(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸またはその塩との混合割合がモル比で１／３〜１／０．０１であり、天然油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸またはその塩との混合物の和１ｍｏｌに対して炭素数２〜８のアルキレンオキシドを５モル以上付加反応して得られる反応生成物からなり、エチレンオキシドと炭素数３〜８のアルキレンオキシドとのモル比が１／４０〜２／１であることを特徴とするセメント用添加剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント用添加剤に関し、詳しくはスレート製作において、セメント、骨材および水を主成分とする混練物を水切り用の孔あき板に載置して圧搾プレス成形する際の水切り工程で用いられる濾水性向上剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメント用添加剤としては、コンクリートを練る際に使用する水の量を減らす減水剤、練った後の流動性を保持する流動化剤、凝結時間を短縮する凝結促進剤、鉄筋コンクリートなどにおける錆を防止する防錆剤、コンクリート中の空気量の調整をするＡＥ剤などが知られている。
一方セメント、骨材および水を主成分とするスレート製品の製造において、被成型物用の混練物をプレスのプレス下型上に載せた水切り用の孔あき板上に載置し、脱水プレスして成型物を形成するが、これらを混ぜ合わせただけでは脱水プレスの水切り工程での脱水性が悪いためスレートの生産性が低下する問題がある。  しかし既に知られているセメント用添加剤においては、この問題に対して十分な効果が得られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定の添加剤を使用してスレート製造における脱水プレスの水切り工程での脱水時間を短縮し、生産性を向上させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、天然油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸またはその塩との混合割合がモル比で１／３〜１／０．０１であり、天然油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸またはその塩との混合物の和１ｍｏｌに対して炭素数２〜８のアルキレンオキシドを５モル以上付加反応して得られる反応生成物からなり、エチレンオキシドと炭素数３〜８のアルキレンオキシドとのモル比が１／４０〜２／１であることを特徴とするセメント用添加剤である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する天然油脂としては、ヤシ油、パーム油、オリーブ油、大豆油、菜種油、アマニ油、ヒマワリ油等の植物油、豚脂、牛脂、骨油、獣脂等の動物油および魚油のほか、これらの天然油脂の硬化油、半硬化油、更にこれらの天然油脂の精製油や精製工程で副生する回収油等があげられる。
【０００６】
本発明に使用する炭素数８〜２２の脂肪酸としては、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、ヘキサデセン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸等があげられ、また炭素数８〜２２の脂肪酸を含む牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸等の混合脂肪酸、回収油由来の脂肪酸等が挙げられる。
炭素数が８より少ないと原料脂肪酸の臭気が強く、製造時において作業上好ましくない、炭素数が２２より多いと入手が困難なため好ましくない。
【０００７】
本発明に使用する脂肪酸の塩としては、上記脂肪酸のアルカリ金属塩、具体的にはリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩等が挙げられるが、入手性などの点からナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。
天然油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸またはその塩との混合割合は、モル比で１／３〜１／０．０１、好ましくは１／２〜１／０．１である。モル比が１／３より少ないと長鎖アルキル基を持つエステル化合物のアルキレンオキシド付加体の含有量が減少するため濾水性が低下し、１／０．０１より大きいとアルキレンオキシドとの反応が進みにくくなる傾向がある。
【０００８】
本発明における炭素数２〜８のアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ヘキセンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシドなどがあげられるが、入手性などの点からエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが望ましく、水への分散性の点から、エチレンオキシドを必須成分とするものが望ましい。
【０００９】
これらアルキレンオキシドを油脂と炭素数８〜２２の脂肪酸の混合物の和１モルに対して５モル以上、より好ましくは９モル以上付加する事が望ましい。アルキレンオキシドの付加モル数が５モル未満であると、未反応の油脂が残存し、水への分散性が劣るため好ましくない。また、アルキレンオキシドの付加モル数が全体で２００を越えると系全体の粘度が非常に高くなるため、製造および取り扱い上好ましくない。
【００１０】
エチレンオキシドと炭素数３〜８のアルキレンオキシドとのモル比は１／４０〜２／１、好ましくは１／３０〜２／５が適当である。２／１より大きい場合は脱水プレスに時間がかかりすぎ、１／４０より小さい場合は分散性が低くなり、スレートの製造が困難となる。
上記のモル比を満たせば、これらのアルキレンオキシドによって得られるオキシアルキレン基は２種以上のアルキレンオキシドのブロック状付加でもランダム状付加であってもよいが、水への分散性および消泡性能を高める点からブロック状付加であることがより好ましい。
【００１１】
本発明のセメント用添加剤の製造するにあたって、反応温度は８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃が適している。使用する触媒は通常アルキレンオキシドの付加反応において使用されるアルカリ性物質、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩および有機金属塩等で、例えばナトリウムメチラート、カリウムメチラート、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリウム、乳酸カリウムや、先にあげた脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。この触媒は生成物に対して０．０１から０．５重量％程度使用するのが、アルキレンオキシドの付加反応性を高めるために好ましく、さらに常圧で反応を行うよりも１０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）以下の加圧下で行うのがより好ましい。
【００１２】
本発明のセメント用添加剤は、スレートへ直接添加しても良いし、水または有機溶媒などで希釈して乳化、分散ないし溶解させて使用しても良い。更に他のセメント用添加剤と併用して用いても良い。
本発明のセメント用添加剤の系への添加量はセメント、水および骨材の合計量に対して０．００５〜０．１重量％、好ましくは０．０１〜０．１０重量％である。
本発明において被成型物の混練条件や成形条件について何ら限定されるものではない。即ち混練物の原料として使用するセメントは通常一般に使用されているものでよく、また特別な種類のセメントであっても良い。骨材としては、砂、パルプ等が挙げられるが、これらについてもセメントと同様に特に限定されるものではない。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例で本発明を具体的に説明する。
製造例１
大豆油９３２．１ｇ（１．０ｍｏｌ）、オレイン酸８４．０ｇ（０．３ｍｏｌ）、水酸化カリウム５．６ｇ（０．１ｍｏｌ）を５リットルオートクレーブに入れ、系内の空気を窒素ガスで十分置換した後、系内を８５℃に昇温し、窒素を吹き込みながら３０ｍｍＨｇ以下の減圧下で脱水を１時間行った。その後、１２０℃に昇温し、エチレンオキシド５５０．０ｇ（１２．５ｍｏｌ）を５．０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）以下で徐々に圧入した。圧入後、圧力が一定になるまで、約２時間１２０±５℃に保ち、反応を行った。その後、プロピレンオキシド６３１．６ｇ（１０．９ｍｏｌ）を反応容器内に５．０ｋｇｆ／ｃｍ2以下で徐々に圧入した。圧入後、反応容器内の圧力が一定になるまで、約２時間１２０±５℃に保ち、反応を継続した。反応終了後、１７．５％塩酸を添加して触媒を中和し、系内の温度を１１０℃に昇温し、窒素を吹き込みながら３０ｍｍＨｇ以下の減圧下で１時間脱水を行った。その後、濾過を行うことによりセメント用添加剤（Ａ）を２０２０．０ｇ得た（収率：９２％）。
【００１４】
製造例２〜６
製造例１と同様の方法にて、表１に示したセメント用添加剤Ｂ〜Ｆを得た。
【００１５】
製造例７
グリセリン４０．０ｇ（０．４３ｍｏｌ）、水酸化カリウム１０．０ｇ（０．１８ｍｏｌ）を５リットルオートクレーブに入れ、系内の空気を窒素ガスで十分置換した後、系内を１２０℃に昇温し、プロピレンオキシド１６７２ｇ（２８．８ｍｏｌ）を５．０ｋｇｆ／ｃｍ2（ゲージ圧）以下で徐々に圧入した。圧入後、圧力が一定になるまで、約２時間１２０±５℃に保ち、反応を行った。その後、エチレンオキシド３６７ｇ（８．３４ｍｏｌ）を反応容器内に５．０ｋｇｆ／ｃｍ2以下で徐々に圧入した。圧入後、反応容器内の圧力が一定になるまで、約２時間１２０±５℃に保ち、反応を継続した。反応終了後、１７．５％塩酸を添加して触媒を中和し、系内の温度を１１０℃に昇温、窒素を吹き込みながら３０ｍｍＨｇ以下の減圧下で１時間脱水を行った。その後、濾過を行うことによりセメント用添加剤Ｇを１９９７ｇ得た（収率：９６％）。
【００１６】
製造例８
製造例７と同様の方法にて、表１に示したセメント用添加剤Ｈ及びＩを得た。
用いた各種セメント用添加剤を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0004103166.tif 000002
【００１８】
実施例１
下記の方法で評価を行った。結果を表２に示す。
＜濾水性試験＞
家庭用ミキサーに乾燥パルプ１３ｇ、水８００ｇおよび表１に示すセメント用添加剤Ａ０．４ｇ（乾燥パルプ、水およびポルトランドセメントの合計量に対し０．０４重量％）を加えて撹拌した。これにポルトランドセメントを１８７ｇ添加して６０秒撹拌後、速やかに３００ｍｍＨｇの減圧下で濾紙を用いて濾過をする。常温下に濾液が４５０ｇ溜まる時間を測定した。
【００１９】
＜水への分散性試験＞
１５０ミリリットル蓋付きサンプル瓶にイオン交換水１００ミリリットルを入れ、温度２０℃において、セメント用添加剤を１ｇ添加した。これを手で５往復浸盪し、そのときの状態を目視で観察した。
【００２０】
実施例２〜７および比較例１〜３
表２に示す配合でセメント用添加剤および添加量を変更した以外は、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００２１】
比較例４
表２に示す配合でセメント用添加剤を添加量しない以外は、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００２２】
実施例１〜６と比較例１〜４における濾過時間を比べてみると、本発明品では約２０％濾過時間が減少していることが分かる。
【００２３】
【表２】
0004103166.tif 000003
【００２４】
【発明の効果】
本発明のセメント用添加剤は、スレートの製造時においてセメントおよび骨材と水との分離性を良くし、脱水プレスの水切り工程での脱水性が良好となり、生産性が向上する。