JP5702310B2 - バインダーおよびシリコーン油を含む乾燥組成物 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１種のバインダーと、少なくとも１種のシリコーン油とを含む、特に粉塵の発生を低減することを可能にする乾燥組成物、およびその製造方法に関する。

本発明の組成物は、例えば、セメントをベースとする組成物、例えば、モルタル、コンクリート、および石膏などの製造に有用である。

以下の記述において、括弧内の参照番号（例えば、［参考文献ｘ］）は、実施例の後に示した参照文献のリスト番号を指す。

セメントをベースとした乾燥したかまたはすぐに使用できるモルタル用もしくは石膏用組成物は、一般に粉末化された製品形態であり、例えば製造、包装、またはその使用の際にかなりの粉塵発生率を有する。

粉塵は、労働者の健康問題および労働者の職場環境問題を引き起こしている。
加えて、粉塵は、その材料が貯蔵されるかまたは取り扱われる局所的な環境（製造現場または建設現場）を汚す。

さらに、容易に吹き飛ばされる最も微細な粒子は、低用量の補助剤または添加剤である。しかし、これらの構成成分は高価であり、組成物において、あるいは最終材料の特性において重要な役割を果たしている。このような構成成分が吹き飛ばされることによって、その組成物の組成が変化し、最終材料における性能の損失がもたらされる可能性がある。

加えて、組成物の微細な粒子は、吸湿性および／または静電気を帯びる性質を有している可能性があり、乾燥組成物の実施または使用における追加的な困難、例えば、流動性、固着、および粉塵発生の危険性を引き起こし得る。

粉塵発生を低減するために、「防塵」添加剤が組成物の配合において使用されてきた。

例えば、米国特許第６，４６４，７７６号を参照することができる。米国特許第６，４６４，７７６号には、セメントまたはモルタル組成物の粉塵発生を制限するための、ポリテトラフルオロエチレンの使用が開示されている。しかし、これらの構成成分は、組成物への空気の浸透を促進し、これによってその材料の物理化学的特性が変更され、このためさらなる消泡剤添加剤を添加することが必要となる。

国際出願２００６／０８４５８８号には、建築用の乾燥組成物によって生じた粉塵を低減するための添加剤としての炭化水素化合物の使用が記載されている。しかし、公知の添加剤の中で、一部は効果的ではなく、「防塵」効果を得るためには、これらの添加剤が大量に必要となる。

加えて、一部の添加剤は、高価であり、制約的または実施困難な方法によって製造する必要がある。

さらに、一部の添加剤は、モルタルまたはコンクリートの特性および性能、とりわけ、作業性、抵抗、接着性、防水性、および不浸透性、および耐久性等を損なう可能性がある。

さらに、通常、「防塵」剤を添加すると、材料の燃焼挙動が顕著に損なわれる（例えば、モルタル、コンクリート、石膏）。言い換えれば、組成物により多くの「防塵」剤を添加すると、材料の燃焼に対する抵抗性がより低下する。

米国特許第６，４６４，７７６号明細書 国際出願２００６／０８４５８８号パンフレット

したがって、先行技術のこれらの欠点および不利点を軽減する必要性が現実に存在する。特に、セメントをベースとする材料のための乾燥組成物であって、製造、輸送、または取り扱いの際の粉塵の発生および損失を効率的に抑制することを可能にする一方、得られる材料の良好な耐火特性を保持することを可能にする組成物に対する必要性が現実に存在する。特に、例えば良好な安定性および流動特性などを有する、安価、現実的であり、使用が容易である組成物に対する必要が実際に存在する。さらに、良好な物理化学的、特に作業性、耐久性、圧縮強度特性、耐火性などを有する最終材料を得ることができる乾燥組成物に対する必要が実際に存在する。

図１は、時間の関数としての発熱曲線を示す。ｙ軸上の「Ｈ」は、ｋＷ／ｍ^２で表す。ｘ軸上の時間は、分（ｍｉｎ）で表す。

本発明は、これらの要求および従来技術の欠点を解決することを目的としており、この目的は、少なくとも１種のバインダーと、下記式（Ｉ）を有する少なくとも１種のシリコーン油とを含む乾燥組成物を提供することによって達成される：

（式中、
Ｚ _１およびＺ_２は、同一であるかまたは異なり、独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、または置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基である末端基を表し；
Ｒ _１およびＲ_２は、同一であるかまたは異なり、独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、または置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基を表し；
ｍおよびｎは、同一であるかまたは異なり、独立に、１〜１００、例えば１〜３０、例えば１〜１０の範囲の数を表す）。

本発明では、式（Ｉ）において、Ｚ_１およびＺ_２は同一であっても異なっていてもよく、各Ｚ_１およびＺ_２は、独立に、以下からなる群から選択される末端基を表す：
ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基；
水素原子、ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基；ならびに、
ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基。

本発明では、式（Ｉ）において、Ｒ_１およびＲ_２は同一であっても異なっていてもよく、各Ｒ_１およびＲ_２は、独立に、以下からなる群から選択される末端基を表す：
ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基；
水素原子、ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基；ならびに
ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_２〜Ｃ_１２アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ_１〜Ｃ_１２ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ_５〜Ｃ_１０シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ_６〜Ｃ_１８アリール基。

本発明において用いる用語「バインダー」は、全体として付着することを確実にする材料であって、多様な素材、例えば、砂、骨材、および粒状材料などを互いに結合させることを可能にする材料を指す。バインダーには、例えば、無機バインダー（例えば水硬性バインダー）または有機バインダー（例えば炭化水素バインダー）を指すことができる。

本発明において用いる用語「無機バインダー」は、鉱物類からなるバインダーであって、水と混合すると、粒状材料を凝集体に硬化させるペーストを形成するものを指す。無機バインダーとしては、当業者に知られている任意のバインダー、例えば、セメント（例えば、アルミナセメント、水硬性セメント、マグネサイトセメント、冶金用セメント、加硫セメントもしくは混合セメント、スラグセメント、スラグ砂セメント、フライアッシュセメント、ポゾランセメント、ポートランドセメント、または混合ポートランドセメントなど）、石灰（例えば、生石灰、焼結石灰、炭酸石灰、ホタル石、富石灰、低品位石灰、水硬性石灰、消石灰）、石膏、クレー、およびメタカオリナイトなどを挙げることができる。

本発明において用いる用語「有機バインダー」は、炭化水素バインダー、すなわち炭化水素をベースとするバインダーを指す。有機バインダーとしては、当業者に知られている任意のバインダー、例えば、合成ポリマーを挙げることができる。

合成ポリマーは、例えば、非接着性および／または再分散可能な乾燥粉末の形態であってよい。これらには、例えば、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、アクリルポリマー、アクリルスチレンポリマー、エポキシドポリマー、ポリウレタンポリマー、エチレン、ビニレン、および／またはビニルアセテートをベースとするポリマー、ならびに、スチレンおよび／またはブタジエンのモノマーをベースとするポリマーが含まれる。

本発明の特定の実施態様によれば、バインダーは、セメント、石灰、石膏、クレー、合成ポリマー、例えば上述したものなど、およびこれらの混合物からなる群から選択することができる。

本発明において用いる用語「アルキル基」は、置換されていてもよい、直鎖状、分岐状、または環状の炭化水素基であって、１〜１２個の炭素原子、例えば１〜１０個の炭素原子、例えば１〜８個の炭素原子を含むものを指す。

本発明において用いる用語「アルケニル基」は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を有し、直鎖状、分岐状、または環状であってよく、置換されていてもよく、２〜１２個の炭素原子、例えば、２〜１０個の炭素原子、例えば、２〜８個の炭素原子を含む、炭化水素基を指す。

本発明において用いる用語「ヘテロアルキル基」は、上述したアルキル基であって、このアルキル基が、具体的には、硫黄、酸素、窒素、およびホウ素からなる群から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含むものを指す。

本発明において用いる用語「アリール基」は、Ｈｕｃｋｅｌの芳香族性則を満たす少なくとも１個の環を含む炭化水素基を指す。このアリール基は、置換されていてよく、６〜１８個の炭素原子、例えば６〜１０個の炭素原子を含んでいてよい。

本発明において用いる用語「シクロアルキル基」は、置換されていてもよい、不飽和もしくは飽和の環状炭化水素基であって、５〜１０個の炭素原子を含んでいてよいものを指す。

用語「置換」とは、例えば、所与の構造中の水素原子が、アルキル、アルケニル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシル、アミン、ハロゲン、およびハロアルキルなどからなる群から選択される基によって置き換えられていることを指す。１個以上の位置が置換されうる場合には、置換基は、各位置において同じであっても異なっていてもよい。

本発明において用いる用語「ハロアルキル基」は、上述したアルキル基であって、このアルキル基が、少なくとも１個のハロゲンを含むものを指す。

本発明では、式（Ｉ）のシリコーン油は、式（Ｉ）の油からなっていても、異なる式（Ｉ）の油の混合物であってもよい。

シリコーン油は、例えば、シリコーンポリマー、例えばポリジメチルシロキサンであってよい。

１つの例として、市販のシリコーン油、例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）の油、例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ Ｆｌｕｉｄ １ ＣＳＴ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ Ｆｌｕｉｄ ５ ＣＳＴ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ Ｆｌｕｉｄ １０ ＣＳＴ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ Ｆｌｕｉｄ ２０ ＣＳＴ、等を挙げることができる。

驚くべきことに、本発明の組成物中にシリコーン油が存在していても、これらを含む材料の耐火性は損なわれない。

本発明による組成物は、粉末の形態であってよい。粉末の粒子は、例えば、最高で１０ｍｍまでの直径、例えば０．００１〜１０ｍｍ、例えば０．０１〜５ｍｍ、例えば、０．１〜１ｍｍの直径を有していてよい。例えば、本発明の組成物は、その粒子の５０％を超える粒子が０．００１〜１０ｍｍの直径を有する粉末粒子を含むことができる。

油は、６０ｍＮ／ｍ未満、例えば、４５ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有することができる。本発明の一実施態様では、油は、３５ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有することができる。

本発明において用いる用語「表面張力」は、油と粉末粒子（固体）の表面との間の分離表面（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ）に存在する張力を指す。この表面張力は、油が粉末粒子の表面を湿潤させる特徴的な能力を有効にする。Ｙｏｕｎｇ−Ｄｕｐｒｅ方程式によれば、油は、その油の表面張力が固体粒子の表面張力より弱い場合に、より容易に固体粒子を湿潤させる。

油の表面張力は、例えば、ペンダント・ドロップ法によって測定することができる（［参考文献３］、ＳＴＡＵＦＥＲ（Ｃ．Ｅ）、「Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｐｅｎｄａｎｔ ｄｒｏｐ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」、Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． ６９， １９６５， ｐａｇｅｓ． １９３３−８）。

本発明では、油は、２０℃で０．１Ｐａ・秒未満、例えば２０℃で０．００１〜０．０８Ｐａ・秒、例えば２０℃で０．００１〜０．０５Ｐａ・秒の動的粘度を有することができる。

本発明において用いる用語「動的粘度」は、油中の剪断力によって生じる応力を特徴とする油の物理的特性を指す。

油の動的粘度は、例えば、ＮＦ ＥＮ ＩＳＯ ２５５５またはＮＦ ＥＮ ＩＳＯ ３１０４基準の方法によって測定することができる。

本発明の一実施態様では、油は、４５ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有し、かつ、２０℃にて０．１Ｐａ・秒未満の動的粘度を有することができる。

その発生の抑制または低減が求められている粉塵は、乾燥組成物中に含有されている微細な（軽量の）粒子である。全く驚くべきことには、油の表面張力および粘度を適切に選択することによって、本発明の組成物を防塵する効果の発揮が可能になることが観察された。実際のところ、これらのパラメータを適切に選択すると、粉塵の形態の微細粒子の発生および飛散が低減される一方、望ましくない凝集物の形成が防止される。例えば、粗大粒子が凝集すると、本発明の乾燥組成物の実施およびその性能（例えば、流動性および結合特性）、ならびに／または、本発明の乾燥組成物から得られるモルタルまたは材料の性能（作業性、機械的強度、接着性）が損なわれる。本発明では、「微細粒子」は、５０μｍ未満、例えば３２μｍ未満の直径を有する粒子を意味すると理解される。本発明では、用語「粗大粒子」は、５０μｍより大きい直径を有する粒子を指す。

本発明の特定の実施態様では、組成物中のシリコーン油の含有量は、組成物の０．０５〜５質量％、例えば０．１〜５質量％、例えば０．１〜１質量％、例えば０．２〜１質量％であることができる。

本発明の組成物は、組成物の５〜９５質量％、例えば１０〜８０質量％、例えば１５〜５０質量％のバインダー含有量を有することができる。

本発明では、組成物は、少なくとも１種の粒状材料をさらに含むことができる。粒状材料は、砂、石粉、破砕煉瓦、砂利、砂粒、アルミナ、ボーキサイト、焼成ボーキサイト、破砕フリント、および任意の天然もしくは合成の骨材（例えば、木材、ゴム、ポリスチレン）からなる群から選択される。当業者であれば、目標とする用途に応じて用いる粒状材料を選択することができる。

例えば、組成物は、組成物の５〜９５質量％、例えば２０〜９０質量％、例えば５０〜８５質量％の粒状材料の含有量を有することができる。

本発明において用いる用語「粒状材料」は、天然または合成起源の固体粒子または固体粒子の凝集物であって、建造物、構築体、または土木建造物の建造用の材料の組成物中に使用されることが意図されたものを指す。粒状材料は、１μｍ〜１０ｍｍ、例えば１００μｍ〜１０ｍｍの範囲の直径を有することができる。用いることができる粒状材料としては、例えば、礫岩、砂利（２〜１０ｍｍの粒径を有するもの）、粗砂（０．５〜２ｍｍの粒径を有するもの）、細砂（１００〜５００μｍの粒径を有するもの）、沈泥、充填剤を挙げることができる。

本発明において用いる用語「充填材」は、微細な粒状材料、例えば１２５μｍ未満の粒径を有する骨材を指す。

本発明の特定の実施態様では、粒状材料は、シリカ質、石灰石、ケイ灰質、アルミナ、またはアルミノケイ酸の粒状材料であることができる。

本発明では、組成物は、フライアッシュ、撥水剤もしくは防水剤、カルボン酸塩、樹脂、遅延剤、加速剤、空気連行剤、消泡剤、レオロジー改質剤、および当業者に知られている任意の他の使用可能な補助剤または添加剤からなる群から選択される添加剤をさらに含んでいてよい。当業者であれば、目標とする用途に応じて添加剤を選択することができる。これらの添加剤は、粉末の形態であるか、あるいは本発明の組成物に導入する際に混合可能な形態であることが有利である。

本発明において用いる用語「添加剤」は、組成物に添加される構成成分または製品であって、組成物に特定の特徴および特性を賦与すること（例えば、材料の硬化時間、保存、粘度および作業性の変更、機械的強度の向上、防水、ならびに微生物の増殖の予防）を可能にするものを指す。

空気連行剤および消泡剤としては、例えば、洗剤、湿潤剤、分散剤、および界面活性剤を挙げることができる。より詳細には、空気連行剤および消泡剤には、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、双性イオン性または両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤（例えば、ショ糖エステル、ソルビトール、ポリエチレングリコールエステル、脂肪酸エステル、エトキシル化界面活性剤、または、例えば欧州特許出願第１，６６１，８７４号に記載されている他の非イオン性界面活性剤）が含まれ得る。

撥水剤もしくは防水剤としては、例えば、脂肪酸エステル、シリコーン誘導体、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）誘導体を挙げることができる。

カルボン酸塩としては、例えば、カルボン酸カルシウム、例えばギ酸カルシウムを挙げることができる。

樹脂としては、例えば、尿素から誘導されたアミノ樹脂（例えばメラミン）を挙げることができる。

遅延剤（セメント、モルタル、または他の材料の硬化を遅延させる作用を有する化合物）としては、例えば、グルコン酸塩、クエン酸、酒石酸、およびこれらの塩、アミノプラスト樹脂、または、例えば欧州特許出願第１，６６１，８７４号に記載されている他の遅延剤を挙げることができる。

促進剤としては、ホルメート、チオシアネート、ニトレート、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ_２、水酸化アルミニウム、アルミナ、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどを挙げることができる。

レオロジー改質剤としては、例えば、セルロースエーテル、ゴム（キサンタンゴム、グアーガム、ジェランガムなど）、スターチ、スターチエーテル、ポリビニルアルコール、水溶性ポリアクリレート、コロイダルシリカ、ポリマーもしくはコポリマー〔アセテート−バーサテートコポリマー（ａｃｅｔａｔｅ−ｖｅｒｓａｔａｔｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、スチレン−アクリルコポリマー、ポリビニルアセテートコポリマー、アクリルコポリマー、エチレン−ビニレン−アセテートターポリマー〕を挙げることができる。メラミンおよびその誘導体、ポリナフタレンおよびその誘導体、ポリカルボキシレート、ならびにカゼインのような流動化剤を挙げることもできる。

組成物中の添加剤の合計含有量は、組成物の０．０１〜２０質量％、例えば０．０５〜１５質量％、例えば０．１〜１０質量％であることができる。

本発明の特定の実施態様では、組成物は、以下のものを含むことができる：
少なくとも１％の式（Ｉ）の油（組成物の０．０５〜５質量％の合計油含有量）；
少なくとも１種のバインダー（組成物の５〜９５質量％の合計バインダー含有量）；
少なくとも１種の粒状材料（組成物の５〜９５質量％の合計粒状材料含有量）；および
少なくとも１種の添加剤（組成物の０．０１〜２０質量％の合計添加剤含有量）。

本発明は、本発明の組成物の製造方法であって、
（ｉ）少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤を含む混合物を調製する工程と、
（ｉｉ）式（Ｉ）の少なくとも１種の油を、工程（ｉ）で得られた混合物に添加する工程と
を含む、製造方法にも関する。

本発明は、本発明の組成物の製造方法であって、少なくとも１種の式（Ｉ）の油と、少なくとも１種のバインダーと、場合により少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤と、を含む混合物を調製する、製造方法にも関する。

発明は、本発明の組成物の製造方法であって、
（ｉ）少なくとも１種の式（Ｉ）の油と、少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤と、を含む混合物を調製する工程；
（ｉｉ）少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤を含む混合物を調製する工程；
（ｉｉｉ）工程（ｉ）で得られた混合物を、工程（ｉｉ）で得られた混合物に添加する工程
を含む、製造方法にも関する。

本発明は、本発明の組成物の使用であって、特に、セメントグラウト材、モルタル、コンクリート、石膏、しっくい、および／またはスクリードの製造のための使用にも関する。

本発明は、本発明の組成物の使用であって、特に、建造物、構築物、コンクリートの修復、コンクリートおよび鋼鉄の悪天候からの保護、外部からの応力または火災、防水、固着、固着、封止、瓦もしくは床タイルの接着、ならびに表面仕上げのための使用にも関する。

他の利点が、以下の実施例、添付の図によって当業者にさらに明らかとなるであろう。これらの実施例および図は、説明のみを目的として提供するものである。

［実施例１］：本発明による組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）

本発明による組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）は、下記表１にその構成成分の割合を（乾燥組成物の総質量の質量％単位で）示した、モルタルのための乾燥組成物である：

３つの組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）は、以下のシリコーン油を「防塵」剤として用いて、上に示した割合で製造した：
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ ５ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、組成物（１ａ）；
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ １０ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、組成物（１ｂ）；
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ ２０ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、組成物（１ｃ）。

本発明による組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）において「防塵」剤として用いたシリコーン油の特性を下記表２に示す：

〔手順〕：
組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）を、以下のとおりに製造した：
（ｉ）砂、充填材、セメント、および補助剤を混合し、
（ｉｉ）防塵剤を前記混合物に添加し、全てを一緒に混合物する。

［実施例２］：本発明による組成物および比較例の組成物の「防塵」効果の測定
４つの組成物（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、および（１ｄ）を、さまざまな「防塵」剤を用いて製造すると共に、組成物（１ｅ）すなわち「防塵」剤を含まない「対照」組成物を、以下のとおりに製造した：
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ ５ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、本発明による組成物（１ａ）；
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ １０ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、本発明による組成物（１ｂ）；
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ ２０ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、組成物（１ｃ）（実施例１の操作手順に従って製造したもの）；
鉱物油〔ＳＨＥＬＬ社（仏国）からＳｈｅｌｌ Ｃａｔａｎｅｘ（登録商標）Ｈ７１３の名称の下で市販されているパラフィン油〕を０．７％含む、組成物（１ｄ）（実施例１の操作手順に従って製造したもの）；
「防塵」剤を全く含まない、組成物（１ｅ）（実施例１の操作手順に従って製造したもの）。

モルタルの粉塵の発生を測定するために実施した試験は、１００ｍｌのフラスコを、６５ｇの乾燥モルタルで満たし、この封をしたフラスコを１０回振盪することを含む。激しい撹拌を停止させた後、すみやかにフラスコを開ける。次いで、粉塵の発生を１〜４の尺度で評価する（１は非常に低い粉塵の発生に相当し、４は非常に高い粉塵の発生に相当する）。

得られた結果を下記表３に示す：

本発明による組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）は、シリコーン油を含み、対照組成物と比較して、粉塵の発生を有意に低減させることを可能にする。

本発明による組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）の粉塵の発生の低減は、「防塵」剤として鉱物油を含む組成物（１ｄ）の粉塵の発生の低減と同程度であることが観察された。

［実施例３］：本発明の組成物を用いて製造したモルタルの性能の評価
これらを試験するために、実施例２で調製した５つの組成物を、評価し、比較した。

これらの性能試験は、硬化したモルタルについて実施した。硬化したモルタルは、乾燥モルタル組成物（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、および（１ｄ）から、これらの組成物に、乾燥粉末の総質量の１２．５質量％の量で水を添加することによって製造した。これらのモルタル試料を、硬化の２８日後に評価した。

以下の試験を実施した：
圧縮強度試験（ＥＮ １２１９０試験基準に準拠して測定を実施した）；
曲げ強度試験（ＥＮ １２１９０試験基準に準拠して測定を実施した）；
接着性試験（ＥＮ １５４２試験基準に準拠して測定を実施した）；
収縮試験（ＥＮ １２６１７−４試験標準に準拠して測定を実施した）。

得られた結果を下記表４に示す：

これらの結果は、本発明の組成物を用いて得られたモルタル〔組成物（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）〕が、非常に良好な性能を有することを示している。特に、圧縮強度特性、ならびに接着性および自由収縮特性が、対照組成物（１ｅ）から得られたモルタルと比較して損なわれておらず、組成物（１ｄ）から得られたモルタルと比較して同程度である。驚くべきことに、本発明の組成物の自由収縮特性が、対照組成物（１ｅ）および鉱物油を含む組成物（１ｄ）に対して改良されることが観察された。

このように、粉塵の発生の低下を可能にする一方で、シリコーン油を含む本発明の組成物は、対照組成物（「防塵」剤を全く含まない組成物）の性能と同等の非常に良好な性能を維持することを可能にするのみならず、（実施例４で以下に記述するように）非常に良好な耐火性を維持する利点をも有する。

［実施例４］：本発明の組成物を用いて得られたモルタルの耐火性の評価
これらを試験するために、実施例２で調製した５つの組成物を、評価し、比較した。

これらの耐火性試験は、乾燥モルタル組成物（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、および（１ｄ）を用い、これらの組成物に乾燥粉末の総質量の１２．５質量％の量で水を添加することによって製造した硬化したモルタルについて実施した。これらのモルタル試料を、硬化の２８日後に評価した。

実施した耐火性試験は、ＩＳＯ５６６０−１基準に準拠して行った。これらの試験は、７５ｋＷ／ｍ^２の加熱強度を用いるコーンカロリメータを用いて実施した（８８０℃のオーダーの温度に相当する）。

組成物（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）、および（１ｄ）を硬化させた後で得られたモルタル試料を、試験前に（直径１ｍｍ〜３ｍｍの粒子に）粉砕した。

４６０秒間に亘る試験の間（試料を７５ｋＷ／ｍ^２の熱源に４６０秒間暴露する間）に、さまざまなパラメータを測定した：
燃焼持続時間（秒）：試験中の試料の表面の炎の持続時間；
ピーク熱放出（ｋＷ／ｍ^２）：試験中の発熱の最大値；
合計発熱量（ＭＪ／ｍ^２）：試験の全持続時間に亘って放出されたエネルギーの合計；
ＭＡＲＨＥ（最大平均発熱速度）（ｋＷ／ｍ^２）：放射された熱の流れの最大値。

得られた結果を下記表５に示す：

これらの結果は、本発明の組成物（１ｃ）（ＰＤＭＳシリコーン油を含む組成物）が、鉱物油を含む組成物（１ｄ）に対してモルタルの耐火性を有意に向上させることができることを示している。特に、炎の存在が全くない（燃焼持続時間ゼロ）。さらに、３つのパラメータによれば、組成物（１ｄ）の場合より発熱量が低い。

このように、粉塵の発生の低下を可能とする一方で、シリコーン油を含む本発明の組成物は、「防塵」剤を含まない組成物〔対照組成物（１ｅ）〕に匹敵する非常に良好な耐火性を保持することを可能にする。

コーンカロリメータ試験において、熱源（７５ｋＷ／ｍ^２）に暴露されたモルタル試料の全時間に亘る発熱量も測定した。得られた結果を図１に曲線で示す。この結果は、時間（分）の関数としての発熱量〔Ｈ（ｋＷ／ｍ^２）〕の変化を示す。

シリコーン油を含む組成物の場合、曲線は、鉱物油を含有する組成物の曲線に対して明らかに下方にある。さらに、この曲線は、「対照」組成物〔組成物（１ｅ）〕が示す曲線に比較的近いままである。

再び、これらの試験は、ＰＤＭＳシリコーン油を添加することによって、モルタルの耐火性を向上させる（対照組成物に匹敵する耐火性をもたらす）ことと、粉塵発生を低減させる（鉱物油を用いて得られる低減と同程度に低減させる）こととの両方が可能になることを示している。

［実施例５］：「防塵」効果の測定
以下の組成物を調製した：
ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）〔Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２００Ｒ ５ ＣＳＴシリコーン油、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ベルギー）から販売されている〕を０．７％含む、本発明による組成物（１ａ）；
「防塵」剤を全く含まない、組成物（１ｅ）（実施例１の操作手順に従って製造したもの）
組成物（１ｅ）をふるいにかけ、これによって３２μｍ未満の直径を有する粒子を除去することによって調製した、組成物（１ｆ）。

これらの３つの組成物のそれぞれの粉塵の発生を、実施例２に記述した試験にしたがって測定した。得られた結果を下記表６に示す：

すでに実施例２で観察されたとおり、本発明の組成物（１ａ）は、「防塵」剤を全く含まない組成物である対照組成物（１ｅ）と比較して、粉塵の発生を有意に低下させることを可能にする。

加えて、これらの結果は、本発明の組成物（１ａ）が、３２μｍ未満の直径を有する粒子がふるいによって除去された組成物（１ｆ）と同程度に、粉塵の発生を有意に低下させることを可能にすることを示している。

＜参考文献＞
米国特許第６，４６４，７７６号
国際出願２００６／０８４５８８号
ＳＴＡＵＦＥＲ（Ｃ．Ｅ）、「Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｐｅｎｄａｎｔ ｄｒｏｐ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」、Ｊ． Ｐｈｙｓ． Ｃｈｅｍ． ６９， １９６５， ｐａｇｅｓ． １９３３−８）
欧州特許出願第１，６６１，８７４号
＜実施態様＞
なお、本発明の実施態様としては、下記の態様を挙げることができる:
〈１〉少なくとも１種のバインダーと、下記式（Ｉ）を有する少なくとも１種のシリコーン油とを含む乾燥組成物：

（式中、
Ｚ _１ およびＺ _２ は、同一であるかまたは異なり、独立に、水素原子、ヒドロキシル、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _１２ アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _２ 〜Ｃ _１２ アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _１２ ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ _５ 〜Ｃ _１０ シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ _６ 〜Ｃ _１８ アリール基からなる群から選択される末端基を表し；
Ｒ _１ およびＲ _２ は、同一であるかまたは異なり、独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _１２ アルキル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _２ 〜Ｃ _１２ アルケニル基、置換されていてもよい直鎖状もしくは分岐状のＣ _１ 〜Ｃ _１２ ヘテロアルキル基、置換されていてもよいＣ _５ 〜Ｃ _１０ シクロアルキル基、および置換されていてもよいＣ _６ 〜Ｃ _１８ アリール基を表し；
ｍおよびｎは、同一であるかまたは異なり、独立に、１〜１００の範囲の数を表す）。
〈２〉前記組成物が、粉末の形態である、上記〈１〉に記載の組成物。
〈３〉前記油が、６０ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有する、上記〈１〉または〈２〉に記載の組成物。
〈４〉前記シリコーン油が、２０℃で０．１Ｐａ・秒未満の動的粘度を有する、上記〈１〉〜〈３〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈５〉前記シリコーン油の含有量が、組成物の０．０５〜５質量％である、上記〈１〉〜〈４〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈６〉前記バインダーが、セメント、石灰、石膏、粘土、合成ポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される、上記〈１〉〜〈５〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈７〉前記バインダーが、セメント、石灰、合成ポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される、上記〈１〉〜〈５〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈８〉前記バインダーの含有量が、組成物の５〜９５質量％である、上記〈１〉〜〈７〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈９〉砂、石粉、破砕煉瓦、砂利、砂粒、アルミナ、ボーキサイト、焼成ボーキサイト、破砕フリント、および任意の天然もしくは合成の粒状材料からなる群から選択される少なくとも１種の粒状材料をさらに含む、上記〈１〉〜〈８〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈１０〉前記粒状材料の含有量が、組成物の５〜９５質量％である、上記〈９〉に記載の組成物。
〈１１〉前記粒状材料が、シリカ質、石灰石、ケイ灰質、アルミナ、またはアルミノケイ酸の粒状材料である、上記〈９〉または〈１０〉に記載の組成物。
〈１２〉フライアッシュ、撥水剤もしくは防水剤、カルボン酸塩、樹脂、遅延剤、加速剤、空気連行剤、消泡剤、およびレオロジー改質剤からなる群から選択される添加剤をさらに含む、上記〈１〉〜〈１１〉のいずれか一項に記載の組成物。
〈１３〉上記〈１〉〜〈１２〉のいずれか一項に記載の組成物の製造方法であって、
（ｉ）少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤を含む混合物を調製する工程と、
（ｉｉ）式（Ｉ）の少なくとも１種の油を、工程（ｉ）で得られた混合物に添加する工程と
を含む、製造方法。
〈１４〉少なくとも１種の式（Ｉ）の油と、少なくとも１種のバインダーと、場合により少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤と、を含む混合物を調製する、上記〈１〉〜〈１２〉のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。
〈１５〉上記〈１〉〜〈１２〉のいずれか一項に記載の組成物の製造方法であって、
（ｉ）少なくとも１種の式（Ｉ）の油と、少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤と、を含む混合物を調製する工程；
（ｉｉ）少なくとも１種のバインダーおよび／または少なくとも１種の粒状材料および／または少なくとも１種の添加剤を含む混合物を調製する工程；
（ｉｉｉ）工程（ｉ）で得られた混合物を、工程（ｉｉ）で得られた混合物に添加する工程
を含む、製造方法。
〈１６〉グラウト材、モルタル、コンクリート、石膏、しっくい、および／またはスクリードの製造における、上記〈１〉〜〈１２〉のいずれか一項に記載の組成物の使用。
〈１７〉建造物、構築物、コンクリートの修復、コンクリートおよび鋼鉄の悪天候、外部圧力、および火災からの保護、防水、固着、接着、封止、タイルもしくは床材の接着、ならびに壁面の被覆のための、上記〈１〉〜〈１２〉のいずれか一項に記載の組成物の使用。

Claims (17)

1. セメントと、ポリジメチルシロキサンでありかつ表面張力が６０ｍＮ／ｍ未満である少なくとも１種のシリコーン油とを含み、
   前記少なくとも１種のシリコーン油とセメントとを混合することによって得られ、かつ
   前記シリコーン油の含有量が、組成物の０．０５〜５質量％である、
   乾燥セメント組成物。
2. 前記組成物が、粉末の形態である、請求項１に記載の組成物。
3. 前記シリコーン油が、２０℃で０．１Ｐａ・秒未満の動的粘度を有する、請求項１または２に記載の組成物。
4. 前記シリコーン油の含有量が、組成物の０．１〜１質量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
5. 前記バインダーの含有量が、組成物の５〜９５質量％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
6. 砂、石粉、破砕煉瓦、砂利、砂粒、アルミナ、ボーキサイト、焼成ボーキサイト、破砕フリント、および天然もしくは合成の粒状材料からなる群から選択される少なくとも１種の粒状材料をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。
7. 前記粒状材料の含有量が、組成物の５〜９５質量％である、請求項６に記載の組成物。
8. 前記粒状材料が、シリカ質、石灰石、ケイ灰質、アルミナ、またはアルミノケイ酸の粒状材料である、請求項６または７に記載の組成物。
9. フライアッシュ、撥水剤もしくは防水剤、カルボン酸塩、樹脂、遅延剤、加速剤、空気連行剤、消泡剤、およびレオロジー改質剤からなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の製造方法であって、
    （ｉ）少なくとも１種のセメントを含む混合物を調製する工程と、
    （ｉｉ）前記少なくとも１種のシリコーン油を、工程（ｉ）で得られた混合物に添加する工程と
    を含む、製造方法。
11. 前記少なくとも１種のシリコーン油とセメントを混合することを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。
12. （ｉ）前記少なくとも１種のシリコーン油とセメントとを含む混合物を調製する工程；
    （ｉｉ）少なくとも１種の粒状材料、少なくとも１種の添加剤、またはそれらの組合せを含む混合物を調製する工程；
    （ｉｉｉ）工程（ｉ）で得られた混合物を、工程（ｉｉ）で得られた混合物に添加する工程
    を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。
13. （ｉ）前記少なくとも１種のシリコーン油と少なくとも１種の粒状材料とを含む混合物を調製する工程；
    （ｉｉ）セメントを含む混合物を調製する工程；
    （ｉｉｉ）工程（ｉ）で得られた混合物を、工程（ｉｉ）で得られた混合物に添加する工程
    を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の製造方法。
14. グラウト材、モルタル、コンクリート、石膏、しっくい、およびスクリードからなる群より選択される材料の製造における、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の使用。
15. 建造物、構築物、コンクリートの修復、コンクリートおよび鋼鉄の悪天候、外部圧力、および火災からの保護、防水、固着、接着、封止、タイルもしくは床材の接着、ならびに壁面の被覆のための、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物の使用。
16. 少なくとも１種の粒状材料をさらに混合することを含む、請求項１１に記載の方法。
17. 少なくとも１種の添加剤をさらに混合することを含む、請求項１１または１６に記載の方法。

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