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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024077694
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】水硬性組成物用起泡剤組成物
(51)【国際特許分類】
C04B 24/16 20060101AFI20240603BHJP
C04B 28/14 20060101ALI20240603BHJP
C04B 38/10 20060101ALI20240603BHJP
C04B 103/42 20060101ALN20240603BHJP
【ＦＩ】
C04B24/16
C04B28/14
C04B38/10 B
C04B103:42
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022189787
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【氏名又は名称】義経 和昌
(74)【代理人】
【識別番号】100203242
【弁理士】
【氏名又は名称】河戸 春樹
(72)【発明者】
【氏名】谷本 理勇
【テーマコード（参考）】
4G112
【Ｆターム（参考）】
4G112PB22
(57)【要約】
【課題】気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくすることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する、水硬性組成物用起泡剤組成物。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【選択図】なし
【解決手段】（Ａ）下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する、水硬性組成物用起泡剤組成物。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（Ａ）下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する、水硬性組成物用起泡剤組成物。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【請求項2】
一般式（ａ１）において、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上である、請求項１又に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項3】
（Ａ）成分を、２質量％以上４０質量％以下含有する、請求項１又は２に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項4】
更に、（Ｂ）アルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩（以下、（Ｂ）成分という）を含有する、請求項１～３の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項5】
（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）が、５／９５以上９０／１０以下である、請求項４に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項6】
（Ｂ）成分が、炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩である、請求項４又は５に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項7】
更に、（Ｃ）炭素数６以上１０以下の一価アルコールを含有する、請求項１～６の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項8】
更に、（Ｄ）ノニオン界面活性剤を含有する、請求項１～７の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項9】
石膏スラリー用である、請求項１～８の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物。
【請求項10】
水硬性粉体、水、及び（Ａ）下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する、気泡含有水硬性組成物。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【請求項11】
（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、０．０００１質量部以上０．０２質量部以下含有する、請求項１０に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項12】
更に、（Ｂ）アルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩（以下、（Ｂ）成分という）を含有する、請求項１０又は１１に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項13】
（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）が、５／９５以上９０／１０以下である、請求項１２に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項14】
（Ｂ）成分が、炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩である、請求項１２又は１３に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項15】
更に、（Ｃ）炭素数６以上１０以下の一価アルコールを含有する、請求項１０～１４の何れか１項に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項16】
更に、（Ｄ）ノニオン界面活性剤を含有する、請求項１０～１５の何れか１項に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項17】
水硬性粉体が石膏である、請求項１０～１６の何れか１項に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項18】
気泡含有水硬性組成物の硬化体の平均気泡径が２００μｍ以上８００μｍ以下である、請求項１０～１７の何れか１項に記載の気泡含有水硬性組成物。
【請求項19】
次の工程１及び工程２を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法。
＜工程１＞
請求項１～９の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
＜工程１＞
請求項１～９の何れか１項に記載の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
【請求項20】
水硬性粉体が石膏である、請求項１９に記載の気泡含有水硬性組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
セメントや石膏を硬化剤とする水硬性組成物に気泡を導入して軽量化することが行われている。通常は、起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて得た泡沫と水硬性組成物、あるいは、細骨材や各種の混和材料とを混合することで軽量化された気泡含有水硬性組成物が製造される。
【0003】
特許文献１には、炭素数２～４のオキシアルキレン基を有する特定の硫酸エステル塩と、炭素数２～４のオキシアルキレン基を有する特定のポリエーテル化合物とを含有することで、気泡を混入した水硬性組成物の流動性や当該水硬性組成物の硬化体の強度を、硬化体密度の増大を伴わずとも向上でき、気泡安定性にも優れた水硬性組成物用起泡剤が開示されている。そして、実施例では、炭素数２のオキシアルキレン基を有する特定の硫酸エステル塩及び炭素数２のオキシアルキレン基を有する特定のポリエーテル化合物を含有する水硬性組成物用起泡剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－１５４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
セメントや石膏を硬化剤とする気泡含有水硬性組成物の硬化体には、製造、輸送、原料調達による環境（ＣＯ２）低減効果やコストの観点から、更なる軽量化が求められている。
気泡含有水硬性組成物は、気泡を含有することにより水硬性組成物の硬化体の比重を低下させ軽量化できる。しかしながら、水硬性組成物の硬化体を更に軽量化するために気泡の体積（割合）を多くすると、水硬性組成物の割合が少なくなるため硬化体の強度は低下傾向にある。一方、特開平１０－３３０１７４号公報の段落０００４に記載の通り、同じ比重の気泡含有水硬性組成物では、気泡径を大きくした方が気泡含有水硬性組成物の硬化体の強度を高めることができる。また気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくした場合、気泡含有水硬性組成物の硬化体を得る際の乾燥が早くなり、乾燥にかかる燃料費削減、ＣＯ２排出量低減などのメリットがある。また気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくした場合、気泡間距離が増加し、気泡の連通が生じにくく、断熱性や遮音性を向上することができる。
そのため、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくする技術が求められる。
気泡含有水硬性組成物は、気泡を含有することにより水硬性組成物の硬化体の比重を低下させ軽量化できる。しかしながら、水硬性組成物の硬化体を更に軽量化するために気泡の体積（割合）を多くすると、水硬性組成物の割合が少なくなるため硬化体の強度は低下傾向にある。一方、特開平１０－３３０１７４号公報の段落０００４に記載の通り、同じ比重の気泡含有水硬性組成物では、気泡径を大きくした方が気泡含有水硬性組成物の硬化体の強度を高めることができる。また気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくした場合、気泡含有水硬性組成物の硬化体を得る際の乾燥が早くなり、乾燥にかかる燃料費削減、ＣＯ２排出量低減などのメリットがある。また気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくした場合、気泡間距離が増加し、気泡の連通が生じにくく、断熱性や遮音性を向上することができる。
そのため、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくする技術が求められる。
【0006】
本発明は、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくすることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、（Ａ）下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する、水硬性組成物用起泡剤組成物に関する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【0008】
また本発明は、水硬性粉体、水、及び（Ａ）成分を含有する、気泡含有水硬性組成物に関する。
【0009】
また本発明は、次の工程１及び工程２を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法に関する。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくすることができる、水硬性組成物用起泡剤組成物、気泡含有水硬性組成物及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物が、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくすることができる理由は必ずしも定かではないが以下のように推定される。従来の水硬性組成物用起泡剤組成物は、気液界面に吸着した時に、密なパッキング構造を形成して、泡膜の流動性を失い、気泡間が接触した時に気泡の合一が生じにくく、気泡含有水硬性組成物中の気泡径を大きくできなかった。これに対して、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分が気液界面に吸着した時には、疎なパッキング構造を形成し、泡膜が高い流動性をもつことで、気泡間が接触した時に気泡の合一が生じやすく、気泡含有水硬性組成物中の気泡径が大きく成長しやすくなったものと考えられる。
【0012】
［水硬性組成物用起泡剤組成物］
＜（Ａ）成分＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分として、下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
＜（Ａ）成分＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分として、下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【0013】
一般式（ａ１）中、Ｒ１ａは、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１２のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基である。
一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、水硬性組成物の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、水硬性組成物の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
【0014】
＜組成等＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分を、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、組成物中、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、そして、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下含有する。
本発明において、（Ａ）成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分を、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、組成物中、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、そして、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下含有する。
本発明において、（Ａ）成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
【0015】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、（Ｂ）成分として、アルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩を含有することが好ましい。
（Ｂ）成分は、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
（Ｂ）成分は、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
【0016】
（Ｂ）成分は、具体的には、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、トリデシル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステル、セチル硫酸エステル、ステアリル硫酸エステル、オレイル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられ、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、デシル硫酸エステル又はその塩がより好ましい。
【0017】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ｂ）成分を、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、組成物中、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、更に好ましくは１９質量％以上、そして、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下含有する。
本発明において、（Ｂ）成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
本発明において、（Ｂ）成分の質量に関する規定は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。
【0018】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物中、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）は、低温保存安定性と水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは５／９５以上、より好ましくは１０／９０以上、更に好ましくは２０／８０以上、更に好ましくは３０／７０以上、より更に好ましくは４０／６０以上、そして、好ましくは９０／１０以下、より好ましくは８０／２０以下、更に好ましくは７０／３０以下、より更に好ましくは６０／４０以下、より更に好ましくは５５／４５以下、より更に好ましくは５０／５０以下である。
【0019】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩を含有してよいが、本発明の効果を享受する観点から、その含有量は制限される。
ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンセチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンセチルエーテル硫酸エステル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
【0020】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物中、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩の含有量は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、より更に好ましくは１質量％以下、より更に好ましくは０．５質量％以下である。本発明において、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩の質量は、ナトリウム塩に換算した値を用いるものとする。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩を含有しないことが好ましい。
【0021】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、速泡性と泡安定性の観点から、（Ｃ）成分として、炭素数６以上１０以下の一価アルコールを含有することが好ましい。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
【0022】
（Ｃ）成分は、具体的には、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、２－エチルヘキサノール、及び２－プロピルヘプタノールから選ばれる１種以上が挙げられ、発泡性の観点から、好ましくはオクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上、より好ましくはオクタノールを含有することが好ましい。オクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上の含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。また、オクタノールの含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。
【0023】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ｃ）成分を含有する場合、（Ｃ）成分を、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、組成物中、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、そして、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下、更に好ましくは６質量％以下含有する。
【0024】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物中、（Ｃ）成分を含有する場合、（Ｃ）成分の含有量と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量との質量比（Ｃ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］は、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０６以上、更に好ましくは０．１０以上、そして、好ましくは０．３０以下、より好ましくは０．２０以下、更に好ましくは０．１５以下である。
【0025】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、（Ｄ）成分として、ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
【0026】
グリコシド型ノニオン界面活性剤は、下記一般式（ｄ１）で表される化合物がより好ましい。
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
【0027】
一般式（ｄ１）の化合物において、Ｇは還元糖に由来する残基である。Ｇの原料の還元糖は、アルドースとケトースの何れであっても良い。また、Ｇの原料の還元糖は、炭素数３のトリオース、炭素数４のテトロース、炭素数５のペントース、炭素数６のヘキソースが挙げられる。アルドースは、具体的には、アピオース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、リキソース、マンノース、ガロース、アルドース、イドース、タロース、キシロースが挙げられる。また、ケトースは、具体的には、フラクトースが挙げられる。本発明のＧの原料の還元糖は、好ましくは炭素数５のアルドースであるアルドペントース又は炭素数６のアルドースであるアルドヘキソースであり、より好ましくはグルコースである。
【0028】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ｄ）成分を含有する場合、（Ｄ）成分を、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、組成物中、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上、更に好ましくは１．５質量％以上、そして、好ましくは６質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下含有する。
【0029】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物中、（Ｄ）成分を含有する場合、（Ｄ）成分の含有量と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量との質量比（Ｄ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］は、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上、更に好ましくは０．０５以上、そして、好ましくは０．２０以下、より好ましくは０．１５以下、更に好ましくは０．１０以下である。
【0030】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水を含有してよい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、水を、好ましくは１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下含有する。
【0031】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、任意に、増粘剤、キレート剤、重金属捕捉剤、防錆剤、防腐剤、着色剤、香料、消泡剤、溶剤、分散剤、凝集剤、水溶性ポリマーなどを含有することができる。但し、これらは、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び（Ｄ）成分に該当しないものが用いられる。
【0032】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、（Ａ）成分、及び任意成分を混合することで得られる。混合の際には溶液粘度を低減するために適宜加熱してもよい。
【0033】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物が対象とする用途としては、石膏スラリー、軽量ミルク（気泡ミルク、エアミルク）、軽量モルタル（気泡モルタル、エアーモルタル）、軽量コンクリート（気泡コンクリート、エアーコンクリート）、裏込め充填材、中込め充填材、建築用コンクリートブロック、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）、グラウト材、セラミックス多孔体、レンガ、耐火物、軽量盛土、ポンプ圧送用モルタルなどの気泡を含有する水硬性組成物が挙げられる。これらの気泡を含有する水硬性組成物において、気泡の混合による、軽量化、強度向上、流動性向上、断熱性、耐熱性、粘性付与、流動性制御、といった機能の付与が期待される。
これらの気泡を含有する水硬性組成物の中で、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、石膏スラリー用として好適である。
これらの気泡を含有する水硬性組成物の中で、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、石膏スラリー用として好適である。
【0034】
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物は、冬季等の低温における保存安定性の観点から、好ましくは１０℃、より好ましくは５℃、更に好ましくは０℃で液体状であることが好ましい。
【0035】
［気泡含有水硬性組成物、及びその製造方法］
気泡を含有する水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を発泡させ、泡沫として水硬性物質に配合して配合・軽量化する方法が均一な気泡が連行する事から好ましい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液として、直接セメントや石膏を水硬性物質としたペースト、スラリー、モルタル、コンクリートに練り込んでもよい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を水硬性組成物に添加する方法については限定するものではなく、また本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液を泡沫化させる方法についても限定するものではない。
気泡を含有する水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を発泡させ、泡沫として水硬性物質に配合して配合・軽量化する方法が均一な気泡が連行する事から好ましい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液として、直接セメントや石膏を水硬性物質としたペースト、スラリー、モルタル、コンクリートに練り込んでもよい。本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を水硬性組成物に添加する方法については限定するものではなく、また本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物又はそれを水で希釈した混合液を泡沫化させる方法についても限定するものではない。
【0036】
本発明は、水硬性粉体、水、及び（Ａ）成分を含有する、気泡含有水硬性組成物を提供する。
【0037】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、（Ａ）成分として、下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【0038】
一般式（ａ１）中、Ｒ１ａは、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１２のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基である。
一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、水硬性組成物の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、水硬性組成物の気泡径の大径化および水硬性組成物の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、水硬性組成物の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
【0039】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、更に（Ｂ）成分を含有することが好ましい。（Ｂ）成分は、アルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩である。
（Ｂ）成分は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
（Ｂ）成分は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
【0040】
（Ｂ）成分は、具体的には、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、トリデシル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステル、セチル硫酸エステル、ステアリル硫酸エステル、オレイル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられ、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、デシル硫酸エステル又はその塩がより好ましい。
【0041】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、更に（Ｃ）成分を含有することが好ましい。（Ｃ）成分は、炭素数６以上１０以下の一価アルコールである。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
【0042】
（Ｃ）成分は、具体的には、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、２－エチルヘキサノール、及び２－プロピルヘプタノールから選ばれる１種以上が挙げられ、発泡性の観点から、好ましくはオクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上、より好ましくはオクタノールを含有することが好ましい。オクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上の含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。また、オクタノールの含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。
【0043】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、更に（Ｄ）成分を含有することが好ましい。（Ｄ）成分として、ノニオン界面活性剤である。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、水硬性組成物中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
【0044】
グリコシド型ノニオン界面活性剤は、下記一般式（ｄ１）で表される化合物がより好ましい。
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
【0045】
一般式（ｄ１）の化合物において、Ｇは還元糖に由来する残基である。Ｇの原料の還元糖は、アルドースとケトースの何れであっても良い。また、Ｇの原料の還元糖は、炭素数３のトリオース、炭素数４のテトロース、炭素数５のペントース、炭素数６のヘキソースが挙げられる。アルドースは、具体的には、アピオース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、リキソース、マンノース、ガロース、アルドース、イドース、タロース、キシロースが挙げられる。また、ケトースは、具体的には、フラクトースが挙げられる。本発明のＧの原料の還元糖は、好ましくは炭素数５のアルドースであるアルドペントース又は炭素数６のアルドースであるアルドヘキソースであり、より好ましくはグルコースである。
【0046】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した事項を適宜適用することができる。
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び（Ｄ）成分は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した態様と同じである。
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び（Ｄ）成分は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した態様と同じである。
【0047】
水硬性粉体とは、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられ、石膏が好ましい。
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸セメント等が挙げられ、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、石粉（炭酸カルシウム粉末）等が添加された高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸セメント等が挙げられ、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、石粉（炭酸カルシウム粉末）等が添加された高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。
【0048】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、水／水硬性粉体比が、スラリー流動性の観点から、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは１００質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。
ここで、水／水硬性粉体比は、水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率（質量％）であり、水／水硬性粉体×１００で算出される。水／水硬性粉体比は、水和反応により硬化する物性を有する粉体の量に基づいて算出される。水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。水硬性粉体に関する、水硬性組成物の他の量的関係についても同様である。
ここで、水／水硬性粉体比は、水硬性組成物中の水と水硬性粉体の質量百分率（質量％）であり、水／水硬性粉体×１００で算出される。水／水硬性粉体比は、水和反応により硬化する物性を有する粉体の量に基づいて算出される。水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。水硬性粉体に関する、水硬性組成物の他の量的関係についても同様である。
【0049】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、（Ａ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の気泡大径化及び低比重化の観点から、好ましくは０．０００１質量部以上、好ましくは０．０００５質量部以上、より好ましくは０．００１質量部以上、そして、好ましくは０．０２質量部以下、より好ましくは０．０１質量部以下、更に好ましくは０．００８質量部以下、より更に好ましくは０．００４質量部以下含有する。
【0050】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、（Ｂ）成分を含有する場合、（Ｂ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは０．０００１質量部以上、より好ましくは０．０００５質量部以上、更に好ましくは０．００１質量部以上、より更に好ましくは０．００５質量部以上、そして、好ましくは０．０１質量部以下、より好ましくは０．００９質量部以下、更に好ましくは０．００８質量部以下含有する。
【0051】
本発明の気泡含有水硬性組成物中、（Ｂ）成分を含有する場合、（Ａ）成分の含有量と（Ｂ）成分の含有量との質量比（Ａ）／（Ｂ）は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは５／９５以上、より好ましくは１０／９０以上、更に好ましくは２０／８０以上、更に好ましくは３０／７０以上、より更に好ましくは４０／６０以上、そして、好ましくは９０／１０以下、より好ましくは８０／２０以下、更に好ましくは７０／３０以下、より更に好ましくは６０／４０以下、より更に好ましくは５５／４５以下、より更に好ましくは５０／５０以下である。
【0052】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩を含有してよいが、本発明の効果を享受する観点から、その含有量は制限される。
本発明の気泡含有水硬性組成物中、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩の含有量は、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは０．００１質量部以下、より好ましくは０．０００８質量部以下、更に好ましくは０．０００６質量部以下、より更に好ましくは０．０００３質量部以下、より更に好ましくは０．０００１質量部以下、より更に好ましくは０．００００１質量部以下である。
本発明の気泡含有水硬性組成物は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩を含有しないことが好ましい。
本発明の気泡含有水硬性組成物中、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩の含有量は、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、好ましくは０．００１質量部以下、より好ましくは０．０００８質量部以下、更に好ましくは０．０００６質量部以下、より更に好ましくは０．０００３質量部以下、より更に好ましくは０．０００１質量部以下、より更に好ましくは０．００００１質量部以下である。
本発明の気泡含有水硬性組成物は、水硬性組成物の気泡大径化の観点から、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル、又はその塩を含有しないことが好ましい。
【0053】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、（Ｃ）成分を含有する場合、（Ｃ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．００００５質量部以上、より好ましくは０．０００１質量部以上、更に好ましくは０．０００２質量部以上、そして、好ましくは０．００４質量部以下、より好ましくは０．００１５質量部以下、更に好ましくは０．０００８質量部以下含有する。
【0054】
本発明の気泡含有水硬性組成物中、（Ｃ）成分を含有する場合、（Ｃ）成分の含有量と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量との質量比（Ｃ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］は、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０６以上、更に好ましくは０．１０以上、そして、好ましくは０．３０以下、より好ましくは０．２０以下、更に好ましくは０．１５以下である。
【0055】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、（Ｄ）成分を含有する場合、（Ｄ）成分を、水硬性粉体１００質量部に対して、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．００００１質量部以上、より好ましくは０．００００５質量部以上、更に好ましくは０．０００１質量部以上、そして、好ましくは０．００２質量部以下、より好ましくは０．００１質量部以下、更に好ましくは０．０００５質量部以下含有する。
【0056】
本発明の気泡含有水硬性組成物中、（Ｄ）成分を含有する場合、（Ｄ）成分の含有量と、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量との質量比（Ｄ）／［（Ａ）＋（Ｂ）］は、水硬性組成物の低比重化と気泡大径化の観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上、更に好ましくは０．０５以上、そして、好ましくは０．２０以下、より好ましくは０．１５以下、更に好ましくは０．１０以下である。
【0057】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、細骨材及び／又は粗骨材を含有することができる。また本発明の気泡含有水硬性組成物は、当業界で公知の混和剤や混和材を含有することができる。
【0058】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、乾燥及び養生することで硬化体が得られる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の硬化体の比重は、強度の観点から、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．４以上、更に好ましくは０．５以上、そして、取り扱い性の観点から、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．９以下、更に好ましくは０．８以下、より更に好ましくは０．７以下である。
本発明の気泡含有水硬性組成物の硬化体の比重は、強度の観点から、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．４以上、更に好ましくは０．５以上、そして、取り扱い性の観点から、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．９以下、更に好ましくは０．８以下、より更に好ましくは０．７以下である。
【0059】
本発明の気泡含有水硬性組成物は気泡を含有する。本発明の気泡含有水硬性組成物の硬化体の平均気泡径は、硬化体強度向上の観点から、好ましくは２００μｍ以上、より好ましくは２３０μｍ以上、更に好ましくは２５０μｍ以上、そして、断面美観の観点から、好ましくは８００μｍ以下、より好ましくは６５０μｍ以下、更に好ましくは５００μｍ以下、より更に好ましくは４００μｍ以下である。
平均気泡径は、気泡含有水硬性組成物の硬化体を作製し、その硬化体を任意に切り出して断面を作成し、その断面をデジタルマイクロスコープで観察して、任意に１００個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の平均値（算術平均）から算出する。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。
平均気泡径は、気泡含有水硬性組成物の硬化体を作製し、その硬化体を任意に切り出して断面を作成し、その断面をデジタルマイクロスコープで観察して、任意に１００個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の平均値（算術平均）から算出する。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。
【0060】
本発明の気泡含有水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を用いて製造することができる。
すなわち、本発明は、次の工程１及び工程２を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法を提供する。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
なお、工程２において、水硬性粉体と水とを含有する水硬性組成物を調製し、水硬性組成物と、工程１で得られた泡沫とを混合してもよい。
すなわち、本発明は、次の工程１及び工程２を含む、気泡含有水硬性組成物の製造方法を提供する。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
水硬性粉体と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
なお、工程２において、水硬性粉体と水とを含有する水硬性組成物を調製し、水硬性組成物と、工程１で得られた泡沫とを混合してもよい。
【0061】
この製造方法により本発明の気泡含有水硬性組成物を調製できる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、及び本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した態様を適宜適用することができる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、及び本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した態様を適宜適用することができる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。
【0062】
工程１では、前記液体組成物の発泡倍率は、水硬性組成物の用途などにもよるが、経済性の観点から、好ましくは５倍以上、より好ましくは７倍以上、更に好ましくは１０倍以上、そして、混錬性の観点から、好ましくは３０倍以下、より好ましくは２５倍以下、更に好ましくは２０倍以下である。
【0063】
工程２では、水硬性組成物の用途などにもよるが、泡沫を、水硬性組成物に対して、硬化体軽量化の観点から、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは１００体積％以上、更に好ましくは１５０体積％以上、そして、硬化体強度の観点から、好ましくは４００体積％以下、より好ましくは３００体積％以下、更に好ましくは２００体積％以下、混合する。この製造方法では、工程１及び／又は工程２で、当業界で公知の混和剤や混和材を混合することができる。
【0064】
［気泡含有石膏スラリー、及びその製造方法］
本発明の気泡含有水硬性組成物において、水硬性粉体は石膏が好ましい。本発明では、水硬性粉体が石膏である気泡含有水硬性組成物を、気泡含有石膏スラリーともいう。
すなわち本発明は、石膏、水、及び（Ａ）成分を含有する、気泡含有石膏スラリーを提供する。
本発明の気泡含有石膏スラリーは、（Ａ）成分として、下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
本発明の気泡含有水硬性組成物において、水硬性粉体は石膏が好ましい。本発明では、水硬性粉体が石膏である気泡含有水硬性組成物を、気泡含有石膏スラリーともいう。
すなわち本発明は、石膏、水、及び（Ａ）成分を含有する、気泡含有石膏スラリーを提供する。
本発明の気泡含有石膏スラリーは、（Ａ）成分として、下記一般式（ａ１）で表される化合物（以下、（Ａ）成分という）を含有する。
Ｒ１ａＯ－（ＰＯ）ｎ－ＳＯ３－Ｍ （ａ１）
〔式中、Ｒ１ａは炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０を超え２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
【0065】
一般式（ａ１）中、Ｒ１ａは、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化および気泡含有石膏スラリー硬化体の低比重化の観点から、炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１２のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基である。
一般式（ａ１）において、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化および気泡含有石膏スラリー硬化体の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化および気泡含有石膏スラリー硬化体の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
一般式（ａ１）において、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化および気泡含有石膏スラリー硬化体の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。さらに、一般式（ａ１）において、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化および気泡含有石膏スラリー硬化体の低比重化の観点から、Ｒ１ａの炭素数８以上１２以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合は、７０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましい。
一般式（ａ１）中、ｎはＰＯの平均付加モル数であり、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡径の大径化の観点から、０を超え、好ましくは１以上、そして、２以下の数である。
【0066】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、本発明の気泡含有水硬性組成物、及び本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法で記載した事項を適宜適用することができる。本発明の気泡含有石膏スラリーは、石膏ボード用として好適である。
【0067】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、更に（Ｂ）成分を含有することが好ましい。（Ｂ）成分は、アルキル又はアルケニル硫酸エステル、又はその塩である。
（Ｂ）成分は、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
（Ｂ）成分は、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡大径化の観点から、炭素数８以上、そして、１８以下、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下、より更に好ましくは１０のアルキル基又はアルケニル基、好ましくはアルキル基を有する。
（Ｂ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、及び有機アンモニウム塩から選ばれる１種以上が挙げられる。
【0068】
（Ｂ）成分は、具体的には、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、トリデシル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステル、セチル硫酸エステル、ステアリル硫酸エステル、オレイル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられ、気泡含有石膏スラリー硬化体の気泡大径化の観点から、オクチル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、２－エチルヘキシル硫酸エステル、２－プロピルへプチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、デシル硫酸エステル又はその塩がより好ましい。
【0069】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、更に（Ｃ）成分を含有することが好ましい。（Ｃ）成分は、炭素数６以上１０以下の一価アルコールである。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
（Ｃ）成分の炭素数は、速泡性と泡安定性の観点から、６以上、そして、１０以下、好ましくは８である。
（Ｃ）成分は、速泡性と泡安定性の観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基、好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、より好ましくは直鎖のアルキル基を有する一価アルコールである。
【0070】
（Ｃ）成分は、具体的には、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、２－エチルヘキサノール、及び２－プロピルヘプタノールから選ばれる１種以上が挙げられ、発泡性の観点から、好ましくはオクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上、より好ましくはオクタノールを含有することが好ましい。オクタノール、及びデカノールから選ばれる１種以上の含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。また、オクタノールの含有量は、（Ｃ）成分中、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、そして、１００質量％以下が好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましい。
【0071】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、更に（Ｄ）成分を含有することが好ましい。（Ｄ）成分として、ノニオン界面活性剤である。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、気泡含有石膏スラリー硬化体中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
ノニオン界面活性剤としては、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、アルキルグリコシド又はアルキルポリグリコシド（グリコシド型ノニオン界面活性剤）、ソルビタン系ノニオン界面活性剤、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸モノグリセライド、及び蔗糖脂肪酸エステルから選ばれる１種以上が挙げられる。これらの中でも、気泡含有石膏スラリー硬化体中の気泡大径化の観点から、グリコシド型ノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。
【0072】
グリコシド型ノニオン界面活性剤は、下記一般式（ｄ１）で表される化合物がより好ましい。
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
Ｒ１ｄ－（ＯＲ２ｄ）ｘＧｙ （ｄ１）
〔式中、Ｒ１ｄは炭素数８以上、好ましくは１０以上、そして、１６以下、好ましくは１４以下の直鎖アルキル基である。Ｒ２ｄは炭素数２以上４以下のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｇは還元糖に由来する残基である。ｘは平均値０以上６以下の数である。ｙは平均値１以上１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下の数を示す。〕
【0073】
一般式（ｄ１）の化合物において、Ｇは還元糖に由来する残基である。Ｇの原料の還元糖は、アルドースとケトースの何れであっても良い。また、Ｇの原料の還元糖は、炭素数３のトリオース、炭素数４のテトロース、炭素数５のペントース、炭素数６のヘキソースが挙げられる。アルドースは、具体的には、アピオース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、リキソース、マンノース、ガロース、アルドース、イドース、タロース、キシロースが挙げられる。また、ケトースは、具体的には、フラクトースが挙げられる。本発明のＧの原料の還元糖は、好ましくは炭素数５のアルドースであるアルドペントース又は炭素数６のアルドースであるアルドヘキソースであり、より好ましくはグルコースである。
【0074】
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び（Ｄ）成分は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物で記載した態様と同じである。
本発明の気泡含有石膏スラリーにおいて、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換えて適宜適用することができる。
本発明の気泡含有石膏スラリーの硬化体において、比重、及び平均気泡径の範囲は、本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した範囲と同じである。
本発明の気泡含有石膏スラリーにおいて、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換えて適宜適用することができる。
本発明の気泡含有石膏スラリーの硬化体において、比重、及び平均気泡径の範囲は、本発明の気泡含有水硬性組成物で記載した範囲と同じである。
【0075】
石膏は、高品質の中和石膏、リン酸の副産物であるリン酸石膏、火力発電で発生する排煙脱硫石膏、さまざまな不純物や粘土を含む天然石膏、それらの混合物などのいずれの石膏も用いることが出来る。
石膏が含む粘土は、層状構造をもった含水珪酸塩鉱物（以降、粘土鉱物と呼ぶ）を主体としたものであり、この粘土中に微粒の鉱物として含まれる粘土鉱物としては、カオリン鉱物（カオリナイト、ディッカイト及びナクライト）、蛇紋石（リザーダイト、アンチゴライト、クリソタイル）、雲母粘土鉱物（イライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト）、クロライト、バーミキュライト、スメクタイト（モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト）が挙げられる。
石膏が含む粘土は、層状構造をもった含水珪酸塩鉱物（以降、粘土鉱物と呼ぶ）を主体としたものであり、この粘土中に微粒の鉱物として含まれる粘土鉱物としては、カオリン鉱物（カオリナイト、ディッカイト及びナクライト）、蛇紋石（リザーダイト、アンチゴライト、クリソタイル）、雲母粘土鉱物（イライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト）、クロライト、バーミキュライト、スメクタイト（モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト）が挙げられる。
【0076】
石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏などがある。原料石膏としては、天然石膏または中和石膏もしくは副産石膏などの化学石膏を単独で、あるいはそれらの二種以上を混合したものが使用できる。主な化学石膏としてはリン酸石膏、フッ酸石膏、チタン石膏または排煙脱硫石膏などが例示される。また、原料石膏には、リサイクル石膏を含んでもよい。リサイクル石膏は、石膏ボードメーカーで自家発生する廃石膏ボード、新築時及び解体時に発生する廃石膏ボード等から回収されるリサイクル石膏であればいずれでも良い。本発明はこれらのいずれの原料石膏に対しても好適に用いることができ、また種々の割合でブレンドされたものに対しても優れた効果が得られる。
【0077】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、石膏ボード用等に使用される添加剤を含有することができる。そのような添加剤としては汎用減水剤、消泡剤、整泡剤、硬化調整剤、撥水剤、接着剤、遅延剤などがあり、更に強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維、古紙、バージンパルプ等を添加する、或いは、軽量骨材であるパーライト、発泡スチール等とともに石膏ボードを作製することも行なわれる。
【0078】
本発明の気泡含有石膏スラリーは、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物を用いて製造することができる。
すなわち、本発明は、次の工程１及び工程２を含む、気泡含有石膏スラリーの製造方法を提供する。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
石膏と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
なお、工程２において、石膏と水とを含有する石膏スラリーを調製し、石膏スラリーと、工程１で得られた泡沫とを混合してもよい。
すなわち、本発明は、次の工程１及び工程２を含む、気泡含有石膏スラリーの製造方法を提供する。
＜工程１＞
本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを含有する液体組成物を起泡させて泡沫を得る工程。
＜工程２＞
石膏と、水と、工程１で得られた泡沫とを混合する工程。
なお、工程２において、石膏と水とを含有する石膏スラリーを調製し、石膏スラリーと、工程１で得られた泡沫とを混合してもよい。
【0079】
この製造方法により本発明の気泡含有石膏スラリーを調製できる。
本発明の気泡含有石膏スラリーの製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、本発明の気泡含有水硬性組成物及びその製造方法、並びに本発明の気泡含有石膏スラリーで記載した態様を適宜適用することができる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換え、更に各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。混合に用いる泡沫及び石膏スラリーの温度は、それぞれ１５℃以上４０℃以下が好ましい。
工程１、工程２は、本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法に準じて行うことができる。
本発明の気泡含有石膏スラリーの製造方法は、本発明の水硬性組成物用起泡剤組成物、本発明の気泡含有水硬性組成物及びその製造方法、並びに本発明の気泡含有石膏スラリーで記載した態様を適宜適用することができる。
本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法において、本発明の気泡含有水硬性組成物で述べた各成分の含有量及びそれらの質量比は、水硬性粉体を石膏に置き換え、更に各成分の含有量を混合量に置き換えて適宜適用することができる。混合に用いる泡沫及び石膏スラリーの温度は、それぞれ１５℃以上４０℃以下が好ましい。
工程１、工程２は、本発明の気泡含有水硬性組成物の製造方法に準じて行うことができる。
【実施例0080】
実施例、比較例で用いた成分を以下に示す。
（Ａ）成分
・ＡＰＳ：一般式（ａ１）中、Ｒ１ａは炭素数８～１２のアルキル基、ｎが１、Ｍがナトリウムイオンである化合物
ＡＰＳは、特開２０１４－１３３０号公報の段落００２７に記載の方法を用いて合成した。具体的には、アルコールとして、炭素数８の直鎖１級アルコール／炭素数１０の直鎖１級アルコール／炭素数１２の直鎖１級アルコール＝５／５／９０（質量比）の混合アルコール１モルに、プロピレンオキサイドを平均１モル付加させてアルコキシレートを得て、得られたアルコキシレートを硫酸化し、次いで水酸化ナトリウムで中和することでＡＰＳを得た。得られたＡＰＳは、一般式（ａ１）において、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が９０質量％であった。
（Ａ）成分
・ＡＰＳ：一般式（ａ１）中、Ｒ１ａは炭素数８～１２のアルキル基、ｎが１、Ｍがナトリウムイオンである化合物
ＡＰＳは、特開２０１４－１３３０号公報の段落００２７に記載の方法を用いて合成した。具体的には、アルコールとして、炭素数８の直鎖１級アルコール／炭素数１０の直鎖１級アルコール／炭素数１２の直鎖１級アルコール＝５／５／９０（質量比）の混合アルコール１モルに、プロピレンオキサイドを平均１モル付加させてアルコキシレートを得て、得られたアルコキシレートを硫酸化し、次いで水酸化ナトリウムで中和することでＡＰＳを得た。得られたＡＰＳは、一般式（ａ１）において、Ｒ１ａの炭素数８以上１８以下のアルキル基又はアルケニル基の炭素数の質量分布中、炭素数１２の割合が９０質量％であった。
【0081】
（Ａ’）成分（（Ａ）成分の比較成分）
・ＡＥＳ（３）：ポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム（カッコ内は、オキシエチレン基の平均付加モル数）
・ＡＥＳ（１）：ポリオキシエチレン（１）ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム（カッコ内は、オキシエチレン基の平均付加モル数）
（Ｂ）成分
・Ｃ１０ＡＳ：デシル硫酸エステルナトリウム、
（Ｃ）成分
・Ｃ８ＯＨ：オクタノール、製品名「カルコール０８９８」花王（株）製
（Ｄ）成分
・ＡＧ：アルキルポリグリコシド（ラウリルグリコシド）、製品名「マイドール１２」花王（株）製
・ＡＥＳ（３）：ポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム（カッコ内は、オキシエチレン基の平均付加モル数）
・ＡＥＳ（１）：ポリオキシエチレン（１）ラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム（カッコ内は、オキシエチレン基の平均付加モル数）
（Ｂ）成分
・Ｃ１０ＡＳ：デシル硫酸エステルナトリウム、
（Ｃ）成分
・Ｃ８ＯＨ：オクタノール、製品名「カルコール０８９８」花王（株）製
（Ｄ）成分
・ＡＧ：アルキルポリグリコシド（ラウリルグリコシド）、製品名「マイドール１２」花王（株）製
【0082】
（１）水硬性組成物用起泡剤組成物の調製
表１～３に示す水硬性組成物用起泡剤組成物を以下の方法により調製した。
１００ｍＬスクリュー管に合計１００ｇとなるよう各原料を所定の割合で加え、撹拌子を用いて１０００ｒｐｍで３時間撹拌した。溶液粘度が高く撹拌効率が悪い場合は、適宜４０℃の加温を行った。
表１～３に示す水硬性組成物用起泡剤組成物を以下の方法により調製した。
１００ｍＬスクリュー管に合計１００ｇとなるよう各原料を所定の割合で加え、撹拌子を用いて１０００ｒｐｍで３時間撹拌した。溶液粘度が高く撹拌効率が悪い場合は、適宜４０℃の加温を行った。
【0083】
（２）保存安定性評価
調製した表１、２の水硬性組成物用起泡剤組成物１００ｍＬを、透明スクリュー管に入れ、表１、２に記載の温度に設定した恒温槽で、１日間静置保存した。静置保存後の水硬性組成物用起泡剤組成物の状態を目視で確認し、下記の基準で評価した。結果を表１、２に示す。
液体・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、１秒以内に液体が流れる。
高粘度ゲル化・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、２秒以上かけて流れる。
ゲル化・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、流動しない。
調製した表１、２の水硬性組成物用起泡剤組成物１００ｍＬを、透明スクリュー管に入れ、表１、２に記載の温度に設定した恒温槽で、１日間静置保存した。静置保存後の水硬性組成物用起泡剤組成物の状態を目視で確認し、下記の基準で評価した。結果を表１、２に示す。
液体・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、１秒以内に液体が流れる。
高粘度ゲル化・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、２秒以上かけて流れる。
ゲル化・・・スクリュー管の高さ方向の上下を逆にした時に、流動しない。
【0084】
（３）石膏スラリーの調製
表１～３の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを混合し、水硬性組成物用起泡剤組成物の濃度（有姿）が表１～３に記載となるように調製した水溶液を得た。調製した水溶液１９ｇを１Ｌディスポカップ中に加え、フラット６枚パドル翼（ＦＰ－５０、アズワン（株）製）を用いて、２０００ｒｐｍ（ＥＵＲＯＳＴＡＲ２００ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＩＫＡジャパン 株 製）で１５秒間手で容器を回しながら撹拌し、容器を置いて更に４５秒間撹拌することで、泡沫を得た。
５００ｍＬディスポカップに焼き石膏２００ｇ、二水石膏４ｇ、硫酸カリウムが１．５ｇ溶解した水道水１２７ｇ、減水剤（マイテイ１５０、花王（株）製０．３６ｇを加え、ハンドミキサー（ＭＫ－Ｈ４、パナソニック（株）製）を用いてメモリ３で５秒間撹拌し、泡沫投入前の石膏スラリーを調製した。１Ｌディスポカップ中で調製した泡沫１９ｇに、調製した前記石膏スラリーを全量投入し、１Ｌディスポカップ中で前記フラット６枚パドル翼を用いて、１１５０ｒｐｍで１０秒間混錬し、気泡を含有する石膏スラリーを得た。混練に用いた泡沫と石膏スラリーの温度はいずれも２０℃で行った。
表１～３の水硬性組成物用起泡剤組成物と水とを混合し、水硬性組成物用起泡剤組成物の濃度（有姿）が表１～３に記載となるように調製した水溶液を得た。調製した水溶液１９ｇを１Ｌディスポカップ中に加え、フラット６枚パドル翼（ＦＰ－５０、アズワン（株）製）を用いて、２０００ｒｐｍ（ＥＵＲＯＳＴＡＲ２００ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＩＫＡジャパン 株 製）で１５秒間手で容器を回しながら撹拌し、容器を置いて更に４５秒間撹拌することで、泡沫を得た。
５００ｍＬディスポカップに焼き石膏２００ｇ、二水石膏４ｇ、硫酸カリウムが１．５ｇ溶解した水道水１２７ｇ、減水剤（マイテイ１５０、花王（株）製０．３６ｇを加え、ハンドミキサー（ＭＫ－Ｈ４、パナソニック（株）製）を用いてメモリ３で５秒間撹拌し、泡沫投入前の石膏スラリーを調製した。１Ｌディスポカップ中で調製した泡沫１９ｇに、調製した前記石膏スラリーを全量投入し、１Ｌディスポカップ中で前記フラット６枚パドル翼を用いて、１１５０ｒｐｍで１０秒間混錬し、気泡を含有する石膏スラリーを得た。混練に用いた泡沫と石膏スラリーの温度はいずれも２０℃で行った。
【0085】
（４）石膏供試体の比重測定
得られた気泡を含有する石膏スラリーを、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱供試体用の型枠（プラモールド、（株）ニフコ製）に流し込み、１時間以上室温で静置した。円柱供試体用の型枠から硬化した石膏スラリーを脱型し、８０℃の恒温槽で１７時間静置して乾燥した後、供試体の重量を測定した。得られた供試体の重量を型枠の容積で除することで石膏供試体の比重を得た。結果を表１～３に示す。
得られた気泡を含有する石膏スラリーを、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱供試体用の型枠（プラモールド、（株）ニフコ製）に流し込み、１時間以上室温で静置した。円柱供試体用の型枠から硬化した石膏スラリーを脱型し、８０℃の恒温槽で１７時間静置して乾燥した後、供試体の重量を測定した。得られた供試体の重量を型枠の容積で除することで石膏供試体の比重を得た。結果を表１～３に示す。
【0086】
（５）石膏中の平均気泡径の測定
得られた石膏供試体の高さ５ｃｍの部分に切れ込みを入れて、硬化体の断面を作成した。その断面をデジタルマイクロスコープ（４２倍）で観察し、視認可能な小さな気泡から順番に１００個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の算術平均から平均気泡径を算出した。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。結果を表１～３に示す。
得られた石膏供試体の高さ５ｃｍの部分に切れ込みを入れて、硬化体の断面を作成した。その断面をデジタルマイクロスコープ（４２倍）で観察し、視認可能な小さな気泡から順番に１００個の気泡断面の直径を測定し、それらの値の算術平均から平均気泡径を算出した。なお気泡断面の直径の測定は、気泡断面が円の場合は直径を、気泡断面が楕円の場合は、長軸を、気泡断面が不定形の場合は、最長部分を直径とする。結果を表１～３に示す。
【0087】
（６）貫入抵抗試験
（４）で得られた表１の円柱供試体の側面に直径12.5mmの針で6cm押し込んだ時の貫入抵抗値を測定した。測定は、円柱供試体の側面において、底面から2.5cm、5cm、7.5cmの箇所に計３回測定し、その平均値を供試体の貫入抵抗値とした。結果を表１に示す。貫入抵抗値が高い程、石膏供試体の強度が高いことを示している。
（４）で得られた表１の円柱供試体の側面に直径12.5mmの針で6cm押し込んだ時の貫入抵抗値を測定した。測定は、円柱供試体の側面において、底面から2.5cm、5cm、7.5cmの箇所に計３回測定し、その平均値を供試体の貫入抵抗値とした。結果を表１に示す。貫入抵抗値が高い程、石膏供試体の強度が高いことを示している。
【0088】
【表1】
【0089】
表１の結果より、石膏スラリーの硬化体の比重が同じ程度である場合、本発明の（Ａ）成分である一般式（ａ１）で表される化合物を用いた実施例１－１は、（Ａ）成分の比較成分であるポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテル硫酸エステル、又はポリオキシエチレン（３）ラウリルエーテル硫酸エステルを用いた比較例１－１、１－２よりも石膏スラリーの硬化体中の平均気泡径が大きくなり、石膏スラリーの硬化体の強度を高められることが分かる。また、実施例１－１の水硬性組成物用起泡剤組成物は、比較例１－１、１－２よりも１０℃での保存安定性が優れることが分かる。
【0090】
【表2】
【0091】
表２の結果より、実施例２－１～２－６の中でも、質量比（Ａ）／（Ｂ）が小さいほど５℃以下の低温での保存安定性がより向上することが分かる。一方、水硬性組成物用起泡剤組成物の濃度が同じであっても、質量比（Ａ）／（Ｂ）が大きいほど比重が小さくなりより軽量化できることが分かる。
【0092】
【表3】
【0093】
表３の結果より、実施例３－１～３－９の中でも、水硬性組成物用起泡剤組成物中の質量比（Ａ）／（Ｂ）が同じ条件で、（Ｃ）成分及び／又は（Ｄ）成分を配合することにより、比重が小さくなる傾向があり、より軽量化できることが分かる。また平均気泡径も大きくなる傾向があり、同程度の比重の硬化体と比べて強度がより高いことが期待できる。