JP5632351B2 - セメント用の組成物、およびセメント混合物の製造方法 - Google Patents

Description

粉末界面活性剤は、種々の工業用途および商業用途で使用されている。例としては、粉末塗料および粉末塗装、顔料粉末予混合物、接着剤、水処理添加剤（廃水およびボイラー水の処理等のための）、農薬、洗剤、油田用途、金属加工、高分子加工、押出成形、水性の再分散可能な粉末、高分子分散体、紙加工および塗工、テキスタイル用途、および鋳造塗装が挙げられる。典型的な従来の粉末界面活性剤としては、炭化水素油、ポリジメチルシロキサン、脂肪族アルコールエトキシレート、脂肪酸エステル誘導体、ポリグリコールおよびポリエーテルの単一成分または１または２以上のブレンド物のいずれかが挙げられる。そのような界面活性剤成分の支持体としてシリカ等の粒子状担体が用いられる場合もある。

粉末界面活性剤は、種々の粉末セメント建造物材料製品、たとえば、グラウト、プレキャストコンクリート、接合化合物および接着化合物、合成石膏、およびセルフレベリングモルタルを作製するための乾燥混合物（ドライミックス）において使用されてきた。特に、これらは、構造上の建造物要素のための、また建築用パネル、擁壁、床張り、タイル、防音壁、舗装材の建造のための装飾要素としての、およびセルフレベリング下地のための、打ち放し仕上げされた（すなわち、打ち放しのセメント質表面を有する）セメント構造物を製造するための処方にますます使用されてきた。

これらの用途の多くに対し、水との混合において、良好な流れおよびセルフレベリング特性を有する混合物を与え、十分に長い処理時間枠（「オープンタイム」）を与えて混合の作業を促進し、モルタル組成物の初期の硬化（ｓｅｔｔｉｎｎｇ）時間を通じて適切な長期持続性の脱気効率を与え、そして丈夫でかつ魅力ある外観の打ち放しコンクリート表面を与える処方が望まれている。

所定の他の成分をセメント混合物に添加することは種々の望ましくない効果をもたらす場合があり、粉末界面活性剤が解決に役立つ場合がある。しかし、従来の粉末界面活性剤は、典型的には、このような処方の１または２以上の欠点に悩まされ、そしてこれにより、セメントおよび他の用途での使用のための特性の良好な組み合わせを有する、自由流れの新たな粉末界面活性剤に対する要求がある。

ある側面において、本発明は、構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である）に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐは１から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を提供する。

他の側面において、本発明は、セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および、構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である）に従う）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含む製造方法を提供する。

さらに他の側面において、本発明は、セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および構造（Ａ）

；
（但し、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐは１から１０の整数である）に従う）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含む製造方法を提供する。

図１は、モルタル混合物の試験中の拡散、自己回復、およびセルフレベリングを示す。 図２は、本発明および従来の粉末界面活性剤を含むアルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの流れにおける貯蔵時間および貯蔵温度の影響を示す。 図３は、本発明および従来の粉末界面活性剤を用いて得た硬化アルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの表面品質における貯蔵時間および貯蔵温度の影響を説明するチャートである。 図４は、本発明および従来の粉末界面活性剤を用いて得たアルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの表面品質を説明する写真を示す。

粉末界面活性剤
本発明は、構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である（典型的には、ｎは４から６であることができる））に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐは１から１０、典型的には４から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む粉末界面活性剤を提供する。

ｍが２であり、かつＲが構造（Ｃ）に従う態様の化合物は、エアプロダクツ アンド ケミカルズ，アレンタウン，ＰＡ，から、商標名ＤＹＮＯＬ（商標）６０４ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（界面活性剤）で市販により入手可能であり、以下に示される。

ｍが１であり、かつＲが構造（Ｂ）に従う態様の化合物は、エアプロダクツから、商標名ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）ＭＤ−２０ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｆｏａｍｅｒ（分子消泡剤）で入手可能であり、以下に示される。

担体は、任意の粒子状材料であることができ、有機または無機のいずれかであることができ、典型的な例であるシリカおよびゼオライトを伴うことができる。典型的には、シリカ（ＳｉＯ₂）粉末等の無機、非晶性の材料である。ある態様では、担体は単分散または二分散の、自由流れの、平均（ｍｅａｎ）粒子サイズＤ（１，０．５）が５μｍから１００μｍ、典型的には５μｍから２５μｍで、体積重量直径平均（ｖｏｌｕｍｅ ｗｅｉｇｈｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｖｅｒａｇｅ）Ｄ（３，４）が１０μｍから５０μｍの非晶性シリカ粉末である。典型的には、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）Ｎ₂収着法で測定される比表面積または内部表面積が少なくとも５０ｍ²／ｇ、より典型的には少なくとも１００ｍ²／ｇ、最も典型的には少なくとも１５０ｍ²／ｇである。好適なシリカの例としては、ＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３ 沈降シリカ，ＰＰＧインダストリー社から入手可能、および、ＳＩＰＥＲＮＡＴ（登録商標）２２ 沈降シリカ、デグッサから入手可能、が挙げられる。

他の好適なシリカとしては、固体の稠度（ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）が緩み緻密な空隙構造となった弾性の無定形シリカが挙げられ、該シリカは、高度に縮合した（ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ）ポリケイ酸の形で存在する。このようなシリカは、非晶性または半結晶性であり、かつ、該材料の外側の層が実質的に乾燥していると思われるように、構造（Ａ）に従う化合物を吸着させることが可能である。ある態様では、固体支持体は多孔性であり、かつ、特にその空隙の体積またはその比表面積によって示される高い空隙率のための手段を有することができる。空隙はマクロ孔、メソ孔および／またはミクロ孔の形であることができる。ゼオライト、たとえばＮａＡ型およびＮａＸ型のゼオライトもまた好ましい。

リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ポリホスフェート、カオリン、白亜、微滑石粉、および硫酸バリウム等の無機粉末もまた担体として使用できる。鉱物酸化物サスペンション（たとえば、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化チタン）等のコロイド物質または、ポリ（スチレンブタジエン）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカルボキシレート、ポリウレタン、セルロース誘導体およびスターチを含む再分散可能な高分子分散体粉末もまた担体として使用できる。

化合物（Ａ）の担体上への添加量（ｌｏａｄｉｎｇ）は任意の質量パーセントであってよいが、典型的には、１０から７５ｗｔ％、より典型的には４０ｗｔ％から７５ｗｔ％であることができる。例において示されるように、本発明に係る粉末界面活性剤は、構造（Ａ）の化合物を好適な溶剤から担体上に堆積させることにより作製できる。

粉末界面活性剤は、構造（Ａ）の化合物を、典型的には４０から７５ｗｔ％、より典型的には４２ｗｔ％から５０ｗｔ％、そして最も典型的には４８から５０ｗｔ％含む。典型的にこれは、５から１０ｗｔ％の水を含む。粒子サイズ分布は、単分散、二分散または多分散であり、そして典型的には、メジアン粒子サイズＤ（１，０．５）が５μｍから１００μｍの間、より典型的には５μｍから２５μｍの間、そして体積重量直径平均Ｄ（３．４）が１０μｍから５０μｍの間を与える。Ｄ（３．４），体積重量直径平均、体積−重量モーメント平均直径とも称される、は、Ｐ．Ｂｏｗｅｎ，Ｊ．Ｄｉｓｐｅｒｓ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２３（５）（２００２）６３１に規定される。モーメントｚ＝３で粒子サイズ分布の統計量から平均直径がもたらされる。

粉末体積分率は、典型的には０．７０から１．００、より典型的には０．７０から０．８０であり、そして粉末見掛け密度は、典型的には０．３から０．８ｇ／ｃｍ³およびより典型的には０．４５から０．７１ｇ／ｃｍ³である。

粉末界面活性剤の粉末粘度は、典型的には、５ｒｐｍで６０Ｐａ．ｓから２００Ｐａ．ｓ、５０ｒｐｍで２Ｐａ．ｓから２０Ｐａ．ｓ、および２００ｒｐｍで０．５Ｐａ．ｓから５Ｐａ．ｓである。より典型的には、該粘度は、５ｒｐｍで６８Ｐａ．ｓから１６９Ｐａ．ｓ、５０ｒｐｍで４．５Ｐａ．ｓから１５．５Ｐａ．ｓ、および２００ｒｐｍで５００ｍＰａ．ｓから２．２Ｐａ．ｓである。たとえば、該粘度は、５ｒｐｍで約１２４Ｐａ．ｓ、５０ｒｐｍで約１１Ｐａ．ｓ、そして２００ｒｐｍで約２０００ｍＰａ．ｓであることができる。チキソトロピー指数（以下の例のセクションで規定される）は、１から１２の範囲内であることができ、そして典型的には約１０である。例で記載される試験方法に係る粉末界面活性剤の流動時間は、典型的には３秒未満であり、そしてある態様では、１秒未満である。例で記載される方法に係る粉塵放出（ｄｕｓｔ ｒｅｌｅａｓｅ）は、典型的には４または５である。

他の含有物
本発明の粉末界面活性剤は、任意の多くの他の成分と組み合わせることができ、次いでこれをモルタルドライミックスまたは他の組成物に添加することができる。このような他の含有物の例としては、湿潤剤、フロー剤およびレベリング剤、収縮低減剤、減水剤、ナフタレンスルホネート、ポリスチレンスルホネート、ホスフェート、ホスホネート、アクリル酸およびその塩の架橋したホモポリマーまたはコポリマー、１から４の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカン酸の塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、セピオライト（海泡石）、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および酢酸ビニル、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、およびアクリルのモノマーに基づくホモポリマー、コポリマーまたはターポリマー、空気連行剤および／または脱気剤、ならびにポリビニルアセテート、ポリエチレン−ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、およびアクリルのモノマーに基づくホモポリマー、コポリマーまたはターポリマー等の再分散可能な分散体粉末が挙げられる。

他の可能な成分としては、スチール繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、ポリオレフィン（ＰＥ，ＰＰ）繊維、ポリエステル繊維、およびポリアミド繊維等の短繊維または長繊維が挙げられる。レオロジー調整剤（セルロース含有および多糖の添加剤、スターチ等、キサンタンガム等のバイオポリマー）およびアルカリ膨潤性のアクリル結合性（ａｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ）増粘剤（セルロースおよび／またはメタ（アクリル）官能性を含む）もまた、砂またはクレー等の細かいおよび／または粗い集合体および／またはフィラーと同様に使用できる。他の無機セメント成分としては、ジプサム、高炉スラッグ、フライアッシュ、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、およびセピオライトが、染料、顔料および微粉末化着色剤と同様に挙げられる。他の機能的な添加剤としては、硬化促進剤および／または硬化遅延剤、撥水剤、疎水化剤、腐食防止剤、難燃剤、殺生物剤、殺菌剤が挙げられる。

粉末界面活性剤を用いたセメント組成物
本発明の粉末界面活性剤は、組成物が粒子状セメント質含有物を含む、すなわち水の添加で硬化および水和した塊を形成し得るように作られることにより、任意の種々のセメント組成物において使用できる。セメント質成分は、当該技術で公知の任意の材料を含むことができ、そして、たとえばアルミノシリケートまたはポルトランドセメント（セメントＣＥＭ Ｉ型として、Ｅｕｒｏｐｅａｎ ＥＮ １９７−１ ｎｏｒｍにより特定される）を含むことができる。ＡＳＴＭ Ｃ １５０およびＥＮ １９７−１で特定される８つの型のポルトランドセメントに加えて、「工場製コンポジットセメント（ｆａｃｔｏｒｙ−ｍａｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｅｍｅｎｔｓ）」とよばれる多数の特殊な目的の水硬セメントの型：ＥＮ １９７−１ ｎｏｒｍによるＣＥＭ ＩＩ、ＣＥＭ ＩＩＩ、ＣＥＭ ＩＶおよびＣＥＭ Ｖが好適である。これらの例としては、（ｉ）ブレンドされた水硬セメント（２以上の型のセメント質材料：ポルトランドセメント、挽いた粒状の高炉スラッグ、フライアッシュ、天然ポゾラン、およびフュームドシリカを密にブレンドすることにより作製される）、ならびに（ｉｉ）膨張性セメント（（１）乾燥収縮による体積減少を補償するため、（２）補強において引張応力を生じさせるため、そして（３）ポストテンショニングされたコンクリート構造物の長期寸法を安定化させるため、に使用される収縮補償コンクリートを作製するために使用される）、スルフェート耐性セメント（鉱物相トリカルシウムアルミネート（Ｃ₃Ａ）の量を制限し、これによりそのスルフェート耐性を増大させるために高濃度の酸化鉄を含むもの）が挙げられる。ジオポリマーセメント（水溶性アルカリシリケートとメタカオリン等のアルミノシリケート鉱物粉末との混合物から作製される）、スラッグセメント（挽いた粒状の高炉スラッグで作製される）、およびトリカルシウムアルミネートセメント（主に石灰石およびボーキサイトから作製される）もまた好適である。

一般的に、ドライミックスモルタル組成物は、少なくとも水硬セメントおよび不活性鉱物フィラー（石灰石）、粗いまたは細かい固体集合体（水溶性シリケートを含む）、再分散可能な可塑剤または減水剤およびシリカヒューム、補強繊維（ガラスまたはポリマーの繊維）、保存料等の（しかしこれに限定されない）さらなる含有物、ならびに疎水化剤および水を含む。

ある態様において、セメント組成物は、当該技術で公知の「ドライミックス」組成物等の乾燥組成物である。このような組成物は、粉末化、予混合された組成物であり、好適な量の水の添加により硬化して所望の構造を形成するスラリーを形成する。

ある態様において、本発明の粉末界面活性剤を含むセメント組成物は、本質的に所定の他の添加剤、たとえば水和度および／または空気連行特性を変化させ得るもの、を含まない。このような成分としては、たとえばアンモニウムイオン、スルフェートイオン、およびポリオルガノシロキサン（シリコーン）が挙げられる。

用途
本発明に係る粉末界面活性剤は、多数の製品用途に用途を見出すことができる。例としては、ジョイントフィラー、パテ、マスチックおよびシーラントが挙げられる。他の例は、ペーストおよび漆喰（接着向上、オープンタイム向上および表面外観改善のための）、レベリング化合物およびセルフレベリング化合物、床張り用化合物、スクリード（たとえばセメントおよび無水物系）、フィラー、スパックル（ｓｐａｃｋｌｅｓ）、および床張りスクリード、セメント（たとえば、セメント挽き、セメント疎水化およびセメント被覆のための）等のジプサム系製品である。さらなる用途としては、テラゾ、吹き付けコンクリート、グラウト、およびタイル接着剤が挙げられる。他の例としては、モルタル、特に、石工、セルフレベリング下地（ＳＬＵ）およびコンクリート用修理モルタルのためのドライミックスモルタル、ならびに種々の型のいずれかのコンクリート材料、特に自己充填コンクリートが挙げられる。

本発明の粉末界面活性剤は、典型的には、ドライミックスセメント組成物に含まれる際の湿潤および泡制御の組み合わせを長期安定性と同時に提供する。これらの結果を実現するのに必要な使用レベルは、典型的には低く、しばしば、乾燥セメント処方の残りに対して０．０５ｗｔ％未満である。

所定の成分をセメント混合物に添加することは種々の望ましくない効果をもたらすことがあり、本発明の粉末界面活性剤はその解決に役立つ場合がある。たとえば、モルタルおよびコンクリートの作製において、典型的には、水の使用量が少ないほど、モルタルまたはコンクリートは強くなることができる。しかし、水の量を低減することにより、湿潤混合物の流れが妨げられる傾向がある。これを解決するために、流れを改善する目的で「超可塑剤」を使用してもよい。超可塑剤のある部類としては、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。これらはメラミンホルムアルデヒドスルホネート（ＭＦＳ’ｓ）およびスルホン酸化したメラミン−ホルムアルデヒド縮合物（ＳＭＦ’ｓ）を含む。このような超可塑剤の欠点は、ドライミックスモルタル組成物中に含まれる場合、これらが与える初期の良好な可塑性および加工性は、一旦ドライミックスモルタル組成物に添加されると長時間維持されず（スランプ低下）、そして、モルタルまたはコンクリートのドライミックス組成物の貯蔵、たとえば高温で長期間の（２８日間の６０℃での）貯蔵、により実質的に失われることである。スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物の第２の欠点は、これらがセメント混合工程中にコンクリート中で気泡を連行する傾向にあることである。制御されていない気泡の連行により、得られるドライミックスモルタルまたは自己充填コンクリートの構造物の機械強度および表面外観に悪影響が及ぶ場合がある。

これらのおよび他の問題を処理するため、モルタル中およびセメント中で、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と併せて粉末界面活性剤が使用されてきた。しかし、従来の粉末界面活性剤は空気の脱気を促進するものの、これらは、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物の超可塑剤によって与えられるその他の良好な流れおよびセルフレベリングを損なう傾向がある。

他の部類の超可塑剤、ポリカルボキシレートエーテル（ＰＣＥ’ｓ）は、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物と同じ利点の多くを与えるが、これらを含むドライミックス組成物は、典型的には、常温および高温での長期安定性に乏しく、しばしば、劇的に乏しいモルタル可塑化およびこれらのただでさえ高い空気連行傾向の増大をもたらす。さらなる欠点はこれらの制限されたセルフレベリング能力である。したがって、ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）１０４Ｓ等の粉末界面活性剤、または鉱物油もしくはシリコーン化学物質もしくはポリエーテルもしくはポリグリコール化学物質に基づく粉末界面活性剤を、これらの欠陥の解決に役立つ「湿潤剤」として使用できる。粉末界面活性剤によってその性能が改善され得る他の超可塑剤としては、ナフタレンホルムアルデヒドスルホネート、カゼイン、およびリグニンスルホネートが挙げられる。

しかし、従来の粉末界面活性剤は、典型的には、上記の打ち放し仕上げされたセメント構造物の作製に関する１または２以上の欠点に悩まされる。従来の粉末界面活性剤の第１の欠点は、延長されたモルタルオープンタイムを与える一方で、高い流動性およびセルフレベリングを維持する能力がないことである。

さらに、セルフレベリングモルタルの空気量は、典型的には、２ｖｏｌ％未満、そして最適には約１ｖｏｌ％であることが望まれる。従来の粉末界面活性剤は、混合物を脱気して空気連行のこのレベルを実現するために使用できるが、これらは典型的には、これらの推奨される使用レベルであるドライミックス質量に対して０．１５ｗｔ％で初期の硬化時間の間に比較的均一な程度にはこれを付与できない。この典型的な結果は、モルタルレオロジーおよび表面外観において不利な結果である場合がある。

いずれの特別な理論または説明による制約も要さず、新たなモルタル組成物は、２つの成分：気体の空気相および流動性のモルタル相、の混合物と見なせると考えられる。空気は、組成物の混合中に組み込まれるとともに、固体粒子表面でのその存在によってモルタル組成物中にもともと存在し、超可塑剤分子は、この空気を新たなモルタル組成物中で泡の形で安定化する。従来の粉末界面活性剤の添加により、空気量が低減し、超可塑剤が解放され、次いでこれが多数粒子表面（セメントまたは集合体）に吸着し、そしてこれにより流動性のモルタルがより効果的に潤滑される。これにより、粘塑性挙動（ビンガム型流体）がもたらされる。しかし、泡放出の程度は良好には制御されておらず、過度に急速（おそらく、分子の消泡機構よりも、不和合性機構による界面活性剤の操作に起因する）になり、セルフレベリングモルタルの空気／モルタル界面表面で大きな泡が出現するという結果となる。これにより表面欠陥が生じる。

従来の粉末界面活性剤を０．１５ｗｔ％未満のレベルで使用することにより、典型的には、モルタル空気量が目的の２ｖｏｌ％よりも高くなるに至り、そして、ピンホール、非球の欠陥孔および不規則な空気腔の１ｍｍを超える形成がもたらされる。これらは、モルタルの表面品質、耐候性、凍結／解凍耐クラック性、耐化学汚染性および最大圧縮強度を低下させる。しかし、これらの問題を解決するために従来の粉末界面活性剤の使用レベルを０．１５ｗｔ％超に増大させると、これにより空気量の値が１ｖｏｌ％を顕著に下回り、モルタルの乾燥密度および圧縮強度が改善される一方でモルタルの加工性および可塑性の劇的な損失がしばしば生じる。（良好な機械圧縮強度も維持する一方で良好な凍結−解凍耐クラック性を有するセルフレベリングモルタルを得るためには、１ｖｏｌ％±０．１ｖｏｌ％の空気量が望ましい）したがって従来の粉末界面活性剤は、典型的には、１ｖｏｌ％の空気量と最高の品質および耐久性のモルタル表面との両方を与えることができない。

一方、本発明の粉末界面活性剤は、典型的には、長期間持続する脱気能力を有し、すなわちこれらは、流動性のモルタルが過度に粘性になり硬化するまで比較的一定な脱気度を維持する。このことは表面での気泡およびピンホールの形成を最小化し、これにより、高価な表面の修正または修理の必要性を最小化またはさらには排除する一方でより高品質の表面を与え、そして該表面の耐久性を増大させる。

従来の粉末界面活性剤を含むドライミックス組成物は、典型的には、貯蔵安定性が制限され（しばしば６ヶ月未満）、自己回復性能またはセルフレベリング性能が不十分であり、そして表面品質が不十分な構造を形成する。さらに、多くの従来の粉末界面活性剤は、粉塵状となる傾向があり、これらはしばしば、これらの自由流れ能力ならびに貯蔵（２８日間２３℃または５０℃で）におよびドライミックス加工時間、すなわち水の添加で開始し硬化で終了する時間（典型的には５分から４時間の間）を通じて寄与する性能を損なわせる。以下の例に見られるように、本発明の粉末界面活性剤は、上記した多くの望ましい特性に関し優れた性能を示す。

例
粉末界面活性剤の調製−方法１
２Ｌの２首ガラスバルーン中で、５００ｇのＳＵＲＦＮＯＬ（登録商標）ＭＤ２０を５００ｍＬのテトラヒドロフランに不活性ガス雰囲気（Ｎ₂）下で溶解させ、強く冷却して、５００ｒｐｍで５分間機械的に攪拌した。次いで、均一なサスペンションを形成するために５００ｇのシリカゲルを１０分かけてゆっくり添加し、１時間攪拌した。次いで、溶媒を除去するために、混合物をエバポレーションフラスコに移し、オイルバスを備えたロータリーエバポレータを、６０℃、１７０ｍｂａｒで、１５０ｒｐｍの回転スピードで２時間かけた。微量のテトラヒドロフランは、固形状物質を実験室オーブン中で一昼夜５０℃で乾燥させることにより除去した。次いで、得られた微粉末化された物質を、１．５Ｌポリプロピレンボトルに移して空気の湿気から保護した。

粉末界面活性剤の調製−方法２
１．８Ｌの、パラヴィスク（逆ヘリックス）羽根を備えたメトラーＨＰ６０ ２マントルステンレススチール反応器中で、３００ｇのシリカ粉末（ＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３）を、不活性ガス雰囲気（１ａｔｍ，Ｎ₂）下で、Ｂ型ブレードを用い３００ｒｐｍで攪拌しながらゆっくり導入した。次いで、３００ｇのＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）ＭＤ２０を、３０分間かけて滴下添加した。次いで該混合物を３０分間２０℃で攪拌した。最後に、微粉末を回収し、１．５Ｌポリプロピレンボトル中で貯蔵して大気中の湿気の吸着から保護した。

粉末界面活性剤の物理特性の評価
界面活性剤の吸着効率は、実験室オーブン中４７５℃で約２時間での重量損失、または油収着指数の評価のいずれかにより分析した。シリカ担体含水率は、一昼夜のオーブンによる１１０℃での乾燥で評価した。

粒子サイズ分布は、シロッコドライパウダーアタッチメント（Ｓｃｉｒｏｃｃｏ ｄｒｙ Ｐｏｗｄｅｒ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を備えたマルバーン マスターサイザー２０００ 光散乱装置で数値化した。

粉末界面活性剤の見掛け密度は、力をかけた（ｐｏｗｅｒｅｄ）粉末界面活性剤の１００ｃｍ³の３重の計量により測定した。

粉末体積分率は、１００ｃｍ³の粉末界面活性剤を、ＴＥＳＴＩＮＧ銘柄のバイブレーションテーブル（Ｂｌｕｈｍ＋Ｆｅｕｅｒｈｅｒｄｔ ＧｍｂＨ，ベルリン，ドイツから入手可能）上に、５０Ｈｚ、振動振幅１．６ｍｍで５分間配置することで評価した。見掛け密度と圧縮密度との間の変分から粉末体積分率が与えられる。

製品の自由流れ性および粉末粘度は、１００ｃｍ³の粉末を、ヘリパス スピンドル Ｂを用いてブルックフィールド粘度計上で５ｒｐｍおよび５０ｒｐｍで、およびＳｈｅｅｎ４８０粘度計を用いて２００ｒｐｍでプロービングすることによって評価した。チキソトロピー指数は、５ｒｐｍおよび５０ｐｍでの粘度の比として算出した。

粉塵放出は、下記のように算定した。ポリプロピレンのスクリューキャップでシールされた１００ｍＬのＤＵＲＡＮ（登録商標）ガラスラボラトリーボトル中の５０ｇの粉末界面活性剤試料を、３０秒間かけて５回反転させ、次いで１分間停止させた。粉塵放出は、１＝悪い（粉塵が多い）から５＝優れている（粉塵が殆どない）までの主観的な値で与えられた。

自由流れ性は、高さ４０ｃｍで口径２７ｍｍのＤＩＮフローカップから流れる８０ｃｍ³の粉末材料の秒単位の流動時間の評価によって数値化した。

ドライミックスモルタルの性能試験−一般的な手順
粉末界面活性剤の性能の算定は、新たに調製した１６２５ｇのモルタルの試料、Ｆｌｏｏｒ４１５０またはＦｌｏｏｒ４３１０等（Ｍａｘｉｔ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ ｏｆ Ｂｒｅｉｓａｃｈ，ドイツ，から入手可能）のモルタルドライミックス１３５０ｇを２７０ｇの脱イオン水および選択された量の粉末界面活性剤と組み合わせ、そして１８０ｒｐｍで３０秒間および２８５ｒｐｍで１５０秒間、Ｂ型ブレードを備えたホバートミキサー中で激しく混合することにより作製したもの、を採用した。０分の基準時間を水が添加された時間とした。

図１は、モルタル混合物の拡散、自己回復、およびセルフレベリングの算定に用いた手順を説明する。レベリング性能は、拡散したモルタル（以下のジョイント長さ基準を参照のこと）の流径（流出量）およびジョイント長さ（流入量）との関連で直接的に数値化し、同時に全体的な目視評価を行った。長さＢおよびＤ（ジョイント長さ）から、既知のモルタル系の自己回復能力の指標が与えられる。長さＢおよびＤの差、ここでΔｌとされる、によりセルフレベリング性能の目安が与えられる。０のΔｌ値は、あり得る最良の性能、すなわちジョイント長さが同じであることを示す。ゼロより大きいΔｌ値に対しては、以下を用いることができる。

Δｌ＞１．５ｃｍ はセルフレベリングが乏しいことを示す。
Δｌが０．９から１．５ｃｍ はセルフレベリングが有望であることを示す。
Δｌ＜０．９ｃｍ はセルフレベリングが良好であることを示す。
Δｌ＜０．２ｃｍ はセルフレベリングが優れていることを示す。

典型的には、流出量は拡散試験（図１Ａ）により測定し、混合時間（２．２５分）経過後に、流動性のモルタルを大型流れリング（ｌａｒｇｅ ｆｌｏｗ ｒｉｎｇ）（直径＝６．８ｃｍ、高さ＝３．５ｃｍ、体積＝１２７ｃｍ³）に流し込んでガラス板上に速やかに載せた。モルタルを７．７５分間定着させ硬化させて、次いで、流れリングを除去して硬化中のモルタルが拡散するようにした。流出量は、１３分間の硬化後における既知のモルタルディスクの平均直径（４５°間隔で離した４つの直径の平均）として表した。測定精度は±１ｍｍであった。

自己回復試験（図１Ｂ）において、直径５ｃｍおよび高さ２．２ｃｍの２つの試験用リングを、互いに１２．５ｃｍ離して並べて配置した。モルタル調製の２分後にリングをモルタルで充填し、異なる時間：２．５分および１０分で持ち上げた。１２分後、流入量および２つの流出量を測定した。モルタルのオープンタイムにより、そして典型的には１２分後または１３分後に、２つの硬化中のモルタルディスクの直径を数値化した。硬化時間２分および１０分での平均流出量は、４つの二等分線（垂直）方向の直径を測定することにより数値化した。次いで、２つのモルタルディスク間の相互浸透領域を測定し、これによりモルタルのジョイント長さまたは流入量を特定した。測定精度は±１ｍｍであった。

セルフレベリング試験（図１Ｃ）によって、どの程度良好に製品が乾ききり、平らになり（ｌｅｖｅｌ）そして自己回復するかの目安が与えられる。またセルフレベリング試験によって、他のレベリング特性とともに、分離、空気排出の傾向の目安が与えられる。セルフレベリング試験においては（エアプロダクツのセルフレベリング試験、図１を参照のこと）、３つのテストシリンダ（直径２．５ｃｍ、高さ５ｃｍ）を互いに１０ｃｍ離して並べて配置した。モルタル調製の６．５，７．５および１１．５分後にリングをモルタルで充填し、異なる時間：７，８および１２分で持ち上げた。１８分後、ジョイント長さまたは流入量（Ｂ，Ｄ）および流出量（Ａ，Ｃ，Ｅ）を測定した。測定精度はｄ_avg±１ｍｍであった。

オープンタイムは以下のように測定した。新たに調製したモルタルをガラステーブル上に拡散させ、始めから終わりまでナイフでカットを行った。カッティング工程の結果としてナイフブレード上に残留したモルタルを使用し、モルタル３滴をモルタルの表面に適用した。オープンタイムは、液滴がバルクの硬化中のモルタルに永続的な表面欠陥の原因にならずにはもはや結合しなくなったときの時間と規定した。

容積測定の空気量は、ＡＳＴＭ Ｃ１８５−９，Ｃ２３１，ＤＩＮ １８５５５−２およびＥＮ １０１５−７の基準に従った圧力法により、８５０ｇの新たに調製したモルタルについて空気連行メータで測定した。空気量は、１３分（大型流れリングの最大拡散に対応する時間、２．１を参照のこと）で測定した。次いで、測定精度を、Ａ_avg±０．１ｖｏｌ％で数値化した。

モルタルディスクの円形に対する全ての歪み、その表面トポロジー（表面粗さ）およびテクスチャを同様に観測した。２タイプの数値化のうち１つを用いた：

（ａ）主観による１−５基準を用いた場合には、５が見た目の最良な表面外観ランキングに寄与し、１は最悪の外観に近かった（またはＲＨＯＸＩＭＡＴ ＤＦ７７０ＤＤに匹敵する）。表面品質および表面外観の算定に考慮される表面欠陥は：（ｉ）表面粗さ、（ｉｉ）クラック、（ｉｉｉ）白斑、（ｉｖ）ピンホール、（ｖ）密度変化のリングおよびハロー、である。

（ｂ）または、ｄ_ws値およびｄ_p値（平方センチメートル当たりの数で表現される）が記録された場合、これらは、硬化したモルタルディスク上の白斑およびピンホールそれぞれの数のカウントにより得たものである。

粉末界面活性剤の長期安定性は、０．１ｗｔ％の粉末界面活性剤を含む５００ｇのドライミックスモルタル（フロー試験に用いたのと同じドライミックスモルタル組成物）を、実験室オーブン中、２０℃，４０℃，６０℃、相対湿度６５％で２８日間貯蔵し、次いで、流れ、セルフレベリング、オープンタイム、空気量、およびモルタル表面外観等の性能パラメータの変化を測定することにより算定した。

例で参照される市販の製品を、これらの出所の特定とともに以下に列挙する。

ＲＨＯＸＩＭＡＴ（登録商標） ＤＦ７７０ＤＤ，Ｒｈｏｄｉａ ＰＰＭＣ，パリ，フランスから入手可能
ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標） １０４Ｓ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ，エアプロダクツ アンド ケミカルズ，アレンタウン，ＰＡから入手可能。この製品は、その構造が以下に示されるＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）１０４界面活性剤をシリカ支持体上に組み込んだ粉末界面活性剤である。

ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）ＭＤ−２０ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｆｏａｍｅｒ，エアプロダクツ アンド ケミカルズ，アレンタウン，ＰＡから入手可能
ＤＹＮＯＬ（商標）６０４ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ，エアプロダクツ アンド ケミカルズ，アレンタウン，ＰＡから入手可能
ＳＩＬＩＰＵＲ（登録商標）ＲＥ ２９７１，Ａｑｕａｌｏｎ，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｒｉｊｓｗｉｊｋ，オランダから入手可能
ＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３ 沈降シリカ，ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能
ＳＩＰＥＲＮＡＴ（登録商標）２２ 沈降シリカ，デグッサＡＧから入手可能
ＤＣ ２−４２４８Ｓ Ｐｏｗｄｅｒｅｄ Ａｎｔｉｆｏａｍ（粉末泡消剤），ダウコーニングコーポレーション，ミッドランド，ＭＩから入手可能
ＡＧＩＴＡＮ（登録商標）Ｐ８０３、Ｐ８０４およびＰ８２３，Ｍｕｅｎｚｉｇ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ，ドイツから入手可能
ＦＯＡＭＡＳＴＥＲ（登録商標）ＰＤ０１，Ｃｏｇｎｉｓ Ｃｏｒｐ．，シンシナティ，ＯＨから入手可能
以下の例では、界面活性剤の名称の後の添え字「Ｓ」、たとえばＭＤ２０Ｓは、シリカ担体上に支持された、表示された界面活性剤分子とする。

例−１ 粉末界面活性剤の自由流れ能力および粉塵放出
表１は、本発明の粉末界面活性剤（ＭＤ２０およびＤ６０４と標識されたもの）の組成物ならびに流れおよび粉塵の特性を、従来の粉末界面活性剤との比較で示す。数値は全て３つの測定の平均値とした。データは、本発明の粉末界面活性剤が優れた流動時間（３秒未満）および極めて良好な粉塵放出（少なくとも３．５、および５に達する）を示したことを示す。特に、ＳＩＰＥＲＮＡＴ（登録商標）２２（バッチ２）上に吸着したＤＹＮＯＬ（商標）６０４およびＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３上に吸着したＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）ＭＤ２０は、シリカ上またはＦＯＡＭＡＳＴＥＲ ＰＤ０１上のＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）１０４と比較して優れた自由流れ挙動を有し、同時にＡＧＩＴＡＮ Ｐ８２３またはＳＩＬＩＰＵＲ ＲＥ ２９７１と比較して低減された粉塵放出（３．５−５の値）を示した。

［１］フローカップ法：＜３秒＝優れている、＞１０秒＝悪い
［２］粉塵放出の基準：５＝良好、１＝悪い

例２−メラミン−ホルムアルデヒド系ＳＬＵドライミックスモルタルにおける同時流出およびセルフレベリングの向上
表２は、本発明の粉末界面活性剤（ＭＤ２０Ｓ）を用いたセルフレベリングドライミックスモルタル試験の、従来の粉末界面活性剤（Ｓ１０４Ｓ）およびブランク（界面活性剤なし）との比較における結果を示す。低い（０．２:１）水対ドライミックス比において、本発明の粉末界面活性剤においては、粉末界面活性剤なしのモルタルと比較して、および従来の粉末界面活性剤Ｓ１０４Ｓと比較して、流出範囲、流入範囲およびセルフレベリング性能の顕著な増大が見られた。「ブランク」は、湿潤を改善するためにＳ１０４Ｓを０．１ｗｔ％レベルで用いて行い、「Ｓ１０４Ｓ」は、Ｓ１０４Ｓを０．２ｗｔ％レベルで用いて行い、そして「ＭＤ２０Ｓ バッチ１」は、０．１ｗｔ％の該界面活性剤に加えて０．１ｗｔ％のＳ１０４Ｓを用いて行った。

表２は、ＭＤ２０Ｓを用いた場合の、２．２ｃｍの流出量の改善および０．６ｃｍの流入量の向上を、従来の粉末界面活性剤（Ｓ１０４Ｓ）を含むドライミックスとの比較で示す。さらにこれは、流出量が０．５ｃｍ以上増大した場合でも、ＭＤ２０Ｓ（Δｌ＝０）はＳ１０４Ｓとの比較においてセルフレベリング能力に優れることを示す。（表２のセルフレベリング流出値Ａ，ＣおよびＥを参照のこと）

例３−湿潤剤を含むアルミノシリケートＭＦＳ系ＳＬＵドライミックスモルタルの長期安定性、流出および表面外観の改善
表３は、セルフレベリング下地用の速硬化性アルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの高温での長期貯蔵（２８日）において本発明の粉末界面活性剤により与えられる、性能の有利性、改善された流出、流出速度の硬化時間からの低減された依存性、およびより高い表面品質（制限された偏析、粗さ、クラック、泡）を要約する。従来の粉末界面活性剤の結果もまた示す。表３の全ての実施は、湿潤を改善するために少量のＳ１０４Ｓを含んでいた。表３に列挙される粉末界面活性剤は、全て０．１ｗｔ％レベルで用いられた。（よって、「Ｓ１０４Ｓ」と標識された実施に対するＳ１０４Ｓの全レベルは、０．１ｗｔ％よりも若干多かった）

表３で分かるように、本発明の粉末界面活性剤は、向上した長期安定性（２８日、２０−６０℃）を与えた。一般的に、２０−６０℃での２８日間の貯蔵では、０．１ｗｔ％の従来の粉末界面活性剤を含むドライミックスモルタルは、流出および表面品質に関して有効性の低下を示した。０．１ｗｔ％という同じ添加量で、本発明の粉末界面活性剤は、ドライミックスモルタルの２０−６０℃で２８日間の貯蔵での有効性の顕著な損失を被ることがなかった。たとえば、６０℃での貯蔵、ＭＤ２０Ｓ（ＨｉＳｉｌ ２３３）は、２分および１０分のそれぞれの水和時間の後で１５．３ｃｍおよび１４．５ｃｍの流出量を維持した。一方、ＳＵＲＦＹＮＯＬ １０４ＳまたはＲＨＯＸＩＭＡＴ ＤＦ ７７０ ＤＤは、２分の水和時間の後で１３．８ｃｍの低下した流出量を示し、実際ブランクで得た１４．１ｃｍの値より低かった。

表３によるデータを図２および３にプロットし、本発明の界面活性剤（ＭＤ２０Ｓおよび２つのＤ６０４Ｓ試料、表１に示す組成物を有する）により得られる流れの向上および表面品質の改善を、従来の界面活性剤との比較において、長貯蔵時間（２８日）および温度調節（２３℃，６０℃）の効果で表す。図２は、本発明および従来の粉末界面活性剤を含むアルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの流出における貯蔵の時間および温度の影響を示す。図３は、本発明および従来の粉末界面活性剤を用いて得た硬化したアルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの表面品質における貯蔵の時間および温度の影響を説明するチャートである。

図４は、本発明の粉末界面活性剤（ＭＤ２０Ｓ，これはＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３上のＭＤ２０である）により得たアルミノシリケートＭＦＳ系ドライミックスモルタルの２分および１０分のバルク硬化後の表面品質の改善を、従来の材料との比較において説明する写真を示す。白矢印は欠陥を示し、このことから、ＭＤ２０Ｓ含有モルタルの欠陥は他のモルタルよりも少なかったことが分かる。

例４−低減された粉末界面活性剤の使用レベルで湿潤剤を含むアルミノシリケートＰＣＥ系ＳＬＵドライミックスモルタルの流れおよびセルフレベリングの改善、脱気度および表面外観
表４は、本発明の粉末界面活性剤を用いるセルフレベリングドライミックスモルタル試験を、ＰＣＥ系ＳＬＵドライミックスモルタル中の２つの従来の粉末界面活性剤との比較で示す。表中の全ての処方にはまた、湿潤を改善（対照２を除く，このレベルは０．２５％であった）するために全ての処方において０．１ｗｔ％で使用されるＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）１０４Ｓを含有させた。

本発明の粉末界面活性剤により、低減されたモルタル空気量が実現された。モルタルドライミックス質量に対して０．１ｗｔ％の粉末界面活性剤という基準使用レベルにおいて、本発明の粉末界面活性剤は、空気量を、ドライミックスモルタル組成物中の湿潤剤存在下の従来の粉末界面活性剤では１．２ｖｏｌ％であるのに比べて、０．９５ｖｏｌ％に低減させた。ドライミックスモルタル組成物中の湿潤剤の不存在下では、本発明の粉末界面活性剤は、空気量を、従来の粉末界面活性剤の１．１−１．６ｖｏｌ％に比べて、１．０−１．５ｖｏｌ％に低減させた。

表４で分かるように、本発明の粉末界面活性剤（ＭＤ２０ＳおよびＤ６０４Ｓ）は、例２のドライミックスモルタル系において、低減された使用レベル、０．１５ｗｔ％未満の添加レベルでも向上した性能を与えた。実際、表４から、本発明の粉末界面活性剤は流出量０．４ｃｍから０．８ｃｍを有し、ＳＩＬＩＰＵＲに対して推奨される使用レベル０．１５ｗｔ％のたった１／３でＳＩＬＩＰＵＲ ＲＥ２９７１よりも高く、そしてさらに、良好なオープンタイムをなお維持する一方で１．０５ｖｏｌ％という優れた脱気を与えたことが分かる。これらはまた、改善された表面外観を有し、表面欠陥密度が３．３９欠陥／ｃｍ²から０．１７欠陥／ｃｍ²に低減された、耐久性が高いモルタル（２ｇ／ｃｍ³超の密度により示されるように）を与えた。モルタルドライミックス質量に対して０．１ｗｔ％の粉末界面活性剤という基準の使用レベルで、表面欠陥密度は約７５％、すなわち１．５３欠陥／ｃｍ²から（従来の粉末界面活性剤について）から０．３９欠陥／ｃｍ²（本発明の粉末界面活性剤について）に低減された。従来の使用レベルと比べて３分の１への減少を表す使用レベル０．０５ｗｔ％で、表面欠陥密度は９４％および７７％で、すなわち２．７６欠陥／ｃｍ²以上の値（従来の粉末界面活性剤ＳＩＬＩＰＵＲ ＲＥ２９７１）から、本発明の粉末界面活性剤ＭＤ２０ＳおよびＤ６０４Ｓそれぞれに対して０．１７および０．６３欠陥／ｃｍ²に減少した。

基準の使用レベルの０．１５ｗｔ％で、１０分でのセルフレベリング流出量は、Ｄ６０４ＳおよびＭＤ２０Ｓのそれぞれに対し、従来の粉末界面活性剤（ＳＩＬＩＰＵＲ ＲＥ２９７１）と比べて顕著に改善（２．０ｃｍおよび０．７ｃｍで）した。

フロー試験流出性能において、低減された使用レベルでも、本発明の粉末界面活性剤は典型的な使用レベル（すなわちずっとより高いレベル）の従来の粉末界面活性剤より性能が優れている。たとえば、ドライミックス質量に対して０．０２５ｗｔ％で、Ｄ６０４ＳおよびＭＤ２０Ｓは、それぞれ２１．８および２１．７ｃｍの流出量を与え、これに対して、ＳＩＬＩＰＵＲ ＲＥ２９７１はずっとより高い使用レベル（０．１５ｗｔ％）でたった２１．１であった。

例５−湿潤剤なしのＰＣＥ系ポルトランドＳＬＵドライミックスモルタルの長期安定性および流れ＆セルフレベリングの改善
表５は、本発明の粉末界面活性剤を用いたセルフレベリング下地用高耐久性ポルトランドＰＣＥ系ドライミックスモルタルの長期安定性の、流れおよびレベリングに対する比較を、２つの従来の粉末界面活性剤（Ｓ１０４Ｓおよびアルコキシ化脂肪族アルコール）との比較において示す。Ｓ１０４Ｓ、ＭＤ２０ＳおよびＤ６０４Ｓは全て、ＨＩＳＩＬ２３３を担体として用い、０．１ｗｔ％の添加レベルの粉末界面活性剤を各々のドライミックス中に用いた。表５における実施は他のいずれの界面活性剤も含まなかった。

ＭＤ２０Ｓのバッチ１は、１０００グラムのラボラトリーバッチであり、バッチ２は２５ｋｇのパイロットスケールバッチであった。分かるように、調製のスケールの相違によらず同様の結果が得られた。

表で分かるように、本発明の粉末界面活性剤は、室温（２３℃）および高温（４０℃）の長期貯蔵（２８日）で、改善された流出および流入、優れたセルフレベリング、および高い性能安定性を示した。たとえば、４０℃での２８日貯蔵後、Ｄ６０４Ｓは１．８ｃｍの流出量の増大および３．０ｃｍの平均流入量増大を、アルコキシ化脂肪族アルコールとの比較において与え、そして１．２ｃｍの流出量の増大および１．５ｃｍの流入量の増大を、Ｓ１０４Ｓとの比較において与えた。流れのこの向上は、従来の粉末界面活性剤で見られるよりも良好な４０℃での長期安定性と一致する。

例６−低い粉末界面活性剤使用レベルのＰＣＥ系ポルトランドＳＬＵドライミックスモルタルの流れおよびセルフレベリング、オープンタイム、脱気度、ドライモルタル密度および表面外観の改善
表６は、本発明の２つの粉末界面活性剤（ＭＤ２０ＳおよびＤ６０４Ｓ）の使用による結果の、１つの従来の粉末界面活性剤（Ｓ１０４Ｓ）に対しての比較を、ＰＣＥ超可塑剤を含むＳＬＵポルトランドドライミックスモルタルの重要な適用特性を考慮して示す。全ての粉末界面活性剤は担体としてＨＩＳＩＬ（登録商標）２３３を用いた。表６における実施は、他のいずれの界面活性剤も含まなかった。

表６で分かるように、本発明の粉末界面活性剤は、向上した流れおよびセルフレベリング、およびより優れたオープンタイムを与えた。これらはまた、粉末界面活性剤なしのＳＬＵドライミックスモルタルのオープンタイムに対応する、混合の完了後少なくとも１３分間これらが脱気を持続できるという事実によって示されるように、長期持続性の脱気効果を与えた。このことは、低減された使用レベル、たとえば０．０２５ｗｔ％で最も明確に分かる。ここで、等量の従来の粉末界面活性剤Ｓ１０４Ｓと比べて、良好な脱気動態および流出値をなお維持している一方、改善された表面外観が得られた。

表７は、本発明の粉末界面活性剤の使用レベルでのＳＬＵドライミックスモルタルの重要な適用特性の依存性の比較を、従来の粉末界面活性剤との比較において示す。表７中の実施は、任意の追加の界面活性剤をいずれも含まなかった。

表７で分かるように、０．０３ｗｔ％の使用レベルで、本発明の粉末界面活性剤は、新たに調製したＳＬＵドライミックスモルタル中の低い空気量（１３分後に１．２ｖｏｌ％）を維持する一方、高いモルタル拡散性（フロー試験流出量＞２３．９ｃｍ）、向上した流入量（＞８．１ｃｍ）および最大０．２ｃｍのセルフレベリングΔｌ、ならびに高い表面品質（基準１−５で４、５は優れている）を同時に与えた。性能のこの組み合わせは、以上に示される従来の粉末界面活性剤によっては互角とならなかった。

セルフレベリング挙動（Δｌ）および流入量の同時の向上は、本発明の粉末界面活性剤によって与えられた。逆に、より高い使用レベル（基準の０．１ｗｔ％）であっても、従来の粉末界面活性剤は、優れたセルフレベリングおよび流入をドライモルタルに対して同時には示さなかった。

本発明の粉末界面活性剤はまた、より長いオープンタイムを与えた。モルタルドライミックス質量に対して０．１ｗｔ％粉末界面活性剤の基準の使用レベルで、新たに調製したドライミックスモルタルは、表７に示される最良の従来の粉末界面活性剤（ＦＯＡＭＡＳＴＥＲ ＰＤ０１）の最大２３．５との比較において、２５．２分というオープンタイムを、顕著により良好な表面外観とともに有した。

一般的に、本発明は、本発明の粉末界面活性剤が、比較的低い使用レベル（０．０３−０．０７５ｗｔ％）で用いた場合に、より高い添加量（０．１０ｗｔ−０．２０ｗｔ％）の従来の粉末界面活性剤を用いて得られるのと同様に流出性能および流入性能を実現することを見出した。典型的には、本発明の粉末界面活性剤のこれらの低いレベルでの使用はまた、より大きい基準の（すなわちより高い）０．１ｗｔ％レベルでの従来の粉末界面活性剤の使用によってもたらされるのと同等またはそれ以上に良好なオープンタイムを与える。加えて、低い使用レベルででも、本発明の粉末界面活性剤は、ある場合において、いずれの追加の界面活性剤もない処方に対し、５５％も低い（たとえば、０．０３％の添加、５分間で、ＦＯＡＭＡＳＴＥＲについての１．９ｖｏｌ％からＤ６０４Ｓについての１．０ｖｏｌ％に；表７参照）モルタル空気量を与える。よって、幾つかの性能について同時に改善が見られる。

ある態様を参照してここに本発明を説明し記載するが、添付の特許請求の範囲は示された詳細に限定されることを意図しない。むしろ当業者によってこれらの詳細における種々の修正がなされることが可能であり、該修正はなお特許請求の範囲の主題の精神および範囲に含まれることが意図され、そしてこれら特許請求の範囲がしかるべく解釈されることが意図される。
本開示は以下も包含する。
［１］ 構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である）に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐが１から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含み、そして該担体が比表面積少なくとも５０ｍ ² ／ｇを有する、組成物。
［２］ 前記担体がシリカを含む、上記態様１に記載の組成物。
［３］ 前記担体がゼオライトを含む、上記態様１または２に記載の組成物。
［４］ 前記担体の平均粒子サイズＤ（１，０．５）が５μｍから１００μｍである、上記態様１〜３のいずれかに記載の組成物。
［５］ 構造（Ａ）に従う前記化合物が、粒子の１０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、上記態様１〜４のいずれかに記載の組成物。
［６］ ｍが２であり、かつＲが構造（Ｃ）に従う、上記態様１〜５のいずれかに記載の組成物。
［７］ ｍが１であり、かつＲが構造（Ｂ）に従う、上記態様１〜５のいずれかに記載の組成物。
［８］ 粒子状のセメント質成分をさらに含む、上記態様１〜７のいずれかに記載の組成物。
［９］ ｍが２であり、かつＲが構造（Ｃ）に従い、前記セメント質成分が、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、カオリン、白亜、微滑石粉、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、および二酸化チタンからなる群から選択される成分を含む、上記態様８に記載の組成物。
［１０］ ｍが１であり、かつＲが構造（Ｂ）に従い、前記セメント質成分がアルミノシリケートを含む、上記態様８に記載の組成物。
［１１］ セメント質成分がポルトランドセメントを含む、上記態様８に記載の組成物。
［１２］ セメント組成物が乾燥組成物である、上記態様８〜１１のいずれかに記載の組成物。
［１３］ セメント組成物が超可塑剤をさらに含む、上記態様８〜１２のいずれかに記載の組成物。
［１４］ 前記超可塑剤が、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物、ポリカルボキシレートエーテル、またはこれらの組み合わせを含む、上記態様１３に記載の組成物。
［１５］ セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および、構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である）に従う）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含む、製造方法。
［１６］ セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および構造（Ａ）

；
（但し、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐが１から１０の整数である）に従う）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含む、製造方法。
［１７］ 前記担体が比表面積少なくとも５０ｍ ² ／ｇを有する、上記態様１５または１６に記載の方法。
［１８］ 構造（Ａ）

；
（但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）

（式中ｎが３から７の整数である）に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）

（式中ｐが１から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含み、
該担体が、無機粉末、再分散可能な高分子分散体粉末、セルロース誘導体、スターチおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含み、
該無機粉末が、シリカ、ゼオライト、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ポリホスフェート、カオリン、白亜、微滑石粉、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化チタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含み、そして
該再分散可能な高分子分散体粉末が、ポリ（スチレンブタジエン）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカルボキシレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含む、組成物。

Claims (18)

1. 構造（Ａ）
   

   

   ；
   （但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）
   

   

   （式中ｎが３から７の整数である）に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）
   

   

   （式中ｐが１から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
   に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含み、そして該担体が比表面積少なくとも５０ｍ²／ｇを有し、
   構造（Ａ）に従う前記化合物が、構造（Ａ）に従う化合物を担体の表面に有する前記粒子の１０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、セメント用の組成物。
2. 前記担体がシリカを含む、請求項１に記載の組成物。
3. 前記担体がゼオライトを含む、請求項１または２に記載の組成物。
4. 前記担体の平均粒子サイズＤ（１，０．５）が５μｍから１００μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
5. 構造（Ａ）に従う前記化合物が、構造（Ａ）に従う化合物を担体の表面に有する前記粒子の４０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
6. ｍが２であり、かつＲが構造（Ｃ）に従う、請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
7. ｍが１であり、かつＲが構造（Ｂ）に従う、請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
8. 粒子状のセメント質成分をさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載の組成物。
9. ｍが２であり、かつＲが構造（Ｃ）に従い、前記セメント質成分が、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、カオリン、白亜、微滑石粉、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、および二酸化チタンからなる群から選択される成分を含む、請求項８に記載の組成物。
10. ｍが１であり、かつＲが構造（Ｂ）に従い、前記セメント質成分がアルミノシリケートを含む、請求項８に記載の組成物。
11. セメント質成分がポルトランドセメントを含む、請求項８に記載の組成物。
12. 乾燥組成物である、請求項８〜１１のいずれかに記載の組成物。
13. 超可塑剤をさらに含む、請求項８〜１２のいずれかに記載の組成物。
14. 前記超可塑剤が、スルホ修飾されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合物、ポリカルボキシレートエーテル、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載の組成物。
15. セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および、構造（Ａ）
    

    

    ；
    （但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）
    

    

    （式中ｎが３から７の整数である）に従う）
    に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含み、
    構造（Ａ）に従う前記化合物が、構造（Ａ）に従う化合物を担体の表面に有する前記粒子の１０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、製造方法。
16. セメント混合物の製造方法であって、水、粒子状のセメント質成分、および構造（Ａ）
    

    

    ；
    （但し、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）
    

    

    （式中ｐが１から１０の整数である）に従う）
    に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含む組成物を組み合わせることを含み、
    構造（Ａ）に従う前記化合物が、構造（Ａ）に従う化合物を担体の表面に有する前記粒子の１０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、製造方法。
17. 前記担体が比表面積少なくとも５０ｍ²／ｇを有する、請求項１５または１６に記載の方法。
18. 構造（Ａ）
    

    

    ；
    （但し、ｍが１でありかつＲが構造（Ｂ）
    

    

    （式中ｎが３から７の整数である）に従うか、または、ｍが２でありかつＲが構造（Ｃ）
    

    

    （式中ｐが１から１０の整数である）に従うか、のいずれか）
    に従う化合物を担体の表面に有する粒子を含み、
    該担体が、無機粉末、再分散可能な高分子分散体粉末、セルロース誘導体、スターチおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含み、
    該無機粉末が、シリカ、ゼオライト、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ポリホスフェート、カオリン、白亜、微滑石粉、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化チタンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含み、そして
    該再分散可能な高分子分散体粉末が、ポリ（スチレンブタジエン）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカルボキシレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つを含み、
    構造（Ａ）に従う前記化合物が、構造（Ａ）に従う化合物を担体の表面に有する前記粒子の１０から７５ｗｔ％の範囲内を構成する、セメント用の組成物。

Images