[发明专利]水泥沙浆外加剂用水性合成树脂乳液、水泥沙浆外加剂用再乳化性水性合成树脂乳液粉末及使用其的水泥沙浆外加剂

说明书

技术领域

本发明涉及以特定的聚乙烯醇系树脂(以下，有时将聚乙烯 醇简记为“PVA”。)作为保护胶体分散稳定化而成的、将选自丙 烯酸系单体和苯乙烯系单体中的至少1种单体与含特定官能团 的单体共聚而成的水泥外加剂用水性合成树脂乳液、水泥沙浆 外加剂用再乳化性水性合成树脂乳液粉末及使用其的水泥沙浆 外加剂。

背景技术

一直以来，为了赋予水性合成树脂乳液以机械稳定性、冷 冻稳定性而使用PVA系树脂作为保护胶体剂。然而，在这种情 况下，虽然通常乳液的机械稳定性、冷冻稳定性得到改善，但 是聚合稳定性不充分，尤其是在乳液中的树脂成分超过50重量 ％那样高的不挥发成分下无法聚合。

因此，在使用PVA系树脂作为由选自丙烯酸系单体和苯乙 烯系单体中的至少1种单体聚合而成的水性合成树脂乳液的保 护胶体剂的情况下，需要使乳液中的树脂成分低于50重量％， 在生产率方面存在问题。此外，所得到的乳液的稳定性也不充 分，还存在随着时间增粘的问题。

此外，将使用PVA系树脂作为保护胶体剂的水性合成树脂 乳液用于在水泥沙浆中混合的用途是已知的，但混合所述乳液 时，存在水泥沙浆的流动性随着时间而变差、操作性降低的问 题。

因此，希望开发：使用PVA系树脂作为水性合成树脂乳液 的保护胶体剂时，即使乳液中的树脂成分达50重量％以上的高 浓度也能够聚合的PVA系保护胶体剂；以及即使与水泥沙浆混 合，其流动性、操作性也不会降低的水性合成树脂乳液。

另一方面，再乳化性水性合成树脂乳液粉末是通过将水性 合成树脂乳液干燥(例如，喷雾干燥)而制得的，由于是粉末， 因此比水性合成树脂乳液容易操作。制品能够用纸袋包装，便 于保管和运输。此外，该再乳化性水性合成树脂乳液粉末在使 用时只要将其添加到水中并进行搅拌，就能够在水中再分散和 乳化，因此，作为水泥、沙浆等水泥沙浆制品、石膏制品等中 的已调和外加剂，进而作为木质部(xylem)或木质(xylon)用材料 的粘接剂、涂料用粘合剂、土壤改良用粘合剂等而被使用。尤 其是水性合成树脂乳液粉末由于能够预先与水泥沙浆制品、石 膏等无机水硬性组合物混合，因此在现场只要配合水就能够形 成沙浆等水泥沙浆制品或石膏制品。

通常，由于作为能够在水中再乳化的水性合成树脂乳液粉 末已知的物质大多需要再乳化，因此，使用PVA系树脂等水溶 性高分子作为保护胶体，并将乳液聚合所得到的水性合成树脂 乳液干燥而得到。因此，皮膜的耐水性不充分，尤其是在将其 与水泥沙浆制品、石膏制品混合而用于改性时，湿润时的粘结 强度等物性不充分。

为了应对该问题，期望开发下述的再乳化性水性合成树脂 乳液粉末：在水中再乳化时容易恢复到原来的乳液状态水平， 尤其是在将其与水泥沙浆制品、石膏制品混合而用于改性时体 现出湿润时的粘结强度等充分的物性，而且，即使与水泥沙浆 混合，其流动性、操作性也不会降低。

作为对策，提出了在水性合成树脂乳液中使用含乙酰乙酰 基(CH₃COCH₂CO-)的PVA系树脂或改性PVA系树脂作为乳化分 散剂等方案，在很多专利文献等中有记载。

例如，在专利文献1中公开了一种在聚合物上附着有PVA的 水性乳液，所述PVA含有乙酰乙酸酯基、巯基、双丙酮丙烯酰 胺基等活性氢基团，粘度系数(block character)[η]大于0.6，皂化 度高于95.0摩尔％且粘结性低，并叙述了所得到的水性乳液的 机械稳定性、冷冻稳定性和高温贮存稳定性良好。

此外，专利文献2中公开了：以含有乙烯磺酸碱盐的乙酸乙 烯酯-乙烯磺酸碱盐共聚物皂化所制得的改性PVA系树脂作为 乳化剂使烯属不饱和单体乳液聚合的方法，并叙述了所得到的 乳液具有粘度随时间的变化小、贮存稳定性等优异的性能。

专利文献3中公开了一种由平均皂化度为90摩尔％以下、磺 酸基含量为0.1～20摩尔％的改性PVA系树脂构成的乳液聚合用 稳定剂。

专利文献4中公开了一种由改性PVA系树脂构成的苯乙烯 的乳化稳定剂，其中所述改性PVA系树脂在侧链含有碳原子数4 以上的烃基和磺酸基或硫酸酯基，并叙述了所得到的乳化乳液 显示出优异的稳定性且具有适度的粘性，可以用作粘接剂、水 泥沙浆外加剂等。