(57)【要約】ポリカルボキシレート分散剤、顔料およびチキソトロープ添加剤を含む、セメント質組成物のための液体着色懸濁液を提供する。液体着色懸濁液は、セメント質組成物の色を向上させ、水分を減少させ、時間と共に一層粘性とならない点で、長期間の安定性を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体および：
ａ．ポリカルボキシレート分散剤；
ｂ．顔料；および
ｃ．チキソトロープ添加剤
を含む、液体着色懸濁液。
【請求項２】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約１％〜約１０％であり、顔料が、約５２％〜約９８％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．０８％〜約１％である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項３】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約１．５％〜約７．５％であり、顔料が、約５６％〜約９６％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．１５％〜約０．７％である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項４】
液体が水である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項５】
顔料が無機顔料である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項６】
無機顔料が、酸化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、クロム酸鉛、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛ホワイト、鉄マンガンブラック、コバルトグリーン、マンガンブルー、マンガンバイオレット、スルホセレン化カドミウム、クロムオレンジ、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、亜鉛黄、コバルトブルーまたはこれらの混合物の少なくとも１種である顔料を含む金属である、請求項５に記載の液体着色懸濁液。
【請求項７】
顔料が有機顔料である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項８】
有機顔料が、群青、フタロシアニンまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項７に記載の液体着色懸濁液。
【請求項９】
チキソトロープ添加剤が、有機凝集剤、パラフィンの有機エマルジョン、コールタール、アスファルト、アクリル系誘導体、ベントナイト、熱分解法シリカ、天然ポゾラン、フライアッシュ、水和石灰、オルガノクレー、セルロースまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項１０】
オルガノクレーが、ヘクトライト粘土またはスメクタイト粘土の少なくとも１種である、請求項９に記載の液体着色懸濁液。
【請求項１１】
さらに、硬化促進剤、硬化遅延剤、空気脱トレーニング剤、空気同伴剤、収縮低減混合物、水減少剤、発泡剤、防湿混合物、ポンプ輸送助剤、防カビ剤混合物、殺虫剤混合物、殺菌剤混合物、アルカリ反応性低減剤、結合混合物および腐食阻害剤の少なくとも１種を含む、請求項１に記載の液体着色懸濁液。
【請求項１２】
水硬性セメントおよび液体着色懸濁液を含む着色セメント質組成物であって、前記液体着色懸濁液が、液体および：
ａ．ポリカルボキシレート分散剤；
ｂ．顔料；および
ｃ．チキソトロープ添加剤
を含む、着色セメント質組成物。
【請求項１３】
液体が水である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１４】
顔料が無機顔料である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１５】
無機顔料が、酸化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、クロム酸鉛、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛ホワイト、鉄マンガンブラック、コバルトグリーン、マンガンブルー、マンガンバイオレット、スルホセレン化カドミウム、クロムオレンジ、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、亜鉛黄、コバルトブルーまたはこれらの混合物の少なくとも１種である顔料を含む金属である、請求項１４に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１６】
顔料が有機顔料である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１７】
有機顔料が、群青、フタロシアニンまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項１６に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１８】
チキソトロープ添加剤が、有機凝集剤、パラフィンの有機エマルジョン、コールタール、アスファルト、アクリル系誘導体、ベントナイト、熱分解法シリカ、天然ポゾラン、フライアッシュ、水和石灰、オルガノクレー、セルロースまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項１９】
オルガノクレーが、ヘクトライト粘土またはスメクタイト粘土の少なくとも１種である、請求項１８に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２０】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、セメント質結合剤の合計の乾燥重量の、約０．０１％〜約０．２％であり、顔料が、約０．２５％〜約８％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．００１％〜約０．０５％である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２１】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、セメント質結合剤の合計の乾燥重量の、約０．０２％〜約０．１５％であり、顔料が、約０．３％〜約５％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．００２％〜約０．０４％である、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２２】
セメントが、ポルトランドセメント、改変ポルトランドセメントまたはメーソンリーセメントおよびこれらの混合物からなる群から選択されている、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２３】
さらに、硬化促進剤、硬化遅延剤、空気脱トレーニング剤、空気同伴剤、発泡剤、腐食阻害剤、収縮低減混合物、水減少剤、繊維、ポゾラン、強度増強剤、レオロジー改変剤、撥水剤、湿潤剤、水溶性ポリマー、防湿混合物、ガス形成剤、透過性低減剤、ポンプ輸送助剤、防カビ剤混合物、殺菌剤混合物、殺虫剤混合物、凝結体、アルカリ反応低減剤、結合混合物、およびこれらの混合物からなる群から選択されたセメント混合物または添加剤を含む、請求項１２に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２４】
凝結体が、シリカ、石英、粉砕円形大理石、ガラス小球、花崗岩、石灰岩、方解石、長石、沖積砂および砂の少なくとも１種である、請求項２３に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２５】
ポゾランが、天然ポゾラン、メタカオリン、フライアッシュ、シリカフューム、焼成粘土および高炉スラグの少なくとも１種である、請求項２３に記載の着色セメント質組成物。
【請求項２６】
液体着色懸濁液のポリカルボキシレート分散剤が：
ａ）式（Ｉ）：
【化１】
2006521267.tif 000023
ここで、式（Ｉ）中、
Ｘは、水素、アルカリ土類金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオンまたはアミンの少なくとも１つであり；
Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル（エン）エーテルもしくはこれらの混合物またはＣ１〜Ｃ６アルキル（エン）イミンもしくはこれらの混合物の少なくとも１つであり；
Ｑは、酸素、ＮＨまたは硫黄の少なくとも１つであり；
ｐは、直鎖状側鎖または分枝状側鎖の少なくとも１つを生じる１〜約３００の数であり；
Ｒ１は、水素、Ｃ１〜Ｃ２０炭化水素あるいは−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＨのエステルもしくはアミド誘導体、スルホン酸、スルホン酸のエステルもしくはアミド誘導体、アミンまたはエポキシの少なくとも１つを含む官能化された炭化水素の少なくとも１つであり；
Ｙは、脱泡剤として機能する水素、アルカリ土類金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、アミン、疎水性炭化水素またはポリアルキレンオキシド部分の少なくとも１つであり；
ｍ、ｍ’、ｍ”、ｎ、ｎ’およびｎ”は、各々独立して、０または１〜約２０の整数であり；
Ｚは、ｉ）少なくとも１つのアミンおよび１つの酸性基、ｉｉ）主鎖中に導入することができ、二酸無水物類、ジアルデヒド類および二酸塩化物類からなる群から選択された２つの官能基、またはｉｉｉ）イミド残基の少なくとも１つを含む部分であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各々の単位のモル分率を反映し、ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄの合計は、１に等しく、ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各々、０よりも大きいか、または０に等しく、１よりも小さい値であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄの少なくとも２つは、０よりも大きい、
で表される分散剤；
ｂ）式（ＩＩ）：
【化２】
2006521267.tif 000024
ここで、式（ＩＩ）中：
Ａは、ＣＯＯＭであるか、または、随意に、「ｙ」構造において、酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）が、Ａ基が結合する炭素原子の間でＡ基の代わりに形成して、酸無水物を形成し；
Ｂは、ＣＯＯＭであり、
Ｍは、水素、遷移金属陽イオン、疎水性ポリアルキレングリコールもしくはポリシロキサンの残基、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、第一鉄イオン、アルミニウムイオン、（アルカノール）アンモニウムイオンまたは（アルキル）アンモニウムイオンであり；
Ｒは、Ｃ２〜６アルキレン基であり；
Ｒ１は、Ｃ１〜２０アルキル、Ｃ６〜９シクロアルキルまたはフェニル基であり；
ｘ、ｙおよびｚは、０．０１〜１００の数であり；
ｍは、１〜１００の数であり；
ｎは、１０〜１００の数である、
で表される分散剤；
ｃ）ｉ）式ＲＯ（ＡＯ）ｍＨで表され、式中Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基であり、Ａは、Ｃ２〜４アルキレン基であり、ｍは、２〜１６の整数である化合物との無水マレイン酸半エステル；および
ｉｉ）式ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２−（ＯＡ）ｎＯＲを有し、式中ｎは、１〜９０の整数であり、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキル基であるモノマー
のコポリマーの形態を有する少なくとも１種のポリマーまたはこの塩を含む分散剤；
ｄ）５〜９８重量％の以下の一般式（１）：
【化３】
2006521267.tif 000025
式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を意味し、Ｒ２Ｏは、１種の種または、混合物の２種もしくは３種以上の種を、ブロック形態もしくはランダム形態のいずれかで加えることができる場合には、２〜４個の炭素原子を有するオキシアルキレン基の２種もしくは３種以上の種の混合物を意味し、Ｒ３は、水素原子または１〜５個の炭素原子を有するアルキル基を意味し、ｍは、１〜１００の範囲内の整数である、オキシアルキレン基の平均の付加モル数を示す値である、
により表される（アルコキシ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステルモノマー（ａ）、９５〜２重量％の上記の一般式（２）、式中、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、水素原子またはメチル基であり、Ｍ１は、水素原子、１価の金属イオン、２価の金属イオン、アンモニウム基または有機アミン基を意味する、により表される（メタ）アクリル酸モノマー（ｂ）並びに０〜５０重量％のこれらのモノマーと共重合可能な他のモノマー（ｃ）を共重合させることにより得られ、ただし、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量は、１００重量％である分散剤；
ｅ）ポリカルボン酸またはこの塩であり、オリゴアルキレングリコール類、ポリアルコール類、ポリオキシアルキレンアミン類およびポリアルキレングリコール類からなる群から選択された少なくとも１種の種から誘導される側鎖を有するグラフトポリマー；
ｆ）式（ＩＩＩ）：
【化４】
2006521267.tif 000026
ここで、式（ＩＩＩ）中：
Ｄ＝構造ｄ１、構造ｄ２からなる群から選択された成分およびこの混合物であり；
Ｘ＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２〜Ｃ６アルキル、フェニル、ｐ−メチルフェニルまたはスルホン化フェニルであり；
Ｙ＝Ｈまたは−ＣＯＯＭであり；
Ｒ＝ＨまたはＣＨ３であり；
Ｚ＝Ｈ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ、−ＣＯＯＭ、ｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＯＲ３またはｎ＝０〜６である−（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＮＨＲ３、−ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｍ、ｎ＝２〜６である−ＣＯＯ（ＣＨＲ４）ｎＯＨまたはｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ４であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５は、各々独立して、オキシエチレン単位およびオキシプロピレン単位の−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｍＲ４ランダムコポリマーであり、ここで、ｍ＝１０〜５００であり、ここで、ランダムコポリマー中のオキシエチレンの量は、約６０％〜１００％であり、ランダムコポリマー中のオキシプロピレンの量は、０％〜約４０％であり；
Ｒ４＝Ｈ、メチル、Ｃ２〜約Ｃ６アルキルまたは約Ｃ６〜約Ｃ１０アリールであり；
Ｍ＝Ｈ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アミン、トリエタノールアミン、メチルまたはＣ２〜約Ｃ６アルキルであり；
ａ＝０〜約０．８であり；
ｂ＝約０．２〜約１．０であり；
ｃ＝０〜約０．５であり；
ｄ＝０〜約０．５であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄが各々の単位のモル分率を表し、ａ、ｂ、ｃおよびｄの合計が、１．０である、
で表される分散剤；
ｇ）式（ＩＶ）：
【化５】
2006521267.tif 000027
ここで、式（ＩＶ）中：
「ｂ」構造は、カルボン酸モノマー、エチレン系不飽和モノマーまたは、それぞれ基ＹおよびＺが結合している炭素原子の間で基ＹおよびＺの代わりに酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）が形成する無水マレイン酸の１つであり、「ｂ」構造は、ペンダントエステル結合を有する少なくとも１つの部分およびペンダントアミド結合を有する少なくとも１つの部分を含まなければならず；
Ｘ＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２〜Ｃ６アルキル、フェニル、ｐ−メチルフェニル、ｐ−エチルフェニル、カルボキシル化フェニルまたはスルホン化フェニルであり；
Ｙ＝Ｈ、−ＣＯＯＭ、−ＣＯＯＨまたはＷであり；
Ｗ＝式Ｒ５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓ−（ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＨＯ）ｔ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｕにより表され、式中ｓ、ｔおよびｕは、０〜２００の整数であり、ただし、ｔ＞（ｓ＋ｕ）である疎水性脱泡剤であり、ここで、疎水性脱泡剤の合計量は、ポリカルボキシレート分散剤の約１０重量％よりも小さい量で存在し；
Ｚ＝Ｈ、−ＣＯＯＭ、ｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＯＲ３、ｎ＝０〜６である−（ＣＨ２）ｎＯＲ３または−ＣＯＮＨＲ３であり；
Ｒ１＝ＨまたはＣＨ３であり；
Ｒ２、Ｒ３は、各々独立して、一般式−（ＣＨ（Ｒ１）ＣＨ２Ｏ）ｍＲ４で表され、式中ｍ＝１０〜５００であるオキシエチレン単位およびオキシプロピレン単位のランダムコポリマーであり、ここで、ランダムコポリマー中のオキシエチレンの量は、約６０％〜１００％であり、ランダムコポリマー中のオキシプロピレンの量は、０％〜約４０％であり；
Ｒ４＝Ｈ、メチルまたはＣ２〜Ｃ８アルキルであり；
Ｒ５＝Ｃ１〜Ｃ１８アルキルまたはＣ６〜Ｃ１８アルキルアリールであり；
Ｍ＝アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア、アミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、イミダゾールであり；
ａ＝０．０１〜０．８であり；
ｂ＝０．２〜０．９９であり；
ｃ＝０〜０．５であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃは、各々の単位のモル分率を表し、ａ、ｂおよびｃの合計は、１である、
で表される分散剤；
【化６】
2006521267.tif 000028
ｈ）遊離酸または塩形態での、以下の式（Ｖ）に相当し、以下のモノマー単位およびモノマー単位の数：
式中、Ａは、部分（ｉ）または（ｉｉ）
【化７】
2006521267.tif 000029
から選択されており、
式中、Ｒ１およびＲ３は、置換ベンゼン、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ２〜８アルケニル、Ｃ２〜８アルキルカルボニル、Ｃ１〜８アルコキシ、カルボキシル、水素および環から選択され、Ｒ２およびＲ４は、水素およびＣ１〜４アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ３は、Ｒ２および／またはＲ４がＣ１〜４アルキルである際には、Ｒ２および／またはＲ４と一緒に環を形成することができ；
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、個別に、水素、Ｃ１〜６アルキルおよびＣ２〜８炭化水素鎖からなる群から選択されており、ここで、Ｒ１およびＲ３は、Ｒ７および／またはＲ８、Ｒ９およびＲ１０と一緒に、これらが結合している炭素原子を接合するＣ２〜８炭化水素鎖を形成し、炭化水素鎖は、随意に、少なくとも１つの陰イオン性基を有し、ここで、少なくとも１つの陰イオン性基は、随意にスルホン酸基であり；
Ｍは、水素および、疎水性ポリアルキレングリコールまたはポリシロキサンの残基からなる群から選択されており、ただし、Ａが（ｉｉ）であり、Ｍが疎水性ポリアルキレングリコールの残基である際には、Ｍは、基−（Ｒ５Ｏ）ｍＲ６とは異なっていなければならず；
Ｒ５は、Ｃ２〜８アルキレン基であり；
Ｒ６は、Ｃ１〜２０アルキル、Ｃ６〜９シクロアルキルおよびフェニルからなる群から選択されており；
ｎ、ｘおよびｚは、１〜１００の数であり；
ｙは、０〜１００であり；
ｍは、２〜１０００であり；
ｘ対（ｙ＋ｚ）の比率は、１：１０〜１０：１であり、ｙ：ｚの比率は、５：１〜１：１００である、
を有するランダムコポリマー；
ｉ）ｉ）０〜９０ｍｏｌ％の式３ａまたは３ｂ：
【化８】
2006521267.tif 000030
式中、Ｍは、水素原子、１価または２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミン残基であり、ａは、１であり、またはＭが２価の金属陽イオンである際には、ａは１／２であり；
式中、Ｘは、−ＯＭａ、
Ｒ１が水素原子、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍが２〜４であり、ｎが０〜１００である−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨＲ２、−Ｎ（Ｒ２）２またはこれらの混合物であり、ここで、Ｒ２＝Ｒ１または−ＣＯ−ＮＨ２であり；
ここで、Ｙは、酸素原子または−ＮＲ２である、
で表される少なくとも１種の成分；
ｉｉ）１〜８９ｍｏｌ％の一般式４：
【化９】
2006521267.tif 000031
式中、Ｒ３は、水素原子または１〜５個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基であり、ｐは、０〜３であり、Ｒ１は、水素、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍは、２〜４であり、ｎは、０〜１００である、
で表される成分、および
ｉｉｉ）０．１〜１０ｍｏｌ％の式５ａまたは５ｂ：
【化１０】
2006521267.tif 000032
式中、Ｓは、水素原子または−ＣＯＯＭａもしくは−ＣＯＯＲ５であり、Ｔは、−ＣＯＯＲ５、−Ｗ−Ｒ７、−ＣＯ−［−ＮＨ−（ＣＨ２）３）−］ｓ−Ｗ−Ｒ７、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−Ｗ−Ｒ７、一般式：
で表される基もしくは−（ＣＨ２）ｚ−Ｖ−（ＣＨ２）ｚ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ１であるか、またはＳが−ＣＯＯＲ５もしくは−ＣＯＯＭａである際には、Ｕ１は、−ＣＯ−ＮＨＭ−、−Ｏ−または−ＣＨ２Ｏであり、Ｕ２は、−ＮＨ−ＣＯ−、−Ｏ−または−ＯＣＨ２であり、Ｖは、−Ｏ−ＣＯ−Ｃ６Ｈ４−ＣＯ−Ｏ−または−Ｗ−であり、Ｗは、
【化１１】
2006521267.tif 000033
であり、Ｒ４は、水素原子またはメチル基であり、Ｒ５は、３〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または６〜１４個の炭素原子を含むアリール基であり、Ｒ６＝Ｒ１または
【化１２】
2006521267.tif 000034
であり、
Ｒ７＝Ｒ１または
【化１３】
2006521267.tif 000035
であり、
ｒは、２〜１００であり、ｓは、１または２であり、ｘは、１〜１５０であり、ｙは、０〜１５であり、ｚは、０〜４である、
で表される少なくとも１種の成分；
ｉｖ）０〜９０ｍｏｌ％の式６ａ、６ｂまたは６ｃ：
【化１４】
2006521267.tif 000036
式中、Ｍは、水素原子、１価または２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミン残基であり、ａは、１であり、またはＭが２価の金属陽イオンである際には、ａは１／２であり；
式中、Ｘは、−ＯＭａ、
Ｒ１が水素原子、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍが２〜４であり、ｎが０〜１００である−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨＲ２、−Ｎ（Ｒ２）２またはこれらの混合物であり、ここで、Ｒ２＝Ｒ１または−ＣＯ−ＮＨ２であり；
ここで、Ｙは、酸素原子または−ＮＲ２である、
で表される少なくとも１種の成分
を含むオキシアルキレングリコール−アルケニルエーテル類および不飽和ジカルボン酸類のコポリマー；
ｊ）ｉ）１〜９０ｍｏｌ％の式７ａおよび式７ｂ：
【化１５】
2006521267.tif 000037
式中、Ｍは、Ｈ、１価の金属陽イオン、２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミンであり；
ａは、Ｍが２価の金属陽イオンである際には１／２であり、またはＭが１価の金属陽イオンである際には１であり；
ここで、Ｒ１は、−ＯＭａまたは、
Ｒ２がＨ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールである−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２であり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
で表される構造単位からなる群から選択された少なくとも１種の要素；
ｉｉ）０．５〜８０ｍｏｌ％の式８：
【化１６】
2006521267.tif 000038
式中、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜５脂肪族炭化水素であり；
ｐは、０〜３であり；
Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
で表される構造単位；
ｉｉｉ）０．５〜８０ｍｏｌ％の式９ａおよび式９ｂ：
【化１７】
2006521267.tif 000039
式中、Ｒ４は、Ｈ、随意に少なくとも１つの水酸基で置換されたＣ１〜２０脂肪族炭化水素、−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
Ｍは、Ｈ、１価の金属陽イオン、２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミンであり；
ａは、Ｍが２価の金属陽イオンである際には１／２であり、またはＭが１価の金属陽イオンである際には１であり；
Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
からなる群から選択された構造単位；
ｉｖ）１〜９０ｍｏｌ％の式１０：
【化１８】
2006521267.tif 000040
式中、Ｒ５は、メチルまたはメチレン基であり、ここで、Ｒ５は、Ｒ７と、１つまたは２つ以上の５〜８員環を形成し；
Ｒ６は、Ｈ、メチルまたはエチルであり；
Ｒ７は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリール、Ｃ５〜８脂環式炭化水素、−ＯＣＯＲ４、−ＯＲ４または−ＣＯＯＲ４であり、ここで、Ｒ４は、Ｈ、随意に少なくとも１つの−ＯＨ、−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２で置換されているＣ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａ、−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された要素で置換されているＣ６〜１４アリール残基である、
で表される構造単位
を含むジカルボン酸誘導体およびオキシアルキレングリコール−アルケニルエーテル類のコポリマー
の少なくとも１種である、請求項１または１２に記載の組成物。
【請求項２７】
着色セメント質組成物の製造方法であって、請求項２６に記載の水、水硬性セメントおよび液体着色懸濁液の混合物を形成することを含む、前記方法。
【請求項２８】
着色セメント質組成物の製造方法であって、水、水硬性セメントおよび液体着色懸濁液の混合物を形成することを含み、前記液体着色懸濁液が、液体および：
ａ．ポリカルボキシレート分散剤；
ｂ．顔料；および
ｃ．チキソトロープ添加剤
の成分を含む、前記方法。
【請求項２９】
液体が水である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
顔料が無機顔料である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３１】
無機顔料が、酸化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、クロム酸鉛、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛ホワイト、鉄マンガンブラック、コバルトグリーン、マンガンブルー、マンガンバイオレット、スルホセレン化カドミウム、クロムオレンジ、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、亜鉛黄、コバルトブルーまたはこれらの混合物の少なくとも１種である顔料を含む金属である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
顔料が有機顔料である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３３】
有機顔料が、群青、フタロシアニンまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
チキソトロープ添加剤が、有機凝集剤、パラフィンの有機エマルジョン、コールタール、アスファルト、アクリル系誘導体、ベントナイト、熱分解法シリカ、天然ポゾラン、フライアッシュ、水和石灰、オルガノクレー、セルロースまたはこれらの混合物の少なくとも１種である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３５】
オルガノクレーが、ヘクトライト粘土またはスメクタイト粘土の少なくとも１種である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、セメント質結合剤の合計の乾燥重量の、約０．０１％〜約０．２％であり、顔料が、約０．２５％〜約８％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．００１％〜約０．０５％である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３７】
ポリカルボキシレート分散剤の量が、セメント質結合剤の合計の乾燥重量の、約０．０２％〜約０．１５％であり、顔料が、約０．３％〜約５％であり、チキソトロープ添加剤が、約０．００２％〜約０．０４％である、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３８】
セメントが、ポルトランドセメント、改変ポルトランドセメントまたはメーソンリーセメントおよびこれらの混合物からなる群から選択されている、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３９】
さらに、硬化促進剤、硬化遅延剤、空気脱トレーニング剤、空気同伴剤、発泡剤、腐食阻害剤、収縮低減混合物、水減少剤、繊維、ポゾラン、粘土、強度増強剤、レオロジー改変剤、撥水剤、湿潤剤、水溶性ポリマー、防湿混合物、ガス形成剤、透過性低減剤、ポンプ輸送助剤、防カビ剤混合物、殺菌剤混合物、殺虫剤混合物、凝結体、アルカリ反応低減剤、結合混合物、およびこれらの混合物からなる群から選択されたセメント混合物または添加剤を含む、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項４０】
凝結体が、シリカ、石英、粉砕円形大理石、ガラス小球、花崗岩、石灰岩、方解石、長石、沖積砂および砂の少なくとも１種である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
ポゾランが、天然ポゾラン、メタカオリン、フライアッシュ、シリカフューム、焼成粘土および高炉スラグの少なくとも１種である、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
顔料は、コンクリート、モルタルおよびセメントペーストにおけるこの使用に関連して、不溶性であり、コンクリート成分に不活性であり、製品に特定の色を付与する、微細な乾燥粉末、乾燥顆粒、水性懸濁液または粉末もしくは顆粒のスラリーとして定義される。顔料の色を、３種の特性：色調、明度および色度に関して記載することができ、これは、顔料の純度（酸化物含量）および明るさの指標となる。
【０００２】
乾燥形態の顔料は、粒子の凝結体として存在する。凝結体が崩壊し、コンクリート、モルタルおよびセメントペースト中に分散する容易さは、粒子間の引力が減少する程度に依存する。顔料の着色作用は、混合物中のセメントおよび微細な凝結体上の汚れの程度に依存する。従って、セメントおよび微細な凝結体含量は、達成される着色の程度に顕著に影響する。
【０００３】
顔料の用量により、典型的にスランプが低下し、水要求およびセメント質組成物の尚早な剛化が増大し、一瞬での硬化が生じ得る。しかし、スランプを増大させることにより、追加の水が加えられたセメント質混合物の粘度が減少するが、一般的に、混合物の水分が高くなるに従って、最終的な色は明るくなる。また、増大した水分により、得られたセメント質組成物の強度は低下する。
【０００４】
従って、色を改善し、スランプに対する影響が増大したかまたは有せず、セメント質組成物の水要求に対する影響が低下したかまたは有しない分散剤および顔料を含む液体着色懸濁液を含む着色セメント質組成物を提供するのが望ましい。従って、水分を増大させるかまたはスランプを低下させずにセメント質組成物の色を改善する液体着色懸濁液が、工業において有利である。
【０００５】
Willの米国特許第5,853,476号には、圧縮無機顆粒を用いてセメント質系を着色する方法であって、圧縮無機顆粒が無機顔料および非ポリカルボキシレート分散助剤を含む、前記方法が開示されている。
【０００６】
Grailの米国特許第4,514,947号には、セメント、シリカ砂、酸化鉄顔料、アクリル系ポリマー樹脂、消泡剤および水を含む物体の組成物製の、ある形状に成形された屋根タイルが開示されている。
【０００７】
De Witteの米国特許第4,714,781号には、水、酸化鉄顔料および非ポリカルボキシレート分散助剤、例えばクエン酸および酒石酸の水溶性塩製の、酸化鉄スラリーおよび懸濁液が開示されている。
【０００８】
概要
水要求を増大せずに、セメント質組成物の色を改善する、液体着色懸濁液を提供する。この液体着色懸濁液は、ポリカルボキシレート分散剤、顔料およびチキソトロープ添加剤を含む。
【０００９】
水硬性セメントおよび液体着色懸濁液を含む着色セメント質組成物を提供し、ここで、この液体着色組成物は、ポリカルボキシレート分散剤、顔料およびチキソトロープ添加剤を含む。
【００１０】
着色セメント質組成物の製造方法であって、水、水硬性セメントおよび液体着色懸濁液の混合物を形成することを含む、前記方法を提供し、ここで、この液体着色懸濁液は、ポリカルボキシレート分散剤、顔料およびチキソトロープ添加剤の成分を含む。
【００１１】
詳細な説明
長期間安定性を有し、セメント質組成物の水分および粘度を減少させ、混合物中にわたる顔料の分散を改善することにより色を向上させる液体着色懸濁液を、提供する。
【００１２】
液体着色懸濁液を含むセメント質組成物および、このような着色セメント質組成物の新規な製造方法もまた、提供する。
【００１３】
ポリカルボキシレート分散剤は、水硬性セメント質組成物においてセメントを分散させ、水分を減少させるにあたり、有効である。これらの分散剤は、セメント粒子に結合し、静電的および立体的反発力の両方を発生させることにより作用し、これにより粒子が離間して維持され、一層流動性の系が得られる。
【００１４】
本明細書中を通して用いられるポリカルボキシレート分散剤の用語は、ペンダント側鎖を有する炭素主鎖を有するポリマーを意味し、ここで、側鎖の少なくとも一部は、主鎖に、カルボキシル基またはエーテル基により結合している。分散剤の用語はまた、また可塑剤、水減少剤、流動化剤、凝集防止(antiflocculating)剤またはセメント質組成物のための超可塑剤(superplasticizer)として機能する当該化学物質を含むことを意味する。ポリカルボキシレート分散剤の例は、
【表１】
2006521267.tif 000002
中に見出すことができ、これをすべて、参照により本明細書中に導入する。
【００１５】
１つの態様において、液体着色懸濁液組成物は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約１％〜約１０％のポリカルボキシレート分散剤を含む。他の態様において、液体着色懸濁液組成物は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約１．５％〜約７．５％のポリカルボキシレート分散剤を含む。他の態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の、約０．０１％〜約０．２％のポリカルボキシレート分散剤を含む。さらなる態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の、約０．０２％〜約０．１５％のポリカルボキシレート分散剤を含む。
【００１６】
液体着色懸濁液において用いられる分散剤は、分散剤式ａ）〜ｊ）：
ａ）式（Ｉ）：
【化１】
2006521267.tif 000003
ここで、式（Ｉ）中、
Ｘは、水素、アルカリ土類金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオンまたはアミンの少なくとも１つであり；
Ｒは、Ｃ１〜Ｃ６アルキル（エン）エーテルもしくはこれらの混合物またはＣ１〜Ｃ６アルキル（エン）イミンもしくはこれらの混合物の少なくとも１つであり；
Ｑは、酸素、ＮＨまたは硫黄の少なくとも１つであり；
【００１７】
ｐは、直鎖状側鎖または分枝状側鎖の少なくとも１つを生じる１〜約３００の数であり；
Ｒ１は、水素、Ｃ１〜Ｃ２０炭化水素あるいは−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＨのエステルもしくはアミド誘導体、スルホン酸、スルホン酸のエステルもしくはアミド誘導体、アミンまたはエポキシの少なくとも１つを含む官能化された炭化水素の少なくとも１つであり；
Ｙは、脱泡剤として機能する水素、アルカリ土類金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、アミン、疎水性炭化水素またはポリアルキレンオキシド部分の少なくとも１つであり；
【００１８】
ｍ、ｍ’、ｍ”、ｎ、ｎ’およびｎ”は、各々独立して、０または１〜約２０の整数であり；
Ｚは、ｉ）少なくとも１つのアミンおよび１つの酸性基、ｉｉ）主鎖中に導入することができ、二酸無水物類、ジアルデヒド類および二酸塩化物類からなる群から選択された２つの官能基、またはｉｉｉ）イミド残基の少なくとも１つを含む部分であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各々の単位のモル分率を反映し、ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄの合計は、１に等しく、ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、各々、０よりも大きいか、または０に等しく、１よりも小さい値であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄの少なくとも２つは、０よりも大きい、
で表される分散剤；
【００１９】
ｂ）式（ＩＩ）：
【化２】
2006521267.tif 000004
ここで、式（ＩＩ）中：
Ａは、ＣＯＯＭであるか、または、随意に、「ｙ」構造において、酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）が、Ａ基が結合する炭素原子の間でＡ基の代わりに形成して、酸無水物を形成し；
Ｂは、ＣＯＯＭであり、
【００２０】
Ｍは、水素、遷移金属陽イオン、疎水性ポリアルキレングリコールもしくはポリシロキサンの残基、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、第一鉄イオン、アルミニウムイオン、（アルカノール）アンモニウムイオンまたは（アルキル）アンモニウムイオンであり；
Ｒは、Ｃ２〜６アルキレン基であり；
Ｒ１は、Ｃ１〜２０アルキル、Ｃ６〜９シクロアルキルまたはフェニル基であり；
ｘ、ｙおよびｚは、０．０１〜１００の数であり；
ｍは、１〜１００の数であり；
ｎは、１０〜１００の数である、
で表される分散剤；
【００２１】
ｃ）ｉ）式ＲＯ（ＡＯ）ｍＨで表され、式中Ｒは、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基であり、Ａは、Ｃ２〜４アルキレン基であり、ｍは、２〜１６の整数である化合物との無水マレイン酸半エステル；および
ｉｉ）式ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２−（ＯＡ）ｎＯＲを有し、式中ｎは、１〜９０の整数であり、Ｒは、Ｃ１〜２０アルキル基であるモノマー
のコポリマーの形態を有する少なくとも１種のポリマーまたはこの塩を含む分散剤；
【００２２】
ｄ）５〜９８重量％の以下の一般式（１）：
【化３】
2006521267.tif 000005
式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を意味し、Ｒ２Ｏは、１種の種または、混合物の２種もしくは３種以上の種を、ブロック形態もしくはランダム形態のいずれかで加えることができる場合には、２〜４個の炭素原子を有するオキシアルキレン基の２種もしくは３種以上の種の混合物を意味し、Ｒ３は、水素原子または１〜５個の炭素原子を有するアルキル基を意味し、ｍは、１〜１００の範囲内の整数である、オキシアルキレン基の平均の付加モル数を示す値である、
により表される（アルコキシ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステルモノマー（ａ）、９５〜２重量％の上記の一般式（２）、式中、Ｒ４およびＲ５は、各々独立して、水素原子またはメチル基であり、Ｍ１は、水素原子、１価の金属イオン、２価の金属イオン、アンモニウム基または有機アミン基を意味する、により表される（メタ）アクリル酸モノマー（ｂ）並びに０〜５０重量％のこれらのモノマーと共重合可能な他のモノマー（ｃ）を共重合させることにより得られ、ただし、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の合計量は、１００重量％である分散剤；
【００２３】
ｅ）ポリカルボン酸またはこの塩であり、オリゴアルキレングリコール類、ポリアルコール類、ポリオキシアルキレンアミン類およびポリアルキレングリコール類からなる群から選択された少なくとも１種の種から誘導される側鎖を有するグラフトポリマー；
【００２４】
ｆ）式（ＩＩＩ）：
【化４】
2006521267.tif 000006
ここで、式（ＩＩＩ）中：
Ｄ＝構造ｄ１、構造ｄ２からなる群から選択された成分およびこの混合物であり；
Ｘ＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２〜Ｃ６アルキル、フェニル、ｐ−メチルフェニルまたはスルホン化フェニルであり；
Ｙ＝Ｈまたは−ＣＯＯＭであり；
Ｒ＝ＨまたはＣＨ３であり；
Ｚ＝Ｈ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３Ｍ、−ＣＯＯＭ、ｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＯＲ３またはｎ＝０〜６である−（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＮＨＲ３、−ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｍ、ｎ＝２〜６である−ＣＯＯ（ＣＨＲ４）ｎＯＨまたはｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ４であり；
【００２５】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５は、各々独立して、オキシエチレン単位およびオキシプロピレン単位の−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｍＲ４ランダムコポリマーであり、ここで、ｍ＝１０〜５００であり、ここで、ランダムコポリマー中のオキシエチレンの量は、約６０％〜１００％であり、ランダムコポリマー中のオキシプロピレンの量は、０％〜約４０％であり；
Ｒ４＝Ｈ、メチル、Ｃ２〜約Ｃ６アルキルまたは約Ｃ６〜約Ｃ１０アリールであり；
Ｍ＝Ｈ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アミン、トリエタノールアミン、メチルまたはＣ２〜約Ｃ６アルキルであり；
ａ＝０〜約０．８であり；
ｂ＝約０．２〜約１．０であり；
ｃ＝０〜約０．５であり；
ｄ＝０〜約０．５であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄが各々の単位のモル分率を表し、ａ、ｂ、ｃおよびｄの合計が、１．０である、
で表される分散剤；
【００２６】
ｇ）式（ＩＶ）：
【化５】
2006521267.tif 000007
ここで、式（ＩＶ）中：
「ｂ」構造は、カルボン酸モノマー、エチレン系不飽和モノマーまたは、それぞれ基ＹおよびＺが結合している炭素原子の間で基ＹおよびＺの代わりに酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）が形成する無水マレイン酸の１つであり、「ｂ」構造は、ペンダントエステル結合を有する少なくとも１つの部分およびペンダントアミド結合を有する少なくとも１つの部分を含まなければならず；
【００２７】
Ｘ＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２〜Ｃ６アルキル、フェニル、ｐ−メチルフェニル、ｐ−エチルフェニル、カルボキシル化フェニルまたはスルホン化フェニルであり；
Ｙ＝Ｈ、−ＣＯＯＭ、−ＣＯＯＨまたはＷであり；
Ｗ＝式Ｒ５Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓ−（ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＨＯ）ｔ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｕにより表され、式中ｓ、ｔおよびｕは、０〜２００の整数であり、ただし、ｔ＞（ｓ＋ｕ）である疎水性脱泡剤であり、ここで、疎水性脱泡剤の合計量は、ポリカルボキシレート分散剤の約１０重量％よりも小さい量で存在し；
Ｚ＝Ｈ、−ＣＯＯＭ、ｎ＝２〜６である−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ３、−ＣＯＯＲ３、ｎ＝０〜６である−（ＣＨ２）ｎＯＲ３または−ＣＯＮＨＲ３であり；
【００２８】
Ｒ１＝ＨまたはＣＨ３であり；
Ｒ２、Ｒ３は、各々独立して、一般式−（ＣＨ（Ｒ１）ＣＨ２Ｏ）ｍＲ４で表され、式中ｍ＝１０〜５００であるオキシエチレン単位およびオキシプロピレン単位のランダムコポリマーであり、ここで、ランダムコポリマー中のオキシエチレンの量は、約６０％〜１００％であり、ランダムコポリマー中のオキシプロピレンの量は、０％〜約４０％であり；
Ｒ４＝Ｈ、メチルまたはＣ２〜Ｃ８アルキルであり；
Ｒ５＝Ｃ１〜Ｃ１８アルキルまたはＣ６〜Ｃ１８アルキルアリールであり；
Ｍ＝アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア、アミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、イミダゾールであり；
ａ＝０．０１〜０．８であり；
ｂ＝０．２〜０．９９であり；
ｃ＝０〜０．５であり；かつ
ここで、ａ、ｂ、ｃは、各々の単位のモル分率を表し、ａ、ｂおよびｃの合計は、１である、
で表される分散剤；
【００２９】
【化６】
2006521267.tif 000008
ｈ）遊離酸または塩形態での、以下の式（Ｖ）に相当し、以下のモノマー単位およびモノマー単位の数：
式中、Ａは、部分（ｉ）または（ｉｉ）
【化７】
2006521267.tif 000009
から選択されており、
式中、Ｒ１およびＲ３は、置換ベンゼン、Ｃ１〜８アルキル、Ｃ２〜８アルケニル、Ｃ２〜８アルキルカルボニル、Ｃ１〜８アルコキシ、カルボキシル、水素および環から選択され、Ｒ２およびＲ４は、水素およびＣ１〜４アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ３は、Ｒ２および／またはＲ４がＣ１〜４アルキルである際には、Ｒ２および／またはＲ４と一緒に環を形成することができ；
【００３０】
Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、個別に、水素、Ｃ１〜６アルキルおよびＣ２〜８炭化水素鎖からなる群から選択されており、ここで、Ｒ１およびＲ３は、Ｒ７および／またはＲ８、Ｒ９およびＲ１０と一緒に、これらが結合している炭素原子を接合するＣ２〜８炭化水素鎖を形成し、炭化水素鎖は、随意に、少なくとも１つの陰イオン性基を有し、ここで、少なくとも１つの陰イオン性基は、随意にスルホン酸基であり；
Ｍは、水素および、疎水性ポリアルキレングリコールまたはポリシロキサンの残基からなる群から選択されており、ただし、Ａが（ｉｉ）であり、Ｍが疎水性ポリアルキレングリコールの残基である際には、Ｍは、基−（Ｒ５Ｏ）ｍＲ６とは異なっていなければならず；
【００３１】
Ｒ５は、Ｃ２〜８アルキレン基であり；
Ｒ６は、Ｃ１〜２０アルキル、Ｃ６〜９シクロアルキルおよびフェニルからなる群から選択されており；
ｎ、ｘおよびｚは、１〜１００の数であり；
ｙは、０〜１００であり；
ｍは、２〜１０００であり；
ｘ対（ｙ＋ｚ）の比率は、１：１０〜１０：１であり、ｙ：ｚの比率は、５：１〜１：１００である、
を有するランダムコポリマー；
【００３２】
ｉ）
【化８】
2006521267.tif 000010
ｉ）０〜９０ｍｏｌ％の式３ａまたは３ｂ：
式中、Ｍは、水素原子、１価または２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミン残基であり、ａは、１であり、またはＭが２価の金属陽イオンである際には、ａは１／２であり；
式中、Ｘは、−ＯＭａ、
Ｒ１が水素原子、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍが２〜４であり、ｎが０〜１００である−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨＲ２、−Ｎ（Ｒ２）２またはこれらの混合物であり、ここで、Ｒ２＝Ｒ１または−ＣＯ−ＮＨ２であり；
ここで、Ｙは、酸素原子または−ＮＲ２である、
で表される少なくとも１種の成分；
【００３３】
ｉｉ）１〜８９ｍｏｌ％の一般式４：
【化９】
2006521267.tif 000011
式中、Ｒ３は、水素原子または１〜５個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基であり、ｐは、０〜３であり、Ｒ１は、水素、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍは、２〜４であり、ｎは、０〜１００である、
で表される成分、および
【００３４】
ｉｉｉ）０．１〜１０ｍｏｌ％の式５ａまたは５ｂ：
【化１０】
2006521267.tif 000012
式中、Ｓは、水素原子または−ＣＯＯＭａもしくは−ＣＯＯＲ５であり、Ｔは、−ＣＯＯＲ５、−Ｗ−Ｒ７、−ＣＯ−［−ＮＨ−（ＣＨ２）３）−］ｓ−Ｗ−Ｒ７、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｚ−Ｗ−Ｒ７、一般式：
で表される基もしくは−（ＣＨ２）ｚ−Ｖ−（ＣＨ２）ｚ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ１であるか、またはＳが−ＣＯＯＲ５もしくは−ＣＯＯＭａである際には、Ｕ１は、−ＣＯ−ＮＨＭ−、−Ｏ−または−ＣＨ２Ｏであり、Ｕ２は、−ＮＨ−ＣＯ−、−Ｏ−または−ＯＣＨ２であり、Ｖは、−Ｏ−ＣＯ−Ｃ６Ｈ４−ＣＯ−Ｏ−または−Ｗ−であり、Ｗは、
【化１１】
2006521267.tif 000013
であり、Ｒ４は、水素原子またはメチル基であり、Ｒ５は、３〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または６〜１４個の炭素原子を含むアリール基であり、Ｒ６＝Ｒ１または
【化１２】
2006521267.tif 000014
であり、
【００３５】
Ｒ７＝Ｒ１または
【化１３】
2006521267.tif 000015
であり、
ｒは、２〜１００であり、ｓは、１または２であり、ｘは、１〜１５０であり、ｙは、０〜１５であり、ｚは、０〜４である、
で表される少なくとも１種の成分；
【００３６】
ｉｖ）０〜９０ｍｏｌ％の式６ａ、６ｂまたは６ｃ：
【化１４】
2006521267.tif 000016
式中、Ｍは、水素原子、１価または２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミン残基であり、ａは、１であり、またはＭが２価の金属陽イオンである際には、ａは１／２であり；
式中、Ｘは、−ＯＭａ、
Ｒ１が水素原子、１〜２０個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素基、５〜８個の炭素原子を含む脂環式炭化水素基または随意にヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたは６〜１４個の炭素原子を含むスルホン性置換アリール基であり、ｍが２〜４であり、ｎが０〜１００である−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ１、
−ＮＨＲ２、−Ｎ（Ｒ２）２またはこれらの混合物であり、ここで、Ｒ２＝Ｒ１または−ＣＯ−ＮＨ２であり；
ここで、Ｙは、酸素原子または−ＮＲ２である、
で表される少なくとも１種の成分
を含むオキシアルキレングリコール−アルケニルエーテル類および不飽和ジカルボン酸類のコポリマー；
【００３７】
ｊ）ｉ）１〜９０ｍｏｌ％の式７ａおよび式７ｂ：
【化１５】
2006521267.tif 000017
式中、Ｍは、Ｈ、１価の金属陽イオン、２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミンであり；
ａは、Ｍが２価の金属陽イオンである際には１／２であり、またはＭが１価の金属陽イオンである際には１であり；
ここで、Ｒ１は、−ＯＭａまたは、
Ｒ２がＨ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールである−Ｏ−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２であり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
で表される構造単位からなる群から選択された少なくとも１種の要素；
【００３８】
ｉｉ）０．５〜８０ｍｏｌ％の式８：
【化１６】
2006521267.tif 000018
式中、Ｒ３は、ＨまたはＣ１〜５脂肪族炭化水素であり；
ｐは、０〜３であり；
Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
で表される構造単位；
【００３９】
ｉｉｉ）０．５〜８０ｍｏｌ％の式９ａおよび式９ｂ：
【化１７】
2006521267.tif 000019
式中、Ｒ４は、Ｈ、随意に少なくとも１つの水酸基で置換されたＣ１〜２０脂肪族炭化水素、−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
【００４０】
Ｍは、Ｈ、１価の金属陽イオン、２価の金属陽イオン、アンモニウムイオンまたは有機アミンであり；
ａは、Ｍが２価の金属陽イオンである際には１／２であり、またはＭが１価の金属陽イオンである際には１であり；
Ｒ２は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリールであり；
ｍは、２〜４であり；
ｎは、１〜２００である、
からなる群から選択された構造単位；
【００４１】
ｉｖ）１〜９０ｍｏｌ％の式１０：
【化１８】
2006521267.tif 000020
式中、Ｒ５は、メチルまたはメチレン基であり、ここで、Ｒ５は、Ｒ７と、１つまたは２つ以上の５〜８員環を形成し；
Ｒ６は、Ｈ、メチルまたはエチルであり；
【００４２】
Ｒ７は、Ｈ、Ｃ１〜２０脂肪族炭化水素、随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａおよび−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された少なくとも１種の要素で置換されているＣ６〜１４アリール、Ｃ５〜８脂環式炭化水素、−ＯＣＯＲ４、−ＯＲ４または−ＣＯＯＲ４であり、ここで、Ｒ４は、Ｈ、随意に少なくとも１つの−ＯＨ、−（ＣｍＨ２ｍＯ）ｎ−Ｒ２、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ２で置換されているＣ１〜２０脂肪族炭化水素、Ｃ５〜８脂環式炭化水素または随意に［−ＣＯＯＭａ、−（ＳＯ３）Ｍａ、−（ＰＯ３）Ｍａ２］からなる群から選択された要素で置換されているＣ６〜１４アリール残基である、
で表される構造単位
を含むジカルボン酸誘導体およびオキシアルキレングリコール−アルケニルエーテル類のコポリマー
の少なくとも１種であってもよい。
【００４３】
式（ｅ）において、単語「誘導される」は、一般的に誘導体を意味せず、むしろ、分散剤特性と適合性であり、グラフトポリマーを破壊しないオリゴアルキレングリコール類、ポリアルコール類およびポリアルキレングリコール類のすべてのポリカルボン酸／塩側鎖誘導体を意味する。
６〜１４個の炭素原子を含む式（ｊ）で表される随意に置換されているアリール基中の好ましい置換基は、ヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたはスルホネート基である。
置換ベンゼンにおける好ましい置換基は、ヒドロキシル、カルボキシル、Ｃ１〜１４アルキルまたはスルホネート基である。
【００４４】
スラリーまたは分散体の形態の着色混合物は、３つの主要な理由により用いられる：（ａ）本質的に乏しい湿潤性を有する極めて微細な粒子を含む材料の湿潤および分散特性を向上させるため；（ｂ）共通して用いられる設備を介しての分散が可能であるため；および（ｃ）微細な粒子の取り扱いによりもたらされ得る健康的な危険を低減するため。これらの着色混合物は、通常、群青およびフタロシアニンなどの有機顔料、または金属酸化物および他のものを含むがこれらには限定されず、酸化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、クロム酸鉛、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛ホワイト、鉄マンガンブラック、コバルトグリーン、マンガンブルー、マンガンバイオレット、スルホセレン化カドミウム(cadmium sulifoselenide)、クロムオレンジ、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、亜鉛黄およびコバルトブルーが含まれ得るが、これらには限定されない金属含有顔料などの無機顔料のいずれかである顔料から構成される。
【００４５】
顔料の色を、３種の特性：色調、明度および色度に関して記載することができ、これは、顔料の純度（酸化物含量）および明るさの指標となる。色調は、赤を黄色、青などから区別する色の特性である。明度または明るさは、色の光反射品質または明るさを示す。色度または彩度は、色調または色の豊富度または深さであり、等しい明度の灰色または中間色からのこの逸脱の基準である。
【００４６】
１つの態様において、液体着色懸濁液は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約５２％〜約９８％の顔料を含む。他の態様において、液体着色懸濁液は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約５６％〜約９６％の顔料を含む。他の態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の約０．２５％〜約８％の顔料を含む。他の態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の約０．３％〜約５％の顔料を含む。
【００４７】
従来技術の顔料分散体（液体着色懸濁液）は、特に液体着色懸濁液中の顔料の濃度が高い（５５％の顔料固体よりも大きい混合物組成）際には、セメントおよびコンクリート混合物中で、顔料粒子を有効に分散させない。さらに、液体着色懸濁液中の顔料の濃度が増大するに従って、顔料粒子は、溶液からの分離および沈降を開始し、混合物に乏しい貯蔵寿命を付与する。従来技術には、５０％の顔料固体よりも高い金属含有（酸化鉄）顔料分散体があるが、これらの分散体は、塗料またはプラスチックのために配合されており、セメントおよびコンクリートにおいて悪影響、例えば閉じ込められた空気の増大を有する。セメント質混合物において、増大した空気により、設計歩留まりおよび圧縮強さは低下し、他の有害な効果がもたらされる。
【００４８】
ポリカルボキシレート分散剤を含む液体着色懸濁液は、従来技術における着色混合物と比較した際に、液体着色懸濁液およびセメント質組成物における顔料粒子の分散を改善する。液体着色懸濁液はまた、顔料粒子の濃度が高い（５５％の顔料固体よりも大きい混合物組成）際にも、セメント質混合物中の顔料粒子を分散させる。顔料分散体をセメント質組成物に加えると、慣例的に粘度が上昇する。対照的に、本発明の液体着色懸濁液は、セメント質組成物の粘度を上昇させない。さらに、顔料分散体により、セメント質組成物の色が改善される。
【００４９】
チキソトロープ添加剤により、セメントスラリーの凝離／ブリードが低下し、これらが迅速に増粘して硬質のゲル構造が形成する、即ちこの粘度が上昇する。硬質のゲル構造は、自立性であり、ゲル強度が上昇するに従って形成のための静水圧を低下させる。チキソトロープ添加剤は、有機および合成ポリマー、セルロースまたは分散体と配合されたセルロース、有機凝集剤、パラフィンの有機エマルジョン、コールタール、アスファルト、アクリル系誘導体、ベントナイトおよび熱分解法シリカ、天然ポゾラン、フライアッシュ、水和石灰およびオルガノクレー(organoclay)、例えばヘクトライト粘土またはスメクタイト粘土であってもよい。
【００５０】
１つの態様において、液体着色懸濁液は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約０．０８％〜約１％のチキソトロープ添加剤を含む。他の態様において、液体着色懸濁液は、液体着色懸濁液の合計の乾燥重量を基準として、約０．１５％〜約０．７０％のチキソトロープ添加剤を含む。他の態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の約０．００１％〜約０．０５％のチキソトロープ添加剤を含む。他の態様において、セメント質組成物は、セメント質バインダーの合計の乾燥重量の約０．００２％〜約０．０４％のチキソトロープ添加剤を含む。
【００５１】
理論に限定されないが、従来技術に基づいて、チキソトロープ添加剤により、ポリカルボキシレート分散剤および顔料のみを含む液体着色懸濁液と比較した際に、液体着色懸濁液の粘度が上昇することが予測されるため、ポリカルボキシレート分散剤のチキソトロープ添加剤との相互作用により生じた負の相乗効果があると考えられる。しかし、チキソトロープ添加剤を含む液体着色懸濁液は、ポリカルボキシレート分散剤および顔料のみを含む混合物の粘度よりも低い粘度およびこれと組み合わせて長期間安定性（低い粘度）を有するという、予期されない結果を有する。さらに、粘度が時間に伴って上昇し、ゲル化を生じる、従来技術の顔料分散体と比較して、液体着色懸濁液の粘度は低下し、次に長期間にわたり安定化する。
【００５２】
セメント質組成物を含む水硬性セメントは、ポルトランドセメント、改変ポルトランドセメントまたはメーソンリーセメントおよびこれらの混合物からなる群から選択される。ポルトランドセメントにより、高い含量のケイ酸三カルシウムを有するすべてのセメント質組成物を意味し、ポルトランドセメントおよび、ポルトランドセメントと化学的に同様であるかまたはこれに類似するセメントが含まれ、これについての仕様は、ＡＳＴＭ仕様書Ｃ  １５０−００に述べられている。
【００５３】
セメント質材料は、単独で水硬性接着特性を有し、水の存在下で硬化および固化する材料である。セメント質材料中に含まれるのは、粉砕顆粒化高炉スラグ、天然セメント、水硬性水和石灰、並びにこれらのおよび他の材料の組み合わせである。
【００５４】
本明細書中に記載したセメント質組成物は、他の添加剤または成分を含むことができ、述べた配合物に限定されるべきではない。加えることができるセメント添加剤には：硬化促進剤、硬化遅延剤、空気同伴剤もしくは空気脱トレーニング(detraining)剤、水減少剤、腐食阻害剤、湿潤剤、水溶性ポリマー、強度増強剤、レオロジー改変剤、撥水剤、繊維、防湿混合物、ガス形成剤、透過性低減剤、ポンプ輸送助剤、防カビ剤混合物、殺菌剤混合物、殺虫剤混合物、微細鉱物混合物、アルカリ反応性低減剤、結合混合物、収縮低減混合物、凝結体、ポゾランおよび本発明の混合物の特性に悪影響を与えないすべての他の混合物および添加剤が含まれるが、これらには限定されない。
【００５５】
本発明の液体着色懸濁液において用いることができる促進剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムの硝酸塩；アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムの亜硝酸塩；アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムのチオシアン酸塩；アルカノールアミン；アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムのチオ硫酸塩；アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムの水酸化物；アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアルミニウムのカルボン酸塩（好ましくはギ酸カルシウム）；ポリヒドロキシルアルキルアミン；アルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物塩（好ましくは臭化物）を含むことができるが、これらには限定されない。本発明において用いるのに特に適する促進剤の例には、共に商標の下でMaster Builders Inc. of Cleveland, Ohioにより販売されているポゾリス(POZZOLITH)（登録商標）ＮＣ５３４、非塩化物タイプ促進剤および／またはレオクリート(RHEOCRETE)（登録商標）ＣＮＩ亜硝酸カルシウムに基づく腐食阻害剤が含まれるが、これらには限定されない。
【００５６】
硝酸の塩は、一般式Ｍ（ＮＯ３）ａを有し、ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムであり、ここで、ａは、アルカリ金属塩について１、アルカリ土類金属塩について２およびアルミニウム塩について３である。好ましいのは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、ＣａおよびＡｌの硝酸塩である。
亜硝酸塩は、一般式Ｍ（ＮＯ２）ａを有し、ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムであり、ここで、ａは、アルカリ金属塩について１、アルカリ土類金属塩について２およびアルミニウム塩について３である。好ましいのは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、ＣａおよびＡｌの亜硝酸塩である。
【００５７】
チオシアン酸の塩は、一般式Ｍ（ＳＣＮ）ｂを有し、ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムであり、ここで、ｂは、アルカリ金属塩について１、アルカリ土類金属塩について２およびアルミニウム塩について３である。これらの塩は、スルホシアン酸塩、スルホシアン化物、ロダン酸塩またはロダン化物塩として、種々に知られている。好ましいのは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、ＣａおよびＡｌのチオシアン酸塩である。
【００５８】
アルカノールアミンは、３価の窒素がアルキルアルコールの炭素原子に直接結合している化合物の群についての一般的な用語である。代表的な式は、Ｎ［Ｈ］ｃ［（ＣＨ２）ｄＣＨ２ＯＨ］ｅであり、ここで、ｃは、３−ｅであり、ｄは、１〜約５であり、ｅは、１〜約３である。例には、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンが含まれるが、これらには限定されない。
【００５９】
チオ硫酸塩は、一般式Ｍｆ（Ｓ２Ｏ３）ｇを有し、ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムであり、Ｍ金属元素の原子価に依存して、ｆは、１または２であり、ｇは、１、２または３である。好ましいのは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、ＣａおよびＡｌのチオ硫酸塩である。
カルボン酸塩は、一般式ＲＣＯＯＭを有し、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜約Ｃ１０アルキルであり、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属またはアルミニウムである。好ましいのは、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、ＣａおよびＡｌのカルボン酸塩である。好ましいカルボン酸塩は、ギ酸カルシウムである。
【００６０】
好ましいポリヒドロキシルアルキルアミンは、一般式
【化１９】
2006521267.tif 000021
式中、ｈは、１〜３であり、ｉは、１〜３であり、ｊは、１〜３であり、ｋは、０〜３である、
を有する。好ましいポリヒドロキシアルキルアミンは、テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンである。
【００６１】
硬化遅延またはまた遅延硬化もしくは水和制御として知られている混合物は、コンクリートの硬化の速度を遅延させ(retard)、遅くし(delay)、または減速させる(slow)ために用いられる。これらを、最初のバッチングの際に、または時々水和プロセスが開始した後に、コンクリート混合物に加えることができる。硬化遅延剤は、コンクリートの硬化の際の高温の気候の促進効果を弱めるか、あるいは、配置の困難な条件または現場への送達の問題が発生した際のコンクリートもしくはグラウトの初期硬化を遅延させるか、あるいは特別の仕上げプロセスのための時間を可能にするために、用いられる。ほとんどの硬化遅延剤はまた、低レベルの水減少剤として作用し、またいくらかの空気をコンクリート中に同伴するために用いることができる。リグノスルホネート、ヒドロキシル化カルボン酸、硼砂、グルコン酸、酒石酸および他の有機酸並びにこれらの対応する塩、リン酸塩、ある炭水化物類、例えば糖類および糖酸類並びにこれらの混合物を、遅延混合物として用いることができる。
【００６２】
空気同伴剤の用語は、空気をセメント質組成物中に同伴するすべての化学物質を含む。空気同伴剤はまた、低濃度で、組成物の表面張力を減少させることができる。空気同伴混合物を用いて、微小な気泡をコンクリート中に、意図的に同伴する。空気同伴により、凍結および融解のサイクルの間に水分に曝露されるコンクリートの耐久性が、劇的に改善される。さらに、同伴された空気により、化学的氷結防止剤により生じた表面スケーリングに対するコンクリートの耐性が、大幅に改善される。また、空気同伴により、新鮮なコンクリートの作業性が向上し、一方凝離およびブリードが解消するかまたは低減される。これらの所望の効果を達成するために用いる材料を、木材樹脂、スルホン化リグニン、石油酸類、タンパク質材料、脂肪酸類、樹脂酸類、アルキルベンゼンスルホネート類、スルホン化炭化水素類、ビンゾール(vinsol)樹脂、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、天然ロジン、合成ロジン、無機空気同伴剤、合成洗浄剤およびこれらの対応する塩並びにこれらの混合物から選択することができる。
【００６３】
空気同伴剤を、セメント質組成物中で所望のレベルの空気が得られる量で加える。一般的に、セメント質組成物中での空気同伴剤（約５％〜約１５％の固形分）の量は、乾燥セメント１キログラムあたり約０．０７ｍＬ〜約３．９ｍＬの範囲内である。１つの態様において、用量は、乾燥セメント１キログラムあたり約０．３３ｍＬ〜約０．９８ｍＬである。空気同伴剤中での主要な活性成分が、所望の効果、即ちセメント質組成物中での空気の同伴を提供する、空気同伴剤の主要な活性成分の重量百分率は；乾燥セメント質材料の重量を基準として約０．００１％〜約０．０５％である。しかし、これは、材料、混合比率、温度および混合操作の変化のために、広範囲に変化し得る。本発明の液体着色懸濁液で有用な空気同伴剤は、セメントのためのすべての既知の空気同伴剤であってもよく、これには、天然樹脂、合成樹脂およびこれらの混合物が含まれる。本発明において用いることができる空気同伴剤の例には、すべてMaster Builders Inc. of Cleveland, Ohioから入手可能なＭＢ  ＡＥ９０、ＭＢ  ＶＲおよびミクロエア(MICRO AIR)（登録商標）が含まれるが、これらには限定されない。
【００６４】
空気脱トレーニング剤を用いて、セメント質組成物中の空気含量を減少させる。本発明において用いることができる空気脱トレーニング剤の例には、リン酸トリブチル、フタル酸ジブチル、オクチルアルコール、カルボン酸およびホウ酸の水不溶性エステル類、アセチレンジオール類、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブトックコポリマー類およびシリコーン類が含まれるが、これらには限定されない。
【００６５】
コンクリート中の腐食阻害剤は、包埋された補強鋼鉄を腐食から保護する作用を奏する。コンクリートの高度なアルカリ性性質により、受動的な、および非腐食性の保護酸化物フィルムが、鋼鉄上に形成する。しかし、炭酸塩化または、氷結防止剤もしくは海水からの塩化物イオンが、酸素と共に存在することにより、フィルムが破壊または浸透され、腐食がもたらされ得る。腐食阻害混合物は、この腐食反応を化学的に減速させる。腐食を阻害するために最も一般的に用いられている材料は、亜硝酸カルシウム、亜硝酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、あるホスフェート類またはフルオロシリケート類、フルオロアルミネート類、アミン類、有機ベース撥水剤および関連する化学物質である。
【００６６】
防湿混合物により、低いセメント含量、高い水−セメント比率または凝結部分における微粉の欠陥を有するコンクリートの浸透性が低下する。これらの混合物により、乾燥コンクリート中への水分の浸透が遅延され、これには、ある石鹸、ステアレート類および石油製品が含まれる。
【００６７】
浸透減少剤を用いて、加圧下の水がコンクリートを通して透過する速度を低下させる。シリカフューム、フライアッシュ、粉砕スラグ、メタカオリン、天然ポゾラン、水減少剤およびラテックスを用いて、コンクリートの浸透性を低下させることができる。
【００６８】
固化したコンクリート上での、またはこの中での細菌およびカビの成長を、防カビ剤、殺菌剤および殺虫剤混合物を用いることにより、部分的に制御することができる。これらの目的のために最も有効な材料は、ポリハロゲン化フェノール、ジアルドリン(dialdrin)エマルジョンおよび銅化合物である。
【００６９】
微細な鉱物混合物は、混合プロセスの前または混合プロセス中にコンクリートに加えられて、ポルトランドセメントコンクリートの可塑性または固化特性のいくらかを改善するかまたは変化させる、粉末または粉砕形態の材料である。取引において用いられるポルトランドセメントは、クリンカーを粉砕することにより製造され、水硬性ケイ酸カルシウム、アルミン酸カルシウムおよびアミノ亜鉄酸カルシウムを含み、通常硫酸カルシウムの１種または２種以上の形態をインターグラウンド(interground)添加として含む水硬性セメントを意味する。ポルトランドセメントは、ＡＳＴＭ  Ｃ  １５０において、タイプＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶまたはＶとして分類される。微細な鉱物混合物を、これらの化学的または物理的特性に従って：セメント質材料；ポゾラン；ポゾラン性およびセメント質材料；および名目上不活性な材料として分類することができる。
【００７０】
ポゾランは、セメント性の有用性をほとんどまたは全く有しないが、水の存在下で、および微細形態で、ポルトランドセメントの水和の間に生成した水酸化カルシウムと化学的に反応して、セメント性特性を有する材料を形成する、シリカ性またはアルミノシリカ性材料である。珪藻土、乳白色チャート、粘土、頁岩、フライアッシュ、シリカフューム、火山性凝灰岩および軽石は、いくつかの知られているポゾランである。ある粉砕された顆粒化した高炉スラグおよび高カルシウムフライアッシュは、ポゾラン性およびセメント性特性を共に有する。天然ポゾランは、天然に存在するポゾラン、例えば火山性凝灰岩、軽石、トラス、珪藻土、乳白色チャートおよびある頁岩を定義するために用いられる技術用語である。名目上不活性な材料はまた、微細な原料石英、白雲石、石灰岩、大理石、花崗岩および他のものを含むことができる。フライアッシュは、ＡＳＴＭ  Ｃ６１８において定義されている。
アルカリ反応性減少剤は、アルカリ凝結反応を低下させ、この反応が固化したコンクリート中に生じ得る破壊的な膨張力を制限することができる。ポゾラン（フライアッシュ、シリカフューム）、高炉スラグ、リチウムおよびバリウムの塩は、特に有効である。
【００７１】
新鮮なコンクリートは、時々、欠陥のある混合物比率またはある凝結特性、例えば粒子形状および不適切な粒度のために、荒いことがある。これらの条件の下で、潤滑剤のように作用する同伴された空気を、作業性改善剤として用いることができる。他の作業性剤は、ある水減少混合物、ある粘度改変混合物およびある微細な混合物を含む。
【００７２】
建設分野において、コンクリートを引張応力およびその後の亀裂から保護する多くの方法が、長年の間開発されている。１つの現代的な方法は、繊維を新鮮なコンクリート混合物中に分布させることを含む。固化の際に、このコンクリートは、繊維補強コンクリートと呼ばれる。繊維を、ジルコニウム材料、炭素、鋼鉄、ガラス繊維または合成材料、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、高強度アラミドまたはこれらの混合物製とすることができる。
【００７３】
本発明において用いることができる収縮減少剤は、ＲＯ（ＡＯ）１〜１０Ｈを含むことができるが、これらには限定されず、ここで、Ｒは、Ｃ１〜５アルキルまたはＣ５〜６シクロアルキル基であり、Ａは、Ｃ２〜３アルキレン基、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ土類酸化物、好ましくは硫酸ナトリウムおよび酸化カルシウムである。テトラガード(TETRAGUARD)（登録商標）収縮減少剤が好ましく、これは、Master Builders Inc. of Cleveland, Ohioから入手できる。
【００７４】
凝結体を、セメント質配合物中に含有させて、微細な凝結体を含むモルタルおよびまた粗い凝結体を含むコンクリートを提供することができる。微細な凝結体は、４番ふるい（ＡＳＴＭ  Ｃ  １２５およびＡＳＴＭ  Ｃ  ３３）をほぼ完全に通過する材料、例えばシリカ砂である。粗い凝結体は、大部分は４番ふるい（ＡＳＴＭ  Ｃ  １２５およびＡＳＴＭ  Ｃ  ３３）上に残留する材料、例えばシリカ、石英、粉砕円形大理石、ガラス小球、花崗岩、石灰岩、方解石、長石、沖積砂、砂またはすべての他の耐久性凝結体、並びにこれらの混合物である。
【００７５】
本発明の組成物の例を、液体着色懸濁液の色および粘度に対するこれらの効果について試験した。
液体着色懸濁液を、種々の酸化鉄顔料を用いて試験して、時間と共に液体着色懸濁液の粘度に変化があるか否かを決定した。表１は、試験した液体着色懸濁液についての試料配合を示す。試験の結果を、図１に示す。図１におけるグラフは、液体着色懸濁液の粘度が、時間と共に増大せず、むしろ最初に減少し、次に時間と共に安定化することを示す。
【００７６】
【表２】
2006521267.tif 000022
【００７７】
本発明は、上記した特定の態様に限定されず、特許請求の範囲により定義した変更、修正および等価な態様を含むことを理解するべきである。さらに、開示したすべての態様は、本発明の種々の態様を組み合わせて、所望の特徴を提供することができるため、必ずしも選択的であるわけではない。
【国際調査報告】
2006521267.tif 000041
2006521267.tif 000042
2006521267.tif 000043
2006521267.tif 000044