未加工コットンリンターから製造された水分保持剤を用いた石膏ベースのモルタル
石膏ベースの硬練りモルタル組成物で用いられる、未加工コットンリンターから製造されたセルロースエーテル、および、少なくとも１種の添加剤で構成される混合組成物であって、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物中のセルロースエーテルの量は、有意に低減されている。この石膏ベースの硬練りモルタル組成物を水と混合し、基材に塗布すると、その軟練りプラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００４年４月２７日付けで出願された米国仮出願番号６０／５６５，６４３の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、壁にプラスターを塗る、隙間または穴を充填する、および、壁に石膏プラスターボードを固定するための石膏ベースの硬練りモルタル組成物において有用な混合組成物に関する。より具体的には、本発明は、未加工コットンリンターから製造されるセルロースエーテルの改善された水分保持剤を用いた石膏ベースの硬練りモルタルに関する。
【０００３】
発明の背景
従来の石膏ベースのモルタル（石膏を基材とするモルタル）は、石膏（硫酸カルシウムの硬石膏または半水石膏）および骨材（例えば石灰石）の簡単な混合物であることが多い。その乾燥混合物を水と混合し、プラスターを形成することができる。これらの従来のプラスターそのものは、低い作業性、塗布性能またはこて塗適性しか有さない。その結果として、プラスターから水分から水分が急速に蒸発または除去され、石膏の劣った、または低い作業性と不十分な水和を引き起こすために、これらのプラスターの適用は、特に夏季、暑中条件下で、大きな労働力を要する。
【０００４】
石膏ベースの系は、基材（土台）へのプラスターの数回の塗布を含む。石膏ハンドプラスター（Ｇｙｐｓｕｍ ｈａｎｄ ｐｌａｓｔｅｒ，ＧＨＰ）は、鉱物性の結合剤として石膏を含むプラスターであり、主としてインテリア用途で用いられる；このプラスターは、壁や天井などの基材に手作業で塗布される。石膏ベースの機械プラスター（Ｇｙｐｓｕｍ ｍａｃｈｉｎｅ ｐｌａｓｔｅｒ，ＧＭＰ）は、鉱物性の結合剤として半水石膏と硬石膏の多相の混合物からなるプラスターである。このプラスターは、主としてインテリア用途で壁や天井に用いられ、プラスターを塗る機械で塗布される。石膏ボードの接着剤は、石膏ボードを壁に固定するのに用いられる石膏ベースのモルタルである。
【０００５】
従来の硬化したプラスターの物理特性は、その水和プロセス、従って凝結工程中のそれらからの水分の除去速度の影響を強く受ける。凝結反応の開始時の水分の除去速度の上昇によって、または、プラスター中の水の濃度の減少によって、これらのパラメーターに影響を与えるあらゆる作用が、プラスターの物理特性の劣化を引き起こす可能性がある。石膏ベースのプラスターが塗布される多くの基材、例えば石灰砂岩、シンダーブロック、木材またはレンガは、多孔質であり、プラスターから相当量の水を除去する可能性があるため、上述の難点が起こる。
【０００６】
上述の水分が失われる問題を克服する、または最小化するために、従来技術では、この問題を緩和するために、水分保持剤としてモルタルの塗布におけるセルロースエーテルの使用を開示している。米国特許出願公報２００４／０２５８９０１（Ａ１）は、１２，０００〜３０，０００の好ましい分子量を有するセルロースエーテル結合剤を用いた石膏プラスターを開示している。米国特許出願公報２００３／０００５８６１（Ａ１）は、建築産業で使用するための、水に再分散可能なポリマー粉末で修飾された石膏ベースの硬練りモルタル配合物を開示している。この配合物で用いられる増粘剤は、セルロースエーテルのような多糖類である。欧州特許第０７７４４４５号Ｂ１は、水分保持剤および増粘剤として、非イオン性セルロースエーテルとカルボキシメチルセルロースの組み合わせを用いた、石灰を含む石膏ベースのプラスター組成物を開示している。
【０００７】
ドイツ国公報第４，０３４，７０９号Ａ１は、セメントベースの水硬性モルタルまたはコンクリート組成物への添加剤としての、セルロースエーテルを製造するための未加工コットンリンターの使用を開示している。
【０００８】
セルロースエーテル（ＣＥ）は、商業的に重要な水溶性ポリマーの重要なクラスの代表である。これらのＣＥは、水性媒体の粘度を高めることができる。このＣＥの粘性化する能力は、主として、その分子量、それに結合した化学置換基およびポリマー鎖の構造的な特徴によって制御される。ＣＥは、構築、塗料、食品、パーソナルケア、医薬、接着剤、界面活性剤／洗剤、油田、製紙産業、セラミック、重合プロセス、皮革産業および織物のような多くの用途で用いられる。
【０００９】
建築産業において、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）および疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）が、単独で、または組み合わせのいずれかで、硬練りモルタル配合物に広く用いられているＣＥである。硬練りモルタル配合物は、無機性の結合剤としての石膏、セメントおよび／または石灰のブレンドを意味し、これらは、単独で、または、骨材（例えばシリカおよび／または炭酸塩砂／粉末）および添加剤と組み合わせて、のいずれかで用いられる。
【００１０】
それらを使用するために、これらの硬練りモルタルは、水と混合して軟練り材料として塗布される。目的とする塗布のために、水に溶解すると高粘性を付与する水溶性ポリマーが必要である。ＭＣ、ＭＨＥＣ、ＭＨＰＣ、ＥＨＥＣ、ＨＥＣおよびＨＭＨＥＣ、またはそれらの組み合わせを用いることによって、高い保水性（すなわちその結果として、含水量の規定された制御）のような望ましいプラスター特性が達成される。加えて、得られた材料の改善された作業性と十分な付着を観察することができる。ＣＥ溶液の粘度の増加により、改善された保水能力および付着が得られるため、より効率的に、かつ費用効率よく作用するように高分子量のＣＥが望ましい。溶液の高い粘度を達成するために、開始時のセルロースエーテルは、慎重に選択する必要がある。現在のところ、精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプを用いることによって、アルキルヒドロキシアルキルセルロースに関して達成できる最大２重量％の水溶液の粘度は、約７０，０００〜８０，０００ｍＰａである（ブルックフィールドＲＶＴ粘度計を用いて、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合）。
【００１１】
石膏ベースの硬練りモルタル産業では、それでもなお、石膏ベースの硬練りモルタルの塗布および性能特性を改善するために、費用効率が高い様式で用いることができる水分保持剤を持つことが必要である。この結果の達成を補助するために、増粘剤および／または水分保持剤として使用するための、好ましくは約８０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を付与し、それでもなお費用効率が高い水分保持剤を提供することが好ましいと予想される。
【００１２】
発明の要約
本発明は、石膏ベースの硬練りモルタルに使用するための、２０〜９９．９重量％の量の、未加工コットンリンターから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースならびにそれらの混合物であるセルロースエーテル、および、０．１〜８０重量％の量の少なくとも１種の添加剤（有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維）で構成される混合組成物に関し；本混合物を石膏ベースの硬練りモルタル配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、この配合物は、基材に塗布することができるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスターモルタル中の混合物の量は有意に低減されており、同時に、該プラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている。
【００１３】
本発明はまた、石膏、細骨材原料、および、未加工コットンリンターから製造された少なくとも１種のセルロースエーテルである水分保持剤の、石膏ベースの硬練りモルタル組成物にも向けられる。この石膏ベースの硬練りモルタル組成物を十分な量の水と混合すると、基材に塗布できるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスター中の水分保持剤の量は有意に低減されており、同時に、それらの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と比較して維持または改善される。
【００１４】
発明の詳細な説明
驚くべきことに、所定のセルロースエーテル、特に未加工コットンリンター（ＲＣＬ）から製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースは、従来の精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプから製造された市販のセルロースエーテルの粘度に比べて、極めて高い溶液の粘度を有することが見出された。石膏ベースのプラスター組成物でこれらのセルロースエーテルを用いることによって、これまで従来のセルロースエーテルを用いて達成することが不可能であった数種の利点（すなわち、使用におけるより低いコスト、および、より優れた塗布特性）、および、改善された性能特性が提供される。
【００１５】
本発明によれば、アルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースのセルロースエーテルは、切断された、または、切断されていない未加工コットンリンターから製造される。アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する。また、ヒドロキシアルキルセルロースのヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する。これらのセルロースエーテルは、予想外の驚くべき利点を石膏ベースのプラスターに提供する。ＲＣＬベースＣＥの粘性は極めて高いために、様々な石膏ベースの塗布において効率的な塗布性能を観察することができる。現在のところ用いられる市販の高粘度ＣＥより低いＲＣＬベースＣＥの使用量でも、保水性に関して同様の、または、改善された塗布性能、および、その他の湿潤したプラスター特性が達成される。
【００１６】
また、ＲＣＬから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、例えばメチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロースは、プラスターに、かなりの粘度と改善された垂れ下り抵抗を付与することも実証された。
【００１７】
本発明によれば、本混合組成物は、２０〜９９．９重量％の量、好ましくは７０〜９９．０重量％の量の上記セルロースエーテルを含む。
【００１８】
本発明のＲＣＬベースの水溶性の非イオン性ＣＥとしては、（一次ＣＥとして）、特に、未加工コットンリンター（ＲＣＬ）から製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースが挙げられる。このような誘導体の例としては、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物が挙げられる。疎水性置換基は、１〜２５個の炭素原子を有していてもよい。それらの化学組成に応じて、それらは、適用可能であれば、無水グルコース単位あたり、０．５〜２．５のメチルまたはエチル置換度（ＤＳ）、約０．０１〜６のヒドロキシアルキルのモル置換度（ＨＡ−ＭＳ）、および、約０．０１〜０．５の疎水性置換基のモル置換度（ＨＳ−ＭＳ）を有していてもよい。より具体的には、本発明は、硬練りモルタル石膏ベースの塗布において効率的な増粘剤および／または水分保持剤としての、これらの水溶性、非イオン性ＣＥの使用に関し、このような用途としては、例えば、石膏ハンドプラスター、石膏ベースの機械プラスター、目地材および石膏ボード接着剤が挙げられる。本願において、用語「石膏ベースの系」および「石膏ベースの硬練りモルタル組成物」は、上述の全ての適用を含むように同じ意味で用いられるものとする。
【００１９】
本発明の実施する際に、精製コットンリンターおよび木材パルプ（二次ＣＥ）から製造された従来のＣＥを、ＲＣＬベースＣＥと併用することができる。精製セルロースからの様々なタイプのＣＥの製造は、当業界既知である。これらの二次ＣＥは、本発明を実施するために、一次ＲＣＬ−ＣＥと併用することができる。これらの二次ＣＥの多くは、市販品であるか、または、市場および／または文献で既知であるため、これらは本願において、従来のＣＥと称するものとする。
【００２０】
二次ＣＥの例は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）である。
【００２１】
本発明によれば、好ましい一実施形態は、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２０℃、２０ｒｐｍで、２重量％の濃度で、スピンドル番号７を用いて測定した場合、８０，０００ｍＰａより大きい、好ましくは９０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有するＭＨＥＣおよびＭＨＰＣを利用する。
【００２２】
本発明によれば、本混合組成物は、０．１〜８０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の量の少なくとも１種の添加剤を含む。少なくとも１種の添加剤の例は、有機性または無機性の増粘剤、および／または、第二の水分保持剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、バイオポリマーおよび繊維である。有機性の増粘剤の例は、多糖類である。添加剤のその他の例は、カルシウムキレート剤、フルーツ酸、および、表面活性物質である。
【００２３】
添加剤のより具体的な例は、アクリルアミドのホモ−またはコポリマーである。このようなポリマーの例は、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウムアクリラート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリルアミドメチルプロパンスルホナート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイルアミノ）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイル）エチルトリメチルアンモニウムクロライド）、および、それらの混合物である。
【００２４】
多糖類の添加剤の例は、スターチエーテル、スターチ、グアール、グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維である。
【００２５】
添加剤のその他の具体的な例は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、フルーツ酸、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体である。
【００２６】
本発明の混合組成物は、従来技術において既知の多種多様の技術で製造することができる。例としては、簡単な乾式混合、溶液の噴霧、または、乾燥材料上での溶融、共押出し、または、共粉砕が挙げられる。
【００２７】
本発明によれば、本混合組成物を石膏ベースの硬練りプラスター配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、プラスターモルタルになり、この混合物の量、すなわちセルロースエーテルの量は有意に低減されている。この混合物またはセルロースエーテルの低減された量は、少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％である。ＣＥをこのように少なくして用いたとしても、軟練りプラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている。
【００２８】
本発明の混合組成物は、このような混合物を、それらの製造施設に直接用いることができる石膏ベースのプラスターの製造元に直接的または間接的に販売することができる。本混合組成物はまた、様々な客の要求を満たすように製造することもできる。
【００２９】
本発明の石膏ベースのプラスター組成物は、約０．０１〜１．０重量％の量のＣＥを含む。少なくとも１種の添加剤の量は、約０．０００１〜１０重量％である。これらの重量パーセンテージは、石膏ベースの硬練りプラスター組成物の全成分の総乾燥重量に基づく。
【００３０】
本発明によれば、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物は細骨材原料を含み、それらが含まれる場合、０．００１〜８０重量％の量、好ましくは１０〜５０重量％の量で含まれる。細骨材原料の例は、ケイ砂、ドロマイト、石灰石、軽量骨材（例えば、パーライト、発泡ポリスチレン、中空ガラス球状体、膨張バーミキュライト）である。「細（ｆｉｎｅ）」は、３．０ｍｍまで、好ましくは２．０ｍｍまでの粒度を有する骨材の材料を意味する。
【００３１】
本発明によれば、石膏、すなわち硫酸カルシウムの硬石膏、および／または、硫酸カルシウムの半水石膏は、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物中に、２０〜９９．９５重量％の量で存在し、好ましくは３０〜８０重量％の量の量で存在する。
【００３２】
本発明によれば、消石灰、すなわち水酸化カルシウムは、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物中に、０〜２０重量％の量、好ましくは０．５〜５重量％の量で存在する。
【００３３】
本発明に係る好ましい実施形態によれば、セルロースエーテルは、２００４年４月１３日付けで出願された米国特許出願番号１０／８２２，９２６（これは、参照により本発明に含まれる）に従って製造される。本発明のこの実施形態の出発原料は、少なくとも８グラム／１００ｍｌのかさ密度を有する未精製の未加工コットンリンター繊維の集合体である。この集合体中の繊維の少なくとも５０重量％は、ＵＳ篩の篩サイズ番号１０（２ｍｍの目開き）を通過する平均長さを有する。この未精製の未加工コットンリンターの集合体は、ＡＯＣＳ（米国油化学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’Ｓｏｃｉｅｔｙ））の公定法Ｂｂ３−４７で測定すると、少なくとも６０％のセルロースを含む、一次切断、二次切断、三次切断および／または未選別の未精製の天然の未加工コットンリンター、または、それらの混合物からなる疎な集合体を得ること、および、該疎な集合体を、少なくとも５０重量％の繊維が米国標準の篩サイズ番号１０を通過する長さに粉砕することによって製造される。このようなセルロースエーテル誘導体は、出発原料として、上述の、未加工コットンリンター繊維の粉砕した集合体を用いて製造される。切断された未加工コットンリンターの集合体は、まず、スラリー法またはハイソリッド法で、９重量％より高いセルロース濃度で塩基で処理して、活性セルローススラリーを形成する。次に、この活性セルローススラリーを、エーテル化剤またはエーテル化剤の混合物と十分な時間、十分な温度で反応させ、セルロースエーテル誘導体を形成し、続いてこれを回収する。上記の様々な本発明のＣＥの製造方法の改変は、当業界周知である。
【００３４】
本発明のＣＥはまた、製造元からの一次、二次、三次切断および／または未選別のいずれかのＲＣＬの梱で得られる切断されていない未加工コットンリンターから製造することもできる。
【００３５】
未加工コットンリンターの機械的な洗浄により得られた、未加工コットンリンターを含む組成物は、非セルロース系の異物（例えば田畑の塵、くず、種の外殻など）を実質的に含まず、これもまた、本発明のセルロースエーテルを製造するために用いることができる。未加工コットンリンターの機械的洗浄技術としては、打綿、スクリーニングおよび空気分離技術に関するものが挙げられ、これらは当業者周知である。機械的な打綿技術、および、空気分離技術の組み合わせを用いて、繊維とくずとの密度差を利用してくずから繊維を分離する。また、機械的に洗浄した未加工コットンリンターと、「そのままの」未加工コットンリンターとの混合物も、セルロースエーテルを製造するのに用いることができる。
【００３６】
水分保持剤として従来のセルロースエーテルで製造されたプラスターと比較した場合、本発明のプラスターは、石膏のプラスターを特徴付けるために当業界で広く用いられる重要なパラメーターである改善された保水性、垂れ下り抵抗および作業性を提供する。
【００３７】
欧州規格ＥＮ１０１５−８によれば、保水性（ｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎおよび／またはｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｖｉｔｙ）は、「基材の吸い込みに晒された場合の、新しい水硬性モルタルのそれらに混合された水を保持する能力」である。欧州規格ＥＮ４５９−２に従って、測定可能である。
【００３８】
垂れ下り抵抗は、垂直に塗布された新しいモルタルの、壁の上でその位置を維持する能力であり、すなわち垂れ下り抵抗が優れていると、新しいモルタルが流れ落ちることが防がれる。石膏ベースのプラスターに関して、これは、信頼できる職人によって主観的に評価されることが多い。
【００３９】
欧州規格ＥＮ１０１５−９によれば、作業性は、「その適性を付与するモルタルの塗布特性の合計」である。作業性は、調査されたプラスターのパラメーター（例えば粘着性や軽さ）を含み、これらは、典型的には職人によって主観的に評価される（実施例を参照）。
【００４０】
典型的な石膏ベースの硬練りモルタルは、以下の成分のうちいくつか、または全部を含んでいる可能性もある：
【００４１】
【数１】
【００４２】
以下の実施例で、本発明をさらに説明する。部およびパーセンテージは、特に他の規定がない限り重量に基づく。
【００４３】
実施例１
実施例１〜３は、類似の市販のポリマーと比較した、本発明のポリマーの化学特性および物理特性のいくつかを示す。
【００４４】
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００４５】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１重量％および２重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応するメチルヒドロキシアルキルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプベースの、現在入手可能な市販のメチルヒドロキシアルキルセルロースの粘度は、最大２重量％の水溶液において、約７０，０００〜８０，０００ｍＰａの粘度を有する（ブルックフィールドＲＶＴ粘度計を用いて、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した）。
【００４６】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＲＶＴ回転式粘度計を用いた。２重量％水溶液での全ての測定は、脱イオン水中、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いてなされた。
【００４７】
水分の測定
サンプルの含水量を、市販の水分計を１０５℃で用いて測定した。含水量は、重量の減少分と開始時の重量から得られた比率であり、パーセントで表示した。
【００４８】
表面張力の測定
セルロースエーテル水溶液の表面張力を、クルス（Ｋｒｕｓｓ）のデジタル張力計Ｋ１０を用いて、２０℃および０．１重量％の濃度で測定した。表面張力の測定のために、いわゆる「ヴィルヘルミーのプレート法」が用いられ、これは、薄いプレートを液体の表面まで下げて、プレートに向けられる下向きの力を測定するものである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１は、ＲＣＬから誘導されたメチルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロースの分析データを示す。この結果から、明らかに、これらの生成物は、現在市販されている高粘度のタイプより有意に高い粘度を有することが示される。２重量％の濃度で、約１００，０００ｍＰａの粘度が検出された。その値は極めて高いために、１重量％水溶液の粘度を測定することは、信頼性が一層高く、簡単であった。この濃度で、市販の高粘度のメチルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロースは、７３００〜約９０００ｍＰａの範囲粘度を示した（表１を参照）。未加工コットンリンターベースの生成物に関する測定値は、市販の材料より有意に高かった。その上、表１から、 明らかに、未加工コットンリンターベースのセルロースエーテル は、参照サンプルより低い表面張力を有することが示された。
【００５１】
実施例２
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００５２】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応するヒドロキシエチルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。
【００５３】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＬＶＦ回転式粘度計を用いた。全ての測定は、２５℃および３０ｒｐｍで、スピンドル番号４を用いてなされた。
【００５４】
精製コットンリンター、並びに、未加工コットンリンターから製造されたヒドロキシエチルセルロースを、ハーキュリーズ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）のパイロットプラントの反応装置で製造した。表２で示されるように、精製コットンリンターから製造されたＲＣＬベースのＨＥＣおよびＨＥＣはいずれも、ほぼ同じヒドロキシエトキシル含量を有する。しかしながら、ＲＣＬベースの溶液の粘度は、精製コットンリンターベースのＨＥＣの粘度より約２３％高い。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実施例３
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００５７】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１または２重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応する疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。
【００５８】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＬＶＦ回転式粘度計を用いた。全ての測定は、２５℃および３０ｒｐｍで、それぞれスピンドル番号３および４を用いてなされた。
【００５９】
疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、ｎ−ブチルグリシジルエーテル（ｎ−ＢＧＥ）をＨＥＣにグラフトすることによってによって製造した。表３で示されるように、両方のサンプルは、ほぼ同じ置換パラメーターを有する。しかしながら、ＲＣＬベースのＨＭＨＥＣの溶液の粘度は、精製コットンリンターベースのＨＭＨＥＣの粘度より有意に高かった。
【００６０】
【表３】
【００６１】
実施例４
全ての試験を、５７．４重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、３０．０重量％のの十分に焼いた石膏（硬石膏）、１０．０重量％の炭酸カルシウム（０．１〜１．０ｍｍの粒度）、０．５重量％の消石灰、０．１重量％の酒石酸、および、２．０重量％のパーライト（直径０．００１〜１．０ｍｍの粒度）を含む石膏機械プラスター基本混合物で行った。
【００６２】
品質評価のために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００６３】
塗り広げ値の測定
塗り広げ値（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｖａｌｕｅ）は、欧州規格ＥＮ１３２７９−２ポイント４．３．３に従って測定された。（ショックテーブル法（Ｓｈｏｃｋ Ｔａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ））。ショックテーブルに、高さ６０ｍｍ、最大直径１００ｍｍの円錐体を置き、軟練りモルタルを充填した。円錐体を元に戻し、材料に衝撃を与えた。塗り広げ値は、１５回の衝撃の後の石膏材料の直径である。
【００６４】
保水性の測定
軟練りモルタルを、欧州規格ＥＮ１３２７９−２に従って混合した。水分因子を、実験的に開発された塗り広げ値と、プラスターに関して典型的な塗り広げ値との範囲内に固定した。保水性を欧州規格ＥＮ４５９−２に従って測定した。
【００６５】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、コントロールサンプルとしての市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて、石膏機械プラスター基本混合物で試験した。表４および５に結果を示す。
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
表５および６から、明らかに、ＲＣＬベースの製品は、現在のところ用いられる高粘性ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣよりも効率的であることが示される。ＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＲＣＬ−ＭＨＰＣを、それに対応するコントロールサンプルに比べて１３％低い添加レベルで用いた場合、得られた石膏プラスターは、ＲＣＬ−ＭＨＰＣの場合は類似した、ＲＣＬ−ＭＨＥＣの場合はさらにより優れた保水性を有していた。その他の軟練りモルタル特性は、と同等であった。コントロールとＲＣＬ−生成物の両方を少ない添加レベルで試験したところ、得られたＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターは、改善された保水性のみならず、より低い塗り広げ値を示した。その他の特性は類似していた。
【００６９】
実施例５
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００７０】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ；分子量：８〜１５，０００，０００ｇ/モル；密度：７００±５０ｇ／ｄｍ３；アニオン電荷：０〜２０重量％）とブレンドし、石膏機械プラスター基本混合物で、コントロールとして適宜修飾された市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて試験した。表６および７結果に結果を示す。
【００７１】
【表６】
【００７２】
【表７】
【００７３】
表６および７に示した結果から、ＰＡＡで修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、現在のところ用いられるＰＡＡで修飾された高粘性ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣ（コントロール）よりも効率的であることが示される。それらのより少ない適用量にもかかわらず、ＰＡＡで修飾したＲＣＬ−ＣＥを添加することによって、得られたＧＭＰにおいて、コントロールを用いた値よりも高い保水性の値が得られた。その上、修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣは、そのコントロール（ＭＨＥＣ７５０００）よりもわずかに強い増粘作用を示し、これは、より低い塗り広げ値を反映している。その他の軟練りモルタル特性に関しては、コントロールと、対応するＲＣＬ−ＣＥとの有意な差は示されなかった。
【００７４】
実施例６
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００７５】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、ヒドロキシプロピルスターチ（ＨＰＳ；ヒドロキシプロポキシル含量：１０〜３５重量％；かさ密度：３５０〜５５０ｇ／ｄｍ３；含水量（充填されたものとして）：最大８％；粒度（アルペンエアー（Ａｌｐｉｎｅ ａｉｒ）のシフター）：０．４ｍｍの篩で最大２０％が残留；溶液の粘度（１０重量％、ブルックフィールドＲＶＴ、２０ｒｐｍ、２０℃で）：１５００〜３０００ｍＰａ）とブレンドし、石膏機械プラスター基本混合物で、適宜修飾されたコントロールサンプルとして市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて試験した。表８および９に結果を示す。
【００７６】
【表８】
【００７７】
【表９】
【００７８】
表６および７に示される結果から、ＨＰＳで修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、それらの現在のところ用いられる高粘性ＨＰＳ−修飾されたコントロールサンプルよりも効率的であることが示される。それらのより少ない適用量にもかかわらず、ＨＰＳで修飾したＲＣＬ−ＣＥを添加することによって、得られたＧＭＰにおいて、コントロールサンプルに関する水性の値と少なくとも同等の保水性の値が得られた。その他の軟練りモルタル特性に関しては、コントロールサンプルと、それに対応するＲＣＬ−ＣＥとの間に有意な差はみられなかった。
【００７９】
実施例７
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００８０】
ＲＣＬから製造されたヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、石膏機械プラスター基本混合物で、それぞれ精製コットンリンターから製造した高粘性ＨＥＣおよびＨＭＨＥＣと比べて試験した。表１０および１１に結果を示す。
【００８１】
【表１０】
【００８２】
【表１１】
【００８３】
この結果から、ＲＣＬ−ＨＥＣ、並びにＲＣＬ−ＨＭＨＥＣはいずれも、それらのコントロールサンプルに比べて１３％少ない適用量で用いることができ、同時に、得られたプラスターは、わずかに改善された保水性と、同様のその他の軟練りモルタル特性を示すことが示される。コントロールサンプルの添加レベルも１３％少なくした場合、保水性および増粘（より高い塗り広げ値）に関して、ＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターと比べて劣った塗布性能しか観察されなかった。
【００８４】
実施例８
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００８５】
ＲＣＬから製造されたヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ；分子量：８〜１５，０００，０００ｇ／モル；密度：７００±５０ｇ／ｄｍ３；アニオン電荷：０〜２０重量％）とブレンド（修飾）し、石膏機械プラスター基本混合物で、コントロールサンプルとして精製コットンリンターから製造された修飾されたＨＥＣおよびＨＭＨＥＣそれぞれと比べて試験した。表１２および１３に結果を示す。
【００８６】
【表１２】
【００８７】
【表１３】
【００８８】
この結果によれば、ＲＣＬ−ＨＥＣ、並びにＲＣＬ−ＨＭＨＥＣはいずれも、それらのコントロールサンプルに比べて１３％少ない適用量で用いることができ、同時に、それでもなおほぼ同じ軟練りモルタル特性を示すことが示される。唯一の有意な差は、修飾したＲＣＬ−ＨＥＣにおける、コントロールとしての修飾された「通常の」ＨＥＣより高い塗り広げ値であった。コントロールサンプルの添加レベルも１３％減少させたところ、保水性に関して、ＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターと比べて劣った塗布性能しか観察されなかった。
【００８９】
実施例９
全ての試験を、８０．０重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、および、２０．０重量％の炭酸カルシウム（粒度＜０．２ｍｍ）で構成される目地材基本混合物で行った。
【００９０】
品質アセスメントのために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００９１】
塗り広げ値および保水性
塗り広げ値および保水性の測定のために、実施例４と同じ手法を用いた。
【００９２】
ＲＣＬまたは高粘性セルロースタイプのいずれかをベースとした様々な種類のセルロースエーテルを、目地材の塗布で試験した。実施例４〜８ですでに実証された作用のために、全てのＲＣＬベースＣＥの塗布性能を少ない適用量（０．５１％）で試験し、「典型的な」（０．６０重量％）添加レベルのそれに対応するコントロールサンプルの性能と比較した。
【００９３】
【表１４】
【００９４】
全てのＲＣＬ−ＣＥをより１５％少ない適用量で試験したにもかかわらず、それでもそれらは類似の保水性の値を示したが、それに対応するコントロールサンプルよりもより強力な増粘作用（より低い塗り広げ値）を示した。
【００９５】
実施例１０
全ての試験を、８０．０重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、および、１５．０重量％の炭酸カルシウム（０．１ｍｍ以下の粒度を有する）、および、５．０重量％の石灰石（０．１〜０．５ｍｍの粒度を有する）で構成される石膏プラスターボード接着剤（ＧＢＡ）基本混合物で行った。
【００９６】
品質アセスメントのために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００９７】
塗り広げ値および保水性
この実施例において、塗り広げ値および保水性の測定のために、実施例４で用いられたのと同じ方法を用いた。
【００９８】
ＲＣＬまたは高粘性セルロースタイプのいずれかをベースにした様々な種類のセルロースエーテルを、石膏プラスターボードの塗布においてで試験した。実施例４〜８ですでに実証された作用のために、全てのＲＣＬベースＣＥの塗布性能を少ない適用量（０．５１％）で試験し、「通常の」（０．６０重量％）添加レベルのそれに対応するコントロールサンプルの性能と比較した。
【００９９】
【表１５】
【０１００】
全てのＲＣＬ−ＭＨＰＣ、ＲＣＬ−ＨＥＣおよびＲＣＬ−ＨＭＨＥＣを、より１５％少ない適用量で試験したという事実にもかかわらず、これらは、それに対応するコントロールセルロースエーテルサンプルと類似の塗布性能を示した。コントロールＭＨＥＣ７５０００と比較したところ、ＲＣＬ−ＭＨＥＣを添加すると、得られたＧＢＡにおいてより強力な増粘が得られ、同時に、保水性、密度および空気量は同一であった。
【０１０１】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、当然ながら、特許請求された発明の本質と範囲を逸脱することなく、それらの形態および詳細における変化形および改変を作製することができる。このような変化形および改変は、本明細書に添付された請求項の権利および範囲内であるとみなされる。
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００４年４月２７日付けで出願された米国仮出願番号６０／５６５，６４３の利益を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、壁にプラスターを塗る、隙間または穴を充填する、および、壁に石膏プラスターボードを固定するための石膏ベースの硬練りモルタル組成物において有用な混合組成物に関する。より具体的には、本発明は、未加工コットンリンターから製造されるセルロースエーテルの改善された水分保持剤を用いた石膏ベースの硬練りモルタルに関する。
【０００３】
発明の背景
従来の石膏ベースのモルタル（石膏を基材とするモルタル）は、石膏（硫酸カルシウムの硬石膏または半水石膏）および骨材（例えば石灰石）の簡単な混合物であることが多い。その乾燥混合物を水と混合し、プラスターを形成することができる。これらの従来のプラスターそのものは、低い作業性、塗布性能またはこて塗適性しか有さない。その結果として、プラスターから水分から水分が急速に蒸発または除去され、石膏の劣った、または低い作業性と不十分な水和を引き起こすために、これらのプラスターの適用は、特に夏季、暑中条件下で、大きな労働力を要する。
【０００４】
石膏ベースの系は、基材（土台）へのプラスターの数回の塗布を含む。石膏ハンドプラスター（Ｇｙｐｓｕｍ ｈａｎｄ ｐｌａｓｔｅｒ，ＧＨＰ）は、鉱物性の結合剤として石膏を含むプラスターであり、主としてインテリア用途で用いられる；このプラスターは、壁や天井などの基材に手作業で塗布される。石膏ベースの機械プラスター（Ｇｙｐｓｕｍ ｍａｃｈｉｎｅ ｐｌａｓｔｅｒ，ＧＭＰ）は、鉱物性の結合剤として半水石膏と硬石膏の多相の混合物からなるプラスターである。このプラスターは、主としてインテリア用途で壁や天井に用いられ、プラスターを塗る機械で塗布される。石膏ボードの接着剤は、石膏ボードを壁に固定するのに用いられる石膏ベースのモルタルである。
【０００５】
従来の硬化したプラスターの物理特性は、その水和プロセス、従って凝結工程中のそれらからの水分の除去速度の影響を強く受ける。凝結反応の開始時の水分の除去速度の上昇によって、または、プラスター中の水の濃度の減少によって、これらのパラメーターに影響を与えるあらゆる作用が、プラスターの物理特性の劣化を引き起こす可能性がある。石膏ベースのプラスターが塗布される多くの基材、例えば石灰砂岩、シンダーブロック、木材またはレンガは、多孔質であり、プラスターから相当量の水を除去する可能性があるため、上述の難点が起こる。
【０００６】
上述の水分が失われる問題を克服する、または最小化するために、従来技術では、この問題を緩和するために、水分保持剤としてモルタルの塗布におけるセルロースエーテルの使用を開示している。米国特許出願公報２００４／０２５８９０１（Ａ１）は、１２，０００〜３０，０００の好ましい分子量を有するセルロースエーテル結合剤を用いた石膏プラスターを開示している。米国特許出願公報２００３／０００５８６１（Ａ１）は、建築産業で使用するための、水に再分散可能なポリマー粉末で修飾された石膏ベースの硬練りモルタル配合物を開示している。この配合物で用いられる増粘剤は、セルロースエーテルのような多糖類である。欧州特許第０７７４４４５号Ｂ１は、水分保持剤および増粘剤として、非イオン性セルロースエーテルとカルボキシメチルセルロースの組み合わせを用いた、石灰を含む石膏ベースのプラスター組成物を開示している。
【０００７】
ドイツ国公報第４，０３４，７０９号Ａ１は、セメントベースの水硬性モルタルまたはコンクリート組成物への添加剤としての、セルロースエーテルを製造するための未加工コットンリンターの使用を開示している。
【０００８】
セルロースエーテル（ＣＥ）は、商業的に重要な水溶性ポリマーの重要なクラスの代表である。これらのＣＥは、水性媒体の粘度を高めることができる。このＣＥの粘性化する能力は、主として、その分子量、それに結合した化学置換基およびポリマー鎖の構造的な特徴によって制御される。ＣＥは、構築、塗料、食品、パーソナルケア、医薬、接着剤、界面活性剤／洗剤、油田、製紙産業、セラミック、重合プロセス、皮革産業および織物のような多くの用途で用いられる。
【０００９】
建築産業において、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）および疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）が、単独で、または組み合わせのいずれかで、硬練りモルタル配合物に広く用いられているＣＥである。硬練りモルタル配合物は、無機性の結合剤としての石膏、セメントおよび／または石灰のブレンドを意味し、これらは、単独で、または、骨材（例えばシリカおよび／または炭酸塩砂／粉末）および添加剤と組み合わせて、のいずれかで用いられる。
【００１０】
それらを使用するために、これらの硬練りモルタルは、水と混合して軟練り材料として塗布される。目的とする塗布のために、水に溶解すると高粘性を付与する水溶性ポリマーが必要である。ＭＣ、ＭＨＥＣ、ＭＨＰＣ、ＥＨＥＣ、ＨＥＣおよびＨＭＨＥＣ、またはそれらの組み合わせを用いることによって、高い保水性（すなわちその結果として、含水量の規定された制御）のような望ましいプラスター特性が達成される。加えて、得られた材料の改善された作業性と十分な付着を観察することができる。ＣＥ溶液の粘度の増加により、改善された保水能力および付着が得られるため、より効率的に、かつ費用効率よく作用するように高分子量のＣＥが望ましい。溶液の高い粘度を達成するために、開始時のセルロースエーテルは、慎重に選択する必要がある。現在のところ、精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプを用いることによって、アルキルヒドロキシアルキルセルロースに関して達成できる最大２重量％の水溶液の粘度は、約７０，０００〜８０，０００ｍＰａである（ブルックフィールドＲＶＴ粘度計を用いて、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合）。
【００１１】
石膏ベースの硬練りモルタル産業では、それでもなお、石膏ベースの硬練りモルタルの塗布および性能特性を改善するために、費用効率が高い様式で用いることができる水分保持剤を持つことが必要である。この結果の達成を補助するために、増粘剤および／または水分保持剤として使用するための、好ましくは約８０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を付与し、それでもなお費用効率が高い水分保持剤を提供することが好ましいと予想される。
【００１２】
発明の要約
本発明は、石膏ベースの硬練りモルタルに使用するための、２０〜９９．９重量％の量の、未加工コットンリンターから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースならびにそれらの混合物であるセルロースエーテル、および、０．１〜８０重量％の量の少なくとも１種の添加剤（有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維）で構成される混合組成物に関し；本混合物を石膏ベースの硬練りモルタル配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、この配合物は、基材に塗布することができるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスターモルタル中の混合物の量は有意に低減されており、同時に、該プラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている。
【００１３】
本発明はまた、石膏、細骨材原料、および、未加工コットンリンターから製造された少なくとも１種のセルロースエーテルである水分保持剤の、石膏ベースの硬練りモルタル組成物にも向けられる。この石膏ベースの硬練りモルタル組成物を十分な量の水と混合すると、基材に塗布できるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスター中の水分保持剤の量は有意に低減されており、同時に、それらの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と比較して維持または改善される。
【００１４】
発明の詳細な説明
驚くべきことに、所定のセルロースエーテル、特に未加工コットンリンター（ＲＣＬ）から製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースは、従来の精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプから製造された市販のセルロースエーテルの粘度に比べて、極めて高い溶液の粘度を有することが見出された。石膏ベースのプラスター組成物でこれらのセルロースエーテルを用いることによって、これまで従来のセルロースエーテルを用いて達成することが不可能であった数種の利点（すなわち、使用におけるより低いコスト、および、より優れた塗布特性）、および、改善された性能特性が提供される。
【００１５】
本発明によれば、アルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースのセルロースエーテルは、切断された、または、切断されていない未加工コットンリンターから製造される。アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する。また、ヒドロキシアルキルセルロースのヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する。これらのセルロースエーテルは、予想外の驚くべき利点を石膏ベースのプラスターに提供する。ＲＣＬベースＣＥの粘性は極めて高いために、様々な石膏ベースの塗布において効率的な塗布性能を観察することができる。現在のところ用いられる市販の高粘度ＣＥより低いＲＣＬベースＣＥの使用量でも、保水性に関して同様の、または、改善された塗布性能、および、その他の湿潤したプラスター特性が達成される。
【００１６】
また、ＲＣＬから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、例えばメチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロースは、プラスターに、かなりの粘度と改善された垂れ下り抵抗を付与することも実証された。
【００１７】
本発明によれば、本混合組成物は、２０〜９９．９重量％の量、好ましくは７０〜９９．０重量％の量の上記セルロースエーテルを含む。
【００１８】
本発明のＲＣＬベースの水溶性の非イオン性ＣＥとしては、（一次ＣＥとして）、特に、未加工コットンリンター（ＲＣＬ）から製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースが挙げられる。このような誘導体の例としては、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物が挙げられる。疎水性置換基は、１〜２５個の炭素原子を有していてもよい。それらの化学組成に応じて、それらは、適用可能であれば、無水グルコース単位あたり、０．５〜２．５のメチルまたはエチル置換度（ＤＳ）、約０．０１〜６のヒドロキシアルキルのモル置換度（ＨＡ−ＭＳ）、および、約０．０１〜０．５の疎水性置換基のモル置換度（ＨＳ−ＭＳ）を有していてもよい。より具体的には、本発明は、硬練りモルタル石膏ベースの塗布において効率的な増粘剤および／または水分保持剤としての、これらの水溶性、非イオン性ＣＥの使用に関し、このような用途としては、例えば、石膏ハンドプラスター、石膏ベースの機械プラスター、目地材および石膏ボード接着剤が挙げられる。本願において、用語「石膏ベースの系」および「石膏ベースの硬練りモルタル組成物」は、上述の全ての適用を含むように同じ意味で用いられるものとする。
【００１９】
本発明の実施する際に、精製コットンリンターおよび木材パルプ（二次ＣＥ）から製造された従来のＣＥを、ＲＣＬベースＣＥと併用することができる。精製セルロースからの様々なタイプのＣＥの製造は、当業界既知である。これらの二次ＣＥは、本発明を実施するために、一次ＲＣＬ−ＣＥと併用することができる。これらの二次ＣＥの多くは、市販品であるか、または、市場および／または文献で既知であるため、これらは本願において、従来のＣＥと称するものとする。
【００２０】
二次ＣＥの例は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）である。
【００２１】
本発明によれば、好ましい一実施形態は、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２０℃、２０ｒｐｍで、２重量％の濃度で、スピンドル番号７を用いて測定した場合、８０，０００ｍＰａより大きい、好ましくは９０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有するＭＨＥＣおよびＭＨＰＣを利用する。
【００２２】
本発明によれば、本混合組成物は、０．１〜８０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の量の少なくとも１種の添加剤を含む。少なくとも１種の添加剤の例は、有機性または無機性の増粘剤、および／または、第二の水分保持剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、バイオポリマーおよび繊維である。有機性の増粘剤の例は、多糖類である。添加剤のその他の例は、カルシウムキレート剤、フルーツ酸、および、表面活性物質である。
【００２３】
添加剤のより具体的な例は、アクリルアミドのホモ−またはコポリマーである。このようなポリマーの例は、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウムアクリラート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリルアミドメチルプロパンスルホナート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイルアミノ）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイル）エチルトリメチルアンモニウムクロライド）、および、それらの混合物である。
【００２４】
多糖類の添加剤の例は、スターチエーテル、スターチ、グアール、グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維である。
【００２５】
添加剤のその他の具体的な例は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、フルーツ酸、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体である。
【００２６】
本発明の混合組成物は、従来技術において既知の多種多様の技術で製造することができる。例としては、簡単な乾式混合、溶液の噴霧、または、乾燥材料上での溶融、共押出し、または、共粉砕が挙げられる。
【００２７】
本発明によれば、本混合組成物を石膏ベースの硬練りプラスター配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、プラスターモルタルになり、この混合物の量、すなわちセルロースエーテルの量は有意に低減されている。この混合物またはセルロースエーテルの低減された量は、少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％である。ＣＥをこのように少なくして用いたとしても、軟練りプラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている。
【００２８】
本発明の混合組成物は、このような混合物を、それらの製造施設に直接用いることができる石膏ベースのプラスターの製造元に直接的または間接的に販売することができる。本混合組成物はまた、様々な客の要求を満たすように製造することもできる。
【００２９】
本発明の石膏ベースのプラスター組成物は、約０．０１〜１．０重量％の量のＣＥを含む。少なくとも１種の添加剤の量は、約０．０００１〜１０重量％である。これらの重量パーセンテージは、石膏ベースの硬練りプラスター組成物の全成分の総乾燥重量に基づく。
【００３０】
本発明によれば、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物は細骨材原料を含み、それらが含まれる場合、０．００１〜８０重量％の量、好ましくは１０〜５０重量％の量で含まれる。細骨材原料の例は、ケイ砂、ドロマイト、石灰石、軽量骨材（例えば、パーライト、発泡ポリスチレン、中空ガラス球状体、膨張バーミキュライト）である。「細（ｆｉｎｅ）」は、３．０ｍｍまで、好ましくは２．０ｍｍまでの粒度を有する骨材の材料を意味する。
【００３１】
本発明によれば、石膏、すなわち硫酸カルシウムの硬石膏、および／または、硫酸カルシウムの半水石膏は、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物中に、２０〜９９．９５重量％の量で存在し、好ましくは３０〜８０重量％の量の量で存在する。
【００３２】
本発明によれば、消石灰、すなわち水酸化カルシウムは、本石膏ベースの硬練りモルタル組成物中に、０〜２０重量％の量、好ましくは０．５〜５重量％の量で存在する。
【００３３】
本発明に係る好ましい実施形態によれば、セルロースエーテルは、２００４年４月１３日付けで出願された米国特許出願番号１０／８２２，９２６（これは、参照により本発明に含まれる）に従って製造される。本発明のこの実施形態の出発原料は、少なくとも８グラム／１００ｍｌのかさ密度を有する未精製の未加工コットンリンター繊維の集合体である。この集合体中の繊維の少なくとも５０重量％は、ＵＳ篩の篩サイズ番号１０（２ｍｍの目開き）を通過する平均長さを有する。この未精製の未加工コットンリンターの集合体は、ＡＯＣＳ（米国油化学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’Ｓｏｃｉｅｔｙ））の公定法Ｂｂ３−４７で測定すると、少なくとも６０％のセルロースを含む、一次切断、二次切断、三次切断および／または未選別の未精製の天然の未加工コットンリンター、または、それらの混合物からなる疎な集合体を得ること、および、該疎な集合体を、少なくとも５０重量％の繊維が米国標準の篩サイズ番号１０を通過する長さに粉砕することによって製造される。このようなセルロースエーテル誘導体は、出発原料として、上述の、未加工コットンリンター繊維の粉砕した集合体を用いて製造される。切断された未加工コットンリンターの集合体は、まず、スラリー法またはハイソリッド法で、９重量％より高いセルロース濃度で塩基で処理して、活性セルローススラリーを形成する。次に、この活性セルローススラリーを、エーテル化剤またはエーテル化剤の混合物と十分な時間、十分な温度で反応させ、セルロースエーテル誘導体を形成し、続いてこれを回収する。上記の様々な本発明のＣＥの製造方法の改変は、当業界周知である。
【００３４】
本発明のＣＥはまた、製造元からの一次、二次、三次切断および／または未選別のいずれかのＲＣＬの梱で得られる切断されていない未加工コットンリンターから製造することもできる。
【００３５】
未加工コットンリンターの機械的な洗浄により得られた、未加工コットンリンターを含む組成物は、非セルロース系の異物（例えば田畑の塵、くず、種の外殻など）を実質的に含まず、これもまた、本発明のセルロースエーテルを製造するために用いることができる。未加工コットンリンターの機械的洗浄技術としては、打綿、スクリーニングおよび空気分離技術に関するものが挙げられ、これらは当業者周知である。機械的な打綿技術、および、空気分離技術の組み合わせを用いて、繊維とくずとの密度差を利用してくずから繊維を分離する。また、機械的に洗浄した未加工コットンリンターと、「そのままの」未加工コットンリンターとの混合物も、セルロースエーテルを製造するのに用いることができる。
【００３６】
水分保持剤として従来のセルロースエーテルで製造されたプラスターと比較した場合、本発明のプラスターは、石膏のプラスターを特徴付けるために当業界で広く用いられる重要なパラメーターである改善された保水性、垂れ下り抵抗および作業性を提供する。
【００３７】
欧州規格ＥＮ１０１５−８によれば、保水性（ｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎおよび／またはｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｖｉｔｙ）は、「基材の吸い込みに晒された場合の、新しい水硬性モルタルのそれらに混合された水を保持する能力」である。欧州規格ＥＮ４５９−２に従って、測定可能である。
【００３８】
垂れ下り抵抗は、垂直に塗布された新しいモルタルの、壁の上でその位置を維持する能力であり、すなわち垂れ下り抵抗が優れていると、新しいモルタルが流れ落ちることが防がれる。石膏ベースのプラスターに関して、これは、信頼できる職人によって主観的に評価されることが多い。
【００３９】
欧州規格ＥＮ１０１５−９によれば、作業性は、「その適性を付与するモルタルの塗布特性の合計」である。作業性は、調査されたプラスターのパラメーター（例えば粘着性や軽さ）を含み、これらは、典型的には職人によって主観的に評価される（実施例を参照）。
【００４０】
典型的な石膏ベースの硬練りモルタルは、以下の成分のうちいくつか、または全部を含んでいる可能性もある：
【００４１】
【数１】
【００４２】
以下の実施例で、本発明をさらに説明する。部およびパーセンテージは、特に他の規定がない限り重量に基づく。
【００４３】
実施例１
実施例１〜３は、類似の市販のポリマーと比較した、本発明のポリマーの化学特性および物理特性のいくつかを示す。
【００４４】
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００４５】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１重量％および２重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応するメチルヒドロキシアルキルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。精製コットンリンターまたは高粘度の木材パルプベースの、現在入手可能な市販のメチルヒドロキシアルキルセルロースの粘度は、最大２重量％の水溶液において、約７０，０００〜８０，０００ｍＰａの粘度を有する（ブルックフィールドＲＶＴ粘度計を用いて、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した）。
【００４６】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＲＶＴ回転式粘度計を用いた。２重量％水溶液での全ての測定は、脱イオン水中、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いてなされた。
【００４７】
水分の測定
サンプルの含水量を、市販の水分計を１０５℃で用いて測定した。含水量は、重量の減少分と開始時の重量から得られた比率であり、パーセントで表示した。
【００４８】
表面張力の測定
セルロースエーテル水溶液の表面張力を、クルス（Ｋｒｕｓｓ）のデジタル張力計Ｋ１０を用いて、２０℃および０．１重量％の濃度で測定した。表面張力の測定のために、いわゆる「ヴィルヘルミーのプレート法」が用いられ、これは、薄いプレートを液体の表面まで下げて、プレートに向けられる下向きの力を測定するものである。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１は、ＲＣＬから誘導されたメチルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロースの分析データを示す。この結果から、明らかに、これらの生成物は、現在市販されている高粘度のタイプより有意に高い粘度を有することが示される。２重量％の濃度で、約１００，０００ｍＰａの粘度が検出された。その値は極めて高いために、１重量％水溶液の粘度を測定することは、信頼性が一層高く、簡単であった。この濃度で、市販の高粘度のメチルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロースは、７３００〜約９０００ｍＰａの範囲粘度を示した（表１を参照）。未加工コットンリンターベースの生成物に関する測定値は、市販の材料より有意に高かった。その上、表１から、 明らかに、未加工コットンリンターベースのセルロースエーテル は、参照サンプルより低い表面張力を有することが示された。
【００５１】
実施例２
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００５２】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応するヒドロキシエチルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。
【００５３】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＬＶＦ回転式粘度計を用いた。全ての測定は、２５℃および３０ｒｐｍで、スピンドル番号４を用いてなされた。
【００５４】
精製コットンリンター、並びに、未加工コットンリンターから製造されたヒドロキシエチルセルロースを、ハーキュリーズ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）のパイロットプラントの反応装置で製造した。表２で示されるように、精製コットンリンターから製造されたＲＣＬベースのＨＥＣおよびＨＥＣはいずれも、ほぼ同じヒドロキシエトキシル含量を有する。しかしながら、ＲＣＬベースの溶液の粘度は、精製コットンリンターベースのＨＥＣの粘度より約２３％高い。
【００５５】
【表２】
【００５６】
実施例３
置換度の測定
セルロースエーテルを、１５０℃でヨウ化水素酸を用いたツァイゼル（Ｚｅｉｓｅｌ）の改変法によるエーテル切断で処理した。得られた揮発性の反応生成物を、ガスクロマトグラフで定量的に測定した。
【００５７】
粘度の測定
セルロースエーテル水溶液の粘度を、１または２重量％の濃度を有する溶液で測定した。セルロースエーテル溶液の粘度を確認する場合、それに対応する疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロースを乾燥基準で用いた（すなわち水分の割合を、量をさらに多くすることで補正した）。
【００５８】
粘度を測定するために、ブルックフィールドＬＶＦ回転式粘度計を用いた。全ての測定は、２５℃および３０ｒｐｍで、それぞれスピンドル番号３および４を用いてなされた。
【００５９】
疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、ｎ−ブチルグリシジルエーテル（ｎ−ＢＧＥ）をＨＥＣにグラフトすることによってによって製造した。表３で示されるように、両方のサンプルは、ほぼ同じ置換パラメーターを有する。しかしながら、ＲＣＬベースのＨＭＨＥＣの溶液の粘度は、精製コットンリンターベースのＨＭＨＥＣの粘度より有意に高かった。
【００６０】
【表３】
【００６１】
実施例４
全ての試験を、５７．４重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、３０．０重量％のの十分に焼いた石膏（硬石膏）、１０．０重量％の炭酸カルシウム（０．１〜１．０ｍｍの粒度）、０．５重量％の消石灰、０．１重量％の酒石酸、および、２．０重量％のパーライト（直径０．００１〜１．０ｍｍの粒度）を含む石膏機械プラスター基本混合物で行った。
【００６２】
品質評価のために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００６３】
塗り広げ値の測定
塗り広げ値（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｖａｌｕｅ）は、欧州規格ＥＮ１３２７９−２ポイント４．３．３に従って測定された。（ショックテーブル法（Ｓｈｏｃｋ Ｔａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ））。ショックテーブルに、高さ６０ｍｍ、最大直径１００ｍｍの円錐体を置き、軟練りモルタルを充填した。円錐体を元に戻し、材料に衝撃を与えた。塗り広げ値は、１５回の衝撃の後の石膏材料の直径である。
【００６４】
保水性の測定
軟練りモルタルを、欧州規格ＥＮ１３２７９−２に従って混合した。水分因子を、実験的に開発された塗り広げ値と、プラスターに関して典型的な塗り広げ値との範囲内に固定した。保水性を欧州規格ＥＮ４５９−２に従って測定した。
【００６５】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、コントロールサンプルとしての市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて、石膏機械プラスター基本混合物で試験した。表４および５に結果を示す。
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
表５および６から、明らかに、ＲＣＬベースの製品は、現在のところ用いられる高粘性ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣよりも効率的であることが示される。ＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＲＣＬ−ＭＨＰＣを、それに対応するコントロールサンプルに比べて１３％低い添加レベルで用いた場合、得られた石膏プラスターは、ＲＣＬ−ＭＨＰＣの場合は類似した、ＲＣＬ−ＭＨＥＣの場合はさらにより優れた保水性を有していた。その他の軟練りモルタル特性は、と同等であった。コントロールとＲＣＬ−生成物の両方を少ない添加レベルで試験したところ、得られたＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターは、改善された保水性のみならず、より低い塗り広げ値を示した。その他の特性は類似していた。
【００６９】
実施例５
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００７０】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ；分子量：８〜１５，０００，０００ｇ/モル；密度：７００±５０ｇ／ｄｍ３；アニオン電荷：０〜２０重量％）とブレンドし、石膏機械プラスター基本混合物で、コントロールとして適宜修飾された市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて試験した。表６および７結果に結果を示す。
【００７１】
【表６】
【００７２】
【表７】
【００７３】
表６および７に示した結果から、ＰＡＡで修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、現在のところ用いられるＰＡＡで修飾された高粘性ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣ（コントロール）よりも効率的であることが示される。それらのより少ない適用量にもかかわらず、ＰＡＡで修飾したＲＣＬ−ＣＥを添加することによって、得られたＧＭＰにおいて、コントロールを用いた値よりも高い保水性の値が得られた。その上、修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣは、そのコントロール（ＭＨＥＣ７５０００）よりもわずかに強い増粘作用を示し、これは、より低い塗り広げ値を反映している。その他の軟練りモルタル特性に関しては、コントロールと、対応するＲＣＬ−ＣＥとの有意な差は示されなかった。
【００７４】
実施例６
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００７５】
ＲＣＬから製造されたメチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、および、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）を、ヒドロキシプロピルスターチ（ＨＰＳ；ヒドロキシプロポキシル含量：１０〜３５重量％；かさ密度：３５０〜５５０ｇ／ｄｍ３；含水量（充填されたものとして）：最大８％；粒度（アルペンエアー（Ａｌｐｉｎｅ ａｉｒ）のシフター）：０．４ｍｍの篩で最大２０％が残留；溶液の粘度（１０重量％、ブルックフィールドＲＶＴ、２０ｒｐｍ、２０℃で）：１５００〜３０００ｍＰａ）とブレンドし、石膏機械プラスター基本混合物で、適宜修飾されたコントロールサンプルとして市販の高粘性ＭＨＥＣおよびＭＨＰＣ（ハーキュリーズ製）と比べて試験した。表８および９に結果を示す。
【００７６】
【表８】
【００７７】
【表９】
【００７８】
表６および７に示される結果から、ＨＰＳで修飾したＲＣＬ−ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、それらの現在のところ用いられる高粘性ＨＰＳ−修飾されたコントロールサンプルよりも効率的であることが示される。それらのより少ない適用量にもかかわらず、ＨＰＳで修飾したＲＣＬ−ＣＥを添加することによって、得られたＧＭＰにおいて、コントロールサンプルに関する水性の値と少なくとも同等の保水性の値が得られた。その他の軟練りモルタル特性に関しては、コントロールサンプルと、それに対応するＲＣＬ−ＣＥとの間に有意な差はみられなかった。
【００７９】
実施例７
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００８０】
ＲＣＬから製造されたヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、石膏機械プラスター基本混合物で、それぞれ精製コットンリンターから製造した高粘性ＨＥＣおよびＨＭＨＥＣと比べて試験した。表１０および１１に結果を示す。
【００８１】
【表１０】
【００８２】
【表１１】
【００８３】
この結果から、ＲＣＬ−ＨＥＣ、並びにＲＣＬ−ＨＭＨＥＣはいずれも、それらのコントロールサンプルに比べて１３％少ない適用量で用いることができ、同時に、得られたプラスターは、わずかに改善された保水性と、同様のその他の軟練りモルタル特性を示すことが示される。コントロールサンプルの添加レベルも１３％少なくした場合、保水性および増粘（より高い塗り広げ値）に関して、ＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターと比べて劣った塗布性能しか観察されなかった。
【００８４】
実施例８
実施例４と同じ石膏機械プラスター（ＧＭＰ）基本混合物、並びに、塗り広げ値と保水性の測定方法を用いた。
【００８５】
ＲＣＬから製造されたヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、および、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）を、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ；分子量：８〜１５，０００，０００ｇ／モル；密度：７００±５０ｇ／ｄｍ３；アニオン電荷：０〜２０重量％）とブレンド（修飾）し、石膏機械プラスター基本混合物で、コントロールサンプルとして精製コットンリンターから製造された修飾されたＨＥＣおよびＨＭＨＥＣそれぞれと比べて試験した。表１２および１３に結果を示す。
【００８６】
【表１２】
【００８７】
【表１３】
【００８８】
この結果によれば、ＲＣＬ−ＨＥＣ、並びにＲＣＬ−ＨＭＨＥＣはいずれも、それらのコントロールサンプルに比べて１３％少ない適用量で用いることができ、同時に、それでもなおほぼ同じ軟練りモルタル特性を示すことが示される。唯一の有意な差は、修飾したＲＣＬ−ＨＥＣにおける、コントロールとしての修飾された「通常の」ＨＥＣより高い塗り広げ値であった。コントロールサンプルの添加レベルも１３％減少させたところ、保水性に関して、ＲＣＬ−ＣＥを含むプラスターと比べて劣った塗布性能しか観察されなかった。
【００８９】
実施例９
全ての試験を、８０．０重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、および、２０．０重量％の炭酸カルシウム（粒度＜０．２ｍｍ）で構成される目地材基本混合物で行った。
【００９０】
品質アセスメントのために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００９１】
塗り広げ値および保水性
塗り広げ値および保水性の測定のために、実施例４と同じ手法を用いた。
【００９２】
ＲＣＬまたは高粘性セルロースタイプのいずれかをベースとした様々な種類のセルロースエーテルを、目地材の塗布で試験した。実施例４〜８ですでに実証された作用のために、全てのＲＣＬベースＣＥの塗布性能を少ない適用量（０．５１％）で試験し、「典型的な」（０．６０重量％）添加レベルのそれに対応するコントロールサンプルの性能と比較した。
【００９３】
【表１４】
【００９４】
全てのＲＣＬ−ＣＥをより１５％少ない適用量で試験したにもかかわらず、それでもそれらは類似の保水性の値を示したが、それに対応するコントロールサンプルよりもより強力な増粘作用（より低い塗り広げ値）を示した。
【００９５】
実施例１０
全ての試験を、８０．０重量％のβ−硫酸カルシウムの半水石膏、および、１５．０重量％の炭酸カルシウム（０．１ｍｍ以下の粒度を有する）、および、５．０重量％の石灰石（０．１〜０．５ｍｍの粒度を有する）で構成される石膏プラスターボード接着剤（ＧＢＡ）基本混合物で行った。
【００９６】
品質アセスメントのために、様々な試験方法を適用した。様々なサンプルでより優れた比較を行うために、全ての試験における水の比率を同一にした。
【００９７】
塗り広げ値および保水性
この実施例において、塗り広げ値および保水性の測定のために、実施例４で用いられたのと同じ方法を用いた。
【００９８】
ＲＣＬまたは高粘性セルロースタイプのいずれかをベースにした様々な種類のセルロースエーテルを、石膏プラスターボードの塗布においてで試験した。実施例４〜８ですでに実証された作用のために、全てのＲＣＬベースＣＥの塗布性能を少ない適用量（０．５１％）で試験し、「通常の」（０．６０重量％）添加レベルのそれに対応するコントロールサンプルの性能と比較した。
【００９９】
【表１５】
【０１００】
全てのＲＣＬ−ＭＨＰＣ、ＲＣＬ−ＨＥＣおよびＲＣＬ−ＨＭＨＥＣを、より１５％少ない適用量で試験したという事実にもかかわらず、これらは、それに対応するコントロールセルロースエーテルサンプルと類似の塗布性能を示した。コントロールＭＨＥＣ７５０００と比較したところ、ＲＣＬ−ＭＨＥＣを添加すると、得られたＧＢＡにおいてより強力な増粘が得られ、同時に、保水性、密度および空気量は同一であった。
【０１０１】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、当然ながら、特許請求された発明の本質と範囲を逸脱することなく、それらの形態および詳細における変化形および改変を作製することができる。このような変化形および改変は、本明細書に添付された請求項の権利および範囲内であるとみなされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏ベースの硬練りモルタルに使用するための混合組成物であって、
ａ）２０〜９９．９重量％の量の、未加工コットンリンターから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、および、それらの混合物からなる群より選択されるセルロースエーテル、および、
ｂ）０．１〜８０重量％の量の、有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維からなる群より選択される少なくとも１種の添加剤、
を含み、ここで、該混合物を石膏ベースの硬練りモルタル配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、該配合物は、基材に塗布することができるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスターモルタル中の混合物の量は有意に低減されており、同時に、該プラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている、上記混合組成物。
【請求項２】
前記アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項３】
前記セルロースエーテルは、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項４】
前記混合物は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）からなる群より選択される１種またはそれ以上の従来のセルロースエーテルをさらに含む、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項５】
前記セルロースエーテルの量は、７０〜９９重量％である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項６】
前記添加剤の量は、０．５〜３０重量％である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項７】
前記少なくとも１種の添加剤は、多糖類からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項８】
前記多糖類は、スターチエーテル、スターチ、グアール／グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維からなる群より選択される、請求項７に記載の混合組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１種の添加剤は、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１種の添加剤は、カルシウムキレート剤、フルーツ酸、および、表面活性物質からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１１】
前記石膏ベースの系で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも５％の低減である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１２】
前記石膏ベースの系で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも１０％の低減である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１３】
前記混合物は、ＭＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１４】
前記ポリアクリルアミドは、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリラート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリルアミドメチルプロパンスルホナート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−｛アクリロイルアミノ）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイル）エチルトリメチルアンモニウムクロライド）、および、それらの混合物からなる群より選択されるアクリルアミドのホモ／コポリマーである、請求項１３に記載の混合組成物。
【請求項１５】
前記スターチエーテルは、ヒドロキシアルキルスターチ（ここで、アルキルは、１〜４個の炭素原子を有する）、カルボキシメチル化したスターチエーテル、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１３に記載の混合組成物。
【請求項１６】
前記混合物は、ＭＨＰＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１７】
前記混合物は、ＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１８】
前記混合物は、ＨＭＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１９】
少なくとも石膏および未加工コットンリンターから製造されたセルロースエーテルである水分保持剤を少なくとも１種含む石膏ベースの硬練りモルタル組成物であって、該石膏ベースの硬練りモルタルを十分な量の水と混合すると、基材に塗布することができるプラスターになり、ここで、該プラスター中の水分保持剤の量は有意に低減されており、同時に、保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている、上記組成物。
【請求項２０】
前記少なくとも１種のセルロースエーテルは、未加工コットンリンターから製造された、アルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、ならびにそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２１】
前記アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する、請求項２０に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２２】
前記少なくとも１種のセルロースエーテルは、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２３】
前記セルロースエーテルは、適用可能であれば、無水グルコース単位あたり、０．５〜２．５のメチルまたはエチル置換度、０．０１〜６のヒドロキシエチルまたはヒドロキシプロピルのモル置換度（ＭＳ）、および、０．０１〜０．５の疎水性置換基のモル置換度（ＭＳ）を有する、請求項２２に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２４】
前記石膏ベースの硬練りモルタル組成物は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）からなる群より選択される１種またはそれ以上の従来のセルロースエーテルをさらに含む、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２５】
前記セルロースエーテルの量は、０．０５〜２．０重量％である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２６】
有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維からなる群より選択される１種またはそれ以上の添加剤と組み合わせた、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２７】
前記１種またはそれ以上の添加剤は、多糖類からなる群より選択される有機性の増粘剤である、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２８】
前記多糖類は、スターチエーテル、スターチ、グアール、グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維からなる群より選択される、請求項２７に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２９】
前記１種またはそれ以上の添加剤は、アクリルアミド、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、フルーツ酸、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体のホモおよびコポリマーからなる群より選択される、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３０】
前記添加剤の量は、０．０００１〜２５重量％である、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３１】
細骨材原料が含まれる、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３２】
前記細骨材原料は、ケイ砂、ドロマイト、石灰石、軽量骨材、ゴム粉末、および、フライアッシュからなる群より選択される、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３３】
軽量骨材は、パーライト、発泡ポリスチレン、中空ガラス球状体、膨張バーミキュライト、および、コルクからなる群より選択される、請求項３２に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３４】
前記細骨材原料は、０．００１〜８０重量％の量で存在する、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３５】
前記細骨材原料は、１０〜５０重量％の量で存在する、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３６】
前記石膏は、２０〜９９．９５重量％の量で存在する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３７】
前記石膏は、３０〜８０重量％の量で存在する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３８】
消石灰と組み合わせた、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３９】
前記消石灰は、０．００１〜２０重量％の量で存在する、請求項３８に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４０】
前記ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２重量％、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合、８０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４１】
前記ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２重量％、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合、９０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４２】
前記石膏ベースの組成物で用いられるセルロースエーテルの有意に低減された量は、少なくとも５％の低減である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４３】
前記石膏ベースの組成物で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも１０％の低減である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項１】
石膏ベースの硬練りモルタルに使用するための混合組成物であって、
ａ）２０〜９９．９重量％の量の、未加工コットンリンターから製造されたアルキルヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、および、それらの混合物からなる群より選択されるセルロースエーテル、および、
ｂ）０．１〜８０重量％の量の、有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維からなる群より選択される少なくとも１種の添加剤、
を含み、ここで、該混合物を石膏ベースの硬練りモルタル配合物に用いて、十分な量の水と混合すると、該配合物は、基材に塗布することができるプラスターモルタルになり、ここで、該プラスターモルタル中の混合物の量は有意に低減されており、同時に、該プラスターモルタルの保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている、上記混合組成物。
【請求項２】
前記アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項３】
前記セルロースエーテルは、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項４】
前記混合物は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）からなる群より選択される１種またはそれ以上の従来のセルロースエーテルをさらに含む、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項５】
前記セルロースエーテルの量は、７０〜９９重量％である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項６】
前記添加剤の量は、０．５〜３０重量％である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項７】
前記少なくとも１種の添加剤は、多糖類からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項８】
前記多糖類は、スターチエーテル、スターチ、グアール／グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維からなる群より選択される、請求項７に記載の混合組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１種の添加剤は、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１種の添加剤は、カルシウムキレート剤、フルーツ酸、および、表面活性物質からなる群より選択される、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１１】
前記石膏ベースの系で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも５％の低減である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１２】
前記石膏ベースの系で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも１０％の低減である、請求項１に記載の混合組成物。
【請求項１３】
前記混合物は、ＭＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１４】
前記ポリアクリルアミドは、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリラート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリル酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ナトリウム−アクリルアミドメチルプロパンスルホナート）、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）、ポリ（アクリルアミド−コ−ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−｛アクリロイルアミノ）プロピルトリメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（アクリルアミド−コ−（アクリロイル）エチルトリメチルアンモニウムクロライド）、および、それらの混合物からなる群より選択されるアクリルアミドのホモ／コポリマーである、請求項１３に記載の混合組成物。
【請求項１５】
前記スターチエーテルは、ヒドロキシアルキルスターチ（ここで、アルキルは、１〜４個の炭素原子を有する）、カルボキシメチル化したスターチエーテル、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１３に記載の混合組成物。
【請求項１６】
前記混合物は、ＭＨＰＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１７】
前記混合物は、ＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１８】
前記混合物は、ＨＭＨＥＣ、ならびに、アクリルアミドのホモまたはコポリマー、スターチエーテルおよびそれらの混合物からなる群より選択される添加剤である、請求項４に記載の混合組成物。
【請求項１９】
少なくとも石膏および未加工コットンリンターから製造されたセルロースエーテルである水分保持剤を少なくとも１種含む石膏ベースの硬練りモルタル組成物であって、該石膏ベースの硬練りモルタルを十分な量の水と混合すると、基材に塗布することができるプラスターになり、ここで、該プラスター中の水分保持剤の量は有意に低減されており、同時に、保水性、垂れ下り抵抗および作業性は、従来の類似のセルロースエーテルを用いた場合と同等であるか、または、それに比べて改善されている、上記組成物。
【請求項２０】
前記少なくとも１種のセルロースエーテルは、未加工コットンリンターから製造された、アルキルヒドロキシアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、ならびにそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２１】
前記アルキルヒドロキシアルキルセルロースのアルキル基は、１〜２４個の炭素原子を有し、ヒドロキシアルキル基は、２〜４個の炭素原子を有する、請求項２０に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２２】
前記少なくとも１種のセルロースエーテルは、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、および、それらの混合物からなる群より選択される、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２３】
前記セルロースエーテルは、適用可能であれば、無水グルコース単位あたり、０．５〜２．５のメチルまたはエチル置換度、０．０１〜６のヒドロキシエチルまたはヒドロキシプロピルのモル置換度（ＭＳ）、および、０．０１〜０．５の疎水性置換基のモル置換度（ＭＳ）を有する、請求項２２に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２４】
前記石膏ベースの硬練りモルタル組成物は、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、メチルヒドロキシプロピルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、エチルヒドロキシエチルセルロース（ＥＨＥＣ）、疎水化修飾したヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＨＥＣ）、疎水化修飾したエチルヒドロキシエチルセルロース（ＨＭＥＨＥＣ）、メチルエチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＥＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＭＨＥＣ）、スルホエチルメチルヒドロキシプロピルセルロース（ＳＥＭＨＰＣ）、および、スルホエチルヒドロキシエチルセルロース（ＳＥＨＥＣ）からなる群より選択される１種またはそれ以上の従来のセルロースエーテルをさらに含む、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２５】
前記セルロースエーテルの量は、０．０５〜２．０重量％である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２６】
有機性または無機性の増粘剤、垂れ防止剤、空気連行剤、湿潤剤、消泡剤、流動化剤、分散剤、カルシウム錯化剤、遅延剤、促進剤、撥水剤、再分散性粉末、バイオポリマーおよび繊維からなる群より選択される１種またはそれ以上の添加剤と組み合わせた、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２７】
前記１種またはそれ以上の添加剤は、多糖類からなる群より選択される有機性の増粘剤である、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２８】
前記多糖類は、スターチエーテル、スターチ、グアール、グアール誘導体、デキストラン、キチン、キトサン、キシラン、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、マンナン、ガラクタン、グルカン、アラビノキシラン、アルギナート、および、セルロース繊維からなる群より選択される、請求項２７に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項２９】
前記１種またはそれ以上の添加剤は、アクリルアミド、ゼラチン、ポリエチレングリコール、カゼイン、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホン化メラミン−ホルムアルデヒド縮合体、スルホン化ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合体、ポリアクリル酸塩、ポリカルボキシレートエーテル、ポリスチレンスルホン酸塩、フルーツ酸、リン酸塩、ホスホン酸塩、１〜４個の炭素原子を有する有機酸のカルシウム塩、アルカノアートの塩、硫酸アルミニウム、金属アルミニウム、ベントナイト、モンモリロナイト、海泡石、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール、および、酢酸ビニル系のホモ、コまたはターポリマー、マレイン酸エステル、エチレン、スチレン、ブタジエン、ビニルバーサテート、および、アクリル単量体のホモおよびコポリマーからなる群より選択される、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３０】
前記添加剤の量は、０．０００１〜２５重量％である、請求項２６に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３１】
細骨材原料が含まれる、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３２】
前記細骨材原料は、ケイ砂、ドロマイト、石灰石、軽量骨材、ゴム粉末、および、フライアッシュからなる群より選択される、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３３】
軽量骨材は、パーライト、発泡ポリスチレン、中空ガラス球状体、膨張バーミキュライト、および、コルクからなる群より選択される、請求項３２に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３４】
前記細骨材原料は、０．００１〜８０重量％の量で存在する、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３５】
前記細骨材原料は、１０〜５０重量％の量で存在する、請求項３１に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３６】
前記石膏は、２０〜９９．９５重量％の量で存在する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３７】
前記石膏は、３０〜８０重量％の量で存在する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３８】
消石灰と組み合わせた、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項３９】
前記消石灰は、０．００１〜２０重量％の量で存在する、請求項３８に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４０】
前記ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２重量％、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合、８０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４１】
前記ＭＨＥＣまたはＭＨＰＣは、ブルックフィールドＲＶＴ粘度計で、２重量％、２０℃および２０ｒｐｍで、スピンドル番号７を用いて測定した場合、９０，０００ｍＰａより大きい水溶液のブルックフィールド粘度を有する、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４２】
前記石膏ベースの組成物で用いられるセルロースエーテルの有意に低減された量は、少なくとも５％の低減である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【請求項４３】
前記石膏ベースの組成物で用いられる混合物の有意に低減された量は、少なくとも１０％の低減である、請求項１９に記載の石膏ベースの硬練りモルタル組成物。
【公表番号】特表２００７−５３４６０６（Ｐ２００７−５３４６０６Ａ）
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１０８２２（Ｐ２００７−５１０８２２）
【出願日】平成１７年４月２５日（２００５．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１３７７８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１０５６９８
【国際公開日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（５９１０２０２４９）ハーキュリーズ・インコーポレーテッド (75)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＲＣＵＬＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２５日（２００５．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１３７７８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１０５６９８
【国際公開日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（５９１０２０２４９）ハーキュリーズ・インコーポレーテッド (75)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＲＣＵＬＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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