JP6818732B2 - レオロジー改質剤 - Google Patents
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Description
本発明のレオロジー改質剤は、低温から高温までの幅広い温度域(例えば7℃〜32℃)で、特に例えば32℃の高温域で、水に対して粘弾性を付与できるため、水溶液や水を含むスラリーのレオロジー改質に効果がある。本発明のスラリー組成物は、高い粘性を有し、水中分離抵抗性に優れるため、ポンプ圧送性と材料分離抵抗性を必要とする用途において効果がある。
そして、本発明では、(C)成分である特定の化合物を用いることで、低温から高温までの幅広い温度域(例えば7℃〜32℃)で、特に例えば32℃の高温域で、水溶液やスラリー等に対して粘弾性を付与することができる。これは、(C)成分を添加することによって、(A)成分と(B)成分からなる紐状ミセル間に(C)成分が配列し、内部密度が向上することで最適な充填パラメータになるためと推察される。
本発明のレオロジー改質剤は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する。
本発明のレオロジー改質剤は、液状物であることが好ましく、水を含有する液状物であることがより好ましい。本発明のレオロジー改質剤の一例として、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び水を含有するレオロジー改質剤が挙げられる。本発明のレオロジー改質剤の他の例として、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び水を含有し、(A)成分と(B)成分から形成された紐状ミセルを含有するレオロジー改質剤が挙げられる。紐状ミセルが形成されている場合、本発明のレオロジー改質剤は、動的粘弾性がMaxwell型に類似した挙動を示す。
本発明のレオロジー改質剤は、(A)成分として、炭化水素基の炭素数が12以上22以下であり、アルキレンオキサイドの平均付加モル数が0以上25以下である、硫酸エステル又はその塩を含有する。
炭化水素基の炭素数は、高い粘弾性を得る観点から、12以上、好ましくは14以上、より好ましくは16以上、更に好ましくは18以上、そして、22以下、好ましくは20以下である。
アルキレンオキサイドは、炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイドが挙げられる。アルキレンオキサイドはエチレンオキサイドが好ましい。(A)成分は、アルキレンオキサイドとしてエチレンオキサイドを含むことが好ましい。
(A)成分の炭化水素基の炭素数が17以上22以下の場合、アルキレンオキサイド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2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは5以上、そして、紐状ミセル内における活性剤の配列密度を高める観点から、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下である。
R1a−O−(R2aO)n−SO3M1 (a1)
〔式中、R1aは、炭素数12以上22以下の炭化水素基であり、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であり、nは平均付加モル数であり0以上25以下の数である。M1は水素原子又は陽イオン、好ましくは無機又は有機の陽イオンである。〕
R1aの炭素数は、高い粘弾性を得る観点から、12以上、好ましくは14以上、より好ましくは16以上、更に好ましくは18以上、そして、22以下、好ましくは20以下である。
一般式(a1)中、R1aの炭素数が17以上22以下の場合、nは、水への溶解性の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは5以上、そして、紐状ミセル内における界面活性剤の配列密度を高める観点から、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下である。
平均充てんパラメータ= v/ (a0×lc)
v: 炭化水素基の体積
a0 : 界面活性剤の水界面の最適頭部面積
lc: 炭化水素鎖の臨界鎖長
本発明のレオロジー改質剤は、(B)成分として、脂肪酸部分の炭素数が10以上22以下である、脂肪酸アルカノールアミドを含有する。
(B1)成分は、好ましくは脂肪酸部分の炭素数が16以上18以下である、脂肪酸アルカノールアミドであり、より好ましくはオレイン酸ジエタノールアミド及び/又はステアリン酸ジエタノールアミドである。
(B2)成分は、好ましくは脂肪酸部分の炭素数が10以上12以下である、脂肪酸アルカノールアミドであり、より好ましくはカプリン酸ジエタノールアミド及び/又はラウリン酸ジエタノールアミドである。
本発明のレオロジー改質剤は、(C)成分として、炭素数8以上のカルボン酸又はその塩を含有する。(C)成分は、幅広い温度領域でのスラリーの粘弾性を発現させる観点から、炭素数8以上の1価のカルボン酸又はその塩が好ましく、炭素数8以上の脂肪酸又はその塩がより好ましい。
(C)成分の炭素数は、(A)成分の炭化水素基の炭素数(一般式(a1)中のR1aの炭素数)と近い範囲であることが幅広い温度領域でスラリーの粘弾性を発現させる観点から好ましい。
(C)成分の炭素数は、充填パラメータの観点から、(A)成分の炭化水素基の炭素数(一般式(a1)中のR1aの炭素数)をX(整数)とするとき、X±2の範囲であることが好ましく、X(すなわち(C)成分の炭素数と(A)成分の炭化水素基の炭素数が同じ)であることがより好ましい。
(C)成分は、(A)成分の炭化水素基(一般式(a1)中のR1a)がアルキル基である場合、飽和脂肪酸であることが好ましく、(A)成分の炭化水素基(一般式(a1)中のR1a)がアルケニル基である場合、不飽和脂肪酸であることが好ましい。例えば、(A)成分の炭化水素基(一般式(a1)中のR1a)がステアリル基である場合、(C)成分は、ステアリン酸が好ましく、また(A)成分の炭化水素基(一般式(a1)中のR1a)がオレイル基である場合、(C)成分は、オレイン酸が好ましい。
本発明のレオロジー改質剤は、(A)成分を、高い粘弾性を得る観点から、好ましくは0.25質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上、より更に好ましくは5質量%以上、より更に好ましくは10質量%以上、そして、組成物の流動性を確保する観点から、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下含有する。
本発明のレオロジー改質剤は、(A)成分と(B)成分の合計含有量が所定の範囲内であり、かつ(A)成分と(B)成分の各含有量が所定の範囲内であることが好ましい。
また本発明のレオロジー改質剤は、非危険物(もしくは引火点が検出されない)にする観点から、水を含有する液状物であることが好ましい。
本発明のレオロジー改質剤は、水を、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22質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下含有する。水は、本発明のレオロジー改質剤の残部となる量で用いられるのが好ましい。
(D)成分は、ヒドロキシ基を、1つ以上3つ以下有する化合物が好ましい。(D)成分は、ヒドロキシ基を1つ有する化合物及びヒドロキシ基を2つ有する化合物から選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(D)成分は、分子量が50以上200以下の化合物が好ましい。
(D1)ヒドロキシ基を有する芳香族化合物
具体的には、ベンジルアルコール(Log Pow 1.10/SP値 9.3)などが挙げられる。
(D2)ヒドロキシ基を有する脂肪族化合物
具体的には、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(Log Pow 0.56/SP値10.5)、2−ブトキシエタノール(Log Pow 0.83/SP値10.8)、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(Log Pow 0.05/SP値 11.1)、1−ブタノール(LogPow0.90/SP値 11.3)、2−メトキシエタノール(Log Pow -0.77/SP値12.0)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(Log Pow 0.02/SP値10.3)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(Log Pow 1.15/SP値10.4)プロピルプロピレングリコール(Log Pow 0.62/SP値10.5)、2−ジメチルアミノエタノール(Log Pow -0.58/SP値11.3)、ジエタノールアミン(LogPow -1.43/SP値 15.4)、2−メチルペンタン−2,4−ジオール(Log Pow 0.58/SP値13.1)、ジプロピレングリコール(Log Pow -0.70/SP値13.3)、1,3−ブタンジオール(Log Pow -0.85/SP値14.8)、1,4−ブタンジオール(Log Pow -1.00/SP値15.0)、ジエチレングリコール(LogPow -1.30/SP値 15.0)、ネオペンチルグリコール(Log Pow 0.23/SP値13.8)、プロピレングリコール(Log Pow -0.92/SP値15.9)、エチレングリコール(Log Pow -1.36/SP値 17.8)などが挙げられる。
-1.36/SP値 17.8)から選ばれる1種以上の化合物である。
(D)成分は、より好ましくは、1,3−ブタンジオール(Log Pow -0.85/SP値14.8)、1,4−ブタンジオール(Log Pow -1.00/SP値15.0)、ジエチレングリコール(Log Pow -1.30/SP値15.0)、ネオペンチルグリコール(Log Pow 0.23/SP値 13.8)、プロピレングリコール(Log Pow -0.92/SP値15.9)、及びエチレングリコール(Log Pow -1.36/SP値17.8)から選ばれる1種以上の化合物である。
(D)成分は、臭気と入手性の観点から、ネオペンチルグリコール(Log Pow 0.23/SP値13.8)、及びプロピレングリコール(Log Pow -0.92/SP値15.9)から選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(A)成分への影響が少なく、かつ対象物に高い粘弾性を付与し、更に低温における製品安定性を維持する観点から、本発明のレオロジー改質剤は、2種以上の(D)成分を含有することが好ましい。この観点から、本発明のレオロジー改質剤は、(D)成分として、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、2−ブトキシエタノール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、1−ブタノール、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコールから選ばれる2種以上を含有することが好ましく、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコールを含有することが好ましい。(D)成分として、プロピレングリコール及びネオペンチルグリコールを含有する場合、プロピレングリコール/ネオペンチルグリコールの質量比は、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上、更に好ましくは40/60以上、そして、好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下である。
また、(D)成分が、オクタノール/水分配係数が0.5以上1未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7.5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、より更に好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。
また、(D)成分が、オクタノール/水分配係数が0以上0.5未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7.5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、より更に好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
また、(D)成分が、オクタノール/水分配係数が−0.8以上0未満の化合物である場合は、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、より更に好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。
また、(D)成分が、オクタノール/水分配係数が−0.95以上−0.8未満の化合物である場合は、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは15質量%以上、より好ましくは22質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは35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%以下である。
また、(D)成分が、オクタノール/水分配係数が−1.6以上−0.95未満の化合物である場合は、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。
(D)成分が、SP値が10以上13未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましく50質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
(D)成分が、SP値が13以上13.5未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは25質量%以上、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましく50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
(D)成分が、SP値が13.5以上14.5未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましく50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25質量%以下である。
(D)成分が、SP値が14.5以上15.5未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは25質量%以上、より更に好ましくは35質量%以上、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましく60質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
(D)成分が、SP値が15.5以上18未満の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは7質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは25質量%以上、より更に好ましくは35質量%以上、より更に好ましくは45質量%以上、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましく60質量%以下である。
(D)成分が、SP値が18以上20以下の化合物である場合は、レオロジー改質剤の粘度の観点から、当該(D)成分の含有量は、本発明のレオロジー改質剤中、好ましくは25質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは45質量%以上、そして、好ましくは55質量%以下、より好ましく80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
(E)成分のポリプロピレングリコールの重量平均分子量は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、そして、好ましくは5,000以下、より好ましくは3,000以下である。
(E)成分のエチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体の重量平均分子量は、好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上、そして、好ましくは25,000以下、より好ましくは20,000以下である。
こうした特性から、本発明のレオロジー改質剤は、増粘剤、チキソトロピー付与剤などとして適度な粘弾性が要求される用途にも好適に用いられる。例えば、増粘ゲル化剤、配管摩擦抵抗低減剤、インク用添加剤、農薬助剤、潤滑剤、ワックスなどとして有用である。
本発明のレオロジー改質剤は、水硬性スラリー用レオロジー改質剤としてより有用である。すなわち、水硬性粉体を含有するスラリー用のレオロジー改質剤としてより有用である。本発明のレオロジー改質剤は、水硬性スラリーに対して、材料分離抑制、水中分離抑制といった効果を付与できる。本発明のレオロジー改質剤は、例えば、水中不分離コンクリート、吹付用コンクリート用、トンネル補修用、水平でない壁への施工用、坑井掘削用の添加剤、シールド工法用として用いることができる。また、本発明のレオロジー改質剤は、工事領域を枠で囲って枠内の水を排水することなしに、護岸工事を行う用途などに用いることができる。
標準試験(I):200mlビーカーに、水硬性粉体と水との質量比が、水/水硬性粉体で、300質量%の水硬性組成物から採取した上澄み液90mgに、本発明のレオロジー改質剤を、(A)成分と(B)成分の合計含有量が上澄み液100質量部に対して3質量部以上10質量部以下となるように加え、直径6mmのガラス棒で4回転/秒で180秒間撹拌し、撹拌停止時に液状物に気泡の巻き返しがあるか観察する。
配管摩擦抵抗低減剤とは、密閉循環系を形成する配管中の水に添加することにより、水の乱流を抑え、さらに配管と水との摩擦抵抗を低減させて冷温水ポンプの搬送動力(圧送エネルギー)を軽減させる剤をいう。
配管摩擦抵抗低減剤には、本発明の液状レオロジー改質剤で述べた事項を適宜適用することができる。
冷温水ポンプの密閉循環系の水に、本発明の配管摩擦低減剤を添加すると、(A)成分と(B)成分が紐状ミセルを形成し、この紐状ミセルが循環水の乱れのエネルギー(乱流渦)を吸収し、循環水の流れを乱流から層流に変化させることができる。これにより、配管内の摩擦が低減されるため、冷温水ポンプの搬送動力を低減させることができる。
また配管摩擦低減剤には、カチオン性界面活性剤と芳香族アニオン活性剤を含むものが提案されており、例えば特開昭58−185692号公報が挙げられる。
増粘ゲル化剤には、本発明のレオロジー改質剤で述べた事項を適宜適用することができる。
本発明の増粘ゲル化剤は、(A)成分と(B)成分が紐状ミセルを形成することで、高い粘弾性を有するため、例えば、洗浄剤組成物に添加すれば、垂直又は傾斜した硬質等の汚れた表面に対して、より長い間付着させることができ、高い洗浄効果を上げることができる。
また本発明は、(A)成分と(B)成分と(C)成分と水とを含む混合物の、レオロジー改質剤としての用途を提供する。
また本発明は、(A)成分と(B)成分と(C)成分と水とを含み、(A)成分と(B)成分から形成された紐状ミセルを含む混合物の、レオロジー改質剤としての使用を提供する。
これらの使用又は用途には、上記で述べた事項、例えば(A)成分、(B)成分、(C)成分の好ましい態様を、適宜適用することができる。
本発明のスラリー組成物は、本発明のレオロジー改質剤、水、及び粉体を含有する。すなわち、本発明のスラリー組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、水、及び粉体を含有する。
本発明のスラリー組成物の一例として、(A)成分、(B)成分、(C)成分、水、及び粉体を含有し、(A)成分と(B)成分から形成された紐状ミセルを含有するスラリー組成物が挙げられる。紐状ミセルが形成されている場合、本発明のスラリー組成物は、該スラリー組成物の(A)成分、(B)成分及び水の組成で調製した水溶液の動的粘弾性がMaxwell型に類似した挙動を示す。
本発明のスラリー組成物には、本発明のレオロジー改質剤で述べた事項を適宜適用することができる。
(1)セメント、石膏などの水硬性粉体
(2)フライアッシュ、シリカフューム、火山灰、けい酸白土などのポソラン作用を持つ粉体
(3)石炭灰、高炉スラグ、けい藻土などの潜在水硬性粉体
(4)カオリン、ケイ酸アルミニウム、クレー、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、セリサイト、ベントナイトなどのケイ酸塩
(5)炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸鉛などの炭酸塩
(6)硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩
(7)ストロンチウムクロメート、ピグメントイエローなどのクロム酸塩
(8)モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜鉛、モリブデン酸マグネシウムなどのモリブデン酸塩
(9)アルミナ、酸化アンチモン、酸化チタニウム、酸化コバルト、四酸化三鉄、三酸化ニ鉄、四酸化三鉛、一酸化鉛、酸化クロムグリーン、三酸化タングステン、酸化イットリウムなどの金属酸化物
(10)水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化鉄、メタチタン酸などの金属水酸化物
(11)炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタンなどの金属炭化物
(12)窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタン酸バリウム、サチンホワイト、カーボンブラック、グラファイト、クロムイエロー、硫化水銀、ウルトラマリン、パリスブルー、チタニウムイエロー、クロムバーミリオン、リトポン、アセト亜ヒ酸銅、ニッケル、銀、パラジウム、チタン酸ジルコン酸鉛などの、上記(1)〜(11)に分類されない他の無機粉体
また本発明のスラリー組成物は、(A)成分の含有量が、水100質量部に対して、実用上、十分な粘弾性を得る観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.12質量部以上、更に好ましくは0.25質量部以上、より更に好ましくは0.5質量部以上、そして、スラリー組成物中における泡立ち抑制の観点から、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。ここでの水は、スラリー組成物の水相部分の水である。
また本発明のスラリー組成物は、(B)成分の含有量が、水100質量部に対して、実用上、十分な粘弾性を得る観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.12質量部以上、更に好ましくは0.25質量部以上、より更に好ましくは0.5質量部以上、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。ここでの水は、スラリー組成物の水相部分の水である。
本発明のスラリー組成物は、(A)成分と(B)成分の合計含有量が所定の範囲内であり、かつ(A)成分と(B)成分の各含有量が所定の範囲内であることが好ましい。
ここで、水/粉体比(W/P)は、スラリー組成物中の水と粉体の質量百分率(質量%)であり、水/粉体×100で算出される。
本発明は、本発明のレオロジー改質剤、水、及び粉体を混合する、スラリー組成物の製造方法を提供する。
本発明のスラリー組成物の製造方法には、本発明のレオロジー改質剤及びスラリー組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
本発明のスラリー組成物は粘性だけでなく、高い粘弾性も併せ持つため、材料分離抵抗性に優れていると考えられる。つまり、高い粘性だけではスラリーの粒子がゆっくりと沈降してしまうため、粘弾性も必要だと考えられる。
本発明は、本発明のレオロジー改質剤、水、及び水硬性粉体を含有する、水硬性スラリー組成物を提供する。すなわち、本発明の水硬性スラリー組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、水、及び水硬性粉体を含有する。
本発明の水硬性スラリー組成物の一例として、(A)成分、(B)成分、(C)成分、水、及び水硬性粉体を含有し、(A)成分と(B)成分から形成された紐状ミセルを含有する水硬性スラリー組成物が挙げられる。紐状ミセルが形成されている場合、本発明の水硬性スラリー組成物は、該スラリー組成物の(A)成分、(B)成分及び水の組成で調製した水溶液の動的粘弾性がMaxwell型に類似した挙動を示す。
また、水硬性粉体は、セメント又はセメントとベントナイトとの混合粉末が挙げられる。
分散剤を加える時は、水と粉体と分散剤を混練後、本発明のレオロジー改質剤を加えて混合することが好ましい。
また本発明の水硬性スラリー組成物は、(A)成分の含有量が、水100質量部に対して、実用上、十分な粘弾性を得る観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.12質量部以上、更に好ましくは0.25質量部以上、より更に好ましくは0.5質量部以上、そして、水硬性スラリー組成物中における泡立ち抑制の観点から、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
また本発明の水硬性スラリー組成物は、(B)成分の含有量が、水100質量部に対して、実用上、十分な粘弾性を得る観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.12質量部以上、更に好ましくは0.25質量部以上、より更に好ましくは0.5質量部以上、そして、水硬性スラリー組成物の水和反応を阻害させない観点から、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
本発明の水硬性スラリー組成物は、(A)成分と(B)成分の合計含有量が所定の範囲内であり、かつ(A)成分と(B)成分の各含有量が所定の範囲内であることが好ましい。ここでの水は、水硬性スラリー組成物の水相部分の水である。
ここで、水/水硬性粉体比(W/C)は、水硬性スラリー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。
なお、水硬性粉体が、セメントなどの水和反応により硬化する物性を有する粉体の他、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉(炭酸カルシウム粉末)から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。また、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。これは、水硬性粉体の質量が関係する他の質量部などにおいても同様である。
本発明は、本発明のレオロジー改質剤、水、及び水硬性粉体を混合する、水硬性スラリー組成物の製造方法を提供する。
本発明の水硬性スラリー組成物の製造方法には、本発明のレオロジー改質剤、スラリー組成物、スラリー組成物の製造方法及び水硬性スラリー組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
すなわち、本発明の水硬性スラリー組成物の製造方法として、水と水硬性粉体とを含むスラリーを調製し、本発明のレオロジー改質剤を該スラリーに添加し、混合する、水硬性スラリー組成物の製造方法が挙げられる。
(A)成分、(B)成分、(C)成分は、以下のものを用いた。
(A)成分
(a−1):ポリオキシエチレンアルケニル硫酸エステル塩(一般式(a1)中、R1a:炭素数18のアルケニル基(オレイル基)、R2a:エチレン基、n:9、M1:アンモニウムイオン)
(a−2):ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩(一般式(a1)中、R1a:炭素数18のアルキル基(ステアリル基)、R2a:エチレン基、n:9、M1:アンモニウムイオン)
(B)成分
(b−1):オレイン酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が18のアルケニル基(オレイル基)である脂肪酸ジエタノールアミド)
(b−2):ラウリン酸ジエタノールアミド(脂肪酸部分の炭素数が12のアルキル基(ラウリル基)である脂肪酸ジエタノールアミド)
(C)成分
表1、2に示す化合物を使用した。
(D)成分
(d−1):プロピレングリコール
表1、2に示す含有量の(A)成分と、(B)成分と、(C)成分と、水とを混合してレオロジー改質剤を調製した。その際、(D)成分としてプロピレングリコールを適量用いて、一液型のレオロジー改質剤を得た。表中の含有量は、有効分の含有量である。
具体的には、スクリュー管に、20℃の水、(A)成分、(C)成分、及び(D)成分を配合し、恒温槽(40℃)で、(A)成分が完全に溶解するまで加熱し、(A)成分が全量溶解したのを確認したのち、(B)成分を配合し、(B)成分が均一に分散するまで撹拌した。この方法で、表1、2に記載の各レオロジー改質剤を得た。
表中の実施例のレオロジー改質剤を、水、及び水硬性粉体と混合することで、粘弾性を有する水硬性スラリー組成物を得ることができる。
(1)水硬性スラリー組成物の調製
表1、2に示す所定の温度に調整した水400gとセメント(普通ポルトランドセメント、太平洋セメント製と住友大阪セメント製を質量比50/50で混合した物)400gを混合し、市販のハンドミキサーを用いて30秒間撹拌した。その後、調製したレオロジー改質剤を、水硬性スラリー組成物中の水100質量部に対して、レオロジー改質剤が4質量部となるように添加し、90秒間撹拌を続けることで、水硬性スラリー組成物を調製した。
最初にセメントに添加した水量とレオロジー改質剤中の水量との合計は400gとなるように調製した。水は水道水を使用した。
調製した各水硬性組成物の水/水硬性粉体比(W/C)は100質量%であった。
得られた水硬性スラリー組成物の粘度をB型粘度計(RION株式会社製、VISCOTESTER VT−04E、ローターNo.1)を用いて回転数62.5rpmで撹拌し、撹拌から1分後の値を採用した。結果を表1、2に示す。水硬性スラリー組成物の粘度が1,000mPa・s以上であれば、スラリーに粘弾性が確認されるが、該粘度が高い程、水硬性スラリーの改質効果が高いため好ましい。
Claims (3)
- (A)炭化水素基の炭素数が12以上22以下であり、アルキレンオキサイドの平均付加モル数が0以上25以下である、硫酸エステル又はその塩(以下、(A)成分という)、(B)脂肪酸部分の炭素数が10以上22以下である、脂肪酸アルカノールアミド(以下、(B)成分という)、(C)炭素数8以上のカルボン酸又はその塩(以下、(C)成分という)、水及び粉体を含有するスラリー組成物。
- (C)成分が、1価のカルボン酸又はその塩である、請求項1に記載のスラリー組成物。
- 粉体が水硬性粉体又は水硬性粉体とベントナイトとの混合粉体である、請求項1又は2に記載のスラリー組成物。
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