JP2017171510A - セメント用添加剤およびセメント組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】セメント組成物の練り上がり時間を短縮できるセメント用添加剤を提供する。【解決手段】本発明のセメント用添加剤は、ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤であって、該ポリカルボン酸系共重合体は、特定の不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）由来の構造単位（Ｉ）と、特定の不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）由来の構造単位（ＩＩ）と、不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）由来の構造単位（ＩＩＩ）と、を含み、該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の該構造単位（ＩＩ）の含有割合が１３質量％〜３０質量％である。【選択図】なし

Description

本発明は、セメント用添加剤およびセメント組成物に関する。

従来、ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤が各種報告され、コンクリートを形成するセメント組成物の混練直後の流動性、セメント組成物の混練後の経時における流動保持性、セメント組成物の硬化後の強度発現性などの諸性能の改善が図られている。

生コンクリート等のセメント組成物を製造する過程において、求められる流動性を発現させるためには一定時間の混練を必要とする。この混練時間（練り上がり時間と称す）を短縮することができれば、セメント組成物の生産性向上に大きく寄与できる（例えば、特許文献１）。

したがって、生コンクリート業界等において、セメント組成物の練り上がり時間を短縮できるセメント用添加剤の開発が求められている。

国際公開第２０１５／０２０１９９号パンフレット

本発明の課題は、セメント組成物の練り上がり時間を短縮できるセメント用添加剤を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために検討を行った結果、特定の構造を有するポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤が、上記課題を解決できることを見出した。

本発明のセメント用添加剤は、
ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤であって、
該ポリカルボン酸系共重合体は、
一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）由来の構造単位（Ｉ）と、
一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）由来の構造単位（ＩＩ）と、
不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）由来の構造単位（ＩＩＩ）と、
を含み、
該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の該構造単位（ＩＩ）の含有割合が１３質量％〜３０質量％である。

（一般式（１）中、Ｙは炭素数５〜１０のアルケニル基を表し、Ｒ^１Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数であって３５〜１５０であり、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜１８の炭化水素基を表す。）

（一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^５は、同一または異なって、水素原子、メチル基、または−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基を表し、Ｒ^４とＲ^５は同時に−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基とはならず、Ｒ^５が−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基の場合は、Ｒ^３とＲ^４は、同一または異なって、水素原子またはメチル基であり、−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基は−ＣＯＯＭ^１基または他の−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基と無水物を形成していてもよく、ｎは０〜２の整数であり、Ｍ^１とＭ^２は、同一または異なって、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、有機アンモニウム基、または有機アミン基を表す。）

一つの実施形態においては、上記不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）のエステル部分が、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基のアルキルエステルである。

一つの実施形態においては、上記ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の上記構造単位（ＩＩＩ）の含有割合が０．１質量％〜３０質量％である。

本発明のセメント組成物は、本発明のセメント用添加剤を含む。

本発明によれば、セメント組成物の練り上がり時間を短縮できるセメント用添加剤を提供することができる。

本明細書中で「（メタ）アクリル」との表現がある場合は、「アクリルおよび／またはメタクリル」を意味し、「（メタ）アクリレート」との表現がある場合は、「アクリレートおよび／またはメタクリレート」を意味し、「（メタ）アリル」との表現がある場合は、「アリルおよび／またはメタリル」を意味し、「（メタ）アクロレイン」との表現がある場合は、「アクロレインおよび／またはメタクロレイン」を意味する。また、本明細書中で「酸（塩）」との表現がある場合は、「酸および／またはその塩」を意味する。また、本明細書中で重さを示すＳＩ系単位として知られている「質量」との表現がある場合は、従来一般に重さの単位として慣用されている「重量」と読み替えてもよく、逆に、本明細書中で従来一般に重さの単位として慣用されている「重量」との表現がある場合は、重さを示すＳＩ系単位として知られている「質量」と読み替えてもよい。

≪セメント用添加剤≫
本発明のセメント用添加剤は、特定のポリカルボン酸系共重合体を含む。

本発明のセメント用添加剤中には、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。

本発明のセメント用添加剤中の上記ポリカルボン酸系共重合体の含有割合は、好ましくは５０質量％〜１００質量％であり、より好ましくは７０質量％〜１００質量％であり、さらに好ましくは９０質量％〜１００質量％であり、特に好ましくは９５質量％〜１００質量％であり、最も好ましくは実質的に１００質量％である。本発明のセメント用添加剤中の上記ポリカルボン酸系共重合体の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間を短縮できる。

＜ポリカルボン酸系共重合体＞
本発明のセメント用添加剤に含まれるポリカルボン酸系共重合体は、一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）由来の構造単位（Ｉ）と、一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）由来の構造単位（ＩＩ）と、不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）由来の構造単位（ＩＩＩ）と、を含む。

ここで、「単量体由来の構造単位」とは、単量体が重合して形成される構造単位であり、具体的には、単量体の重合性炭素−炭素二重結合が単結合になった構造である。例えば、単量体がアクリル酸（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＨ）である場合、単量体由来の構造単位は「−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＯＯＨ）−」で表すことができる。

一般式（１）中、Ｙは炭素数５〜１０のアルケニル基を表す。Ｙは、好ましくは炭素数５〜９のアルケニル基であり、より好ましくは炭素数５〜８のアルケニル基であり、さらに好ましくは炭素数５〜７のアルケニル基であり、特に好ましくは炭素数５〜６のアルケニル基であり、最も好ましくは炭素数５のアルケニル基である。アルケニル基は、置換されたアルケニル基であってもよいし、無置換のアルケニル基であってもよい。

Ｙとしては、例えば、３−メチル−３−ブテニル基（イソプレニル基）（ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２ＣＨ_２−基）が挙げられる。

一般式（１）中、Ｒ^１Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上を表す。上記オキシアルキレン基の炭素数は、好ましくは２〜８であり、より好ましくは２〜４である。

Ｒ^１Ｏとしては、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシスチレン基が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基であり、より好ましくは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基である。なお、２以上の異なるＲ^１Ｏ構造が存在する場合、これらの異なるＲ^１Ｏ構造は、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの形態で存在していてもよい。なお、親水性と疎水性とのバランス確保のため、オキシアルキレン基中にオキシエチレン基を必須成分として含むことが好ましい。より具体的には、全オキシアルキレン基１００モル％に対し、５０モル％以上がオキシエチレン基であることが好ましく、８０モル％以上がオキシエチレン基であることがさらに好ましく、９０モル％以上がオキシエチレン基であることが特に好ましく、１００モル％がオキシエチレン基であることが特に好ましい。

一般式（１）中、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数であって３５〜１５０である。ｍは、好ましくは３７〜１２０であり、より好ましくは４０〜１００であり、さらに好ましくは４２〜９０であり、特に好ましくは４５〜８０である。ｍが上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間を短縮できる。なお、「平均付加モル数」とは、化合物１モル中において付加しているオキシアルキレン基のモル数の平均値を意味する。

一般式（１）中、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜１８の炭化水素基を表す。

炭素原子数１〜１８の炭化水素基としては、例えば、置換もしくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１８のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数７〜１８のアラルキル基が挙げられる。

炭素数１〜１８のアルキル基としては、直鎖、分岐、または環状のアルキル基のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基（アミル基）、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコサニル基、ｉ−プロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、１−メチルブチル基、１−エチルプロピル基、２−メチルブチル基、ｉ−アミル基、ネオペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、ｔ−アミル基、１，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基、２−エチル−２−メチルプロピル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、１，５−ジメチルヘキシル基、ｔ−オクチル基、分岐したノニル基、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘキシルプロピル基、シクロドデシル基、ノルボルニル基（Ｃ７）、アダマンチル基（Ｃ１０）、シクロペンチルエチル基等の直鎖、分岐または環状のアルキル基が挙げられる。炭素数１〜１８のアルキル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基であり、より好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基である。また、炭素数１〜１８のアルキル基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜８のアルキル基がより好ましい。

炭素数６〜１８のアリール基としては、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、アルキルフェニル基で置換されたフェニル基、ナフチル基が挙げられる。また、炭素数６〜１８のアリール基としては、炭素数６〜１０のアリール基が好ましい。

炭素数７〜１８のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、４−フェニルブチル基、スチリル基（Ｐｈ−ＣＨ＝Ｃ−基）、シンナミル基（Ｐｈ−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２−基）、１−ベンゾシクロブテニル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフチル基が挙げられる。

一般式（１）中、Ｒ^２が、置換の炭素数１〜１８のアルキル基、置換の炭素数６〜１８のアリール基、置換の炭素数７〜１８のアラルキル基の場合、該置換基としては、例えば、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。

一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）としては、具体的には、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−２−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−メチル−３−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（１，１−ジメチル−２−プロペニル）エーテル、ポリエチレンポリプロピレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、エトキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、１−プロポキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、シクロヘキシルオキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、１−オクチルオキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、ノニルアルコキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル３−ブテニル）エーテル、ラウリルアルコキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、ステアリルアルコキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、ナフトキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル等が挙げられる。

一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）としては、好ましくは、３−メチル−３−ブテン−１−オールにアルキレンオキシドを付加させた化合物であり、より好ましくは、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテルである。

一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^５は、同一または異なって、水素原子、メチル基、または−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基を表す。Ｒ^４とＲ^５は同時に−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基とはならず、Ｒ^５が−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基の場合は、Ｒ^３とＲ^４は、同一または異なって、水素原子またはメチル基である。

−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基は−ＣＯＯＭ^１基または他の−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基と無水物を形成していてもよい。

ｎは０〜２の整数である。

Ｍ^１とＭ^２は、同一または異なって、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、有機アンモニウム基、または有機アミン基を表す。

一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸系単量体またはこれらの塩；マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などのジカルボン酸系単量体またはこれらの塩；マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などのジカルボン酸系単量体の無水物またはこれらの塩；などが挙げられる。ここでいう塩としては、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、有機アンモニウム塩、有機アミン塩などが挙げられる。アルカリ金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる。アルカリ土類金属塩としては、例えば、カルシウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。有機アンモニウム塩としては、例えば、メチルアンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩などが挙げられる。有機アミン塩としては、例えば、エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩などが挙げられる。

一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）としては、本発明の効果を一層発現させ得る点で、好ましくは、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸であり、より好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸である。

一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な不飽和カルボン酸エステル系単量体を採用し得る。このような不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）としては、好ましくは、エステル部分が炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基のアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体であり、より好ましくは、エステル部分が炭素数１〜３のヒドロキシアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体であり、特に好ましくは、エステル部分が炭素数２〜３のヒドロキシアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体であり、最も好ましくは、エステル部分が炭素数２のヒドロキシアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体である。不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）として、これらのような種類の不飽和カルボン酸エステル系単量体を採用すれば、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物中の空気量を減量し得るとともに、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間をより短縮できる。

エステル部分が炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基のアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピルが挙げられる。

エステル部分が炭素数１〜３のヒドロキシアルキルエステルである不飽和カルボン酸エステル系単量体としては、例えば、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−ヒドロキシプロピルが挙げられる。

ポリカルボン酸系共重合体は、該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩ）の含有割合が１３質量％〜３０質量％であり、好ましくは１３．５質量％〜２９質量％であり、より好ましくは１４質量％〜２８質量％であり、さらに好ましくは１４．５質量％〜２７質量％であり、特に好ましくは１４．７質量％〜２６質量％である。ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩ）の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間を短縮できる。

ポリカルボン酸系共重合体は、該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（Ｉ）の含有割合が、好ましくは４０質量％〜８８質量％であり、より好ましくは５０質量％〜８７質量％であり、さらに好ましくは６０質量％〜８６質量％であり、特に好ましくは７０質量％〜８５質量％である。ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（Ｉ）の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間をより短縮できる。

ポリカルボン酸系共重合体は、該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩＩ）の含有割合が、好ましくは０．１質量％〜３０質量％であり、より好ましくは０．５質量％〜２０質量％であり、さらに好ましくは１質量％〜１５質量％であり、特に好ましくは１．５質量％〜１０質量％である。ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩＩ）の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間をより短縮できる。

ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の、構造単位（Ｉ）、構造単位（ＩＩ）、構造単位（ＩＩＩ）の含有割合は、例えば、該ポリカルボン酸系共重合体の各種構造解析（例えば、ＮＭＲなど）によって知ることができる。また、上記のような各種構造解析を行わなくても、ポリカルボン酸系共重合体を製造する際に用いる各種単量体の使用量に基づいて算出される該各種単量体由来の構造単位の含有割合をもって、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の、構造単位（Ｉ）、構造単位（ＩＩ）、構造単位（ＩＩＩ）の含有割合としてもよい。

ポリカルボン酸系共重合体中には、構造単位（Ｉ）、構造単位（ＩＩ）、構造単位（ＩＩＩ）以外に、他の単量体（ｄ）由来の構造単位（ＩＶ）を含んでいてもよい。

単量体（ｄ）としては、単量体（ａ）、単量体（ｂ）、単量体（ｃ）と共重合可能な単量体である。単量体（ｄ）は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

単量体（ｄ）としては、例えば、（無水）マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアルコールとのハーフエステル類；（無水）マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアルコールとのジエステル類；上記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアミンとのハーフアミド類；上記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアミンとのジアミド類；上記アルコールやアミンに炭素原子数２〜１８のアルキレンオキシドを１〜５００モル付加させたアルキル（ポリ）アルキレングリコールと上記不飽和ジカルボン酸類とのハーフエステル類；上記アルコールやアミンに炭素原子数２〜１８のアルキレンオキシドを１〜５００モル付加させたアルキル（ポリ）アルキレングリコールと上記不飽和ジカルボン酸類とのジエステル類；上記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数２〜１８のグリコールまたはこれらのグリコールの付加モル数２〜５００のポリアルキレングリコールとのハーフエステル類；上記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数２〜１８のグリコールまたはこれらのグリコールの付加モル数２〜５００のポリアルキレングリコールとのジエステル類；マレアミド酸と炭素原子数２〜１８のグリコールまたはこれらのグリコールの付加モル数２〜５００のポリアルキレングリコールとのハーフアミド類；（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の（ポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコールジマレート等の（ポリ）アルキレングリコールジマレート類；ビニルスルホネート、（メタ）アリルスルホネート、２−メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸（塩）類；メチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアミンとのアミド類；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族類；１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート等のアルカンジオールモノ（メタ）アクリレート類；ブタジエン、イソプレン等のジエン類；（メタ）アクリル（アルキル）アミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和アミド類；（メタ）アクリロニトリル等の不飽和シアン類；酢酸ビニル等の不飽和エステル類；（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、ビニルピリジン等の不飽和アミン類；ジビニルベンゼン等のジビニル芳香族類；（メタ）アリルアルコール、グリシジル（メタ）アリルエーテル等のアリル類；（メトキシ）ポリエチレングリコールモノビニルエーテル等のビニルエーテル類；（メトキシ）ポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル等の（メタ）アリルエーテル類；などが挙げられる。

ポリカルボン酸系共重合体は、該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＶ）の含有割合が、好ましくは０質量％〜１０質量％であり、より好ましくは０質量％〜５質量％であり、さらに好ましくは０質量％〜３質量％であり、特に好ましくは０質量％〜１質量％である。ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＶ）の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間をより短縮できる。

ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＶ）の含有割合は、例えば、該ポリカルボン酸系共重合体の各種構造解析（例えば、ＮＭＲなど）によって知ることができる。また、上記のような各種構造解析を行わなくても、ポリカルボン酸系共重合体を製造する際に用いる各種単量体の使用量に基づいて算出される該各種単量体由来の構造単位の含有割合をもって、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＶ）の含有割合としてもよい。すなわち、ポリカルボン酸系共重合体を製造する際に用いる全単量体成分中の他の単量体（ｄ）の質量の含有割合を、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＶ）の含有割合として扱ってよい。

ポリカルボン酸系共重合体中の構造単位の含有比率を求める場合には、構造単位がカルボキシル基を有する場合には、それが水酸化ナトリウムによって完全に中和されたものとして計算を行う。

ポリカルボン酸系共重合体の質量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは５０００〜３０００００であり、より好ましくは８０００〜２０００００であり、さらに好ましくは１００００〜１０００００であり、特に好ましくは１２０００〜８００００であり、最も好ましくは１５０００〜５００００である。ポリカルボン酸系共重合体の質量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内にあることにより、セメント組成物とした場合に、同じ保持率を達成するための使用量を低減できるとともに、本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物の練り上がり時間をより短縮できる。

ポリカルボン酸系共重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な方法によって製造し得る。ポリカルボン酸系共重合体は、好ましくは、不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）と不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）と不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）とを含む単量体成分の重合を重合開始剤の存在下で行って製造し得る。

本発明のセメント用添加剤に含まれるポリカルボン酸系共重合体の製造に用い得る不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）、不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）、不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）、および、必要に応じて、他の単量体（ｄ）の使用量は、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の各単量体由来の構造単位の割合が前述したものとなるように、適宜調整すればよい。好ましくは、重合反応が定量的に進行するとして、前述したポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の各単量体由来の構造単位の割合と同じ割合で、各単量体を用いればよい。

単量体成分の重合は、任意の適切な方法で行い得る。例えば、溶液重合、塊状重合が挙げられる。溶液重合の方式としては、例えば、回分式、連続式が挙げられる。溶液重合で使用し得る溶媒としては、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；ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン等の芳香族または脂肪族炭化水素；酢酸エチル等のエステル化合物；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物；等が挙げられる。

単量体成分の重合を行う場合は、重合開始剤として、水溶性の重合開始剤、例えば、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；２，２′−アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物、２，２′−アゾビス−２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、２−カルバモイルアゾイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物等の水溶性アゾ系開始剤；等を使用し得る。これらの重合開始剤は、亜硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属亜硫酸塩、メタ二亜硫酸塩、次亜燐酸ナトリウム、モール塩等のＦｅ（ＩＩ）塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム二水和物、ヒドロキシルアミン塩酸塩、チオ尿素、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、エリソルビン酸（塩）等の促進剤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いし、２種以上を併用してもよい。

低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル化合物、またはケトン化合物を溶媒とする溶液重合を行う場合、または、塊状重合を行う場合には、重合開始剤として、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド；ｔ−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；などを用い得る。このような重合開始剤を用いる場合、アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。さらに、水−低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上記の種々の重合開始剤または重合開始剤と促進剤の組み合わせの中から適宜選択して用いることができる。

単量体成分の重合の際の反応温度としては、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。このような反応温度としては、好ましくは０℃以上であり、より好ましくは３０℃以上であり、さらに好ましくは５０℃以上であり、また、好ましくは１５０℃以下であり、より好ましくは１２０℃以下であり、さらに好ましくは１００℃以下である。

単量体成分の反応容器への投入方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。このような投入方法としては、例えば、全量を反応容器に初期に一括投入する方法、全量を反応容器に分割若しくは連続投入する方法、一部を反応容器に初期に投入し、残りを反応容器に分割若しくは連続投入する方法等が挙げられる。さらに、反応途中で各単量体の反応容器への投入速度を連続的又は段階的に変えて、各単量体の単位時間あたりの投入質量比を連続的又は段階的に変化させてもよい。なお、重合開始剤は反応容器に初めから仕込んでも良く、反応容器へ滴下しても良く、また目的に応じてこれらを組み合わせてもよい。

単量体成分の重合の際には、好ましくは、連鎖移動剤を用い得る。連鎖移動剤を用いると、得られる共重合体の分子量調整が容易となる。連鎖移動剤は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。

連鎖移動剤としては、任意の適切な連鎖移動剤を採用し得る。このような連鎖移動剤としては、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、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；イソプロパノール等の第２級アルコール；亜リン酸、次亜リン酸、およびその塩（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、およびその塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等）の低級酸化物およびその塩；などが挙げられる。

製造されたポリカルボン酸系共重合体は、そのままでも本発明のセメント用添加剤に含まれるポリカルボン酸系共重合体として用いることもできるが、取り扱い性の観点から、ポリカルボン酸系共重合体の製造後の反応溶液のｐＨを５以上に調整しておくことが好ましい。しかしながら、重合率向上のため、ｐＨ５未満で重合を行い、重合後にｐＨを５以上に調整することが好ましい。ｐＨの調整は、例えば、１価金属または２価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩；アンモニア；有機アミン；などのアルカリ性物質を用いて行うことができる。

製造されたポリカルボン酸系共重合体は、製造によって得られた溶液に対して、必要に応じて、濃度調整を行うこともできる。

製造されたポリカルボン酸系共重合体は、溶液の形態でそのまま使用してもよいし、あるいは、カルシウム、マグネシウム等の２価金属の水酸化物で中和して多価金属塩とした後に乾燥させたり、シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥させたりすることにより粉体化して使用してもよい。

≪セメント組成物≫
本発明のセメント組成物は、本発明のセメント用添加剤を含む。

本発明のセメント組成物は、本発明のセメント用添加剤の他に、好ましくは、セメントと水と骨材を含み、より好ましくは、セメントと水と骨材とセメント混和剤を含む。

本発明のセメント組成物中の本発明のセメント用添加剤の含有量は、セメントに対して、固形分で、好ましくは０．００１質量％〜１質量％であり、より好ましくは０．００５質量％〜０．９質量％であり、さらに好ましくは０．０１質量％〜０．８質量％であり、特に好ましくは０．０１質量％〜０．７質量％であり、最も好ましくは０．０１質量％〜０．５質量％である。本発明のセメント組成物中の本発明のセメント用添加剤の含有量がセメントに対して上記範囲内にあれば、セメント組成物とした場合に同じ保持率を達成するための本発明のセメント用添加剤使用量を大幅に低減でき、優れた減水性と優れた保持性を両立して発現できる。

骨材としては、細骨材（砂等）や粗骨材（砕石等）などの任意の適切な骨材を採用し得る。このような骨材としては、例えば、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材が挙げられる。また、このような骨材として、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材も挙げられる。

セメント混和剤は、本発明の効果をより効果的に発現し得る点で、好ましくは、セメント混和剤用ポリマーを含む。

セメント混和剤は、セメント混和剤用ポリマー以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含んでいてもよい。

他の成分としては、例えば、セメント分散剤が挙げられる。セメント分散剤を用いる場合、セメント混和剤用ポリマーとセメント分散剤との配合比（セメント混和剤用ポリマー／セメント分散剤）としては、使用するセメント分散剤の種類、配合条件、試験条件等の違いによって、任意の適切な配合比を設定し得る。セメント分散剤は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

セメント分散剤としては、例えば、分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤、本発明のセメント分散剤組成物に含まれるポリカルボン酸系共重合体以外のポリカルボン酸系分散剤などが挙げられる。

スルホン酸系分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の、ポリアルキルアリールスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等の、芳香族アミノスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；リグニンスルホン酸塩、変性リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；ポリスチレンスルホン酸塩系スルホン酸系分散剤；などが挙げられる。

セメント混和剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他のセメント用添加剤（材）を含有することができる。このような他のセメント用添加剤（材）としては、例えば、水溶性高分子物質、高分子エマルジョン、硬化遅延剤、早強剤、促進剤、オキシアルキレン系消泡剤、鉱油系消泡剤、油脂系消泡剤、脂肪酸系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、アルコール系消泡剤、アミド系消泡剤、リン酸エステル系消泡剤、金属石鹸系消泡剤、シリコーン系消泡剤、ＡＥ剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、防水剤、防錆剤、ひび割れ低減剤、膨張材、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、着色剤、防カビ剤などを挙げることができる。これら他のセメント用添加剤（材）は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

本発明のセメント組成物に含まれるセメントとしては、任意の適切なセメントを採用し得る。このようなセメントとしては、例えば、ポルトランドセメント（普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形）、各種混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント）、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント（１クリンカー速硬性セメント、２クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント）、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント（低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント）、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント（都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造されたセメント）などが挙げられる。さらに、本発明のセメント組成物には、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏が添加されていてもよい。本発明のセメント組成物に含まれるセメントは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。

本発明のセメント組成物においては、その１ｍ^３あたりの単位水量、セメント使用量、および水／セメント比としては任意の適切な値を設定し得る。このような値としては、好ましくは、単位水量が１００ｋｇ／ｍ^３〜１８５ｋｇ／ｍ^３であり、使用セメント量が２５０ｋｇ／ｍ^３〜８００ｋｇ／ｍ^３であり、水／セメント比（質量比）＝０．１〜０．７であり、より好ましくは、単位水量が１２０ｋｇ／ｍ^３〜１７５ｋｇ／ｍ^３であり、使用セメント量が２７０ｋｇ／ｍ^３〜８００ｋｇ／ｍ^３であり、水／セメント比（質量比）＝０．１２〜０．６５である。このように、本発明のセメント組成物は、貧配合〜富配合まで幅広く使用可能であり、単位セメント量の多い高強度コンクリート、単位セメント量が３００ｋｇ／ｍ^３以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。

本発明のセメント組成物がセメント混和剤用ポリマーを含む場合、本発明のセメント組成物中の、セメント混和剤用ポリマーの含有割合としては、目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得る。このような含有割合としては、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に使用する場合には、セメント１００質量部に対するセメント混和剤用ポリマーの含有割合として、好ましくは０．０１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．０２質量部〜５質量部であり、さらに好ましくは０．０５質量部〜３質量部である。このような含有割合とすることにより、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。上記含有割合が０．０１質量部未満の場合、十分な性能を発現できないおそれがあり、上記含有割合が１０質量部を超える場合、発現できる効果が実質上頭打ちとなって経済性の面からも不利となるおそれがある。

本発明のセメント組成物中のセメント混和剤の含有割合としては、目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得る。このような含有割合としては、セメント１００質量部に対するセメント混和剤の含有割合として、好ましくは０．０１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．０５質量部〜８質量部であり、さらに好ましくは０．１質量部〜５質量部である。上記含有割合が０．０１質量部未満の場合、十分な性能を発現できないおそれがあり、上記含有割合が１０質量部を超える場合、発現できる効果が実質上頭打ちとなって経済性の面からも不利となるおそれがある。

本発明のセメント組成物は、レディーミクストコンクリート、コンクリート２次製品用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等に有効であり得る。本発明のセメント組成物は、中流動コンクリート（スランプ値が２２〜２５ｃｍのコンクリート）、高流動コンクリート（スランプ値が２５ｃｍ以上で、スランプフロー値が５０〜７０ｃｍのコンクリート）、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効であり得る。

本発明のセメント組成物は、構成成分を任意の適切な方法で配合して調整すればよい。例えば、構成成分をミキサー中で混練する方法などが挙げられる。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、特に明記しない限り、部とある場合は質量部を意味し、％とある場合は質量％を意味する。

＜質量平均分子量分析条件＞
質量平均分子量（Ｍｗ）は下記の条件で測定した。
装置：Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＰＬＣシステム（Ｗａｔｅｒｓ社製）
解析ソフト：Ｅｍｐｏｗｅｒプロフェッショナル＋ＧＰＣオプション（Ｗａｔｅｒｓ社製）
カラム：ｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎＳＷＸＬ（内径６．０ｍｍ×長さ４ｃｍ）＋Ｇ４０００ＳＷＸＬ（内径７．８ｍｍ×長さ３０ｃｍ）＋Ｇ３０００ＳＷＸＬ（内径７．８ｍｍ×長さ３０ｃｍ）＋Ｇ２０００ＳＷＸＬ（内径７．８ｍｍ×長さ３０ｃｍ）（いずれも東ソー社製ＴＳＫｇｅｌシリーズ）
検出器：示差屈折率計（ＲＩ）検出器（Ｗａｔｅｒｓ２４１４、Ｗａｔｅｒｓ社製）
溶媒：水１０９９９ｇ、アセトニトリル６００１ｇの混合液に酢酸ナトリウム三水和物１１５．６ｇを溶解させ、更に酢酸でｐＨ６．０に調整した溶液。
流量：１ｍＬ／分
カラム温度：４０℃
測定時間：４５分
試料液注入量：１００μＬ（試料濃度は０．５質量％）
較正曲線：標準物質として東ソー社製ポリエチレングリコール（Ｍｐ＝２５５０００、２０００００、１０７０００、７２７５０、４４９００、３１１４０、２１３００、１１８４０、６４５０、４０２０、１４７０）を使用し、Ｍｐと溶出時間を基礎に３次式で作成。

＜モルタル試験＞
モルタル試験は、温度が２０℃±１℃、相対湿度が６０％±１５％の環境下で行った。
モルタル配合は、Ｃ／Ｓ／Ｗ＝９００／１２６０／２７０（ｇ）とした。
ただし、
Ｃ：セメント（普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製）
Ｓ：細骨材（大井川産陸砂）
Ｗ：試料と消泡剤のイオン交換水溶液
とし、Ｗについては所定量の試料およびセメント質量に対して０．００５質量％の消泡剤（マイクロエア４０４、ＢＡＳＦポゾリス社製）を含み、イオン交換水中充分に均一溶解させた。各試料の添加量は、セメント質量に対する各試料の固形分の質量％で表１に示した。

（モルタルの調製）
モルタルの調製は次のように行った。モルタルミキサー（ホバート社製ミキサー、型番：Ｎ−５０）を用い、混練容器へＣおよびＳを投入し、１速で１０秒間混練した。さらに１速で混練しながら、Ｗを１５秒かけて投入した。混練を始めてから４０秒後にミキサーを停止し、２０秒間モルタルの掻き落としを行った。その後、さらに２速で９０秒間混練を行い、モルタルを調製した。

（モルタルフロー値の測定）
上記のようにして得られたモルタルを、フロー測定板（６０ｃｍ×６０ｃｍ）に置かれたミニスランプコーン（ＪＩＳマイクロコンクリートスランプコーン、上端内径５０ｍｍ、下端内径１００ｍｍ、高さ１５０ｍｍ）に半量詰めて１５回突き棒で突き、さらにモルタルをミニスランプコーンのすりきりいっぱいまで詰めて１５回突き棒で突いた後、ミニスランプコーンの表面をならした。その後、最初にミキサーを始動させてから３分３０秒後にミニスランプコーンを垂直に引き上げ、広がったモルタルの直径（最も長い部分の直径（長径）および該長径に対して９０度をなす部分の直径）を２箇所測定し、その平均値をモルタルフロー値とした。なお、モルタルフロー値は、数値が大きいほど分散性能が優れていることを示す。

（モルタル練り上がり時間の測定）
上記モルタルの調製工程において、２速で混練し始めてから、モルタルの流動性が目視で認められるまでに要する時間を「練り上がり時間」とした。

（モルタル空気量の測定）
モルタル空気量の測定は、次のように行った。モルタルを５００ｍＬのガラス製メスシリンダーに約２００ｍＬ詰め、径８ｍｍの丸棒で突き、手で軽く振動させて粗い気泡を抜いた。さらにモルタルを約２００ｍＬ加えて同様に気泡を抜いた後、モルタルの体積と質量を測り、各材料の密度から空気量を計算した。

〔実施例１〕
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水：２５０部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換し、５８℃に昇温した。次に、３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）：３４２部をイオン交換水：８５．５部で溶解させた水溶液と、アクリル酸：４７．７部およびアクリル酸２−ヒドロキシエチル：１０．４部をイオン交換水：１５５部で希釈した水溶液を反応容器内に５時間かけて滴下し、それと同時に、イオン交換水：５０．０部に過硫酸アンモニウム：３．１９部を溶解させた水溶液と、イオン交換水：５２．９部にＬ−アスコルビン酸：０．６２部および３−メルカプトプロピオン酸：２．６７部を溶解させた水溶液を５時間かけて滴下した。その後、１時間引き続いて５８℃に温度を維持し重合反応を終了した。その後、重合反応温度以下の温度で水酸化ナトリウム水溶液を用いて反応溶液をｐＨ７に中和し、質量平均分子量（Ｍｗ）１９８００の共重合体（１）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔実施例２〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を３３１．６部に代え、アクリル酸２−ヒドロキシエチルの添加量を２０．７部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１８６００の共重合体（２）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔実施例３〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を３３３．６部に代え、アクリル酸の添加量を５５．９部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１７４００の共重合体（３）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔実施例４〕
アクリル酸２−ヒドロキシエチル：１０．４部に代えてアクリル酸エチル：１０．４部を用いた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１７８００の共重合体（４）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔実施例５〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）：３４２部に代えて３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均７５モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−７５）：３４２部を用いた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）２５５００の共重合体（５）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔実施例６〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を３０８部に代え、アクリル酸の添加量を８１．４部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）２０５００の共重合体（６）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔比較例１〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を３５２．４部に代え、アクリル酸２−ヒドロキシエチルを用いなかった以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１７８００の共重合体（Ｃ１）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔比較例２〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を３５８．４部に代え、アクリル酸の添加量を３１．４部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１９５００の共重合体（Ｃ２）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔比較例３〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）の添加量を２６１．４部に代え、アクリル酸の添加量を１１６．８部に代え、アクリル酸２−ヒドロキシエチルの添加量を２１．８部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）２４２００の共重合体（Ｃ３）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

〔比較例４〕
３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均５０モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−５０）：３４２部に代えて３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシドを平均２５モル付加した不飽和ポリアルキレングリコールエーテル（ＭＢ−２５）：３２１．５部を用い、アクリル酸の添加量を５７．６部に代え、アクリル酸２−ヒドロキシエチルの添加量を２０．９部に代えた以外は、実施例１と同様に行い、質量平均分子量（Ｍｗ）１８８００の共重合体（Ｃ４）の水溶液を得た。
合成結果およびモルタル試験結果を表１に示した。

表１に示すように、本発明のセメント用添加剤を用いれば、セメント組成物の練り上がり時間を短くでき、他方、不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）を用いない場合（比較例１）、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩ）の含有割合が１０質量％である場合（比較例２）、ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の構造単位（ＩＩ）の含有割合が３５質量％である場合（比較例３）、不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）のオキシアルキレン基の平均付加モル数が２５である場合（比較例４）においては、実施例に比べて、セメント組成物の練り上がり時間が長くなっている。

本発明のセメント用添加剤は、モルタルやコンクリートなどのセメント組成物に好適に用いられる。

Claims (4)

1. ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤であって、
   該ポリカルボン酸系共重合体は、
   一般式（１）で表される不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体（ａ）由来の構造単位（Ｉ）と、
   一般式（２）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ｂ）由来の構造単位（ＩＩ）と、
   不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）由来の構造単位（ＩＩＩ）と、
   を含み、
   該ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の該構造単位（ＩＩ）の含有割合が１３質量％〜３０質量％である、
   セメント用添加剤。
   

   

   （一般式（１）中、Ｙは炭素数５〜１０のアルケニル基を表し、Ｒ^１Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数であって３５〜１５０であり、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜１８の炭化水素基を表す。）
   

   

   （一般式（２）中、Ｒ^３〜Ｒ^５は、同一または異なって、水素原子、メチル基、または−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基を表し、Ｒ^４とＲ^５は同時に−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基とはならず、Ｒ^５が−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基の場合は、Ｒ^３とＲ^４は、同一または異なって、水素原子またはメチル基であり、−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基は−ＣＯＯＭ^１基または他の−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＭ^２基と無水物を形成していても良く、ｎは０〜２の整数であり、Ｍ^１とＭ^２は、同一または異なって、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、有機アンモニウム基、または有機アミン基を表す。）
2. 前記不飽和カルボン酸エステル系単量体（ｃ）のエステル部分が、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基のアルキルエステルである、請求項１に記載のセメント用添加剤。
3. 前記ポリカルボン酸系共重合体を構成する全構造単位中の前記構造単位（ＩＩＩ）の含有割合が０．１質量％〜３０質量％である、請求項１または２に記載のセメント用添加剤。
4. 請求項１から３までのいずれかに記載のセメント用添加剤を含む、セメント組成物。