JP6652382B2 - 組成物 - Google Patents
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Description
特許文献2は、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物塩と水とカチオン性材料とを含む耐硫酸性付与剤を開示している。
特許文献3は、アルキルエーテル脂肪酸塩、第4級アンモニウム塩、非イオン性界面活性剤を含有する洗浄剤組成物を開示している。
特許文献4は、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物またはその塩、ジアルキルスルホコハク酸またはその塩、及びカチオン界面活性剤からなるセメント分散剤を開示している。
特許文献5は、ソルビタン脂肪酸エステル系界面活性剤と、ロジンポリオキシアルキレン付加物等の樹脂酸系界面活性剤又は第四級アンモニウム塩系界面活性剤とを有効成分とする農薬用効力増強剤組成物を開示している。
(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である、
組成物に関する。
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下で用いる、
スラリー組成物の製造方法に関する。
スラリー組成物の製造方法に関する。
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上45/55以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上35/65以下となるように混合される、
キットに関する。
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、紐状ミセルを形成するように混合される、キットに関する。
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、Maxwell型の動的粘弾性を示すように混合される、キットに関する。
ハイブリッド紐状ミセルは、NSFが螺旋状になり、NSFの硫酸基とカチオン活性剤のカチオン部分が結合し、カチオン界面活性剤が疎水部を内側に向けた状態で螺旋状に配置されることで、円筒形になっていると考えられる。通常の2種の界面活性剤から形成されるものは紐状ミセルと呼ばれるが、本発明ではポリマーによって紐状ミセルを形成していると考えられるものをハイブリッド紐状ミセルと呼ぶ。このハイブリッド紐状ミセルは、通常の紐状ミセルと比べ絡み合いが強いため、例えば15〜70℃の幅広い温度領域の組成物中においても粘弾性を制御可能である。またNSFの分子量やカチオン界面活性剤の炭素数を使用する温度に合わせて適宜選択することで、用途に合わせた製品形態、粘弾性、材料コストを設定することが出来る。さらに、NSFはコンクリート分散剤として世界中の市場において安価に出回っており、容易に入手可能である点も実用上大きな利点である。
本発明の組成物は、(A)成分、(B)成分及び水を含有し、
(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である。
なお(A)成分の重量平均分子量は、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムを標準物質としたGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー法:UV検出)測定による面積比較により算出した。具体的な条件は下記の通りである。
カラム:G4000SWXL+G2000SWXL(東ソー株式会社)
溶離液:30mM CH3COONa/CH3CN=6/4
流量:0.7ml/min
検出:UV280nm
サンプルサイズ:0.2mg/ml
標準物質:西尾工業(株)製 ポリスチレンスルホン酸ソーダ換算(単分散ポリスチレンスルホン酸ナトリウム:分子量、206、1,800、4,000、8,000、18,000、35,000、88,000、780,000)
検出器:東ソー株式会社 UV−8020
また本発明の組成物は、(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0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.01質量部以上、そして、水硬性組成物の水和反応を阻害させない観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
また本発明の組成物は、(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0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.01質量部以上、そして、組成物の泡立ち抑制の観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
本発明の組成物は、(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。
また、NSFは適度な水溶性を得る観点と容易に製造できる観点とから特定の重量平均分子量を持つ必要があると考えられる。
本発明の組成物は、実用上十分な粘弾性を得る観点から、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、35/65以上、そして、50/50以下であり、好ましくは45/55以下である。
また、実用上十分な粘弾性を得る観点から、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、25/75以上、そして、55/45以下である。さらに、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超17以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、好ましくは35/65以上、そして、好ましくは45/55以下であり、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が17超18以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、好ましくは45/55以下、より好ましくは35/65以下である。
また、実用上十分な粘弾性を得る観点から、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、5/95以上、好ましくは15/85以上、より好ましくは25/75以上、そして、45/55以下、好ましくは35/65以下である。
また、実用上十分な粘弾性を得る観点から、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、5/95以上、好ましくは15/85以上、そして、35/65以下、好ましくは25/75以下である。
芳香環を1つのみ有するアニオン性芳香族化合物としては、芳香環を有するカルボン酸及びその塩、芳香環を有するホスホン酸及びその塩、芳香環を有するスルホン酸及びその塩が挙げられ、具体的には、サリチル酸、p−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、安息香酸、m−スルホ安息香酸、p−スルホ安息香酸、4−スルホフタル酸、5−スルホイソフタル酸、p−フェノールスルホン酸、m−キシレン−4−スルホン酸、クメンスルホン酸、メチルサリチル酸、スチレンスルホン酸、クロロ安息香酸及びこれらの塩が挙げられる。
本発明の組成物は、アニオン性芳香族化合物を上記の含有量にした場合、高温領域における減粘を抑制でき、幅広い温度領域でも高い粘弾性を示す本発明の効果を維持できる。
こうした特性から、本発明の組成物は、増粘剤、レオロジー改質剤、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好適に用いられる。例えば、増粘ゲル化剤、増泡剤、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り、また水硬性組成物のレオロジー改質剤として、材料分離抑制、水中分離抑制用途に特に有用である。例えば、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、坑井掘削用添加剤、夏や亜熱帯や熱帯など水硬性組成物の混練温度が高い場合の、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出来る。
また本発明の組成物において、(A)成分と(B)成分からハイブリッド紐状ミセルが形成している場合、組成物の動的粘弾性がMaxwell型を示す。すなわち、本発明の組成物において、(A)成分と(B)成分からハイブリッド紐状ミセルが形成していることは、組成物の動的粘弾性がMaxwell型を示すか否かにより確認できる。
組成物中の動的粘弾性がMaxwell型を示すとは、振動周波数ωに対する損失弾性率曲線G’’が単一の極大値を有することであり、その確認方法としては、特開2009−227659号公報、段落[0023]〜[0025]に記載の方法のようにCole−Coleプロットを描き半円弧状になることで確認することが出来る。
図1で示される単一のMaxwell模型で定義される液体は、紐状ミセル溶液以外報告されておらず、紐状ミセル独特の特異的挙動ということが出来る。
単一のMaxwell模型で定義される十分に発達した紐状ミセル溶液は、ストレス制御式レオメーターを用いて動的粘弾性測定を行ったときに、以下の式に対応する挙動を示す。
この挙動を横軸ω、縦軸にG’(ω)、G’’(ω)を模式的に図示すると図2のように表される。
上記式のG0は図2の高周波数側で得られるG’のプラトー領域における平坦弾性率を表す。
上記式から導けるように、G’曲線とG’’曲線はω=1/τにおいてG’ = G’’となり交差する。また、上記式で示される動的粘弾性挙動を示す場合、Cole−Coleプロット(G’’ vs G’)を取ると、完全にG’軸上に中心を持つ半円状にデータが重なるという性質を持つ。すなわち、Cole−Coleプロット(G’’ vs G’)を取ることにより、簡易的に紐状ミセルの形成を判別できる。
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、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は、本発明の組成物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)成分がハイブリッド紐状ミセルを形成し、このハイブリッド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。
増粘ゲル化剤は、本発明の組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
本発明の増粘ゲル化剤は、(A)成分と(B)成分がハイブリッド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。
本発明のスラリー組成物は、(A)、(B)、粉体及び水を含有し、
(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である。
また本発明のスラリー組成物は、本発明の組成物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
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。
本発明のスラリー組成物の製造方法は、(A)成分、(B)成分、粉体及び水を混合する、スラリー組成物の製造方法であって、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上45/55以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上35/65以下で用いる、
スラリー組成物の製造方法である。
スラリー組成物の製造方法である。
また本発明のスラリー組成物の製造方法は、本発明の組成物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。
すなわち、本発明のスラリー組成物の製造方法は、水と粉体とを含むスラリーを調製し、(A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物と(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤を該スラリーに添加し、混合する、スラリー組成物の製造方法である。
水と粉体とを含むスラリーは、(A)成分の粉体への吸着を低減する観点から、好ましくは1分以上、より好ましくは2分以上、そして、好ましくは5分以下、より好ましくは4分以下、混練した後に、(A)成分と(B)成分を該スラリーに添加する。
(A)成分と(B)成分は、該スラリーに同時に添加しても良いが、該スラリーに(A)成分を添加して、1分以上5分以下混練した後、(B)成分を添加し混合する方法がより好ましい。
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、分離安定性に優れていると考えられる。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だと考えらえる。
本発明の水硬性スラリー組成物は、(A)成分、(B)成分、水硬性粉体及び水を含有し、
(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である。
本発明の水硬性スラリー組成物は、本発明の組成物、スラリー組成物及びスラリー組成物の製造方法で述べた事項を適宜適用することができる。
分散剤を加える時は、水と粉体と分散剤を混練後、(A)成分を加えて混練し、その後(B)成分を加えて混合することが好ましい。
R1、R2:水素原子、又はメチル基
p1:0以上2以下の数
q:0又は1の数
AO:炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基
r:AOの平均付加モル数であり、5以上150以下の数、
R3:水素原子、又は炭素数1以上4以下のアルキル基
を表す。〕
R4、R5、R6:水素原子、メチル基、又は(CH2)p2COOM2
M1、M2:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属(1/2原子)、アンモニウム、アルキルアンモニウム、又は置換アルキルアンモニウム
p2:0以上2以下の数
を表す。なお、(CH2)p2COOM2はCOOM1と無水物を形成していてもよい。〕
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、水硬性粉体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0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.01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20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10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、水硬性粉体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0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、更に好ましくは0.01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20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10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。
また(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、25/75以上、そして、55/45以下、である。さらに、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超17以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、好ましくは35/65以上、そして、好ましくは45/55以下であり、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が17超18以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、好ましくは45/55以下、より好ましくは35/65以下である。
また、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、5/95以上、好ましくは15/85以上、より好ましくは25/75以上、そして、45/55以下、好ましくは35/65以下である。
また、(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、5/95以上、好ましくは15/85以上、そして、35/65以下、好ましくは25/75以下である。
ここで、水/水硬性粉体比(W/P)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。
本発明の水硬性スラリー組成物の製造方法は、(A)成分、(B)成分、水硬性粉体及び水を混合する、水硬性スラリー組成物の製造方法であって、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下で用いる、
水硬性スラリー組成物の製造方法である。
水硬性スラリー組成物の製造方法である。
本発明の水硬性スラリー組成物の製造方法は、本発明の組成物、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は、水と水硬性粉体とを含むスラリーを調製し、(A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物と(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性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である。
水と水硬性粉体とを含むスラリーは、(A)成分の粉体への吸着を低減する観点から、好ましくは1分以上、より好ましくは2分以上、そして、好ましくは5分以下、より好ましくは4分以下、混練した後に、(A)成分と(B)成分を該スラリーに添加する。
(A)成分と(B)成分は、該スラリーに同時に添加しても良いが、該スラリーに(A)成分を添加して、1分以上5分以下混練した後、(B)成分を添加し混合する方法がより好ましい。
分散剤としてNSFを用いる時は(A)成分と同じものを用いることが出来る。
本発明のキットは、(A)成分を含む水溶液と、(B)成分を含む水溶液を含んで構成されるキットであって、
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上45/55以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上35/65以下となるように混合される、
キットである。
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、ハイブリッド紐状ミセルを形成するように混合される、キットである。
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、Maxwell型の動的粘弾性を示すように混合される、キットである。
また本発明のキットは、本発明の組成物、スラリー組成物、スラリー組成物の製造方法、水硬性スラリー組成物及び水硬性スラリー組成物の製造方法で述べた事項を適宜適用することができる。
(A)成分
・NSF1:花王株式会社製、デモールNL、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、重量平均分子量(表中、Mwとする)3800
・NSF2:花王株式会社製、マイテイ150、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、重量平均分子量13000
・パラトルエンスルホン酸ナトリウム:和光純薬工業株式会社製、試薬、分子量194
・ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド:花王株式会社製、コータミン60w、長鎖炭化水素基の平均炭素数16
・アルキルトリメチルアンモニウムクロライド〔C16/C18=60/40(質量比)〕:花王株式会社製、コータミン68w、長鎖炭化水素基の平均炭素数16.8
・アルキルトリメチルアンモニウムクロライド〔C16/C18=17/83(質量比)〕:花王株式会社製、コータミン86w、長鎖炭化水素基の平均炭素数17.7
・ドコシルトリメチルアンモニウムクロライド:花王株式会社製、コータミン2285E−E、長鎖炭化水素基の平均炭素数22
<GCの測定条件>
サンプル調製:ヘキサン溶液
GC装置:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー株式会社製)
カラム:キャピラリーカラム、J&W DB−17HT(アジレント・テクノロジー株式会社製)
温度、昇温速度 30℃/分 60→320℃
注入口;60℃
検出器;320℃
検出器:FID
キャリアガス:ヘリウム
・テトラブチルアンモニウムクロライド:東京化成工業株式会社製、試薬
・ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド:和光純薬工業株式会社製、試薬
・ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド:花王株式会社製、コータミン24P
20℃の水に、(A)成分又は(A’)成分を添加し、市販のハンドミキサーを用いて、均一に溶解するまで、約1分間、撹拌した。次に(B)成分又は(B’)成分を添加し、市販のハンドミキサーを用いて、粘弾性が発現するまで、約2分間、撹拌し、表1〜4記載の各組成物を得た。なお、組成物が十分に混合可能であれば、撹拌方法は特に問わない。本発明の組成物の調製方法は、上記の調製方法に限定されるものではない。
調製した各組成物に対して、下記条件にて、各組成物の各温度(20℃、40℃、60℃)における動的粘弾性測定を行い、角周波数ω=1.34(1/s)における貯蔵弾性率G’(Pa)と損失弾性率G’’(Pa)を得た。それらの値を用いて複素粘度の絶対値η*(Pa・s)を算出した。
・測定装置名:(株)アントンパール・ジャパン製 MCR301
・アプリケーション:RHEOPLUS
・測定治具:コーンプレートCP−50(d=0.097mm)
・ひずみ:10%
・角周波数測定範囲:0.00624〜62.4(1/s)
複素粘度の絶対値η*は、静的粘弾性測定における粘度と相関のあるパラメータである。特定の各周波数ω1におけるG’の絶対値を底辺、G’’の絶対値を立辺とする直角三角形の斜辺の値としてG*の絶対値が求まり、このG*をω1で除することにより、絶対値のη*が算出される。
比較例2−1の組成物は従来品であり、動的粘弾性を有するのは20℃近辺のみと狭いため、例えば、組成物中の水100質量部に対する(A)成分と(B)成分の含有量の合計が比較例2−1の組成物と同じ3質量部において、この組成物の複素粘度と測定温度の積の総和を上回る組成物を実施例とし、下回るものを比較例とした。
また、動的粘弾性特性は応力の向きと大きさが時間と共に変わり、例えば水硬性組成物の混練では一定の力が一方向にかかり続けるとの違いがあるが、動的粘弾性特性の角周波数が1〜10程度が、水硬性組成物の混練時の状態に近いと言われている。このため、角周波数が1〜10の範囲であれば、どの角周波数でも複素粘度の測定結果として用いることができると考えられるが、本発明では1.34の時の複素粘度を代表値とした。
また比較例の一部は、(A’)を(A)、(B’)を(B)として、水100質量部に対する(A)と(B)の含有量の合計及び(A)/(B)質量比を示した。
また表中の「分離」とは、組成物中に沈殿物が析出した状態のことを指し、動的粘弾性測定を行わなかった。
実施例3−1の組成物の測定温度40℃における動的粘弾性特性をプロットしたグラフを図3に示す。この曲線は特開2009−227659号公報、段落[0023]〜[0025]に記載された理論式に乗っており、G’’が単一の極大値を有していることから、Maxwell型を示していることが分かる。その他の実施例の組成物については、各温度において、同様に動的粘弾性特性を測定し、温度が上昇するほど、Maxwell型曲線がニュートン流体型に近づいていく傾向を示したが、Maxwell型であることを確認した。
水中不分離性は、コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格(JSCE−D 104−2007)付属書2における、水中不分離性コンクリートの水中分離度試験方法と類似する以下の方法で評価した。
実施例1−4と比較例2−14の組成物を用いて水中不分離性の評価を行った。具体的な調製方法は、水とセメント(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1/1で混合した物)400gを混合し、モルタルミキサーを用いて20℃で1分間撹拌し、その後、(A)成分の40質量%の水溶液を添加し20℃で1分間混合した。(B)成分又は(B’)成分の28質量%の水溶液を添加し、更に1分間撹拌を続けることで、粘弾性を有する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(A)成分の水溶液の水量と(B)成分又は(B’)成分の水溶液の水量との合計は400gとなるように調製した。
なお、水100質量部に対する(A)成分と(B)成分又は(B’)成分の含有量と、(A)/(B)質量比は、実施例1−4又は比較例2−14の組成物と同様になるように調製した。調製した各水硬性組成物の水/水硬性粉体比(W/P)は100質量%であった。
水中分離度試験として、調製した各水硬性スラリー組成物の約100gを約200mLの水中へ添加し、水硬性スラリー組成物の水中での飛散具合を目視で確認した。
Claims (22)
- (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)、
(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基(以下、長鎖炭化水素基という)を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)及び水を含み、
(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下であり、
(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、水100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下である、組成物。 - (A)成分の重量平均分子量が、3000以上20000以下である、請求項1に記載の組成物。
- (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)と(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基(以下、長鎖炭化水素基という)を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)から形成された紐状ミセル及び水を含み、
(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、水100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下である、組成物。 - (A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である、請求項3に記載の組成物。 - (A)成分の重量平均分子量が、3000以上20000以下である、請求項3又は4に記載の組成物。
- (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基(以下、長鎖炭化水素基という)を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)及び水を含み、動的粘弾性がMaxwell型であり、
(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、水100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下である、組成物。 - (A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、35/65以上50/50以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、25/75以上55/45以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下であり、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下である、請求項6に記載の組成物。 - (A)成分の重量平均分子量が、3000以上20000以下である、請求項6又は7に記載の組成物。
- 請求項1〜8の何れか1項に記載の組成物及び粉体を含有するスラリー組成物。
- 粉体が水硬性粉体である、請求項9に記載のスラリー組成物。
- (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基(以下、長鎖炭化水素基という)を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)、粉体及び水を混合する、スラリー組成物の製造方法であって、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、5/95以上45/55以下で用い、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、5/95以上35/65以下で用い、
(A)成分と(B)成分の混合量の合計が、水100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下で用いる、
スラリー組成物の製造方法。 - (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)、粉体及び水を混合して、(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を調製する、スラリー組成物の製造方法であって、
(A)成分と(B)成分の混合量の合計が、水100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下で用いる、
スラリー組成物の製造方法。 - 水と粉体とを含むスラリーを調製し、(A)成分と(B)成分を該スラリーに添加し、混合する、請求項11又は12に記載のスラリー組成物の製造方法。
- 水と粉体とを含むスラリーを調製し、該スラリーに(A)成分を添加し混合した後、(B)成分を添加し混合する、請求項11〜13の何れか1項に記載のスラリー組成物の製造方法。
- 水と粉体と分散剤とを含むスラリーを調整し、該スラリーに前記質量比(A)/(B)を満たす量の(A)成分を添加し混合した後、前記質量比(A)/(B)を満たす量の(B)成分を添加し混合する、請求項11に記載のスラリー組成物の製造方法。
- 分散剤がナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物である請求項15に記載のスラリー組成物の製造方法。
- 粉体が水硬性粉体である、請求項11〜16の何れか1項に記載のスラリー組成物の製造方法。
- (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)を含む水溶液と、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基(以下、長鎖炭化水素基という)を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)を含む水溶液を含んで構成される、(A)成分、(B)成分及び水を含む組成物の調製に用いられるキットであって、
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が14以上16以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、35/65以上50/50以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が16超18以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、25/75以上55/45以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が1000以上5000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上45/55以下となるように混合され、
(B)成分の長鎖炭化水素基の平均炭素数が18超24以下で、かつ、(A)成分の重量平均分子量が5000超100000以下の場合、(A)成分と(B)成分とを、質量比(A)/(B)が、5/95以上35/65以下となるように混合され、
前記組成物中の水100質量部に対して、(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、0.5質量部以上8質量部以下となるように混合される、
キット。 - (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)を含む水溶液と、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)を含む水溶液を含んで構成される、(A)成分、(B)成分及び水を含む組成物の調製に用いられるキットであって、
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、
紐状ミセルを形成するように混合され、
前記組成物中の水100質量部に対して、(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、0.5質量部以上8質量部以下となるように混合される、
キット。 - (A)重量平均分子量が1000以上100000以下である、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物(以下、(A)成分という)を含む水溶液と、(B)平均炭素数14以上24以下の炭化水素基を少なくとも1つ有するカチオン性界面活性剤(以下、(B)成分という)を含む水溶液を含んで構成される、(A)成分、(B)成分及び水を含む組成物の調製に用いられるキットであって、
(A)成分を含む水溶液と(B)成分を含む水溶液が、
Maxwell型の動的粘弾性を示すように混合され、
前記組成物中の水100質量部に対して、(A)成分と(B)成分の含有量の合計が、0.5質量部以上8質量部以下となるように混合される、
キット。 - 粉体スラリー組成物製造用である、請求項18〜20の何れか1項に記載のキット。
- 水硬性スラリー組成物製造用である、請求項18〜20の何れか1項に記載のキット。
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