JP2006083001A - 水硬性組成物用混和剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 特定のオレフィン−マレイン酸共重合体(I)と、特定の共重合体(A)、特定の共重合体(B)及び特定の共重合体(C)からなる群から選ばれる一種以上の共重合体(II)とを含む水硬性組成物用混和剤であって、(A)/(B)/(C)の重量比が図1の三角図表の点a1、点b1、点c1、点d1で囲まれる範囲外にある特定条件を満たす水硬性組成物用混和剤。
【選択図】 図1
Description
下記の共重合体(A)、共重合体(B)及び共重合体(C)からなる群から選ばれる一種以上の共重合体(II)とを含む水硬性組成物用混和剤であって、
共重合体(A)、共重合体(B)、共重合体(C)の重量比が、図1に示す三角図表の点a1〔(A)/(B)=40/60〕、点b1〔(A)/(B)/(C)=30/60/10〕、点c1〔(A)/(B)/(C)=25/65/10〕、点d1〔(A)/(B)=25/75〕で囲まれる範囲外にある水硬性組成物用混和剤に関する。
下記の一般式(a1)で表される単量体の少なくとも1種(A1)と、下記の一般式(a2−1)で表される単量体及び下記一般式(a2−2)で表される単量体から選ばれる少なくとも1種(A2)とを共重合させて得られる共重合体
Ra 3:炭素数2〜3のアルキレン基
Ra 4:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
q:0〜2の数
r:平均付加モル数であり、110〜300の数
を表す。)
(式中、
Ra 1、Ra 2:水素原子又はメチル基
Ra 3:炭素数2〜3のアルキレン基
Ra 4:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
q:0〜2の数
r:平均付加モル数であり、110〜300の数
を表す。)
Ra 5、Ra 6、Ra 7:水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOMa 2であり、(CH2)sCOOMa 2はCOOMa 1又は他の(CH2)sCOOMa 2と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のMa 1、Ma 2は存在しない。
Ra 8:水素原子又はメチル基
Ma 1、Ma 2、Ya 1:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
s:0〜2の数
を表す。)
下記の一般式(b1)で表される単量体の少なくとも1種(B1)と、下記の一般式(b2−1)で表される単量体及び下記一般式(b2−2)で表される単量体から選ばれる少なくとも1種(B2)とを共重合させて得られる共重合体
Rb 1、Rb 2:水素原子又はメチル基
Rb 3:炭素数2〜3のアルキレン基
Rb 4:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
x:0〜2の数
y:平均付加モル数であり、1以上50以下の数
を表す。)
Rb 5、Rb 6、Rb 7:水素原子、メチル基又は(CH2)zCOOMb 2であり、(CH2)sCOOMb 2はCOOMb 1又は他の(CH2)zCOOMb 2と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のMb 1、Mb 2は存在しない。
Rb 8:水素原子又はメチル基
Mb 1、Mb 2、Yb 1:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
z:0〜2の数
を表す。)
下記の一般式(c1)で表される単量体の少なくとも1種(C1)と、マレイン酸又はその塩もしくは無水物(C2)とを共重合させて得られる共重合体
Rc 1O(Rc 2O)pRc 3 (c1)
(式中、
Rc 1:炭素数2〜5のアルケニル基
Rc 2:炭素数2〜3のアルキレン基
Rc 3:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
p:平均付加モル数であり、2〜150の数
を表す。)
本発明に用いられる共重合体(I)は、オレフィン−マレイン酸共重合体であり、オレフィンと、マレイン酸、マレイン酸無水物またはマレイン酸塩の共重合体である。鎖状オレフィンと、マレイン酸、マレイン酸無水物またはマレイン酸塩の混合物の共重合体が好ましい。カーボン類の分散とセメントの分散を阻害しない面から、オレフィン由来の構成単位の炭素数は6〜14であり、好ましくは、8〜12、特に好ましくは、8〜10である。共重合体(I)としては、下記の構成単位(I)を有する共重合体が好ましい。
R:炭素数6〜14の二価の炭化水素基
X:水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基、有機アンモニウム基
である。〕
(1)共重合体(A)
共重合体(A)の製造に用いられる前記一般式(a1)で表される単量体(A1)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、メトキシポリブチレングリコール、メトキシポリスチレングリコール、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封鎖ポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸、マレイン酸との(ハーフ)エステル化物や、(メタ)アリルアルコールとのエーテル化物、及び(メタ)アクリル酸、マレイン酸、(メタ)アリルアルコールへのエチレンオキシド(以下、EOと表記する)、プロピレンオキシド(以下、POと表記する)付加物が好ましく用いられ、一般式(a1)中のRa 1は水素原子が好ましく、qは0が好ましい。より好ましくはアルコキシ、特に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。
2≦(Xi)<5(重量%)
5≦(Xii)≦20(重量%)、更に5≦(Xii)≦15(重量%)
であることが好ましい。
共重合体(B)の製造に用いられる前記一般式(b1)で表される単量体としては、前記単量体(A1)で例示したものが挙げられる。これらの好ましいものも、前記単量体(A1)と同様である。なお、一般式(b1)中のRb 1は水素原子が好ましく、xは0が好ましい。
2≦(Yi)<15(重量%)
15≦(Yii)≦30(重量%)、更に15≦(Yii)≦25(重量%)
であることが好ましい。
前記一般式(c1)において、Rc 1はビニル基、アリル基、メタリル基が好ましく、アリル基が最も好ましい。また、Rc 2は炭素数2〜3のアルキレン基であり、EO、POの単独、ランダム、ブロック、交差付加によりRc 2Oが形成され、好ましくはエチレンオキシドの単独付加である。Rc 3は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。また、pは平均付加モル数であり、水硬性組成物の粘性低減効果の発現性から2〜150の数であり、2〜90の数が好ましく、10〜60の数が更に好ましく、20〜50の数が最も好ましい。
本発明の水硬性組成物用混和剤は、共重合体(I)を2〜30重量%(固形分換算)、更に5〜20重量%(固形分換算)含有することが好ましい。また、本発明の水硬性組成物用混和剤は、水硬性組成物中の水硬性粉体に対して、共重合体(I)が0.001〜0.1重量%(固形分換算)の比率で使用することが好ましく、0.005〜0.05重量%(固形分換算)が更に好ましい。
点a1〔(A)/(B)=40/60〕、
点b1〔(A)/(B)/(C)=30/60/10〕、
点c1〔(A)/(B)/(C)=25/65/10〕、
点d1〔(A)/(B)=25/75〕
で囲まれる範囲外にある。ここで、範囲外とは、当該重量比が、これらの点を結ぶ直線上にある場合も包含することとする(以下同様)。図1では、斜線部の範囲外(白地部分)が本発明の重量比を満たすものである。
点a2〔(A)/(B)=60/40〕、
点b2〔(A)/(B)/(C)=40/40/20〕、
点c2〔(A)/(B)/(C)=20/60/20〕、
点d2〔(A)/(B)=20/80〕
で囲まれる範囲外にあることである。図2では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点a3〔(A)/(B)=75/25〕、
点b3〔(A)/(B)/(C)=40/25/35〕、
点c3〔(A)/(B)/(C)=5/60/35〕、
点d3〔(A)/(B)/(C)=5/95〕
で囲まれる範囲外にあることである。図3では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点e1〔(A)=100〕、
点f1〔(A)/(B)=95/5〕、
点g1〔(A)/(C)=95/5〕
で囲まれる範囲外にあり、且つ
点h1〔(B)=100〕、
点i1〔(A)/(B)=5/95〕、
点j1〔(B)/(C)=95/5〕
で囲まれる範囲外にあり、且つ
点k1〔(C)=100〕、
点l1〔(A)/(C)=5/95〕、
m1〔(B)/(C)=5/95〕
で囲まれる範囲外にあることである。図4では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点(イ)〔(A)/(B)/(C)=80/15/5〕、
点(ロ)〔(A)/(B)/(C)=35/65/10〕、
点(ハ)〔(A)/(B)/(C)=30/60/10〕、
点(ニ)〔(A)/(B)/(C)=25/65/10〕、
点(ホ)〔(A)/(B)/(C)=25/70/5〕、
点(ヘ)〔(A)/(B)/(C)=5/90/5〕、
点(ト)〔(A)/(B)/(C)=5/15/80〕、
点(チ)〔(A)/(B)/(C)=15/5/80〕、
点(リ)〔(A)/(B)/(C)=80/5/15〕
で囲まれる範囲内にあることである。ここで、範囲内とは、当該重量比が、これらの点を結ぶ直線上にある場合も包含することとする(以下同様)。図7では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点(イ)〔(A)/(B)/(C)=80/15/5〕、
点(ヌ)〔(A)/(B)/(C)=55/40/5〕、
点(ル)〔(A)/(B)/(C)=40/40/20〕、
点(ヲ)〔(A)/(B)/(C)=20/60/20〕、
点(ワ)〔(A)/(B)/(C)=20/75/5〕、
点(ヘ)〔(A)/(B)/(C)=5/90/5〕、
点(ト)〔(A)/(B)/(C)=5/15/80〕、
点(チ)〔(A)/(B)/(C)=15/5/80〕、
点(リ)〔(A)/(B)/(C)=80/5/15〕
で囲まれる範囲内にあることである。図8では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点(イ)〔(A)/(B)/(C)=80/15/5〕、
点(カ)〔(A)/(B)/(C)=70/25/5〕、
点(ヨ)〔(A)/(B)/(C)=40/25/35〕、
点(タ)〔(A)/(B)/(C)=5/60/35〕、
点(ト)〔(A)/(B)/(C)=5/15/80〕、
点(チ)〔(A)/(B)/(C)=15/5/80〕、
点(リ)〔(A)/(B)/(C)=80/5/15〕
で囲まれる範囲内にあることである。図9では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点(レ)〔(A)/(B)/(C)=70/10/20〕、
点(ソ)〔(A)/(B)/(C)=20/60/20〕、
点(ツ)〔(A)/(B)/(C)=10/60/30〕、
点(ネ)〔(A)/(B)/(C)=10/20/70〕、
点(ナ)〔(A)/(B)/(C)=20/10/70〕、
で囲まれる範囲内にあることである。図10では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
点(レ)〔(A)/(B)/(C)=70/10/20〕、
点(ラ)〔(A)/(B)/(C)=55/25/20〕、
点(ム)〔(A)/(B)/(C)=40/25/35〕、
点(ウ)〔(A)/(B)/(C)=10/55/35〕、
点(ネ)〔(A)/(B)/(C)=10/20/70〕、
点(ナ)〔(A)/(B)/(C)=20/10/70〕、
で囲まれる範囲内にあることである。図11では、斜線部の範囲外(白地部分)が当該重量比として好ましい範囲である。
表1に示す組成で共重合体(I)と共重合体(II)を含有する水硬性組成物用混和剤(残部は水である)を調製し、以下の方法で相溶性を評価した。なお、用いた成分は以下のものである。また、表1中の比率は全て固形分重量比である。
・(イ):炭素数8オレフィン・マレイン酸(50/50モル比、41.0/59.0重量比)共重合体Na塩、重量平均分子量4400
・(ロ):炭素数10オレフィン・マレイン酸(50/50モル比、46.5/53.5重量比)共重合体Na塩、重量平均分子量5200
<共重合体(II)>
・共重合体(A):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数120)/メタクリル酸(20/80モル比、94.0/6.0重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量53000
・共重合体(B):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数10)/メタクリル酸(40/60モル比、79.4/20.6重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量51000
・共重合体(C):メトキシポリエチレングリコール(EO平均付加モル数32)モノアリルエーテル/マレイン酸共重合体(35/65モル比、87.3/12.7重量比)(マリアリムAKM60F、日本油脂(株)製、)、重量平均分子量24000
共重合体(I)及び共重合体(II)を混合し、1日静置後(20℃)の状態を観察した。また、混合直後に60℃のウォーターバスで40℃に加熱し、10分間40℃で保った後の状態を観察した。以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
◎:1日後、及び40℃、10分間保持後の何れも外観が均一透明である。
○:1日後は外観が均一透明であるが、40℃、10分間保持後極僅かな濁りが生じる。
△:1日後、極僅かな濁りが生じる。
×:1日後、及び40℃、10分間保持後の何れも外観が不均一でるあるか分相が生じる。
表2に示す組成で共重合体(I)と共重合体(II)を含有する水硬性組成物用混和剤(固形分25重量%、残部は水である)を調製した。この水硬性組成物用混和剤を用い、モルタルを下記の方法で調製し、分散性と保持性および黒ずみ抑制性を評価した。なお、用いた成分は以下のものである。また、表2中の比率は全て固形分重量比である。モルタル温度は15℃で試験を行った。
・(イ):炭素数8オレフィン・マレイン酸(50/50モル比、41.0/59.0重量比)共重合体Na塩、重量平均分子量4400
・共重合体(Ai):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数120)/メタクリル酸(35/65モル比、97.7/2.3重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量56000
・共重合体(Aii):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数120)/メタクリル酸(20/80モル比、94.0/6.0重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量53000
・共重合体(Bi):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数25)/メタクリル酸(30/70モル比、85.7/14.3重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量31000
・共重合体(Bii):メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(EO平均付加モル数10)/メタクリル酸(40/60モル比、79.4/20.6重量比)共重合体のナトリウム塩(中和度0.7)、重量平均分子量51000
・共重合体(Ci):メトキシポリエチレングリコール(EO平均付加モル数32)モノアリルエーテル/マレイン酸共重合体(35/65モル比、87.3/12.7重量比)(マリアリムAKM60F、日本油脂(株)製、)、重量平均分子量24000
・共重合体(Cii):メトキシポリエチレングリコール(EO平均付加モル数27)モノアリルエーテル/マレイン酸共重合体(30/70モル比、82.3/17.7重量比)(マリアリムEKM60K、日本油脂(株)製、)、重量平均分子量26500
この試験に使用した材料及びモルタル配合は、ポルトランドセメント700g、フライアッシュ(II種)300g、陸砂1800g、表2のセメント混和剤と消泡剤を含む水350gである。消泡剤の添加量(セメントとフライアッシュに対する固形分重量%)は0.02%で一定とし、各セメント混和剤の添加量(セメントとフライアッシュに対する見掛けの重量%、表中の単位は%とした)は表2に示す通りとした。
(黒ずみ抑制効果)
○:黒ずみが全く見られない。
△:黒ずみが僅かに見られる。
×:黒ずみが多く見られる。
Claims (4)
- 炭素数6〜12のオレフィン由来の構成単位とマレイン酸由来の構成単位を有する、重量平均分子量が1000〜20000のオレフィン−マレイン酸共重合体(I)と、
下記の共重合体(A)、共重合体(B)及び共重合体(C)からなる群から選ばれる一種以上の共重合体(II)とを含む水硬性組成物用混和剤であって、
共重合体(A)、共重合体(B)、共重合体(C)の重量比が、図1に示す三角図表の点a1〔(A)/(B)=40/60〕、点b1〔(A)/(B)/(C)=30/60/10〕、点c1〔(A)/(B)/(C)=25/65/10〕、点d1〔(A)/(B)=25/75〕で囲まれる範囲外にある水硬性組成物用混和剤。
<共重合体(A)>
下記の一般式(a1)で表される単量体の少なくとも1種(A1)と、下記の一般式(a2−1)で表される単量体及び下記一般式(a2−2)で表される単量体から選ばれる少なくとも1種(A2)とを共重合させて得られる共重合体
(式中、
Ra 1、Ra 2:水素原子又はメチル基
Ra 3:炭素数2〜3のアルキレン基
Ra 4:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
q:0〜2の数
r:平均付加モル数であり、110〜300の数
を表す。)
(式中、
Ra 5、Ra 6、Ra 7:水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOMa 2であり、(CH2)sCOOMa 2はCOOMa 1又は他の(CH2)sCOOMa 2と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のMa 1、Ma 2は存在しない。
Ra 8:水素原子又はメチル基
Ma 1、Ma 2、Ya 1:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
s:0〜2の数
を表す。)
<共重合体(B)>
下記の一般式(b1)で表される単量体の少なくとも1種(B1)と、下記の一般式(b2−1)で表される単量体及び下記一般式(b2−2)で表される単量体から選ばれる少なくとも1種(B2)とを共重合させて得られる共重合体
(式中、
Rb 1、Rb 2:水素原子又はメチル基
Rb 3:炭素数2〜3のアルキレン基
Rb 4:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
x:0〜2の数
y:平均付加モル数であり、1以上50以下の数
を表す。)
(式中、
Rb 5、Rb 6、Rb 7:水素原子、メチル基又は(CH2)zCOOMb 2であり、(CH2)sCOOMb 2はCOOMb 1又は他の(CH2)zCOOMb 2と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のMb 1、Mb 2は存在しない。
Rb 8:水素原子又はメチル基
Mb 1、Mb 2、Yb 1:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基
z:0〜2の数
を表す。)
<共重合体(C)>
下記の一般式(c1)で表される単量体の少なくとも1種(C1)と、マレイン酸又はその塩もしくは無水物(C2)とを共重合させて得られる共重合体
Rc 1O(Rc 2O)pRc 3 (c1)
(式中、
Rc 1:炭素数2〜5のアルケニル基
Rc 2:炭素数2〜3のアルキレン基
Rc 3:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
p:平均付加モル数であり、2〜150の数
を表す。) - 請求項1記載の水硬性組成物用混和剤と水とを含有する水硬性組成物用混和剤組成物であって、共重合体(I)と、共重合体(A)、共重合体(B)及び共重合体(C)の合計との重量比(固形分として)が、(I)/〔(A)+(B)+(C)〕=2/98〜30/70である水硬性組成物用混和剤組成物。
- 請求項1記載の水硬性組成物用混和剤及び/又は請求項2記載の水硬性組成物用混和剤組成物と、水と、水硬性粉体及び/又は骨材とを含有する水硬性組成物。
- 請求項1記載の水硬性組成物用混和剤及び/又は請求項2記載の水硬性組成物用混和剤組成物を使用する水硬性組成物硬化体の製造方法。
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