JPH04243944A - Freezing and thawing stabilizer for polymer emulsion latex - Google Patents
Freezing and thawing stabilizer for polymer emulsion latexInfo
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- JPH04243944A JPH04243944A JP41334690A JP41334690A JPH04243944A JP H04243944 A JPH04243944 A JP H04243944A JP 41334690 A JP41334690 A JP 41334690A JP 41334690 A JP41334690 A JP 41334690A JP H04243944 A JPH04243944 A JP H04243944A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ポリマーエマルジョン
・ラテックス、例えば、ミクロポリマーエマルジョン、
架橋ミクロポリマーエマルジョンの凍結融解安定剤に関
し、更に詳しくはポリマーセメントモルタル及び/又は
コンクリートに配合することにより、ポリマーセメント
モルタル及び/又はコンクリートの可使時間を延ばすこ
とができる凍結融解安定剤に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to polymer emulsion latex, such as micropolymer emulsion,
The present invention relates to a freeze-thaw stabilizer for crosslinked micropolymer emulsions, and more particularly to a freeze-thaw stabilizer that can extend the usable life of polymer cement mortar and/or concrete by incorporating it into polymer cement mortar and/or concrete.
【0002】0002
【従来の技術】従来、セメントモルタン及び/又はコン
クリートのひび割れ防止、耐水性、耐摩耗性、耐薬品性
、中性化防止など、耐久性の向上のために、ポリマーエ
マルジョン・ラテックスを添加剤として用いる方法が知
られている。[Prior Art] Conventionally, polymer emulsion latex was used as an additive to improve the durability of cement mortan and/or concrete, such as preventing cracking, water resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and prevention of carbonation. A method of using it as a method is known.
【0003】しかしながら、このようなポリマーエマル
ジョン・ラテックスを配合したセメントモルタル、コン
クリートは、−10℃以下程度の低温に晒されると配合
されたポリマーラテックス・エマルジョンが凍結してし
まい、これを融解させても、もはや元の液状状態に戻ら
ず、このようなセメントモルタル、コンクリートは使用
不能となるという欠点があった。[0003] However, when cement mortar and concrete containing such polymer emulsion/latex are exposed to low temperatures of around -10°C or lower, the blended polymer latex/emulsion freezes, and it is difficult to thaw it. However, the problem is that the cement mortar and concrete no longer return to their original liquid state, making them unusable.
【0004】また、セメントモルタル、コンクリートに
アミン化合物を配合したものも、特開平1−24616
4号公報、特開昭63−123849号公報、特開昭6
3−123850号公報等に記載され公知である。特に
特開平1−246164号公報にはアミドスルホン酸塩
と水溶性アミノエタノールを組み合わせて配合したもの
が記載されているが、これらはセメントモルタル、コン
クリートの硬化促進、腐食防止を改良したものである。
更に、ポリマーラテックス、ミクロポリマーエマルジョ
ンの中和剤(pH調整剤)として、水酸化ナトリウム、
アンモニア水などが用いられている。[0004] Cement mortar and concrete mixed with amine compounds are also disclosed in JP-A-1-24616.
Publication No. 4, JP-A-63-123849, JP-A-6
It is described in Japanese Patent No. 3-123850 and the like and is publicly known. In particular, JP-A-1-246164 describes a combination of amidosulfonate and water-soluble aminoethanol, which has improved hardening acceleration and corrosion prevention of cement mortar and concrete. . Furthermore, sodium hydroxide,
Ammonia water etc. are used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリマーエ
マルジョン・ラテックスを配合したセメントモルタル、
コンクリートの従来の欠点を解消し、このようなセメン
トモルタル、コンクリートが低温に晒されて凍結した後
、再び融解させた場合、ポリマーエマルジョン・ラテッ
クスを元の液状状態に戻すことができるポリマーエマル
ジョン・ラテックスの凍結融解安定剤を提供するもので
ある。Problems to be Solved by the Invention The present invention provides cement mortar containing polymer emulsion latex,
Polymer emulsion latex that overcomes the traditional disadvantages of concrete and can return the polymer emulsion latex to its original liquid state when concrete is exposed to low temperatures and frozen and then thawed again. The present invention provides a freeze-thaw stabilizer.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化1または化2で表わされる化合物の1種または2
種以上からなる化合物から選択される、ポリマーエマル
ジョン・ラテックスの凍結融解安定剤が提供される。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, one or two of the compounds represented by the following general formula 1 or 2
Freeze-thaw stabilizers for polymer emulsion latex are provided that are selected from compounds consisting of or more species.
【化1】[Chemical formula 1]
【化2】
(式中R1、R2;H、低級アルキル基ま
たはヒドロキシアルキル基
R3 ;H、またはヒドロキシアルキル基R4
、R5;H、低級アルキル基またはヒドロキシアルキル
基
A ;エチレンまたはプロピレン基m
;1〜3
n ;0〜3
x ;1〜3)[Formula R1, R2; H, lower alkyl group or hydroxyalkyl group R3; H, or hydroxyalkyl group R4]
, R5; H, lower alkyl group or hydroxyalkyl group A; ethylene or propylene group m
;1~3n;0~3x;1~3)
【0007】一般にポリマーラテックスおよびミクロポ
リマーエマルジョンを−10℃で凍結させると、融解さ
せてももはや元の液状状態に戻らないが、本発明の添加
剤を添加することにより、−30℃で凍結させても融解
すると元の液状状態に戻すことができる。通常のエマル
ジョンに使用した場合にも効果は発現されるが、ミクロ
ポリマーエマルジョンに用いるとその効果がより一層顕
著になる。本発明の添加剤をポリマーエマルジョン・ラ
テックス配合セメントモルタル、コンクリート使用する
ことにより、セメントモルタル、コンクリートの可使時
間が延びる。ポリマーラテックスおよびミクロポリマー
エマルジョンに、一般式化1または化2で表わされる化
合物の1種または2種以上を添加することにより、これ
らの添加剤がポリマーの官能基と中和塩を作り、その中
和塩が水和層を形成することにより、ポリマー粒子同士
の接触を防止し、再融解させた時、凝集が防止しうるも
のである。Generally, when polymer latex and micropolymer emulsion are frozen at -10°C, they no longer return to their original liquid state even when thawed, but by adding the additive of the present invention, they can be frozen at -30°C. Even if it is melted, it can return to its original liquid state. Although the effect is exhibited even when used in a normal emulsion, the effect becomes even more pronounced when used in a micropolymer emulsion. By using the additive of the present invention in cement mortar and concrete containing polymer emulsion latex, the usable life of cement mortar and concrete is extended. By adding one or more compounds represented by the general formula 1 or 2 to the polymer latex and micropolymer emulsion, these additives create a neutralized salt with the functional groups of the polymer, and the By forming a hydration layer, the hydrated salt prevents contact between polymer particles and prevents agglomeration when remelted.
【0008】本発明の一般式化1または化2で表わされ
る化合物の具体例は次のようなものが挙げられる。一般
式化1で表わされるものとしては、
アンモニア
アルカノールアミン:モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等
アルキルアルカノールアミン:N,N−ジメチルエタノ
ールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N−
メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミ
ン等
一般式化2で表わされるものとしては
アルキルジアミン:N,N−ジメチル1,3−プロパン
ジアミン等
アルキルアルカノールジアミン:N−(β−アミノエチ
ル)エタノールアミン等Specific examples of the compound represented by the general formula 1 or 2 of the present invention include the following. Those represented by the general formula 1 include: Ammonia alkanolamines: monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, etc. Alkyl alkanolamines: N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N-
Methylethanolamine, N-methyldiethanolamine, etc. Those represented by the general formula 2 include alkyldiamines: N,N-dimethyl 1,3-propanediamine, etc. Alkylalkanoldiamines: N-(β-aminoethyl)ethanolamine, etc.
【0009】本発明の一般式化1または化2で表わされ
る化合物の配合量は、ポリマーエマルジョン・ラテック
スに対して1.0〜12.5重量%である。1.0重量
%未満では、凍結融解安定性が不十分となり、12.5
重量%を超えると、ポリマーセントモルタル、コンクリ
ートの流動性が低下する。The amount of the compound represented by formula 1 or 2 of the present invention is 1.0 to 12.5% by weight based on the polymer emulsion latex. If it is less than 1.0% by weight, the freeze-thaw stability will be insufficient, and 12.5% by weight.
If it exceeds % by weight, the fluidity of polymer cent mortar and concrete will decrease.
【0010】本発明の一般式化1又は化2で表わされる
化合物と尿素または下式化3で表わされる化合物を併用
することによって、更に凍結融解安定性効果を向上させ
ることができる。By using the compound represented by the general formula 1 or 2 of the present invention in combination with urea or the compound represented by the following formula 3, the freeze-thaw stability effect can be further improved.
【化3】MyCO3(M;アルカリ金属、アルカリ土類
金属又はアンモニウムy;1または2)一般式化3で表
わされる化合物としては、Na2CO3、CaCO3、
K2CO3、(NH4)2CO3等があげられる。尿素
単独では、添加量を増やさないと凍結融解安定性は向上
しないし、また一般式化3で表わされる化合物単独添加
の場合も凍結融解安定性は不良である。しかし、一般式
化1または化2で表わされる化合物と尿素または一般式
化3で表わされる化合物を併用することにより、凍結融
解安定性は良好になる。本発明の一般式化1または化2
で表わされる化合物と尿素または一般式化3で表わされ
る化合物との合計配合量は、ポリマーエマルジョン・ラ
テックスに対して1.0〜12.5重量%であり、その
割合は重量比で9/1〜1/9である。本発明のセメン
トモルタル及び/又はコンクリート用配合成分であるポ
リマーエマルジョン・ラテックスは不飽和単量体を乳化
重合することによって得ることができる。本発明で使用
する不飽和単量体としてはエチレン性二重結合をもつア
クリル酸エステル(例えば、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシル)、メタクリル酸エステル(例えばメタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル
、メタクリル酸オクチル)、スチレン、α−メチルスチ
レン等のスチレン類、ブタジエン、イソプレン等のジエ
ン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル類、
アクリロニトリル、α−メチルアクリロニトリル等のニ
トリル類等が挙げられる。[Formula 3] MyCO3 (M; alkali metal, alkaline earth metal, or ammonium y; 1 or 2) Compounds represented by the general formula 3 include Na2CO3, CaCO3,
Examples include K2CO3 and (NH4)2CO3. When urea is used alone, the freeze-thaw stability does not improve unless the amount added is increased, and when the compound represented by the general formula 3 is added alone, the freeze-thaw stability is also poor. However, by using the compound represented by the general formula 1 or 2 together with urea or the compound represented by the general formula 3, the freeze-thaw stability becomes good. General formula 1 or formula 2 of the present invention
The total blending amount of the compound represented by and urea or the compound represented by general formula 3 is 1.0 to 12.5% by weight based on the polymer emulsion latex, and the ratio by weight is 9/1. ~1/9. The polymer emulsion latex, which is a compounding component for cement mortar and/or concrete according to the present invention, can be obtained by emulsion polymerization of unsaturated monomers. The unsaturated monomers used in the present invention include acrylic esters with ethylenic double bonds (e.g., ethyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate), methacrylic esters (e.g., methacrylate), methyl acid, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate), styrenes such as styrene and α-methylstyrene, dienes such as butadiene and isoprene, vinyls such as vinyl acetate and vinyl propionate,
Examples include nitriles such as acrylonitrile and α-methylacrylonitrile.
【0012】また、セメントの分散性を向上するために
分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合を有する
不飽和単量体を共重合させたものがより好ましく使用さ
れる。このような分子内にカルボキシル基とエチレン性
二重結合を有する不飽和単量体としては、アクリル酸、
メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸及びこれらのハーフエステル、ハーフアマイド
ないしこれらの塩などが挙げられるが、メタクリル酸を
0.1〜5重量%共重合させておくことが特に好ましい
。Further, in order to improve the dispersibility of cement, it is more preferable to use a copolymerized unsaturated monomer having a carboxyl group and an ethylenic double bond in the molecule. Examples of such unsaturated monomers having a carboxyl group and an ethylenic double bond in the molecule include acrylic acid,
Examples include methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, half esters, half amides, and salts thereof, but it is especially preferable to copolymerize 0.1 to 5% by weight of methacrylic acid. preferable.
【0013】更に、強度、耐水性を向上させるため1分
子中に複数の官能基を有する架橋剤及び/又は反応性不
飽和単量体を共重合させることが好ましい。これらの架
橋剤及び反応性不飽和単量体としてはトリメチロールプ
ロパントリアクリレート、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、ビスフェノールAポリオキシ
エチレン付加体ジ(メタ)アクリレート、トリアリルイ
ソシアヌレート、N−メチロールアクリルアミドなどが
挙げられるが、前記不飽和単量体に対し0.1〜5重量
%共重合させて用いることが好ましい。Furthermore, in order to improve strength and water resistance, it is preferable to copolymerize a crosslinking agent and/or a reactive unsaturated monomer having a plurality of functional groups in one molecule. Examples of these crosslinking agents and reactive unsaturated monomers include trimethylolpropane triacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, bisphenol A polyoxyethylene adduct di(meth)acrylate, triallylisocyanurate, and N-methylol acrylamide. However, it is preferable to copolymerize 0.1 to 5% by weight with respect to the unsaturated monomer.
【0014】本発明で最も好ましく使用されるポリマー
エマルジョン・ラテックスは、 コア・シエル型異層
化構造を有し、コア部とシエル部を構成する不飽和単量
体の重量比が35/65〜90/10であるポリマー微
粒子からなり、かつ、コア部の不飽和単量体の重量組成
が アルキル基の炭素数が1〜8である
55〜100重量%
アクリル酸アルキルエステル
アルキル基の炭素数が1〜4である
0〜45重量%
メタクリル酸アルキルエステル 架
橋 剤
0〜
5重量%であって、シエル部の不飽和単量体の重量組成
が アルキル基の炭素数が1〜8である
5〜49.9重量%
アクリル酸アルキルエステル
アルキル基の炭素数が1〜4である
45〜90重量%
メタクリル酸アルキルエステル エチレン性不
飽和カルボン酸ないしその塩
0.1〜5重量% 架 橋 剤
0〜5重量%
を必須成分としたものである。というのは、かかるポリ
マーエマルジョン・ラテックスはコンクリート調合時に
用いる用水量を低下することができ、更にはポリマーセ
メントモルタル、コンクリート硬化体の耐久性、耐候性
及び中性化防止能を向上できるといった顕著な作用効果
を有するからである。The polymer emulsion latex most preferably used in the present invention has a core-shell type heterolayered structure, and the weight ratio of the unsaturated monomers constituting the core part and the shell part is 35/65 to 35/65. The weight composition of the unsaturated monomer in the core is 90/10, and the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 8.
55-100% by weight
Acrylic acid alkyl ester The alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
0-45% by weight
Methacrylic acid alkyl ester crosslinking agent
0~
5% by weight, and the weight composition of the unsaturated monomer in the shell portion is such that the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 8.
5-49.9% by weight
Acrylic acid alkyl ester
The number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 4
45-90% by weight
Methacrylic acid alkyl ester Ethylenically unsaturated carboxylic acid or its salt
0.1-5% by weight Crosslinking agent
It contains 0 to 5% by weight as an essential component. This is because such polymer emulsion latex can reduce the amount of water used during concrete mixing, and can also improve the durability, weather resistance, and carbonation prevention ability of polymer cement mortar and hardened concrete. This is because it has effects.
【0015】本発明で用いるポリマーエマルジョン・ラ
テックスの乳化重合用乳化剤としては下記のアニオン性
及びノニオン性のものが用いられる。
〔アニオン性乳化剤の代表例〕(1) ポリオキシアル
キレンアルキルアリールエーテルスルホネート・サルフ
ェート塩As the emulsifier for emulsion polymerization of the polymer emulsion/latex used in the present invention, the following anionic and nonionic emulsifiers are used. [Representative examples of anionic emulsifiers] (1) Polyoxyalkylene alkylaryl ether sulfonate sulfate salt
【化4】
(2) ポリオキシアルキレンアルキルエーテルサルフ
ェート塩[Chemical formula 4] (2) Polyoxyalkylene alkyl ether sulfate salt
【化5】R1−O−(AO)n−SO3M1
(式中、R1、A、n及
びM1は前記と同じ)
(3) ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル
サルフェート塩[Chemical formula 5] R1-O-(AO)n-SO3M1
(In the formula, R1, A, n and M1 are the same as above) (3) Polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate salt
【化6】 (式中、R1、A、n及びM1は前記と同じ)[C6] (In the formula, R1, A, n and M1 are the same as above)
【化7】
(4)
OH R2
| |
CH2−COO−CH2−C
HCH2OCH2C=CH2
|
CH−COO−(AO)n−
R3 |
SO3M1
M1,A,n:前記
と同じR2:水素原子又はメチル基
R3:アルキル基、アルケニル基又はアルキル基もしく
はアルケニル基を有するフェニル基、脂肪酸残基[Chemical 7] (4)
OH R2
| |
CH2-COO-CH2-C
HCH2OCH2C=CH2
| CH-COO-(AO)n-
R3 |
SO3M1 M1, A, n: Same as above R2: Hydrogen atom or methyl group R3: Alkyl group, alkenyl group, or phenyl group having an alkyl group or alkenyl group, fatty acid residue
【化8
】
(5) CH2COO−(AO)n−
R3 R
2 |
| CH−C
OO−CH2−CH−CH2O−CH2−C=CH2
|
|
SO3M1
OH(式中、M1,A,n,R2及びR3は前記と
同じ)[chemical 8
] (5) CH2COO-(AO)n-
R3 R
2 |
| CH-C
OO-CH2-CH-CH2O-CH2-C=CH2
|
|
SO3M1
OH (in the formula, M1, A, n, R2 and R3 are the same as above)
【化9】
(6) CH2COOR3
R2
|
|
CH−COO(AO)n−CH2−C=CH2
|
SO3M1
(式中、M1,A,n,R2及びR3は
前記と同じ)[Chemical formula 9] (6) CH2COOR3
R2
|
|
CH-COO(AO)n-CH2-C=CH2
|
SO3M1
(In the formula, M1, A, n, R2 and R3 are the same as above)
【化10】
(7)
R2
|
CH2−COO−(AO)n−
CH−C=CH2
| CH−COOR3
|
SO3M1
(式中、M1,A,n,R2及びR3は
前記と同じ)[Chemical formula 10] (7)
R2
|
CH2-COO-(AO)n-
CH-C=CH2
| CH-COOR3
|
SO3M1
(In the formula, M1, A, n, R2 and R3 are the same as above)
【化11】
(8) CH2COO(AO)nR3
R2
|
| CH−C
OO(AO)nCH2−CH−CH2O−CH2C=C
H |
| N−R2
OH
|
(R4)m
|
SO3M1
(式中、M1,A,n,R2及びR3は前記と同じ
m:0,1
R4:−CH2−、−CH2CH2−又はフェニル基[Chemical formula 11] (8) CH2COO(AO)nR3
R2
|
| CH-C
OO(AO)nCH2-CH-CH2O-CH2C=C
H |
| N-R2
OH
| (R4)m | SO3M1
(In the formula, M1, A, n, R2 and R3 are the same m as above: 0,1 R4: -CH2-, -CH2CH2- or phenyl group
【
化12】
(9) SO3M1
|
(R4)m
|
N−R2
|
CH−COO(AO)nR3
R2 |
|
CH2COO(AO)nCH2−CH−CH2O−C
H2−C=CH2
|
OH (M1,A,n,m,R2,R3及
びR4は前記と同じ)〔ノニオン性乳化剤の代表例〕[
Chemical formula 12] (9) SO3M1 | (R4)m | N-R2 | CH-COO(AO)nR3
R2 |
|
CH2COO(AO)nCH2-CH-CH2O-C
H2-C=CH2
|
OH (M1, A, n, m, R2, R3 and R4 are the same as above) [Representative example of nonionic emulsifier]
【化13】(10) ポリオキシアルキレンアルキルア
リールエーテル
(式中、pは0〜100好ましくは5〜70、R2,A
は前記と同じ)embedded image (10) Polyoxyalkylene alkylaryl ether (wherein p is 0 to 100, preferably 5 to 70, R2, A
is the same as above)
【化14】(11) ポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル
R1−O−(AO)pH
(式中、R1,A及びpは前記と同じ)[Chemical formula 14] (11) Polyoxyalkylene alkyl ether R1-O-(AO) pH (wherein R1, A and p are the same as above)
【0016】こ
れらアニオン性乳化剤およびノニオン性乳化剤はそれぞ
れ単独もしくは2種以上併用することができるが、分子
内にエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド基
を有する乳化剤を1種以上用いるのが好ましい。更に好
ましくは、アニオン性乳化剤として前記(1)の化合物
を、ノニオン性乳化剤として前記(10)又は(11)
の化合物を1種以上用いるのが望ましい。These anionic emulsifiers and nonionic emulsifiers can be used alone or in combination, but it is preferable to use one or more emulsifiers having ethylene oxide and propylene oxide groups in the molecule. More preferably, the compound (1) above is used as an anionic emulsifier, and the compound (10) or (11) above is used as a nonionic emulsifier.
It is desirable to use one or more kinds of compounds.
【0017】また、これらの乳化剤は不飽和単量体に対
し0.5〜15重量%、好ましくは1〜10重量%の範
囲で用いるのがよい。重合開始剤としては、過酸化水素
単独または過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビ
ン酸などのカルボン酸との組合せや、過酸化水素と、シ
ュウ酸、スルフィン酸およびこれらの塩類又はオキシア
ルデヒド類、水溶性鉄塩などとの組合せ、過硫酸塩、過
炭酸塩、過硼酸塩類などの過酸化物及び2,2′−アゾ
ビス(2−アミノジプロパン)とその塩、2,2′−ア
ゾビス(N,N′−ジメチレン−イソブチルアミジン)
とその塩、4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)と
その塩等の水溶性アゾ系開始剤が使用可能である。本発
明で用いるポリマーエマルジョン・ラテックスの調製に
は上記水溶性アゾ系開始剤を不飽和単量体混合物の0.
1〜3重量%用いる事が好ましい。Further, these emulsifiers are preferably used in an amount of 0.5 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the unsaturated monomer. As a polymerization initiator, hydrogen peroxide alone or a combination of hydrogen peroxide and a carboxylic acid such as tartaric acid, citric acid, or ascorbic acid, hydrogen peroxide and oxalic acid, sulfinic acid, and their salts or oxyaldehydes, Combinations with water-soluble iron salts, peroxides such as persulfates, percarbonates, perborates, 2,2'-azobis(2-aminodipropane) and its salts, 2,2'-azobis( N,N'-dimethylene-isobutyramidine)
Water-soluble azo initiators such as 4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid) and its salts can be used. To prepare the polymer emulsion/latex used in the present invention, the water-soluble azo initiator is added to 0.0% of the unsaturated monomer mixture.
It is preferable to use 1 to 3% by weight.
【0018】本発明で用いるポリマーエマルジョン・ラ
テックスは、上記不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を
用い、下記の一般的な乳化重合法により調製することが
できる。すなわち、水相に乳化剤を溶解し、コア部不飽
和単量体の一部を可溶化させた後、重合開始剤を入れ、
次いでコア部不飽和単量体、シェル部不飽和単量体の順
にそのまま滴下するモノマー滴下法あるいは乳化剤、水
の一部と、不飽和単量体を予め混合乳化して滴下するプ
レ乳化法により乳化重合を行なう方法のいずれでも調製
できるが、乳化重合の欠点である重合釜あるいは撹拌羽
根等への重合物の付着量を低減するにはプレ乳化法の使
用がより好ましい。特に、コア・シェル型異層化構造を
有するポリマーエマルジョン・ラテックスを製造する際
の留意点は、コア部の重合とシェル部の重合がブロック
型の結合となる点であり、従って、コア部の重合終了後
、数分から数時間の熟成を行うことが好ましい。本発明
で用いるポリマーエマルジョン・ラテックスは固形分4
0重量%時の粘度が10〜1000cp(ブルックフィ
ールド型粘度計)であって、作業性が良好であり、また
低粘度のものでは固形分を50%以上含有させることも
可能である。The polymer emulsion latex used in the present invention can be prepared by the general emulsion polymerization method described below using the unsaturated monomer, emulsifier, and polymerization initiator. That is, after dissolving an emulsifier in an aqueous phase and solubilizing a portion of the core unsaturated monomer, a polymerization initiator is added,
Then, by a monomer dropping method in which the core unsaturated monomer and the shell unsaturated monomer are added dropwise in that order, or by a pre-emulsification method in which an emulsifier, a portion of water, and an unsaturated monomer are pre-mixed and emulsified and then added dropwise. Although it can be prepared by any method of emulsion polymerization, it is more preferable to use the pre-emulsification method in order to reduce the amount of polymer adhered to the polymerization pot or stirring blade, which is a disadvantage of emulsion polymerization. In particular, when producing polymer emulsion latex with a core-shell type different layered structure, it is important to note that the polymerization of the core and the shell form a block-type bond. After completion of polymerization, it is preferable to carry out aging for several minutes to several hours. The polymer emulsion latex used in the present invention has a solid content of 4
The viscosity at 0% by weight is 10 to 1000 cp (Brookfield type viscometer), and the workability is good, and in the case of a low viscosity product, it is possible to have a solid content of 50% or more.
【0019】また、本発明で用いるこれらのポリマーエ
マルジョン・ラテックスはその平均粒子径を2000n
m未満、好ましくは500nm以下さらに好ましくは2
00nm以下にしておくことが望ましい。2000nm
以上であると、セメントモルタル及び/又はコンクリー
トの強度、耐候性、耐久性、耐水性、中性化の改善効果
が不充分であると共に、小さい粒子径のものに比べ、そ
の使用量が多くなるので好ましくない。[0019] Furthermore, these polymer emulsion latexes used in the present invention have an average particle diameter of 2000 nm.
less than m, preferably 500 nm or less, more preferably 2
It is desirable to keep the thickness to 00 nm or less. 2000nm
If it is above, the strength, weather resistance, durability, water resistance, and carbonation improvement effect of cement mortar and/or concrete will be insufficient, and the amount used will be larger than that of smaller particle size. So I don't like it.
【0020】ポリマーエマルジョン・ラテックスのセメ
ント及び/又はコンクリートに対する混和量は、固形分
として0.3〜12重量%好ましくは0.5〜10重量
%である。0.3重量%未満では耐久性、耐水性、中性
化防止の観点から好ましくない。また12重量%を越え
ると、セメント硬化体の特徴である圧縮強度が低下し好
ましくない。The amount of polymer emulsion latex mixed into cement and/or concrete is 0.3 to 12% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight as a solid content. If it is less than 0.3% by weight, it is not preferable from the viewpoint of durability, water resistance, and prevention of carbonation. Moreover, if it exceeds 12% by weight, the compressive strength, which is a characteristic of hardened cement, decreases, which is not preferable.
【0021】また、本発明においては、流動性の向上、
更には耐久性を一層向上させるために、スルホン酸基含
有ポリマーを水硬性無機質材料とポリマーエマルジョン
・ラテックスとの配合混練時に配合しておくことが望ま
しい。この場合、スルホン酸基含有ポリマーは、ポリマ
ーエマルジョン・ラテックスに予め配合しておいてもよ
い。このようなスルホン酸基含有ポリマーとしては、例
えば、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物、スルホン化メラミン樹脂、ポリスチレ
ンスルホン酸塩等が挙げられる。この中でも、特にポリ
スチレンスルホン酸塩がすぐれている。これらの塩の対
イオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
ミン、アルカノールアミン等があげられる。特に好まし
い対イオンは、アミン、アルカノールアミンであり、こ
れらは、スルホン酸に対して、当量比以上、3倍比以下
使用するのが好ましい。このポリスチレンスルホン酸塩
の分子量は3,000から10万が好ましい。より好ま
しくは5,000〜50,000である。このポリスチ
レンスルホン酸塩の配合量は対セメントは0.01重量
%から4.0重量%が好ましく、より好ましくは0.1
重量%から2.0重量%である。0.01重量%未満で
は、流動性及び減水効果(配合する水量を減少し得る効
果)の点で好ましくなく、4.0重量%を越えると、遊
離水のブリードアウトが起り、流動性が向上せず、更に
は耐水性をはじめ硬化体性能に劣るので好ましくない。[0021] Further, in the present invention, improvement of fluidity,
Furthermore, in order to further improve durability, it is desirable to incorporate a sulfonic acid group-containing polymer at the time of blending and kneading the hydraulic inorganic material and the polymer emulsion latex. In this case, the sulfonic acid group-containing polymer may be blended into the polymer emulsion latex in advance. Examples of such sulfonic acid group-containing polymers include lignin sulfonate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, sulfonated melamine resin, polystyrene sulfonate, and the like. Among these, polystyrene sulfonate is particularly excellent. Counter ions for these salts include alkali metals, alkaline earth metals, amines, alkanolamines, and the like. Particularly preferable counterions are amines and alkanolamines, and these are preferably used in an equivalent ratio or more and a threefold or less ratio to the sulfonic acid. The molecular weight of this polystyrene sulfonate is preferably from 3,000 to 100,000. More preferably, it is 5,000 to 50,000. The blending amount of this polystyrene sulfonate is preferably 0.01% to 4.0% by weight, more preferably 0.1% by weight based on cement.
% to 2.0% by weight. If it is less than 0.01% by weight, it is unfavorable in terms of fluidity and water reduction effect (effect that can reduce the amount of water to be blended), and if it exceeds 4.0% by weight, free water will bleed out and the fluidity will improve. Moreover, it is not preferable because it has poor water resistance and other properties of the cured product.
【0022】本発明においては、更に、微粒子シリカ(
シリカフューム)、フライアッシュ、高炉スラグ等の躯
体材と併用することにより、耐久性を一層向上させるこ
とができるが、この中でも特にシリカフュームが優れて
いる。シリカフュームは、粉体で加えても効果があるが
、本発明のポリマーエマルジョン・ラテックスと予め混
練すると、シリカフュームの凝集がなく、両材が均一に
分散され、ポリマーセメントの耐久性が著しく向上する
。シリカフュームの粒径は一次粒子径0.1μm以下、
一部凝集した二次粒子径は1.0μm〜100μmのも
のが、またSiO2の純度70%以上のものが好ましい
。In the present invention, further, fine particle silica (
Durability can be further improved by using it in combination with frame materials such as silica fume), fly ash, and blast furnace slag, among which silica fume is particularly excellent. Silica fume is effective even when added in powder form, but when it is kneaded in advance with the polymer emulsion latex of the present invention, there is no aggregation of the silica fume, both materials are uniformly dispersed, and the durability of the polymer cement is significantly improved. The particle size of silica fume is a primary particle size of 0.1 μm or less,
The diameter of partially aggregated secondary particles is preferably 1.0 μm to 100 μm, and the purity of SiO2 is preferably 70% or more.
【0023】更に本発明において、鉄筋入りセメントモ
ルタル及び/又はコンクリートの耐久性を一層向上させ
るには、防錆剤の併用が有効である。併用可能な防錆剤
としては、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩
、有機リン酸塩、アミン類、アルキルフェノール類、メ
ルカプタン類、ニトロ化合物などがあるが、本発明のポ
リマーエマルジョン・ラテックスと有機リン酸塩系防錆
剤更に望ましくは1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホ
スホン酸塩等の1−ヒドロキシアルカン−1,1−ジホ
スホン酸塩とを併用することにより市販品の亜硝酸塩に
比べ低濃度で著しい耐久性向上効果が得られる。Furthermore, in the present invention, in order to further improve the durability of reinforced cement mortar and/or concrete, it is effective to use a rust inhibitor in combination. Rust inhibitors that can be used in combination include nitrites, chromates, silicates, phosphates, organic phosphates, amines, alkylphenols, mercaptans, and nitro compounds, but the polymer emulsion of the present invention・By using latex together with an organic phosphate rust preventive agent, more preferably a 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonate such as 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate, commercially available anti-corrosion A significant durability improvement effect can be obtained at lower concentrations than nitrates.
【0024】又、本発明を実施するにあたり、必要に応
じて、ノニオン性、アニオン性の高分子物質、着色顔料
、キレート剤、防腐剤、pH調整剤、可塑剤、早強剤、
遅硬剤、導電(帯電防止)剤、躯体材(白土類)ならび
に強化剤を補助添加成分として用いてもよい。In carrying out the present invention, nonionic and anionic polymeric substances, coloring pigments, chelating agents, preservatives, pH adjusters, plasticizers, early strength agents,
A retardant, a conductive (antistatic) agent, a body material (white earth), and a reinforcing agent may be used as auxiliary additive components.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明をよ
り具体的に説明する。下記組成のポリマーラテックスま
たはミクロポリマーエマルジョンに、各種添加剤を所定
量加え十分撹拌した後、100mlのサンプルビンに入
れ、−30℃の恒温槽に16時間放置した後、室温に戻
した時のポリマーラテックスおよびミクロポリマーエマ
ルジョンの外観観察および粒径測定を行った。
○…凍結して融解した後、粘度変化のなかったもの△…
凍結して融解した後、粘度が上昇したもの×…凍結後室
温に戻しても凝固して液状にならなかったもの
また、これらの添加剤を配合したポリマーエマルジョン
・ラテックスをセメントモルタルに添加した時のモルタ
ル性状を下記の方法により評価した。その結果を表1、
表2及び表3に示す。
モルタル性状の評価方法:JIS R−5201セメ
ントの物性試験方法9.7フロー試験に準拠(C/5=
112)[Examples] The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples. Add a specified amount of various additives to a polymer latex or micropolymer emulsion with the following composition, stir thoroughly, then put it in a 100 ml sample bottle, leave it in a thermostat at -30°C for 16 hours, and then return it to room temperature. The appearance and particle size measurements of latex and micropolymer emulsion were performed. ○…Those whose viscosity did not change after freezing and thawing △…
Items whose viscosity increased after freezing and thawing × Items that did not solidify and become liquid even after being returned to room temperature after freezing Also, when polymer emulsion latex containing these additives was added to cement mortar The mortar properties of were evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
It is shown in Table 2 and Table 3. Evaluation method of mortar properties: Based on JIS R-5201 Cement physical property test method 9.7 flow test (C/5 =
112)
【0026】[0026]
【表1】[Table 1]
【0027】[0027]
【表2】A組成のミクロポリマーエマルジョン[Table 2] Micropolymer emulsion with composition A
【002
8】002
8]
【表3】A組成のミクロポリマーエマルジョン(続き)
[Table 3] Micropolymer emulsion of composition A (continued)
【0029】[0029]
【表4】B組成のミクロポリマーエマルジョン[Table 4] Micropolymer emulsion with composition B
【003
0】003
0]
【表5】C組成のポリマーラテックス[Table 5] Polymer latex with C composition
【0031】本発明の実施例及び比較例から明らかなよ
うに、本発明の凍結融解安定剤は、比較例のものに比較
して、ミクロポリマーエマルジョンの凍結融解安定性が
極めて優れている。As is clear from the Examples and Comparative Examples of the present invention, the freeze-thaw stabilizer of the present invention is extremely superior in the freeze-thaw stability of micropolymer emulsions compared to that of the Comparative Example.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明は、ポリマーエマルジョン・ラテ
ックス配合セメントモルタル及び/又はコンクリートに
、更に前記一般式化1または化2で表わされるアミン化
合物を1種または2種以上配合することにより、ポリマ
ー粒子の表面の電荷を強くすることができるとともに、
該アミン化合物が保護コロイド的に作用し、水和層を形
成し、凍結後、再融解させた場合にポリマーエマルジョ
ン・ラテックスを元の液状状態に戻すことができ、ポリ
マーエマルジョン・ラテックス配合モルタルセメント、
コンクリートの可使時間を延長することができるという
効果が得られる。Effects of the Invention The present invention provides polymer particles by further blending one or more amine compounds represented by the general formula 1 or 2 into cement mortar and/or concrete containing polymer emulsion/latex. It is possible to strengthen the charge on the surface of
The amine compound acts like a protective colloid, forms a hydration layer, and can return the polymer emulsion/latex to its original liquid state when remelted after freezing.
The effect is that the pot life of concrete can be extended.
Claims (2)
る化合物の1種または2種以上からなる化合物から選択
される、ポリマーエマルジョン・ラテックスの凍結融解
安定剤。 【化1】 【化2】 (式中R1、R2;H、低級アルキル基ま
たはヒドロキシアルキル基 R3 ;H、またはヒドロキシアルキル基R4
、R5;H、低級アルキル基またはヒドロキシアルキル
基 A ;エチレン基またはプロピレン基m
;1〜3 n ;0〜3 x ;1〜3)1. A freeze-thaw stabilizer for polymer emulsion latex, which is selected from one or more compounds represented by the following general formula 1 or 2. [Formula 1] [Formula 2] (In the formula, R1, R2; H, lower alkyl group or hydroxyalkyl group R3; H, or hydroxyalkyl group R4
, R5; H, lower alkyl group or hydroxyalkyl group A; ethylene group or propylene group m
;1~3n;0~3x;1~3)
対して1.0〜12.5重量%用いることを特徴とする
請求項1記載の凍結融解安定剤。2. The freeze-thaw stabilizer according to claim 1, wherein the stabilizer is used in an amount of 1.0 to 12.5% by weight based on the polymer emulsion latex.
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|---|---|---|---|---|
| JP2017202973A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH | Use of aqueous emulsions based on propylethoxysilane oligomers as additive in hydraulically setting cement mixtures for reduction of shrinkage characteristics |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP41334690A patent/JP3115005B2/en not_active Expired - Fee Related
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