JP2001019512A - セメント用分散剤 - Google Patents
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- C04B24/24—Macromolecular compounds
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- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スランプ保持性能および減水性能の両者に優
れたセメント用分散剤の提供。 【解決手段】 α,β−エチレン性不飽和カルボン酸ま
たはそのアルカリ塩とアルキレンオキサイド鎖を置換基
に有するアクリルアミドまたはメタクリルアミドを必須
構成単量体とする共重合体を分散剤成分とする。
れたセメント用分散剤の提供。 【解決手段】 α,β−エチレン性不飽和カルボン酸ま
たはそのアルカリ塩とアルキレンオキサイド鎖を置換基
に有するアクリルアミドまたはメタクリルアミドを必須
構成単量体とする共重合体を分散剤成分とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント用分散剤に
関するもので、詳しくは、スランプ保持性能および減水
性能に優れたセメント用分散剤に関するものであり、化
学品製造技術に属するものである。
関するもので、詳しくは、スランプ保持性能および減水
性能に優れたセメント用分散剤に関するものであり、化
学品製造技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から土木、建築などの分野におい
て、モルタルやコンクリ−トなどの硬化性のセメント配
合物が大量に使用されている。このようなセメント配合
物から得られる硬化体の強度を向上させる一つの方法
は、セメント配合物における水／セメント比の減少を図
ることであり、水／セメント比の減少を可能とする性能
（減水剤として用いられている薬剤に求められる性能で
あり、以下「減水性能」という）に優れた分散剤を添加
することである。一方、セメント配合物は、配合後の時
間の経過と共に稠性（コンシステンシ−）が低くなり作
業性が低下するものであるが、一般的にセメント配合物
は、生コンプラントにて調製した後、これをミキサ−車
で工事現場まで運搬して打設を行うことが多く、セメン
ト配合物の調製から打設までの間にかなりの時間が必要
で、その間セメント配合物に充分な流動性を保たせなけ
ればならない。そのための一つの方法に、スランプフロ
−の経時的な減少を抑える性能（以下「スランプ保持性
能」という）に優れた分散剤を添加することがある。
て、モルタルやコンクリ−トなどの硬化性のセメント配
合物が大量に使用されている。このようなセメント配合
物から得られる硬化体の強度を向上させる一つの方法
は、セメント配合物における水／セメント比の減少を図
ることであり、水／セメント比の減少を可能とする性能
（減水剤として用いられている薬剤に求められる性能で
あり、以下「減水性能」という）に優れた分散剤を添加
することである。一方、セメント配合物は、配合後の時
間の経過と共に稠性（コンシステンシ−）が低くなり作
業性が低下するものであるが、一般的にセメント配合物
は、生コンプラントにて調製した後、これをミキサ−車
で工事現場まで運搬して打設を行うことが多く、セメン
ト配合物の調製から打設までの間にかなりの時間が必要
で、その間セメント配合物に充分な流動性を保たせなけ
ればならない。そのための一つの方法に、スランプフロ
−の経時的な減少を抑える性能（以下「スランプ保持性
能」という）に優れた分散剤を添加することがある。
【０００３】上記減水性能またはスランプ保持性能に優
れた分散剤として、特公平２−16260号公報には、不飽
和アミドスルホン酸を必須構成単量体とする共重合体か
らなる分散剤が開示されている。また、特公平5−11057
号公報および特公平6−104585号公報には、アルキレン
オキサイド付加（メタ）アクリレ−トを必須構成単量体
とする共重合体からなる分散剤が開示されている。更
に、特開平7−118044号公報には、アルキレンオキサイ
ド付加（メタ）アクリレ−トとプロペニルフェニルエ−
テルとを必須構成単量体とする共重合体からなる分散剤
が開示されている。しかし、上記公報に開示された分散
剤は、減水性能およびスランプ保持性能の両者を必ずし
も充分に満足させるものではない。
れた分散剤として、特公平２−16260号公報には、不飽
和アミドスルホン酸を必須構成単量体とする共重合体か
らなる分散剤が開示されている。また、特公平5−11057
号公報および特公平6−104585号公報には、アルキレン
オキサイド付加（メタ）アクリレ−トを必須構成単量体
とする共重合体からなる分散剤が開示されている。更
に、特開平7−118044号公報には、アルキレンオキサイ
ド付加（メタ）アクリレ−トとプロペニルフェニルエ−
テルとを必須構成単量体とする共重合体からなる分散剤
が開示されている。しかし、上記公報に開示された分散
剤は、減水性能およびスランプ保持性能の両者を必ずし
も充分に満足させるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のものを凌駕する、減水性能およびスランプ保持性能の
いずれにも優れたセメント用分散剤を提供することにあ
る。
のものを凌駕する、減水性能およびスランプ保持性能の
いずれにも優れたセメント用分散剤を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは，α,β−
エチレン性不飽和カルボン酸またはそのアルカリ塩と特
定溝造の置換基を有するアクリルアミドまたはメタクリ
ルアミド（以下両者を併せて（メタ）アクリルアミドと
いう）とを共重合して得られる共重合体を用いることに
より上記課題が解決されること、更にそれらの単量体と
不飽和スルホン酸またはその塩とを共重合させることに
より得られる共重合体を用いることにより減水性能がさ
らに向上し、経時的なスランプロスの少ない分散剤が得
られることを見いだして本発明を完成したのであうる。
すなわち、本発明は、α,β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸またはそのアルカリ塩（以下両者を併せて不飽和カ
ルボン酸（塩）という）とアルキレンオキサイド鎖を置
換基に有する（メタ）アクリルアミドを必須構成単量体
とする共重合体からなることを特徴とするセメント用分
散剤および前記単量体と不飽和スルホン酸またはその塩
（以下両者を併せて不飽和スルホン酸（塩）という）も
必須構成単量体とする共重合体からなることを特徴とす
るセメント用分散剤に関するものである。
エチレン性不飽和カルボン酸またはそのアルカリ塩と特
定溝造の置換基を有するアクリルアミドまたはメタクリ
ルアミド（以下両者を併せて（メタ）アクリルアミドと
いう）とを共重合して得られる共重合体を用いることに
より上記課題が解決されること、更にそれらの単量体と
不飽和スルホン酸またはその塩とを共重合させることに
より得られる共重合体を用いることにより減水性能がさ
らに向上し、経時的なスランプロスの少ない分散剤が得
られることを見いだして本発明を完成したのであうる。
すなわち、本発明は、α,β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸またはそのアルカリ塩（以下両者を併せて不飽和カ
ルボン酸（塩）という）とアルキレンオキサイド鎖を置
換基に有する（メタ）アクリルアミドを必須構成単量体
とする共重合体からなることを特徴とするセメント用分
散剤および前記単量体と不飽和スルホン酸またはその塩
（以下両者を併せて不飽和スルホン酸（塩）という）も
必須構成単量体とする共重合体からなることを特徴とす
るセメント用分散剤に関するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下，本発明を詳細に説明する。 （１）不飽和カルボン酸（塩）について 本発明の分散剤を構成する共重合体の必須構成単量体成
分としての不飽和カルボン酸（塩）としては、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸およびイタコン酸ならびにそのアルカ
リ塩等が挙げられる。アルカリ塩としては、Ｎaおよび
Ｋ等のアルカリ金属塩、ＣaおよびＭg等のアルカリ土類
金属塩、エチルアミン等のアミン塩等が挙げられ、本発
明にとり好ましいものはアルカリ全属塩である。これら
の不飽和カルボン酸（塩）は、一種を単独で用いてもよ
いし、二種以上を併用してもよい。これらの不飽和カル
ボン酸（塩）のうち、マレイン酸やイタコン酸などのよ
うなジカルボン酸は、共重合体中のカルボキシル基密度
が高くなるため、これらを多量に使用した共重合体はセ
メントや砂との相互作用により増粘および凝集が生じや
すいので、本発明においては、アクリル酸（塩）、メタ
クリル酸（塩）から選択される一種または二種以上を用
いることが好ましく、アクリル酸（塩）を用いることが
更に好ましい。
分としての不飽和カルボン酸（塩）としては、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸およびイタコン酸ならびにそのアルカ
リ塩等が挙げられる。アルカリ塩としては、Ｎaおよび
Ｋ等のアルカリ金属塩、ＣaおよびＭg等のアルカリ土類
金属塩、エチルアミン等のアミン塩等が挙げられ、本発
明にとり好ましいものはアルカリ全属塩である。これら
の不飽和カルボン酸（塩）は、一種を単独で用いてもよ
いし、二種以上を併用してもよい。これらの不飽和カル
ボン酸（塩）のうち、マレイン酸やイタコン酸などのよ
うなジカルボン酸は、共重合体中のカルボキシル基密度
が高くなるため、これらを多量に使用した共重合体はセ
メントや砂との相互作用により増粘および凝集が生じや
すいので、本発明においては、アクリル酸（塩）、メタ
クリル酸（塩）から選択される一種または二種以上を用
いることが好ましく、アクリル酸（塩）を用いることが
更に好ましい。
【０００７】（2）（メタ）アクリルアミド 本発明の分散剤を構成する共重合体の第二の必須構成単
量体成分はアルキレンオキサイド鎖を置換基に有する
（メタ）アクリルアミドである。アルキレンオキサイド
鎖を置換基に有する（メタ）アクリルアミドは、ヒドロ
キシル基含有のアクリルアミドにアルキレンオキサイド
をそのまま付加する方法、Ｎ−メチロ−ルアクリルアミ
ドやＮ−エチロ−ルアクリルアミドとアルキレンオキサ
イド付加アルコ−ルを酸触媒もしくはアルカリ触媒等を
用いる公知のエ−テル化反応により調製され、エ−テル
化反応は酸触媒もしくはアルカリ触媒と言った様な公知
の方法で実施できる。アルキレンオキサイド付加アルコ
−ルの具体例としては、ポリオキシ工チレンラウリルエ
−テル、ポリオキシエチレントリデシルエ−テル、ポリ
オキシエチレンセチルエ−テル、ポリオキシエチレンス
テアリルエ−テル、ポリオキシ工チレンオレイル工−テ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニル二一テル、ポリ
オキシエチレンオクチルフュニルエ−テルなどのポリオ
キシエチレンアルキルエ−テル類およびポリオキシエチ
レンアルキルアリルエ−テル類およびポリオキシエチレ
ンモノラウレ−ト、ポリオキシエチレンモノステアレ−
ト、ポリオキシエチレンモノオレ−トなどのボリオキシ
エチレンモノカルボン酸エステル類などが挙げられる。
本発明においては、Ｎ−メチロ−ルアクリルアミドやＮ
−エチロ−ルアクリルアミドなどのＮ位にアルキロ−ル
基が置換されているものとエチレンオキサイド付加アル
コ−ルとの反応物が望ましい。また、本発明の（メタ）
アクリルアミドは、一分子中に二つ以上のエチレン性不
飽和結合を有してもよいが、共重合体を製造する際にゲ
ル化しやすいという点から、分子中にただ一つの工チレ
ン性不飽和結合を有するものが好ましい。
量体成分はアルキレンオキサイド鎖を置換基に有する
（メタ）アクリルアミドである。アルキレンオキサイド
鎖を置換基に有する（メタ）アクリルアミドは、ヒドロ
キシル基含有のアクリルアミドにアルキレンオキサイド
をそのまま付加する方法、Ｎ−メチロ−ルアクリルアミ
ドやＮ−エチロ−ルアクリルアミドとアルキレンオキサ
イド付加アルコ−ルを酸触媒もしくはアルカリ触媒等を
用いる公知のエ−テル化反応により調製され、エ−テル
化反応は酸触媒もしくはアルカリ触媒と言った様な公知
の方法で実施できる。アルキレンオキサイド付加アルコ
−ルの具体例としては、ポリオキシ工チレンラウリルエ
−テル、ポリオキシエチレントリデシルエ−テル、ポリ
オキシエチレンセチルエ−テル、ポリオキシエチレンス
テアリルエ−テル、ポリオキシ工チレンオレイル工−テ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニル二一テル、ポリ
オキシエチレンオクチルフュニルエ−テルなどのポリオ
キシエチレンアルキルエ−テル類およびポリオキシエチ
レンアルキルアリルエ−テル類およびポリオキシエチレ
ンモノラウレ−ト、ポリオキシエチレンモノステアレ−
ト、ポリオキシエチレンモノオレ−トなどのボリオキシ
エチレンモノカルボン酸エステル類などが挙げられる。
本発明においては、Ｎ−メチロ−ルアクリルアミドやＮ
−エチロ−ルアクリルアミドなどのＮ位にアルキロ−ル
基が置換されているものとエチレンオキサイド付加アル
コ−ルとの反応物が望ましい。また、本発明の（メタ）
アクリルアミドは、一分子中に二つ以上のエチレン性不
飽和結合を有してもよいが、共重合体を製造する際にゲ
ル化しやすいという点から、分子中にただ一つの工チレ
ン性不飽和結合を有するものが好ましい。
【０００８】本発明における（メタ）アクリルアミドと
しては、下記化１の式に示す構造式で表される化合物
が、減水性能およびスランプ保持性能のいずれにも優れ
た分散剤を得やすく好ましい。
しては、下記化１の式に示す構造式で表される化合物
が、減水性能およびスランプ保持性能のいずれにも優れ
た分散剤を得やすく好ましい。
【０００９】
【化１】
【００１０】上記式において、RlはＨまたはメチル基、
R2、R3はアルキレン基であり、R4はＨ、アルキル基また
はアルキルフェニル墓であり、nは繰返し数を示してい
る。R2、R3のアルキレン基としては、 R2の場合は炭素
原子数１〜２０、 R3の場合は炭素原子数２〜４のアル
キレン基が好ましい。R4のアルキル基またはアルキルフ
ェニル基のアルキル基としては、炭素原子数１〜５０の
アルキル基が挙げられ、本発明にとり好ましいアルキル
基は炭素原子数が１〜４０、さらに好ましいものは炭素
原子数が１〜３０であるアルキル基であり、そのような
アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、イソブチル、へキシル、オクチル、イソオ
クチル、2-エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシ
ル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、
イソトリデシル、テトラデシル、へキサデシル、オクタ
デシル、工イコシル、ドコシル、テトラコシル、トリア
コンチルなどが、また、アルキルフェニル基の具体例と
してはオクチルフェニル、ノニルフェニル、ジノニルフ
ェニルなどが挙げられる。本発明においては、セメント
粒子表面の濡れ性を増加させてセメント分散性を向上さ
せる効果およびセメントモルタルヘの空気連行量を増加
させてセメント強度を高める効果に優れることから、R4
がアルキルフェニル基または炭素数１〜１６のアルキル
基であることが特に好ましく、R4がノニルフェニル基、
オクチルフェニル基、デシル基、ウンデシル基、トリデ
シル基、ラウリル基またはステアリル基であることが好
ましい。
R2、R3はアルキレン基であり、R4はＨ、アルキル基また
はアルキルフェニル墓であり、nは繰返し数を示してい
る。R2、R3のアルキレン基としては、 R2の場合は炭素
原子数１〜２０、 R3の場合は炭素原子数２〜４のアル
キレン基が好ましい。R4のアルキル基またはアルキルフ
ェニル基のアルキル基としては、炭素原子数１〜５０の
アルキル基が挙げられ、本発明にとり好ましいアルキル
基は炭素原子数が１〜４０、さらに好ましいものは炭素
原子数が１〜３０であるアルキル基であり、そのような
アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、イソブチル、へキシル、オクチル、イソオ
クチル、2-エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシ
ル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、
イソトリデシル、テトラデシル、へキサデシル、オクタ
デシル、工イコシル、ドコシル、テトラコシル、トリア
コンチルなどが、また、アルキルフェニル基の具体例と
してはオクチルフェニル、ノニルフェニル、ジノニルフ
ェニルなどが挙げられる。本発明においては、セメント
粒子表面の濡れ性を増加させてセメント分散性を向上さ
せる効果およびセメントモルタルヘの空気連行量を増加
させてセメント強度を高める効果に優れることから、R4
がアルキルフェニル基または炭素数１〜１６のアルキル
基であることが特に好ましく、R4がノニルフェニル基、
オクチルフェニル基、デシル基、ウンデシル基、トリデ
シル基、ラウリル基またはステアリル基であることが好
ましい。
【００１１】上記式における繰返し数nは１〜２００で
あることが好ましく、２〜１６０であることがより好ま
しく、５〜１２０であることが特に好ましい。nが０で
ある場合には、得られた分散剤のスランプ保持性能が不
十分となり、nが２００を超えるものであると、式に示
される化合物自体が高粘度となり、製造時における作業
性の低下、共重合反応性の低下などの不都合が生じる。
あることが好ましく、２〜１６０であることがより好ま
しく、５〜１２０であることが特に好ましい。nが０で
ある場合には、得られた分散剤のスランプ保持性能が不
十分となり、nが２００を超えるものであると、式に示
される化合物自体が高粘度となり、製造時における作業
性の低下、共重合反応性の低下などの不都合が生じる。
【００１２】（3）不飽和スルホン酸（塩） 本発明の共重合体としては、不飽和スルホン酸（塩）を
も必項構成単量体とする共重合体が挙げられる。不飽和
スルホン酸（塩）の具体例としては、2-アクリルアミド
2-メチルプロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド-2-
メチルプロピルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ピニ
ルスルホン酸、スルホアルキルアクリレ−ト、スルホア
ルキルメタクリレ−ト、アリ−ルスルホン酸、メタリル
スルホン酸、3-メタクリルアミド2−ヒドロキシブロピ
ルスルホン酸，スルホン酸アクリレ−トならびにそのア
ルカリ塩が挙げられる。このアルカリ塩の例としては不
飽和カルボン酸（塩）の説明において記述したものなど
が挙げられ、本発明にとり好ましいものはアルカリ金属
塩である。これらの不飽和スルホン酸（塩）は、一種を
単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。本
発明における不飽和スルホン酸（塩）としては，不飽和
アミドスルポン酸またはその塩（以下「不飽和アミドス
ルホン酸（塩）」という）を用いることが好ましく、な
かでもベンゼン環をもたない不飽和アミドスルホン酸
（塩）、特に2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスル
ホン酸（塩）を用いることが好ましい。
も必項構成単量体とする共重合体が挙げられる。不飽和
スルホン酸（塩）の具体例としては、2-アクリルアミド
2-メチルプロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド-2-
メチルプロピルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ピニ
ルスルホン酸、スルホアルキルアクリレ−ト、スルホア
ルキルメタクリレ−ト、アリ−ルスルホン酸、メタリル
スルホン酸、3-メタクリルアミド2−ヒドロキシブロピ
ルスルホン酸，スルホン酸アクリレ−トならびにそのア
ルカリ塩が挙げられる。このアルカリ塩の例としては不
飽和カルボン酸（塩）の説明において記述したものなど
が挙げられ、本発明にとり好ましいものはアルカリ金属
塩である。これらの不飽和スルホン酸（塩）は、一種を
単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。本
発明における不飽和スルホン酸（塩）としては，不飽和
アミドスルポン酸またはその塩（以下「不飽和アミドス
ルホン酸（塩）」という）を用いることが好ましく、な
かでもベンゼン環をもたない不飽和アミドスルホン酸
（塩）、特に2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスル
ホン酸（塩）を用いることが好ましい。
【００１３】（4）共重合体 本発明における共重合体において不飽和カルボン酸
（塩）と（メタ）アクリルアミドとの共重合割合は、こ
の共重合体全体に対して不飽和カルボン酸（塩）１０〜
９５重量％（より好ましくは３０〜８５重量％）、（メ
タ）アクリルアミド５〜９０重量％（より好ましくは１
５〜７０重量％）であることことが好ましい。共重合割
合がこの範囲外であると，減水性能およびスランプ保持
性能の一方または両方が不足しやすく、また共重合後に
おいて未反応の単量体が多く残存して保存安定性が低下
する恐れがある為好ましくない。
（塩）と（メタ）アクリルアミドとの共重合割合は、こ
の共重合体全体に対して不飽和カルボン酸（塩）１０〜
９５重量％（より好ましくは３０〜８５重量％）、（メ
タ）アクリルアミド５〜９０重量％（より好ましくは１
５〜７０重量％）であることことが好ましい。共重合割
合がこの範囲外であると，減水性能およびスランプ保持
性能の一方または両方が不足しやすく、また共重合後に
おいて未反応の単量体が多く残存して保存安定性が低下
する恐れがある為好ましくない。
【００１４】また、不飽和スルホン酸（塩）も必須の構
成単量体とする場合の共重合体において三者の共重合割
合は，この共重合体全体に対して不飽和カルボン酸
（塩）１０〜８５重量％（より好ましくは３０〜７０重
量％）、（メタ）アクリルアミド１０〜８５重量％（よ
り好ましくは１０〜８５重量％）、不飽和スルホン酸
（塩）５〜８０重量％（より好ましくは１０〜６０重量
％）であることが好ましい。不飽和スルホン酸（塩）の
共重合割合が５重量％未満では、これを共重合したこと
による効果が充分に得られず、一方不飽和スルホン酸
（塩）の共重合割合が８０重量％を超えると、共重合体
全体に対する不飽和カルボン酸（塩）および（メタ）ア
クリルアミドの共重合割合が少なくなるので減水性能お
よびスランプ保持性能の一方または両方が不足しやす
い。
成単量体とする場合の共重合体において三者の共重合割
合は，この共重合体全体に対して不飽和カルボン酸
（塩）１０〜８５重量％（より好ましくは３０〜７０重
量％）、（メタ）アクリルアミド１０〜８５重量％（よ
り好ましくは１０〜８５重量％）、不飽和スルホン酸
（塩）５〜８０重量％（より好ましくは１０〜６０重量
％）であることが好ましい。不飽和スルホン酸（塩）の
共重合割合が５重量％未満では、これを共重合したこと
による効果が充分に得られず、一方不飽和スルホン酸
（塩）の共重合割合が８０重量％を超えると、共重合体
全体に対する不飽和カルボン酸（塩）および（メタ）ア
クリルアミドの共重合割合が少なくなるので減水性能お
よびスランプ保持性能の一方または両方が不足しやす
い。
【００１５】本発明の共重合体を構成する必須単量体
は、上記のとうりであるが、必要に応じて他の重合性単
量体、例えばアクリルアミド、酢酸ビニル、スチレン、
アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシア
ルキルエステル、アクリル酸アルキレングリコ−ルエス
テル、メタクリル酸アルキルエステル等を本発明の効果
を損わない範囲で共重合体の単量体成分として使用する
ことが出来る。
は、上記のとうりであるが、必要に応じて他の重合性単
量体、例えばアクリルアミド、酢酸ビニル、スチレン、
アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシア
ルキルエステル、アクリル酸アルキレングリコ−ルエス
テル、メタクリル酸アルキルエステル等を本発明の効果
を損わない範囲で共重合体の単量体成分として使用する
ことが出来る。
【００１６】本発明の共重合体としては、その重量平均
分子量が１,０００〜５００,０００の範囲にあるものが
好ましく、５,０００〜５０,０００の範囲にあるものが
より好ましい。重量平均分子量が１,０００末満では、
減水性能およびスランプ保持性能の一方または両方が低
下する。一方、重量平均分子量が５００,０００を超え
る場合には、共重合体の粘度が高くなりすぎるため、製
造時および使用時における取扱い性が低下するので好ま
しくない。尚、本明細書中における重量平均分子量は、
水系ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフイ−によるポ
リエチレンオキサイド換算の分子量である。
分子量が１,０００〜５００,０００の範囲にあるものが
好ましく、５,０００〜５０,０００の範囲にあるものが
より好ましい。重量平均分子量が１,０００末満では、
減水性能およびスランプ保持性能の一方または両方が低
下する。一方、重量平均分子量が５００,０００を超え
る場合には、共重合体の粘度が高くなりすぎるため、製
造時および使用時における取扱い性が低下するので好ま
しくない。尚、本明細書中における重量平均分子量は、
水系ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフイ−によるポ
リエチレンオキサイド換算の分子量である。
【００１７】本発明の共重合体は，不飽和カルボン酸
（塩）および（メタ）アクリルアミド、またはさらに不
飽和スルホン酸（塩）を常法により重合することにより
得られ、更に一般的には共重合体中に存在するカルボキ
シル基は、その一部又は全部をアルカリ塩、すなわち、
アルカリ塩型の共重合体としてセメントに配合される。
アルカリ塩型の共重合体を得る方法としては、不飽和カ
ルボン酸（塩）またはこれと不飽和スルホン酸（塩）と
についていずれも酸を選択し、これを（メタ）アクリル
アミドと共重合させたのち得られた共重合体の一部また
は全部をアルカリ全属水酸化物等により中和する方法、
各成分のアルカリ塩を共重合させる方法のいずれでもよ
いが、共重合後に中和する方法が好ましい。
（塩）および（メタ）アクリルアミド、またはさらに不
飽和スルホン酸（塩）を常法により重合することにより
得られ、更に一般的には共重合体中に存在するカルボキ
シル基は、その一部又は全部をアルカリ塩、すなわち、
アルカリ塩型の共重合体としてセメントに配合される。
アルカリ塩型の共重合体を得る方法としては、不飽和カ
ルボン酸（塩）またはこれと不飽和スルホン酸（塩）と
についていずれも酸を選択し、これを（メタ）アクリル
アミドと共重合させたのち得られた共重合体の一部また
は全部をアルカリ全属水酸化物等により中和する方法、
各成分のアルカリ塩を共重合させる方法のいずれでもよ
いが、共重合後に中和する方法が好ましい。
【００１８】共重合の際には、一般的に水、低級アルコ
−ル類、ケトン類、炭化水素系溶剤、酢酸工チルなどが
重合媒体としてされ、これらの溶媒は単独でも混合溶媒
としても用いられる。特に好ましい重合溶媒は水および
低級アルコ−ル類である。重合聞始剤としては、従来公
知の過硫酸塩系、アゾ系、ベンゾイルパ−オキサイド
系、レドックス系などが用いられ、さらに、共重合体の
分子量を調節するなどの目的で、チオ−ル系、次亜リン
酸系、アミン系などの従来の公知の連鎖移動剤も用いる
ことができる。
−ル類、ケトン類、炭化水素系溶剤、酢酸工チルなどが
重合媒体としてされ、これらの溶媒は単独でも混合溶媒
としても用いられる。特に好ましい重合溶媒は水および
低級アルコ−ル類である。重合聞始剤としては、従来公
知の過硫酸塩系、アゾ系、ベンゾイルパ−オキサイド
系、レドックス系などが用いられ、さらに、共重合体の
分子量を調節するなどの目的で、チオ−ル系、次亜リン
酸系、アミン系などの従来の公知の連鎖移動剤も用いる
ことができる。
【００１９】（５）分散剤の使用方法 本発明の分散剤は、各種ポルトランドセメント、フライ
アッシュセメント、各種混合セメント、特殊セメントな
どの水硬性セメントを使用するセメント配合物に添加し
て用いられる。分散剤は、水溶液状でセメント配合物に
添加されることが好ましいが、粉末あるいは粒状として
添加してもよく、またセメント配合物の練り混ぜ後に添
加することも可能である。また、粉末あるいは粒状で添
加する場合には、あらかじめセメントと、あるいは骨材
などのセメント配合物成分とプレミックスした後に練り
混ぜることもできる。分散剤の添加量は、セメント配合
物中のセメントに対して、固形分換算として０.００５
〜２.５重量％とすることが好ましく、０.０５〜１.５
重量％とすることがより好ましい。添加量が上記範囲未
満では、減水性能またはスランプ保持性能が不十分とな
る場合がある。一方、上記範囲を超えて添加しても、そ
の効果が飽和する傾向にあるため経済的ではなく、また
凝結遅廷や連行空気量過多などの間題が生じる恐れがあ
る。なお、本発明の分散剤は単独で用いてもよいし、従
来公知の減水剤または流動化剤などのセメント用分散剤
と併用してもよい。
アッシュセメント、各種混合セメント、特殊セメントな
どの水硬性セメントを使用するセメント配合物に添加し
て用いられる。分散剤は、水溶液状でセメント配合物に
添加されることが好ましいが、粉末あるいは粒状として
添加してもよく、またセメント配合物の練り混ぜ後に添
加することも可能である。また、粉末あるいは粒状で添
加する場合には、あらかじめセメントと、あるいは骨材
などのセメント配合物成分とプレミックスした後に練り
混ぜることもできる。分散剤の添加量は、セメント配合
物中のセメントに対して、固形分換算として０.００５
〜２.５重量％とすることが好ましく、０.０５〜１.５
重量％とすることがより好ましい。添加量が上記範囲未
満では、減水性能またはスランプ保持性能が不十分とな
る場合がある。一方、上記範囲を超えて添加しても、そ
の効果が飽和する傾向にあるため経済的ではなく、また
凝結遅廷や連行空気量過多などの間題が生じる恐れがあ
る。なお、本発明の分散剤は単独で用いてもよいし、従
来公知の減水剤または流動化剤などのセメント用分散剤
と併用してもよい。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。下記表１に示す単量体組成で、開始剤として
過硫酸ナトリウムを使用して、連鎖移動剤としてβ−メ
ルカプトプロピオン酸を使用して、通常のラジカル重合
方法により８０℃で５時間の水溶液重合を行った後、水
酸化ナトリウムにより中和させて、実施例１〜３および
比較例１、２の分散剤の水溶液を得たこれらの分散剤水
溶液の固形分濃度は約４０重量％、pＨは約７.５であっ
た。
説明する。下記表１に示す単量体組成で、開始剤として
過硫酸ナトリウムを使用して、連鎖移動剤としてβ−メ
ルカプトプロピオン酸を使用して、通常のラジカル重合
方法により８０℃で５時間の水溶液重合を行った後、水
酸化ナトリウムにより中和させて、実施例１〜３および
比較例１、２の分散剤の水溶液を得たこれらの分散剤水
溶液の固形分濃度は約４０重量％、pＨは約７.５であっ
た。
【００２１】尚、表1において用いた略号の意味は以下
の通りである。 AA：アクリル酸 E09AMD：化２で示されるエチレンオキサイド９モル付加
のN−メチロ−ルアクリルアミド EO23AMD：化３で示されるエチレンオキサイド２３モル
付加のN−メチロ−ルアクリルアミド EO9A：ポリオキシエチレンメチルエ−テル（エチレンオ
キサイド９モル）付加メタクリレ−ト EO23A：ポリオキシエチレンメチルエ−テル（エチレン
オキサイド２３モル）付加メタクリレ−ト ATBS：東亜合成株式会社製，2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸（ATBSは東亜合成株式会社の登
録商標である）
の通りである。 AA：アクリル酸 E09AMD：化２で示されるエチレンオキサイド９モル付加
のN−メチロ−ルアクリルアミド EO23AMD：化３で示されるエチレンオキサイド２３モル
付加のN−メチロ−ルアクリルアミド EO9A：ポリオキシエチレンメチルエ−テル（エチレンオ
キサイド９モル）付加メタクリレ−ト EO23A：ポリオキシエチレンメチルエ−テル（エチレン
オキサイド２３モル）付加メタクリレ−ト ATBS：東亜合成株式会社製，2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸（ATBSは東亜合成株式会社の登
録商標である）
【００２２】
【化２】
【００２３】
【化３】
【００２４】上記の各分散剤水溶液を用いて、水／セメ
ント比が０.４５、砂／セメント比が２.０となるように
調製し、セメント５００重量部に対する分散剤の添加量
（固形分換算の重童部）を変化させてセメントモルタル
を調製した。セメントは、住友大阪セメント製普通ポル
トランドセメントを、また砂はセメント試験用豊浦標準
砂を用いた。具体的な操作方法としては，セメントと砂
とを先ず予備混合し、これをカップに移して攪拌しなが
ら、水で希釈した各分散剤水溶波を添加した。この添加
終了直後に、JlS R 5201のフロ−試験に準じてスランプ
フロ−値を測定した。その結果を表lおよび図1に示す。
ント比が０.４５、砂／セメント比が２.０となるように
調製し、セメント５００重量部に対する分散剤の添加量
（固形分換算の重童部）を変化させてセメントモルタル
を調製した。セメントは、住友大阪セメント製普通ポル
トランドセメントを、また砂はセメント試験用豊浦標準
砂を用いた。具体的な操作方法としては，セメントと砂
とを先ず予備混合し、これをカップに移して攪拌しなが
ら、水で希釈した各分散剤水溶波を添加した。この添加
終了直後に、JlS R 5201のフロ−試験に準じてスランプ
フロ−値を測定した。その結果を表lおよび図1に示す。
【００２５】実施例１〜４および比較例１〜２の分散剤
を用いて、分散剤を添加（添加量対セメント当り０.１
６％重量部）して調整したセメントモルタルについて、
更に１時間後および２時間後のスランプフロ−値を同時
に測定することにより，スランプフロ−値の経時変化を
評価した。その結果を表１に示す。以上の結果より、初
期のフロー値および経時のフロー値両者において、実施
例の方が比較例よりも良好な結果であることが分かる。
実施例の中でも特にＡＴＢＳを共重合した共重合体の流
動性の経時安定性が良好である。また、添加量を０.１
６％〜０.４８％位迄変化させた時の初期のフロー値の
結果からも、比較例よりも実施例の方が、添加量に応じ
てフロー値が増加する割合が大きく、比較例よりも少量
の添加量でフロー値が良好ということが分かる。
を用いて、分散剤を添加（添加量対セメント当り０.１
６％重量部）して調整したセメントモルタルについて、
更に１時間後および２時間後のスランプフロ−値を同時
に測定することにより，スランプフロ−値の経時変化を
評価した。その結果を表１に示す。以上の結果より、初
期のフロー値および経時のフロー値両者において、実施
例の方が比較例よりも良好な結果であることが分かる。
実施例の中でも特にＡＴＢＳを共重合した共重合体の流
動性の経時安定性が良好である。また、添加量を０.１
６％〜０.４８％位迄変化させた時の初期のフロー値の
結果からも、比較例よりも実施例の方が、添加量に応じ
てフロー値が増加する割合が大きく、比較例よりも少量
の添加量でフロー値が良好ということが分かる。
【００２６】
【表1】
【００２７】
【発明の効果】本発明の共重合体には親水性のアルキレ
ンオキサイドからなる側鎖が高極性のアミド結合を介し
て導人されている。このため、本発明の分散剤はアルキ
レンオキサイド鎖が例えばエステル結合を介して導入さ
れてた共重合体からなる従来の分散剤に比べて、セメン
ト配合物中においてセメント粒子の周囲に効率よく水和
層が形成されるためと思われるが、減水性能およびスラ
ンプ保持性能に優れた特性を示す。また必須構成単量体
としてさらに不飽和スルホン酸（塩）を有する場合に
は、分散剤の減水性能およびスランプ保持性能がさらに
良好となる。さらに、アミド結合はpＨが１２.５にもな
る強アルカリのセメントモルタル中でも加水分解がしに
くく，セメントモルタル中での加水分解による急激なス
ランプロスがなく、経時的にも安定なものである。ま
た、不飽和スルホン酸（塩）として不飽和アミドスルホ
ン酸（塩）を用いた場合には，この不飽和アミドスルホ
ン酸（塩）がアミド結合を有するために，水との相溶性
および水への溶解性がさらに高く、また疎水性物質を水
に溶解または分散させる能力に優れるため、分散剤水溶
液などの保存安定性がより向上し、また減水性能および
スランプ保持性能の良好な分散剤となる。
ンオキサイドからなる側鎖が高極性のアミド結合を介し
て導人されている。このため、本発明の分散剤はアルキ
レンオキサイド鎖が例えばエステル結合を介して導入さ
れてた共重合体からなる従来の分散剤に比べて、セメン
ト配合物中においてセメント粒子の周囲に効率よく水和
層が形成されるためと思われるが、減水性能およびスラ
ンプ保持性能に優れた特性を示す。また必須構成単量体
としてさらに不飽和スルホン酸（塩）を有する場合に
は、分散剤の減水性能およびスランプ保持性能がさらに
良好となる。さらに、アミド結合はpＨが１２.５にもな
る強アルカリのセメントモルタル中でも加水分解がしに
くく，セメントモルタル中での加水分解による急激なス
ランプロスがなく、経時的にも安定なものである。ま
た、不飽和スルホン酸（塩）として不飽和アミドスルホ
ン酸（塩）を用いた場合には，この不飽和アミドスルホ
ン酸（塩）がアミド結合を有するために，水との相溶性
および水への溶解性がさらに高く、また疎水性物質を水
に溶解または分散させる能力に優れるため、分散剤水溶
液などの保存安定性がより向上し、また減水性能および
スランプ保持性能の良好な分散剤となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】分散剤の添加量とスランプフロ−値との関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０４Ｂ 103:40 Ｆターム(参考） 4D077 AA10 AB20 AC05 BA02 BA03 BA07 CA02 CA03 CA15 DD05Y DD09Y DD10Y DD17Y DD19Y DD32Y DE07Y DE08Y DE09Y DE24Y DE29Y 4J027 AC03 AC09 AJ01 AJ08 BA02 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA08 BA14 CB02 CB03 CB09 CC02 CD00
Claims (2)
- 【請求項１】 α,β−エチレン性不飽和カルボン酸ま
たはそのアルカリ塩とアルキレンオキサイド鎖を置換基
に有するアクリルアミドまたはメタクリルアミドを必須
構成単量体とする共重合体からなることを特徴とするセ
メント用分散剤。 - 【請求項２】 共重合体が不飽和スルホン酸またはその
塩も必須構成単量体とする共重合体であることを特徴と
する請求項１記載のセメント用分散剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187373A JP2001019512A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント用分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187373A JP2001019512A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント用分散剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019512A true JP2001019512A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16204882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11187373A Pending JP2001019512A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | セメント用分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019512A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007326727A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | シリカフュームスラリー用分散剤、シリカフュームスラリー及びコンクリートの製造方法 |
| JP2007326728A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | コンクリートの製造方法及びコンクリート |
| JP2008536994A (ja) * | 2005-04-22 | 2008-09-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ポリ（オキシアルキレン）アクリルアミドの酵素合成 |
| JP2014512327A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-22 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 促進剤組成物 |
| JP2014512328A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-22 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 促進剤組成物 |
| CN108219081A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 辽宁奥克化学股份有限公司 | 一种聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN108675802A (zh) * | 2016-07-15 | 2018-10-19 | 李碧钗 | 一种高效陶瓷减水剂的制备方法 |
-
1999
- 1999-07-01 JP JP11187373A patent/JP2001019512A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536994A (ja) * | 2005-04-22 | 2008-09-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | ポリ（オキシアルキレン）アクリルアミドの酵素合成 |
| JP2007326727A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | シリカフュームスラリー用分散剤、シリカフュームスラリー及びコンクリートの製造方法 |
| JP2007326728A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | コンクリートの製造方法及びコンクリート |
| JP2014512327A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-22 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 促進剤組成物 |
| JP2014512328A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-22 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 促進剤組成物 |
| CN108675802A (zh) * | 2016-07-15 | 2018-10-19 | 李碧钗 | 一种高效陶瓷减水剂的制备方法 |
| CN108219081A (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-29 | 辽宁奥克化学股份有限公司 | 一种聚羧酸减水剂及其制备方法 |
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