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公開番号2024073730
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184591
出願日2022-11-18
発明の名称押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物
出願人花王株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C04B 24/26 20060101AFI20240523BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】未燃カーボンが多く、多孔質である低品質なフライアッシュを使用した押出成形水硬性組成物の押出成形する際の作業性を改善する、押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物、及び未燃カーボンが多く、多孔質である低品質なフライアッシュを使用した場合においても、押出成形する際の作業性に優れる、押出成形水硬性組成物を提供する。
【解決手段】下記(A)成分、(B)成分を含有し、(A)成分の含有量と(B)成分の含有量との質量比(A)/(B)が2.0以上9.0以下である、添加剤組成物であり、BET比表面積が0.5m³/g以上12.0m³/g未満、且つ強熱減量が1%以上10%以下であるフライアッシュを含む押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物。
(A)成分:一般式(1a)で示される単量体(1a)と、一般式(2a)で示される単量体(2a)とを構成単量体として含み、全構成単量体中、単量体(1a)と単量体(2a)の合計量中の単量体(2a)の割合が、15質量%以上35質量%以下であり、重量平均分子量が40000以上80000以下である、共重合体
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）が２．０以上９．０以下である、添加剤組成物であり、ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ
３
／ｇ以上１２．０ｍ
３
／ｇ未満、且つ強熱減量が１％以上１０％以下であるフライアッシュを含む押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物。
（Ａ）成分：下記一般式（１ａ）で示される単量体（１ａ）と、下記一般式（２ａ）で示される単量体（２ａ）とを構成単量体として含み、全構成単量体中、単量体（１ａ）と単量体（２ａ）の合計量中の単量体（２ａ）の割合が、１５質量％以上３５質量％以下であり、重量平均分子量が４００００以上８００００以下である、共重合体
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2024073730000012.jpg
38
159
〔式中、
Ｒ
１ａ
、Ｒ
２ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子又はメチル基
Ｒ
３ａ
：水素原子又は－ＣＯＯ（ＡＯ）
ｎ１
Ｒ
４ａ
Ｒ
４ａ
：水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基
ＡＯ：エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基から選ばれる基
ｎ１：ＡＯの平均付加モル数であり、２０以上１３０以下の数
ｑ１：０以上２以下の数
ｐ１：０又は１
を示す。〕
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2024073730000013.jpg
35
159
〔式中、
Ｒ
５ａ
、Ｒ
６ａ
、Ｒ
７ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子、メチル基又は（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
であり、（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
は、ＣＯＯＭ
１
又は他の（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のＭ
１
、Ｍ
２
は存在しない。
Ｍ
１
、Ｍ
２
：同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属（１／２原子）、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロアルキル基又はアルケニル基
ｒ：０以上２以下の数
を示す。〕
（Ｂ）成分：アルキル基の炭素数が８以上１０以下のアルキル硫酸エステル又はその塩
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
（Ａ）成分が、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比である、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０以上４．０未満の共重合体である、請求項１に記載の請求項１に記載の押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物。
【請求項３】
下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、セメント、ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ
３
／ｇ以上１２．０ｍ
３
／ｇ未満、且つ強熱減量が１％以上１０％以下であるフライアッシュ、及び水を含有し、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）が２．０以上９．０以下である、押出成形水硬性組成物。
（Ａ）成分：下記一般式（１ａ）で示される単量体（１ａ）と、下記一般式（２ａ）で示される単量体（２ａ）とを構成単量体として含み、全構成単量体中、単量体（１ａ）と単量体（２ａ）の合計量中の単量体（２ａ）の割合が、１５質量％以上３５質量％以下であり、重量平均分子量が４００００以上８００００以下である、共重合体
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2024073730000014.jpg
38
159
〔式中、
Ｒ
１ａ
、Ｒ
２ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子又はメチル基
Ｒ
３ａ
：水素原子又は－ＣＯＯ（ＡＯ）
ｎ１
Ｒ
４ａ
Ｒ
４ａ
：水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基
ＡＯ：エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基から選ばれる基
ｎ１：ＡＯの平均付加モル数であり、２０以上１３０以下の数
ｑ１：０以上２以下の数
ｐ１：０又は１
を示す。〕
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2024073730000015.jpg
35
159
〔式中、
Ｒ
５ａ
、Ｒ
６ａ
、Ｒ
７ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子、メチル基又は（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
であり、（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
は、ＣＯＯＭ
１
又は他の（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のＭ
１
、Ｍ
２
は存在しない。
Ｍ
１
、Ｍ
２
：同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属（１／２原子）、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロアルキル基又はアルケニル基
ｒ：０以上２以下の数
を示す。〕
（Ｂ）成分：アルキル基の炭素数が８以上１０以下のアルキル硫酸エステル又はその塩
【請求項４】
（Ａ）成分が、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比である、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０以上４．０未満の共重合体である、請求項１に記載の請求項３に記載の押出成形水硬性組成物。
【請求項５】
前記押出成形用水硬性組成物中の水の含有量と、セメント及びフライアッシュの合計含有量との質量百分率（水／（セメント＋フライアッシュ））が、７７質量％以上８４質量％以下である、請求項３又は４に記載の押出成形水硬性組成物。
【請求項６】
更に、（Ｃ）セルロース系増粘剤（以下、（Ｃ）成分という）を含有する、請求項３～５の何れか１項に記載の押出成形水硬性組成物。
【請求項７】
（Ｃ）成分が、メチルセルロースである、請求項６に記載の押出成形水硬性組成物。
【請求項８】
更に、（Ｄ）繊維材料（以下、（Ｄ）成分という）を含有する、請求項３～７の何れか１項に記載の押出成形水硬性組成物。
【請求項９】
（Ｄ）成分が、故紙パルプである、請求項８に記載の押出成形水硬性組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物、及び押出成形水硬性組成物に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、外壁材向けの押出成形水硬性組成物の分野において、産業副産物の有効利用の促進および資源保護の観点から、石炭火力発電所等から発生する石炭灰あるいはフライアッシュを原料として利用されている。高品質のフライアッシュは球形の微粒子であるため、ベアリング効果により混練物に流動性を付与し、また押出成形時の抵抗が小さくなり成形し易いといった種々の効果を有する。
しかしながら、石炭火力発電において安価石炭の積極利用が進み、火力発電所から産出されるフライアッシュの品質が低下している。低品質のフライアッシュは、不純物の未燃カーボンを多く含み、非球形粒子の割合が多く多孔質である。低品質のフライアッシュを押出成形水硬性組成物に配合した場合、該水硬性組成物に含まれる分散剤に、フライアッシュの不純物である未燃カーボンが吸着しやすく、また多孔質なフライアッシュは水を吸うため可塑化に必要な水量が減ってしまうため、該水硬性組成物を押出成形する際の作業性が著しく低下する課題がある。また該水硬性組成物中に含まれる分散剤の量を増やしても作業性は改善されず、かえって逆効果になるケースも存在する。
そのため、押出成形水硬性組成物の分野において、安定供給先数の確保により生産性を維持する観点から、低品質なフライアッシュの活用が求められる。
【０００３】
特許文献１には、水硬性粉体、（Ａ）特定３種の共重合体から選ばれる１種以上の共重合体、（Ｂ）直鎖アルキル基の炭素数が８以上１０以下の直鎖アルキルスルホン酸、直鎖アルキル基の炭素数が８以上１０以下の直鎖アルキ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、並びに、水を含有する、気泡含有水硬性組成物であって、水硬性粉体１００質量部に対し（Ａ）を０．０１質量部以上１質量部以下、水硬性粉体１００質量部に対し（Ｂ）を０．０１質量部以上１質量部以下含有する、気泡含有水硬性組成物が開示されている。
特許文献２には、化学式（１）で表される硫酸エステル塩、及び化学式（２）で表される硫酸エステル塩を含有する、押出成形セメント組成物用添加剤が開示され、該添加剤は、低品質のフライアッシュを配合したセメント組成物の押出性及び押出成形物の表面状態を改善することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－６０６５８号公報
特開２０１９－３４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、未燃カーボンが多く、多孔質である低品質なフライアッシュを使用した押出成形水硬性組成物の押出成形する際の作業性を改善する、押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物、及び未燃カーボンが多く、多孔質である低品質なフライアッシュを使用した場合においても、押出成形する際の作業性に優れる、押出成形水硬性組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分を含有し、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）が２．０以上９．０以下である、添加剤組成物であり、ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ
３
／ｇ以上１２．０ｍ
３
／ｇ未満、且つ強熱減量が１％以上１０％以下であるフライアッシュを含む押出成形水硬性組成物用の添加剤組成物に関する。
（Ａ）成分：下記一般式（１ａ）で示される単量体（１ａ）と、下記一般式（２ａ）で示される単量体（２ａ）とを構成単量体として含み、全構成単量体中、単量体（１ａ）と単量体（２ａ）の合計量中の単量体（２ａ）の割合が、１５質量％以上３５質量％以下であり、重量平均分子量が４００００以上８００００以下である、共重合体
【０００７】
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159
【０００８】
〔式中、
Ｒ
１ａ
、Ｒ
２ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子又はメチル基
Ｒ
３ａ
：水素原子又は－ＣＯＯ（ＡＯ）
ｎ１
Ｒ
４ａ
Ｒ
４ａ
：水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基
ＡＯ：エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基から選ばれる基
ｎ１：ＡＯの平均付加モル数であり、２０以上１３０以下の数
ｑ１：０以上２以下の数
ｐ１：０又は１
を示す。〕
【０００９】
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35
159
【００１０】
〔式中、
Ｒ
５ａ
、Ｒ
６ａ
、Ｒ
７ａ
：同一でも異なっていても良く、水素原子、メチル基又は（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
であり、（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
は、ＣＯＯＭ
１
又は他の（ＣＨ
２
）
ｒ
ＣＯＯＭ
２
と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のＭ
１
、Ｍ
２
は存在しない。
Ｍ
１
、Ｍ
２
：同一でも異なっていても良く、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属（１／２原子）、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロアルキル基又はアルケニル基
ｒ：０以上２以下の数
を示す。〕
（Ｂ）成分：アルキル基の炭素数が８以上１０以下のアルキル硫酸エステル又はその塩
（【００１１】以降は省略されています）

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