JP2000203914A - 脂肪酸を基礎にした風解抑制剤を含む組積造の凍結／融解耐久性を改善するための組成物 - Google Patents

脂肪酸を基礎にした風解抑制剤を含む組積造の凍結／融解耐久性を改善するための組成物

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Kati Hazrati
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組積造コンクリートの凍結融解耐久性を改善
するための組成物の提供。 【解決手段】 （ｉ）式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯ
Ｈ［式中、ＲはＣ4〜Ｃ8アルキル基（好ましくは分枝状
の）であり、φはフェノール基を表し、そしてＸは３〜
７０の範囲の整数を表す］を有するアルキルアリールポ
リエーテルアルコール、及び（ii）Ｃ8〜Ｃ30脂肪酸又
はその塩又は誘導体のような少なくとも１種の風解抑制
添加剤を含む組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】本出願は１９９９年３月２６日に出願され
た米国仮特許出願番号第６０／１２６，５２０号、１９
９８年１１月４日に出願された米国仮特許出願第６０／
１０６，９５４号を基礎とする優先権を主張し；そして
１９９９年９月２９日に出願された、米国仮特許出願番
号第６０／１０６，９５４号に基き、同一の発明の名称
を有する正規特許出願たる米国特許出願第０９／４０
８，２５５号に関連する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、組積造ユニット
（masonry unit）における凍結融解耐久性を改善するた
めの組成物及び方法に関するものであり、より具体的に
は、組積造コンクリート及びコンクリートの組積造ユニ
ットにおいて、風解抑制添加剤と組み合わせて成功裏に
使用することができるある種の非イオン性アルキルアリ
ールポリエーテルアルコールの使用、に関する。
【０００３】
【従来の技術】コンクリート組積造ユニット（concrete
masonry units；ＣＭＵ）と称される組積造ユニット
は、セグメントの土止め壁（segmental retaining wal
l）（ＳＲＷ）ユニット、舗装材、及び建築用ブロック
を含み、それらすべてが、水和性のセメント結合剤及び
微細な骨材［例えば、その粒子の５％未満が０．３７５
インチ（約０．９５ｃｍ）より大きい直径を有する］か
らなる“組積造コンクリート”から製造されている。組
積造コンクリートは、例えばレディーミックスコンクリ
ートのような通常のコンクリート中に更に使用される粗
い骨材［典型的には０．５インチ（約１．３ｃｍ）より
大きい直径を有する骨材］を含まない。
【０００４】より重要なことには、組積造コンクリート
は、それがゼロの“スランプ”をもつか、あるいは、よ
り正確にいうと、実際上測定不可能な流動性をもつ点
で、通常のコンクリートとは異なる。スランプ特性は、
逆さにした円錐体中に湿潤組積造コンクリートを入れ
て、次に円錐体を取り外し、そして円錐体の型抜き試料
が落下する距離の高さ（それがある場合は）を測定する
ことにより決定される。ASTM C143(1988)（“ポートラ
ンドセメントコンクリートのスランプの標準試験法”）
参照。典型的には、組積造コンクリートのスランプは０
〜０．７５インチ（約１．９ｃｍ）であり、従って、組
積造コンクリートは本質的に“ゼロのスランプ”をもつ
と言われる。
【０００５】本発明者等は、ステアリン酸カルシウム分
散物、脂肪酸及びそれらの塩及びエステル、等のような
複合（integral）撥水剤と称される脂肪酸を基礎にした
風解抑制添加剤（efflorescene control admixture；Ｅ
ＣＡ）の使用が、組積造ユニット（例えば、ゼロのスラ
ンプの組積造コンクリートから製造された）における凍
結融解耐久性の著しい損失を引き起こす可能性があると
信じている。風解とは、それらの製造中又はそれらの現
場への設置後における組積造ユニットの表面上の白色ま
たはパッチ状の汚染の外観をいう。一旦現場に設置され
ると、組積造ブロックは日常の気候条件にさらされる
が、それらの条件の一つは交互の凍結及び融解（Ｆ／
Ｔ）サイクルである。実験室におけるASTM C 1262(199
5)の試験法を使用する組積造ユニット（ＳＲＷ）のＦ／
Ｔ耐久性の最近の試験によれば、組積造ユニットのＦ／
Ｔ耐久性に対するＥＣＡの重大な悪影響が見い出され
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、改善された組
積造コンクリート混和材（admixture）、改善された凍
結／融解耐久性をもつ組積造コンクリート、及びこれら
の製法が早急に必要とされる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ある種の界面
活性剤が、特にＦ／Ｔ耐久性がASTM C1262(1995)により
試験される時に、風解抑制剤を含む組積造ユニットの凍
結／融解（「Ｆ／Ｔ」）耐久性を改善する、という本発
明者らの驚くべき発見に基づく。
【０００８】Ｆ／Ｔ耐久性を改善するための本発明の具
体的な組成物は、（ｉ）一般式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2Ｃ
Ｈ2）xＯＨ［式中、ＲはＣ4〜Ｃ8アルキル基（最も好ま
しくは、分枝オクチル基）であり、φはフェノール基を
表し、そしてＸは３〜７０の範囲の整数を表す］を有す
る非イオン性アルキルアリールポリエーテルアルコー
ル、及び（ii）ステアリン酸カルシウム、脂肪酸及びそ
れらの塩及びエステル（例えば、Ｃ4〜Ｃ22脂肪酸又は
その塩又は誘導体）、ポリビニルアルコール、シラン、
及びシロキサン及びラテックス（例えば、アクリル、ブ
タジエン等）から選択される風解抑制剤を含んでなる。
代表的な脂肪酸（塩）は分散形態のステアリン酸カルシ
ウムを含む。
【０００９】本発明のもう一つの具体的態様は、（ｉ）
水和性のセメント結合剤（組成物の総乾燥重量に基づい
て５〜２５％）（ii）微細骨材部分（組成物の総乾燥重
量に基づいて８０ないし９５％；その粒子の５％未満が
０．３７５インチ（約０．９５ｃｍ）を超える直径を有
する）、及び（iii）式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ
［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル基であり、φがフェノー
ル基を表し、そしてＸが３〜７０の範囲内の整数を表
す］を有するアルキルアリールポリエーテルアルコール
（ここで、前記アルキルアリールポリエーテルアルコー
ルが０．００１〜５．０％（ｓ／ｓセメント）の量で組
成物中に存在する）を含んでなる組積造組成物であっ
て、該組成物は、湿潤時に、ASTM C143(1988)（スラン
プ測定のための標準円錐体試験（standard cone metho
d））により試験される時に、本質的にゼロのスランプ
を有する。典型的組積造組成物は風解抑制添加剤（例え
ば、脂肪酸又はその塩又は誘導体（例えば、Ｃ4〜
Ｃ22）、例えばステアリン酸カルシウム）及び／又は、
場合によっては、更なるＦ／Ｔ耐久性改善成分としての
ベタインを更に含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】組積造ユニットの凍結／融解耐久
性を改善するための典型的方法は、前記のアルキルアリ
ールポリエーテルアルコールを、（ａ）風解抑制添加剤
（脂肪酸又はその塩又は誘導体のような）及び／又は
（ｂ）ベタインと別々にあるいは一緒に配合することを
含んでなる。
【００１１】組積造コンクリートのための凍結／融解耐
久性添加剤を製造するための本発明の典型的方法は、
（ｉ）風解抑制添加剤（例えば、脂肪酸又はその塩又は
誘導体）を提供し、（ii）それを液体の形態にするため
に、場合によっては（それが液体形態にない場合には）
風解抑制添加剤を加熱し、（iii）液体形態にある間
に、前記の風解抑制添加剤を水酸化物溶液（例えば、水
酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、
水酸化リチウム、等）と混合すること、を含んでなる。
風解抑制添加剤が脂肪酸である場合は、この方法は脂肪
酸の塩を得るであろうし、水酸化物溶液は更に、Ｃ4〜
Ｃ8アルキル基（好ましくは分枝オクチル基）をもつア
ルキルアリールポリエーテルアルコールを含む。場合に
よっては、好ましくは、この分散物を微粉砕又は粉砕し
て、分散粒子（例えば、水性分散物中の脂肪酸塩粒子）
のサイズを減少させる。
【００１２】本発明の更なる特徴及び利点を以下に提供
する。
【００１３】以下の詳細な説明の理解は、付記の図への
参照により容易になるであろう。
【００１４】本明細書に使用される「組積造コンクリー
ト」の語は、ポートランドセメント５〜２５％（ｓ／ｓ
組成物の総乾燥重量）及び「比較的微細な骨材」７５〜
９５％（ｓ／ｓ組成物の総乾燥重量）を含むセメンタイ
ト状の組成物を意味し、言及するものとする。この場
合、「比較的微細な骨材」の語は、ASTM C 33-97中に定
義されたサイズ番号８の粗製骨材と同等であるか又はそ
れよりも微細な骨材を含み、最終骨材配合物が、すべて
実質的に０．５インチ（約１．２７ｃｍ）未満の直径を
有しそして、０．３７５インチ（約０．９５ｃｍ）以上
の直径をもつ骨材を５％未満含む、骨材配合物又は粒子
のバッチとして定義される。これは「コンクリートの
砂」を含む。比較的微細な骨材はASTM C136ー96に記載の
方法に従うことにより決定することができる。
【００１５】前記に要約されたように、本発明は、脂肪
酸又は脂肪酸塩又は誘導体タイプの風解抑制添加剤のよ
うな、風解抑制添加剤を含むか又は含むであろう組積造
コンクリート中に添加剤として使用されることができる
組成物に関する。このように、本発明の典型的な組積造
添加剤（組成物）は、（ｉ）式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2Ｃ
Ｈ2）xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル基であり、φ
がフェノール基を表し、そしてＸが３〜７０の範囲の整
数を表す］を有するアルキルアリールポリエーテルアル
コール、及び（ii）Ｃ4〜Ｃ22脂肪酸又はその塩又は誘
導体のような、少なくとも１種の風解抑制添加剤を含ん
でなる。Ｒは好ましくは、以下の構造式
【００１６】
【化１】
【００１７】におけるような、分枝オクチル基のような
非直線状（分枝状）のアルキル基である。エーテルの側
鎖の酸化エチレン単位の平均数を表すＸは、好ましく
は、５〜３０の範囲にあり、より好ましくは、ｘは９〜
２０の範囲にある。アルキルアリールポリエーテルアル
コールは酸化エチレンとオクチルフェノールの反応によ
り調製することができる。この方法により製造されたア
ルキルアリールポリエーテルアルコールはTRITON（商
標）の商品名でUnion Carbide社から界面活性剤として
市販されている。好ましくは、ｘが５〜２０の範囲にあ
る、長さのより長いポリオキシエチレン鎖をもつアルキ
ルアリールポリエーテルアルコールが、本発明で組積造
コンクリートと一緒に使用される。好ましい市販のTRIT
ON（商標）物質はTRITON（商標） X-45（Ｘの平均値が
５である）、TRITON（商標） X-114（Ｘの平均値＝７〜
８）、及びTRITON（商標） X-100（Ｘの平均値＝９〜１
０）として市販されている。
【００１８】アルキルアリールポリエーテルアルコール
の典型的な使用率は、組積造コンクリート中のセメント
（結合剤）の総乾燥重量に基づいて０．００１５ないし
５．０重量パーセントの範囲にある。
【００１９】前記のように、本発明の例示的脂肪酸タイ
プの風解抑制剤はＣ4〜Ｃ22脂肪酸又はそれらの塩又は
誘導体を含む。最も好ましいものはラウリン酸
（Ｃ12）、ミリスチン酸（Ｃ14）、パルミチン酸
（Ｃ16）、及びステアリン酸（Ｃ18）である。典型的な
脂肪酸塩及びそれらの誘導体は、それらに制限されない
が、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸アルミニウム、オレイン酸ブチル、トール（ta
ll oil）油脂肪酸、ココナツ脂肪酸、又はそれらの混合
物を含む。好ましくは、これらは分散物形態又は溶液形
態で使用される。
【００２０】典型的脂肪酸（又はそれらの塩又は誘導
体）の典型的使用率は組積造コンクリート中におけるセ
メント（結合剤）の総乾燥重量に基づいて（例えば、固
体／固体、セメント）０．１５ないし１．５重量パーセ
ント（固体）の範囲内にある。
【００２１】典型的アルキルアリールポリエーテルアル
コール（例えば、TRITON（商標） X-100）及び典型的脂
肪酸を（コンクリートの組積造ユニットに成形されるべ
き）組積造コンクリート内で混合する場合、又は、組積
造コンクリート中に添加するための事前混合（プレミッ
クス）添加剤として混合する場合、好ましいTRITON：脂
肪酸の範囲は、０．００７：１〜３３．０：１乾燥重量
部である。
【００２２】アルキル基がＣ4〜Ｃ8（好ましくは分枝状
の）アルキル基であるアルキルアリールポリエーテルア
ルコールを含む組積造コンクリートは新規であり、そし
て、それらは、ノニルフェノールポリエーテルアルコー
ルのような、より高分子の鎖の界面活性剤とは異なり、
ステアリン酸カルシウム分散物のような脂肪酸タイプの
風解抑制添加剤（ＥＣＡ）と一緒に使用されるときに驚
くほど良好な凍結／融解耐久性を提供するものと信じら
れている。
【００２３】従って、本発明の例示的組積造コンクリー
ト組成物は、水和性のセメント結合剤（組成物の総乾燥
重量に基づいて５〜２５％）、微細骨材部分（組成物の
総乾燥重量に基づいて７５〜９５％）、式Ｒ−φ−（Ｏ
ＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル基で
あり、φがフェノール基を表し、そしてＸが３〜７０の
範囲の整数を表す］を有するアルキルアリールポリエー
テルアルコール並びに、脂肪酸又はその塩又は誘導体の
ような風解抑制剤を含んでなり、該組成物が、湿潤時
に、スランプ測定のための標準円錐体試験により試験さ
れる時に本質的にゼロのスランプを有する。
【００２４】本発明の更なる典型的コンクリート添加剤
及び組積造コンクリートは前記のアルキルアリールポリ
エーテルアルコールを含んでなり、そして更に、特にベ
タインのようなもう１種の凍結−融解耐久性改善物質を
含むことができる。ベタインは、通常のコンクリート及
びモルタル及びその他の高度な流動性のコンクリート中
に使用されてきた。しかし、ベタインまたはより通常の
タイプの空気連行剤が組積造コンクリート中に配合され
て、改善された凍結−融解（Ｆ／Ｔ）耐久性を有する組
積造ユニットを成功裏に形成したものはなかった。例え
ば、Kerkar等の米国特許第５，６７９，１５０号（その
特許は引用により全体を本明細書に組み込まれている）
は、セメント（コンクリート及びモルタルのための）中
において、収縮減少剤として使用されるオキシアルキレ
ン化合物の存在下で、空気連行を行うために、オキシア
ルキレンエーテル付加物のようなオキシアルキレン化合
物をベタインとともに使用できることを公表している。
もう一つの例として、KaoCorporation社の特開昭５５−
４７２５９号公報（公開日、１９８０年４月３日）は、
コンクリート又はモルタル中では、例えばカルボキシベ
タイン及びスルホベタインを使用できるであろうことを
公表している。
【００２５】本発明における使用に適切なタイプのベタ
インは、以下の式
【００２６】
【化２】
【００２７】［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は独立してアル
キル基又はアルキル含有部分であり、ｘは１ないし５で
あり、そしてＭは金属カチオン又はアンモニウムであ
る］を有する。好ましくはＭがナトリウムである。適切
な金属カチオンはアルカリ、例えば、ナトリウム又はア
ルカリ土類金属から誘導される。アンモニウム塩もまた
適切である。本発明の化合物は具体的には金属塩として
添加される。
【００２８】好ましくは、Ｒ1及びＲ2はＣ1〜Ｃ4アルキ
ル基であり、最も好ましくはメチル基である。Ｒ3に対
して好ましいアルキル基はＣ10〜Ｃ28であり、アルキル
アミド、アルキルアミドアルキレンのようなアルキル−
含有部分及び、ヒドロキシアルキルのような置換アルキ
ルを含む。Ｒ3が、ラウルアミドプロピル及びココアミ
ドプロピル（cocoamidopropyl）のようなＣ10〜Ｃ20ア
ルキルアミドプロピルであることが特に好ましい。その
他の適切なベタインは、その全体を引用により本明細書
に組み込まれている、米国特許第５，６７９，１５０号
明細書に挙げられている。
【００２９】もう１種の適切なタイプのベタインである
スルホベタインは一般式
【００３０】
【化３】
【００３１】［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3、Ｍ及びＸは前
記のものであり、Ｙは水素又はヒドロキシルである］を
もつ。好ましいスルホベタインはココアミドプロピルヒ
ドロキシスルタイン（cocoamido propyl hydroxy sulta
ine）である。
【００３２】その他の適切なベタイン及びスルホベタイ
ンは、その内容全体が引用により本明細書に組み込まれ
ている、米国特許第４，２０９，３３７号明細書に公表
されている。ベタイン及びスルホベタインの製法は当該
技術分野で知られている。米国特許第５，６７９，１５
０号明細書及びその中に引用された参照文献を参照され
たい。
【００３３】従って、本発明の更なる、典型的な組積造
コンクリートは、組成物の総乾燥重量に基づいて５〜２
５％の量の、ポートランドセメントのような組積造コン
クリート（すなわち、水和性セメント結合剤）、組成物
中の固体の総乾燥重量に基づいて７５ないし９５％を含
んでなる微細な骨材部分、式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）
xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル基であり、φがフ
ェノール基を表し、そしてＸが３〜７０の範囲の整数を
表す］を有するアルキルアリールポリエーテルアルコー
ル、並びに０．０５〜０．５％（ｓ／ｓセメント）の量
のベタイン、好ましくはココアミドプロピルベタイン又
はコカアミドヒドロキシスルタインを含んでなる。次
に、この例示的組積造コンクリート中に、脂肪酸（又は
その塩又は誘導体）のような風解抑制剤（ＥＣＡ）を使
用することができる。従って、本発明の更なる例示的組
積造コンクリート組成物は、更に、ステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、
オレイン酸ブチル、トール油脂肪酸、シラン、シロキサ
ン、ポリビニルアルコール、ラテックス、又はそれらの
混合物のようなＥＣＡを含む。典型的な組積造コンクリ
ート組成物は、湿潤形態で、スランプ測定のための標準
円錐体法により試験される時に本質的にゼロのスランプ
を有する。
【００３４】凍結／融解耐久性を改善するための本発明
の典型的方法は、セメント結合剤及び、比較的微細な骨
材（前記に定義された）、及び、本質的にゼロのスラン
プ（例えば、標準円錐体法により試験される時に０〜
０．７５のスランプ）からなる組積造コンクリートを提
供し、そして前記組積造コンクリート中に、（ｉ）式Ｒ
−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8ア
ルキル基であり、φがフェノール基を表し、そしてＸが
３〜７０の範囲の整数を表す］を有するアルキルアリー
ルポリエーテルアルコール、及び場合によっては、（i
i）Ｃ4〜Ｃ22脂肪酸又はその塩又は誘導体、好ましくは
ステアリン酸カルシウムのような風解抑制剤、及び／又
は（iii）ベタイン、の少なくとも一方もしくは両方、
を配合することを含む。成分（ｉ）の好ましい範囲は
０．００１ないし５．０％であり、成分（ii）の好まし
い範囲は０．１５ないし１．５％であり、そして成分
（iii）の好ましい範囲は０．０５ないし５．０％であ
る（本明細書においては、すべての百分率は組積造コン
クリート中のセメントの乾燥重量で表されている）。ア
ルキルアリールポリエーテルアルコールとベタインが組
み合わせて使用される場合は好ましくは、それらは０．
１：５ないし５：０の比率で組み合わせられる。
【００３５】本発明はまた、組積造コンクリートに対す
る凍結／融解耐久性添加剤の典型的製法を提供する。例
示的方法は、（ｉ）風解抑制剤（例えば、脂肪酸又はそ
の塩又は誘導体）を提供し、（ii）それを液体形態にさ
せるために、場合によっては（液体形態にない場合に
は）、風解抑制剤を加熱すること、並びに（iii）液体
形態にある間に、水酸化物溶液（例えば、水酸化カルシ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等）と前記の
風解抑制剤を組み合わせて、風解抑制剤の塩（例えば、
脂肪酸の塩）を得ることを含む。水酸化物溶液は更に、
Ｃ4〜Ｃ8アルキル基（好ましくは、分枝状オクチル基）
を有するアルキルアリールポリエーテルアルコールを含
む。場合によっては、好ましくは、この分散物を更に微
粉砕又は粉砕して、分散物粒子（例えば、分散物内の脂
肪酸塩粒子）のサイズを減少させる。
【００３６】本発明は以下の実施例に照らして更に理解
することができる。
【００３７】
【実施例】（実施例１）組積造ユニット（例えば、セグ
メントの土止め壁）を、以下の配合物：コンクリートの
砂約１８００ポンド（約８１６ｋｇ）、高摩擦性の砂３
５００ポンド（約１５８８ｋｇ）、及び破砕石灰石１９
００ポンド（約８６２ｋｇ）を使用して製造することが
できる。ポートランドセメント約６５０ポンド（約２９
５ｋｇ）をバッチに添加した。水をバッチに添加し、次
に、それをスパイラルリボンミキサー中で約５分間混合
した。風解抑制剤は、商品名DRY-BLOCK（商標）IIとし
てGrace Construction Products社から入手できるステ
アリン酸カルシウムを基礎にした分散物であった。アル
キルアリールポリエーテルアルコールは商品名TRITONX-
100（商標）としてUnion Carbon 社から市販されてい
る。
【００３８】配合水とともに、様々の添加物（以下の表
１に要約されている）を添加した。成形及び成型品取り
出し操作を助けるために、少量の可塑剤をすべてのバッ
チに添加した。測定された配合物のバッチを成型機に供
給し、市販のブロック製造機を使用して固形のユニット
（８”×６”×１８”）に成型した。成型後、ユニット
を約１０時間、蒸気窯（〜１１０゜Ｆに維持）中で硬化
させた。組積造ユニットを、試験の前の少なくとも２８
日間、外界大気中で更に硬化させた。
【００３９】
【表１】
【００４０】大気硬化後に水鋸を使用して組積造ユニッ
トから試料を切り取り、約４８時間空中で乾燥した。次
に試料をASTM C1262(1995)試験法を使用するＦ／Ｔ試験
に付した。Ｆ／Ｔ試験の結果は図１に要約している。
【００４１】図１に認められるように、対照配合物＃１
は、１００Ｆ／Ｔサイクル前に１重量パーセントを超え
る損失を示したが、このことは組積造ユニットのＦ／Ｔ
耐久性に対する脂肪酸を基礎にした風解抑制添加剤（Ｅ
ＣＡ）の悪影響を表している。脂肪酸を基礎にしたＥＣ
Ａと組み合わせた、ガムロジン（試料＃２）及びVinsol
樹脂（試料＃３）のような通常の空気連行添加剤の配合
は、組積造コンクリートのＦ／Ｔ耐久性に悪影響を与え
るように見える。しかし、アルキルアリールポリエーテ
ルアルコール（例えば、TRITON（商標） X-100）を含む
試料は、１００Ｆ／Ｔサイクル後ですら、１重量％より
有意に少ない損失を示した配合物＃４により示されるよ
うに、優れたＦ／Ｔ性能を示した。
【００４２】（実施例II）本発明におけるアルキルアリ
ールポリエーテルアルコールのＣ4〜Ｃ8アルキル基より
も長いアルキル基を有する、ノニルフェノールポリエー
テルアルコールが、脂肪酸を基礎にした風解抑制添加剤
と組み合わされた時に、組積造ユニットのＦ／Ｔ耐久性
を改善するように働かないことを示すための試験を実施
した。
【００４３】組積造のブロックを、以下の配合割合：石
灰石２９ポンド（約１３ｋｇ）及びコンクリートの砂２
９ポンド、を使用して製造した。ポートランドセメント
約６ポンド（約２．７ｋｇ）をバッチに添加した。水を
バッチに添加し、次にそれを水平槽ミキサー内で約５分
間混合した。風解抑制剤（ＥＣＡ）はステアリン酸カル
シウム分散物（Calsan 50）であった。様々の添加剤
（表２に要約）を配合水と一緒に添加した。ノニルフェ
ノールポリエーテルアルコール（Iconol、BASF社）を配
合物＃６に２ｏｚ／ｃｗｔ（ｃｗｔ＝１００ポンドのセ
メント）で添加した。オクチルフェノールエトキシラー
ト（例えば、TRITON（商標） X-100）を試料＃７に３ｏ
ｚ／ｃｗｔで添加した。測定された配合物のバッチを型
に注入し、市販の圧縮機を使用して円筒形の固形ユニッ
ト（直径３”×高さ３”）に成型した。成型後、ユニッ
トを約８時間、蒸気窯（〜１４０゜Ｆに維持）中で硬化
させた。組積造ユニットを、試験前の少なくとも２８日
間、外界大気中で更に硬化させた。
【００４４】
【表２】
【００４５】大気硬化後に水鋸を使用して組積造ユニッ
トから試料を切り取り、約４８時間空中で乾燥した。次
に、試料をASTM C1262(1995)試験法を使用してＦ／Ｔ試
験に付した。Ｆ／Ｔ試験の結果は図２にグラフで示され
ている。
【００４６】図２に認められるように、対照試料＃５は
６０Ｆ／Ｔサイクル前に５重量パーセントを超える損失
を示したが、このことは組積造ユニットのＦ／Ｔ耐久性
に対する脂肪酸を基礎にした風解抑制添加剤（ＥＣＡ）
の悪影響を示している。脂肪酸を基礎にしたＥＣＡと組
み合わせた、ICONOL（商標）（試料＃６）のような、ノ
ニルフェノールポリエーテルアルコールの取り込みは、
組積造コンクリートのＦ／Ｔ耐久性を改善するようには
見えない（１００サイクルで、〜５％の重量損失）。し
かし、アルキルアリールポリエーテルアルコール（例え
ば、TRITON（商標） X-100）を含む試料は優れたＦ／Ｔ
性能を示した。TRITON（商標） X-100を含む試料(試料
＃７）は１００Ｆ／Ｔサイクル後ですら、わずかに０．
５重量％の重量損失のみを示した。
【００４７】（実施例III）アルキルアリールポリエー
テルアルコール（Ｃ4〜Ｃ8アルキル基）が、脂肪酸を基
礎にした風解抑制添加剤と組み合わされた場合に、水又
は３％の生理食塩水の存在下でASSTM C1262(1995)を使
用してＦ／Ｔを試験される時に、有効であることを示す
ための試験を実施した。
【００４８】組積造のブロックを、以下の配合物：粗製
骨材５６００ポンド（約２５３７ｋｇ）及び砂２４００
ポンド（１０８７ｋｇ）、を使用して製造することがで
きる。スラグ４００ポンド（１８１ｋｇ）と組み合わせ
たポートランドセメント約８００ポンド（約３６２ｋ
ｇ）をバッチに添加した。水をバッチに添加し、次にそ
れをスパイラルリボンミキサー内で約５分間混合した。
風解抑制剤（ＥＣＡ）は、W.R.Grace社により販売され
ているトール油脂肪酸を基礎にした（RX-901）であっ
た。TRITON（商標） X-100［２種類の異なる使用量（以
下の表３に要約されているように）で使用された］を配
合水と一緒に添加した。測定された配合物のバッチを成
型機に供給し、市販のブロック製造機を使用して固形の
ユニット（８”×６”×１８”）に成型した。成型後、
ユニットを約１０時間、蒸気窯（〜１１０゜Ｆに維持）
中で硬化させた。組積造ユニットを、試験前の少なくと
も２８日間、外界大気中で更に硬化させた。
【００４９】
【表３】
【００５０】試料を大気硬化後に水鋸を使用して組積造
ユニットから切り取り、約４８時間空中で乾燥した。次
に、試料を水及び３％生理食塩水の存在下で、ASTM C12
62(1995)試験法を使用してＦ／Ｔ試験に付した。Ｆ／Ｔ
試験の結果は図３（水中）及び図４（生理食塩水中）に
グラフで示されている。
【００５１】図３に認められるように、対照試料＃９
は、水中の１０Ｆ／Ｔサイクル前に５重量パーセントを
超える損失を示したが、このことは、組積造ユニットの
Ｆ／Ｔ耐久性に対する脂肪酸を基礎にした風解抑制添加
剤（ＥＣＡ）の悪影響を表している。３又は５ｏｚ／ｃ
ｗｔの使用量におけるオクチルフェノールポリエーテル
アルコール（例えば、TRITON（商標） X-100）の配合
は、１００サイクルで有意な重量損失の減少をもたら
す。
【００５２】図４に認められるように、対照試料＃８は
８８サイクルにおいて１．８％の重量損失百分率を示し
た。風解抑制剤を含む対照試料＃９は、２０Ｆ／Ｔサイ
クルの前に極めて高い重量百分率の損失を示したが、こ
のことは、脂肪酸を基礎にした風解抑制添加剤（ＥＣ
Ａ）の存在と組み合わせた生理食塩水の組積造ユニット
のＦ／Ｔ耐久性に対する悪影響を示している。しかし、
TRITON（商標） X-100のようなアルキルアリールポリエ
ーテルアルコール（Ｃ4〜Ｃ8アルキル基）を含む試料
は、優れたＦ／Ｔ性能を示した。３ｏｚ／ｃｗｔの使用
量のTRITON（商標）X-100を含む試料（試料＃１０）
は、ブランクの配合物（試料＃８）及びＲＸ９０１試料
配合物（＃９）それぞれに比較して約３５％及び９５％
の重量損失の減少を示した。５ｏｚ／ｃｗｔの使用量の
TRITON（商標） X-100を含む試料（試料＃１１）は生理
食塩水の存在下で、１００Ｆ／Ｔサイクル後ですら、１
％より有意に低い重量損失を示した。
【００５３】これらの結果は、組積造におけるアルキル
アリールポリエーテルアルコール（Ｃ4〜Ｃ8アルキル
基）の性能は、全く予期できなかったことを示してい
る。何故なら、該アルコールは、脂肪酸タイプの風解抑
制剤（ＥＣＡ）を含んだ組積造コンクリートの生理食塩
水の存在下におけるＦ／Ｔ耐久性を改善するのみなら
ず、ＥＣＡを含まない基礎材料をも改善するからであ
る。
【００５４】以上の実施例は、具体的に表す目的のみに
提供され、本発明の範囲を制約する意図はもたれていな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例Ｉの組積造コンクリート試料の凍結融解
試験の結果を示すグラフである。
【図２】実施例ＩＩの組積造コンクリート試料の凍結融
解試験の結果を示すグラフである。
【図３】水の存在下で試験した場合の、実施例ＩＩＩの
組積造コンクリート試料の凍結融解試験の結果を示すグ
ラフである。
【図４】生理的食塩水の存在下で試験した場合の、実施
例ＩＩＩの組積造コンクリート試料の凍結融解試験の結
果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 103:60 111:76 (72)発明者 カテイ・ハズラテイ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02474ア ーリントン・アパートメント303・マサチ ユセツツアベニユー975

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ｉ）式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）XＯ
    Ｈ［式中、ＲはＣ4〜Ｃ8アルキル基であり、φはフェノ
    ール基を表し、そしてＸは３〜７０の範囲の整数を表
    す］を有するアルキルアリールポリエーテルアルコー
    ル、及び（ii）少なくとも１種の風解抑制添加剤を含ん
    でなる組成物。
  2. 【請求項２】 Ｒが分枝アルキル基である請求項１の組
    成物。
  3. 【請求項３】 Ｒが分枝オクチル基である請求項２の組
    成物。
  4. 【請求項４】 Ｘが５〜３０の範囲にある請求項１の組
    成物。
  5. 【請求項５】 Ｘが９〜２０の範囲にある請求項４の組
    成物。
  6. 【請求項６】 前記風解抑制添加剤がＣ4〜Ｃ22脂肪酸
    又はその塩又は誘導体、シラン、シロキサン、ポリビニ
    ルアルコール、ラテックス又はそれらの混合物からなる
    請求項１の組成物。
  7. 【請求項７】 前記脂肪酸がステアリン酸、ミリスチン
    酸、パルミチン酸及びオレイン酸よりなる群から選択さ
    れる請求項６の組成物。
  8. 【請求項８】 前記アルキルアリールポリエーテルアル
    コールがオクチルフェノールと酸化エチレンの反応によ
    り調製される請求項１の組成物。
  9. 【請求項９】 前記アルキルアリールポリエーテルアル
    コールが、一般式（ＣＨ3）3Ｃ−ＣＨ2−Ｃ（ＣＨ3）2
    −φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）XＯＨ［式中、φはフェノール
    基を表しそしてＸは５〜２０の範囲内の整数を表す］を
    有する請求項１の組成物。
  10. 【請求項１０】 前記の少なくとも１種の風解抑制添加
    剤が、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ス
    テアリン酸アルミニウム、オレイン酸ブチル、トール油
    脂肪酸、ココナツ脂肪酸、又はこれらの混合物からな
    る、脂肪酸又はその塩又は誘導体を含んでなる請求項９
    の組成物。
  11. 【請求項１１】 前記の成分（ｉ）の成分（ii）に対す
    る比率が０．００７〜３３．０重量部：１重量部である
    請求項１の組成物。
  12. 【請求項１２】 ベタインを更に含んでなる請求項１の
    組成物。
  13. 【請求項１３】 水和性のセメント結合剤（組成物の総
    乾燥重量に基づいて５〜２５％）、微細骨材部分（組成
    物の総乾燥重量に基づいて７５〜９５％）、及び、式Ｒ
    −φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式中、ＲはＣ4〜Ｃ8ア
    ルキル基であり、φはフェノール基を表し、そしてＸは
    ３〜７０の範囲の整数を表す］を有するアルキルアリー
    ルポリエーテルアルコールを含んでなり、組成物が湿潤
    時にスランプ測定のための標準円錐体試験により試験さ
    れる時に本質的にゼロのスランプを有する、組積造コン
    クリート組成物。
  14. 【請求項１４】 少なくとも１種の風解抑制添加剤を更
    に含んでなる請求項１３の組積造コンクリート組成物。
  15. 【請求項１５】 前記の少なくとも１種の風解抑制添加
    剤がＣ4〜Ｃ22脂肪酸又はその塩又は誘導体（０．１５
    〜１．５ｓ／ｓセメント）を含んでなる請求項１４の組
    成物。
  16. 【請求項１６】 前記のアルキルアリールポリエーテル
    アルコールが、一般式（ＣＨ3）3Ｃ−ＣＨ2−Ｃ（Ｃ
    Ｈ3）2−φ−（ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式中、φがフェ
    ノール基を表しそしてＸが５〜２０の範囲の整数を表
    す］を有する請求項１３の組積造コンクリート組成物。
  17. 【請求項１７】 ベタインを更に含んでなる請求項１６
    の組成物。
  18. 【請求項１８】 組積造コンクリート中に、式Ｒ−φ−
    （ＯＣＨ2ＣＨ2）xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル
    基であり、φがフェノール基を表し、そしてＸが３〜７
    ０の範囲の整数を表す］を有するアルキルアリールポリ
    エーテルアルコールを配合することを含んでなる凍結／
    融解耐久性を改善する方法であって、前記組積造コンク
    リートは水和性のセメント結合剤（組成物の総乾燥重量
    に基づいて５〜２５％）微細骨材部分（組成物の総乾燥
    重量に基づいて７５〜９５％）を含んでなり、前記組積
    造コンクリートが湿潤時にスランプ測定のための標準円
    錐体法により試験される時に本質的にゼロのスランプを
    有する方法。
  19. 【請求項１９】 前記組積造コンクリート中に、少なく
    とも１種の風解抑制添加剤を配合することを更に含んで
    なる請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 前記の組積造コンクリート中にベタイ
    ンを配合することを更に含んでなる請求項１８の方法。
  21. 【請求項２１】 （ｉ）少なくとも１種の風解抑制添加
    剤を提供し、（ii）前記風解抑制添加剤を液体形態にさ
    せるために、場合によっては（それが固体状態にある場
    合には）、それを加熱し、そして（iii）液体形態にあ
    る時に、前記風解抑制添加剤を、式Ｒ−φ−（ＯＣＨ2
    ＣＨ2）xＯＨ［式中、ＲがＣ4〜Ｃ8アルキル基であり、
    φがフェノール基を表し、そしてＸが３〜７０の範囲の
    整数を表す］で示されるアルキルアリールポリエーテル
    アルコールを有する水酸化物溶液に導入することを含ん
    でなる請求項１の組成物の調製法。
  22. 【請求項２２】 前記の少なくとも１種の風解抑制添加
    剤が脂肪酸又はその塩又は誘導体を含んでなり、そして
    前記水酸化物溶液が水酸化カルシウムを含んでなる請求
    項２１の方法。
  23. 【請求項２３】 前記脂肪酸がステアリン酸からなる請
    求項２２の方法。
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