JP4503403B2 - Rheology modifier - Google Patents

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Description

本発明は、界面活性剤組成物に関する。特に、スラリー粘性を制御するレオロジー改質剤として好適な界面活性剤組成物に関するものであり、更に詳しくは、土木・建築材料、二次製品材料及び補修材料等として使用される粉体を含有してなる水−粉体スラリーに、粘性等の優れた性状を与えることのできるレオロジー改質剤、及び該改質剤を含有するスラリー等を提供できる界面活性剤組成物に関する。   The present invention relates to a surfactant composition. In particular, it relates to a surfactant composition suitable as a rheology modifier for controlling slurry viscosity, and more specifically, contains powders used as civil engineering / building materials, secondary product materials, repair materials and the like. The present invention relates to a rheology modifier capable of imparting excellent properties such as viscosity to the water-powder slurry, and a surfactant composition capable of providing a slurry containing the modifier.

一般に、水と粉体からなるスラリーにおいて粘性等のレオロジー物性を制御するには、水と粉体の比率を調節したり、pH調整剤などにより粒子の分散状態を変えたり、あるいは、吸水性ポリマーを添加して余剰水量を制御したりする等の技術が使われてきた。   In general, in order to control the rheological properties such as viscosity in a slurry of water and powder, the ratio of water and powder is adjusted, the dispersion state of particles is changed with a pH adjuster, or the water-absorbing polymer. Technology such as adding water to control the amount of surplus water has been used.

特に、水溶性高分子化合物をスラリー系に添加して高分子の絡み合いによる増粘作用を利用する技術は、安価に大きな増粘効果を得られるため、土木・建築分野を中心として幅広い用途で実用化されている。例えば、特許文献1ではメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体や、特許文献2ではポリ(エチレンオキサイド)の様な水溶性高分子化合物が、材料の分離抵抗性を高めるために、ペースト、モルタルや水中コンクリート及び高流動コンクリートなどに使用されている。   In particular, the technology that adds water-soluble polymer compounds to the slurry system and uses the thickening action due to the entanglement of the polymer can be used for a wide range of applications, mainly in the civil engineering and construction fields, because it can provide a large thickening effect at low cost. It has become. For example, in Patent Document 1, cellulose derivatives such as methyl cellulose and hydroxyethyl cellulose, and in Patent Document 2, a water-soluble polymer compound such as poly (ethylene oxide) is used to increase the material separation resistance. Used for concrete and high fluidity concrete.

しかしながら、水溶性高分子化合物を使用して効率的な増粘効果を得るためには、ある程度以上の分子量の化合物を用いる必要があり、実際に使用されている化合物は分子量が数十万以上のものがほとんどである。これら分子量の大きい水溶性高分子化合物は、水、粉体と一緒に添加し、時間をかけて混練しないと十分な粘性が発現しにくく、迅速に増粘効果が得られず、また、予め水溶液として使用すると、水溶液の粘度が高く、添加操作等の点で作業性が低下する等の問題がある。   However, in order to obtain an efficient thickening effect using a water-soluble polymer compound, it is necessary to use a compound having a molecular weight of a certain level or more, and the actually used compound has a molecular weight of several hundred thousand or more. Most are things. These water-soluble polymer compounds having a large molecular weight are added together with water and powder, and unless they are kneaded over time, it is difficult to develop sufficient viscosity, and a thickening effect cannot be obtained quickly. When used as, there is a problem that the viscosity of the aqueous solution is high and workability is lowered in terms of addition operation and the like.

また、水溶性高分子をペースト、モルタル及びコンクリートに使用する場合は、粉体の比率が小さい配合(水粉体比30%以上)が多く、水粉体比が大きい配合になるほど経時的な粘性の安定性が低下し、ブリージング水が出る等の材料分離が起りやすい。   In addition, when water-soluble polymers are used in pastes, mortars, and concretes, there are many formulations with a small powder ratio (water powder ratio of 30% or more), and the viscosity with time increases as the water powder ratio increases. The stability of the material is reduced, and material separation such as breathing water is likely to occur.

推進工法は、工場で製造された推進管(鉄筋コンクリート管、硬質塩化ビニル管、鋼管、鋳鉄管等)の先端に掘削機を取り付け、ジャッキの推進力等で管を地中に圧入して、管渠を築造する工法である。推進工法は、「刃口推進工法」、「密閉型推進工法」、「小口径管推進工法」の3つの工法に大別される。特に、「密閉型推進工法」の中に、泥土圧式推進工法と呼ばれる工法が有り、これは掘削土砂の塑性流動化を促進させる「掘削添加材」を注入しながら、掘削ヘッドで掘削土砂と混合して、元押しジャッキの推進力で加圧し、その泥土圧を切羽全体に作用させて、切羽の安定を図りながら、スクリューコンベアで排土しつつ掘進する工法である。この時、「掘削添加材」は、掘削地盤の透水係数が大きく、湧水量が多く地山の粘土、シルト分(細粒分ともいう、粒径0.075mm以下の土)が少ない地盤の推進において、掘削土と水が混合されても細粒分が不足しているためスムーズな排土ができない場合等に使用され、また、間隙比が大きく、粒度バランスが悪い掘削土を塑性流動性と不透水性を持つ泥土に改造させるといった役目がある。   In the propulsion method, a drilling machine is attached to the tip of a propulsion pipe (reinforced concrete pipe, hard vinyl chloride pipe, steel pipe, cast iron pipe, etc.) manufactured at the factory, and the pipe is pressed into the ground with jacking propulsion, etc. It is a construction method for building a fence. The propulsion method is broadly divided into three methods: “blade edge propulsion method”, “sealed type propulsion method”, and “small-diameter pipe propulsion method”. In particular, there is a method called the mud pressure type propulsion method in the “sealed type propulsion method”, which mixes with the excavation sediment at the excavation head while injecting “drilling additive” that promotes plastic fluidization of the excavation sediment. Then, it is a construction method in which pressure is applied by the propulsion force of the main pushing jack, and the mud pressure is applied to the entire face to stabilize the face and to excavate while discharging with a screw conveyor. At this time, the “digging additive” promotes the ground with a large permeability coefficient of the excavated ground, a large amount of spring water, and a small amount of clay and silt in the ground (also referred to as fine particles, soil with a grain size of 0.075 mm or less). Is used when the soil cannot be drained smoothly due to the lack of fine particles even when the excavated soil and water are mixed, and the excavated soil with a large gap ratio and poor particle size balance is used as plastic fluidity. It has the role of remodeling it into an impermeable mud.

一般に知られている掘削添加材は、材料分離抵抗性や潤滑性を付与するために、水に粒径の異なる数種類の粘土、増粘剤としての水溶性高分子、透水抑制のための繊維状物質、滑材等、5〜10種類の材料や添加剤から構成されているが、現状の技術では水中不分離性や粘弾性に乏しく、十分な性能が得られていないのが実状である。さらに、5〜10種類以上の材料から調製しなければならず、添加材調製が非常に複雑となり、また各材料の性能の変動幅を考慮すると最終的な添加材の品質管理も困難となっている。   Commonly known drilling additives include several types of clay with different particle sizes in water, water-soluble polymers as thickeners, and fibrous materials for water permeability control to impart material separation resistance and lubricity. Although it is composed of 5 to 10 kinds of materials and additives such as substances, lubricants, etc., the current state of technology is poor in water inseparability and viscoelasticity, and sufficient performance is not obtained. Furthermore, it is necessary to prepare from 5 to 10 or more kinds of materials, and the preparation of the additive becomes very complicated, and the quality control of the final additive becomes difficult in consideration of the fluctuation range of the performance of each material. Yes.

一方、特に水硬性組成物に関して、特許文献3には、コンクリート等の粘性及び流動性を高め、且つ骨材、セメント、水の材料分離抵抗性に優れた性状を与えることのできる水硬性組成物用添加剤として、特定の第1、第2の化合物を組み合わせてなる水硬性組成物用添加剤が記載されている。
特公平5−39901号 特開平11−189452号 特開2003−238222号
On the other hand, particularly with respect to a hydraulic composition, Patent Document 3 discloses a hydraulic composition that can increase the viscosity and fluidity of concrete and the like, and can provide properties excellent in aggregate, cement, and water material separation resistance. As additives for hydraulic use, there are described hydraulic composition additives formed by combining specific first and second compounds.
Japanese Patent Publication 5-39901 JP-A-11-189552 JP 2003-238222 A

特許文献3の添加剤は、スラリーである水硬性組成物に、優れた分離抵抗性を付与できるものであるとされているが、本発明者のその後の検討により、粘土がスラリー中に存在すると、充分な改質効果が得られない場合があることが判明した。   The additive of Patent Document 3 is said to be able to impart excellent separation resistance to the hydraulic composition that is a slurry. It has been found that there are cases where a sufficient reforming effect cannot be obtained.

そこで、本発明は、粘土を含むスラリーに対しても、優れたレオロジー改質効果が得られる技術を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the technique from which the outstanding rheology modification effect is acquired also with respect to the slurry containing clay.

本発明は、カチオン性界面活性剤(以下、化合物(A)という)と、アニオン性芳香族化合物及び臭化化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物(以下、化合物(B)という)と、カチオン性ポリマー(C)とを含有する界面活性剤組成物であって、
化合物(A)と化合物(B)の組み合わせが、化合物(A)の水溶液SA(20℃での粘度が100mPa・s以下のもの)と化合物(B)の水溶液SB(20℃での粘度が100mPa・s以下のもの)とを50/50の重量比で混合した水溶液の20℃における粘度が、混合前のいずれの水溶液(20℃)の粘度よりも少なくとも2倍高くなる組み合わせである界面活性剤組成物に関する。
The present invention relates to a cationic surfactant (hereinafter referred to as compound (A)) and one or more compounds selected from the group consisting of an anionic aromatic compound and bromide compound (hereinafter referred to as compound (B)). A surfactant composition containing a cationic polymer (C),
The combination of the compound (A) and the compound (B) is an aqueous solution S A of the compound (A) (having a viscosity at 20 ° C. of 100 mPa · s or less) and an aqueous solution S B of the compound (B) (viscosity at 20 ° C. Is a combination in which the viscosity at 20 ° C. of an aqueous solution mixed with a 50/50 weight ratio is at least twice as high as the viscosity of any aqueous solution (20 ° C.) before mixing. It relates to an activator composition.

また、本発明は、化合物(A)を含む組成物(イ)と、化合物(B)を含む組成物(ロ)と、カチオン性ポリマー(C)を含む組成物(ハ)との組合せを含んでなるか、又は、化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)のうち、いずれか2つを含み残りの1つを含まない組成物(I)と、組成物(I)が含まない残りの1つを含む組成物(II)との組合せを含んでなる、上記本発明の界面活性剤組成物を得るためのキットに関する。   The present invention also includes a combination of a composition (A) containing the compound (A), a composition (B) containing the compound (B), and a composition (C) containing the cationic polymer (C). Or a composition (I) that contains any two of the compound (A), the compound (B), and the cationic polymer (C) and does not contain the remaining one, and the composition (I) The present invention relates to a kit for obtaining the surfactant composition of the present invention, comprising a combination with the composition (II) containing the remaining one that does not contain.

また、本発明は、上記本発明の界面活性剤組成物と、水と、水硬性粉体及び/又は粘土以外のフィラーと、粘土とを含有するスラリーに関する。   The present invention also relates to a slurry containing the surfactant composition of the present invention, water, a filler other than hydraulic powder and / or clay, and clay.

本発明によれば、上記本発明の界面活性剤組成物を含有するスラリーレオロジー改質剤(以下、本発明のスラリーレオロジー改質剤という場合もある)を提供することができる。また、本発明によれば、上記本発明の界面活性剤組成物を用いてスラリーのレオロジーを改質する方法を提供することができる。   According to the present invention, a slurry rheology modifier containing the surfactant composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the slurry rheology modifier of the present invention) can be provided. Moreover, according to this invention, the method of modifying the rheology of a slurry using the surfactant composition of the said invention can be provided.

本発明によれば、粘土を含むスラリー、例えば水硬性組成物に対しても、良好な増粘性と適正な材料分離抵抗性を付与できる、優れたレオロジー改質効果が得られるスラリーレオロジー改質剤に用いるのに好適な界面活性剤組成物を提供することができる。   According to the present invention, a slurry rheology modifier capable of imparting excellent thickening property and proper material separation resistance to a slurry containing clay, such as a hydraulic composition, and obtaining an excellent rheology modification effect. A surfactant composition suitable for use in the present invention can be provided.

<化合物(A)>
化合物(A)のうち、カチオン性界面活性剤から選ばれるものとして、4級塩型カチオン性界面活性剤が好ましく、4級塩型のカチオン性界面活性剤としては、構造中に、10から26個の炭素原子を含む飽和又は不飽和の直鎖又は分岐鎖アルキル基を、少なくとも1つ有しているものが好ましい。例えば、アルキル(炭素数10〜26)トリメチルアンモニウム塩、アルキル(炭素数10〜26)ピリジニウム塩、アルキル(炭素数10〜26)イミダゾリニウム塩、アルキル(炭素数10〜26)ジメチルベンジルアンモニウム塩等が挙げられ、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチルアンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムクロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルプロピルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、1,1−ジメチル−2−ヘキサデシルイミダゾリニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられ、これらを2種以上併用してもよい。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド等が好ましい。また、増粘性能の観点から上記のアルキル鎖長の異なるカチオン界面活性剤を2種以上併用して用いてもよい。
<Compound (A)>
Among the compounds (A), a quaternary salt type cationic surfactant is preferable as a compound selected from cationic surfactants, and the quaternary salt type cationic surfactant includes 10 to 26 in the structure. Those having at least one saturated or unsaturated linear or branched alkyl group containing one carbon atom are preferred. For example, alkyl (10 to 26 carbon atoms) trimethylammonium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) pyridinium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) imidazolinium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) dimethylbenzylammonium salt Specific examples include hexadecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium bromide, hexadecyltrimethylammonium methosulfate, octadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium bromide, tallow trimethylammonium chloride, tallow trimethylammonium bromide, hydrogen Tallow trimethylammonium chloride, hydrogenated tallow trimethylammonium bromide, hexadecylethyldi Examples include tillammonium chloride, octadecylethyldimethylammonium chloride, hexadecylpropyldimethylammonium chloride, hexadecylpyridinium chloride, 1,1-dimethyl-2-hexadecylimidazolinium chloride, hexadecyldimethylbenzylammonium chloride, and the like. Two or more kinds may be used in combination. Specifically, from the viewpoint of water solubility and thickening effect, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, hexadecylpyridinium chloride and the like are preferable. Further, from the viewpoint of thickening performance, two or more cationic surfactants having different alkyl chain lengths may be used in combination.

<化合物(B)>
化合物(B)のうち、アニオン性芳香族化合物から選ばれるものとして、芳香環を有するカルボン酸及びその塩、ホスホン酸及びその塩、スルホン酸及びその塩が挙げられ、具体的には、サリチル酸、p−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、安息香酸、m−スルホ安息香酸、p−スルホ安息香酸、4−スルホフタル酸、5−スルホイソフタル酸、p−フェノールスルホン酸、m−キシレン−4−スルホン酸、クメンスルホン酸、メチルサリチル酸、スチレンスルホン酸、クロロ安息香酸等であり、これらは塩を形成していても良く、これらを2種以上併用してもよい。ただし、ポリマーである場合は、重量平均分子量500未満であることが好ましい。
<Compound (B)>
Among the compounds (B), those selected from anionic aromatic compounds include carboxylic acids having an aromatic ring and salts thereof, phosphonic acids and salts thereof, sulfonic acids and salts thereof, specifically, salicylic acid, p-toluenesulfonic acid, sulfosalicylic acid, benzoic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, 4-sulfophthalic acid, 5-sulfoisophthalic acid, p-phenolsulfonic acid, m-xylene-4-sulfonic acid, Cumene sulfonic acid, methyl salicylic acid, styrene sulfonic acid, chlorobenzoic acid, and the like. These may form a salt, and two or more of these may be used in combination. However, in the case of a polymer, the weight average molecular weight is preferably less than 500.

また、化合物(B)のうち、臭化化合物から選ばれるものとして、無機塩が好ましく、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化水素等が挙げられる。   Of the compounds (B), those selected from bromide compounds are preferably inorganic salts such as sodium bromide, potassium bromide, and hydrogen bromide.

<カチオン性ポリマー(C)>
カチオン性ポリマー(C)としては、カチオン性窒素を含むカチオン性ポリマー、更に、分子中に4級塩構造を有するポリマー、なかでもカチオン性窒素が、第4級窒素であるカチオン性ポリマーが挙げられる。
<Cationic polymer (C)>
Examples of the cationic polymer (C) include a cationic polymer containing cationic nitrogen, a polymer having a quaternary salt structure in the molecule, and a cationic polymer in which the cationic nitrogen is quaternary nitrogen. .

カチオン性ポリマー(C)としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドエチルジメチルアミン、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルアミン、アリルアミン、アリルメチルアミン、アリルジメチルアミン、ジアリルアミン、ジアリルメチルアミン等のホモポリマー、及びこれらのモノマーと他のモノマーとから得られる共重合体が挙げられ、いずれも中和型でも未中和型でも使用できる。   Examples of the cationic polymer (C) include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, (meth) acrylamidoethyldimethylamine, (meth) acrylamidopropyldimethylamine, allylamine, allylmethylamine, allyldimethylamine. , Homopolymers such as diallylamine and diallylmethylamine, and copolymers obtained from these monomers and other monomers, both of which can be used as neutralized or non-neutralized types.

また、カチオン性ポリマー(C)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミンおよび、ポリアルキレンポリアミンに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを付加させたポリマーが挙げられ、いずれも中和型でも未中和型でも使用できる。   In addition, as the cationic polymer (C), polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, and tripropylenetetramine, and alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms are added to the polyalkylenepolyamine. Any of neutralized type and non-neutralized type can be used.

その他にもポリエチレンイミンおよびポリエチレンイミンに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを付加させたポリマーをカチオン性ポリマー(C)として使用できる。   In addition, polyethyleneimine and a polymer obtained by adding a C2-C4 alkylene oxide to polyethyleneimine can be used as the cationic polymer (C).

カチオン性ポリマー(C)としては、カチオン性窒素を含むものが好ましく、更に当該カチオン性ポリマーのカチオン性窒素に、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数2〜8のオキシアルキレン基を含んでなるポリオキシアルキレン基、水素原子及び下記式(1)   As the cationic polymer (C), those containing cationic nitrogen are preferable, and the cationic nitrogen of the cationic polymer further contains an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms and an oxyalkylene group having 2 to 8 carbon atoms. A polyoxyalkylene group, a hydrogen atom and the following formula (1)

Figure 0004503403
Figure 0004503403

で表される基〔ここで、R1〜R5は、同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜22のアルキルもしくはアルケニル基であり、Zは−O−又は−NY−(Yは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基)であり、nは1〜10の数である。ただし、R1及びR3はポリマー構造中に取り込まれていても良く、その場合はR1及びR3は存在しない。〕から選ばれる基が結合しているものが好ましい。 Wherein R 1 to R 5 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, and Z is —O— or —NY—. (Y is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group), and n is a number of 1-10. However, R 1 and R 3 may be incorporated into the polymer structure, in which case R 1 and R 3 are not present. A group to which a group selected from the above is bonded is preferable.

一般式(1)で表される基の由来となる化合物としては、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩、メタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩、メタクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、メタクリロイルオキシプロピルジメチルエチルアンモニウム塩、メタクリルアミドエチルトリメチルアンモニウム塩、メタクリルアミドエチルジメチルエチルアンモニウム塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、メタクリルアミドプロピルジメチルエチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシプロピルジメチルエチルアンモニウム塩、アクリルアミドエチルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミドエチルジメチルエチルアンモニウム塩、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミドプロピルジメチルエチルアンモニウム塩等が挙げられ、これらはアルキル硫酸塩、中でもエチル硫酸塩、メチル硫酸塩が好ましい。   Compounds derived from the group represented by the general formula (1) include methacryloyloxyethyltrimethylammonium salt, methacryloyloxyethyldimethylethylammonium salt, methacryloyloxypropyltrimethylammonium salt, methacryloyloxypropyldimethylethylammonium salt, methacrylamide Ethyltrimethylammonium salt, methacrylamideamidodimethylethylammonium salt, methacrylamideamidopropyltrimethylammonium salt, methacrylamidopropyldimethylethylammonium salt, acryloyloxyethyltrimethylammonium salt, acryloyloxyethyldimethylethylammonium salt, acryloyloxypropyltrimethylammonium salt, Acryloyloxypropyldimethyl Examples include tillammonium salt, acrylamidoethyltrimethylammonium salt, acrylamidoethyldimethylethylammonium salt, acrylamidopropyltrimethylammonium salt, acrylamidopropyldimethylethylammonium salt, and the like, and these are preferably alkyl sulfates, especially ethyl sulfate and methyl sulfate. .

また、カチオン性ポリマー(C)のカチオン性窒素が、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、好ましくはジアリルジメチルアンモニウム塩に由来するポリマーもまた好適であり、具体的には、ジアリルジメチルアンモニウム塩とアクリル酸系モノマーとの共重合体等が挙げられる。   A polymer in which the cationic nitrogen of the cationic polymer (C) is derived from a diallyldialkylammonium salt, preferably a diallyldimethylammonium salt is also suitable. Specifically, a diallyldimethylammonium salt, an acrylic acid monomer, And the like.

また、カチオン性ポリマー(C)としては、カチオン基を有する(メタ)アクリル酸系モノマー、カチオン基を有するスチレン系モノマー、ビニルピリジン系モノマー、ビニルイミダゾリン系モノマー、及びジアリルジアルキルアミン系モノマーからなる群から選ばれるモノマーに由来する構造を有するものが挙げられる。   The cationic polymer (C) is a group consisting of a (meth) acrylic monomer having a cationic group, a styrene monomer having a cationic group, a vinylpyridine monomer, a vinylimidazoline monomer, and a diallyldialkylamine monomer. Those having a structure derived from a monomer selected from:

カチオン性ポリマー(C)の対イオンとしては、ハロゲンイオン、硫酸イオン、アルキル硫酸イオン、リン酸イオン、有機酸イオン等のアニオン性イオンが挙げられる。   Examples of the counter ion of the cationic polymer (C) include anionic ions such as halogen ions, sulfate ions, alkyl sulfate ions, phosphate ions, and organic acid ions.

カチオン性ポリマー(C)の具体例としては、ポリアリルトリメチルアンモニウム塩等のポリアリルトリアルキルアンモニウム塩、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウム塩)、ポリメタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩、ポリメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、カチオン化でん粉、カチオン化セルロース、カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等であり、これらは4級塩構造を有するモノマーを重合して得ても、対応するポリマーを4級化剤で4級化して得ても良い。これらは、ホモポリマーでなくてもよく、必要に応じて共重合可能なモノマーとの共重合物としても良い。具体的には、ジアリルジメチルアンモニウム塩−SO2共重合体、ジアリルジメチルアンモニウム塩−アクリルアミド共重合体、ジアリルジメチルアンモニウム塩−アクリル酸−アクリルアミド共重合物、メタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩−ビニルピロリドン共重合体、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩−ビニルピロリドン共重合体、等が挙げられる。これらは、未反応モノマー、副生物、異なるカチオン化密度のポリマーを含んでいてもよい。これらは2種以上併用することができる。 Specific examples of the cationic polymer (C) include polyallyltrialkylammonium salts such as polyallyltrimethylammonium salt, poly (diallyldimethylammonium salt), polymethacryloyloxyethyldimethylethylammonium salt, and polymethacrylamidopropyltrimethylammonium salt. Cationized starch, cationized cellulose, cationized hydroxyethyl cellulose, etc., which may be obtained by polymerizing a monomer having a quaternary salt structure or obtained by quaternizing the corresponding polymer with a quaternizing agent. good. These may not be homopolymers, and may be a copolymer with a copolymerizable monomer as required. Specifically, diallyldimethylammonium salt-SO 2 copolymer, diallyldimethylammonium salt-acrylamide copolymer, diallyldimethylammonium salt-acrylic acid-acrylamide copolymer, methacryloyloxyethyldimethylethylammonium salt-vinylpyrrolidone copolymer Examples thereof include a polymer and a methacrylamidopropyltrimethylammonium salt-vinylpyrrolidone copolymer. These may contain unreacted monomers, by-products, polymers of different cationization densities. These can be used in combination of two or more.

上記の中でも、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウム塩)、ポリメタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩、ポリメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、メタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム塩−ビニルピロリドン共重合体、及びメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩−ビニルピロリドン共重合体から選ばれるカチオン性ポリマーが好ましく、更にこれらの中でも、レオロジー改質効果の観点から、対イオンがアルキル硫酸イオンであるもの、中でもエチル硫酸塩、メチル硫酸塩がより好ましい。   Among the above, poly (diallyldimethylammonium salt), polymethacryloyloxyethyldimethylethylammonium salt, polymethacrylamidopropyltrimethylammonium salt, methacryloyloxyethyldimethylethylammonium salt-vinylpyrrolidone copolymer, and methacrylamidepropyltrimethylammonium salt -Cationic polymers selected from vinylpyrrolidone copolymers are preferred, and among these, from the viewpoint of the rheology modification effect, those in which the counter ion is an alkyl sulfate ion, among which ethyl sulfate and methyl sulfate are more preferred.

カチオン性ポリマー(C)の分子量は、1000以上が好ましく、1000〜300万が更に好ましく、この点で化合物(A)とは区別される。この分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、以下の条件で測定された重量平均分子量である。
カラム:α−M(東ソー製) 2本連結
溶離液:0.15mol/L硫酸Na、1%酢酸水溶液
流速 :1.0mL/min
温度 :40℃
検出器:RI
分子量標準はプルランを使用
The molecular weight of the cationic polymer (C) is preferably 1000 or more, more preferably 1000 to 3 million, and is distinguished from the compound (A) in this respect. This molecular weight is a weight average molecular weight measured under the following conditions by gel permeation chromatography.
Column: α-M (manufactured by Tosoh Corp.) 2 linked Eluent: 0.15 mol / L Na sulfate 1% acetic acid aqueous solution Flow rate: 1.0 mL / min
Temperature: 40 ° C
Detector: RI
Pullulan is used as molecular weight standard

カチオン性ポリマー(C)は、カチオン化密度が0.5〜10meq/g、更に1〜9meq/g、特に3〜8meq/gであることが、スラリー調製直後及び経時的な粘弾性維持の点から好ましい。カチオン化密度は、後述の実施例の方法により測定することができる。   The cationic polymer (C) has a cationization density of 0.5 to 10 meq / g, more preferably 1 to 9 meq / g, particularly 3 to 8 meq / g. To preferred. The cationization density can be measured by the method of Examples described later.

<界面活性剤組成物>
本発明の界面活性剤組成物に用いられる化合物(A)と化合物(B)は、化合物(A)の粘度100mPa・s以下(20℃)の水溶液SAと化合物(B)の粘度100mPa・s以下(20℃)の水溶液SBとを混合すると、その粘度が混合前のいずれの水溶液の粘度(20℃)よりも少なくとも2倍高くすることができる性質を有することが必要で、好ましくは少なくとも5倍、より好ましくは少なくとも10倍、更に好ましくは少なくとも100倍、特に好ましくは少なくとも500倍高くすることができることである。
<Surfactant composition>
The compound (A) and compound (B) used in the surfactant composition of the present invention are an aqueous solution S A having a viscosity of 100 mPa · s or less (20 ° C.) of the compound (A) and a viscosity of 100 mPa · s of the compound (B). When mixed with the aqueous solution S B below (20 ° C.), it is necessary that the viscosity be at least twice as high as that of any aqueous solution before mixing (20 ° C.), preferably at least It can be 5 times higher, more preferably at least 10 times, even more preferably at least 100 times, particularly preferably at least 500 times higher.

ここで、粘度は、20℃の条件でB型粘度計(Cローター又はNo.3ローター、1.5r.p.mから12r.p.m)で測定されたものをいう。この場合、前記の粘度挙動は、1.5r.p.m.から12r.p.m.の回転数の何れかで発現されればよい。以下、特記しない限り、粘度はこの条件で測定されたものをいう。また、混合はそれぞれの水溶液を50/50の重量比で混合する。更に、本発明の界面活性剤組成物をスラリー系に添加するときの操作性の観点から、混合前の化合物(A)及び化合物(B)の水溶液の20℃における粘度が、それぞれ好ましくは50mPa・s以下、更に好ましくは10mPa・s以下で、両液を混合したときに同様の増粘効果を発現することが望ましい。また、化合物(A)と化合物(B)とを混合した水溶液は、室温において、水中に、単分子又は会合体・ミセル・液晶等の構造体を形成した状態又はそれらの混在した状態であることが好ましい。   Here, the viscosity means that measured with a B-type viscometer (C rotor or No. 3 rotor, 1.5 rpm to 12 rpm) at 20 ° C. In this case, the viscosity behavior is 1.5 r. p. m. To 12r. p. m. It may be expressed at any of the number of rotations. Hereinafter, unless otherwise specified, the viscosity is measured under these conditions. Moreover, mixing mixes each aqueous solution by the weight ratio of 50/50. Furthermore, from the viewpoint of operability when adding the surfactant composition of the present invention to the slurry system, the viscosity at 20 ° C. of the aqueous solution of the compound (A) and the compound (B) before mixing is preferably 50 mPa · It is desirable to exhibit the same thickening effect when the two liquids are mixed at s or less, more preferably 10 mPa · s or less. In addition, the aqueous solution in which the compound (A) and the compound (B) are mixed is in a state in which a structure such as a single molecule, an aggregate, a micelle, or a liquid crystal is formed in water or a mixture thereof at room temperature. Is preferred.

本発明においては、化合物(A)と化合物(B)とが会合体を形成し易いという観点から、化合物(A)が4級塩型カチオン性界面活性剤から選ばれるものであり、化合物(B)がアニオン性芳香族化合物から選ばれるものである組合わせが特に好ましい。この組合わせでは、それぞれが濃厚な水溶液でも粘性が低く、また、スラリーが水硬性組成物である場合、該水硬性組成物中の化合物(A)又は化合物(B)の有効分濃度が10重量%以下でも優れた粘性を発現し、また、それぞれが濃厚な水溶液でも粘性が低く、添加時の作業性からも好ましい。この組み合わせでは、低い添加量で水硬性組成物の材料分離抵抗性を達成することができる。   In the present invention, from the viewpoint that the compound (A) and the compound (B) easily form an aggregate, the compound (A) is selected from quaternary salt type cationic surfactants, and the compound (B ) Is particularly preferably a combination selected from anionic aromatic compounds. In this combination, each of the concentrated aqueous solutions has low viscosity, and when the slurry is a hydraulic composition, the effective component concentration of the compound (A) or the compound (B) in the hydraulic composition is 10% by weight. %, The viscosity is excellent even in a concentrated aqueous solution, which is preferable from the viewpoint of workability at the time of addition. In this combination, the material separation resistance of the hydraulic composition can be achieved with a low addition amount.

また、化合物(A)がアルキル(炭素数10〜26)トリメチルアンモニウム塩であり、化合物(B)が芳香環を有するスルホン酸塩である組み合わせが、スラリーレオロジー改質剤に用いる場合に特に好ましく、スラリーが水硬性組成物である場合、該水硬性組成物の水相中の有効分濃度が5重量%以下でも効果を発現する。特に、これらの中でも硬化遅延を起こさない観点から、化合物(B)としてはトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、クメンスルホン酸、スチレンスルホン酸又はこれらの塩が好ましく、特に、p−トルエンスルホン酸又はその塩が好ましい。   Further, a combination in which the compound (A) is an alkyl (10 to 26 carbon atoms) trimethylammonium salt and the compound (B) is a sulfonate having an aromatic ring is particularly preferable when used as a slurry rheology modifier, When the slurry is a hydraulic composition, the effect is exhibited even when the effective component concentration in the aqueous phase of the hydraulic composition is 5% by weight or less. In particular, among these, from the viewpoint of not causing a curing delay, the compound (B) is preferably toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, cumenesulfonic acid, styrenesulfonic acid or a salt thereof, particularly p-toluenesulfonic acid or a salt thereof. Salts are preferred.

本発明の界面活性剤組成物をスラリーレオロジー改質剤に用いる場合において、化合物(A)と化合物(B)とカチオン性ポリマー(C)とを併用することで、粘土を含むスラリーに対しても優れたレオロジー改質効果が得られるのは、以下の理由によると考えられる。すなわち、粘土の存在するスラリー中では、化合物(A)が粘土に吸着してレオロジー改質の役割を果たす紐状ミセルの形成が阻害される場合がある。しかし、本発明のようにカチオン性ポリマー(C)が存在すると、該カチオン性ポリマー(C)の方が化合物(A)よりも粘土に吸着しやすいため化合物(A)の粘土への吸着を防止できる。且つカチオン性ポリマー(C)の吸着により、粘土粒子の凝集が起こり、粘土の表面積も減少して、粘土に吸着される化合物(A)の量をより低減できる。その結果、化合物(A)と化合物(B)により生じる紐状ミセル(巨大なミセル会合体)が充分に形成され、化合物(A)と化合物(B)の本来の効果が維持されるものと考えられる。   In the case where the surfactant composition of the present invention is used as a slurry rheology modifier, by using the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) in combination, the slurry containing clay is also used. It is considered that the excellent rheology modification effect is obtained for the following reason. That is, in the slurry in which clay is present, the compound (A) may be adsorbed on the clay to inhibit the formation of string micelles that play a role in rheology modification. However, when the cationic polymer (C) is present as in the present invention, the cationic polymer (C) is more easily adsorbed to the clay than the compound (A), so that the adsorption of the compound (A) to the clay is prevented. it can. Further, the adsorption of the cationic polymer (C) causes aggregation of clay particles, and the surface area of the clay is also reduced, so that the amount of the compound (A) adsorbed on the clay can be further reduced. As a result, string-like micelles (giant micelle aggregates) formed by the compound (A) and the compound (B) are sufficiently formed, and the original effects of the compound (A) and the compound (B) are maintained. It is done.

本発明は、化合物(A)の粘土への吸着により、充分なレオロジー改質効果が得られない場合に、カチオン性ポリマー(C)により化合物(A)の粘土への吸着を防止できるので、粘土以外に化合物(A)を吸着する能力を有する物質が存在する場合にも、レオロジー改質が可能と考えられる。化合物(A)を吸着する能力の指標として、100g当たりの化合物(A)との化学当量が0.1meq以上(0.1meq/100g以上)である物質に適用することが好ましく、特に1〜10meq/100gの物質は、化合物(A)の添加量を著しく増大させても所定のレオロジー改質効果を得にくいので、本発明が好適である。なお、この化合物(A)との化学当量は、後述の実施例の方法により測定することができる。   In the present invention, when a sufficient rheology modification effect cannot be obtained by adsorption of the compound (A) to the clay, the cationic polymer (C) can prevent the adsorption of the compound (A) to the clay. In addition, it is considered that rheology modification is possible even when a substance having the ability to adsorb the compound (A) is present. As an index of the ability to adsorb the compound (A), it is preferable to apply to a substance having a chemical equivalent of 100 meg or more (0.1 meq / 100 g or more) with the compound (A), particularly 1 to 10 meq. The present invention is suitable for a substance of / 100 g because a predetermined rheology modification effect is hardly obtained even if the amount of compound (A) added is significantly increased. In addition, the chemical equivalent with this compound (A) can be measured by the method of the below-mentioned Example.

本発明の界面活性剤組成物は、例えば、化合物(A)、化合物(B)又はカチオン性ポリマー(C)を、各々好ましくは0.1〜100重量%、より好ましくは1〜100重量%、特に好ましくは5〜100重量%含有する製剤を調製し、それらを、各化合物が後述する比率となるようにスラリーに添加して用いることができる。更に、カチオン性ポリマー(C)は、化合物(A)又は化合物(B)と混合しても粘性が高くならないので、予め化合物(A)又は化合物(B)と混合することができ、同種の電荷を有する点で、化合物(A)と混合することが好ましい。   In the surfactant composition of the present invention, for example, the compound (A), the compound (B) or the cationic polymer (C) is preferably 0.1 to 100% by weight, more preferably 1 to 100% by weight, Particularly preferably, preparations containing 5 to 100% by weight can be prepared and used by adding them to the slurry so that each compound has a ratio described later. Further, since the viscosity of the cationic polymer (C) does not increase even when mixed with the compound (A) or the compound (B), the cationic polymer (C) can be mixed with the compound (A) or the compound (B) in advance, and the charge of the same kind. It is preferable to mix with a compound (A) at the point which has.

化合物(A)、化合物(B)は、各化合物単独の濃厚な水溶液でも粘性が低いので、水溶液とすることが好ましい。スラリー系への添加前の水溶液の各々の有効濃度を好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、更に好ましくは30重量%以上、最も好ましくは40重量%以上にしておくことにより、貯蔵タンクを小型化できる等の生産性を向上することができる。   Since the compound (A) and the compound (B) are low in viscosity even in a concentrated aqueous solution of each compound alone, an aqueous solution is preferable. By making each effective concentration of the aqueous solution before addition to the slurry system preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, further preferably 30% by weight or more, and most preferably 40% by weight or more, Productivity can be improved, such as the size of the storage tank being reduced.

本発明の界面活性剤組成物には、その他の界面活性剤を併用することができる。その他の界面活性剤としては、両性界面活性剤や非イオン性界面活性剤が好ましい。特にベタイン系化合物、アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物が好ましい。   Other surfactants can be used in combination with the surfactant composition of the present invention. Other surfactants are preferably amphoteric surfactants and nonionic surfactants. In particular, betaine compounds and compounds obtained by adding alkylene oxide to alcohol are preferred.

本発明の界面活性剤組成物には、粘度調整等の為、溶剤を併用することができる。溶剤としては、アルコールやセルソルブ系溶剤が好ましく、レオロジー改質効果や引火点の観点から、プロピレングリコールが好ましい。   The surfactant composition of the present invention can be used in combination with a solvent for viscosity adjustment and the like. As the solvent, alcohol or cellosolve type solvent is preferable, and propylene glycol is preferable from the viewpoint of rheology modification effect and flash point.

本発明の界面活性剤組成物は、用途に応じて他の成分、例えば、分散剤、AE剤、遅延剤、早強剤、促進剤、気泡剤、発泡剤、消泡剤、防錆剤、着色剤、防黴剤、ひび割れ低減剤、膨張剤、染料、顔料、スケール防止剤、スライム処理薬剤、防腐剤、乳化剤等を含有していてよい。本発明の界面活性剤組成物を含有するスラリーレオロジー改質剤もこれらの成分を含有していてもよい。   The surfactant composition of the present invention may contain other components such as a dispersant, an AE agent, a retarder, an early strengthening agent, an accelerator, a foaming agent, a foaming agent, an antifoaming agent, a rust inhibitor, depending on the application. Coloring agents, antifungal agents, crack reducing agents, swelling agents, dyes, pigments, scale inhibitors, slime treatment agents, preservatives, emulsifiers and the like may be contained. The slurry rheology modifier containing the surfactant composition of the present invention may also contain these components.

化合物(A)と化合物(B)とカチオン性ポリマー(C)とをスラリーに添加すればレオロジーが改質されたスラリーが得られるので、本発明の界面活性剤組成物をスラリーのレオロジー改質のために用いる場合の各成分の添加形態は特に限定されない。   Since a slurry having a modified rheology can be obtained by adding the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) to the slurry, the surfactant composition of the present invention is used for the rheology modification of the slurry. Therefore, the form of addition of each component when used for the purpose is not particularly limited.

本発明に係る界面活性剤組成物は、化合物(A)及び(B)がそれぞれ極めて低粘度の水溶液の状態のものでも、混合すると大きな粘性を発現する。従って、スラリーのレオロジー改質には、化合物(A)と化合物(B)は水溶液で用い、カチオン性ポリマー(C)を適当な箇所で添加することが好ましい。その際、操作性の観点から、スラリー系に添加するときに、化合物(A)の水溶液、化合物(B)の水溶液それぞれが、使用する温度において100mPa・s以下、好ましくは50mPa・s以下、より好ましくは10mPa・s以下の粘度の水溶液の状態で使用することが好ましい。   In the surfactant composition according to the present invention, even when the compounds (A) and (B) are in the state of an extremely low viscosity aqueous solution, a large viscosity is exhibited when mixed. Therefore, for the rheology modification of the slurry, it is preferable to use the compound (A) and the compound (B) in an aqueous solution and add the cationic polymer (C) at an appropriate location. At this time, from the viewpoint of operability, when added to the slurry system, each of the aqueous solution of the compound (A) and the aqueous solution of the compound (B) is 100 mPa · s or less, preferably 50 mPa · s or less, at the temperature used. It is preferably used in the state of an aqueous solution having a viscosity of 10 mPa · s or less.

本発明の界面活性剤組成物をスラリーのレオロジー改質のために用いる場合は、化合物(A)と化合物(B)のモル比(有効分モル比)は、目的とする増粘の程度に応じて適宜決めればよいが、得られる粘度と会合体の形状の観点から、化合物(A)/化合物(B)=1/20〜4/1、好ましくは1/3〜2/1、特に好ましくは1/1〜2/3が適している。ここでのモル比は、〔化合物(A)に属する全ての化合物のモル数の合計〕/〔化合物(B)に属する全ての化合物のモル数の合計〕のように算出する。   When the surfactant composition of the present invention is used to modify the rheology of the slurry, the molar ratio (effective molar ratio) of the compound (A) to the compound (B) depends on the intended degree of thickening. However, from the viewpoint of the viscosity obtained and the shape of the aggregate, compound (A) / compound (B) = 1/20 to 4/1, preferably 1/3 to 2/1, particularly preferably 1/1 to 2/3 is suitable. The molar ratio here is calculated as [total number of moles of all compounds belonging to compound (A)] / [total number of moles of all compounds belonging to compound (B)].

また、カチオン性ポリマー(C)は、化合物(A)100重量部に対し、1〜500重量部、更に5〜400重量部、特に8〜300重量部の割合で用いられることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a cationic polymer (C) is used in the ratio of 1-500 weight part with respect to 100 weight part of compounds (A), Furthermore, 5-400 weight part, Especially 8-300 weight part.

本発明における化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)は、それぞれ水溶液又は粉末のどちらの状態でも使用してよく、特に、本発明の界面活性剤組成物ではどちらの形態でも良好なスラリーレオロジー特性を付与することができる。化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)を予め粉末状にして使用すれば、プレミクス用途等における作業性が良好となる。ただし、スラリーを所望の粘性に調整できるようにすることを考慮すると、化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)をスラリーの構成粉体であるフィラー等に予め表面処理しない使用方法が好ましい。   The compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) in the present invention may be used either in an aqueous solution or in a powder state, and particularly in any form in the surfactant composition of the present invention. Good slurry rheological properties can be imparted. When the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) are used in the form of powder in advance, workability in premix applications and the like is improved. However, considering that the slurry can be adjusted to a desired viscosity, the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) are not subjected to surface treatment in advance on the filler which is a constituent powder of the slurry. The method is preferred.

本発明によれば、本発明の界面活性剤組成物と、水と、水硬性粉体及び/又は粘土以外のフィラーと、粘土とを含有するスラリーが提供される。また、該スラリーは、本発明の界面活性剤組成物を含有するスラリーレオロジー改質剤を含有することもできる。   According to the present invention, there is provided a slurry containing the surfactant composition of the present invention, water, a filler other than hydraulic powder and / or clay, and clay. The slurry can also contain a slurry rheology modifier containing the surfactant composition of the present invention.

水硬性粉体とは、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられる。例えば、普通ポルトランドセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、高ビーライト含有セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、シリカフュームセメントなどの水硬性粉体セメントや石膏が挙げられる。   The hydraulic powder is a powder having physical properties that hardens by a hydration reaction, and examples thereof include cement and gypsum. Examples thereof include hydraulic powder cement and gypsum such as ordinary Portland cement, moderately hot cement, early strong cement, very early strong cement, high belite-containing cement, blast furnace cement, fly ash cement, alumina cement, and silica fume cement.

また、フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフュームが挙げられる。これらの粉体は単独でも、混合されたものでもよい。更に、必要に応じてこれらの粉体に骨材として砂や砂利、及びこれらの混合物が添加されてもよい。また、酸化チタン等の上記以外の無機酸化物系粉体や土に適用することもできる。   Examples of the filler include calcium carbonate, fly ash, blast furnace slag, and silica fume. These powders may be used alone or in combination. Furthermore, sand, gravel, and a mixture thereof may be added to these powders as aggregates as necessary. Moreover, it can also apply to inorganic oxide type powders other than the above, such as titanium oxide, and soil.

また、粘土としては、層状構造をもった含水珪酸塩鉱物(以降、粘土鉱物と呼ぶ)を主体としたものであり、この粘土中に微粒の鉱物として含まれる粘土鉱物としては、カオリン鉱物(カオリナイト、ディッカイトおよびナクライト)、蛇紋石(リザーダイト、アンチゴライト、クリソタイル)、雲母粘土鉱物(イライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト)、クロライト、バーミキュライト、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト)が挙げられる。これら粘土鉱物からなる粘土として、フラーズアース、ボールクレー、耐火粘土、陶石、タルク、パイロフィライトが挙げられる。また、化学処理、例えば、熱処理、アルカリ処理された酸性白土や、Naベントナイト、Caベントナイトなども挙げられる。産生地では、用途別にも、化粧品に使用される精製ベントナイト、人工的につくられる粘土としては、合成マイカ、合成カオリナイト、合成スメクタイトが挙げられる。他にも、土木材料で使用される笠岡粘土(商品名:カネサン工業株式会社製)が挙げられる。これら粘土は単独でも、各種粘土を組合わせても使用しても良い。本発明でいう粘土は、上記粘土鉱物を主成分とするものに加えて、粘土以外のフィラーと共存するものや、砂等の骨材中に存在するものを含む。   The clay is mainly composed of a hydrous silicate mineral with a layered structure (hereinafter referred to as clay mineral). The clay mineral contained as a fine mineral in this clay is kaolin mineral (kaori mineral). Knight, dickite and nacrite), serpentine (lizardite, antigolite, chrysotile), mica clay minerals (illite, sericite, sea chlorite, celadonite), chlorite, vermiculite, smectite (montmorillonite, beidellite, nontronite), Saponite, hectorite). Examples of clays composed of these clay minerals include fuller's earth, ball clay, refractory clay, ceramic stone, talc, and pyrophyllite. Moreover, chemical treatment, for example, acid clay treated with heat treatment and alkali treatment, Na bentonite, Ca bentonite, and the like are also included. In production areas, purified bentonite used in cosmetics and artificially made clay include synthetic mica, synthetic kaolinite, and synthetic smectite. In addition, Kasaoka clay (trade name: manufactured by Kanesan Kogyo Co., Ltd.) used in civil engineering materials can be mentioned. These clays may be used alone or in combination with various clays. In addition to the above-mentioned clay mineral as a main component, the clay referred to in the present invention includes those coexisting with fillers other than clay and those present in aggregates such as sand.

土とは、粘土分の少ない砂質土と、粘土分が多い粘性土に大別され、前述の粘土等の無機物と腐植や生物などの有機物とが混合した物である。土は多種多様であり、対象とする学問によってもその定義は異なるが、本願でいう土とは、地質学的には残積土や運搬土であり、土壌学的には、成帯性土壌、非成帯性土壌、間帯性土壌である。また、身近な例として、園芸用の「富士砂」、「鹿沼土」、「赤玉」などが土として挙げられる。   The soil is roughly classified into sandy soil having a small amount of clay and viscous soil having a large amount of clay. The soil is a mixture of inorganic materials such as clay and organic materials such as humus and organisms. There are many different types of soil, and their definitions differ depending on the target academic field. However, the soil used in this application is geologically residual soil and transported soil. Non-synthetic soil, interstitial soil. As familiar examples, “Fujisuna”, “Kanuma-do”, “Akatama” for gardening, and the like can be cited as soil.

本発明のスラリーは、減水剤を含有することができ、一般の減水剤のほか、高性能減水剤、高性能AE減水剤が好ましい。高性能減水剤および高性能AE減水剤(以下、高性能減水剤等という)として、ナフタレン系(花王(株)製:マイテイ150)、メラミン系(花王(株)製:マイテイ150V−2)、ポリカルボン酸系(花王(株)製:マイテイ3000、NMB製:レオビルドSP、日本触媒社製:アクアロックFC600、アクアロックFC900)が挙げられる。これら高性能減水剤等としては、化合物(A)および化合物(B)と共存した時に、コンクリートの粘性および分散性に及ぼす影響が小さいという観点から、ポリカルボン酸系が望ましい。高性能減水剤等の使用量としては、水硬性粉体に対して合計で0.1〜5重量%、更に1〜3重量%が好ましい。   The slurry of the present invention can contain a water reducing agent, and in addition to a general water reducing agent, a high performance water reducing agent and a high performance AE water reducing agent are preferable. As a high-performance water-reducing agent and a high-performance AE water-reducing agent (hereinafter referred to as a high-performance water-reducing agent, etc.), naphthalene-based (manufactured by Kao Corporation: Mighty 150), melamine-based (manufactured by Kao Corporation: Mighty 150V-2), Examples thereof include polycarboxylic acid-based products (manufactured by Kao Corporation: Mighty 3000, manufactured by NMB: Leo Build SP, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .: Aqualock FC600, Aqualock FC900). As these high-performance water reducing agents, polycarboxylic acids are desirable from the viewpoint that when they coexist with the compound (A) and the compound (B), the influence on the viscosity and dispersibility of the concrete is small. The amount of the high-performance water reducing agent used is preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight, based on the hydraulic powder.

また、本発明のスラリーは、骨材を含有することができる。骨材は、粗骨材、細骨材が有り、それぞれ水硬性組成物の分野で通常使用されるものであれば使用できる。骨材の配合量は特に限定はないが、スラリー1000L中に粗骨材250〜400L、細骨材250〜400Lが好適である。また、水硬性組成物の分野で通常使用される細骨材の他に、土木分野で使用される化合物(A)を吸着し得る上述の粘土を含有しているような、土砂、礫、砂礫、砂、シルト等を骨材として用いた場合でも、本発明の界面活性剤組成物により、それら骨材の粘弾性を損なうことなく使用することができる。   Moreover, the slurry of this invention can contain an aggregate. Aggregates include coarse aggregates and fine aggregates, and any of those generally used in the field of hydraulic compositions can be used. The amount of aggregate is not particularly limited, but coarse aggregate 250-400L and fine aggregate 250-400L are suitable in 1000L of slurry. In addition to fine aggregates usually used in the field of hydraulic compositions, earth, sand, gravel, and gravel that contain the above-mentioned clay capable of adsorbing the compound (A) used in the civil engineering field. Even when sand, silt or the like is used as an aggregate, the surfactant composition of the present invention can be used without impairing the viscoelasticity of the aggregate.

該スラリーは、水粉体比〔スラリー中の水と粉体の重量百分率(重量%)〕30〜300%が好ましい。特に水硬性組成物の場合は、35〜250%、更に40〜200重量%が好ましい。また、スラリーに用いられる粉体は、単独でも、混合されたものでもよい。   The slurry preferably has a water powder ratio [weight percentage of water and powder in the slurry (% by weight)] of 30 to 300%. In particular, in the case of a hydraulic composition, it is preferably 35 to 250%, more preferably 40 to 200% by weight. Moreover, the powder used for a slurry may be individual or mixed.

また、本発明における化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)から選ばれる1種以上の化合物と水硬性粉体とをプレミクスし、本発明の界面活性剤組成物あるいは本発明のスラリーレオロジー改質剤を含有する水硬性粉体組成物を調製することもできる。   Also, the surfactant composition of the present invention or the present invention is prepared by premixing one or more compounds selected from the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) in the present invention with a hydraulic powder. It is also possible to prepare a hydraulic powder composition containing the slurry rheology modifier.

本発明の界面活性剤組成物をスラリーに添加する場合、化合物(A)と化合物(B)とカチオン性ポリマー(C)はスラリーに任意の順番で添加できるが、化合物(A)と化合物(B)のいずれか一方の化合物をスラリーに添加し、該スラリーに他方の化合物を添加し、カチオン性ポリマー(C)は任意の箇所で添加することができる。例えば、化合物(A)と化合物(B)の一方の化合物をスラリー中に適当な段階で添加し、粘性が必要となる段階で該スラリーに他方を添加し、カチオン性ポリマー(C)は化合物(A)又は化合物(B)と共に添加するのが作業性の観点から好ましい。また、カチオン性ポリマー(C)は、化合物(A)及び化合物(B)の一方又は両方と予め混合して用いても良い。スラリーに添加するときの化合物(A)、化合物(B)、カチオン性ポリマー(C)の状態は、液状でも粉末状でもよい。化合物(A)を含む組成物(イ)と、化合物(B)を含む組成物(ロ)と、カチオン性ポリマー(C)を含む組成物(ハ)との組合せを含んでなるキット、又は、化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)のうち、いずれか2つを含み残りの1つを含まない組成物(I)と、組成物(I)が含まない残りの1つを含む組成物(II)との組合せを含んでなるキットは、スラリーのレオロジーを改質する方法に好適に使用できる。これらのキットは、必要に応じて、これら組成物以外の組成物を含むことができる。   When the surfactant composition of the present invention is added to the slurry, the compound (A), the compound (B) and the cationic polymer (C) can be added to the slurry in any order, but the compound (A) and the compound (B ) Is added to the slurry, the other compound is added to the slurry, and the cationic polymer (C) can be added at an arbitrary location. For example, one of the compound (A) and the compound (B) is added to the slurry at an appropriate stage, and the other is added to the slurry at a stage where viscosity is required. The addition with A) or compound (B) is preferable from the viewpoint of workability. Further, the cationic polymer (C) may be used by mixing in advance with one or both of the compound (A) and the compound (B). The state of the compound (A), the compound (B), and the cationic polymer (C) when added to the slurry may be liquid or powder. A kit comprising a combination of a composition (A) containing compound (A), a composition (B) containing compound (B), and a composition (C) containing cationic polymer (C), or Of the compound (A), the compound (B), and the cationic polymer (C), the composition (I) that includes any two and does not include the remaining one, and the remaining one that does not include the composition (I) The kit comprising the combination with the composition (II) containing one can be suitably used for a method for modifying the rheology of the slurry. These kits can contain a composition other than these compositions as required.

また、本発明の界面活性剤組成物を、スラリー製造時に添加することもできる。例えば、まず、化合物(A)又は(B)の一方の化合物と、カチオン性ポリマー(C)と、粉体、例えばセメント等の水硬性粉体と、水とを含むスラリーを調製し、次いで該スラリーに前記化合物(A)又は(B)の他方の化合物を添加する方法が挙げられる。   In addition, the surfactant composition of the present invention can be added during slurry production. For example, first, a slurry containing one compound (A) or (B), a cationic polymer (C), a powder, for example, a hydraulic powder such as cement, and water, is prepared, The method of adding the other compound of the said compound (A) or (B) to a slurry is mentioned.

特に本発明の界面活性剤組成物を、セメントなどの水硬性粉体を使用したスラリー系に使用する場合には、セメント粒子の水和反応を制御でき、スラリー攪拌時の巻込み気泡を抑制する観点から、化合物(A)又は化合物(B)とカチオン性ポリマー(C)とをスラリー中に先に添加し、後から残りの化合物(B)又は化合物(A)を添加するのが好適である。   In particular, when the surfactant composition of the present invention is used in a slurry system using hydraulic powder such as cement, the hydration reaction of cement particles can be controlled, and entrained bubbles during slurry stirring are suppressed. From the viewpoint, it is preferable that the compound (A) or the compound (B) and the cationic polymer (C) are added to the slurry first, and the remaining compound (B) or the compound (A) is added later. .

何れの場合も、化合物(A)及び化合物(B)の有効分の合計がスラリーの水相中の有効濃度で0.01〜20重量%、更に0.1〜15重量%、特に0.1〜10重量%になるように用いることが好ましい。カチオン性ポリマー(C)は、スラリーの水相中で、化合物(A)100重量部に対して、1〜500重量部、更に5〜400重量部、特に8〜300重量部になるように用いることが好ましい。   In any case, the total effective amount of the compound (A) and the compound (B) is 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight, particularly 0.1% in terms of the effective concentration in the aqueous phase of the slurry. It is preferable to use it so that it may become 10 to 10 weight%. The cationic polymer (C) is used so that it is 1 to 500 parts by weight, more preferably 5 to 400 parts by weight, and particularly 8 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound (A) in the aqueous phase of the slurry. It is preferable.

本発明のスラリーは、粉体により種々の用途に用いることができるが、推進掘削工法用の掘削添加材として使用されるのが好ましく、その添加材(スラリー)の組成は、粘土以外のフィラー、特に、フライアッシュが好ましく、その添加材(スラリー)密度は1.055〜1.385g/cm3(水粉体比970〜100)、更に、1.161〜1.318g/cm3(水粉体比300〜130)が好ましい(例えば、フライアッシュの密度2.25g/cm3として計算)。 The slurry of the present invention can be used for various applications depending on the powder, but is preferably used as a drilling additive for the propulsion excavation method, and the composition of the additive (slurry) is a filler other than clay, In particular, fly ash is preferable, and the additive (slurry) density is 1.055 to 1.385 g / cm 3 (water powder ratio 970 to 100), and 1.161 to 1.318 g / cm 3 (water powder). Body ratio 300-130) is preferred (e.g., calculated as a fly ash density of 2.25 g / cm < 3 >).

本発明のスラリーは、上記の様な添加材として適用できる。特に、本発明による優れた粘弾性による掘削地盤の崩壊防止効果、逸水防止効果、水中不分離性、砂利の閉塞防止による排泥効率向上が可能となる。また、本発明のスラリーは、化合物(A)が吸着される粘土が多く含まれた場合でもカチオン性ポリマー(C)の効果により施工中その効果を持続する。また、本発明のスラリーを添加材として使用すると、本添加材単独で、高い材料分離抵抗性、増粘性、潤滑性、透水抑制効果を有しているため、材料の種類が少なくてすむ。配合例として、水と、粘土以外のフィラー、例えば、フライアッシュ、炭酸カルシウム、高炉スラグ、シリカフュームから選ばれる1種類の粉体と、本発明の界面活性剤組成物とで、掘削添加材として十分な性能を発揮する。   The slurry of the present invention can be applied as an additive as described above. In particular, the excavation ground can be prevented from collapsing due to the excellent viscoelasticity according to the present invention, water loss can be prevented, water can not be separated, and gravel can be prevented from clogging. The slurry of the present invention maintains its effect during construction by the effect of the cationic polymer (C) even when a large amount of clay to which the compound (A) is adsorbed is contained. In addition, when the slurry of the present invention is used as an additive, the additive alone has high material separation resistance, viscosity increase, lubricity, and water permeation suppressing effect, so that the number of materials can be reduced. As a blending example, water and a filler other than clay, for example, one kind of powder selected from fly ash, calcium carbonate, blast furnace slag, and silica fume, and the surfactant composition of the present invention are sufficient as a drilling additive. Performance.

<実施例1>
(1)スラリー原料
スラリー原料として以下のものを用いた。
・水硬性粉体:普通ポルトランドセメント、密度3.16g/cm3、太平洋セメント株式会社
・化合物(A):ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド/オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド=50/50(重量比)混合物〔29重量%水溶液(20℃での粘度18mPa・s)として用いた〕
・化合物(B):p−トルエンスルホン酸ナトリウム〔20重量%水溶液(20℃での粘度2.5mPa・s)として用いた〕
・粘土:笠岡粘土(カネサン工業株式会社)
・添加剤:表1のもの
なお、化合物(A)の29重量%水溶液と化合物(B)の20重量%水溶液を50/50の重量比で混合した水溶液の20℃での粘度は、20万mPa・sであった。
<Example 1>
(1) Slurry raw material The following were used as slurry raw materials.
・ Hydraulic powder: Ordinary Portland cement, density 3.16 g / cm 3 , Taiheiyo Cement Co., Ltd.Compound (A): Hexadecyltrimethylammonium chloride / octadecyltrimethylammonium chloride = 50/50 (weight ratio) mixture [29 wt. % Aqueous solution (used as a viscosity of 18 mPa · s at 20 ° C.)]
Compound (B): sodium p-toluenesulfonate [used as a 20% by weight aqueous solution (viscosity at 20 ° C., 2.5 mPa · s)]
・ Clay: Kasaoka Clay (Kanesan Industry Co., Ltd.)
Additive: Table 1 In addition, the viscosity at 20 ° C. of an aqueous solution in which a 29 wt% aqueous solution of compound (A) and a 20 wt% aqueous solution of compound (B) are mixed at a weight ratio of 50/50 is 200,000. mPa · s.

(2)スラリーの調製
セメント400gと、粘土20gと、化合物(B)及び表1の添加剤を含む水400g〔化合物(B)の水溶液8g(水の合計重量に対して2重量%)と表1に示す量の添加剤を含む〕とを、ハンドミキサーで30秒混合し、次いでこれに化合物(A)の水溶液8g(前記水の合計重量2重量%)を混合し、ハンドミキサーで60秒混合した。
(2) Preparation of slurry 400 g of cement, 20 g of clay, 400 g of water containing compound (B) and the additives shown in Table 1 [8 g of aqueous solution of compound (B) (2% by weight based on the total weight of water) 1) is added for 30 seconds with a hand mixer, and then 8 g of the aqueous solution of the compound (A) (total weight of 2% by weight of the water) is mixed with this, and then for 60 seconds with a hand mixer. Mixed.

(3)評価
得られたスラリーについて、調製直後(0分後)、60分後、120分後の粘度を測定した。粘度は、リオン社製ビスコテスター(No.1ローター使用)を使用して20℃で測定した。結果を表1に示す。表1に示されるように、比較品1は経時的なスラリー粘度の低下が大きく、比較品2〜6はスラリーが分離するに至る。一方、本発明品は、何れも経時的なスラリー粘度が安定で分離も生じない。なお、ここで、スラリーが分離するとは、スラリー中の水の一部が粉体や骨材から分離してスラリー上層に浮いてしまうことをいう。
(3) Evaluation The viscosity of the obtained slurry was measured immediately after preparation (after 0 minutes), after 60 minutes, and after 120 minutes. The viscosity was measured at 20 ° C. using a Viscotester manufactured by Rion (using a No. 1 rotor). The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, Comparative Product 1 has a large decrease in slurry viscosity over time, and Comparative Products 2 to 6 result in separation of the slurry. On the other hand, none of the products of the present invention has a stable slurry viscosity with time and does not cause separation. Here, the separation of the slurry means that a part of the water in the slurry separates from the powder and aggregate and floats on the upper layer of the slurry.

Figure 0004503403
Figure 0004503403

(注)表中の添加剤の重量%は、化合物(A)の有効分に対する添加剤の有効分の重量%である。また、各ポリマーは以下のものである。
・カチオン性ポリマー(1):ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、アルドリッチ社製、低分子量品(重量平均分子量5000〜20000(ラベル表示))、カチオン化密度6.13meq/g(40重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(2):ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、アルドリッチ社製、重量平均分子量10万〜20万(ラベル表示)、カチオン化密度6.19meq/g(20重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(3):ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、アルドリッチ社製、重量平均分子量40万〜50万(ラベル表示)、カチオン化密度6.15meq/g(20重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(4):ポリメタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウムエチル硫酸塩、重量平均分子量12万、カチオン化密度3.63meq/g(36.5重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(5):ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−SO2共重合体、重量平均分子量4000、商品名PAS−A−5(日東紡績株式会社)、カチオン化密度4.33meq/g
・カチオン性ポリマー(6):商品名アキュラック41(三井サイテック株式会社)、重量平均分子量4万、カチオン化密度7.10meq/g(50重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(7):商品名アキュラック35(三井サイテック株式会社)、重量平均分子量7万、カチオン化密度7.11meq/g(50重量%水溶液として用いた)
・カチオン性ポリマー(8):商品名アキュラック57(三井サイテック株式会社)、重量平均分子量25万、カチオン化密度7.27meq/g(50重量%水溶液として用いた)
・カチオン化合物:テトラメチルアンモニウムクロライド(試薬)、分子量109.6、カチオン化密度9.12meq/g(有効分100%)
・ポリマー(1):カルボキシメチルセルロース、商品名CMC1190(ダイセル化学工業株式会社)
・ポリマー(2):ポリビニルピロリドン、商品名K−60(ISP TECHNOLOGIES INC.)
(Note) The weight% of the additive in the table is the weight% of the effective part of the additive with respect to the effective part of the compound (A). Each polymer is as follows.
Cationic polymer (1): poly (diallyldimethylammonium chloride), manufactured by Aldrich, low molecular weight product (weight average molecular weight 5000-20000 (labeled)), cationization density 6.13 meq / g (40% by weight as aqueous solution) Using)
Cationic polymer (2): poly (diallyldimethylammonium chloride), manufactured by Aldrich, weight average molecular weight 100,000 to 200,000 (labeled), cationization density 6.19 meq / g (used as 20 wt% aqueous solution)
Cationic polymer (3): poly (diallyldimethylammonium chloride), manufactured by Aldrich, weight average molecular weight 400,000 to 500,000 (labeled), cationization density 6.15 meq / g (used as 20% by weight aqueous solution)
Cationic polymer (4): polymethacryloyloxyethyldimethylethylammonium ethyl sulfate, weight average molecular weight 120,000, cationization density 3.63 meq / g (used as 36.5 wt% aqueous solution)
Cationic polymer (5): diallyldimethylammonium chloride-SO 2 copolymer, weight average molecular weight 4000, trade name PAS-A-5 (Nittobo Co., Ltd.), cationization density 4.33 meq / g
Cationic polymer (6): trade name Aclac 41 (Mitsui Cytec Co., Ltd.), weight average molecular weight 40,000, cationization density 7.10 meq / g (used as 50 wt% aqueous solution)
Cationic polymer (7): trade name Acurac 35 (Mitsui Cytec Co., Ltd.), weight average molecular weight 70,000, cationization density 7.11 meq / g (used as 50 wt% aqueous solution)
Cationic polymer (8): trade name Acurac 57 (Mitsui Cytec Co., Ltd.), weight average molecular weight 250,000, cationization density 7.27 meq / g (used as 50 wt% aqueous solution)
Cationic compound: tetramethylammonium chloride (reagent), molecular weight 109.6, cationization density 9.12 meq / g (effective content 100%)
-Polymer (1): Carboxymethylcellulose, trade name CMC1190 (Daicel Chemical Industries, Ltd.)
-Polymer (2): Polyvinylpyrrolidone, trade name K-60 (ISP TECHNOLOGIES INC.)

なお、カチオン性ポリマーのカチオン化密度測定(コロイド滴定)は下記のように行った。
まず、カチオン性ポリマー(形態は純分でも溶液でも良い)を、リン酸でpH 3.0に調製した水に溶解させる。トルイジンブルー指示薬を加え、1/400Nのポリビニル硫酸カリウム溶液で滴定し、変色したところを終点とした。カチオン化密度は、下記計算式で求めた。
カチオン化密度(meq/g)=1/400×f×(mL)/1000×1000×1/[(g)×(%)/100]
f:1/400Nのポリビニル硫酸カリウム溶液のファクター
(mL):ポリビニル硫酸カリウム溶液の滴下量
(g):サンプル量
(%):サンプル濃度
The cationization density measurement (colloidal titration) of the cationic polymer was performed as follows.
First, a cationic polymer (form may be pure or solution) is dissolved in water adjusted to pH 3.0 with phosphoric acid. Toluidine blue indicator was added and titrated with 1 / 400N polyvinyl potassium sulfate solution. The cationization density was determined by the following calculation formula.
Cationization density (meq / g) = 1/400 × f × (mL) / 1000 × 1000 × 1 / [(g) × (%) / 100]
f: Factor of 1 / 400N polyvinyl potassium sulfate solution
(mL): dripping amount of polyvinyl potassium sulfate solution
(g): Sample amount
(%): Sample concentration

<実施例2>
実施例1で用いた化合物(A)、化合物(B)、添加剤を用いて、推進工法用の掘削添加材として好適なスラリーを調製した。すなわち、フライアッシュ〔市販品(関西電力製)、密度2.25g/cm3〕100gと、化合物(B)及び表2に示す添加剤を含む水155g〔化合物(B)の水溶液2.33g(水の合計重量に対して1.5重量%)と表2に示す量の添加剤を含む〕とを、ハンドミキサーで30秒混合し、次いでこれに化合物(A)の水溶液2.33g(前記水の合計重量に対して1.5重量%)を混合し、ハンドミキサーで60秒混合しスラリーを得た。該スラリーの水粉体比は150%、密度は1.286g/cm3であった。
<Example 2>
Using the compound (A), compound (B), and additives used in Example 1, a slurry suitable as a drilling additive for the propulsion method was prepared. That is, fly ash [commercial product (manufactured by Kansai Electric Power Co., Inc.), density 2.25 g / cm 3 ] 100 g and water (155 g) containing compound (B) and additives shown in Table 2 [compound (B) aqueous solution 2.33 g ( And 1.5% by weight based on the total weight of water) and an additive in the amount shown in Table 2). 1.5% by weight with respect to the total weight of water) and mixed for 60 seconds with a hand mixer to obtain a slurry. The slurry had a water powder ratio of 150% and a density of 1.286 g / cm 3 .

笠岡粘土と千葉県君津産山砂を重量比で1:3の割合で混合した砂質土を想定としたモデル土(嵩密度1.087g/cm3)を作成した。得られたスラリーとモデル土とを、スラリー/モデル土の重量比が1.0又は2.0の割合となるように混合し、ハンドミキサーで60秒間攪拌した。該混合物の調製直後(0分後)、60分後の20℃での粘度をB型粘度計(回転数6rpm)で測定した。結果を表2に示す。表2に示されるように、比較品2−1、2−2のスラリー/モデル土混合系では、経時的に粘度が増大しないのに対し、本発明品では、何れも経時的に粘度が著しく増大している。 A model soil (bulk density: 1.087 g / cm 3 ) was prepared assuming sandy soil in which Kasaoka clay and mountain sand from Kimitsu, Chiba Prefecture were mixed at a weight ratio of 1: 3. The obtained slurry and model soil were mixed so that the weight ratio of slurry / model soil was 1.0 or 2.0, and stirred with a hand mixer for 60 seconds. Immediately after preparation of the mixture (after 0 minutes), 60 minutes later, the viscosity at 20 ° C. was measured with a B-type viscometer (rotation speed: 6 rpm). The results are shown in Table 2. As shown in Table 2, in the slurry / model soil mixed system of Comparative products 2-1, 2-2, the viscosity does not increase with time, whereas in the product of the present invention, the viscosity is remarkably increased with time. It is increasing.

Figure 0004503403
Figure 0004503403

<実施例3>
(1)コンクリート配合
<Example 3>
(1) Concrete mix

Figure 0004503403
Figure 0004503403

セメント(C):普通ポルトランドセメント(市販品、密度3.16g/cm3
石粉:炭酸カルシウム粉末(清水工業製、密度2.72g/cm3
砂1:兵庫県産砕砂(密度2.57g/cm3
砂2:佐賀県産海砂(密度2.57g/cm3
高性能減水剤:ポリカルボン酸系高性能減水剤「マイテイ3000」〔花王(株)製〕
Cement (C): Ordinary Portland cement (commercial product, density 3.16 g / cm 3 )
Stone powder: Calcium carbonate powder (Shimizu Kogyo, density 2.72 g / cm 3 )
Sand 1: Crushed sand from Hyogo Prefecture (density 2.57g / cm 3 )
Sand 2: Sea sand from Saga (density 2.57 g / cm 3 )
High-performance water reducing agent: Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent “Mighty 3000” [manufactured by Kao Corporation]

(2)モルタルの調製
表3に示す配合条件で、モルタルミキサーを用いて、セメント(C)、細骨材(S)、を投入し、空練りを10秒行い、実施例1で用いた化合物(B)と高性能減水剤と実施例1で用いた添加剤を含む練り水(W)を加え30秒間攪拌した後、実施例1で用いた化合物(A)を添加し、90秒間混練りした。得られたモルタルの調製直後(0分後)、20、40、60分後の流動性及び粘度を測定した。流動性は、モルタルコーンに調製したモルタルを詰め、垂直に引き上げ、静止したモルタルの直径を測定した。粘度は、リオン製ビスコテスター(No.1ローター使用)を使用し20℃で測定した。尚、化合物(A)及び化合物(B)は、練り水の合計重量に対して4.0重量%とし、添加剤の量は表4に示す通りとした。また、本実施例で使用した砂1、砂2は、何れも粘土等の微粒分を多く含む細骨材であり、化合物(A)を吸着する能力〔以下、化合物(A)吸着能という〕は、それぞれ1.3meq/100g、1.2meq/100gであった。ここで、化合物(A)吸着能は次の様に求めた。
(2) Preparation of mortar The compound used in Example 1 was charged with cement (C) and fine aggregate (S) using a mortar mixer under the blending conditions shown in Table 3, and kneaded for 10 seconds. (B), kneading water (W) containing the high performance water reducing agent and the additive used in Example 1 was added and stirred for 30 seconds, and then the compound (A) used in Example 1 was added and kneaded for 90 seconds. did. Immediately after preparation of the obtained mortar (after 0 minutes), fluidity and viscosity were measured after 20, 40 and 60 minutes. The fluidity was measured by measuring the diameter of a mortar that had been stuffed into a mortar cone and pulled up vertically. The viscosity was measured at 20 ° C. using a Rion viscotester (using No. 1 rotor). The compound (A) and the compound (B) were 4.0% by weight with respect to the total weight of the kneaded water, and the amounts of the additives were as shown in Table 4. The sand 1 and sand 2 used in this example are fine aggregates containing a large amount of fine particles such as clay, and have the ability to adsorb the compound (A) [hereinafter referred to as compound (A) adsorbing ability]. Were 1.3 meq / 100 g and 1.2 meq / 100 g, respectively. Here, the compound (A) adsorption capacity was determined as follows.

化合物(A)としてヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライドとオクタデシルトリメチルアンモニウムクロライドとの混合物(重量比50:50、分子量330.71)の29重量%水溶液を用いた。この化合物(A)水溶液8.2gを水で希釈して200mLに調整し、試験物質(砂)400gと共に、800mLフタ付ガラス瓶(星硝株式会社製)中に入れ、10秒間手で振り混ぜた。その後50秒間静置し、上澄み液を分取した。TOC(全有機炭素分析計)にて検量線法により、この上澄み液中の化合物(A)の残存濃度を求めた。その残存濃度α(mg/L)から下記計算式より、化合物(A)吸着能を求めた。
化合物(A)吸着能[meq/100g]=[(8.2×0.29×1000)−α×0.2]÷400÷330.71×100
As the compound (A), a 29% by weight aqueous solution of a mixture of hexadecyltrimethylammonium chloride and octadecyltrimethylammonium chloride (weight ratio 50:50, molecular weight 330.71) was used. This compound (A) aqueous solution 8.2g was diluted with water, adjusted to 200mL, put into an 800mL glass bottle with a lid (made by Hoshi Glass Co., Ltd.) together with 400g of the test substance (sand), and shaken by hand for 10 seconds. . Thereafter, the mixture was allowed to stand for 50 seconds, and the supernatant was collected. The residual concentration of compound (A) in the supernatant was determined by a calibration curve method using a TOC (total organic carbon analyzer). From the residual concentration α (mg / L), the compound (A) adsorptive capacity was determined from the following calculation formula.
Compound (A) adsorption capacity [meq / 100g] = [(8.2 × 0.29 × 1000) −α × 0.2] ÷ 400 ÷ 330.71 × 100

Figure 0004503403
Figure 0004503403

比較品3−1、3−2は、何れも20分以後で材料分離が観察された。一方、本発明品3−1〜3−3では、経時的な材料分離は生じず、且つ流動性、粘度の経時的な変動も少ないため、例えば推進工法用の掘削添加材として有用である。   In Comparative Products 3-1, 3-2, material separation was observed after 20 minutes. On the other hand, the products 3-1 to 3-3 of the present invention are useful as a drilling additive for a propulsion method, for example, because material separation with time does not occur and fluidity and viscosity change little with time.

Claims (6)

カチオン性界面活性剤(カチオン性ポリマー(C)を除く)(以下、化合物(A)という)と、アニオン性芳香族化合物及び臭化化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物(以下、化合物(B)という)と、カチオン性窒素を含み、重量平均分子量が1000以上、カチオン化密度が0.5〜10meq/gであるカチオン性ポリマー(C)とを含有する、粘土を含有するスラリーに適用されるレオロジー改質剤であって、
化合物(A)と化合物(B)の組み合わせが、化合物(A)の水溶液SA(20℃での粘度が100mPa・s以下のもの)と化合物(B)の水溶液SB(20℃での粘度が100mPa・s以下のもの)とを50/50の重量比で混合した水溶液の20℃における粘度が、混合前のいずれの水溶液(20℃)の粘度よりも少なくとも2倍高くなる組み合わせであり、
前記カチオン性ポリマー(C)のカチオン性窒素に、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数2〜8のオキシアルキレン基を含んでなるポリオキシアルキレン基、水素原子及び下記式(1)
Figure 0004503403

で表される基〔ここで、R1〜R5は、同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜22のアルキルもしくはアルケニル基であり、Zは−O−又は−NY−(Yは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基)であり、nは1〜10の数である。ただし、R1及びR3はポリマー構造中に取り込まれていても良く、その場合はR1及びR3は存在しない。〕から選ばれる基が結合しており、
前記カチオン性ポリマー(C)が、カチオン基を有する(メタ)アクリル酸系モノマー、カチオン基を有するスチレン系モノマー、ビニルピリジン系モノマー、ビニルイミダゾリン系モノマー、及びジアリルジアルキルアミン系モノマーからなる群から選ばれるモノマーに由来する構造を有する、
レオロジー改質剤。
One or more compounds selected from the group consisting of a cationic surfactant (excluding the cationic polymer (C)) (hereinafter referred to as compound (A)), an anionic aromatic compound and a bromide compound (hereinafter referred to as compound) (B)) and a clay containing a cationic polymer (C) containing cationic nitrogen, having a weight average molecular weight of 1000 or more and a cationization density of 0.5 to 10 meq / g. An applied rheology modifier,
The combination of the compound (A) and the compound (B) is an aqueous solution S A of the compound (A) (having a viscosity at 20 ° C. of 100 mPa · s or less) and an aqueous solution S B of the compound (B) (viscosity at 20 ° C. Is a combination in which the viscosity at 20 ° C. of an aqueous solution mixed with a 50/50 weight ratio is at least twice higher than the viscosity of any aqueous solution (20 ° C.) before mixing,
The cationic nitrogen of the cationic polymer (C), a polyoxyalkylene group comprising an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an oxyalkylene group having 2 to 8 carbon atoms, a hydrogen atom, and the following formula (1)
Figure 0004503403

Wherein R 1 to R 5 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl or alkenyl group having 1 to 22 carbon atoms, and Z is —O— or —NY—. (Y is a hydrogen atom or a C1-C10 alkyl group), and n is a number of 1-10. However, R 1 and R 3 may be incorporated into the polymer structure, in which case R 1 and R 3 are not present. And a group selected from
The cationic polymer (C) is selected from the group consisting of a (meth) acrylic acid monomer having a cationic group, a styrene monomer having a cationic group, a vinylpyridine monomer, a vinylimidazoline monomer, and a diallyldialkylamine monomer. Having a structure derived from the monomer
Rheology modifier.
カチオン性ポリマー(C)のカチオン性窒素が第四級窒素である請求項1記載のレオロジー改質剤。   The rheology modifier according to claim 1, wherein the cationic nitrogen of the cationic polymer (C) is quaternary nitrogen. 前記カチオン性ポリマー(C)のカチオン性窒素が、ジアリルジメチルアンモニウム塩に由来する請求項1又は2記載のレオロジー改質剤。   The rheology modifier according to claim 1 or 2, wherein the cationic nitrogen of the cationic polymer (C) is derived from a diallyldimethylammonium salt. 化合物(A)を含む組成物(イ)と、化合物(B)を含む組成物(ロ)と、カチオン性ポリマー(C)を含む組成物(ハ)との組合せを含んでなるか、又は、化合物(A)、化合物(B)及びカチオン性ポリマー(C)のうち、いずれか2つを含み残りの1つを含まない組成物(I)と、組成物(I)が含まない残りの1つを含む組成物(II)との組合せを含んでなる、請求項1〜何れか記載のレオロジー改質剤を得るためのキット。 A combination of the composition (A) containing the compound (A), the composition (B) containing the compound (B) and the composition (C) containing the cationic polymer (C), or Of the compound (A), the compound (B), and the cationic polymer (C), the composition (I) that includes any two and does not include the remaining one, and the remaining one that does not include the composition (I) The kit for obtaining the rheology modifier in any one of Claims 1-3 which comprises the combination with the composition (II) containing two. 請求項1〜何れか記載のレオロジー改質剤と、水と、水硬性粉体及び/又は粘土以外のフィラーと、粘土とを含有するスラリー。 The slurry containing the rheology modifier in any one of Claims 1-3 , water, fillers other than hydraulic powder and / or clay, and clay. 推進工法用の掘削添加材に使用される請求項記載のスラリー。 The slurry according to claim 5, which is used as a drilling additive for a propulsion method.
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