JPH0867542A - モルタル組成物 - Google Patents

モルタル組成物

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JPH0867542A
JPH0867542A JP20530394A JP20530394A JPH0867542A JP H0867542 A JPH0867542 A JP H0867542A JP 20530394 A JP20530394 A JP 20530394A JP 20530394 A JP20530394 A JP 20530394A JP H0867542 A JPH0867542 A JP H0867542A
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JP
Japan
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epoxy resin
curing agent
copolymer latex
cement
mortar composition
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JP20530394A
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English (en)
Inventor
Masuhiko Nakanishi
益彦 中西
Isao Takagi
勲 高木
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高性能な特性のモルタル組成物を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂系エマルジョンとポリアミノア
ミド系硬化剤、セメント、骨材、各種添加剤を含有する
モルタル組成物において、固形分換算で、セメント10
0重量部に対し、エポキシ樹脂系エマルジョンとポリア
ミノアミド系硬化剤を3〜35重量部含有し、さらにス
チレン−ブタジェン系共重合体ラテックスおよび/また
はアクリル系共重合体ラテックスを、エポキシ樹脂系エ
マルジョン100重量部に対し、10〜120重量部含
有することを特徴とするモルタル組成物。 【効果】 モルタル配合物として、塗装作業性に優れ、
かつ引張り接着強さと耐水強度に優れた効果を発揮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、すぐれた性質を提供す
るモルタル組成物に関するものである。さらに詳しく
は、本発明は、引張り接着強さにすぐれているばかり
か、耐水強度にも優れた性質を有するモルタル組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンクリートの下地調整材、具体
的な例としては、上・下水道のコンクリート用下地調整
材は、溶剤型が使用されてきた。しかしながら、近年、
地球環境や作業環境面からの溶剤規制が厳しくなるに伴
い、水系型の検討が活発になってきた。初期に開発した
モルタル組成物は乾燥面に塗布した場合にドライアウト
による硬化並びに接着不良を起こしやすかった。これら
を防止するために水量を増やしたり、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重
合体、スチレン−ブタジェン共重合体等の合成樹脂エマ
ルジョンを加える手法が取られる。さらにエポキシ樹脂
系エマルジョンを用いたモルタル組成物も一部の文献に
記載されている。このほかセメントの改質を目的とした
添加剤として、例えば、減水剤、空気連行剤、急結剤、
遅結剤、消泡剤、粘性剤、収縮防止剤、保水剤、繊維状
配合剤、ワックス等数多くが開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水量を
増やすと強度低下、硬化収縮によるクラックを生じ、ま
たブリージング性を有するためにレイタンスを生じ、そ
の上に塗装する場合にはレイタンスを完全に除去しなけ
れば、充分な接着強度が得られない欠点がある。さらに
防水性がないために防水処理工事を行うという複雑な工
程が必要である。またモルタル組成物に合成樹脂エマル
ジョンを使用した場合には、確かにモルタルの接着性、
可とう性(曲げ強度および引張り強度)にはある程度硬
化はあるものの、モルタル本来の圧縮強度や剛性に欠
け、また非反応硬化性のため耐水性にも欠ける。さらに
上記記載のエポキシ樹脂系エマルジョンを含有したモル
タルは接着性、可とう性は改良されるがモルタルの粘り
が強くてコテ放れ、コテ返し等のコテ塗り作業性が非常
に悪く、またエポキシ樹脂系エマルジョン、硬化剤の添
加によりセメントの水和反応が阻害されるためにモルタ
ルの硬化が遅く、モルタル本来の剛性が低下する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決した引張り接着強さにすぐれているばかりか、耐水強
度にも優れた性質を有するモルタル組成物を提案するも
のである。すなわち、本発明として提案するモルタル組
成物は、エポキシ樹脂系エマルジョンとスチレン−ブタ
ジエン系共重合体ラテックスおよび/またはアクリル系
共重合体ラテックス、ポリアミノアミド系硬化剤、セメ
ント、骨材、各種添加剤を含有するモルタル組成物にお
いて、固形分換算で、セメント100重量部に対し、エ
ポキシ樹脂系エマルジョンとポリアミノアミド系硬化剤
を3〜35重量部含有し、かつエポキシ樹脂系エマルジ
ョン100重量部に対し、スチレン−ブタジエン系共重
合体ラテックス及び/またはアクリル系共重合体ラテッ
クスを10〜120重量部で含有することを特徴とする
モルタル組成物である。
【0005】以下さらに本発明を詳細に説明する。本発
明で使用されるポリアミノアミド系硬化剤は、分子中に
複数の活性なアミノ基をもち、同様にアミド基を1個以
上もつものである。例としては、天然の不飽和脂肪酸か
ら作られる重合脂肪酸(慣用的にはダイマー酸)と、必
要に応じて加えられる他の脂肪酸との混合物にポリアル
キレンポリアミン類を縮合反応させて作られるものが挙
げられる。重合脂肪酸は、工業的には天然のトール油、
大豆油、サフラワー油などからのリノールやリノレイン
酸などの不飽和成分を多く含む脂肪酸を、無触媒、また
は、クレーやケイ酸アルミナなどの触媒存在下に加熱す
ることによって合成される。また、ポリアルキレンポリ
アミン類としてはエチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ペンタエチレンヘキサミンなどのポリエチレンポ
リアミン類が代表として挙げられる。
【0006】さらに最近では、エポキシ樹脂をあらかじ
め反応させたアダクト品、より短鎖の二塩基酸や芳香核
を有する二塩基酸を使用したイミダゾリン環含有ポリア
ミノアミド品、またエポキシ化不飽和酸、アルケニルコ
ハク酸、または、二塩基性シクロヘキサン環置換化合物
などを使用したポリアミノアミド品、さらには、アミノ
酸化合物を使用したポリアミノアミド品などが挙げられ
る。また、ポリアルキレンポリアミンは、アミン原料と
して最も基本的なものであるが、これに代えてポリオキ
シアルキレンポリアミンやメタキシリレンポリアミンな
どを使用したポリアミノアミド品などが挙げられる。特
に、重合脂肪酸・ポリアルキレンポリアミン縮合物、さ
らに重合脂肪酸・ポリアルキレンポリアミン・重合脂肪
酸の重縮合物とビスフェノールA−ジエ−テルなどの付
加物からなるポリアミノアミド品が本発明の効果を良好
に発揮できて好ましい。
【0007】本発明で使用されるエポキシ樹脂系エマル
ジョンのエポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキ
シ基を有するものであって、例えば、グリシジルエーテ
ル類、グリシジルエステル類、グリシジルアミン類、線
状脂肪族エポキサイド類、脂環式エポキサイド類などが
挙げられる。グリシジルエーテル類としては、例えば、
ビスフェノールのジグリシジルエーテル、フェノールノ
ボラックのポリグリシジルエーテル、アルキレングリコ
ールまたはポリアルキレングリコールのジグリシジルエ
ーテルが挙げられる。該ビスフェノールのジグリシジル
エーテルとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、
テトラメチルビスフェノールA、テトラブロモビスフェ
ノールAなどの二価フェノール類のジグリシジルエーテ
ルが、該フェノールノボラックのポリグリシジルエーテ
ルとしては、例えば、フェノールノボラック、クレゾー
ルノボラック、ブロム化フェノールノボラックなどのノ
ボラック樹脂のポリグリシジルエーテルが、該アルキレ
ングリコールまたはポリアルキレングリコールのジグリ
シジルエーテルとしては、例えば、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレグリコール、ブタジオール、などの
グリコール類のジグリシジルエーテルが挙げられる。
【0008】また、前記グリシジルエステル類として
は、例えば、ヘキサヒドロフタル酸のジグリシジルエス
テル、ダイマー酸のジグリシジルエステルなどが挙げら
れる。グリシジルアミン類としては、例えば、テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル
イソシアヌレートなどが挙げられる。さらに線状脂肪族
エポキサイド類としては、例えば、エポキシ化ポリプタ
ジエン、エポキシ化大豆油などが挙げられる。脂環式エ
ポキサイド類としては、例えば、3,4−エポキシ−6
−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、3,
4−エポキシクロヘキシルメチルカルボキシレートなど
が挙げられる。
【0009】エポキシ樹脂はこれらに限定されるもので
はないが、好ましいエポキシ樹脂としてはグリシジルエ
ーテル類、グリシジルアミン類、グリシジルエステル類
であり、より好ましくはグリシジルエーテル類である。
グリシジルエーテル類で好ましいのはビスフェノール類
のジグリシジルエーテル類であり、特に好ましくはビス
フェノールA、ビスフェノールFのジグリシジルエーテ
ルである。エポキシ樹脂は単独で用いてもよく、2種以
上を組み合わせて用いてもよい。
【0010】エポキシ樹脂は、エポキシ当量100から
1500の範囲のものが用いられ、好ましくは150か
ら750の範囲である。エポキシ樹脂系エマルジョン
は、所定量の上記エポキシ樹脂と界面活性剤、さらに必
要に応じて、その他の各種添加剤を水に機械的に分散さ
せて作成するか、上記エポキシ樹脂を溶液中でアクリル
酸やメタクリル酸などでアクリレート化し、溶液重合法
によりビニルモノマーをグラフト化した後、中和アミン
で微粒子化し、残留溶媒を取り除いて作成する。
【0011】エポキシ樹脂系エマルジョンとポリアミノ
アミド系硬化剤の使用量は、固形分換算でセメント10
0重量部に対して3〜35重量部、好ましくは5〜30
重量部であり、3重量部未満では引張り接着強さや耐水
強度の発現が少ない。また、35重量部を越えると、セ
メントモルタル本来の剛性が得られなくなる。エポキシ
樹脂系エマルジョンとポリアミノアミド系硬化剤との固
形分換算での割合は、特に限定しないが、当量割合で、
エポキシ樹脂系エマルジョンとポリアミノアミド系硬化
剤との割合が0.5〜2.5の範囲が好ましい。0.5
未満の場合、または2.5を越える場合、いずれの場合
も、引張り接着強さおよび耐水強度が低下する。また、
該ポリアミノアミド系硬化剤は、そのままの状態でも使
用できるが、より分散効果を発揮するためには水溶液や
水分散にした状態で使用した方が好ましい。
【0012】また、スチレン−ブタジェン系共重合ラテ
ックスおよび/またはアクリル系共重合体ラテックス
は、エポキシ樹脂系エマルジョン100重量部に対し、
固形分換算で10〜120重量部を含有することによ
り、約10℃以下の低温状態で施工する場合、低温状態
での引張り接着強さが飛躍的に向上する。10重量部未
満では、低温状態での引張り接着強さの改良効果がな
い。また120重量部をこえると、圧縮強さが低下す
る。さらに、ここで使用されるスチレン−ブタジェン系
共重合ラテックスおよび/またはアクリル系共重合体ラ
テックスは、ガラス転移温度が−25℃〜+5℃が好ま
しい。−25℃以下では、圧縮強さが低下する。また+
2℃を越えると、成膜不良を起こし、耐水性が低下す
る。
【0013】本発明の効果をさらに発揮させる手段とし
て、保水剤の使用がある。保水剤は、通常モルタル組成
物に使用される。例えば、メチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、アクリル酸ソーダ等が挙げられ
る。保水剤はセメント100重量部に対し固形分換算で
0.05〜2.0重量部、好ましくは0.1〜1.5重
量部である。保水剤が0.05重量部未満では、本発明
の効果が助長されない。また2.0重量部を越えると、
モルタル組成物の粘度が高くなりすぎて作業性が極端に
低下するばかりか、耐水強度も低下する。
【0014】さらに、低温状態で施工する場合、硬化剤
の選択が重要である。まず、本発明に使用するポリアミ
ノアミド系硬化剤の一部をポリアミド系硬化剤および/
またはポリアミン系硬化剤に置き換えることにより、低
温状態での引張り接着強さが飛躍的に向上する。適切な
使用量は、ポリアミノアミド系硬化剤に対し、20〜5
0重量%が好ましい。20重量%未満では、引張り接着
強さの向上が認められない。また50重量%を越える
と、耐水性が大幅に低下する。さらに必要に応じて、第
3級アミンや三フッ化ホウ素などの硬化促進剤を、主剤
に対して、0.5〜6重量%含有させることにより、低
温状態における引張り接着強さが格段に向上する。0.
5重量%未満では、引張り接着強さの飛躍的向上が期待
できない。また、6重量%を越えると、ポットライフが
短くなりすぎて、作業性が低下する。 本発明において
使用するセメントとは、水硬性珪酸石灰質セメントであ
り、例えば、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、中庸熱ポ
ルトランドセメント、白色セメント等の単味セメント、
あるいは、高炉セメント、シリカセメント、フライアッ
シュセメント等の混合セメントが挙げられる。これらは
1種、または2種以上混合して使用することが出来る。
【0015】本発明に於いて使用する骨材としては、珪
砂、川砂、石材破砕物、磁器破砕物、ガラス破砕物、カ
ラスビーズ等が挙げられる。これらは1種、または2種
以上混合して施工することが出来る。これらの骨材のセ
メントに対する混合割合は、セメント1部に対し0.5
〜5部、好ましくは0.7〜3部の間である。本発明に
於いて使用する各種添加剤としては、モルタル配合物で
通常使用する、例えば、消泡剤、起泡材、凝結促進剤、
凝結遅延剤、防錆剤、防水剤、膨張剤、さらに分散剤等
が挙げられ、必要に応じて使用することが出来る。
【0016】
【実施例】次ぎに、実施例および比較例により本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によっ
てなんら限定されるものではない。尚、各物性は次の測
定方法に従って求めた。 (1)塗装作業性 :所定の方法で作成したモルタル
組成物をコンクリート板に塗装し、コテ塗りおよびヘラ
塗り適性を肉眼判定した。
【0017】(2)引張り接着強さ:JIS A530
4で記載されているコンクリート板に、高さ2mmの枠
組を作り、その中に所定の方法で作成したモルタル組成
物を流し込み、コテで均一に塗装した。次ぎに、この試
験片を温度20℃、湿度65%および温度5℃、湿度6
5%の恒温恒湿室に、それぞれ7日間養生し、建研式引
張り試験機により垂直方向に引張り接着強さを測定し
た。 (3)耐水強度 :(2)で作成した試験片(建研
式試験機用アタッチメント装着済み)を1日水に浸積
後、試験片を取り出し、アタッチメント周辺の水をふき
取り、建研式試験機により垂直方向に引張って接着強さ
を測定した。 (4)圧縮強さ :JIS K6911に記載され
ている圧縮強さの試験方法によって測定した。
【0018】
【実施例1】ポリアミノアミド系硬化剤として、脂肪族
・ポリアルキレンポリアミン縮合物「アンカマイド50
2(ACI JAPAN販売)」を5重量部と下記に示
すエポキシ樹脂系エマルジョン10重量部、さらにアク
リル系共重合体ラテックスA1500(ガラス転移温
度:−7℃、旭化成工業製)を用い、表1に示すモルタ
ル組成物を全体が均一になるまで充分混練し、モルタル
組成物を得た。このモルタル組成物を用いて、各種測定
用の試験片を作成し、測定を行った。その結果を表1に
示す。
【0019】 エポキシ樹脂系エマルジョンの作成 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量) 100 重量部 「AER331C,旭化成工業製」 微結晶セルロース「アビセルRC591,旭化成工業製」 0.5 〃 ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンノニルフェ 1.0 〃 ニルエーテル系)「ニューコール506,日本乳化剤製」 精製水 100 〃 ノニオン系界面活性剤は25重量%の水溶液とし、微結
晶セルロースは予め充分分散させた5重量%の水分散液
を用い、ホモミキサーを使用して均一に分散させ調整し
た。
【0020】
【実施例2】実施例1で作成したアクリル系共重合体ラ
テックスの代わりに、スチレン−ブタジエン系共重合体
ラテックスDL460(ガラス転移温度:−5℃、旭化
成工業製)を用いた以外は、実施例1と同じ操作で作成
し、各種測定を行った。その結果を表1に示す。
【0021】
【実施例3】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとアクリル系共重合体ラテックスA1500(ガ
ラス転移温度:−7℃、旭化成工業製)、さらに硬化剤
として、アンカマイド502(ACI JAPAN販
売)とポリアミン系硬化剤アンカミン1768を用い、
表1に示すモルタル組成物を実施例1と同じ操作で作成
し、各種測定を行った。その結果を表1に示す。
【0022】
【実施例4】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスD
L460(ガラス転移温度:−5℃,旭化成工業製)、
さらに硬化剤として、アンカマイド502(ACI J
APAN販売)とポリアミド系硬化剤カサミド2221
(ACI JAPAN販売)を用い、表1に示すモルタ
ル組成物を、実施例1と同じ操作で作成し、各種測定を
行なった。その結果を表1に示す。
【0023】
【実施例5】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスD
L460(ガラス転移温度:−5℃,旭化成工業製)、
また、硬化剤として、アンカマイド500(ACI J
APAN販売)とアンカミン1768(ACI JAP
AN販売)、さらに硬化促進剤として第3級アミンであ
るアンカミンK−54(ACI JAPAN販売)を用
い、表1に示すモルタル組成物を、実施例1と同じ操作
で作成し、各種測定を行なった。その結果を表1に示
す。
【0024】
【実施例6】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとアンカマイド502(ACI JAPAN販
売)、さらにメチルセルロース系保水剤であるメトロー
ズ90SH400(信越化学工業製)を用い、表1に示
すモルタル組成物を、実施例1と同じ操作で作成し、各
種測定を行なった。その結果を表1に示す。
【0025】
【実施例7】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとアクリル系ラテックスA1500(ガラス転移
温度:−7℃,旭化成工業製)、さらに硬化剤として、
アンカマイド502(ACI JAPAN販売)とアン
カミン1768(ACI JAPAN販売)、硬化促進
剤として第3級アミンであるアンカミンK−54(AC
I JAPAN販売)を用い、さらにメチルセルロース
系保水剤であるメトローズ90SH400(信越化学工
業製)を用い、表1に示すモルタル組成物を実施例1と
同じ操作で作成し、各種測定を行なった。その結果を表
1に示す。
【0026】
【実施例8】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとアクリル系ラテックスA1500(ガラス転移
温度:−7℃,旭化成工業製)、さらに硬化剤として、
アンカマイド502(ACI JAPAN販売)とポリ
アミン系硬化剤カサミド2221(ACI JAPAN
販売)を用い、表1に示すモルタル組成物を実施例1と
同じ操作で作成し、各種測定を行なった。その結果を表
1に示す。
【0027】
【実施例9】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマル
ジョンとアクリル系共重合体ラテックスA1500(ガ
ラス転移温度:−7℃,旭化成工業製)、さらに硬化剤
として、アンカマイド502(ACI JAPAN販
売)とポリアミン系硬化剤カサミド1768(ACI
JAPAN販売)を用い、表1に示すモルタル組成物を
実施例1と同じ操作で作成し、各種測定を行なった。そ
の結果を表1に示す。
【0028】
【実施例10】実施例1で作成したエポキシ樹脂系エマ
ルジョンとスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス
DL460(ガラス転移温度:−5℃,旭化成工業
製)、さらに硬化剤としてアンカマイド502(ACI
JAPAN販売)とポリアミン系硬化剤アンカミン1
768(ACI JAPAN販売)、また第三級アミン
硬化促進剤としてアンカミンK−54(ACI JAP
AN販売)を用い、表1に示すモルタル組成物を実施例
1と同じ操作で作成し、各種測定を行なった。その結果
を表1に示す。
【0029】
【比較例1〜11】表2に示すようなモルタル組成物を
用い、実施例1と同じ操作を行い、比較例1から11の
各種試験片を作成し、各種測定を行なった。その結果を
表2に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明において得られたモルタル組成物
は、塗装作業性、引張り接着強さ、さらに耐水性強度に
優れた効果を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C04B 24:28 A 24:26 G D 24:22 B 14:02) Z 103:60 111:27

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂系エマルジョンとスチレン
    −ブタジエン系共重合体ラテックスおよび/またはアク
    リル系共重合体ラテックス、ポリアミノアミド系硬化
    剤、セメント、骨材、各種添加剤を含有するモルタル組
    成物において、固形分換算で、セメント100重量部に
    対し、エポキシ樹脂系エマルジョンとポリアミノアミド
    系硬化剤を3〜35重量部含有し、かつエポキシ樹脂系
    エマルジョン100重量部に対し、スチレン−ブタジエ
    ン系共重合体ラテックス及び/またはアクリル系共重合
    体ラテックスを10〜120重量部で含有することを特
    徴とするモルタル組成物。
JP20530394A 1994-08-30 1994-08-30 モルタル組成物 Withdrawn JPH0867542A (ja)

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