TW202000627A

TW202000627A - 水硬性組合物用添加劑

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Publication number: TW202000627A
Application number: TW108104843A
Authority: TW
Inventors: 菅沼勇輝; 大石卓哉; 中嶋洸平; 齊藤和秀
Original assignee: 日商竹本油脂股份有限公司
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-01-01
Also published as: JP6683359B1; JPWO2019244386A1; TWI784130B; WO2019244386A1

Abstract

發明提供一種水硬性組合物用添加劑是以包含了含有不飽和脂肪酸及飽和脂肪酸之高級脂肪酸的第一成分以及包含有機胺的第二成分所構成。且除此之外，亦可更具有第三成分，該第三成分包含有至少一種以上的脂肪醇磷酸酯。

Description

水硬性組合物用添加劑

本發明是關於一種水硬性組合物用添加劑。詳細而言，是關於一種具高空氣保持率，且可提高其自身水溶液的穩定性，與已知的水硬性組合物用添加劑的相容性優異，且可提高自水硬性組合物所得之混凝土硬化體等的抗凍融性的水硬性組合物用添加劑。

近年來，大多要求自水硬性組合物所得到的硬化體，像是混凝土硬化體需對高耐久性的要求越來越高。已知有「抗凍融性」為顯示混凝土硬化體之高耐久性的指標之一。因此，以謀求提高混凝土硬化體的抗凍融性為其目的，製造了在混凝土硬化體內部混入細微氣泡而形成的AE混凝土。但是，隨著混凝土硬化體中所使用的各種材料或者各種材料的混合比例等各種條件的不同，即使是AE混凝土有時也會無法具有充分的抗凍融性。因此，會因應製造條件進行空氣量的增加或配方的修改等各種調整作業。

例如，在製造AE混凝土的過程中，使用添加劑以調整空氣量。此時，因應所使用的添加劑的種類，所得到的混凝土硬化體的抗凍融性個別不同。在此，已有提案將使用了磷酸酯類的添加劑的AE改質劑做為抗凍融性優異的添加劑來使用的文獻(參考專利文獻1、2)。

[先前技術文獻]

專利文獻

專利文獻1：日本發明公開2010-100478號公報

專利文獻2：日本發明公開2010-285291號公報

但是，上述專利文獻1、2所示之磷酸酯類的添加劑，在運用方面尚有水或已知的水硬性組合物用添加劑之間缺乏相容性的課題，導致只能對上述添加劑限定使用方法。又，使用上述添加劑時，因應混凝土的材料條件等有時會發生混凝土中的空氣保持率不足的情況，另外，也會發生隨著時間經過混凝土的加工性質降低，且鋪設混凝土時的施工特性降低的情況。

因此，有鑑於上述事實，提供一種具有高空氣保持率，本身安定性佳且與已知的水硬性組合物用添加劑間的相容性優異，且所得到的混凝土硬化體等可顯示良好的抗凍融性的水硬性組合物用添加劑，為本發明的水硬性組合物用添加劑的主要課題。

本案的發明者們，為了解決上述課題，經過深入研究的結果，發現含有特定的高級脂肪酸與特定的有機胺的水硬性組合物用添加劑，或者於上述組成更包含脂肪醇磷酸酯的水硬性組合物用添加劑特別優選。

亦即，本發明是關於一種以下述成分所構成的水硬性組合物用添加劑：包含下述化學式1所示包含有不飽和脂肪酸及飽和脂肪酸之高級脂肪酸的第一成分；以及包含以下述化學式2所示的有機胺的第二成分。

化學式1 R¹COOM¹

唯，上述化學式1中，R¹COO是代表自碳數10~24的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基，M¹代表氫、鹼金屬或鹼土金屬。

化學式1中，R¹COO是自碳數10~24的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基，M¹代表氫、鹼金屬及鹼土金屬。作為相關的R¹COO，可舉例有從癸酸、月桂酸、十四酸、十五酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七酸、十八酸、異硬脂酸、十八烯酸、反11-十八烯酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、油硬脂酸、二十酸、米德酸、二十碳四烯酸、二十二酸、芥酸、二十四酸等碳數10至24的脂肪酸中除去羧基中的氫而得到的殘基。

化學式1中，R¹COO是由碳數10~24的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基，但R¹COO優選為由碳數12~20的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基。

另外，第一成分中的不飽和脂肪酸及飽和脂肪酸的比率雖然未特別限定，但優選為不飽和脂肪酸50~99質量%，飽和脂肪酸1~50質量%，更優選為不飽和脂肪酸70~99質量%，飽和脂肪酸1~30質量%

但是，在上述化學式2中，R²表示碳數1至30的烷基或碳數2至30的烯基，AO和BO分別表示碳數2至4的氧化烯基，a、b為0以上的整數，且滿足a+b

100的條件。

在化學式2中，R²是碳數1至30的烷基或碳數2至30的烯基。R²的實例包括有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、三十二烷基、十四烷基、十八烯基或十八碳二烯基等。R²可以是通過從例如牛脂胺、氫化牛脂胺、椰子油胺、棕櫚油胺或大豆油胺等胺中除去氨基而獲得的基團。

R²可以由直鍊或支鏈的結構所構成。R²的碳數為1至30，且最優選為6至22。當R²的碳數大於30時，這種有機胺可增加疏水性。

在化學式2中，AO及BO是碳數2至4的氧化烯基，優選為氧化乙烯基或氧化丙烯基，更優選為氧化乙烯。a、b表示氧化烯基的加成莫耳數。

在化學式2中，a、b為0以上的整數，且是滿足a+b

100的整數。a、b優選為滿足1

a+b

50的整數，更優選為滿足2

a+b

50的整數，特別優選是滿足2

a+b

35的整數，最優選為滿足3

a+b

35的整數。

此外，本發明還可以含有第三組分，其含有至少一種分別如下面的化學式3、4及5所示的脂族醇磷酸酯。

化學式4

唯，在上述化學式3至5中，R³至R⁷是表示從碳數6至24的脂族醇中除去羥基而得到的殘基，或者從每1莫耳碳數6至24的脂族醇加入總量為1至10莫耳的環氧乙烷及/或環氧丙烷所得到的產物中除去羥基得到的殘基。N表示2或3的整數，M2至M5表示氫原子、鹼金屬或鹼土金屬，總加入1至10莫耳的環氧丙烷，並且M2至M5中的至少一個是包含鹼金屬或鹼土金屬。

R³的實例包括(1)藉由從己醇、庚醇、辛醇、2-乙基-己醇、壬醇、癸醇、2-丙基-庚醇、十一烷醇、十二烷醇、2-丁基辛醇、十三烷醇、肉荳蔻醇、十六醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、二十烷醇、二十二烷醇、二十四烷醇等碳數6至24的脂族醇中除去羥基而得到的殘基，或者(2)藉由從每1莫耳的己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、2-丙基-庚醇、十一烷醇、十二烷醇、2-丁基辛醇、十三烷醇、肉荳蔻醇、十六醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、二十烷醇、二十二烷醇、二十四烷醇等碳數6至24的脂族醇加入總量為1至10莫耳的環氧乙烷及/或環氧丙烷所得到的產物中除去羥基得到的殘基等。其中，R³優選為從辛醇、2-乙基己醇、壬醇、十二烷醇、2-丁基辛醇、十三烷醇、肉荳蔻醇、十六醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇、二十烷醇、二十二烷醇等碳數8至22的脂族醇中除去羥基而得到的殘基。

以化學式3所表示的脂族醇磷酸酯的實例包括磷酸單己酯、磷酸單辛酯、單-2-乙基-己基磷酸酯、磷酸單壬酯、磷酸單癸酯、單十二烷基磷酸酯、單丁基辛基磷酸酯、磷酸單十四烷基酯、單肉荳蔻酸磷酸酯、磷酸單辛酯、單硬脂基磷酸酯、單異硬脂基磷酸酯、單油基磷酸酯、單二十烷基磷酸酯、單磷酸磷酸酯、單磷酸二十四烷基酯等。

在化學式4中，R⁴和R⁵與化學式3中所述的R³相同。因此，省略其詳細說明。

由化學式4表示的脂族醇磷酸酯，可舉例為三異辛基磷酸酯、磷酸二辛酯、磷酸二-2-乙基己酯、磷酸二壬酯、磷酸二癸酯、十二烷基磷酸酯、磷酸二-2-丁基辛酯、十三烷基磷酸酯、磷酸二肉荳蔻酯、磷酸二十六烷基酯、磷酸二硬脂基酯、二異硬脂基磷酸酯、二油基磷酸酯、二癸基油基磷酸酯、癸二磷酸鹽、二十二烷基磷酸酯、二十四烷基磷酸酯等。

在化學式5中，R⁶和R⁷與化學式3中所述的R³相同。因此，省略其詳細說明。此外，n為2或3的整數。

由化學式5表示的脂族醇磷酸酯可舉例為焦磷酸單己酯、二己基焦磷酸鹽、焦磷酸單辛酯、焦磷酸二辛酯、單-2-乙基己基焦磷酸鹽、二-2-乙基-己基焦磷酸鹽、單壬基焦磷酸鹽、二壬基焦磷酸鹽、單十二烷基焦磷酸鹽、二十二烷基焦磷酸鹽、單油基焦磷酸鹽、二油基焦磷酸鹽、十二烷基油基焦磷酸鹽、二油基多磷酸鹽等。

此外，第一成分的高級脂肪酸亦可為上述化學式1中 R¹COO為由碳數12至20的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基。

此外，第二成分的有機胺亦可為上述化學式2中R²為碳數6至22個碳原子的烷基或鏈烯基。

又，雖然第一成分的高級脂肪酸以及第三成分的脂肪醇磷酸酯的合計酸價並未特別限制，但可例如為0.1mg/g至500mg/g的範圍。優選為10mg/g至400mg/g的範圍，更優選為50mg/g至250mg/g的範圍，最優選為100mg/g至250mg/g的範圍。

在此，酸價是例如通過下述方式計算出來的值。該方式為將異丙醇和二甲苯/異丙醇的混合物(容積比1/1)或者溶解在水等溶劑的樣品與0.1N氫氧化鉀之乙二醇/異丙醇(容積比1/1)的混合溶液，使用電位差自動滴定装置進行電位差自動滴定，並以下述算式1計算中和1g樣品中所含的高級脂肪酸以及磷酸酯的酸性基團所需的氫氧化鉀的mg數而得到的值。

算式1酸價(KOH mg/g)=(A1×f1×5.61)/W1

在上面的算式1中的各符號分別表示：

A1：滴定量(ml)

f1：0.1N氫氧化鉀溶液的滴定度

W1：樣品量(g)

另外，第二成分的有機胺的胺價雖無特別限制，但可為20mg/g至200mg/g的範圍。優選為30mg/g至150mg/g的範圍，最優選為30mg/g至100mg/g的範圍。

胺價是例如以下述方式計算出來的值，以異丙醇、二甲苯/異丙醇的混合溶液(容積比1/1)，或者溶解在水等溶劑之樣品與0.1N乙二醇鹽酸鹽/異丙醇(容積比1/1)的混合容液，使用電位差自動滴定裝置進行電位滴定，並測量終點滴定量(ml)，再以下述算式2計算中和1g樣品中所含有機胺的氨基所需的相當於鹽酸的氫氧化鉀的mg數所算出的值。

算式2胺價(KOH mg/g)=(A2×f2×5.61)/W2

在上面的算式2中的各符號分別表示：

A2：滴定量(ml)

f2：0.1N鹽酸溶液的滴定度

W2：樣品量(g)

進而，可以下述方程式所求得的數值X(%)在10~300的範圍。

[第二成分的胺價×第二成分的質量)/{(第一成分的酸價加上第三成分的酸價的合計酸價)×(第一成分的質量加上第三成分的質量的合計質量}]×100，

在此，上述數值X(%)優選為30~250，更優選為40~200，最優選為50~150之範圍。

構成本發明之水硬性組合物用添加劑的脂肪醇磷酸酯的有機胺鹽，是通過下術方式得到：對碳數6至24的脂族醇或者每1莫耳碳數6至24的脂族醇以合計1至10莫耳的比例添加了環氧乙烷及/或環氧丙烷而得的產物，使例如五氧化二磷反應而得到脂肪醇磷酸酯後，將該脂肪醇磷酸酯以如氫氧化鉀等鹼性成分及化學式2所示的有機胺中和所得到。前述脂肪醇磷酸酯通常是化學式3所示之脂肪醇磷酸酯與化學式4所示之脂肪醇磷酸酯的混合物，但是根據情況更可為包含有化學式5所示之脂肪醇磷酸酯的混合物。

本發明的水硬性組合物用添加劑用於含有如土木工程、建築或二次產品等水硬性粘合劑的水硬性組合物中。該水硬性組合物的實例包括糊劑、砂漿、混凝土等。

本發明的水硬性組合物用添加劑可與現有的水硬性組合物用添加劑合併使用。該水硬性組合物用添加劑的實例包括AE減水劑、高性能AE減水劑、作為空氣量改值劑之AE劑、消泡劑、減縮劑、增稠劑、固化促進劑等。

作為用於製備成為本發明水硬性組合物用添加劑的水硬性組合物的水硬性粘合劑，除普通矽酸鹽水泥、早強矽酸鹽水泥以及中熱水泥等各種矽酸鹽水泥外，還可舉例有如高爐水泥、粉煤灰水泥及矽粉水泥等各種混合水泥。如高爐礦渣細粉、粉煤灰、矽灰等各種混合材料亦可與上述各種水泥合併使用。

另外，當將骨材使用於製備水硬性組合物時，骨材的實例包含細骨材與粗骨材，細骨材的實例包括河砂、山砂、海砂、碎砂、礦渣細骨材等。粗骨材的實例包括河礫石、碎石、輕質骨材等。

此外，水硬性組合物的水膠比通常為70%以下，但優選為20%至60%，更優選為30%至55%，特別優選為35%至55%。一般而言水膠比增大時水硬性組合物的抗凍融性會降低，當期超過70%時常常無法得到所期望的抗凍融性。

本發明的水硬性組合物用添加劑可實現的效果除了具有較高的空氣保持率，其自身水溶液的穩定性高，且與習知的水硬性組合物用添加劑間的溶解性(互溶性)高，其結果所得之硬化體具有優異之抗凍融性。

以下，為了使本發明的構成及效果更加具體而列舉各實施例，但本發明不限於該等實施例。而以下的實施例與比較例中除非有特別說明，否則「份」表示質量份，而「%」表示質量%。

1.實施例1(AE-1)(製備水硬性組合物用添加劑的水溶液)

將810.5份離子交換水、42.5份油酸、7.5份硬脂酸，加入至反應容器，一邊攪拌一邊滴加3.1份的48%氫氧化鉀水溶液進行中和。自所得到的混合物採樣一部分，使混合物所含水分乾燥後，並透過電位滴定進行酸價測量的結果為172mg/g。於其中滴加十二烷基-聚氧乙烯20莫耳加合物(胺價55mg/g)136.4份進行中和而製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液(實施例1(AE-1))。

2.實施例2~11((AE-2)~(AE-11))、實施例20(AE-20)、實施例27(AE-27)以及實施例28(AE-28)。

與上述實施例1同樣地分別製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液的實施例2~11((AE-2)~(AE-11))、實施例20(AE-20)、實施例27(AE-27)以及實施例28(AE-28)。其等備製方式係使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M¹為氫時化學式1的量成為5質量%。

3.實施例12(AE-12)

將25.6份的1-辛醇加入至反應容器，並在120℃且0.05MPa的條件下進行兩小時脫水處理後，回復至大氣壓，一邊攪拌一邊在60±5℃下將11.1份的五氧化二磷花費0.5小時加入。在80℃下老化3小時候加入0.8份的離子交換水並老化0.5小時。對其添加10.6份之油酸及1.9份之硬脂酸後，將13.6份之48%氫氧化鉀水溶液在50℃下滴加以進行中和。自所得到的混合物採樣一部分，使混合物中所含水分乾燥後，透過電位滴定測量酸價為221mg/g。在50℃下對其滴入119.1份的十二烷基-聚氧乙烯20莫耳加合物(胺價55mg/g)以進行中和，並加入離子交換水以使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M¹~M⁵均為氫時化學式1及化學式3~化學式5的量成為5質量%，而製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液(實施例12(AE-12))。

4.實施例13~19((AE-13)~(AE-19))、實施例21~26((AE-21)~(AE-26))、實施例29~31((AE-29)~(AE-31))及比較例2(RAE-2)

與上述實施例12同樣地，分別製備水硬性組合物用添加劑的水溶液的實施例13~19((AE-13)~(AE-19))、實施例21~26((AE-21)~(AE-26))、實施例29~31((實施例29)~(實施例31))以及比較例2(RAE-2)。製備之方式係使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M¹~M⁵均為氫時化學式1以及化學式3~化學式5的量成為5 質量%。

5.比較例1(RAE-1)

將929.2份之離子交換水、42.5份之油酸及7.5份之硬脂酸加入至反應容器，一邊攪拌一邊滴加20.8份的48%氫氧化鉀水溶液以進行中和，製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液((比較例1(RAE-1))。自所得到的混合物取樣一部分，並使混合物中所含水分乾燥後，透過電位滴定測量酸價為0mg/g。

6.比較例3(RAE-3)

將25.6份的1-辛醇加入反應容器，在120℃且0.05MPa的條件下進行兩小時的脫水處理後，回復至大氣壓，一邊攪拌一邊在60±5℃下花費0.5小時滴加11.1份之五氧化二磷。在80℃下老化3小時候，加入0.8份之離子交換水並老化0.5小時。對其添加10.6份之油酸、1.9份之硬脂酸後，在50℃下滴加34.1份的48%氫氧化鉀水溶液以進行中和。自所得到的混合物採樣一部分，使混合物中所含水分乾燥後，透過電位滴定測量酸價為0mg/g。對其加入離子交換水，以使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M¹~M⁵均為氫時化學式1及化學式3~化學式5的量成為5質量%，而製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液(比較例3(RAE-3))。

7.比較例4(RAE-4)

與上述比較例1同樣地製備了水硬性組合物用添加劑的水溶液的比較例4(RAE-4)。該製備方式係使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M¹為氫時化學式1的量成為5質量%。

8.比較例5(RAE-5)

將34.1份1-辛醇加入反應容器，在120℃且0.05MPa的調劑下進行兩小時的脫水處理後，回復至大氣壓，一邊攪拌一邊在60±5℃下花費0.5小時加入14.8份的五氧化二磷。在80℃下老化3小時後，加入1.0份的離子交換水並老化0.5小時。在50℃下對其滴加38.5份之48%氫氧化鉀水溶液以進行中和。自所得到的混合物採樣一部分，使混合物中所含水分乾燥後，透過電位滴定測量酸價為0mg/g。對其添加離子交換水，使水硬性組合物用添加劑的水溶液中，M2~M5均為氫時化學式3~化學式5的量成為5質量%，而製備完成水硬性組合物用添加劑的水溶液(比較例5(RAE-5))。

9.比較例6

將932.8份離子交換水和17.2份48%氫氧化鉀水溶液裝入反應容器中，然後加熱至90℃。一邊攪拌一邊向其中加入50.0份松香(由和光純藥公司製造)。並於添加後，進行老化1小時，而製備完成松香鉀鹽(松香K)水溶液。

以上1.~9.所製備完成的各實施例及比較例的水硬性組合物用添加劑的內容綜合表示於下述表1。而P核積分比(P nuclear integration ratio)是以下述方式算出：對表1所示之水硬性組合物用添加劑中含有為第三成份之脂肪醇磷酸酯者，添加過剩之KOH而使pH值為12以上的條件下，供給至³¹P-NMR(VALIAN公司製造之商品名稱MERCURY plus NMR Spectrometor System、300MHz)時的測量值，由下述算式3至算式5所算出。溶劑是使用重水/四氫呋喃=8/2(容積比)的混合容液。

*1)C：碳數、F：不飽和鍵的數量、E：氧乙烯的加成莫耳數

*2)X=[第二成分的胺價×第二成分的質量)/{(第一成分的酸價加上第三成分的酸價的合計酸價)×(第一成分的質量加上第三成分的質量的合計質量}]×100

在此，上述算式3至算式5中「P化學式3是表示：歸因於以化學式3所表示的脂肪醇磷酸酯的有機胺鹽等之P核NMR積分值」、「P化學式4是表示：歸因於以化學式4所表示的脂肪醇磷酸酯的有機胺鹽等的P核NMR積分值」以及「P化學式5是表示：歸因於以化學式5所表示的脂肪醇磷酸酯的有機胺鹽等的P核NMR積分值」。

另外，上述表1中「化學式3是表示：自算式3算出的P核積分比」、「化學式4是表示：自算數4算出來的P核積分比」及「化學式5是表示：自算式5算出來的P核積分比」。

此外，第一成分(不飽和脂肪酸)中，C16F1表示棕櫚油酸，C18F1表示油酸(唯，只有AE-10的C18F2表示亞油酸，只有AE-11的C18F3表示：亞麻酸)，且C22F1表示芥酸，而第一成分(飽和脂肪酸)中，C10表示癸酸，C12表示月桂酸，C14表示肉荳蔻酸， C16表示棕櫚酸，C18表示硬脂酸(唯，只有AE-7的iso-C18表示異硬脂酸。在第三成份(脂肪醇磷酸酯)R3-R7中分別表示自C8：辛醇，C9：壬醇，C12：月桂醇，且C18F1：油醇(唯，僅AE-21和AE-25的C18F1E4表示油醇-聚氧乙烯4莫耳加合物)中除去羧基中的氫的殘基。第二成分(有機胺)的R²中C8表示辛基，C12表示月桂基，且C18表示硬脂基，而其他，K表示鉀鹽，Na表示鈉鹽，EO表示氧乙烯。在此，上述係簡化表示第一成分、第二成份及第三成分的構造，跟在C後面的數字表示「碳數」，跟在F後面的數字表示「不飽和鍵的數量」。進而，E表示氧乙烯，而跟在E後面的數字表示「氧乙烯」的加成莫耳數。

10.多元羧酸型減水劑的合成

將368.3g聚(平均加成莫耳數：53mol)乙二醇單(3-甲基-3-丁烯基)醚加入244.3g離子交換水製備於反應容器，並將氛圍氣體置換為氮氣，一邊攪拌一邊逐漸加熱。將反應系統的溫度在溫水浴中保持在70℃，並將23.5g、3.5%的過氧化氫水溶液花費3小時滴入，同時將23.5g丙烯酸溶解在117.5g離子交換水中的水溶液花費3小時滴入，同時，將在15.0g離子交換水中溶解了1.9g的L-抗壞血酸及1.9g的3-巰基丙酸而形成的的水溶液花費4小時滴入，並使其反應。於所得共聚物中加入45.5g的30%氫氧化鈉水溶液和離子交換水，得到水溶性乙烯基共聚物的40%水溶液(減水劑B溶液)。對該水溶性乙烯基共聚物進行分析的結果，質量平均分子量為45,000。而共聚物的質量平均分子量是通過凝膠滲透色譜法所測量。

11.測量條件

裝置：Shodex GPC-101(昭和電工製造)

管柱：OHpak SB-G+SB-806 M HQ+SB-806 M HQ(昭和電工製造)

檢測器：差示折光儀(RI)

溶析液：50mM硝酸鈉水溶液

流速：0.7mL/min

管柱溫度：40℃

樣品濃度：樣品濃度為0.5質量%的溶析液溶液

標準物質：PEG/PEO(安捷倫公司生產)

12.水硬性組合物用添加劑的水溶液的穩定性及與減水劑(習知的水硬性組合物用添加劑)的相容性

12-1.水硬性組合物用添加劑的水溶液的穩定性

將以表1所製備的水硬性組合物用添加劑的水溶液充分搖晃混合後放入透明容器，並在5℃、20℃、40℃下靜置1週，並以目視確認溶解度，而以後述的評價基準評價。其結果整理如下述表2所示。

12-2.水硬性組合物用添加劑的水溶液與減水劑的相容性

對聚羧酸型高性能AE減水劑TUPOL HP-11(Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd製造-減水劑A溶液)、減水劑B溶液、改性木質素磺酸與多元羧酸類化合物的AE複合劑TUPOL EX60(Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd製造-減水劑C溶液)、萘系高效減水劑(Mighty 150(Kao製造-減水劑D溶液))以及丙烯酸酯100(日產化學工業股份公司製造-減水劑E的溶液)，以水硬性組合物用添加劑的水溶液成為1質量%的方式添加水硬性組合物用添加劑，並將混合物在20℃下放置1週，並以目視確認溶解度，而以後述記載的評價基準評價。其結果整理如下述表2所示。

12-3.穩定性及相容性的評價標準

A：溶解1週以上

B：溶解1天以上，但1周以內會分離

C：1天以內分離

13. AE混凝土組合物的製備與評價

13-1. AE混凝土組合物的製備

在表3所述的配方條件下，在50L盤式強力捏合混合器中分別投入固定量的普通矽酸鹽水泥(太平洋水泥製造、宇部三菱水泥製造、住友大阪水泥製造的普通波特蘭水泥的等量混合物，密度=3.16g/cm³)、陸地砂(大井川水系產，密度=2.58g/cm³)、碎石(岡崎產碎石，密度=2.66g/cm³)、減水劑A溶液或減水劑B溶液、水硬性組合物用添加劑的水溶液，並將混凝土質量的0.0005%的消泡劑AFK-2(竹本油脂公司製造)與揉合水(自來水)一起投入並揉合90秒，製備假定坍落度為18±1cm且假定空氣量為4.5±0.5%的AE混凝土組合物，並獲得凍融耐久度指數獲得凍融試驗中的耐久性指數(300次循環)作為坍落度、空氣量及抗凍融性的指標(請參後述詳細說明)，將結果總結於表4。此外，在使用減水劑C溶液的情況下，以表5中所示的配方條件進行相同的試驗。結果總結在表6中。

13-2. 空氣量、坍落度及凍融試驗中的耐久度指數的測量

空氣量(體積%)：遵循JIS A 1128測量剛捏合完成的AE混凝土組合物。

坍落度(cm)：遵循JIS A 1101與空氣量的測量同時測量。

凍融試驗中的耐久度指數：對於使用各實施例的水硬性組合物用添加劑的水溶液製備的AE混凝土組合物的固化體，遵循JIS A 1148來求得耐久性指數。該數值的最大值為100，且越接近100所表示的抗凍融性越好。

在此，表4和表6中，減水劑的用量和水硬性組合物用添加劑的水溶液的用量是表示相對於混凝土(C)的質量百分比。

13-3. 抗凍融度的評價標準

基於以下評價標準評價抗凍融度。亦即，令凍融試驗中的耐久度指數的為80%以上為A，而令耐久度指數低於80%為B。

從表2、表4及表6中顯示的結果可以看出，本發明之水硬性組合物用添加劑，具有高空氣保持率，其自身的穩定性優異，且與習知的水硬性組合物用添加劑間的溶解度(相容性)良好，結果，可確認所得到的結果混凝土硬化體等的抗凍融性優異。

Claims

一種水硬性組合物用添加劑，是以下述成分所構成：第一成分，包含下述化學式1所示的含有不飽和脂肪酸及飽和脂肪酸之高級脂肪酸；及第二成分，包含下述化學式2所示的有機胺；化學式1 R ¹COOM ¹
其中，R ¹COO表示自碳數10-24的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基，M ¹表示氫、鹼金屬或鹼土金屬；且，其中R ²表示碳數1至30的烷基或碳數2至30的烯基，AO、BO分別表示碳數2至4的氧化烯基，a、b表示0以上的整數，且滿足a+b
100的條件。
如請求項1所記載的水硬性組合物用添加劑，其中前述第一成分的不飽和脂肪酸為50~99質量%，飽和脂肪酸為1~50質量%。
如請求項1所記載的水硬性組合物用添加劑，其中前述第一成分的不飽和脂肪酸為70~99質量%，飽和脂肪酸為1~30質量%。
如請求項1所記載的水硬性組合物用添加劑，且更含有第三成分，該第三成分至少包含有選自下述化學式3、化學式4或化學式5分別表示之脂肪醇磷酸酯中的至少一種以上的脂肪醇磷酸酯；

其中，R ³至R ⁷表示下述殘基：從具有碳數6~24的脂族醇中除去羥基而得到的殘基；或從每1莫耳碳數6-24的脂族醇以總量成為1至10莫耳之比例添加環氧乙烷及/或環氧丙烷的產物中除去羥基得到的殘基，又，n表示2或3的整數，M ²至M ⁵表示氫、鹼金屬或鹼土金屬，且M ²至M ⁵中的至少1者包含鹼金屬或鹼土金屬。
如請求項1所記載的水硬性組合物用添加劑，其中前述第一成分的高級脂肪酸是上述化學式1中R ¹COO為自碳數12~20的脂肪酸中除去羧基中的氫的殘基。
如請求項1所記載的水硬性組合物用添加劑，其中前述第二成分的有機胺是上述化學式2中R ²為碳數6~22的烷基或鏈烯基。
如請求項4所記載的水硬性組合物用添加劑，其中前述第一成分的酸價以及第三成分的酸價合計的合計酸價是在0.1至500mg/g的範圍，前述第二成分的胺價是在20至200mg/g的範圍。
如請求項7所記載的水硬性組合物用添加劑，其中下述方程式所求得的數值在10~300的範圍，[(前述第二成分的胺價×前述第二成分的質量)/{(前述第一成分的酸價加上前述第三成分的酸價的合計酸價)×(前述第一成分的質量加上前述第三成分的質量的合計質量}]×100。