JP2015535871A - ドライミックス配合物における使用のための再分散性ポリマー粉末混合物 - Google Patents

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Abstract

第１の再分散性ポリマー粉末が、摂氏６０度以上のガラス転移温度およびＡＳＴＭ Ｄ６６４に従う電位差滴定によって決定される０．１〜８重量パーセントパーセントの範囲の酸レベルを有するコポリマーを有し、第２の再分散性ポリマー粉末が、酢酸ビニルエチレンコポリマー再分散性ポリマー粉末、および酢酸ビニルエチレンコポリマーとバーサティック酸のビニルエステルコポリマーとのブレンドのポリマー粉末から選択される、第１および第２の再分散性ポリマー粉末の混合物は、ポルトランドセメント、アルミナに富むセメント、および硫酸カルシウムをさらに含有するドライミックス配合物中の成分として有用である。【選択図】なし

Description

本発明は、再分散性ポリマー粉末の混合物、ならびに本再分散性ポリマー粉末を含有するセメントのドライミックス配合物、特に、アルミナに富むセメントを含有するドライミックス配合物に関する。
ドライミックスセメント配合物（または単に「ドライミックス配合物」）は、即時混合および使用可能な状態でセメント組成物を輸送および保管するために有益である。一般に、ドライミックス配合物からのモルタルの調製は、水の添加を必要とするだけである。ドライミックス配合物は、多くの場合、そのドライミックス配合物を水と混合することによって調製されたモルタルの特性を改善するための再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）添加剤を含む。ドライミックス配合物において使用される一般的なＲＤＰ添加剤は、酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）コポリマーの再分散性粒子、およびＶＡＥとバーサティック酸のビニルエステル（ＶｅｏＶＡ）コポリマーとのブレンド（ＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマー）である。これらの種類のポリマー添加剤は、モルタルの適用において、モルタルを形成するためにドライミックスが水中に分散される際の、および／または得られたモルタル内でポリマーネットワークを形成することにより得られたモルタルの強度および可撓性を増加させることによって、ドライミックスの作業特性を強化するために有用である。
アルミナに富むセメントを含有するドライミックス配合物は、特に興味深い。アルミナに富むセメントは、ポルトランドセメントに対してより速い固化時間を提供する。アルミナに富むセメント配合物は、高品質セメントタイル接着剤（ＣＴＡ）における、また防水膜、グラウト、およびセルフレベリング下敷き材における使用に特に望ましい。アルミナに富むセメントは、そのアルミナに富むセメントの総重量に基づいて、３０重量パーセント（ｗｔ％）超、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは５５重量％以上、および最も好ましくは７０重量％以上のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）含有量を含む。
モルタル特性を改善し、モルタルの最終用途性能を強化することは、ドライミックス配合物の業界における持続的要望である。例えば、モルタルの稼働時間を増加させるために、より長い急速オープンタイムを有することが望ましい。また、モルタルの固化時間を減少させることにより、作業者が建設中にモルタルの適用から建設の次の段階により迅速に移れるようにし、生産性を改善することも望ましい。さらに、ドライミックス配合物に必要な水負荷を減少させることも望ましく、それは、最適なモルタル特性を実現するためにどれだけの水を必要とするかということに相当する。また、コロイド安定剤はモルタル特性の強化においてＲＤＰの性能を妨げ得るため、ドライミックス配合物中にＲＤＰ添加剤とともに添加されるコロイド安定剤を最小化することも一般的に望ましい。
同時に、ドライミックス配合物を、現在広く受け入れられている配合物にできる限り近い状態で保持することが望ましい。これは、費用を低く抑え、業界標準を依然として満たしていることを確認するために、広範な試験および認定を必要とし得る、現在の業界の慣行を劇的に変えることを回避するために望ましい。例えば、ドライミックスセメント配合物に関して現在優勢なＲＤＰ技術は、ＶＡＥおよびＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマーに基づく。また、より低い濃度のアルミナに富むセメントを有する、アルミナに富むセメントの利益を実現することも望ましい。
本発明は、１つまたは２つ以上の上述の所望される特徴を有し、上述の所望される特徴のすべてを提供することができるモルタルを生成するドライミックス配合物の形成において特に有用な再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）の混合物を提供する。つまり、ＲＤＰの混合物は、ＶＡＥまたはＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマーのみのＲＤＰを含有するドライミックス配合物を超える以下の改善点のうちの１つ以上を有するドライミックス配合物を提供する：より長い急速オープンタイムを有するモルタル、減少された固化時間を有するモルタル、最適な特性のために必要なより低い必要水負荷を有するドライミックス、およびコロイド安定剤を含まないＲＤＰを含有するドライミックス。驚くべきことに、本発明のドライミックス配合物は、単なるＶＡＥまたはＶＡＥ／ＶｅｏＶＡ ＲＤＰの代わりに、液滴として、別のＲＤＰと組み合わせたＶＡＥおよびＶＡＥ／ＶｅｏＶＡから選択されるコポリマーのＲＤＰを含有する。
驚くべきことに、特に高いガラス転移温度およびカルボキシル化レベルを有するＲＤＰならびにＶＡＥまたはＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマーのＲＤＰのＲＤＰ混合物は、ドライミックス配合物に含まれるとき、ＶＡＥのみ、またはＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマー単体のＲＤＰを含有するドライミックスを超える前述の所望される改善点のうちの１つ以上を有するモルタルを生成するドライミックスをもたらす。
第１の態様において、本発明は、第１および第２の再分散性ポリマー粉末を含む混合物であり、（ａ）第１の再分散性ポリマー粉末は、摂氏６０度以上のガラス転移温度およびＡＳＴＭ Ｄ６６４に従う電位差滴定によって決定される０．１〜８重量パーセントの範囲の酸レベルを有するコポリマーを主に含むポリマー粒子を含み、（ｂ）第２の再分散性ポリマー粉末は、酢酸ビニルエチレンコポリマー再分散性ポリマー粉末、および酢酸ビニルエチレンコポリマーとバーサティック酸のビニルエステルコポリマーとのブレンドのポリマー粉末から選択される。混合物は、ポルトランドセメント、アルミナに富むセメント、および硫酸カルシウムをさらに含むドライミックス配合物の形態であり得る。
本発明の混合物は、例えば、セメントタイル接着剤、グラウト、防水膜、亀裂分離膜、修復モルタル、およびセルフレベリング下敷き材として有用なモルタルを調製するために有用である。
「ＡＳＴＭ」は、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌを指し、ＡＳＴＭによって公表された番号によって試験方法を指定するために使用される。「ＡＮＳＩ」は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅを指す。「ＩＳＯ」は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎを指し、ＩＳＯ試験方法番号を特定するために使用される。試験番号は、日付によって（例えば、試験番号の後にハイフンで結んだ接尾辞を使用して）特に指定されない限り、本文書の優先日に先行して発表された最近の試験を指す。「複数」は、２つ以上を意味する。「および／または」は、「および、または代替として」を意味する。すべての範囲は、別途指示がない限り、終点を含む。有機化合物を特定するとき、下付き数字を有する「Ｃ」の指定は、その有機化合物中の炭素原子数を指す。「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。再分散性ポリマー粉末、またはＲＤＰは、ＲＤＰを調製するために使用される分散液中の粒子のサイズに等しい粒子を形成するように凝集するのではなく、望ましくは粒子が完全に分散するような程度で脱イオン水中に分散され得るポリマー粉末を指す。
本発明は、摂氏６０度（℃）以上、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するコポリマーを主に含むポリマー粒子を含む、第１のＲＤＰを含む。第１の再分散性ポリマー粉末主要コポリマーのＴｇに関して、既知の技術的上限は存在しない。しかしながら、２００℃以下のＴｇを有することがコポリマーの典型である。コポリマー単体を調製し、そのコポリマーのＴｇを測定することによって、コポリマーのＴｇを決定する。ＡＳＴＭ Ｄ７４２６−０８に従って、１分当たり１０℃の加熱および冷却速度を用いてポリマーのＴｇを測定する。
第１のＲＤＰは、前述のＴｇを有するコポリマー（つまり「高Ｔｇコポリマー」）を「主に」含む。それは、第１の再分散性ポリマー粉末中のポリマーの５０重量パーセント（ｗｔ％）超、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、さらにより好ましくは８０重量％以上、なおより好ましくは９０重量％以上、およびあるいは１００重量％が、高Ｔｇコポリマーであることを意味する。
第１のＲＤＰの高Ｔｇコポリマーは、０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上であり、同時に８重量％以下、好ましくは５重量％以下、およびより好ましくは３重量％以下、およびさらにより好ましくは１．５重量％以下の酸レベル（「カルボキシル化レベル」またはカルボキシル化の量としても既知である）を有する。酸レベルとは、コポリマーを形成するように共重合されたモノマーの総重量に対するコポリマーに共重合されたカルボン酸部分の重量パーセントを指す。ＡＳＴＭ Ｄ６６４に従う電位差滴定によって酸レベルを決定する。溶媒で粒子を膨張させ、強塩基とともに存在するすべての酸基（水酸化ナトリウム等）を中和する。次いで、電位差滴定法を使用して、粒子を滴定する。
酸モノマーおよび／または無水モノマーをコポリマーに共重合することによって、カルボン酸部分を高Ｔｇコポリマーに導入する。高Ｔｇコポリマー中の好適な酸モノマーには、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸が挙げられる。好適な無水物モノマーには、イタコン酸無水物、アクリル酸無水物、メタクリル酸無水物、およびマレイン酸無水物が挙げられる。望ましくは、高Ｔｇコポリマーは、共重合イタコン酸を含み、唯一の共重合された酸モノマーとしてイタコン酸を含み得る。イタコン酸は、他の酸よりも粒子の表面上のより多くの酸性官能基の位置付けを促進する。
第１の再分散性ポリマー粉末の高Ｔｇコポリマーは、望ましくは、スチレンコポリマーである。つまり、高Ｔｇコポリマーは、望ましくは、共重合スチレンモノマーを含有する。望ましくは、スチレンモノマーは、スチレンである。好ましくは、スチレンモノマーは、スチレンである。望ましくは、高Ｔｇコポリマーは、スチレンおよびカルボン酸モノマーのコポリマーであり、それは好ましくはイタコン酸を含むか、あるいはイタコン酸からなる。
第１の再分散性ポリマー粉末の高Ｔｇコポリマーはまた、あるいは代替として、メチルメタクリル酸および／またはｔｅｒｔ−ブチルメタクリル酸等のアクリルモノマーを含み得る。例えば、高Ｔｇコポリマーは、スチレンおよびアクリルモノマーの両方を含み得るか、スチレンモノマーを含み、アクリルモノマーを含み得ないか、またはアクリルモノマーを含み、スチレンモノマーを含み得ない。
高Ｔｇコポリマーのために選択されるモノマーの比率は、結果として得られるコポリマーが、前述のＴｇおよび酸レベル内に含まれるＴｇおよび酸レベルを有するようなものである。
第１のＲＤＰは、望ましくは、３００〜５，０００ナノメートル（ｎｍ）の範囲の平均粒径を有する。望ましくは、第１のＲＤＰは、３５０ｎｍ以上、好ましくは４００ｎｍ以上、および同時に、望ましくは、８００ｎｍ以下、および好ましくは５００ｎｍ以下の平均粒径を有する。０．１グラムのＲＤＰを１０ミリリットルの水に添加し、１分間渦流混合を行うことによりＲＤＰを脱イオン水中に分散することによって、ＲＤＰの平均粒径を決定し、次いで、ＩＳＯ１３３２０−２００９に従って、Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ １３ ３２０ Ｓｅｒｉｅｓ ｌａｓｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して、レーザー回折によって平均粒径を決定する。特に明記しない限り、「平均粒径」は、体積平均粒径を指す。
第１のＲＤＰは、まず水性媒体中にポリマー粒子の分散を形成し、次いで、その分散を噴霧乾燥し、ポリマー粒子をＲＤＰとして単離することによって、調製され得る。興味深いことに、および有利に、第１のＲＤＰは、そのＴｇが、ポリマー粒子の遮断および不可逆的な凝集を不可能にするのに十分高いため、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）等のコロイド安定剤を含まない噴霧乾燥によって単離され得る。ゆえに、第１のＲＤＰは、ＰＶＯＨ等のコロイド安定剤を含まなくてもよい。しかしながら、コロイド安定剤は、ＲＤＰの再分散に依然として有益であり得、それは一般的に、第１のＲＤＰの総重量に基づいて、０〜３０重量％、好ましくは０〜５重量％の濃度で存在する。
第２のＲＤＰは、酢酸ビニルエチレンコポリマー（ＶＡＥ）ＲＤＰおよび酢酸ビニルエチレンコポリマーとバーサティック酸のビニルエステルコポリマーとのブレンド（ＶＡＥ／ＶｅｏＶＡ）のポリマー粉末のＲＤＰから選択される。好ましくは、第２のＲＤＰは、ＶＡＥ ＲＤＰから選択される。
本発明の混合物は、コアシェルＲＤＰを含まなくてもよい。コアシェルＲＤＰは、コアポリマーの周りに、およびそれと会合したシェルポリマーを含む。「会合した」は、物理的または化学的拘束に起因して互いに近位であることを意味する。例えば、シェルポリマーは、コアポリマーを物理的に包含することができ、それにより、物理的拘束によってコアポリマーと会合する。またシェルポリマーは、コアポリマーに（例えば、グラフ共重合を通して）結合され得、それにより、化学的拘束を通じて会合する。シェルポリマーは、コアポリマー「の周りに」あり、コアポリマーよりもコアシェルＲＤＰ粒子の外面に対して近位にある。望ましくは、シェルポリマーは、コアシェルＲＤＰ粒子の外面上に曝露され、一般にコアポリマーを取り囲む。本発明のＲＤＰは、典型的には、単一のポリマーを含む。
第１のＲＤＰの量は、一般的に、混合物中の第１および第２のＲＤＰの総重量に基づいて、１０重量％以上、好ましくは２０重量％以上、なおより好ましくは２５重量％以上であり、３０重量％以上であってもよい。同時に、第１のＲＤＰの濃度は、一般的に、混合物中の第１および第２のＲＤＰの総重量に基づいて、６０重量％以下、および好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下であり、２０重量％以下であってもよい。
混合物中に存在するＲＤＰの総量は、望ましくは、２重量％以上、好ましくは５重量％以上であり、混合物の総重量に基づいて、１０重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、およびあるいは４０重量％以上であってもよい。同時に、存在するＲＤＰの総量は、一般的に、混合物の総重量に基づいて、５０重量％以下であり、４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、またはあるいは１０重量％以下であってもよい。混合物がドライミックスタイル接着剤配合物である場合、ＲＤＰの総量は、一般的に、混合物の総重量に基づいて２〜１０重量％である。混合物が、ドライミックスセメント系防水膜である場合、ＲＤＰの総量は、一般的に、混合物の総重量の１０〜５０重量％である。
本発明の混合物は、ドライミックスセメント配合物を形成するために、ポルトランドセメントおよびアルミナに富むセメントの両方の組み合わせをさらに含み得る。ポルトランドセメントは、任意の通常のポルトランドセメントである。アルミナに富むセメントは、アルミナに富むセメントの総重量に基づいて、３０重量％超、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは５５重量％以上、さらにより好ましくは７０重量％以上のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）含有量を有する。アルミナに富むセメントは、例えば、アルミン酸カルシウムセメント（ＣＡＣ）およびスルホアルミン酸カルシウムセメント（ＣＳＡ）から選択され得る。
本発明の混合物のドライミックス配合物形態中のポルトランドセメントの量は、ドライミックス配合物の総重量に基づいて、望ましくは２５重量％以上であり、３０重量％以上、あるいは４０重量％以上、および同時に、一般的には、４５重量％以下、好ましくは４０重量％以下であり得る。
アルミナに富むセメントの量は、本発明の混合物の乾燥ドライミックス配合物形態の総重量に基づいて、望ましくは０．５重量％以上、典型的には、１重量％以上、好ましくは２．５重量％以上、および同時に、典型的には、１０重量％以下、望ましくは８重量％以下、および好ましくは５．５重量％以下である。
本発明の混合物のドライミックス配合物形態は、アルミナに富むセメントの総重量に基づいて、典型的には４０重量％以上および６０重量％以下の濃度で、硫酸カルシウムをさらに含む。
混合物は、例えば、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、および水酸化亜鉛炭酸塩からなる群から選択されるアルカリ金属水酸化物および／もしくはアルカリ土類金属水酸化物等の充填剤、炭酸リチウム、酒石酸等の促進剤、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロースエーテル等の１つ以上の増粘剤、消泡剤、ならびに液化剤、分散剤、または、修飾ポリカルボン酸塩であるＭＥＬＦＬＵＸ（商標）２６５１Ｆ（ＭＥＬＦＬＵＸは、ＢＡＳＦ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ ＧＭＢＨの商標である）等の水溶性コポリマー分散剤等の高流動化剤、および他の従来の付加剤を、従来の量で含有することができ、混合物がドライミックス配合物である場合、一般的に含有する。充填剤の例としては、砂、例えば、ケイ砂および石英砂、石英粉、炭酸カルシウム、ドロマイト、ケイ酸アルミニウム、タルクもしくは雲母、または軽量充填剤、例えば、軽石、発泡ガラス、泡コンクリート、パーライト、もしくはバーミキュライトが挙げられる。充填剤の混合物が含まれてもよい。
本発明の本発明の混合物のドライミックス配合物形態は、モルタルを形成するための水和に有用である。ドライミックス配合物の水和は、一般に、混合しながらドライミックス配合物に水を添加することによって発生する。他のドライミックス配合物（特に、ＶＡＥおよびＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマーのＲＤＰから選択されるＲＤＰのみを含有するもの）を超える本発明のドライミックス配合物の利点の１つは、それがより低い水負荷を有することである。つまり、本発明のドライミックス配合物は、最適な一貫性、圧縮性、およびせん断特性（総称して「最適な特性」）を同時に実現するのに、他のドライミックス配合物よりも少量の水を必要とする。この文脈において「最適な特性」は、３つの特徴に最適な値を指し、試験方法は次のとおりである：一貫性（Ｈｅｒｉｔａｇｅ−Ｗｏｌｆｆスティック試験下で９７．５％の評価値）、圧縮性（圧縮性試験において９０％超の湿潤）、および粘度（モルタル粘度試験において４００，０００〜６００，０００センチポイズ）。
Ｈｅｒｉｔａｇｅ−Ｗｏｌｆｆスティック試験
１００グラムのドライミックスをプラスチック容器に入れ、既知量の水を添加してモルタルを形成する（約２０グラム）。木製スティック（舌圧子）を用いて３０秒間モルタルを均一にかき混ぜる。スティックを水平位置で保持しながら全モルタル組成物を木製スティックの上に置き、モルタルの一貫性を評価する。以下の特性尺度に従って、スティック上でどのようにモルタルが動くか、または垂れ下がるかを特徴付けることにより、一貫性を評価する：１００％＝動きなし；９７．５％＝ほぼ凝縮してわずかな動きを有する；９５％＝わずかな連続する動き；９２．５％＝速く連続する動き。
圧縮性試験
混合しながら既知量の水をドライミックスに添加することによって、均一なモルタルを調製する。モルタルをアクリルタイルの長さに沿って均一に鏝で塗る。モルタルを１０分間静置させる。モルタルの上にガラスプレートを置き、２．２キログラムの錘をそのガラスプレートの上に直接適用して、３０秒間静置させる。錘を取り除き、その上に４００個の等しいサイズの正方形に分割された１０．１６センチメートル×１０．１６センチメートル（４インチ×４インチ）の格子がマークされているプラスチックシートをガラスプレースの上に置く。モルタルによって湿潤したガラスの割合を決定する。ガラスの９０％超の湿潤が最適である。
モルタル粘度試験
混合しながら既知量の水をドライミックスに添加することによって、均一なモルタルを調製する。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｓｙｎｃｈｒｏ−ｌｅｔｒｉｃ粘度計（モデルＲＶＴ）をＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｈｅｌｉｐａｔｈスタンドと併せて用い、摂氏２５度（℃）でスピンドルＴ−Ｆを使用して、モルタルの粘度を測定する。粘度を測定するため、モルタルを比重カップに入れ、それをスピンドルがモルタルの表面にちょうど触れるように位置付ける。スピンドルを２分間、毎分５回転（ｒｐｍ）で回転させる。スピンドルが回転するにつれて、回転するスピンドルが試料を通じてらせん状の経路を確立するように、粘度計を上下に動かす。スピンドルを沈めて完全回転が完了した後に最初の粘度測定を行う。粘度計が各方向に動くにつれて４回の粘度測定値を記録し、測定値の平均を記録する。モルタルを形成した直後に粘度測定を行う。４００，０００〜６００，０００センチポイズ（ｃｐｓ）の範囲の粘度が最適である。
本発明の別の利点は、他のドライミックス配合物、特にＶＡＥおよびＶＡＥ／ＶｅｏＶＡコポリマーのＲＤＰからのみ選択されるＲＤＰを含有するものと比べて、最適な特性ならびにより長い急速オープンタイム、減少された固化時間、またはより長い急速オープンタイムおよび減少された固化時間の両方を同時に有するモルタルに水和を提供することである。
ＡＳＴＭ Ｃ１９１に従って、既知量の水をドライミックスと混合して、最適特性を有する均一な組成物を形成することにより形成されたモルタルを、円形固化時間型に入れ、ゴムバンドで適所に保持されたプラスチックの層でモルタルを被覆することにより固化時間を決定する。Ｖｉｃａｔ針がモルタルに貫通し得る距離を測定することによって、初期固化時間および最終固化時間を特性化する。
以下の手順に従って急速オープンタイムを決定する：１００グラムのドライミックスを２００ミリリットルのビーカーに入れ、特定のモルタルに関して述べられたように水を添加し、１分間撹拌し、モルタルを３分間固化させ、さらに１分間混合し、モルタルを繊維強化セメントボード（ＥｔａｐｌａｎＮ、４０センチメートル×２０センチメートル）上にバター状に塗り、モルタル４×４ミリメートルの鋸を有する鏝を使用して、６０°角でモルタルを梳く。トローリング後、以下の時間間隔のそれぞれにおいて、Ｅａｒｔｈｅｎｗａｒｅタイル（５ｃｍ×５ｃｍ、ＥＮ １５９に従って１５＋／−３％の吸水度を有する）をモルタル内に配置し、３キログラムの錘をその上に３０秒間置く：５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分。４０分後、すべてのタイルを取り除き、モルタルに接触していた表面を曝すようにそれらを裏返す。タイルの何割がモルタルによって覆われているかを決定することによって、モルタルがどれだけ広範囲にわたって各タイルを湿潤させたかを評価する。その決定を補助するため、それぞれ２５平方ミリメートルの大きさの１０×１０の格子の正方形をタイルの上に置き、各正方形内の何割のタイルがモルタルで覆われているかを決定する。５％未満の値の表面積率は、四捨五入する。ある特定の時間における、モルタル内に配置されたタイルのより高い表面積率は、そのモルタルがその時間において、同じ時間により低い表面積率を有するタイルよりも「オープン」であることを明らかにする。
特性におけるこれらの改善点は、例え、ドライミックス配合物が他の比較ドライミックス配合物よりも少ないコロイド安定剤および／またはより少ないアルミナに富むセメントを含む場合であっても、明らかである。例えば、これらの改善点は、例え、第１のＲＤＰが５重量％以下のコロイド安定剤を含む場合であっても、例え、第１のＲＤＰがコロイド安定剤を含まない場合であっても、明らかであり得る。
以下の実施例は、本発明の実施形態を例示する。
以下の成分を使用して、実施例（Ｅｘｓ）および比較例（Ｃｏｍｐ Ｅｘｓ）を調製する。
［表］
４５０ ＳＰＰ ＲＤＰの調製
四ツ口５リットル丸底フラスコ中に、７８５グラムの脱イオン水、反応緩衝液（３０グラムの脱イオン水中１．２グラムの炭酸ナトリウムの溶液）、および２３．３グラムのイタコン酸を添加する。機械的攪拌器、サーモカップル、コンデンサー、およびステンレス鋼浸漬管を有する５リットル丸底フラスコを用意する。毎分１２５回転で混合しながら、丸底フラスコ中の溶液を９５℃に温める。素早く（１分以内に）、９５℃の溶液に予め形成された種溶液を添加する。予め形成された種溶液は、５６．６グラムの、１０３の粒径を有するアクリルラテックス（例えば、ＲＨＯＰＬＥＸ（商標）ＡＣ−２６１２アクリル乳剤、ＲＨＯＰＬＥＸは、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）および３０グラムの脱イオン水である。次いで、溶液中に、ＦＭＩ Ｑポンプを使用して１分当たり１１．７グラムの速度でモノマー乳剤を、Ｃｏｌｅ−Ｐａｌｍｅｒ Ｄｕａｌシリンジポンプを使用して１分当たり０．７６グラムでコフィード触媒を供給する。モノマー乳剤は、４９０グラムの脱イオン水、１１．９グラムのアルキルジフェニルオキシドジスルホン酸塩（ＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ、ＤＯＷＦＡＸはＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）、および２３０８．４グラムのスチレンを含有する。コフィード触媒は、２２０グラムの脱イオン水中に７．６グラムの過硫酸ナトリウムを含有する。モノマー乳剤の添加には４時間かかり、コフィード触媒には５時間かかる。添加の完了後、溶液中へのモノマー乳剤ラインを３５グラムの脱イオン水で、溶液中へのコフィード触媒ラインを１０グラムの脱イオン水で漱ぐ。モノマー乳剤およびコフィード触媒の添加中、溶液温度を８７〜８９℃に維持し、毎分２２５回転で連続的に撹拌する。
結果として得られる乳剤を８０℃に冷却し、次いで、３８グラムの脱イオン水中０．１３グラムの硫酸第一鉄の水溶液を迅速に添加する。次いで、３０分間にわたって、５０℃に冷却しながら二重シリンジポンプを使用して、６５グラムの１．２重量％ ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド溶液および６５グラムの２．６重量％ ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム溶液を供給する。次いで、１０分間にわたって、３４グラムの水性２５重量％ 水酸化ナトリウム溶液を添加する。ラテックスを単離する。結果として得られるラテックスは、５５．４２重量％の固体であり、４５８ナノメートルの平均粒径（ＢＩ９０ ｐｌｕｓ）、５３センチポイズの粘度（ＬＶ＃２、６０ｒｐｍ）、７．９４のｐＨ、および１６１４ｐｐｍスチレンを有する。
ＲＤＰを得るため、ＭＯＢＩＬＥ ＭＩＮＯＲ（商標）２０００ Ｍｏｄｅｌ Ｈ噴霧乾燥器（ＭＯＢＩＬＥ ＭＩＮＯＲは、ＮＩＲＯ Ａ／Ｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｄｅｎｍａｒｋの商標である）上に備えられた２つの流体ノズル噴霧器を使用して、結果として得られるラテックスを噴霧乾燥する。毎時６．０キログラムの気流に等しい５０％フローで、１バールのノズルに対する空気圧を使用する。噴霧乾燥は、１４０℃に固定された入口温度を有する窒素環境下で行い、出口温度は、分散の供給速度を調節することによって５０℃を目標とした（１分当たり２０〜３０ミリリットルの供給速度）。噴霧の前に、１Ｍ 水酸化ナトリウム溶液を使用してラテックスのｐＨを約１０に調整する。ラテックスを、ラテックス固体重量に基づいて５重量％の濃度まで、ＭＯＷＩＯＬ（商標）４８８ ＰＶＯＨ溶液（ＭＯＷＩＯＬは、Ｈｏｅｃｈｓｔ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔの商標である）と混合する。乳剤中の固体重量の約１０重量％の濃度で、固化防止剤としてＫａｏｌｉｎ粘度粉末（Ｋａｍｉｎ（商標）ＨＧ−９０、ＫａｍｉｎはＫａｍｉｎ ＬＬＣの商標である）をチャンバに供給しながら、乳剤供給ポンプによって、混合物を加熱されたチャンバ中に注入する。
結果として得られるＲＤＰは、Ｔｏｒｎａｄｏ Ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ Ｓｙｓｔｅｍを備えるＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ １３ ３２０レーザー回折粒径分析器を使用して決定される１０〜２０ミクロンの平均粒径を有する。ＲＤＰは、ＲＤＰを１重量％の濃度で脱イオン水中に分散し、３０秒間、２回渦流混合し、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｌｉｑｕｉｄ Ｍｏｄｕｌｅを備えるＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ １３ ３２０レーザー光回折粒径分析器で粒径を決定することによって決定される水中のラテックス粒径に再分散する。使用される方法は、国際標準ＩＳＯ １３３２０−１：１９９９ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ−Ｌａｓｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄである。
２２５ ＳＰＰ ＲＤＰの調製
５９．６グラムの代わりに１１３．２グラムの予め形成された種を使用すること以外は、４５０ ＳＰＰ ＲＤＰと同様の手順で、２２５ ＳＰＰ ＲＤＰを調製する。
比較例Ａおよび実施例１〜３
実施例および比較例混合物である、ＲＤＰ混合物およびＲＤＰ混合物を含有する混合物の完全ドライミックス形態の両方が表１に記載されており、続いて指定の水負荷におけるドライミックスおよび得られたモルタルの特性が記載される。濃度は、ドライミックスの総重量に対する重量％で提供される。プラスチック袋に、セメント、砂、炭酸リチウム、酒石酸、硫酸カルシウム、およびＲＤＰ成分を一緒に組み合わせ、２分間手で混合し、続いて、２４時間調製する（平衡に静止させる）ことによって、実施例および比較例のドライミックスを調製する。
モルタルを特性化するために、水負荷試験について記載されるように、最適な特性を実現するために必要な水量の最小量で水和し、次いで、特性化試験のそれぞれの手順に従う。
比較例Ａは、実施例１〜３に対する参照標準であり、ＶＡＥ ＲＤＰのみを含むドライミックスを表す。実施例は、類似のドライミックス配合物であるが、高ＴｇコポリマーＲＤＰを含むある特定の量のＲＤＰを有する。表１に記載される実施例および比較例は、本発明の驚くべき、かつ望ましい利点を明らかにする。表１のデータは、少なくとも以下を明らかにする。
１．高ＴｇコポリマーＲＤＰを含むドライミックス配合物に対して、より低い水負荷が必要とされる。比較例Ａが０．２１５の重量比を必要とする一方、実施例は、０．２００の重量比しか必要としない。
２．高ＴｇコポリマーＲＤＰを含むＲＤＰによって、初期および最終固化時間は短縮される。これは、比較例Ａと比較して初期および最終固化時間の両方の低下を例示する実施例３において最も明らかである。実施例１および２の両方もまた、比較例Ａと比較して、初期または最終固化時間のいずれかにおいてより短い固化時間を明らかにする。
３．高ＴｇコポリマーＲＤＰを含むＲＤＰによって、急速オープンタイムは、延長される。より高いタイル被覆割合は、より長い急速オープンタイムに対応する。本発明の利点は、トローリングの３０分後、モルタル内に配置されたタイルにおいて、４０％のタイルの被覆が依然として実現される２５分および３０分評価において最も明らかである。
４．より少ないコロイド安定剤で性能が改善された。実施例は、比較例よりも少ないコロイド安定剤をさらに含むにもかかわらず、前述の改善点を表す。

Claims (10)

  1. 第１および第２の再分散性ポリマー粉末を含む混合物であって、
    ａ．前記第１の再分散性ポリマー粉末は、摂氏６０度以上のガラス転移温度およびＡＳＴＭ Ｄ６６４に従う電位差滴定によって決定される０．１〜８重量パーセントの範囲の酸レベルを有するコポリマーを主に含むポリマー粒子を含み、
    ｂ．前記第２の再分散性ポリマー粉末は、酢酸ビニルエチレンコポリマー再分散性ポリマー粉末、および酢酸ビニルエチレンコポリマーとバーサティック酸（ｖｅｒｓａｔｉｃ ａｃｉｄ）のビニルエステルコポリマーとのブレンドのポリマー粉末から選択される、混合物。
  2. ドライミックス配合物を形成するために、ポルトランドセメント、アルミナに富むセメント、および硫酸カルシウムをさらに含む、請求項１に記載の混合物。
  3. 第１および第２の再分散性ポリマー粉末の総重量に基づいて、１０重量パーセント以上〜３０重量パーセント以下である前記第１の再分散性ポリマー粉末濃度をさらに特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の混合物。
  4. 共重合スチレンおよびイタコン酸を含有するコポリマーを主に含む前記第１の再分散性ポリマー粉末をさらに特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乾燥混合物。
  5. ＡＳＴＭ Ｄ６６４に従う電位差滴定によって決定される０．５〜１．５重量パーセントの範囲の酸レベルを有する前記第１の再分散性ポリマー粉末をさらに特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合物。
  6. コロイド安定剤を含まない前記第１の再分散性ポリマー粉末をさらに特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の混合物。
  7. 摂氏８０度以上のガラス転移温度を有するコポリマーを主に含む粒子を含む前記第１の再分散性ポリマー粉末をさらに特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の混合物。
  8. ３５０〜８００ナノメートルの範囲である体積平均粒径を有する前記第１の再分散性ポリマー粉末をさらに特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の混合物。
  9. 前記第２の再分散性ポリマー粉末が、酢酸ビニルエチレンコポリマー再分散性ポリマー粉末である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の混合物。
  10. コアシェル再分散性ポリマー粉末を含まないことをさらに特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の混合物。
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