JPH11123324A

JPH11123324A - コンクリート用起泡剤

Info

Publication number: JPH11123324A
Application number: JP9288887A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Honjo; 秀一本荘; Takayuki Hayashi; 孝幸林
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】長時間にわたる優れた気泡持続性を有するコン
クリート用起泡剤を提供する。【解決手段】下記の一般式（１）で表される化合物およ
び下記の一般式（２）で表される化合物の少なくとも一
方〔（Ａ）成分〕と、下記の一般式（３）で表される化
合物〔（Ｂ）成分〕を必須成分とするコンクリート用起
泡剤である。【化１】【化２】【化３】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートやモ
ルタル，セメントミルク等のセメント配合物中に微細な
気泡を導入することのできるコンクリート用起泡剤に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリートやモルタル，セメン
トミルク等に添加される起泡剤としては、樹脂酸や硫酸
エステル系のアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、
タンパク類等が知られている。また、これらの安定剤と
して、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）や各種セルロー
ス誘導体等の水溶性高分子化合物が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
起泡剤では、ある程度の起泡効果は認めることはできる
が、長時間にわたる気泡の持続性という面については充
分満足できるものではなかった。例えば、特開平４−１
２０７３号公報には、樹脂酸多価金属塩を用いた起泡剤
が開示され、また、特公平６−４５５１１号公報には硫
酸エステル系化合物と高級アルコールを併用した起泡剤
がそれぞれ開示されているが、前者の樹脂酸多価金属塩
を用いた起泡剤に比べて、後者の硫酸エステル系化合物
と高級アルコールを併用した起泡剤は気泡安定性の面に
関しては改良され向上したものではあるが、必ずしも充
分であるとはいい難いものである。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、長時間にわたる優れた気泡持続性を有するコン
クリート用起泡剤の提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のコンクリート用起泡剤は、下記の（Ａ）成
分および（Ｂ）成分を必須成分とするという構成をと
る。

【０００６】（Ａ）下記の一般式（１）で表される化合
物および下記の一般式（２）で表される化合物の少なく
とも一方。

【化４】

【化５】

【０００７】（Ｂ）下記の一般式（３）で表される化合
物。

【化６】

【０００８】すなわち、本発明者らは、充分な発泡性と
ともに長時間にわたって気泡を持続させることのできる
コンクリート用の起泡剤を得るために一連の研究を重ね
た。その結果、コンクリート用の起泡剤として上記一般
式（１）で表される化合物および上記一般式（２）で表
される化合物の少なくとも一方〔（Ａ）成分〕と、上記
一般式（３）で表される化合物〔（Ｂ）成分〕を必須成
分とする起泡剤を用いると、所期の目的が達成され、充
分な気泡安定性が得られることを見出し本発明に到達し
た。

【０００９】さらに、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混
合割合〔（Ａ）／（Ｂ）〕を、純分重量比で、前記特定
の範囲に設定した場合、良好な発泡性とともにより一層
優れた気泡安定性が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。

【００１１】本発明のコンクリート用起泡剤は、前記一
般式（１）で表される特定の化合物および前記一般式
（２）で表される特定の化合物の少なくとも一方（Ａ成
分）と、前記一般式（３）で表される特定の化合物（Ｃ
成分）とを必須成分とするものである。

【００１２】上記Ａ成分のうちの一方となる化合物は、
下記の一般式（１）で表される化合物である。

【００１３】

【化７】

【００１４】上記式（１）において、Ｒ¹が炭素数８〜
２０の脂肪族炭化水素基である場合、炭素数が８未満、
あるいは、炭素数２０を超えると、いずれの場合にも、
起泡力が低下してしまう。特に好ましくは炭素数１０〜
１６の脂肪族炭化水素基である。

【００１５】また、上記式（１）において、Ｒ¹が炭素
数４〜１２のアルキル基を有するアルキルフェニル基で
ある場合、炭素数４未満、または、炭素数１２を超える
アルキル基を有する場合には、起泡力が低下してしま
う。特に好ましくは炭素数６〜１０のアルキル基を有す
るアルキルフェニル基である。

【００１６】上記一般式（１）で表される化合物として
は、具体的には、（ポリオキシエチレン）オクチルエー
テルカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）オクチル
エーテルカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）デシル
エーテルカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）デシ
ルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）ラウ
リルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）
ラウリルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシエチレ
ン）ミリスチルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシプ
ロピレン）ミリスチルエーテルカルボン酸塩、（ポリオ
キシエチレン）ステアリルエーテルカルボン酸塩、（ポ
リオキシプロピレン）ステアリルエーテルカルボン酸
塩、（ポリオキシエチレン）オレイルエーテルカルボン
酸塩、（ポリオキシプロピレン）オレイルエーテルカル
ボン酸塩等や、（ポリオキシエチレン）オクチルフェニ
ルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）オ
クチルフェニルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシエ
チレン）ノニルフェニルエーテルカルボン酸塩、（ポリ
オキシプロピレン）ノニルフェニルエーテルカルボン酸
塩、（ポリオキシエチレン）ドデシルフェニルエーテル
カルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）ドデシルフェ
ニルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）ス
チレン化フェニルエーテルカルボン酸塩、（ポリオキシ
プロピレン）スチレン化フェニルエーテルカルボン酸塩
等があげられる。

【００１７】そして、上記ポリオキシエチレン，ポリオ
キシプロピレンの鎖長は、繰り返し単位が０〜２０であ
る。すなわち、鎖長の繰り返し単位が２０を超えると、
起泡力が低下してしまう。

【００１８】さらに、上記化合物において、カルボン酸
塩としては、例えば、ナトリウム，カリウム等のアルカ
リ金属塩、カルシウム，マグネシウム等のアルカリ土類
金属塩、アンモニウム、メチルアミン，エチルアミン，
ブチルアミン等のアルキルアミン塩、モノエタノールア
ミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，ジ
イソプロパノールアミン等のアルカノールアミン塩があ
げられる。

【００１９】これら一般式（１）で表される化合物のな
かでも、特に好ましくは、ポリオキシエチレンラウリル
エーテルカルボン酸塩で、カルボン酸塩が、ナトリウム
塩，アンモニウム塩、アルカノールアミン塩のものがあ
げられる。この場合、ポリオキシエチレン，ポリオキシ
プロピレンの鎖長は、好ましくは繰り返し単位が０〜３
である。

【００２０】また、上記Ａ成分のうち、もう一方となる
化合物は、下記の一般式（２）で表される化合物であ
る。

【００２１】

【化８】

【００２２】上記式（２）において、Ｒ²が炭素数８〜
２０の脂肪族炭化水素基である場合、炭素数が８未満、
もしくは、炭素数が２０を超えると、いずれの場合に
も、起泡力が低下してしまう。特に好ましくは炭素数１
０〜１６の脂肪族炭化水素基である。

【００２３】上記一般式（２）で表される化合物（Ｂ成
分）としては、具体的には、（ポリオキシエチレン）オ
クチルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）
オクチルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）
デシルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）
デシルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）ラ
ウリルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレン）
ラウリルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシエチレン）
ミリスチルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシプロピレ
ン）ミリスチルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシエチ
レン）ステアリルアミドカルボン酸塩、（ポリオキシプ
ロピレン）ステアリルアミドカルボン酸塩、（ポリオキ
シエチレン）オレイルアミドカルボン酸塩、（ポリオキ
シプロピレン）オレイルアミドカルボン酸塩等があげら
れる。

【００２４】また、上記一般式（２）におけるポリオキ
シエチレン，ポリオキシプロピレンの鎖長およびカルボ
ン酸塩は、前記一般式（１）と同様であり、上記鎖長は
繰り返し単位が０〜２０であって、カルボン酸塩として
は、例えば、ナトリウム，カリウム等のアルカリ金属
塩、カルシウム，マグネシウム等のアルカリ土類金属
塩、アンモニウム，メチルアミン，エチルアミン，ブチ
ルアミン等のアルキルアミン塩、モノエタノールアミ
ン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，ジイ
ソプロパノールアミン等のアルカノールアミン塩があげ
られる。

【００２５】そして、これら一般式（２）で表される化
合物のなかでも、特に好ましくは、ポリオキシエチレン
ラウリルアミドカルボン酸塩，ポリオキシプロピレンラ
ウリルアミドカルボン酸塩で、カルボン酸塩が、ナトリ
ウム塩，アンモニウム塩，アルカノールアミン塩のもの
があげられる。この場合、ポリオキシエチレン，ポリオ
キシプロピレンの鎖長は、好ましくは繰り返し単位が０
〜３である。

【００２６】また、上記一般式（１）で表される化合物
および一般式（２）で表される化合物は、それぞれ単独
で用いても両者を併用してもよい。

【００２７】上記Ａ成分とともに用いられるＢ成分は、
下記の一般式（３）で表される化合物であって、特定の
高級アルコールおよびその高級アルコールのアルキレン
オキシド付加物である。そして、上記特定の高級アルコ
ールは、直鎖状あるいは分岐状の天然アルコールまたは
合成アルコールである。また、上記特定の高級アルコー
ルのアルキレンオキシド付加物は、これら高級アルコー
ルにアルキレンオキシドを付加したものである。

【００２８】

【化９】

【００２９】上記式（３）において、Ｒ³は炭素数８〜
２０の炭化水素基であるが、好ましくは炭素数１０〜１
６の炭化水素基である。すなわち、Ｒ³で表される炭化
水素基の炭素数が８未満のように小さいと、気泡の持続
性が悪くなり、逆に炭素数が２０を超えて大きくなると
水への溶解性が不足して製品分離が起こり易くなるから
である。

【００３０】上記特定の高級アルコールとしては、具体
的には、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、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、オレイルアルコール等、
ならびに合成アルコールがあげられる。これらは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。

【００３１】さらに、上記特定の高級アルコールに付加
するアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド等があげられ、またその付加モル数
は、アルキレンオキシドを付加しないもの（上記高級ア
ルコール）を含めて０〜５モルが好ましく、より好まし
くは０〜２モルである。すなわち、アルキレンオキシド
の付加モル数が５モルを超えると気泡の持続性が悪化す
るからである。

【００３２】なかでも、上記Ｂ成分において、特に気泡
の安定性という観点から、ラウリルアルコール、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
ールおよびこれらの付加モル数が２モル以下のアルキレ
ンオキシド付加物を用いることが好ましい。

【００３３】このように、本発明のコンクリート用起泡
剤は、起泡成分である上記Ａ成分と、気泡安定化剤であ
る上記Ｂ成分を必須成分とするものである。そして、本
発明のコンクリート用起泡剤の必須成分である上記Ａ成
分とＢ成分の混合割合（Ａ／Ｂ）は、純分重量比で、Ａ
／Ｂ＝９９／１〜３０／７０の範囲に設定することが好
ましく、より好ましくはＡ／Ｂ＝９５／５〜５０／５０
の範囲である。すなわち、上記混合割合において、Ａ成
分が３０未満（Ｂ成分が７０を超える）では、発泡性に
劣り、Ｂ成分が１未満（Ａ成分が９９を超える）では、
気泡持続性が悪くなる傾向がみられるからである。

【００３４】本発明のコンクリート用起泡剤には、上記
Ａ成分およびＢ成分以外に必要に応じて、セロソルブ系
あるいはカルビトール系の有機溶剤を用いてもよい。例
えば、上記Ｂ成分を水に溶解させることが困難な場合、
上記のような有機溶剤を用いると水に対する溶解性が向
上し有効である。

【００３５】さらに、本発明のコンクリート用起泡剤に
は、従来公知の起泡剤を用いてもよい。従来公知の起泡
剤としては、例えば、樹脂酸多価金属塩，ポリオキシア
ルキルエーテル硫酸塩等があげられる。そして、上記従
来公知の起泡剤の配合量は、本発明の起泡剤の効果であ
る、少量の使用においても充分な発泡性が付与されると
いう点が阻害されない範囲内であれば特に限定するもの
ではない。

【００３６】本発明のコンクリート用起泡剤は、コンク
リートやモルタル，セメントミルク等のセメント配合物
に配合して用いられるものであって、使用対象となるセ
メント配合物は、通常、セメント、骨材、水等を用いて
形成される。

【００３７】上記セメントとしては、従来公知の各種の
セメントが用いられ特に限定するものではないが、例え
ば、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント等が
あげられる。

【００３８】上記骨材も、特に限定するものではなく従
来公知の各種の骨材が用いられ、例えば、マサ土、砂、
砂利、軽量骨材等があげられる。

【００３９】上記水としては、通常の水道水や、カルシ
ウムおよびマグネシウムを多量に含有する硬水、海水等
が用いられる。

【００４０】さらに、セメント配合物には、上記各成分
以外に、必要に応じて、石灰、シリカフューム、石膏、
高炉スラグ等の粉体や、通常用いられる混和剤が適宜に
配合される。例えば、セメント分散剤、硬化時間調整
剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤等が用いられる。

【００４１】本発明のコンクリート用起泡剤を用いて気
泡の入ったセメント配合物を製造する場合、その方法に
関して特に限定するものではないが、例えば、つぎのよ
うな方式があげられる。すなわち、予め、起泡剤を溶解
した水溶液を用い発泡装置を通して気泡をつくり、これ
にセメント配合物を混合して製造するプレフォーム方式
や、起泡剤と他の材料を同時にミキサーに投入して泡立
てながら混合するミックスフォーム方式が通常行われ
る。

【００４２】本発明のコンクリート用起泡剤の添加量
は、目的や環境に応じて適宜に設定されるが、通常、水
に対して純分で０．０１〜５重量％の範囲に設定され
る。

【００４３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４４】〔起泡剤〕まず、下記の表１に示す起泡剤
を準備した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【実施例１〜１５、比較例１〜２】上記各種起泡剤を用
い、プレフォーム方式にて起泡モルタルを作製し気泡評
価試験を行った。すなわち、水８重量部（以下「部」と
略す）に対して起泡剤０．１部の配合量にて所定の濃度
の水溶液を作製し、気泡発生装置にて気泡を作った。一
方、セメント１００部、砂２００部および水道水８２部
の配合にてモルタルミキサーで低速攪拌にて２分間攪拌
しモルタルを作製した。ついで、このモルタルに予め作
製した気泡を投入して、同じくモルタルミキサーで３０
秒間攪拌することによりコンクリートスラリーを作製し
た。なお、上記モルタルと気泡との配合割合は体積比で
約１／１に設定した（空気量５０％）。

【００４７】このようにして得られたコンクリートスラ
リーの作製直後，３０分経過後および６０分経過後の比
重を測定した。その結果を下記の表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】上記表２の結果から、実施例１〜１４のコ
ンクリートスラリーの比重に関して、作製直後のスラリ
ー比重の値がすべて１．００未満であることから発泡性
が良好であることがわかる。しかも、作製直後のスラリ
ー比重と３０分および６０分経過後のスラリー比重の値
を比較しても極端な上昇がみられないことから、気泡の
経時安定性に優れていることがわかる。また、Ａ成分と
Ｂ成分の混合割合がＡ／Ｂ＝９９／１〜３０／７０の範
囲を外れた実施例１５品に関しては、他の実施例品と比
べて、作製直後のスラリー比重が高く、発泡性に劣って
いることがわかる。しかし、３０分および６０分経過後
のスラリー比重に関して、比較例品よりも値の上昇が抑
えられたものであった。これに対して、比較例１，２品
は作製直後のスラリー比重が高く、しかも作製直後と比
べて３０分および６０分経過後のスラリー比重の値の上
昇が大きく気泡持続性に劣っていることが明らかであ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明のコンクリート用
起泡剤は、前記一般式（１）で表される化合物および前
記一般式（２）で表される化合物の少なくとも一方（Ａ
成分）と、前記一般式（３）で表される化合物（Ｂ成
分）を必須成分とするものである。このため、これを配
合してなるコンクリートスラリーに対して充分な発泡性
とともに優れた気泡持続性が付与される。

【００５１】さらに、上記Ａ成分とＢ成分の混合割合
（Ａ／Ｂ）を、純分重量比で、前記特定の範囲に設定す
ると、良好な発泡性とともにより一層優れた気泡安定性
が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｃ０４Ｂ 103:48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分を必
須成分とすることを特徴とするコンクリート用起泡剤。（Ａ）下記の一般式（１）で表される化合物および下記
の一般式（２）で表される化合物の少なくとも一方。【化１】【化２】（Ｂ）下記の一般式（３）で表される化合物。【化３】
【請求項２】上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合割合
〔（Ａ）／（Ｂ）〕が、純分重量比で、（Ａ）／（Ｂ）
＝９９／１〜３０／７０の範囲に設定されている請求項
１記載のコンクリート用起泡剤。