WO2023085224A1 - 水硬性組成物用起泡剤組成物 - Google Patents

水硬性組成物用起泡剤組成物 Download PDF

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WO2023085224A1
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mass
less
hydraulic composition
hydraulic
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理勇 谷本
旺士郎 玉川
幸司 小柳
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花王株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04Supplying or proportioning the ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/02Alcohols; Phenols; Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
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    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements

Definitions

  • the present invention relates to a foaming agent composition for hydraulic compositions, a bubble-containing hydraulic composition, and a method for producing the same.
  • a hydraulic composition using cement or gypsum as a hardening agent is made lighter by introducing air bubbles into it. Usually, the weight is reduced by mixing a foam obtained by foaming a liquid composition containing a foaming agent composition and water with a hydraulic composition, or fine aggregate or various admixtures. A bubble-containing hydraulic composition is produced.
  • JP-A-2018-535909 includes a set gypsum core disposed between two cover sheets, the set gypsum core comprising a gypsum crystal matrix formed from at least water, stucco, and foam,
  • a gypsum board is disclosed wherein the foam is formed from a foaming agent comprising at least one alkyl sulfate, at least one alkyl ether sulfate, or any combination thereof, and a fatty alcohol.
  • the examples then include the use of alkyl ether sulfate and alkyl sulfate in the form of a 40:60 ratio as the foaming agent, 1-decanol as the fatty alcohol, and the pore size of the core of the resulting board to be the arithmetic mean is 245 ⁇ m.
  • Japanese Patent Publication No. 2004-529050 discloses a gypsum composition containing a surfactant composition comprising an alkyl sulfate of the formula H(CH 2 ) n OSO 3 ⁇ M + in combination with gypsum and water.
  • a surfactant composition comprising an alkyl sulfate of the formula H(CH 2 ) n OSO 3 ⁇ M + in combination with gypsum and water.
  • n 6-16
  • the average number of carbon atoms nm in the alkyl sulfate composition is 10-11
  • M is a monovalent cation.
  • evaluation of the surfactant composition the amount of foam formed after mixing with water and stirring with a mixer is measured.
  • a hardened foam-containing hydraulic composition containing cement or gypsum as a hardening agent can be made lighter by containing air bubbles to reduce its specific gravity. Increasing the cell diameter is one possible way to suppress the decrease in strength, but there is a limit to enlarging the cell diameter with the existing technology. Therefore, it is required to establish a technique for increasing the bubble diameter of the cured body of the bubble-containing hydraulic composition, and to achieve both weight reduction and strength.
  • the present invention is a hydraulic composition that can increase the strength of a hardened hydraulic composition by increasing the diameter of the bubbles in the hydraulic composition even if the hydraulic composition contains bubbles and has the same specific gravity.
  • a foaming agent composition for a product a foam-containing hydraulic composition, and a method for producing the same.
  • the present invention contains the following component (A1), optionally the following component (A2), and the following component (B), the content of the component (A1), and the total content of the components (A1) and (A2)
  • a foaming agent composition for a hydraulic composition wherein the mass ratio (A1) / [(A1) + (A2)] is 0.8 or more and 1 or less.
  • (A1) component one or more selected from alkyl or alkenyl sulfate esters having an alkyl group or alkenyl group having 8 to 10 carbon atoms or alkenyl groups, and salts thereof
  • A2) component selected from surfactants other than component (A1)
  • the present invention contains hydraulic powder, water, the (A1) component, optionally the (A2) component, and the (B) component, the content of the (A1) component, the (A1) component and (A2) It relates to a bubble-containing hydraulic composition in which the mass ratio (A1)/[(A1)+(A2)] to the total content of component (A2) is 0.8 or more and 1 or less.
  • the present invention also relates to a method for producing an air bubble-containing hydraulic composition, including the following steps 1 and 2.
  • steps 1 and 2 A step of foaming a liquid composition containing the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention and water to obtain foam.
  • Step 2 A step of mixing the foam obtained in step 1 with a hydraulic composition containing hydraulic powder and water.
  • a foaming agent composition for a hardening composition, a foam-containing hydraulic composition and a method for producing the same are provided.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention can increase the strength of the cured product of the hydraulic composition by increasing the cell diameter in the hydraulic composition. is not necessarily certain, but is estimated as follows. Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2004-529050, the foam performance in an aqueous system when foaming a liquid composition containing a foaming agent composition for a hydraulic composition and water is measured. Adjustments have been made to control cell size and the like in hydraulic compositions.
  • the present inventors have focused on not only the foam performance in the water system but also the foam performance in the hydraulic composition, and when the specific gravity of the hydraulic composition is the same, the bubble diameter in the hydraulic composition is It has been found that increasing the size can increase the strength of the hydraulic composition.
  • a certain level of foam such as foamability, foam stability, etc., is required to introduce a certain amount of foam into the hydraulic composition. It was found that the performance must be satisfied, and along with that, the bubbles are stabilized in the hydraulic composition, coalescence does not proceed, and there is a problem that the diameter of the bubbles cannot be increased.
  • the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by controlling the foamability and the foam coalescence rate in the hydraulic composition, among other foam performances in an aqueous system. More specifically, the above problem is solved by combining an alkyl or alkenyl sulfate ester having a short-chain alkyl or alkenyl group as component (A1) and a short-chain monohydric alcohol as component (B). do.
  • component (A1) forms micelles
  • the component (B) has a low affinity for water and is incorporated into the micelles formed by the component (A1). Reduces surface tension by quickly adsorbing to As a result, the foamability in an aqueous system can be dramatically improved.
  • the components (A1) and (B) have short carbon chain lengths and are therefore poor in foam stability. It is presumed that both foamability in an aqueous system and foam coalescence in a hydraulic composition could be achieved.
  • the present invention is not limited to the expression mechanism described above.
  • the component (A1) one or more selected from alkyl or alkenyl sulfate esters having an alkyl group or alkenyl group having 8 to 10 carbon atoms, and salts thereof contains Component (A1) has 8 or more carbon atoms and 10 or less carbon atoms, preferably 10 alkyl or alkenyl groups, preferably alkyl groups, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition.
  • Salts of the component (A1) include one or more selected from alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, ammonium salts, and organic ammonium salts.
  • Component (A1) is specifically one or more selected from octyl sulfate, decyl sulfate, 2-ethylhexyl sulfate, 2-propylheptyl sulfate, and salts thereof, and is a hydraulic composition. From the viewpoint of increasing the size of air bubbles in the product and reducing the amount added to the hydraulic composition, preferably one or more selected from octyl sulfate, decyl sulfate, and salts thereof, more preferably decyl sulfate, and salts thereof. These compounds can be added in a reduced amount when obtaining a specific bubble diameter.
  • One or more compounds selected from decyl sulfate and salts thereof are preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and 97% by mass or more in the component (A1). is still more preferred, and 100% by mass or less is preferred, and substantially 100% by mass is more preferred.
  • the component (A1) contains one or more compounds selected from octyl sulfate, 2-ethylhexyl sulfate, decyl sulfate, and salts thereof, from the viewpoint of obtaining a larger cell diameter in the hydraulic composition. preferably.
  • One or more compounds selected from octyl sulfate, 2-ethylhexyl sulfate, decyl sulfate, and salts thereof are preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, in component (A1), and , 100 mass % or less is preferred, and substantially 100 mass % is more preferred.
  • (A1) component is one or more selected from alkyl or alkenyl sulfate esters having an alkyl or alkenyl group having 8 carbon atoms, such as octyl sulfate ester and 2-ethylhexyl sulfate ester, and salts thereof (hereinafter referred to as C8AS); and an alkyl or alkenyl sulfate having an alkyl or alkenyl group with 10 carbon atoms such as decyl sulfate, and one or more selected from salts thereof (hereinafter referred to as C10AS), C8AS in component (A1) and the content of C10AS (C8AS/C10AS) is preferably 0.4 or more, more preferably 0.6 or more, and still more preferably 0.6 or more, from the viewpoint of obtaining a larger cell diameter in the hydraulic composition. is 0.8 or more, and preferably 1.6 or less, more preferably 1.4 or less, and even more preferably 1.2 or less
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention may optionally contain, as component (A2), one or more selected from surfactants other than component (A1).
  • Component (A2) includes at least one selected from anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants other than component (A1).
  • Component (A2) preferably contains one or more selected from anionic surfactants and nonionic surfactants from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition, and alkyl or non-component (A1)
  • alkenyl sulfate esters and salts thereof hereinafter referred to as component (A21)
  • component (A22) polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether sulfate esters having an alkyl or alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms, and salts thereof
  • component (A23) one or more selected from glycoside-type nonionic surfactants
  • the total content of anionic surfactants and nonionic surfactants preferably the total content of components (A21), (A22), and (A23) is 80% by mass or more in component (A2).
  • Anionic surfactants other than component (A1) include alkyl or alkenyl sulfonic acids having alkyl or alkenyl groups, alkyl or alkenyl sulfate esters having alkyl or alkenyl groups (excluding component (A1)), and olefins.
  • Salts of these anionic surfactants include one or more selected from alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, ammonium salts, and organic ammonium salts.
  • Nonionic surfactants include alkyl monoglyceryl ethers, polyoxyalkylene monoalkyl or alkenyl ethers, alkyl glycosides or alkyl polyglycosides (glycoside-type nonionic surfactants), sorbitan nonionic surfactants, fatty alkanolamides, fatty acid monoglycerides. , and one or more selected from sucrose fatty acid esters.
  • a nonionic surfactant is contained as the component (A2), among these, a glycoside type nonionic surfactant is preferably contained from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition.
  • the content of the glycoside-type nonionic surfactant in component (A2) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass. % by mass or less is preferable, and substantially 100% by mass is more preferable.
  • cationic surfactants include one or more selected from alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkylammonium salts, benzalkonium salts, benzethonium salts, imidazolium salts, and pyridinium salts. Salts include halogen salts.
  • amphoteric surfactants include one or more selected from alkyldimethylamine oxide, alkyldimethylaminoacetic acid betaine, alkylhydroxysulfobetaine, alkylamidopropylbetaine, and alkylcarboxymethylhydroxyethylimidazolium betaine.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains, as the component (A2), an alkyl or alkenyl sulfate ester other than the component (A1), and a salt thereof. It may contain one or more selected types (hereinafter referred to as (A21) component).
  • component (A21) is contained as component (A2), the content of component (A21) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less in component (A2). is preferred, and substantially 100% by mass is more preferred.
  • component (A21) preferably has 12 or more carbon atoms, preferably 18 or less, more preferably 16 or less alkyl or alkenyl groups, preferably alkyl groups.
  • Salts of the component (A21) include one or more selected from alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, ammonium salts, and organic ammonium salts.
  • Component (A21) specifically includes one or more selected from lauryl sulfate, tridecyl sulfate, myristyl sulfate, cetyl sulfate, stearyl sulfate, oleyl sulfate, and salts thereof. From the viewpoint of solubility in , it is preferably one or more selected from lauryl sulfate, tridecyl sulfate, myristyl sulfate, and salts thereof.
  • component (A2) polyoxy It may contain one or more selected from alkylenealkyl or alkenyl ether sulfate esters and salts thereof (hereinafter referred to as component (A22)).
  • component (A22) is contained as component (A2), the content of component (A22) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less in component (A2). is preferred, and substantially 100% by mass is more preferred.
  • the component (A22) preferably has 8 or more carbon atoms, more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, and preferably 18 or less, more preferably 16 or less. and more preferably have 14 or less alkyl or alkenyl groups, preferably alkyl groups.
  • the oxyalkylene group of the component (A22) is an oxyethylene group or an oxypropylene group, preferably an oxyethylene group, and the average number of added moles of the oxyalkylene group is preferably 1 from the viewpoint of solubility in water.
  • Salts of the component (A22) include one or more selected from alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, ammonium salts, and organic ammonium salts.
  • Component (A22) specifically includes polyoxyethylene octyl ether sulfate, polyoxyethylene decyl ether sulfate, polyoxyethylene lauryl ether sulfate, polyoxyethylene tridecyl ether sulfate, and polyoxyethylene myristyl ether sulfate.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains a glycoside-type nonionic surfactant (hereinafter referred to as (A23) component) as the (A2) component from the viewpoint of reducing the amount added to the hydraulic composition. may contain.
  • a glycoside-type nonionic surfactant hereinafter referred to as (A23) component
  • the content of component (A23) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less in component (A2). is preferred, and substantially 100% by mass is more preferred.
  • the glycoside-type nonionic surfactant is more preferably a compound represented by the following general formula (a23).
  • R 1a -(OR 2a ) x G y (a23) [In the formula, R 1a is a linear alkyl group having 8 or more, preferably 10 or more, and 16 or less, preferably 14 or less carbon atoms.
  • R 2a is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, preferably an ethylene group or a propylene group, more preferably an ethylene group.
  • G is a residue derived from a reducing sugar.
  • x is a number with an average value of 0 or more and 6 or less.
  • y represents an average value of 1 or more and 10 or less, preferably 5 or less, more preferably 2 or less.
  • G is a residue derived from reducing sugar.
  • the reducing sugar as a starting material for G may be either an aldose or a ketose.
  • examples of reducing sugars that are raw materials for G include triose with 3 carbon atoms, tetrose with 4 carbon atoms, pentose with 5 carbon atoms, and hexose with 6 carbon atoms.
  • Aldoses specifically include apiose, arabinose, galactose, glucose, lyxose, mannose, galose, aldose, idose, talose and xylose.
  • Ketose specifically includes fructose.
  • the reducing sugar that is the starting material for G in the present invention is preferably aldopentose, which is an aldose with 5 carbon atoms, or aldohexose, which is an aldose with 6 carbon atoms, and more preferably glucose.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains a monohydric alcohol having 6 or more and 10 or less carbon atoms as the component (B).
  • the number of carbon atoms in component (B) is 6 or more and 10 or less, preferably 8, from the viewpoint of foaming speed and foam stability.
  • Component (B) is a monovalent monovalent hydrocarbon group having a straight or branched hydrocarbon group, preferably a straight or branched alkyl group, more preferably a straight alkyl group, from the viewpoint of fast foaming property and foam stability. Alcohol.
  • Component (B) is specifically one or more selected from hexanol, octanol, decanol, 2-ethylhexanol, and 2-propylheptanol. From the viewpoint of foamability, octanol and decanol are preferred. It is preferable to contain one or more selected from, more preferably octanol.
  • the content of one or more selected from octanol and decanol in component (B) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and preferably 100% by mass or less, substantially 100% by mass. % is more preferred.
  • the content of octanol in component (B) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, preferably 100% by mass or less, and even more preferably substantially 100% by mass.
  • the component (A1) is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and still more preferably 25% by mass, from the viewpoint of being able to reduce the amount added.
  • the content is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
  • a value converted to a sodium salt is used for the specification regarding the mass of the component (A1).
  • the content of the component (A2) is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, from the viewpoint of foamability. 0% by mass or more, more preferably 1.2% by mass or more, and from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition, preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass % by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less.
  • the mass of the anionic surfactant contained in component (A2) shall be converted to a sodium salt value.
  • the mass of the cationic surfactant contained in the component (A2) shall be calculated in terms of chloride salt.
  • the component (B) is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass, from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition. % by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor. contains 3% by mass or less.
  • the mass ratio (A1)/[(A1)+( A2)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, still more preferably 0.95 or more, and water It is 1 or less from the viewpoint of increasing the size of cells in the hard composition and foamability.
  • the mass ratio (B)/(A1) of the content of the component (B) to the content of the component (A1) is From the viewpoint of reducing the specific gravity, it is preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, and still more preferably 0.05 or more. 0.30 or less, more preferably 0.20 or less, and still more preferably 0.10 or less.
  • the mass ratio (B)/[(A1)+( A2)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, still more preferably 0.03 or more, still more preferably 0 0.05 or more, and from the viewpoint of enlarging the bubble size and reducing odor in the hydraulic composition, it is preferably 0.30 or less, more preferably 0.25 or less, even more preferably 0.15 or less, and still more preferably 0.10 or less.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains the (A21) component
  • the (A21) component is preferably 0 from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foaming properties. .1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.9% by mass or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition, preferably 15% by mass or less, more
  • the content is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, even more preferably 3% by mass or less, even more preferably 2.5% by mass or less, and even more preferably 1.5% by mass or less.
  • the mass of component (A21) shall be defined in terms of sodium salt.
  • the mass ratio of the content of the component (A1) to the total content of the components (A1) and (A21) ( A1)/[(A1)+(A21)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition, and It is 1 or less, preferably 0.95 or less from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability.
  • the mass ratio of the content of the component (B) to the total content of the components (A1) and (A21) ( B)/[(A1)+(A21)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably 0 from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor, it is preferably 0.3 or less, more preferably 0.25 or less, and still more preferably It is 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains the (A22) component
  • the (A22) component is preferably 0 from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foaming properties. .5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.25% by mass or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition, preferably 15% by mass or less, more
  • the content is preferably 10% by mass or less, more preferably 6% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less, even more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less.
  • a value converted to a sodium salt is used for the specification regarding the mass of the component (A22).
  • the mass ratio of the content of the component (A1) to the total content of the components (A1) and (A22) ( A1)/[(A1)+(A22)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition, and It is 1 or less, preferably 0.95 or less from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability.
  • the mass ratio of the content of the component (B) to the total content of the components (A1) and (A22) ( B)/[(A1)+(A22)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably 0, from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor, it is preferably 0.30 or less, more preferably 0.25 or less, and still more preferably It is 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention contains the (A23) component
  • the (A23) component is preferably 0 from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foaming properties. .5% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.25% by mass or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition, preferably 15% by mass or less, more
  • the content is preferably 10% by mass or less, more preferably 6% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less, even more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less.
  • the mass ratio of the content of the (A1) component to the total content of the (A1) component and the (A23) component ( A1)/[(A1)+(A23)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition, and It is 1 or less, preferably 0.96 or less from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability.
  • the mass ratio of the content of the component (B) to the total content of the components (A1) and (A23) ( B)/[(A1)+(A23)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably 0, from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. 0.03 or more, more preferably 0.045 or more, and from the viewpoint of enlarging the bubble diameter and reducing odor in the hydraulic composition, preferably 0.30 or less, more preferably 0.25 or less, and still more preferably It is 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention may contain water.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention preferably contains water in an amount of preferably 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and preferably contains 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less.
  • a foaming agent composition for a hydraulic composition containing component (A1), optionally component (A2), component (B), and water, the sum of component (A1), component (A2), and component (B)
  • the content of is preferably 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 25% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, and more It is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
  • the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention may optionally contain a thickener, a chelating agent, a heavy metal scavenger, a rust inhibitor, a preservative, a coloring agent, a fragrance, an antifoaming agent, a solvent, a dispersant, and a flocculating agent. agents, water-soluble polymers, and the like. These are those not corresponding to the (A1) component, the (A2) component, and the (B) component.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention is obtained by mixing components (A1), (A2), (B), and optional components. During mixing, the mixture may be appropriately heated in order to reduce the viscosity of the solution.
  • foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention examples include gypsum slurry, lightweight milk (foamed milk, air milk), lightweight mortar (foamed mortar, air mortar), lightweight concrete (foamed concrete, air concrete). ), back-filling fillers, filling fillers, concrete blocks for construction, ALC (lightweight aerated concrete), grout materials, porous ceramics, bricks, refractories, lightweight embankments, water containing air bubbles such as mortar for pumping Hard compositions are included.
  • ALC lightweight aerated concrete
  • grout materials porous ceramics, bricks, refractories, lightweight embankments
  • water containing air bubbles such as mortar for pumping Hard compositions are included.
  • the mixture of air bubbles will impart functions such as weight reduction, strength improvement, fluidity improvement, heat insulation, heat resistance, viscosity imparting, and fluidity control.
  • the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention is suitable for gypsum slurry.
  • the method for producing a hydraulic composition containing air bubbles is a method of foaming the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention and blending it with a hydraulic substance as a foam to reduce the weight. It is preferable because it is accompanied.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention or a mixed solution obtained by diluting it with water may be directly kneaded into a paste, slurry, mortar or concrete containing cement or gypsum as a hydraulic substance.
  • the method of adding the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention to a hydraulic composition is not limited, and the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention or its diluted with water
  • the method for foaming the mixed liquid is not limited.
  • the present invention contains hydraulic powder, water, the (A1) component, optionally the (A2) component, and the (B) component, the content of the (A1) component, the (A1) component and ( A2)
  • a bubble-containing hydraulic composition is provided in which the mass ratio (A1)/[(A1)+(A2)] to the total content of components is 0.8 or more and 1 or less.
  • the foam-containing hydraulic composition of the present invention can appropriately apply the matters described in the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention.
  • the components (A1), (A2) and (B) are the same as those described for the foaming agent composition for hydraulic composition of the present invention.
  • Hydraulic powder is a powder having a physical property to harden by hydration reaction, and includes cement, gypsum and the like, preferably gypsum.
  • cement include ordinary portland cement, belite cement, moderate heat cement, high-early-strength cement, super-high-early-strength cement, sulfuric acid-resistant cement, etc.
  • blast furnace slag, fly ash, silica fume, stone powder (calcium carbonate powder), etc. may be added blast furnace slag cement, fly ash cement, silica fume cement, or the like.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention has a water/hydraulic powder ratio of preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and still more preferably 40% by mass or more, from the viewpoint of slurry fluidity. Even more preferably 60% by mass or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, it is preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less.
  • the water/hydraulic powder ratio is the mass percentage (% by mass) of water and hydraulic powder in the hydraulic composition, and is calculated by water/hydraulic powder ⁇ 100. The water/hydraulic powder ratio is calculated based on the amount of powder having physical properties of hardening by hydration reaction.
  • the amount of the high-strength admixture is also included in the amount of the hydraulic powder. The same applies to other quantitative relationships of the hydraulic composition with respect to the hydraulic powder.
  • component (A1) is preferably added to 100 parts by mass of hydraulic powder in an amount of 0.005 parts by mass or more, more preferably 0.005 part by mass or more, from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • the content of the component (A2) is preferably 0.0005 per 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product. Parts by mass or more, more preferably 0.0015 parts by mass or more, more preferably 0.0015 parts by mass or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, preferably 0.015 parts by mass or less, more preferably 0.010 parts by mass 0.005 parts by mass or less, more preferably 0.005 parts by mass or less.
  • component (B) is preferably added in an amount of 0.0001 part by mass or more, more preferably 0.0001 part by mass or more, more preferably 0.0001 part by mass or more per 100 parts by mass of the hydraulic powder, from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • the content is preferably 0.020 parts by mass or less, more preferably 0.015 parts by mass or less, still more preferably 0.010 parts by mass or less, and even more preferably 0.005 parts by mass or less.
  • the mass ratio of the content of component (A1) to the total content of components (A1) and (A2) (A1)/[(A1)+(A2)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, still more preferably 0.95 or more, from the viewpoint of increasing the bubble diameter in the hydraulic composition, and the hydraulic composition It is 1 or less from the viewpoint of increasing the size of the inner cells and foamability.
  • the mass ratio (B)/(A1) between the content of the component (B) and the content of the component (A1) reduces the specific gravity of the hardened hydraulic composition.
  • the mass ratio of the content of component (B) to the total content of components (A1) and (A2) (B)/[(A1)+(A2)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, still more preferably 0.03 or more, and still more preferably 0.05 or more, from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability , and, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter and reducing odor in the hydraulic composition, the It is below.
  • the (A21) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured body.
  • the (A21) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured body.
  • 0.0001 parts by mass or more preferably 0.0005 parts by mass or more, more preferably 0.0010 parts by mass or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, preferably 0.015 parts by mass or less, more preferably 0 0.010 parts by mass or less, more preferably 0.005 parts by mass or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains the component (A21) as the component (A2), the mass of the content of the component (A1) and the total content of the components (A1) and (A21)
  • the ratio (A1)/[(A1)+(A21)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition. From the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability, it is 1 or less, preferably 0.95 or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains component (A21) as component (A2), the mass of the content of component (B) and the total content of components (A1) and (A21)
  • the ratio (B)/[(A1)+(A21)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. is 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor, preferably 0.3 or less, more preferably 0.25 or less, and further It is preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the (A22) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • the (A22) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • 0.0005 parts by mass or more more preferably 0.0010 parts by mass or more, still more preferably 0.0015 parts by mass or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, preferably 0.015 parts by mass or less, more preferably The content is 0.010 parts by mass or less, more preferably 0.005 parts by mass or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains component (A22) as component (A2), the mass of the content of component (A1) and the total content of components (A1) and (A22)
  • the ratio (A1)/[(A1)+(A22)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition. From the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability, it is 1 or less, preferably 0.95 or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains component (A22) as component (A2), the mass of the content of component (B) and the total content of components (A1) and (A22)
  • the ratio (B)/[(A1)+(A22)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. is 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor, preferably 0.3 or less, more preferably 0.25 or less, and further It is preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the (A23) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • the (A23) component is added to 100 parts by mass of the hydraulic powder from the viewpoint of reducing the specific gravity of the cured product.
  • 0.0005 parts by mass or more more preferably 0.0010 parts by mass or more, still more preferably 0.0015 parts by mass or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, preferably 0.015 parts by mass or less, more preferably The content is 0.010 parts by mass or less, more preferably 0.005 parts by mass or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains component (A23) as component (A2), the mass of the content of component (A1) and the total content of components (A1) and (A23)
  • the ratio (A1)/[(A1)+(A23)] is 0.8 or more, preferably 0.85 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of enlarging the bubble diameter in the hydraulic composition. From the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability, it is 1 or less, preferably 0.96 or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains component (A23) as component (A2), the mass of the content of component (B) and the total content of components (A1) and (A23)
  • the ratio (B)/[(A1)+(A23)] is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably from the viewpoint of increasing the size of cells in the hydraulic composition and foamability. is 0.03 or more, more preferably 0.045 or more, and from the viewpoint of increasing the size of bubbles in the hydraulic composition and reducing odor, preferably 0.30 or less, more preferably 0.25 or less, and further It is preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention can contain fine aggregate and/or coarse aggregate.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention can also contain admixtures and admixtures known in the art.
  • the specific gravity of the bubble-containing hydraulic composition of the present invention is preferably 0.3 or more, more preferably 0.4 or more, still more preferably 0.5 or more from the viewpoint of strength, and is preferably 0.5 or more from the viewpoint of handleability. is 0.9 or less, more preferably 0.8 or less, and still more preferably 0.7 or less.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention contains bubbles.
  • the average cell diameter of the cured body of the cell-containing hydraulic composition of the present invention is preferably 200 ⁇ m or more, more preferably 300 ⁇ m or more, and still more preferably 400 ⁇ m or more, from the viewpoint of improving the strength of the cured body, and from the viewpoint of cross-sectional aesthetics. , preferably 1250 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less, still more preferably 800 ⁇ m or less, still more preferably 700 ⁇ m or less, still more preferably 650 ⁇ m or less, and even more preferably 600 ⁇ m or less.
  • the average cell diameter is obtained by preparing a cured body of the bubble-containing hydraulic composition, arbitrarily cutting the cured body to create a cross section, observing the cross section with a digital microscope, and arbitrarily measuring 100 cross sections of the cells. The diameter is measured and calculated from the average value (arithmetic mean) of those values.
  • the diameter is taken when the cross section of the bubble is circular, the long axis is taken when the cross section of the bubble is elliptical, and the longest part is taken when the cross section of the bubble is irregular.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention can be produced using the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention. That is, the present invention provides a method for producing an air bubble-containing hydraulic composition, including the following steps 1 and 2.
  • ⁇ Step 1> A step of foaming a liquid composition containing the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention and water to obtain foam.
  • ⁇ Step 2> A step of mixing the foam obtained in step 1 with a hydraulic composition containing hydraulic powder and water.
  • the bubble-containing hydraulic composition of the present invention can be prepared by this production method.
  • the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention and the foam-containing hydraulic composition of the present invention can be appropriately applied to the method for producing the bubble-containing hydraulic composition of the present invention.
  • the content of each component and their mass ratio described in the bubble-containing hydraulic composition of the present invention are appropriately determined by replacing the content of each component with the mixing amount. can be applied.
  • the expansion ratio of the liquid composition is preferably 5 times or more, more preferably 7 times or more, and still more preferably 10 times or more from the viewpoint of economy, although it depends on the application of the hydraulic composition. And, from the viewpoint of kneadability, it is preferably 30 times or less, more preferably 25 times or less, and still more preferably 20 times or less.
  • the foam is preferably 50% by volume or more, more preferably 100% by volume or more, based on the hydraulic composition, from the viewpoint of reducing the weight of the cured body. More preferably 150% by volume or more, and from the viewpoint of the strength of the cured product, preferably 400% by volume or less, more preferably 300% by volume or less, and even more preferably 200% by volume or less.
  • admixtures and admixtures known in the art can be mixed.
  • the hydraulic powder is preferably gypsum.
  • a bubble-containing hydraulic composition in which the hydraulic powder is gypsum is also referred to as a bubble-containing gypsum slurry. That is, the present invention contains gypsum, water, the (A1) component, optionally the (A2) component, and the (B) component, the content of the (A1) component, and the (A1) component and (A2) Provided is a bubble-containing gypsum slurry in which the mass ratio (A1)/[(A1)+(A2)] to the total content of components is 0.8 or more and 1 or less.
  • the aerated gypsum slurry of the present invention is suitable for gypsum boards.
  • the bubble-containing gypsum slurry of the present invention includes the matters described in the foaming agent composition for hydraulic composition of the present invention, the bubble-containing hydraulic composition of the present invention, and the method for producing the bubble-containing hydraulic composition of the present invention. can be applied as appropriate.
  • the components (A1), (A2) and (B) are the same as those described for the foaming agent composition for hydraulic composition of the present invention.
  • the content of each component and their mass ratio described for the bubble-containing hydraulic composition of the present invention can be appropriately applied by replacing the hydraulic powder with gypsum.
  • the ranges of specific gravity and average bubble diameter are the same as those described for the bubble-containing hydraulic composition of the present invention.
  • any gypsum such as high-quality neutralized gypsum, phosphate gypsum, which is a by-product of phosphoric acid, flue gas desulfurization gypsum generated in thermal power generation, natural gypsum containing various impurities and clay, and mixtures thereof can be used.
  • the clay contained in gypsum is mainly composed of hydrous silicate minerals (hereafter referred to as clay minerals) with a layered structure, and kaolin minerals (kaori night, dickite and nacrite), serpentine (lizardite, antigorite, chrysotile), mica clay minerals (illite, sericite, glauconite, cerradonite), chlorite, vermiculite, smectite (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite).
  • hydrous silicate minerals hereafter referred to as clay minerals
  • kaolin minerals kaori night, dickite and nacrite
  • serpentine lizardite, antigorite, chrysotile
  • mica clay minerals illite, sericite, glauconite, cerradonite
  • chlorite vermiculite
  • smectite montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite,
  • Gypsum includes anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum.
  • natural gypsum or chemical gypsum such as neutralized gypsum or by-product gypsum can be used alone, or a mixture of two or more thereof can be used.
  • Main examples of chemical gypsum include phosphate gypsum, hydrofluoric gypsum, titanium gypsum, and flue gas desulfurization gypsum.
  • the raw gypsum may also contain recycled gypsum.
  • the recycled gypsum may be any recycled gypsum recovered from waste gypsum board generated by a gypsum board manufacturer or waste gypsum board generated at the time of new construction or dismantling.
  • the present invention can be suitably used for any of these raw gypsums, and excellent effects can be obtained even when blended in various ratios.
  • the bubble-containing gypsum slurry of the present invention can contain additives used for gypsum boards and the like.
  • additives include general-purpose water reducing agents, defoaming agents, foam stabilizers, hardening modifiers, water repellents, adhesives, retarders, etc., and reinforcing fibers such as glass fiber, carbon fiber, waste paper, and virgin pulp. etc., or the gypsum board is produced together with perlite, foamed steel, etc., which are lightweight aggregates.
  • the foam-containing gypsum slurry of the present invention can be produced using the foaming agent composition for hydraulic compositions of the present invention. That is, the present invention provides a method for producing an aerated gypsum slurry, including steps 1 and 2 below.
  • Step 1 A step of foaming a liquid composition containing the foaming agent composition for a hydraulic composition of the present invention and water to obtain foam.
  • Step 2 Mixing the foam obtained in step 1 with a gypsum slurry containing gypsum and water.
  • the aerated gypsum slurry of the present invention can be prepared.
  • the method for producing the bubble-containing gypsum slurry of the present invention is described in the foaming agent composition for hydraulic composition of the present invention, the bubble-containing hydraulic composition of the present invention and its production method, and the bubble-containing gypsum slurry of the present invention.
  • the aspect described above can be applied as appropriate.
  • the content of each component and their mass ratio described in the bubble-containing hydraulic composition of the present invention are such that the hydraulic powder is replaced with gypsum, and each component is can be appropriately applied by replacing the content of with the mixed amount.
  • the temperature of the foam and gypsum slurry used for mixing is preferably 15° C. or higher and 40° C. or lower. Steps 1 and 2 can be carried out according to the production method of the bubble-containing hydraulic composition of the present invention.
  • component C10AS sodium decyl sulfate
  • component C8AS sodium octyl sulfate s-C8AS: sodium 2-ethylhexyl sulfate
  • component C12AS sodium lauryl sulfate
  • A21) component AES polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester sodium, product name "Emal D-3-D” , Kao Corporation
  • component AG Alkyl polyglycoside (lauryl glycoside), product name “Mydol 12” Kao Corporation
  • component (B) component C8OH octanol, product name "Calcol 0898" Kao Co., Ltd.
  • Foaming agent compositions for Hydraulic Compositions were prepared by the following method. Each raw material was added to a 50 mL screw tube in a predetermined ratio so that the total amount was 30 g, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 3 hours using a stirrer. When the viscosity of the solution was high and the stirring efficiency was poor, the solution was appropriately heated to 40°C.
  • the concentration of the aqueous solution of the foaming agent composition for hydraulic composition was changed to 1.0% by mass. The concentration was changed to that shown in the inside.
  • the cross section was observed with a digital microscope, the diameters of 100 cross sections of bubbles were arbitrarily measured, and the average bubble diameter was calculated from the arithmetic mean of those values.
  • the diameter of the cross section of the bubble When measuring the diameter of the cross section of the bubble, the diameter is taken when the cross section of the bubble is circular, the long axis is taken when the cross section of the bubble is elliptical, and the longest part is taken when the cross section of the bubble is irregular.
  • Tables 1-3 Table 1 shows the specific gravity of the hardened gypsum slurry obtained.
  • the specific gravities of the hardened gypsum slurries shown in Tables 2 and 3 were 0.28 to 0.72.

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Abstract

同じ比重の水硬性組成物であっても水硬性組成物中の気泡径を大きくさせることで、水硬性組成物硬化体の強度を高めることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法を提供する。下記(A1)成分、任意に下記(A2)成分、及び下記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、水硬性組成物用起泡剤組成物。 (A1)成分:炭素数8以上10以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上 (A2)成分:(A1)成分以外の界面活性剤から選ばれる1種以上 (B)成分:炭素数6以上10以下の一価アルコール

Description

水硬性組成物用起泡剤組成物
 本発明は、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法に関する。
背景技術
 セメントや石膏を硬化剤とする水硬性組成物に気泡を導入して軽量化することが行われている。通常は、起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて得た泡沫と水硬性組成物、あるいは、細骨材や各種の混和材料とを混合することで軽量化された気泡含有水硬性組成物が製造される。
 特表2018-535909号公報には、2つのカバーシートの間に配置された硬化石膏芯を含み、前記硬化石膏芯は、少なくとも水、スタッコ、及び発泡体から形成された石膏結晶マトリックスを含み、前記発泡体は、少なくとも1つのアルキルサルフェート、少なくとも1つのアルキルエーテルサルフェート、またはそれらの任意の組み合わせを含む起泡剤、及び脂肪族アルコールから形成される、石膏ボードが開示されている。そして、実施例には、起泡剤として40:60の比率のアルキルエーテルサルフェート及びアルキルサルフェートの形態、脂肪族アルコールとして1-デカノールを用いたこと、得られたボードの芯の空隙サイズが算術平均で245μmであること、が開示されている。
 特表2004-529050号公報には、セッコウおよび水と組合わせて、式H(CHOSO のアルキルサルフェートを含んでなる界面活性剤組成物を含有するセッコウ組成物であって、前記式中、nは6~16であり、アルキルサルフェート組成物中の炭素原子の平均数nは10~11であり、Mは1価のカチオンである組成物が開示されている。そして、実施例では界面活性剤組成物の評価として、水と混合しミキサーで攪拌後に形成された起泡量を測定している。
発明の概要
 セメントや石膏を硬化剤とする気泡含有水硬性組成物の硬化体は、気泡を含有することにより比重を低下させ軽量化できるが、一方で、軽量化により強度が低下する。強度低下の抑制には気泡径を大きくすることが考えられるが、既存の技術では気泡径を大きくすることに限界があった。そのため、気泡含有水硬性組成物の硬化体の気泡径を大きくする技術を確立し、軽量化と強度の両立する技術が求められる。
 本発明は、気泡を含有する同じ比重の水硬性組成物であっても水硬性組成物中の気泡径を大きくさせることで、水硬性組成物硬化体の強度を高めることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法を提供する。
 本発明は、下記(A1)成分、任意に下記(A2)成分、及び下記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、水硬性組成物用起泡剤組成物に関する。
(A1)成分:炭素数8以上10以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上
(A2)成分:(A1)成分以外の界面活性剤から選ばれる1種以上
(B)成分:炭素数6以上10以下の一価アルコール
 また本発明は、水硬性粉体、水、前記(A1)成分、任意に前記(A2)成分、及び前記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、気泡含有水硬性組成物に関する。
 また本発明は、次の工程1及び工程2を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法に関する。
<工程1>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
<工程2>
 工程1で得られた泡沫と、水硬性粉体及び水とを含有する水硬性組成物とを混合する工程。
 本発明によれば、気泡を含有する同じ比重の水硬性組成物であっても水硬性組成物中の気泡径を大きくさせることで、水硬性組成物硬化体の強度を高めることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法が提供される。
発明を実施するための形態
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物が、水硬性組成物中の気泡径を大きくさせることで、水硬性組成物硬化体の強度を高めることができる理由は必ずしも定かではないが以下のように推定される。
 従来、例えば特表2004-529050号公報に開示されている様に、水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させた際の水系での泡性能を調整することで、水硬性組成物中での気泡サイズ等の制御が行われてきた。
 本発明者らは、水系での泡性能だけでなく、水硬性組成物中での泡性能にも着目し、水硬性組成物の比重が同じである場合、水硬性組成物中の気泡径を大きくさせることで、水硬性組成物の強度を高めることができることを発見した。
 本発明者らは、水系での泡性能のみを制御する従来の方法の場合、水硬性組成物中に一定の泡量を導入するために、起泡性、泡安定性等の一定レベルの泡性能を満たす必要があり、それに伴い水硬性組成物中で気泡が安定化して、合一が進まず、気泡径を大きくできない課題があることを見出した。
 そこで、本発明者らは、水系での泡性能の中でも特に起泡性と、水硬性組成物中の泡合一速度を制御することで前述の課題を解決できることを見出した。
 より具体的には、(A1)成分として、短鎖のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステルと、(B)成分として、短鎖の一価アルコールを組み合わせることで前述の課題を解決する。
 水中で、(A1)成分はミセルを形成し、(B)成分は、水との親和性が低く(A1)成分により形成されたミセルに取り込まれつつ、(B)成分がミセルの気液界面に対して素早く吸着することで表面張力を下げる。これによって、水系での起泡性を飛躍的に向上させることができる。一方で(A1)成分、(B)成分は、炭素鎖長が短いことから泡安定性には乏しく、水硬性組成物中では、泡の合一を促進させることで、気泡径を大きくさせることができ、水系での起泡性と水硬性組成物中での泡合一性の両立が実現できたものと推定される。
 なお、本発明は、上記の発現機構に限定されるものではない。
[水硬性組成物用起泡剤組成物]
<(A1)成分>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A1)成分として、炭素数8以上10以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上を含有する。
 (A1)成分は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、炭素数8以上、そして、10以下であり、好ましくは10のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
 (A1)成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
 (A1)成分は、具体的には、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、2-エチルヘキシル硫酸エステル、2-プロピルへプチル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上が挙げられ、水硬性組成物中の気泡大径化、及び水硬性組成物への添加量低減の観点から、好ましくはオクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上、より好ましくはデシル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上の化合物を含有することが好ましい。これらの化合物は、特定の気泡径を得る際に添加量を低減することができる。デシル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上の化合物は、(A1)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、97質量%以上がより更に好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%がより好ましい。また、(A1)成分は、水硬性組成物でより大きな気泡径を得る観点から、オクチル硫酸エステル、2-エチルヘキシル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上の化合物を含有することが好ましい。オクチル硫酸エステル、2-エチルヘキシル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上の化合物は、(A1)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%がより好ましい。
 (A1)成分として、オクチル硫酸エステル、2-エチルヘキシル硫酸エステルなどの炭素数8のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、C8ASという)、並びにデシル硫酸エステルなどの炭素数10のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、C10ASという)を含有する場合、(A1)成分中のC8ASの含有量とC10ASの含有量との質量比(C8AS/C10AS)は、水硬性組成物でより大きな気泡径を得る観点から、好ましくは0.4以上、より好ましくは0.6以上、更に好ましくは0.8以上、そして、好ましくは1.6以下、より好ましくは1.4以下、更に好ましくは1.2以下である。
<(A2)成分>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、任意に(A2)成分として、(A1)成分以外の界面活性剤から選ばれる1種以上を含有してよい。
 (A2)成分としては、(A1)成分以外のアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、及び両性界面活性剤から選ばれる1種以上が挙げられる。(A2)成分は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、アニオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤から選ばれる1種以上を含有することが好ましく、(A1)成分以外のアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A21)成分という)、炭素数8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A22)成分という)、並びにグリコシド型ノニオン界面活性剤(以下、(A23)成分という)から選ばれる1種以上を含有することがより好ましい。アニオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤の合計の含有量、好ましくは(A21)成分、(A22)成分、及び(A23)成分の合計の含有量は、(A2)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%がより好ましい。
 (A1)成分以外のアニオン界面活性剤としては、アルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニルスルホン酸、アルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル(但し、(A1)成分は除く)、オレフィンスルホン酸、アルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、アルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸、及びこれらの塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
 これらアニオン界面活性剤の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
 ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド(グリコシド型ノニオン界面活性剤)、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる1種以上が挙げられる。(A2)成分としてノニオン界面活性剤を含有する場合、これらの中でも、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。(A2)成分としてノニオン界面活性剤を含有する場合、グリコシド型ノニオン性界面活性剤の含有量は、(A2)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%がより好ましい。
 カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩、ベンザルコニム塩、ベンゼトニウム塩、イミダゾリウム塩、及びピリジニウム塩から選ばれる1種以上が挙げられる。塩としてはハロゲン塩が挙げられる。
 両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミンオキサイド、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルヒドロキシスルホベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、及びアルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインから選ばれる1種以上が挙げられる。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水硬性組成物への添加量低減の観点から、(A2)成分として、(A1)成分以外のアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A21)成分という)を含有してよい。(A2)成分として(A21)成分を含有する場合、(A21)成分の含有量は、(A2)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。
 (A21)成分は、水硬性組成物への添加量低減の観点から、好ましくは炭素数12以上、そして、好ましくは18以下、より好ましくは16以下のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
 (A21)成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
 (A21)成分は、具体的には、ラウリル硫酸エステル、トリデシル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステル、セチル硫酸エステル、ステアリル硫酸エステル、オレイル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上が挙げられ、水への溶解性の観点から、好ましくはラウリル硫酸エステル、トリデシル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上である。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水硬性組成物への添加量低減の観点から、(A2)成分として、炭素数8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A22)成分という)を含有してよい。(A2)成分として(A22)成分を含有する場合、(A22)成分の含有量は、(A2)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。
 (A22)成分は、水硬性組成物への添加量低減の観点から、好ましくは炭素数8以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは12以上、そして、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは14以下のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
 (A22)成分のオキシアルキレン基は、オキシエチレン基又はオキシプロピレン基であり、好ましくはオキシエチレン基であり、オキシアルキレン基の平均付加モル数は、水への溶解性の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、そして、水硬性組成物への添加量低減の観点から、好ましくは10以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下である。
 (A22)成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
 (A22)成分は、具体的には、ポリオキシエチレンオクチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンセチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンオクチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレントリデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンセチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンステアリルエーテル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上が挙げられ、発泡性の観点から、好ましくはポリオキシエチレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシプロピレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンミリスチルエーテル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる1種以上である。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水硬性組成物への添加量低減の観点から、(A2)成分として、グリコシド型ノニオン界面活性剤(以下、(A23)成分という)を含有してよい。(A2)成分として(A23)成分を含有する場合、(A23)成分の含有量は、(A2)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。
 グリコシド型ノニオン界面活性剤は、下記一般式(a23)で表される化合物がより好ましい。
    R1a-(OR2a                  (a23)
〔式中、R1aは炭素数8以上、好ましくは10以上、そして、16以下、好ましくは14以下の直鎖アルキル基である。R2aは炭素数2以上4以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Gは還元糖に由来する残基である。xは平均値0以上6以下の数である。yは平均値1以上10以下、好ましくは5以下、より好ましくは2以下の数を示す。〕
 一般式(a23)の化合物において、Gは還元糖に由来する残基である。Gの原料の還元糖は、アルドースとケトースの何れであっても良い。また、Gの原料の還元糖は、炭素数3のトリオース、炭素数4のテトロース、炭素数5のペントース、炭素数6のヘキソースが挙げられる。アルドースは、具体的には、アピオース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、リキソース、マンノース、ガロース、アルドース、イドース、タロース、キシロースが挙げられる。また、ケトースは、具体的には、フラクトースが挙げられる。本発明のGの原料の還元糖は、好ましくは炭素数5のアルドースであるアルドペントース又は炭素数6のアルドースであるアルドヘキソースであり、より好ましくはグルコースである。
<(B)成分>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(B)成分として、炭素数6以上10以下の一価アルコールを含有する。
 (B)成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、6以上、そして、10以下、好ましくは8である。
 (B)成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
 (B)成分は、具体的には、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、2-エチルヘキサノール、及び2-プロピルヘプタノールから選ばれる1種以上が挙げられ、発泡性の観点から、好ましくはオクタノール、及びデカノールから選ばれる1種以上、より好ましくはオクタノールを含有することが好ましい。オクタノール、及びデカノールから選ばれる1種以上の含有量は、(B)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。また、オクタノールの含有量は、(B)成分中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、そして、100質量%以下が好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。
<組成等>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A1)成分を、添加量を低減できる観点から、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上、そして、流動性等の添加の作業性の観点から、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは40質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下含有する。
 本発明において、(A1)成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A2)成分を含有する場合、(A2)成分を、発泡性の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、更に好ましくは1.2質量%以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは3質量%以下、より更に好ましくは2質量%以下含有する。
 本発明において、(A2)成分に含まれるアニオン界面活性剤の質量は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。また(A2)成分に含まれるカチオン界面活性剤の質量は、塩化物塩に換算した値を用いるものとする。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(B)成分を、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは3質量%以下含有する。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、更に好ましくは0.95以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(B)成分の含有量と、(A1)成分の含有量との質量比(B)/(A1)は、水硬性組成物硬化体の比重を小さくする観点から、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.03以上、更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡径の均一化の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.20以下、更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A2)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A21)成分を含有する場合、(A21)成分を、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.9質量%以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは3質量%以下、より更に好ましくは2.5質量%以下、より更に好ましくは1.5質量%以下含有する。
 本発明において、(A21)成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A21)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A21)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.95以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A21)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A21)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.3以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A22)成分を含有する場合、(A22)成分を、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、更に好ましくは1.25質量%以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは6質量%以下、より更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは3質量%以下、より更に好ましくは2質量%以下含有する。
 本発明において、(A22)成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A22)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A22)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.95以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A22)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A22)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、(A23)成分を含有する場合、(A23)成分を、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1.0質量%以上、更に好ましくは1.25質量%以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは6質量%以下、より更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは3質量%以下、より更に好ましくは2質量%以下含有する。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A23)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A23)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A23)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.96以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物において、(A23)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A23)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A23)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.045以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物は、水を含有してよい。本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物は、水を、好ましくは10質量%以上、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下含有する。(A1)成分、任意に(A2)成分、(B)成分、及び水を含有する水硬性組成物用気泡剤組成物では、(A1)成分、(A2)成分、及び(B)成分の合計の含有量は、発泡性の観点から好ましくは10質量%以上、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは25質量%以上、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下とすることができる。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物は、任意に、増粘剤、キレート剤、重金属捕捉剤、防錆剤、防腐剤、着色剤、香料、消泡剤、溶剤、分散剤、凝集剤、水溶性ポリマー、などを含有することができる。これらは、(A1)成分、(A2)成分、及び(B)成分に該当しないものが用いられる。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物は、(A1)成分、(A2)成分、(B)成分、及び任意成分を混合することで得られる。混合の際には溶液粘度を低減するために適宜加熱してもよい。
 本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物が対象とする用途としては、石膏スラリー、軽量ミルク(気泡ミルク、エアミルク)、軽量モルタル(気泡モルタル、エアーモルタル)、軽量コンクリート(気泡コンクリート、エアーコンクリート)、裏込め充填材、中込め充填材、建築用コンクリートブロック、ALC(軽量気泡コンクリート)、グラウト材、セラミックス多孔体、レンガ、耐火物、軽量盛土、ポンプ圧送用モルタルなどの気泡を含有する水硬性組成物が挙げられる。これらの気泡を含有する水硬性組成物において、気泡の混合による、軽量化、強度向上、流動性向上、断熱性、耐熱性、粘性付与、流動性制御、といった機能の付与が期待される。
 これらの気泡を含有する水硬性組成物の中で、本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物は、石膏スラリー用として好適である。
[気泡含有水硬性組成物、及びその製造方法]
 気泡を含有する水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を発泡させ、泡沫として水硬性物質に配合して配合・軽量化する方法が均一な気泡が連行する事から好ましい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液として、直接セメントや石膏を水硬性物質としたペースト、スラリー、モルタル、コンクリートに練り込んでもよい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を水硬性組成物に添加する方法については限定するものではなく、また本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液を泡沫化させる方法についても限定するものではない。
 本発明は、水硬性粉体、水、前記(A1)成分、任意に前記(A2)成分、及び前記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、気泡含有水硬性組成物を提供する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した事項を適宜適用することができる。
 (A1)成分、(A2)成分、及び(B)成分は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した態様と同じである。
 水硬性粉体とは、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられ、石膏が好ましい。
 セメントとしては、普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸セメント等が挙げられ、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、石粉(炭酸カルシウム粉末)等が添加された高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、水/水硬性粉体比が、スラリー流動性の観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは60質量%以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
 ここで、水/水硬性粉体比は、水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率(質量%)であり、水/水硬性粉体×100で算出される。水/水硬性粉体比は、水和反応により硬化する物性を有する粉体の量に基づいて算出される。水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。水硬性粉体に関する、水硬性組成物の他の量的関係についても同様である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(A1)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、更に好ましくは0.015質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.1質量部以下、より好ましくは0.08質量部以下、更に好ましくは0.06質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(A2)成分を含有する場合、(A2)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.0005質量部以上、より好ましくは0.0015質量部以上、更に好ましくは0.0015質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.015質量部以下、より好ましくは0.010質量部以下、更に好ましくは0.005質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(B)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.0001質量部以上、より好ましくは0.0005質量部以上、更に好ましくは0.001質量部以上、より更に好ましくは0.0015質量部以上、より更に好ましくは0.002質量部以上、より更に好ましくは0.003質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.020質量部以下、より好ましくは0.015質量部以下、更に好ましくは0.010質量部以下、より更に好ましくは0.005質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、更に好ましくは0.95以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(B)成分の含有量と、(A1)成分の含有量との質量比(B)/(A1)は、水硬性組成物硬化体の比重を小さくする観点から、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.03以上、更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡径の均一化の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.20以下、更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A2)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.3以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(A2)成分として(A21)成分を含有する場合、(A21)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.0001質量部以上、好ましくは0.0005質量部以上、より好ましくは0.0010質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.015質量部以下、より好ましくは0.010質量部以下、更に好ましくは0.005質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A21)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A21)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.95以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A21)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A21)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.3以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(A2)成分として(A22)成分を含有する場合、(A22)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.0005質量部以上、より好ましくは0.0010質量部以上、更に好ましくは0.0015質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.015質量部以下、より好ましくは0.010質量部以下、更に好ましくは0.005質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A22)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A22)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.95以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A22)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A22)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.05以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.3以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、(A2)成分として(A23)成分を含有する場合、(A23)成分を、水硬性粉体100質量部に対して、硬化体比重低減の観点から、好ましくは0.0005質量部以上、より好ましくは0.0010質量部以上、更に好ましくは0.0015質量部以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは0.015質量部以下、より好ましくは0.010質量部以下、更に好ましくは0.005質量部以下含有する。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A23)成分を含有する場合、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A23)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A23)]は、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、0.8以上、好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、1以下、好ましくは0.96以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、(A2)成分として(A23)成分を含有する場合、(B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A23)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A23)]は、水硬性組成物中の気泡大径化及び発泡性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.03以上、より更に好ましくは0.045以上、そして、水硬性組成物中の気泡大径化及び臭気低減の観点から、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.25以下、更に好ましくは0.15以下、より更に好ましくは0.10以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、細骨材及び/又は粗骨材を含有することができる。また本発明の気泡含有水硬性組成物は、当業界で公知の混和剤や混和材を含有することができる。
 本発明の気泡含有水硬性組成物の比重は、強度の観点から、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.4以上、更に好ましくは0.5以上、そして、取り扱い性の観点から、好ましくは0.9以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.7以下である。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は気泡を含有する。本発明の気泡含有水硬性組成物の硬化体の平均気泡径は、硬化体強度向上の観点から、好ましくは200μm以上、より好ましくは300μm以上、更に好ましくは400μm以上、そして、断面美観の観点から、好ましくは1250μm以下、より好ましくは1000μm以下、更に好ましくは800μm以下、より更に好ましくは700μm以下、より更に好ましくは650μm以下、より更に好ましくは600μm以下である。
 平均気泡径は、気泡含有水硬性組成物の硬化体を作製し、その硬化体を任意に切り出して断面を作成し、その断面をデジタルマイクロスコープで観察して、任意に100個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の平均値(算術平均)から算出する。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。
 本発明の気泡含有水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物を用いて製造することができる。
 すなわち、本発明は、次の工程1及び工程2を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法を提供する。
<工程1>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
<工程2>
 工程1で得られた泡沫と、水硬性粉体及び水とを含有する水硬性組成物とを混合する工程。
 この製造方法により本発明の気泡含有水硬性組成物を調製できる。
 本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、及び本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した態様を適宜適用することができる。
 本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。
 工程1では、前記液体組成物の発泡倍率は、水硬性組成物の用途などにもよるが、経済性の観点から、好ましくは5倍以上、より好ましくは7倍以上、更に好ましくは10倍以上、そして、混錬性の観点から、好ましくは30倍以下、より好ましくは25倍以下、更に好ましくは20倍以下である。
 工程2では、水硬性組成物の用途などにもよるが、泡沫を、水硬性組成物に対して、硬化体軽量化の観点から、好ましくは50体積%以上、より好ましくは100体積%以上、更に好ましくは150体積%以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは400体積%以下、より好ましくは300体積%以下、更に好ましくは200体積%以下、混合する。この製造方法では、工程1及び/又は工程2で、当業界で公知の混和剤や混和材を混合することができる。
[気泡含有石膏スラリー、及びその製造方法]
 本発明の気泡含有水硬性組成物において、水硬性粉体は石膏が好ましい。本発明では、水硬性粉体が石膏である気泡含有水硬性組成物を、気泡含有石膏スラリーともいう。
 すなわち本発明は、石膏、水、前記(A1)成分、任意に前記(A2)成分、及び前記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、気泡含有石膏スラリーを提供する。
本発明の気泡含有石膏スラリーは、石膏ボード用として好適である。
 本発明の気泡含有石膏スラリーは、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、本発明の気泡含有水硬性組成物、及び本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法で記載した事項を適宜適用することができる。
 (A1)成分、(A2)成分、及び(B)成分は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した態様と同じである。
 本発明の気泡含有石膏スラリーにおいて、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換えて適宜適用することができる。
 本発明の気泡含有石膏スラリーにおいて、比重、及び平均気泡径の範囲は、本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した範囲と同じである。
 石膏は、高品質の中和石膏、リン酸の副産物であるリン酸石膏、火力発電で発生する排煙脱硫石膏、さまざまな不純物や粘土を含む天然石膏、それらの混合物などのいずれの石膏も用いることが出来る。
 石膏が含む粘土は、層状構造をもった含水珪酸塩鉱物(以降、粘土鉱物と呼ぶ)を主体としたものであり、この粘土中に微粒の鉱物として含まれる粘土鉱物としては、カオリン鉱物(カオリナイト、ディッカイト及びナクライト)、蛇紋石(リザーダイト、アンチゴライト、クリソタイル)、雲母粘土鉱物(イライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト)、クロライト、バーミキュライト、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト)が挙げられる。
 石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏などがある。原料石膏としては、天然石膏または中和石膏もしくは副産石膏などの化学石膏を単独で、あるいはそれらの二種以上を混合したものが使用できる。主な化学石膏としてはリン酸石膏、フッ酸石膏、チタン石膏または排煙脱硫石膏などが例示される。また、原料石膏には、リサイクル石膏を含んでもよい。リサイクル石膏は、石膏ボードメーカーで自家発生する廃石膏ボード、新築時及び解体時に発生する廃石膏ボード等から回収されるリサイクル石膏であればいずれでも良い。本発明はこれらのいずれの原料石膏に対しても好適に用いることができ、また種々の割合でブレンドされたものに対しても優れた効果が得られる。
 本発明の気泡含有石膏スラリーは、石膏ボード用等に使用される添加剤を含有することができる。そのような添加剤としては汎用減水剤、消泡剤、整泡剤、硬化調整剤、撥水剤、接着剤、遅延剤などがあり、更に強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維、古紙、バージンパルプ等を添加する、或いは、軽量骨材であるパーライト、発泡スチール等とともに石膏ボードを作製することも行なわれる。
 本発明の気泡含有石膏スラリーは、本発明の水硬性組成物用気泡剤組成物を用いて製造することができる。
 すなわち、本発明は、次の工程1及び工程2を含む、気泡含有石膏スラリーの製造方法を提供する。
<工程1>
 本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
<工程2>
 工程1で得られた泡沫と、石膏及び水とを含有する石膏スラリーとを混合する工程。
 この製造方法により本発明の気泡含有石膏スラリーを調製できる。
 本発明の気泡含有石膏スラリーの製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、本発明の気泡含有水硬性組成物及びその製造方法、並びに本発明の気泡含有石膏スラリーで記載した態様を適宜適用することができる。
 本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換え、更に各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。混合に用いる泡沫及び石膏スラリーの温度は、それぞれ15℃以上40℃以下が好ましい。
 工程1、工程2は、本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法に準じて行うことができる。
実施例
 実施例、比較例で用いた成分を以下に示す。
(A1)成分
・C10AS:デシル硫酸エステルナトリウム
・C8AS:オクチル硫酸エステルナトリウム
・s-C8AS:2-エチルヘキシル硫酸エステルナトリウム
(A2)成分
・C12AS:ラウリル硫酸エステルナトリウム、(A21)成分
・C13AS:アルキル硫酸エステルナトリウム(炭素数12/14/16=63.5/23.5/13.0)、(A21)成分
・AES:ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、製品名「エマールD-3-D」、花王(株)製、(A22)成分
・AG:アルキルポリグリコシド(ラウリルグリコシド)、製品名「マイドール12」花王(株)製、(A23)成分
(B)成分
・C8OH:オクタノール、製品名「カルコール0898」花王(株)製
・C6OH:ヘキサノール、富士フィルム和光純薬(株)製
・C10OH:デカノール、製品名「カルコール1098」花王(株)製
・s-C8OH:2-エチルヘキサノール、富士フィルム和光純薬(株)製(B’)成分((B)成分の比較成分)
・C12OH:ラウリルアルコール、製品名「カルコール2098」花王(株)製
(1)水硬性組成物用起泡剤組成物の調製
 表1~3に示す水硬性組成物用起泡剤組成物を以下の方法により調製した。50mLスクリュー管に合計30gとなるよう各原料を所定の割合で加え、撹拌子を用いて1000rpmで3時間撹拌した。溶液粘度が高く撹拌効率が悪い場合は、適宜40℃の加温を行った。
(2)石膏スラリーの調製
 調製した表1~3の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを1対99の質量比で混合し、水硬性組成物用起泡剤組成物の濃度が1.0質量%(100倍希釈)の水溶液を調製した、調製した水溶液25gを1Lディスポカップ中に加え、フラット6枚パドル翼(FP-50、アズワン(株)製)を用いて、2000rpm(EUROSTAR 200 control、IKAジャパン(株)製)で60秒間撹拌し、泡沫を得た。なお、表1では、得られる石膏スラリーの硬化体の比重をおよそ0.5とするために、水硬性組成物用起泡剤組成物の水溶液の濃度を1.0質量%に代えて表1中で示す濃度に変更した。
 500mLディスポカップに焼き石膏200g、二水石膏2g、水150g、減水剤(マイテイ150、花王(株)製)0.8gを加え、ハンドミキサー(MK-H4、パナソニック(株)製)を用いてメモリ3で20秒間撹拌し、泡沫投入前の石膏スラリーを調製した。
 1Lディスポカップ中で調製した泡沫25gに、調製した前記石膏スラリーを全量投入し、1Lディスポカップ中で前記フラット6枚パドル翼を用いて、1500rpmで30秒間混錬し、気泡を含有する石膏スラリーを得た。なお石膏スラリーの水/石膏比は75質量%であった。混練に用いた泡沫と石膏スラリーの温度はいずれも20℃で行った。
(3)石膏中の平均気泡径の測定
 得られた気泡を含有する石膏スラリーを、直径5cm、高さ10cmの円柱供試体用の型枠(プラモールド、(株)ニフコ製)に流し込み、1時間以上室温で静置した。
 円柱供試体用の型枠から硬化した石膏スラリーを脱型し、60℃の恒温槽で24時間静置して乾燥した後、高さ5cmの部分に切れ込みを入れて、硬化体の断面を作成した。その断面をデジタルマイクロスコープで観察して、任意に100個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の算術平均から平均気泡径を算出した。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。結果を表1~3に示す。
 また得られた石膏スラリーの硬化体の比重を表1に示す。また得られた表2~3の石膏スラリーの硬化体の比重は0.28~0.72であった。
(4)石膏強度の測定
 (3)で得られた表1の石膏スラリーの硬化体を、40℃の恒温槽で2時間静置したあと、直ちに強度試験機(CONCRETO2000X、(株)島津製作所)を用いて分速1mmの圧縮速度で圧縮強度を測定した。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果より、石膏スラリーの硬化体の比重が同じ程度である場合、石膏スラリーの硬化体中の平均気泡径を大きくさせることで、石膏スラリーの硬化体の強度を高められることが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

Claims (17)

  1.  下記(A1)成分、任意に下記(A2)成分、及び下記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、水硬性組成物用起泡剤組成物。
    (A1)成分:炭素数8以上10以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上
    (A2)成分:(A1)成分以外の界面活性剤から選ばれる1種以上
    (B)成分:炭素数6以上10以下の一価アルコール
  2.  (A1)成分を、15質量%以上80質量%以下含有する、請求項1に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  3.  (A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.9以上1以下である、請求項1又は2に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  4.  (B)成分の含有量と、(A1)成分の含有量との質量比(B)/(A1)が0.01以上0.3以下である、請求項1~3の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  5.  (B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A2)]が0.005以上0.3以下である、請求項1~4の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  6.  (A2)成分が、(A1)成分以外のアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A21)成分という)、炭素数8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上(以下、(A22)成分という)、並びにグリコシド型ノニオン界面活性剤(以下、(A23)成分という)から選ばれる1種以上である、請求項1~5の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  7.  (A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A21)]が0.8以上1以下である、請求項6に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  8.  (B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A21)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A21)]が0.005以上0.3以下である、請求項6又は7に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  9.  (A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A22)]が0.8以上1以下である、請求項6~8の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  10.  (B)成分の含有量と、(A1)成分及び(A22)成分の合計含有量との質量比(B)/[(A1)+(A22)]が0.005以上0.3以下である、請求項6~9の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  11.  (A22)成分の含有量が6質量%以下である、請求項6~10の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  12.  石膏スラリー用である、請求項1~11の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
  13.  水硬性粉体、水、下記(A1)成分、任意に下記(A2)成分、及び下記(B)成分を含有し、(A1)成分の含有量と、(A1)成分及び(A2)成分の合計含有量との質量比(A1)/[(A1)+(A2)]が0.8以上1以下である、気泡含有水硬性組成物。
    (A1)成分:炭素数8以上10以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、及びその塩から選ばれる1種以上
    (A2)成分:(A1)成分以外の界面活性剤から選ばれる1種以上
    (B)成分:炭素数6以上10以下の一価アルコール
  14.  水硬性粉体が石膏である、請求項13に記載の気泡含有水硬性組成物。
  15.  気泡含有水硬性組成物の硬化体の平均気泡径が200μm以上800μm以下である、請求項13又は14に記載の気泡含有水硬性組成物。
  16.  次の工程1及び工程2を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法。
    <工程1>
     請求項1~11の何れか1項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
    <工程2>
     工程1で得られた泡沫と、水硬性粉体及び水とを含有する水硬性組成物とを混合する工程。
  17.  水硬性粉体が石膏である、請求項16に記載の気泡含有水硬性組成物の製造方法。
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