JPS605053A - ゴム状弾性を有する複合材の製造方法 - 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】 本発明はガラス転移点が一り０℃〜−１ＯＯ℃になる様
にモノマー組成を組合せ、重合して得られた高級アルキ
ルアクリレート系のアクリル共重合エマルションあるい
は、ポリエチレン・ポリプロピレンそしてポリビニール
メチルエーテルなどの二重結合をしない−ＣＨ２−ＣＨ
Ｒ−型の共重合エマルションに増粘剤・消泡剤などの添
加剤や水を加えて不揮発分調整（濃度調整）を必要に応
じて行なったものをセメントと硅砂・寒水砕石などの細
骨材や、マイカ・タルク・アスベスト繊維・ガラスフレ
ークなどの充填材を配合した粉体混合物に樹脂／セメン
ト比が５〜１５０％の範口内で練り混ぜることによりゴ
ム状弾性を有する複合材を製造するものである。

本発明におけるセメントとはポルトランドセメント・白
色セメント・アルミナセメント・その仙台種混合セメン
ト（シリカセメントなど）を総称するものである。

一般にセメントの硬化は水と水利反応によって生ずる結
晶水を有するセメントゲルを形成することである。硬化
したセメントゲルは実際的にはゲル空隙とキャピラリー
空隙を有する硬化体でその物性は圧縮強さは高い性質を
示すが、曲げ・引張りなどに対する物性は著しく低く、
壕だそれにより接着性・耐摩耗性・耐衝撃性などの性能
が圓いため、これら性能を向上させる為に、合成樹脂エ
マルションや、合成ゴムラテックスを添加するポ゛リマ
ーセメント方式は周知の事実である。

一般にセメントに混入される合成樹脂エマルションの種
類は表−１（セメント用ポリマーの種類）に示すもので
セメントに対する化学安定性や機械安定性があり、セメ
ントの水和反応を妨げないものであれば良いとされてい
る。これらのセメント用ポリマーはセメント硬化時の水
和反応の保水効果を高め、また硬化した組成物の付着性
・曲げ、引張り、耐衝撃、耐摩耗、吸水などの物理特性
を向上し、樹脂の種類によっては耐薬品性の向上効果に
役立っている。

シカしこれらセメント用ポリマーはい−ｆＦＬ、モセメ
ントゲルの本質を変化させるものではなく改善に止まっ
ている。特にセメントグルの特性を異種の物性に変化さ
せ、伸びと引張り強さとの関係においてゴム状弾性体と
することは不可能であった。

一般に建築・土木に用いられるコンクリート構造体表面
にポリマーモルタルを塗付された場合。

その効果として付着性は向上し、耐衝撃性・耐摩耗性・
吸水性そし工耐薬品性などを向上することができ、コン
クリート内部の中性化防止の効果を発揮することができ
ても、コンクリートにひび割れが生じた場合、ゴム状弾
性を有しない為に同時にひび割れを生じその部分を中心
にポリマーモルタルの効力が失なわれてしまう大きな欠
点がある。

一方、セメントグルの引張り変形率や圧縮変形率を改良
することを目的とした例として［セメント系のシーリン
グ材に対する製造方法」についての発明がある。（特公
昭５７−４４６２２）これに使用されている合成ゴムラ
テックスは天然ゴム・ポリクロロゾレンゴム・スチレン
ブタジェンゴム・アクリルニトリル−ブタジェンゴムな
どの使用が挙げられているが、これらはセメント中のア
ルカリにより脱塩素反応を生じたり、いずれも二重結合
をもつ分子構造を有するジエン共重合体の為、酸化・光
・熱などに対する安定性が不良であり、必ず老化防止剤
の添加などの配合上の処置が必要であると同時に根本的
な解決となっていない。またこれらのため、添加する老
化防止剤などの安定剤の添加はこれら組成物に発泡現象
を生じさせ、硬化物が多孔質状になり易（、不均一な組
成であるため物性のパランキを生じせしめる欠点がある
。

本発明はセメントゲルを本質的にゴム状弾性を有する組
成を改質することに関する新規性のある複合体の製造方
法である。

本発明はガラス転移点を一加℃〜−１００′ｃＫなる様
にモノマー調整した二重結合がなく、化学的に安定な合
成樹脂を樹脂／セメント比５〜１５０％の範囲で混合す
ることＫよってセメントゲルなゴム状弾性に改質するも
のである。

そσ〕メカニズムはセメントが水和反応によってゲル化
が進行し、水酸化カルシウムを生成し、これとたとえば
アルキルアクリレートのポリマーが加水分解反応を生じ
、これが生成したセメントゲル内に存在するゲル空隙に
進入し、このゲルと化学反応による化学結合をすると同
時にこれら樹脂粒子周囲から水相反応によって水が消費
され、ガラス転移点の低い樹脂であるため、低温時でも
容易に樹脂粒子間で融着現象が生じ、ポリマー網状構造
を形成し、セメントグルと一体となってゴム状弾性を有
する硬化物を形成すると考えられる。

ガラス転移点の低い樹脂はそれ自体がゴム状弾性を有す
ると同時に粘着性が強く、セメントを用いない場合、た
とえば樹脂のみと、細骨材・充填材等を配合した組成物
で形成した塗膜や硬化物はゴム状弾性を発揮する状態で
は、その表面に粘着性が強く残る現象が見られ、実用性
が低下する。

本発明はこれらガラス転移点の低い樹脂を用いても、樹
脂粒子がセメントゲルと反応結合することによって粘着
性が消え、ｔム状弾性のみが残る新規性のある複合材の
製造方法を可能にした。

本発明に用いる樹脂のガラス転移点は一加℃から使用可
能でその効果はガラス転移点が下がるにしたがい伸び率
が高くなり、ゴム状弾性が生じ、本発明の組成物の用途
に応じて、選択することができる。また常温域ばかりで
なくマイナス域の低温域においてもガラス転移点の低い
樹脂を使用することによつ又ゴム状弾性、即ち伸び率の
低下が少ない効果をもたらしているだけでなく、特に本
発明においては樹脂とセメントグルとの反応によって形
成されるゴム状弾性の為、熱可塑性の性質が緩和され、
低温域においても、伸び率の低下が少ないとが認められ
ている。

樹脂／セメント比は５チ以下ではセメントグルに対する
樹脂の改質効果が少なく、伸び率が１０チ以下となり、
１５０％以上になると樹脂とセメントグルとの複合効果
を発揮せず、セメントの硬化ゲルの形成がなされず、樹
脂の結合力のみとなり、セメントが充填材としての組成
に終ってしまい硬化物に粘着性が残る。

故に５〜１５０％の樹脂／セメント比とすることが良好
な結果が得られる。

以上の様に本発明は従来得ることのできなかったセメン
ト複合材によるゴム状弾性を安定した状態で得ることが
できる製造方法である。

次に本発明の実施例によって具体的に説明する。

実施例１ 表−ａに示すセメントを含有する粉体組成物に、表−ｂ
に示す本発明の合成エマルション、および比較例として
一般のポリマーセメントモルタル用として使用される合
成樹脂エマルションについては濃度を４５％に調整し、
樹脂／セメント比が５チ・３０％・１００％・１５０チ
になる様に表−〇ＩＣ示す各樹脂／セメント比における
配合の割合で混合して、硬化物を作成した。

次に各配合で硬化物を作成する場合に厚み約１．５閣程
度の膜として形成し、ダンベル２号により抜きとり、ま
た一方ではゼロスパンテンションテスト用スレート板に
塗布したものを用いて試験した物性値を表−ｄに示す。

実施例２ 実施例１によって得られたフィルム状の硬化物をＪＩＳ
　−Ａ　−６０２１の規定する項目につｌ、１て試験し
た結果を表−ｅに示す。

表−６１表−ｅより本発明の複合体がゴム状弾性につい
て極めてすぐれており、オだ合成ゴムラテツクスより光
・熱に対する安定性が良好であることが明らかである。

か（て本発明に係る複合材をコンクリート建築物の外装
材として塗装使用するときけすぐれた弾性を有するため
下地コンクリートに亀裂ｈ′−生じてもよ（それに追従
して伸びて外装表面には亀裂を生じさせず従って、雨漏
りを生じさせず建築物を風雨から十分保護することがで
きる。また寒冷地や高温時での使用等外界の各種条件変
化に長期間耐え十分な耐候性を発揮することができ、そ
の他耐薬品性、作業性などがすぐれている等、本発明の
複合材は特にコンクリート建築物の外装材としてまこと
に有効である。

表−ａ　セメント混合粉体組成 重量比 表−ｂ　合成樹脂エマルションの物性 表−Ｃ各樹脂／セメント比における配合性）■　各合成
樹脂エマルション固形分を４５％に調整したもの ■　粘度の調整をメチルセルローズをもちいておこなっ
たもの

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス転移点が一加℃から一１００℃の範囲で二重結合
   を有しないアクリル共重合樹脂あるいは−ＣＨ２−ＣＨ
   Ｒ−型の二重結合を有しない共重合体のエマルションを
   樹脂／セメント比が５〜１５０％の範囲になる様にセメ
   ント・細骨材・充填材などの混合粉体に混合することを
   特徴とするゴム状弾性を有する複合材の製造方法。