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JP2002348160A - セメント混和剤及びセメント組成物 - Google Patents

セメント混和剤及びセメント組成物

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Publication number
JP2002348160A
JP2002348160A JP2001158679A JP2001158679A JP2002348160A JP 2002348160 A JP2002348160 A JP 2002348160A JP 2001158679 A JP2001158679 A JP 2001158679A JP 2001158679 A JP2001158679 A JP 2001158679A JP 2002348160 A JP2002348160 A JP 2002348160A
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JP
Japan
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cement
group
acid
polymer
monomer
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Application number
JP2001158679A
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JP4822613B2 (ja
Inventor
Akihiko Yamashita
明彦 山下
Hiromichi Tanaka
宏道 田中
Takeshi Hirata
健 枚田
Toru Uno
亨 宇野
Yoshiyuki Onda
義幸 恩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い分散性能を有し、かつ、セメントのロッ
トNo.によらず安定した分散性能を発揮する、セメン
ト混和剤及びこれを用いたセメント組成物を提供する。 【解決手段】 炭素原子数2〜18のオキシアルキレン
基を導入(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜
500)した炭素原子数5〜8のアルケニル基を有する
不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体
由来の構成単位(I)と不飽和カルボン酸系単量体由来
の構成単位(II)とを必須の構成単位として含み、か
つ、構成単位(I)と構成単位(II)とが各々全構成
単位中の1重量%以上を占め、構成単位(I)の占める
割合が全構成単位中の50モル%以下である重合体
(A)と、分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系
分散剤(B)とを必須成分として含み、かつ、重合体
(A)と分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分
散剤(B)との比率(重量%)が1〜99/99〜1で
あるセメント混和剤。セメント組成物は、前記セメント
混和剤、セメント及び水を必須成分として含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混和剤及
びこれを用いたセメント組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】セメントに水を添加したセメントペース
トや、これに細骨材である砂を混合したモルタル、さら
に粗骨材である小石を混合したコンクリートは、各種構
造材等に大量に使用されている。そして昨今のコンクリ
ート業界では、コンクリート建造物の耐久性と強度の向
上が強く求められており、これを達成するには単位水量
の低減が重要な課題になっている。従来から、単位水量
を低減するために各種のセメント分散剤の使用が提案さ
れている。
【0003】各種セメント分散剤のうち、特にポリカル
ボン酸系のセメント分散剤は、ナフタレン系など他のセ
メント分散剤に比べて高い分散性能を発揮する点で有利
であり、例えば、特開昭57−118058号公報、特
開平9−142905号公報等には、ポリエチレングリ
コールモノアリルエーテル系単量体とマレイン酸系単量
体とを特定の比率で用いて導かれる共重合体を含むセメ
ント分散剤が提案されており、特開平5−43288号
公報には、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル
系単量体と無水マレイン酸との共重合体とリグニンスル
ホン酸とを含むセメント分散剤組成物が提案されている
が、これらのセメント分散剤あるいはセメント分散剤組
成物においては、ポリエチレングリコールモノアリルエ
ーテル系単量体の共重合性が低いことから、分散性能が
満足できるレベルのものではなかった。
【0004】一方、上記分散剤より分散性能が優れたセ
メント分散剤として、例えば、特開平10−23685
8号公報には、上記アリルエーテル系単量体とは異なる
構造を有する特定の不飽和ポリアルキレングリコールエ
ーテル系単量体とマレイン酸系単量体との共重合体が提
案されている。しかしながら、この様な分散性能が優れ
たセメント分散剤では、低減水率領域において、十分な
流動性を得るために必要な添加量が少なくなるため、分
散性能の振れが大きくなるといった別の問題、即ち、セ
メントの銘柄が変わった場合はもちろん、同一銘柄のセ
メントであってもロットNo.(製造工場及び製造年月
日)が変わると、セメントに対する分散剤の添加量が同
一であっても得られるコンクリートの流動性が変化して
しまい、安定した分散性能が得られないという品質管理
上の問題が生じてきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、高い分散性能を有し、かつ、セメントのロットN
o.によらず安定した分散性能を発揮する、セメント混
和剤及びこれを用いたセメント組成物を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、特定の炭素原子数のアルケニル基を有する不飽
和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体と不
飽和カルボン酸系単量体とを共重合させて得られる、分
子中にカルボキシル基を有する特定の重合体と、分子中
にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤とを併用し
た配合物が、高い分散性能を有し、かつ、セメントのロ
ットNo.によらず安定した分散性能を発揮する高い減
水性能を発揮するセメント混和剤として有用であること
を見い出し、本発明を完成するに到った。
【0007】すなわち、本発明は、下記1)〜5)に示
す構成からなる。
【0008】1)下記の重合体(A)と分子中にスルホ
ン酸基を有するスルホン酸系分散剤(B)とを必須成分
として含み、かつ、重合体(A)とスルホン酸系分散剤
(B)との比率(重量%)が1〜99/99〜1である
セメント混和剤。重合体(A):一般式(1)
【0009】
【化4】
【0010】(但し、式中、Yは炭素原子数5〜8のア
ルケニル基を表わし、Rは水素原子又は炭素原子数1
〜30の炭化水素基を表わし、ROは炭素原子数2〜
18のオキシアルキレン基の1種又は2種以上の混合物
を表わし、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数で
あり1〜500の数を表わす。)で表される不飽和(ポ
リ)アルキレングリコールエーテル系単量体(a)由来
の構成単位(I)と不飽和カルボン酸系単量体(b)由
来の構成単位(II)とを必須の構成単位として含み、
かつ、構成単位(I)と構成単位(II)とが各々全構
成単位中の1重量%以上を占め、構成単位(I)の占め
る割合が全構成単位中の50モル%以下である重合体
(A)。
【0011】2)不飽和カルボン酸系単量体(b)由来
の構成単位(II)が下記一般式(2)で表わされる前
記1)に記載のセメント混和剤。
【0012】一般式(2)
【0013】
【化5】
【0014】(但し、式中R、R、Rはそれぞれ
独立に水素原子、メチル基又は(CH )pCOOX基
を表わし、Xは水素原子、一価金属原子、二価金属原
子、アンモニウム基又は有機アミン基を表わし、pは0
〜2の整数を表わし、COOX基が2個存在する場合
は、無水物を形成していても良い。) 3)前記一般式(1)におけるYが下記一般式(3)で
表わされる前記1)又は2)に記載のセメント混和剤。 一般式(3)
【0015】
【化6】
【0016】(但し、式中R、R、Rはそれぞれ
独立に水素原子又はメチル基を表わし、且つR、R
とRとは同時にメチル基となることはなく、Rは前
記一般式(1)においてO(RO)nRとの結合点
であって−CH2−、−(CH22−又は−C(CH3
2−を表わし、R、R、R及びR中の合計炭素
原子数は3である。) 4)分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤
(B)が、芳香族基を有する化合物である前記1)から
3)のいずれかに記載のセメント混和剤。
【0017】5)前記1)から4)のいずれかに記載の
セメント混和剤、セメント及び水を必須成分として含
む、セメント組成物。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明によるセメント混和剤は、
重合体(A)と分子中にスルホン酸基を有するスルホン
酸系分散剤(B)とを必須成分とするものである。これ
をそれぞれ説明する。
【0019】重合体(A)は、前記の一般式(1)で表
わされる不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル
系単量体(a)由来の構成単位(I)と不飽和カルボン
酸系単量体(b)由来の構成単位(II)とを必須の構
成単位として含む重合体である。尚、重合体(A)は、
構成単位(I)及び構成単位(II)を必須の構成単位
として含む重合体であるが、後述の単量体(c)由来の
構成単位(III)を含むものでもよい。
【0020】重合体(A)において、構成単位(I)と
構成単位(II)とが各々全構成単位中の1重量%以上
を占め、構成単位(I)の占める割合が全構成単位中の
50モル%以下であることが必要である。構成単位
(I)の割合が1重量%未満では、重合体(A)に含ま
れる不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単
量体(a)由来のオキシアルキレン基の含有量が少なす
ぎ、他方、構成単位(II)の割合が1重量%未満で
は、重合体(A)に含まれる不飽和カルボン酸系単量体
(b)由来のカルボキシル基の含有量が少なすぎ、十分
な分散性を発揮し得ないこととなる。一方、構成単位
(I)の占める割合は、不飽和(ポリ)アルキレングリ
コールエーテル系単量体(a)の重合性が低いことか
ら、分散性の高い重合体(A)を高収率で得るために、
全構成単位中の50モル%以下であることが重要であ
る。尚、構成単位(I)の占める割合は全構成単位中の
1重量%以上が必要であるが、5重量%以上が好まし
く、10重量%以上がより好ましく、20重量%以上が
さらに好ましく、40重量%以上がとりわけ好ましい。
又、重合体(A)における構成単位(I)と構成単位
(II)との合計の比率(重量%)としては、重合体
(A)全体の50〜100重量%が好ましく、70〜1
00重量%がより好ましい。
【0021】重合体(A)において、不飽和カルボン酸
系単量体(b)由来のカルボキシル基を有する構成単位
(II)が全構成単位中の1重量%以上を占めることが
必要であるが、さらに、重合体(A)に含まれるカルボ
キシル基を未中和型に換算した該重合体1g当りのカル
ボキシル基のミリ当量数(meq/g)が0.2〜5.
0の範囲内となる様に、各構成単位の含有比率を設定す
ることが好ましい。該カルボキシル基のミリ当量数(m
eq/g)としては、0.3〜4.5の範囲内がより好
ましく、0.3〜4.0の範囲内がさらに好ましく、
0.4〜3.5の範囲内がとりわけ好ましく、0.4〜
3.0の範囲内が最も好ましい。このカルボキシル基の
ミリ当量数が大きくなるとスランプ保持性が低下傾向と
なり、他方、小さくなると初期の分散性が低下傾向とな
る。尚、構成単位(II)の含有比率の上限は、重合体
(A)に含まれるカルボキシル基を未中和型に換算した
時のカルボキシル基のミリ当量数が上記範囲となる様に
設定すればよい。
【0022】尚、重合体(A)において、不飽和カルボ
ン酸系単量体(b)由来のカルボキシル基を有する構成
単位(II)以外に、その他のカルボキシル基を含有す
る構成単位を含んでいてもよいことから、重合体(A)
及び重合体(C)に含まれる上記カルボキシル基のミリ
当量数は、構成単位(II)に由来する場合に限られな
い。
【0023】重合体(A)は、例えば、構成単位(I)
を与える不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル
系単量体(a)及び構成単位(II)を与える不飽和カ
ルボン酸系単量体(b)を必須成分として含む単量体成
分を共重合して製造することができるが、これに限定さ
れない。例えば、単量体(a)の代わりに、アルキレン
オキシドを付加する前の単量体、すなわち3−メチル−
3−ブテン−1−オール等の不飽和アルコールを用い、
これを重合開始剤の存在下で単量体(b)と共重合させ
た後(必要に応じ、これらの単量体と共重合可能なその
他の単量体をさらに共重合させてもよい)、アルキレン
オキシドを平均1〜500モル付加する方法によっても
得ることができる。
【0024】前記一般式(1)において、オキシアルキ
レン基ROの炭素原子数としては、2〜18の範囲が
適当であるが、2〜8の範囲が好ましく、2〜4の範囲
がより好ましい。又、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド等の中か
ら選ばれる任意の2種類以上のアルキレンオキシド付加
物については、ランダム付加、ブロック付加、交互付加
等のいずれでも用いることができる。尚、親水性と疎水
性のバランス確保のため、オキシアルキレン基中にオキ
シエチレン基を必須成分として含むことが好ましく、5
0モル%以上がオキシエチレン基であることがより好ま
しく、90モル%以上がオキシエチレン基であることが
さらに好ましく、95モル%以上がオキシエチレン基で
あることがとりわけ好ましい。
【0025】前記一般式(1)において、オキシアルキ
レン基の平均付加モル数mは、1〜500であることが
適当である。好ましくは2〜500、より好ましくは5
〜500、さらに好ましくは10〜500、とりわけ好
ましくは15〜500、最も好ましくは20〜300で
ある。この平均付加モル数が小さいほど、得られる重合
体の親水性が低下して分散性能が低下する傾向があり、
一方、500を超えると、共重合反応性が低下する傾向
となる。
【0026】前記一般式(1)において、Rは水素原
子又は炭素原子数1〜30の炭化水素基であればよく、
この炭素原子数1〜30の炭化水素基として具体的に
は、炭素原子数1〜30のアルキル基(脂肪族アルキル
基又は脂環族アルキル基)、炭素原子数6〜30のフェ
ニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、
(アルキル)フェニル基で置換されたフェニル基、ナフ
チル基等のベンゼン環を有する芳香族基等が挙げられる
が、炭化水素基の炭素原子数が増大するに従って疎水性
が大きくなり、分散性が低下するため、Rが炭化水素
基の場合の炭素原子数としては、1〜22が好ましく、
1〜18がより好ましく、1〜12がさらに好ましく、
1〜4がとりわけ好ましく、Rが水素原子の場合が最
も好ましい。
【0027】前記一般式(1)において、Yで示される
アルケニル基の炭素原子数としては、5〜8の範囲が適
当であるが、炭素原子数5のアルケニル基が好ましく、
前記一般式(3)で表わされる炭素原子数5のアルケニ
ル基がとりわけ好ましい。具体的には、3−メチル−3
−ブテニル基、3−メチル−2−ブテニル基、2−メチ
ル−3−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、
1,1−ジメチル−2−プロペニル基等が挙げられる
が、3−メチル−3−ブテニル基が好ましい。
【0028】前記一般式(1)で示される不飽和(ポ
リ)アルキレングリコールエーテル系単量体(a)は、
例えば、3−メチル−3−ブテン−1−オール、3−メ
チル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−2−ブテ
ン−1−オール等の不飽和アルコールにアルキレンオキ
シドを1〜500モル付加して製造することができる
が、具体的には、(ポリ)エチレングリコール3−メチ
ル−3−ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)
プロピレングリコール3−メチル−3−ブテニルエーテ
ル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール3−
メチル−3−ブテニルエーテル;等が挙げられる。本発
明では、構成単位(I)を与える単量体(a)として、
これらの1種を単独で使用できるほか、2種以上を併用
することができる。
【0029】本発明で用いられる不飽和カルボン酸系単
量体(b)としては、一般式(2)で表わされる構成単
位(II)を与える単量体が好ましく、その具体例とし
ては、不飽和モノカルボン酸系単量体として、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸及びこれらの金属塩、ア
ンモニウム塩、アミン塩等が挙げられ、不飽和ジカルボ
ン酸系単量体として、マレイン酸、イタコン酸、シトラ
コン酸、フマル酸、又はこれらの金属塩、アンモニウム
塩、アミン塩等が、さらにこれらの無水物としては、無
水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が
挙げられる。中でも不飽和カルボン酸系単量体(b)と
して(メタ)アクリル酸及びこれらの塩、マレイン酸及
びこれらの塩、無水マレイン酸からなる群より選ばれる
1種以上の単量体を必須とするのが好ましく、特に硬化
遅延性を小さくするためには、(メタ)アクリル酸又は
その塩を必須とするのが好ましく、アクリル酸又はその
塩を必須とするのがとりわけ好ましい。尚、これら単量
体(b)は、2種類以上併用しても良い。
【0030】重合体(A)において、必須の構成単位を
与える単量体成分以外に、その他の共重合可能な単量体
として構成単位(III)を与える単量体(c)を用い
ることができる。
【0031】構成単位(III)を与える単量体(c)
は、単量体(a)及び/又は単量体(b)と共重合可能
な単量体であり、単量体(c)として具体的には、マレ
イン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シト
ラコン酸などの不飽和ジカルボン酸類類と炭素原子数1
〜30のアルコールとのハーフエステル、ジエステル
類;前記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数1〜30の
アミンとのハーフアミド、ジアミド類;前記アルコール
やアミンに炭素原子数2〜18のアルキレンオキシドを
1〜500モル付加させたアルキル(ポリ)アルキレン
グリコールと前記不飽和ジカルボン酸類とのハーフエス
テル、ジエステル類;前記不飽和ジカルボン酸類と炭素
原子数2〜18のグリコールもしくはこれらのグリコー
ルの付加モル数2〜500のポリアルキレングリコール
とのハーフエステル、ジエステル類;メチル(メタ)ア
クリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト、メチルクロトネート、エチルクロトネート、プロピ
ルクロトネート、等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原
子数1〜30のアルコールとのエステル類;炭素原子数
1〜30のアルコールに炭素原子数2〜18のアルキレ
ンオキシドを1〜500モル付加させたアルコキシ(ポ
リ)アルキレングリコールと(メタ)アクリル酸等の不
飽和モノカルボン酸類とのエステル類;(ポリ)エチレ
ングリコールモノメタクリレート、(ポリ)プロピレン
グリコールモノメタクリレート、(ポリ)ブチレングリ
コールモノメタクリレート等の、(メタ)アクリル酸等
の不飽和モノカルボン酸類への炭素原子数2〜18のア
ルキレンオキシドの1〜500モル付加物類;マレアミ
ド酸と炭素原子数2〜18のグリコールもしくはこれら
のグリコールの付加モル数2〜500のポリアルキレン
グリコールとのハーフアミド類;トリエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール
(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート
等の(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート類;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリ
メチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等の二官能
(メタ)アクリレート類;トリエチレングリコールジマ
レート、ポリエチレングリコールジマレート等の(ポ
リ)アルキレングリコールジマレート類;ビニルスルホ
ネート、(メタ)アリルスルホネート、2−(メタ)ア
クリロキシエチルスルホネート、3−(メタ)アクリロ
キシプロピルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシ
−2−ヒドロキシプロピルスルホネート、3−(メタ)
アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホフェニル
エーテル、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシ
プロピルオキシスルホベンゾエート、4−(メタ)アク
リロキシブチルスルホネート、(メタ)アクリルアミド
メチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドエチルスル
ホン酸、2−メチルプロパンスルホン酸(メタ)アクリ
ルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸
類、並びにそれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニ
ウム塩及び有機アミン塩;メチル(メタ)アクリルアミ
ドのように不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数1〜3
0のアミンとのアミド類;スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等のビニル芳
香族類;1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレ
ート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレ
ート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレ
ート等のアルカンジオールモノ(メタ)アクリレート
類;ブタジエン、イソプレン、2−メチル−1,3−ブ
タジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン等のジエン
類;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアルキ
ルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、
N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和ア
ミド類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリ
ロニトリル等の不飽和シアン類;酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル等の不飽和エステル類;(メタ)アクリル酸
アミノエチル、(メタ)アクリル酸メチルアミノエチ
ル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メ
タ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、(メタ)アク
リル酸ジブチルアミノエチル、ビニルピリジン等の不飽
和アミン類;ジビニルベンゼン等のジビニル芳香族類;
トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類;(メタ)
アリルアルコール、グリシジル(メタ)アリルエーテル
等のアリル類;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート等の不飽和アミノ化合物類;メトキシポリエチレン
グリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコー
ルモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコー
ルモノ(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコー
ルモノ(メタ)アリルエーテル、等のビニルエーテル或
いはアリルエーテル類;ポリジメチルシロキサンプロピ
ルアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサンア
ミノプロピレンアミノマレインアミド酸、ポリジメチル
シロキサン−ビス−(プロピルアミノマレインアミド
酸)、ポリジメチルシロキサン−ビス−(ジプロピレン
アミノマレインアミド酸)、ポリジメチルシロキサン−
(1−プロピル−3−アクリレート)、ポリジメチルシ
ロキサン−(1−プロピル−3−メタクリレート)、ポ
リジメチルシロキサン−ビス−(1−プロピル−3−ア
クリレート)、ポリジメチルシロキサン−ビス−(1−
プロピル−3−メタクリレート)等のシロキサン誘導
体;等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上
を用いることができる。
【0032】本発明における、「重合体(A)に含まれ
るカルボキシル基を未中和型に換算した該重合体1g当
りのカルボキシル基のミリ当量数(meq/g)」と
は、重合体(A)が塩を形成する場合を考慮したもので
あり、酸の場合と塩を形成した場合の計算方法を以下に
挙げる。尚、以下の計算では、構成単位(II)由来の
カルボキシル基のみを例示しているが、カルボキシル基
を含有するその他の構成単位を含む場合にはこれもカル
ボキシル基のミリ当量数に含めなければならない。
【0033】(計算例1):単量体(b)としてアクリ
ル酸を用い、単量体(a)/単量体(b)=90/10
(重量%)の組成比の共重合体が得られた場合、アクリ
ル酸の分子量は72であるので、単量体(b)に由来す
るカルボキシル基を未中和型に換算した該重合体1g当
りのカルボキシル基のミリ当量数(meq/g)=
(0.1/72)×1000=1.39となる。
【0034】(計算例2):単量体(b)としてアクリ
ル酸ナトリウムを用い、単量体(a)/単量体(b)=
80/20(重量%)の組成比の共重合体が得られた場
合、アクリル酸ナトリウムの分子量は94、アクリル酸
の分子量は72であるので、単量体(b)に由来するカ
ルボキシル基を未中和型に換算した該重合体1g当りの
カルボキシル基のミリ当量数(meq/g)=(0.2
×72/94)/(0.8+0.2×72/94)/7
2×1000=2.23となる。尚、重合時にはアクリ
ル酸を用い、重合後にアクリル酸に由来するカルボキシ
ル基を水酸化ナトリウムで完全に中和した場合も、この
計算例と同様となる。
【0035】(計算例3)単量体(b)としてマレイン
酸を用い、単量体(a)/単量体(b)=90/10
(重量%)の組成比で共重合した場合、マレイン酸の分
子量は116であり、かつ、マレイン酸は1分子中に2
個のカルボキシル基を有する2価の酸であるので、単量
体(b)に由来するカルボキシル基を未中和型に換算し
た該重合体1g当りのカルボキシル基のミリ当量数(m
eq/g)=0.1/(0.9+0.1)/(116/
2)×1000=1.72となる。
【0036】尚、重合体(A)に含まれるカルボキシル
基を未中和型に換算した該重合体1g当りのカルボキシ
ル基のミリ当量数(meq/g)は、前記の様な単量体
に基づいた計算法で算出する以外に、該重合体のカルボ
キシル基の対イオンの種類を考慮した上で、該重合体の
酸価を測定することによって算出することができる。
【0037】本発明の重合体(A)を得るには、重合開
始剤を用いて前記単量体成分を共重合させれば良い。共
重合は、溶液重合や塊状重合などの公知の方法で行なう
ことができる。溶液重合は回分式でも連続式でも行なう
ことができ、その際に使用される溶媒としては、水;メ
チルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアル
コール等のアルコール;ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の芳香族或いは脂
肪族炭化水素;酢酸エチル等のエステル化合物;アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物等が挙げ
られるが、原料単量体及び得られる重合体の溶解性か
ら、水及び炭素数1〜4の低級アルコールよりなる群か
ら選ばれた少なくとも1種を用いることが好ましく、そ
の中でも水を溶媒に用いるのが、脱溶剤工程を省略でき
る点でさらに好ましい。
【0038】水溶液重合を行なう場合は、ラジカル重合
開始剤として、水溶性の重合開始剤、たとえば、過硫酸
アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の
過硫酸塩;過酸化水素;2,2’−アゾビス−2−メチ
ルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物、
2,2’−アゾビス−2−(2−イミダゾリン−2−イ
ル)プロパン塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、2−
カルバモイルアゾイソブチロニトリル等のアゾニトリル
化合物等の水溶性アゾ系開始剤等が使用され、この際、
亜硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属亜硫酸塩、メタ
二亜硫酸塩、次亜燐酸ナトリウム、モール塩等のFe
(II)塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム
二水和物、ヒドロキシルアミン塩酸塩、チオ尿素、L−
アスコルビン酸(塩)、エリソルビン酸(塩)等の促進
剤を併用することもできる。中でも、過酸化水素とL−
アスコルビン酸(塩)等の促進剤との組み合わせが好ま
しい。
【0039】又、低級アルコール、芳香族或いは脂肪族
炭化水素、エステル化合物、或いはケトン化合物を溶媒
とする溶液重合には、ベンゾイルパーオキシド、ラウロ
イルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオ
キシド;t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイ
ドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド;アゾビス
イソブチロニトリル等のアゾ化合物、等がラジカル重合
開始剤として用いられる。この際アミン化合物等の促進
剤を併用することもできる。さらに、水−低級アルコー
ル混合溶媒を用いる場合には、上記の種々のラジカル重
合開始剤或いはラジカル重合開始剤と促進剤の組み合わ
せの中から適宜選択して用いることができる。
【0040】塊状重合は、ラジカル重合開始剤としてベ
ンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナト
リウムパーオキシド等のパーオキシド;t−ブチルハイ
ドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハ
イドロパーオキシド;アゾビスイソブチロニトリル等の
アゾ化合物等を用い、50〜200℃の温度範囲内で行
われる。
【0041】又、重合体(A)の分子量調整のため、連
鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、
メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコ
ール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト
プロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチ
ル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカ
プトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤を用い
ることができ、2種類以上の連鎖移動剤の併用も可能で
ある。さらに、重合体(A)の分子量調整のためには、
単量体(c)として(メタ)アリルスルホン酸(塩)類
等の連鎖移動性の高い単量体を用いることも有効であ
る。
【0042】このようにして得られた重合体(A)は、
そのままでもセメント混和剤の主成分として用いられる
が、必要に応じて、さらにアルカリ性物質で中和して用
いても良い。このようなアルカリ性物質としては、一価
金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アン
モニア;有機アミン;等が好ましいものとして挙げられ
る。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこと
もできる。
【0043】重合体(A)の重量平均分子量は、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」と
呼ぶ)によるポリエチレングリコール換算で1,000
〜500,000の範囲が適当であるが、5,000〜
300,000の範囲が好ましく、10,000〜15
0,000の範囲がより好ましい。このような重量平均
分子量の範囲を選ぶことで、より高い分散性能を発揮す
るセメント混和剤が得られる。
【0044】本発明で用いられる、分子中にスルホン酸
基を有するスルホン酸系分散剤(B)は、主にスルホン
酸基によってもたらされる静電的反発によりセメントに
対する分散性を発現する分散剤であって、公知の各種ス
ルホン酸系分散剤を用いることができ、分子中に芳香族
基を有する化合物であることが好ましい。具体的には、
ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチル
ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アント
ラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアル
キルアリールスルホン酸塩系;メラミンスルホン酸ホル
ムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホ
ン酸塩系;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホ
ルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸塩
系;リグニンスルホン酸塩、変成リグニンスルホン酸塩
等のリグニンスルホン酸塩系;ポリスチレンスルホン酸
塩系;等の各種スルホン酸系分散剤が挙げられる。尚、
低減水率のコンクリートの場合にはリグニンスルホン酸
塩系の分散剤が好適に用いられ、一方、より高い減水性
能が要求される高減水率のコンクリートの場合には、ポ
リアルキルアリールスルホン酸塩系、メラミンホルマリ
ン樹脂スルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、
ポリスチレンスルホン酸塩系等の分散剤が好適に用いら
れる。
【0045】重合体(A)と分子中にスルホン酸基を有
するスルホン酸系分散剤(B)との比率、即ち固形分換
算での配合割合(重量%)は、併用する重合体(A)と
分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤
(B)との性能バランスによって最適な比率は異なる
が、1〜99/99〜1の範囲が好ましく、5〜95/
95〜5の範囲がより好ましく、10〜90/90〜1
0の範囲がより好ましい。尚、2種類以上の重合体
(A)あるいは2種類以上の分子中にスルホン酸基を有
するスルホン酸系分散剤(B)を併用してもよい。
【0046】本発明のセメント混和剤は、重合体(A)
と分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤
(B)とを必須成分として含むものであるが、水溶液の
形態でそのままセメント混和剤の主成分として使用して
も良いし、あるいは、乾燥させて粉体化して使用しても
良い。
【0047】本発明のセメント混和剤は、各種水硬性材
料、すなわち、セメントや、石膏等のセメント以外の水
硬性材料に用いることができる。そして、水硬性材料と
水と本発明のセメント混和剤とを含有し、さらに必要に
応じて細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)を含む水硬性
組成物の具体例としては、セメントペースト、モルタ
ル、コンクリート、プラスター等が挙げられる。
【0048】前記例示の水硬性組成物の中では、水硬性
材料としてセメントを使用するセメント組成物が最も一
般的であり、そのような本発明のセメント組成物は、前
記本発明のセメント混和剤、セメント及び水を必須成分
として含んでなる。
【0049】本発明のセメント組成物において使用され
るセメントとしては、特に限定はない。たとえば、ポル
トランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫
酸塩及びそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント
(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメ
ント)、白色ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2
クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメン
ト)、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメ
ント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発
熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント)、超高
強度セメント、セメント系固化材、エコセメント(都市
ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製
造されたセメント)等が挙げられ、さらに、高炉スラ
グ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーア
ッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉
末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加しても良い。
又、骨材として、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等
以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ
質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグ
ネシア質等の耐火骨材が使用可能である。
【0050】本発明のセメント組成物においては、その
1mあたりの単位水量、セメント使用量及び水/セメ
ント比にはとりたてて制限はなく、単位水量100〜1
85kg/m、使用セメント量250〜800kg/
、水/セメント比(重量比)=0.1〜0.7、好
ましくは単位水量120〜175kg/m、使用セメ
ント量270〜800kg/m、水/セメント比(重
量比)=0.2〜0.65が推奨され、貧配合〜富配合
まで幅広く使用可能であり、単位セメント量の多い高強
度コンクリート、単位セメント量が300kg/m
下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。
【0051】本発明のセメント組成物における本発明の
セメント混和剤の配合割合については、特に限定はない
が、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に
使用する場合には、固形分換算でセメント重量の0.0
1〜5.0%、好ましくは0.02〜2.0%、より好
ましくは0.05〜1.0%となる比率の量を添加すれ
ば良い。この添加により、単位水量の低減、強度の増
大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらさ
れる。上記配合割合が0.01%未満では性能的に不十
分であり、逆に5.0%を超える多量を使用しても、そ
の効果は実質上頭打ちとなり経済性の面からも不利とな
る。
【0052】また、本発明のセメント組成物は、コンク
リート2次製品用のコンクリート、遠心成形用コンクリ
ート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリ
ート、吹付けコンクリート等に有効であり、さらに、高
流動コンクリート、自己充填性コンクリート、セルフレ
ベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコン
クリートにも有効である。
【0053】さらに、本発明のセメント組成物は、以下
の(1)〜(20)に例示するような他の公知のセメン
ト添加剤(材)を含有することができる。 (1)水溶性高分子物質:ポリアクリル酸(ナトリウ
ム)、ポリメタクリル酸(ナトリウム)、ポリマレイン
酸(ナトリウム)、アクリル酸・マレイン酸共重合物の
ナトリウム塩等の不飽和カルボン酸重合物;ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキ
シエチレンあるいはポリオキシプロピレンのポリマー又
はそれらのコポリマー;メチルセルローズ、エチルセル
ローズ、ヒドロキシメチルセルローズ、ヒドロキシエチ
ルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、カルボキ
シエチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルロース等
の非イオン性セルローズエーテル類;メチルセルロー
ズ、エチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、
ヒドロキシプロピルセルロース等の多糖類のアルキル化
もしくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の
水酸基の水素原子が、炭素数8〜40の炭化水素鎖を部
分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基又は
それらの塩を部分構造として含有するイオン性親水性置
換基で置換されてなる多糖誘導体;酵母グルカンやキサ
ンタンガム、β−1.3グルカン類(直鎖状、分岐鎖状
の何れでも良く、一例を挙げれば、カードラン、パラミ
ロン、バキマン、スクレログルカン、ラミナラン等)等
の微生物醗酵によって製造される多糖類;ポリアクリル
アミド;ポリビニルアルコール;デンプン;デンプンリ
ン酸エステル;アルギン酸ナトリウム;ゼラチン;分子
内にアミノ基を有するアクリル酸のコポリマー及びその
四級化合物等。 (2)高分子エマルジョン:(メタ)アクリル酸アルキ
ル等の各種ビニル単量体の共重合物等。 (3)遅延剤:グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボ
ン酸、リンゴ酸又はクエン酸、及び、これらの、ナトリ
ウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニ
ウム、トリエタノールアミン等の無機塩又は有機塩等の
オキシカルボン酸;グルコース、フラクトース、ガラク
トース、サッカロース、キシロース、アビトース、リポ
ーズ、異性化糖などの単糖類や、二糖、三糖等のオリゴ
糖、又はデキストリン等のオリゴ糖、又はデキストラン
等の多糖類、これらを含む糖蜜類等の糖類;ソルビトー
ル等の糖アルコール;珪弗化マグネシウム;リン酸並び
にその塩又はホウ酸エステル類;アミノカルボン酸とそ
の塩;アルカリ可溶タンパク質;フミン酸;タンニン
酸;フェノール;グリセリン等の多価アルコール;アミ
ノトリ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリ
デン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ
(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ
(メチレンホスホン酸)及びこれらのアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩等のホスホン酸及びその誘導体等。 (4)早強剤・促進剤:塩化カルシウム、亜硝酸カルシ
ウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシ
ウム等の可溶性カルシウム塩;塩化鉄、塩化マグネシウ
ム等の塩化物;硫酸塩;水酸化カリウム;水酸化ナトリ
ウム;炭酸塩;チオ硫酸塩;ギ酸及びギ酸カルシウム等
のギ酸塩;アルカノールアミン;アルミナセメント;カ
ルシウムアルミネートシリケート等。 (5)鉱油系消泡剤:燈油、流動パラフィン等。 (6)油脂系消泡剤:動植物油、ごま油、ひまし油、こ
れらのアルキレンオキシド付加物等。 (7)脂肪酸系消泡剤:オレイン酸、ステアリン酸、こ
れらのアルキレンオキシド付加物等。 (8)脂肪酸エステル系消泡剤:グリセリンモノリシノ
レート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノ
ラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワック
ス等。 (9)オキシアルキレン系消泡剤:(ポリ)オキシエチ
レン(ポリ)オキシプロピレン付加物等のポリオキシア
ルキレン類;ジエチレングリコールヘプチルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロ
ピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレン2−エチルヘキシルエーテル、炭素原子数1
2〜14の高級アルコールへのオキシエチレンオキシプ
ロピレン付加物等の(ポリ)オキシアルキルエーテル
類;ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル等の(ポリ)オキシ
アルキレン(アルキル)アリールエーテル類;2,4,
7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオー
ル、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオー
ル,3−メチル−1−ブチン−3−オール等のアセチレ
ンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたア
セチレンエーテル類;ジエチレングリコールオレイン酸
エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、
エチレングリコールジステアリン酸エステル等の(ポ
リ)オキシアルキレン脂肪酸エステル類;ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシ
エチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の(ポ
リ)オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類;ポ
リオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポ
リオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナト
リウム等の(ポリ)オキシアルキレンアルキル(アリー
ル)エーテル硫酸エステル塩類;(ポリ)オキシエチレ
ンステアリルリン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキ
レンアルキルリン酸エステル類;ポリオキシエチレンラ
ウリルアミン等の(ポリ)オキシアルキレンアルキルア
ミン類;ポリオキシアルキレンアミド等。 (10)アルコール系消泡剤:オクチルアルコール、ヘ
キサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコ
ール類等。 (11)アミド系消泡剤:アクリレートポリアミン等。 (12)リン酸エステル系消泡剤:リン酸トリブチル、
ナトリウムオクチルホスフェート等。 (13)金属石鹸系消泡剤:アルミニウムステアレー
ト、カルシウムオレエート等。 (14)シリコーン系消泡剤:ジメチルシリコーン油、
シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変
性ポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン等のポリオ
ルガノシロキサン)、フルオロシリコーン油等。 (15)AE剤:樹脂石鹸、飽和あるいは不飽和脂肪
酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサル
フェート、ABS(アルキルベンゼンスルホン酸)、L
AS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸)、アルカンス
ルホネート、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)
エーテル、ポリオキシエチレンアルキル(フエニル)エ
ーテル硫酸エステル又はその塩、ポリオキシエチレンア
ルキル(フエニル)エーテルリン酸エステル又はその
塩、蛋白質材料、アルケニルスルホコハク酸、α−オレ
フィンスルホネート等。 (16)その他界面活性剤:オクタデシルアルコールや
ステアリルアルコール等の分子内に6〜30個の炭素原
子を有する脂肪族1価アルコール、アビエチルアルコー
ル等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する脂環式1
価アルコール、ドデシルメルカプタン等の分子内に6〜
30個の炭素原子を有する1価メルカプタン、ノニルフ
ェノール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するア
ルキルフェノール、ドデシルアミン等の分子内に6〜3
0個の炭素原子を有するアミン、ラウリン酸やステアリ
ン酸等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するカルボ
ン酸に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドを10モル以上付加させたポリアルキ
レンオキシド誘導体類;アルキル基又はアルコキシ基を
置換基として有しても良い、スルホン基を有する2 個の
フェニル基がエーテル結合した、アルキルジフェニルエ
ーテルスルホン酸塩類;各種アニオン性界面活性剤;ア
ルキルアミンアセテート、アルキルトリメチルアンモニ
ウムクロライド等の各種カチオン性界面活性剤;各種ノ
ニオン性界面活性剤;各種両性界面活性剤等。 (17)防水剤:脂肪酸(塩)、脂肪酸エステル、油
脂、シリコン、パラフィン、アスファルト、ワックス
等。 (18)防錆剤:亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛等。 (19)ひび割れ低減剤:ポリオキシアルキルエーテル
等。 (20)膨張材;エトリンガイト系、石炭系等。
【0054】その他の公知のセメント添加剤(材)とし
ては、たとえば、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減
剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベ
リング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤等を挙げることが
できる。尚、上記公知のセメント添加剤(材)は、複数
の併用も可能である。
【0055】本発明のセメント組成物において、セメン
ト及び水以外の成分についての特に好適な実施形態とし
ては、次の1)〜4)が挙げられる。
【0056】1)本発明のセメント混和剤、オキシ
アルキレン系消泡剤の2成分を必須とする組み合わせ。
尚、のオキシアルキレン系消泡剤の配合重量比として
は、のセメント混和剤に対して0.001〜10重量
%の範囲が好ましい。
【0057】2)本発明のセメント混和剤、材料分
離低減剤の2成分を必須とする組み合わせ。材料分離低
減剤としては、非イオン性セルローズエーテル類等の各
種増粘剤、部分構造として炭素数4〜30の炭化水素鎖
からなる疎水性置換基と炭素数2〜18のアルキレンオ
キシドを平均付加モル数で2〜300付加したポリオキ
シアルキレン鎖とを有する化合物等が使用可能である。
尚、のセメント混和剤との材料分離低減剤との配合
重量比としては、10/90〜99.99/0.01の
範囲が好ましく、50/50〜99.9/0.1の範囲
がより好ましい。この組み合わせからなるセメント組成
物は、高流動コンクリート、自己充填性コンクリート、
セルフレベリング材として好適である。
【0058】3)本発明のセメント混和剤、遅延剤
の2成分を必須とする組み合わせ。遅延剤としては、グ
ルコン酸(塩)、クエン酸(塩)等のオキシカルボン酸
類、グルコース等の糖類、ソルビトール等の糖アルコー
ル類、アミノトリ(メチレンホスホン酸)等のホスホン
酸類等が使用可能である。尚、のセメント混和剤と
の遅延剤との配合重量比としては、50/50〜99.
9/0.1の範囲が好ましく、70/30〜99/1の
範囲がより好ましい。
【0059】4)本発明のセメント混和剤、促進剤
の2成分を必須とする組み合わせ。促進剤としては、塩
化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の
可溶性カルシウム塩類、塩化鉄、塩化マグネシウム等の
塩化物類、チオ硫酸塩、ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ
酸塩類等が使用可能である。尚、のセメント混和剤と
の促進剤との配合重量比としては、10/90〜9
9.9/0.1の範囲が好ましく、20/80〜99/
1の範囲がより好ましい。
【0060】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれだけに限定されるものでは
ない。尚、例中、特にことわりのない限り、「%」は重
量%を、「部」は重量部を表わすものとする。
【0061】<重量平均分子量測定条件> 機 種:Waters LCM1 検出器:示差屈折計(RI)検出器(Waters41
0) 溶離液:種類 0.05M酢酸ナトリウム、アセトニト
リル/イオン交換水溶液=40/60(vol%)、酢
酸でpH6.0に調整 流量 0.6ml/分 カラム:種類 東ソー(株)製、TSK−GEL G4
000SWXL+G3000SWXL+G2000SW
XL+GUARD COLUMN 各 7.8×300mm、6.0×40mm 温度 40℃ 検量線:ポリエチレングリコール基準 <製造例1>温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管
及び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、イオン交
換水1291部、3−メチル−3−ブテン−1−オール
にエチレンオキシドを平均50モル付加した不飽和ポリ
アルキレングリコールエーテル1812部、マレイン酸
188部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換し、
窒素雰囲気下で60℃に昇温した。NC−32W(日宝
化学社製 2,2’−アゾビス−2メチルプロピオンア
ミジン塩酸塩の87%品)の15%水溶液50部を加え、
7時間60℃に温度を維持し、さらに温度を80℃まで
上昇後1時間攪拌して重合反応を完結させた。その後、
重合反応温度以下の温度で水酸化ナトリウム水溶液を用
いて反応溶液をpH7に中和し、重量平均分子量27,
000の重合体水溶液からなる本発明の重合体(A)に
相当する重合体(A−1)を得た。又、3−メチル−3
−ブテン−1−オールにエチレンオキサイドを50モル
付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテルとマ
レイン酸の残存量を液体クロマトグラフィー(LC)に
より測定し、重合率を求めたところ、該不飽和ポリアル
キレングリコールエーテルの重合率は、90.0%、マ
レイン酸の重合率は90.1%であった。従って、共重
合組成比は不飽和ポリアルキレングリコールエーテル/
マレイン酸=87.5/12.5(重量%)=32.7
/67.3(モル%)、未中和型重合体換算のカルボン
酸量=1.62(meq/g)であった。
【0062】<製造例2>温度計、攪拌機、滴下ロー
ト、窒素導入管及び還流冷却器を備えたガラス製反応容
器に、イオン交換水72.26部、3−メチル−3−ブ
テン−1−オールにエチレンオキサイドを50モル付加
した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル127.
74部を仕込み、65℃に昇温した後、そこへ過酸化水
素30%水溶液0.38部を添加した。次に、アクリル
酸40%水溶液19.83部を反応容器内に3時間かけ
て滴下し、それと同時に、3−メルカプトプロピオン酸
0.35部を3時間、L−アスコルビン酸2.1%水溶
液6.99部を3.5時間かけて反応容器内に滴下し
た。その後、60分間引き続いて65℃に温度を維持し
て重合反応を完結させ、温度を50℃以下に降温し水酸
化ナトリウム5.0%水溶液79.12部でpH7にな
るように中和し、重量平均分子量27,000の重合体
水溶液からなる本発明の重合体(A)に相当する重合体
(A−2)を得た。又、3−メチル−3−ブテン−1−
オールにエチレンオキサイドを50モル付加した不飽和
ポリアルキレングリコールエーテルとアクリル酸の残存
量を液体クロマトグラフィー(LC)により測定し、重
合率を求めたところ、該不飽和ポリアルキレングリコー
ルエーテルの重合率は、78.4%、アクリル酸の重合
率は98.4%であった。従って、共重合組成比は不飽
和ポリアルキレングリコールエーテル/アクリル酸=9
0.8/9.2(重量%)=28.8/71.2(モル
%)、未中和型重合体換算のカルボン酸量=1.00
(meq/g)であった。 <スルホン酸系分散剤(B)>分子中にスルホン酸基を
有するスルホン酸系分散剤(B)は、下記の市販品を用
いた。 (B−1)ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合
物:マイティ150(花王製) (B−2)リグニンスルホン酸塩:ポゾリスNo.8(ポゾ
リス物産製) <コンクリート試験> (コンクリート組成物の調製)セメントとしてロット番
号の異なる3種類(A、B、C)の普通ポルトランドセ
メント(太平洋セメント社製)、細骨材として大井川水
系産陸砂、粗骨材として青海産砕石、混練水として水道
水を用い、下記の2種類の配合A、配合Bでコンクリー
ト組成物を調製した。尚、コンクリート組成物中の気泡
がコンクリート組成物の流動性に及ぼす影響を避ける為
に、必要に応じて市販のオキシアルキレン系消泡剤を用
い、空気量が1.0±0.3%となる様に調整した。 (配合A)セメント:320kg/m、水:176k
g/m、細骨材:822kg/m、粗骨材:892
kg/m、細骨材率(細骨材/細粗骨材+粗骨材)
(容積比):48%、水/セメント比(重量比)=0.
55 (配合B)セメント:463kg/m、水:185k
g/m、細骨材:722kg/m、粗骨材:884
kg/m、細骨材率(細骨材/細粗骨材+粗骨材)
(容積比):45%、水/セメント比(重量比)=0.
40 上記条件下に強制練りミキサーを用いて混練時間2分間
でコンクリートを製造し、スランプ値、フロー値及び空
気量を測定した。尚、スランプ値、フロー値及び空気量
の測定は、日本工業規格(JIS−A−1101、11
28)に準拠して行った。尚、表中の重合体(A)及び
/又はスルホン酸系分散剤(B)の添加量は、セメント
に対する固形分の重量%を示し、配合Aではスランプ値
が18cmになる添加量で比較し、配合Bではフロー値
が600±50mmになる添加量で比較した。試験結果
を表1に示す。
【0063】
【表1】 表1から、重合体(A)に相当する重合体(A−1)あ
るいは(A−2)を単独で用いた場合は、添加量は少な
いが、セメントのロットNo.による分散性の振れが大
きく、他方、分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸
系分散剤(B)に相当する分散剤(B−1)あるいは
(B−2)を単独で用いた場合は、セメントのロットN
o.による分散性の振れは小さいが、水/セメント比が
低くなると急激に添加量が増加するかのいずれかであっ
た。しかしながら、これらを配合して用いた実施例1〜
8の何れにおいても、少ない添加量で十分な分散性が得
られ、かつセメントのロットNo.による分散性の振れ
は小さく、安定した分散性能を発揮することができた。
【0064】
【発明の効果】本発明のセメント混和剤によれば、高い
分散性能を有し、かつ、セメントのロットNo.によら
ず安定した分散性能を発揮することができる。
【0065】また、本発明のセメント混和剤を配合した
セメント組成物によれば、優れた流動性を示し、品質管
理上の問題を改善することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 亨 神奈川県川崎市川崎区千鳥町14番1号 株 式会社日本触媒内 (72)発明者 恩田 義幸 神奈川県川崎市川崎区千鳥町14番1号 株 式会社日本触媒内 Fターム(参考) 4G012 PB31 PB34 PC01 PC03 PC11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の重合体(A)と分子中にスルホ
    ン酸基を有するスルホン酸系分散剤(B)とを必須成分
    として含み、かつ、重合体(A)とスルホン酸系分散剤
    (B)との比率(重量%)が1〜99/99〜1である
    セメント混和剤。 重合体(A):一般式(1) 【化1】 (但し、式中、Yは炭素原子数5〜8のアルケニル基を
    表わし、Rは水素原子又は炭素原子数1〜30の炭化
    水素基を表わし、ROは炭素原子数2〜18のオキシ
    アルキレン基の1種又は2種以上の混合物を表わし、n
    はオキシアルキレン基の平均付加モル数であり1〜50
    0の数を表わす。)で表される不飽和(ポリ)アルキレ
    ングリコールエーテル系単量体(a)由来の構成単位
    (I)と不飽和カルボン酸系単量体(b)由来の構成単
    位(II)とを必須の構成単位として含み、かつ、構成
    単位(I)と構成単位(II)とが各々全構成単位中の
    1重量%以上を占め、構成単位(I)の占める割合が全
    構成単位中の50モル%以下である重合体(A)
  2. 【請求項2】 不飽和カルボン酸系単量体(b)由来
    の構成単位(II)が下記一般式(2)で表わされる請
    求項1に記載のセメント混和剤。 一般式(2) 【化2】 (但し、式中R、R、Rはそれぞれ独立に水素原
    子、メチル基又は(CH )pCOOX基を表わし、X
    は水素原子、一価金属原子、二価金属原子、アンモニウ
    ム基又は有機アミン基を表わし、pは0〜2の整数を表
    わし、COOX基が2個存在する場合は、無水物を形成
    していても良い。)
  3. 【請求項3】 前記一般式(1)におけるYが下記一
    般式(3)で表わされる請求項1又は2に記載のセメン
    ト混和剤。一般式(3) 【化3】 (但し、式中R、R、Rはそれぞれ独立に水素原
    子又はメチル基を表わし、且つR、RとRとは同
    時にメチル基となることはなく、Rは前記一般式
    (1)においてO(RO)nRとの結合点であって
    −CH2−、−(CH22−又は−C(CH32−を表
    わし、R、R、R及びR中の合計炭素原子数は
    3である。)
  4. 【請求項4】 分子中にスルホン酸基を有するスルホ
    ン酸系分散剤(B)が、芳香族基を有する化合物である
    請求項1から3のいずれかに記載のセメント混和剤。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のセ
    メント混和剤、セメント及び水を必須成分として含む、
    セメント組成物。
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