JPS60171260A

JPS60171260A - 水硬性無機質組成物

Info

Publication number: JPS60171260A
Application number: JP2823484A
Authority: JP
Inventors: 博之井上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1985-09-04

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、変形、亀裂の発生がなく耐水性および高強度
を発現し、大寸法で薄形の硬化体をも簡易に成形し得る
水硬性無機質組成物に関する。

従前より無機質製品としてはセメント、石膏、粘土製の
もの、あるいは無機組成物に有機重合体または無機化合
物を配合したもの等の既存製品があるが、セメント製の
ものは低破壊しん性、低面ケ強度、エフロレッセンスの
発生、収縮亀裂の発生、強度発現が遅い等の難点があり
、また石膏製のものは機械的強度が小さく耐水性に劣り
、粘土製のものは機械的強度を大きくするためには高温
焼成が必要であり、乾燥、焼成工程における変形、亀裂
等の発生による歩留りの低さ等の難点がある。

そしてまた、セメント−石膏組成物に各種の水分散性有
機重合体を配合した無機質製品は従前より多数開発され
ているが、その殆んどは機械的強度、耐水性等において
劣っており、かなりの強度（曲げ強度２００Ｋｙ／−以
上）および耐水性を発現するに到った成形物は、その製
造においてオートクレーブ処理、プレス成形あるいはＵ
Ｖ、ＥＢ処理ニヨるコーティング等の煩雑な工程および
大きな設備機器を要し、その生産性あるいは経済性にお
いて問題を残している。

従って、高強度および耐水性を有する硬化体、なかんず
く大寸法で薄形の製品を簡易に製造することは極めて困
難であった。

本発明者は、硬化体中の気孔率、気孔径をできるだけ小
さくするために、（１１減水剤および減水効果を有する
アクリル系水分散性有機重合体を使用することにより、
スラリーの流動性を保持し、混水量を理論水分量あるい
は理論水分量に極〈近似の量に抑えること、（２）エト
リンガイトを生成させさらに減水するとともに硬化体中
の空隙をこの結晶で充填すること、（３）水硬性セメン
トと水硬性石膏の混合使用による互いの補完効果の発現
により既存の無機質製品が有する上記の難点を解消する
とともに、優れた耐水性および強度を発現するとの知見
により本発明に係る水硬性無機質組成物を得るに到った
。

すなわち本発明は、ａ）水硬性セメント１０〜９０重量
部、ｂ）水硬性石膏１０〜９０重量部、Ｃ）水１７〜２
５重量部（但し、ｄ）のアクリル系水分散性有機重合体
中の水分量も含む）、ｄ）減水効果を有するアクリル系
水分散性有機重合体２〜１６重量部（但し、固形分換算
）およびｅ）減水剤０．５〜２．０重量部から成ること
を特徴とする水硬性無機質組成物を提供することにある
。

本発明における水硬性セメントとしては、通常工業的に
製造されるボルト２ンドセメント、アルミナセメント、
白色セメント、高炉セメント、シリカセメント等が挙げ
られるが、これらは単独または混合して用いることがで
きる。また水硬性石膏としては、上記と同様に通常工業
的に製造される半水石膏（α型、β型）、無水石膏が使
用されるが、これらも単独または混合して用いることが
できる。水硬性セメントと水硬性石膏の重量比は１０：
９０〜９０：１０であるが、水硬性セメントが１０重量
部以下あるいは水硬性石膏が１０重量部以下であると、
本発明の所期の目的である物性を得ることができず、特
に水硬性セメントが９０重量部以上になると亀裂等の発
生が見られる。

本発明において水分散性有機重合体とは、その微細粒子
が水の中に均一に分散して、所謂ラテックスまたはエマ
ルジョンと呼ばれる形態になっているものを意味し、大
別すると酢酸ビニル系、アクリル系、塩素含有ビニルポ
リマー糸、合成ゴム系等があるが、水硬性無機質材料と
混合した時、混合物の流動性を低下させず、減水効果を
生じ、しかも硬化体が高強度、耐水性等を発現するのは
アクリル系のものが最良である。すなわち、アクリル系
水分散性有機重合体とは、アクリル酸エステルとメタク
リル酸エステルとの共重合体を指すが、はぼ半量以上の
アクリルモノマーが含有される共重合体も包含される。

中でも、減水効果を発現するとともにスラリーの流動性
を保持し、フィルム強度が大きく、耐水性、耐アルカリ
性、耐候性、光沢性に優れた特性を有するものが好まし
く、具体的にはメチルメタクリレート−２−エチルへキ
シルアクリレート、スチレン−ブチルアクリレート等が
挙げられる。そこで所期の耐水性および高強度等を得る
には、混水量を可能な限り減少させ理論水分量に近ずけ
ることであるが、減水剤および減水効果を有するこれら
のアクリル系水分散性有機重合体を混合することにより
可能となる。しかし、アクリル系水分散性有機重合体の
使用量が２重量部以下であると耐水性および強度等の向
上はあまり認められず、また１６重量部以上ではコスト
面において不利になり、且つ強度の一層の向上Ｉ′ｉ認
められないので、減水効果を有するアクリル系水分散性
有機重合体の使用量は水硬性セメントと水硬性石膏の混
合物１００重量部に対して２〜１６爪量部、好ましくは
４〜１２重量部（但し、いずれも固形分換算）の範囲で
ある。そして、水硬性セメントおよび水硬性石膏の分散
性を良くし延いては減水効果および硬化体の強度発現を
一層大きくするために、通常のセメント用減水剤が使用
される。具体的にはりゲニンスルホン酸ナトリウム、メ
ラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物ナトリウム塩
、β−ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物ナ
トリウム塩、クレゾールスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物ナトリウム塩等カ挙ケられるが、メラミンスルホン
酸ホルムアルデヒド縮合物ナトリウム塩が最も好ましく
、その添加量は水硬性セメントと水硬性石膏の混合物１
００重量部に対して０５〜２．０重量部、好ましくは０
．５〜１，０重量部である。

混水量は、理論水分量あるいは理論水分量に極く近似の
量で充分であり、水硬性セメントと水硬性石膏の混合物
１００重量部に対して１７〜２５重量部、好ましくは１
７〜２０重量部であるが、これはアクリル系水分散性有
機重合体中の水分量をも含んでおり、アクリル系水分散
性有機重合体の使用量によっては、これに含まれる水分
量だけで充分で水の添加は不要であり、必要な場合でも
水の添加量は最高１５重量部までである。尚、混水量が
１７〜２５重量部でもスラリーの流動性は充分保持され
ており、脱泡、消泡も容易にでき、流込み成形も簡易に
できる状態にある。因に、混水量が１７重量部以下では
水硬性材料の水和に必要な水分量に不足し、また２５重
量部以上では過剰水となり充分な物性を発現しない。

本発明において、硬化体の物性を更に向上させるために
公知の補強材、充填材等を配合することができる。補強
材としては、ガラス繊維、スラグ繊維、ロックウール、
石綿等の無機繊維やボリフ゛ロピレン、ポリ塩化ビニル
、ポリエステル、ボ１ノアミド等の有機繊維、あるいは
ノクルブ、故紙、木粉、麻、綿等の木質系繊維から成る
繊維質補強材、さらにカーボンブラック、水酸化アルミ
ニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ホワイト
カーボン、二酸化チタン等の微粒子径粉末の補強材が使
用できる。これら補強材の配合量は、水硬性セメントと
水硬性石膏の混合物１００重量部に対して０．５〜１０
重量部である。また、充填材としては、タルク、マイカ
、パーライト、陶石粉等が使用される。そしてまた、公
知の消泡剤、硬化促進剤、硬化遅緩剤、はつ水剤、耐水
化剤、着色剤等を必要に応じて適宜添加することができ
る。更に、本発明に係る水硬性無機質組成物から得られ
た硬化体の表面にシリコーン等のノ１−ドコート材ある
いはセラミックコーティング材等を処理することにより
被膜を形成し、耐候性、耐摩耗性、耐擦傷性、耐薬品性
、耐汚染性、光沢性、耐水性等を一層向上させることも
できる。

本発明に係る水硬性無機質組成物から硬化体を製造する
に際しては、低湿水量にもかかわらずスラリーの流動性
は非常に良好であり脱泡、消泡が容易にできるために、
消泡剤の添加およびティプルバイブレータ−等を使用し
た加振消泡による方法、あるいは真空攪拌脱泡法等によ
り除泡した後、流込みによる成形が可能である。また、
このスラリーはセルフレベリング性を有するためにフラ
ットな成形物の製造は殊に簡易に成し得る。そして脱型
した硬化体は湿空自然養生の後、６０〜１００°Ｃ１４
時間以上の加熱が適当であり、常温成膜性のないアクリ
ル系水分散性有機重合体を使用する場合には、最低成膜
温度以上〜１００°Ｃの加熱が必要である。

本発明に係る水硬性無機質組成物は、大規模設備機器を
要することなく極めて簡易かつ安価に硬化体を、なかん
ずく大寸法で薄形の硬化体をも得ることができ、しかも
その硬化体は高強度であり耐水性、不燃性、耐候性、吸
振性等に優れ、またその製造において変形、亀裂の発生
が殆んどなく高歩留りで、膨張収縮が極めて少なく型再
現性が非常に良好であるという特徴を有する。そしてま
た、鏡面を有する型を使用した場合には、極めて高光沢
の硬化体を得る効果をも有する。

従って、本発明に係る水硬性無機質組成物は、タイル、
ブロック、敷石、屋根材、内外装壁材、床拐、天井利、
置物台材、インテリア材、タイルティ、音響材、振動吸
収材（制振材）等の工業材料として人混に利用できるも
のである。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、
曲げ強度試験は、試験片として４０×１６０Ｘ８−ｗの
ものを作成し、試験装置は（株）高滓製作所製のオート
グラフエ５５００型を使用しＪ■Ｓに則り実施した。

実施例１水５重量部（以下、単に部と称す。）に粉末状の減水剤
（メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物ナトリウ
ム塩）１部を予め溶解し、これにアクリル酸エステル系
共重合体エマルジョン２０部（固形分換算８部）を混合
した混練水に、α型半水石膏２０部、ポルトランドセメ
ント８０部、およびガラス繊維（チョツプドストランド
）３部の混合物を投入し、５５０　ＲＰ　Ｍ　５分間攪
拌混合（この間に、シリコーン系消泡剤を適宜滴下する
。）して、流動性の良好なスラリーを調製する。

このスラリーをテーブルバイブレータ−上で５分間加振
除泡後、鏡面を有するプラスチック型に流込み硬化させ
る。硬化抜脱型し常温下で湿空養生した後、７０〜７５
°Ｃ−４時間、更に９０〜９５°Ｃ−３０分間加熱する
。この硬化体は高光沢を有し、曲げ強度は３０６．６　
Ｋｔ　／　ｄ、吸水率（２４時間浸漬）は０．５１％で
あった。

実施例２実施例１と同様にして調製したスラリーを４４０Ｘ５０
０−−の大寸法のガラス製型に流込み厚さ５鰭の硬化体
を得た。この硬化体を実施例１と全く同様に湿空養生後
、加熱したところ膨張収縮が殆んどなく、変形、亀裂を
全く生じない大寸法で薄形の高強度、高光沢製品を得た
。

実施例３水５部に粉末状の減水剤（メラミンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物ナトリウム塩）０．５部を予め溶解し、
これにアクリル酸エステル系共重合体エマルジョン２０
部（固形分換算８部）を混合した混練水に、α型半水石
膏６０部、アルミナセメント４０部、カーボンブラック
５部およびガラス繊維（チョツプドストランド）３部の
混合物を投入し、５５０ＲＰＭ−５分間攪拌混合（この
間に、シリコーン系消泡剤を適宜滴下する。）して、流
動性の良好なスラリーを調製する。以下、実施例１と全
く同様に流込み、脱型、湿空養生後、加熱したところ曲
げ強度：　２６８．２　”ｐ　／　ｄ、吸水率（２４時
間浸漬）：０．５６％の高光沢硬化体を得た。

特許出願人　井上博之

Claims

【特許請求の範囲】ａ）　水硬性セメント　１０〜９０重量部ｂ）承部硬性
石膏　１０〜９０重量部Ｃ）承部　１７〜２５重量部（但し、ｄ）のアクリル系
水分散性有機重合体中の水分量も含む）ｄ）　減水効果を有するアクリル系水分散性有機重合体
　２〜１６重量部（但し、固形分換算）およびｅ）　減水剤　０．５〜２．０重量部から成ることを特徴とする、水硬性無機質組成物０