JPH0216266B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0216266B2 JPH0216266B2 JP14866284A JP14866284A JPH0216266B2 JP H0216266 B2 JPH0216266 B2 JP H0216266B2 JP 14866284 A JP14866284 A JP 14866284A JP 14866284 A JP14866284 A JP 14866284A JP H0216266 B2 JPH0216266 B2 JP H0216266B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- cement
- mixing
- concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はHLB価が３〜５の非イオン性界面活
性剤に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で末端にカルボキシル基を
有するポリアルキレングリコール誘導体を、混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌してＷ／Ｏ型エマル
ジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンのビニル
単量体を重合させるとともに、セメントを硬化さ
せる事を特徴とするプラスチツクコンクリートの
製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、プラスチツクコンクリートとしては、セ
メントと水とを混合して得られるセメントスラリ
ーに、骨材等を混合し、さらに、スチレンブタジ
エンゴム、ニトリルゴム等のゴムラテツクス、あ
るいはポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂等のＯ／Ｗ
型エマルジヨン、あるいはPVA、CMC等の水溶
性ポリマーを混入する方法が良く知られており、
この様な方法で得られるプラスチツクコンクリー
トは、防水性に優れ、曲げ強度、引張り強度、耐
衝撃性が改善されると言われている。その他骨材
を不飽和ポリエステル樹脂や、エポキシ樹脂でか
ためたレジンコンクリートも知られている。しか
し、これ等は一般に比重が高く、重い事が欠点で
あつた。一方、セメントコンクリートを軽量化す
る方法としては、セメントスラリーに軽量骨材を
混入する方法と、発泡剤を用いて気泡をセメント
スラリーに導入する方法が知られている。発泡剤
を用いる方法には、界面活性剤を使用して、セメ
ントスラリーを泡立たせた状態で硬化させる方法
と、アルミニウム粉末をセメントスラリーに混入
して、アルミニウムとセメント成分との化学反応
によつて発生する水素ガスで発泡させる方法が知
られている。一般に、発泡剤を用いる方法は、発
泡状態のコントロールが困難で不均一な発泡状態
となる事が大きな欠点であつた。特に大型の成型
物を製造する場合、上方部は下方部よりも粗な発
泡状態となり、密度差が生じやすかつた。又、発
泡粒子の径も大きく、外観的にも劣つていた。
又、軽量骨材を用いる方法によれば、比重が1.0
以下の軽量コンクリートを得る事は困難で、か
つ、高強度の軽量コンクリートを得るのは困難で
あつた。 軽量コンクリートの物性を、大幅に改善する方
法としては、ポリマー含浸コンクリートが提案さ
れている。この方法はビニル単量体を軽量コンク
リート中に含浸させて重合させるのであるが、こ
の様な方法で得られるポリマー含浸コンクリート
の諸物性は、基材コンクリートよりも著しく改善
される。しかしながら、ポリマー含浸コンクリー
トは、その生産性において多くの問題点を有して
いる。即ち、第一にポリマー含浸コンクリートの
強度を有効に発現させる為にはあらかじめ含浸基
材を乾燥し、含水率を0.5％以下にしておく事が
必要とされる事、第二に放射線の取り扱いが必要
とされる事、又加熱重合法によればビニル単量体
のロスが大きくなる為に不経済である事、第三に
作業工程が複雑である事等が挙げられ、これ等の
要因は、ポリマー含浸コンクリートの製品コスト
を引き上げ、その実用化を阻んでいる。 〔問題点を解決する為の手段〕 上記の様な諸問題点を解決し、軽量で、高強度
のプラスチツクコンクリートを効率良く製造する
事を目的として、検討を行なつた結果、本発明者
等は、HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤
に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で、末端にカルボキシル基
を有するポリアルキレングリコール誘導体を混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌して、粘性の高い
Ｗ／Ｏ型エマルジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマル
ジヨンの押出成形を可能ならしめビニル単量体の
重合と、セメントの硬化を同時に起こさせて乾燥
させる事によつて、軽量で、高強度のプラスチツ
クコンクリートを効率良く製造する事に成功した
のである。本発明の特徴は、プラスチツクコンク
リートの製造において、Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを
利用するという、従来にないまつたく新規な方法
を見い出し、セメントコンクリートの軽量化及
び、ビニル重合体の導入による物性改善を一挙に
成し遂げた点にある。 本発明においてプラスチツクコンクリートを製
造するには、HLB価が３〜５の非イオン性界面
活性剤に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で、末端にカルボキシル基
を有するポリアルキレングリコール誘導体を混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌して、Ｗ／Ｏ型エマ
ルジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンのビニ
ル単量体を重合させるとともに、セメントを硬化
させる事によるのである。 該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造するのに用いら
れる、HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤
としては、例えば、ソルビタンセスキオレエー
ト、グリセロールモノステアレート、ソルビタン
モノオレエート、ジエチレングリコールモノオレ
エート、ジエチレングリコールモノステアレー
ト、ソルビタンモノステアレート等が挙げられる
が、ソルビタンモノオレエートが最適である。ま
た、望ましい作用効果を得る為に、これ等を二種
以上混合して用いても良い。 前記非イオン性界面活性剤と混合して用いるポ
リアルキレングリコール誘導体を製造するのに用
いられるポリアルキレングリコールとしては、前
記一般式で示されるものであり、例えば、平均分
子量が1000〜10000、好ましくは2000〜5000のポ
リプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ル等が好ましい。平均分子量が1000以下では逆エ
マルジヨンは形成せず1000以上では逆エマルジヨ
ンの粘度が高くなりすぎて取扱いが不便である。
該ポリアルキレングリコールの末端水酸基に付加
させるべき二塩基酸無水物としては、無水コハク
酸、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸
等が挙げられるが、特に付加反応が容易に進行す
る無水マレイン酸、無水コハク酸が好ましい。な
お、該ポリアルキレングリコールの末端水酸基
に、無水マレイン酸の如き二重結合を有する二塩
基酸無水物を付加させた場合は、ポリアルキレン
グリコール誘導体の末端二重結合とビニル単量体
とが共重合する為に、該ポリアルキレングリコー
ル誘導体が重合体中に組み込まれる。その為に得
られたプラスチツクコンクリートの物理強度は全
般に高い値を示す。この事は高強度のプラスチツ
クコンクリートを製造する上で有利である。 前記ポリアルキレングリコール誘導体は、エス
テル結合によつて連結された末端カルボキシル基
を有しているが、この末端カルボキシル基は、セ
メントスリラーとビニルモノマーとを混合し、強
撹拌する過程でセメントスリラーより放出された
Ca++Na+K+等の金属陽イオンによつて中和され
るのである。以上の様な機構で生成した、ポリア
ルキレングリコール誘導体の金属陽イオンによる
中和物は、ビニルモノマーに対して効果的な逆乳
化作用を示す為、HLB価が３〜５の非イオン性
界面活性剤に混合して用いる事によつて、非常に
安定なＷ／Ｏ型エマルジヨンが形成されるのであ
る。 該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造するのに使用す
るビニル単量体としては、特に制限はないが、例
えばスチレン、αメチルスチレン、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリ
ル、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールの
ジアクリル酸又はジメタクリル酸エステル、多価
アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステ
ル等が挙げられる。これ等は単独で使用しても良
いし、二種以上混合して使用しても良い。得られ
るビニルポリマーの耐熱性や、物性を向上させる
目的で、例えばトリメチロールプロパントリメタ
クリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト等のトリビニル化合物やジビニル化合物を併用
するのが一般に好ましい。 セメントスラリーを製造するのに用いられるセ
メントとしては、特に制限はないが、ポルトラン
ドセメント、高炉セメント、フライアツシユセメ
ント、マグネシアセメント、シリカセメント、ア
ルミナセメント等が挙げられる。セメントスラリ
ーは、セメントと水とを良く混合して製造され
る。セメントと水との重量比は、特に制限はない
が100：40〜100：500程度が望ましい。 Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造する為に使用する
HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤と該ポ
リアルキレングリコール誘導体混合物の使用量に
ついては、特に制限はないがビニルモノマー100
重量部に対して10〜100重量部が適当である。又、
この非イオン性界面活性剤と、該ポリアルキレン
グリコール誘導体との混合比は重量比で50：50〜
80：20が望ましい。 以上の様な方法で得られたＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンを、重合硬化させるのであるが、重合には通常
重合触媒を用いる。重合触媒はラジカル形成剤又
はレドツクス触媒であれば良い。重合温度は100
℃以下であれば特に制限はないが、100℃以上で
重合させる場合は、水の沸騰を防止する為に、高
圧下で重合する事が望ましい。 本発明においては前記の如くしてビニル単量体
を重合させるとともに、セメントを硬化させるの
であるが、セメントの硬化方法については、通常
のセメント硬化方法で良い。セメントを効率良く
硬化させる為には、飽和水蒸気中で加熱して養生
すれば良い。 以上の様な方法で、ビニル単量体を重合させ、
かつセメントを硬化させて得られた含水硬化物を
乾燥して、水分を揮散させると、軽量プラスチツ
クコンクリートが得られる。又、用途によつて
は、乾燥せずに含水硬化物として使用しても良
い。 〔作用効果〕 本発明の方法で得られる軽量プラスチツクコン
クリートのもつとも大きな特徴は、発泡構造が微
細でかつ均一な事である。その為、外観は通常の
セメントコンクリートと同等で、比較的均一であ
る。又、発泡セル中に水が満されている事によつ
て、大型の成形物を製造しても、上方部と下方部
に、密度差が生ずる事はない。本発明の第二の特
徴は、セメントスラリーを製造する際、セメント
に添加する水の量によつて、任意に比重を設定で
きる点である。すなわち、セメントに対して混入
する水の量を多くするに従い、得られる軽量プラ
スチツクコンクリートの比重は低くなり、水の量
を減らすに従い比重は高くなる。本発明の第三の
特徴は、形成されたＷ／Ｏ型エマルジヨンに、有
機や無機の繊維、軽量骨材、充填剤等を容易に混
合する事ができる点にある。本発明の第四の特徴
は、成型性に優れている点である。すなわち、型
枠、押出機等を利用して、様々な形状の成形物、
板状物を製造する事ができる。本発明の第五の特
徴は、得られたプラスチツクコンクリートが、切
断、切削、釘打等の加工性に優れている点であ
る。本発明の第六の特徴は、HLB価が３〜５の
非イオン性界面活性剤と該ポリアルキレングリコ
ール誘導体とを混合して用いる事によつて得られ
る含水硬化物の乾燥速度が非常に早い事である。
これは、軽量プラスチツクコンクリートを製造す
る上で、工業的には有利である。 以上に述べた如く、本発明によつて得られるプ
ラスチツクコンクリートは様々な特性を有してお
り、工業的に見ても極めて有用な素材である。以
下実施例にて本発明を具体的に説明する。 実施例 １ スチレン（以下Stと略記する）90重量部、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート（以下
TMPTと略記する）10重量部を混合して得られ
るビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメン
ト600重量部と水840重量部を混合して得られるセ
メントスラリー1440重量部を加え、約30分間強撹
拌した後、ソルビタンモノオレエート10重量部
と、平均分子量が2000のポリプロピレングリコー
ルの無水マレイン酸付加物（付加率94.4％）10重
量部を混合して得られる界面活性剤20重量部を加
えて撹拌したところ、安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これに、長さ６mm、太さ18μmの
ポリアクリロニトリル繊維40重量部、パーライト
粒60重量部、ベンゾイルパーオキサイド1.2重量
部を加えて、良く混合し、型枠に仕込み、60℃で
20時間重合させた後、60℃、100％RHで７日間
養生硬化させ、乾燥したところ、水分が容易に揮
散し、比重が0.55の軽量プラスチツクコンクリー
トを得た。この軽量プラスチツクコンクリート
は、容易にのこ引き、切削加工が行え、又釘打す
る事も可能であつた。 実施例 ２ St90重量部、TMPT10重量部を混合して得ら
れるビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメ
ント600重量部と水600重量部を混合して得られる
セメントスラリー1200重量部とを加え、約30分間
強撹拌した後、ソルビタンモノオレエート15重量
部と、平均分子量が2000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率94.4％）５
重量部を混合して得られる界面活性剤20重量部を
加えて撹拌したところ安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これに長さ13mm、太さ14μmのビ
ニロン繊維26.4重量部、パーライト粒60重量部、
ベンゾイルパーオキサイド1.2重量部を加えて良
く混合し、型枠に仕込み、60℃で20時間重合させ
た後、60℃、100％RHで７日間養生硬化させ、
乾燥したところ、水分が容易に揮散し、比重が
0.7の軽量プラスチツクコンクリートを得た。こ
の軽量プラスチツクコンクリートは、のこ引き、
切削加工、釘打等が容易に行えた。 実施例 ３ St90重量部、TMPT10重量部を混合して得ら
れるビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメ
ント1350重量部、水2700重量部を混合して得られ
るセメントスラリー4050重量を加え、約30分間強
撹拌した後ソルビタンモノオレエート30重量部
と、平均分子量が3000のポリプロピレングリコー
ルの無水マレイン酸付加物（付加率82.0％）20重
量部を混合して得られる界面活性剤50重量部を加
えて撹拌したところ、安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これにｔ―ブチルパーオキシベン
ゾエート3.0重量部を加えて良く混合し、型枠に
仕込み、60℃で20時間重合させた後、60℃100％
RHで７日間養生硬化させ乾燥したところ、水分
が容易に揮散し比重が0.6のプラスチツクコンク
リートを得た。この軽量プラスチツクコンクリー
トはのこ引、切削加工、が容易に行えた。 実施例 ４ 連続ニーダを備えた押し出し成型機に、St70重
量部、平均分子量が2000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率93.2％）10
重量部、ソルビタンモノオレエート20重量部、ベ
ンゾイルパーオキサイド１重量部を良く混合撹拌
して得られるビニールモノマー溶液を毎時10Kg、
ボルトランドセメントを毎時230Kg、水を毎時130
Kg、ポリアクリロニトリル繊維を毎時3.7Kg連続
供給して、厚さ12mm、幅465mmの中空板を金属性
パレツト上に、連続的に押し出し成形した。成形
された中空板を90℃、24時間蒸気養生したあと、
乾燥して比重が1.03の中空プラスチツクコンクリ
ート板を得た。この中空プラスチツクコンクリー
ト板はほぼ成形時の形状が保たれていた。 実施例 ５ 連続ニーダを備えた押し出し成型機に、St70重
量部、平均分子量が3000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率93.2％）15
重量部、ソルビタンモノラウレート15重量部、ベ
ンゾイルパーオキサイド１重量部を良く混合撹拌
して得られるビニールモノマー溶液を毎時10Kg、
ボルトランドセメントを毎時100Kg、水を毎寺200
Kg、アラミド繊維を毎時3.1Kg連続供給して、厚
さ18mm、幅465mmの板を金属製パレツト上に、連
続的に押し出し成形した。成形された板を90℃、
24時間蒸気養生した後、乾燥して比重が0.6のプ
ラスチツクコンクリート板を得た。このプラスチ
ツクコンクリート板はほぼ成形時の形状が保たれ
ていた。 比較例 １ ポルトランドセメント100重量部、砂360重量
部、水72重量部を混合して得られたセメントスラ
リーを型枠に仕込み、60℃、100％RHで７日間
養生硬化させた後、乾燥したところ、比重が2.04
のコンクリートブロツクが得られた。 比較例 ２ ポルトランドセメント100重量部、パーライト
109重量部、水273重量部を混合して得られたセメ
ントスラリーを型枠に仕込み、60℃、100％RH
で７日間養生硬化させた後乾燥したところ、比重
が0.55の軽量コンクリートが得られた。 比較例 ３ ポルトランドセメント100重量部、スチレン発
泡ピーズ24重量部、水40重量部を混合して得られ
たセメントスラリーを型枠に仕込み、60℃、100
％RHで７日間養生硬化させた後乾燥したとこ
ろ、比重が0.50の軽量コンクリートが得られた。 表１に、実施例、比較例で得られたコンクリー
トの曲げ強度を示した。 【表】
性剤に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で末端にカルボキシル基を
有するポリアルキレングリコール誘導体を、混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌してＷ／Ｏ型エマル
ジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンのビニル
単量体を重合させるとともに、セメントを硬化さ
せる事を特徴とするプラスチツクコンクリートの
製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、プラスチツクコンクリートとしては、セ
メントと水とを混合して得られるセメントスラリ
ーに、骨材等を混合し、さらに、スチレンブタジ
エンゴム、ニトリルゴム等のゴムラテツクス、あ
るいはポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂等のＯ／Ｗ
型エマルジヨン、あるいはPVA、CMC等の水溶
性ポリマーを混入する方法が良く知られており、
この様な方法で得られるプラスチツクコンクリー
トは、防水性に優れ、曲げ強度、引張り強度、耐
衝撃性が改善されると言われている。その他骨材
を不飽和ポリエステル樹脂や、エポキシ樹脂でか
ためたレジンコンクリートも知られている。しか
し、これ等は一般に比重が高く、重い事が欠点で
あつた。一方、セメントコンクリートを軽量化す
る方法としては、セメントスラリーに軽量骨材を
混入する方法と、発泡剤を用いて気泡をセメント
スラリーに導入する方法が知られている。発泡剤
を用いる方法には、界面活性剤を使用して、セメ
ントスラリーを泡立たせた状態で硬化させる方法
と、アルミニウム粉末をセメントスラリーに混入
して、アルミニウムとセメント成分との化学反応
によつて発生する水素ガスで発泡させる方法が知
られている。一般に、発泡剤を用いる方法は、発
泡状態のコントロールが困難で不均一な発泡状態
となる事が大きな欠点であつた。特に大型の成型
物を製造する場合、上方部は下方部よりも粗な発
泡状態となり、密度差が生じやすかつた。又、発
泡粒子の径も大きく、外観的にも劣つていた。
又、軽量骨材を用いる方法によれば、比重が1.0
以下の軽量コンクリートを得る事は困難で、か
つ、高強度の軽量コンクリートを得るのは困難で
あつた。 軽量コンクリートの物性を、大幅に改善する方
法としては、ポリマー含浸コンクリートが提案さ
れている。この方法はビニル単量体を軽量コンク
リート中に含浸させて重合させるのであるが、こ
の様な方法で得られるポリマー含浸コンクリート
の諸物性は、基材コンクリートよりも著しく改善
される。しかしながら、ポリマー含浸コンクリー
トは、その生産性において多くの問題点を有して
いる。即ち、第一にポリマー含浸コンクリートの
強度を有効に発現させる為にはあらかじめ含浸基
材を乾燥し、含水率を0.5％以下にしておく事が
必要とされる事、第二に放射線の取り扱いが必要
とされる事、又加熱重合法によればビニル単量体
のロスが大きくなる為に不経済である事、第三に
作業工程が複雑である事等が挙げられ、これ等の
要因は、ポリマー含浸コンクリートの製品コスト
を引き上げ、その実用化を阻んでいる。 〔問題点を解決する為の手段〕 上記の様な諸問題点を解決し、軽量で、高強度
のプラスチツクコンクリートを効率良く製造する
事を目的として、検討を行なつた結果、本発明者
等は、HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤
に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で、末端にカルボキシル基
を有するポリアルキレングリコール誘導体を混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌して、粘性の高い
Ｗ／Ｏ型エマルジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマル
ジヨンの押出成形を可能ならしめビニル単量体の
重合と、セメントの硬化を同時に起こさせて乾燥
させる事によつて、軽量で、高強度のプラスチツ
クコンクリートを効率良く製造する事に成功した
のである。本発明の特徴は、プラスチツクコンク
リートの製造において、Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを
利用するという、従来にないまつたく新規な方法
を見い出し、セメントコンクリートの軽量化及
び、ビニル重合体の導入による物性改善を一挙に
成し遂げた点にある。 本発明においてプラスチツクコンクリートを製
造するには、HLB価が３〜５の非イオン性界面
活性剤に、一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で、末端にカルボキシル基
を有するポリアルキレングリコール誘導体を混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌して、Ｗ／Ｏ型エマ
ルジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンのビニ
ル単量体を重合させるとともに、セメントを硬化
させる事によるのである。 該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造するのに用いら
れる、HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤
としては、例えば、ソルビタンセスキオレエー
ト、グリセロールモノステアレート、ソルビタン
モノオレエート、ジエチレングリコールモノオレ
エート、ジエチレングリコールモノステアレー
ト、ソルビタンモノステアレート等が挙げられる
が、ソルビタンモノオレエートが最適である。ま
た、望ましい作用効果を得る為に、これ等を二種
以上混合して用いても良い。 前記非イオン性界面活性剤と混合して用いるポ
リアルキレングリコール誘導体を製造するのに用
いられるポリアルキレングリコールとしては、前
記一般式で示されるものであり、例えば、平均分
子量が1000〜10000、好ましくは2000〜5000のポ
リプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ル等が好ましい。平均分子量が1000以下では逆エ
マルジヨンは形成せず1000以上では逆エマルジヨ
ンの粘度が高くなりすぎて取扱いが不便である。
該ポリアルキレングリコールの末端水酸基に付加
させるべき二塩基酸無水物としては、無水コハク
酸、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸
等が挙げられるが、特に付加反応が容易に進行す
る無水マレイン酸、無水コハク酸が好ましい。な
お、該ポリアルキレングリコールの末端水酸基
に、無水マレイン酸の如き二重結合を有する二塩
基酸無水物を付加させた場合は、ポリアルキレン
グリコール誘導体の末端二重結合とビニル単量体
とが共重合する為に、該ポリアルキレングリコー
ル誘導体が重合体中に組み込まれる。その為に得
られたプラスチツクコンクリートの物理強度は全
般に高い値を示す。この事は高強度のプラスチツ
クコンクリートを製造する上で有利である。 前記ポリアルキレングリコール誘導体は、エス
テル結合によつて連結された末端カルボキシル基
を有しているが、この末端カルボキシル基は、セ
メントスリラーとビニルモノマーとを混合し、強
撹拌する過程でセメントスリラーより放出された
Ca++Na+K+等の金属陽イオンによつて中和され
るのである。以上の様な機構で生成した、ポリア
ルキレングリコール誘導体の金属陽イオンによる
中和物は、ビニルモノマーに対して効果的な逆乳
化作用を示す為、HLB価が３〜５の非イオン性
界面活性剤に混合して用いる事によつて、非常に
安定なＷ／Ｏ型エマルジヨンが形成されるのであ
る。 該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造するのに使用す
るビニル単量体としては、特に制限はないが、例
えばスチレン、αメチルスチレン、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリ
ル、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールの
ジアクリル酸又はジメタクリル酸エステル、多価
アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステ
ル等が挙げられる。これ等は単独で使用しても良
いし、二種以上混合して使用しても良い。得られ
るビニルポリマーの耐熱性や、物性を向上させる
目的で、例えばトリメチロールプロパントリメタ
クリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト等のトリビニル化合物やジビニル化合物を併用
するのが一般に好ましい。 セメントスラリーを製造するのに用いられるセ
メントとしては、特に制限はないが、ポルトラン
ドセメント、高炉セメント、フライアツシユセメ
ント、マグネシアセメント、シリカセメント、ア
ルミナセメント等が挙げられる。セメントスラリ
ーは、セメントと水とを良く混合して製造され
る。セメントと水との重量比は、特に制限はない
が100：40〜100：500程度が望ましい。 Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを製造する為に使用する
HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤と該ポ
リアルキレングリコール誘導体混合物の使用量に
ついては、特に制限はないがビニルモノマー100
重量部に対して10〜100重量部が適当である。又、
この非イオン性界面活性剤と、該ポリアルキレン
グリコール誘導体との混合比は重量比で50：50〜
80：20が望ましい。 以上の様な方法で得られたＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンを、重合硬化させるのであるが、重合には通常
重合触媒を用いる。重合触媒はラジカル形成剤又
はレドツクス触媒であれば良い。重合温度は100
℃以下であれば特に制限はないが、100℃以上で
重合させる場合は、水の沸騰を防止する為に、高
圧下で重合する事が望ましい。 本発明においては前記の如くしてビニル単量体
を重合させるとともに、セメントを硬化させるの
であるが、セメントの硬化方法については、通常
のセメント硬化方法で良い。セメントを効率良く
硬化させる為には、飽和水蒸気中で加熱して養生
すれば良い。 以上の様な方法で、ビニル単量体を重合させ、
かつセメントを硬化させて得られた含水硬化物を
乾燥して、水分を揮散させると、軽量プラスチツ
クコンクリートが得られる。又、用途によつて
は、乾燥せずに含水硬化物として使用しても良
い。 〔作用効果〕 本発明の方法で得られる軽量プラスチツクコン
クリートのもつとも大きな特徴は、発泡構造が微
細でかつ均一な事である。その為、外観は通常の
セメントコンクリートと同等で、比較的均一であ
る。又、発泡セル中に水が満されている事によつ
て、大型の成形物を製造しても、上方部と下方部
に、密度差が生ずる事はない。本発明の第二の特
徴は、セメントスラリーを製造する際、セメント
に添加する水の量によつて、任意に比重を設定で
きる点である。すなわち、セメントに対して混入
する水の量を多くするに従い、得られる軽量プラ
スチツクコンクリートの比重は低くなり、水の量
を減らすに従い比重は高くなる。本発明の第三の
特徴は、形成されたＷ／Ｏ型エマルジヨンに、有
機や無機の繊維、軽量骨材、充填剤等を容易に混
合する事ができる点にある。本発明の第四の特徴
は、成型性に優れている点である。すなわち、型
枠、押出機等を利用して、様々な形状の成形物、
板状物を製造する事ができる。本発明の第五の特
徴は、得られたプラスチツクコンクリートが、切
断、切削、釘打等の加工性に優れている点であ
る。本発明の第六の特徴は、HLB価が３〜５の
非イオン性界面活性剤と該ポリアルキレングリコ
ール誘導体とを混合して用いる事によつて得られ
る含水硬化物の乾燥速度が非常に早い事である。
これは、軽量プラスチツクコンクリートを製造す
る上で、工業的には有利である。 以上に述べた如く、本発明によつて得られるプ
ラスチツクコンクリートは様々な特性を有してお
り、工業的に見ても極めて有用な素材である。以
下実施例にて本発明を具体的に説明する。 実施例 １ スチレン（以下Stと略記する）90重量部、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート（以下
TMPTと略記する）10重量部を混合して得られ
るビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメン
ト600重量部と水840重量部を混合して得られるセ
メントスラリー1440重量部を加え、約30分間強撹
拌した後、ソルビタンモノオレエート10重量部
と、平均分子量が2000のポリプロピレングリコー
ルの無水マレイン酸付加物（付加率94.4％）10重
量部を混合して得られる界面活性剤20重量部を加
えて撹拌したところ、安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これに、長さ６mm、太さ18μmの
ポリアクリロニトリル繊維40重量部、パーライト
粒60重量部、ベンゾイルパーオキサイド1.2重量
部を加えて、良く混合し、型枠に仕込み、60℃で
20時間重合させた後、60℃、100％RHで７日間
養生硬化させ、乾燥したところ、水分が容易に揮
散し、比重が0.55の軽量プラスチツクコンクリー
トを得た。この軽量プラスチツクコンクリート
は、容易にのこ引き、切削加工が行え、又釘打す
る事も可能であつた。 実施例 ２ St90重量部、TMPT10重量部を混合して得ら
れるビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメ
ント600重量部と水600重量部を混合して得られる
セメントスラリー1200重量部とを加え、約30分間
強撹拌した後、ソルビタンモノオレエート15重量
部と、平均分子量が2000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率94.4％）５
重量部を混合して得られる界面活性剤20重量部を
加えて撹拌したところ安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これに長さ13mm、太さ14μmのビ
ニロン繊維26.4重量部、パーライト粒60重量部、
ベンゾイルパーオキサイド1.2重量部を加えて良
く混合し、型枠に仕込み、60℃で20時間重合させ
た後、60℃、100％RHで７日間養生硬化させ、
乾燥したところ、水分が容易に揮散し、比重が
0.7の軽量プラスチツクコンクリートを得た。こ
の軽量プラスチツクコンクリートは、のこ引き、
切削加工、釘打等が容易に行えた。 実施例 ３ St90重量部、TMPT10重量部を混合して得ら
れるビニルモノマー混合物に、ポルトランドセメ
ント1350重量部、水2700重量部を混合して得られ
るセメントスラリー4050重量を加え、約30分間強
撹拌した後ソルビタンモノオレエート30重量部
と、平均分子量が3000のポリプロピレングリコー
ルの無水マレイン酸付加物（付加率82.0％）20重
量部を混合して得られる界面活性剤50重量部を加
えて撹拌したところ、安定なＷ／Ｏ型エマルジヨ
ンが得られた。これにｔ―ブチルパーオキシベン
ゾエート3.0重量部を加えて良く混合し、型枠に
仕込み、60℃で20時間重合させた後、60℃100％
RHで７日間養生硬化させ乾燥したところ、水分
が容易に揮散し比重が0.6のプラスチツクコンク
リートを得た。この軽量プラスチツクコンクリー
トはのこ引、切削加工、が容易に行えた。 実施例 ４ 連続ニーダを備えた押し出し成型機に、St70重
量部、平均分子量が2000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率93.2％）10
重量部、ソルビタンモノオレエート20重量部、ベ
ンゾイルパーオキサイド１重量部を良く混合撹拌
して得られるビニールモノマー溶液を毎時10Kg、
ボルトランドセメントを毎時230Kg、水を毎時130
Kg、ポリアクリロニトリル繊維を毎時3.7Kg連続
供給して、厚さ12mm、幅465mmの中空板を金属性
パレツト上に、連続的に押し出し成形した。成形
された中空板を90℃、24時間蒸気養生したあと、
乾燥して比重が1.03の中空プラスチツクコンクリ
ート板を得た。この中空プラスチツクコンクリー
ト板はほぼ成形時の形状が保たれていた。 実施例 ５ 連続ニーダを備えた押し出し成型機に、St70重
量部、平均分子量が3000のポリプロピレングリコ
ールの無水マレイン酸付加物（付加率93.2％）15
重量部、ソルビタンモノラウレート15重量部、ベ
ンゾイルパーオキサイド１重量部を良く混合撹拌
して得られるビニールモノマー溶液を毎時10Kg、
ボルトランドセメントを毎時100Kg、水を毎寺200
Kg、アラミド繊維を毎時3.1Kg連続供給して、厚
さ18mm、幅465mmの板を金属製パレツト上に、連
続的に押し出し成形した。成形された板を90℃、
24時間蒸気養生した後、乾燥して比重が0.6のプ
ラスチツクコンクリート板を得た。このプラスチ
ツクコンクリート板はほぼ成形時の形状が保たれ
ていた。 比較例 １ ポルトランドセメント100重量部、砂360重量
部、水72重量部を混合して得られたセメントスラ
リーを型枠に仕込み、60℃、100％RHで７日間
養生硬化させた後、乾燥したところ、比重が2.04
のコンクリートブロツクが得られた。 比較例 ２ ポルトランドセメント100重量部、パーライト
109重量部、水273重量部を混合して得られたセメ
ントスラリーを型枠に仕込み、60℃、100％RH
で７日間養生硬化させた後乾燥したところ、比重
が0.55の軽量コンクリートが得られた。 比較例 ３ ポルトランドセメント100重量部、スチレン発
泡ピーズ24重量部、水40重量部を混合して得られ
たセメントスラリーを型枠に仕込み、60℃、100
％RHで７日間養生硬化させた後乾燥したとこ
ろ、比重が0.50の軽量コンクリートが得られた。 表１に、実施例、比較例で得られたコンクリー
トの曲げ強度を示した。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ HLB価が３〜５の非イオン性界面活性剤に、
一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わ
す） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩
基酸無水物との付加物で末端にカルボキシル基を
有するポリアルキレングリコール誘導体を、混合
して得られる界面活性剤と、ビニル単量体と、セ
メントスラリーとを混合撹拌してＷ／Ｏ型エマル
ジヨンとなし、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンのビニル
単量体を重合させるとともに、セメントを硬化さ
せる事を特徴とするプラスチツクコンクリートの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14866284A JPS6131334A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | プラスチツクコンクリ−トの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14866284A JPS6131334A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | プラスチツクコンクリ−トの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131334A JPS6131334A (ja) | 1986-02-13 |
| JPH0216266B2 true JPH0216266B2 (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=15457813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14866284A Granted JPS6131334A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | プラスチツクコンクリ−トの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131334A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT404937B (de) * | 1997-07-07 | 1999-03-25 | Cement Intellectual Property L | Zusatzmittel zur kompensation des schwindens von mörtel oder beton |
| US7922811B2 (en) | 2005-06-02 | 2011-04-12 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Biomass-derived grinding aids |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP14866284A patent/JPS6131334A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6131334A (ja) | 1986-02-13 |
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