JPH03223143A - 発泡セメント質組成物 - Google Patents
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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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
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-
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- 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
-
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00439—Physico-chemical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
ゾレキャスト(precast)およびキャストインゾ
レイス(Cadi −1n plaoθン軽量セメ軽量
セメント質造品るための様々な組成物及び方法が存在す
る。
レイス(Cadi −1n plaoθン軽量セメ軽量
セメント質造品るための様々な組成物及び方法が存在す
る。
これらの中の成るものは軽量の充填材(filler)
および骨材(aggregate )を使用して軽量を
達成している。また、成るものはセメント本体に微小な
気泡を充填することによって密度を減少させている。気
泡を含有する軽量セメントを製造するKは多数の方法が
ある。最も普遍的な方法の一つはエアレーション(ae
ration)である。エアレーションは発泡剤と気泡
安定剤を含有した新たに調製したセメントスラリを発泡
させることによって機械的に行うことができる。セメン
トヲエアレーションするための別の方法はセメントスラ
リ中に、予め生成した有機発泡体を添加することである
。
および骨材(aggregate )を使用して軽量を
達成している。また、成るものはセメント本体に微小な
気泡を充填することによって密度を減少させている。気
泡を含有する軽量セメントを製造するKは多数の方法が
ある。最も普遍的な方法の一つはエアレーション(ae
ration)である。エアレーションは発泡剤と気泡
安定剤を含有した新たに調製したセメントスラリを発泡
させることによって機械的に行うことができる。セメン
トヲエアレーションするための別の方法はセメントスラ
リ中に、予め生成した有機発泡体を添加することである
。
通常セメントのエアレーションによって& 好Yt組織
と機械的性能をもった軽量セメントを製造することは一
般に難しい。これは水和後のセメントのゆっくりした@
!化プロセス中に気泡破壊が起こる1こめである。セメ
ント気泡の破壊のもう一つの原因は有機の予備発泡体(
prefoam)成分と無機のセメントスラリ成分との
間の不適合性にある。この後者の破壊は通常、予備発泡
体がスラリと接触した直後に起こる。
と機械的性能をもった軽量セメントを製造することは一
般に難しい。これは水和後のセメントのゆっくりした@
!化プロセス中に気泡破壊が起こる1こめである。セメ
ント気泡の破壊のもう一つの原因は有機の予備発泡体(
prefoam)成分と無機のセメントスラリ成分との
間の不適合性にある。この後者の破壊は通常、予備発泡
体がスラリと接触した直後に起こる。
米国特許第4,1)3,913号、第4.441.94
4号、および第4.559.263号には、機械的強健
を向上させるために重合体を高含量で使用した発泡セメ
ント質製品が記載されている。米国特許第4.731.
389号に条工、ポリビニルアルコール改質剤とメタホ
ウ酸ナトリウムのような塩添加物との間の相互作用によ
ってセメント質発泡体を安定化することが開示されてい
る。米国特許第3.867.159号には、低量の水浴
性重合体セメント結合剤と共に蛋白質発泡剤を使用した
軽量コンクリートの生成が記載されている。
4号、および第4.559.263号には、機械的強健
を向上させるために重合体を高含量で使用した発泡セメ
ント質製品が記載されている。米国特許第4.731.
389号に条工、ポリビニルアルコール改質剤とメタホ
ウ酸ナトリウムのような塩添加物との間の相互作用によ
ってセメント質発泡体を安定化することが開示されてい
る。米国特許第3.867.159号には、低量の水浴
性重合体セメント結合剤と共に蛋白質発泡剤を使用した
軽量コンクリートの生成が記載されている。
米国特許第3.834.91B号には、高い水/セメン
ト比を使用し、かつ、ヒドロキシプロビルメチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール、l几kZポリ(アクリル
II)もしくはポリ(メタクリル酸]の塩のような水溶
性気泡安定剤を使用した、多孔質建築構造物を製造する
ための原料バッチが記載されている。
ト比を使用し、かつ、ヒドロキシプロビルメチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール、l几kZポリ(アクリル
II)もしくはポリ(メタクリル酸]の塩のような水溶
性気泡安定剤を使用した、多孔質建築構造物を製造する
ための原料バッチが記載されている。
米国特許第4.473.406号には、エチレン性不飽
和カルボン酸とヒドロキシアルキルエステルとの共重合
体の導入によって改善された流動特定を有する非発泡セ
メント質組成物が記載されている。
和カルボン酸とヒドロキシアルキルエステルとの共重合
体の導入によって改善された流動特定を有する非発泡セ
メント質組成物が記載されている。
米国特許第4,792゜660号には、セメントとヒド
ロキシアルキル(メタ)アクリレートの重合体または共
重合体を含む非発泡セメント組成物が記載されている。
ロキシアルキル(メタ)アクリレートの重合体または共
重合体を含む非発泡セメント組成物が記載されている。
米国特許第4.425.291号には、界面活性剤と防
水用水性天然ラテックス分散物を使用した発泡アルカリ
金属珪酸塩が記載されている。
水用水性天然ラテックス分散物を使用した発泡アルカリ
金属珪酸塩が記載されている。
米国特許第4.596.834号には、気泡安定剤とし
て無機aIケ使用した発泡セメントの管断熱材が記載さ
れている。
て無機aIケ使用した発泡セメントの管断熱材が記載さ
れている。
英国特許第1.381.290号には、重合体ラテック
スによって改質されており、かつ発泡体を安定化さぜる
ために水浴性シリコーンを使用している軽量発泡マグネ
シアセメントが記載されている、!!#開昭63−24
8782号KtX、ti )” O* ジカルボン酸、
多価アルコール、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン
酸塩/ポリオール、メチルセルロース、およびゼラチン
を使用する、エアレーションされた軽量セメント製品が
記載されている。
スによって改質されており、かつ発泡体を安定化さぜる
ために水浴性シリコーンを使用している軽量発泡マグネ
シアセメントが記載されている、!!#開昭63−24
8782号KtX、ti )” O* ジカルボン酸、
多価アルコール、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン
酸塩/ポリオール、メチルセルロース、およびゼラチン
を使用する、エアレーションされた軽量セメント製品が
記載されている。
本発明は改善された気泡安定性、改善された機械的強度
、改善された耐水性、および改善された遮音および断熱
性を有する発泡セメント質組成物を提供するために、従
来使用してきた技術をさらに改善するものである。
、改善された耐水性、および改善された遮音および断熱
性を有する発泡セメント質組成物を提供するために、従
来使用してきた技術をさらに改善するものである。
発明の概要
本発明は一つまたはそれ以上の水硬物質約100重量部
と、水約25重量部から約70重量部未満までと、約1
.000〜約20.000の重量平均分子量を有し、そ
してポリカルボン酸単独重合体またはその塩からなる重
合体気泡安定剤約0.02重量部から約10重量部まで
を含有する気泡質または発泡組成物であって、 a)水1725重量部から約70重量部未満1でと前記
重合体気泡安定剤約0.01重量部から約5重量部まで
を含む均質に発泡した混合物と、b)水約25重量部か
ら約70重食部未満までと前記水硬物質約100重量部
と前記重合体気泡安定剤約0.01重量部から約5重量
部までを含む均質スラリを 均一混合することによって製造された、前記組成物に関
する。
と、水約25重量部から約70重量部未満までと、約1
.000〜約20.000の重量平均分子量を有し、そ
してポリカルボン酸単独重合体またはその塩からなる重
合体気泡安定剤約0.02重量部から約10重量部まで
を含有する気泡質または発泡組成物であって、 a)水1725重量部から約70重量部未満1でと前記
重合体気泡安定剤約0.01重量部から約5重量部まで
を含む均質に発泡した混合物と、b)水約25重量部か
ら約70重食部未満までと前記水硬物質約100重量部
と前記重合体気泡安定剤約0.01重量部から約5重量
部までを含む均質スラリを 均一混合することによって製造された、前記組成物に関
する。
本発明の組成物は改善された気泡安定性を有しており、
そして硬化すると、軽量であり、かつ微細な気孔サイズ
と、改善された機械的性能と、改善された絶縁特性と、
防火性と、低吸水性を有する基体になる。
そして硬化すると、軽量であり、かつ微細な気孔サイズ
と、改善された機械的性能と、改善された絶縁特性と、
防火性と、低吸水性を有する基体になる。
発泡組成物は発泡剤、重合体セメント結合剤、光填材、
骨材、繊維、顔料、増粘剤、セメント促進剤、セメント
遅延剤、および減水剤のような任意的成分をD〜約50
0重量部含有することができる。
骨材、繊維、顔料、増粘剤、セメント促進剤、セメント
遅延剤、および減水剤のような任意的成分をD〜約50
0重量部含有することができる。
本発明の発泡組成物はルーフデツキ、軽量レンガA/
(shingle)、タイル、スレート、壁パネル、屋
外および屋内の床材、土壌安定化用及びその他のジオテ
クニカル用途、屋根パネル、絶縁性複合ボード、軽量レ
ンガ、柱、および絶縁性および防火性コーテイング材の
ような、様々な、壁、床、および屋根応用における基体
として有効である。
(shingle)、タイル、スレート、壁パネル、屋
外および屋内の床材、土壌安定化用及びその他のジオテ
クニカル用途、屋根パネル、絶縁性複合ボード、軽量レ
ンガ、柱、および絶縁性および防火性コーテイング材の
ような、様々な、壁、床、および屋根応用における基体
として有効である。
詳細
本発明によれば、水約25重量部から約7ON量部未満
までと、水硬物質約100重量部と、約1.000〜約
20.000の重量平均分子量を有するポリカルボン酸
単独重合体またを工塩の気泡安定測的0.02重量部か
ら約10重量部までを含む発泡組成物を提供する。
までと、水硬物質約100重量部と、約1.000〜約
20.000の重量平均分子量を有するポリカルボン酸
単独重合体またを工塩の気泡安定測的0.02重量部か
ら約10重量部までを含む発泡組成物を提供する。
ポリカルボン酸単独重合体はポリ(アクリル酸)、ポリ
(メタクリル酸)、ポリ(イタコン散)、ポリ(シトラ
コン酸)、ポリ(クロトン酸)、ポリ(マレイン酸)、
ポリ(フマル酸)、示り(アコニット#l)、およびそ
れらの塩からなる81¥:D・ら選択される。ポリカル
ボン酸単独重合体のアルカリ金属塩が好1しく、そして
最も好ましい単独重合体はポリ(メタ)アクリル酸のナ
トリウム塩またはカリウム塩である。
(メタクリル酸)、ポリ(イタコン散)、ポリ(シトラ
コン酸)、ポリ(クロトン酸)、ポリ(マレイン酸)、
ポリ(フマル酸)、示り(アコニット#l)、およびそ
れらの塩からなる81¥:D・ら選択される。ポリカル
ボン酸単独重合体のアルカリ金属塩が好1しく、そして
最も好ましい単独重合体はポリ(メタ)アクリル酸のナ
トリウム塩またはカリウム塩である。
発泡組成物は
a)水約25重量部から約70重量部未満までと前記重
合体安定測的0.01 N置部から約5重量部までを含
む均質に発泡した混合物と、 b)水約25重量部から約70重量部未満1でと少なく
とも1種の水硬物質約100重量部と前記重合体気泡安
定剤約0.01重量部から約5重量部までとの均質スラ
リな 均一混合することによって製造される。成分すに対する
成分aの重量は約0.002〜約0.4の範囲にあり、
好ましくは約0.01〜約0.2の範囲にある。
合体安定測的0.01 N置部から約5重量部までを含
む均質に発泡した混合物と、 b)水約25重量部から約70重量部未満1でと少なく
とも1種の水硬物質約100重量部と前記重合体気泡安
定剤約0.01重量部から約5重量部までとの均質スラ
リな 均一混合することによって製造される。成分すに対する
成分aの重量は約0.002〜約0.4の範囲にあり、
好ましくは約0.01〜約0.2の範囲にある。
この組成物は床、壁、および屋根用の基体として有効で
あり、そして改善された気泡安定性、改善された機械的
強度、改善された耐水性、および改善された遮音および
断熱特性を有する。
あり、そして改善された気泡安定性、改善された機械的
強度、改善された耐水性、および改善された遮音および
断熱特性を有する。
本発明の発泡組成物はそこに含有されている水硬物質約
100重量部を基準にして記載されている。ここに使用
されている用語「水硬物質」を工水と混合したときに水
利反応を通して硬化する性質を有する物質を意味してい
る。本発明に使用するのに適する水硬物質の幾つかの例
はボートランドセメント、アルミニウムセメント、ジェ
ットセメント、ポゾランセメント、石膏、焼石膏などで
ある。
100重量部を基準にして記載されている。ここに使用
されている用語「水硬物質」を工水と混合したときに水
利反応を通して硬化する性質を有する物質を意味してい
る。本発明に使用するのに適する水硬物質の幾つかの例
はボートランドセメント、アルミニウムセメント、ジェ
ットセメント、ポゾランセメント、石膏、焼石膏などで
ある。
本発明の組成物はこれら水硬組成物の中に導入された、
微細な泡すなわち気泡を安定化させるために機能する重
合体気泡安定剤約0.01〜約5重量部を含有している
。重合体気泡安定剤はカルボン醒を含有する一つまたは
それ以上のエチレン性不飽和01−012アルキル率量
体の単独重合体または共重合体である。本発明の1合体
気泡安定剤は水浴性である。
微細な泡すなわち気泡を安定化させるために機能する重
合体気泡安定剤約0.01〜約5重量部を含有している
。重合体気泡安定剤はカルボン醒を含有する一つまたは
それ以上のエチレン性不飽和01−012アルキル率量
体の単独重合体または共重合体である。本発明の1合体
気泡安定剤は水浴性である。
本発明の重合体気泡安定剤は溶液重合によって製造され
る。それらは約1.000〜約20.000の範囲の重
量平均分子量を有する低分子量1合体である。
る。それらは約1.000〜約20.000の範囲の重
量平均分子量を有する低分子量1合体である。
本発明に有効な重合体を製造するには矢のような方法を
使用することができる。
使用することができる。
米国特許第4,314.004号はかかる適する共重合
体の一合成方法に関するものであり、その開示は本願明
細書中に参考のために組み入れられる。
体の一合成方法に関するものであり、その開示は本願明
細書中に参考のために組み入れられる。
この方法は、本発明に有効な断電の低分子量の重合体を
得るために、特定の濃度範囲の重合開始剤と、特定のモ
ル比範囲の開始剤濃度と特定の金属塩の濃度を必要とす
る。好ましい重合開始剤は過硫酸アンモニウム、過硫酸
カリウム、過酸化水素、およびt−ブチルヒドロペルオ
キシドのような過酸化物化合物である。開始剤の好まし
い濃度範囲は単量体の重量を基準にして約1〜約20重
量囁である。分子量を調節するのに使用される金属塩・
工好1しくに、塩化第一銅および第二鋼、臭化第一銅お
よび第二銅、v/を酸第二銅、酢酸第二鋼、塩化第一鉄
および第二鉄、硫酸第一鉄、および燐酸第二鉄および第
一鉄などである。重合開始剤:金属塩のモル比は好まし
くを工、約40:1〜約80=1である。本発明に有効
な(メタノアクリル識の重合体は好1しくを工、水中で
、溶液の全重量を基準にして約40%〜約50%の重合
体濃度で製造される。
得るために、特定の濃度範囲の重合開始剤と、特定のモ
ル比範囲の開始剤濃度と特定の金属塩の濃度を必要とす
る。好ましい重合開始剤は過硫酸アンモニウム、過硫酸
カリウム、過酸化水素、およびt−ブチルヒドロペルオ
キシドのような過酸化物化合物である。開始剤の好まし
い濃度範囲は単量体の重量を基準にして約1〜約20重
量囁である。分子量を調節するのに使用される金属塩・
工好1しくに、塩化第一銅および第二鋼、臭化第一銅お
よび第二銅、v/を酸第二銅、酢酸第二鋼、塩化第一鉄
および第二鉄、硫酸第一鉄、および燐酸第二鉄および第
一鉄などである。重合開始剤:金属塩のモル比は好まし
くを工、約40:1〜約80=1である。本発明に有効
な(メタノアクリル識の重合体は好1しくを工、水中で
、溶液の全重量を基準にして約40%〜約50%の重合
体濃度で製造される。
これら低分子量の重合体を製造するのに有効な別の方法
は米国特許第4.501.266号に記載されており、
その開示もまた本願明細書中に参考のために組み入れら
れる。この方法においてを工、イソゾロパノールが反応
溶剤としてばかりでなく分子量調節剤として使用される
。この反応溶剤は少なくとも45重量囁のインプロパツ
ールを含Nfるイソゾロパノールの水性混合物であって
もよい。
は米国特許第4.501.266号に記載されており、
その開示もまた本願明細書中に参考のために組み入れら
れる。この方法においてを工、イソゾロパノールが反応
溶剤としてばかりでなく分子量調節剤として使用される
。この反応溶剤は少なくとも45重量囁のインプロパツ
ールを含Nfるイソゾロパノールの水性混合物であって
もよい。
重合開始剤は過酸化水素、過硫酸す) IJウム、過硫
酸カリウム、または過酸化ベンゾイルのようなラジカル
開始剤である。重合4X270圧下で120℃〜200
℃の温度で行われる。溶剤中の共重合体の濃度は溶液全
体の重量に対して好ましくは25〜45%である。重合
が完了したら、イソゾロパノールを反応釜から蒸留し、
そして重合体を塩基で中和してもよい。
酸カリウム、または過酸化ベンゾイルのようなラジカル
開始剤である。重合4X270圧下で120℃〜200
℃の温度で行われる。溶剤中の共重合体の濃度は溶液全
体の重量に対して好ましくは25〜45%である。重合
が完了したら、イソゾロパノールを反応釜から蒸留し、
そして重合体を塩基で中和してもよい。
本発明に有効な低分子量重合体を製造するための更に別
の方法は米国特許第3.646.099号に記載されて
おり、その開示は本願明細書中に参考のために組み入れ
られる。この方法はシアノ含有オリイマーの製造に関す
るものであるが、それは本発明に有効な低分子量重合体
の製造にも適用可能である。この方法は重合分子量調節
剤として重亜硫酸塩を使用しており、それによって得ら
れる重合体はスルホネート末端封鎖される。好ましし・
重亜硫酸塩は単量体の重量に対して3〜20M量倦のf
Ik度の1亜硫酸す) +7ウムである。ラジカル重合
開始剤は過硫酸−アンモニウム、−ナトリウム、または
−カリウム、過酸化水素、またはt−ブチルヒドロペル
オキシドである。開始剤の#fは単量体に対して約0.
2〜約10重量囁である。
の方法は米国特許第3.646.099号に記載されて
おり、その開示は本願明細書中に参考のために組み入れ
られる。この方法はシアノ含有オリイマーの製造に関す
るものであるが、それは本発明に有効な低分子量重合体
の製造にも適用可能である。この方法は重合分子量調節
剤として重亜硫酸塩を使用しており、それによって得ら
れる重合体はスルホネート末端封鎖される。好ましし・
重亜硫酸塩は単量体の重量に対して3〜20M量倦のf
Ik度の1亜硫酸す) +7ウムである。ラジカル重合
開始剤は過硫酸−アンモニウム、−ナトリウム、または
−カリウム、過酸化水素、またはt−ブチルヒドロペル
オキシドである。開始剤の#fは単量体に対して約0.
2〜約10重量囁である。
重合温度は好ましくを工20℃〜65℃であり、そして
水性溶剤中の重合体の濃度は溶液全体の重量に対して2
5〜55%である。
水性溶剤中の重合体の濃度は溶液全体の重量に対して2
5〜55%である。
ノエチレン性不飽和の酸、ジカルボン酸、およびジカル
ボン酸の部分エステルである。適するカルボン酸含有率
1体の幾つυ・の例はアクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸、アクリロキシプローオン酸、フマ
ル酸、アコニット酸、りaトン酸、シトラコン酸、酸性
イタコン酸メチル、酸性イタコン酸ブチル、酸性フマル
酸エチル、酸性7マル酸酸性マレイン酸デテルなとであ
る。好1しくに、カルボン駿含有率量体をエアクリル酸
、メタクリル酸、アクリaキシfaピオン酸、およびイ
タコン酸から選択される。
ボン酸の部分エステルである。適するカルボン酸含有率
1体の幾つυ・の例はアクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸、アクリロキシプローオン酸、フマ
ル酸、アコニット酸、りaトン酸、シトラコン酸、酸性
イタコン酸メチル、酸性イタコン酸ブチル、酸性フマル
酸エチル、酸性7マル酸酸性マレイン酸デテルなとであ
る。好1しくに、カルボン駿含有率量体をエアクリル酸
、メタクリル酸、アクリaキシfaピオン酸、およびイ
タコン酸から選択される。
本発明の発泡組成物は発泡剤、重合体セメント結合剤、
充填材、骨材、繊維、顔料、増粘剤、セメント促進剤、
セメント遅延剤、および減水剤からなる群から選択され
た任意的成分な0〜約500重量部含有することができ
る。
充填材、骨材、繊維、顔料、増粘剤、セメント促進剤、
セメント遅延剤、および減水剤からなる群から選択され
た任意的成分な0〜約500重量部含有することができ
る。
ここに使用されている用語「発泡剤」は本発明の組成物
の中に微細な気泡を導入することができる物質を意味す
る。代表的な発泡剤は陰イオン伝非イオン性、またに陽
イオン性の界面活性剤、および氷解蛋白質である。発泡
剤は湿潤セメントと混合されたときに水素泡を発生する
アルミニウム粉末のような反応性のタイプのものであっ
てもよい。発泡剤は好ましくは、水硬物質100重量部
に対してD〜約10重量部の量で使用される。
の中に微細な気泡を導入することができる物質を意味す
る。代表的な発泡剤は陰イオン伝非イオン性、またに陽
イオン性の界面活性剤、および氷解蛋白質である。発泡
剤は湿潤セメントと混合されたときに水素泡を発生する
アルミニウム粉末のような反応性のタイプのものであっ
てもよい。発泡剤は好ましくは、水硬物質100重量部
に対してD〜約10重量部の量で使用される。
重合体セメント結合剤はセメントラ改質するのに一般に
使用されているフィルム形成性重合体である。これらセ
メント結合剤は一般に高分子量で低Tgの重合体、たと
えば、アクリル共重合体、スチレン/ブタジェン共重合
体、塩化ビニリデン重合体、塩化ビニル/@化ビニリデ
ン共重合体、酢酸ビニル冨合体、ビニルベルサテー)
(vinylversatatθ)重合体などである。
使用されているフィルム形成性重合体である。これらセ
メント結合剤は一般に高分子量で低Tgの重合体、たと
えば、アクリル共重合体、スチレン/ブタジェン共重合
体、塩化ビニリデン重合体、塩化ビニル/@化ビニリデ
ン共重合体、酢酸ビニル冨合体、ビニルベルサテー)
(vinylversatatθ)重合体などである。
本発明に使用するのに適する重合体セメント結合剤は本
願明細書中に参考の1こめに組み入れられる米国特許第
4,1)3,913号に記載されている。
願明細書中に参考の1こめに組み入れられる米国特許第
4,1)3,913号に記載されている。
本発明のために適する充填材は砂、クレー フライアッ
シュ(fly aBh)、シェール(θhalりなどで
ある。適する骨材(工砂利や破砕岩石などのような物質
である。充填材および骨材は水硬物質100重量部を基
準にして本発明の組成物中に0〜約400重量部含有す
ることかでざる。
シュ(fly aBh)、シェール(θhalりなどで
ある。適する骨材(工砂利や破砕岩石などのような物質
である。充填材および骨材は水硬物質100重量部を基
準にして本発明の組成物中に0〜約400重量部含有す
ることかでざる。
本発明の発泡組成物は任意的に、繊維、たとえば、ガラ
ス繊維、セラミック繊維、ガラス/セラような天然およ
び合成の繊維を含有することができる。
ス繊維、セラミック繊維、ガラス/セラような天然およ
び合成の繊維を含有することができる。
本発明の発泡組成物は任意的に、顔料、たとえば、二酸
化チタン、カーボンブラック、酸化鉄などを含有するこ
とができる。
化チタン、カーボンブラック、酸化鉄などを含有するこ
とができる。
適するセメント促進剤はたとえ1げ、CaCl2、Na
2C!03、NaOH、CaO、Ca(OH)2、ギ酸
カルシウムなどである。
2C!03、NaOH、CaO、Ca(OH)2、ギ酸
カルシウムなどである。
適するセメント遅延剤は、たとえば、クエン酸ナトリウ
ムや燐酸ナトリウムなどである。
ムや燐酸ナトリウムなどである。
本発明の発泡組成物は任意的に減水剤を、水硬物質10
0重量部に対して0〜約5重量部含有することができる
。ここに使用される月給「減水剤」は組成物が汲み上げ
られるD)又は効率的に注入されることかできるように
流動特性を改善するためにセメントやコンクリートの中
に一般に使用される物質を意味する。減水剤は十分な流
動特性を維持しながら含水率の減少したセメント質組成
物を製造するために使用することができる。本発明に使
用するのに適する減水剤の例は、たとえば、リグノスル
ホネート、ナトリウムナフタレンスルホネート・ホルム
アルデヒド縮合物などで、ある。
0重量部に対して0〜約5重量部含有することができる
。ここに使用される月給「減水剤」は組成物が汲み上げ
られるD)又は効率的に注入されることかできるように
流動特性を改善するためにセメントやコンクリートの中
に一般に使用される物質を意味する。減水剤は十分な流
動特性を維持しながら含水率の減少したセメント質組成
物を製造するために使用することができる。本発明に使
用するのに適する減水剤の例は、たとえば、リグノスル
ホネート、ナトリウムナフタレンスルホネート・ホルム
アルデヒド縮合物などで、ある。
本発明の発泡組成物は発泡セメント質組成物を製造する
ための既知方法のいずれか、たとえば、機械的混合によ
るエアレーション、フレオンの熱膨張、圧縮ガスのエア
レーション、およびアルミニウム粉末と水酸化ナトリウ
ムとの反応を通しての水素発生によって製造することが
できる。一般に、本発明の発泡組成物に予備発泡体成分
とセメント質スラリ成分との完全混合によって製造され
る。予備発泡体成分は代表的には、水と本発明の共重合
体気泡安定剤との発泡混合物からなる。予備発泡体成分
は好1しくに、先に記載したような発泡剤を一つまたに
それ以上官有している。セメント質スラリ成分は代表的
には、水と、先に記載したような一つまたはそれ以上の
水硬物質を含有している。好1しくに、前記セメント質
スラリ成分はさらに、前記共重合体気泡安定剤を水硬物
質100重量部に対して約0.01重量部から約30重
量部未満までの量で含有している。
ための既知方法のいずれか、たとえば、機械的混合によ
るエアレーション、フレオンの熱膨張、圧縮ガスのエア
レーション、およびアルミニウム粉末と水酸化ナトリウ
ムとの反応を通しての水素発生によって製造することが
できる。一般に、本発明の発泡組成物に予備発泡体成分
とセメント質スラリ成分との完全混合によって製造され
る。予備発泡体成分は代表的には、水と本発明の共重合
体気泡安定剤との発泡混合物からなる。予備発泡体成分
は好1しくに、先に記載したような発泡剤を一つまたに
それ以上官有している。セメント質スラリ成分は代表的
には、水と、先に記載したような一つまたはそれ以上の
水硬物質を含有している。好1しくに、前記セメント質
スラリ成分はさらに、前記共重合体気泡安定剤を水硬物
質100重量部に対して約0.01重量部から約30重
量部未満までの量で含有している。
本発明の発泡組成物は水と発泡剤(単数または複数)の
発泡混合物を、水硬物質と本発明の共重合体気泡安定剤
を含む水硬スラリ成分と混合することによって製造でき
る。発泡組成物はまた、組成物の全成分の単一混合物を
化学的または機械的に発泡させることによっても製造で
きる。
発泡混合物を、水硬物質と本発明の共重合体気泡安定剤
を含む水硬スラリ成分と混合することによって製造でき
る。発泡組成物はまた、組成物の全成分の単一混合物を
化学的または機械的に発泡させることによっても製造で
きる。
本発明の発泡組成物は様々な用途のための軽量基体を製
造するのIC有効である。通例のコンクリートは通常、
約120〜約150ボンド/立方フイートの重さを有す
るが、本発明の軽量組成′fllJは約10〜約80ボ
ンド/立方フイートの密度を有する基体を製造するのに
有効である。本発明の低密度(すなわち、10〜20ボ
ンド/立方フイート)発泡基体は非耐力の絶縁性材料と
して有効である。本発明の中密度(すなわち、20〜5
0ボンド/立方フイート)発泡基体&X戦耐力応用に向
く、ルーフデツキ、シングル、コーチインク、オよびパ
ネルおよびボードとして有効である。本発明の高密度(
すなわち、40〜80ボンド/立方フイート)発泡基体
は耐力応用に向く、シングル、パネル、タイル、サデフ
aア、パイル、およびボードとして有効である。これら
発泡組成物は様々なプレキャストおよびキャストインゾ
レイス適用に有効である。プレキャストボード、パネル
、シングル、タイルおよびその他の建築構造物は発泡組
成物を型の中に注入するか、またを工発泡組成物を硬化
することKよつ℃製造することができる。
造するのIC有効である。通例のコンクリートは通常、
約120〜約150ボンド/立方フイートの重さを有す
るが、本発明の軽量組成′fllJは約10〜約80ボ
ンド/立方フイートの密度を有する基体を製造するのに
有効である。本発明の低密度(すなわち、10〜20ボ
ンド/立方フイート)発泡基体は非耐力の絶縁性材料と
して有効である。本発明の中密度(すなわち、20〜5
0ボンド/立方フイート)発泡基体&X戦耐力応用に向
く、ルーフデツキ、シングル、コーチインク、オよびパ
ネルおよびボードとして有効である。本発明の高密度(
すなわち、40〜80ボンド/立方フイート)発泡基体
は耐力応用に向く、シングル、パネル、タイル、サデフ
aア、パイル、およびボードとして有効である。これら
発泡組成物は様々なプレキャストおよびキャストインゾ
レイス適用に有効である。プレキャストボード、パネル
、シングル、タイルおよびその他の建築構造物は発泡組
成物を型の中に注入するか、またを工発泡組成物を硬化
することKよつ℃製造することができる。
発泡組成物は菫に、その他のプラスチックまたは無機の
構造部材と共に複合積層物にすることも可能である。キ
ャストインゾレイス建築構造物は様様な水平1には垂直
表面上に発泡組成物を吹き付けるか、汲み上げるか、1
には注ぎ、そしてその発泡組成物を硬化させること&C
よって、製造できる。
構造部材と共に複合積層物にすることも可能である。キ
ャストインゾレイス建築構造物は様様な水平1には垂直
表面上に発泡組成物を吹き付けるか、汲み上げるか、1
には注ぎ、そしてその発泡組成物を硬化させること&C
よって、製造できる。
本発明の発泡組成−1!l!7は改善された気泡安定性
を有して8つ、そして気泡破壊に対して抵抗性である。
を有して8つ、そして気泡破壊に対して抵抗性である。
この発泡組成物&工1だ、改善されに物理的性質たとえ
ば耐水性、改善された硬度、改善された機械的強度、改
善された断熱性、および防火性な有する基体をもたらす
。
ば耐水性、改善された硬度、改善された機械的強度、改
善された断熱性、および防火性な有する基体をもたらす
。
次に実施例によって木兄IJAを実証する。実施例は例
示であって、限定的意味はない。実施例に使用されてい
る部および%は別に指示されていない限り全て重量基準
である。
示であって、限定的意味はない。実施例に使用されてい
る部および%は別に指示されていない限り全て重量基準
である。
1)〜18
実施例1〜8の気泡質セメントをそれらの発泡容易性、
気泡安定性、気孔サイズ、および室温で1日間硬化した
後の硬度発現について評価した。
気泡安定性、気孔サイズ、および室温で1日間硬化した
後の硬度発現について評価した。
実施例1〜8に使用した成分1(発泡性水性混合物〕と
成分2(セメントスラリ)の組成を下記の表に示す。
成分2(セメントスラリ)の組成を下記の表に示す。
a)アクリチル(ムcryeol) L M W 20
Nはペンシルベニア州フイラデルフイア在のa−ム・
アンド・ハース社製の、ポリアクリル酸のナトリウム塩
の水溶液である。
Nはペンシルベニア州フイラデルフイア在のa−ム・
アンド・ハース社製の、ポリアクリル酸のナトリウム塩
の水溶液である。
b) シボネート(91pOnlLt@) D 8−4
1mカナダ、ケベック在のアルコラック社製の、全固形
分23鳴のドデシルベンゼンスルホン陵ナトリウムの水
溶液である。
1mカナダ、ケベック在のアルコラック社製の、全固形
分23鳴のドデシルベンゼンスルホン陵ナトリウムの水
溶液である。
a)発泡適性は次のように評価される:良=速度10で
1分間泡立て後に、密[0,04、?/cIIL3以下
の軽い予備発泡体を生じる。
1分間泡立て後に、密[0,04、?/cIIL3以下
の軽い予備発泡体を生じる。
悪=速度10で1分間泡立てvkK、密度0.0417
cIIL3未満の軽い予備発泡体を生じない。
cIIL3未満の軽い予備発泡体を生じない。
b)気泡破壊は最終発泡体の密度と混合前の各成分の密
度との差異から算出される。
度との差異から算出される。
上記実施例1を工気泡安定剤なしでは、気泡質セメント
中の泡が実に容易に潰れたことを示している。成分1と
成分2の両方K、ポリアクリル酸の塩(アクリデルLM
w2ON)を添加した場合(実施例2)に(工、微細な
気孔サイズと良好な1日後発現硬度を有する非常に安定
な発泡体が達成された。実施例3.4.7、および8は
成分1への安定剤アクリゾルLMW2ONの添加が不十
分であったことを示している;システムは非発泡性であ
る(実施例6および8)か、または過度の気泡破壊か起
こった(実施例4および7)。成分2に酸型安定剤を添
加することによって幾らかの気泡安定性が達成された(
実施例5および6)。
中の泡が実に容易に潰れたことを示している。成分1と
成分2の両方K、ポリアクリル酸の塩(アクリデルLM
w2ON)を添加した場合(実施例2)に(工、微細な
気孔サイズと良好な1日後発現硬度を有する非常に安定
な発泡体が達成された。実施例3.4.7、および8は
成分1への安定剤アクリゾルLMW2ONの添加が不十
分であったことを示している;システムは非発泡性であ
る(実施例6および8)か、または過度の気泡破壊か起
こった(実施例4および7)。成分2に酸型安定剤を添
加することによって幾らかの気泡安定性が達成された(
実施例5および6)。
実施例9
実施例9の気泡質セメントは実施例1〜8のものと1工
異なって製造された。予備発泡した発泡体をセメントス
ラリに添加する代わりに、実施例9では発泡組成物の全
成分を予め混合し、そして得られた混合物を発泡させた
。実施例9の組成を下記の表に示す: 実施例9の組成(重量部) セメント タイプ■ I、MW2ONb 100 1.2 0.8 0
.1 41a)トリトンX −A 05 tXペン
シルベニア州フィラデルフィア在のローム・アンド・ノ
)−ス社製の非イオン性界面活性剤である。
異なって製造された。予備発泡した発泡体をセメントス
ラリに添加する代わりに、実施例9では発泡組成物の全
成分を予め混合し、そして得られた混合物を発泡させた
。実施例9の組成を下記の表に示す: 実施例9の組成(重量部) セメント タイプ■ I、MW2ONb 100 1.2 0.8 0
.1 41a)トリトンX −A 05 tXペン
シルベニア州フィラデルフィア在のローム・アンド・ノ
)−ス社製の非イオン性界面活性剤である。
b) QP −4400はプラウエア州/S−キュリ
ーズ社製のヒトミキシエチルセルロース増粘剤である。
ーズ社製のヒトミキシエチルセルロース増粘剤である。
実施例9では密度0.50 、Si’ / cm”の安
定な気泡質セメントが製造された。しかしながら、全成
分を発泡させろことは通常、より多くのエネルギーを必
要とし、かつ、気泡サイズは予備発泡した発泡体をセメ
ントスラリと混合することによって製造されたものより
も均質でない。
定な気泡質セメントが製造された。しかしながら、全成
分を発泡させろことは通常、より多くのエネルギーを必
要とし、かつ、気泡サイズは予備発泡した発泡体をセメ
ントスラリと混合することによって製造されたものより
も均質でない。
実施例10および1)の気泡質セメントは実施例9と同
じ方法で製造された。しかし、両実施例i1工、さらに
アクリルセメント改質剤ロブレックス(Rphople
x) M O−76(’−ム’ 7 ”ド・ハース社製
)が存在した。実施例10はセメント改質剤が存在して
も、ポリアクリル酸安定剤によって、密度0.3 g/
儂3の安定な発泡体(気泡破壊5チ未?i#)が達成さ
れた。ポリアシッド安定剤を除去すると(実施例1))
、60%より大きな気泡破壊か起こった。
じ方法で製造された。しかし、両実施例i1工、さらに
アクリルセメント改質剤ロブレックス(Rphople
x) M O−76(’−ム’ 7 ”ド・ハース社製
)が存在した。実施例10はセメント改質剤が存在して
も、ポリアクリル酸安定剤によって、密度0.3 g/
儂3の安定な発泡体(気泡破壊5チ未?i#)が達成さ
れた。ポリアシッド安定剤を除去すると(実施例1))
、60%より大きな気泡破壊か起こった。
実施例1
0および1
1の組成(重量部)
RhOpl+!1) Mc−7(5a
L MY 2 Q N
シボネート DB−4
水
ボートランドセメント
・タイプエ
0
0.0
5
00
a) ログレックスMO−76tXl:l−ム・アン
ド・ハース社製の、全固形分46%の、アクリルラテッ
クスセメント改質剤である。
ド・ハース社製の、全固形分46%の、アクリルラテッ
クスセメント改質剤である。
ポリメタクリル酸の@はそれらのポリアクリル酸カウン
ターパート同様、セメント/コンクリートのため゛の良
好な気泡安定剤であった。実施例12におけるタモール
(Tamol) 960 (MWt=4−6.000ン
および実施例16におけるMWt=3.000のムA/
MAA共重合体はどちらも、微細な気孔(3/64イン
チ以上の直径′Ik有する気孔が30%未満である)を
有する安定な低密度発泡体(密度= 、 51 / c
m3)をもたらす、しかしながら、MWt =15*0
00 Oif ’) M A A (I モー/’ 8
50 )に基づく配合物(実施例14)は0.59 /
am3の密度で50%より大きな気泡破壊を示した。
ターパート同様、セメント/コンクリートのため゛の良
好な気泡安定剤であった。実施例12におけるタモール
(Tamol) 960 (MWt=4−6.000ン
および実施例16におけるMWt=3.000のムA/
MAA共重合体はどちらも、微細な気孔(3/64イン
チ以上の直径′Ik有する気孔が30%未満である)を
有する安定な低密度発泡体(密度= 、 51 / c
m3)をもたらす、しかしながら、MWt =15*0
00 Oif ’) M A A (I モー/’ 8
50 )に基づく配合物(実施例14)は0.59 /
am3の密度で50%より大きな気泡破壊を示した。
成分1
MWt。
タモール960
(ポリMAム) 4−6.000
AhAt AA共重合体 3.000
タモール850 15.0[)0
(ポリMAム)
シボネートDB−4
水
20.0
0.09
18.2
0.07
14.4
タモール960
上記AV首n共重合体
タモール850
ボートランドセメント・タイプエ
水
1.8
00
26
1.5
00
26
1.8
00
26
実施例15および16
酸官能基を含有する固体級の重合体も本発明に−Mける
気泡安定剤として使用することができ、そして成分2に
おけるセメント粉末とブレンドする誘導Lmm低密発発
泡体密Ft 0.59 / (X3)は5暢未満の気泡
破壊を示した。しかしながら、セメント配合物からアク
リゾルT、iMW20)iDを除く(実施例16)と、
発泡体はSOSより大き一1破lIを示した。
気泡安定剤として使用することができ、そして成分2に
おけるセメント粉末とブレンドする誘導Lmm低密発発
泡体密Ft 0.59 / (X3)は5暢未満の気泡
破壊を示した。しかしながら、セメント配合物からアク
リゾルT、iMW20)iDを除く(実施例16)と、
発泡体はSOSより大き一1破lIを示した。
アクリデルLMW2ON
0.6
0.3
(ポリAAのNa塩)
シボネートDB−4
0,05
0,05
アクリゾルLMW)QND
0.5
(アクリデルI、MW2ONの固体変型)ボートランド
セメント ・タイプエ 00 00 水 4 4
セメント ・タイプエ 00 00 水 4 4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)水約25重量部から約70重量部未満までと、水
硬物質約100重量部と、約1,000〜約20,00
0の重量平均分子量を有し、そしてC_1〜C_1_2
アルキル、エチレン性不飽和カルボン酸単量体の単独重
合体または共重合体またはそれらの塩からなる重合体気
泡安定剤約0.01量部から約10量部までを含む発泡
組成物であつて、a)水約25重量部から約70重量部
未満までと前記安定剤約0.01重量から約5重量部ま
でを含む均質に発泡した混合物と、b)水約25重量部
から約70重量部未満までと前記水硬物質約100重量
部と前記重合体気泡安定剤約0.01重量部から約5重
量部までを含む均質スラリを均一混合することによつて
製造された、前記組成物。 (2)発泡剤、重合体セメント結合剤、充填材、骨材、
繊維、顔料、増粘剤、セメント促進剤、セメント遅延剤
、および減水剤からなる群から選択された任意的成分を
0〜約500重量部含む、特許請求の範囲第1項の組成
物。 (3)前記減水剤0〜約5重量部、前記発泡剤0〜約1
0重量部、前記充填材0〜約400重量部、および前記
骨材0〜約400重量部を含む、特許請求の範囲第2項
の組成物。(4)成分bに対する成分aの重量が約0.
002〜約0.4の範囲にある、特許請求の範囲第1項
の組成物。 (5)前記水硬物質がセメントまたは石膏である、特許
請求の範囲第1項の組成物。 (6)特許請求の範囲第1項の組成物を含む床用基体。 (7)特許請求の範囲第1項の組成物を含む屋根用基体
。 (8)特許請求の範囲第1項の組成物を含む壁用基体。
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