JP3374369B2 - セメント分散剤及びセメント分散剤用共重合体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント分散剤お
よびセメント分散剤用共重合体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、単位
水量の低減が重要な課題である。それ故、セメント分散
剤について多くの提案がある。例えば、特公昭５８−３
８３８０号公報ではポリエチレングリコールモノアリル
エーテル単量体（Ｉ）とマレイン酸系単量体（ＩＩ）及
びこれらの単量体と共重合可能な単量体（ＩＩＩ）を特
定の比率で用いて導かれた共重合体を主成分とするセメ
ント分散剤が提案されているが、減水性能は未だ充分で
はない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、減水性能とスランプ保持性能に優れたセメント分散
剤およびセメント分散剤用共重合体の製造方法を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、検討の結
果、特定の単量体組成比と分子量を限定した特定の共重
合体（Ａ）が、高い減水性能を発揮しスランプロスをも
防止する優れたセメント分散剤であることを見い出し本
発明を完成するに到った。即ち本発明は、高い減水性能
を発揮し、スランプロスをも防止するセメント分散剤及
びセメント分散剤用共重合体の製造方法を提供するもの
である。

【０００５】上記諸目的は、（１）一般式（１）

【０００６】

【化５】

【０００７】（但し、式中Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³はそれぞれ独
立に水素又はメチル基を表わし、且つＲ¹、Ｒ³とＲ²と
は同時にメチル基となることはなく、Ｒ⁴は−ＣＨ₂−、
−（ＣＨ₂）₂−又は−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を表わし、Ｒ¹、
Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴中の合計炭素数は３であり、Ｒ⁵Ｏは炭
素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加し
ていてもランダム状に付加していても良く、Ｒ⁶は水素
を表わし、ｐはオキシアルキレン基の平均付加モル数で
あり１〜３００の整数を表わす。）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（Ｉ）５０〜
９９重量％と、 一般式（２）

【０００８】

【化６】

【０００９】（但し、式中Ｍ¹、Ｍ²はそれぞれ独立に水
素、一価金属、二価金属、アンモニウム又は有機アミン
を表わし、Ｘは−ＯＭ²又は−Ｙ−（Ｒ⁷Ｏ）_qＲ⁸を表わ
し、Ｙは−Ｏ−又は−ＮＨ−を表わし、Ｒ⁷Ｏは炭素数
２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加してい
てもランダム状に付加していても良く、Ｒ⁸は水素、炭
素数１〜２２のアルキル基、フェニル基、アミノアルキ
ル基、アルキルフェニル基又はヒドロキシルアルキル基
（アミノアルキル基、アルキルフェニル基、ヒドロキシ
ルアルキル基中のアルキル基の炭素数は１〜２２であ
る）を表わし、ｑはオキシアルキレン基の平均付加モル
数であり、０〜３００の整数を表わす。但し、Ｍ¹が結
合している酸素と、Ｘが結合している炭素とが結合して
酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を構成しているもの
を含む。この場合Ｍ¹とＸは存在しない。）で示される
マレイン酸系単量体（ＩＩ）５０〜１重量％、及び共重
合可能なその他の単量体（ＩＩＩ）０〜４９重量％（但
し、不飽和スルホン酸類は３０重量％未満。なお、
（Ｉ）、（ＩＩ）、及び（ＩＩＩ）の合計は１００重量
％）を重合して得られる重量平均分子量が１０，０００
〜１００，０００の範囲である共重合体（Ａ）を含むこ
とを特徴とするセメント分散剤によって達成される。

【００１０】また、本発明は（２）一般式（１）

【００１１】

【化７】

【００１２】（但し、式中Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³はそれぞれ独
立に水素又はメチル基を表わし、且つＲ¹、Ｒ³とＲ²と
は同時にメチル基となることはなく、Ｒ⁴は−ＣＨ₂−、
−（ＣＨ₂）₂−又は−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を表わし、Ｒ¹、
Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴中の合計炭素数は３であり、Ｒ⁵Ｏは炭
素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加し
ていてもランダム状に付加していても良く、Ｒ⁶は水素
を表わし、ｐはオキシアルキレン基の平均付加モル数で
あり１〜３００の整数を表わす。）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（Ｉ）５０〜
９９重量％と、 一般式（２）

【００１３】

【化８】

【００１４】（但し、式中Ｍ¹、Ｍ²はそれぞれ独立に水
素、一価金属、二価金属、アンモニウム又は有機アミン
を表わし、Ｘは−ＯＭ²又は−Ｙ−（Ｒ⁷Ｏ）_qＲ⁸を表わ
し、Ｙは−Ｏ−又は−ＮＨ−を表わし、Ｒ⁷Ｏは炭素数
２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加してい
てもランダム状に付加していても良く、Ｒ⁸は水素、炭
素数１〜２２のアルキル基、フェニル基、アミノアルキ
ル基、アルキルフェニル基又はヒドロキシルアルキル基
（アミノアルキル基、アルキルフェニル基、ヒドロキシ
ルアルキル基中のアルキル基の炭素数は１〜２２であ
る）を表わし、ｑはオキシアルキレン基の平均付加モル
数であり、０〜３００の整数を表わす。但し、Ｍ¹が結
合している酸素と、Ｘが結合している炭素とが結合して
酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を構成しているもの
を含む。この場合Ｍ¹とＸは存在しない。）で示される
マレイン酸系単量体（ＩＩ）５０〜１重量％、及び共重
合可能なその他の単量体（ＩＩＩ）０〜４９重量％（但
し、不飽和スルホン酸類は３０重量％未満。なお、
（Ｉ）、（ＩＩ）、及び（ＩＩＩ）の合計は１００重量
％）を重合して得られる重量平均分子量が１０，０００
〜１００，０００の範囲である共重合体（Ａ）の製造方
法において、ラジカル重合開始剤の半減期が０．５〜５
００時間となる温度で水溶液重合を行うことを特徴とす
るセメント分散剤用共重合体（Ａ）の製造方法によって
も達成される。

【００１５】さらに、（３）全単量体の使用量が、重合
時に使用する原料の全量に対して３０〜９５重量％の範
囲であることを特徴とする上記（２）に示されるセメン
ト分散剤用共重合体（Ａ）の製造方法によっても達成さ
れる。さらにまた、（４）ラジカル開始剤として過硫酸
塩を用い、重合温度が４０〜９０℃の範囲であることを
特徴とする上記（２）または（３）に示されるセメント
分散剤用共重合体（Ａ）の製造方法によっても達成され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】単量体（Ｉ）は前記一般式（１）
で示されるものである。このような繰り返し単位を与え
る単量体としては、例えばアリルアルコール、メタリル
アルコール、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−３−
ブテン−２−オール、等の不飽和アルコールにアルキレ
ンオキシドを１〜３００モル付加した化合物を挙げるこ
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。

【００１７】高い減水性能を得る為には、単量体（Ｉ）
が含有するポリアルキレングリコール鎖による立体反発
と親水性でセメント粒子を分散させることが重要であ
る。その為には、ポリアルキレングリコール鎖にはオキ
シエチレン基が多く導入されることが好ましい。また、
オキシアルキレン基の平均付加モル数が１〜３００のポ
リアルキレングリコール鎖を用いることが好ましいが、
重合性と親水性の面からは、１〜１００、もしくは５〜
１００のポリアルキレングリコール鎖が適当である。

【００１８】単量体（ＩＩ）は前記一般式（２）で示さ
れるものである。このような単量体（ＩＩ）の例として
は、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸と炭素数
１〜２２個のアルコールとのハーフエステル類；マレイ
ン酸と炭素数１〜２２のアミンとのハーフアミド類；マ
レイン酸と炭素数１〜２２のアミノアルコールとのハー
フアミドもしくはハーフエステル類；これらのアルコー
ルに炭素数２〜４のオキシアルキレンを１〜３００モル
付加させた化合物（Ｃ）とマレイン酸とのハーフエステ
ル類；該化合物（Ｃ）の片末端の水酸基をアミノ化した
化合物とマレイン酸とのハーフアミド類；マレイン酸と
炭素数２〜４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２〜１００のポリアルキレングリコールと
のハーフエステル、マレアミン酸と炭素数２〜４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２〜１
００のポリアルキレングリコールとのハーフアミド、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、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。

【００１９】単量体（ＩＩＩ）は、単量体（Ｉ）及び／
又は単量体（ＩＩ）と共重合可能な単量体である。この
ような単量体（ＩＩＩ）の例としては、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並び
にこれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、
有機アミン塩およびこれらの酸と炭素数１〜２０のアル
キルアルコールおよび炭素数２〜４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２〜１００のポリア
ルキレングリコールとのモノエステル類、ジエステル
類、また、これらの酸と炭素数１〜２０のアルキルアミ
ンおよび炭素数２〜４のグリコールの片末端アミノ化
物、もしくはこれらのグリコールの付加モル数２〜１０
０のポリアルキレングリコールの片末端アミノ化物との
モノアミド、ジアミド類；マレイン酸と炭素数１〜２０
のアルキルアルコールおよび炭素数２〜４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２〜１００の
ポリアルキレングリコールとのジエステル類、また、こ
れらの酸と炭素数１〜２０のアルキルアミンおよび炭素
数２〜４のグリコールの片末端アミノ化物、もしくはこ
れらのグリコールの付加モル数２〜１００のポリアルキ
レングリコールの片末端アミノ化物とのジアミド類；
（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸類ならびにこ
れらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機
アミン塩およびこれらの酸と炭素数１〜２０のアルキル
アルコールおよび炭素数２〜４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２〜１００のポリアルキ
レングリコールとのエステル類、また、炭素数２〜４の
グリコールの片末端アミノ化物、もしくはこれらのグリ
コールの付加モル数２〜１００のポリアルキレングリコ
ールの片末端アミノ化物とのアミド類；スルホエチル
（メタ）アクリレート、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、並びにこれらの一価金属塩、二価金属
塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩；（メタ）アクリ
ルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド等の不飽和
アミド類；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；酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル等のビニルエステル類；スチレン等の芳香族ビニ
ル類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。単量体（ＩＩＩ）として、不飽
和スルホン酸類が用いられる場合は、 不飽和スルホン酸
類の量は、単量体（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の
合計量の３０重量％未満とする。

【００２０】本発明の共重合体（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等が挙げられ
るが、原料単量体及び得られる共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
で更に好ましい。無水マレイン酸を共重合に用いる場
合、有機溶剤を用いた重合が好ましい。

【００２１】水溶液重合を行なう場合は、ラジカル重合
開始剤として、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；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、等の水溶性の重合開始剤が使用され、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Ｆ
ｅ（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、チオ尿素等の
促進剤を併用することもできる。

【００２２】また、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。更に、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。

【００２３】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。

【００２４】本発明のセメント分散剤の特に好ましい製
造方法としては、以下の〜のいずれかの製造方法が
例示される。 ラジカル重合開始剤の半減期が０．５〜５００時間
となる温度で水溶液重合を行う方法。 ラジカル重合開始剤の半減期が０．５〜５００時間
となる温度で、且つ全単量体の使用量が使用する原料の
全量に対して３０〜９５重量％の範囲で水溶液重合を行
う方法。

【００２５】 ラジカル重合開始剤として過硫酸塩を
用い、重合温度が４０〜９０℃の範囲で水溶液重合を行
う方法。 ラジカル重合開始剤として過硫酸塩を用い、重合温
度が４０〜９０℃の範囲で且つ全単量体の使用量が使用
する原料の全量に対して３０〜９５重量％の範囲で水溶
液重合を行う方法。

【００２６】〜の製造方法においては、本発明によ
る特定の平均分子量且つ単量体の高い反応性を得るため
には、ラジカル重合開始剤の半減期が０．５〜５００時
間、好ましくは１〜３００時間、更に好ましくは３〜１
５０時間となる温度で重合反応を行うことが必須であ
り、例えば過硫酸塩を開始剤とした場合、重合反応を４
０〜９０℃、好ましくは４２〜８５℃、更に好ましくは
４５〜８０℃の範囲内で行うことが必要となる。この
際、ラジカル重合開始剤は反応器に初めから仕込んでも
良く、反応器へ滴下しても良く、また目的に応じてこれ
らを組み合わせても良い。重合時間は、好ましくは２〜
６Ｈｒ、更に好ましくは３〜５Ｈｒの範囲が良い。重合
時間が、この範囲より、長すぎたり短すぎたりすると、
重合率の低下や生産性の低下をもたらし好ましくない。
また、原料の全量に対して全単量体の使用量は、３０〜
９５重量％、好ましくは４０〜９３重量％、更に好まし
くは５０〜９０重量％の範囲が良く、使用量がこの範囲
より高すぎたり低すぎたりすると、重合率の低下や生産
性の低下をもたらし好ましくない。この際、単量体
（Ｉ）は反応器に初めから仕込んでおくのが好ましく、
単量体（ＩＩ）及び単量体（ＩＩＩ）は反応器に初めか
ら仕込んでも、反応器に滴下しても良く、また目的に応
じてこれらを組み合わせても良い。さらに、単量体（Ｉ
Ｉ）及び単量体（ＩＩＩ）の中和率は０〜７５％の範囲
内であり、７５％を超える中和率では減水性能が低下す
るため好ましくない。この様な条件下にて重合反応を行
い、反応終了後、必要ならば中和、濃度調整を行う。

【００２７】また、以上の各種の重合において、必要に
応じて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などの連鎖移動剤の１種又
は２種以上を用いることができる。

【００２８】このようにして得られた共重合体（Ａ）
は、そのままでもセメント分散剤の主成分として用いら
れるが、必要に応じて、更に共重合体（Ａ）をアルカリ
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、一価金属及び二価金属の水酸化物、塩化
物及び炭酸塩等の無機塩；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。無水マレイン酸を共重
合に用いた場合、得られた共重合体をそのままセメント
分散剤として用いてもよいし、加水分解して用いてもよ
い。

【００２９】上記〜の製造方法においては、共重合
体（Ａ）中の単量体（Ｉ）／単量体（ＩＩ）／単量体
（ＩＩＩ）の重量比は、（Ｉ）／（ＩＩ）／（ＩＩＩ）
＝５０〜９９／５０〜１／０〜４９、好ましくは（Ｉ）
／（ＩＩ）／（ＩＩＩ）＝６０〜９５／４０〜５／０〜
３０、更に好ましくは（Ｉ）／（ＩＩ）／（ＩＩＩ）＝
７０〜９５／３０〜５／０〜１０の範囲であることが好
ましい。また、共重合体（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「ＧＰ
Ｃ」と呼ぶ）によるポリエチレングリコール換算で１
０，０００〜１００，０００、好ましくは１０，０００
〜８０，０００、更に好ましくは１０，０００〜７０，
０００である。これらの重量比率と重量平均分子量の範
囲を外れると高い減水性能とスランプロス防止性能を発
揮するセメント分散剤が得られない。

【００３０】少なくともセメントと水とセメント分散剤
とを含有するセメント組成物において、セメント分散剤
として本発明のセメント分散剤を用いることができる。
セメント組成物の成分であるセメントは、普通ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント、各種混合セメント等
の水硬セメントである。コンクリート１ｍ³あたりの単
位水量、セメント使用量にはとりたてて制限はないが、
本発明のセメント分散剤を用いたセメント組成物は特に
高耐久性、高強度のコンクリートの製造に適しており、
その意味合いからは、単位水量１２０〜２００ｋｇ／ｍ
³、水／セメント比＝１５〜７０％、好ましくは単位水
量１２０〜１８５ｋｇ／ｍ³、水／セメント比＝２０〜
６０％が推奨される。

【００３１】共重合体（Ａ）は、これらそれぞれの単独
または混合物を水溶液の形態でそのままセメント分散剤
の主成分として使用することができるし、他の公知のセ
メント混和剤と組み合わせて使用しても良い。このよう
な公知のセメント混和剤としては、例えば従来のセメン
ト分散剤、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張材、防水
剤、遅延剤、急結剤、水溶性高分子物質、増粘剤、凝集
剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、硬化促進剤、消泡剤
等を挙げることができる。

【００３２】共重合体（Ａ）は、セメント重量の０．０
１〜１．０％、好ましくは０．０２〜０．５％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。使用量が０．０１％未満では性
能的に不十分であり、逆に１．０％を超える量を使用し
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。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を更に具体的に
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。なお、例中、特にことわりのない限り、％は重量％
を、また、部は重量部を表すものとする。 ＜セメント分散剤（１）を製造するための実施例１＞温
度計、攪拌機、滴下ロート、環流冷却器を備えたガラス
製反応容器にイオン交換水２４．２ｇ、３−メチル−３
−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを３５モル
付加した不飽和アルコール（以下、ＩＰＮ−３５と称
す。）を５０ｇ及びマレイン酸６．４ｇを仕込み、６０
℃に昇温した後、そこへイオン交換水１３．４ｇに過硫
酸アンモニウム０．８６ｇを溶解させた水溶液を１８０
分間で滴下した。その後６０分引き続いて６０℃に温度
を維持して重合反応を完結させ、重量平均分子量３４，
０００の重合体水溶液からなる本発明のセメント分散剤
（１）を得た。 ＜セメント分散剤（２）を製造するための実施例２＞温
度計、攪拌機、滴下ロート、環流冷却器を備えたガラス
製反応容器にイオン交換水１３１．６ｇ、ＩＰＮ−３５
を５０ｇ、マレイン酸を６．４ｇを仕込み、６０℃に昇
温した後、そこにイオン交換水９４ｇに過硫酸アンモニ
ウム０．８６ｇを溶解させた水溶液を１８０分間で滴下
した。その後、６０分間引き続いて６０℃を維持して重
合反応を完結させ、重量平均分子量１７，６００の重合
体水溶液からなるセメント分散剤（２）を得た。 ＜セメント分散剤（３）を製造するための実施例３＞温
度計、攪拌機、滴下ロート、還流冷却器を備えたガラス
製反応容器にイオン交換水１．６１ｇ、ＩＰＮ−３５を
５０ｇ、マレイン酸を６．４ｇを仕込み、６０℃に昇温
した後、そこにイオン交換水１．６８ｇに過硫酸アンモ
ニウム１．２ｇを溶解させた水溶液を１８０分間で滴下
した。その後、６０分間引き続いて６０℃を維持して重
合反応を完結させ、重量平均分子量２５，４００の重合
体水溶液からなるセメント分散剤（３）を得た。 ＜比較セメント分散剤（１）を製造する為の比較例１＞
特公平４−６８３２３号公報の実施例に準じて、比較セ
メント分散剤（１）を合成した。即ち、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１６．７ｇ及びＩＰＮ−
３５を５０ｇ仕込み、９５℃に昇温した後、そこにイオ
ン交換水９．９ｇにマレイン酸６．４ｇ及び過硫酸アン
モニウム０．５７ｇを溶解させた水溶液を１２０分間で
滴下した。その後、９５℃に温度を維持しながらイオン
交換水３．８ｇに過硫酸アンモニウム０．２９ｇを溶解
させた水溶液を６０分間で滴下して、重合反応を完結さ
せ、重量平均分子量７，８００の重合体水溶液からなる
比較セメント分散剤（１）を得た。 ＜比較セメント分散剤（２）を製造するための比較例２
＞特公平４−６８３２３号公報の実施例２と全く同様に
して、重量平均分子量４，３００の重合体水溶液からな
る比較セメント分散剤（２）を得た。

【００３４】以上の結果を表１に示す。表１から本発明
のセメント分散剤は、比較セメント分散剤に比べて単量
体（Ｉ）の重合率が高く、重量平均分子量もセメント分
散剤に適した分子量まで自在に上げることができるのが
分かる。

【００３５】

【表１】

【００３６】＜実施例４〜６、比較例３〜４＞ ［モルタル試験例］本発明のセメント分散剤（１）〜
（３）の重合体水溶液と、比較セメント分散剤（１）、
（２）の重合体水溶液とを用いて、モルタルフロー値を
比較した。試験に使用した材料及びモルタルの配合は、
秩父小野田普通ポルトランドセメント４００ｇ、豊浦標
準砂８００ｇ、各種重合体を含むイオン交換水２６０ｇ
である。

【００３７】モルタルは室温にてモルタルミキサーによ
る機械練り３分で調製し、直径５５ｍｍ、高さ５５ｍｍ
の中空円筒にモルタルを詰める。次に、円筒を垂直に持
ち上げた後、テーブルに広がったモルタルの直径を２方
向について測定し、この平均をフロー値とした。結果を
表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】表２から、本発明のセメント分散剤は、比
較セメント分散剤に比べて重合体の重量平均分子量が高
いため、少量の添加量で同等のモルタルフロー値を与え
ることがわかる。また、本発明のセメント分散剤（１）
は、重合濃度６０％の重合方法を用いていることから重
合率が高いため、重合濃度２０％の本発明のセメント分
散剤（２）や重合濃度９６％の本発明のセメント分散剤
（３）と比べてモルタルフロー値の保持性が優れてい
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明のセメント分散剤は、ポリカルボ
ン酸系重合体にあって、その単量体組成比及び重量平均
分子量を特定することで、高い減水性能とスランプロス
防止能に優れるため施工上の障害が改善される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 正吾 神奈川県川崎市川崎区千鳥町14−１ 株 式会社日本触媒内 (72)発明者 流 浩一郎 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会 社日本触媒内 (56)参考文献 特開 平８−48852（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−345647（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−310458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−118058（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−149056（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−142905（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−172891（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 24/26 C04B 103:32

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式（１） 【化１】 （但し、式中Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³はそれぞれ独立に水素又は
   メチル基を表わし、且つＲ¹、Ｒ³とＲ²とは同時にメチ
   ル基となることはなく、Ｒ⁴は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂
   −又は−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を表わし、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及び
   Ｒ⁴中の合計炭素数は３であり、Ｒ⁵Ｏは炭素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加していてもラン
   ダム状に付加していても良く、Ｒ⁶は水素を表わし、ｐ
   はオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３０
   ０の整数を表わす。）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（Ｉ）５０〜９９重量％
   と、一般式（２） 【化２】 （但し、式中Ｍ¹、Ｍ²はそれぞれ独立に水素、一価金
   属、二価金属、アンモニウム又は有機アミンを表わし、
   Ｘは−ＯＭ²又は−Ｙ−（Ｒ⁷Ｏ）_qＲ⁸を表わし、Ｙは−
   Ｏ−又は−ＮＨ−を表わし、Ｒ⁷Ｏは炭素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加していてもラン
   ダム状に付加していても良く、Ｒ⁸は水素、炭素数１〜
   ２２のアルキル基、フェニル基、アミノアルキル基、ア
   ルキルフェニル基又はヒドロキシルアルキル基（アミノ
   アルキル基、アルキルフェニル基、ヒドロキシルアルキ
   ル基中のアルキル基の炭素数は１〜２２である）を表わ
   し、ｑはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、
   ０〜３００の整数を表わす。但し、Ｍ¹が結合している
   酸素と、Ｘが結合している炭素とが結合して酸無水物基
   （−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を構成しているものを含む。こ
   の場合Ｍ¹とＸは存在しない。）で示されるマレイン酸
   系単量体（ＩＩ）５０〜１重量％、及び共重合可能なそ
   の他の単量体（ＩＩＩ）０〜４９重量％（但し、不飽和
   スルホン酸類は３０重量％未満。なお、（Ｉ）、（Ｉ
   Ｉ）、及び（ＩＩＩ）の合計は１００重量％）を重合し
   て得られる重量平均分子量が１０，０００〜１００，０
   ００の範囲である共重合体（Ａ）を含むことを特徴とす
   るセメント分散剤。
2. 【請求項２】 前記不飽和ポリアルキレングリコールエー
   テル系単量体（Ｉ）のオキシアルキレン基の平均付加モ
   ル数が１〜１００である請求項１に記載のセメント分散
   剤。
3. 【請求項３】 前記不飽和ポリアルキレングリコールエー
   テル系単量体（Ｉ）が、３−メチル−３−ブテン−１−
   オールにエチレンオキサイドを付加した不飽和アルコー
   ルである請求項１または２に記載のセメント分散剤。
4. 【請求項４】 前記共重合体（Ａ）が、水溶液重合により
   得られるものである請求項１〜３の何れかに記載のセメ
   ント分散剤。
5. 【請求項５】一般式（１） 【化３】 （但し、式中Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³はそれぞれ独立に水素又は
   メチル基を表わし、且つＲ¹、Ｒ³とＲ²とは同時にメチ
   ル基となることはなく、Ｒ⁴は−ＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂
   −又は−Ｃ（ＣＨ₃）₂−を表わし、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及び
   Ｒ⁴中の合計炭素数は３であり、Ｒ⁵Ｏは炭素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加していてもラン
   ダム状に付加していても良く、Ｒ⁶は水素を表わし、ｐ
   はオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３０
   ０の整数を表わす。）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（Ｉ）５０〜９９重量％
   と、一般式（２） 【化４】 （但し、式中Ｍ¹、Ｍ²はそれぞれ独立に水素、一価金
   属、二価金属、アンモニウム又は有機アミンを表わし、
   Ｘは−ＯＭ²又は−Ｙ−（Ｒ⁷Ｏ）_qＲ⁸を表わし、Ｙは−
   Ｏ−又は−ＮＨ−を表わし、Ｒ⁷Ｏは炭素数２〜４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、２種以上の場合はブロック状に付加していてもラン
   ダム状に付加していても良く、Ｒ⁸は水素、炭素数１〜
   ２２のアルキル基、フェニル基、アミノアルキル基、ア
   ルキルフェニル基又はヒドロキシルアルキル基（アミノ
   アルキル基、アルキルフェニル基、ヒドロキシルアルキ
   ル基中のアルキル基の炭素数は１〜２２である）を表わ
   し、ｑはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、
   ０〜３００の整数を表わす。但し、Ｍ¹が結合している
   酸素と、Ｘが結合している炭素とが結合して酸無水物基
   （−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を構成しているものを含む。こ
   の場合Ｍ¹とＸは存在しない。）で示されるマレイン酸
   系単量体（ＩＩ）５０〜１重量％、及び共重合可能なそ
   の他の単量体（ＩＩＩ）０〜４９重量％（但し、不飽和
   スルホン酸類は３０重量％未満。なお、（Ｉ）、（Ｉ
   Ｉ）、及び（ＩＩＩ）の合計は１００重量％）を重合し
   て得られる重量平均分子量が１０，０００〜１００，０
   ００の範囲である共重合体（Ａ）の製造方法において、
   ラジカル重合開始剤の半減期が０．５〜５００時間とな
   る温度で水溶液重合を行うことを特徴とするセメント分
   散剤用共重合体（Ａ）の製造方法。
6. 【請求項６】全単量体の使用量が、重合時に使用する原
   料の全量に対して３０〜９５重量％の範囲であることを
   特徴とする請求項５に記載の製造方法。
7. 【請求項７】ラジカル開始剤として過硫酸塩を用い、重
   合温度が４０〜９０℃の範囲であることを特徴とする請
   求項５または６に記載の製造方法。