JP2017190281A - 気泡モルタル用起泡剤 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた気泡安定性を発揮する気泡モルタル用起泡剤を提供すること。
【解決手段】
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分と脂肪酸アルコールとを必須成分とした組成物に気泡安定化剤としてカチオン化グァーガムを０．１〜５％添加した起泡剤より得られる気泡が極めて安定で気泡モルタル製造に有用であることを発見し、本課題の解決手段を得た。

Description

発明の詳細の説明

本発明は、気泡モルタル用起泡剤に関するものである。

従来、気泡モルタル用起泡剤としてタンパク質系のものや界面活性剤を起泡成分として用い、気泡安定剤として脂肪族アルコールや各種セルロース誘導体やポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を併用することが知られている。

特公平６−４５５１１号公報

発明が解決しようとする課題

従来の起泡剤では必ずしも気泡安定性が万全でなく、圧送中に気泡の多くが消滅してしまい気泡モルタルの比重が所望の数値にならないときがあるという問題点がある。すなわち、本発明の目的は、優れた気泡安定性を発揮する気泡モルタル用起泡剤を提供することにある。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分に炭素数８〜２０の脂肪族アルコールを併用した組成物にカチオン化グァーガムを０．１〜５％添加することを特徴とした気泡モルタル用起泡剤。

本発明の気泡モルタル用起泡剤の特徴は、一般式（Ｒ−Ｏ−（−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−）ｎ−ＳＯ_３Ｍ）（式中，Ｒは炭素数８〜２０の脂肪族炭化水素基，ｎは０〜１０の整数、Ｍはアルカリ金属カチオン、アンモニウム又はアミンカチオンである。）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキルエーテル硫酸塩による起泡成分（Ａ）と、炭素数８〜２０の脂肪族アルコール（Ｂ）とカチオン化グァーガム（Ｃ）からなることを特徴とするものである。

各種セルロース誘導体やポリビニルアルコールおよび脂肪酸アルコールのみを使用した場合に比べ本発明は泡の安定性が非常に高く、これを用いて作られた気泡モルタルは圧送の際にも体積を損なう事は無い。

カチオン化したグァーガム（Ｃ）が必須であり、０．１〜５％の添加が望ましい。それ以上多くなると、凝集効果が現れ気泡モルタル製造に影響を及ぼすため実用的ではない。

グァーガムとは水溶性の天然高分子多糖類である。マンノース主鎖とガラクトース側鎖より構成されその構成比は２：１であり一般名としてガラクトマンナンもしくはグアランとも呼ばれる。

（Ｂ）の脂肪族アルコールは、泡を安定させるためのもので、炭素数８〜２０の直鎖又は分岐の天然又は合成の飽和又は不飽和の一級および二級の一価アルコール、例えばオクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール（ドデシルアルコール）、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアルコールならび合成アルコールおよびこれらの２種類以上の混合物が挙げられる。これらのうち、好ましいものはラウリルアルコール、ミリスチルアルコールである。

起泡成分（Ａ）は一般式（Ｒ−Ｏ−（−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−）ｎ−ＳＯ_３Ｍ）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分を使用することが出来る。

一般式（Ｒ−Ｏ−（−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−）ｎ−ＳＯ_３Ｍ）におけるＲで表わされる炭素数８〜５０の脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキル基である。たとえば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、オレイル基、リノレイル基、リノレニル基などが挙げられる。これらのうち、炭素数８〜２０のアルキル基が起泡力の観点から好ましく、特に好ましいのはドデシル基である。

本発明の気泡コンクリート用起泡剤には必要に応じて水溶性有機溶剤を含有してもよい。水溶性有機溶剤としては、起泡性を阻害しないものであって水に溶解しやすい有機溶剤であれば制限なく使用でき、例えばセロソルブ溶剤（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ｎ−プロピルセロソルブ、ｎ−ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ及びフェニルセロソルブ等）、カルビトール溶剤（エチルカルビトール及びブチルカルビトール等）、エチレンオキシドの付加モル数が３〜１０のポリオキシエチレン低級アルキルモノエーテル（ポリオキシエチレン（３モル）モノメチルエーテル等）分子量が５００以下のジオール（エチレングリコール、ジエチレングリコール及びポリエチレングリコール等）及びこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。これらのうち、セロソルブ溶剤及びポリオキシエチレン低級アルキルエーテルが好ましく、さらに好ましくはブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブである。

両性界面活性剤としては起泡性を阻害しないもので、例えば、アラニン型、イミダゾリニウムベタイン型、アミノプロピルベタイン型、アミノジプロピオン型などが挙げられる。好ましくはイミダゾリニウムベタイン型である。両性系界面活性剤の添加量は、起泡成分（Ａ）と脂肪族アルコール（Ｂ）のに対して９９：１〜７０：３０が好ましい。

本発明の起泡剤は気泡モルタルを製造する際のプレフォーミング及びミックスフォーミング、どちらでも使用することが出来る。

プレフォーム法は、ミックスフォーム法に比較して、モルタル中の気泡量のコントロールが容易なこと、使用する起泡液が少量であること等の利点から、広く一般に行われている。

起泡剤を希釈した起泡液から気泡を生成させるには、起泡液を激しく攪拌したり、起泡液中へ空気を吹き込んだりする方法があるが、粒状物を充填した筒型の発泡機に起泡液と圧縮空気と共に送り込み発泡させる方法が効率よく簡便である。

次いで得られた気泡を、ミキサーなどでセメントミルクもしくはモルタルに混合分散させて、軽量気泡コンクリートを製造することができる。

セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメントなどが挙げられ、セメントの種類による影響をなんらうけるものではない。

水としては、水道水、地下水、海水などが挙げることができる。骨材としては、その種類について特に制約はうけず、通常のモルタルに使われる砂や珪砂、軽量骨材、陶土などが挙げられる。

本発明品を含むモルタルの施工法は従来の場合と同じでよく、型枠への充填、コーキングガンによる注入など種々の方法をとることができる。また養生方法は、気乾養生、湿空養生、加熱促進養生（蒸気養生、オートクレーブ養生など）の何れの方法でもよく、また、各々の養生方法を併用してもよい。

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［比較例１〜８］［実施例１、２］
表１に示す起泡成分（Ａ）と脂肪族アルコール（Ｂ）を用いて（Ｃ）のカチオン化グァーガム及び比較用の水溶性高分子を添加した起泡剤を調整した。
（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）＝８３：１４：３（純分重量比）

［気泡安定性試験］
表２に示した起泡剤を２０倍希釈し、ナイロンメッシュを充填させた筒状の発泡機に圧縮空気とともに送入し微細気泡を発生させ、それを高さ６０ｃｍ容積９０ｌの容器に充填させて常温開放状態で静置して気泡安定性を比較した。結果を表３に表す。

表３に表した結果について、従来のポリビニルアルコール及びセルロース誘導体に比べ大幅に気泡安定性が向上している事が分かる。

従来の水溶性高分子であるセルロース誘導体で作成した起泡剤［比格例２］とカチオン化グァーガムを用いて作成した起泡剤［実施例１］を用いて表４の配合の貧配合エアミルクを起泡剤２０倍希釈液にて前記の方法で発生させた気泡を用いてプレフォーム方式で作成した。

作成したエアミルク（スラリー）を静置して比重値の経事変化を測定した。その結果を表５に表す。結果から明らかなようにセルロース誘導体を用いた起泡剤は消泡し、比重値が増加しているのに対して本発明の起泡剤はほぼ比重値に変化は見られない。また実施例１のスラリーは微細気泡が均一に分散されているのに対し比較例２の起泡剤を使用したスラリーは消泡に起因する収縮や多数の粗泡が認められた。

以上の説明の通り、本発明の起泡剤は起泡性能を全く損なうことなく気泡安定性を向上させる事が確認された。本発明を使用して製造された気泡モルタルは体積保持力が高く、土木用の空洞充填などに有用である。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分（Ａ）に炭素数８〜２０の脂肪族アルコール（Ｂ）を併用した組成物（Ａ＋Ｂ）であり、含有重量比８０／２０〜９０／１０であり（Ａ＋Ｂ）の合計重量に基づいてカチオン化グァーガム（Ｃ）を０．１〜５重量％添加することを特徴とした気泡モルタル用起泡剤（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）。

Claims (1)

1. ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び／又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分に炭素数８〜２０の脂肪族アルコールを併用した組成物にカチオン化グァーガムを０．１〜５％添加することを特徴とした気泡モルタル用起泡剤。