JPH0776124B2 - 構造材料に適した分散粉体組成物の状態の収縮低下添加剤としてのポリプロピレングリコールの使用 - Google Patents
構造材料に適した分散粉体組成物の状態の収縮低下添加剤としてのポリプロピレングリコールの使用Info
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Description
合剤としてポルトランドセメントを含有するドライモル
タルに適した分散粉体組成物の状態の収縮低下添加剤と
してのポリプロピレングリコールの使用に関する。
て水硬性の系の合成樹脂変性剤として特に建設産業にお
いて多年にわたって使用されてきた。構造材料における
分散粉体の効果の全体像は、ジャーナル「トニンデュス
トリー(Tonindustrie)TIZ」9,19
85,p.698に示されている。接着性、耐摩耗性、
耐ひっかき性および曲げの引張り強さの著しい向上が添
加により得られる。分散粉体は、ポリビニルアルコール
および他の添加剤を添加したポリマーの水性分散液の噴
霧乾燥により得られる。粒径10〜250μmを有する
容易に注ぐことのできる粉体は、水に再分散されて再び
粒径0.1〜5μmを有する根源の分散液を生成する。
再分散液は比較的長期間にわたってさえ安定でなければ
ならなく、すなわち沈降する傾向があってはならない。
パ特許出願発行番号第228 657 、西独特許公開第26 14
261 号または西独特許公告第20 49 114 号に記載されて
いる。ヨーロッパ特許出願発行番号第407,889 は、微粒
化コロイドとしてフエノールスルホン酸−ホルムアルデ
ヒド縮合生成物の水溶性塩に基づく分散粉体を記載して
いる。代わりに使用することもできる液状分散物と比べ
て分散粉体の大きな利点は、予定地において水とだけ混
合されなければならないドライモルタル混合物を生成す
ることができることである。これは、作業安全性の増
大、取り扱いが信頼できることまたはドラムの廃棄が簡
単であるといったような多くの利点を有する。
ランドセメントの負の性質の一つは、水硬性材料の収縮
であり、それは固まるモルタルまたはコンクリートの体
積変化を引き起こす。これらの体積変化が大きくなり過
ぎると、これは構造材料に亀裂を引き起こす。それゆ
え、収縮傾向をできるだけ小さく維持することに努力が
なされた。ヨーロッパ特許出願発行番号第228 657 また
は同第407 889 におけるような、分散成分、微粒化コロ
イド、ポリビニルアルコールまたはフエノールスルホン
酸−ホルムアルデヒド縮合生成物、比較的少量の添加剤
および抗粘着剤からなる標準の分散粉体は、無機結合剤
としてポルトランドセメントを含有する構造材料にその
材料の収縮の増大を引き起こす。
減少させることができるけれども、ドライモルタルは微
粉材料に製造されるから、一般にそのような材料が必要
とされる。原理的にはできるが、スプレー法は骨が折れ
て費用がかかる。西独特許公開第37 32 114 号は、末端
OH基を有するアルカンジオールに基づく微粉材料を記
載している。これらの材料は、吸湿性であって普通は臭
いが中性でないという欠点を有する。日本特許公開73 4
3 014 号公報(C.A.79:96272V)は、収縮
を防ぐためにセメント含有材料に、第二級または第三級
アルコール、特にグリセリンを添加することを提案して
いる。しかしながら、これらの化合物をセメント添加剤
として使用することの欠点は、これらの製品が液体であ
ることに加えて、これらの化合物の吸湿性の挙動のため
に水硬性材料の固化が非常に厳しく遅れることである。
101:176465Y)は、フッ素含有乳化剤との混
合物の状態での収縮低下添加剤として末端OH基を有す
るポリオキシエチレンエーテルを記載している。欠点
は、これらはドライモルタル混合物に別個に添加される
液状添加剤であることである。ヨーロッパ特許出願発行
番号第2 116 524 は、収縮を減少させるために石膏を使
用することを特許請求している。この手順の欠点は、ポ
ルトランドセメントと組合せて石膏を使用するとき、構
造材料の全体の強度が失なわれる、石膏による膨張の危
険が常にあることである(クツァーニン,セメントヒェ
ミー・フュアーボーインゲニウレ,ボーヴァラク(Cz
ernin,Zementchemiefuer Ba
uingenieure,Bauverlag))。
め剤として分散粉体組成物に少量(西独特許公開第40 3
0 638 号:0.1〜2重量%)添加されてきた。
的は、構造材料への分散粉体の添加により与えられる利
点を失なうことなく、構造材料、特に無機結合剤として
ポルトランドセメントを含有するドライモルタルの収縮
挙動に負に影響する標準の分散粉体の欠点を持たない分
散粉体を製造することである。驚くべきことに、この目
的は分散粉体組成物の成分としてポリプロピレングリコ
ールを使用することにより達成することができる。
よび/またはスチレン(コ)ポリマーおよび塩化ビニル
ポリマーよりなる群からのベースポリマー、および b)次のいずれか b1)加水分解度85〜94モル%およびヘップラー粘
度2〜40mPa・sを有する、ベースポリマーに基づ
き、2〜20重量%のポリビニルアルコール、または b2)ベースポリマーに基づき、2〜20重量%のフエ
ノールスルホン酸−ホルムアルデヒド縮合生成物のアル
カリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、および c)ポリマー成分の全重量に基づき、3〜30重量%の
微細抗粘着剤を含有し、 d)ポリプロピレングリコールの含量が、ベースポリマ
ーに基づき、1〜20重量%であることを特徴とする、
構造材料に適した分散粉体組成物の状態の収縮低下添加
剤としてのポリプロピレングリコールの使用に関する。
ルポリマーは、酢酸ビニルホモポリマーまたは酢酸ビニ
ルとエチレンおよび/または塩化ビニルおよび/または
その他のビニルエステル、例えばラウリン酸ビニル、t
−デカン酸ビニル、ピバル酸ビニルおよび/またはマレ
イン酸/フマル酸のエステルとのコポリマーである。ま
た適当なものとしては、飽和C3 〜C8 アルキルカルボ
ン酸のビニルエステルのホモポリマーまたはそれらとエ
チレン、塩化ビニルおよび/または他のビニルエステル
とのコポリマーがある。(メタ)アクリレートおよび/
またはスチレン(コ)ポリマーは、スチレンおよび/ま
たはアクリル酸および/またはメタクリル酸のポリマー
と炭素数1〜20個の直鎖、分枝または環状脂肪族アル
コールとから誘導される。塩化ビニル−エチレンコポリ
マーは塩化ビニルポリマー類として適している。好まし
く使用される物質は、エチレン含量が1〜40重量%、
適切ならば他のビニルエステルおよび/または塩化ビニ
ルも0〜40重量%含有する、酢酸ビニルホモポリマー
および酢酸ビニル−エチレンコポリマーである。また適
当なものとしては、スチレン含量1〜70重量%のスチ
レン−アクリル酸ブチルまたはスチレン−アクリル酸エ
チルヘキシルのようなスチレン−アクリレートがある。
その他の好ましいベースポリマーは、適切ならば飽和C
3 〜C6 アルキルカルボン酸のビニルエステルも含有す
る塩化ビニル−エチレンコポリマーである。
または成分b2)のどちらかから成る。成分b1)は、
水溶性ポリマー、好ましくは加水分解度85〜94モル
%および、4%濃度溶液にて測定されたヘップラー粘度
3〜25mPa・sを有する5〜20重量%のポリビニ
ルアルコールである。成分b2)は、フエノール基当り
1個のホルムアルデヒド基および分子当り1個のスルホ
ン酸基を有するフエノール−スルホン酸−ホルムアルデ
ヒド縮合生成物の好ましくはアルカリ金属塩または、特
にアルカリ土類金属塩である。特に成分b1)が分散粉
体組成物に使用される。抗粘着剤c)の割合は、好まし
くは4〜20重量%である。平均粒径0.1〜50μm
を有する抗粘着剤が特に好ましい。抗粘着剤の例として
は微細に粉砕されたケイ酸アルミニウム、キーゼルグー
ル、火成シリカ、沈降シリカ、コロイドシリカゲル、ミ
クロシリカ、ライトスパー、カオリン、タルク、セメン
ト、けいそう土、炭酸カルシムウまたはヒドロケイ酸マ
グネシウムがある。
〜10重量%、特に好ましくは2〜8重量%の量で使用
されるポリプロピレングリコールd)は、分子量300
〜30,000、好ましくは500〜5,000を有す
る。これらの製品は、例えば、商品名「Polygly
cols B0l」のもとにヘキストAGより市販され
ている。異なるポリプロピレングリコールの混合物もま
た使用できる。適切ならば、分散粉体組成物は、更に添
加物をも含有することができる。例えば、分散物のポリ
マー樹脂に基づいて、0〜30重量%のセメントシンナ
ー、好ましくはメラミンまたはケトンとホルムアルデヒ
ドおよび/またはナフタレンスルホン酸−ホルムアルデ
ヒドおよび/またはスルホン酸フエノール−ホルムアル
デヒド縮合生成物のスルホネート基含有縮合生成物もま
た含有できる。
プラー粘度1〜25mPa・sを有する、ポリマー樹脂
に基づいて、0〜10重量%の1−アルキルビニルエス
テルとビニルエステルとの完全に鹸化されたコポリマー
も含有できる。アルキルビニルエステルと酢酸ビニルの
完全に鹸化されたコポリマーは、好ましくは5〜25モ
ル%のアルキルビニルエステルを含み、アルキルビニル
エステルは、特に好ましくは酢酸イソプロペニルであ
る。適切ならば、ポリマー樹脂に基づいて、好ましくは
0〜0.6重量%の、乳化剤または湿潤剤のような表面
活性物質も含有できる。これらの例としては、アニオン
性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤、例えばアル
キルポリグリコールまたはエチレンオキシド−プロピレ
ンオキシドコポリマーがある。
〜2重量%の泡止め剤も含有することができる。適当な
泡止め剤は、それ自身が水硬性の系に使用するのに適す
ることが証明された市販の製品である。例としてはシリ
コン泡止め剤または液体炭化水素系の泡止め剤がある。
分散粉体組成物を生成するために、ベースポリマーは水
性分散液として使用される。この分散液にポリビニルア
ルコール成分b1)またはフエノールスルホン酸−ホル
ムアルデヒド縮合生成物b2)、好ましくはb1)が添
加される。好ましくは水溶液が使用され、それは使用さ
れる水の量によって分散液の粘度を調節することができ
る。ポリプロピレングリコールd)は液体の形で与えら
れ、そして分散液中にそのまま混合される。これらの混
合の操作はどのような所望の連続順でも行うことがで
き、ただ均質な分散混合物が与えられることだけが重要
である。適切ならば使用される、セメントシンナー、完
全に鹸化された1−アルキルビニルエステル/ビニルエ
ステルコポリマー、表面活性物質および泡止め剤は、乾
燥前に分散液の形にある混合物に添加されることが好ま
しい。
くは噴霧乾燥または凍結乾燥され、特に好ましくは噴霧
乾燥される。ここで、例えば多成分ノズルによる噴霧、
または適切ならば加熱された、乾燥ガスの流れの中で円
盤を使用する噴霧のような、既知の装置を頼りにするこ
とができる。一般に、250℃以上の温度は使用されな
い。乾燥ガスの最適温度は少しの実験で決定することが
できる。しばしば60℃以上の温度が特に適しているこ
とが証明された。貯蔵性を増加するためにそして、例え
ば低いガラス転移温度を有する粉体の場合には、固化お
よび粘着を防ぐために、得られた粉体は抗粘着剤(抗粘
結剤)c)によって処理される。これは好ましくは粉体
が依然として微細に分散されている、例えば依然として
乾燥ガス中に懸濁されている間に行なう。特に抗粘着剤
は別個に、しかし分散液と同時に、乾燥装置中に計量し
ながら供給される。
は、無機結合剤としてポルトランドセメント、特にドラ
イモルタルを含有する構造材料に使用するために特に適
しており、それゆえポリプロピレングリコールを含有し
ない分散粉体に比べて、モルタルの収縮の低下をもたら
す。本発明に係る分散粉体組成物は石膏構造材料、石灰
モルタル、接着剤またはペイント中にうまく使用するこ
ともできる。
の決して予想できない、技術的利点を説明する。 使用される物質: 分散液LL1:ワッカー−ケミー・ゲゼルシャフト・ミ
ット・ベシュレンクテル・ハフツング(Wacker−
Chemie GmbH)製の、酢酸ビニル含量78重
量%およびエチレン含量22重量%を有する酢酸ビニル
−エチレンコポリマーに基づく固体含量50%を有する
ポリビニルアルコールの安定化された水性分散液。
シャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング(W
acker−Chemie GmbH)製の、エチレン
含量17重量%、塩化ビニル含量70重量%およびラウ
リン酸ビニル含量13重量%を有するエチレン−塩化ビ
ニル−ラウリン酸ビニルターポリマーに基づく固体含量
50%を有するポリビニルアルコールの安定化された水
性分散液。
シャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング(W
acker−Chemie GmbH)製の、スチレン
含量50重量%およびアクリル酸ブチル含量50重量%
を有するスチレン−アクリレートコポリマーに基づく固
体含量50%を有するポリビニルアルコールの安定化さ
れた水性分散液。
シャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング(W
acker−Chemie GmbH)製の、スチレン
含量50重量%およびアクリル酸ブチル含量50重量%
を有するスチレン−アクリレートコポリマーに基づく固
体含量50%を有するアクリルアミドの安定化された水
性分散液。
ミー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハ
フツング(Wacker−Chemie GmbH)製
の、4%濃度溶液が、ヘップラー粘度5mPa・s、お
よび鹸化度140(加水分解度88%モル%に等しい)
を有するポリビニルアルコール。
ミー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハ
フツング(Wacker−Chemie GmbH)製
の、4%濃度溶液が、ヘップラー粘度13mPa・s、
および鹸化度140(加水分解度88%モル%に等し
い)を有するポリビニルアルコール。
ト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング(Wack
er−Chemie GmbH)製の、4%濃度溶液
が、ヘップラー粘度2.5mPa・s、および酢酸イソ
プロペニルの比率20モル%を有する酢酸イソプロペニ
ルと酢酸ビニルの完全に鹸化されたコポリマー(略語P
ME)。
ゼルシャフト(Hoechst AG)製の、分子量7
00を有するポリプロピレングリコール。
ゼルシャフト(Hoechst AG)製の、分子量1
100を有するポリプロピレングリコール。
ゼルシャフト(Hoechst AG)製の、分子量1
400を有するポリプロピレングリコール。
ン・ゲゼルシャフト(BASF AG)製のフエノール
スルホネート−ホルムアルデヒド縮合物。
ロン(Muenzing Heilbronn)製の液
体炭化水素系の泡止め剤。
20%濃度溶液として500重量部のポリビオルM 0
5/140(LL1樹脂に基づいて5%)、水中の10
%濃度溶液として1000重量部のポリビオルM 13
/140(LL1樹脂に基づいて5%)、10重量部の
アジタン305(LL1樹脂に基づいて0.5%)、水
中の25%濃度溶液として320重量部のPME(LL
1樹脂に基づいて4%)、60gのポリプロピレングリ
コールB01/10(LL1樹脂に基づいて3%)およ
び500重量部の水を徹底的に混合した。混合物を2成
分ノズルによって噴霧した。4バールまで予め圧縮され
た空気が噴霧化成分として役立ち、生成された小滴を並
流的に流れる125℃まで加熱された空気によって乾燥
した。得られた乾燥粉体10重量%の市販の抗粘着剤
(炭酸カルシウム・マグネシウムとヒドロケイ酸マグネ
シウムの混合物)で処理した。
ピレングリコールB01/10は全く使用しなかった。
コールB01/10の代わりに、B01/20を使用し
た。
コールB01/10の代わりに、B01/40を使用し
た。
コールB01/10の代わりに、B01/80を使用し
た。
20%濃度溶液として500重量部のポリビオルM05
/140(LL3樹脂に基づいて5%)、水中の10%
濃度溶液として1000重量部のポリビオルM13/1
40(LL3樹脂に基づいて5%)、10重量部のアジ
タン305(LL3樹脂に基づいて0.5%)、20g
のポリプロピレングリコールB01/80(LL3樹脂
に基づいて1%)および500重量部の水を徹底的に混
合した。混合物を2成分ノズルによって噴霧した。4バ
ールまで予め圧縮された空気が噴霧化成分として役立っ
た。生成された小滴を並流的に流れる125℃まで加熱
された空気によって乾燥した。得られた乾燥粉体を10
重量%の市販の抗粘着剤(炭酸カルシウム−マグネシウ
ムとヒドロケイ酸マグネシウムの混合物)で処理した。
レングリコールB01/80を使用した(LL3樹脂に
基づいて3%)。
ピレングリコールB01/80を使用した(LL3樹脂
に基づいて5%)。
ピレングリコールB01/80を全く使用しなかった。
20%濃度溶液として500重量部のポリビオルM05
/140(LL2樹脂に基づいて5%)、水中の10%
濃度溶液として1000重量部のポリビオルM13/1
40(LL2樹脂に基づいて5%)、10重量部のアジ
タン305(LL2樹脂に基づいて0.5%)、60g
のポリプロピレングリコールB01/40(LL2樹脂
に基づいて1%)および500重量部の水を徹底的に混
合した。混合物を2成分ノズルによって噴霧した。4バ
ールまで予め圧縮された空気が噴霧化成分として役立っ
た。生成された小滴を並流的に流れる125℃まで加熱
された空気によって乾燥した。得られた乾燥粉体を10
重量%の市販の抗粘着剤(炭酸カルシウム−マグネシウ
ムとヒドロケイ酸マグネシウムの混合物)で処理した。
ピレングリコールB01/40を全く使用しなかった。
20%濃度溶液として1000重量部のヒドレゾルPN
P50(バスフ・アクチエン・ゲゼルシャフト(BAS
F AG)製のフエノールスルホネート−ホルムアルデ
ヒド縮合物)(LL4樹脂に基づいて10%)、60g
のポリプロピレングリコールB01/40(LL4樹脂
に基づいて3%)を徹底的に混合した。混合物を2成分
ノズルによって噴霧した。4バールまで予め圧縮された
空気が噴霧化成分として役立った。生成された小滴を並
流的に流れる125℃まで加熱された空気で乾燥した。
得られた乾燥粉体を10重量%の市販の抗粘着剤(炭酸
カルシウム−マグネシウムとヒドロケイ酸マグネシウム
の混合物)で処理した。
ピレングリコールB01/40を全く使用しなかった。
のためにDIN 1164による160×40×40m
mのモルタル柱体を25重量部のポルトランドセメント
35Fと75重量部の標準砂の混合物から製造した。製
造には、メーンジング・ハイルブロン(Muenzin
g、Heilbronn)製の微粉状の泡止め剤アジタ
ンP801を0.2重量%通例的に添加した。セメン
ト、砂および微粉の泡止め剤の混合物を実施例および比
較例の分散粉体とともに混合してドライモルタルを生成
した。分散粉体の量をセメントに基づく重量部で示し
た。(プラスチック・セメントファクターKZ:KZ=
0.1は使用されたセメントの量に基づいて分散粉体1
0重量%を意味する)。ドライモルタルを水と混合した
が、水・セメントファクターWZを0.45に維持し
た。収縮をmm/mすなわち千当りの値で示した。型枠
は各場合において型枠に充填後1日で試験標本からはぎ
取った。型枠はこの時間の間じゅう蔽っていた。実施例
(比較例)に係る分散粉体を使用して製造した試験標本
の収縮に関する結果を表1に要約する。
る。
ベースポリマーに基づいて、2〜8重量%の量で使用さ
れる、請求項1に記載の使用。
分子量300〜30,000を有する、請求項1または
前項1に記載の使用。
よび/または塩化ビニルも含有する酢酸ビニル−エチレ
ンコポリマー、または適切ならば、飽和C3 〜C8 アル
キルカルボン酸も含有する塩化ビニル−エチレンコポリ
マーまたはスチレン−アクリレートコポリマーがベース
ポリマーとして使用される、請求項1、前項1または前
項2のいずれか1項に記載の使用。
量%までのセメントシンナーが使用される、請求項1ま
たは前項1〜3のいずれか1項に記載の使用。
ラー粘度1〜25mPa・sを有する、ベースポリマー
に基づいて10重量%までの1−アルキルビニルエステ
ルとビニルエステルの完全に鹸化されたコポリマーを使
用される、請求項1または前項1〜4のいずれか1項に
記載の使用。
%までの泡止め剤も使用される、請求項1または前項1
〜5のいずれか1項に記載の使用。
機結合剤としてポルトランドセメントを含有するドライ
モルタル中に使用される、請求項1または前項1〜6の
いずれか1項に記載の使用。
散可能な分散粉体組成物は、無機結合剤としてポルトラ
ンドセメント、特にドライモルタルを含有する構造材料
に使用するために特に適しており、それゆえポリプロピ
レングリコールを含有しない分散粉体に比べて、モルタ
ルの収縮の低下をもたらす。本発明に係る分散粉体組成
物は石膏構造材料、石灰モルタル、接着剤またはペイン
ト中にうまく使用することもできる。
Claims (1)
- 【請求項1】 次の成分: a)ビニルエステルポリマー、(メタ)アクリレートお
よび/またはスチレン(コ)ポリマーおよび塩化ビニル
ポリマーよりなる群からのベースポリマー、および b)次のいずれか: b1)加水分解度85〜94モル%およびヘップラー粘
度2〜40mPa・sを有する、ベースポリマーに基づ
き、2〜20重量%のポリビニルアルコール、または b2)ベースポリマーに基づき、2〜20重量%のフエ
ノールスルホン酸−ホルムアルデヒド縮合生成物のアル
カリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、および c)ポリマー成分の全重量に基づき、3〜30重量%の
微細抗粘着剤を含有し、 d)ポリプロピレングリコールの含量が、ベースポリマ
ーに基づき、1〜20重量%であることを特徴とする、
構造材料に適した分散粉体組成物の状態の収縮低下添加
剤としてのポリプロピレングリコールの使用。
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