JP2019081677A - 水硬性組成物用増粘剤及びこれを含む水硬性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】水硬性組成物に添加した場合、レオロジー特性を維持したまま流動性を改善できる水硬性組成物用増粘剤を提供する。【解決手段】アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類以上含む陰イオン系ポリアクリルアミド群と、水溶性セルロースエーテルとを少なくとも含む水硬性組成物用増粘剤である。【選択図】なし

Description

本発明は、水硬性組成物用増粘剤及びこれを含む水硬性組成物に関する。

ポリアクリルアミドは、建材の分野において幅広く使用されている。例えば、特開平６−１９２６５０号公報（特許文献１）においては、透水材料として、砂、土砂、礫又はこれらの混合物等の骨材と、水溶性セルロースエーテル及び水溶性ポリアクリルアミドからなる増粘剤と、水とからなるポンプ圧送性に優れた透水性組成物が提案されている。

また、特公平３−１３１８３号公報（特許文献２）においては、セメント１００重量部に対して、水溶性非イオンセルロースエーテルを０．０２〜３重量部及び一部アニオン化したポリアクリルアミドを０．００１〜０．２重量部添加してなるだれ抵抗性セメントモルタル組成物が提案されている。

特開平６−１９２６５０号公報 特公平３−１３１８３号公報

しかしながら、特許文献１及び２において使用される陰イオン系ポリアクリルアミドは、凝集能力を持つため、この陰イオン系ポリアクリルアミドを上記組成物に添加すると、セメント粒子等を凝集させてしまうことにより組成物の流動性が低下し、その施工性を低下させてしまう場合があり、改善の余地が残されていた。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、水硬性組成物に添加した場合、レオロジー特性を維持したまま流動性を改善できる水硬性組成物用増粘剤及びこれを含む水硬性組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、アニオン化度が互いに異なる２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドを使用することにより、レオロジー特性を維持したまま流動性を改善できることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、下記の水硬性組成物用増粘剤及び水硬性組成物を提供する。
１． アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類以上含む陰イオン系ポリアクリルアミド群と、水溶性セルロースエーテルとを少なくとも含む水硬性組成物用増粘剤。
２． 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群における２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドの互いのアニオン化度の差が３ｍｏｌ％以上である１に記載の水硬性組成物用増粘剤。
３． 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群における２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度の加重平均値が２．０ｍｏｌ％超３３．２ｍｏｌ％以下である１又は２に記載の水硬性組成物用増粘剤。
４． 前記陰イオン系ポリアクリルアミドのカウンターカチオンが、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンである１〜３のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤。
５． 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群が、アニオン化度が１ｍｏｌ％以上６ｍｏｌ％以下である第１陰イオン系ポリアクリルアミドと、アニオン化度が６ｍｏｌ％超４０ｍｏｌ％以下である第２陰イオン系ポリアクリルアミドとからなる１〜４のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤。
６． 前記水溶性セルロースエーテルの１質量％水溶液の２０℃における粘度が、３０〜３０，０００ｍＰａ・ｓである１〜５のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤。
７． 前記水溶性セルロースエーテルが、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース及びヒドロシキアルキルアルキルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも１種である１〜６のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤。
８． 更に消泡剤を含む１〜７のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤。
９． １〜８のいずれかに記載の水硬性組成物用増粘剤、水硬性物質及び水を少なくとも含む水硬性組成物。

本発明の水硬性組成物用増粘剤によれば、水硬性組成物に添加するとレオロジー特性を維持したまま流動性を改善できるため、水硬性組成物の施工性が良くなる。

［水硬性組成物用増粘剤］
以下に、本発明に係る水硬性組成物用増粘剤の一実施の形態における構成について説明する。
本発明に係る水硬性組成物用増粘剤は、アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類以上含む陰イオン系ポリアクリルアミド群と、水溶性セルロースエーテルとを少なくとも含むことを特徴とする。

ここで、陰イオン系ポリアクリルアミド群は、アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類以上含むものであり、例えば第１陰イオン系ポリアクリルアミドと、該第１陰イオン系ポリアクリルアミドとアニオン化度が異なる第２陰イオン系ポリアクリルアミドを含む。必要に応じて、３種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドを併用して用いてもよい。

陰イオン系ポリアクリルアミドの具体例としては、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミドとアクリル酸ソーダとの共重合物や、これらの苛性ソーダによる加水分解物及びこれらのスルフォメチル化変性物等が挙げられ、陰イオン系ポリアクリルアミドには、側鎖の化学構造（具体的には、極性官能基（−ＣＯＮＨ₂に起因する官能基））が異なる化合物が存在する。
陰イオン系ポリアクリルアミドの分子量は、好ましくは数百万から千数百万である。

陰イオン系ポリアクリルアミドのカウンターカチオン（即ち、側鎖の極性官能基におけるカチオン）は、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオン等であることが好ましい。この場合、アルカリ金属カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が挙げられ、経済性の観点から、好ましくはナトリウムイオンである。また、アルカリ土類金属カチオンとしては、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等が挙げられる。

第１及び第２陰イオン系ポリアクリルアミドの組み合わせとしては、アニオン化度が異なれば、同種であっても異種であっても（即ち、陰イオン系ポリアクリルアミドの側鎖の化学構造が同じであっても異なっていても）構わない。即ち、ここでいう２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドは、アニオン化度が異なり側鎖の化学構造も異なる陰イオン系ポリアクリルアミドの組み合わせやアニオン化度が異なるだけで側鎖の化学構造が同じ陰イオン系ポリアクリルアミドの組み合わせを含む。

陰イオン系ポリアクリルアミド群が第１及び第２陰イオン系ポリアクリルアミドからなる場合、第１陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（Ａｄ_PAM1）は、水硬性組成物の流動性を改善する観点から、好ましくは１ｍｏｌ％以上６ｍｏｌ％以下、より好ましくは１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下である。

また、第２陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（Ａｄ_PAM2）は、水硬性組成物の流動性を改善する観点から、好ましくは６ｍｏｌ％を超えて４０ｍｏｌ％以下、より好ましくは８ｍｏｌ％以上３５ｍｏｌ％以下である。

陰イオン系ポリアクリルアミド群における２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドの互いのアニオン化度の差は、好ましくは３ｍｏｌ％以上、より好ましくは５ｍｏｌ％以上、とりわけ好ましくは１０ｍｏｌ％以上である。例えば、第１陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（Ａｄ_PAM1）と第２陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（Ａｄ_PAM2）の差（Ａｄ_PAM2−Ａｄ_PAM1）が３ｍｏｌ％以上であることが好ましい。２つの陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度に差をつけることにより、水硬性組成物用増粘剤を添加した水硬性組成物においてその流動性を改善することができる。また、このアニオン化度の差（Ａｄ_PAM2−Ａｄ_PAM1）に特に上限はないが、例えば好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは３０ｍｏｌ％以下である。

なお、ここでいうアニオン化度とは、ポリアクリルアミドのアミド基（側鎖の−ＣＯＮＨ₂基）からのアニオン化の割合（ｍｏｌ％）をいい、コロイド滴定法によって測定することができる。

第１陰イオン系ポリアクリルアミド（ＰＡＭ１）及び第２陰イオン系ポリアクリルアミド（ＰＡＭ２）の質量比（Ｍｒ_PAM1：Ｍｒ_PAM2）は、水硬性組成物の流動性を改善する観点から、好ましくは２０：８０〜８０：２０、より好ましくは３５：６５〜８０：２０、更に好ましくは３５：６５〜４５：５５である。

陰イオン系ポリアクリルアミド群のアニオン化度は、各々の陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度の加重平均値であり、アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類用いる場合は、下記算出式により算出される。
Ａｄ_wa＝（Ａｄ_PAM1×Ｍｒ_PAM1＋Ａｄ_PAM2×Ｍｒ_PAM2）／１００
（式中、Ａｄ_wa：アニオン化度の加重平均値（ｍｏｌ％）、Ａｄ_PAM1：第１陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（ｍｏｌ％）、Ｍｒ_PAM1：第１陰イオン系ポリアクリルアミドの質量比、Ａｄ_PAM2：第２陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度（ｍｏｌ％）、Ｍｒ_PAM2：第２陰イオン系ポリアクリルアミドの質量比である。）

例えば、アニオン化度（Ａｄ_PAM1）が５ｍｏｌ％である第１陰イオン系ポリアクリルアミドとアニオン化度（Ａｄ_PAM2）が１５ｍｏｌ％である第２陰イオン系ポリアクリルアミドを質量比（Ｍｒ_PAM1：Ｍｒ_PAM2）＝２５：７５で用いた陰イオン系ポリアクリルアミド群におけるアニオン化度の加重平均値（Ａｄ_wa）は、（５×２５＋１５×７５）／１００＝１２．５ｍｏｌ％となる。

水硬性組成物用増粘剤に用いる陰イオン系ポリアクリルアミド群のアニオン化度の加重平均値は、流動性を改善する観点から、好ましくは２．０ｍｏｌ％を超えて３３．２ｍｏｌ％以下、より好ましくは５．０ｍｏｌ％以上３０．０ｍｏｌ％以下である。

水硬性組成物用増粘剤における陰イオン系ポリアクリルアミド群の含有量は、水硬性組成物の流動性を改善する観点から、好ましくは１．０〜２５．０質量％、より好ましくは１．０〜１０．０質量％、更に好ましくは１．０〜５．０質量％である。
陰イオン系ポリアクリルアミドは、顆粒状粉末、微粉末及び水溶液等のいずれの形態で用いても構わない。

本発明の水硬性組成物に用いる水溶性セルロースエーテルは、非イオン性であり、メチルセルロース等のアルキルセルロース；ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース；及びヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース及びヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロースが挙げられる。水溶性セルロースエーテルは、目的に応じて、単独で又は２種類以上を併用して用いてもよい。

上記アルキルセルロースのうち、メチルセルロースにおいて、メトキシ基の置換度（ＤＳ）は、好ましくは１．００〜２．２０、より好ましくは１．２０〜２．００である。なお、アルキルセルロースにおけるアルキル基の置換度（ＤＳ）は、第１７改正日本薬局方のメチルセルロースの置換度分析方法により測定できる値を換算することで求めることができる。

上記ヒドロキシアルキルセルロースのうち、ヒドロキシエチルセルロースにおいて、ヒドロキシエトキシ基の置換モル数（ＭＳ）は、好ましくは０．３０〜３．００、より好ましくは０．５０〜２．８０であり、ヒドロキシプロピルセルロースにおいて、ヒドロキシプロピル基の置換モル数（ＭＳ）は、好ましくは０．３０〜３．３０、より好ましくは０．１０〜３．００である。なお、ヒドロキシアルキルセルロースにおけるヒドロキシアルキル基の置換モル数は、第１７改正日本薬局方のヒドロキシプロピルセルロースの置換度分析方法により測定できる値を換算することで求めることができる。

上記ヒドロキシアルキルアルキルセルロースのうち、ヒドロキシプロピルメチルセルロースにおいて、メトキシ基の置換度（ＤＳ）は、好ましくは１．００〜２．２０、より好ましくは１．３０〜１．９０、ヒドロキシプロポキシ基の置換モル数（ＭＳ）は、好ましくは０．１０〜０．６０、より好ましくは０．１０〜０．５０である。また、ヒドロキシエチルメチルセルロースにおいて、メトキシ基の置換度（ＤＳ）は、好ましくは１．００〜２．２０、より好ましくは１．３０〜１．９０、ヒドロキシエトキシ基の置換モル数（ＭＳ）は、好ましくは０．１０〜０．６０、より好ましくは０．２０〜０．４０である。また、ヒドロキシエチルエチルセルロースにおいて、メトキシ基の置換度（ＤＳ）は、好ましくは１．００〜２．２０、より好ましくは１．２０〜２．００、ヒドロキシエチル基の置換モル数（ＭＳ）は、好ましくは０．０５〜０．６０、より好ましくは０．１０〜０．５０である。なお、ヒドロキシアルキルアルキルセルロースにおけるアルキル基の置換度及びヒドロキシアルキル基の置換モル数は、第１７改正日本薬局方記載のヒプロメロース（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）の置換度分析方法により測定できる値を換算することで求めることができる。

なお、ＤＳは、置換度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）を表し、セルロースのグルコース環単位当たりに存在するアルコキシ基の個数であり、ＭＳは、置換モル数（ｍｏｌａｒ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）を表し、セルロースのグルコース環単位当たりに付加したヒドロキシアルコキシ基の平均モル数である。

水溶性セルロースエーテルとしては、材料分離抵抗性付与の観点から、上記例示したもののうち、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルメチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロースが好ましい。

水溶性セルロースエーテルの１質量％水溶液の２０℃における粘度は、水硬性組成物に所定の粘性を与える観点から、好ましくは３０〜３０，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは３００〜２５，０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは５００〜２０，０００ｍＰａ・ｓである。なお、水溶性セルロースエーテルの１質量％水溶液の２０℃における粘度は、Ｂ型粘度計を用いて１２ｒｐｍの測定条件にて測定することができる。
水溶性セルロースエーテルは、市販のものを用いても良いし、公知の方法により製造したものを用いてもよい。

水溶性セルロースエーテルの含有量は、水硬性組成物に所定の粘性を与える観点から、好ましくは７５．０〜９９．０質量％、より好ましくは８３．０〜９５．０質量％である。

本発明の水硬性組成物用増粘剤は、水硬性組成物の空気量調整のため、更に消泡剤を含んでもよい。消泡剤としては、オキシアルキレン系、シリコーン系、アルコール系、鉱油系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系等の各消泡剤が挙げられる。

オキシアルキレン系消泡剤の具体例としては、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類；ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン２−エチルヘキシルエーテル、炭素数８以上の高級アルコールや炭素数１２〜１４の２級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテル類；ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の（ポリ）オキシアルキレン（アルキル）アリールエーテル類；２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール，３−メチル−１−ブチン−３−オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類；ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル、ポリオキシアルキレンオレイン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレン脂肪酸エステル類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類；ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の（ポリ）オキシアルキレンアルキル（アリール）エーテル硫酸エステル塩類；（ポリ）オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミン等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルアミン類；ポリオキシアルキレンアミド等が挙げられる。

シリコーン系消泡剤の具体例としては、ジメチルシリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変性ポリシロキサン（ジメチルポリシロキサン等のポリオルガノシロキサン）、フルオロシリコーン油等が挙げられる。
アルコール系消泡剤の具体例としては、オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類等が挙げられる。

鉱油系消泡剤の具体例としては、灯油、流動パラフィン等が挙げられる。
脂肪酸系消泡剤の具体例としては、オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。
脂肪酸エステル系消泡剤の具体例としては、グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワックス等が挙げられる。

これらの中でも、消泡性能の観点から、オキシアルキレン系の消泡剤が好ましい。

消泡剤の含有量は、打設後の水硬性組成物の強度等の観点から、好ましくは０．０１〜２０．００質量％、より好ましくは５．００〜２０．００質量％である。

水硬性組成物用増粘剤の製造方法は、特に制限されないが、例えばリボンミキサーやナウターミキサー等を用いて上記成分を混合することにより製造することができる。

［水硬性組成物］
本発明に係る水硬性組成物は、上述した本発明の水硬性組成物用増粘剤、水硬性物質及び水を少なくとも含むことを特徴とする。

水硬性組成物の具体的用途としては、コンクリート、モルタル及びセメントペースト等が挙げられる。

コンクリート用水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用増粘剤と、水硬性物質（セメント）、水、細骨材（砂）及び粗骨材（砂利）を含むものであり、その種類としては普通コンクリート、中流動コンクリート、高流動コンクリート、水中不分離性コンクリート及び吹き付けコンクリート等が挙げられる。

モルタル用水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用増粘剤と、水硬性物質（セメント）、水及び細骨材（砂）を含むものであり、その種類としてはタイル張付けモルタル、補修用モルタル及びセルフレベリング材等が挙げられる。

セメントペースト用水硬性組成物は、本発明の水硬性組成物用増粘剤と、水硬性物質（セメント）及び水を含むものであり、タイル系無機系建築資材の接着剤や部材と部材の空壁を埋めるグラウト材等が挙げられる。

本発明の水硬性組成物用増粘剤の水硬性組成物における含有量は、材料分離抵抗性付与の観点から、水硬性組成物がコンクリート用の場合、好ましくは０．００３〜０．２２０質量％、より好ましくは０．００４〜０．０６５質量％であり、水硬性組成物がモルタル用の場合、好ましくは０．００４〜０．３２０質量％、より好ましくは０．００６〜０．０９４質量％であり、水硬性組成物がセメントペースト用の場合、好ましくは０．０１０〜０．８９０質量％、より好ましくは０．０１８〜０．２６５質量％である。

水硬性物質としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント及び超早強ポルトランドセメント等の水硬性のセメント等が挙げられる。

水硬性物質（セメント）の含有量としては、強度確保の観点から、水硬性組成物がコンクリート用の場合はコンクリート１ｍ³あたり、好ましくは２７０〜８００ｋｇである。水硬性組成物がモルタル用の場合はモルタル１ｍ³あたり、好ましくは３００〜１，０００ｋｇである。水硬性組成物がセメントペースト用の場合は、セメントペースト１ｍ³あたり、好ましくは５００〜１，６００ｋｇである。

水としては、水道水、海水等が挙げられるが、塩害の観点から、水道水が好ましい。

水硬性組成物中の水／セメント比（Ｗ／Ｃ）は、材料分離の観点から、好ましくは３０〜７５質量％、より好ましくは４５〜６５質量％である。

水硬性組成物は、必要に応じて、骨材を更に含んでもよい。骨材としては、細骨材および粗骨材が挙げられる。

細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、砕砂等が好ましい。細骨材の粒径（最大粒径）は、好ましくは５ｍｍ以下である。

粗骨材としては、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石等が好ましい。粗骨材の粒径（最大粒径）は細骨材の粒径より大きく、好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは２５ｍｍ以下である。

細骨材の含有量は、水硬性組成物がコンクリート用の場合は、コンクリート１ｍ³あたり、好ましくは４００〜１，１００ｋｇ、より好ましくは５００〜１，０００ｋｇであり、水硬性組成物がモルタル用の場合は、モルタル１ｍ³あたり、好ましくは５００〜２，０００ｋｇ、より好ましくは６００〜１，６００ｋｇである。

粗骨材の含有量は、水硬性組成物がコンクリート用の場合は、コンクリート１ｍ³あたり、好ましくは６００〜１，２００ｋｇ、より好ましくは６５０〜１，１５０ｋｇである。

骨材中における細骨材率（容積百分率）は、水硬性組成物がコンクリート用の場合、流動性又は十分な強度を保持する観点から、好ましくは３０〜５５容積％、より好ましくは３５〜５５容積％、より一層好ましくは３５〜５０容積％である。なお、細骨材率（容積％）＝細骨材の容積／（細骨材の容積＋粗骨材の容積）×１００である。

水硬性組成物には、硬化時の発熱抑制及び硬化後の耐久性を上げるために、混和材を必要に応じて添加することができる。混和材としては、高炉スラグ、フライアッシュ等が挙げられる。

また、水硬性組成物には、少ない水量で高い流動保持性を得るために、減水剤を必要に応じて添加することができる。減水剤としては、リグニン系、ポリカルボン酸系、メラミン系等が挙げられる。リグニン系減水剤の具体例としては、リグニンスルホン酸塩及びその誘導体等が挙げられる。ポリカルボン酸系減水剤の具体例としては、ポリカルボン酸エーテル系、ポリカルボン酸エーテル系と架橋ポリマーの複合体、ポリカルボン酸エーテル系と配向ポリマーの複合体、ポリカルボン酸エーテル系と高変性ポリマーの複合体、ポリエーテルカルボン酸系高分子化合物、マレイン酸共重合物、マレイン酸エステル共重合物、マレイン酸誘導体共重合物、カルボキシル基含有ポリエーテル系、末端スルホン基を有するポリカルボン酸基含有多元ポリマー、ポリカルボン酸系グラフトコポリマー、ポリカルボン酸系化合物、ポリカルボン酸エーテル系ポリマー等が挙げられる。メラミン系減水剤の具体例としては、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩縮合物、メラミンスルホン酸塩ポリオール縮合物等が挙げられる。

減水剤の添加量は、水硬性組成物の流動性の観点から、水硬性物質（セメント）に対して好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．１〜３質量％である。

水硬性組成物には、所定の空気量を確保し、水硬性組成物の耐久性を得るために、その他のＡＥ剤（Ａｉｒ Ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ Ａｇｅｎｔ）を必要に応じて併用してもよい。その他のＡＥ剤としては、陰イオン界面活性剤系、陽イオン界面活性剤系、非イオン界面活性剤系、両性界面活性剤系、ロジン系界面活性剤系等のＡＥ剤が挙げられる。陰イオン界面活性剤系としては、カルボン酸型、硫酸エステル型、スルホン酸型、リン酸エステル型等が挙げられる。陽イオン界面活性剤系としては、アミン塩型、第１級アミン塩型、第２級アミン塩型、第３級アミン塩型、第４級アミン塩型等が挙げられる。非イオン界面活性剤系としては、エステル型、エステル・エーテル型、エーテル型、アルカノールアミド型等が挙げられる。両性界面活性剤系としては、アミノ酸型、スルホベタイン型等が挙げられる。ロジン系界面活性剤系としては、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、デヒドロアビエチン酸等が挙げられる。

水硬性組成物には、水硬性組成物の強度を得るために、消泡剤を必要に応じて添加してもよい。消泡剤は、前述の水硬性組成物用増粘剤で挙げた消泡剤と同じである。

なお、本発明の水硬性組成物には、練混ぜ直後の水硬性組成物（フレッシュコンクリート、フレッシュモルタル又はフレッシュセメントペースト）の物性を管理するため、塩化カルシウム、塩化リチウム、蟻酸カルシウム等の凝結促進剤や、クエン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム等の凝結遅延剤を必要に応じて使用することができる。

さらに、本発明の水硬性組成物には、硬化・乾燥による収縮ひび割れ、セメントの水和反応熱による温度応力に伴うひび割れ防止のために、アウイン系や石灰系の膨張材を必要に応じて添加することができる。

以上説明した水硬性組成物は、常法によって製造することができる。例えば、まず、強制二軸練りミキサーに、前記水硬性組成物用増粘剤、水硬性物質（セメント）及び必要に応じて骨材（細骨材及び粗骨材）、消泡剤を入れ、空練りを行う。その後、水を加えて混練して水硬性組成物を得る。
以上のようにして、水硬性組成物のレオロジー特性を維持したまま流動性を改善できる水硬性組成物用増粘剤及びこれを含む水硬性組成物が得られる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、下記例で、粘度は２０℃においてＢ型粘度計を用いて１２ｒｐｍの測定条件にて測定した値である。

［実施例１〜１５、比較例１〜５］
以下に示す陰イオン系ポリアクリルアミド（表１）、水溶性セルロースエーテル（表２）、及び必要に応じて消泡剤を表４に示す含有量となるように計量し混合して、水硬性組成物用増粘剤をそれぞれ１００ｇずつ製造した。なお、実施例１〜１５においては、表１に示す陰イオン系ポリアクリルアミドのリストからアニオン化度の異なる２つの陰イオン系ポリアクリルアミド（即ち、第１陰イオン系ポリアクリルアミド（ＰＡＭ１）と第２陰イオン系ポリアクリルアミド（ＰＡＭ２））を選択して用いた。

次に、表３に示す配合に従って水硬性組成物（セメントペースト）を製造した。
即ち、まず水硬性組成物用増粘剤及びあらかじめ均一に混ぜておいた普通ポルトランドセメントを、ＪＩＳ Ｒ５２０１：２０１５基準のモルタルミキサーに投入し、空練りを１分間した。次に、水道水を加えて、回転運動１４０±５ｒｐｍ、公転運動６２ｒｐｍで３分間撹拌することにより、水硬性組成物（セメントペースト）を製造した。

＜使用材料＞
（１）陰イオン系ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）：ハイモ（株）製ハイモロック（表１に明細を記載）、
（２）水溶性セルロースエーテル（ＣＥ）：表２に明細を記載、
（３）消泡剤：オキシアルキレン系消泡剤（サンノプコ（株）製、ＳＮデフォーマー１４ＨＰ）、
（４）水硬性物質：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）、
（５）水；水道水

※ＨＰＭＣ；ヒドロキシプロピルメチルセルロース
ＨＥＭＣ；ヒドロキシエチルメチルセルロース

・増粘剤の欄のカッコ内は水硬性組成物における増粘剤の含有量である。

また、以下に示す測定方法により、水硬性組成物（セメントペースト）のペーストフロー値及びタック力を測定した。

〔測定方法〕
＜ペーストフロー値＞
２０±３℃に調整したセメントペーストに対して、ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０３に準じて試験を行いペーストフロー値を測定した。

＜タック力＞
直径４５ｍｍ、高さ６０ｍｍのステンレス円筒容器に２０±３℃に調整した水硬性組成物（セメントペースト）８０ｇを投入し、テクスチャーアナライザー（ＴＡ−ＸＴ ｐｌｕｓ，英弘精機（株）製）を用いて、直径２５ｍｍの円筒状センサー（ポリプロピレン樹脂製プローブ）、針入距離２５ｍｍ、針入・引き上げ速度５ｍｍ／ｓｅｃで引き上げ時の付着力を測定し、タック力とした。
以上の結果を表４に示す。

実施例１〜４及び比較例１〜２の結果より、アニオン化度が互いに異なる２種類の陰イオン系ポリアクリルアミドを併用した水硬性組成物用増粘剤を用いることにより水硬性組成物のタック力はある程度のレベルで維持されたまま、５ｍｍ以上のペーストフロー値の改善が確認された。その場合、第１及び第２陰イオン系ポリアクリルアミドの質量比を変えてもその改善効果が確認された。
また、実施例５〜９及び比較例３〜５の結果より、種々のセルロースエーテルを使用する場合においても、同様の改善が確認された。
更に、実施例１０〜１５より、陰イオン系ポリアクリルアミド群としてスルフォメチル化変性物を使用する場合及び非スルフォメチル化変性物とスルフォメチル化変性物を併用する場合においても同様の改善が確認された。
以上により、アニオン化度が異なる２種類の陰イオン系ポリアクリルアミドを併用する水硬性組成物用増粘剤を用いることにより、水硬性組成物としてレオロジー特性を維持したまま、流動性を改善することができる。

なお、これまで本発明を上記実施形態をもって説明してきたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

Claims (9)

1. アニオン化度が異なる陰イオン系ポリアクリルアミドを２種類以上含む陰イオン系ポリアクリルアミド群と、水溶性セルロースエーテルとを少なくとも含む水硬性組成物用増粘剤。
2. 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群における２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドの互いのアニオン化度の差が３ｍｏｌ％以上である請求項１に記載の水硬性組成物用増粘剤。
3. 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群における２種類以上の陰イオン系ポリアクリルアミドのアニオン化度の加重平均値が２．０ｍｏｌ％超３３．２ｍｏｌ％以下である請求項１又は２に記載の水硬性組成物用増粘剤。
4. 前記陰イオン系ポリアクリルアミドのカウンターカチオンが、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンである請求項１〜３のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤。
5. 前記陰イオン系ポリアクリルアミド群が、アニオン化度が１ｍｏｌ％以上６ｍｏｌ％以下である第１陰イオン系ポリアクリルアミドと、アニオン化度が６ｍｏｌ％超４０ｍｏｌ％以下である第２陰イオン系ポリアクリルアミドとからなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤。
6. 前記水溶性セルロースエーテルの１質量％水溶液の２０℃における粘度が、３０〜３０，０００ｍＰａ・ｓである請求項１〜５のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤。
7. 前記水溶性セルロースエーテルが、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース及びヒドロシキアルキルアルキルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜６のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤。
8. 更に消泡剤を含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の水硬性組成物用増粘剤、水硬性物質及び水を少なくとも含む水硬性組成物。