JP2007326766A - Dispersant for hydraulic composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispersant for a hydraulic composition which exerts excellent effects to the dispersibility, fluidity and fluidity retention property of the hydraulic compositions having a wide range of composition and material. <P>SOLUTION: The dispersant for the hydraulic compositions includes a polymer which is prepared by copolymerizing a specific monomer 1 of an ethylenic unsaturated carboxylic derivative and the like having a polyoxyalkylene group, a phosphoric acid monoester monomer 2, a phosphoric acid diester monomer 3, and an unsaturated carboxylic acid monomer 4 under a pH condition of not greater than 7, and has a ratio (Mw/Mn) of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) of 1.0-2.6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、水硬性組成物用分散剤及び水硬性組成物に関する。   The present invention relates to a dispersant for a hydraulic composition and a hydraulic composition.

水硬性組成物用混和剤の中で、流動性付与効果の大きい高性能減水剤と呼ばれているものがある。その代表的なものに、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(ナフタレン系)、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(メラミン系)、ポリオキシアルキレン鎖を有するポリカルボン酸系等がある。しかし一般に、セメント分散剤を用いて高減水したコンクリートを調製すると、スランプロスが著しく、充填性や施工性などの作業性が低下するという課題がある。   Among the admixtures for hydraulic compositions, there is one called a high-performance water reducing agent having a large fluidity-imparting effect. Typical examples thereof include naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate salt (naphthalene type), melamine sulfonic acid formaldehyde condensate salt (melamine type), polycarboxylic acid type having a polyoxyalkylene chain, and the like. However, in general, when highly reduced concrete is prepared using a cement dispersant, there is a problem that slump loss is remarkable and workability such as filling property and workability is lowered.

そのため従来より、それ自体にスランプロス防止性能を有する水溶性ビニル共重合体をセメント分散剤として使用することが提案されている。   Therefore, conventionally, it has been proposed to use a water-soluble vinyl copolymer having a slump loss prevention performance as a cement dispersant.

さらに水硬性粉体として、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントなどの高ビーライトセメント(セメント成分であるC2Sを高めたセメント)、また高炉スラグが配合されたスラグセメントを用いて調製したコンクリートの場合、所要の流動性を得るために用いるセメント分散剤の添加量が少なくなるために、経時的にスランプフローが減少する場合がある。 In addition, concrete prepared using hydraulic powder such as medium-heated Portland cement and low-heat Portland cement and other high belite cement (cement with increased C 2 S cement content) and slag cement containing blast furnace slag. In this case, the slump flow may decrease with time because the amount of cement dispersant used to obtain the required fluidity decreases.

さらに高強度コンクリートは、普通強度(一般強度)のコンクリートに比べ、水/水硬性粉体比(以下、水/セメント比と表す)の小さい配合組成で練り混ぜられて調製されているために、コンクリート粘性が高いなど課題がある。   Furthermore, because high-strength concrete is prepared by mixing with a compound composition having a small water / hydraulic powder ratio (hereinafter referred to as water / cement ratio) compared to concrete of ordinary strength (general strength), There are problems such as high viscosity of concrete.

この粘性増大の問題については、ポリカルボン酸系減水剤でもまだ十分解決されておらず、よりコンクリート粘性低減効果の高い添加剤が望まれている。   This viscosity increase problem has not been sufficiently solved even with a polycarboxylic acid-based water reducing agent, and an additive having a higher concrete viscosity reducing effect is desired.

このような背景から、特許文献1には、高鎖長のオキシアルキレン基と短鎖長のオキシアルキレン基と特定の単量体を含むビニル共重合体を必須成分とする、高強度コンクリートの粘性低減と凝結遅延の抑制に優れる混和剤が開示されている。   From such a background, Patent Document 1 discloses the viscosity of high-strength concrete containing a vinyl copolymer containing a high-chain-length oxyalkylene group, a short-chain-length oxyalkylene group and a specific monomer as essential components. An admixture excellent in reduction and suppression of setting delay is disclosed.

また、特許文献2には、水の配合比にかかわらず優れた流動特性と高い分散効果と早い凝結性を発現できるセメント用分散剤を得るために、ポリアルキレングリコール鎖を有するモノエステル又はモノエーテルと、不飽和結合及び燐酸基を有する単量体との重合物を用いることを提案している。   Further, Patent Document 2 discloses a monoester or monoether having a polyalkylene glycol chain in order to obtain a cement dispersant capable of exhibiting excellent flow characteristics, high dispersion effect and quick setting regardless of the mixing ratio of water. And a polymer of a monomer having an unsaturated bond and a phosphate group.

また、特許文献3は3種の単量体より得た重合体とその水硬性組成物用途を開示している。
特開平11−157897号公報 特開2000−327386号公報 国際公開第2006/006732号パンフレット
Moreover, patent document 3 is disclosing the polymer obtained from three types of monomers, and its hydraulic composition use.
JP-A-11-157897 JP 2000-327386 A International Publication No. 2006/006732 Pamphlet

超高強度領域のコンクリート等の水硬性組成物においては、特許文献1や特許文献2の重合体も流動性と粘性低減の更なる向上が望まれる。また、セメントや骨材等の材料汎用性を拡大する観点からも、特許文献1以外の構造の重合体を使用できることは望ましい。   In a hydraulic composition such as concrete in an ultra-high strength region, the polymers of Patent Document 1 and Patent Document 2 are desired to further improve fluidity and viscosity reduction. Also, from the viewpoint of expanding the versatility of materials such as cement and aggregate, it is desirable that a polymer having a structure other than Patent Document 1 can be used.

近時、コンクリートに代表される水硬性組成物には、多数のセメント種が用いられ、鉱物組成が異なるセメントのみならず、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントなどの高ビーライトセメントや高炉スラグが配合されたスラグセメントのような特殊セメントも用いられる。また、コンクリートにおける水/水硬性粉体比も幅広い範囲にわたり、特に、水/水硬性粉体比が20〜35重量%のいわゆる高強度領域のコンクリートとこれを超える水/水硬性粉体比のいわゆる一般領域のコンクリートとでは要求特性も異なる。さらに水硬性組成物を製造する業者から考慮した場合、組成、材質により分散剤を使い分けることは、製造上、煩雑であることのみならず、当業者の敷地内に各種分散剤のタンク(1種類につき2〜10m3のタンク)を数種設置しなければならず、このような背景からも、水硬性組成物に用いられる分散剤は、こうした幅広い組成、材質の水硬性組成物に対して、それぞれに要求される効果を満遍なく発現するものが望まれる。 Recently, a number of cement types have been used for hydraulic compositions such as concrete. Not only cements with different mineral compositions, but also high belite cement and blast furnace slag such as medium heat Portland cement and low heat Portland cement are used. Special cements such as blended slag cement are also used. In addition, the water / hydraulic powder ratio in concrete also covers a wide range, in particular, a so-called high-strength region concrete having a water / hydraulic powder ratio of 20 to 35% by weight and a water / hydraulic powder ratio exceeding this range. The required properties are different from those of so-called general concrete. Furthermore, considering from the manufacturer who manufactures the hydraulic composition, properly using the dispersant depending on the composition and material is not only complicated in production but also a tank of various dispersants (one type in the premises of those skilled in the art). 2 to 10 m 3 per tank) must be installed, and from this background, the dispersant used in the hydraulic composition can be used for such a wide range of composition and material hydraulic compositions. It is desired that the effect required for each is expressed evenly.

こうした要望に対して、添加成分の特性を考慮して、複数の成分を組み合わせて水硬性組成物用の分散剤や混和剤を構築することが考えられる。その際、初期分散性能に優れた成分(初期分散成分)、分散性の保持性能に優れた成分(分散保持成分)、及び、適度な硬化遅延をもたらす成分(遅延成分)等を組み合わせることで、分散性、流動性、流動保持性の付与効果をバランス良く得ることができると考えられるが、特許文献1、2の混和剤は、このような観点からの用途では十分な効果が発現するとは言い難い。   In response to such a demand, it is conceivable to construct a dispersant or an admixture for a hydraulic composition by combining a plurality of components in consideration of the characteristics of the additive component. At that time, by combining a component excellent in initial dispersion performance (initial dispersion component), a component excellent in dispersibility retention performance (dispersion retention component), and a component that brings about an appropriate curing delay (delay component), etc. Although it is considered that the effects of imparting dispersibility, fluidity, and fluidity retention can be obtained in a well-balanced manner, the admixtures of Patent Documents 1 and 2 are said to exhibit sufficient effects for use from such a viewpoint. hard.

本発明の課題は、幅広い組成、材質の水硬性組成物に対して、分散性、流動性、流動保持性に優れた効果を発現する水硬性組成物用分散剤を提供することである。   The subject of this invention is providing the dispersing agent for hydraulic compositions which expresses the effect excellent in the dispersibility, the fluidity | liquidity, and the fluid holding | maintenance property with respect to the hydraulic composition of a wide composition and material.

本発明は、下記一般式(1)で表される単量体1(以下、単量体1という)と、下記一般式(2)で表される単量体2(以下、単量体2という)と、下記一般式(3)で表される単量体3(以下、単量体3という)と、下記一般式(4)で表される単量体4(以下、単量体4という)とを、pH7以下で共重合して得られる重合体を含有する水硬性組成物用分散剤であって、重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.0〜2.6である水硬性組成物用分散剤に関する。   The present invention relates to a monomer 1 represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as monomer 1) and a monomer 2 represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as monomer 2). ), A monomer 3 represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as monomer 3), and a monomer 4 represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as monomer 4). Is a dispersing agent for a hydraulic composition containing a polymer obtained by copolymerization at a pH of 7 or less, and the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of the polymer is Mw / It is related with the dispersing agent for hydraulic compositions whose Mn is 1.0-2.6.

Figure 2007326766
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〔式中、R1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基、R3は水素原子又は-(CH2)q(CO)pO(AO)r4、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基、pは0又は1の数、qは0〜2の数、pとqは同時に0ではなく、rはAOの平均付加モル数であり、3〜300の数、R4は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。〕 [In the formula, R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a hydrogen atom, or — (CH 2 ) q (CO) p O (AO) r R 4 , and AO has 2 to 4 carbon atoms. An oxyalkylene group or an oxystyrene group, p is a number of 0 or 1, q is a number of 0 to 2, p and q are not simultaneously 0, r is an average added mole number of AO, a number of 3 to 300, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]

Figure 2007326766
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〔式中、R11は水素原子又はメチル基、R12は炭素数2〜12のアルキレン基、m1は1〜30の数、M3、M4はそれぞれ水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕 [Wherein R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, R 12 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m1 is a number of 1 to 30, M 3 and M 4 are a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal, respectively. Represents. ]

Figure 2007326766
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〔式中、R13、R15は、それぞれ水素原子又はメチル基、R14、R16は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基、m2、m3は、それぞれ1〜30の数、M5は水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕 [Wherein R 13 and R 15 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 14 and R 16 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m2 and m3 are each a number of 1 to 30 and M 5 is Represents a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]

Figure 2007326766
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〔式中、R17〜R19は、それぞれ水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOM7であり、(CH2)sCOOM7はCOOM6又は他の(CH2)sCOOM7と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM6、M7は存在しない。sは0〜2の数を表す。M6、M7は、それぞれ水素原子、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、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はアルケニル基を表す。〕 Wherein, R 17 to R 19 are each a hydrogen atom, a methyl group or (CH 2) s COOM 7, (CH 2) s COOM 7 is COOM 6 or another (CH 2) s COOM 7 anhydride In this case, M 6 and M 7 of those groups are not present. s represents the number of 0-2. M 6 and M 7 each represent a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, a substituted alkyl ammonium group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or an alkenyl group. ]

本発明はさらに、上記一般式(1)で表される単量体1と、上記一般式(2)で表される単量体2と、上記一般式(3)で表される単量体3と、上記一般式(4)で表される単量体4とを、連鎖移動剤の存在下、pH7以下で共重合するリン酸エステル系重合体の製造方法を提供する。   The present invention further includes a monomer 1 represented by the general formula (1), a monomer 2 represented by the general formula (2), and a monomer represented by the general formula (3). 3 and a monomer 4 represented by the above general formula (4) are provided in the presence of a chain transfer agent at a pH of 7 or less.

また本発明は、上記本発明の水硬性組成物用分散剤と、水硬性粉体と、水とを含有する水硬性組成物であって、水硬性粉体が、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント及び高炉スラグセメントからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である水硬性組成物に関する。   The present invention also provides a hydraulic composition comprising the above-described dispersant for a hydraulic composition of the present invention, a hydraulic powder, and water, wherein the hydraulic powder comprises ordinary Portland cement, moderately heated Portland cement. And a hydraulic composition that is at least one selected from the group consisting of a low heat Portland cement and a blast furnace slag cement.

また本発明は、上記本発明の水硬性組成物用分散剤と、水硬性粉体と、細骨材と、粗骨材と、水とを含有する水硬性組成物であって、水/水硬性粉体比が20〜60重量%、単位水量が120〜185kg/m3である水硬性組成物に関する。 The present invention also provides a hydraulic composition comprising the above-described dispersant for a hydraulic composition of the present invention, hydraulic powder, fine aggregate, coarse aggregate, and water, wherein the water / water The present invention relates to a hydraulic composition having a hard powder ratio of 20 to 60% by weight and a unit water amount of 120 to 185 kg / m 3 .

本発明によれば、幅広い組成、材質の水硬性組成物に対して、分散性、流動性、流動保持性に優れた効果を発現する水硬性組成物用分散剤が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dispersing agent for hydraulic compositions which expresses the effect excellent in the dispersibility, fluidity | liquidity, and fluid holding | maintenance with respect to the hydraulic composition of a wide composition and a material is provided.

本発明に係る重合体は、前述の一般式(1)で表される単量体1と、前述の一般式(2)で表される単量体2と、前述の一般式(3)で表される単量体3と、前述の一般式(4)で表される単量体4とを、必須成分とし、pH7以下で共重合して得られる重合体である。そして、重合体に導入されるこれら一般式(4)のカルボキシル基並びに一般式(2)及び(3)のリン酸基が水硬性粉体への吸着基として機能し、一般式(1)のオキシアルキレン基が水硬性粉体粒子間の反発基として機能すると推定される。   The polymer according to the present invention includes the monomer 1 represented by the general formula (1), the monomer 2 represented by the general formula (2), and the general formula (3). It is a polymer obtained by copolymerizing the monomer 3 represented by the above and the monomer 4 represented by the general formula (4) described above as essential components at a pH of 7 or less. The carboxyl group of the general formula (4) and the phosphoric acid group of the general formulas (2) and (3) introduced into the polymer function as an adsorbing group to the hydraulic powder, and the general formula (1) It is presumed that the oxyalkylene group functions as a repulsive group between the hydraulic powder particles.

カルボキシル基とリン酸基の水硬性粉体への吸着特性については、不明なるも以下のように推定される。   About the adsorption | suction characteristic to the hydraulic powder of a carboxyl group and a phosphoric acid group, although unknown, it estimates as follows.

一般に、セメント分散剤は、混練直後から分散性を発現する「初期分散成分」と混練後ある程度時間が経過してから分散性を発現する「分散保持成分」とが配合される。従来のポリカルボン酸系分散剤は、組成(水セメント比)や材質(セメント種)により、初期分散成分と分散保持成分の配合比を変動させ使い分けている。すなわち添加量が比較的多く必要となる普通ポルトランドセメントや高強度コンクリートの場合は、初期分散成分を多くすることで対応し、比較的添加量が少なくなるスラグセメント、高ビーライトセメント(C2Sが多い)や一般強度コンクリートでは、分散保持成分を多くすることで分散保持性を満足している。このように組成や材質で、添加量が変動するためにセメント分散剤を使い分ける必要がある。 In general, a cement dispersant is blended with an “initial dispersion component” that exhibits dispersibility immediately after kneading and a “dispersion-holding component” that exhibits dispersibility after some time has elapsed after kneading. Conventional polycarboxylic acid-based dispersants are selectively used by changing the blending ratio of the initial dispersion component and the dispersion holding component depending on the composition (water cement ratio) and material (cement type). In other words, ordinary Portland cement and high-strength concrete, which require a relatively large amount of addition, can be dealt with by increasing the amount of the initial dispersion component, and slag cement, high belite cement (C 2 S) with a relatively small amount of addition. In general strength concrete, the dispersion retention property is satisfied by increasing the dispersion retention component. Thus, it is necessary to use different cement dispersants because the amount of addition varies depending on the composition and material.

添加量の変動因子をセメント種で考えてみると、セメントの化学成分は焼成によって、珪酸三カルシウム(C3S)、珪酸二カルシウム(C2S)、アルミン酸三カルシウム(C3A)、鉄アルミン酸四カルシウム(C4AF)などの化合物が含まれている。ポリカルボン酸系分散剤の初期分散成分は、普通ポルトランドセメントに比較的多く含有するC3Aに特異的に吸着する傾向がある。そこで、スラグセメントや高ビーライトセメント等のC3Aが比較的少ないセメントで初期分散成分と分散保持成分の配合比を最適化したポリカルボン酸系分散剤を普通ポルトランドセメントで使用した場合、ポリカルボン酸系分散剤の初期分散成分は、初期水和反応が激しいC3Aに特異的に吸着し、初期分散成分の相当量が初期水和数分の段階で消失(分散剤が水和物に埋没する)するために、初期流動性が得られず、しかも分散保持成分により経時的に流動性が発現する傾向にある(添加量を多くし初期流動性を発現した場合は、分散保持成分過多となり経時的にさらに大きく流動発現する)。逆に普通ポルトランドセメントで初期分散成分と分散保持成分の配合比を最適化した場合は、スラグセメントや高ビーライトセメントでは添加量が少なくなってしまい流動保持効果が得られない結果となる。 Considering the variation factor of the amount of addition in terms of cement type, the chemical components of the cement are calcinated by tricalcium silicate (C 3 S), dicalcium silicate (C 2 S), tricalcium aluminate (C 3 A), Compounds such as tetracalcium iron aluminate (C 4 AF) are included. The initial dispersion component of the polycarboxylic acid-based dispersant tends to specifically adsorb to C 3 A that is relatively contained in ordinary Portland cement. Therefore, when a polycarboxylic acid-based dispersant having a relatively low C 3 A cement such as slag cement or high belite cement and having an optimized mixing ratio between the initial dispersion component and the dispersion retention component is used in ordinary Portland cement, The initial dispersion component of the carboxylic acid-based dispersant specifically adsorbs to C 3 A, which has a severe initial hydration reaction, and a considerable amount of the initial dispersion component disappears at a stage of several minutes of initial hydration. The initial fluidity cannot be obtained, and the fluidity tends to develop over time due to the dispersion-holding component (if the added amount is increased and the initial fluidity is manifested), the dispersion-holding component The amount of fluid becomes excessive and the fluidity develops over time). On the other hand, when the mixing ratio of the initial dispersion component and the dispersion retention component is optimized with ordinary Portland cement, the amount of addition is decreased with slag cement or high belite cement, and the fluid retention effect cannot be obtained.

一方、リン酸基は、カルボキシル基と比較して、セメント鉱物に対する特異吸着性は見られないが、水溶解性が低くなることから、セメント水和反応に伴う塩濃度の影響を受けることがある。すなわち初期水和反応が著しいC3Aが多く含まれる普通ポルトランドセメントでは、水中の塩濃度が多くなり、吸着速度が速くなる傾向にあり、C3Aが少なくなるスラグセメントや高ビーライトセメントでは、吸着速度が遅くなる傾向にある。 On the other hand, phosphate groups do not show specific adsorptivity to cement minerals compared to carboxyl groups, but their water solubility is low, so they may be affected by the salt concentration associated with cement hydration. . In other words, ordinary Portland cement containing a large amount of C 3 A, which has a remarkable initial hydration reaction, tends to increase the salt concentration in water and increase the adsorption rate. In the case of slag cement and high belite cement, where C 3 A decreases. The adsorption rate tends to be slow.

したがって、この吸着特性の異なるカルボキシル基とリン酸基を含有し最適化することで、幅広い組成、材質の水硬性組成物に対して、それぞれに要求される効果を満遍なく発現するものと推察される。   Therefore, it is inferred that by containing and optimizing carboxyl groups and phosphate groups having different adsorption characteristics, the effects required for each of the hydraulic compositions of a wide range of compositions and materials can be expressed evenly. .

[単量体1]
単量体1において、一般式(1)中のR1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基である。R3は水素原子又は-(CH2)q(CO)pO(AO)r4であり、水素原子が好ましい。一般式(1)のアルケニルとして、アリル基、メタリル基等が挙げられる。pが0の場合はAOは(CH2)qとエーテル結合、pが1の場合はエステル結合をする。qは0〜2であり、好ましくは0又は1であり、更に好ましくは0である。pとqは同時に0ではない。AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基であり、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基が好ましく、エチレンオキシ基(以下、EO基)を含むことがより好ましく、EO基が70モル%以上、更に80モル%以上、更に90モル%以上、特に全AOがEO基であることが好ましい。rはAOの平均付加モル数であり、3〜300の数であり、重合体の水硬性組成物に対する分散性と粘性低減効果の点で、3〜300であり、好ましくは4〜120であり、より好ましくは4〜80、さらに好ましくは4〜50、特にこのましくは4〜30である。また、平均r個の繰り返し単位中にAOが異なるもので、ランダム付加又はブロック付加又はこれらの混在を含むものであっても良い。例えばAOは、EO基以外にもプロピレンオキシ基等を含むこともできる。
[Monomer 1]
In monomer 1, R 1 and R 2 in general formula (1) are each a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is a hydrogen atom or — (CH 2 ) q (CO) p O (AO) r R 4 , preferably a hydrogen atom. Examples of alkenyl in the general formula (1) include an allyl group and a methallyl group. When p is 0, AO forms an ether bond with (CH 2 ) q, and when p is 1, it forms an ester bond. q is 0 to 2, preferably 0 or 1, and more preferably 0. p and q are not 0 at the same time. AO is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms or an oxystyrene group, and AO is preferably an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an ethyleneoxy group (hereinafter referred to as EO group), and an EO group. Is 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and further preferably 90 mol% or more. r is the average added mole number of AO, is a number of 3 to 300, and is 3 to 300, preferably 4 to 120 in terms of the dispersibility of the polymer in the hydraulic composition and the effect of reducing the viscosity. More preferably, it is 4-80, More preferably, it is 4-50, Especially preferably, it is 4-30. Moreover, AO is different in an average of r repeating units, and random addition, block addition, or a mixture thereof may be included. For example, AO can contain a propyleneoxy group etc. besides EO group.

4は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基であり、更に1〜12、更に1〜4、更に1、2のアルキル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。 R 4 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 12, more preferably 1 to 4, and further preferably 1 or 2, and particularly preferably a methyl group.

単量体1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炭素数2〜4のアルキレンオキシド付加物付加物が好ましく用いられる。なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸の意味であり、(メタ)アリルは、アリル及び/又はメタリルの意味である(以下同様)。   Monomer 1 includes a half-terminated alkyl-capped polyalkylene glycol such as methoxypolyethylene glycol, methoxypolypropylene glycol, methoxypolybutylene glycol, methoxypolystyrene glycol, ethoxypolyethylenepolypropyleneglycol, (meth) acrylic acid, maleic acid (half ) Esterified products, etherified products with (meth) allyl alcohol, and (meth) acrylic acid, maleic acid, and (meth) allyl alcohol adducts having 2 to 4 carbon atoms are preferably used. In addition, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid, and (meth) allyl means allyl and / or methallyl (the same applies hereinafter).

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。具体的には、ω−メトキシポリオキシアルキレンメタクリル酸エステル、ω−メトキシポリオキシアルキレンアクリル酸エステル等を挙げることができ、ω−メトキシポリオキシアルキレンメタクリル酸エステルがより好ましい。   More preferred is an esterified product of alkoxy, particularly methoxypolyethylene glycol and (meth) acrylic acid. Specific examples include ω-methoxypolyoxyalkylene methacrylate and ω-methoxypolyoxyalkylene acrylate, and ω-methoxypolyoxyalkylene methacrylate is more preferable.

本発明の重合体の製造に用いる単量体1は、例えば、アルコキシポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化によって得ることができる。該エステル化物の未反応の(メタ)アクリル酸は単量体4として用いることができる。単量体4の量のばらつきを少なくしてコンクリート分散剤に用いた場合の必要添加量を一定にする観点から、該エステル化物の未反応の(メタ)アクリル酸は、酸型換算で単量体1に対して5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましく、1.5重量%以下がさらに好ましく、1重量%以下がさらに好ましい。単量体1の製造時に残留する(メタ)アクリル酸の量を低減する方法として、トッピング、スチーミング、溶媒抽出等が挙げられる。   Monomer 1 used for production of the polymer of the present invention can be obtained, for example, by esterification of alkoxypolyalkylene glycol and (meth) acrylic acid. Unreacted (meth) acrylic acid of the esterified product can be used as the monomer 4. From the viewpoint of making the required addition amount constant when used in a concrete dispersant by reducing the variation in the amount of the monomer 4, the unreacted (meth) acrylic acid of the esterified product is a single amount in terms of acid type. It is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, still more preferably 1.5% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or less with respect to the body 1. Examples of a method for reducing the amount of (meth) acrylic acid remaining during the production of the monomer 1 include topping, steaming, and solvent extraction.

[単量体2]
単量体2は、一般式(2)において、R11は水素原子又はメチル基であり、R12は炭素数2〜12のアルキレン基である。m1は1〜30の数であり、M3、M4はそれぞれ水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である。一般式(2)中のm1は1〜20が好ましく、1〜10が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。
[Monomer 2]
In the monomer (2), R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 12 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. m1 is a number from 1 to 30, and M 3 and M 4 are each a hydrogen atom, an alkali metal, or an alkaline earth metal. 1-20 are preferable, as for m1 in General formula (2), 1-10 are more preferable, and 1-5 are especially preferable.

具体的には、有機ヒドロキシ化合物のリン酸モノエステルが挙げられる。具体的には、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートアシッドリン酸エステル等が挙げられる。例えば、リン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステル、リン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)アクリル酸エステル〕等が挙げられる。中でも、製造の容易さ及び製造物の品質安定性の観点から、リン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルが好ましい。また、これらの化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩などであっても良い。   Specific examples include phosphoric acid monoesters of organic hydroxy compounds. Specific examples include polyalkylene glycol mono (meth) acrylate acid phosphates. For example, phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester, phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) acrylic acid ester] and the like can be mentioned. Among these, phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester is preferable from the viewpoint of ease of production and product quality stability. Further, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkylammonium salts and the like of these compounds may be used.

[単量体3]
単量体3は、一般式(3)において、R13、R15は、それぞれ水素原子又はメチル基であり、R14、R16は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基である。m2、m3は、それぞれ1〜30の数であり、M5は水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である。一般式(3)中のm2、m3は、それぞれ1〜20が好ましく、1〜10が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。
[Monomer 3]
In the monomer 3, in the general formula (3), R 13 and R 15 are each a hydrogen atom or a methyl group, and R 14 and R 16 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. m2, m3 is a number of each 1 to 30, M 5 represents a hydrogen atom, an alkali metal or alkaline earth metal. M2 and m3 in the general formula (3) are each preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and particularly preferably 1 to 5.

具体的には、有機ヒドロキシ化合物のリン酸ジエステルが挙げられる。具体的には、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートアシッドリン酸ジエステル等が挙げられる。例えば、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステル、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)アクリル酸〕エステル等が挙げられる。中でも、製造の容易さ及び製造物の品質安定性の観点から、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルが好ましい。また、これらの化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩などであっても良い。   Specific examples include phosphoric acid diesters of organic hydroxy compounds. Specific examples include polyalkylene glycol di (meth) acrylate acid phosphoric acid diester. Examples include phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester, phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) acrylic acid] ester, and the like. Among these, di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester phosphate is preferable from the viewpoint of ease of production and quality stability of the product. Further, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkylammonium salts and the like of these compounds may be used.

単量体2及び3は、単量体2及び単量体3を含む混合単量体として用いることができる。また、単量体2及び単量体3として、一般式(5)で表される有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを反応させて得られるリン酸エステルを用いても良い。   Monomers 2 and 3 can be used as a mixed monomer including monomer 2 and monomer 3. Further, as the monomer 2 and the monomer 3, a phosphate ester obtained by reacting an organic hydroxy compound represented by the general formula (5) with a phosphorylating agent may be used.

単量体2及び単量体3を含む混合単量体は、例えば、一般式(5)で表される有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤を所定の仕込み比で反応させることで、反応生成物として製造することもできる。   The mixed monomer including the monomer 2 and the monomer 3 is obtained as a reaction product by reacting, for example, the organic hydroxy compound represented by the general formula (5) with a phosphorylating agent at a predetermined charge ratio. It can also be manufactured.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

〔式中、R20は水素原子又はメチル基、R21は炭素数2〜12のアルキレン基、m4は1〜30の数を表す。〕 [Wherein, R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 21 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, and m4 represents a number of 1 to 30. ]

一般式(5)中のm4は、1〜20が好ましく、1〜10が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。   1-20 are preferable, as for m4 in General formula (5), 1-10 are more preferable, and 1-5 are especially preferable.

リン酸化剤としては、オルトリン酸、五酸化リン(無水リン酸)、ポリリン酸、オキシ塩化リン等が挙げられ、オルトリン酸、五酸化リンが好ましい。これらは単独でも2種以上を組み合わせて用いることも出来る。有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを反応させる際のリン酸化剤の量は目的とするリン酸エステル組成に応じ適時決めることができる。   Examples of the phosphorylating agent include orthophosphoric acid, phosphorus pentoxide (anhydrous phosphoric acid), polyphosphoric acid, phosphorus oxychloride and the like, and orthophosphoric acid and phosphorus pentoxide are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the phosphorylating agent in the reaction of the organic hydroxy compound and the phosphorylating agent can be appropriately determined according to the target phosphate ester composition.

リン酸エステルとして、例えばリン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物を製造する場合、公知の技術(例えば特開昭57−180618号)により、合成することができる。   For example, when a mixture of phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester and phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester is used, a known technique (for example, special No. 57-180618).

単量体2及び単量体3を含む混合単量体としては、モノエステル体とジエステル体とを含む市販品を使用することができ、例えば、ホスマーM、ホスマーPE、ホスマーP(ユニケミカル)、JAMP514、JAMP514P、JMP100(何れも城北化学)、ライトエステルP−1M、ライトアクリレートP−1A(いずれも共栄社化学)、MR200(大八化学)、カヤマー(日本化薬)、Ethyleneglycol methacrylate phosphate(アルドリッチ試薬)などとして入手できる。   As the mixed monomer including the monomer 2 and the monomer 3, a commercial product including a monoester and a diester can be used. For example, Phosmer M, Phosmer PE, Phosmer P (Unichemical) , JAMP514, JAMP514P, JMP100 (all Johoku Chemical), light ester P-1M, light acrylate P-1A (all Kyoeisha Chemical), MR200 (Daihachi Chemical), Kayamar (Nippon Kayaku), Ethyleneglycol methacrylate phosphate (Aldrich) Reagent).

単量体2、3は、不飽和結合とヒドロキシル基を有する単量体のリン酸エステル化物であり、上記の市販品や反応生成物にはモノエステル体(単量体2)とジエステル体(単量体3)以外の化合物を含んでいる事が確認されている。それらの他の化合物は、重合性、非重合性のものが混在していると考えられるが、本発明ではこのような混合物(混合単量体)をそのまま使用することができる。   Monomers 2 and 3 are phosphoric acid esters of monomers having unsaturated bonds and hydroxyl groups, and the above-mentioned commercially available products and reaction products include monoester (monomer 2) and diester ( It has been confirmed that it contains compounds other than monomer 3). These other compounds are considered to be a mixture of polymerizable and non-polymerizable compounds, but in the present invention, such a mixture (mixed monomer) can be used as it is.

[単量体4]
単量体4は、一般式(4)において、R17〜R19は、それぞれ水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOM7であり、(CH2)sCOOM7はCOOM6又は他の(CH2)sCOOM7と無水物を形成していてもよい。その場合、それらの基のM6、M7は存在しない。sは0〜2の数を表す。R17は水素原子が好ましく、R18はメチル基が好ましい。R19は水素原子又は(CH2)sCOOM7が好ましい。
[Monomer 4]
In the monomer 4, in the general formula (4), R 17 to R 19 are each a hydrogen atom, a methyl group, or (CH 2 ) s COOM 7 , and (CH 2 ) s COOM 7 is COOM 6 or other An anhydride may be formed with (CH 2 ) s COOM 7 . In that case, M 6 and M 7 of those groups do not exist. s represents the number of 0-2. R 17 is preferably a hydrogen atom, and R 18 is preferably a methyl group. R 19 is preferably a hydrogen atom or (CH 2 ) s COOM 7 .

6、M7は、それぞれ水素原子、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、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はアルケニル基である。M6、M7は、それぞれ水素原子、アルカリ金属が好ましい。 M 6 and M 7 are each a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, a substituted alkyl ammonium group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or an alkenyl group. M 6 and M 7 are each preferably a hydrogen atom or an alkali metal.

具体的には、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸系単量体、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等のジカルボン酸系単量体、又はこれらの無水物もしくは塩(例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキル(炭素数2〜8)アンモニウム塩)もしくはエステルが挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、更に好ましくは(メタ)アクリル酸又はこれらのアルカリ金属塩である。なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸の意味である(以下同様)。   Specifically, monocarboxylic acid monomers such as (meth) acrylic acid and crotonic acid, dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, or anhydrides or salts thereof (for example, alkalis) Metal salt, alkaline earth metal salt, ammonium salt, mono-, di-, trialkyl (carbon number 2 to 8) ammonium salt optionally substituted with hydroxyl group) or ester, preferably (meth) acrylic acid, Maleic acid, maleic anhydride, more preferably (meth) acrylic acid or an alkali metal salt thereof. In addition, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid (hereinafter the same).

本発明に係る重合体は、単量体1と、単量体2と、単量体3と、単量体4とを、pH7以下で共重合させて得られるリン酸基−カルボキシル基複合重合体である。単量体2及び単量体3を含有する混合単量体を用いることも好ましい。   The polymer according to the present invention includes a phosphate group-carboxyl group complex weight obtained by copolymerizing monomer 1, monomer 2, monomer 3, and monomer 4 at a pH of 7 or less. It is a coalescence. It is also preferable to use a mixed monomer containing monomer 2 and monomer 3.

単量体1、2、3及び4の好ましいものはそれぞれ前記の通りであり、また前記した市販品や反応生成物を使用することもできる。   Preferable monomers 1, 2, 3, and 4 are as described above, and the above-mentioned commercially available products and reaction products can also be used.

単量体の共重合に際して、重合に用いる全単量体中、単量体1の割合が60〜98重量%が好ましく、70〜95重量%がより好ましく、70〜90重量%がさらにより好ましい。単量体2及び単量体3の合計の割合が1〜39重量%が好ましく、2〜28重量%がより好ましく、5〜25重量%がさらにより好ましい。単量体4の割合が1〜39重量%が好ましく、1〜28重量%がより好ましく、1〜15重量%がさらにより好ましい。   In the copolymerization of the monomers, the proportion of the monomer 1 is preferably 60 to 98% by weight, more preferably 70 to 95% by weight, and even more preferably 70 to 90% by weight in the total monomers used for the polymerization. . The total proportion of monomer 2 and monomer 3 is preferably 1 to 39% by weight, more preferably 2 to 28% by weight, and even more preferably 5 to 25% by weight. The proportion of monomer 4 is preferably 1 to 39% by weight, more preferably 1 to 28% by weight, and even more preferably 1 to 15% by weight.

また、単量体1と、単量体2、3及び単量体4とのモル比は、(単量体1)/(単量体2+単量体3+単量体4)=5/95〜95/5、更に、10/90〜90/10が好ましい。また、単量体2、3と単量体4とモル比は、(単量体2+単量体3)/単量体4=5/95〜95/5、更に10/90〜90/10が好ましい。なお、本発明では、単量体2と単量体3、単量体4については、酸型の化合物に基づき重量比、重量%、モル比やモル%を算出するものとする(以下、同様)。   The molar ratio of monomer 1 to monomers 2, 3 and monomer 4 is (monomer 1) / (monomer 2 + monomer 3 + monomer 4) = 5/95. ~ 95/5, more preferably 10/90 to 90/10. The molar ratio of the monomers 2, 3 and the monomer 4 is (monomer 2 + monomer 3) / monomer 4 = 5/95 to 95/5, more preferably 10/90 to 90/10. Is preferred. In the present invention, for monomer 2, monomer 3, and monomer 4, the weight ratio, weight%, mole ratio, and mole% are calculated based on the acid type compound (hereinafter the same) ).

また、重合体の製造では、反応に用いる全単量体中、単量体3の比率が1〜15重量%、更に1〜12重量%、特に2〜10重量%、さらに3〜6重量%が好ましい。   In the production of the polymer, the ratio of the monomer 3 in all monomers used in the reaction is 1 to 15% by weight, further 1 to 12% by weight, particularly 2 to 10% by weight, and further 3 to 6% by weight. Is preferred.

単量体3は得られる重合体に分岐構造を付与する。本発明に係る重合体は適度の分岐構造を有することにより、水硬性粉体に吸着した時に水硬性粉体上の占有面積を小さくすることができる。したがって、より多くの数の重合体が水硬性粉体に吸着することができ、後述するMw/Mnの値が特定範囲にあり分子量分布が狭い場合には、さらに多くの数の重合体が水硬性粉体に吸着することにできる。その結果、優れた分散性、流動性及び流動保持性を発現すると考えられる。   Monomer 3 imparts a branched structure to the resulting polymer. Since the polymer according to the present invention has an appropriate branched structure, the area occupied on the hydraulic powder can be reduced when adsorbed to the hydraulic powder. Therefore, a larger number of polymers can be adsorbed to the hydraulic powder, and when the value of Mw / Mn described later is in a specific range and the molecular weight distribution is narrow, a larger number of polymers are water. It can be adsorbed on hard powder. As a result, it is considered that excellent dispersibility, fluidity and fluidity are exhibited.

また、単量体2と単量体3のモル比を、単量体2/単量体3=99/1〜4/96、更に99/1〜5/95とすることが好ましい。   The molar ratio of monomer 2 to monomer 3 is preferably monomer 2 / monomer 3 = 99/1 to 4/96, more preferably 99/1 to 5/95.

ゲル化を抑制する観点から、単量体3を含む単量体溶液のpHを7以下で反応に用いることが好ましい。   From the viewpoint of suppressing gelation, the monomer solution containing the monomer 3 is preferably used for the reaction at a pH of 7 or less.

以下、ゲル化抑制、好適分子量の調整及び水硬性組成物用分散剤の性能設計の観点から、更に好ましい製造条件を説明する。このような観点から、共重合の際に、単量体1、2、3及び4の合計モル数に対して4モル%以上、更に6モル%以上、特に8モル%以上の連鎖移動剤を使用することが好ましい。また、連鎖移動剤の使用量の上限は、単量体1、2、3及び4の合計モル数に対して好ましくは100モル%以下、より好ましくは60モル%以下、更に好ましくは30モル%以下、特に好ましくは15モル%以下とすることができる。よって、連鎖移動剤の使用量の範囲は、単量体1、2、3及び4の合計モル数に対して、4〜60モル%が好ましく、6〜30モル%がより好ましく、8〜15モル%が更に好ましい。   Hereinafter, more preferable production conditions will be described from the viewpoints of gelation suppression, adjustment of a suitable molecular weight, and performance design of a dispersant for hydraulic composition. From such a viewpoint, at the time of copolymerization, 4 mol% or more, further 6 mol% or more, particularly 8 mol% or more of the chain transfer agent is added to the total number of moles of the monomers 1, 2, 3 and 4. It is preferable to use it. The upper limit of the amount of chain transfer agent used is preferably 100 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, and still more preferably 30 mol%, based on the total number of moles of monomers 1, 2, 3 and 4. In the following, it is particularly preferably 15 mol% or less. Therefore, the range of the amount of chain transfer agent used is preferably 4 to 60 mol%, more preferably 6 to 30 mol%, and more preferably 8 to 15 with respect to the total number of moles of monomers 1, 2, 3 and 4. More preferred is mol%.

単量体2、3及び4の反応率は60%以上、更に70%以上、更に80%以上、更に90%以上、特に95%以上を目標に行うことが好ましく、連鎖移動剤の使用量は、この観点から選定することができる。ここに、単量体2、3及び4の反応率は、下記の式によって算出する。   The reaction rate of the monomers 2, 3 and 4 is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more. Can be selected from this point of view. Here, the reaction rates of the monomers 2, 3 and 4 are calculated by the following formula.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

なお、反応開始時と反応終了時の反応系中のリン含有化合物中の単量体2、3及び4のエチレン性不飽和結合の割合(モル%)は、下記の1H−NMRの測定結果に基づき算出することができる。
1H−NMR条件]
水に溶解した重合体を減圧乾燥したものを3〜4重量%の濃度で重メタノールに溶解し、1H−NMRを測定する。エチレン性不飽和結合の割合は、5.5〜6.2ppmの積分値により測定される。なお、1H−NMRの測定は、Varian社製「Mercury 400 NMR」を用い、データポイント数42052、測定範囲6410.3Hz、パルス幅4.5μs、パルス待ち時間10S、測定温度25.0℃の条件で行う。
In addition, the ratio (mol%) of the ethylenically unsaturated bonds of the monomers 2, 3 and 4 in the phosphorus-containing compound in the reaction system at the start and end of the reaction is the measurement result of 1 H-NMR described below. Can be calculated based on
[ 1 H-NMR conditions]
A polymer dissolved in water and dried under reduced pressure is dissolved in deuterated methanol at a concentration of 3 to 4% by weight, and 1 H-NMR is measured. The proportion of ethylenically unsaturated bonds is measured by an integral value of 5.5 to 6.2 ppm. In addition, the measurement of 1 H-NMR uses “Mercury 400 NMR” manufactured by Varian, the number of data points is 42052, the measurement range is 6410.3 Hz, the pulse width is 4.5 μs, the pulse waiting time is 10 S, and the measurement temperature is 25.0 ° C. Perform under conditions.

重合体の製造においては、上記単量体1、2、3及び4の他に、共重合可能なその他の単量体を用いることもできる。共重合可能な他の単量体としては、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、これら何れかのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩を挙げることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などのアクリル酸系単量体を挙げることができ、またこれらの何れか1種以上のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、メチルエステル、エチルエステルや無水マレイン酸などの無水化合物であっても良い。更に、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド−2−メタスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−エタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などが挙げられる。全単量体中、単量体1、2及び3の合計の割合は、30〜100モル%、更に50〜100モル%、特に75〜100モル%が好ましく、更に、95モル%超〜100モル%、更に97〜100モル%、特に100モル%が好ましい。   In the production of the polymer, in addition to the monomers 1, 2, 3, and 4, other monomers that can be copolymerized may be used. Examples of other copolymerizable monomers include allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, any of these alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and amine salts. In addition, acrylic monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and the like, and any one or more of alkali metal salts, alkalis Anhydrous compounds such as earth metal salts, ammonium salts, amine salts, methyl esters, ethyl esters and maleic anhydride may also be used. Furthermore, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2- (meth) acrylamide-2-metasulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-ethanesulfonic acid, Examples include 2- (meth) acrylamide-2-propanesulfonic acid, styrene, styrenesulfonic acid and the like. The total proportion of monomers 1, 2, and 3 in all monomers is preferably 30 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, particularly preferably 75 to 100 mol%, and more than 95 mol% to 100 Mol%, more preferably 97 to 100 mol%, and particularly preferably 100 mol%.

重合体の製造は、好ましくは所定量の連鎖移動剤の存在下で、単量体を共重合させる。また、共重合可能な他の単量体や重合開始剤等を用いても良い。   In the production of the polymer, the monomers are preferably copolymerized in the presence of a predetermined amount of chain transfer agent. Moreover, you may use the other monomer, polymerization initiator, etc. which can be copolymerized.

単量体1、2、3及び4の反応温度は、40〜100℃、更に60〜90℃が好ましく、反応圧力はゲージ圧で101.3〜111.5kPa(1〜1.1atm)、更に101.3〜106.4kPa(1〜1.05atm)が好ましい。   The reaction temperature of the monomers 1, 2, 3 and 4 is preferably 40 to 100 ° C., more preferably 60 to 90 ° C., and the reaction pressure is 101.3 to 111.5 kPa (1 to 1.1 atm) in gauge pressure, 101.3-106.4 kPa (1-1.05 atm) is preferable.

なお、反応系のpHは、必要に応じて、無機酸(リン酸、塩酸、硝酸、硫酸等)や、NaOH、KOH、トリエタノールアミンなどを用いて調整できる。   The pH of the reaction system can be adjusted with an inorganic acid (phosphoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, etc.), NaOH, KOH, triethanolamine, or the like, if necessary.

ここで、単量体3を含む単量体溶液は、pH測定上、含水系(すなわち、溶媒が水を含むこと)である事が好ましいが、非水系の場合には必要量の水を加えて測定しても良い。単量体溶液の均一性、ゲル化防止、性能低下の抑制の観点で、pHは7以下が好ましく、0.1〜6がより好ましく、更に0.2〜4.5が好ましく、更に0.5〜3が好ましい。また、単量体1もpH7以下の単量体溶液として用いることが好ましい。このpHは、20℃のものである。   Here, the monomer solution containing the monomer 3 is preferably a water-containing system (that is, the solvent contains water) for pH measurement, but in the case of a non-aqueous system, a necessary amount of water is added. May be measured. In view of uniformity of the monomer solution, prevention of gelation, and suppression of performance deterioration, the pH is preferably 7 or less, more preferably 0.1 to 6, further preferably 0.2 to 4.5, and further preferably 0. 5-3 are preferable. Monomer 1 is also preferably used as a monomer solution having a pH of 7 or less. This pH is at 20 ° C.

本発明では、反応途中(反応開始時〜反応終了時)で採取した反応液の20℃でのpHを、反応中のpHとする。反応中のpHが7以下となることが明らかな条件(単量体比率、溶媒、その他の成分等)で反応を開始することが好ましい。   In the present invention, the pH at 20 ° C. of the reaction solution collected during the reaction (from the start of the reaction to the end of the reaction) is defined as the pH during the reaction. It is preferable to start the reaction under conditions that clearly show that the pH during the reaction is 7 or less (monomer ratio, solvent, other components, etc.).

なお、反応系が非水系の場合は、pH測定可能な量の水を反応系に加えて測定することができる。   When the reaction system is non-aqueous, it can be measured by adding an amount of water capable of measuring pH to the reaction system.

重合体の製造方法において、単量体1、2、3及び4は、以下の(1)、(2)に例示した条件で反応を行えば、その他の条件の考慮の下で、通常は、反応中のpHも7以下になると考えられる。
(1)単量体1、2、3及び4を全て含むpH7以下の単量体溶液を、単量体1、2、3及び4の共重合反応に用いる。
(2)単量体1、2、3及び4の共重合反応をpH7以下で開始する。すなわち、単量体1、2、3及び4を含む反応系を、pH7以下にした後、反応を開始する。
In the method for producing a polymer, the monomers 1, 2, 3 and 4 can be reacted under the conditions exemplified in the following (1) and (2). The pH during the reaction is considered to be 7 or less.
(1) A monomer solution having a pH of 7 or less containing all of the monomers 1, 2, 3, and 4 is used for the copolymerization reaction of the monomers 1, 2, 3, and 4.
(2) The copolymerization reaction of monomers 1, 2, 3 and 4 is started at pH 7 or less. That is, the reaction is started after the reaction system containing the monomers 1, 2, 3 and 4 is brought to pH 7 or lower.

[連鎖移動剤]
連鎖移動剤は、ラジカル重合における連鎖移動反応(成長しつつある重合体ラジカルが他の分子と反応してラジカル活性点の移動が起こる反応)をもたらす機能を有し、連鎖単体の移動を目的として添加される物質である。
[Chain transfer agent]
The chain transfer agent has a function of causing a chain transfer reaction in radical polymerization (a reaction in which a growing polymer radical reacts with another molecule to move a radical active site). It is a substance to be added.

連鎖移動剤としては、チオール系連鎖移動剤、ハロゲン化炭化水素系連鎖移動剤等が挙げられ、チオール系連鎖移動剤が好ましい。   Examples of chain transfer agents include thiol chain transfer agents and halogenated hydrocarbon chain transfer agents, and thiol chain transfer agents are preferred.

チオール系連鎖移動剤としては、−SH基を有するものが好ましく、特に一般式HS−R−Eg(ただし、式中Rは炭素原子数1〜4の炭化水素由来の基を表し、Eは−OH、−COOM、−COOR’または−SO3M基を表し、Mは水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基または有機アミン基を表し、R’は炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、gは1〜2の整数を表す。)で表されるものが好ましく、例えば、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等が挙げられ、単量体1〜3を含む共重合反応での連鎖移動効果の観点から、メルカプトプロピオン酸、メルカプトエタノールが好ましく、メルカプトプロピオン酸が更に好ましい。これらの1種または2種以上を用いることができる。 As the thiol chain transfer agent, those having a —SH group are preferable, and in particular, the general formula HS—R—Eg (wherein R represents a hydrocarbon-derived group having 1 to 4 carbon atoms, and E is − OH, —COOM, —COOR ′ or —SO 3 M group, M represents a hydrogen atom, monovalent metal, divalent metal, ammonium group or organic amine group, and R ′ represents an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. In which g represents an integer of 1 to 2, for example, mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, Examples include octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, and the like from the viewpoint of chain transfer effect in a copolymerization reaction including monomers 1 to 3. Mercaptoethanol are preferable, more preferably mercaptopropionic acid. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

ハロゲン化炭化水素系連鎖移動剤としては、四塩化炭素、四臭化炭素などが挙げられる。   Examples of the halogenated hydrocarbon chain transfer agent include carbon tetrachloride and carbon tetrabromide.

その他の連鎖移動剤としては、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、2−アミノプロパン−1−オールなどを挙げることができる。連鎖移動剤は、1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of other chain transfer agents include α-methylstyrene dimer, terpinolene, α-terpinene, γ-terpinene, dipentene, 2-aminopropan-1-ol and the like. A chain transfer agent can use 1 type (s) or 2 or more types.

[重合開始剤]
重合体の製造方法では、重合開始剤を使用することが好ましく、特に、単量体1、2、3及び4の合計モル数に対して重合開始剤を5モル%以上、更に7〜50モル%、特に10〜30モル%使用することが好ましい。
[Polymerization initiator]
In the method for producing the polymer, it is preferable to use a polymerization initiator, and in particular, the polymerization initiator is 5 mol% or more, further 7 to 50 mol based on the total number of moles of the monomers 1, 2, 3 and 4. %, Particularly 10 to 30 mol% is preferred.

水系の重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム塩又はアルカリ金属塩あるいは過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミド)ジハイドレート等の水溶性アゾ化合物が使用できる。また、重合開始剤と併用して、亜硫酸水素ナトリウム、アミン化合物などの促進剤を使用することもできる。   Examples of aqueous polymerization initiators include ammonium persulfate salt or alkali metal salt, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (2-methylpropionamide) dihydrate, etc. These water-soluble azo compounds can be used. In addition, an accelerator such as sodium bisulfite and an amine compound can be used in combination with the polymerization initiator.

[溶媒]
重合体の製造では、溶液重合法で実施することができ、その際に使用される溶媒としては、水、あるいは、水と、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アセトン、メチルエチルケトン等とを含有する含水溶媒系の溶媒が挙げられる。取り扱いと反応設備から考慮すると、水が好ましい。特に水系の溶媒を用いる場合、単量体3を含む単量体溶液のpHは7以下であることが好ましく、更に0.1〜6、特に0.2〜4で反応に用いて共重合反応を行うことが、モノマー混液の均一性(取り扱い性)、モノマー反応率の観点や、リン酸系化合物のピロ体の加水分解により架橋を抑制する点で好ましい。
[solvent]
The production of the polymer can be carried out by a solution polymerization method, and the solvent used at that time is water or water containing water and methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol acetone, methyl ethyl ketone, or the like. Examples of the solvent are solvents. In view of handling and reaction equipment, water is preferred. In particular, when an aqueous solvent is used, the pH of the monomer solution containing the monomer 3 is preferably 7 or less, and further 0.1 to 6, particularly 0.2 to 4 is used for the reaction. Is preferable from the viewpoint of uniformity (handleability) of the monomer mixture, monomer reaction rate, and crosslinking by hydrolysis of the pyro compound of the phosphoric acid compound.

重合体の製造方法の一例を示す。反応容器に所定量の水を仕込み、窒素等の不活性気体で雰囲気を置換し昇温する。予め単量体1、単量体2、単量体3、単量体4、連鎖移動剤を水に混合溶解したものと、重合開始剤を水に溶解したものとを用意し、0.5〜5時間かけて反応容器に滴下する。その際、各単量体、連鎖移動剤及び重合開始剤を別々に滴下してもよく、また、単量体の混合溶液を予め反応容器に仕込み、重合開始剤のみを滴下することも可能である。すなわち、連鎖移動剤、重合開始剤、その他の添加剤は、単量体溶液とは別に添加剤溶液として添加しても良いし、単量体溶液に配合して添加してもよいが、重合の安定性の観点からは、単量体溶液とは別に添加剤溶液として反応系に供給することが好ましい。何れの場合も、単量体3を含有する溶液はpH7以下が好ましい。また、酸剤等により、pHを7以下に維持して共重合反応を行い、好ましくは所定時間の熟成を行う。なお、重合開始剤は、全量を単量体と同時に滴下しても良いし、分割して添加しても良いが、分割して添加することが未反応単量体の低減の点では好ましい。例えば、最終的に使用する重合開始剤の全量中、1/2〜2/3の重合開始剤を単量体と同時に添加し、残部を単量体滴下終了後1〜2時間熟成した後、添加することが好ましい。必要に応じ、熟成終了後に更にアルカリ剤(水酸化ナトリウム等)で中和し、本発明に係る重合体を得る。この製造例は、本発明に係る重合体Aの製造方法として好適である。   An example of the manufacturing method of a polymer is shown. A predetermined amount of water is charged into a reaction vessel, the atmosphere is replaced with an inert gas such as nitrogen, and the temperature is raised. A monomer 1, a monomer 2, a monomer 3, a monomer 4 and a chain transfer agent mixed and dissolved in water and a polymerization initiator dissolved in water were prepared in advance. Add dropwise to reaction vessel over ~ 5 hours. At that time, each monomer, chain transfer agent and polymerization initiator may be dropped separately, or a mixed solution of monomers can be charged in a reaction vessel in advance and only the polymerization initiator can be dropped. is there. That is, the chain transfer agent, the polymerization initiator, and other additives may be added as an additive solution separately from the monomer solution, or may be added to the monomer solution after being added. From the viewpoint of stability, it is preferable to supply the reaction system as an additive solution separately from the monomer solution. In any case, the pH of the solution containing the monomer 3 is preferably 7 or less. Further, the copolymerization reaction is carried out with an acid agent or the like while maintaining the pH at 7 or less, and preferably aging is carried out for a predetermined time. The polymerization initiator may be added dropwise at the same time as the monomer, or may be added in portions, but it is preferable to add in portions in terms of reducing unreacted monomers. For example, in the total amount of the polymerization initiator to be finally used, 1/2 to 2/3 polymerization initiator is added simultaneously with the monomer, and the remainder is aged for 1 to 2 hours after the completion of the monomer dropping, It is preferable to add. If necessary, the polymer according to the present invention is obtained by further neutralization with an alkali agent (such as sodium hydroxide) after completion of aging. This production example is suitable as a method for producing the polymer A according to the present invention.

反応系の単量体1、2、3及び4並びに共重合可能なその他の単量体の総量は、5〜80重量%が好ましく、10〜65重量%がより好ましく、20〜50重量%が特に好ましい。   The total amount of the monomers 1, 2, 3, and 4 in the reaction system and the other copolymerizable monomers is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 65% by weight, and 20 to 50% by weight. Particularly preferred.

重合体は、重量平均分子量(Mw)が10,000〜100,000であることが好ましい。この重合体Aは、分散効果の発現や粘性低減効果の観点から、Mwが10,000以上であり、好ましくは12,000以上、さらに好ましくは13,000以上、より好ましくは14,000以上、特に好ましくは15,000以上で、架橋による高分子量化、ゲル化の抑制や性能面では分散効果や粘性低減効果の観点から、100,000以下であり、好ましくは95,000以下、さらに好ましくは90,000以下、より好ましくは85,000以下、特に好ましくは80,000以下であり、前記両者の観点から、好ましくは12,000〜950,000、より好ましくは13,000〜90,000、さらに好ましくは14,000〜85,000、特に好ましくは15,000〜80,000である。さらにより好ましくは20,000〜60,000であり、さらにより好ましくは30,000〜50,000である。この範囲のMwを有することが好ましい。   The polymer preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 100,000. This polymer A has a Mw of 10,000 or more, preferably 12,000 or more, more preferably 13,000 or more, more preferably 14,000 or more, from the viewpoint of the expression of the dispersion effect or the viscosity reduction effect. Particularly preferably, it is 15,000 or more, and it is 100,000 or less, preferably 95,000 or less, more preferably from the viewpoints of high molecular weight by crosslinking, suppression of gelation, and performance in terms of dispersion effect and viscosity reduction effect. 90,000 or less, more preferably 85,000 or less, particularly preferably 80,000 or less, and from the viewpoints of both, preferably 12,000 to 950,000, more preferably 13,000 to 90,000, More preferably, it is 14,000-85,000, Most preferably, it is 15,000-80,000. Even more preferably, it is 20,000 to 60,000, and even more preferably 30,000 to 50,000. It is preferable to have Mw in this range.

本発明に係る重合体は、Mw/Mnが1.0〜2.6である。ここで、Mnは数平均分子量である。ここに、Mw/Mnの値は分散度であり、1に近いほど分子量分布が単分散に近づき、1から離れる(大きくなる)ほど分子量分布が広くなることを意味する。   The polymer according to the present invention has Mw / Mn of 1.0 to 2.6. Here, Mn is a number average molecular weight. Here, the value of Mw / Mn is the degree of dispersion. The closer the value is to 1, the closer the molecular weight distribution is to the monodispersion, and the farther from 1 (the larger) the wider the molecular weight distribution.

重合体のMw/Mnは、分散効果と粘性低減効果の観点から、好ましくは1.0〜2.4、より好ましくは1.0〜2.2、より好ましくは1.0〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.8である。   The Mw / Mn of the polymer is preferably 1.0 to 2.4, more preferably 1.0 to 2.2, and more preferably 1.0 to 2.0, from the viewpoint of the dispersion effect and the viscosity reduction effect. Especially preferably, it is 1.0-1.8.

上記のようなMw/Mnの値を持つ本発明に係る重合体は、単量体3のジエステル構造に基づく分岐構造を有する重合体でありながら、分子量分布が非常に狭いという大きな特徴がある。このような本発明の重合体は例えば連鎖移動剤の量を調整することにより好適に製造できる。連鎖移動剤の量を増やすとMw/Mnの値は小さくなる。   The polymer according to the present invention having the Mw / Mn value as described above is a polymer having a branched structure based on the diester structure of the monomer 3, but has a great feature that the molecular weight distribution is very narrow. Such a polymer of the present invention can be suitably produced, for example, by adjusting the amount of the chain transfer agent. Increasing the amount of chain transfer agent decreases the value of Mw / Mn.

重合体のMw及びMnは、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定されたものである。なお、本発明における重合体のMw及びMnは、該重合体のピークに基づいて算出されたものとする。
[GPC条件]
カラム:G4000PWXL+G2500PWXL(東ソー)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出:RI
サンプルサイズ:0.2mg/mL
標準物質:ポリエチレングリコール換算
Mw and Mn of the polymer are those measured by gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions. In addition, Mw and Mn of the polymer in this invention shall be calculated based on the peak of this polymer.
[GPC conditions]
Column: G4000PWXL + G2500PWXL (Tosoh)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1
Flow rate: 1.0mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detection: RI
Sample size: 0.2mg / mL
Reference material: Polyethylene glycol equivalent

また、上記条件でのGPC法で得られる分子量分布を示すチャートのパターンにおいて、分子量10万以上の面積が当該チャート全体の面積の5%以下であることが、分散性(必要添加量低減)や粘性低減効果の点でより好ましい。   Further, in the chart pattern showing the molecular weight distribution obtained by the GPC method under the above conditions, the area having a molecular weight of 100,000 or more is 5% or less of the total area of the chart, so that dispersibility (required addition amount reduction) It is more preferable in terms of the viscosity reducing effect.

<水硬性組成物用分散剤>
本発明の水硬性組成物用分散剤は、水硬性粉体、特にセメント100重量部に対し、固形分濃度で、0.1〜5重量部、更に0.2〜3重量部の比率で用いられることが、流動性発現と粘性低減効果の点で好ましい。
<Dispersant for hydraulic composition>
The dispersant for a hydraulic composition of the present invention is used in a ratio of 0.1 to 5 parts by weight, and further 0.2 to 3 parts by weight in solid content with respect to 100 parts by weight of hydraulic powder, particularly cement. It is preferable in terms of fluidity expression and viscosity reduction effect.

本発明の水硬性組成物用分散剤は、その他の添加剤(材)を含有することもできる。例えば、樹脂石鹸、飽和もしくは不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサルフェート、アルキルベンゼンスルホン酸(塩)、アルカンスルホネート、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテル、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテル硫酸エステル(塩)、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテルリン酸エステル(塩)、蛋白質材料、アルケニルコハク酸、α−オレフィンスルホネート等のAE剤;起泡剤;増粘剤;珪砂;AE減水剤;塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、沃化カルシウム等の可溶性カルシウム塩、塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物等、硫酸塩、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸塩、チオ硫酸塩、蟻酸(塩)、アルカノールアミン等の早強剤又は促進剤;発泡剤;樹脂酸(塩)、脂肪酸エステル、油脂、シリコーン、パラフィン、アスファルト、ワックス等の防水剤;高炉スラグ;流動化剤;ジメチルポリシロキサン系、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル系、鉱油系、油脂系、オキシアルキレン系、アルコール系、アミド系等の消泡剤;防泡剤;フライアッシュ;メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物系、アミノスルホン酸系、ポリマレイン酸系等の高性能減水剤;シリカヒューム;亜硝酸塩、燐酸塩、酸化亜鉛等の防錆剤;ポリアクリル酸アミド、ポリエチレングリコール、オレイルアルコールのEO付加物もしくはこれとビニルシクロヘキセンジエポキシドとの反応物等の合成系等の水溶性高分子;(メタ)アクリル酸アルキル等の高分子エマルジョンが挙げられる。本発明のコンクリート分散剤の全固形分中、重合体の濃度は、20〜100重量%、更に、更に20〜80重量%、更に25〜70重量%、特に30〜70重量%であることが好ましい。   The dispersant for hydraulic composition of the present invention can also contain other additives (materials). For example, resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonic acid (salt), alkane sulfonate, polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether, polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether sulfate (salt) ), Polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether phosphate (salt), protein material, AE agent such as alkenyl succinic acid, α-olefin sulfonate; foaming agent; thickener; silica sand; AE water reducing agent; calcium chloride, Soluble calcium salts such as calcium nitrite, calcium nitrate, calcium bromide and calcium iodide, chlorides such as iron chloride and magnesium chloride, sulfate, potassium hydroxide, sodium hydroxide, carbonate, thiosulfate, formic acid (Salt), a Fastening agents or accelerators such as canolamine; foaming agents; waterproofing agents such as resin acids (salts), fatty acid esters, oils and fats, silicones, paraffins, asphalts, waxes; blast furnace slag; fluidizing agents; dimethylpolysiloxanes, polyalkylenes Antifoaming agents such as glycol fatty acid esters, mineral oils, fats and oils, oxyalkylenes, alcohols and amides; antifoaming agents; fly ash; melamine sulfonic acid formalin condensates, aminosulfonic acids, polymaleic acid, etc. High-performance water reducing agent; Silica fume; Anticorrosive agent such as nitrite, phosphate, zinc oxide; EO adduct of polyacrylic acid amide, polyethylene glycol, oleyl alcohol or reaction product of this with vinylcyclohexene diepoxide, etc. Water-soluble polymers such as synthetic systems; Polymers such as alkyl (meth) acrylates Marujon is mentioned. The concentration of the polymer in the total solid content of the concrete dispersant of the present invention is 20 to 100% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, further 25 to 70% by weight, and particularly 30 to 70% by weight. preferable.

また、本発明に係る重合体は、単独で使用してもよいが、さらに保持性を向上する観点から、上記「分散保持成分」(以下、保持剤という)を併用することが好ましい。その場合、本発明に係る重合体/保持剤=20/80〜90/10、更に25/75〜80/20が好ましい。保持剤としては、限定されないが、単量体4を含まず、単量体1、単量体2、単量体3をpH7以下で共重合して得られる重合体が好ましい。   In addition, the polymer according to the present invention may be used alone, but it is preferable to use the “dispersion holding component” (hereinafter referred to as a holding agent) in combination from the viewpoint of further improving the holding property. In that case, the polymer / retaining agent according to the present invention is preferably 20/80 to 90/10, more preferably 25/75 to 80/20. Although it does not limit as a retention agent, The polymer obtained by copolymerizing the monomer 1, the monomer 2, and the monomer 3 by pH 7 or less is not included although the monomer 4 is not included.

保持剤とは、経時的に水硬性粉体に吸着し水硬性組成物の流動性を発現する剤である。本発明に係る重合体と保持剤とを併用することで、混練後から時間が経過しても水硬性組成物の流動性が維持される。   The holding agent is an agent that adsorbs to the hydraulic powder over time and develops the fluidity of the hydraulic composition. By using the polymer according to the present invention and the holding agent in combination, the fluidity of the hydraulic composition is maintained even if time passes after kneading.

本発明に係る重合体と保持剤を併用すれば混練後に時間が経過しても、水硬性組成物は流動性を有するので、工場でフレッシュコンクリート(まだ固まらないコンクリート)を製造し、打設現場までの運搬時間が長い、例えば30分以上の、ケースで有用である。   If the polymer according to the present invention is used in combination with a retaining agent, the hydraulic composition will have fluidity even after time has elapsed after kneading. It is useful in cases where the transport time is long, for example, 30 minutes or longer.

逆に、同一敷地内でコンクリート製品を製造するケースや、フレッシュコンクリートを製造する場合でも打設現場までのフレッシュコンクリートの運搬時間が短い、例えば30分未満の、ケースでは本発明に係る重合体を単独で使用することが好ましい。   Conversely, in the case of producing a concrete product on the same site, even when producing fresh concrete, the transport time of fresh concrete to the placement site is short, for example, less than 30 minutes, in the case of the polymer according to the present invention. It is preferable to use it alone.

また、上記記載の通り、保持剤としては限定されない理由として、本発明に係る重合体は、水硬性粉体と水とを混練した直後の初期水和反応時に水硬性粉体に吸着することによって本発明の効果を発現するので、経時的に吸着し流動性を発現する保持剤は、本発明に係る重合体の水硬性粉体と水とを混練した直後の初期水和反応時の吸着に影響しないためと推察される。   Further, as described above, as a reason for not being limited as a retaining agent, the polymer according to the present invention is adsorbed on the hydraulic powder during the initial hydration reaction immediately after kneading the hydraulic powder and water. Since the effect of the present invention is exhibited, the retaining agent that adsorbs over time and develops fluidity is used for adsorption during the initial hydration reaction immediately after kneading the hydraulic powder of the polymer according to the present invention and water. It is assumed that it does not affect.

経時的に水硬性粉体に吸着し水硬性組成物の流動性を発現する観点から、上記記載の単量体1、単量体2、単量体3をpH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系重合体の組成は、該重合体の重合に用いる単量体中、単量体1が好ましくは60〜90モル%、より好ましくは60〜85モル%、さらに好ましくは65〜80モル%を用いた重合体であり、単量体2と3の合計で好ましくは10〜40モル%、より好ましくは15〜40モル%、さらに好ましくは20〜35モル%を用いた重合体である。単量体2と3の比率は、本発明に係る重合体と同様のモル比のものを用いることができる。   From the viewpoint of adsorbing to the hydraulic powder over time and expressing the fluidity of the hydraulic composition, it is obtained by copolymerizing monomer 1, monomer 2, and monomer 3 described above at a pH of 7 or less. The composition of the phosphate ester polymer is such that the monomer 1 is preferably 60 to 90 mol%, more preferably 60 to 85 mol%, still more preferably 65 to 80 in the monomers used for the polymerization of the polymer. It is a polymer using mol%, and the total of monomers 2 and 3 is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 15 to 40 mol%, and still more preferably 20 to 35 mol%. is there. As the ratio between the monomers 2 and 3, the same molar ratio as that of the polymer according to the present invention can be used.

さらに、ポリカルボン酸系分散剤の保持剤の併用も有効である。ポリカルボン酸系分散剤の保持剤の一例として、単量体1と単量体4を共重合して得られる重合体が挙げられ、経時的に水硬性粉体に吸着し水硬性組成物の流動性を発現する観点から、該重合体の重合に用いる単量体中、単量体1が好ましくは20〜70モル%、より好ましくは25〜60モル%、さらに好ましくは30〜50モル%を用いた重合体であり、単量体4が好ましくは30〜80モル%、より好ましくは40〜75モル%、さらに好ましくは50〜70モル%を用いた重合体である。このような中でも、経時的な水硬性組成物の増粘抑制の点から、リン酸エステル系重合体による保持剤が好ましい。   Furthermore, the combined use of a polycarboxylic acid type dispersant is also effective. As an example of a polycarboxylic acid-based dispersant, a polymer obtained by copolymerizing monomer 1 and monomer 4 can be cited. From the viewpoint of expressing fluidity, the monomer 1 is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 25 to 60 mol%, still more preferably 30 to 50 mol% in the monomer used for the polymerization of the polymer. The monomer 4 is preferably a polymer using 30 to 80 mol%, more preferably 40 to 75 mol%, still more preferably 50 to 70 mol%. Among these, from the viewpoint of suppressing the increase in the viscosity of the hydraulic composition over time, a retention agent made of a phosphate ester polymer is preferable.

<水硬性組成物>
本発明の対象となる水硬性組成物は、水硬性粉体と水を含有する水硬性組成物であり、水硬性粉体とは、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント、石膏等が挙げられる。好ましくは普通ポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸セメント等のセメントであり、またこれらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、石粉(炭酸カルシウム粉末)等が添加されたものでもよい。なお、これらの粉体に骨材(細骨材、粗骨材)として、砂、砂及び砂利が添加されて最終的に得られる水硬性組成物が、一般にそれぞれモルタル、コンクリートなどと呼ばれている。本発明の分散剤、水硬性組成物は、生コンクリート、コンクリート振動製品分野の外、セルフレベリング用、耐火物用、プラスター用、石膏スラリー用、軽量又は重量コンクリート用、AE用、補修用、プレパックド用、トレーミー用、グラウト用、地盤改良用、寒中用等の種々のコンクリートの何れの分野においても有用である。
<Hydraulic composition>
The hydraulic composition that is the subject of the present invention is a hydraulic composition containing hydraulic powder and water, and the hydraulic powder is a powder having physical properties that are cured by a hydration reaction. , Cement, plaster and the like. Preferred are ordinary Portland cement, Belite cement, medium heat cement, early strong cement, super early strong cement, sulfate resistant cement, etc., and blast furnace slag, fly ash, silica fume, stone powder (calcium carbonate powder), etc. May be added. In addition, the hydraulic composition finally obtained by adding sand, sand and gravel as aggregates (fine aggregate, coarse aggregate) to these powders is generally called mortar, concrete, etc., respectively. Yes. The dispersant and hydraulic composition of the present invention are not only for ready-mixed concrete and concrete vibration products, but also for self-leveling, for refractories, for plaster, for gypsum slurry, for lightweight or heavy concrete, for AE, for repair, and pre-packed. It is useful in any field of various concrete, such as for use in the field, for use in tromy, for grout, for ground improvement, and for cold use.

本発明の対象となる水硬性組成物、特にコンクリートは、水/水硬性粉体比〔スラリー中の水と水硬性粉体の重量百分率(重量%)、通常W/Pと略記されるが、粉体がセメントの場合、W/Cと略記される。〕65重量%以下、更に10〜60重量%、更に12〜57重量%、更に15〜55重量%、特に20〜55重量%であることができる。特に、20〜35重量%の高強度配合において、各種セメントにおいて、本発明の分散剤の効果は顕著に奏される。   The hydraulic composition, particularly concrete, which is the subject of the present invention, has a water / hydraulic powder ratio [weight percentage of water and hydraulic powder in slurry (wt%), usually abbreviated as W / P, When the powder is cement, it is abbreviated as W / C. It can be 65% by weight or less, further 10 to 60% by weight, further 12 to 57% by weight, further 15 to 55% by weight, especially 20 to 55% by weight. In particular, the effect of the dispersant of the present invention is remarkably exhibited in various cements in a high strength blend of 20 to 35% by weight.

本発明の水硬性組成物は、セメント量の抑制(経済性)の観点から、当該組成物1m3当たりの水量、即ち単位水量が120〜185kg/m3であることが好ましい。特に、W/Pが20〜60重量%の場合にこの範囲の単位水量であることが好ましい。 The hydraulic composition of the present invention preferably has a water amount per 1 m 3 of the composition, that is, a unit water amount of 120 to 185 kg / m 3 from the viewpoint of suppression of cement amount (economic efficiency). In particular, when the W / P is 20 to 60% by weight, the unit water amount is preferably within this range.

製造例(R−1)
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水367gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの平均付加モル数23)426g(有効分60.8重量%、水分35重量%)とメタクリル酸64.2gと3−メルカプトプロピオン酸3.2gを混合し、それに85%リン酸を添加し、pH2.0に調製したものと、過硫酸アンモニウム11.4gを水64gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム5.7gを水32gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に32%水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、pH6.0まで中和し、重量平均分子量48000の重合体R−1を得た。(反応率100%)
Production Example (R-1)
A glass reaction vessel (four-necked flask) with a stirrer was charged with 367 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 426 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (average added mole number of ethylene oxide 23) (effective part 60.8 wt%, moisture 35 wt%), methacrylic acid 64.2 g and 3-mercaptopropionic acid 3.2 g were mixed. Then, 85% phosphoric acid was added to the solution and adjusted to pH 2.0, and 11.4 g of ammonium persulfate dissolved in 64 g of water were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, 5.7 g of ammonium persulfate dissolved in 32 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, a 32% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to neutralize to pH 6.0 to obtain a polymer R-1 having a weight average molecular weight of 48,000. (Reaction rate 100%)

単量体の種類、そのモル%、重量%、全単量体中の単量体3の比率、反応時のpH、得られた重合体の重量平均分子量及び重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)を表1に示した。   Kind of monomer, mol%, weight%, ratio of monomer 3 in all monomers, pH at the time of reaction, weight average molecular weight of obtained polymer and ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (Mw / Mn) is shown in Table 1.

製造例(R−2)
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水352gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの平均付加モル数23)397g(有効分60.8重量%、水分35重量%)とリン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物であるリン酸エステル化物(A)123.4gと3−メルカプトプロピオン酸6.1gを混合したものと、過硫酸アンモニウム11.9gを水67gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム2.6gを水15gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に32%水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、pH6.0まで中和し、重量平均分子量36000の重合体R−2を得た。(反応率99%)
Production Example (R-2)
A glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer was charged with 352 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate (average added mole number of ethylene oxide 23) 397 g (effective part 60.8% by weight, moisture 35% by weight), phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester and phosphorus A mixture of 123.4 g of phosphoric acid ester (A) which is a mixture of acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester and 6.1 g of 3-mercaptopropionic acid, and 11.9 g of ammonium persulfate in water Two of those dissolved in 67 g were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, 2.6 g of ammonium persulfate dissolved in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, a 32% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to neutralize to pH 6.0 to obtain a polymer R-2 having a weight average molecular weight of 36000. (Reaction rate 99%)

なお、本製造例で使用したリン酸エステル化物(A)は、反応容器中にメタクリル酸2−ヒドロキシエチル200gと85%リン酸(H3PO4)36.0gを仕込み、5酸化2リン(無水リン酸)(P2O5)89.1gを温度が60℃を超えないように冷却しながら徐々に添加した後、反応温度を80℃に設定し、6時間反応させ、冷却して得られたものである。以下の製造例の一部でも、このリン酸エステル化物(A)を使用した。 The phosphoric acid ester (A) used in this production example was charged with 200 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 36.0 g of 85% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) in a reaction vessel. After gradually adding 89.1 g of phosphoric anhydride (P 2 O 5 ) while cooling so that the temperature does not exceed 60 ° C., the reaction temperature is set to 80 ° C., the reaction is performed for 6 hours, and the mixture is cooled. It is what was done. This phosphate esterified product (A) was also used in some of the following production examples.

製造例(A−1)
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水346gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの平均付加モル数23)391g(有効分60.8重量%、水分35重量%)とリン酸モノ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物であるリン酸エステル化物(A)64.9gとメタクリル酸43.2gと3−メルカプトプロピオン酸4.9gを混合したものと、過硫酸アンモニウム14.6gを水83gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム4.2gを水24gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に32%水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、pH6.0まで中和し、重量平均分子量42000の重合体A−1を得た。(反応率100%)
Production Example (A-1)
A glass reaction vessel with a stirrer (four-necked flask) was charged with 346 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 391 g of ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate (average added mole number of ethylene oxide 23) (effective part 60.8% by weight, moisture 35% by weight), phosphoric acid mono-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester and phosphorus A mixture of 64.9 g of phosphoric acid ester (A), 43.2 g of methacrylic acid and 4.9 g of 3-mercaptopropionic acid, which is a mixture of acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester, Two of 14.6 g of ammonium sulfate dissolved in 83 g of water were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, 4.2 g of ammonium persulfate dissolved in 24 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was performed at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, a 32% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to neutralize to pH 6.0 to obtain a polymer A-1 having a weight average molecular weight of 42,000. (Reaction rate 100%)

製造例(A−2)
重合体A−2は、表1の単量体比率にした以外は、重合体A−1と同様に製造した。
Production Example (A-2)
Polymer A-2 was produced in the same manner as Polymer A-1, except that the monomer ratios shown in Table 1 were used.

表1に上記製造例の単量体仕込み比率等をまとめた。   Table 1 summarizes the monomer charge ratios of the above production examples.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

表中の記号は以下のものであり、( )内の数字はEO平均付加モル数である(以下同様)。
・MEPEG−E:ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
・MAA:メタクリル酸
・HEMA−MPE:2−ヒドロキシエチルメタクリレートモノリン酸エステル
・HEMA−DPE:2−ヒドロキシエチルメタクリレートジリン酸エステル
・Mw:重量平均分子量
The symbols in the table are as follows, and the number in () is the EO average added mole number (the same applies hereinafter).
MEPEG-E: ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate MAA: methacrylic acid HEMA-MPE: 2-hydroxyethyl methacrylate monophosphate ester HEMA-DPE: 2-hydroxyethyl methacrylate diphosphate ester Mw: weight average molecular weight

製造例(B―1及びB−2)
重合体B−1及びB−2は、表2の単量体比率にした以外は、重合体R−2と同様に製造した。表2に該製造例の単量体仕込み比率等をまとめた。
Production examples (B-1 and B-2)
Polymers B-1 and B-2 were produced in the same manner as the polymer R-2 except that the monomer ratios shown in Table 2 were used. Table 2 summarizes the monomer charge ratios of the production examples.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

<試験例>[コンクリート試験]
(1)セメント分散剤
表1、2の重合体等を、表4〜6の重量比で用いてセメント分散剤とした。このセメント分散剤を用いて、表3の配合のコンクリートに対する試験を以下のように行った。その結果を表4〜6に示す。なお、S−1はサッカロース(遅延剤)である。
<Test example> [Concrete test]
(1) Cement dispersant The polymers shown in Tables 1 and 2 were used as cement dispersants in the weight ratios shown in Tables 4-6. Using this cement dispersant, tests on concrete having the composition shown in Table 3 were performed as follows. The results are shown in Tables 4-6. S-1 is saccharose (retarding agent).

(2)コンクリート配合
コンクリート配合は表3に示す通りである。
(2) Concrete mix The concrete mix is as shown in Table 3.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

表3中の使用材料は以下のものである。
W:イオン交換水
C1:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメントと住友大阪セメント株式会社製普通ポルトランドセメントの1:1混合物)
C2:低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント株式会社製低熱ポルトランドセメント)
S1:細骨材、埼玉県児玉郡産陸砂(密度:2.62g/cm3
S2:細骨材、栃木県安蘇郡産砕砂(密度:2.62g/cm3
S3:細骨材、千葉県君津産山砂中目(密度:2.61g/cm3
G:粗骨材、栃木県安蘇郡産砕石2005(密度:2.70g/cm3
The materials used in Table 3 are as follows.
W: Ion-exchanged water C1: Ordinary Portland cement (1: 1 mixture of ordinary Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd. and ordinary Portland cement manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
C2: Low heat Portland cement (Low heat Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.)
S1: Fine aggregate, land sand from Kodama-gun, Saitama Prefecture (density: 2.62 g / cm 3 )
S2: Fine aggregate, crushed sand from Aso-gun, Tochigi Prefecture (density: 2.62 g / cm 3 )
S3: Fine aggregate, sand from Kimitsu, Chiba Prefecture (density: 2.61 g / cm 3 )
G: Coarse aggregate, crushed stone 2005 from Aso-gun, Tochigi Prefecture (density: 2.70 g / cm 3 )

(3)コンクリートの調製
使用ミキサーとして、IHI社製強制二軸ミキサーを用い、コンクリート容量30リットル、撹拌時間空練り10秒、混練水投入後90秒で、コンクリートを調製した。その際、配合I及び配合IIの場合、スランプフロー値は調製30分後に600〜680mmとなるように分散剤(重合体配合物)の添加量を調整した。また配合IIIの場合は、調製直後にスランプ20〜22cmとなるように、セメント分散剤の添加量を調整した。
(3) Preparation of concrete Using a forced biaxial mixer manufactured by IHI as a mixer to be used, concrete was prepared in a concrete volume of 30 liters, a stirring time of 10 seconds for kneading, and 90 seconds after adding kneaded water. At that time, in the case of Formulation I and Formulation II, the addition amount of the dispersant (polymer blend) was adjusted so that the slump flow value became 600 to 680 mm after 30 minutes of preparation. In the case of Formulation III, the amount of cement dispersant added was adjusted so that the slump was 20 to 22 cm immediately after preparation.

なお配合I及び配合IIにおけるスランプフロー値は、スランプフロー値の最大値と、該最大値を与える線分の1/2の長さで直交する方向で測定したスランプフロー値との平均値である。なお、コンクリートのスランプフロー試験は、JIS A 1150に従って、各層5回突き棒で一様に突いた以外は同様に試験した(粗骨材(G)の最大寸法20mm、コンクリート温度20〜22℃、試料の詰め方:3層に分けて詰める)。また、配合IIIにおけるスランプ値は、スランプ試験(JIS A 1101)に従って行った。また、コンクリート空気量(JIS A 1128)は、消泡剤を添加し、配合I及び配合IIの場合、連行空気量が3.0体積%以下となるように、配合IIIの場合、連行空気量が4.0〜5.0体積%となるように調整した。   In addition, the slump flow value in the combination I and the combination II is an average value of the maximum value of the slump flow value and the slump flow value measured in the direction perpendicular to the length of a half of the line segment that gives the maximum value. . In addition, the concrete slump flow test was similarly performed according to JIS A 1150, except that each layer was uniformly projected with a five-thrust bar (maximum size of coarse aggregate (G) 20 mm, concrete temperature 20 to 22 ° C., How to pack samples: Pack in 3 layers). Moreover, the slump value in the blend III was performed according to the slump test (JIS A 1101). The amount of concrete air (JIS A 1128) is determined by adding an antifoaming agent. In the case of Formulation I and Formulation II, the amount of entrained air is 3.0 vol% or less. Was adjusted to 4.0 to 5.0% by volume.

(4)コンクリート評価
上記で調製した分散剤を添加したコンクリートについて、撹拌直後の流動性(スランプフロー又はスランプ)と15分又は30分静置後、スコップで練り返した後の流動性(スランプフロー又はスランプ)を測定した。結果を表4〜表6に示す。表4は、配合I(普通ポルトランドセメント、W/C=30重量%)、表5は配合II(低熱ポルトランドセメント、W/C=30重量%)、表6は配合III(普通ポルトランドセメントセメント、W/C=45重量%)についての結果である。配合I及びIIでは、高強度コンクリートのためスランプフローを、配合IIIでは、一般強度コンクリートのためスランプを測定した。
(4) Concrete evaluation About the concrete which added the dispersing agent prepared above, the fluidity (slump flow or slump) immediately after agitation and the fluidity (slump flow) after being left for 15 minutes or 30 minutes and then kneaded with a scoop. Or slump). The results are shown in Tables 4-6. Table 4 shows Formulation I (ordinary Portland cement, W / C = 30 wt%), Table 5 shows Formulation II (low heat Portland cement, W / C = 30 wt%), and Table 6 shows Formulation III (ordinary Portland cement cement, (W / C = 45% by weight). In blends I and II, slump flow was measured for high-strength concrete, and in blend III, slump was measured for general-strength concrete.

Figure 2007326766
Figure 2007326766

表4中、添加量は、セメント重量に対する分散剤(固形分換算)の重量%である(以下同様)。   In Table 4, the addition amount is the weight percent of the dispersant (in terms of solid content) with respect to the cement weight (the same applies hereinafter).

Figure 2007326766
Figure 2007326766

Figure 2007326766
Figure 2007326766

試験例1及び6はポリカルボン酸系重合体を用いた分散剤、試験例3及び8、試験例4及び9、並びに試験例5、10及び11は、本発明に係る重合体を用いた分散剤での試験である。全ての試験例でリン酸系重合体を併用した。   Test Examples 1 and 6 are dispersants using a polycarboxylic acid polymer, Test Examples 3 and 8, Test Examples 4 and 9, and Test Examples 5, 10 and 11 are dispersions using the polymer according to the present invention. It is a test with an agent. In all the test examples, a phosphate polymer was used in combination.

本発明に係る重合体を用いた試験例では、いずれの配合でも、直後と、15分後もしくは30分後での流動性の変化が小さく、幅広い組成(水セメント比)、材質(セメント種)の水硬性組成物に対して、それぞれ要求される効果を満偏なく発現していることがわかる。一方、普通ポルトランドセメントでW/C=30重量%である配合I(表4)では、ポリカルボン酸系重合体の併用系(試験例1)では直後のスランプフロー値が小さく15分後になって大きくなる傾向があるのがわかる。また、低熱ポルトランドセメントでW/C=30重量%である配合II(表5)では、試験例7では直後のスランプフロー値が小さく15分後になって大きくなる傾向があるのがわかる。   In the test examples using the polymer according to the present invention, the change in fluidity is small immediately after and after 15 minutes or 30 minutes in any formulation, and has a wide composition (water cement ratio) and material (cement type). It can be seen that the required effects are fully expressed for each hydraulic composition. On the other hand, in the case of blending I (Table 4) in which ordinary Portland cement is W / C = 30% by weight, the immediately following slump flow value is small in the combined system of polycarboxylic acid polymer (Test Example 1) and after 15 minutes. You can see that it tends to grow. In addition, in Formulation II (Table 5) with W / C = 30% by weight with low heat Portland cement, it can be seen that in Test Example 7, the slump flow value immediately after is small and tends to increase after 15 minutes.

また、本発明に係る重合体R−2と、単量体4を用いないA−2とは、重量平均分子量及びMw/Mnの値がほぼ同じである。配合Iでそれぞれの重合体を用いた試験例4と試験例2では15分後のスランプフローの差の値は大きく異ならないが、配合IIの試験例9と試験例7では、15分後のスランプフローの差は大きく異なっている。この結果から、本発明に係る重合体は組成や材質の異なる水硬性粉体に対する汎用性が高いことがわかる。   In addition, the polymer R-2 according to the present invention and A-2 not using the monomer 4 have substantially the same weight average molecular weight and Mw / Mn values. The value of the difference in slump flow after 15 minutes is not significantly different between Test Example 4 and Test Example 2 using each polymer in Formulation I, but in Test Example 9 and Test Example 7 of Formulation II, the value after 15 minutes The difference in slump flow is very different. From this result, it can be seen that the polymer according to the present invention is highly versatile for hydraulic powders having different compositions and materials.

Claims (9)

下記一般式(1)で表される単量体1と、下記一般式(2)で表される単量体2と、下記一般式(3)で表される単量体3と、下記一般式(4)で表される単量体4とを、pH7以下で共重合して得られる重合体を含有する水硬性組成物用分散剤であって、重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.0〜2.6である水硬性組成物用分散剤。
Figure 2007326766

〔式中、R1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基、R3は水素原子又は-(CH2)q(CO)pO(AO)r4、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基、pは0又は1の数、qは0〜2の数、pとqは同時に0ではなく、rはAOの平均付加モル数であり、3〜300の数、R4は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R11は水素原子又はメチル基、R12は炭素数2〜12のアルキレン基、m1は1〜30の数、M3、M4はそれぞれ水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R13、R15は、それぞれ水素原子又はメチル基、R14、R16は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基、m2、m3は、それぞれ1〜30の数、M5は水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R17〜R19は、それぞれ水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOM7であり、(CH2)sCOOM7はCOOM6又は他の(CH2)sCOOM7と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM6、M7は存在しない。sは0〜2の数を表す。M6、M7は、それぞれ水素原子、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、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はアルケニル基を表す。〕
Monomer 1 represented by the following general formula (1), monomer 2 represented by the following general formula (2), monomer 3 represented by the following general formula (3), and the following general formula A dispersant for a hydraulic composition containing a polymer obtained by copolymerizing the monomer 4 represented by the formula (4) at a pH of 7 or less, wherein the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is A dispersant for a hydraulic composition having a number average molecular weight (Mn) ratio Mw / Mn of 1.0 to 2.6.
Figure 2007326766

[In the formula, R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a hydrogen atom, or — (CH 2 ) q (CO) p O (AO) r R 4 , and AO has 2 to 4 carbon atoms. An oxyalkylene group or an oxystyrene group, p is a number of 0 or 1, q is a number of 0 to 2, p and q are not simultaneously 0, r is an average added mole number of AO, a number of 3 to 300, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
Figure 2007326766

[Wherein R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, R 12 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m1 is a number of 1 to 30, M 3 and M 4 are a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal, respectively. Represents. ]
Figure 2007326766

[Wherein R 13 and R 15 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 14 and R 16 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m2 and m3 are each a number of 1 to 30 and M 5 is Represents a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]
Figure 2007326766

Wherein, R 17 to R 19 are each a hydrogen atom, a methyl group or (CH 2) s COOM 7, (CH 2) s COOM 7 is COOM 6 or another (CH 2) s COOM 7 anhydride In this case, M 6 and M 7 of those groups are not present. s represents the number of 0-2. M 6 and M 7 each represent a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, a substituted alkyl ammonium group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or an alkenyl group. ]
共重合に際して、重合体を構成する全単量体中、単量体1の割合が60〜98重量%、単量体2及び単量体3の合計の割合が1〜39重量%、単量体4の割合が1〜39重量%で得られたものである請求項1記載の水硬性組成物用分散剤。 At the time of copolymerization, the proportion of monomer 1 is 60 to 98% by weight, and the total proportion of monomer 2 and monomer 3 is 1 to 39% by weight, based on the total monomer constituting the polymer. The dispersant for a hydraulic composition according to claim 1, wherein the ratio of the body 4 is 1 to 39% by weight. 重合体の重量平均分子量(Mw)が15,000〜80,000である請求項1又は2記載の水硬性組成物用分散剤。 The dispersant for a hydraulic composition according to claim 1 or 2, wherein the polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 15,000 to 80,000. さらに、保持剤を含有する請求項1〜3いずれか記載の水硬性水硬性組成物用分散剤。 Furthermore, the dispersing agent for hydraulic hydraulic compositions in any one of Claims 1-3 containing a retention agent. 請求項1〜4いずれか記載の水硬性組成物用分散剤と、水硬性粉体と、水とを含有する水硬性組成物であって、水硬性粉体が、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント及び高炉スラグセメントからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である水硬性組成物。 A hydraulic composition containing the dispersant for hydraulic composition according to any one of claims 1 to 4, a hydraulic powder, and water, wherein the hydraulic powder is a normal Portland cement, a medium-heated Portland cement. A hydraulic composition that is at least one selected from the group consisting of a cement, a low heat Portland cement and a blast furnace slag cement. 請求項1〜4いずれか記載の水硬性組成物用分散剤と、水硬性粉体と、細骨材と、粗骨材と、水とを含有する水硬性組成物であって、水/水硬性粉体比が10〜60重量%、単位水量が120〜185kg/m3である水硬性組成物。 A hydraulic composition comprising the dispersant for hydraulic composition according to any one of claims 1 to 4, a hydraulic powder, a fine aggregate, a coarse aggregate, and water, wherein water / water A hydraulic composition having a hard powder ratio of 10 to 60% by weight and a unit water amount of 120 to 185 kg / m 3 . 下記一般式(1)で表される単量体1と、下記一般式(2)で表される単量体2と、下記一般式(3)で表される単量体3と、下記一般式(4)で表される単量体4とを、連鎖移動剤の存在下、pH7以下で共重合するリン酸エステル系重合体の製造方法。
Figure 2007326766

〔式中、R1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基、R3は水素原子又は-(CH2)q(CO)pO(AO)r4、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基、pは0又は1の数、qは0〜2の数、pとqは同時に0ではなく、rはAOの平均付加モル数であり、3〜300の数、R4は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R11は水素原子又はメチル基、R12は炭素数2〜12のアルキレン基、m1は1〜30の数、M3、M4はそれぞれ水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R13、R15は、それぞれ水素原子又はメチル基、R14、R16は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基、m2、m3は、それぞれ1〜30の数、M5は水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
Figure 2007326766

〔式中、R17〜R19は、それぞれ水素原子、メチル基又は(CH2)sCOOM7であり、(CH2)sCOOM7はCOOM6又は他の(CH2)sCOOM7と無水物を形成していてもよく、その場合、それらの基のM6、M7は存在しない。sは0〜2の数を表す。M6、M7は、それぞれ水素原子、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、置換アルキルアンモニウム基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はアルケニル基を表す。〕
Monomer 1 represented by the following general formula (1), monomer 2 represented by the following general formula (2), monomer 3 represented by the following general formula (3), and the following general formula A method for producing a phosphate ester polymer, which comprises copolymerizing the monomer 4 represented by the formula (4) with a pH of 7 or less in the presence of a chain transfer agent.
Figure 2007326766

[In the formula, R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a hydrogen atom, or — (CH 2 ) q (CO) p O (AO) r R 4 , and AO has 2 to 4 carbon atoms. An oxyalkylene group or an oxystyrene group, p is a number of 0 or 1, q is a number of 0 to 2, p and q are not simultaneously 0, r is an average added mole number of AO, a number of 3 to 300, R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
Figure 2007326766

[Wherein R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, R 12 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m1 is a number of 1 to 30, M 3 and M 4 are a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal, respectively. Represents. ]
Figure 2007326766

[Wherein R 13 and R 15 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 14 and R 16 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m2 and m3 are each a number of 1 to 30 and M 5 is Represents a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]
Figure 2007326766

Wherein, R 17 to R 19 are each a hydrogen atom, a methyl group or (CH 2) s COOM 7, (CH 2) s COOM 7 is COOM 6 or another (CH 2) s COOM 7 anhydride In this case, M 6 and M 7 of those groups are not present. s represents the number of 0-2. M 6 and M 7 each represent a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group, an alkyl ammonium group, a substituted alkyl ammonium group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, or an alkenyl group. ]
得られる重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.0〜2.6である請求項7記載のリン酸エステル系重合体の製造方法。 The method for producing a phosphate ester polymer according to claim 7, wherein a ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer is 1.0 to 2.6. 連鎖移動剤がチオール系連鎖移動剤である請求項7又は8記載のリン酸エステル系重合体の製造方法。 The method for producing a phosphate ester polymer according to claim 7 or 8, wherein the chain transfer agent is a thiol chain transfer agent.
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