JP6078936B1 - Foaming agent for foam mortar - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた気泡安定性を発揮する気泡モルタル用起泡剤を提供すること。【解決手段】ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分と脂肪酸アルコールとを必須成分とした組成物に気泡安定化剤としてカチオン化グァーガムを0.1〜5%添加した起泡剤より得られる気泡が極めて安定で気泡モルタル製造に有用であることを発見し、本課題の解決手段を得た。An object of the present invention is to provide a foaming agent for foam mortar that exhibits excellent foam stability. SOLUTION: A cationized guar gum as a foam stabilizer is added to a composition comprising a foaming component composed of one or both of polyoxyethylene alkyl ether sulfate and / or alkyl sulfate ester salt and fatty acid alcohol as an essential component. It was discovered that the bubbles obtained from the foaming agent added in an amount of 1 to 5% are extremely stable and useful for the production of bubble mortar, and a means for solving this problem has been obtained.
Description
本発明は、気泡モルタル用起泡剤に関するものである。The present invention relates to a foaming agent for cellular mortar.
従来、気泡モルタル用起泡剤としてタンパク質系のものや界面活性剤を起泡成分として用い、気泡安定剤として脂肪族アルコールや各種セルロース誘導体やポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を併用することが知られている。Conventionally, it has been known that protein-based foams and surfactants are used as foaming components for foam mortar as foaming components, and water-soluble polymers such as aliphatic alcohols, various cellulose derivatives and polyvinyl alcohol are used in combination as foam stabilizers. It has been.
従来の起泡剤では必ずしも気泡安定性が万全でなく、圧送中に気泡の多くが消滅してしまい気泡モルタルの比重が所望の数値にならないときがあるという問題点がある。すなわち、本発明の目的は、優れた気泡安定性を発揮する気泡モルタル用起泡剤を提供することにある。The conventional foaming agent does not necessarily have a sufficient bubble stability, and there are problems that many bubbles disappear during pumping and the specific gravity of the bubble mortar may not reach a desired value. That is, an object of the present invention is to provide a foam mortar foaming agent that exhibits excellent cell stability.
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分(A)に炭素数8〜20の脂肪族アルコール(B)を併用した組成物(A+B)であり、含有重量比80/20〜90/10であり(A+B)の合計重量に基づいてカチオン化グァーガム(C)を0.1〜5重量%添加することを特徴とした気泡モルタル用起泡剤(A+B+C)。It is a composition (A + B) in which an aliphatic alcohol (B) having 8 to 20 carbon atoms is used in combination with a foaming component (A) composed of one or both of polyoxyethylene alkyl ether sulfate and / or alkyl sulfate ester salt, Foaming agent for cellular mortar (A + B + C) characterized in that 0.1 to 5% by weight of cationized guar gum (C) is added based on the total weight of (A + B) with a content ratio of 80/20 to 90/10 ).
本発明の気泡モルタル用起泡剤の特徴は、一般式(R−O−(−CH2CH2O−)n−SO3M)(式中,Rは炭素数8〜20の脂肪族炭化水素基,nは0〜10の整数、Mはアルカリ金属カチオン、アンモニウム又はアミンカチオンである。)で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び/又はアルキルエーテル硫酸塩による起泡成分(A)と、炭素数8〜20の脂肪族アルコール(B)とカチオン化グァーガム(C)からなることを特徴とするものである。Features of the bubble mortar foaming agent of the present invention have the general formula (R-O - (- CH 2 CH 2 O-) n-SO 3 M) ( wherein, R represents an aliphatic of 8-20 carbons carbonized A foaming component (A) by polyoxyethylene alkyl ether sulfate and / or alkyl ether sulfate represented by a hydrogen group, n is an integer of 0 to 10, and M is an alkali metal cation, ammonium or amine cation. And consisting of an aliphatic alcohol (B) having 8 to 20 carbon atoms and a cationized guar gum (C).
各種セルロース誘導体やポリビニルアルコールおよび脂肪酸アルコールのみを使用した場合に比べ本発明は泡の安定性が非常に高く、これを用いて作られた気泡モルタルは圧送の際にも体積を損なう事は無い。Compared to the case where only various cellulose derivatives, polyvinyl alcohol and fatty acid alcohol are used, the present invention has very high foam stability, and the foam mortar made using this does not impair the volume even when pumped.
カチオン化したグァーガム(C)が必須であり、0.1〜5%の添加が望ましい。それ以上多くなると、凝集効果が現れ気泡モルタル製造に影響を及ぼすため実用的ではない。Cationized guar gum (C) is essential, and addition of 0.1 to 5% is desirable. If the amount is more than that, agglomeration effect appears and affects the production of bubble mortar, which is not practical.
グァーガムとは水溶性の天然高分子多糖類である。マンノース主鎖とガラクトース側鎖より構成されその構成比は2:1であり一般名としてガラクトマンナンもしくはグアランとも呼ばれる。Guar gum is a water-soluble natural polymer polysaccharide. It is composed of a mannose main chain and a galactose side chain, and its composition ratio is 2: 1. It is also called galactomannan or guaran as a general name.
(B)の脂肪族アルコールは、泡を安定させるためのもので、炭素数8〜20の直鎖又は分岐の天然又は合成の飽和又は不飽和の一級および二級の一価アルコール、例えばオクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール(ドデシルアルコール)、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアルコールならび合成アルコールおよびこれらの2種類以上の混合物が挙げられる。これらのうち、好ましいものはラウリルアルコール、ミリスチルアルコールである。The aliphatic alcohol (B) is used for stabilizing foam, and is a straight or branched natural or synthetic saturated or unsaturated primary or secondary monohydric alcohol having 8 to 20 carbon atoms, such as octyl alcohol. Decyl alcohol, lauryl alcohol (dodecyl alcohol), myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, eicosyl alcohol, synthetic alcohol, and mixtures of two or more thereof. Of these, preferred are lauryl alcohol and myristyl alcohol.
起泡成分(A)は一般式(R−O−(−CH2CH2O−)n−SO3M)で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩の一方又は両方からなる起泡成分を使用することが出来る。The foaming component (A) is one of a polyoxyethylene alkyl ether sulfate and / or an alkyl sulfate ester salt represented by the general formula (R—O — (— CH 2 CH 2 O—) n—SO 3 M) Both foaming components can be used.
一般式(R−O−(−CH2CH2O−)n−SO3M)におけるRで表わされる炭素数8〜50の脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキル基である。たとえば、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、オレイル基、リノレイル基、リノレニル基などが挙げられる。これらのうち、炭素数8〜20のアルキル基が起泡力の観点から好ましく、特に好ましいのはドデシル基である。In the general formula (R—O — (— CH 2 CH 2 O—) n —SO 3 M), the aliphatic hydrocarbon group having 8 to 50 carbon atoms represented by R is a saturated or unsaturated linear or branched group. It is an alkyl group. For example, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, oleyl group, linoleyl group, linolenyl group, etc. Is mentioned. Among these, an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms is preferable from the viewpoint of foaming power, and a dodecyl group is particularly preferable.
本発明の気泡コンクリート用起泡剤には必要に応じて水溶性有機溶剤を含有してもよい。水溶性有機溶剤としては、起泡性を阻害しないものであって水に溶解しやすい有機溶剤であれば制限なく使用でき、例えばセロソルブ溶剤(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、n−プロピルセロソルブ、n−ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ及びフェニルセロソルブ等)、カルビトール溶剤(エチルカルビトール及びブチルカルビトール等)、エチレンオキシドの付加モル数が3〜10のポリオキシエチレン低級アルキルモノエーテル(ポリオキシエチレン(3モル)モノメチルエーテル等)分子量が500以下のジオール(エチレングリコール、ジエチレングリコール及びポリエチレングリコール等)及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。これらのうち、セロソルブ溶剤及びポリオキシエチレン低級アルキルエーテルが好ましく、さらに好ましくはブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブである。 If necessary, the foaming agent for cellular concrete of the present invention may contain a water-soluble organic solvent. The water-soluble organic solvent can be used without limitation as long as it is an organic solvent that does not inhibit foaming properties and is easily dissolved in water. For example, cellosolve solvents (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, n-propyl cellosolve, n-butyl cellosolve) , Isobutyl cellosolve and phenyl cellosolve, etc.), carbitol solvents (ethyl carbitol, butyl carbitol, etc.), polyoxyethylene lower alkyl monoether (polyoxyethylene (3 mol) monomethyl ether) having 3 to 10 addition moles of ethylene oxide Etc.) Diols having a molecular weight of 500 or less (ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, etc.) and mixtures of two or more thereof. Of these, cellosolve solvents and polyoxyethylene lower alkyl ethers are preferred, with butyl cellosolve and isobutyl cellosolve being more preferred.
両性界面活性剤としては起泡性を阻害しないもので、例えば、アラニン型、イミダゾリニウムベタイン型、アミノプロピルベタイン型、アミノジプロピオン型などが挙げられる。好ましくはイミダゾリニウムベタイン型である。両性系界面活性剤の添加量は、起泡成分(A)と脂肪族アルコール(B)のに対して99:1〜70:30が好ましい。Examples of amphoteric surfactants are those that do not inhibit foaming properties, and examples include alanine type, imidazolinium betaine type, aminopropyl betaine type, and aminodipropion type. The imidazolinium betaine type is preferable. The amount of amphoteric surfactant added is preferably 99: 1 to 70:30 with respect to the foaming component (A) and the aliphatic alcohol (B).
本発明の起泡剤は気泡モルタルを製造する際のプレフォーミング及びミックスフォーミング、どちらでも使用することが出来る。The foaming agent of the present invention can be used in either pre-forming or mixed forming when producing a foam mortar.
プレフォーム法は、ミックスフォーム法に比較して、モルタル中の気泡量のコントロールが容易なこと、使用する起泡液が少量であること等の利点から、広く一般に行われている。The preform method is widely used because of advantages such as easy control of the amount of bubbles in the mortar and a small amount of foaming solution to be used, compared to the mixed foam method.
起泡剤を希釈した起泡液から気泡を生成させるには、起泡液を激しく攪拌したり、起泡液中へ空気を吹き込んだりする方法があるが、粒状物を充填した筒型の発泡機に起泡液と圧縮空気と共に送り込み発泡させる方法が効率よく簡便である。In order to generate bubbles from the foaming liquid diluted with the foaming agent, there are methods of stirring the foaming liquid vigorously and blowing air into the foaming liquid. The method of sending the foam together with the foaming liquid and the compressed air to make it foamed efficiently is simple.
次いで得られた気泡を、ミキサーなどでセメントミルクもしくはモルタルに混合分散させて、軽量気泡コンクリートを製造することができる。Subsequently, the obtained air bubbles can be mixed and dispersed in cement milk or mortar with a mixer or the like to produce lightweight aerated concrete.
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメントなどが挙げられ、セメントの種類による影響をなんらうけるものではない。Examples of cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, fly ash cement, and blast furnace cement, and are not affected by the type of cement.
水としては、水道水、地下水、海水などが挙げることができる。骨材としては、その種類について特に制約はうけず、通常のモルタルに使われる砂や珪砂、軽量骨材、陶土などが挙げられる。Examples of water include tap water, groundwater, seawater and the like. There are no particular restrictions on the type of aggregate, and sand, silica sand, lightweight aggregate, and clay used in normal mortars are listed.
本発明品を含むモルタルの施工法は従来の場合と同じでよく、型枠への充填、コーキングガンによる注入など種々の方法をとることができる。また養生方法は、気乾養生、湿空養生、加熱促進養生(蒸気養生、オートクレーブ養生など)の何れの方法でもよく、また、各々の養生方法を併用してもよい。The construction method of the mortar containing the product of the present invention may be the same as in the conventional case, and various methods such as filling into a mold and pouring with a caulking gun can be taken. In addition, the curing method may be any method of air-drying curing, wet air curing, heating accelerated curing (steam curing, autoclave curing, etc.), and each curing method may be used in combination.
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[比較例1〜8][実施例1、2]
表1に示す起泡成分(A)と脂肪族アルコール(B)を用いて(C)のカチオン化グァーガム及び比較用の水溶性高分子を添加した起泡剤を調整した。
(A):(B):(C)=83:14:3(純分重量比)
Using the foaming component (A) and the aliphatic alcohol (B) shown in Table 1, a foaming agent to which (C) the cationized guar gum and the comparative water-soluble polymer were added was prepared.
(A) :( B) :( C) = 83: 14: 3 (pure weight ratio)
[気泡安定性試験]
表2に示した起泡剤を20倍希釈し、ナイロンメッシュを充填させた筒状の発泡機に圧縮空気とともに送入し微細気泡を発生させ、それを高さ60cm容積90lの容器に充填させて常温開放状態で静置して気泡安定性を比較した。結果を表3に表す。
The foaming agent shown in Table 2 is diluted 20 times and sent into a cylindrical foaming machine filled with nylon mesh together with compressed air to generate fine bubbles, which are then filled into a container with a height of 60 cm and a volume of 90 l. Then, it was allowed to stand in an open state at room temperature and the bubble stability was compared. The results are shown in Table 3.
表3に表した結果について、従来のポリビニルアルコール及びセルロース誘導体に比べ大幅に気泡安定性が向上している事が分かる。About the result represented in Table 3, it turns out that bubble stability is improving significantly compared with the conventional polyvinyl alcohol and a cellulose derivative.
従来の水溶性高分子であるセルロース誘導体で作成した起泡剤[比格例2]とカチオン化グァーガムを用いて作成した起泡剤[実施例1]を用いて表4の配合の貧配合エアミルクを起泡剤20倍希釈液にて前記の方法で発生させた気泡を用いてプレフォーム方式で作成した。
作成したエアミルク(スラリー)を静置して比重値の経事変化を測定した。その結果を表5に表す。結果から明らかなようにセルロース誘導体を用いた起泡剤は消泡し、比重値が増加しているのに対して本発明の起泡剤はほぼ比重値に変化は見られない。また実施例1のスラリーは微細気泡が均一に分散されているのに対し比較例2の起泡剤を使用したスラリーは消泡に起因する収縮や多数の粗泡が認められた。
以上の説明の通り、本発明の起泡剤は起泡性能を全く損なうことなく気泡安定性を向上させる事が確認された。本発明を使用して製造された気泡モルタルは体積保持力が高く、土木用の空洞充填などに有用である。As described above, it was confirmed that the foaming agent of the present invention improves the bubble stability without impairing the foaming performance at all. The foam mortar produced using the present invention has a high volume retention and is useful for filling cavities for civil engineering.
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