JPS5869763A - セメント系モルタルの接着性改質方法 - 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】 この発明はカチオン性エチレン−酢酸ビニル系共重合体
エマルジョン配合物を用いたセメント系モルタルの接着
性改質方法に関する。

一般にセメント用接着性改質剤としてアニオン性また非
イオン性合成樹脂エマルジョンが広く用いられて来たが
最近に至りカチオン性エマルジョンが接着性、吸着性な
どの諸点においてアニオン性又は非イオン性エマルジョ
ンに比し優れている処から用いられるようになって米た
。

たとえば、ＳＤＲを用いたカチオン性エマルジョンは、
特公昭４８−１０６１５号で知られている。

しかしながら、この種のカチオン性エマルジョンはセメ
ントに混入または下地に塗布した場合、接着性、吸着性
はアニオン性または非イオン性のエマルジョンに比べて
改良が認められるが十分でなく、また、セメントに混入
する場合ゲル化が早いので作業安定性に欠ける問題があ
った。

この発明は叙上の点に着目して成されたものでカチオン
性合成樹脂エマルジョンの中、カチオン性エチレン−酢
酸ビニル系共重合体エマルジョン（以下、カチオン性ｇ
ＶＡエマルジョンという。）を基剤とした配合物を用い
、これをセメントに混入または下地に塗布することによ
シ上述の不都合、問題点を解決できるようにした新規な
セメント系モルタルの接着性改質方法を提供するにある
。

すなわち、この発明は 一般式 （但し、式中Ｒｆはアルキレン又はヒドロキシアルキレ
ン、Ｒ２とＲ，は水素又はアルキル、ＢＩ３と町はアル
キル、Ｘは無機又は有機アニオン、Ａはアミド窒素又は
酸素を表わす。）で表わされるカチオン基の群（ａ）（
ｂ）（ｃｌから選ばれた１種又は２種以上のカチオン基
を含むカチオン化樹脂を有すル系共重合体エマルジョン
を基剤とすると共にこの基剤に分散剤、凍結融解安定剤
、消泡剤、防錆剤、防腐剤、増粘剤、乳化剤などを水と
共に１種又は２種以上配合して得られるカチオン性エチ
レン−酢酸ビニル系共重合体エマルジョン配合物を使用
し、鋼板などの各種金属、セメントモルタル、セメント
コンクリート、ガラス、タイル、合板、ゴム、プラスチ
ック、アスファルト等の下地に強固に接着するセメント
系モルタルの接着性改質方法に係る。しかも、エチレン
−酢酸ビニル共重合体のもつ特性により適度の弾性と緩
衝性を具有し、振動、衝撃に耐えると共に耐薬品性、耐
摩耗性、防水性が改善され、しかも乾燥収縮性が小さく
、ひび割れを生じに＜＜シた施工性の良いセメント系モ
ルタルの改質方法を得ることにある。

ここで、セメント系モルタルとは、セメントに対し骨材
を０から５倍量添加したものを意味する。

尚、セメントとは、ポルトランドセメントに代表される
水硬性セメントと石胃、石灰などの気硬性セメントを云
う。

水硬性セメントとしては、ポルトランド系、混合セメン
ト系、特殊セメント系が含まれる。

ポルトランド系は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、白色ポルトランドセメント、
油井セメント、耐硫酸塩セメントなどである。

又、混合セメント系は高炉セメント、シリカセメント、
フライアッシュセメントなど、特殊セメント系はアルミ
ナセメント、膨張セメント、カラーセメント、ジェット
セメントなどである。

更に、気硬性セメントとしては、石灰、ドロマイトプラ
スター、石膏、キーンスセメント、マグネシアセメント
などである。

つぎに、この発明の基材として用いられるカチオン性Ｅ
ＶＡエマルジョンについて説明する。

まず、一般式 で表わされるカチオン基を含む水溶性のビニルエステル
系樹脂において式中Ｒ８はアルキレン又はヒドロキシア
ルキレン、）Ｒ２，ｌ（、、Ｒ，はアルキル、Ｘは無機
又は有機アニオンであって、＃樹脂は上記カチオン基を
有する化合物とビニルエステル系樹脂の一つであるポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）との反応によって得られる
。

このカチオン基含有化合物を例示すると３−クロロ−２
−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、３−クロロエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、−３−クロロブロピルトリメテルアンモニクムクロ
ライド、３−クロロ−２−ヒドロキシエチルトリメチル
アンモニウムクロライドなど、また、他の一般式 で表わされるカチオン基を有するカチオン化樹脂におい
て、式中Ｒ７と■ｔ５は水素又はアルキル、■、とＲ４
はアルキル、Ｘは無機又は有機アニオン、ｎ＝１〜１０
であって、該カチオン基を有する化合物とビニルエステ
ル特に酢酸ビニルとの共重合体及び該共重合体のケン化
物である。

該力ｔオン基を有する化合物としてはアリルトリメチル
アンモニウムクロライド、メタアリルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、３−ブテントリメチルアンモニウム
クロライド、ジメチルアリルアミン、ジメチルメタアク
リルアミンなどがあげられる。

さらになお、一般式 で表わされるカチオン基を有するカチオン化樹脂におい
て、式中Ｒ２とＲ３は水素又はアルキル、Ｒ３はアルキ
ル、Ｘは無機ｍ≠噛アニオンであって、該カチオン基を
有する化合物とビニルエステル特に酢酸ビニルとを共重
合した共重合体及び該共重合体のケン化物である。

該カチオン基を有する化合物としては、ジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド、ジエチルジアリルアンモニ
ウムクロライド、エテルジアリルアミン、メチルジアリ
ルアミンなどがあげられる。

この発明において用いられるカチオン性ＥＶＡエマルジ
ョン基剤ハ、エチレン含量が１０〜３０″ｘｉｔｓのも
のが耐アルカリ性、耐久性、柔軟性、接層性に優れてい
るので好ましい。

また、カチオン化樹脂を乳化剤として酢酸ビニル系共重
合体エマルジョンを得る場合は、通常の乳化重合方法に
従って行えば良く、重合触媒としてはレドックス触媒が
あげられる。

すなわち、酸化剤または開始剤としては、過酸化水素、
有機過酸化物（ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドな
ど）、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、還元剤ま
たは活性剤として重亜硫酸塩、硫酸第一鉄、ナトリウム
ホルムアルデヒド、亜鉛ホルムアルデヒドスルフオキシ
レートなどが挙げられる。さらに好ましい触媒としては
、２゜２′−アゾビス−（２−アミジノプロパン）塩酸
塩などがめげられる。

以上述べたこの発明に係るカチオン性ＥＶＡエマルジョ
ン基剤に対して配合される増粘剤としては、ポリビニル
アルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、ウレタ
ン系樹脂、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース等が用いられ、凍結融解安定剤としては、
エチレンクリコール、ヘキシレングリコール、ジエデレ
ンクリコール、ジエテレングリコールモノプテルエーテ
ル、２，２．４−）リメテルー１．３−ペンタンジオー
ルモノイソブテレート等が、また防錆剤としては無機質
の還元剤が用いられる。

防腐剤には安息香酸、プロピオン酸、デヒドロ酢酸等が
、消泡剤にはシリコンエマルジョン、脂肪酸エステル、
高級アルコール類、ノニオン系界面活性剤特殊配合物、
鉱物油配合品が用いられ、乳化剤又は分散剤としては、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ホリオキシエテ
レンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン
ノニルフェノールエーテル、オキシエチレン−オキシプ
ロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノラウレート、ポリオキシエチレントリベンジ
ルフェノールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エ
ステル、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、
ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステ
アリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベン
ジルメチルアンモニウムクロライド、ポリ−オキシエチ
レンドデシルモノメチルアンモニウムクロライド、ラウ
リルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、
セチルアンモニウムブロマイド、セチルピリジウムブロ
マイド等が用いられる。

以下にこの発明の混入による実施例を述べる。

但し、例中「部」「％」はことわりのない限り重量単位
でめる。

実施例１ （イ）カチオン性エチレン−酢酸ビニル共重合体エマル
ジョン配合物の製法。

まず、酢酸ビニルとジメチルジアリルアンモニウムクロ
ライドとを共重合して得られた共重合体をケン化してカ
チオン化度２．１モル−のカチオン化ポリビニルアルコ
ールを得た。なお、酢酸ビニル成分のケン化度は９８チ
であった。

このカチオン化ポリビニルアルコール９部、炭酸ナトリ
ウＡ０．０９部、酒石１！０．３ｇを水１６５部と共に
ステンレススチール製のオートクレーブに仕込み攪拌条
件下で窒素及びエチレン置換を行った。

ついで、７５℃まで昇温し、過酸化水素０．１５部を添
加すると共に酢酸ビニル１１１部を３時間かけて連続的
に仕込んだ。その際、エチレン圧を３０４／ｃｌＩに調
節した。全酢酸ビニルを添加後、８５℃に昇温して１時
間熟成した。ここにカチオン性エチレン−酢酸ビニル共
重合体（１２／８８重量比）基剤（ａ）を得た。

つぎにこの基剤（ａｌに対して次表に示す配合割合の下
に所望の配合物Ａを得た。

カチオン性ＥＶＡエマルジョン基剤　　　　　　　　　
１００部増粘剤　　　　　メチルセルロース　　　　　
　　２．６８部凍結融解安定剤　エチレングリコール　
　　　　　　　１．９６部防腐剤　　　　安息香酸　　
　　　　　　　　０．７１部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７５．０３部（ロ）セメント
への混入方法 普通ポルトランドセメント１００部、豊浦標準砂２００
部に対し、上記カチオン性ＥＶＡエマルジョゾ配合物Ａ
を樹脂固形分換算で１５部および適量の水を、Ｔｌ８Ｒ
５２０１セメントの物理試験方法に記載のある練り混ぜ
機で３分間攪拌した。

そして得られたモルタルをタテ４Ｑｍ、ヨコ４０鰭、厚
み２１１１の型枠がセットしであるセメントコンクリー
ト、鉄板（８８−４１，表面グリッド腐５０でサンダー
処理、厚み４゜５ｍ）、合板（耐水合板タイプＩ、９ｉ
ｗａ厚さ）、ガラス（普通ガラス厚さ８闘）の型枠の中
に成形（塗付け）する。（サンプル数は５個） そして成形後、温度２０±２℃、湿度８０チ以上で４８
時間経過後脱型してから２６日間、温度２０±２℃、湿
度６０±ｉｏ＊に保存した後、建研式接着強さ試験機に
よって接着強さ試験に供した◇なお、試験結果はサンプ
ル５個の平均値として表１に記載した。

一方、練り混ぜ機で３分間攪拌したモルタルをＪＩ８Ａ
６９１５セメント厚付吹付材に準じフロー値（軟度変化
）を測定した。その結果を同じく表１に記載した。

実施例２ （イ）　カチオン性エチレン−酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョン配合物の製法。

酢酸ビニル１２５部、水１５０部、酢酸ビニルとアリル
トリメチルアンモニウムクロライドとの共１合体ケン化
物であるカチオン化度１．１モルチのカチオン化樹脂（
ケン化度８７モル％　）　７．５部、第２リン酸ソーダ
０．９部をオートクレーブに仕込み、攪拌しながら温度
７０℃に昇温し、５０部ｍｄになるまでエチレンを圧入
した。エチレン圧を関Ｋｙ　／　ｃｒＩに保持しながら
、過値酸カリウムを添加して重合を開始させた。残留上
ツマ−が約０．５％以下になるまで重合した後、冷却し
てエマルジョンを得た。エチレン含有量は１７チ、樹脂
固形分は５５．１％のカチオン性エチレン−酢酸ビニル
共重合体エマルジョン基剤（１＋１を得た。

この基剤（ｂ）をベースにしてつぎの配合割合の下に配
合物Ｂを得た。

カチオン性１ｕＶＡエマルジヨン基剤　　　　　　　　
　１００部増粘剤　　　　　　　ヒドロキシメチル冬ル
ロース　　　１．９９部凍結融解安定剤　エチレングリ
コール　　　　１．９０部アルキルエーテル 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６６
．２３部（ロ）セメントへの混入方法 配合物Ｂを前記実施例１の（ロ）と同じ方法で５個のサ
ンプルについて行った。その試験結果を表１に記載した
。

実施例３ （イ）　カチオン性エチレン−酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョン配合物の製法。

実施例２におけるカチオン化樹脂に代えて酢酸ビニルと
ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとの共重合体
であるカチオン化度４モルチのカチオン化樹脂を用いた
ほかは同様にしてエチレン含有量１８チ、樹脂固形分５
５．２％のカチオン性ＥＶＡエマルジョン基剤（Ｃ）を
得た。

この基剤（Ｃ）をペースにしてつぎの配合割合の下に配
合物Ｃを得た。

カチオン性ＥＶＡエマルジョン基剤　　　　　　　　　
１００部増粘剤　　　　　ポリビニールアルコール　　
　　　２．４５部防腐剤　　　　デヒ乍酢酸　　　　　
　　　０．６９部り旭耶口濠＠ｊ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５７
．８３部（員　セメントへの混入方法 配合物Ｃを前記実施例１の（ロ）と同じ方法で５個のサ
ンプルについて行った。その試験結果を表１に記載した
。

比較例　１．２．３．４．５．６゜ アニオン性エチレン−酢酸ビニルエマルジョン÷ｉ晶礒
（第１比較例）、カチオン性８８Ｒエマルジヨン（第２
比較ｔＨＪ　）、カチオン性アクリルエマルジョン（第
３比較例）、アニオン性Ｓ　Ｂ　ｔｔエマルジョン（第
４比較例）、アニオン性アクリルエマルジョン（第５比
ｅ例）およびエマルジョン無添加（第６比較例）を実施
例１における（口）の方法と同じ方法でセメントに配合
して同様の試験を行った。

その結果を表１に記載して、この発明における三実施例
と対比したつ この表１から分るように、この発明で改質されたセメン
ト系モルタルは、下地材としてのセメントコンクリート
、鉄板、合板、ガラス、タイルとの接層強さにおいて比
較例に比し格段と優れる。

また、フロー値は概して他の比較例に比して値が同じか
それより高く、いずれも作業性に優れることが分る１゜ 表　　１ 以下に、この発明の塗布による実施例を述べる。

但し、鋼中「部」「チ」はことわりのない限り重量単位
である。

実施例４ 実施例１における（イ）の方法と同じ方法で配合物Ａを
得る。

この配合物Ａ１００重量部に対し水を２００重量部加え
、よく攪拌した溶液を１５０ｇ／ｎ？、ＪＩｓ　　Ａ３
３０４（歩道用コンクリート平板）に規定されるコンク
リート板に塗布する。塗布後３時間後に１：２セメント
モルタル（普通セメント１００部、豊浦標準砂２００部
、水６５部）をタテ４０ｗ＋Ｘヨコ４０目×厚みｌＱｍ
の型枠を用いて、モルタル板に塗付ける。塗布後、２０
±２℃、湿度ＳＯＳ以上で４８時間軽適過後脱型して２
６日間、温度２０±２℃、湿度６０±１０％に保存した
後、建研式接着強さ試験機によって接着強さ試験に供し
た。なお、試験結果はサンプル５個の平均値として表２
に記載した。

実施例５．６ 実施例２における（イ）及び実施例３における（Ｃ７１
と同じ方法で配合物Ｂ及び配合物Ｃを得る。この配合物
を実施例４と同じ方法でＪＩＳ　　Ａ３３０４に規定さ
れるコンクリート板に塗布し、同様な試験を行った。そ
の結果を表２に記載する。

比較例７ アニオン性エチレン−酢酸ヒニルエマルジョンを実施例
４と同じ方法でＪＩＳ　　Ａ３３０４に規定されるモル
タル板に塗布し、同様な試験を行った。

その結果を表２に記載して、この発明における三実施例
と対比した。

この表２かられかるように、この発明でセメント系モル
達４の接着性改質は塗布における方法においても証明さ
れた。

表２ 手続補正書 昭和５７年１０月１８８ 特許庁長官若　杉和　夫　殿 １　事件の表示　昭和５６年　特許　　願第１１２Ｑ９
９号２、発明の名称 セメント系モルタルの接着性改質方法 ３、補正をする者 事Ｃ１との関係　　出願人 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象　明細書、≠祇噂噴 ８　補正の内容 （１）明細書簡２頁第１行目に「Ａはアミド窄素又は酸
素」とあるのを削除する。

（２）　　同Ｊ２頁第４行目に「る酢階ビニル系」トあ
るのを「るカチオン性エチレン−酢讐ビニル系Ｊと補正
する。

（３）同第４百下から第７行目に［Ａはアミド窒Ｉ又は
酸素］とあるのを削除する。

（４）同第６頁第１６行目乃至第１７行目の一般式（ａ
）の と補正する。

（５）同第７頁第１行目にｒ　Ｒ，Ｊと５るのを［Ｒ１
は水素又はアルキルＪと補正する。

手続補正書 昭和５７年１２月　３＋＋ 特許庁長官　若杉　和　夫　殿 １、事件の表示　昭和５６年　特許　願第１１２９９９
°号２発明の名称 セメント系モルタルの接着性改質方法 ３、補正をする者 県外との関係　　出願／（ 代表者　　　　　　　　　　　　　（他２名）６、補正
により増加する発明の数 ８、補正の内容　別紙のとおり （内容に変更なし） 手続補正書 昭和５７年１０月１８（（ 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示　昭和５６年特　許　願第１１２９９９
号２、発明の名称 セメント系モルタルの接着性改質方法 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 牛牛噌層中 Ｊｎ嘱名称）　　（４１０）　　日本合成化学工業株式
金社早；磯；害 ６、補正により増加する発明の数 り補正の対象　明細書、讐会）１ （特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の欄）補
正の内容　別紙のとおり ８、補正の内界 （１）特許請求の範囲を別紙のとおり師正する。

（２）明細書第４負下から第７行目に「Ａはアミド窒素
又は階素」とあるのを削除する。

（３）同第６頁１６行目乃至第１７行目の一般式（（２
） と補正する。

（４）　　同第７頁第１行目に「Ｒ２」とあるのを１’
Ｒｔは水素又はアルキル」と補正する。

特許請求の範囲 セメント系モルタルを各種の下地に接着する際に、一般
式 （但し、式中Ｒ１はアルキレン又はヒドロキシルアルキ
レン、Ｒ，とＲ，は水素又はアルキル、Ｒ，と亀はアル
キル、Ｘは無機又は有機アニオン、を表ゎも）で表わさ
れるカチオン基の群（Ｉ４に）（９から選ばれた１種又
は２Ａｉ以上のカチオン基を含むカチオン化某重合体エ
マルジミンを基剤とし該基剤に増粘剤、凍結融解安定剤
、防錆剤、防腐剤、消泡剤、乳化剤または分散剤の１種
または２種以上を水と共に配合して得られるカチオン性
エチレン−酢酸ビニル系共眞合体エマルジョン配合物を
予めセメント系モルタルに混入し為又は／および下地に
塗布することを特徴とするセメント系モルタルの接着性
改質方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 セメント系モルタルを各種の下地に接着する際に、一般
   式 （但し、式中Ｒ１はアルキレン又はヒドロキシルアルキ
   レン、比、とＲ−は水素又はアルキル、Ｒ１とＲ，はア
   ルキル、Ｘは無機又は有機アニオン、Ａはアミド窒素又
   は酸素を表わす。）で表わされるカチオン基の群（ａ）
   （ｂＨｃ）から選ばれた１種又は２種以上のカチオン基
   を含むカチオン化樹脂を有する酢酸ビニル系共重合体エ
   マルジョンを基剤とし該基剤に増粘剤、凍結融解安定剤
   、防錆剤、防腐剤、消泡剤、乳化剤または分散剤の１種
   または２種以上を水と共に配合して得られるカチオン性
   エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジョン配合物を
   予めセメント系モルタルに混入し、又は／および下地に
   塗布することを特徴とするセメント系モルタルの接着性
   改質方法。