JP3188245B2 - 界面活性剤組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動締め固めや遠
心締め固めによるコンクリート製品や生コンクリートの
製造に好適なコンクリート混和剤組成物に適した界面活
性剤組成物に関する。
心締め固めによるコンクリート製品や生コンクリートの
製造に好適なコンクリート混和剤組成物に適した界面活
性剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート製品には、型枠注入後に内
部、又は外部振動機でコンクリートの締め固めを行って
得られる製品や、パイル、ポール、ヒューム管のように
遠心締め固めにより得られる製品がある。これらのコン
クリート製品では強度を確保するため、ナフタレン系
（ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物）やメラミン
系（メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物）の高性能減
水剤の添加が必須となっている。
部、又は外部振動機でコンクリートの締め固めを行って
得られる製品や、パイル、ポール、ヒューム管のように
遠心締め固めにより得られる製品がある。これらのコン
クリート製品では強度を確保するため、ナフタレン系
（ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物）やメラミン
系（メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物）の高性能減
水剤の添加が必須となっている。
【０００３】しかし高性能減水剤を添加したコンクリー
トは、練り時間によって流動性にバラツキが生じ易く、
コンクリートの充填性が低下して締め固めが不足した
り、分離現象による耐久性低下、コンクリート肌面の美
観の損傷を生じる。
トは、練り時間によって流動性にバラツキが生じ易く、
コンクリートの充填性が低下して締め固めが不足した
り、分離現象による耐久性低下、コンクリート肌面の美
観の損傷を生じる。
【０００４】またコンクリートの練り上がり直後から90
分程度迄の流動性の低下を防止するため、主成分である
芳香族系分散剤と少量のビニル系重合体の併用（特開平
３−28149号、特開平５−213644号）が提案されている
が、これらはコンクリートが練り上がるまでの極めて初
期の流動性の安定化には効果を示さない。
分程度迄の流動性の低下を防止するため、主成分である
芳香族系分散剤と少量のビニル系重合体の併用（特開平
３−28149号、特開平５−213644号）が提案されている
が、これらはコンクリートが練り上がるまでの極めて初
期の流動性の安定化には効果を示さない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、練り時間の
変動によらずコンクリートに安定した流動性を付与し、
安定したコンクリート製品の製造を可能にするコンクリ
ート混和剤組成物に適した界面活性剤組成物を提供する
ことを課題とする。
変動によらずコンクリートに安定した流動性を付与し、
安定したコンクリート製品の製造を可能にするコンクリ
ート混和剤組成物に適した界面活性剤組成物を提供する
ことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ａ）
で表される単量体を含有する単量体混合物を重合して得
られる共重合体（イ）100重量部と、芳香族系スルホン
酸の水溶性塩（ロ）１〜100重量部を含有する界面活性
剤組成物である。
で表される単量体を含有する単量体混合物を重合して得
られる共重合体（イ）100重量部と、芳香族系スルホン
酸の水溶性塩（ロ）１〜100重量部を含有する界面活性
剤組成物である。
【０００７】
【化３】
【０００８】［式中、R1、R2：水素原子又はメチル基 m1：０〜２の整数 AO：炭素数２〜３のオキシアルキレン基 n ：２〜300の数 X ：水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基 を示す。］ 上記（イ）と（ロ）を所定比率で併用することで、コン
クリートの練り上がり初期の流動性に関して、物理的な
攪拌力や温度による影響を受けにくくなるものと推察さ
れ、極めて安定した流動性が得られる。
クリートの練り上がり初期の流動性に関して、物理的な
攪拌力や温度による影響を受けにくくなるものと推察さ
れ、極めて安定した流動性が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の共重合体（イ）は、炭素
数２〜３のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２〜
300モル付加した一般式（Ａ）で表される単量体を含有
する単量体混合物を重合してなる。後述する（ロ）成分
と併用した場合に安定した初期流動性を得るためアルキ
レンオキシドの平均付加モル数は２〜300の範囲が良
く、60〜200がより好ましく、110〜200が特に好まし
い。
数２〜３のアルキレンオキシドを平均付加モル数で２〜
300モル付加した一般式（Ａ）で表される単量体を含有
する単量体混合物を重合してなる。後述する（ロ）成分
と併用した場合に安定した初期流動性を得るためアルキ
レンオキシドの平均付加モル数は２〜300の範囲が良
く、60〜200がより好ましく、110〜200が特に好まし
い。
【００１０】一般式（Ａ）で表される単量体としては、
メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピ
レングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレン
グリコール等の片末端アルキル基封鎖ポリアルキレング
リコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物や、
（メタ）アクリル酸へのエチレンオキシド（ＥＯ）、プ
ロピレンオキシド（ＰＯ）付加物が好ましく用いられ
る。付加形態は単独、ランダム、ブロック又は交互のい
ずれでもよい。より好ましくはメトキシポリエチレング
リコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物であ
る。
メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピ
レングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレン
グリコール等の片末端アルキル基封鎖ポリアルキレング
リコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物や、
（メタ）アクリル酸へのエチレンオキシド（ＥＯ）、プ
ロピレンオキシド（ＰＯ）付加物が好ましく用いられ
る。付加形態は単独、ランダム、ブロック又は交互のい
ずれでもよい。より好ましくはメトキシポリエチレング
リコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物であ
る。
【００１１】好ましくは、共重合体（イ）は前記一般式
（Ａ）で表される単量体と、一般式（Ｂ）又は（Ｃ）で
表される単量体の１種以上とを合わせて50重量％以上、
更には80〜100重量％、特には100重量％含有する単量体
混合物を重合して得られる。
（Ａ）で表される単量体と、一般式（Ｂ）又は（Ｃ）で
表される単量体の１種以上とを合わせて50重量％以上、
更には80〜100重量％、特には100重量％含有する単量体
混合物を重合して得られる。
【００１２】
【化４】
【００１３】［式中、R4、R6：水素原子又はメチル基 R3、R5：水素原子、メチル基又はM2O(CO)(CH2)m3 M1、M2、Y：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム、水酸基が置換されていてもよいモ
ノ、ジ、トリアルキルアンモニウム m2、m3：０〜２の整数 を示す。］ 一般式（Ｂ）で示される単量体としては、（メタ）アク
リル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量
体、無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタコン酸、イ
タコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体、
又はこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、
ジ、トリアルキルアンモニウム塩が好ましく、より好ま
しくは（メタ）アクリル酸又はこれらのアルカリ金属塩
である。
属、アンモニウム、水酸基が置換されていてもよいモ
ノ、ジ、トリアルキルアンモニウム m2、m3：０〜２の整数 を示す。］ 一般式（Ｂ）で示される単量体としては、（メタ）アク
リル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量
体、無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタコン酸、イ
タコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体、
又はこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、
ジ、トリアルキルアンモニウム塩が好ましく、より好ま
しくは（メタ）アクリル酸又はこれらのアルカリ金属塩
である。
【００１４】一般式（Ｃ）で示される単量体としては、
アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、又はこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム
塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアル
キルアンモニウム塩が使用される。
アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、又はこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム
塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアル
キルアンモニウム塩が使用される。
【００１５】共重合体（イ）を構成する一般式（Ａ）の
単量体と、一般式（Ｂ）及び／又は一般式（Ｃ）の単量
体の反応単位は、0.1／100〜100／100（モル比）が流動
性に優れ、好ましい。より好ましくは10／100〜60／100
（モル比）、更には20／100〜40／100（モル比）であ
る。
単量体と、一般式（Ｂ）及び／又は一般式（Ｃ）の単量
体の反応単位は、0.1／100〜100／100（モル比）が流動
性に優れ、好ましい。より好ましくは10／100〜60／100
（モル比）、更には20／100〜40／100（モル比）であ
る。
【００１６】共重合体（イ）の重量平均分子量は、流動
性の点より5000〜500000の範囲が良く、20000〜100000
の範囲が流動性に特に優れる。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法（標準物質ポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム換算）による。
性の点より5000〜500000の範囲が良く、20000〜100000
の範囲が流動性に特に優れる。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法（標準物質ポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム換算）による。
【００１７】共重合体（イ）は公知の方法で製造でき
る。例えば、特開平７−223852号公報、特開平４−2097
37号公報、特開昭58−74552号公報の溶液重合法が挙げ
られ、水や炭素数１〜４の低級アルコール中、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化水素等の重合開始剤存在下、必要な
ら亜硫酸水素ナトリウムやメルカプトエタノール等を添
加し、50〜100℃で0.5〜10時間反応させればよい。
る。例えば、特開平７−223852号公報、特開平４−2097
37号公報、特開昭58−74552号公報の溶液重合法が挙げ
られ、水や炭素数１〜４の低級アルコール中、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化水素等の重合開始剤存在下、必要な
ら亜硫酸水素ナトリウムやメルカプトエタノール等を添
加し、50〜100℃で0.5〜10時間反応させればよい。
【００１８】他の共重合可能なモノマーとしては、アク
リロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキル（C1〜
C12）エステル、（メタ）アクリルアミド、スチレン、
スチレンスルホン酸等が挙げられる。
リロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキル（C1〜
C12）エステル、（メタ）アクリルアミド、スチレン、
スチレンスルホン酸等が挙げられる。
【００１９】芳香族系スルホン酸の水溶性塩（ロ）とし
ては、ナフタレン系スルホン酸塩やトリアジン環を有す
る縮合物又はポリスチレンスルホン酸の水溶性塩等が挙
げられるが、本発明の効果からは、トリアジン環を有す
る縮合物が、更に特にはメラミンスルホン酸ホルマリン
縮合物の水溶性塩が好ましい。
ては、ナフタレン系スルホン酸塩やトリアジン環を有す
る縮合物又はポリスチレンスルホン酸の水溶性塩等が挙
げられるが、本発明の効果からは、トリアジン環を有す
る縮合物が、更に特にはメラミンスルホン酸ホルマリン
縮合物の水溶性塩が好ましい。
【００２０】メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物の水
溶性塩は、メラミンにホルムアルデヒドを反応させて得
られたＮ−メチロール化メラミンに重亜硫酸塩を反応さ
せてメチロール基の一部をスルホメチル化し、次いで酸
を加えてメチロール基を脱水縮合させてホルマリン縮合
物とし、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩とした
公知の分散剤である（例えば特公昭63−37058号公報参
照）。市販品として、マイティ150V-2（花王（株）製）
やメルメントF-10（昭和電工（株）製）等がある。ポリ
スチレンスルホン酸塩は、ポリスチレンのスルホン化物
やスチレンスルホン酸を重合すること等により製造さ
れ、市販品としてグラリオンＳ−８（ライオン（株）
製）が挙げられる。
溶性塩は、メラミンにホルムアルデヒドを反応させて得
られたＮ−メチロール化メラミンに重亜硫酸塩を反応さ
せてメチロール基の一部をスルホメチル化し、次いで酸
を加えてメチロール基を脱水縮合させてホルマリン縮合
物とし、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩とした
公知の分散剤である（例えば特公昭63−37058号公報参
照）。市販品として、マイティ150V-2（花王（株）製）
やメルメントF-10（昭和電工（株）製）等がある。ポリ
スチレンスルホン酸塩は、ポリスチレンのスルホン化物
やスチレンスルホン酸を重合すること等により製造さ
れ、市販品としてグラリオンＳ−８（ライオン（株）
製）が挙げられる。
【００２１】本発明の共重合体（イ）と水溶性塩（ロ）
の組成比は（イ）／（ロ）＝100／１〜100／100（固形
分重量比）であり、100／５〜100／50がより好ましく、
100／５〜100／30が特に好ましい。水溶性塩（ロ）の比
率が高いと急激な流動性の低下を来たし、初期の流動性
が極めて不安定になる。安定した初期流動性を発現させ
る観点からは、本発明のように共重合体（イ）の比率が
高いことが必要である。
の組成比は（イ）／（ロ）＝100／１〜100／100（固形
分重量比）であり、100／５〜100／50がより好ましく、
100／５〜100／30が特に好ましい。水溶性塩（ロ）の比
率が高いと急激な流動性の低下を来たし、初期の流動性
が極めて不安定になる。安定した初期流動性を発現させ
る観点からは、本発明のように共重合体（イ）の比率が
高いことが必要である。
【００２２】本発明の界面活性剤組成物を含有するコン
クリート混和剤組成物は、一般に共重合体（イ）と水溶
性塩（ロ）の合計がセメントに対して固形分で0.02〜1.
0重量％、好ましくは0.1〜0.5重量％となるように添加
される。
クリート混和剤組成物は、一般に共重合体（イ）と水溶
性塩（ロ）の合計がセメントに対して固形分で0.02〜1.
0重量％、好ましくは0.1〜0.5重量％となるように添加
される。
【００２３】また本発明の共重合体（イ）と水溶性塩
（ロ）はコンクリートに対し、予め両者を配合してから
添加しても別々に添加してもよく、先に混練水で希釈し
てから用いてもよい。
（ロ）はコンクリートに対し、予め両者を配合してから
添加しても別々に添加してもよく、先に混練水で希釈し
てから用いてもよい。
【００２４】本発明の界面活性剤組成物を含有するコン
クリート混和剤組成物は、生コンクリートの製造の他、
特に振動機や重力加速度３Ｇ〜60Ｇの遠心力で締め固め
て成型するコンクリート製品の製造に適する。更に、振
動機を使用しない自己充填性の、50cm（JIS A-1101スラ
ンプ試験に準ずるフロー値）以上の流動性を示す高流動
性コンクリートにも用いることができる。
クリート混和剤組成物は、生コンクリートの製造の他、
特に振動機や重力加速度３Ｇ〜60Ｇの遠心力で締め固め
て成型するコンクリート製品の製造に適する。更に、振
動機を使用しない自己充填性の、50cm（JIS A-1101スラ
ンプ試験に準ずるフロー値）以上の流動性を示す高流動
性コンクリートにも用いることができる。
【００２５】添加対象となるコンクリートはセメント、
細骨材、粗骨材等を主成分とするものであるが、各種の
高炉スラグ、フライアッシュ、珪砂、シリカフューム等
を使用することができる。更に公知の添加剤（材）と併
用することもでき、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性
能減水剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、
消泡剤、増粘剤、防水剤、防泡剤、高炉スラグ、フライ
アッシュ、等が挙げられる。公知の添加剤（材）を併用
することができる。
細骨材、粗骨材等を主成分とするものであるが、各種の
高炉スラグ、フライアッシュ、珪砂、シリカフューム等
を使用することができる。更に公知の添加剤（材）と併
用することもでき、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性
能減水剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、
消泡剤、増粘剤、防水剤、防泡剤、高炉スラグ、フライ
アッシュ、等が挙げられる。公知の添加剤（材）を併用
することができる。
【００２６】
【実施例】コンクリートの評価方法 表１及び表２に示す配合条件によりコンクリートを調製
し、表３に示す共重合体（イ）とメラミンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物（ロ１）（花王（株）製マイティ150V-
2）又はポリスチレンスルホン酸塩（ロ２）（ライオン
（株）製グラリオンS-8）を所定の固形分重量比で配合
してなる添加剤をそれぞれのコンクリートに添加し、こ
のコンクリートを50Ｌ強制ミキサーで30Ｌ練り、練り時
間による経時的な流動性の変化を測定した。結果を表４
（表１配合）及び表５（表２配合）に示す。なお、表４
では120秒練り後にスランプ20cm程度の流動性がでるよ
うに、また表５では120秒練り後にスランプフローが50c
m程度の流動性がでるように、添加剤の添加量（セメン
トに対する固形分）を調節してある。スランプとスラン
プフローの測定は、JIS A-1101に準じた。
し、表３に示す共重合体（イ）とメラミンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物（ロ１）（花王（株）製マイティ150V-
2）又はポリスチレンスルホン酸塩（ロ２）（ライオン
（株）製グラリオンS-8）を所定の固形分重量比で配合
してなる添加剤をそれぞれのコンクリートに添加し、こ
のコンクリートを50Ｌ強制ミキサーで30Ｌ練り、練り時
間による経時的な流動性の変化を測定した。結果を表４
（表１配合）及び表５（表２配合）に示す。なお、表４
では120秒練り後にスランプ20cm程度の流動性がでるよ
うに、また表５では120秒練り後にスランプフローが50c
m程度の流動性がでるように、添加剤の添加量（セメン
トに対する固形分）を調節してある。スランプとスラン
プフローの測定は、JIS A-1101に準じた。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、練り時間の変動によら
ずコンクリートに安定した流動性を付与し、安定したコ
ンクリート製品の製造を可能にするコンクリート混和剤
組成物に適した界面活性剤組成物が提供される。
ずコンクリートに安定した流動性を付与し、安定したコ
ンクリート製品の製造を可能にするコンクリート混和剤
組成物に適した界面活性剤組成物が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｃ０４Ｂ 103:30 (56)参考文献 特開 平８−59323（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−118047（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−24894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−31333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 24/26 C04B 24/30 C04B 103:30
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式（Ａ）で表される単量体を含有す
る単量体混合物を重合して得られる共重合体（イ）100
重量部と、芳香族系スルホン酸の水溶性塩（ロ）１〜10
0重量部を含有する界面活性剤組成物を含有するコンク
リート混和剤。 【化１】 ［式中、 R1、R2：水素原子又はメチル基 m１：０〜２の整数 AO：炭素数２〜３のオキシアルキレン基 n ：110〜200の数 X ：水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を示す。］ - 【請求項２】 共重合体（イ）が前記一般式（Ａ）で表
される単量体と、一般式（Ｂ）又は（Ｃ）で表される単
量体の１種以上とを合わせて50重量％以上含有する単量
体混合物を重合して得られる請求項１のコンクリート混
和剤。 【化２】 ［式中、 R4、R6：水素原子又はメチル基 R3、R5：水素原子、メチル基又はM2O(CO)(CH2)m3 M1、M2、Y：水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム、水酸 基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキルアン
モニウム m2、m3：０〜２の整数を示す。］ - 【請求項３】 芳香族系スルホン酸の水溶性塩（ロ）が
トリアジン環を有する縮合物又はポリスチレンスルホン
酸の水溶性塩である請求項１又は２のコンクリート混和
剤。 - 【請求項４】 トリアジン環を有する縮合物がメラミン
スルホン酸ホルマリン縮合物である請求項３のコンクリ
ート混和剤。
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