JP2000226245A

JP2000226245A - セメント組成物用空気連行剤及び該空気連行剤を含むセメント組成物の硬化法

Info

Publication number: JP2000226245A
Application number: JP11026003A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kaneda; 由久金田; Koichi Soeda; 孝一副田; Yasushi Nakamura; 靖中村; Shigeru Ashida; 茂芦田; Kazunobu Tsumura; 和伸津村; Wataru Kugimiya; 渉釘宮
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd; Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Fuji Oil Co Ltd; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】セメントペースト、モルタル、コンクリート
等のセメント組成物に良好な空気を連行するための空気
連行剤の提供及び該空気連行剤を用いたセメント組成物
を提供することを目的とする。【解決手段】大豆蛋白を酵素により加水分解した物を
有効成分とするセメント組成物用空気連行剤および該空
気連行剤を含むセメント組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フライアッシュ
等灰の混入にかかわらず、セメントペースト、モルタ
ル、コンクリート等のセメント組成物に良好な空気を連
行するための空気連行剤（air entraining agent. 以下
「AE剤」ともいう）及びそれを用いたセメント組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】土木建築用セメントモルタル又はセメン
トコンクリート等のセメント組成物の調整には、その作
業性の改善、ブリージングの軽減、凍結融解性に対する
抵抗性の向上などの目的で、混練時に所要の空気量を連
行させるAE剤としてロジン石鹸、アルキルサルフェー
ト、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート
などのアニオン界面活性剤が主に使用されてきた。

【０００３】また、血液アルブミン、ケラチン等の動物
由来の蛋白質を酸、アルカリ、酵素等で処理して加水分
解物とし、これを主に気泡コンクリート用の起泡剤（空
気連行剤）として応用することが知られている。しかし
これら蛋白質の加水分解物単独ではメルカプタン、硫化
水素、アンモニア等の特有の悪乃至不快臭がして作業環
境に悪く、また起泡力、起泡安定性が不十分で、使用時
には前述のアニオン界面活性剤を併用する必要があり、
アニオン界面活性剤と比較すると空気連行剤として機能
的に劣っている。

【０００４】特開昭５２−１２４０２１号公報には動物
由来の蛋白質を酸、アルカリ、酵素等処理を行った加水
分解物またはその１種以上のアミノ酸を、アルデヒドと
反応させて得られた水溶性縮合物をセメント又はコンク
リートの減水剤として利用することを提案しているが、
これは蛋白質の加水分解物そのものの使用ではない。

【０００５】また、特開平６−８０４５３号公報では、
植物蛋白や動物蛋白を乳酸菌を用いて極めて長時間発酵
させ加水分解物を調整しこれを発泡スチレンビーズ等の
軽量骨材の分散性、接着性、セメント流動性等の改善目
的に界面活性組成物としての利用を報告しているが、こ
の加水分解は遊離アミノ酸が生じるようなもので、本発
明者らの検討では極めて品質に劣るものであった。

【０００６】以上の様に蛋白を土木建築用セメントモル
タル又はセメントコンクリートへの利用についてはいく
つかの検討はされているものの、特定の加水分解率にし
た大豆蛋白をAE剤として積極的に検討した研究はなく、
また大豆蛋白の酵素加水分解物とフライアッシュ等の灰
を配合したセメント組成物への空気連行効果を報告した
例も過去存在していない。

【０００７】近年資源の有効利用の点から、発電所で石
炭を燃焼した後に残る灰分、特にいわゆるフライアッシ
ュを結合剤としてセメントに配合するケースが多く見ら
れるようになり、灰が混入されたコンクリートでは灰中
に存在する従来のAE剤が未燃カーボンに吸着するため
か、空気連行の効果が著しく低減され、コンクリートの
品質管理が極めて困難になる等の問題が起こっている。
さらに、灰中の未燃カーボン量は、発電所を運転する際
の使用炭種や運転条件により変動するため、コンクリー
トに所定量の空気を入れるには大変労力がかかり、極め
て困難であった。つまり、AE剤を同一添加量で使用した
場合、未燃カーボン量の少ないフライアッシュを使用す
ると空気が多く入り、一方未燃カーボン量が多いフライ
アッシュを使用すると空気がまったく入らないといった
問題がある。

【０００８】かかる問題を解決すべく、従来、AE剤とし
て例えば特開昭５８-５５３５３号公報にはポリオキシ
エチレンソルビタンオレイン酸エステルが、特開昭５９
-１７４５５５号公報にはソルビトール、グリセリン等
の多価アルコールにエチレンオキサイドを付加し、次い
で脂肪酸でエステル化して非イオン界面活性剤が提案さ
れている。しかし、これらの非イオン界面活性剤は、あ
る程度の効果は発揮するものの、フライアッシュの混入
率が高く未燃カーボン量が大きく変動する場合には、か
なり多量にAE剤を使用する必要があり、空気連行量もフ
ライアッシュ混入率が少ない場合に比較して安定しない
という欠点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、先述し
たような非イオン界面活性剤等で得られなかったフライ
アッシュの混入率が高い場合でも少ない使用量で未燃カ
ーボン残留量にかかわらず安定な空気量を連行する機能
を持ったAE剤が得られないか鋭意検討を行った。しかる
ところ、大豆蛋白を基質とし、これに蛋白質分解酵素を
作用させ、特定程度に加水分解させたもの、大豆の主構
成成分である７S成分または１１S成分を別途に分解され
たポリペプチド混合物が、フライアッシュを配合したセ
メント組成物に添加した場合、優れたAE剤の機能を有す
ることを見い出し、この発明に到達した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の一
つは、０.２２MTCA（トリクロロ酢酸）可溶率が２０％
以上、好ましくは３０〜９０％、更に好ましくは４０〜
９０％の大豆蛋白を酵素により加水分解した物を有効成
分とするセメント組成物用空気連行剤であり、あるい
は、１）メルカプトエタノールを含むSDSポリアクリル
アミドゲル電気泳動法による分析で、分子量５，０００
〜３５,０００の範囲が主体であり、および／または
２）ゲルろ過法による分析で、分子量範囲５，０００〜
３０，０００が全ピークエリア面積の７０％以上、分子
量５,０００未満が全ピークエリア面積の２０％以下、
主ピーク分子量が約８，０００である、大豆蛋白の加水
分解物を有効成分とするセメント組成物用空気連行剤で
あり、大豆蛋白中の７S及び１１S成分を別途に加水分解
して得られる大豆蛋白の酵素加水分解物を有効成分とす
るセメント組成物用空気連行剤である。この連行剤は
水、セメントの他にフライアッシュ等の灰を含むセメン
ト組成物に好適に用いることができる。

【００１１】本発明では、上記の大豆蛋白の加水分解物
を含むセメント組成物を空気連行させ、その後硬化させ
ることによりセメント組成物の製造法であり、特に、フ
ライアッシュ等の灰を含むセメント組成物の硬化物を得
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明ではセメント組成物は、セ
メントペースト、モルタル、コンクリート等の状態で用
いられる。コンクリートまたはモルタルとしては、基本
的にはセメント、水および骨材からなるコンクリートま
たはモルタルすべてを含むが、他の成分を含んでていて
もよい。ここでセメントとは、通常のセメント(普通ポ
ルトランドセメント、早強セメント、超早強セメント、
高炉セメント、フライアッシュセメント等)の他、ソイ
ルセメントのようなセメント系固化剤が含まれる。

【００１３】本発明で用いる大豆蛋白の酵素加水分解物
をモルタル、コンクリート等に添加する方法は常法によ
る。すなわち、練り混ぜ時に水に添加してもよく、練り
混ぜ途中や、練り上がって、固まらないモルタル、コン
クリート等に添加してもよい。

【００１４】本発明で用いる大豆蛋白の酵素加水分解物
の製造について詳しく説明する。酵素で加水分解される
大豆蛋白は、低変性のもので丸大豆もしくはヘキサン等
の溶剤で脱脂された低変性脱脂大豆またはこれらを水抽
出した豆乳もしくは脱脂豆乳、更にはこれに酸を用いて
等電点沈殿させて沈殿画分を回収する分離大豆蛋白が基
質として好ましい。特に低変性脱脂大豆（不二製油(株)
製商品番号NSI６０以上、好ましくはNSI９０以上）を
ｐＨ６〜９、好ましくはｐＨ６．５〜８．０の範囲で７
倍〜１５倍加水し、６０℃以下、好ましくは５０℃以下
で抽出し、オカラ成分を除去した脱脂豆乳を等電点沈殿
させて沈殿画分を回収した分離大豆蛋白のものが好適で
ある。また、これら脱脂大豆、脱脂豆乳、分離大豆蛋白
は、その調製過程中もしくは次に説明する加水分解に前
後してフィチン酸を分解または除去操作するものも好ま
しく用いられる。

【００１５】分解方法は、本発明では酵素により加水分
解を行なう。化学的分解方法である酸加水分解やアルカ
リ加水分解による方法では、強酸性または強アルカリｐ
Ｈで１００℃以上の高温条件で比較的長時間の反応が必
要であり、作業性の問題と高温長時間加熱処理によるイ
オウ臭の発生による悪臭化の問題が生じ、また得られる
空気連行力も酵素加水分解物に比べて劣るからである。

【００１６】本発明で用いられる蛋白質加水分解酵素は
pH３.０以下で活性を示す蛋白質加水分解酵素全般が適
当であり、動物由来のペプシン、カセプシンや微生物由
来の一連のアスパルチックプロテアーゼ類等の例えばニ
ューラーゼF、プロテアーゼM（天野製薬株式会社製）、
スミチームLP（新日本化学株式会社製）等の市販酵素剤
を用いることが出来る。中でもペプシンを用いて加水分
解した大豆蛋白加水分解物は、空気連行能力が高くフラ
イアッシュの混入率が高い場合でも少ない使用量で未燃
カーボン残留量にかかわらず安定な空気量を連行する機
能に優れ好適であるので、本発明に用いる酵素としては
ペプシンが好ましい。

【００１７】また、本発明で用いられる蛋白加水分解酵
素は、５０℃を超え９０℃未満、好ましくは５５〜８５
℃において蛋白質分解活性を有する酵素剤であることが
必要である。これらは植物や動物臓器或いは微生物起源
の市販酵素剤等であってよく、その起源は特に限定され
ない。

【００１８】大豆蛋白の加水分解の程度は、０．２２MT
CA(トリクロロ酢酸）可溶率で２０重量％以上、より好
ましくは、３０〜９０重量％、更に好ましくは４０〜９
０重量％となるのが好ましい。０．２２MTCA(トリクロ
ロ酢酸）可溶率で２０重量％未満だと加水分解物の程度
が低すぎて高分子の状態が残り、AE剤としての効果に乏
しく、又、０．２２MTCA(トリクロロ酢酸）可溶率で９
０重量％を越えると加水分解が進み過ぎて低分子のペプ
チドやアミノ酸が多く含まれ、特に灰性分が多くなった
際のAE剤としての効果が低下するからである。

【００１９】分子量的には、該大豆蛋白加水分解物の構
成成分としては１）メルカプトエタノールを含むSDSポ
リアクリルアミドゲル電気泳動法による分析で、分子量
３５，０００〜５，０００の範囲にあるポリペプチドが
主体であり、および／または２）該大豆蛋白加水分解物
のゲルろ過法により主ピークが約８，０００で、分子量
範囲５，０００〜３０，０００が全ピークエリア面積の
７０％以上であり、分子量範囲５，０００以下が全ピー
クエリア面積の２０％以下であるのがよい。

【００２０】このような分子量分布を有する脱脂大豆、
脱脂豆乳、分離大豆蛋白等の加水分解物は、脱脂大豆、
脱脂豆乳、分離大豆蛋白等の大豆蛋白の主構成成分であ
る７S成分または１１S成分を別途に酵素により加水分解
することにより得ることができる。７S成分または１１S
成分を同時に酵素加水分解すると分子量の低すぎる部分
が生じる場合があり好ましくない。また、７S成分また
は１１S成分を別途に酵素により加水分解し、７S成分の
酵素加水分解物と１１S成分の加水分解物を両方含ませ
ることにより、収率高くかつ蛋白分解物のAE剤としての
性能を高く維持できる。

【００２１】大豆蛋白の酵素による加水分解物の製造例
を、７S成分または１１S成分を別途に酵素により加水分
解した場合について以下説明する。大豆蛋白中の主構成
成分である７S成分、１１S成分を共に含む低変性大豆蛋
白質を基質にして２段階の酵素分解反応、即ち第一分解
反応によって７S成分、そして第二分解反応によって１
１S成分を、或いはその逆に第一分解反応によって１１S
成分、そして第二分解反応によって７S成分をそれぞれ
加水分解して得られる両加水分解物の混合物を得る。

【００２２】１１S成分を第一分解反応により選択的加
水分解する場合は、上記の大豆蛋白を基質とし、１％〜
３０％蛋白濃度の溶液に対して、蛋白加水分解酵素を基
質固形分に対して０.００１〜１％、好ましくは０.０１
〜０.５％の範囲で添加し、４５℃以下、好ましくは３
０〜４０℃においてpH３.０以下、好ましくはpH１.８〜
２.５で、反応時間４時間以内の短時間、好ましくは１
０分〜２時間に０.２２MTCA 可溶率で２０〜５０％とな
るまで反応するのが良い。反応温度が４５℃を超えると
１１S成分以外に７S成分も同時に分解を受け易くなり１
１S成分の選択的な分解が困難となりまた、１１S成分の
分解物自体もより低分子化する為、空気連行剤としての
機能が低下する。また、反応時間が長すぎても１１S成
分の分解物がより低分子化する為前記同様に品質低下が
起り好ましくない。

【００２３】７S成分を第一分解反応により選択加水分
解するには、上記の大豆蛋白を基質とし、０.５％〜２
０％蛋白濃度の溶液に対して、蛋白加水分解酵素を基質
固形分に対して０.００１〜０.５％、好ましくは０.０
１〜０.５％の範囲で添加し、反応温度５０℃以上、好
ましくは５５〜８５℃においてpH３.０より高いpH、好
ましくはpH３.５〜８.０で、反応時間２時間以内の短時
間、好ましくは１０分〜３０分程度で、０.２２MTCA 可
溶率で２０〜５０％となるまで反応することで実施でき
る。

【００２４】第一分解反応終了後、反応液から選択的加
水分解物を回収する場合は、pH分画が簡便で好適であ
り、１１S成分の選択的加水分解物を回収する場合pH３
〜５、好ましくはpH３.５〜４.５の範囲に調整し、７S
成分の選択的加水分解物を回収する場合pH３〜６、好ま
しくはpH３.５〜５.５の範囲に調整し、選択的加水分解
物を主体とする上清画分とし、未分解の画分を主体とす
る沈殿画分を遠心分離やフィルタープレス分離等で各々
回収する。

【００２５】第二分解反応は、上述した第一分解反応後
に分離して得られた沈殿画分（７S成分あるいは１１S成
分に富んだ画分）に加水して、第一分解反応とは異なる
条件にて第二分解反応を行うのがよい。例えば１１S成
分を第一分解反応した後であると、４５℃より高い反応
温度で７S成分に富んだ画分を第二分解反応する。この
場合特にpH３.０以下、５０℃以上で行うのが好適であ
る。７S成分を第一分解した後であると、１１S成分に富
んだ画分を第二分解反応する。この場合特にpH３.０以
下、反応温度４５℃以下で行うことが好適である。尚、
７S成分を第一分解反応し、１１S成分に富んだ画分を第
二分解反応する場合は、第一分解反応後の分離操作は必
ずしも必要ではなく、第一分解反応液をそのまま第二分
解反応に移すことも出来る。第二分解反応に用いる蛋白
分解酵素は反応pHで活性を持つものであれば良く、前述
した酵素が例示される。反応時間は２時間以内の短時
間、好ましくは１０分〜３０分程度で、０.２２MTCA 可
溶率で２０〜５０％程度に分解する。

【００２６】このようにして第一分解反応で得られた分
解物と第二分解反応で得られた分解物を全量を用い、又
は一方若しくは両方の分解物に精製を行なって任意の割
合いに例えば９：１〜１：９で混合し、その後必要に応
じてpHを５〜１２の範囲で調整、殺菌加熱処理または長
期保存の腐敗防止のために防腐剤の添加を行い、液体状
または、溶液を噴霧乾燥等で乾燥させ粉末状とする。

【００２７】本発明の大豆蛋白酵素加水分解物の主要構
成成分の解析は、メルカプトエタノールを含むSDSポリ
アクリルアミドゲル電気泳動法（以下SDS-PAGE）による
公知の分析方法により可能であり、標準分子量マーカー
の移動度から各ポリペプチドの分子量を評価でき、デン
シトメーターによる定量も可能である。上記のようにし
て得た大豆蛋白酵素加水分解物の主要構成成分は、典型
的には、分子量約１０，０００、約２０，０００、約２
５，０００、約２９，０００、約３２，０００からなる
が両画分を全量用いた場合に比べて例えば１１Sを選択
的に加水分解した画分を多く用いるときは上記のうち分
子量１０，０００の成分が多くなり他の成分が少なくな
るなど、両加水分解物の配合割合によっては多少現れに
くい成分がある。

【００２８】本発明の大豆蛋白酵素加水分解物のゲルろ
過法による分子量評価は、以下の条件で行う。条件）カラム；東ソー（株）製、SW3000XL（７．６ｍｍ
×３０ｃｍ）溶出液；1％SDS及び０.２MNaClを含む25ｍM燐酸緩衝液
（ｐH 7）を用い、流速0.8ｍｌ／分で溶出。検出；２２
０ｎｍの吸光度。分析するサンプルを上記溶出液に０.５％濃度（０.１％
メルカプトエタノールを含む）で溶解後、２分煮沸して
完全に溶解させて、分析に供する。尚、分子量既知の標
準蛋白質の溶出時間をもとに、分子量評価を行う。本発
明の大豆蛋白酵素加水分解物は、分子量５，０００〜３
０，０００のものが全ピークエリア面積の７０％以上で
あり、分子量５，０００未満が全ピークエリア面積の２
０％以下であるのが好ましい。

【００２９】本発明では加水分解物の起泡力は、５重量
％水溶液１００ｍｌに大豆油を４ｍｌ加え、これをホモ
ヂナイザー（日本精機社製）により１００００ｒｐｍで
１分間処理し、調製された泡をメスシリンダーに移して
その泡容量（ｍｌ）を測定して求めると一般に２５０以
上、好適には３００以上を有している。

【００３０】前記灰の典型例はフライアッシュであり、
石炭燃焼後に残る灰分、例えば発電所の微粉炭燃焼ボイ
ラーの節炭器ホッパーや空気予熱器ホッパーに集まるシ
ンダアッシュ、さらには電気集塵器で補収されたフライ
アッシュ、セパレータにて分級した細粉及び粗粉などが
挙げられる。

【００３１】水、セメント及び灰を含有するセメント組
成物を得る際に、本発明のAE剤は、当該セメント及び灰
の合計量に対して０．００１〜１．０重量％の範囲で添
加されるのがよい。AE剤の添加量が多すぎると効果の向
上はあまりないので経済的に好ましくなく、少なすぎる
と所期の効果を得ることが困難となる。この添加量は、
灰の配合量及び目的とする連行空気量によって変動し
得、試し練りにより上記範囲内で定めるのが好ましい
が、例えば灰を多く混入した場合はAE剤は、０．１〜
０．３重量％の範囲で添加でき、灰の混入量が少ない場
合は０．００１〜０．１重量％程度の添加量で所期の効
果を得られる。

【００３２】また、本発明のAE剤とともに、従来コンク
リートの性質や性能を改善するために用いられている、
公知のセメント分散剤、コンクリート減水剤、硬化促進
剤、硬化遅延剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤などの各
種混和剤を必要に応じて併用することができる。以下、
実施例、比較例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。

【００３３】実施例１本発明大豆蛋白加水分解物の調製不二製油（株）製の低変性脱脂大豆フレーク（商品番号
NSI ９０）に４０℃の温水１０倍量を加え、これにNaOH
溶液を加えてpH７.０に調整した。これを緩やかに撹拌
して１時間抽出し、遠心分離機にて不溶画分のオカラと
可溶画分の脱脂豆乳とに分離した。

【００３４】得られた脱脂豆乳に塩酸を加えてpHを４.
５に調整し、生じた蛋白質沈殿物を遠心分離機にて回収
し分離大豆蛋白カードを得た。次いで、分離大豆蛋白カ
ードに加水し塩酸を加えてpH２.０、分離大豆蛋白１０
重量％に調製し、この溶液１Lに対してペプシン（日本
バイオコン製）２００mgを加え、３７℃で３０分間加水
分解した（第一反応）。反応液を電気泳動で分析した結
果、大豆蛋白中の１１S成分は選択的に加水分解され、
１１Sに相当する移動度のバンドは消失し、１１S成分に
由来する低分子化されたペプチド成分、および分解を受
けていない７S成分に相当する移動度のバンドが認めら
れた。

【００３５】反応液は、NaOHを用いてpH４.５に調整し
生じてくる沈殿を遠心分離機にて１１S成分の分解物を
含んだ上清画分と７S成分に富んだ沈殿画分（未分解の
画分）とに分離した。なお、ペプシン分解物の反応液の
最終０.２２MTCA可溶率は、２５％、pH分画後の上清画
分の最終０.２２MTCA可溶率は、７２％、pH分画後の上
清画分の容量回収率は８０％、pH分画後の上清画分の固
形分回収率は２４％であった。

【００３６】７S成分に富んだ沈殿画分（未分解の画
分）は、加水し塩酸を加えてpH２.０、固形分７重量％
に調製し、この溶液１Lに対してペプシン（日本バイオ
コン製）１００mgを加え、６０℃で２０分間再度加水分
解を行った（第二反応）。なお、ペプシン分解後の反応
液の最終０.２２MTCA可溶率は、４６％であった。沈殿
画分の反応液は、１１S成分を含んだ上清画分と混合
し、混合液としNaOH溶液を用いてpH６.５に調整した
後、殺菌加熱、噴霧乾燥にて実施例１の大豆蛋白酵素加
水分解物を得た。

【００３７】得られた大豆蛋白酵素加水分解物の組成
は、粗蛋白質７４％、灰分１１％、水分５％であり、
０.２２M TCA可溶率は、５２％であった。得られた大豆
蛋白酵素加水分解物をセメント組成物用空気連行剤とし
て下記の試験に供した。

【００３８】実施例２実施例１と同様にして調製した分離大豆蛋白カードに加
水し塩酸を加えてpH２.０、分離大豆蛋白１０重量％に
調製し、この溶液１Lに対してペプシン（日本バイオコ
ン製）２００mgを加え、６０℃で６０分間加水分解し、
７S成分、１１S成分の量成分を同時に加水分解した。反
応液にNaOH溶液を用いてpH７.０に調整した後、殺菌加
熱、噴霧乾燥にて実施例２の大豆蛋白加水分解物を得
た。得られた大豆蛋白酵素加水分解物の組成は、粗蛋白
質７７％、灰分８％、水分５％であり、０.２２M TCA可
溶率は、４８％であった。得られた大豆蛋白酵素加水分
解物をセメント組成物用空気連行剤として下記の試験に
供した。

【００３９】比較例１大豆蛋白加水分解物の調製不二製油（株）製の低変性脱脂大豆フレーク（商品番号
NSI９０）に４０℃の温水１０倍量を加え、これにNaOH
溶液を加えてその pHを７.０に調整した。これを緩やか
に撹拌して１時間抽出し、遠心分離機にて不溶画分のオ
カラと可溶画分の脱脂豆乳とに分離した。得られた脱脂
豆乳に塩酸を加えてそのpHを４.５に調整し、生じた蛋
白質沈殿物を遠心分離機にて回収し分離大豆蛋白カード
を得た。なお、この分離大豆蛋白カードに置いては、固
形分が４０重量％であり、この固形分中における粗蛋白
質純度が９５重量％であった。次いで、この分離大豆蛋
白カードにNaOH溶液を用いてpH７.０に調整した後、こ
れを噴霧乾燥させて比較例１の未分解大豆蛋白物を調製
した。得られた大豆蛋白物の組成は、粗蛋白質９２％、
灰分４％、水分５％であり、０.22M TCA可溶率は、４％
であった。

【００４０】比較例２比較例１と同様にして調整した分離大豆蛋白カードに加
水し塩酸を加えてpH２.０、分離蛋白１０重量％に調整
し、この溶液１Lに対してペプシン（日本バイオコン
製）２００mgを加え、３７℃で１５分間加水分解した。
この反応液にNaOH溶液を用いてpH７.０に調整した後、
これを噴霧乾燥させて比較例２の大豆蛋白加水分解物を
調製した。得られた大豆蛋白酵素加水分解物の組成は、
粗蛋白質８７％、灰分９％、水分５％であり、０.２２M
TCA可溶率は、１６％であった。

【００４１】比較例３比較例１と同様にして調整した分離大豆蛋白カードに塩
酸を加えてPH１.５、分離蛋白５重量％に調製し、この
溶液を９８℃で４時間、酸加水分解し、この反応液にNa
OH溶液を用いてpH７.０に調整した後、これを噴霧乾燥
させて比較例３の大豆蛋白酸加水分解物を調製した。得
られた大豆蛋白酸加水分解物の組成は、粗蛋白質８２
％、灰分１４％、水分５％であり、０.２２M TCA可溶率
は、２５％であった。

【００４２】比較例４比較例１と同様にして調整した分離大豆蛋白カードにNa
OH溶液を用いてpH１０に調整し、９８℃で２時間、アル
カリ加水分解した。この反応液を塩酸を用いてpH７.０
に調整した後、これを噴霧乾燥させて比較例４の大豆蛋
白アルカリ加水分解物を調製した。得られた大豆蛋白ア
ルカリ加水分解物の組成は、粗蛋白質８６％、灰分８
％、水分５％であり、０.２２M TCA可溶率は、３８％で
あった。本発明の大豆蛋白酵素加水分解物をセメント組
成物用空気連行剤(AE剤)として用いた場合の有効性を評
価するために以下の試験を行なった。試験例１フライアッシュ混入よる本発明の大豆蛋白酵
素加水分解物の起泡力および起泡安定性についての試験

【００４３】使用材料 AE剤：実施例１および比較例１〜４で得られた大豆蛋白
及び大豆蛋白加水分解物並びに下記の市販AE剤Ａ，Ｂ２
種、フライアッシュとして下記の物を用いた。市販AE剤A：303A （株）エヌエムビー社製、主成分＝ア
ルキルアリルスルホン酸塩系陰イオン界面活性剤市販AE剤B：775S （株）エヌエムビー社製、主成分＝変
性アルキルカルボン酸化合物系陰イオン界面活性剤フライアッシュ：銘柄：碧南火力発電所産、強熱原料：
１.４％、メチレンブルー吸着量：０.１５mg/g、比重：
２.２６、比表面積：３４９０cm²/g

【００４４】試験方法各AE剤を水にて溶解させ、これを20% NaOH溶液を用い
てpH１２.５、濃度１％溶液に調製した。この溶液１０m
lを栓付きメスシリンダー１００mlに入れ、更にフライ
アッシュを０.５g添加した。これを手動にて１５秒間、
上下に激しく振り、静置させ撹拌直後（０Ｔｉｍｅ）の
起泡容量と、３０分放置後の起泡容量を測定し、起泡力
および起泡安定性について評価した。試験結果を表1に
示す。

【００４５】

【表１】攪拌直後と30分放置後の起泡容量

【００４６】表1の試験結果から明らかなように、本発
明品の実施例１は、比較例１〜４の大豆蛋白および加水
分解物よりもフライアッシュが混入した場合の起泡力お
よびその安定性に優れ、また市販のAE剤２種と比較して
も起泡力およびその安定性が優れていた。また、大豆蛋
白中の７成分と１１S成分とを別途に加水分解しなかっ
た実施例２の場合は、起泡力およびその安定性にやや劣
る傾向が認められた。以上の様に、大豆蛋白酵素加水分
解物の分解度が０.２２M TCAで２０以下では、フライア
ッシュが混入した系で起泡力およびその安定性は不十分
であり、酸およびアルカリ加水分解により本発明の０.
２２M TCA範囲に調製したとしても物性は発現しないこ
とがわかる。酸およびアルカリ加水分解物の物性が低い
原因は、これらの分解方法ではその加水分解物は、大部
分が分子量５０００以下の低分子のペプチドまで加水分
解される為に起泡力および安定性が発現しないものと思
われる。

【００４７】次いで、コンクリートに用いた場合につい
て、本発明の大豆蛋白酵素加水分解物の空気連行剤とし
ての有効性を明確にする為、具体的にコンクリートを用
いて評価試験を行なった。

【００４８】試験例２フライアッシュ混入コンクリー
トでの評価実施例１の大豆蛋白酵素加水分解物および市販AE剤２種
を用いてフライアッシュ混入コンクリートでの評価を行
った。使用材料１.セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメ
ント株式会社製）２.フライアッシュ：碧南火力発電所産（強熱減料：１.
４％、メチレンブルー吸着量：０.１５mg/g、比重：２.
２６、比表面積：３４９０cm²/g）３.細骨材：小笠原産陸砂（比重：２.５６、粗粒率：
２.８３）４.粗骨材：岩瀬産砕石６号（比重：２.６３、粗粒率：
６.０４）岩瀬産砕石５号（比重：２.６４、粗粒率：７.００）５.練り水：上水道水６.減水剤：ポゾリスNO.７０（商品番号（株）エヌエム
ビー社製）

【００４９】コンクリートの配合上記の使用材料を用い、コンクリートの配合は、目標ス
ランプ１８±２cm、目標空気量５±０.５％、フライア
ッシュをセメントに対して内割り３０％混合した配合を
試し練りにより定めた。その配合を表２に示す。

【００５０】試験方法コンクリートの練り混ぜ方法は、容量５０リットルの強
制式ミキサーを用いて、粗骨材、セメント、フライアッ
シュ、細骨材、練り水を投入して９０秒練り混ぜて排出
することにより行った。得られたコンクリートについて
空気量の経時変化（JIS A 1128により測定）を試験し
た。その結果を表３に示す。

【００５１】

【表２】コンクリートの配合＊は、単位量（Kg／m³）試験結果

【００５２】

【表３】コンクリートの空気量の経時変化 AE剤の使用量はセメント、フライアッシュの合計量に対
する固形分重量％で示した。表３に示すように本発明の
大豆蛋白の酵素による加水分解物を用いたものについて
は、他の市販AE剤に比べて少ない使用量で所定の空気量
を連行することができ、空気量の経時変化も極めて少な
く安定した空気量が得られることがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者副田孝一千葉県佐倉市大作二丁目４番２号太平洋セメント株式会社佐倉研究所内 (72)発明者中村靖茨城県筑波郡谷和原村絹の台４丁目３番地不二製油株式会社つくば研究開発センター内 (72)発明者芦田茂茨城県筑波郡谷和原村絹の台４丁目３番地不二製油株式会社つくば研究開発センター内 (72)発明者津村和伸茨城県筑波郡谷和原村絹の台４丁目３番地不二製油株式会社つくば研究開発センター内 (72)発明者釘宮渉茨城県筑波郡谷和原村絹の台４丁目３番地不二製油株式会社つくば研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大豆蛋白を酵素により加水分解した物を
有効成分とするセメント組成物用空気連行剤。
【請求項２】大豆蛋白を酵素により加水分解した物の
０.２２ M トリクロロ酢酸による可溶率が２０重量％以
上である請求項１記載のセメント組成物用空気連行剤。
【請求項３】大豆蛋白を酵素により加水分解した物の
０.２２ Mトリクロロ酢酸による可溶率が３０〜９０重
量％である請求項１記載の空気連行剤。
【請求項４】１）メルカプトエタノールを含むSDS ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動法による分析で、分子量
５,０００〜３５,０００の範囲が主体であり、および／
または２）ゲルろ過法による分析で、分子量範囲５,０
００〜３０,０００が全ピークエリア面積の７０％以
上、分子量５,０００未満が全ピークエリア面積の２０
％以下、主ピーク分子量が約８，０００である、大豆蛋
白を酵素により加水分解した物を有効成分とするセメン
ト組成物用空気連行剤。
【請求項５】大豆蛋白を酵素により加水分解した物
が、大豆蛋白中の７S及び１１S成分を別途に加水分解し
て得られる物である請求項２乃至４記載のセメント組成
物用空気連行剤。
【請求項６】セメント組成物がフライアッシュを含む
ものである請求項１乃至５記載の空気連行剤。
【請求項７】請求項２乃至６記載のセメント組成物用
空気連行剤を含むセメント組成物。
【請求項８】請求項２乃至６記載のセメント組成物用
空気連行剤を含むセメント組成物を空気連行させ、その
後硬化させることによるセメント組成物の硬化方法。