JPS60195049A - アクリルポリマ−．ポルトランドセメントコ−テイング組成物 - 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、アクリルポリマーポルトランドセメントコ
ーティング組成物の可撓性、摩耗および熱抵抗特にせん
断結合（接着）ｆｉｉ性を改良することに関するもので
ある。

従来技術は米国特許第４．２６３，３７２号によって代
表され、この特許は、水硬セメントのようなセメント質
材料と共に、種々の粒状骨材系中に疎水性結合材料とし
てジシクロペンテニルアクリルまたはメタクリレートま
たはこれらの混合物の使用を開示している。

米国特許第４，３２９，８２２号は充填ポリマー壁表面
仕上ユニットを開示し、不飽和重合性ポリエステル樹脂
が適当な充填材料として砂で充填されかつこのポリマー
組成物はコンクリート製のビルディングブロックに施す
れる。

米国特許第４，０３１，２８２号は被覆物体の美的外観
を向上するためにポリエステル樹脂等を含有する類似コ
ーティング材料を開示している。

セメント中のポリマーの使用を開示する多数の特許が発
布さ匹ている。例えば、米国特許第２．６４８，６４５
号、第３，２３９，４７９号、第３，９３７，６３３号
第４，０６０，４２５号、第４，２１１，５７２号があ
る。

特許第２，６４８，６４５号には、スラリーからの水減
童を低減する能力のあるものとしてポルトランドセメン
ト中ポリビニルアルコールが開示されている。

特許第３．９３７，６３３号は水減披を低減するための
セメント中ポリマースラリーの使用を開示している。

特許第３，２３９．４７９号は、ポリマーのよ５な、ラ
テックスを含有するポルトランド匿セメントを開示して
おり、この組成物は組成物の凝結時間を遅らせることを
目的としている。

米国特許第４，０６０，４２５号は、アルミン酸カルシ
ウム及びエチレングリコールのような、１つ以上の短範
囲強度促進剤とアスファルト寅乳剤と共にハロゲン原子
を含有するポルトランドセメント混合物を開示している
＝この特許はアスファルト質材料の代わりにゴムラッテ
ックス及び樹脂乳剤を使用することを開示し、得られる
結果は急速硬化性セメント質混合物である。この製品は
スラブ形トランク構造用の弾性特性を有するグラウトと
して有用であると認められる。

特許第４，２１１，５７２号は乾式凝固モルタルを開示
し、セルロースエーテルのような採水剤が小量のエチレ
ングリコール等の添加によって改良される。本発明は、
砂と、ポルトランドセメントと、アクリルポリマーと、
消泡剤と、臨界量のプロピレングリコールとからなるポ
ルトランドセメントコーティング組成物を生成する。

得られるコーティング材料は、コンクリ−１・、木材、
硬質板、金属、ガラス等に施されるとき、異例のせん断
結合特性、可撓性、高い摩耗及び熱抵抗を有する。プロ
ピレングリコールを通常含有する水浴液として市販され
る食品着色剤の任意のもののような着色剤をコーティン
グ組成物に添〃口すると、プロピレングリコール成分と
色成分が結合して組成物に添加され、組成物が水と混合
されて被覆される物品に施工するのに望ましい軟度、例
えば、コンクリート歩道、舗道等の再舗装に適した低ス
ラング軟度を与えるとき、色成分は混合物に色分けを与
え、この色分けは混合工程中混合物中に所望址の水の存
在をＪｉｌ示し、色は凝固コーティングに持ち込まれ、
結局は消失する。

本発明に係る、異常なせん断結合（接着）特性および異
常に高い摩耗及び熱抵抗を有する可接性アクリルポリマ
ー・ポルトランドセメントコーティング組成物は、安全
かつ経済的に製造することができ、所望の軟度に水と便
利に混合することがでざ、曲げられても基体材料との結
合を維持するところのぎわめて望ましい天候、摩耗およ
び熱抵抗性コーティングを与えるために多（の材料の被
覆に使用することができ、砂と、ポルトランドセメント
と、アクリルポリマーと、プロピレングリコールと、消
泡剤とを含有し、典型的パッチは、５３．ｓｉ、１％の
砂と、ａｏ、７．ｆｋ量％の、白色又は灰色の、タイプ
エボルトランドセメントと、６．３ｍｆｆ１％のアクリ
ルポリマーと、０．０１５重量％プロピレングリコール
と、０．２重世％の消泡剤と、９．１１重量％の水とか
らなる。プロピレングリコールは好適には色添加剤を含
有する。

本発明の組成物はアクリルポリマー・ボ、’ｌ／　）ラ
ンドセメントコーティング組成物と一般に呼ばれうる材
料であつ°ζ、歩道および舗道、コンクリートブロック
璧、木材パイ、ル、硬質板、壁に使用されるような金属
パネル、ｄ々の建造物の床、天井および屋根構造、例え
ば、光遮断コーティングがガラス板またはガラスパネル
の一部に装置１３ｊＪりに施され、残りのコーチ１ング
材料はその異１律なせん断結合時性１ζよってガラス板
またはガラスパネルに永久的に固着される場合のような
ガラス板又はノｊラスバ洋ル上の、薄い、異常に耐久性
のあるコーティングを形成するのに特に適している。

Ｉｌｍ　５ｉ　２６．１０ボンドの典型的湿（詞混合バ
ッチにおける本発明の組成物ば、１４ボンドの砂と、８
ボンドのポルトランドセメント（白色）タイプＩと、１
．６８１ボンドのアクリルポリマーと、１．６０グラム
のプロピレングリコールと、加グラムの液体消泡剤と、
３８オンスの水とを含有し、アクリルポリマーは水分散
質であり、アクリル固体力４８％を構成する。適当なア
クリルポリマーはペンシルバニア州１９１０５　、フィ
ラデルフィアのＲｏｈｍ　ａｎｄ　Ｈａａｓ　Ｃｏｍｐ
ａｎｙから市販されているＲＨＯＰＬＥＸ　ＭＣＣ６０
あり、消泡剤はニューシャーシー州、モリスタウン、Ｄ
ｉａｍｏｎｄ　Ｓｈａｍ−ｒｏｃｋ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎのＰｒｏｃｅｓｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　Ｄｉｖ
−ｉｓｉｏｎからＮ０ＰＣＯＮＸＺ　（１００％活性）
として市販されている液体である。ジメチルポリシロキ
サンは適当である。

上記例における砂は好適にはケイ砂であり、ペンシルバ
ニア州１５２３５、ビッツハーク、Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａ
ｎｉａ　Ｇｌａｓｓ　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されてい
るＩ　Ｑ　ＲＯＣＤＲＹとして知られた砂吹き級のもの
である。

ポルトランドセメント白色タイグエはオハイオ州クリー
プランド、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｄｕｓａ　Ｃ
−ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｄｕｔｘａ　Ｃｅｍｅｎ
ｔ　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。

プロピレングリコールは水溶液であって、プロピレング
リコールが１６厘世％を構成し、２．５重量％の着色剤
が添加されているものである。

これはオフ１イり州クリープランド、Ｄｉｙｉｓｉｏｎ
ｏｆ　ＳＣＭ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｄｕｒｋｅｅ
　Ｆａｍｏｕｓ　Ｆｏｏｄｓから入手できる。

使用されるアクリルポリマーはアクリル酸メタクリル酸
、これらの酸のエステル又はアクリロニトリルの熱可塑
性ポリマー又はコポリマーのよ５なアクリル、１対脂で
ある。ここで使用されるプロピレングリコールは１．２
フロピレン、（１，２ジヒドロキシ　プロパン）、１．
２７’。パンジオール、メチレングリコール又はメチル
グリコールであり、アクリルポリマーを改質するために
湿潤剤及び乳化剤として作用し、これによりポルトラン
ドセメントコーティング組成物の湿潤混合物中のケイ砂
の各粒子を被覆しかつケイ砂を細分ポルトランドセメン
ト粒子とたわみやすく結合する。

セメントコーティング組成物の調製においては、砂とセ
メントを十分に予混合し、アクリルポリマーの水分散体
、プロピレングリコールの水溶液、液体消泡剤および水
を一緒に十分に混合して、砂とセメントの予混合物に添
加する。

組成物全体は次いで３〜４分間十分に混合される。水分
は被覆施工法すなわちごてまたは噴霧に望ましい軟度を
得るために変化させられる。

これは籾温合物から水の一部分を差し控えておき、コー
ティング組成物の所望軟度を得るための必要に応じてそ
れを添加することによって最もよく遂行される。

上記例におけるアクリルポリマーの量はセメント重量お
よび所望結果に基づいて決められる。

アクリル分散体対セメント比は１０〜４０％である。

プロピレングリコール対アクリルポリマーの百分率は０
．００１〜０．００２である。組成物のポルトランド含
量は通常のポルトランドセメント混合物に比較して高い
。

前述されたかつ後述の試験室報告によって確認される所
望作用特性は、アクリルポリマーを改質スるプロピレン
グリコールの量によって制御されることが決定された。

上記例と同一の異常な特性を有する別の組成物は上記例
の白色ボＡ／）ランドセメントの代りにポルトランドセ
メント灰色タイプエを使用するものである。ポルトラン
ドセメント灰色タイプＩもＭｅｄｕｓａ　Ｃｅｍｅｎｔ
　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。

アクリルポリマーのようなセメント添加物に関する従来
技術は、ＲＨＯＰＬＥＸ（商品名）Ｅ−３３０すなわち
セメントモルタル改質剤に関するＲｏｈｍ　＆　Ｈａａ
ｓ　Ｃｏｍｐａｎｙによって１９８０年に版横を取得さ
れた出版物に示されている。この出版物は、該製品で改
質されたセメントモルタルは硬く、粘りがありかつ耐久
性があり、非改質モルタルと比較して、ポリマー改質モ
ルタルはすぐれたたわみ性、接着性および衝撃強さなら
びにすぐれた耐摩耗性を有すると述べている。

Ｒｏｈｍ　＆　ＨＢ２Ｂポリマーが添加されたポルトラ
ンドセメントモルタルの特性はＡＳＴＭ試験基準を利用
し°Ｃ圧縮強度に関して報告されており、羽口間乾式硬
化後のコンクリート試料は５，４５０ｐｓｉの読みを示
した。四日間車気硬化試料の同一試験方法を利用してＰ
ｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　ＴｅｓｔｌｎｇＬａｂｏｒａｔｏ
ｒ）’で試験された本発明のポルトランドセメントコー
ティング組成物の試料は５，４１０ｐｓｉの平均読みを
示した。これはＲＯｈｍ　＆　Ｈ−ａａｓ報告試験のも
のと実質的に同一である。

部日間空気硬化試料および同−Ｒｏｈｍ　ｋ　Ｈａａｓ
試験方法をやはり使用する、曲げ強さについてＲｏｈｍ
　＆　Ｈａａｓ出版物は、１，３５５ｐｓｉの読みを報
告しており、これに対し本発明の灰色組成物の四日試料
についてのＰｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　ＴｅｓｔｉｎｇＬａ
ｂｏｒａｔｏｒｙ試験は１，８７０ｐｓｉの読みを示し
かつ７日間空気硬化後の白色゛セメント組成物について
３，７００ｐｓｉの読みを示した、すなわち、実質的な
改良を示した。

せん断結合接着性について、Ｒｏｈｍ　＆；　Ｈａａｓ
出版物は四日間車気硬化試料について５００ｐ＆１Ｉ７
）読みを示す試験を報告しており、これに対しＰｉｔｔ
ｓｂｕｒｇｈ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
はあ日間空気乾燥された２試料における本発明の材料に
おける本発明の材料の試験について１，０２５ｐｓｌお
よび１，０８７ｐｓｉの読みを与え、本発明のボルト 以下余白 ランドセメントの優秀性を明日に示した。

耐摩耗性について、Ｒｏｈｍ　ｋ　Ｈａａｓ出版物は１
．７０グラムの材料減量を示す四日間車気硬化試料に関
する試験を報告しており、これに対しｐｔｔｔ−ｓｂｕ
ｒｇｈ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙの本発
明のポルトランドセメント組成物に関する報告は僅か１
．１１８３グラムの材料減量を示し、これはＲｏｈｍ＆
ＨＨ−ａｓＫ験試料の材料減量のほぼ半分であり、本発
明のポルトランドセメントコーティング組成物の優秀性
を明白に示すものである。

当業者には認識されるように、本発明の組成物の独特な
特性を有するポルトランドセメントコーティング組成物
は、４合面積および厚さに対して比較的に薄（かつ温度
および天候変化に直接に露出される外部表面仕上材料と
してしばしば使用されるところの、建造物用の相半に改
良された既製ポルトランドセメント壁、床及び屋根パネ
ルの製造を可能にするものである。

本発明の材料は、上述したきわめて鼠ましい特性に加え
て、異常な耐火性を有する。２３００？（１２６０℃）
の火炎に１５分間さらされた材料の試験は可視損害を示
さなかった。これに対し従来のポルトランドセメント組
成物はかなり低い温度において爆発し、ひびが入りかつ
可視劣化を示す。

本発明のアクリルポリマーポルランドセメントコーティ
ング組成物の応用は小石担持表面を有するポルトランド
セメント基装飾パネルを形成する場合に特に有用である
。すなわち、異常なせん断結合接着性は種々の装飾用丸
味付き石である小石を組成物から形成されたパネルに固
着する。工業界で知られているセメントブロック等のよ
うな建築用ブロックはそれらの光面のλつ又はそれ以上
に本発明組成物のコーティングを有利に備えることがで
きこれによりこれらのユニットから形成された壁は本材
料の異常な特性を持つことができる。

老化した、摩耗した、ぎ裂が入ったおよび浸穴されたセ
メント歩道および錦道の薄い被覆および補修に関してこ
こに開示されたかつ秋、冬、春のシーズンにわたる１０
ケ月以上の期間の組成物の試験は、被覆区域の損傷、コ
ーティングのはく離および破除を示さなかった。これに
対しアクリルポリマーをある程度含む、従来のポルトラ
ンドセメント混合物で補修された損傷コンクリート歩道
は実質的に低いせん断結合装着性を示し、同一場所で同
一期間かう同−天候及び摩耗条件にさらされた試験にお
いてコーティング材料のはく離および破除が起こる。

前述した色分けは本発明のポルトランドセメントコーテ
ィング組成物を適用するときに有利であり、例えば、プ
ロピレングリコール水溶液に緑色食品色添加物を利用す
ると、混合物は多すぎる水が添加されたとき背合を呈す
る。望ましいコーティング軟度を得るために適正量の水
が添加されるとき、材料は暗緑色を呈し、コーティング
が凝結するにしたがって黄緑色に変化し、そして数日た
つと淡褐色に再び変化し、この色は材料が降雨などによ
る完全な浸潤にさらされるまで持続し、そして最後の色
は淡灰色である。

以上かられかるように、独特なアクリルポリマーポルト
ランドセメントコーティング組成物が開示され、この組
成物は、その比較的に高いポルトランドセメント含量、
高消泡剤含量及び臨界廿のプロピレングリコールの存在
により。

すぐれた圧縮強さ、きわめて高い曲げ強さ、非常に高い
せん断結合接着性を含みかつ通常よりも良好な引張強さ
及び衝撃強を保持しかつ異常に高い耐摩耗性を有する、
きわめて望ましい特性を備えたポルトランドセメントコ
ーティング材料を生成する。この材料は比較的安価に形
成され、比較的容易に混合されかつ適正な逼ましい軟度
において、そのきわめて低いスランプおよび高度に接着
性の特性により、こて施工及び噴霧施工において協力的
である。

アクリルポリマー及びポルトランドセメントの量の変更
は、プロピレングリコールとアクリルポリマーの比率が
維持されるならば、ある限界内でなされうる。例えば、
アクリルポリマーの水性分散体は全組成物の約５〜７重
ｆ：％の童で使用され、ポルトランドセメントは全組成
物の約る〜あ重ｔ％の量で使用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　（１）　ｓ〜７重量％のアクリルポリマーの水性分
   散体と、 （２）　２３〜３８重盪粋のタイプエボルトランドセメ
   ントと、 （３）　５０重重鐘の砂と、 ＜４）　０．０１５重量％のプロピレングリコールの水
   溶液と、 （５）　０．２重量％の消泡剤と、 （６）合計１００重蛍重量なる残部の水と、からなり、
   重量％は組成物の全型ｉＫ基づくものである、ことを特
   徴とするコーティング組成物。 ２　アクリルポリマーが、アクリ／ｌ／酸、メタクリル
   酸またはアクリロニトリルの熱可塑性ポリマーからなる
   アクリル樹脂のグループの１つである特許請求の範囲第
   １項記載のコーティング組成物。 ３　プロピレングリコールが、１．２プロピレンクリコ
   ール、１．２ジヒドロキシプロパン、１．２７’ロバン
   ジオール、メチレンクリコールまたはメチルグリコール
   からなるグループの１つである特許請求の範囲第１項記
   載のコーティング組成物。 ４　消泡剤がジメチルポリシロキサンである特許請求の
   範囲第１項記載のコーティング組成物。 ５　ポルトランドセメントが全組成物の５０重量％であ
   る特許請求の範囲第１項記載のコーティング組成物。 ６　アクリルポリマーが全組成物の６重量％である特許
   請求の範囲第１項記載のコーティング組成物。