分散性ポリマー粉末とその他の無機接着剤（セメント、消石灰、石膏、粘土など）および各種骨材、充填材、その他の添加剤［ヒドロキシプロピルメチルセルロース、多糖類（デンプンエーテル）、繊維など］を物理的に混合して、乾式混合モルタルを作ります。乾式粉末モルタルを水に加えて攪拌すると、親水性保護コロイドと機械的せん断力の作用により、ラテックス粉末粒子が水中に素早く分散し、再分散性ラテックス粉末が完全に膜を形成するのに十分です。ゴム粉末の組成が異なると、モルタルのレオロジーやさまざまな構造特性に影響します。再分散時のラテックス粉末の水に対する親和性、分散後のラテックス粉末の粘度の違い、モルタルの空気含有量と気泡の分布への影響、ゴム粉末とその他の添加剤との相互作用により、異なるラテックス粉末は流動性の向上、チキソトロピーの向上、粘度の向上といった機能を持ちます。
再分散性ラテックス粉末がフレッシュモルタルの作業性を向上させるメカニズムは、ラテックス粉末、特に保護コロイドが分散時に水との親和性を持ち、スラリーの粘度を高め、建築用モルタルの凝集性を向上させるためであると一般的に考えられている。
ラテックス粉末分散液を含む新鮮なモルタルが形成された後、基面による水の吸収、水和反応の消費、空気への揮発により、水は徐々に減少し、樹脂粒子は徐々に接近し、界面は徐々にぼやけ、樹脂は徐々に互いに融合し、最終的にフィルムに重合します。ポリマーフィルムの形成プロセスは、3つの段階に分けられます。第1段階では、ポリマー粒子は初期エマルジョン中でブラウン運動の形で自由に動きます。水が蒸発するにつれて、粒子の動きは自然にますます制限され、水と空気の間の界面張力により、粒子は徐々に整列します。第2段階では、粒子が互いに接触し始めると、ネットワーク内の水が毛細管を通して蒸発し、粒子の表面に加わる高い毛細管張力により、ラテックス球が変形して融合し、残りの水が細孔を満たし、フィルムが大まかに形成されます。第3段階、すなわち最終段階では、ポリマー分子の拡散（自己接着とも呼ばれる）によって、真に連続的なフィルムが形成されます。フィルム形成中、孤立した可動性のラテックス粒子は、高い引張応力を持つ新たな薄膜相へと凝集します。当然ながら、再硬化モルタル中で分散性ポリマー粉末がフィルムを形成するためには、最低フィルム形成温度（MFT）がモルタルの硬化温度よりも低いことが保証されなければなりません。
コロイド – ポリビニルアルコールはポリマー膜システムから分離する必要があります。これはアルカリセメントモルタルシステムでは問題になりません。なぜなら、ポリビニルアルコールはセメントの水和によって生成されたアルカリによって鹸化され、石英材料の吸着によってポリビニルアルコールが徐々にシステムから分離され、親水性の保護コロイドが不要になるからです。水に不溶性の再分散性ラテックス粉末を分散させて形成されたフィルムは、乾燥状態だけでなく、長期の水中浸漬状態でも機能します。もちろん、石膏や充填剤のみのシステムなどの非アルカリシステムでは、最終的なポリマーフィルムにポリビニルアルコールが部分的に残っているため、フィルムの耐水性に影響しますが、これらのシステムを長期の水中浸漬に使用せず、ポリマーが依然としてその特徴的な機械的特性を持っている場合は、分散性ポリマー粉末をこれらのシステムでも使用できます。
ポリマーフィルムが最終的に形成されると、硬化モルタル中に無機系と有機系の結合剤からなるシステム、すなわち水硬性材料からなる脆く硬い骨格が形成され、その隙間と固体表面に再分散可能なポリマー粉末からなる柔軟なネットワークが形成される。ラテックス粉末によって形成されたポリマー樹脂フィルムの引張強度と凝集力が向上する。ポリマーの柔軟性により、変形能力はセメント石の剛性構造よりもはるかに高く、モルタルの変形性能が向上し、応力分散効果が大幅に向上するため、モルタルの耐亀裂性が向上する。
分散性ポリマー粉末の含有量が増加するにつれて、システム全体がプラスチックへと変化していく。ラテックス粉末の含有量が多い場合、硬化モルタル中のポリマー相が無機水和生成物相を徐々に上回り、モルタルは質的に変化してエラストマーとなり、セメントの水和生成物は「充填材」となる。分散性ポリマー粉末で改質したモルタルの引張強度、弾性、柔軟性、および密封性が向上した。分散性ポリマー粉末を添加すると、ポリマー膜（ラテックス膜）が形成され、細孔壁の一部を形成し、モルタルの高多孔質構造を密封する。ラテックス膜は、モルタルとの接着部に張力を加える自己伸張機構を有する。これらの内部力により、モルタルは全体として保持され、モルタルの凝集強度が増加する。高柔軟性および高弾性ポリマーの存在により、モルタルの柔軟性および弾性が向上する。降伏応力および破壊強度の増加のメカニズムは次のとおりである。力が加えられたとき、柔軟性および弾性の向上により微細亀裂が遅延する。そして、より高い応力に達するまで形成されない。さらに、絡み合ったポリマードメインは、微小亀裂が貫通亀裂に合体するのを阻害する。したがって、分散性ポリマー粉末は、材料の破壊応力と破壊ひずみを増加させる。
ポリマー改質モルタル中のポリマー膜は、モルタルの硬化に非常に重要な影響を与える。界面に分散した再分散性ポリマー粉末は、分散して膜を形成した後、接触する材料への接着性を高めるというもう一つの重要な役割を果たす。粉末ポリマー改質セラミックタイル接着モルタルとセラミックタイルとの界面領域の微細構造において、ポリマーによって形成された膜は、極めて吸水率の低いガラス質セラミックタイルとセメントモルタルマトリックスとの間に橋渡しとなる。2種類の異種材料の接触領域は、収縮ひび割れが発生し、接着性の低下につながるリスクの高い領域である。したがって、ラテックス膜の収縮ひび割れ修復能力は、タイル接着剤において重要な役割を果たす。
同時に、エチレンを含む再分散性ポリマー粉末は、有機基材、特にポリ塩化ビニルやポリスチレンなどの類似材料に対してより顕著な接着性を示します。
投稿日時：2022年10月31日