JPH0259459A

JPH0259459A - 導電性モルタル製造用混和材

Info

Publication number: JPH0259459A
Application number: JP20925688A
Authority: JP
Inventors: Masao Shinozaki; 篠崎　征夫
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1990-02-28
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2756265B2

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、導電性モルタル製造用混和材に係り、詳しく
はセメントを始め、石膏やドロマイトプラスター等のセ
メント系マトリックス材料に用いられる導電性モルタル
製造用混和材に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、導電性炭素の粉体をプラス千ンク材料や塗料等に
混練し、導電性を付与した材料が種々知られている（例
えば、特開昭６０−１９５１３４号公報参照）。

又、導電性炭素の粉体をセメント系材料に使用する例と
しては、特開昭６１−１８８４７２号公報に開示される
導電性塗料組成物がある。

この導電性塗料組成物は、セメントと骨材と合成樹脂エ
マルションとから成るポリマーセメントに、微粉状炭素
粒子を添加したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し乍ら、この導電性塗料組成物は、ポリマーセメント
に微粉状炭素粒子を添加することによって構成されるも
のであるから、粉末度３０μｍという極めて微細な粉体
である炭素粉体は取り扱い難（、ポリマーセメントに混
練することが困難である。

又、この導電性塗料組成物は、帯電防止性の無機質系塗
料材料として使用されるもので、被塗装物の表面に帯電
防止機能を付与することを目的としている。従って、塗
膜が剥離するとか、損傷する等によって、その帯電防止
機能が低下又は無能化する虞があった。

尚、従来に於ては、セメント系マトリックスに導電性を
付与することはあまり為されていなかっ）こ。

本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為された
もので、その目的は、セメント系マトリックスによって
作られた硬化体（セメント系モルタル）自体に導電性を
付与することができる導電性モルタル製造用混和材を提
供することにあり、詳しくは炭素粉体のセメント系マト
リックス中への均一分散を容易にするために、セメント
系マトリックスに直接炭素粉体を添加するのではなく、
この炭素粉体を予め合成樹脂エマルション並びに導電性
の微細繊維と混練した組成物とし、これをセメント系マ
トリックスに添加できるようにした導電性モルタル製造
用混和材を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る導電性モルタル製造用混和材は、微粒の炭
素粉体と導電性の微細な繊維と合成樹脂エマルションと
増粘剤とから成る。

本発明に於ける微粒の炭素粉体の粒子径は約１５〜３８
μｍである。この微粒の炭素粉体としては、例えばオラ
ンダ国のＡＫＺＯＣＨＭＩＥ社製（販売者：三菱油化株
式会社）のものがあり、この微粒の炭素粉体は、粒子構
造が特異な中空シェル状の構造を持ち、通常の微粒の炭
素粉体に比し３〜４倍程度導電性に優れている。

然し乍ら、上記微粒の炭素粉体は、粒子径は約１５〜３
８μｍと微細なため、これを単独で用い、セメント系マ
トリックス中に混練した場合、各炭素粉体同士が接触・
接近する割合は少ない。そのため、導電性の観点から、
微粒の炭素粉体の単独使用に於ては、導電性の低下を来
す。

そこで、本発明に於ては、この微粒の炭素粉体のみによ
る欠点を導電性の微細な繊維を添加することによって補
っている。

この導電性の微細な繊維としては、炭素繊維又はスチー
ルファイバー等がある。そして、炭素繊維の繊維長さは
約６胴、繊維径は約７〜１８μｍである。この導電性の
微細な繊維は、炭素粉体が分散したセメント系マトリッ
クス中に分散するごとによってセメント系マトリックス
の導電性を高めることになる。即ち、繊維同士の絡み合
いによる効果と、炭素粉体間の導電性の微細な繊維によ
る接続の効果が挙げられる。そして、この導電性の微細
な繊維は、この導電性モルタル製造用混和材を添加した
セメントモルタルによって作られた材料の使用に際し、
導電性モルタル（セメントモルタル）硬化体の強度（曲
げ、引っ張り等の強度）を補強する。又、セメントモル
タル（セメント水和物）の宿命である乾燥収縮によるひ
び割れを、乾燥収縮応力を導電性の微細な繊維によって
分散させることによって防止することができる。

更に、合成樹脂エマルションは、アクリル系。

酢酸ビニール系２合成ゴム系、塩化ビニリデン系。

塩化ビニル系、又はこれらの混合系である。

更に又、増粘剤は、水溶性高分子化合物である。

この水溶性高分子化合物としては、メチルセルローズ、
ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルローズで
ある。

又、本発明に係る導電性モルタル製造用混和材に於ける
好適な配合割合は、合成樹脂エマルションの固形分換算
１００重量部に対し、約３０μｍの炭素粉体１０〜４０
％と、導電性の微細な繊維５〜２５％と、微量の増粘剤
とを混合して混練する。

以上の如く、本発明は、セメント系マトリックスに対し
、炭素粉体及び導電性の微細な繊維の均一な分散を図る
ために、予め合成樹脂エマルションとプレミックスした
ものである。

通常の混練によるセメント系マトリックス中への炭素繊
維の分散は、炭素繊維が継粉になったりして分散が極め
て難しい。そのため、オムニミキサー等の特殊ミキサー
が使用されているのが現状である。

然し乍ら、予め合成樹脂エマルションと炭素繊維と炭素
粉体とをプレミックスして置けば、この導電性モルタル
製造用混和材とセメントモルタルとの混純に於て、通常
のモルタルミキサーでも極めて良好に炭素繊維を分散さ
せると共に、マトリックスの補強効果を高めることがで
きる。

その理由としては、界面電気化学的に炭素粉体及び炭素
繊維等の炭素は、水溶液中に於て、若干プラスにチャー
ジするのに対し、合成樹脂エマルションは若干マイナス
にチャージすることから、電気化学的に馴染みが良いこ
とが挙げられる。又、別の理由としては、合成樹脂エマ
ルション中に炭素繊維と炭素粉体とが共存することによ
り、それらの相乗作用によって、物理的に分散を助ける
ことが挙げられる。

更に、導電性セメント硬化体の製造に際し、合成樹脂エ
マルションの混入は、セメントモルタル自身の改質（強
度の改善、耐水性の向上、他材料への接着性の向上等）
を目的としており、通常実用上モルタルに使用される量
としては、５〜１０％使用されるが、本発明に於ても、
セメントと混練された時に１、これに近い値になること
を意図して（５〜２０％になるように設定）求められた
。

本発明に係る導電性モルタル製造用混和材は、セメント
を始め、石膏やドロマイトプラスター等の目的に応じた
任意のセメント系マトリックス材料に対し、任意の抵抗
値（例えば１０１〜１０′！Ω）を容易に付与でき、湿
式として、又は、乾式としても、利用可能な導電性セメ
ントモルタルを製造することができる。

そして、得られた導電性セメントモルタルは、例えば融
雪や暖房等を目的とした発熱体、静電気防止機能を有す
る材料、電波障害防止材料、電磁シールド材料等への応
用が期待できる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳述する。

実施例１エチレン酢酸ビニルエマルション（固形分濃度２２％）
　９１．４％（固形分換算１００重量部）と微量のメチ
ルセルローズと、粒径約３０μｍの炭素粉体４．３％（
２１，４重量部）と、繊維長さ約６［ＩＴｆｆｌの炭素
繊維４．３％（２１，４重量部）とを用意し、エチレン
酢酸ビニルエマルションと微量のメチルセルローズとを
混合した後、この混合物中に炭素粉体と炭素繊維とを２
回に分けて混合して混練した。

得られた半液体状の導電性モルタル製造用混和材を用い
て、普通ポルトランドセメントをマトリックスとした導
電性モルタルを製造した。この導電性モルタルは、導電
性モルタル製造用混和材１に対し、普通ポルトランドセ
メント１の割合で製造された。この時の配合量は、導電
性モルタル製造用混和材７００ｇ（内訳二合成樹脂エマ
ルション（固形分）　　１４０ｇ、炭素粉体３０ｇ、炭
素繊維３０ｇ、市水５００ｇ）と普通ポルトランドセメ
ント７００ｇであった。

この導電性モルタルによって、１１５７．８０ｍｍ、横
２０．６０ｍｍ　、高さ８．２０ｍｍの直方体を試験体
として作り、第１表に示す結果を得た。

実施例２エチレン酢酸ビニルエマルションＣ固形分４度２６％）
９０％（固形分換算１００重量部）と微量のメチルセル
ローズと、粒径約３０μｍの炭素粉体５％（２１，４重
量部）と、繊維長さ約６ｍｍの炭素繊維５％（２１，４
重量部）とを用意し、エチレン酢酸ビニルエマルション
と微量のポリビニルアルコールとを混合した後、この混
合物中に炭素粉体と炭素繊維とを２回に分けて混合して
混練した。

得られた半液体状の導電性モルタル製造用混和材を用い
て、普通ポルトランドセメントをマトリックスとした導
電性モルタルを製造した。この導電性モルタルは、導電
性モルタル製造用混和材１に対し、普通ポルトランドセ
メント０．５の割合で製造された。この時の配合量は、
導電性モルタル製造用混和材６００ｇ（内訳−合成樹脂
エマルション（固形分）　　１４０ｇ、炭素粉体３０ｇ
、炭素繊維３０ｇ１市水４００ｇ）と普通ポルトランド
セメント３００ｇであった。

この導電性モルタルによって、縦１５８．００ｍｍ、横
１８．５０ｍｎ＋　、高さ９．５０ｍｍの直方体を試験
体として作り、第２表に示す結果を得た。

第　　１　　表面、第１表及び第２表に於ける電圧の単位はＶ、電流は
ｍＡ、抵抗はΩ、抵抗率はΩｍ、Ｒ高温度Ｔ　ｍａｘは
°Ｃである。

〔発明の効果〕以上の如く、本発明によれば、導電性を付与する炭素粉
体及び導電性の微細な繊維が予め合成樹脂エマルション
とプレミックスされた材料とされているから、セメント
系マトリックスとの混合時に取扱に難点のある炭素粉体
及び導電性の微細な繊維の均一な分散が可能となる。又
、目的に応じたセメント系マトリックス材料に対し、そ
の混合比率を任意に変えることによって、任意の抵抗値
を有する均一な導電性セメントモルタルを製造すること
ができる。得られた導電性セメントモルタルは、湿式と
しての利用、乾式としての利用が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微粒の炭素粉体と導電性の微細な繊維と合成樹脂
エマルションと増粘剤とから成る導電性モルタル製造用
混和材。
（２）微粒の炭素粉体は、粒子径が約１５〜３８μｍで
ある請求項１記載の導電性モルタル製造用混和材。
（３）導電性の微細な繊維は、炭素繊維又はスチールフ
ァイバー等である請求項１記載の導電性モルタル製造用
混和材。
（４）炭素繊維は、長さが約６ｍｍ、径が約７〜１８μ
ｍである請求項１記載の導電性モルタル製造用混和材。
（５）合成樹脂エマルションは、アクリル系、酢酸ビニ
ール系、合成ゴム系、塩化ビニリデン系、塩化ビニル系
、又はこれらの混合系である請求項１記載の導電性モル
タル製造用混和材。
（６）増粘剤は、水溶性高分子化合物である請求項１記
載の導電性モルタル製造用混和材。
（７）水溶性高分子化合物は、メチルセルローズ、ポリ
ビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルローズである
請求項６記載の導電性モルタル製造用混和材。
（８）合成樹脂エマルションと、この合成樹脂エマルシ
ョンの固形分換算１００重量部に対し、約３０μｍの炭
素粉体１０〜４０％と、導電性の微細な繊維５〜２５％
と、微量の増粘剤とを混合して混練して成る半液体状の
導電性モルタル製造用混和材。