JPS638253A - セメント組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アクリル酸系樹脂の水性エマルジョンによ
り、接着性１弾性、防水性等に伊れたセメント硬化体を
生成するセメント組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、建築物等の塗布仕上げ等に用いられるセメン
ト組成物には、合成樹脂水性エマルジョンが添加されて
おり、生成セメント硬化体の収縮亀裂の発生の防止、防
水性の付与、接着性の向上。

耐衝撃性の向上、耐摩耗性の向上１弾性の付与等の効果
が得られている。上記合成樹脂水性エマルジョンとして
は、合成ゴム系ラテックス、アクリル系エマルジョン、
エチレン・酢酸ビニル系エマルジョン、エチレン・塩ビ
系エマルジョン等が用いられている。

これらのエマルジョンのうち、合成ゴム系ラテックスは
、その合成ゴムが耐水性２耐セメントアルカリ性には優
れているものの、耐オゾン性、耐熱性、耐候性に劣ると
いう特性を有しているため、あまり有効なセメント混和
剤とはいえない。また、エチレン・酢酸ビニル系エマル
ジョンは、そのエチレン・酢ビ共重合樹脂が、接着性に
は優れているものの、耐水性、耐セメントアルカリ性、
耐候性に劣るという特性を有しており、これも有効なセ
メント混和剤とはいえない。エチレン・塩ビ系エマルジ
ョンも、その樹脂は接着性、耐セメントアルカリ性に優
れているものの、耐熱性、耐候性に劣るという特性を有
しており、これもまた有効なセメント混和剤とはいえな
い。これに対して、アクリル系エマルジョンは、その樹
脂の特性がほぼ全てにわたって優れており、総合的に最
も優れたセメント混和剤として広く使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、アクリル系エマルジョンは、優れた七メ
ン日昆和剤として広く使用されているが、さらにその性
能を高める試みがなされている。例えば、上記エマルジ
ョンに使用するアクリル樹脂の接着力を高めてセメント
硬化体の接着性をさらに向上させる目的で、カルボキシ
ル基やグリシジル基をもつエチレン性不飽和ｊｌｌｆｆ
ｉ体またはカチオン系エチレン性不飽和単量体（例えば
アルキルアミノエチルメタクリレート等）を共重合させ
たり、カチオン性界面活性剤やカチオン性保護コロイド
をエマルジョンに添加してカチオン性を付与する方法が
提案されている。しかしながら、このような方法による
セメント硬化体の接着性の向上では、適用分野によって
はまだ不充分とされている。すなわち、釉薬をかけた磁
器タイルの表面、プラスチック製床材（エポキシ樹脂系
床材、ウレタン樹脂系床材、塩化ビニル樹脂系床材等）
、アスファルトコンクリート面、鋼板２合板、古くなっ
たセメントコンクリートやセメントモルタル面等に対し
ては接着性が劣るため、それら材料面に対しての塗布仕
上げに用いることは難しい。

また、セメント硬化体の弾性を高める目的で、アクリル
系エマルジョンに使用するアクリル樹脂として、ガラス
転移温度の低い軟質なものを選択し、その使用量を増加
するという方法も提案されている。この方法によれば、
かなりの効果が期待できる筈であるが、実際には、使用
するアクリル樹脂を、ガラス転移温度の低い軟質なもの
とすると、それによってセメント硬化体の接着性が低下
するため、ガラス転移温度の低いものを使用するにも自
ずと限界があり、期待どおりの効果が得られず、ある程
度の弾性の向上効果が得られるにすぎない。特に、上記
のように、ガラス転移温度の低いものの使用に制約を受
ける結果、低温時の弾性の改善については不充分であり
、実用工種々の制約を受けているのが実状である。

この発明は、多様な被着体に対して優れた接着性を示す
と共に、低温領域を含む広い温度領域において優れた弾
性を発揮するセメント硬化物になりうるセメント組成物
の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、この発明のセメント組成物
は、下記のＡ成分とＢ成分を主成分とするという構成を
とる。

（Ａ）下記の一般式（１）で表される反覆単位および一
般式（２）で表される反覆単位の少なくとも一方と、一
般式（３）で表される反覆単位とを主成分とし、ガラス
転移温度が１０°Ｃ以下であるアクリル酸系樹脂の水性
エマルジョン。

（Ｂ）セメント。

すなわち、この発明のセメント組成物には、上記の反覆
単位を主成分とし、ガラス転移温度が１０℃以下である
アクリル酸系樹脂の水性エマルジョンが含まれており、
そのアクリル酸系樹脂は、粒子状をしていてカチオン性
を帯びているため、セメント組成物を被着体表面に塗布
したときに、アニオン性を帯びているセメント粒子に効
率よく吸着する。その結果、セメント粒子、アクリル酸
系樹脂粒子の分布ないし配置が均一になる。そして、そ
の状態でアクリル酸系樹脂粒子の表面に存在する官能基 ＨＸ 子のアルカリにより架橋反応を起こし、樹脂分子間、樹
脂粒子間ならびにセメントさらには被着体とも強固に結
合し、それによって生成セメント硬化体が優れた接着性
を発揮し被着体に強く接着する。このような接着性の著
しい向上は、ガラス転移温度の低いアクリル酸系樹脂（
接着性低下作用を存する）の使用を許容し、上記のよう
なガラス転移温度の低い樹脂を支障なく使用できるよう
になり、それによって低温領域における弾性の改善も実
現できるようになるのである。

このように、この発明は、上記の反覆単位を主成分とす
るアクリル酸系樹脂の水性エマルジョンを用いることが
最大の特徴である。

上記の反覆単位を主成分とするアクリル酸系樹脂の水性
エマルジョンは、例えば、炭素数１〜１２のアルキ“ル
基またはシクロアルキル基を有するアクリル酸アルキル
エステルおよびメタクリル酸アルキルエステルを単独で
もしくは併用し、これら単量体と、下記の一般式（４）
または（５）で表されるアルカリ架橋性の第４級アンモ
ニウム塩単量体を単独でもしくは併用し、公知のアクリ
ル酸系樹脂水性エマルジョンの製法に準じて共重合させ
ることにより製造することができる。

上記炭素数１〜１２のアルキル基またはシクロアルキル
基を有するアクリル酸アルキルエステル。

メタクリル酸アルキルエステルの代表的なものを例示す
るとつぎのとおりである。アクリル酸メチルエステル、
アクリル酸エチルエステル、アクリル酸プロピルエステ
ル、アクリル酸フチルエステル、アクリル酸アミルエス
テル、アクリル酸ヘキシルエステル、アクリル酸２−エ
チルヘキシルエステル、アクリル酸ｎ−オクチルエステ
ル、アクリル酸デシルエステル、アクリル酸ラウリルエ
ステル、アクリル酸シクロヘキシルエステル、メタクリ
ル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル２メ
タクリル酸プロピルエステル、メタクリル酸ブチルエス
テル、メタクリル酸アミルエステル、メタクリル酸ヘキ
シルエステル、メタクリル酸２−エチルヘキシルエステ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチルエステル、メタクリル酸
デシルエステル、メタクリル酸ラウリルエステル。これ
らは単独でもしくは適宜に組み合わされて用いられる。

なお、必要に応じて、これらと共重合可能な他の不飽和
単量体、例えば、スチレンおよびその誘導体、アクリロ
ニトリル、メタクロニトリル、アクリル酸、メタクリル
酸、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ヒドロオキシ
アルキルアクリレート。

アクリルアミドおよびその誘導体、メタクリルアミドお
よびそのｉ３体、アルキルアミノアクリレート、アルキ
ルアミノメタクリレート、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアクリル
アミド、Ｎ、Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド、ジメチ
ルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロ
ピルメタクリルアミド等を併用してもよい。

上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルに共重合させ
る上記一般式（４）のアルカリ架橋性第４級アンモニウ
ム塩単量体の代表例として、下記に例示する各種のエピ
ハロヒドリン付加物と無機あるいは有機アニオンとの塩
、例えば、クロライド。

ブロマイド、サルフェート、ナイトレート、アセテート
、プロピオネート、ベンゼンスルホネート。

ラウリルスルホネート等があげられる。

（エピハロヒドリン付加物） ジメチルアミノエチルメタクリレート・エピハロヒドリ
ン付加物〔一般式（４）において、Ｒ＝Ｃ１１３、Ａ＝
−０−、ｎ＝２、Ｒ＋　、Ｒｚ　＝ＣＨ３、Ｘ＝　Ｃｌ
。

ＢｒまたはＩである化合物、以下同様の表記法による〕
、ジエチルアミノエチルメタクリレート・エピハロヒド
リン付加物、ジメチルアミノプロピルメタクリレート・
エピハロヒドリン付加物、ジメチルアミノエチルクリレ
ート・エピハロヒドリン付加物、ジエチルアミノプロピ
ルメタクリレート・エピハロヒドリン付加物、ジメチル
アミノエチルアクリレート・エピハロヒドリン付加物、
ジエチルアミノプロビルアクリレート・エピハロヒドリ
ン付加物、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド・
エピハロヒドリン付加物、ジエチルアミノプロビルメタ
クリルアミド・エピハロヒドリン付加物、ジメチルアミ
ノエチルメタクリルアミド・エピハロヒドリン付加物、
ジエチルアミンプロピルアクリルアミド・エピハロヒド
リン付加物。

ジメチルアミノプロピルアクリルアミド・エピハロヒド
リン付加物。

上記一般式（４）で表されるアルカリ架橋性第４級アン
モニウム塩単量体のなかでも、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート・エピクロルヒドリン付加物、ジメチルア
ミノエチルアクリレート・エピクロルヒドリン付加物、
ジメチルアミノプロピルメタクリレート・エピクロルヒ
ドリン付加物、ジエチルアミンプロピルアクリルアミド
・エピクロルヒドリン付加物、ジメチルアミノプロピル
アクリルアミド・エピクロルヒドリン付加物のクロライ
ドまたはナイトレートは製造ないしは入手が容易であり
、しかも良好な特性を有するアクリル酸素樹脂（共重合
体）を与えるところから特に好適に用いられる。

これら一般式（４）の化合物は、ｐＨの調整等により容
易に脱ハロゲン化水素反応を起こして、末端にエポキシ
基を有する一般式（５）の化合物に転換するが、この一
般式（５）の化合物もアルカリ架橋性隼量体として本発
明の共重合体の製造に使用可能であり、単独でもしくは
上記一般式（４）の化合物と併せて用いられる。このよ
うに、上記一般式（５）の化合物は、通常、上記一般式
（４）の化合物から誘導されたものが用いられる。ただ
し、上記一般式（５）の化合物を、単独でもしくは一般
式（４）の化合物と併せて用いるよりも、一般式（４）
のエビハロヒドリン形のものを単独で用いる方が製造上
、好都合である。

上記一般式（４）および（５）のアルカリ架橋性第４級
アンモニウム塩単量体の使用量（共重合体量）は、重量
基準で、全使用単量体中、上記アルカリ架橋性第４級ア
ンモニウム塩単量体が０．５〜１０％を占めるように設
定することが好ましい。これにより、アクリル酸系樹脂
中において、前記一般式（１）。

（２）で示される反覆単位が重量基準でアクリル酸系樹
脂全体の０．５〜１０％を占めるようになる。より好ま
しいのは１〜７％（重量、以下同じ）の範囲内である。

すなわち、上記値が０．５％未満では、セメント硬化体
に対する接着性１弾性改善効果が充分でなく、逆に１０
％を超えると架橋寥度が高くなり過ぎて共重合体ひいて
はセメント硬化体が脆いものとなる傾向がみられるよう
になるからである。

上記アルカリ架橋性第４級アンモニウム塩単量体と、（
メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合反応は、
すでに述べたように、公知のアクリル酸エステル系共重
合体水性エマルジョンの製造に準じて行われるが、より
詳しく説明すると、ジャケット等により内部温度の調節
が可能な′ｆＡ拌機付きの反応釜に上記単量体を入れて
常圧下で重合反応を行う。反応は重合開始剤のラジカル
発生温度、一般的には５０〜８０”Ｃで３〜８時間行う
。

この重合反応に際しては、重合開始剤２界面活性剤、保
護コロイド、連鎖移動剤ならびに緩衝剤等が水溶液ない
しは分散液の形で反応系内に添加される。

上記重合開始剤としては、一般に過酸化物あるいは過酸
化物と還元性物質との組み合わせが用いられる。過酸化
物としては、過硫酸カリ、過硫酸ナトリウム、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化水素等があげられ、還元性物質とし
ては、酸性亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、ハイドロサ
ルファイド第一鉄塩等があげられる。重合開始剤の使用
量は、重合開始剤が、全使用単量体に対して、０．０２
〜５％の割合になるように設定される。

また、界面活性剤としては、慣用されている総ての界面
活性剤（非イオン型、アニオン型、カチオン型）を使用
することができるが、この発明では、特に非イオン型も
しくはカチオン型のものの使用が好ましく、これによっ
て得られるアクリル酸系樹脂の特性を最も有効に発揮せ
しめることができるようになる。非イオン翌界面活性剤
としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルフェノールエーテル、オキシエ
チレンオキシプロピレンブロックポリマー等があげられ
、カチオン型界面活性剤としては、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウム
クロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムク
ロライド等があげられる。なお、上記非イオン型もしく
はカチオン型のもの程有効ではないが、アニオン製界面
活性剤を用いることもできる。そのようなものとして、
高級アルコールの硫酸エステルアルカリ塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸アルカリ塩。

アルキルナフタレンスルホン酸アルカリ塩、ポリオキシ
エチレンアルキルサルフェートアルカリ塩。

ポリオキシエチレンアルキルフェニルサルフェートアル
カリ塩等があげられる。

また、保護コロイドとしては、公知の水溶性ポリマーの
殆ど総てのものが適用でき、代表的なものとして、完全
鹸化ポリビニルアルコール、部分鹸化ポリビニルアルコ
ール、スルホン化部分鹸化ポリビニルアルコールアルカ
リ塩、スルホン化完全鹸化ポリビニルアルコールアルカ
リ塩、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
等の水溶性のセルロース誘導体、さらにはポリプロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる
。保護コロイドの使用量は、全使用単量体に対して、０
．２〜１０％になるようにすることが好ましく、より好
ましいのは２〜５％である。

緩衝剤としては、燐酸１重炭酸ソーダ、重炭酸カリ、ピ
ロリン酸ソーダ、ピロリン酸カリ、第３リン酸ソーダ、
酢酸ソーダ等があげられ、その使用量は、全便用羊量体
に対してＯ〜５゛％に設定される。

このようにして、アクリル酸系樹脂の水性エマルジョン
が製造される。アクリル酸系樹脂は、上記水性エマルジ
ョンにおいて、粒子状で分散しているが、その粒子径を
０．０１〜１μｍの範囲に設定することが好ましい。ま
た、上記水性エマルジョンは、アクリル酸系樹脂（固形
分）が２０〜７０％を占めるように設定することが好ま
しい。そして、上記アクリル酸系樹脂は、ガラス転移温
度が１０°Ｃ以下、好ましくは０℃以下、さらに好まし
くは一１０°Ｃ以下に設定されている。すなわち、アク
リル酸系樹脂のガラス転移温度は、主として、単量体で
ある（メタ）アクリル酸エステルにおけるアルキル基の
大きさによって定まり、アルキル基の炭素数が多くなる
と、低くなる。したがって、この発明は、（メタ）アク
リル酸エステルのアルキル基を前記のように炭素数１〜
１２のものに設定し、生成アクリル酸系樹脂のガラス転
移温度が、１０℃以下になるように配慮している。ガラ
ス転移温度が１０°Ｃを超えると、生成樹脂の主骨格が
硬くなりすぎ、硬化樹脂が弾性に欠けた脆いものとなる
ため、セメント硬化体の弾性が向上しなくなる。したが
って、アクリル酸系樹脂は、ガラス転移温度が１０℃以
下であることが必要である。

なお、ガラス転移温度が比較的高いアクリル酸系樹脂、
例えばガラス転移温度が１０°Ｃを超、える樹脂につい
ては、可塑剤を添加してガラス転移温度を１０℃以下に
下げるようにしてもよいし、水性エマルジョンの製造の
際の原料仕込み時に、可塑剤と（メタ）アクリル酸エス
テルとのブレンド物を使用するようにしてもよい。使用
する可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチル
フタレート、トリメチルペンタジオール、トリメチルペ
ンタジオールモノイソブチレート、トリメチルペンタジ
オールジイソブチレート、ブチルカルピトール等通常使
用されている可塑剤が用いられる。

また、その使用量は、アクリル酸系樹脂に対して２０％
以下であって、できるだけ少量とすることが望ましい。

ガラス転移温度の下限については、−４０℃を下廻ると
、樹脂の主骨格が軟らかくなりすぎて架橋が進んだ後に
も充分な機械的強度が得難くなることがあるため、−４
０°Ｃ以上、特に−３０°Ｃ以上に設定することが好ま
しい。

この発明のセメント組成物は、上記のようなアクリル酸
系樹脂の水性エマルジョンとセメントとを、必要に応し
て充填材、顔料、消泡剤、その他添加剤とともに混練す
ることによって製造される。

水性エマルジョンと混練するセメントとしては、ポルト
ランドセメント、早強セメント、超早強セメント、アル
ミナセメント　ジェットセメント高炉セメント　ポゾラ
ンセメント、耐硫酸塩セメント、白色ポルトランドセメ
ント等公知のセメントのすべてがあげられる。

充填材は必要に応して使用され、珪砂、砕砂。

高炉スラグ砕砂１入工軽量骨材３川砂、海砂、山砂、パ
ーライト炭酸カルシウム粉体、アスベスト、耐アルカリ
性ガラス繊維、鋼繊維、炭素繊維。

フライアッシュ、酸化′チタン、鉄鉱砂等のなかから施
工目的に応じて適宜選択される。消泡剤は必要に応じて
水性エマルジョンに対して０〜５％の割合で使用される
。これは緻密なセメント硬化体をつくるのにを効である
。顔料としては、ヘンガラ、カーボンブラック等の無機
顔料および通常使用される有機顔料が用いられる。

上記水性エマルジョンとセメント等との混純については
、通常のセメントの練り混ぜ方法をそのまま適用して何
ら差し支えない。例えばセメントに所定量の水性エマル
ジョンと、必要に応じて充填材等を加え、これを携帯電
動ミキサー、塗料分散用ミキサー、モルタルミキサー等
を用いて、あるいは場合によってはモルタルスプーンを
用いた手練りで混練することにより目的とするセメント
組成物を得ることができる。この場合、水性エマルジョ
ンは、セメントに添加する混練水の一部あるいは全量で
予めこれを希釈して用いてもよい。

また、セメントに対する水性エマルジョンの混入率はア
クリル酸系樹脂（固形分）基準で、セメントに対して通
常１〜２００％の範囲であり、セメント組成物の用途等
に応じてかかる範囲から適宜のものが選択される。例え
ばセメント硬化体の接着性能のみを向上させる目的で使
用する場合は、１〜４０％特に５〜２５％で充分かつ好
適であるが、セメント硬化体にさらに弾性を与える目的
で使用する場合は２５〜２００％が好ましく、さらに好
ましくは４０〜１００％である。この場合、上記水性エ
マルジョンをセメントおよび水と混錬しても通常に用い
る温度では直ちに架橋反応は進まず、セメントの水和反
応と同時に進行するので極めて都合のよい緻密なセメン
ト硬化体構造を形成しうるのである。

このようにして得られるセメント組成物は、種々の被着
体面の塗布仕上げ用として特に好適でるる。例えば、建
造物の躯体コンクリート壁面、床面への仕上げモルタル
、防水セメント弾性セメント塗装材、古くなった磁器タ
イル表面への補修用セメント、鋼板床面へのセメントモ
ルタル舗装。

鉄鋼製品のセメント防錆塗装材、露出鉄骨や鉄筋の補修
用セメント塗装材、コンクリートあるいは磁器タイル用
の目地セメント等に広く利用でき、優れた効果を発揮す
る。この場合、上記セメント組成物の塗布は、通常のセ
メント系仕上げ材と同様にして行うことができる。すな
わち、セメント組成物がセメントモルタル状の場合は、
金鏝や木鐸で塗りつけることができる。セメント塗料状
の場合には刷毛、スプレーガン、エアレススプレーガン
等を使うことができる。また広い床面には軟らかく混練
して、通称トンボといわれる道具で塗り広げることもで
きる。塗布したセメント組成物の養生は、気乾養生ある
いは湿空養生方法等によって行われる。一旦共重合体粒
子の皮膜形成が完了すれば水中養生により硬化させるこ
ともできる。

〔作用〕

この発明のセメント組成物を上記のように被着体表面に
塗布した場合において、セメント組成物中の水分は、セ
メントの水和反応、水分のア発５被着体（吸水生がある
場合）への水分の移動等により減少し、いわゆる濃縮作
用によりアクリル酸系樹脂粒子、セメント粒子、充填材
粒子等は互いに接近し、やがて密着する。ところで上記
アクリル酸系樹脂の粒子の表面には、多くのカチオン性
基が存在するため、アクリル酸系樹脂の粒子は、従来の
カチオン性界面活性剤やカチオン性保護コロイドを添加
したものや、カチオン性エチレン性不飽和華量体（例え
ばアルキルアミノエチルメタクリレート等）を共重合し
たものと比較して強いカチオン性を帯びている。したが
って、上記濃縮作用によるアクリル酸系樹脂粒子、セメ
ント粒子。

充填材粒子等の接近ならびにその後の密着の際、強いカ
チオン性を帯びているアクリル酸系樹脂粒子が、アニオ
ン性に帯電している。セメントや充填材被着体に効率よ
く吸着し、融着するようになり、それによってセメント
、充填材、樹脂粒子の分布ないしは配置状態が均一にな
り、アクリル酸系樹脂の混入効果が顕著に発現するよう
になる。

従来のアクリル系重合体混入セメントでは、セメントや
充填材の空隙部分にアクリル系重合体粒子が凝集し、そ
の後融着するため、硬化重合体の分布だ不均一となり、
防水性はある程度付与されるものの、弾性付与や接着性
向上には効果が小さかった。これに対してこの発明のセ
メンＶｔ成物によれば、アクリル酸系樹脂粒子のみでな
く、セメント粒子、充填材等も均一に分布ないし配置す
るため、セメント硬化体の構造が緻密かつ均質になり、
そのうえ、均一分布しているアクリル酸系樹脂粒子によ
って被着体に対する強い接着力を発１工する。そして、
セメント粒子、充填材等に吸着。

融着したアクリル酸系樹脂粒子表面の官能基が、セメン
トのアルカリにより架橋反応を起こし、アクリル酸系樹
脂粒子間の強い結合を形成するのみならず、上記樹脂粒
子とセメント充填材、被着体間にも強い密着力を形成し
、上記アクリル酸系樹脂粒子等の均一分布にもとづく接
着力向上効果。

組織の緻密均質化効果と相俟ってセメント硬化体が被着
体に極めて強固に接着するようになるとともに、強靭に
なる。しかも、上記アクリル酸系樹脂は、温度変化に伴
う物性の低下ないし変化が少ないという優れた特性を備
えており、かつガラス転移温度が１０℃以下であって軟
質であるため、上記セメント硬化体は、高温領域だけで
なく、低温領域でも優れた弾性を発揮する。

〔発明の効果〕

この発明のセメント組成物は、上記のような反覆単位を
主成分とし、ガラス転移温度が１０°Ｃ以下であるアク
リル樹脂の水性エマルジョンを用いているため、その作
用により、従来のセメント組成物では塗布仕上げが不可
能であった被着体に対しても塗布仕上げでき、しかも高
温領域だけでなく低温領域においても優れた弾性を発揮
するセメント硬化体を生成しうるのである。しかも、こ
のセメント組成物は、乾燥硬化過程で乾燥収縮による亀
裂が発生せず、かつ生成硬化体は上記のように極めて優
れた接着性ならびに弾性を備えているのみならず、組織
が緻密で均質なことから、優れた防水性１曲げ強度、引
張り強さ、耐衝撃性、耐摩耗性をも備えている。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕 内容積２１の、錨型撹拌機を備えた硬質ガラス製乳化重
合反応装置に下記の原料を投入しアクリル酸系樹脂の水
性エマルジョンをつくった。

（１１初期にフラスコへ仕込む水溶液の組成ポリオキシ
エチレンノニルフェノールエーテル（エチレンオキシド
付加モル数２０）：５部（重量、以下同じ） 第１燐酸ソーダ　　＝０．５部 過硫酸アンモニウム二０．５部 ヒドロキシエチルセルロース （２％水溶液粘度ＩＱｃｐｓのもの）：３部工業用水　
：１００部 合　　　計　　　　：１０９　部 （２）重合用単量体混合物 メチルメタクリレート　　　　　　＝３２部２−エチル
へキシルアクリレート：６５ｍジメチルアミノプロピル
メタクリレート・エピクロルヒドリン付加物のナイトレ
ート（９０％水溶液）　　　　　　　　　；３．３部上
記水溶液をフラスコに仕込み７５℃まで加温し、その温
度を維持しながら上記重合用単量体混合物を３時間にわ
たって均等に滴下して乳化重合を行い、滴下終了後も７
５℃に１時間保持して反応を終了させた。ついで、冷却
したのち、生成したアクリル酸系樹脂水性エマルジョン
を取り出した。得られた水性エマルジョンの物性はつぎ
のとおりであった。

固形分濃度　　　　　：５１％ 粘度（３Ｑ゛ｃ、ＢＨ型粘度計、以下同じ）：　３５０
０　　ｃｐｓ アクリル酸系樹脂（以下「樹脂」と略す）のガラス転移
温度（以下ｒＴｇＪと略す）ニー１４℃ ｐＨ＝２．２ つぎに、上記水性エマルジョンを用い、つぎのように各
原料を配合し混練してセメントモルタルをつくった。

普通ポルトランドセメント＝１００部 豊浦標準砂　　　　　　　：３００部 水性エマルジョン　　　　＝３９．２部（固形分として
２０部） 消泡剤（ノプコＮＸＺ、サンノプコ社）：１部 水　　　　　　　　　　　　　　　：　４５部得られた
セメントモルタルを市販半磁器タイル（寸法７．５Ｘ７
．５ＸＱ、５部ｍ）の釉薬のかかった表面に、流して４
．５　Ｘ　４．５　Ｘ　０．５　Ｃｍセメントモルタル
層を形成し、２０℃で３週間気乾養生してセメント硬化
体化した。

〔比較例１〕 上記水性エマルジョンに代えて、市販セメント混入用ア
クリルエステル系共重合体エマルジョンＣＴ（ジメチル
アミンエチルアクリレート・２−エチルへキシルアクリ
レート・メチルメタクリレート共重合体）を、セメント
に対して固形分として２０部の割合になるように用いた
。それ以外は実施例１と同様にして市販半磁器タイルの
表面にセメント硬化体層を形成した。なお、上記市販エ
マルジョンＣＴの物性はつぎのとおりであった。

固形分濃度　７４０％ 粘　　　　度　　：　　１５０ｃｐｓ Ｔｇ　　　　　　ニー５°Ｃ ｐＨ：５．４ 〔比較例２〕 上記水性エマルジョンに代えて、市販セメント混入用ア
クリルエステル系共重合体エマルジョンＵＳ　（アクリ
ル酸・２−エチルへキシルアクリレート・スチレン共重
合体）を、セメントに対して固形分として２０部の割合
になるように用いた。

それ以外は実施例１と同様にして市販半磁器タイルの表
面にセメント硬化体層を形成した。なお、上記市販エマ
ルジョンＵＳの物性はつぎのとおりであった。

固形分濃度　：５８％ 粘　　　　度　　ニア００ｃｐｓ Ｔｇ　　　　　　：　−２５℃ ｐＨ：８．０ 上記実施例および比較例１，２において形成されたセメ
ント硬化体層の接着強度を、建研式引張試験機を用いて
測定した（以下の測定も同様である）。その結果を第１
表に示した。

第１表から、実施例のセメント組成物によれば、比較例
１．２のセメント組成物では塗布仕上げが困難である釉
薬表面に対しても、強固に接着するセメント硬化体層を
形成できることがわかる。

〔実施例２〜１１．比較例３，４部 初期にフラスコへ仕込む水溶液の組成をつぎのように変
えるとともに、重合用単量体混合物の組成を下記の第２
表のように変えた。それ以外は実施例Ｉと同様にして第
２表に示す物性の水性エマルジョンを得た。

（１）初期にフラスコへ仕込む水溶液の組成ポリオキシ
エチレンオクチルフェノールエーテル（エチレンオキシ
ド付加モルＢ５５）：５．０部 過硫酸カリ　　　　　二０．５部 第１燐酸カリ　　　　：１．０部 ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル（エチレ
ンオキシド付加モル数１５）：５．０部 工業用水　：１００部 合　　　計　　　　：　１１１．５　部なお、第２表に
おいて、試料文に＊印がついているものは実施例であり
、番号の小さいものから順に、実施例２ないし１１に対
応している。＊印のついていないものは比較例である。

（以下余白） つぎに、上記水性エマルジョンを用い、つぎのようにし
て各原料を配合し混練してセメントモルタルをつくった
。

早強セメント　　　　：１００　部 ６号硅砂　　：１００部 ７号硅砂　　：１００部 ８号硅砂　　：１００部 水性エマルジョン　　：固形分で２０部市販哨泡剤　　
　　　−０，５部 水　　　　　　　　　　　　　：　５０　　部得られた
セメントモルタルをそれぞれ、下記の４　、ｆ！Ｔｉ類
の被着体の表面に流し、４．５　Ｘ　４．５　ｘ　０．
５ｃｍのセメントモルタル層を形成し、２０°Ｃで２週
間気乾養生してセメント硬化体化した。

（被着体） ＳＳ４１鋼板（６，ＯＸ９．ＯＸｏ、９ｃｍ）ラワン合
板　（７，５Ｘ７．５　Ｘｏ、９ｃｍ）半磁器タイル（
釉薬面へ接着、 ７．５　Ｘ７．５　Ｘｏ、５ＣＩｎ） セメントモルタル板（７，０Ｘ７．０　Ｘ２．０ｃｍ）
上記実施例および比較例において形成されたセメント硬
化体層の接着強度を測定して第３表に示した。ただ、５
ｓ４１鋼板、半磁器タイル、セメントモルタル板につい
ては、上記の試験以外に、気乾養生を１週間したのち、
「２日間室温の水中へ浸漬し、続いて２日間で８０゛Ｃ
乾燥すること」を１サイクルとするサイクリングテスト
を５サイクル行い、ついで室内で１週間気乾養生を行っ
て接着強度を測定するという試験を行った。その結果も
第３表に併せて示した。

なお、第３表において、Ｎα１４は、寛１２の水性エマ
ルジョンに、可塑剤としてジブチルツクレートを５％（
固形分に対して）添加しガラス転移温度をＯ′Ｃに下げ
たものを混入したモルタルについての試験結果である。

（以下余白） 第３表の結果から、この発明のセメント組成物は、全て
の被着体に対して優れた接着性を示し、サイクリング後
の接着性能も良好であることがわかる。これに対して、
この発明で用いるアルカリ架橋性単量体を含まない樹脂
を配合したセメント組成物（試料磁２）では、初期接着
強度ならびにサイクリング後の接着強度の双方が共に不
良となっている。また、この発明で用いるアルカリ架橋
性単量体と同種の単量体を含む樹脂であっても、そのガ
ラス転移温度が１０℃を上回るような場合（試料患１２
）には、初期接着性は良好であるものの、サイクリング
テスト後の接着性が著しく低下し実用性に乏しい。ただ
し、このような共重合体であっても、これに可塑剤を添
加してガラス転移温度を１０″Ｃ以下に低下させること
により、耐久接着性を向上させることは可能である（試
料述１９参照）。なお、試料寛１３はガラス転移温度が
一４８°Ｃのものを用いているにもかかわらず、それよ
りガラス転移温度の高いものを用いている実施例よりも
成績が悪いことからアクリル酸系樹脂ガラス転移温度の
下限にも好ましい範囲があることがわかる。

Ｃ実施例１２．比較例５〜８） 重合用単量体組成物の組成を下記の第４表のよう変えた
。それ以外は実施例２〜１１と同様にして第４表に示す
物性の水性エマルジョンを得た。

なお、第４表において、試料患に＊印のついているもの
は実施例であり、ついていないものは比較例である。

（以下余白） つぎに、得られた水性エマルジョンを用い、下記の（Ａ
）および（Ｂ）で示すように２種類のセメント組成物を
つくり、それぞれ試験を行った。

（Ａ）実施例２〜１１と全く同様の組成で同様にしてセ
メントモルタルをつくり、同様にして各種被着体表面に
対する接着強度の測定ならびにサイクリングテストを行
った。

（Ｂ）白色ポルトランドセメント１００部、炭酸カルシ
ウム粉体５０部、水性エマルジョン固形分で１００部、
メチルセルローズ０．２部、重版消泡剤３部および適量
の水を十分攪拌分散させてセメント塗料をつくり、直ち
に剥離性のある平滑な仮の上に流し、厚み１ｎのセメン
トフィルムをつくった。これを２０゛Ｃで１力月間養生
を行ったのち、ＪＩＳＡ６０２１に串してセメントフィ
ルムの引張試験を行い物性を調べた。

以上の試験結果を第５表にまとめて示した。なお、第５
表において試料ｆｂ２０は、乳化重合に際し、一般式（
４）または（５）のカチオン性単量体を用いる代わりに
、カチオン性の界面活性剤を用いてカチオン性のエマル
ジョンを得たものであって、その重合条件は、ポリオキ
シエチレンノニルフェノールエーテル（非イオン界面活
性剤）に代えて、ラウリルトリメチルアンニウムクロラ
イド（カチオン性界面活性剤）を用い、かつ単量体混合
物の組成をメチルメタクリレート３５部、２−エチルへ
キシルアクリレート６５部とした以外は実施例１と同様
に設定した。

（以下余白） 第５表の結果から、この発明のセメント組成物は、他の
架橋性単量体の共重合により得られた樹脂エマルジョン
を配合した比較例のセメント組成物に比べて各種被着体
に対する接着性について全般的に優れているのみならず
、引張強度と伸度のバランスがよくとれており、かつそ
の温度変化が少ないので低温から高温に至る広い温度領
域で優れへた物性（特に弾性）を示すことがわかる。特
に、５サイクル後の接着強度については、比較例が大幅
にダウンするのに対して、この発明のものは殆ど変化し
ないか、逆に向上しており、両者間に大差がついている
。このような差が生じるのは、この発明に係るセメント
硬化体が弾性に冨んでいてサイクリングテストにおける
温度変化等によく追随するに対し、比較例のものは弾性
に欠は温度変化等に追随できないからと考えられる。

〔実施例１３〕 初期にフラスコに仕込む水溶液および重合用単量体混合
物として下記に示す組成のものを用いた。それ以外は実
施例１と同様にして水性エマルジョンを製造した。ただ
し、反応温度は７０〜７５℃、単量体の滴下時間は４時
間に設定した。

（１）初期にフラスコへ仕込む水溶液の組成ポリオキシ
エチレンノニルフェノールエーテル（エチレンオキシド
付加モルｌ３２０）：６，０部 過硫酸アンモニウム　　二０．４部 第１燐酸ソーダ　　　　：０．５部 工業用水　　＝１００部 合　　　計　　　　　　　：１０６．９　部（２）重合
用単量体混合物 メチルメタクリレート　　　　　：１０部ス　　チ　　
し　　ン　　　　　　　　　　　　　　　川　５部２−
エチルへキシルアクリレート：４２部エチルアクリレー
ト　　　　　　　：３０部ジメチルアミノプロピルメタ
クリルアミドエピクロルヒドリン付加物のナイトレート
（７０％水溶液）　　　　　　　　　：４．３部合　　
　計　　　　　　　　　　　：　１０１．３　　部得ら
れた水性エマルジョンの物性はつぎのとおりであった。

固形分濃度　：ＳＯ，Ｚ％ 粘　　　　度　　：４８０ｃｐｓ Ｔｇ　　　　　　：　−１４℃ ｐＨ：　３．１ つぎに、上記水性エマルジョンを用い、つぎのようにし
て各原料を配合し’／ＲＨしてセメントモルタル（フロ
ー値１７０）をつくった。

早強セメント　、’：ｔｏｏ　　部 ７号珪砂　：１００部 ６号珪砂　：１００部 ５号珪砂　：１００部 水性エマルジョン　：固形分として３０部市販消泡剤　
　　　：２　部 水　　　　　　　　　　　：適　量 得られたモルタルを、施工後約５年を経過したエポキシ
樹脂床面の補修のため該床面に２〜５龍の厚みで全面に
塗りつけ金種で平滑に仕上げ、１週間気乾養生を行った
のち、水性床用塗料（緑色）を刷毛塗りし、補修工事を
終了した。エポキシ樹脂面への混入モルタルの接着強度
は、材令７日（気乾養生直後）で８．４　ｋｇ／　ｃＪ
　（全て材料破壊）であり極めて良好であった。

ちなみに、比較のため、実施例１で用いた市販アクリル
系共重合体水性エマルジョンＣＴおよびＵＳを用い、同
一の条件でエポキシ樹脂床面への接着剤強度を測定した
が、どちらも接着強度はＯｋｇ／ｃｄであった。

〔実施例１４〕 初期にフラスコへ仕込む水溶液および重合用単量体混合
物として下記に示す組成のものを用いた。それ以外は実
施例１と同様にして水性エマルジョンを製造した。

（１）初期にフラスコへ仕込む水溶液の組成ポリオキシ
エチレンノニルフェノールエーテル（エチレンオキシド
付加モル数２５）ニア、０部 過硫酸カリ　　　　　　：０．６部 工業用水　　ニア０部 合　　　計　　　　　　　　ニア７．６部（２）　　重
合用単量体混合物 ブチルメタクリレート　　　　　：１５部ス　　チ　　
し　　ン　　　　　　　　　　　　　　：　１０部エチ
ルアクリレート　　　　　　　：２５部ブチルアクリレ
ート　　　　　　：４５部ジメチルアミノエチルメタク
リルアミド・エピクロルヒドリン付加物のクロライド（
９０％水溶ｉ）　　　　　　　　　：５．５部合　　　
計　　　　　　　　　　　　　：　１００．５　部得ら
れた水性エマルジョンの物性はつぎのとおりであった。

固形分濃度　：５９．１％ 粘　　　　度　　：１５２０ｃｐｓ Ｔｇ　　　　　　ニー１８”Ｃ ｐＨ：２．３ つぎに、上記水性エマルジョンを用い、つぎのようにし
て各原料を配合し？ｎ　Ｈしてセメントモルタル（フロ
ー値２００）をつくった。

早強セメント　　　；１００　部 ７号珪砂　：１００部 水性エマルジョン　：固形分として５０部市販消泡剤　
　　　：３　部 水　　　　　　　　　　　：適　量 得られたモルタルを、屋外のアスファルトコンクリート
面の凹部に、金種で塗りつけ、アスファルトコンクリー
ト面を平滑に補修した。そして、１週間気乾養生後、そ
の上に、ウレタン樹脂塗り床材を５ｆｌの厚みで塗りつ
けテニスコートに仕上げた。完工後、１年間経過した状
態で仕上り状態を観察したところ、その状態は変化が全
くなく良好で、アスファルトコンクリート面一セメント
硬化体層−ウレタン樹脂床材層間の密着性は極めて良好
であった。

ちなみに、比較のため、実施例１で用いた市販アクリル
系共重合体水性エマルジョンＣＴおよびＵＳを用い、上
記と同一の条件で屋外のアスファルトコンクリート面の
凹部に塗りつけ平滑に仕上げたのちウレタン樹脂塗り床
材を塗りつけた。しかし、約６カ月後、ＣＴおよびｕ　
５２Ｍ人セメント硬化体層は土中からの水分を吸収して
膨潤しウレタン床面に凹凸が生じた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記のＡ成分とＢ成分を主成分とするセメント組
   成物。 （Ａ）下記の一般式（１）で表される反覆単位および一
   般式（２）で表される反覆単位の少なくとも一方と、一
   般式（３）で表される反覆単位とを主成分とし、ガラス
   転移温度が１ ０℃以下であるアクリル酸系樹脂の水性 エマルジョン。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（１） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（２） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（３） 〔式（１）ないし（３）において、Ｒは水素またはメチ
   ル基、Ｒ＿１、Ｒ＿２はメチル基またはエチル基であり
   相互に同一であつても異なつていてもよい。Ｒ＿３は炭
   素数１〜１２のアルキル基またはシクロアルキル基であ
   る。Ａは−Ｏ−または−ＮＨ−、Ｘは塩素、臭素または
   沃素、Ｙは有機または無機のアニオンである。ｎは２ま
   たは３である。〕 （Ｂ）セメント。
2. （２）アクリル酸系樹脂が、０℃〜−４０℃の範囲内の
   ガラス転移温度をもつものである特許請求の範囲第１項
   記載のセメント組成物。
3. （３）一般式（１）で表される反覆単位および一般式（
   ２）で表される反覆単位の少なくとも一つが、重量基準
   でアクリル酸系樹脂全体の０．５〜１０％に設定されて
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載のセメント
   組成物。
4. （４）Ａ成分の使用割合が、Ａ成分の固形分を基準にし
   てＢ成分に対して１〜２００重量％になるように設定さ
   れている特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載のセメント組成物。