及び耐水性が必要とされ
るセメント質材料への応用が、新規で従来技術からは予
期できないものであることが見いだされた。上記ポリマ
ー改質セメントの他の利点は、脆くならずに、柔軟性を
より長い期間にわたって維持しているということであ
る。また、上記ポリマーは、水性でありながら、高湿度
若しくは含水環境で使用されても、応力、歪み及び弾性
率などの物理的特性を保持する。
【０００８】（従来の関連技術）ドイツ特許出願ＤＥ４
０２１２１６Ａ１は、分散相としてフィルム形成性分散
ポリマー、並びに、オレフィン性不飽和ジカルボン酸(o
lefinically unsaturated dicarboxylic acid)、Ｃ3〜
Ｃ12アルケン、及びフリーラジカル付加重合性モノマー
からなる水性相中で完全に若しくは部分的に中和された
水溶性コポリマー、を含む水性ポリマー分散液を開示し
ている。この分散液は、続いて粉末にされる。
【０００９】日本特許出願第４−１８５６０６号は、再
分散性のアクリレート樹脂エマルションパウダー組成物
及びその製造方法を開示しており、乳化剤として特定の
ポリビニルアルコール型の保護コロイドを有するアクリ
レート樹脂エマルションを、粉末にすることが示されて
いる。
【００１０】（発明の概要）本発明は、２段水性エマル
ション逐次法によって製造されるコア−シェルポリマー
及びセメント質材料用の固形改質剤としてのそれらの使
用に関する。本発明の方法を利用することによって、ア
ルカリ不溶性ポリマーコアとアルカリ可溶性ポリマーシ
ェルを有するコア−シェルエマルションポリマー生成物
であって、コアとシェルが永久的に結合しているように
コア及びシェルがかなりの程度若しくは実質的に、互い
に化学的にグラフトされているコア−シェルエマルショ
ンポリマーが製造される。本発明の組成物は、シェルを
アルカリで溶解しても、シェルのかなりの部分がコアに
永久的に結合されたままでいるグラフトされたコア−シ
ェルポリマーを含む。
【００１１】本発明は、特に、セメント質材料を改質す
ることにおいて有用であり、優れた柔軟性、耐水性、及
び曲げ特性などの物理的特性を得られる、再分散性コア
シェルエマルションパウダーを提供する。
【００１２】（発明の詳細な説明）本発明は、コアシェ
ルポリマー組成物、該コアシェルポリマーの製造方法、
及びセメント質材料用途におけるポリマーパウダーとし
てのそれらの使用を提供する。
【００１３】（ポリマー）本発明は、２段水性エマルシ
ョン逐次法によって製造されるコア−シェルポリマー及
びセメント質材料用の固形改質剤としてのそれらの使用
に関する。本発明の方法を利用することによって、アル
カリ不溶性ポリマーコアとアルカリ可溶性ポリマーシェ
ルを有するコア−シェルエマルションポリマー生成物で
あって、コアとシェルが永久的に結合しているようにコ
ア及びシェルがかなりの程度若しくは実質的に、互いに
化学的にグラフトされているコア−シェルエマルション
ポリマーが製造される。本発明の組成物は、シェルをア
ルカリで溶解しても、シェルのかなりの部分がコアに永
久的に結合されたままでいるグラフトされたコア−シェ
ルポリマーを含む。
【００１４】化学グラフトによるシェルとコアの永久結
合は、ポリマーブレンドとポリマー混合物を伴う製法と
同様に従来のコア−シェル製法を用いては達成されなか
ったことであるが、セメント質混合物へ柔軟性などの物
理的特性を付与し、コア−シェルポリマーに安定性を付
与すると考えられる。
【００１５】グラフトされたコア−シェルポリマーを製
造するには２つの方法がある。方法（１）は、カルボン
酸若しくは無水物、及びアルキルアクリレート、アルキ
ルメタクリレート、スチレン若しくは置換スチレン、ア
クリルアミド、メタクリルアミド若しくはカルボン酸の
ヒドロキシアルキルエステルを含むモノマーの混合物
を、多官能価モノマーの存在下でエマルション重合して
シェルポリマーを形成し；形成したシェルをアミン又は
塩基で中和し；及び、第２段において、アルキルアクリ
レート若しくはメタクリレート、スチレン若しくは置換
スチレン、、及びカルボン酸のヒドロキシアルキルエス
テル、アクリルアミド若しくはメタクリルアミド、メチ
ロール化(methylolated)アクリルアミド若しくはメタク
リルアミドを含むモノマーの混合物を形成し；第２段の
モノマーを第１段と結合し；及び、該混合物を重合して
本発明のコア−シェルポリマーを形成する、というもの
である。
【００１６】方法（２）は、米国特許第４，９１６，１
７１号による方法で、アルキルアクリレート若しくはメ
タクリレート、及びカルボン酸のヒドロキシアルキルエ
ステル、アクリルアミド若しくはメタクリルアミドを含
むモノマー混合物を、場合によっては多官能価モノマー
の存在下で、エマルション重合してコアポリマーを形成
し；第２段において、カルボン酸若しくは無水物、及び
アルキルアクリレート若しくはアルキルメタクリレート
を含むモノマー混合物を形成し；第２段のモノマーを第
１段と結合し；及び、該混合物を重合してコア−シェル
ポリマーを形成するものである。
【００１７】方法（１）のコアシェルポリマーは、米国
特許第４，８７６，３１３号に開示されているような”
インバースコアシェル(inverse core shell)法によって
製造することができる。インバースコアシェルポリマー
は、第２段のポリマーがコアとなり、第１段のポリマー
であるシェルによって取り囲まれるものである。かかる
インバース組成物は、第１段のポリマーが、第２段のモ
ノマーよりも、より親水性である場合に形成することが
できる(Lee及びIshikawa, The Formation of Inverted
Core Shell Latexes, J.Poly.Sci.,Vol.21, 147-154頁
(1983))。
【００１８】コア及びシェルポリマーを製造するために
適当な一官能価のモノマーは、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−エチルヘ
キシルアクリレート、デシルアクリレート、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチル
メタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレー
ト、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、、マレイン酸、フマル酸、無水アクリル酸、
無水メタクリル酸、メチロール化アクリルアミド及びメ
チロール化メタクリルアミド、メタクリルアミド、アク
リルアミド、ジビニルベンゼン、マレイン酸／フマル酸
／イタコン酸のハーフエステル、無水マレイン酸、無水
イタコン酸、スチレン、置換スチレン、酢酸ビニル、及
び他のＣ1〜Ｃ12のアルキルアクリレート及びメタクリ
レートよりなる群から選ばれる。
【００１９】コアポリマーとシェルポリマーとの重量比
は、好ましくは約６０：４０から約９５：５、より好ま
しくは約７５：２５から約９０：１０、最も好ましくは
約８０：２０から約９０：１０である。加水分解された
試料についての水性ゲル透過クロマトグラフィーで測定
して、該コアポリマーは重量平均分子量が約１００，０
００より大きく、該シェルポリマーは重量平均分子量が
約２，５００から約１２，０００であるものが好まし
い。”Ｆｏｘ式”で計算したコアポリマーのガラス転移
温度（Ｔｇ）は約−６５℃から約０℃が好ましく、さら
には約−２５℃から約−１０℃が好ましい。シェルのＴ
ｇは５０℃より高いことが好ましい。
【００２０】本発明のコア及びシェル成分は、本明細書
の一部として参照される米国特許出願第４，８７６，３
１３号に開示されているように、多官能価化合物の存在
下で、コアをエマルション重合することによって互いに
化学的にグラフトすることができる。
【００２１】コア及びシェルを互いに化学的にグラフト
する場合に有用な多官能価化合物は、（ａ）２以上の不
飽和部位を有する多官能価化合物、（ｂ）２以上の引抜
き可能な原子を有する反応性連鎖移動剤、及び（ｃ）１
以上の不飽和部位及び１以上の引抜き可能な原子を有す
るハイブリッド多官能価化合物よりなる群から選ばれ
る。例えば、米国特許第４，５６５，８３９号に記載さ
れている、グリシジル含有ビニルモノマー及びビニルイ
ソシアネートなどの化合物は、水性エマルション重合で
はコアをシェルにグラフトさせる働きをしないため、本
発明の多官能価化合物としては適当ではない。
【００２２】本発明の２段重合法で有用な多官能価化合
物は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸（モノ−
及びジ−エステル）、フマル酸（モノ−及びジ−エステ
ル）及びイタコン酸（モノ−及びジ−エステル）のアリ
ル−、メタリル−、ビニル−、ジシクロペンテニル及び
クロチル−エステル；アリル−、メタリル−、及びクロ
チル−、ビニルエーテル及びチオエーテル；アクリル酸
及びメタクリル酸のアミドのＮ−及びＮ，Ｎ−ジ−アリ
ル−、メタリル−、クロチル−、及びビニル化物；Ｎ−
アリル−、メタリル−、及びクロチル−マレインイミ
ド；３−ブテン酸及び４−ペンテン酸のビニルエステ
ル；ジアリルフタレート；トリアリルシアヌレート；Ｏ
−アリル−、メタリル−、クロチル−、Ｏ−アルキル
−、アリール−、Ｐ−ビニル−Ｐ−アリル−、Ｐ−クロ
チル−、及びＰ−メタリル−ホスホネート；トリアリル
−、トリメタリル−、及びトリクロチル−ホスフェー
ト；Ｏ−ビニル−、Ｏ，Ｏ−ジアリル−、ジメタリル
−、及びジクロチル−ホスフェート；アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸（モノ−及びジ−エステル）、フ
マル酸（モノ−及びジ−エステル）及びイタコン酸（モ
ノ−及びジ−エステル）のアルケニル及びシクロアルケ
ニルエステル；シクロアルケノール及びシクロアルケン
チオールのビニルエーテル及びビニルチオエーテル；シ
クロアルケンカルボン酸のビニルエステル；１，３−ブ
タジエン、イソプレン、及び他の共役ジエン；パラメチ
ルスチレン；クロロメチルスチレン；アリル−、メタリ
ル−、及びクロチル−メルカプタン；ブロモトリクロロ
メタン；ブロモホルム；四塩化炭素；四臭化炭素よりな
る群から選ばれる。
【００２３】また、多官能価化合物は、エチレングリコ
ールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタク
リレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、
ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピ
レングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジ
アクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、トリメチロールエタントリメタクリレート、ジペン
タエリトリットトリアクリレート、ジペンタエリトリッ
トテトラアクリレート、ジペンタエリトリットペンタア
クリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、トリプロピレ
ングリコールジアクリレート、ジビニルベンゼンなどよ
りなる群から選ぶことができる。
【００２４】本発明の使用にとって適当な好ましい多官
能価化合物は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
（モノ−及びジ−エステル）、フマル酸（モノ−及びジ
−エステル）及びイタコン酸（モノ−及びジ−エステ
ル）のアリル−、メタリル−、ジシクロペンテニル、ク
ロチル及びビニル−エステル；アクリル酸及びメタクリ
ル酸のアミドのＮ−若しくはＮ，Ｎ−ジ−、メタリル
−、クロチル−、及びビニル化物；Ｎ−メタリル及びク
ロチル−マレインイミド；アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸（モノ−及びジ−エステル）、フマル酸（モ
ノ−及びジ−エステル）及びイタコン酸（モノ−及びジ
−エステル）のアルケニル若しくはシクロアルケニルエ
ステル；１，３−ブタジエン；イソプレン；ジビニルベ
ンゼン；メタリル−、クロチル−、及びアリル−メルカ
プタンよりなる群から選ぶことができる。
【００２５】多官能価化合物は、好ましくはシェルの５
重量％未満の量、より好ましくはシェルの約０．５から
約３．０％の量で存在している。最も好ましい多官能価
化合物はアリルメタクリレートである。
【００２６】場合によっては、コアポリマーを、当該技
術分野において公知の上記リストから選ばれる多官能価
化合物で架橋することもできる。架橋剤の量は、コアポ
リマーの重量を基準として、約０から約１０％、好まし
くは約０から約３％である。最も好ましい多官能価化合
物は、マルチ(multi)−アクリレート及び−メタクリレ
ートである。
【００２７】本発明のシェルモノマーを製造において使
用するために適当なモノマーは、コアの製造用に示した
上記のものを含む。しかしながら、本発明のコア−シェ
ルポリマーの製造には、アルカリ可溶性を得るために、
コアよりもシェルでより多くの量の酸含有モノマーを使
用することが重要である。本明細書で”第１段(firstst
age)”とも称されるシェルポリマーは、約１０から約３
０重量％のカルボン酸若しくは無水物、及び約９０から
約３０％のアルキルアクリレート、アルキルメタクリレ
ート若しくはスチレン、及び約０から約４０％のカルボ
ン酸のヒドロキシアルキルエステル、アクリルアミド若
しくはメタクリルアミドを含むモノマーの混合物から形
成される。シェルにおける酸含有モノマーの好ましい量
は、シェルポリマーの約１５から約２５重量％の範囲で
ある。シェルポリマーを製造する際に使用される最も好
ましい酸含有モノマーは、メタクリル酸である。無水
物、例えば、無水メタクリル酸、無水マレイン酸、無水
イタコン酸などを、シェルポリマー中の酸含有モノマー
に代えて使用することもできる。シェルポリマーは、約
８５から約４０重量％のメチルメタクリレートを含んで
いることが好ましい。
【００２８】該シェルポリマーは、ゲル透過クロマトグ
ラフィーで測定して、重量平均分子量が約２，５００か
ら約１２，０００が好ましい。公知の連鎖移動剤若しく
はそれらの混合物、例えば、アルキルメルカプタンは、
分子量の調整のために使用されるが、Ｃ1〜Ｃ6アルキル
及びアルキルオキシメルカプタンなどが好ましい。
【００２９】シェルポリマー中の酸の当量を基準とし
て、０．８から１．２当量の塩基をシェルに添加して、
より好ましくは約０．９から約１．１当量の塩基を添加
して中和し、中和されたシェルポリマー及び中和シェル
ポリマーの水溶液を調製するよう、シェルポリマーを中
和し、全部であることは必ずしも必要でないが実質的に
溶解する。中和されたシェルの存在下でコアを重合する
ことにより、コアに永久的に結合されることになるいく
つかのシェルポリマーが得られる。本発明での使用に適
当な塩基は、いずれの種類の塩基でもよいが、好ましく
は、アンモニア、トリエチルアミン、モノエタノールア
ミン、ジメチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、
水酸化カルシウム及び他の全てのＩＡ族及びＩＩＡ族の
水酸化物など、並びにこれらの混合物よりなる群から選
ばれるものである。
【００３０】本発明のコアシェルポリマーは、特に、セ
メント質タイプの材料用の乾燥モルタル改質剤として有
用である。該ポリマーは、噴霧乾燥などの公知の方法に
よって容易に分離可能であり、セメント質組成物と混合
することにより、高湿度タイプの環境において使用する
場合に、優れた物理的特性及び性能特性、例えば柔軟
性、接着性及び耐水性を発揮する、乾燥してさらさらし
たパウダーが得られる。
【００３１】（添加剤）本発明の再分散性コア−シェル
ポリマーパウダーは、所望の最終用途にあわせて配合す
ることができる。添加剤、例えば、増粘剤、保護コロイ
ド、分散剤、凍結防止剤、可塑剤、接着促進剤、造膜助
剤(coalescents)、湿潤剤、脱泡剤、着色剤、非アルデ
ヒドベースの殺生物剤(non-aldehyde-based biocide
s)、石鹸、及びスリップ剤を、コアシェルポリマーラテ
ックス若しくはパウダー中に、該コア−シェルポリマー
の総重量を基準として、約０重量％から約１０重量％、
好ましくは約０重量％から約５重量％の量で添加するこ
とができる。添加剤量が１０重量％を超えることは、感
水性に対するコアシェルポリマーの許容性の関係から避
けるべきである。
【００３２】以下の実施例により本発明をさらに説明す
るが、いかなる場合でも、特許請求の範囲により明確に
示されている本発明の範囲を制限するものとして解釈し
てはならない。
【００３３】（実施例） 実施例１ メカニカルスターラー、コンデンサー及び反応混合物上
に窒素雰囲気を形成するための適当な部品が装着されて
いる５リットルの４つ口丸底フラスコに、９６８．６ｇ
の脱イオン（ＤＩ）水を充填した。次に、ケトルの内容
物を７５℃に加熱した。第１段のモノマーエマルション
（ＭＥ＃１）をケトルに充填し、続いて開始剤を充填し
た。温度が安定して２，３分後、中和剤を添加し、ポリ
マーを溶解させた。次に、約１０２ｇの第２段のモノマ
ーエマルション（ＭＥ＃２）をケトルに添加し、続い
て、ＡＰＳ開始剤を充填した。次に、第２段のモノマー
エマルションの残量を、溶解させたポリマーを含んでい
る同じケトルに、反応温度が約８０℃から８５℃で保た
れるような一定の速度で徐々に添加した。ケトルの内容
物を６５℃に冷却し、開始剤をさらに添加して残留モノ
マーを低レベルにした。
【００３４】 材 料 ＭＥ＃１ ＭＥ＃２ ＤＩ Ｈ2Ｏ ８５ ３３６ プルロニック Ｌ３１（Ｌ３１） ３１．９ １０．１ ５８％ Ａｌｉｐａｌ ＣＯ−４３６ １．２ −− ２８％ ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ） −− ９．６ ブチルアクリレート（ＢＡ） ５３．７ ９１３．２ メチルメタクリレート（ＭＭＡ） ２０９．８ ４２９．７ メタクリル酸（ＭＡＡ） ６７．２ −− アリルメタクリレート（ＡＬＭＡ） ５．０ −− メチル−３−メルカプトプロピオネート（ＭＭＰ） １１．８ −− すすぎＤＩ Ｈ2Ｏ ４７．０ ７０ ５１２．６ １７５４．６
【００３５】（第１段のモノマーエマルション開始剤）
８ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中、１．０ｇの１．０％のＦｅＳＯ4
・７Ｈ2Ｏの溶液（Ｈ2ＳＯ4で酸性維持） １９ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中、４．８ｇの７０％ｔ−ブチル
ヒドロペルオキシド（ｔ−ＢＨＰ） ３５ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中、３．１ｇのホルムアルデヒド
スルホキシル酸ナトリウム（ＳＳＦ）
【００３６】（中和剤）１０５ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中、１
４．４ｇのＣａ（ＯＨ）2及び３１．２ｇの５０％Ｎａ
ＯＨ；３３ｇのＤＩ Ｈ2Ｏのすすぎ水
【００３７】（第２段のモノマーエマルション開始剤）
ケトル充填用の１１４ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中の１．３ｇの
過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）及び一緒に供給される１
０５ｇのＤＩ Ｈ2Ｏ中の５．４ｇのＡＰＳ３０ｇのＤ
Ｉ Ｈ2Ｏからなる最終溶液
【００３８】（最終ポリマー特性）固形分％：４６．３ 粒子径(Brookhaven BI-90)：１６５ｎｍ ｐＨ：７．３ 粘度：３９ｃｐｓ
【００３９】（実施例２及び３）第１段のモノマーエマ
ルションの組成を次のように変化させて、実施例１と同
様に行った。 実施例 １ ２ ３ 第１段のモノマーエマルション における変化 ＢＡ ５３．７ −− −− ＭＭＡ ２０９．８ ２２３．２ １４３．０ ＥＨＡ −− ４０．３ −− ＥＡ −− −− １２０．５ （ラテックス特性） 固形分（％） ４６．３ ４７．２ ４６．６ 粒子径（ｎｍ）(Brookhaven BI-90) １６５ １７８ ２０５ ｐＨ ７．３ ７．４ ７．３ 粘度（ｃｐｓ） ３９ ４７ ８７
【００４０】（軟質パウダーの適用例） 軟質セラミックタイルシンセットモルタル配合物： ６０メッシュ砂 １５０ ポルトランドセメント タイプ１ １００ ポリマーパウダー ２０ 脱泡剤 ２ 珪酸カルシウム ５ ＨＥＣ増粘剤 ０．６ 水 ５４
【００４１】（試験法：ＡＳＴＭ Ｄ７９０、試験片の
厚み：１／８”） （モルタル特性） パウダー 実施例１ 実施例２ 実施例３ Ｔｇ（ＤＳＣ，オンセット） −１１℃ −１１℃ −１１℃ ＡＳＲのＴｇ計算値 ＋８０℃ ＋８０℃ ＋６０℃ （比較例） パウダー ＶＡＥ1 ＶＡ／ＶｅｏＶＡ／ＢＡ2 Ｔｇ（ＤＳＣ，オンセット） −７℃ ＋６℃ ＡＳＲのＴｇ計算値 −− −−
【００４２】 （曲げ特性） 実施例１ 実施例２ 実施例３ １）１４日空気硬化 最大応力（ｐｓｉ） ６４０ ６００ ３３０ 最大歪み（％） ０．８ ０．５ １．１ ０．０５％歪み時弾性率（ｋｓｉ） ４７０ ５６０ ４００ （比較例） ＶＡＥ1 ＶＡ／ＶｅｏＶＡ／ＢＡ2 最大応力（ｐｓｉ） １４２０ １２７０ 最大歪み（％） ０．３ ０．２ ０．０５％歪み時弾性率（ｋｓｉ）１０６０ ９１０1 )Air Productsによって製造されたAirlfex RP-2452 )Ebnoetherによって製造されたElotex AP200 実施例１ 実施例２ 実施例３ ２）７日空気硬化及び７０℃の水に７日 最大応力（ｐｓｉ） ８００ ８００ ７３０ 最大歪み（％） ０．４ ０．４ ０．５ ０．０５％歪み時弾性率（ｋｓｉ） ７７０ ７００ ５９０ （比較例） ＶＡＥ1 ＶＡ／ＶｅｏＶＡ／ＢＡ2 最大応力（ｐｓｉ） １０３０ １６４０ 最大歪み（％） ０．３ ０．１ ０．０５％歪み時弾性率（ｋｓｉ）１０７０ １５８０
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 220/18 ＭＬＹ Ｃ０８Ｌ 33/08 ＬＨＵ (72)発明者 ドナルド・アルフレッド・ワイニー アメリカ合衆国ペンシルバニア州18974、 ワーミンスター、レトップ・プレース 358 (72)発明者 シャオホング・シー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19440、 ハットフィールド、ミラー・プレース 2124

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有効量のポルトランドセメントと、２段
    水性エマルション逐次重合法により製造された有効量の
    コア−シェルポリマーパウダーとを混合することを含む
    セメント質組成物の改質方法であって、 該２段水性エマルション逐次重合法が、（ａ）第１段に
    おいて、約１０から約３０％のカルボン酸若しくは無水
    物、及び約９０から約３０％のアルキルアクリレート、
    アルキルメタクリレート若しくはスチレン、約０から約
    ４０％のカルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、ア
    クリルアミド若しくはメタクリルアミドを含むモノマー
    の混合物を形成し、（ｂ）（ａ）の混合物を重合してシ
    ェルポリマーを形成し、（ｃ）該シェルをアミン又は塩
    基で中和し；及び、第２段において、（ｄ）約９０から
    約１００％のアルキルアクリレート若しくはメタクリレ
    ート又はスチレン、及び約０から約１０％のカルボン酸
    のヒドロキシアルキルエステル、アクリルアミド若しく
    はメタクリルアミドを含むモノマーの混合物を、Ｔｇの
    計算値が約０℃から約−６５℃になるように形成し；
    （ｅ）第２段のモノマー混合物を、第１段の中和された
    ポリマーと結合し；（ｆ）第２段の組み合わされたモノ
    マーを重合して、水性エマルションコア−シェルポリマ
    ーを形成し；及び、（ｇ）噴霧乾燥によって、水性エマ
    ルションコア−シェルポリマーを再分散性ポリマーパウ
    ダーに加工する；ことを含む前記セメント質組成物の改
    質方法。
  2. 【請求項２】 コアとシェルの重量比が約９５：５から
    約６０：４０であり、ゲル透過クロマトグラフィーによ
    り測定されるコアの重量平均分子量が約１００，０００
    より大きく、シェルの重量平均分子量が加水分解された
    シェルについて約２，５００から約１２，０００である
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 シェルのＴｇが約５０℃より大きく、好
    ましくは約６０℃より大きく、コアのＴｇが約０℃から
    約−６５℃、好ましくは約−１０℃から約−２５℃であ
    る請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 シェル及びコアを構成するモノマーの混
    合物が、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−エチルヘキシルアクリレート、
    デシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメ
    タクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
    ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタ
    クリレート、ブチルメタクリレート、アクリロニトリ
    ル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
    酸、フマル酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、無
    水マレイン酸、無水イタコン酸、スチレン、置換スチレ
    ン、酢酸ビニル及び他のＣ1〜Ｃ12のアルキルアクリレ
    ート及びメタクリレート、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、並びにＮ−
    メチロールアクリルアミドよりなる群から選ばれる請求
    項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 シェルを構成するモノマーの混合物が、
    シェルの総重量を基準として、約１０〜約３０％のカル
    ボン酸又は無水カルボン酸と、約９０〜約７０％のアル
    キルアクリレート、アルキルメタクリレート又はスチレ
    ンと、からなる請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 シェルを構成するモノマーの好ましい混
    合物が、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、
    及びメタクリル酸である請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 シェルを構成するモノマーの好ましい混
    合物が、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、
    及びメタクリル酸である請求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】 シェルを構成するモノマーの混合物が、
    アンモニア、トリエチルアミン、モノエタノールアミ
    ン、ジメチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水
    酸化カルシウム及び他の全てのＩＡ族及びＩＩＡ族の水
    酸化物、並びにこれらの混合物から選ばれた塩基で中和
    されている請求項６又は７記載の方法。
  9. 【請求項９】 塩基が水酸化ナトリウム及び水酸化カル
    シウムの混合物である請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 コアを構成するモノマーの混合物が、
    コアの総重量を基準として、約０から約５％のカルボン
    酸、無水カルボン酸、アクリルアミド又はメタクリルア
    ミドと、約９５から約１００％のアルキルアクリレー
    ト、アルキルメタクリレート又はスチレンと、からなる
    請求項４記載の方法。
  11. 【請求項１１】 コアを構成するモノマーの好ましい混
    合物が、ブチルアクリレート及びメチルメタクリレート
    である請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第１段のモノマー混合物が、多官能価
    化合物の存在下で重合される請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 多官能価化合物が、２以上の不飽和部
    位を有する多官能価化合物、２以上の引抜き可能な原子
    を有する反応性連鎖移動剤、及び１以上の不飽和部位及
    び１以上の引抜き可能な原子を有するハイブリッド多官
    能価化合物よりなる群から選ばれる請求項１２記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 多官能価化合物が、アリルメタクリレ
    ートである請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 多官能価化合物が、シェルの総重量を
    基準として、約５％未満、好ましくは約０．５から約
    ３．０％含まれている請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 アルカリ可溶性エマルションポリマー
    シェル及びアルカリ不溶性エマルションポリマーコアを
    有し、コアポリマー及びシェルポリマーが多官能価化合
    物により化学的にグラフトされているコア−シェルポリ
    マーパウダーを含む請求項１記載の方法によって製造さ
    れた生成物。
  17. 【請求項１７】 有効量のポルトランドセメントと有効
    量の請求項１記載のコア−シェルポリマーパウダーとを
    混合することを含むセメント質組成物の改質方法。
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