(57)【要約】  構成成分ａ）と、ｂ）と、を含む粒子状湿潤及び疎水化添加剤であって、  構成成分ａ）は、構造（Ｉ）    【化１】2016507445.tif 000036  を有するジシロキサンであり、式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、２〜１０個の炭素の置換分枝鎖又は置換直鎖炭化水素基、アリール基、置換アリール基、及び、６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素の任意に置換されたアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素の一価炭化水素基、１〜４個の炭素原子の置換一価炭化水素基、アリール、及びアリール基を含む６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、  Ｚは、１〜１０個の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１であり、  構成成分ｂ）は、担体である。
2016507445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成成分ａ）と、ｂ）と、を含む粒子状湿潤及び疎水化添加剤であって、
構成成分ａ）が、構造
【化１】
2016507445.tif 000029
を有するジシロキサンであり、式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、２〜１０個の炭素の置換分枝鎖又は置換直鎖炭化水素基、アリール基、置換アリール基、及び、６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素の任意に置換されたアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素の一価炭化水素基、１〜４個の炭素の置換一価炭化水素基、アリール、及びアリール基を含む６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、
Ｚは、１〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１であり、
構成成分ｂ）が担体である、粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項２】
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素の一価炭化水素基、１〜４個の炭素及び少なくとも１つのＣ−Ｆ結合の一価炭化水素基、アリール、アリール基を含む６〜２０個の炭素の任意に置換された炭化水素基から選択され、
Ｒ２が、２〜１０個の炭素の分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素の１つ以上のアリール置換基を有する４〜９個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、Ｒ１及びＲ３が独立して、アリール基、若しくはアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基であるとき、２〜６個の炭素の分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択され、
Ｚが、２〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８が、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルから選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃがそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１である、請求項１に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項３】
前記ジシロキサンにおいて、下付き文字ａ＞１、下付き文字ｂ≧０、及び下付き文字ｃ＝０を特徴とする、請求項２に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項４】
前記ジシロキサンにおいて、下付き文字ａが≧３、ｂ及びｃが両方ともゼロであることを特徴とする、請求項２又は３に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項５】
前記ジシロキサンにおいて、Ｒ１及び／又はＲ３が、１〜４個の炭素を有する任意に置換された一価炭化水素ラジカル、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素のアリール基を含む４〜９個の炭素の炭化水素基の群から選択され、Ｒ４及びＲ５が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基の群から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項６】
前記ジシロキサンにおいて、Ｒ１及び／又はＲ３が、任意に置換されたアリール基であり、Ｒ４及びＲ５が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項７】
前記ジシロキサンにおいて、Ｒ２が、８〜１２個の炭素の直鎖又は分枝鎖炭化水素基、又は任意に置換されたアリール基から選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項８】
前記担体が、セッコウ、排煙脱硫中に形成される硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム又は硫酸バリウムデンプン、天然デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、砂、シリカ、アルミノケイ酸、粘度物質、ゼオライト、炭酸カルシウム、ポリスチレンビーズ及び／又はポリアクリレートビーズのうち１つ以上から選択されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項９】
前記添加剤が、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エトキシル化脂肪族アルコール及びこれらの混合物の１つ以上から選択される水溶性又は水分散性結合剤材料を、脂肪酸及び脂肪酸エステル及びその他フィルム形成ポリマーと共に追加的に含む顆粒を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項１０】
前記顆粒が、総組成物は常に１００重量％からなるという条件に基づき、総重量１００％に基づいて、顆粒状組成物の総重量に基づいて５〜８０重量％の担体と、顆粒状組成物の総重量に基づいて３〜４５重量％の結合剤と、顆粒状組成物の総重量に基づいて５〜９０％のジシロキサンと、を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項１１】
前記組成物が、次の一般式を有するトリシロキサンを更に含み、
【化２】
2016507445.tif 000030
式中、各Ｒ６は、独立して、１〜４個の炭素を有する炭化水素であり、Ｒ７は、以下のものであり、
Ｚ−（ＯＣ２Ｈ４）ｄ（ＯＣ３Ｈ６）ｅ（ＯＣ４Ｈ８）ｆＲ８
式中、Ｚは、１〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルから選択され、ｄは１〜３０であり、ｅ及びｆは、独立して、０〜１０であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項１２】
前記ジシロキサンが、式１、３、５、及び７に記載のシロキサンのうち１つ以上から選択され、
【化３】
2016507445.tif 000031
式１
式中、Ｒ１、Ｒ４及びＲ５は、請求項１に記載のとおりであり、ｙは２〜７の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、
【化４】
2016507445.tif 000032
式３
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、請求項１に記載のとおりであり、ｙは２〜７の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、
【化５】
2016507445.tif 000033
式５
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｚは５〜１５の整数であり、あるいは、ｚは８〜１２の整数であり、ｖは２〜１０の整数であり、あるいは、ｖは２〜６の整数であり、
【化６】
2016507445.tif 000034
式７
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｙは２〜７の整数であり、あるいは、ｙは２〜５の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、あるいは、ｘは６、７又は８であることを特徴とする、請求項１に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項１３】
乾燥セメントと、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤と、を、０．０１〜２重量％の前記ジシロキサンをもたらすのに十分な量で含む、セメント系材料ドライミックス。
【請求項１４】
亜鉛、鉄、銅、バリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム及びアンモニアのうち、１つ以上のパルミチン酸塩、ステアリン酸塩、又はオレイン酸塩、シラン又はシロキサン疎水性粉末から選択される、１つ以上の疎水化材料を追加的に含む、請求項１３に記載のセメント系材料ドライミックス。
【請求項１５】
前記セメント系材料内に、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤を混合し、続いて水を添加することを含む、セメント系材料に疎水特性を付与するプロセス。
【請求項１６】
前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、次の構造の化合物から少なくとも部分的に選択され、
【化７】
2016507445.tif 000035
式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、アリール、及び６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素のアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択されることを特徴とする、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、Ｒ１及びＲ３が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、Ｒ２が、２〜１０個の炭素の分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素の１つ以上のアリール置換基を有する４〜９個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、Ｒ１及びＲ３が、独立して、アリール基、又はアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基であるとき、１〜６個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択される、構造を有することを特徴とする、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
セメント系材料を湿潤し、疎水化するための、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表面処理後配合剤、混加物及びドライミックス製品、並びにシリコン系界面活性剤を含有する製品中の添加剤として建築材料保護製品で用いる、かかるシリコン系界面活性剤を含有する粒子状湿潤及び疎水化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント及びモルタルなどの建築材料は、その特性を改良するために、添加される多くの添加剤を含有することがある。これらは、ドライミックス製品、ウェットミックス製品（すなわち水の添加後）、又は施工後の硬化状態に追加され得る。かかる添加剤として、例えば、流動化剤、速硬剤、遅硬剤、増量剤、加重剤、分散剤、補強剤、消泡剤、耐収縮剤、レオロジー変性剤、及び界面活性剤などを挙げることができる。
【０００３】
建築材料、例えばセメント及びモルタルの場合、多岐にわたる添加剤を投入して、適用及び乾燥後、最終生成物を疎水性にする傾向がある。これは、コンクリート及び下塗りなどの深刻な損壊に対する最も一般的な原因が水であるからである。水は、かかるコンクリートなどに悪影響を有する物質、例えば塩の侵入の原因となる。水は、微生物の増殖の促進、及び寒い時期の凍害にも関与する。また、熱転移は、建築材料中の水分量に直接関係する。
【０００４】
モルタル及びコンクリートなどの建築材料を疎水様にするため、多岐にわたる材料が利用される場合がある。これらには、油脂化学的原材料、すなわち、金属石鹸及びシリコン系材料が挙げられる。かかる材料の添加は、有利なコスト／疎水性能比（０．３％の添加で、所望レベルの疎水性を得るのに十分である）によって利点があるが、かかる材料の存在による悪影響がある。水がドライミックスに加えられるとき、これらは疎水性が高いために水に不溶性であり、モルタルペースト中への混和を難しくするため、これらの疎水性によって乾燥モルタルの湿潤性（wetability）が乏しくなる。実際にはこれは、多くの場合、撥水剤が十分に効果的ではなく、又は、そのバッチが均一に混合されないことを意味する。ステアリン酸ナトリウム及びオレイン酸ナトリウムなどの水溶性石鹸は、代替品として使用されているが、これらの水溶性が有利である一方で、アルカリ土類金属及び遷移金属石鹸よりも、高いレベルのエフロレッセンス（ナトリウム塩の存在による）、高度な水吸収（すなわち疎水性の減少）、及び貯蔵寿命の低下の原因となるなど、欠点も有する。
【０００５】
かかる材料の疎水性と、スランプ、つまり取り扱い特性などのモルタルペースト特性に対する影響を釣り合わせるため、界面活性剤などのより親水性の分子を添加する場合がある。界面活性剤は、生コンクリートの特性だけではなく、コンクリートが硬化すると、例えば、水道水の表面張力の減少による収縮を低減させることによって、長期的にも良い影響を引き起こす。
【０００６】
更に、ドライミックス、例えばコンクリート及びモルタルのｐＨは、水和（水の添加）後、好適な界面活性剤の選択を劇的に制限する。例えば、トリシロキサン系材料の湿潤特性はこの業界で周知であるが、米国特許第７９３５８４２号の第１段に記載されるように、「トリシロキサン化合物は、弱酸性のｐＨ  ６から非常に弱い塩基性のｐＨ  ７．５の、狭いｐＨ範囲でのみ使用できる。この狭いｐＨ範囲を外れると、トリシロキサン化合物は加水分解に好適ではなく、素早い分解を起こす」ことも知られている。
【０００７】
欧州特許第０８１１５８４号は、セメントを含み、またセメントの重量に基づいて０．０１〜５重量％のオルガノシロキサン成分を得るための、５〜１５重量部のオルガノポリシロキサン成分、１０〜４０重量部の水溶性又は水分散性結合剤、及び５０〜８０重量部の担体粒子を含む、十分な粒子状湿潤及び疎水化添加剤をも含む、セメントを含む粉末形態のセメント系材料について説明している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
硬化状態（すなわち、その場で乾燥後）の疎水性材料の性能を改善しながらも、かかる添加剤の疎水特性と建築材料のウェットミックスの特性に影響を与えることなく、疎水性添加剤を含有する建築材料のドライミックスに良好な湿潤性を付与する顆粒状／粉末状湿潤剤に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本明細書に提供されるのは、構成成分ａ）と、ｂ）と、を含む、粒子状湿潤及び疎水化添加剤であって、
構成成分ａ）は、構造
【化１】
2016507445.tif 000003
を有するジシロキサンであり、式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、２〜１０個の炭素の置換分枝鎖又は置換直鎖炭化水素基、アリール基、置換アリール基、及び、６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素の任意に置換されたアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素の一価炭化水素基、１〜４個の炭素の置換一価炭化水素基、アリール、及びアリール基を含む６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、
Ｚは、１〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１であり、
構成成分ｂ）は、担体である。
【００１０】
あるいは、粒子状湿潤及び疎水化添加剤は次の成分、
すなわち、次の構造を有し、
【化２】
2016507445.tif 000004
式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、２〜１０個の炭素の置換分枝鎖又は置換直鎖炭化水素基、アリール基、置換アリール基、及び、６〜２０個の炭素原子のアリール置換基を含む４〜９個の炭素の任意に置換されたアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカル、１〜４個の炭素原子を有する置換一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素原子の炭化水素基からなる群から選択され、Ｚは、１〜１０個（１個及び１０個を含む）の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルからなる群から選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１であるジシロキサンと、担体と、を含む。
【００１１】
本明細で使用される「含む（comprising）」という概念は、「含む（include）」、「包含する（comprehend）」、及び「からなる（consist of）」の概念を意味し、これらを包含する最も広義で使用されることが理解される。この出願の目的において、「置換」とは炭化水素基中の１つ以上の水素原子が別の置換基で置換されることを意味する。そのような置換基の例としては塩素、フッ素、臭素、及びヨードのようなハロゲン原子；ハロゲン原子を含む基、例えばクロロメチル、パーフルオロブチル、トリフルオロエチル、及びノンアフルオロヘキシルのようなハロゲン原子を含む基；酸素原子；（メタ）アクリル及びカルボキシルのような酸素原子を含む基；窒素原子；アミノ官能基、アミド機能基、及びシアノ機能基のような窒素原子を含む基；硫黄原子；並びにメルカプト基のような硫黄原子を含む基を含むが、これらに限定しない。
【００１２】
用語、粒子状湿潤及び疎水化添加剤は、任意の好適な粒子形態であるが、特に、粉末状湿潤及び疎水化添加剤又は顆粒状湿潤及び疎水化添加剤を意味することを意図しており、更に誤解を避けるために、添加剤は湿潤性及び疎水性物質の両方として機能するが、かかる機能が必ずしも同時ではないことが理解される。典型的には、これらは、最初は湿潤剤として、その後に及び／又は同時に疎水化剤として作用する。
【００１３】
上記ジシロキサンは、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素原子の炭化水素基からなる群から選択され、
Ｒ２は、２〜１０個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素原子の１つ以上のアリール置換基を有する４〜９個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、Ｒ１及びＲ３が独立して、アリール基、若しくはアリール基を含有する６〜２０個の炭素原子の炭化水素基であるとき、１〜６個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択され、Ｚは、２〜１０個（２個及び１０個を含む）の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルからなる群から選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１である、として記載されるジシロキサンである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
一実施形態では、Ｚは、２〜６個（２個及び６個を含む）の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、更に、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルからなる群から選択されるが、最も好ましくはＯＨであり、下付き文字ａ≧０、ｂ≧０、及びｃ＝０であり、ただし、ａ＋ｂ≧１である。
【００１５】
更なる選択肢では、Ｚは、２〜６個（２個及び６個を含む）の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルからなる群から選択されるが、最も好ましくはＯＨであり、下付き文字ａ＞１、下付き文字ｂ≧０であり、下付き文字ｃ＝０である。あるいは、ａは≧３で、ｂ及びｃは両方ともゼロである。更なる選択肢では、ａ及びｂは両方とも≧３でａ≧ｂであり、ｃはゼロである。
【００１６】
一実施形態では、Ｒ１及び／又はＲ３は、例えば１つ以上のＣ−Ｆ結合を有することによって置換基を含んでよい１〜４個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカル、任意に置換されたアリール基、及びアリール基を含有する４〜９個の炭素の炭化水素基からなる群から選択され、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、例えば１つ以上のＣ−Ｆ結合を有することによって置換基を含んでよい１〜４個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基からなる群から選択される。あるいは、Ｒ１及び／又はＲ３は任意に置換されたアリール基であり、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、例えば１つ以上のＣ−Ｆ結合を有することによって置換基を含んでよい１〜４個の炭素原子を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基からなる群から選択される。
【００１７】
一選択肢では、Ｒ２は、７〜１０２個の炭素からなる直鎖若しくは分枝鎖炭化水素基、又は任意に置換されたアリール基から選択される。
【００１８】
具体的に好ましいジシロキサンとして、以下の組成のジシロキサンが挙げられる。
【化３】
2016507445.tif 000005
式１ａ
2016507445.tif 000006
式１ｂ
式中、式１ａ及び１ｂのそれぞれの場合において、Ｒ１、Ｒ４及びＲ５は上述のものであり、ｙは２〜７の整数であり、あるいは、ｙは２〜５の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、あるいは、ｘは６、７又は８である。アリール基の両方又は片方は任意に置換されてよく、式１ｂでは、当然ながら、Ｒ２は、１〜６個の炭素からなる分枝鎖又は直鎖炭化水素基である。例として
【化４】
2016507445.tif 000007
式２ａ
2016507445.tif 000008
式２ｂ
式中、Ｒ１、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
【化５】
2016507445.tif 000009
式３
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ｘ及びｙは上述のものであり、例えば以下のものである。
【化６】
2016507445.tif 000010
式４
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
【化７】
2016507445.tif 000011
式５
式中、ｙ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｚは５〜１５の整数であり、あるいはｚは８〜１２の整数であり、ｖは２〜１０の整数であり、あるいは、ｖは２〜６の整数である。例として
【化８】
2016507445.tif 000012
式６
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
【化９】
2016507445.tif 000013
式７
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｙは２〜７の整数であり、あるいは、ｙは２〜５の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、あるいは、ｘは６、７又は８である。例として
【化１０】
2016507445.tif 000014
式８
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
【００１９】
本明細書に記載のジシロキサンは、組成物中で界面活性剤として、及び／又は湿潤材料として使用できるが、高ｐＨ環境で加水分解反応によって分解する。上記が加水分解されると放出される疎水化剤は、例として以下のものである。
【化１１】
2016507445.tif 000015
【００２０】
したがって、式１ａ及び２ａの場合、加水分解後の疎水化分子は以下のものであり、
【化１２】
2016507445.tif 000016
【００２１】
式１ｂ及び２ｂの場合、加水分解後の疎水化分子は以下のものであり、
【化１３】
2016507445.tif 000017
【００２２】
したがって、式３、４、５及び６の場合、加水分解後の疎水化分子は以下のものであり、
【化１４】
2016507445.tif 000018
【００２３】
式７及び８の場合、加水分解後の疎水化分子は以下のものである。
【化１５】
2016507445.tif 000019
【００２４】
それぞれの場合において、Ｒ１及びＲ３は上述のものである。
【００２５】
担体粒子は、上記のように、別の必須成分である。担体粒子は、１つ以上の好適な水溶性、非水溶性、又は水分散性粒子を含む。好ましい担体粒子として、セッコウ、排煙脱硫中に形成される硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム若しくは硫酸バリウムデンプン、天然デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、砂、シリカ、アルミノケイ酸、粘度物質、ゼオライト、炭酸カルシウム、ポリスチレンビーズ及びポリアクリレートビーズ、又はこれらの混合物が挙げられる。最も好ましい担体粒子は、セッコウ及び／又はゼオライトである。
【００２６】
担体粒子は、１〜１００μｍ、最も好ましくは１〜５０μｍの直径を有してよい。例えば、セッコウ系組成物で有益な役割を果たす材料の使用が好ましい一方で、水溶性担体粒子は、たとえそれ自体がかかる組成物中で活性材料でなくても、興味深い効果を有することがわかっている。更に、顆粒が、好ましくは１．４ｍｍの最大直径を有することが好ましい。
【００２７】
粒子状湿潤及び疎水化添加剤が粉末形態である場合では、典型的には、存在するたった２種類の成分は、かかるジシロキサンとかかる担体であり、ジシロキサンは、担体上又は担体内に吸収されている。任意の好適なプロセス、例えば噴霧乾燥、噴霧冷却、二軸押出、プリル化、ミクロカプセル化、高剪断造粒、流動化造粒を経て、ジシロキサンを担体内に吸収できる。ジシロキサンは、総組成物の１重量％〜５０重量％、あるいは、１〜４０重量％の量で存在し、追加の任意添加剤が存在しないかぎり、残りの重量は担体で占められ、存在する総量は組成物の１００重量％であり、すなわち、上記の場合、２成分組成物において、担体は組成物の５０〜９９重量％、又はあるいは、組成物の６０〜９９重量％の量で存在する。
【００２８】
粒子状湿潤及び疎水化添加剤が顆粒状物質の形態である場合では、以下に記載されるように、好適な造粒法、例えば欧州特許第０８１１５８４号及び同第４９６５１０号に記載されるものによって、添加剤を調製しなくてはならない。
【００２９】
粒子状湿潤及び疎水化添加剤が顆粒状物質の形態のとき、１つ以上の追加成分が必要とされ得る。例えば、顆粒状物質は、担体及びジシロキサンを顆粒に結合するため、結合剤を含有してもよい。任意の好適な結合剤が利用できるが、存在する場合、水溶性又は水分散性結合剤材料が好ましい。これらは、例えば、室温、すなわち２０〜２５℃において、ろう様の高粘稠性又は均質な稠度を有し、２５〜１５０℃の融点を有する材料であってよい。好適な水溶性又は水分散性結合剤材料の例として、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エトキシル化脂肪族アルコール、並びに、脂肪酸及び脂肪酸エステルとこれらの混合物、並びに、その他フィルム形成ポリマーが挙げられる。結合剤材料が実際に水溶性であることが好ましい。好ましい結合剤は、ポリビニルアルコール及び／若しくはエトキシル化脂肪族アルコール系ワックス、又は、エトキシル化脂肪族アルコールワックス／Ｃ１６〜２０脂肪酸混合物である。
【００３０】
粒子状湿潤及び疎水化添加剤は、好ましくは、顆粒状形態のとき、総重量１００％に基づいて、総重量１００％に基づいて５〜８０重量％の担体と、３〜４５重量％の結合剤と、５〜９０％のジシロキサンと、あるいは、３成分組成物のときは総組成物が１００％という考えのもと、５〜８０重量％のジシロキサン（すなわち、顆粒が上記３成分からだけで製造され、担体の重量％が８０％の場合、結合剤＋ジシロキサンの総重量％が組成物の総重量の２０％である）と、を含む。また、ジシロキサン及び結合剤を合わせて、担体の総重量の２５〜４５重量％を構成することも好ましい。また、担体対結合剤及びジシロキサンの合計の重量比は、３／２〜４／１の範囲内であること、並びに、結合剤対ジシロキサン成分の重量比が最大２／１であるが、好ましくは約３／２であることも好ましい。
【００３１】
湿潤及び疎水化添加剤は、好ましくは顆粒状であり、造粒プロセスによって調製されていることを意味する。造粒プロセスにおいて、ジシロキサン及び水溶性又は水分散性結合剤は、液状で担体上に付着され、このように自由流動性固体粉末が形成される。造粒法は、欧州特許第０８１１５８４号などの様々な特許明細書で説明されている。欧州特許第０８１１５８４号に記載される造粒プロセスのうち任意のものを利用して、本発明による疎水化添加剤を調製してよい。
【００３２】
疎水化添加剤が製造される造粒プロセスは、必要に応じて、ジシロキサン及び／又は結合剤を、別々に又は混合して加熱して、例えば流動性スラリーとして液体材料をもたらし、その後、担体が存在する場合、例えば流動床内で担体上に付着させ、それにより、例えば冷却によって、又は、溶媒の蒸発によって混加物のジシロキサン及び結合剤を担体粒子上で凝固させ、自由流動性粉末を形成する工程を含む。かかる添加剤の造粒方法は、多くの公報、例えば英国特許第１４０７９９７号、欧州特許第０２１０７２１号、及び欧州特許第０４９６５１０号に記載されている。
【００３３】
造粒プロセスは、ジシロキサン及び結合剤が液相中で接触し、ジシロキサン及び結合剤の混合物が担体上に付着するのを確実にする。結合剤及びジシロキサン成分の混合物を、例えば、材料を単純に混ぜ合わせることによって、又は、安定化剤若しくは溶媒などの補助剤の存在下で混合させることによって、予め調製することが可能である。粉末製造の従来法、例えば造粒及び流動床コーティング法（両方とも、本明細書で用いるとき造粒の定義に含まれる）は、特に都合がよい。例えば、液状の結合剤（例えば、必要に応じて材料を加熱することによって得られる）、及び液状のオルガノポリシロキサン（必要であれば、少量の溶媒を混合することによる）は、塔内に入れられ、ジシロキサン及び結合剤の混合物上に担体粒子、例えば天然デンプンを付着させることによって、疎水化添加剤の形成を可能にできる。
【００３４】
更なる方法では、ジシロキサン及び結合剤が流動床上に同時に噴霧される。噴霧すると、ジシロキサン及び結合剤を含む小さい液滴が形成される。結合剤が液状になるとき、この液滴は通常加熱される。その後、床上に進むときに液滴は冷却される。このように、これらは凝固して超微粒子状の粒子状疎水化添加剤を形成し、次に担体粒子上に付着する。ジシロキサン及び結合剤を、噴霧に先立って、又は、例えば別々のノズルから材料を噴霧することにより、両材料の噴霧された液滴を接触させることによって、混合してよい。次に、液状の両材料を含む液滴の凝固を、例えば、対向する冷気流を使用して、液滴の温度をより迅速に下げることによって促進してよい。あるいは、存在する全ての溶媒の蒸発を促す対向気流の使用によって、凝固を促進してよい。凝固促進の別の方法は、当業者には明らかであろう。完全な凝固は、担体上に付着される混合に先立って、好ましくは起こらない。その後、超微粒子状の粒子状湿潤及び疎水化添加剤を塔の底部で回収する。
【００３５】
更なる方法では、ジシロキサン及び結合剤は、担体を含むドラムミキサー内に同時に噴霧される。噴霧すると、ジシロキサン及び結合剤を含む小さい液滴が形成される。担体粒子と接触すると、液滴は部分的に冷却される。混合終了後、部分的に冷却された粒子を流動床に移し、そこで周囲空気によって冷却を完了する。その後、粒子状湿潤及び疎水化添加剤の超微粒子状粒子を、流動床から直接回収する。任意に、粒子をふるい分けによって更に選別し、サイズが小さい又は大きいいかなる物質も実質的に含まない、疎水化添加剤の粒子を生成してよい。有用である典型的な装置は、Ｅｉｒｉｃｈ（登録商標）パン型造粒機、Ｓｃｈｕｇｉ（登録商標）ミキサー、Ｐａｘｅｓｏｎ−Ｋｅｌｌｙ（登録商標）二心ブレンダー、Ｌｏｄｉｇｅ（登録商標）すき刃ミキサー、又は多くの種類の流動床装置のうちの１つ、例えばＡｅｒｏｍａｔｉｃ（登録商標）流動床造粒機である。
【００３６】
別の造粒プロセスでは、結合剤の水溶液又は乳濁液中に、ジシロキサンを乳化、又は少なくとも分散する。得られた乳濁液を、例えば噴霧によって、例えば流動床内で担体上に液状で付着させ、水の蒸発によって混加物のジシロキサン及び結合剤を担体上で凝固させ、自由流動性粉末を形成する。
【００３７】
造粒後、使用した方法に関わらず、続いて粒子状湿潤及び疎水化添加剤を流動床から回収する。
【００３８】
造粒に有用であり得る典型的な装置として、Ｅｉｒｉｃｈ（登録商標）パン型造粒機、Ｓｃｈｕｇｉ（登録商標）ミキサー、Ｐａｘｅｓｏｎ−Ｋｅｌｌｙ（登録商標）二心ブレンダー、Ｌｏｄｉｇｅ（登録商標）すき刃ミキサー、Ｌｏｄｉｇｅ（登録商標）連続的リングレイヤーミキサー、又は多くの種類の流動床装置のうちの１つ、例えばＡｅｒｏｍａｔｉｃ（登録商標）流動床造粒機が挙げられる。任意に、粒子をふるい分けによって更に選別し、サイズが小さい又は大きいいかなる物質も実質的に含まない、疎水化添加剤の粒子を生成してよい。
【００３９】
上記粒子状湿潤及び疎水化添加剤は、上述のように追加的に粉末上に吸着される、又は顆粒に粒状化される、好適な形態の追加成分を含んでよい。追加成分として、例えば、トリシロキサン系湿潤剤、粘度調整剤、顔料、着色剤、防腐剤、ゲル化剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、速硬剤、遅硬剤、空気連行剤、並びに充填剤、例えばシリカ及び二酸化チタンを挙げてよい。しかしながら、かかる追加の任意成分は、添加剤の総重量の５重量％を超えて含まれないことが好ましい。
【００４０】
任意の好適なトリシロキサン系湿潤剤、例えば次の一般式を有するポリオキシアルキレントリシロキサンを添加剤として利用できる。
【化１６】
2016507445.tif 000020
式中、各Ｒ６は、独立して、１〜４個の炭素原子を有する炭化水素であり、Ｒ７は、以下のものである。
Ｚ−（ＯＣ２Ｈ４）ｄ（ＯＣ３Ｈ６）ｅ（ＯＣ４Ｈ８）ｆＲ８
式中、Ｚ及びＲ８は、上述のものであり、ｄは１〜３０であり、ｅ及びｆは、独立して、０〜１０である。かかるトリシロキサンの市販例は、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳｙｌｇａｒｄ  Ｂ  ３０９である。
【００４１】
典型的には、粒子状湿潤及び疎水化添加剤を、粉末の乾燥粒子形態で、又は顆粒状形態でドライミックス中に混入する。次に、粒子状湿潤及び疎水化添加剤をセメント質粉末材料中に混合すると、安定な乾燥組成物が形成され、これはその形態で容易に保管又は輸送することができる。
【００４２】
本発明によるセメント系材料中に存在する粒子状湿潤及び疎水化添加剤の量は、総セメント質組成物中に０．０１〜５重量％の担体が存在する、すなわち、典型的には、典型的な顆粒の全重量は、約５０％の担体及び約５０％の結合剤／ジシロキサンであるから、約０．０２〜１０重量％の顆粒が存在するようにする。あるいは、担体成分の量は、存在するセメントの０．０５〜５重量％であり、更なる選択肢では、０．０５〜１．０重量％である。セメント系材料中に存在するジシロキサンの最大量は、存在するセメントの重量に基づき約２重量％であることが好ましく、最も好ましくは、セメント系材料の重量に基づき０．５〜１重量％である。
【００４３】
典型的には、セメント系材料は、追加的に１つ以上の疎水化材料を含み、かかる好適なシリコーン系疎水化（hydrophing）材料及び／又はシラン系疎水化材料、並びに、例えば、アンモニア、アルカリ金属、アルカリ土類金属、若しくは遷移金属のパルミチン酸塩、ステアリン酸塩、若しくはオレイン酸塩、又はこれらの混合物は、亜鉛、鉄、銅、バリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、及びアンモニアの、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、又はオレイン酸塩から選択されてよく、好ましくは、ステアリン酸アンモニウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、トリステアリン酸アルミニウム、ジステアリン酸アルミニウム、モノステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、オレイン酸ナトリウム、及びオレイン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、及びオレイン酸亜鉛から選択される。最も好ましくは、塩は、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウムである。固まったセメント系材料中に残留するアルカリ金属カチオンが、内部でエフロレッセンスを引き起こすことが知られていることから、最も好ましくないステアリン酸金属は、ステアリン酸アルカリ金属である。
【００４４】
ステアリン酸の意味とは、全アニオンがステアリン酸アニオンである１００％ステアリン酸塩から、どちらかといえば実質的にステアリン酸及びパルミチン酸の塩の混合物である市販のステアリン酸までの、任意のものであると理解されるであろう。
【００４５】
上述のセメント系材料中に存在するかかる疎水化材料の量は、水がセメント質ドライミックスに混入された時点で作り出される最終製品の疎水性の必要性によって決定される。典型的には、セメント系材料は、セメント系材料の０．０１〜５重量％の疎水化材料をも含む。あるいは、疎水化材料成分の量は、存在するセメントの０．０５〜５重量％であり、又は更なる選択肢では、０．０５〜１．０重量％である。
【００４６】
本発明の第２の態様によるセメント系材料も、更なる任意成分を含む。これら更なる任意成分として、砂、充填剤、並びにセメント系材料中に従来から見出されるその他材料、例えば石灰、骨材、速硬剤、空気連行剤、顔料、遅硬剤、及びポゾラン材を挙げてよい。好ましくは、セメント系材料は、セメント、コンクリート、モルタル、又はグラウトなどである。
【００４７】
水がドライミックス中に混入されると、上述のジシロキサンは、最初は湿潤剤として機能するが、セメント系材料の環境が塩基性であるため、本明細書に記載する顆粒状粒子を含むセメント質組成物内に水が混入されると開始される加水分解反応によって、徐々に分解する。しかしながら、本開示によると、得られる分解産物の少なくとも一部は疎水性であり、そのため、湿潤剤の一部として機能した後、その分解に続いて、セメント質混合物の疎水化という好ましい硬化を有する。
【００４８】
それぞれの場合において、上記疎水性分解産物は、水の添加前にセメント系材料中の顆粒状添加剤に存在したジシロキサンが、分解後にわずかに存在することによって、得られるコンクリート又は類似材料の疎水性を改善する。
【００４９】
本発明の第３の態様では、セメント系材料中に本発明の第１の態様による疎水化添加剤を混合することによる、セメント系材料に疎水性を付与するプロセスが提供される。混合は、機械的手段、又は当該技術分野において既知の任意の他の適当な方法によって実施されてよい。
【００５０】
本発明の組成物の使用：
ドライミックス中での使用に加えて、本発明の顆粒は、使用前に溶媒、例えば水が添加されるドライミックスとして保管されるコーティング、特に疎水化コーティング中で利用できる。
【００５１】
典型的には、コーティング配合物は、乳化、構成成分の相溶化、レベリング、流動、及び表面欠陥の削減の目的で、湿潤剤、つまり界面活性剤を必要とする。加えて、これらの添加剤は、硬化した、つまり乾燥したフィルムにおいて、改善された摩耗耐性、ブロッキング防止性、親水特性、及び疎水特性などの改善をもたらし得る。コーティング配合物は、溶媒性コーティング、水性コーティング、及び粉末コーティングとして存在し得る。
【００５２】
コーティング組成物は、建築用コーティング、自動車用コーティング及びコイルコーティングなどのＯＥＭ製品コーティング、産業保全用コーティング及び船舶用コーティングなどの特殊用途コーティングとして利用することができる。その他可能性のある用途として、家庭用ケア、パルプ及び紙分野での応用、並びに繊維での利用が挙げられる。
【実施例】
【００５３】
ここで、本発明を詳細に説明する多くの実施例を以下に示すが、これらは本発明の範囲を制限すると解釈されない。実施例中の全ての部及び百分率は重量ベースであり、全ての測定値は、それとは異なると記載されないかぎり、室温（典型的には、２０℃±１〜２℃）で得られたものである。
【００５４】
一連のサンプルを下記のように調製した。
【００５５】
粉末状オルガノ変性シロキサン１
１９．６ｇの次の式を有するジフェニルジシロキサンを
【化１７】
2016507445.tif 000021
（式中、Ｒ１、Ｒ４及びＲ５はそれぞれメチル基である）、６０．３ｇの水性ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％を含む）中で、ローター／ステーターミキサー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて３分間混合し、乳濁液を形成した。使用したポリビニルアルコールは、Ｈｏｐｐｌｅｒ粘度計を用いて固形分４％のとき３．５ｍＰａ．ｓの粘度と、８８％の加水分解率（調製中に８８％のポリビニルアセテート基がアルコール基に加水分解される）を有する、ＫｕｒａｒａｙのＭｏｗｉｏｌ（登録商標）４／８８とした。３９．８ｇの得られたクリーム状乳濁液を、１００．１ｇの粒径が２〜５μｍであるゼオライト（ＩＮＥＯＳのＤＯＵＣＩＬ（登録商標）４Ａ）に注ぎ、その全てを家庭用キッチンフードミキサーに入れて、総混合時間である１５〜３０秒間、最大混合速度で攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、ＮｉｒｏのＳｔｒｅａ−１ｃｃ流動床中で１５分間乾燥し、ふるい分けして、直径０．５ｍｍを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、粉末状オルガノ変性シロキサン１と称する。
【００５６】
粉末状オルガノ変性シロキサン２
２０ｇの次の式のジシロキサンを、
【化１８】
2016507445.tif 000022
６０ｇの水性ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％）（ＫｕｒａｒａｙのＭｏｗｉｏｌ（登録商標）４／８８）中で、ローター／ステーターミキサー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて３分間混合し、乳濁液を形成した。３９．８ｇの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、１０１ｇの粒径が約２〜５μｍであるゼオライト（ＩＮＥＯＳのＤＯＵＣＩＬ  ４Ａ）に注ぎ、最大混合速度で１５〜３０秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、ＮｉｒｏのＳｔｒｅａ−１ｃｃ流動床中で１５分間乾燥し、ふるい分けして、直径０．５ｍｍを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、粉末状オルガノ変性シロキサン２と称する。
【００５７】
粉末状オルガノ変性シロキサン３
１９．９ｇの次の式のｎ−オクチルジシロキサンを、
【化１９】
2016507445.tif 000023
６０ｇの水性ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％）（ＫｕｒａｒａｙのＭｏｗｉｏｌ（登録商標）４／８８）中で、ローター／ステーターミキサー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて３分間混合し、乳濁液を形成した。３９．８ｇの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、１０１ｇの粒径が約２〜５μｍであるゼオライト（ＩＮＥＯＳのＤＯＵＣＩＬ  ４Ａ）に注ぎ、最大混合速度で１５〜３０秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、ＮｉｒｏのＳｔｒｅａ−１ｃｃ流動床中で１５分間乾燥し、ふるい分けして、直径０．５ｍｍを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、粉末状オルガノ変性シロキサン３と称する。
【００５８】
比較粉末状オルガノ変性シロキサン１
１９．９ｇの１，１，１，３，５，５，５−ヘプタメチル−３−（プロピル（ポリ（ＥＯ））アセテート）トリシロキサンを、６０．２ｇの水性ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％）（ＫｕｒａｒａｙのＭｏｗｉｏｌ（登録商標）４／８８）中で、ローター／ステーターミキサー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて３分間混合した。４０．３ｇの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、１０４．３ｇの粒径が約２〜５μｍであるゼオライト（ＩＮＥＯＳのＤＯＵＣＩＬ  ４Ａ）に注ぎ、最大混合速度で１５〜３０秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、ＮｉｒｏのＳｔｒｅａ−１ｃｃ流動床中で１５分間乾燥し、ふるい分けして、直径０．５ｍｍを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、比較粉末状オルガノ変性シロキサン１と称する。
【００５９】
比較粉末状オルガノ変性シロキサン２
ガラス毛管法（ＡＳＴＭ  Ｄ４４５−１１ａ  透明及び不透明な液体の動粘度に対する標準的試験方法）を用いて、２５℃において４１ｍｍ２／ｓ（４１ｃＳｔ）の粘度を有する、１９．６ｇのトリメチルシロキシ末端ジメチル，メチル（プロピル（ポリ（ＥＯ）（ＰＯ））ヒドロキシ）シロキサンを、６０．２ｇの水性ポリビニルアルコール溶液（固形分２０％）（ＫｕｒａｒａｙのＭｏｗｉｏｌ（登録商標）４／８８）中で、ローター／ステーターミキサー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）を用いて３分間混合し、乳濁液を形成した。４１．３ｇの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、１００．６ｇの粒径が約２〜５μｍであるゼオライト（ＩＮＥＯＳのＤＯＵＣＩＬ  ４Ａ）に注ぎ、最大混合速度で１５〜３０秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、ＮｉｒｏのＳｔｒｅａ−１ｃｃ流動床中で１５分間乾燥し、ふるい分けして、直径０．５ｍｍを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、比較粉末状オルガノ変性シロキサン２と称する。
【００６０】
粉末状オルガノ変性シロキサン１、２及び３及び比較粉末状オルガノ変性シロキサン１をそれぞれ一定量含む標準組成物を同一のプロセスで調製し、以下の表１で実施例１、２、３及び比較例１と称し、これらの動的湿潤の結果を湿潤剤を含まない対照材料と比較する。試験のために、各シロキサンを以下に記載する方法（実施例１の調製）によって調製したが、それぞれの場合における違いは、サンプル１を、それぞれの代替粉末状オルガノ変性シロキサン又は比較粉末状オルガノ変性シロキサン１と置き換えたことのみとした。
【００６１】
実施例１の調製：
０．５２ｇの粉末状オルガノ変性ポリシロキサン１を、５リットルのステンレス鋼製の２ハンドル混合ボウルと、１．５リットルのステンレス鋼製ブレンダー有する、Ｋｒｕｐｓミキサー（ＫＡ９４０モデル）内に、以下のものと共に投入した。
・３９０ｇの、最大２ｍｍのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂；１３０ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）
・１．３ｇのステアリン酸亜鉛次に、粉末を、６０秒間、レベル２の速度で均一にブレンドする。
【００６２】
得られた実施例及び比較例を、次の動的湿潤試験法を用いて比較した。
【００６３】
粉末を均一化した後、レベル２の速度で６５ｇの水をボウル内に投入した。水がドライミックスを完全に湿潤させるのに要した時間を測定し、以降、動的湿潤時間と称する。動的湿潤時間を、定めた量の砂、セメント、及びステアリン酸亜鉛のみを含む対照ドライミックスの対照動的湿潤時間と比較する（対照動的湿潤時間より短い動的湿潤時間は優れた湿潤性を引き起こし、したがって使い勝手が良い）。結果は、３回の測定の平均値から求める。
【００６４】
【表１】
2016507445.tif 000024
【００６５】
これらの結果は、水がドライミックスを湿潤させるのに要する時間が著しく短いため、実施例１、２及び３が、対照及び比較例よりも良好であることを示す。
【００６６】
静的湿潤試験に対して、上で調製された粉末状オルガノ変性シロキサン及び比較粉末状オルガノ変性シロキサンをそれぞれ一定量含む標準組成物を、表２ａに示すシロキサンを以下のように使用して、同一のプロセスで調製した。
【００６７】
【表２−ａ】
2016507445.tif 000025
【００６８】
実施例４：
５４ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂、及び１８ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）からなるドライミックスを、閉鎖容器内で調製する。その後、０．１８ｇのステアリン酸亜鉛及び０．０７２ｇの粉末状オルガノ変性シロキサン１を、閉鎖容器内に投入した。続いて、ドライミックスを６０秒間ブレンドした。
【００６９】
実施例５及び６、並びに比較例２及び３の調製は、粉末状オルガノ変性シロキサン１をそれぞれの粉末状オルガノ変性シロキサンに置き換えた以外は、実施例４の調製と同じとした。対照の場合は、シロキサンを添加しないことのみが異なっている。
【００７０】
対照：
５４ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂、及び１８ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）からなるドライミックスを、閉鎖容器内で調製する。その後、０．１８ｇのステアリン酸亜鉛を閉鎖容器内に投入する。続いて、ドライミックスを６０秒間ブレンドする。
【００７１】
静的湿潤試験は以下のように実施した。
同じ重量の各実施例及び比較例を、別々のプレート上に置いた。それぞれのドライミックス上に、５滴の水をゆっくりと落とした。水滴がドライミックスを完全に湿潤させる時間を、Ｈａｎｈａｒｔストップウォッチを用いて測定し、以降、静的湿潤時間と称する。
【００７２】
静的湿潤時間を、定めた量の砂、セメント、及びステアリン酸亜鉛のみを含む対照ドライミックスの静的湿潤時間と比較する（対照静的湿潤時間より短い静的湿潤時間は優れた湿潤性を引き起こし、したがって使い勝手が良い）。結果は、５回の測定の平均値から求め、以下の表２ｂでは静的湿潤時間をＳＷＴと記載する。
【００７３】
【表２−ｂ】
2016507445.tif 000026
【００７４】
平均液滴浸透時間が、対照ドライミックスの５００秒超から、変性ドライミックスの３００秒未満まで減少したことから、ステアリン酸Ｚｎのみをドライミックス中に使用した対照と比較して、全てのその他実施例は使い勝手が良好である。
【００７５】
液滴浸透時間及びビーズ化試験の手順
上で調製された粉末状オルガノ変性シロキサン及び比較粉末状オルガノ変性シロキサンをそれぞれ一定量含む標準組成物の液滴浸透時間及びビーズ化を測定するため、実施例及び比較例を、以下の表３ａに示すシロキサンを以下のように使用して、同一のプロセスで調製した。
【００７６】
【表３−ａ】
2016507445.tif 000027
【００７７】
実施例７
１０８ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーの乾燥した砂、３６ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）、０．３６ｇのステアリン酸亜鉛、及び０．１４４ｇの粉末状オルガノ変性シロキサン１を、１分間乾式ブレンドする。続いて、１９ｇの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した６０×６０×２０ｍｍの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に３分間置き、その後、相対湿度１００％の密閉容器内に入れる。２４時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度２５℃、相対湿度１００％のチャンバ内で、７日間硬化させる。硬化７日後、モルタルブロックを、５０℃のオーブン内で２４時間乾燥させる。
【００７８】
実施例８、９、並びに比較例４及び５の調製物は、実施例７の調製での粉末状オルガノ変性シロキサン１の使用を、それぞれのシロキサンに置き換えた以外は、同じ方法で調製した。
【００７９】
対照２ａ、２ｂ及び２ｃ
１０８ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーの乾燥した砂、３６ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）、０．３６ｇのステアリン酸亜鉛を、１分間乾式ブレンドする。続いて、１９ｇの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した６０×６０×２０ｍｍの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に３分間置き、その後、相対湿度１００％の密閉容器内に入れる。２４時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度２５℃、相対湿度１００％のチャンバ内で、７日間硬化させる。硬化７日後、モルタルブロックを、５０℃のオーブン内で２４時間乾燥させる。
【００８０】
対照３ａ
１０８ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーの乾燥した砂、３６ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）、０．３６ｇのステアリン酸亜鉛を、１分間乾式ブレンドする。続いて、１９ｇの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した６０×６０×２０ｍｍの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に３分間置き、その後、相対湿度１００％の密閉容器内に入れる。２４時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度２５℃、相対湿度１００％のチャンバ内で、７日間硬化させる。硬化７日後、モルタルブロックを、５０℃のオーブン内で２４時間乾燥させる。
【００８１】
対照３ｂ
１０８ｇの、０〜２ｍｍのグラニュロメトリーの乾燥した砂、３６ｇのセメント（ＣＥＭ  ＩＩ  ３２．５Ｎ）、０．５０４ｇのステアリン酸亜鉛を、１分間乾式ブレンドする。続いて、１９ｇの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した６０×６０×２０ｍｍの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に３分間置き、その後、相対湿度１００％の密閉容器内に入れる。２４時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度２５℃、相対湿度１００％のチャンバ内で、７日間硬化させる。硬化７日後、モルタルブロックを、５０℃のオーブン内で２４時間乾燥させる。
【００８２】
液滴浸透時間及びビーズ化試験の手順
ピペットを用いて、変性モルタル表面上に水滴をそっと付着させる。水滴がモルタル表面に完全に吸収するのに要する時間を記録し（本明細書では液滴浸透時間と称する）、５回の独立した実験の平均値を計算する。
【００８３】
ビーズ化効果は、モルタルブロックの表面上に付着された水滴の広がりと形状との間の定性的比較であり、０（モルタルブロックの表面を完全に湿潤させる液滴、すなわち、平らな液滴が得られる）から５（モルタルブロックの表面上で完全に球形の液滴を形成する液滴）までのランク式を用いて評価する。
【００８４】
【表３−ｂ】
2016507445.tif 000028
【００８５】
結果は、対照例２ａ、２ｂ及び２ｃのビーズ化効果は非常に低く、値はゼロであり、液滴浸透時間（ＤＥＴ）が１〜２分であったことを示し、モルタルブロックの疎水化処理がなされていないことを示す。ステアリン酸で変性された対照例３ａ及び３ｂに関する結果は、ビーズ化効果値が１であり、ＤＥＴが６〜８分であったことから、わずかな疎水性を示す。また、ステアリン酸及び標準的シリコーン超湿潤剤で変成された比較例４ａ、４ｂ、５ａ及び５ｂは、シリコーン界面活性剤が、モルタルブロック全体にステアリン酸をより均一に分布するのを助けることから、対照よりも高い疎水性を呈する。しかしながら、実施例７、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ及び９ｃは、ビーズ化効果値が３〜４であり、ＤＥＴが平均すると２５分を超えることから、平均して更に良好な疎水性を呈する（すなわち、モルタルブロック上での極めて良好な適用）。実施例により、新たなジシロキサンは、最初はモルタルブロックに親水性効果をもたらし、分解後は意外にも、モルタルブロックに高度な疎水性をもたらすことが示される。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月14日(2015.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成成分ａ）と、ｂ）と、を含む粒子状湿潤及び疎水化添加剤であって、
構成成分ａ）が、構造
【化１】
2016507445.tif 000037
を有するジシロキサンであり、式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、２〜１０個の炭素の置換分枝鎖又は置換直鎖炭化水素基、アリール基、置換アリール基、及び、６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素の任意に置換されたアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素の一価炭化水素基、１〜４個の炭素の置換一価炭化水素基、アリール、及びアリール基を含む６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、
Ｚは、１〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字ａ、ｂ及びｃはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃ≧１であり、
構成成分ｂ）が担体である、粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項２】
前記ジシロキサンにおいて、下付き文字ａが≧３、ｂ及びｃが両方ともゼロであることを特徴とする、請求項１に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項３】
前記ジシロキサンにおいて、Ｒ１及び／又はＲ３が、１〜４個の炭素を有する任意に置換された一価炭化水素ラジカル、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素のアリール基を含む４〜９個の炭素の炭化水素基の群から選択され、Ｒ４及びＲ５が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基の群から選択されることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項４】
前記ジシロキサンにおいて、Ｒ２が、８〜１２個の炭素の直鎖又は分枝鎖炭化水素基、又は任意に置換されたアリール基から選択されることを特徴とする、請求項１〜３いずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項５】
前記担体が、セッコウ、排煙脱硫中に形成される硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム又は硫酸バリウムデンプン、天然デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、砂、シリカ、アルミノケイ酸、粘度物質、ゼオライト、炭酸カルシウム、ポリスチレンビーズ及び／又はポリアクリレートビーズのうち１つ以上から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項６】
前記添加剤が、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エトキシル化脂肪族アルコール及びこれらの混合物の１つ以上から選択される水溶性又は水分散性結合剤材料を、脂肪酸及び脂肪酸エステル及びその他フィルム形成ポリマーと共に追加的に含む顆粒を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項７】
前記顆粒が、総組成物は常に１００重量％からなるという条件に基づき、総重量１００％に基づいて、顆粒状組成物の総重量に基づいて５〜８０重量％の担体と、顆粒状組成物の総重量に基づいて３〜４５重量％の結合剤と、顆粒状組成物の総重量に基づいて５〜９０％のジシロキサンと、を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項８】
前記組成物が、次の一般式を有するトリシロキサンを更に含み、
【化２】
2016507445.tif 000038
式中、各Ｒ６は、独立して、１〜４個の炭素を有する炭化水素であり、Ｒ７は、以下のものであり、
Ｚ−（ＯＣ２Ｈ４）ｄ（ＯＣ３Ｈ６）ｅ（ＯＣ４Ｈ８）ｆＲ８
式中、Ｚは、１〜１０個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、Ｒ８は、ＯＨ、Ｈ、１〜６個の炭素の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルから選択され、ｄは１〜３０であり、ｅ及びｆは、独立して、０〜１０であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項９】
前記ジシロキサンが、式１、３、５、及び７に記載のシロキサンのうち１つ以上から選択され、
【化３】
2016507445.tif 000039
式１
式中、Ｒ１、Ｒ４及びＲ５は、請求項１に記載のとおりであり、ｙは２〜７の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、
【化４】
2016507445.tif 000040
式３
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、請求項１に記載のとおりであり、ｙは２〜７の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、
【化５】
2016507445.tif 000041
式５
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｚは５〜１５の整数であり、あるいは、ｚは８〜１２の整数であり、ｖは２〜１０の整数であり、あるいは、ｖは２〜６の整数であり、
【化６】
2016507445.tif 000042
式７
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、上述のものであり、ｙは２〜７の整数であり、あるいは、ｙは２〜５の整数であり、ｘは５〜１０の整数であり、あるいは、ｘは６、７又は８であることを特徴とする、請求項１に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
【請求項１０】
乾燥セメントと、請求項１、４、５及び７〜９のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤と、を、０．０１〜２重量％の前記ジシロキサンをもたらすのに十分な量で含む、セメント系材料ドライミックス。
【請求項１１】
亜鉛、鉄、銅、バリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム及びアンモニアのうち、１つ以上のパルミチン酸塩、ステアリン酸塩、又はオレイン酸塩、シラン又はシロキサン疎水性粉末から選択される、１つ以上の疎水化材料を追加的に含む、請求項１０に記載のセメント系材料ドライミックス。
【請求項１２】
前記セメント系材料内に、請求項１、４、５及び７〜９のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤を混合し、続いて水を添加することを含む、セメント系材料に疎水特性を付与するプロセス。
【請求項１３】
前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、次の構造の化合物から少なくとも部分的に選択され、
【化７】
2016507445.tif 000043
式中、Ｒ２は、２〜１０個の炭素の分枝鎖又は直鎖炭化水素基、アリール、及び６〜２０個の炭素のアリール置換基を含む４〜９個の炭素のアルキル炭化水素基から選択され、Ｒ１は、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択されることを特徴とする、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、Ｒ１及びＲ３が、それぞれ独立して、１〜４個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基から選択され、Ｒ２が、２〜１０個の炭素の分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び６〜２０個の炭素の１つ以上のアリール置換基を有する４〜９個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、Ｒ１及びＲ３が、独立して、アリール基、又はアリール基を含有する６〜２０個の炭素の炭化水素基であるとき、１〜６個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択される、構造を有することを特徴とする、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項１５】
セメント系材料を湿潤し、疎水化するための、請求項１、４、５及び７〜９のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤の使用。
【国際調査報告】
2016507445.tif 000044
2016507445.tif 000045
2016507445.tif 000046