【発明の詳細な説明】
本発明はセメントにソルビタン高級脂肪酸エス
テルを添加してなる改質されたセメント組成物に
関するものである。
建築及び土木分野において用いられるセメント
組成物は極めて多くの用途に及んでいるが、これ
らの用途において共通して要求される性能は、作
業性（混練り性、塗工性）の良いこと、付着耐久
性のあること、防水性（吸水のないこと）の良い
こと、耐亀裂性に優れること、エフロレツセンス
のないこと等である。
セメント組成物の改良にあたり、各種添加剤が
セメント混和剤として種々の目的に使用されてい
る。たとえば、凍結融解抵抗性の向上のため、空
気連行剤としてエーテルサルフエート系活性剤、
アルキルベンゼンスルホン酸系活性剤、ポリオキ
シエチレンアルキルアリールエーテル、高級アル
コールアルキレンオキシド付加物等が用いられて
いる。また、コンクリートの流動性向上のため、
減水剤としてナフタリンスルホン酸縮合物、メラ
ミンスルホン酸縮合物、リグニンスルホン酸、オ
キシカルボン酸、アルキレンオキシド系活性剤、
ポリオキシエチレン・オキシプロピレンブロツク
共重合体等が用いられている。また、セメントの
硬化遅延剤として、リグニンスルホン酸、オキシ
カルボン酸、トリポリリン酸ソーダなどが用いら
れている。さらに特開昭57−22152号には、ステ
アリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムなど
をセメント１Kgに対し、0.5ｇから20ｇの範囲で
添加しセメント層の吸水性を抑制する提案がなさ
れている。また、特公昭56−51148号では、一般
式RO（AO）oＨ（式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル
基、Ａは炭素数２〜３の１種または２種のアルキ
レン基、ｎは１〜10の数）で示される化合物から
なるセメント用収縮剤の提示がなされている。
しかしながら、上記の種々化合物は、一般に多
価アルコールの脂肪酸エステルを添加した際の防
水性（吸水量の低減効果）を有しないか、有して
いても十分な効果を有しているとは言い難いもの
である。
これらの欠点に鑑み本発明者等は鋭意研究を重
ねた結果、セメント組成物中のセメント100重量
部に対しHLBが10以下であるソルビタン高級脂
肪酸エステルを0.03〜10重量部添加することによ
り従来品の欠点がカバー出来、セメント組成物と
して要求される防水性、吸水量の低減が出来るこ
とを見い出し本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明はセメント100重量部にHLB
が10以下であるソルビタン高級脂肪酸エステルを
0.03〜10重量部添加してなる改質されたセメント
組成物である。
ここで用いるソルビタン高級脂肪酸エステルは
効果の点からHLBが10以下のものに特定される
が、HLB8以下のものがさらに好ましい。ソルビ
タン高級脂肪酸エステルの添加量はセメント100
重量部に対して0.03〜10重量部、好ましくは0.05
〜８重量部、さらに好ましくは0.1〜６重量部で
ある。0.03重量部未満では目的とする効果が得ら
れず、10重量部を越えるとセメント組成物の物理
物性を低下させる欠点を生じる。
ここに云うソルビタン高級脂肪酸エステルとは
ソルビタンと高級脂肪酸、具体的には、オレイン
酸、リノール酸、リノレイン酸、カプリン酸、ペ
ラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、トリデカ
ン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチ
ン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン
酸、アラキン酸、ヘベン酸、ω―シクロヘキシル
脂肪酸、ω―フエニル脂肪酸、ω―シクロペンテ
ニル脂肪酸、オキシ脂肪酸、アビエチン酸、トー
ル油脂肪酸等の飽和、不飽和の高級脂肪酸とのエ
ステルである。
具体的なソルビタン高級脂肪酸エステルとして
はソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキ
オレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビ
タンモノパルミテート、ソルビタンモノラウレー
ト、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリ
トール油脂肪酸エステル、ソルビタンモノトール
油脂肪酸エステル、ソルビタンのヒマシ油エステ
ルなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類が挙げ
られる。
また本発明の組成物においては、一般的にセメ
ントに用いられる他の成分を併用することもでき
る。たとえば、塩化カルシウム、塩化ナトリウム
等の金属塩化物、トリエタノールアミン等の有機
アミンなど公知のセメント硬化促進剤、リグニン
スルホン酸、オキシカルボン酸、トリポリリン酸
ソーダ等に代表される硬化遅延剤、亜硝酸ナトリ
ウム、亜硝酸カルシウム等亜硝酸塩などの公知の
鉄筋防錆剤、ナフタレンスルホン酸縮合物、メラ
ミンスルホン酸縮合物、リグニンスルホン酸、オ
キシカルボン酸、アルキレンオキシド系活性剤な
どの減水剤など種々のものがあげられる。また、
ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチ
ルセルロースなどの水溶性高分子を併用すること
もできる。また、ポリ酢酸ビニルエマルジヨンを
はじめとして酢酸ビニル―エチレン共重合体、酢
酸ビニル―パーサチツク酸ビニル共重合体、酢酸
ビニル―アクリル酸エステル共重合体、スチレン
―アクリル酸エステル共重合体、スチレン―ブタ
ジエン共重合体など種々の合成樹脂エマルジヨン
及びこれらのエマルジヨンに抗粘結剤を加え噴霧
乾燥などによつて製造した再分散性合成樹脂組成
物などを併用することも何らさしつかえないもの
である。
本発明に用いるソルビタン高級脂肪酸エステル
の添加方法は、普通一般に行なわれているセメン
ト混和剤の場合と同様に、たとえば混練水に予め
混合しておくか、あるいはセメント、骨材、水か
らなる混合物の混練時に添加するなどの手段を採
用できる。
以下に本発明について実施例をもつて具体的に
説明するが本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
実施例 １
セメント100重量部、珪砂７号、100重量部、ハ
イメトローズ90SH―4000（信越化学(株)製；ヒドロ
キシプロピルメチルセルロース）0.2重量部の粉
体を調整した。この粉体100重量部に水30重量部、
スパン85（花王アトラス社製：ソルビタントリオ
レート、HLB1.8）を0.2重量部添加し、均一に混
合してセメントモルタル組成物を得た。このセメ
ントモルタル組成物を住宅都市整備公団のセメン
トフイラー判定規準法に従い吸水量、常態接着力
試験を行なつた。結果を表１に示す。
実施例 ２
実施例１のスパン85の添加量を4.6重量部用い
た以外は同様に行なつた。結果を表１に示す。
比較例 １
スパン85を使用しない以外、実施例１と同様に
行なつた。結果を第１表に示す。
比較例 ２
実施例１のスパン85の代りにトウイーン80（ポ
リオキシエチレンソルビタンモノオレート、
HLB15）を用いる他は実施例１と同様に行つた。
結果を第１表に示す。
比較例 ３
実施例１のスパン85の代りに市販のシヨ糖エス
テルであるDKエステルＦ―110（第一工業薬品(株)
製、HLB11）を用いる他は実施例１と同様に行
つた。結果を第１表に示した。
これら実施例、比較例の結果を別表１に示す
が、明らかに本発明のセメント組成物は、吸水が
少なく防水性に優れ、接着力に優れる。
尚、本発明は実施例に示した以外のセメント組
成物にも通用出来ることはいうまでもないことで
ある。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a modified cement composition obtained by adding sorbitan higher fatty acid ester to cement. Cement compositions used in the architecture and civil engineering fields have a wide variety of uses, and the common performance requirements for these uses include good workability (kneading and coating properties) and good adhesion. These include durability, good waterproofness (no water absorption), excellent crack resistance, and no efflorescence. In improving cement compositions, various additives are used as cement admixtures for various purposes. For example, to improve freeze-thaw resistance, ether sulfate activators are used as air entraining agents.
Alkylbenzene sulfonic acid type activators, polyoxyethylene alkylaryl ethers, higher alcohol alkylene oxide adducts, etc. are used. In addition, to improve the fluidity of concrete,
As a water reducing agent, naphthalene sulfonic acid condensate, melamine sulfonic acid condensate, lignin sulfonic acid, oxycarboxylic acid, alkylene oxide type activator,
Polyoxyethylene/oxypropylene block copolymers and the like are used. Furthermore, ligninsulfonic acid, oxycarboxylic acid, sodium tripolyphosphate, etc. are used as cement hardening retarders. Furthermore, JP-A No. 57-22152 proposes adding sodium stearate, potassium stearate, etc. in the range of 0.5 to 20 g per 1 kg of cement to suppress the water absorption of the cement layer. Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 56-51148, the general formula RO(AO) o H (wherein R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A is one or two alkylene groups having 2 to 3 carbon atoms, n is a number from 1 to 10). However, the above-mentioned various compounds generally do not have the waterproofing properties (effects of reducing water absorption) when fatty acid esters of polyhydric alcohols are added, or even if they do, they are not said to have sufficient effects. It's difficult. In view of these drawbacks, the present inventors have conducted intensive research and found that by adding 0.03 to 10 parts by weight of sorbitan higher fatty acid ester with an HLB of 10 or less to 100 parts by weight of cement in a cement composition, conventional products can be improved. The present inventors have discovered that the above drawbacks can be overcome, and that the waterproof properties and water absorption required for cement compositions can be reduced, and the present invention has been completed. That is, in the present invention, HLB is added to 100 parts by weight of cement.
sorbitan higher fatty acid ester with a value of 10 or less.
This is a modified cement composition obtained by adding 0.03 to 10 parts by weight. The sorbitan higher fatty acid ester used here is specified to have an HLB of 10 or less from the viewpoint of effectiveness, and those with an HLB of 8 or less are more preferable. Addition amount of sorbitan higher fatty acid ester is cement 100
0.03 to 10 parts by weight, preferably 0.05 parts by weight
~8 parts by weight, more preferably 0.1 to 6 parts by weight. If it is less than 0.03 parts by weight, the desired effect will not be obtained, and if it exceeds 10 parts by weight, there will be a drawback that the physical properties of the cement composition will be deteriorated. The sorbitan higher fatty acid esters mentioned here include sorbitan and higher fatty acids, specifically oleic acid, linoleic acid, linoleic acid, capric acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, and palmitic acid. Saturated and unsaturated higher acids such as margaric acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, hebenic acid, ω-cyclohexyl fatty acid, ω-phenyl fatty acid, ω-cyclopentenyl fatty acid, oxyfatty acid, abietic acid, tall oil fatty acid, etc. It is an ester with fatty acids. Specific examples of sorbitan higher fatty acid esters include sorbitan monooleate, sorbitan sesquiolate, sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monolaurate, sorbitan trioleate, sorbitan tritol oil fatty acid ester, and sorbitan monotol oil fatty acid ester. , sorbitan higher fatty acid esters such as sorbitan castor oil ester. Further, in the composition of the present invention, other components commonly used in cement can also be used in combination. For example, metal chlorides such as calcium chloride and sodium chloride, known cement hardening accelerators such as organic amines such as triethanolamine, hardening retarders such as lignin sulfonic acid, oxycarboxylic acid, and sodium tripolyphosphate, and nitrous acid. Various products such as known reinforcing steel rust preventive agents such as nitrites such as sodium and calcium nitrite, water reducing agents such as naphthalene sulfonic acid condensates, melamine sulfonic acid condensates, lignin sulfonic acids, oxycarboxylic acids, and alkylene oxide activators. can be given. Also,
Water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, and ethylhydroxyethylcellulose can also be used in combination. In addition, including polyvinyl acetate emulsion, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-vinyl persatinate copolymer, vinyl acetate-acrylic ester copolymer, styrene-acrylic ester copolymer, styrene-butadiene It is also perfectly acceptable to use in combination various synthetic resin emulsions such as copolymers and redispersible synthetic resin compositions prepared by adding an anti-caking agent to these emulsions and spray drying. Sorbitan higher fatty acid ester used in the present invention can be added in the same manner as in the case of cement admixtures, for example, by pre-mixing it in kneading water, or adding it to a mixture of cement, aggregate, and water. Means such as adding it during kneading can be adopted. EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Powders containing 100 parts by weight of cement, 100 parts by weight of silica sand No. 7, and 0.2 parts by weight of Hymetrose 90SH-4000 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; hydroxypropyl methyl cellulose) were prepared. 100 parts by weight of this powder, 30 parts by weight of water,
0.2 parts by weight of Span 85 (manufactured by Kao Atlas Co., Ltd.: sorbitan triolate, HLB 1.8) was added and mixed uniformly to obtain a cement mortar composition. This cement mortar composition was tested for water absorption and normal adhesive strength according to the Cement Filler Judgment Standards of the Japan Housing and Urban Development Corporation. The results are shown in Table 1. Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 4.6 parts by weight of Span 85 was used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The same procedure as Example 1 was carried out except that Span 85 was not used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 Tween 80 (polyoxyethylene sorbitan monooleate,
The same procedure as in Example 1 was conducted except that HLB15) was used.
The results are shown in Table 1. Comparative Example 3 DK Ester F-110 (Daiichi Kogyo Yakuhin Co., Ltd.), which is a commercially available sucrose ester, was used instead of Span 85 in Example 1.
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1, except that HLB11), manufactured by M. Co., Ltd., was used. The results are shown in Table 1. The results of these Examples and Comparative Examples are shown in Attached Table 1, and it is clear that the cement composition of the present invention has low water absorption, excellent waterproof properties, and excellent adhesive strength. It goes without saying that the present invention can also be applied to cement compositions other than those shown in the Examples. 【table】