JPS6168362A - セメント組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定のカチオン基を有するポリビニルアルコ
ール（以下ＰＶＡという）を配合したポリマーエマルジ
ョンをセメントに混練して得られたセメ／ト製品の強度
性能、接着性及び耐水性に優れるという特徴を有する。

〔従来技術〕

カチオン性のポリマーエマルジョンをセメントに混練す
る方法として、カチオン性の界面活性剤？乳化・安定剤
として用いてポリマーエマルジョンを製造し、これをセ
メントに混練する方法やカチオン化ＰｖＡを配合したポ
リマーエマルジョンをセメント罠混練したものとして特
開昭５６−１２９６５４号公報及び特開昭５７−１６６
３５１号公報が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カチオン性の界面活性剤を乳化・安定剤として用いてポ
リマーエマルジョンを製造して、セメントに混練した場
合、界面活性剤によりボリマー７イルムの強度は低下し
、さらにセメントの硬化ならびに強度発現はむしろ低下
する傾向にある。またカチオン注界面活性剤であるオク
゛タデフルアミン塩、ラウリルピリジニウムクロリドあ
るいはオクチルベンジルトリメチルアンモニウムクロリ
ド等を用いたポリマーエマルジョンでは界面活性剤に起
因する毒性に間趙がある為に使用範囲が限定されている
のが現状である＠ 従来知られているカチオン化ＰＶＡはｉ）アミド基を有
するもの　１１）アミノアルキルビニルエーテル系構造
単位を有するもの　…）末端不飽和アルキルアミン、ソ
アリルアミン系モノマーと酢酸ビニ゛　　ルとの共重合
体ケン化物ｉｖ）イミダゾール系構造単位を有するもの
等である。

１）の構造単位はアミド基を有する為に酢酸ビニルとの
共重合後ケン化工程において加水分解を受けやすく、カ
チオン基の消失もしくは少量しか含有せしめることがで
きないことや、モノマー反応性比との関係でやはり酢酸
ビニルとの共重合性の患いこと、セメントが本来アルカ
リ注の為に該ボリマーエマルジョ／をセメントと混練し
た場合にカチオン基が分解して遊離してくる。　１１）
については一般タイブＰＶＡと含窒素化合物との反応性
が極めて悪いこと　１１）では末端不飽和アルキルアミ
ン、ノアリルアミン系モノマーと酢酸ビニルとの共重合
性が極めて悪い為に工業的生産には不向きであること、
　ｉｖ）ではイミダゾール系モノマーが高価な為にやは
り工業的製造には不向きである。

従来のカチオン化ＰＶＡでは、工業的製造には不向きな
ことと、その構造に起因する不安定性ゆえに、カチオン
註ボリマーエマルジョ／をセメントに混練しても、セメ
ント組成物中でカチオン基のみがポリマーエマルジョン
より遊離して、ポリマーフィルムの強度を低下させたり
、ボリマーエマルジョ／を混練するとむしろ強度、耐水
性、接着性が低下する問題があった。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は下記一般式で示される構造単位を含むカチオン
化ＰＶＡを配合したポリマーエマルジョンを混練してな
るセメント組成物である。

→７ＣＨ２−ＣＨ→− ＣＨ，０ＣＨ２−Ａ−Ｂ 上述で示された構造単位を含むカチオン化ＰＶＡの製造
法については本出願人による特願昭５８−９６６０号明
細書及び特願昭５８−１１１０３０号明細書で、またカ
チオン化ＰＶＡを用いたカチオン注エマルジョンの製造
法については特願９８５８−１６５７５８号明細書にお
いて既に提案されている。

カチオン化ＰＶＡに含有されるカチオン基量については
０．０１〜１５モルチ、特に０．１〜１０モルチの範囲
が好ましい。０．０１モルチ未満ではポリマーエマルジ
ョンにした場合に充分なカチオン性を付与できず、１０
モルチを越える場合は安定なボリマーエマルソヨンを製
造することが困難となる。

ボリマーエマルジョ／としては上記構造単位を含むカチ
オン化ＰＶＡを配合して、エチレン性不飽和単量体を重
合して得られるものであり、例えば酢酸ビニル、アクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、塩
化ビニリデン、エチレン、フロｔレン、アル牛ルビニル
エーテル、高級脂肪酸エステル、アクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、ビニルトルエン、マレイン
酸ジエステル、フマル酸ソエステル、イタコノ酸ジエス
テル、スチレン、ブタジェン、イソプレン、クロロプレ
ン、アクリロニトリル、アリルグリノゾルエーテル、酢
酸アリル等があげられる。また酢酸ビニル系エマルジョ
ンとして、酢酸ビニル単独重合体及び酢酸ビニルと他の
共重合可能な不飽卵重量体との共重合体エマル７ョンを
混練したセメント組成物も本発明に含まれる。

カチオン性ポリマーエマルジョンを製造する場合、カチ
オン化ＰＶＡの使用量はカチオ７基含有量、要求される
ポリマーエマルジョンの樹脂分等によって異なるが、エ
チレン性不飽和単量体に対して２〜２０重１％から選ば
れる。また、必要に応じて通常の完全ケ／化ｐｖＡ、ｇ
（＞分ケ゛ン化ＰＶＡを併用してもよく、その場合の使
用量は全ＰＶＡの使用量の０．１〜２０重１゛チが望ま
しい。

さらにカチオン性ポリマーエマルジョンとして顕著な効
果を生み出すのに必要とあれば、ポリオキシエチレンア
ルキルフェノール型、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル型、多価アルコールエステル型等の非イオン性界面
活性剤、オクタデシルアミン塩、ステアリルアミン塩、
ラウリルピリジニウムクロリド等のカチオン性界面活性
剤を貴注の許す範囲で適宜併用することもできる。ア二
ｆ／注界面活性剤は電荷がポリマーエマルジョンのそれ
と相反する為に一般には使用しない方がよいＯ カチオン化ＰＶＡをポリマーエマルジョンに配合する場
合は、（１）乳化・安定剤としてエチレン性不飽和単量
体な乳化重合させる場合、（１１）エチレン性不飽和単
量体を乳化重合させた後、カチオン化ＰＶＡを後添加し
てカチオン性ポリマーエマルジョンを得る場合の二通り
が含まれる。

こうして得られたポリマーエマルジョンをセメント混練
する場合セメントに対して固形分で換算して１〜１００
重量％、好ましくは５〜５０１蓋チの範囲から選ばれ、
ペーネト、モルタルおよびコンクリートに調装すること
ができる。

ポリマーセメＭコンクリートの打ち継ぎ部への接着剤と
して使用することもできる。

セメントは一般にポルトランドセメントを使用するが、
とくに硬化時間を短縮し、かつ初期強麓を必要とする場
合には早強セメントやアルミナセメント、その他シリカ
セメ／ト、フライアラツユセメントを使用することもで
きる。

骨材として天然砂、砂利または砕石、炭酸カルシウム、
石コウ等を配合することもできるが、モルタルの場合に
は一般に粒径１．２　ｍ以下の砂が使いやすい。また特
殊な場合にはコルク粉、くずゴム、パーライト等の骨材
も用いられる。骨材セメント比はポリマーセメントモル
タルで重量比セメント：砂＝１＝４〜１：１の範囲から
選ばれるが通常セメント：砂＝１＝３、強度を必要とし
たり壁に塗る場合には１：２で使用される。

水セメント比は要求される作業性、すなわちスランプ値
またはフロー値より適量な定める。通常ホリマーセメン
トペースト、モルタルやコンクリートの水セメント比の
計算は混入するセメント配合ポリマーエマルジョン中の
水分とさらに添加した水νとの和で表わされる。水セメ
ント比は骨材の配合により異なるが、同一骨材配合の場
合には水セメント比を一定に保つようにすることが望ま
しい。

練り混ぜ法は手練り、もしくはミキサーで混練するが、
モルタルの場合セメントと砂を十分から練りした後にポ
リマーエマルジョンな加えて混線する。混線時間は配合
によって異るが５〜１０分程度を標準とする。気象命件
にもよるが混練後１時Ｉ′ｌ１ｉ１以内に施工するよう
にする。

〔作用〕

本発明のセメント組成物の強度、耐水性が優れる理由に
ついては、（ｉ）カチオン性ポリマーエマルジョンがセ
メントとの親和性に優れる為にセメントの空隙を光填す
る。（１１）不透水性もしくは不透湿性の優れた示すマ
ー粒子が内部の水の蒸発を抑制することでセメント組成
物全体の保水性が向上しセメントの水和に必要な水分が
充分確保される。

理由によりセメントの硬化、＆ｔＷ註が促進され強度、
耐水性が向上するものと思わ石、る。

接着性については、カチオン化ＰＶＡの安定性が優れる
為にカチオン基がポリマーエマルジョンより遊離するこ
とがなく、ポリマーエマルジョン全体ひいてはセメント
組成物全体においてカチオ／が有効な接着点として働く
ことにより有機物、無機物に対して優れた接着性が発現
するものと思われる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明は
これら実施例に限定されるものではない。

尚例中特にことわらない限り、部又はチはすべて重量基
準である。

（ポリマーエマルジョンの調製例） 酢酸ビニルとＮ−（６−アリルオキシ−２−ヒドロキシ
プロピル）トリメチルアンモニウムクロリドとの共重合
体をケン化して表１に示すカチオン化ＰＶＡを得た。

撹拌機、還流冷却管、＠度肝、滴下ロートを付設したセ
パラブルフラスコ中に上記カチオン化ＰＶＡ　２４．５
部、蒸留水３８５部を撹拌しながら入れ内温な６０°Ｃ
に昇温しな。完溶後退酸化水素０．７部、ロンがリフト
０．２部、蒸留水１０部からなる開始剤浴液を添加し酢
酸ビニル５８部を初期一括、２６２部を３時間で滴下し
、更に１時間熟成を行い、ポリ酢酸ビニルエマルジョ／
を得た。

得られたエマルソヨ／の性質を表２に示す。

他のポリマーエマルジョンについても、重合させるモノ
マーを代えて行った以外はほぼ同様の操作により調製し
た。

（比較例１） 実施例のカチオン化ＰＶＡに代えてケン化度８８．７モ
ルチ、重合度１．７００の部分ケン化ＰＶＡ　（１！気
化学工業（株）製に−１７）を用いて乳化重合した酢酸
ビニルエマルジョン（処方は”ＡＭ例と同様）。

（比較例２） 酢酸ビニルとＮ−（３−アクリルアミドプロピル）トリ
メチルアンモニウムクロリドを共重合、ケン化して合成
したカチオ、ン化ＰＶＡ　（カチオン基量１．１モルチ
、ケン化度８８．４モル％）を用いて乳化重合した酢酸
ビニルエマルジョン（処方は調製例と同様）。

（比較例６） 実施例のカチオン化ＰＶＡに代えてケン化度８８．７モ
ルチ、重合度１，７００の部分ケン化ＰＶＡ　（電気化
学工業（株）ｆｆＢ−１７）を用い、開始剤に２゜２′
−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩を用い
て乳化重合した酢酸ビニルエｉルジョン（処方は調製例
と同様）。

（ボリマーエマルソヨン混線モルタルの製造及び性質） 、ｒ工５Ａ−６２０３に準ｔ）てセメｙ）１００９゜豊
浦標準砂６００部に調製例及び比較例で作成したポリマ
ーエマルジョン４５ｇ、フローｉｉｓ。

龍になるように任意量の水を刀口えて混練して４週間養
生したのち得られたセメントモルタル試験片を作製して
曲げ強度、圧縮強さ、吸水率を辿１定した。次にＪＩＳ
　Ａ　−６９１５の付漬゛強さ試験に準じてスレート板
への接着性を測定した。結果を表６に示す（曲げ強さ、
圧縮強度、付着強さはいずれも東洋ボールドフィン社製
テンシロン万能試験機ＵＴＭ　−５Ｔで測定した）。

表　　２ 表　　３ 〔発明の効果〕 本発明のセメント組成物から得られたセメント製品は強
度、接着性及び耐水性が優れるという効果を有している
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で示される構造単位を含むカチオン化ポリビ
   ニルアルコールを配合したポリマーエマルジョンを混練
   してなるセメント組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し Ａ；▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式
   、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ Ｂ；▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式
   、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ （ここでＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は低級アルキル基、Ｘ
   ＾■はアニオンを示す。）〕