JPH01279936A - 薄層モルタル組成物に有効なポリマーブレンド - 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】 多くの接着剤およびセメント状組成物、例えば建設用モ
ルタル、コンクリートおよびプラスターは典型的にはそ
の特性を改良するため保水助剤と配合される。保水助剤
を用いることによって、水損失が防止され、流動学的性
質が改良される。典型的には、保水助剤は、タイルを貼
る支持体またはセラミックタイルによる水の吸収を防ぐ
ためセラミックタイル接着剤配合物内に用いられる。

建設産業において機能的であるため、セラミックタイル
組成物は容易に広げられなければならず、この組成物は
、この組成物が固定している間タイルを支えなければな
らない。典型的には、セラミックタイルを固定するため
用いられる薄層モルタルハ、砂、セメント、およびセル
ロースエーテルを含む、セルロースエーテルは保水助剤
として作用して薄層組成物の貼合せ時間を延ばすことが
知られている。

不幸にも、セルロースエーテルは垂れ下り抵抗、または
垂直面上の薄層モルタル組成物に貼ったタイルの移動抵
抗に寄与しない。しかし、米国特許第４．４８７，８６
４号に開示されたように、セルロースエーテルが架橋し
水溶性が改良された炭水化物を形成する場合、この炭水
化物は保水助剤としておよび接着剤として有効である。

垂れを調節する他の方法は、米国特許第４．０２１，２
５７号に開示されており、凝集剤として働く長鎖有機ポ
リマーの使用が垂れ下り抵抗を助ける。実際において、
典型的には、最も実施可能な組成物は、セルロースエー
テルおよびポリアクリルアミドを含むクレーの混合物で
あるが、高価であり、取り扱いに欠点を有する。

従って、良好な流動性、良好な結合特性、保水性特性を
有する、０３つの特徴をすべて有し、高価でなく取り扱
いの欠点を有さす有効に用いることのできる組成物を有
することがかなり望ましい。

本発明は、２，０００〜１００，０００ｃｐｓの粘度を
有する水溶性セルロースエーテルおよび５０〜１５０，
０００ｃｐｓの粘度を有する水不溶性、水分散性ポリマ
ーを含んでなる薄層モルタル組成物に有効なポリマーブ
レンドに関する。水不溶性、水分散性ポリマーは、軽く
架橋した未中和ポリアクリル酸、またはセルロースエー
テル、例えばメチルセルロースを含む。

通常、このポリマーブレンドは、セラミックタイルモル
タル、セメント状組成物、壁仕上げ化合物、セメントプ
ラスター、およびテープジヨイント化合物において用い
てよい。このポリマーブレンドは保水特性を有するので
、組成物の貼合せ時間を延ばす、従って、組成物、例え
ばモルタル組成物は使用が容易であり、薄層接着剤が可
能である。ポリマーブレンド内に水不溶性、水分散性ポ
リマーを用いることによって、このブレンドは強力な結
合特性を有し、垂れ下り抵抗性助剤として機能する。

「水不溶性、水分散性」とは、置換の種類のレベルのた
めポリマーが水膨潤性であり、ポリマーが用いられる媒
体のｐＨにより異なることを意味する。典型的には、こ
のポリマーは１２あるいはそれ以上のｐＨにおいて水膨
潤性として機能するが、ｐＨは限定因子ではない。この
ポリマーは、ポリマーＩｇあたり少なくとも５０ｇ、好
ましくは２００ｇの水を吸収する。さらに、水不溶性、
水分散性ポリマーは水膨潤性である、ある種のセルロー
スエーテルを含み、または架橋のため水膨潤性である架
橋したポリマー、例えばポリアクリル酸を含んでよい。

水不溶性、水分散性ポリマーとして機能するため、架橋
したポリマーは、モルタル組成物等内でブレンドを用い
る方法においてさえ水に不溶性であり未中和でなければ
ならず、酸は中和しない。

例えば好ましくは、塩の形状よりむしろ酸の形状のアク
リル酸が水分散性ポリマーとして用いられる。従って、
水分散性ポリマーは架橋したポリマー、例えばポリアク
リル酸または水膨潤性ポリマー、例えばある種のセルロ
ースエーテルを含んでよい。

水不溶性、水分散性セルロースエーテルは本質的に水膨
潤性であり、メチルセルロースを含んでよい。水膨潤性
は１２以上のｐＨで最大であるが、水不溶性、水分散性
セルロースエーテルはメトキシル含量によって１２以下
のｐｎで水膨潤性である。

さらに、水膨潤性セルロースエーテルは（１２以下ある
いは以上のｐＨにおいて）、１０〜２５重量パーセント
、好ましくは１８〜２３重量パーセントのメトキシル含
量を有し、０〜６重量パーセント、好ましくはＯ〜４重
量パーセントのヒドロキシプロピル含量を有する。最も
好ましくは、ヒドロキシプロピル基は存在せず、メトキ
シル基のみが１８〜２３重量パーセントの濃度で存在す
る。

１２未満のｐＨにおいて、セルロースエーテルは５０〜
５０．０００ｃｐｓの粘度を有する。好ましくはセルロ
ースエーテルは２０°Ｃで２重量パーセント水溶液とし
て１００〜４０，０００ｃｐｓ　’、最も好ましくは５
００〜３０．０００ｃｐｓの粘度を有する。１２以上の
ｐｉ（において、セルロースエーテルは１２未満のｐＨ
においてよりずっと膨潤し、セルロースエーテルの粘度
は５００〜１５０，０００ｃｐｓである。好ましくは、
セルロースエーテルは２０゛Ｃで２重量パーセント水溶
液として１．０００〜１００，０ＯＯｃｐｓ、最も好ま
しくは２，０００〜５０，０００ｃｐｓの粘度を有する
。

本発明において有効なポリアクリル酸は７未満のｐＨを
有し、０．０５〜２パーセントの架橋剤を含むビニルア
クリル酸モノマーのコポリマーからなっている。ビニル
アクリル酸モノマーは、例えばアクリル酸、メチルアク
リル酸、またはそれらのコポリマーを含んでよ（、架橋
剤は、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート
を含んでよい。

モノマーを架橋しポリマーを形成するため技術上公知の
標準重合法を用いてよい。典型的には、０．１０〜０．
５０パーセントの架橋剤を架橋性モノマーと化合させる
０モルタル、セメントプラスター等にポリアクリル酸を
用いる前にモノマーを架橋させ、ポリアクリル酸を形成
しなければならない。

さらに、水膨潤性ポリマーは、セメント状組成物、モル
タル、接着剤等に存在する粒子の凝集を引きおこさない
物質を意味する、非凝集でなければならない。凝集は米
国特許第４，０２１，２５７号に記載の方法により決定
される。米国特許第４，０２１，２５７号カラム５に記
載された方法により、その凝集指数が０．５０、好まし
くは０．６、より好ましくは０．７０以上である場合、
ポリマーは非凝集である。ここで用いられる水膨潤性セ
ルロースエーテルは、０．７８の凝集指数を有し、ポリ
アクリル酸は０．６５の凝集指数を有し、従って両方と
も非凝集性である。

水溶性セルロースエーテルは、例えばヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロ
ースまたはヒドロキシエチルセルロースであってよく、
２，０００〜１０，０００ｃｐｓ　。

好ましくは４．０００〜５０，０００ｃｐｓの粘度を有
する。

適当な水溶性メトキシル含量は１６〜３２重量パーセン
ト、好ましくは１９〜２４重量パーセントであり、ヒド
ロキシプロピル含量は４〜３２重量パーセント、好まし
くは７〜１２重量パーセントである。

望ましい流動特性を改良するため、ポリマーブレンドを
種々の比で用いてよい。通常３：１〜１：３重量比の水
不溶性、水分散性セルロースエーテルに対する水溶性セ
ルロースエーテルが実施可能であり、好ましい比は２：
１〜１：２である。

最も好ましくは、水不溶性、水分散性ポリマーに対する
水溶性ポリマーの比は約１：１である。通常、ポリマー
ブレンドは前記比で乾燥粉末マトリックスとして予備混
合される。このポリマーブレンドを通常セメント状ある
いは接着剤配合物等の製造に用いられる他の成分に加え
てよい。しかし、成分すべてを同時に加え望む組成物を
形成してよい。

典型的には、本発明のポリマーブレンドをセラミックタ
イルモルタル、モルタル組成物、壁仕上げ化合物、亀裂
充填剤、セメントプラスター、およびテープジヨイント
化合物に用いてよい。セメント状組成物とは水硬セメン
トのことを言い・セメントとは水と混合し水和物を形成
する物質を含むことを意味する。通常のセメントはアル
ミナセメント、ポートランドセメント、および石膏を含
む。

これらのＴＩＮモルタルおよびセメント状組成物は垂れ
下り抵抗性として公知の強力な結合特性を有しなければ
ならず、さらに、組成物の適当な流動性を確実にする保
水特性を有しなければならない。典型的には、これらの
水溶性／水不溶性、水分散性増粘ブレンドは０，２〜１
．０重量パーセントのモルタルセメント状組成物を構成
する。好ましくは、この増粘ブレンドはその０．４〜０
．７重量パーセントを構成する。

特に、典型的セラミックタイル接着剤配合物は、２５〜
９７重量パーセントのポートランドセメント、０〜７５
重量パーセントの充填剤および０．２〜２重量パーセン
トの水溶性／水膨潤性ポリマーブレンドを含んでなる。

不活性充填剤が適当であるが、所望により砂、石灰石、
タルク、マイカ、シリカ、または他の不活性粒状無機物
質を含んでよい。

また、セメント状組成物、セメントプラスターまたはス
タッコ組成物も重要である。セメント状あるいはスタッ
コ組成物はセメントに対し５０〜８０重量パーセントの
ボーランドセメント、２０〜５０重量パーセントの充填
剤、例えば砂、および０．２〜０．５重量パーセントの
水溶性／水不溶性ポリマーブレンドを含んでなる。所望
により、流動特性を改良するため界面活性剤を加えても
よい。

石膏プラスター組成物を製造する場合、この組成物は３
〜４重量パーセントの組成物が石灰石であり、約０．２
重量パーセントが水溶性／水不溶性ポリマーブレンドで
あることを除いてセメント状組成物と同じである。一方
、セラミックタイル接着剤配合物を製造する場合、この
組成物は約０．５重量パーセントの水溶性／水不溶性ポ
リマーブレンドが用いられることを除いてセメント状組
成物と同じである。

さらに、組成物と共に用いられる水の量は、用いる組成
物に対する望むコンシスチンシーおよび特定の用途によ
り異なる。

以上の例は本発明を説明するために提供されている。

■ これらの混合物は非凝集であり、実質的に粒子の凝集を
おこさない物質を意味する。凝集活性（凝集指数）を決
定する方法は、米国特許筒４．０２１，２５７号に記載
されているテストである。この特許のテストによって測
定したところ、０．５０以上の凝集指数を有する水不溶
性、水分散性有機ポリマーは、非凝集と考えられる。ポ
リアクリル酸は０．６５の凝集指数を与え、前記発明に
用いられたメチルセルロースは０．７８の凝集指数を与
える。従って、ここで用いられる水不溶性、水分散性ポ
リマーは、非凝集である。

表■および表Ｈの例は、以下の方法で製造される。

乾燥成分ニドライセットセメントモルタル組成物は以下
の乾燥成分を混合することによ り製造される。

−５０，０バーセントオタワセメント −４９，５パーセントポートランドセメント −０，５パーセント総量の水溶性／水膨潤性ポリマーブ
レンド０　（９水溶性 および水膨潤性ポリマーの比は表Ｉ に示す） 水　　比：散布のコンシスチンシーを確実にするため、
乾燥セメントブレンド１００ｇに水２２．０　ｇを加え
る。

Ｕタル混合二モルタルの水との混合操作は均質な混合が
得られるまでゆっくり行なうべき であり、次いで空気エントレインメン トおよびコンシスチンシーのため激し く行なう、この混合操作は最初の水添 加後５〜６分行うべきである。使用前 に３０分間振盪させ再混合する。

のＩ゛　　シスームーその効果を示すためブレンド中の
ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびポリアクリ
ル酸の比を変える。

１、増粘システムは、ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ースおよびポリアクリル酸（Ｃａｒｂｏｐｏｌ　＠９３
４、Ｂ、Ｆ、Ｇｏｏｄｒｊｃｈ　Ｃｏｍｐａｎｙより入
手可能）を含んでなる。水溶性セルロースエーテルは２
パーセント水溶液として５．３３７ｃｐｓの粘度および
２２．１重量パーセントのメトキシル含量並びに８．１
〜約１２重量パーセントのヒドロキシプロピル含量を有
する。ポリアクリル酸はＣａｒｂｏｐｏｌ　＠９３４で
あり、２．５ｒｐｍでＮα５スピンドルによるブルック
フィールドＲＶＴ粘度計を用いて０．５パ一セント固体
において約４１６，０００ｃｐｓの粘度ををする。

λ　水不溶性、水分散性ポリマーに対する水溶性セルロ
ースエーテルの比が１．７：１であることを除いて、１
と同じ。

３、水不溶性、水分散性ポリマーに対する水溶性セルロ
ースエーテルの比が１＝１であることを除いて、１と同
じ。

４、水不溶性、水分散性ポリマーに対する水溶性セルロ
ースエーテルの比が１：３であることを除いて、１と同
じ。

−ＵＯ）　　　＞：１−Ｌ−水分散性メチルセルロース
のメトキシル含量を変えるが、水溶性ポリマーも変える
。

５、　この増粘システムは、ヒドロキシプロピルメチル
セルロースおよびメチルセルロースヲ含んでなる。水溶
性セルロースエーテル、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロースは２パーセント溶液として５３３７ｃｐｓの粘度
を有しおよび２２．１重量パーセントのメトキシル含量
並びに８．１重量パーセントのヒドロキシプロピル含量
を有する。

水不溶性、水分散性ポリマー、メチルセルロースは２パ
ーセント溶液として２．５００ｃｐｓの粘度を有し、お
よび１６．７重量パーセントのメトキシル含量を有し、
ヒドロキシプロピルは存在しない。

６、　水溶性セルロースエーテルは３１．４重量パーセ
ントのメトキシル含量を有し、ヒドロキシプロピルは存
在せず２パーセント溶液として３，９４９ｃｐｓの粘度
を有する。水不溶性、水分散性ポリマー、メチルセルロ
ースは２２．５重量パーセントのメトキシル含量を有し
、ヒドロキシプロピルは存在せず、２重量パーセント溶
液として７、５００ｃｐｓの粘度を有する。

７、水分散性セルロースエーテルが１６．７重量パーセ
ントのメトキシルを含み、ヒドロキシプロピルは存在せ
ず、２パーセント溶液として２，５００ｃｐｓの粘度を
有することを除いて、６と同じ。

８、　水分散性メチルセルロースが１６．８重量パーセ
ントのメトキシル含量を有し、ヒドロキシプロピルは存
在せず、メチルセルロースが２重量パーセント溶液とし
て３００ｃｐｓの粘度を有することを除いて６と同じ。

この　はり　の　　を　　る 表■および表■の組成物は良好な流動性を有し、タイル
に塗布した場合、すぐれた支持体が存在する。従って、
この組成物は良好な結合特性を有する。さらに、この組
成物は混合物の貼合せ時間を長（するに十分な水を保持
する。

対型 Ａ、この対照は、０．５重量パーセント溶液として２５
ｒｐａ＋で阻５スピンドルによるブルックフィールドＲ
ＶＴ粘度計を用いて０．５パ一セント固体で４１６，０
００の粘度を有する未中和ポリアクリル酸Ｃａｒｂａｐ
ｏｌ　＠９３４を含んでなる。この対照は水保持特性を
をさず、加工特性はとても乏しい。

Ｂ、この対照は２パーセント溶液として乳３３７ｃｐｓ
の粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースを
含んでなる。ヒドロキシプロピルメチルセルロースは２
２．１重量パーセントのメトキシル含量および８．１重
量パーセントのヒドロキシプロピル含量を有する。

１１Ｅ級下ＡｊＵ胆１位 垂れ下り抵抗は、正方形の厚いガラス板を用いてコンク
リートブロック上にサンプルモルタルを塗布することに
より測定する。モルタルはカントを用いて右から左方向
に次いで同じカットで左から右方向に塗布すべきである
０モルタルからガラスを取り出し、垂直方向のリブのモ
ルタルパッド内にタイルをおく０次いでタイル内にタイ
ル貼付はジグをおく。タイルの４か所で４インチの高さ
から１３０ｇの重さをおとす、タイル貼付はジグがはず
れ、タイルの位置が示される。タイルおよびモルタルが
垂直面にあるようこの組立てを置く。

１時間後、タイルの４か所のコーナーで垂れ下りが測定
される。「垂れ下り値」は４か所の測定の平均である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２，０００〜１００，０００ｃｐｓの粘度を有する
   水溶性セルロースエーテルおよび５０〜１５０，０００
   ｃｐｓの粘度を有する水不溶性、水分散性ポリマーを含
   んでなる、薄層モルタル組成物に有効なポリマーブレン
   ド。 ２、水不溶性、水分散性ポリマーがセルロースエーテル
   または未中和ポリアクリル酸である、請求項１記載の組
   成物。 ３、セルロースエーテルがメチルセルロースである、請
   求項２記載の組成物。 ４、メトキシル含量が１０〜２５重量パーセントであり
   、ヒドロキシプロピル含量が０〜６重量パーセントであ
   る、請求項２記載の組成物。 ５、メトキシル含量が１８〜２３重量パーセントであり
   、ヒドロキシプロピルがセルロースエーテル中に存在し
   ない、請求項２記載の組成物。 ６、ポリアクリル酸ポリマーがビニルアクリル酸モノマ
   ーおよび０．０５〜２パーセントの架橋剤のコポリマー
   である、請求項２記載の組成物。 ７、水溶性セルロースエーテルがヒドロキシプロピルメ
   チルセルロース、メチルセルロース、エチルヒドロキシ
   エチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース
   またはヒドロキシエチルセルロースである、請求項１記
   載の組成物。 ８、セルロースエーテルのメトキシル含量が１６〜３２
   重量パーセントであり、ヒドロキシプロピル含量が４〜
   ３２重量パーセントである、請求項７記載の組成物。 ９、水不溶性、水分散性ポリマーに対する水溶性セルロ
   ースエーテルの比が３：１〜１：３である、請求項１記
   載の組成物。 １０、ポートランドセメントを２５〜９７重量パーセン
   ト、充填剤を０〜７５重量パーセント、および前記請求
   項のいずれかに記載のポリマーブレンドを０．２〜２重
   量パーセント含んでなる、改良薄層モルタル組成物。 １１、セラミックタイル接着剤または石膏プラスター組
   成物内の請求項１０記載の改良薄層モルタル組成物。 １２、ポートランドセメントを５０〜８０重量パーセン
   ト、充填剤を２０〜５０重量パーセント、および請求項
   １〜９のいずれか記載のポリマーブレンドを０．２〜０
   ．５重量パーセント含んでなる、改良薄層モルタル組成
   物。 １３、セメント状組成物、セメントプラスター組成物ま
   たはスタッコ組成物内の請求項１２記載の改良薄層モル
   タル組成物。