JPH11180751A - 水硬性複合体 - Google Patents
水硬性複合体Info
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- JPH11180751A JPH11180751A JP34980697A JP34980697A JPH11180751A JP H11180751 A JPH11180751 A JP H11180751A JP 34980697 A JP34980697 A JP 34980697A JP 34980697 A JP34980697 A JP 34980697A JP H11180751 A JPH11180751 A JP H11180751A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/34—Flow improvers
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度化に伴うヤング率の上昇を抑制し得る
ポリマーおよび無機粉体をセメントペーストの構成成分
として加えることにより、変形特性に優れた硬化体を形
成するポリマーセメントペースト組成物を提供する。 【解決手段】 カルボキシル基、スルホ基を有する不飽
和単量体と（メタ）アクリル酸エステルとの乳化重合に
より得られる平均粒子径３０〜２００ｎｍのアクリル系
ミクロポリマーエマルジョン、平均粒子径０．１〜１０
μｍのスラグ系無機粉体、およびポルトランドセメント
等の水硬性組成物を含む水硬性複合体とする。
ポリマーおよび無機粉体をセメントペーストの構成成分
として加えることにより、変形特性に優れた硬化体を形
成するポリマーセメントペースト組成物を提供する。 【解決手段】 カルボキシル基、スルホ基を有する不飽
和単量体と（メタ）アクリル酸エステルとの乳化重合に
より得られる平均粒子径３０〜２００ｎｍのアクリル系
ミクロポリマーエマルジョン、平均粒子径０．１〜１０
μｍのスラグ系無機粉体、およびポルトランドセメント
等の水硬性組成物を含む水硬性複合体とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水硬性複合体に関
するものであり、さらに詳しくはポリマーセメントペー
スト組成物に関するものである。
するものであり、さらに詳しくはポリマーセメントペー
スト組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメントペースト組成物を高強度
化するために、減水剤等により水／水硬性成分比を小さ
くしたり（特開平７−４８１６１号公報）、シリカフュ
ームを混和材として添加することが知られている。例え
ば、特公昭６０−５９１８２号公報には、シリカダスト
をナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド高縮合体の
ような分散材とともに混和させることにより、高強度の
硬化体を提供し得るセメント組成物が開示されている。
化するために、減水剤等により水／水硬性成分比を小さ
くしたり（特開平７−４８１６１号公報）、シリカフュ
ームを混和材として添加することが知られている。例え
ば、特公昭６０−５９１８２号公報には、シリカダスト
をナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド高縮合体の
ような分散材とともに混和させることにより、高強度の
硬化体を提供し得るセメント組成物が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
セメントペースト組成物は、構成成分が靱性に乏しい無
機物だけであるため、硬化体強度の増加に伴ってヤング
率が上昇し、ひび割れ抵抗性および耐衝撃性が低下して
硬化体性能が脆弱になるという課題があった。
セメントペースト組成物は、構成成分が靱性に乏しい無
機物だけであるため、硬化体強度の増加に伴ってヤング
率が上昇し、ひび割れ抵抗性および耐衝撃性が低下して
硬化体性能が脆弱になるという課題があった。
【０００４】本発明は、高強度化に伴うヤング率の上昇
を抑制し、変形特性に優れた硬化体となり得る水硬性複
合体を提供することを目的とする。
を抑制し、変形特性に優れた硬化体となり得る水硬性複
合体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の水硬性複合体は、（Ｐ）カルボキシル基お
よびスルホ基から選ばれる少なくとも一つの官能基を有
する不飽和単量体とカルボン酸塩またはスルホン酸塩で
ある不飽和単量体とから選ばれる第１の不飽和単量体、
ならびにアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステ
ルから選ばれる第２の不飽和単量体を必須成分として含
む単量体を乳化重合して得られる、平均粒子径３０ｎｍ
〜２００ｎｍのポリマーエマルジョン、（Ｓ）平均粒子
径０．１μｍ〜１０μｍのスラグ系無機粉体、ならびに
（Ｃ）水硬性組成物を含むことを特徴とする。この水硬
性複合体によれば、高強度化しても変形特性に優れた硬
化体が提供され得る。
に、本発明の水硬性複合体は、（Ｐ）カルボキシル基お
よびスルホ基から選ばれる少なくとも一つの官能基を有
する不飽和単量体とカルボン酸塩またはスルホン酸塩で
ある不飽和単量体とから選ばれる第１の不飽和単量体、
ならびにアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステ
ルから選ばれる第２の不飽和単量体を必須成分として含
む単量体を乳化重合して得られる、平均粒子径３０ｎｍ
〜２００ｎｍのポリマーエマルジョン、（Ｓ）平均粒子
径０．１μｍ〜１０μｍのスラグ系無機粉体、ならびに
（Ｃ）水硬性組成物を含むことを特徴とする。この水硬
性複合体によれば、高強度化しても変形特性に優れた硬
化体が提供され得る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水硬性複合体に含
まれる前記（Ｐ），（Ｓ）および（Ｃ）について説明す
る。
まれる前記（Ｐ），（Ｓ）および（Ｃ）について説明す
る。
【０００７】前記（Ｐ）のポリマーエマルジョン（アク
リル系ミクロポリマーエマルジョン）の調製に用いられ
る第１の不飽和単量体としては、カルボキシル基を有す
る不飽和単量体やカルボン酸塩である不飽和単量体（以
下、これらの不飽和単量体を「不飽和カルボン酸（塩）
単量体」という。）を使用できる。不飽和カルボン酸
（塩）単量体は、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、これらのハー
フエステル、ハーフアマイド、およびこれらの塩等であ
ることが好ましく、特にメタクリル酸が好ましい。メタ
クリル酸等は、ポリマーエマルジョンを構成する全不飽
和単量体に対して、０．１〜１０重量％とすることが好
ましい。
リル系ミクロポリマーエマルジョン）の調製に用いられ
る第１の不飽和単量体としては、カルボキシル基を有す
る不飽和単量体やカルボン酸塩である不飽和単量体（以
下、これらの不飽和単量体を「不飽和カルボン酸（塩）
単量体」という。）を使用できる。不飽和カルボン酸
（塩）単量体は、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、これらのハー
フエステル、ハーフアマイド、およびこれらの塩等であ
ることが好ましく、特にメタクリル酸が好ましい。メタ
クリル酸等は、ポリマーエマルジョンを構成する全不飽
和単量体に対して、０．１〜１０重量％とすることが好
ましい。
【０００８】また、第１の不飽和単量体としては、スル
ホ基を有する不飽和単量体やスルホン酸である不飽和単
量体（以下、これらの不飽和単量体を「不飽和スルホン
酸（塩）単量体」という。）を使用できる。不飽和スル
ホン酸（塩）単量体は、スチレンスルホン酸、α−メチ
ルスチレンスルホン酸およびこれらの塩、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−メタクリ
ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリ
ルアミドブタン−２−スルホン酸およびこれらの塩、ビ
ニルスルホン酸およびこれらの塩等であることが好まし
く、さらにはスチレンスルホン酸、２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸およびこれらの塩が好
ましい。使用量は、ポリマーエマルジョンを構成する全
不飽和単量体に対して、０．１〜１０重量％とすること
が好ましい。
ホ基を有する不飽和単量体やスルホン酸である不飽和単
量体（以下、これらの不飽和単量体を「不飽和スルホン
酸（塩）単量体」という。）を使用できる。不飽和スル
ホン酸（塩）単量体は、スチレンスルホン酸、α−メチ
ルスチレンスルホン酸およびこれらの塩、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−メタクリ
ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリ
ルアミドブタン−２−スルホン酸およびこれらの塩、ビ
ニルスルホン酸およびこれらの塩等であることが好まし
く、さらにはスチレンスルホン酸、２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸およびこれらの塩が好
ましい。使用量は、ポリマーエマルジョンを構成する全
不飽和単量体に対して、０．１〜１０重量％とすること
が好ましい。
【０００９】第２の不飽和単量体としては、エチレン性
二重結合を有する（メタ）アクリル酸エステルを使用で
きる。第２の不飽和単量体としては、アクリル酸メチ
ル、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等を用いることが好ましい。
二重結合を有する（メタ）アクリル酸エステルを使用で
きる。第２の不飽和単量体としては、アクリル酸メチ
ル、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等を用いることが好ましい。
【００１０】第１の不飽和単量体および第２の不飽和単
量体は、それぞれ、１種のみを用いても２種以上を組み
合わせて用いてもよい。また、第１の不飽和単量体とし
ては、不飽和カルボン酸（塩）単量体および不飽和スル
ホン酸（塩）単量体のいずれか一方のみを用いても両方
を用いてもよい。
量体は、それぞれ、１種のみを用いても２種以上を組み
合わせて用いてもよい。また、第１の不飽和単量体とし
ては、不飽和カルボン酸（塩）単量体および不飽和スル
ホン酸（塩）単量体のいずれか一方のみを用いても両方
を用いてもよい。
【００１１】さらに、アクリル系ミクロポリマーエマル
ジョンは、強度、耐水性、耐薬品性等の樹脂皮膜に由来
する性能を向上させるために、１分子中に複数の官能基
を有する架橋剤を共重合させて、架橋型ポリマーエマル
ジョンとすることが好ましい。これらの架橋剤として
は、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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（メタ）アクリルアミド、ジビニルベンゼン等が挙げ
られる。使用量は、例えばトリメチロールプロパントリ
メタクリレートの場合、ミクロポリマーエマルジョンを
構成する全不飽和単量体に対して、０．１〜５重量％と
することが好ましい。
ジョンは、強度、耐水性、耐薬品性等の樹脂皮膜に由来
する性能を向上させるために、１分子中に複数の官能基
を有する架橋剤を共重合させて、架橋型ポリマーエマル
ジョンとすることが好ましい。これらの架橋剤として
は、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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（メタ）アクリルアミド、ジビニルベンゼン等が挙げ
られる。使用量は、例えばトリメチロールプロパントリ
メタクリレートの場合、ミクロポリマーエマルジョンを
構成する全不飽和単量体に対して、０．１〜５重量％と
することが好ましい。
【００１２】なお、このアクリル系ミクロポリマーエマ
ルジョンには、ポリマーエマルジョンの性能を損なわな
い範囲で、その他の不飽和単量体（例えば、スチレンや
α−メチルスチレン等のスチレン類、ブタジエンやイソ
プレン等のジエン類、酢酸ビニルやプロピオン酸ビニル
等のビニルエステル類、アクリロニトリルやα−メチル
アクリロニトリル等のニトリル類）を重合してもよい。
ルジョンには、ポリマーエマルジョンの性能を損なわな
い範囲で、その他の不飽和単量体（例えば、スチレンや
α−メチルスチレン等のスチレン類、ブタジエンやイソ
プレン等のジエン類、酢酸ビニルやプロピオン酸ビニル
等のビニルエステル類、アクリロニトリルやα−メチル
アクリロニトリル等のニトリル類）を重合してもよい。
【００１３】また、アクリル系ミクロポリマーエマルジ
ョンは、粒子の樹脂組成が内層（コア）と外層（シェ
ル）とで異なるコア・シェル型異層化構造を有すること
が好ましく、さらにはコア部とシェル部とを構成する不
飽和単量体の重量比が４／６〜９／１であるポリマー粒
子からなり、かつコア部の不飽和単量体の組成が ・アルキル基の炭素数が１〜８のアクリル酸アルキルエステル 55〜100重量％ ・アルキル基の炭素数が１〜４のメタクリル酸アルキルエステル 0〜45重量％ ・不飽和カルボン酸および/または不飽和スルホン酸(塩を含む) 0〜10重量％ ・架橋剤 0〜5重量％ であって、シェル部の不飽和単量体の組成が ・アルキル基の炭素数が１〜８のアクリル酸アルキルエステル 5〜49.9重量％ ・アルキル基の炭素数が１〜４のメタクリル酸アルキルエステル 45〜90重量％ ・不飽和カルボン酸および/または不飽和スルホン酸(塩を含む) 0.1〜10重量％ ・架橋剤 0〜5重量％ であることが好ましい。
ョンは、粒子の樹脂組成が内層（コア）と外層（シェ
ル）とで異なるコア・シェル型異層化構造を有すること
が好ましく、さらにはコア部とシェル部とを構成する不
飽和単量体の重量比が４／６〜９／１であるポリマー粒
子からなり、かつコア部の不飽和単量体の組成が ・アルキル基の炭素数が１〜８のアクリル酸アルキルエステル 55〜100重量％ ・アルキル基の炭素数が１〜４のメタクリル酸アルキルエステル 0〜45重量％ ・不飽和カルボン酸および/または不飽和スルホン酸(塩を含む) 0〜10重量％ ・架橋剤 0〜5重量％ であって、シェル部の不飽和単量体の組成が ・アルキル基の炭素数が１〜８のアクリル酸アルキルエステル 5〜49.9重量％ ・アルキル基の炭素数が１〜４のメタクリル酸アルキルエステル 45〜90重量％ ・不飽和カルボン酸および/または不飽和スルホン酸(塩を含む) 0.1〜10重量％ ・架橋剤 0〜5重量％ であることが好ましい。
【００１４】アクリル系ミクロポリマーエマルジョンの
調製に使用し得るアニオン性またはノニオン性の乳化重
合用乳化剤を以下に例示する。 〔アニオン性乳化剤の代表例〕（１） 式（１）に示す
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
調製に使用し得るアニオン性またはノニオン性の乳化重
合用乳化剤を以下に例示する。 〔アニオン性乳化剤の代表例〕（１） 式（１）に示す
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
【００１５】
【化１】
【００１６】（２） 式（２）に示すポリオキシアルキ
ルエーテルサルフェート塩
ルエーテルサルフェート塩
【００１７】
【化２】
【００１８】（３） 式（３）に示すポリオキシエチレ
ンアルキルアリールエーテルサルフェート塩
ンアルキルアリールエーテルサルフェート塩
【００１９】
【化３】
【００２０】（４） 式（４）に示す化合物
【００２１】
【化４】
【００２２】（５） 式（５）に示す化合物
【００２３】
【化５】
【００２４】（６） 式（６）に示す化合物
【００２５】
【化６】
【００２６】（７） 式（７）に示す化合物
【００２７】
【化７】
【００２８】（８） 式（８）に示す化合物
【００２９】
【化８】
【００３０】（９） 式（９）に示す化合物
【００３１】
【化９】
【００３２】〔ノニオン性乳化剤の代表例〕 （１０） 式（１０）に示す化合物
【００３３】
【化１０】
【００３４】（１１） 式（１１）に示す化合物
【００３５】
【化１１】
【００３６】これらの乳化剤は、それぞれ単独で使用し
てもよく２種以上を併用してもよい。また、分子内にエ
チレンオキサイド基やプロピレンオキサイド基を有する
オアニオン性乳化剤を１種類以上用いることが好まし
い。また、これらの乳化剤は、ポリマーエマルジョンを
構成する全不飽和単量体に対して、０．５〜１５重量
％、さらには０．５〜１０重量％の範囲で用いることが
好ましい。０．５重量％未満とすると、所望の粒子径を
有するミクロポリマーエマルジョンが得難くなるからで
あり、１０重量％を超えると、得られるミクロポリマー
エマルジョンの皮膜の耐水性が低下するからである。
てもよく２種以上を併用してもよい。また、分子内にエ
チレンオキサイド基やプロピレンオキサイド基を有する
オアニオン性乳化剤を１種類以上用いることが好まし
い。また、これらの乳化剤は、ポリマーエマルジョンを
構成する全不飽和単量体に対して、０．５〜１５重量
％、さらには０．５〜１０重量％の範囲で用いることが
好ましい。０．５重量％未満とすると、所望の粒子径を
有するミクロポリマーエマルジョンが得難くなるからで
あり、１０重量％を超えると、得られるミクロポリマー
エマルジョンの皮膜の耐水性が低下するからである。
【００３７】重合開始剤としては、例えば、過酸化水素
単独、過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸
等のカルボン酸との組み合わせ、過酸化水素とシュウ
酸、スルフィン酸、これらの塩類またはオキシアルデヒ
ド類、水溶性鉄塩等との組み合わせ、過硫酸塩、過炭酸
塩、過硼酸塩類等の過酸化物、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。ポリマーエ
マルジョンの調製には、例えば、水溶性アゾ系開始剤
を、ポリマーエマルジョンを構成する全不飽和単量体に
対して、０．１〜３重量％用いることが好ましい。
単独、過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸
等のカルボン酸との組み合わせ、過酸化水素とシュウ
酸、スルフィン酸、これらの塩類またはオキシアルデヒ
ド類、水溶性鉄塩等との組み合わせ、過硫酸塩、過炭酸
塩、過硼酸塩類等の過酸化物、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。ポリマーエ
マルジョンの調製には、例えば、水溶性アゾ系開始剤
を、ポリマーエマルジョンを構成する全不飽和単量体に
対して、０．１〜３重量％用いることが好ましい。
【００３８】アクリル系ミクロポリマーエマルジョン
は、前述の不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を用い、
一般的な乳化重合により調製することができる。即ち、
水相に乳化剤を溶解し、不飽和単量体混合物の一部を乳
化・可溶化させた後、重合開始剤を添加し、次いで残り
の不飽和単量体を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混合物を予め混
合乳化し、乳化物を滴下するプレ乳化法により乳化重合
を行う方法のいずれでも調製できる。ただし、乳化重合
の欠点である重合釜、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好ましい。
は、前述の不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を用い、
一般的な乳化重合により調製することができる。即ち、
水相に乳化剤を溶解し、不飽和単量体混合物の一部を乳
化・可溶化させた後、重合開始剤を添加し、次いで残り
の不飽和単量体を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混合物を予め混
合乳化し、乳化物を滴下するプレ乳化法により乳化重合
を行う方法のいずれでも調製できる。ただし、乳化重合
の欠点である重合釜、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好ましい。
【００３９】アクリル系ミクロポリマーエマルジョン
は、固形分４０重量％時の粘度が５０〜２００ｃＰ（ブ
ルックフィールド型粘度計法）であって作業性が良好で
ある。低粘度のものには固形分を５０重量％以上含有さ
せてもよい。
は、固形分４０重量％時の粘度が５０〜２００ｃＰ（ブ
ルックフィールド型粘度計法）であって作業性が良好で
ある。低粘度のものには固形分を５０重量％以上含有さ
せてもよい。
【００４０】アクリル系ミクロポリマーエマルジョン
は、その平均粒子径を３０〜２００ｎｍ、さらには３０
〜１５０ｎｍ、特に３０〜１００ｎｍとすることが好ま
しい。２００ｎｍより大きいと、ポリマー粒子の細密充
填性が低下し、得られる皮膜の機械的強度や耐水性に悪
影響が及ぶからであり、３０ｎｍよりも小さいと、得ら
れるミクロポリマーエマルジョンの粘度が増加して、製
造時や使用時の取り扱いに不都合を生じるからである。
は、その平均粒子径を３０〜２００ｎｍ、さらには３０
〜１５０ｎｍ、特に３０〜１００ｎｍとすることが好ま
しい。２００ｎｍより大きいと、ポリマー粒子の細密充
填性が低下し、得られる皮膜の機械的強度や耐水性に悪
影響が及ぶからであり、３０ｎｍよりも小さいと、得ら
れるミクロポリマーエマルジョンの粘度が増加して、製
造時や使用時の取り扱いに不都合を生じるからである。
【００４１】前述のような乳化重合によって得られたア
クリル系ミクロポリマーエマルジョンは、得られたエマ
ルジョンの形態で組成物中に配合することができる。こ
の場合のアクリル系ミクロポリマーエマルジョンの使用
量は、水硬性組成物１００重量部に対し、固形分として
０．１〜２０重量部とすることが好ましい。０．１重量
部未満では、ヤング率の抑制およびひび割れ抵抗性の改
善が十分ではなくなるからであり、１０重量部を超える
と、圧縮強さが著しく低下するからである。
クリル系ミクロポリマーエマルジョンは、得られたエマ
ルジョンの形態で組成物中に配合することができる。こ
の場合のアクリル系ミクロポリマーエマルジョンの使用
量は、水硬性組成物１００重量部に対し、固形分として
０．１〜２０重量部とすることが好ましい。０．１重量
部未満では、ヤング率の抑制およびひび割れ抵抗性の改
善が十分ではなくなるからであり、１０重量部を超える
と、圧縮強さが著しく低下するからである。
【００４２】前記（Ｓ）スラグ系無機粉体としては、一
般にはケイ酸性スラグを使用することができ、例えば、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＣａＯを主成分とするスラグ
を使用することができる。本発明のスラグ系無機粉体と
して好適に用い得る、高炉スラグ溶融物を水冷粉砕して
得られる高炉水砕スラグの化学成分の例を表１に示す。
般にはケイ酸性スラグを使用することができ、例えば、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＣａＯを主成分とするスラグ
を使用することができる。本発明のスラグ系無機粉体と
して好適に用い得る、高炉スラグ溶融物を水冷粉砕して
得られる高炉水砕スラグの化学成分の例を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】スラグ系無機粉体としては、表１に示した
スラグを好適に用い得るが、これに限らず、必須成分と
して、ＳｉＯ2を３０〜４０重量％、Ａｌ2Ｏ3を１０〜
２０重量％、ＣａＯを３０〜６０重量％含むスラグであ
ることが好ましい。
スラグを好適に用い得るが、これに限らず、必須成分と
して、ＳｉＯ2を３０〜４０重量％、Ａｌ2Ｏ3を１０〜
２０重量％、ＣａＯを３０〜６０重量％含むスラグであ
ることが好ましい。
【００４５】また、用い得るスラグ系無機粉体の平均粒
子径は０．１〜１０μｍであるが、スラグ系無機粉体
は、粒子径０．１〜１０μｍの粒子の割合（粒子占有
率）が７０％以上、さらには９０％以上であることが好
ましく、特に表２に示す粒径分布を有していることが好
ましい。０．１μｍ未満の成分が多くなると得られるポ
リマーセメントペースト中に微粒子成分が増加するた
め、流動性が低下して好ましくない。一方、１０μｍを
超える成分が多くなると初期材令における強度発現性が
不十分となり好ましくない。
子径は０．１〜１０μｍであるが、スラグ系無機粉体
は、粒子径０．１〜１０μｍの粒子の割合（粒子占有
率）が７０％以上、さらには９０％以上であることが好
ましく、特に表２に示す粒径分布を有していることが好
ましい。０．１μｍ未満の成分が多くなると得られるポ
リマーセメントペースト中に微粒子成分が増加するた
め、流動性が低下して好ましくない。一方、１０μｍを
超える成分が多くなると初期材令における強度発現性が
不十分となり好ましくない。
【００４６】
【表２】
【００４７】スラグ系無機粉体は、そのままの形態で組
成中に配合することができる。この場合のスラグ系無機
粉体の使用量は、水硬性組成物１００重量部に対して１
〜３０重量部とすることが好ましい。１重量部未満では
ポリマーセメントペーストの流動性改善および高強度化
が十分に図れなくなるからであり、３０重量部を超える
と水硬性組成物の割合が低下し、初期強度発現性および
到達強度が却って低下するからである。また、スラグ系
無機粉体が有するブロッキング等の性能を損なわない範
囲で水硬性組成物に予め混合して用いてもよい。
成中に配合することができる。この場合のスラグ系無機
粉体の使用量は、水硬性組成物１００重量部に対して１
〜３０重量部とすることが好ましい。１重量部未満では
ポリマーセメントペーストの流動性改善および高強度化
が十分に図れなくなるからであり、３０重量部を超える
と水硬性組成物の割合が低下し、初期強度発現性および
到達強度が却って低下するからである。また、スラグ系
無機粉体が有するブロッキング等の性能を損なわない範
囲で水硬性組成物に予め混合して用いてもよい。
【００４８】前記（Ｃ）水硬性組成物としては、ポルト
ランドセメント、フライアッシュセメント、シリカセメ
ント、高炉セメント、石膏セメント等のセメント類およ
び半水、２水、６水石膏等の石膏類を用いることができ
る。セメント類は、普通硬化型、速硬型、超速硬型のい
ずれであってもよい。好ましく使用される水硬性組成物
はセメント類である。
ランドセメント、フライアッシュセメント、シリカセメ
ント、高炉セメント、石膏セメント等のセメント類およ
び半水、２水、６水石膏等の石膏類を用いることができ
る。セメント類は、普通硬化型、速硬型、超速硬型のい
ずれであってもよい。好ましく使用される水硬性組成物
はセメント類である。
【００４９】また、本発明において、（Ｐ）アクリル系
ミクロポリマーエマルジョンと（Ｓ）スラグ系無機粉体
および（Ｃ）水硬性組成物を用いてポリマーセメントペ
ーストを調製する場合、ペーストの流動性（フリーフロ
ー値、流下時間）に応じて、水を水硬性組成物１００重
量部に対して２０〜４５重量部となるように添加するこ
とができる。また、本発明では、ポリマーセメントペー
ストの性能を高めるために、シリカフューム、フライア
ッシュ、細骨材、再生細骨材、硅砂、雲母、石粉末、ガ
ラス粉末、アルミ粉末等の無機物（セメント混和材
料）、およびリグニンスルホン酸（塩）、樹脂酸
（塩）、高級脂肪酸（塩）、ナフタレンスルホン酸
（塩）、ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸
（塩）系化合物、ポリスチレン系スルホン酸（塩）、ポ
リ（メタ）アクリル酸（塩）系化合物、ポリアルキレン
グリコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、亜硝酸塩、１−ヒドロキシエタン−１、１−ジ
スルホン酸等で例示できる公知のセメント用化学混和剤
（ＡＥ剤、減水剤、流動化剤、消泡剤、保湿剤、防錆
剤、収縮低減剤等他）を添加することができる。セメン
ト用化学混和剤は、アクリル系ミクロポリマーエマルジ
ョンの性能を損なわない範囲で、予めエマルジョン中に
混和して用いることが好ましい。
ミクロポリマーエマルジョンと（Ｓ）スラグ系無機粉体
および（Ｃ）水硬性組成物を用いてポリマーセメントペ
ーストを調製する場合、ペーストの流動性（フリーフロ
ー値、流下時間）に応じて、水を水硬性組成物１００重
量部に対して２０〜４５重量部となるように添加するこ
とができる。また、本発明では、ポリマーセメントペー
ストの性能を高めるために、シリカフューム、フライア
ッシュ、細骨材、再生細骨材、硅砂、雲母、石粉末、ガ
ラス粉末、アルミ粉末等の無機物（セメント混和材
料）、およびリグニンスルホン酸（塩）、樹脂酸
（塩）、高級脂肪酸（塩）、ナフタレンスルホン酸
（塩）、ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸
（塩）系化合物、ポリスチレン系スルホン酸（塩）、ポ
リ（メタ）アクリル酸（塩）系化合物、ポリアルキレン
グリコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、亜硝酸塩、１−ヒドロキシエタン−１、１−ジ
スルホン酸等で例示できる公知のセメント用化学混和剤
（ＡＥ剤、減水剤、流動化剤、消泡剤、保湿剤、防錆
剤、収縮低減剤等他）を添加することができる。セメン
ト用化学混和剤は、アクリル系ミクロポリマーエマルジ
ョンの性能を損なわない範囲で、予めエマルジョン中に
混和して用いることが好ましい。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、前述の（Ｐ）アクリル
系ミクロポリマーエマルジョン、（Ｓ）スラグ系無機粉
体、および（Ｃ）水硬性組成物を含む水硬性複合体とす
ることにより、圧縮強さの低下がほとんどないままヤン
グ率を抑制でき、ひび割れ抵抗性や耐衝撃性を向上させ
ることが可能となって、変形特性に優れた硬化体を提供
することができる。また、本発明の水硬性複合体は、流
下時間等の流動性も改善されているため、従来の高強度
化セメントペーストと比べて、注入、打設、ポンプ輸送
等の作業性において優れている。
系ミクロポリマーエマルジョン、（Ｓ）スラグ系無機粉
体、および（Ｃ）水硬性組成物を含む水硬性複合体とす
ることにより、圧縮強さの低下がほとんどないままヤン
グ率を抑制でき、ひび割れ抵抗性や耐衝撃性を向上させ
ることが可能となって、変形特性に優れた硬化体を提供
することができる。また、本発明の水硬性複合体は、流
下時間等の流動性も改善されているため、従来の高強度
化セメントペーストと比べて、注入、打設、ポンプ輸送
等の作業性において優れている。
【００５１】
【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
より具体的に説明する。なお、以下に示す部および％は
いずれも重量基準である。
より具体的に説明する。なお、以下に示す部および％は
いずれも重量基準である。
【００５２】〔ポリマーエマルジョンの調製〕 （１）ポリマーエマルジョン１ 温度計、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管および滴下ロ
ートを備えたガラス製反応容器に表４の乳化剤Ｎｏ．１
の反応槽乳化剤を１．８部と水７０．０部を仕込んで溶
解し、系内を窒素ガスで置換した。表３のポリマーエマ
ルジョンＮｏ．１に示すコア部不飽和単量体混合物７
３．０部と表４の乳化剤Ｎｏ．１に示すコア部乳化剤
３．０部および水５０．４部を乳化混合し、このうち
５．８部を反応容器に加え６５℃まで昇温した。昇温の
後、２、２−アゾビス（２−アミノジプロパン）二塩酸
塩０．３部を水０．８部に溶解し、前記反応容器に添加
し、直ちに残部コア部不飽和単量体乳化物を１２０分間
にわたって反応容器内に連続滴下し、６５℃で重合を行
った。滴下終了後、６５℃で５分間熟成を行い、続いて
表３のポリマーエマルジョンＮｏ．１に示すシェル部不
飽和単量体混合物２７．０部と表４の乳化剤Ｎｏ．１に
示すシェル部乳化剤１．２部および水１９．６部を乳化
混合したものを６５℃にて６０分間かけて連続滴下し、
重合を行った。滴下終了後、６５℃にて熟成を行い重合
を完結させた。室温まで冷却後、固形分を４０％に調整
し、ポリマーエマルジョン１とした。 （２）ポリマーエマルジョンＮｏ．２〜４ 表４の乳化剤および表３の不飽和単量体を用いてポリマ
ーエマルジョン１に準じて調製した。ここで不飽和単量
体を乳化するために必要な乳化剤量については表４に示
した。水については、コア／シェル比に応じて振り分け
た。 （３）ポリマーエマルジョンＮｏ．５ 市販のＳＢＲ（スチレン−ブタジエン）系エマルジョン
を使用し、ポリマーエマルジョン１に準じて調製した。
ートを備えたガラス製反応容器に表４の乳化剤Ｎｏ．１
の反応槽乳化剤を１．８部と水７０．０部を仕込んで溶
解し、系内を窒素ガスで置換した。表３のポリマーエマ
ルジョンＮｏ．１に示すコア部不飽和単量体混合物７
３．０部と表４の乳化剤Ｎｏ．１に示すコア部乳化剤
３．０部および水５０．４部を乳化混合し、このうち
５．８部を反応容器に加え６５℃まで昇温した。昇温の
後、２、２−アゾビス（２−アミノジプロパン）二塩酸
塩０．３部を水０．８部に溶解し、前記反応容器に添加
し、直ちに残部コア部不飽和単量体乳化物を１２０分間
にわたって反応容器内に連続滴下し、６５℃で重合を行
った。滴下終了後、６５℃で５分間熟成を行い、続いて
表３のポリマーエマルジョンＮｏ．１に示すシェル部不
飽和単量体混合物２７．０部と表４の乳化剤Ｎｏ．１に
示すシェル部乳化剤１．２部および水１９．６部を乳化
混合したものを６５℃にて６０分間かけて連続滴下し、
重合を行った。滴下終了後、６５℃にて熟成を行い重合
を完結させた。室温まで冷却後、固形分を４０％に調整
し、ポリマーエマルジョン１とした。 （２）ポリマーエマルジョンＮｏ．２〜４ 表４の乳化剤および表３の不飽和単量体を用いてポリマ
ーエマルジョン１に準じて調製した。ここで不飽和単量
体を乳化するために必要な乳化剤量については表４に示
した。水については、コア／シェル比に応じて振り分け
た。 （３）ポリマーエマルジョンＮｏ．５ 市販のＳＢＲ（スチレン−ブタジエン）系エマルジョン
を使用し、ポリマーエマルジョン１に準じて調製した。
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】〔ポリマーエマルジョンの性状確認〕得ら
れたポリマーエマルジョンの平均粒子径は光散乱光度計
（大塚電子社製ＥＬＳ−８００）により測定したもので
ある。
れたポリマーエマルジョンの平均粒子径は光散乱光度計
（大塚電子社製ＥＬＳ−８００）により測定したもので
ある。
【００５７】〔ポリマーセメントペーストの調製〕ＪＩ
Ｓ Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）に規定する
練り混ぜ機を用いて、表５に示す調合表に準じて、普通
ポルトランドセメント、調製した前述のポリマーエマル
ジョン、表１および表２に適合したスラグ系無機粉体等
を練り混ぜ、ポリマーセメントペーストを調製した。
Ｓ Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）に規定する
練り混ぜ機を用いて、表５に示す調合表に準じて、普通
ポルトランドセメント、調製した前述のポリマーエマル
ジョン、表１および表２に適合したスラグ系無機粉体等
を練り混ぜ、ポリマーセメントペーストを調製した。
【００５８】〔ポリマーセメントペーストの流動性評
価〕調製した各ポリマーセメントペーストについて、以
下の要領で流下時間とセルフレベリングフロー値を測定
し、流動性を評価した。 ・流下時間 土木学会基準〔ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−１９
８６）〕に準じ、Ｊ14ロートを用いて、調製直後、３０
分後、６０分後のポリマーセメントペーストの流下時間
（秒）を測定した。 ・セルフレベリングフロー値（ＳＬフロー値） 住宅共通仕様書〔セルフレベリング床材（４．７ フロ
ー値）〕に準じ、調製直後、３０分後、６０分後のポリ
マーセメントペーストのセルフレベリングフロー値（ｍ
ｍ）を測定した。 ・単位容積重量 ＪＩＳ Ａ １１１６〔コンクリートの単位容積重量試
験方法及び空気量の重量による測定方法〕に準じ、ポリ
マーセメントペーストの単位容積重量（ｋｇ／リット
ル）を測定した。
価〕調製した各ポリマーセメントペーストについて、以
下の要領で流下時間とセルフレベリングフロー値を測定
し、流動性を評価した。 ・流下時間 土木学会基準〔ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−１９
８６）〕に準じ、Ｊ14ロートを用いて、調製直後、３０
分後、６０分後のポリマーセメントペーストの流下時間
（秒）を測定した。 ・セルフレベリングフロー値（ＳＬフロー値） 住宅共通仕様書〔セルフレベリング床材（４．７ フロ
ー値）〕に準じ、調製直後、３０分後、６０分後のポリ
マーセメントペーストのセルフレベリングフロー値（ｍ
ｍ）を測定した。 ・単位容積重量 ＪＩＳ Ａ １１１６〔コンクリートの単位容積重量試
験方法及び空気量の重量による測定方法〕に準じ、ポリ
マーセメントペーストの単位容積重量（ｋｇ／リット
ル）を測定した。
【００５９】〔ポリマーセメントペーストの硬化体評
価〕前記ポリマーセメントペーストをφ５ｃｍ×１０ｃ
ｍの円柱状に成形、温度２０℃、湿度８０％の条件下で
７、１４、２８、９１日間空気中で養生したものについ
て、以下の要領で硬化体性能を評価した。ただし、ひび
割れ抵抗性および静弾性係数については、２８日間養生
したものについて評価した。 ・ひび割れ抵抗性 各養生期間経過後の硬化体表面を目視にて観察し、ひび
割れの有無を評価する。 ・圧縮強さ、静弾性係数 土木学会基準〔ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−１９
８６）〕に準じ、圧縮強さ試験を行った。また、圧縮強
さ試験用供試体側面の中央部および、その対称となる位
置にゲージ長２０ｍｍのワイヤストレスゲージを貼り付
け、圧縮歪みを測定し、静弾性係数を求めた。
価〕前記ポリマーセメントペーストをφ５ｃｍ×１０ｃ
ｍの円柱状に成形、温度２０℃、湿度８０％の条件下で
７、１４、２８、９１日間空気中で養生したものについ
て、以下の要領で硬化体性能を評価した。ただし、ひび
割れ抵抗性および静弾性係数については、２８日間養生
したものについて評価した。 ・ひび割れ抵抗性 各養生期間経過後の硬化体表面を目視にて観察し、ひび
割れの有無を評価する。 ・圧縮強さ、静弾性係数 土木学会基準〔ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−１９
８６）〕に準じ、圧縮強さ試験を行った。また、圧縮強
さ試験用供試体側面の中央部および、その対称となる位
置にゲージ長２０ｍｍのワイヤストレスゲージを貼り付
け、圧縮歪みを測定し、静弾性係数を求めた。
【００６０】以上の結果を表５に示す。表５から、エマ
ルジョンＮｏ．１〜３とスラグ系無機粉体を併用したポ
リマーセメントペーストの流動特性および硬化体性能は
良好であって、従来の高強度化に使用された比較例３と
比較しても、流動特性やひび割れ抵抗性が改善されてい
ることがわかる。
ルジョンＮｏ．１〜３とスラグ系無機粉体を併用したポ
リマーセメントペーストの流動特性および硬化体性能は
良好であって、従来の高強度化に使用された比較例３と
比較しても、流動特性やひび割れ抵抗性が改善されてい
ることがわかる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 24/26 Ｃ０４Ｂ 24/26 Ｈ Ｅ Ｆ // Ｃ０４Ｂ 103:60 111:20 (72)発明者 前田 健一郎 東京都墨田区本所一丁目３番７号ライオン 株式会社内 (72)発明者 橘田 一臣 千葉県佐倉市大作２ (72)発明者 桜井 秀昭 東京都江東区東陽四丁目１番13号株式会社 小野田内 (72)発明者 崎口 誠 東京都江東区東陽四丁目１番13号株式会社 小野田内
Claims (1)
- 【請求項１】 カルボキシル基およびスルホ基から選ば
れる少なくとも一つの官能基を有する不飽和単量体とカ
ルボン酸塩またはスルホン酸塩である不飽和単量体とか
ら選ばれる第１の不飽和単量体、ならびにアクリル酸エ
ステルおよびメタクリル酸エステルから選ばれる第２の
不飽和単量体を必須成分として含む単量体を乳化重合し
て得られる、平均粒子径３０ｎｍ〜２００ｎｍのポリマ
ーエマルジョン、 平均粒子径０．１μｍ〜１０μｍのスラグ系無機粉体、
ならびに水硬性組成物を含むことを特徴とする水硬性複
合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34980697A JPH11180751A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 水硬性複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34980697A JPH11180751A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 水硬性複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11180751A true JPH11180751A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18406250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34980697A Pending JPH11180751A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 水硬性複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11180751A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029457A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-02-03 | Asahi Kasei Chemicals Corp | セメントモルタル用水性樹脂分散体及びその組成物 |
| JP2006248831A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Mitsubishi Materials Corp | 高流動性無収縮モルタル |
| JP2012116703A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Taiheiyo Materials Corp | セメント組成物 |
| JP2016088823A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | モルタル用水性樹脂分散体、モルタル組成物、及びモルタル硬化物 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34980697A patent/JPH11180751A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029457A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-02-03 | Asahi Kasei Chemicals Corp | セメントモルタル用水性樹脂分散体及びその組成物 |
| JP2006248831A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Mitsubishi Materials Corp | 高流動性無収縮モルタル |
| JP2012116703A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Taiheiyo Materials Corp | セメント組成物 |
| JP2016088823A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | モルタル用水性樹脂分散体、モルタル組成物、及びモルタル硬化物 |
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