JP2007153628A - Powdery cement dispersant and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powdery cement dispersant having good workability and an excellent cement water reducing property and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: In the powdery cement dispersant containing a polycarboxylic acid-based copolymer (I), the polycarboxylic acid-based copolymer (I) has at least a part (A) represented by general formula (1) and a part (B) represented by general formula (2). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、粉体状セメント分散剤及びその製造方法に関し、より詳しくは、高い減水性能を発揮し、かつ、取り扱いやすいセメント組成物を提供することができる粉体状セメント分散剤及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a powdery cement dispersant and a method for producing the same, and more specifically, a powdery cement dispersant that can provide a cement composition that exhibits high water reduction performance and is easy to handle, and a method for producing the same. About.

ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント分散剤は、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等に広く用いられており、セメント組成物から土木・建築構造物等を構築するために欠かすことのできないものとなっている。このようなセメント分散剤はセメント組成物の流動性を高めてセメント組成物を減水させることにより、硬化物の強度や耐久性等を向上させる作用を有することになる。このような分散剤としては、従来のナフタレン系等の分散剤に比べて高い減水性能を発揮するポリカルボン酸系共重合体を主成分とするポリカルボン酸系分散剤が、最近、多く使われるようになってきた。しかしながら、その多くのポリカルボン酸系分散剤は水溶液であり、セメント、水、及び砂からなるセメントモルタルを調整して施工する場合、ポリカルボン酸系分散剤が水溶液であるゆえに施工直前に混合しなければならず、煩雑となることから予めセメントや砂に混合できる分散剤の要望が強くある。そのような状況の中で、いくつかのポリカルボン酸系分散剤の粉末状化が試みられているが、セメント分散剤として有用な分子量領域のポリカルボン酸系共重合体は、分子量が低いためべたつきのない取り扱いやすい粉末にすることは容易ではなかった。例えば、特許文献1には、ポリカルボン酸系共重合体の水溶液と無機粉体のスラリー溶液を噴霧乾燥機に同時に投入して粉体状化する方法を開示しており、無機粉体を併用することで、粉体物のべとつきが無くなるものである。また、特許文献2では、ポリカルボン酸系共重合体を構成する単量体成分としてメチルメタクリレートに代表されるアルキル(メタ)アクリレートを一部に用いる粉体状のセメント分散剤を開示している。
特開平6−239652号公報 特開2001−294463号公報
Cement dispersants containing polycarboxylic acid copolymers are widely used in cement compositions such as cement paste, mortar, and concrete, and are indispensable for building civil engineering and building structures from cement compositions. It is not possible to. Such a cement dispersant has the effect of improving the strength and durability of the cured product by increasing the fluidity of the cement composition and reducing the water content of the cement composition. As such a dispersant, a polycarboxylic acid-based dispersant mainly composed of a polycarboxylic acid-based copolymer that exhibits high water-reducing performance as compared with a conventional naphthalene-based dispersant has recently been frequently used. It has become like this. However, many of the polycarboxylic acid-based dispersants are aqueous solutions. When applying by adjusting cement mortar made of cement, water, and sand, the polycarboxylic acid-based dispersant is an aqueous solution, so it is mixed immediately before the installation. There is a strong demand for a dispersant that can be mixed with cement or sand in advance because it must be complicated. Under such circumstances, attempts have been made to pulverize several polycarboxylic acid-based dispersants. However, polycarboxylic acid-based copolymers in the molecular weight region useful as cement dispersants have low molecular weight. It was not easy to make a powder that was not sticky and easy to handle. For example, Patent Document 1 discloses a method in which an aqueous solution of a polycarboxylic acid copolymer and a slurry solution of an inorganic powder are simultaneously put into a spray dryer to form a powder, and the inorganic powder is used in combination. By doing so, the stickiness of the powder is eliminated. Patent Document 2 discloses a powdery cement dispersant that uses, in part, an alkyl (meth) acrylate represented by methyl methacrylate as a monomer component constituting a polycarboxylic acid copolymer. .
Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-239652 JP 2001-294463 A

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、セメントの分散性を損なうことなく粉体状化されたセメント分散剤を提供するものであり、さらにはべとつきのない粉体状セメント分散剤を容易に製造できる製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and provides a powdered cement dispersant without impairing the dispersibility of the cement. Furthermore, the powdery cement dispersant without stickiness The manufacturing method which can manufacture easily is provided.

本発明者らは、特定のポリカルボン酸系共重合体が粉体状セメント分散剤として有用であることを見出し、さらには特定の条件下で粉体化することにより、べとつきの無い粉体状セメント分散剤を容易に製造できる製造方法を見出した。すなわち、
第一の発明は、ポリカルボン酸系共重合体(I)を含んでなる粉体状セメント分散剤であって、該ポリカルボン酸系共重合体(I)は下記一般式(1);
The present inventors have found that a specific polycarboxylic acid-based copolymer is useful as a powdery cement dispersant, and further, by powdering under specific conditions, a powdery form without stickiness The present inventors have found a production method capable of easily producing a cement dispersant. That is,
The first invention is a powdery cement dispersant comprising a polycarboxylic acid copolymer (I), wherein the polycarboxylic acid copolymer (I) is represented by the following general formula (1);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、R及びRは同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表す。xは0〜2の数を表す。mはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、3〜200の数である。Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)で表される部位(A)と下記一般式(2); (In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. X represents a number of 0 to 2. M represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a number from 3 to 200. R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The following general formula (2);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、又は有機アミノ基を表す。)で表される部位(B)を少なくとも有し、該ポリカルボン酸系共重合体(I)に対して部位(A)と部位(B)の合計が占める質量割合が70質量%から100質量%であり、かつ、部位(A)と部位(B)の合計質量に対して部位(B)が4質量%から40質量%であることを特徴とする粉体状セメント分散剤である。
さらに、第二の発明である粉体状セメント分散剤の製造方法は、下記一般式(3);
(Wherein, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, or an organic amino group). At least the mass proportion of the total of the site (A) and the site (B) to the polycarboxylic acid copolymer (I) is 70% by mass to 100% by mass, and the site (A) And the part (B) is 4 to 40% by mass with respect to the total mass of the part (B).
Furthermore, the manufacturing method of the powdery cement dispersant which is the second invention is the following general formula (3);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表し、Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜200の数である。)で表されるポリアルキレンオキシド鎖を有するポリカルボン酸系共重合体(II)の水溶液を噴霧乾燥機により粉体状にする粉体状セメント分散剤の製造方法であり、該噴霧乾燥機の乾燥チャンバーに導入する熱風温度が60℃から130℃であることを特徴とする粉体状セメント分散剤の製造方法である。また、前記噴霧乾燥機の乾燥チャンバー内を9.9×10Pa以下の減圧雰囲気下で粉体状にすることを特徴とする該製造方法であり、さらには、前記ポリアルキレンオキシド鎖を有するポリカルボン酸系共重合体(II)が下記一般式(1); (In the formula, R 6 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an average added mole number of an oxyalkylene group. And is a number of 10 to 200.) Powdered cement dispersant for converting an aqueous solution of a polycarboxylic acid copolymer (II) having a polyalkylene oxide chain represented by the formula The method for producing a powdery cement dispersant is characterized in that the temperature of hot air introduced into the drying chamber of the spray dryer is 60 ° C to 130 ° C. Further, the production method is characterized in that the inside of the drying chamber of the spray dryer is powdered under a reduced pressure atmosphere of 9.9 × 10 4 Pa or less, and further has the polyalkylene oxide chain. The polycarboxylic acid copolymer (II) is represented by the following general formula (1);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、R及びRは同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表す。xは0〜2の数を表す。mはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、3〜200の数である。Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
で表される部位(A)と下記一般式(2);
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. X represents a number of 0 to 2. M represents the average number of added moles of the oxyalkylene group and is a number of 3 to 200. R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
A site (A) represented by the following general formula (2);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、又は有機アミノ基を表す。)で表される部位(B)を少なくとも有することを特徴とする該製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
(Wherein, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, or an organic amino group). It is this manufacturing method characterized by having at least.
The present invention is described in detail below.

第一の本発明である粉体状セメント分散剤は、上記一般式(1)で表される部位(A)と上記一般式(2)で表される部位(B)を少なくとも有するポリカルボン酸系共重合体(I)を含むものであり、該ポリカルボン酸系共重合体(I)に対して部位(A)と部位(B)の合計が占める質量割合が70質量%から100質量%であり、かつ、部位(A)と部位(B)の合計質量に対して部位(B)が4質量%から40質量%であることを特徴とする粉体状セメント分散剤であり、具体的には、部位(A)を形成する単量体(A−1)と部位(B)を形成する単量体(B−1)を少なくとも含む単量体を溶媒の存在下で共重合した共重合体溶液を乾燥、粉体化することにより得ることができる。 The powdery cement dispersant according to the first aspect of the present invention is a polycarboxylic acid having at least a part (A) represented by the general formula (1) and a part (B) represented by the general formula (2). -Based copolymer (I) is included, and the mass proportion of the total of site (A) and site (B) in the polycarboxylic acid copolymer (I) is 70% by mass to 100% by mass. And a powdery cement dispersant characterized in that the part (B) is 4% by mass to 40% by mass with respect to the total mass of the part (A) and the part (B), Includes a copolymer obtained by copolymerizing a monomer (A-1) that forms part (A) and a monomer (B-1) that forms part (B) in the presence of a solvent. It can be obtained by drying and pulverizing the polymer solution.

上記部位(A)のmで表すアルキレンオキシドの平均付加モル数は3〜200であり、好ましくは10〜150、さらに好ましくは25〜150である。mがこの範囲にあると粉体状にしたセメント分散剤のべとつきがほとんど無く、かつ、セメント分散性に優れる。
上記ポリカルボン酸系共重合体(I)に対して部位(A)と部位(B)の合計が占める質量割合が70質量%から100質量%であるが、好ましくは90質量%〜100質量%であり、もっとも好ましくは95質量%〜100質量%である。
The average added mole number of the alkylene oxide represented by m in the part (A) is from 3 to 200, preferably from 10 to 150, more preferably from 25 to 150. When m is in this range, there is almost no stickiness of the powdered cement dispersant and the cement dispersibility is excellent.
The mass ratio of the total of the site (A) and the site (B) to the polycarboxylic acid copolymer (I) is 70% by mass to 100% by mass, preferably 90% by mass to 100% by mass. Most preferably, it is 95% by mass to 100% by mass.

上記単量体(A−1)としては、ビニルアルコール、アリルアルコール、ヒドロキシブチルビニルエーテル、メタリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オール等のアルケニルアルコールにアルキレンオキシド3〜200モル付加して得られる付加体、あるいは、アルケニル基とハロゲンを有する化合物と末端アルキルポリアルキレングリコールとのエーテル化反応によって得ることもでき、例えば、アリルクロライドとメトキシポリエチレングリコールのエーテル化反応物が挙げられ、これらは2種以上を併用されてもよい。 As the monomer (A-1), 3 to 200 mol of alkylene oxide is added to alkenyl alcohol such as vinyl alcohol, allyl alcohol, hydroxybutyl vinyl ether, methallyl alcohol, and 3-methyl-3-buten-1-ol. It can also be obtained by an etherification reaction of an adduct obtained by the above, or a compound having an alkenyl group and a halogen and a terminal alkylpolyalkylene glycol, such as an etherification reaction product of allyl chloride and methoxypolyethylene glycol. May be used in combination of two or more.

上記単量体(B−1)としては、具体的にはメタクリル酸、アクリル酸、及び、そ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、有機アミンとの塩形成物が挙げられ、好ましくはアクリル酸である。また、塩形成物の場合は、1価であるアルカリ金属塩が好ましく、アルカリ土類金属等の2価以上の場合は、カルボキシル基との架橋が生じ、粉体状化した場合、セメントと水の混合物への溶解性が劣り、分散性能が十分発揮しないことがある。 Specific examples of the monomer (B-1) include methacrylic acid, acrylic acid, and their alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and salt-forms with organic amines. Acrylic acid is preferred. Further, in the case of a salt-forming product, a monovalent alkali metal salt is preferable, and in the case of a divalent or higher such as an alkaline earth metal, crosslinking with a carboxyl group occurs, and when powdered, cement and water The solubility in the mixture is inferior, and the dispersion performance may not be sufficiently exhibited.

上記部位(A)と部位(B)以外を形成する成分として、単量体(C−1)を単量体(A−1)と単量体(B−1)とともに共重合させてもよく、単量体(C−1)としては、スチレン、アルキル(メタ)アクリレート、アクリルアミド等の単量体(A−1)あるいは単量体(B−1)と共重合可能な単量体が挙げられる。 As a component other than the part (A) and the part (B), the monomer (C-1) may be copolymerized together with the monomer (A-1) and the monomer (B-1). Monomer (C-1) includes monomers (A-1) such as styrene, alkyl (meth) acrylate, and acrylamide, or monomers copolymerizable with monomer (B-1). It is done.

上記ポリカルボン酸系共重合体(I)を形成する成分である部位(A)と部位(B)の合計質量に対して部位(B)は4質量%から40質量%であるが、好ましくは6質量%〜30質量%であり、さらに好ましくは、6質量%〜16質量%であり、この範囲にあるとセメント分散性に優れる。該ポリカルボン酸系共重合体(I)を形成する成分である部位(A)と部位(B)の合計質量に対する部位(B)の割合は、重合に供与する各単量体の使用割合から求めることができる。すなわち、単量体(A−1)と単量体(B−1)の合計質量に対して、単量体(B−1)が4質量%から40質量%が好ましく、6質量%〜30質量%がさらに好ましく、6質量%から16質量%がより好ましい。 The part (B) is 4% by mass to 40% by mass with respect to the total mass of the part (A) and the part (B), which are components forming the polycarboxylic acid copolymer (I), preferably It is 6 mass%-30 mass%, More preferably, it is 6 mass%-16 mass%, and it exists in this range, and it is excellent in cement dispersibility. The ratio of the part (B) to the total mass of the part (A) and the part (B), which are the components forming the polycarboxylic acid copolymer (I), is based on the use ratio of each monomer donated to the polymerization. Can be sought. That is, the monomer (B-1) is preferably 4% by mass to 40% by mass with respect to the total mass of the monomer (A-1) and the monomer (B-1), and 6% by mass to 30%. % By mass is more preferable, and 6% by mass to 16% by mass is more preferable.

第二の発明である粉体状セメント分散剤の製造方法は、上記一般式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖を有するポリカルボン酸系共重合体(II)の水溶液を噴霧乾燥機の乾燥チャンバーに導入する熱風入り口温度が60℃から130℃に調整した噴霧乾燥機により粉体状にするものであり、熱風入り口温度が130℃よりも高いとポリカルボン酸系共重合体(II)の劣化が生じ、セメント分散性が劣る。また、60℃よりも低いとべとつきの残る乾燥物となり良好な粉体物が得られない。熱風入り口温度は、好ましくは80℃〜125℃であり、さらに好ましくは、90℃〜110℃である。また、乾燥チャンバーの出口に当たる排風温度は85℃以下が好ましく、85℃〜30℃がさらに好ましい。熱風入り口温度、あるいは排風温度がこの範囲にあると、ポリカルボン酸系共重合体(II)の劣化が少なく、優れたセメント分散性能を有する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a powdery cement dispersant using a spray drier for an aqueous solution of a polycarboxylic acid copolymer (II) having a polyalkylene oxide chain represented by the general formula (3). When the hot air inlet temperature to be introduced into the drying chamber is adjusted to a powder by a spray dryer adjusted to 60 ° C. to 130 ° C., and the hot air inlet temperature is higher than 130 ° C., the polycarboxylic acid copolymer (II) Degradation occurs, and cement dispersibility is poor. On the other hand, when the temperature is lower than 60 ° C., a dry product with stickiness remains and a good powder product cannot be obtained. The hot air inlet temperature is preferably 80 ° C to 125 ° C, more preferably 90 ° C to 110 ° C. Moreover, 85 degreeC or less is preferable and the exhaust air temperature which hits the exit of a drying chamber has more preferable 85 to 30 degreeC. When the hot air inlet temperature or the exhaust air temperature is within this range, the polycarboxylic acid copolymer (II) is less deteriorated and has excellent cement dispersion performance.

噴霧乾燥機には重合時に要した重合開始剤、連鎖移動剤、未反応単量体等の不純物を含んでも良いポリカルボン酸系共重合体(II)の水溶液だけを導入して乾燥、粉体状化することが好ましい。無機物を同時に噴霧乾燥すれば、ポリカルボン酸系共重合体(II)の不均化が生じて、セメントに添加した場合、分散性能が一定しないことがあり、また、粉体状セメント分散剤中のセメント分散効果成分であるポリカルボン酸系共重合体(II)の含有量が減り、分散効果が減少する。 In the spray dryer, only the aqueous solution of polycarboxylic acid copolymer (II) which may contain impurities such as polymerization initiator, chain transfer agent, unreacted monomer, etc. required for polymerization is introduced and dried, powdered It is preferable to form. If the inorganic substance is spray-dried at the same time, disproportionation of the polycarboxylic acid copolymer (II) occurs, and when added to cement, the dispersion performance may not be constant. The content of the polycarboxylic acid copolymer (II), which is a cement dispersion effect component, is reduced, and the dispersion effect is reduced.

本発明の第二の発明である粉体状セメント分散剤の製造方法において、良好なべとつきのない粉体状物を効率よく得るためには、乾燥チャンバー内を9.9×10Pa以下の減圧雰囲気下に保つことが効果的であり、乾燥チャンバー内の圧力が9.9×10Pa〜6.7×10Paであることが好ましく、さらには9.6×10Pa〜8.0×10Paであることが好ましい。減圧にすることで乾燥が速くなりべとつきのない粉体状セメント分散剤が容易に得られるが、減圧しすぎると粉末状物の回収率が低下する。乾燥チャンバー内の圧力範囲をこの範囲に設定することで生産性高く製造することができる。 In the method for producing a powdery cement dispersant which is the second invention of the present invention, in order to efficiently obtain a powdery material without good stickiness, the inside of the drying chamber is 9.9 × 10 4 Pa or less. and it is effective to maintain the reduced pressure atmosphere, it is preferable that the pressure in the drying chamber is 9.9 × 10 4 Pa~6.7 × 10 4 Pa, still more 9.6 × 10 4 Pa~8 It is preferably 0.0 × 10 4 Pa. By reducing the pressure, the powdery cement dispersant can be obtained quickly and without stickiness, but if the pressure is reduced too much, the recovery rate of the powdery material will be reduced. By setting the pressure range in the drying chamber to this range, it can be manufactured with high productivity.

上記ポリカルボン酸系共重合体(II)は、上記一般式(3)で表されるポリアルキレンオキシド鎖を有しているが、オキシアルキレン基の平均付加モル数であるnは10〜200であり、好ましくは40〜160であり、さらに好ましくは40〜120であり、最も好ましくは40〜80である。オキシアルキレン基の平均付加モル数が短くなると粉体状物のべとつきが多くなり、取り扱い性が劣る。また、オキシアルキレン基の平均付加モル数がこの範囲より多くなってもセメント分散性の向上は少なく、経済的ではない。 The polycarboxylic acid copolymer (II) has a polyalkylene oxide chain represented by the general formula (3), but n, which is the average number of added moles of oxyalkylene groups, is 10 to 200. Yes, preferably 40-160, more preferably 40-120, and most preferably 40-80. When the average added mole number of the oxyalkylene group is shortened, the powdery material becomes more sticky and the handleability is inferior. Further, even if the average added mole number of the oxyalkylene group is larger than this range, the improvement in cement dispersibility is small and it is not economical.

上記ポリカルボン酸系共重合体(II)は、上記一般式(3)で表されるポリオキシアルキレン鎖を有するポリカルボン酸系共重合体であれば、どのような形態であっても良いが、好ましくは、下記一般式(4); The polycarboxylic acid copolymer (II) may be in any form as long as it is a polycarboxylic acid copolymer having a polyoxyalkylene chain represented by the general formula (3). Preferably, the following general formula (4);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、R及びRは同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。R10は同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表す。qは0〜2の数を表す。pはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、3〜200の数である。R11は水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)で表される単量体(D−1)と下記一般式(5); (In the formula, R 8 and R 9 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 10 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. Q represents a number of 0 to 2) P represents an average addition mole number of the oxyalkylene group, and is a number of 3 to 200. R 11 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. -1) and the following general formula (5);

Figure 2007153628
Figure 2007153628

(式中、R12、R13及びZは同一若しくは異なって、水素原子、メチル基、又は−(CH2)eCOOQを表し、eは0〜2の数を表す。−(CH)eCOOQは、−COOY又は他の−(CH)eCOOQと無水物を形成していても良い。Y及びQは、同一若しくは異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、有機アミノ基を表す。)で表される単量体(E−1)を少なくとも含む共重合体であり、さらに好ましくは、前記のポリカルボン酸系共重合体(I)と同一の共重合体である。 (Wherein R 12 , R 13 and Z are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group, or — (CH 2 ) eCOOQ, and e represents a number of 0 to 2. — (CH 2 ) eCOOQ is -COOY or other - (CH 2) eCOOQ and good .Y and Q may form a anhydrides are the same or different, a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an organic amino And a copolymer containing at least the monomer (E-1) represented by the above group, and more preferably the same copolymer as the polycarboxylic acid copolymer (I). .

上記単量体(D−1)としては、例えば、不飽和アルコールあるいは不飽和カルボン酸に所定の繰り返し数となる量のアルキレンオキシドを付加させてなる付加体、不飽和基を有するハロゲン化物とポリアルキレンオキシドとのエーテル化反応物、不飽和カルボン酸とポリアルキレンオキシドとのエステル化物が挙げられ、具体的には、ビニルアルコール、アリルアルコール、ヒドロキシブチルビニルエーテル、メタリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オール等のアルケニルアルコールにアルキレンオキシド10〜200モル付加して得られる付加体や、(メタ)アクリル酸と末端アルキルポリアルキレングリコールのエステル化物が挙げられ、これらは2種以上を併用しても良い。 Examples of the monomer (D-1) include adducts obtained by adding an alkylene oxide of an unsaturated alcohol or an unsaturated carboxylic acid in a predetermined repeating amount, a halide having an unsaturated group, and a polyhydride. Examples include etherification reaction products with alkylene oxides and esterification products of unsaturated carboxylic acids with polyalkylene oxides. Specific examples include vinyl alcohol, allyl alcohol, hydroxybutyl vinyl ether, methallyl alcohol, 3-methyl-3- Examples include adducts obtained by adding 10 to 200 mol of alkylene oxide to alkenyl alcohols such as buten-1-ol, and esterified products of (meth) acrylic acid and terminal alkyl polyalkylene glycol. These are used in combination of two or more. You may do it.

上記単量体(E−1)としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸及びそれらの無水物やアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミンとの塩形成物が挙げられ、これらは2種以上併用しても良く、好ましくはアクリル酸あるいはメタクリル酸である。また、塩形成物の場合は、1価であるアルカリ金属塩が好ましく、アルカリ土類金属等の2価以上の場合は、カルボキシル基との架橋が生じ、粉体状化した場合、セメントと水の混合物への溶解性が劣り、分散性能が十分発揮しないことがある。 Examples of the monomer (E-1) include (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid and their anhydrides, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and salt-forming products with organic amines. These may be used in combination of two or more, preferably acrylic acid or methacrylic acid. Further, in the case of a salt-forming product, a monovalent alkali metal salt is preferable, and in the case of a divalent or higher such as an alkaline earth metal, crosslinking with a carboxyl group occurs, and when powdered, cement and water The solubility in the mixture is inferior, and the dispersion performance may not be sufficiently exhibited.

上記単量体(D−1)と単量体(E−1)の使用割合は任意に設定できるが、好ましくは(D−1)/(E−1)=95/5〜60/40の質量割合である。ポリカルボン酸系共重合体(II)の形成に使用される全単量体中の内、単量体(D−1)と単量体(E−1)の合計量が占める割合は50質量%〜100質量%が好ましく、80質量%〜100質量%がさらに好ましい。 Although the use ratio of the monomer (D-1) and the monomer (E-1) can be arbitrarily set, preferably (D-1) / (E-1) = 95/5 to 60/40. It is a mass ratio. The ratio of the total amount of the monomer (D-1) and the monomer (E-1) in the total monomers used for forming the polycarboxylic acid copolymer (II) is 50 masses. % To 100% by mass is preferable, and 80% to 100% by mass is more preferable.

上記ポリカルボン酸系共重合体(I)及びポリカルボン酸系共重合体(II)ともに、同様の重合方法により得ることができる。すなわち、重合方法としては、重合開始剤、及び、必要により連鎖移動剤を用いて、水溶液重合、有機溶媒中での重合、エマルション重合、あるいは塊状重合等の公知の方法を用いることができる。重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、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、アゾイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のパーオキシドが好適である。また、促進剤として、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、モール塩、ピロ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、アスコルビン酸、エリソルビン酸等の還元剤;エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グリシン等のアミン化合物を併用することもできる。これらの重合開始剤や促進剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Both the polycarboxylic acid copolymer (I) and the polycarboxylic acid copolymer (II) can be obtained by the same polymerization method. That is, as the polymerization method, a known method such as aqueous solution polymerization, polymerization in an organic solvent, emulsion polymerization, or bulk polymerization can be used by using a polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent. As the polymerization initiator, known ones can be used. Persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate; hydrogen peroxide; azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride, azoisobutyronitrile Suitable are azo compounds such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide and the like. In addition, as a promoter, reducing agents such as sodium bisulfite, sodium sulfite, Mohr's salt, sodium pyrobisulfite, formaldehyde sodium sulfoxylate, ascorbic acid and erythorbic acid; amine compounds such as ethylenediamine, sodium ethylenediaminetetraacetate and glycine It can also be used together. These polymerization initiators and accelerators may be used alone or in combination of two or more.

上記重合方法においては、連鎖移動剤も必要に応じて使用することができる。このような連鎖移動剤としては、公知のものを1種又は2種以上使用できるが、疎水性連鎖移動剤として、ブタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、オクタデカンチオール、シクロヘキシルメルカプタン、チオフェノール、チオグリコール酸オクチル、2−メルカプトプロピオン酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、メルカプトプロピオン酸2−エチルヘキシルエステル、オクタン酸2−メルカプトエチルエステル、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン、デカントリチオール、ドデシルメルカプタン等のチオール系連鎖移動剤;四塩化炭素、四臭化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等のハロゲン化物;α−メチルスチレンダイマー、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、ターピノーレン等の不飽和炭化水素化合物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。また、親水性連鎖移動剤としては、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、メルカプトプロピオン酸、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、2−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤;2−アミノプロパン−1−オール等の1級アルコール;イソプロパノール等の2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)や亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸及びその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸カリウム等)の低級酸化物及びその塩等が挙げられ、これらは1種又は2種以上を用いることができる。 In the polymerization method, a chain transfer agent can be used as necessary. As such a chain transfer agent, one or more known ones can be used, but as a hydrophobic chain transfer agent, butanethiol, octanethiol, decanethiol, dodecanethiol, hexadecanethiol, octadecanethiol, cyclohexyl mercaptan , Thiophenol, octyl thioglycolate, octyl 2-mercaptopropionate, octyl 3-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl mercaptopropionate, 2-mercaptoethyl ester octanoate, 1,8-dimercapto-3,6-di Thiol chain transfer agents such as oxaoctane, decane trithiol, dodecyl mercaptan; Halides such as carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, methylene chloride, bromoform, bromotrichloroethane; α-methylstyrene Mer, alpha-terpinene, .gamma.-terpinene, dipentene, and unsaturated hydrocarbon compounds such as terpinolene. These can use 1 type (s) or 2 or more types. In addition, as the hydrophilic chain transfer agent, thiol chain such as mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, mercaptopropionic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, 2-mercaptoethanesulfonic acid, etc. Transfer agents; primary alcohols such as 2-aminopropan-1-ol; secondary alcohols such as isopropanol; phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.) Sulfurous acid, bisulfite, dithionite, metabisulfite and its salts (sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium dithionite, sodium metabisulfite, potassium sulfite, potassium bisulfite, potassium dithionite, metabisulfite Lower oxides of potassium sulfite and the like and salts thereof These may be used alone or in combination.

上記連鎖移動剤の反応容器への添加方法としては、滴下、分割投入等の連続投入方法を適用することができる。また、連鎖移動剤を単独で反応容器へ導入してもよく、単量体や溶媒等と予め混合しておいてもよい。上記重合方法は、回分式でも連続式でも行うことができる。また、重合の際、必要に応じて使用される溶媒としては、公知のものを使用でき、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類;ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘプタン等の芳香族又は脂肪族炭化水素類;酢酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられ、これらの1種又は2種以上を併用してもよい。これらの中でも、単量体及び得られるポリカルボン酸系共重合体の溶解性の点から、水及び炭素数1〜4の低級アルコールからなる群より選択される1種又は2種以上の溶媒を用いることが好ましい。 As a method for adding the chain transfer agent to the reaction vessel, a continuous charging method such as dropping or divided charging can be applied. Further, the chain transfer agent may be introduced alone into the reaction vessel, or may be mixed in advance with a monomer, a solvent or the like. The polymerization method can be carried out either batchwise or continuously. In addition, a known solvent can be used as necessary during the polymerization, and water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol; benzene, toluene, xylene, cyclohexane, n-heptane Aromatic or aliphatic hydrocarbons such as; esters such as ethyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and one or more of these may be used in combination. Among these, from the solubility point of the monomer and the resulting polycarboxylic acid copolymer, one or more solvents selected from the group consisting of water and lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms are used. It is preferable to use it.

上記重合方法において、単量体や重合開始剤等の反応容器への添加方法としては、反応容器に単量体の全てを仕込み、重合開始剤を反応容器内に添加することによって共重合を行う方法;反応容器に単量体の一部を仕込み、重合開始剤と残りの単量体成分を反応容器内に添加することによって重合を行う方法、反応容器に重合溶媒を仕込み、単量体と重合開始剤の全量を添加する方法等が好適である。重合温度等の重合条件としては、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤、連鎖移動剤により適宜定められるが、重合温度としては、通常0℃以上であることが好ましく、また、150℃以下であることが好ましい。より好ましくは、40℃〜120℃の範囲である。 In the above polymerization method, as a method for adding a monomer, a polymerization initiator or the like to the reaction vessel, all the monomers are charged into the reaction vessel, and copolymerization is performed by adding the polymerization initiator into the reaction vessel. Method: A method in which a part of a monomer is charged into a reaction vessel and polymerization is performed by adding a polymerization initiator and the remaining monomer components into the reaction vessel, a polymerization solvent is charged in the reaction vessel, A method of adding the entire amount of the polymerization initiator is suitable. The polymerization conditions such as the polymerization temperature are appropriately determined depending on the polymerization method used, the solvent, the polymerization initiator, and the chain transfer agent. The polymerization temperature is usually preferably 0 ° C. or higher, and 150 ° C. or lower. Preferably there is. More preferably, it is the range of 40 degreeC-120 degreeC.

上記の方法により得られる重合体は、そのままでもセメント混和剤の主成分として用いられるが、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和して用いてもよい。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;有機アミンを用いることが好ましい。 The polymer obtained by the above method is used as it is as a main component of the cement admixture, but may be further neutralized with an alkaline substance as necessary. As the alkaline substance, it is preferable to use inorganic salts such as hydroxides, chlorides and carbonates of monovalent metals and divalent metals; ammonia; organic amines.

本発明の必須成分であるポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー(以下『GPC』という)によるポリエチレングリコール換算の重量平均分子量(Mw)が3000〜100000が好ましく、より好ましくは5000〜50000、さらに好ましくは7000〜40000である。この分子量範囲にあると粉体状にした場合のべとつきが少なく、かつ、セメント分散性にも優れる。分子量を高く設定した方が粉体状にはしやすいが、セメント分散性が劣る場合がある。 The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer that is an essential component of the present invention is preferably 3000 to 100,000 in terms of polyethylene glycol equivalent weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”). More preferably, it is 5000-50000, More preferably, it is 7000-40000. Within this molecular weight range, there is little stickiness when powdered, and the cement dispersibility is also excellent. If the molecular weight is set higher, the powder is more easily formed, but the cement dispersibility may be inferior.

ポリカルボン酸系共重合体(I)の溶液は、各種の乾燥、粉体状化方法で粉体状セメント分散剤とすることができ、例えば、ニーダーでの乾燥粉砕後にミルにより粉体状にする方法、ドラムドライヤーやディスクドライヤーでの乾燥後にミルで粉体状化する方法、噴霧乾燥機により乾燥粉体状化する方法等が利用できるが、噴霧乾燥機により乾燥粉体状化する方法により粉体状セメント分散剤とすることが好ましい。ポリカルボン酸系共重合体(I)溶液、及び、ポリカルボン酸系共重合体(II)溶液ともに、予め消泡剤を該重合体に対して0.1質量%〜5質量%添加してから乾燥粉体状化しても良く、その場合、該粉体状セメント分散剤をモルタルやコンクリート等に用いれば空気含有量が少なくなり強度が向上する。 The solution of the polycarboxylic acid copolymer (I) can be made into a powdery cement dispersant by various drying and pulverizing methods. For example, it can be powdered by a mill after drying and pulverizing with a kneader. Can be used, such as a method of pulverizing with a mill after drying with a drum dryer or a disk dryer, a method of pulverizing with a spray dryer, etc. It is preferable to use a powdery cement dispersant. For both the polycarboxylic acid copolymer (I) solution and the polycarboxylic acid copolymer (II) solution, 0.1% by mass to 5% by mass of an antifoaming agent is added to the polymer in advance. In this case, if the powdered cement dispersant is used for mortar, concrete, etc., the air content is reduced and the strength is improved.

本発明の粉体状セメント分散剤は、公知のセメント分散剤と同様に、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加えて用いることができる。また、超高強度コンクリートにも用いることができる。上記セメント組成物としては、セメント、水、細骨材、粗骨材等を含む通常用いられるものが好適である。また、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカヒューム、石灰石等の微粉体を添加したものであってもよい。上記セメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、白色等のポルトランドセメント;アルミナセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメント等の混合ポルトランドセメントが好適である。上記セメントのコンクリート1m当たりの配合量及び単位水量としては、例えば、高耐久性・高強度のコンクリートを製造するためには、単位水量100〜185kg/m、水/セメント比=10〜70%とすることが好ましい。より好ましくは、単位水量120〜175kg/m、水/セメント比=20〜65%である。 The powdery cement dispersant of the present invention can be used in addition to a cement composition such as cement paste, mortar, concrete and the like, as well as known cement dispersants. It can also be used for ultra high strength concrete. As the cement composition, those usually used including cement, water, fine aggregate, coarse aggregate and the like are suitable. Moreover, what added fine powders, such as a fly ash, blast furnace slag, a silica fume, and a limestone, may be used. As the cement, portland cement such as normal, early strength, super early strength, moderate heat, white, etc .; mixed portland cement such as alumina cement, fly ash cement, blast furnace cement, silica cement and the like are suitable. As the blending amount and unit water amount per 1 m 3 of concrete of the cement, for example, in order to produce highly durable and high strength concrete, the unit water amount is 100 to 185 kg / m 3 , and the water / cement ratio is 10 to 70. % Is preferable. More preferably, the unit water amount is 120 to 175 kg / m 3 and the water / cement ratio is 20 to 65%.

本発明の粉体状セメント分散剤のセメント組成物中の添加量割合としては、本発明の必須成分であるポリカルボン酸系共重合体が、セメント質量の全量100質量%に対して、0.01質量%以上となるようにすることが好ましく、10質量%以下となるようにすることが好ましい。0.01質量%未満であると、性能的に不充分となるおそれがあり、10質量%を超えると、経済性が劣ることとなる。より好ましくは、0.05質量%以上であり、8質量%以下であり、さらに好ましくは、0.1質量%以上であり、5質量%以下である。 The proportion of the powdery cement dispersant of the present invention added to the cement composition is such that the polycarboxylic acid-based copolymer, which is an essential component of the present invention, is 0.1% relative to the total cement mass of 100% by mass. It is preferable to be at least 01% by mass, and it is preferable to be at most 10% by mass. If it is less than 0.01% by mass, the performance may be insufficient, and if it exceeds 10% by mass, the economical efficiency will be inferior. More preferably, they are 0.05 mass% or more and 8 mass% or less, More preferably, they are 0.1 mass% or more and 5 mass% or less.

本発明で規定される特定構造のセメント分散剤は粉体状であるため、取り扱い作業性に優れ、高いセメント分散性能を有する。また、本発明で規定される特定の製造方法により、セメント分散剤の粉体状化を容易に行うことができ、高いセメント分散性能を有する粉体状セメント分散剤を提供することができる。 Since the cement dispersant having a specific structure defined in the present invention is in a powder form, it is excellent in handling workability and has high cement dispersion performance. Further, the powder production of the cement dispersant can be easily performed by the specific production method defined in the present invention, and a powdery cement dispersant having high cement dispersion performance can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「%」は、「質量%」を意味するものとする。
(重合体の重量平均分子量測定方法)
使用カラム:東ソー社製TSKguardcolumn SWXL+TSKge1 G4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL
溶離液:水10999g、アセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶かし、更に酢酸でpH6.0に調整した溶離液溶液を用いる。
打込み量:重合体濃度0.5%の溶離液溶液を100μL
溶離液流速:0.8mL/min
カラム温度:40℃
標準物質:ポリエチレングリコール、ピークトップ分子量(Mp)272500、219300、85000、46000、24000、12600、4250、7100、1470。
検量線次数:三次式
検出器:日本Waters社製 2414 示差屈折検出器
解析ソフト:日本Waters社製 Empower ソフトウェア
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Note that “%” means “mass%” unless otherwise specified.
(Method for measuring weight average molecular weight of polymer)
Column used: TSK guard column SWXL + TSKge1 G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL manufactured by Tosoh Corporation
Eluent: An eluent solution prepared by dissolving 115.6 g of sodium acetate trihydrate in a mixed solvent of 10999 g of water and 6001 g of acetonitrile and adjusting the pH to 6.0 with acetic acid is used.
Implanted amount: 100 μL of eluent solution with polymer concentration of 0.5%
Eluent flow rate: 0.8 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Standard material: polyethylene glycol, peak top molecular weight (Mp) 272500, 219300, 85000, 46000, 24000, 12600, 4250, 7100, 1470.
Calibration curve order: Tertiary detector: 2414 made by Japan Waters Differential refraction detector analysis software: Empower software made by Japan Waters

(製造例1)
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び冷却管を備えた反応器に蒸留水76.9gと3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキサイド50モル付加体149.3gを仕込み、60℃に昇温した。続いて、過酸化水素0.23gと水11.7gの混合溶液を加え、アクリル酸20.2gを3時間で滴下し、同時に水40.7g、3−メルカプトプロピオン酸0.79g、及びL−アスコルビン酸0.3gを混合した溶液を3.5時間で滴下した。滴下後さらに1時間攪拌を続けてから30%NaOH水溶液を14.0gを添加して部分中和することにより、重量平均分子量が30000のポリカルボン酸系共重合体水溶液(I−1)を得た。
(Production Example 1)
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dripping device, a nitrogen introduction tube and a cooling tube was charged with 76.9 g of distilled water and 149.3 g of 3-methyl-3-buten-1-ol ethylene oxide 50 mol adduct, The temperature was raised to 60 ° C. Subsequently, a mixed solution of 0.23 g of hydrogen peroxide and 11.7 g of water was added, and 20.2 g of acrylic acid was added dropwise over 3 hours. At the same time, 40.7 g of water, 0.79 g of 3-mercaptopropionic acid, and L- A solution mixed with 0.3 g of ascorbic acid was added dropwise over 3.5 hours. Stirring was continued for 1 hour after the dropwise addition, and 14.0 g of 30% NaOH aqueous solution was added to partially neutralize to obtain a polycarboxylic acid copolymer aqueous solution (I-1) having a weight average molecular weight of 30000. It was.

(製造例2)
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び冷却管を備えた反応器に蒸留水136.5g、3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキサイド50モル付加体200.0g、及びマレイン酸20.8gを仕込み、65℃に昇温した。続いて、過酸化水素0.18gを加え、水9.8gL−アスコルビン酸0.23gを混合した溶液を1時間で滴下した。滴下後さらに1時間攪拌を続けてから30%NaOH水溶液を22.0gを添加して部分中和することにより、重量平均分子量が37000のポリカルボン酸系共重合体水溶液(IFC−1)を得た。
(Production Example 2)
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dripping device, a nitrogen introduction tube and a cooling tube, 136.5 g of distilled water, 200.0 g of 3-methyl-3-buten-1-ol ethylene oxide 50 mol adduct, and malee The acid 20.8g was prepared and it heated up at 65 degreeC. Subsequently, 0.18 g of hydrogen peroxide was added, and a solution prepared by mixing 9.8 g of water and 0.23 g of ascorbic acid was added dropwise over 1 hour. Stirring was further continued for 1 hour after the dropping, and then 22.0 g of 30% NaOH aqueous solution was added to partially neutralize to obtain a polycarboxylic acid copolymer aqueous solution (IFC-1) having a weight average molecular weight of 37000. It was.

(製造例3)
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び冷却管を備えた反応器に蒸留水149.3gを仕込み75℃に昇温した。メトキシポリエチレングリコール(EO繰り返し数6)メタクリレート158.3g、メタクリル酸41.8g、3−メルカプトプロピオン酸2.3g、及び水41.3gを混合した溶液を5時間で滴下し、同時に11.1質量%の過硫酸アンモニウム水溶液を6時間で滴下した。滴下後さらに1時間攪拌を続けてから30%NaOH水溶液を65.0gを添加して部分中和することにより、重量平均分子量が15000のポリカルボン酸系共重合体水溶液(C−1)を得た。
(Production Example 3)
Into a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introducing tube and a cooling tube, 149.3 g of distilled water was charged and the temperature was raised to 75 ° C. A solution prepared by mixing 158.3 g of methoxypolyethyleneglycol (EO repetition number 6) methacrylate, 41.8 g of methacrylic acid, 2.3 g of 3-mercaptopropionic acid, and 41.3 g of water was added dropwise over 5 hours, and at the same time 11.1 mass % Aqueous ammonium persulfate solution was added dropwise over 6 hours. Stirring was continued for 1 hour after the dropping, and then 65.0 g of 30% NaOH aqueous solution was added to partially neutralize to obtain a polycarboxylic acid copolymer aqueous solution (C-1) having a weight average molecular weight of 15000. It was.

各製造例で示したポリカルボン酸系共重合体の水溶液を表1で示した条件で噴霧乾燥機により乾燥粉体状とし、下記の方法により噴霧乾燥性、セメント分散性を評価した。
<噴霧乾燥性>
噴霧乾燥の際、乾燥チャンバー内での粉体の付着度合いを次のように評価した。
付着殆どなし ◎
少し付着あり ○
付着大 ×
付着度合いが大きい場合、得られた粉体状セメント分散剤にもべとつきが残り、作業性の悪いものとなる。
The aqueous solution of the polycarboxylic acid copolymer shown in each production example was made into a dry powder form with a spray dryer under the conditions shown in Table 1, and the spray drying property and the cement dispersibility were evaluated by the following methods.
<Spray drying>
During spray drying, the degree of powder adhesion in the drying chamber was evaluated as follows.
Almost no adhesion ◎
There is a little adhesion ○
Adhesion size ×
If the degree of adhesion is large, the resulting powdery cement dispersant remains sticky, resulting in poor workability.

<セメント分散性>
本発明の粉体状セメント分散剤を添加したセメントモルタルを調製し、分散性能の指標である流動性を評価した。すなわち、粉体状セメント分散剤0.714g、水240g、普通ポルトランドセメント595g、及び、ISO標準砂1350gをホバート型ミキサーで混合して、セメントモルタルを調製し、JIS R5201に規定のモルタルフロー試験に準じ、モルタルフロー値を測定した。
表1に噴霧乾燥条件と各性能評価結果を示す。
<Cement dispersibility>
Cement mortar to which the powdery cement dispersant of the present invention was added was prepared, and fluidity, which is an index of dispersion performance, was evaluated. That is, 0.714 g of powdered cement dispersant, 240 g of water, 595 g of ordinary Portland cement, and 1350 g of ISO standard sand were mixed with a Hobart mixer to prepare a cement mortar. Similarly, the mortar flow value was measured.
Table 1 shows the spray drying conditions and the performance evaluation results.

Figure 2007153628
Figure 2007153628

図1は噴霧乾燥機の一例を示した概略である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a spray dryer.

符号の説明Explanation of symbols

a ポリカルボン酸系共重合体溶液の導入口
b 熱風の導入口
c 乾燥チャンバー
d 加圧空気導入口
e 減圧排風口
f サイクロン
g 生成物捕集器
a Polycarboxylic acid copolymer solution inlet b Hot air inlet c Drying chamber d Pressurized air inlet e Vacuum outlet f Cyclone g Product collector

Claims (4)

ポリカルボン酸系共重合体(I)を含んでなる粉体状セメント分散剤であって、該ポリカルボン酸系共重合体(I)は下記一般式(1);
Figure 2007153628
(式中、R及びRは同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表す。xは0〜2の数を表す。mはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、3〜200の数である。Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)で表される部位(A)と下記一般式(2);
Figure 2007153628
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、又は有機アミノ基を表す。)で表される部位(B)を少なくとも有し、該ポリカルボン酸系共重合体(I)に対して部位(A)と部位(B)の合計が占める質量割合が70質量%から100質量%であり、かつ、部位(A)と部位(B)の合計質量に対して部位(B)が4質量%から40質量%である
ことを特徴とする粉体状セメント分散剤。
A powdery cement dispersant comprising a polycarboxylic acid copolymer (I), wherein the polycarboxylic acid copolymer (I) is represented by the following general formula (1);
Figure 2007153628
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. X represents a number of 0 to 2. M represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a number from 3 to 200. R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The following general formula (2);
Figure 2007153628
(Wherein, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, or an organic amino group). At least the mass proportion of the total of the site (A) and the site (B) to the polycarboxylic acid copolymer (I) is 70% by mass to 100% by mass, and the site (A) And the part (B) is 4% by mass to 40% by mass with respect to the total mass of the part (B).
下記一般式(3);
Figure 2007153628
(式中、Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表し、Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、10〜200の数である。)で表されるポリアルキレンオキシド鎖を有するポリカルボン酸系共重合体(II)の水溶液を噴霧乾燥機により粉体状にする粉体状セメント分散剤の製造方法であり、該噴霧乾燥機の乾燥チャンバーに導入する熱風温度が60℃から130℃である
ことを特徴とする粉体状セメント分散剤の製造方法。
The following general formula (3);
Figure 2007153628
(In the formula, R 6 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an average added mole number of an oxyalkylene group. And is a number of 10 to 200.) Powdered cement dispersant for converting an aqueous solution of a polycarboxylic acid copolymer (II) having a polyalkylene oxide chain represented by the formula A method for producing a powdery cement dispersant, characterized in that the hot air temperature introduced into the drying chamber of the spray dryer is 60 ° C to 130 ° C.
前記噴霧乾燥機の乾燥チャンバー内を9.9×10Pa以下の減圧雰囲気下で粉体状にすることを特徴とする請求項2記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 2, wherein the inside of the drying chamber of the spray dryer is powdered in a reduced-pressure atmosphere of 9.9 x 10 4 Pa or less. 前記ポリアルキレンオキシド鎖を有するポリカルボン酸系共重合体(II)が下記一般式(1);
Figure 2007153628
(式中、R及びRは同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは同一若しくは異なって炭素数2〜5のアルキレン基を表す。xは0〜2の数を表す。mはオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、3〜200の数である。Rは水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)で表される部位(A)と下記一般式(2);
Figure 2007153628
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、又は有機アミノ基を表す。)で表される部位(B)を少なくとも有する
ことを特徴とする請求項2記載の製造方法。
The polycarboxylic acid copolymer (II) having the polyalkylene oxide chain is represented by the following general formula (1);
Figure 2007153628
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. X represents a number of 0 to 2. M represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a number from 3 to 200. R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The following general formula (2);
Figure 2007153628
(Wherein, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, or an organic amino group). The manufacturing method according to claim 2, comprising at least.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021131567A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 花王株式会社 Powder dispersant for hydraulic composition and method for producing same
JP2021130588A (en) * 2020-02-20 2021-09-09 株式会社大林組 Concrete composition, and method of producing the same

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