JPS5815055A - セメント混和剤 - 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、セメント混和剤、特に側鎖に疎水基及び陰イ
オン性親水基を有する変性ポリビニルアルコール（以下
変性ＰＴＡという）を主成分とする水分散性、作業性圧
すぐれた仕上用セメントモルタルに適したセメント混和
剤に関する。

コンクリートや合板等の構造物の表面（以下、下地とい
う）に仕上用セメントモルタルが塗布すれているが、こ
の仕上用セメントモルタルは下地に対する接着力やコテ
塗り、吹付塗装等の塗工時に於ける作業性に優れている
ことが重要である。

従来から、これらに用いる混和剤として、メチルセルロ
ース（以下、ＭＯという）やポリビニルアルコール（以
下ＰＶｊｋという）が用いられている。

ところが、型枠使用による粗い下地や、軽量コンクリー
トの如き多孔性下地に仕上用セメントモルタルを塗布し
たり、またこれらに薄塗りをしたりするようＫなって、
従来のＭＯ＋ＰＴＡを混和したセメントモルタルでは下
地との接着力が十分でない。その接着性改善する方法と
して、エチレン−酢酸ビニルエマルジョン、スチレン−
アクリル系エマルジョン、スチレンーゾタゾエンラテッ
クス等の水性ラテックスをモルタルに混和することが提
案されている。しかし、これらはいずれも作業性が著し
く低下すると共に多量使用の必要がありコスト高となる
。

また側鎖に疎水基を有する変性ＰＴＡからなるセメント
混和剤があるが、（％開昭５５−４７２５６号）、これ
は一般的なＰＶＡ　Ｋ較べて作業性は改良されているも
のの未だ不十分であり、更にこれを水に溶解してセメン
トに混和すると、変性ＰＶＡが水中で団塊化していわゆ
る「ママコ」を生じ、このままではセメン）Ｋ混和する
ことが出来ない欠点がある。

本発明は、これらの欠点を解決することを目的とするセ
メント混和剤であって、その第１の発明は、＠ＩＩＡＫ
疎水基及び陰イオン性親水基を有する習性ＰＥＡ　ｆ主
成分するもの、第２の発明は第１の発明の習性ＰｖＡを
熱処理したものを主成分とするもの、第３の発明は一部
１の発明の変性ＰＴＡとアルミニウム壇とを主成分とし
てなることをｅｌＢとする。

以下さらに本発明を駅間する。まず変性Ｐ’７Ａの與法
からｌｉＫ欽明駅間。

本発明の習性ＰｖＡを得る方法としては％に制限は危く
、側鎖に疎水基を導入する方法と陰イオン性親木基な導
入する方法とを任意に組合せて行えばよい。

（１）側鎖に疎水基を導入するＫは、 （ｉｌ　　疎水基を有するビニル系化合物、例えばアル
キル−ニルエーテル、ヘーオレフィン、脂肪酸ビニルエ
ステル等と酢酸♂ニルとから擾る共重合体をケン化する
方法、 （ｉｉ）　　ｐｖｈを脂肪族モノアルヂヒＦでアセター
ル化する方法がある。

ここでアルキルビニルエーテルとしてば側鎖の炭素数４
ｍ以上のアルキル基ｆ有するアルキルビニルエーテルが
好オしく、例えばｎ−ブチル−，１８０−ブチル−、オ
クチル−、ラウリル−、セシルー、ステアリルビニルエ
ーテルなどがあげられる。

緘−オレフィンとしてはペンテン−１、°ヘキセンー１
、ヘプテン−１、オクテン−１，−ＩＦ’七ンー１、ド
デセン−１、ヘキサデセン−１などがあげられる。

脂肪酸ビニルエステルとしては吉草酸、カシａン酸、カ
ゾリル酸、ラウリン酸、ステアリン酸、バーサライック
酸などの高級脂肪酸のビニルエステルがあげられる。

共重合やケン化は公知の方法によって行うことができる
。オたＰＶＡのアセタール化はアセタール化度が０．０
１〜５モルチとなるような条件で行うことが好ましい。

次Ｋ　（２）側鎖に陰イオン性親水基を導入するＫｌ諷
（１）陰イオン性親水基含有するビニル系化合執たとえ
ばエチレン性不飽和脂肪族カルがン酸、そのエステル、
塩、あるいはビニルスルホン酸と酢酸ビニルとからなる
共重合体をケン化する方法、 （ｉｉｌ　　ＰＶＡＫ硫酸、クロルスルホン酸、リン酸
、オキシ塩化リン等を反応させエステル化する方法 などがあげられる。

上記（１）の方法で陰イオン性親水基を有するビニル系
化合物はケン化においてその一部又は全部が塩の形に賢
換される。

エチレン性不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン醒、無水マレイン酸、クロトン酸、
イタコン酸などがあり、そのエステルとしてはモノエス
テル、ジエステルなどであり、そのアルコール部分はメ
チル、エチル、ブチルなどの基である。また塩としては
ナトリウム塩などがあげられる。

上記（ｉｉ）の方法においてエステル化反応は公知の方
法で行われる。

の共重合と（２）の（１）の共重合を同時に又は経時的
に行わせてもよいし、上記（１）の（１）の共重合、ケ
ン化後の変性ＰＴＡに（２）の（１１）のエステル化を
行わせてもよい。また（２）の（＋）の共重合、ケン化
後の変性Ｐｆムに（１）の（ｉｉ）のアセタール化を行
わせてもよい。

本発明の変性ＰＴＡの疎水基及び陰イオン性親水基のそ
れぞれ、の含有量は、セメントモルタルの種類、組成、
下地の状態によって任意に決められる。

しかし、好ましい範囲としては、疎水基は０．０１〜５
モルｔｓ！＃に０．０２〜３モルチで陰イオン性袈水差
は０．０２〜２０モルチ、特に０．０５〜１５モルチで
ある。これらはそれぞれ前記範囲より少な過ぎると効果
なく、多過ぎても゛効果はそれ程向上せず目的に対して
適当でなく、特に疎水基が多過ぎると水溶性を維持出来
ない場合がある。好ましいケン化度は６０モルチ以上で
、６０モルチ未満では水溶性が低下する。

また、平均重合度は、２００〜２６００が好ましく、モ
ルタルの作業性の点から高重合度の方が好ましい。

本発明の最も好ましい変性ＰＶムは疎水基として炭素数
４以上のアルキルビニルニーテルト陰イオン性農水基と
してマレイン酸系単量体を共重合させ九酢酸ビニル尖重
合体をケン化し念ものである。

次に本発明の第２の発明は、水分散性を更に改良したセ
メント混和剤であり、前記変性ＰＴＡを熱処理したもの
であって、その熱処理法としては公知の方法によって行
うことができる。その方法としてケン化後の乾燥工程で
熱処理する方法が簡便で最も好ましい、熱処理条件は水
中分散性が改善されるならば、いかなる条件でも良く、
その温度は１００〜１５０℃が好ましい。１００℃未満
では、乾燥時間を長くする必要があり、１５０℃を越え
る温度では、変性ｐｖムの着色が激しく、場合によって
は一部分解の恐れがある。また、熱処理する際に、少量
の水、或いは−が４以下の酢酸、塩酸、硫酸等の酸水溶
液を併用すると水中分散性が更に向上する。このように
水中分散性が付与される理由は明らかではな−か、陰イ
オン性袈水差としてカルボキシル基を使用した場合は、
加熱によりラクトン環を生成するためと思われる。次に
本発明の第３の発明について説明する。

これは第１の発明の変性ＰＶムにアルミニウム塩を添加
したものであって、これは、酢酸やヤ酸などの有機酸の
・アルミニウム塩又は酢酸・ギ醗アルミニウムの溶液を
前記変性ＰＴＡ　Ｋ添加し、これを乾燥する方法、又は
前記変性ＰｖＡを製造する際の乾燥工程前、すなわち共
重合体のケン化し、濾過後のウェットケーキあるいはそ
の乾燥中アル建ニウム塩水溶液を添加し乾燥する方法に
よって得られる。

着た、前記アルミニウムー〇溶剤としては、水、水・メ
タノール混合液、水・アセトン混合液等が好ましい。ア
ルミニウム塩の添加量は、変性ＰＶＡＫ対して０．０２
〜５重ｔ％程度で十分である。

変性ＰＴＡのセメントに対する添加量は、０．０２〜１
１：ｌＩ’Ｉに０．０５〜５％５ｆ好ＩＬ＜、少す過キ
ると、効果なく、多過ぎると接着力が向上する代り、モ
ルタルが粘稠に表って流動性が低下し作業性が悪くなる
。本発明の混和剤は前記変性ＰＶＡにＭＣ＋ｐｖム、そ
の仙従来用いられている水性エマルションを併用しても
差しつかえない。また、その他のセメント改質剤、例え
ば減水剤、Ａ１１ｔ剤、防水剤、収縮防止剤、急結剤等
を併用することも可峠であり、また第２の発明の熱処理
した変性攪拌しても水中に沈まない場合がある。その時
は、グリセリ゛ン、エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール又は界面活性剤等を０．１チ以上添加すれば
よい。

次に本発明のセメント混和剤をセメント忙添加するＫは
、従来のようにセメントや砂に混和剤を混合させた後、
水で練ってもよく、！た水忙溶解又は分散させた後、セ
メントや砂に混合してもよい。特に後者の混合法は左官
用に好ましく用いられる・ 本発明の変性ＰＴＡは中性の水忙は全く溶解せず、アル
カリ性の水ではじめて溶解する特徴があるのでこれをセ
メン）Ｋ適用すると優れた効果を発揮する。オた、混紳
方法によっては、モルタルへの空気連行量が多くなる場
合があるので消泡剤を併用することも出来る。

以下実施例を示し本発明を更に説明するが、実施例記載
の部又はチはいずれも特記ない限り重量基準で示した。

実施例１゜ ＜１）　　各種変性’ＰＴＡの製造 製造例１ 酢酸ビニル７５０部、メタノール２５０部、バーサチッ
ク酸ビニル（シェル化学社製、商品名「ベオバ１０Ｊ）
１７．４部、アデビスイソゾチａニトリル０．７部を重
合缶に仕込み、常法により重合後、酢酸ビニルを追い出
した。得られた重合体溶液ｆ（Ｎａ０１’Ｔでケン化し
た。この変性ＰＶＡ　Ｋ　ｆリジン媒体中でクロルスル
ホン酸を反応させ、中和してスルホン基を導入した。こ
れを１００℃未満の温度で乾燥した。得られた変性ＰＴ
Ａは疎水基としてバーサチック酸ビニル基１．０モル優
、陰イオン性親水基としてスルホン基１．０モルチ、重
合度１，３００、ケン化度９２．６モル優であった。

製造例２ 酢酸キニル８５０部、メタノール１５０部、アゾ♂スイ
ソデチａ二）ジル１．５部を重合缶に仕込み、昇温し、
内容法が還流し始めたところでアクリル酸メチル２０部
を４時間で連続添加し、添加終了後２時間重合を続ける
。未反応単量体の追い出し後、重合体溶液をＮａＯＨで
ケン化した。この変性ＰＶＡ　’ｒ　ｎ−プチルアルデ
ヒｒＰＴＡは、疎水基としてｎ−ブチル基１．５モルチ
、陰イオン性親水基としてアクリル酸メチル基３．０モ
ル優、重合度１，８５０、ケン化度８８．７モル優であ
った。

製造例３ 酢酸ビニル８００部、メタノール２００部、？ｆセンー
１８部、アψビスイソブチａニトリル１．５部を重合缶
忙仕込み、昇温し、内容液が還流し始めたところでアク
リル酸３ｏ部を５時間で連続添加し、添加終了後２時間
重合を続ける。未反応単量体の追い出し後、重合体溶液
をＨａ　ＯＨでケン化した。得られた変性ＰＶムは、疎
水基として、ドデセン−１を０．３モル優、陰イオン性
領水基としてアクリル酸５．５モル優を結合しており、
重合度１，４５０、ケン化度８９．２モル優であった。

製造例４゛　、・・ 変性ＰｖＡの製造例３に於て、ドデセン−１の代抄にイ
ンブチルビニルエーテル、アｐｙルｅの代りに無水マレ
インａ２を用いた以外は同様に行なった。得られた変性
ＰＴＡは疎水基としてインブチルビニルエーテル２．２
モルｓ、！（オン性親水基として無水マレイン酸８．７
モル％？結合しており、重合度１，２２０、ケン化度７
５．２モル優であった。

與造例５ 変性ＰＴＡの製造例３に於て、げデセン−１の代りにオ
クチルビニルエーテル、アクリル酸の代りに無水マレイ
ン酸を用いた以外は同様に行なった。得られた変性ＰＴ
Ａは疎水基としてオクチルビニルエーテル０．０５モル
優、陰イオン性親水基として無水マレイン酸３．７モル
優を結合しており、重合度１，３４０、ケン化度８８．
６モル優であった。

製造例６ 変性ＰＴＡの製造例６に於て、−デセン−１の代ｉＫラ
ウリルーニルエーテル、アクリル酸の代りＫ″′ｆレイ
ン酸ゾメチルを用いた以外は；・、様に行なった。得ら
れた変性ｐｖムは疎水基とじてラウリルビニルエーテル
０．０１３モルｉ　ＩＩＩイオン性親水基としてマレイ
ン酸ゾメチル１．４モルチを結合してお）、重合度１，
２８０、ケン化度９５．０モル優であった。

製造例７ 習性Ｐｖムの製造例３に於て、ドデセン−１の代りにセ
チルビニルエーテル、アクリル酸の代りにマレイン酸ジ
メチルを用いた以外は同様に行なった。得られた変性Ｐ
Ｖムは疎水基としてセチルビニルエーテル０．０１３　
％、　！４オン性親水基としてマレイン酸ジメチル２．
４そルチを結合しており、重合度１，９６０、ケン化度
９６．２モル優であった。

製造例１〜７で製造した変性ＰＴＡを用いて第１表に示
す配合としモルタル物性及び作業性の試験を行った。

比較のため、疎水基としてラウリルビニルエーテル基０
．４５モルチ、平均重合度１，４７０、ケン化度８７．
７モル優の変性ＰＴＡ　（比較品１）、練水基としてパ
ーサティックｉ１Ｆ♂ニル基０．７５モルチ、平均重合
度１，６００、ケン化度８８．６モル優の変性ＰＶム（
比較品２）、疎水基としてｎ−プチルアルデヒｒでアセ
タール化したブチル基１．３モルチ、平均重合度１，２
５０、ケン化度９９．７モル優の変性Ｐｖム（比較品３
）を混和剤とした以外は同ＩＩＫ行った。その条件及び
結果を第１表に示す。

なおセメントモルタル調整は実験Ｎ［１１〜５及びＮｌ
１８〜１０は原料をプレミックスし、これに水を添加す
るプレミックス法により、実験陶、６〜７は混和剤を水
に溶解後、これをポルトランドパセメントと砂に混合す
る常法によった。

第１表の物性尋の測定は次の方法によった。

（１）　　フロー値−・、Ｔ工ＳＲ５２０１（２）吸水
率（％）・・・・・・Ｊ工５Ｆｊ１４０４に準じ２４時
間後の吸水率を測定。

（３）曲ケオヨヒ圧縮強度（＄　／　ａｌａｌり　、−
ｙ工５Ｒ５２０１に準じたモルタル供試体を形成し２０
℃、ＲＨ８０チ以上で２日間養生後、さらに材令２８日
まで湿空養生した場合について測定する。

（４）接着強度（ＫＰ／ａｍ”）　・Ａ８ＴＭＯ１９０
Ｋ準じ、接着した供試体管材令２８日まで湿空養生した
場合について測定。

（５）耐衝撃性←）・・・湿空養生した材令２８日のモ
ルタル供試体を、アスファルトタイルの測定法に準じ、
剛球６７Ｆを落下して破壊したときの高さを測定。

（６）耐摩耗性（キ）・・・テーパー試験機により、荷
重１ｔ、摩耗１０００回を行ったときの損失量（■）を
測定。

（７）作業性・・・第１表に示した配合モルタルを１：
２モルタル下地材の上に左官用コテを用いて厚さ１０ｍ
５に塗工した時のモルタルの展延性、下地への付着性、
コテの滑り易さ、コテへの粘着性を観察し、ＭＯを用い
た場合の作業性と比較して、ＭＯより良好な場合は◎、
ＭＯと同等の場合○、ＭＯよりやや劣る場合Δ、ＭＯよ
り劣る場合×とした。

（７−１）　　展延性：コテで延ばした時の延ばし易さ
。

（７−２）　　下地への付着性：コテでかるく押し付け
た時の下地への粘着性。付着が悪いとそルタルが剥れて
落ちる。

（７−３）　　コテの滑り易さ：表面壮士時のコテの滑
り易さ。コテの滑りが悪いと力が要ると共にモルタルが
コ、テに連られて動く。

（７−４）　　コテへの粘着性：粘着性が強過ぎると、
コテをモルタルから離した時、コテヘモルタルが付着す
る。

以上を総合判断して作業性（総合）とした。

ψ流側２゜ 実施例１の製造例７に於て、ケン化後のスラリー（濃度
１３ｑ６）をデカンタ−で炉遇し、揮発分６５チのウェ
ットケーキを得た。この、ウェットケーキを１２５℃で
２時間乾燥し、揮発分を３．５　％と１７た。この変性
ＰＴＡの水中分散性を第２表に示した。また、この変性
ＰｖＡを、実験ＮＯ，７と同じ配合でモルタルとし、物
性試験及び作業性を沖１定したところ、結果は実験１１
Ｊ１１７と同郷であった。

５１！於例３゜ 実施例１の製造例６に於て、ケン化後のスラリー（濃度
１５チ）を遠心分離によりＦ遇し、揮発分６°チ０“７
１′−“を得“・２０′”′１：ケーキに、酢酸・ギ酸
アルミニウムの２７％水溶；液をメタノールで５ｔｓＫ
希釈して、変性ＰＶＡ　Ｋ　対し、酢酸・ａＰ酸テアル
ミニウム添加量１．０チになるよう添加後、１１５℃、
２時間乾燥して揮発分４．２媚とした。この変性ＰＴＡ
の水中分散性を第２表に示した。次に１この変性ＰＴＡ
　？用いて第１１！Ａ実験陽６と同じ配合のモルタルを
調合する際に、水７５部Ｋｆ性ＰＴＡ０．１部を投入分
散させてからセメント１００部、標準砂３００Ｆと混合
した。

物性試験、作業性共に実験Ｎ［１６と同等であった。

比較例 実施例１、実験Ｎ１１８の変性ＰＴＡの水分散性を第２
表に示した。この変性ＰＴＡを実施例３と同様にセメン
トに混和したところ、ママコのためモルタルとしそは使
用出来なかった。

なお第２表の混和剤の水分散性に関する試験は次の方法
によった。

３０℃、ｐＨ７，０の水１００Ｆを２００ｄのビーカー
に入れ、パドル型羽根で１００　ｒ、ｐ、ｍ。

で攪拌しながら、混和剤２Ｆを一気に投入医１０分後の
溶解率を測定。なお溶解率が低い捏水分散性はよい。

（１）の溶解車側定時に攪拌を停止させ、団塊物の有無
及び状態を観察。

（２）の団塊物の観察後、ＮａＯＨｆ加えて−をセメン
ト−水系の示す−と同じ１３．５に調整し、２分後の溶
解率を測定。

（４）ママコ量 ３０℃、ｐＨ７，０の水５０ｊＥ？１００−のビーカー
Ｖｃ父れ、静置状態で粒度が網目１７７μｍの金網全通
の混和剤２１を一気に投入し、１分間静置後、液全体を
網目８４０μｍの金網で濾過し、更に１５℃の清水で金
網を洗へ英検し、その金網に残留した混和剤量を測も特
許出願人　　電気化学工業株式会社 手続補正書 昭和関部９月１７日 特許庁長官　島１）専横　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１１３０３２号 ２、　発明の名称 セメント混和剤 ３、補正をする者 事件との間係　特許出願人 住所　東京都千代田区有楽町１丁目４番１号明細書の発
明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 （１）明細書第２頁第８行の「粗い下地」を「平滑な下
地」と訂正する。

（２）明細書第８頁第１９行の「乾燥中アルミニ」を「
乾燥中にアルミニ」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）側＠に疎水基及び陰イオン性親木基を有する質性ポ
   リビニルアルコール主成分とするセメント混和剤 ２）側鎖に疎水基及び陰イオン性親水基を有する変性ポ
   リビニルアルコールを熱処理したもの主成分とするセメ
   ント混和剤 ３）側鎖に疎水基及び陰イオン性親水基を有する変性ポ
   リビニルアルコールとアルミニウム塩とを主成分とする
   セメント混和剤