JP2019123648A - Cement additive, and cement composition - Google Patents

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JP2019123648A JP2018005847A JP2018005847A JP2019123648A JP 2019123648 A JP2019123648 A JP 2019123648A JP 2018005847 A JP2018005847 A JP 2018005847A JP 2018005847 A JP2018005847 A JP 2018005847A JP 2019123648 A JP2019123648 A JP 2019123648A
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和孝 大槻
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Abstract

To provide a cement additive that has a depression effect for viscosity increase in a cement composition, and excellent in initial fluidity and time-varying fluidity.SOLUTION: A cement additive of the present invention including a polycarboxylic acid-based copolymer contains a structural unit (I) derived from an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer, a structural unit (II) derived from an unsaturated dicarboxylic acid-based monomer, and a structural unit (III) derived from a carboxylic acid hydroxyalkyl ester-based monomer, in which the structural unit (I) is 40 to 87 mass%, the structural unit (II) is 5 to 30 mass%, and the structural unit (III) is 8 to 30 mass%, with respect to 100 mass% of the total sum of structural unit (I), structural unit (II), and structural unit (III).SELECTED DRAWING: None

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。   The present invention relates to cement additives and cement compositions.

セメントペースト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物には、セメント組成物の混練直後の流動性、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特性の改善を目的として各種添加剤が含まれている。近年、より高強度、且つ高耐久性を有するコンクリート等の開発が進められており、単位水量の低減や水−セメント比の低減が課題となっている。また減水に伴ってセメント組成物の塑性粘度や降伏値などの粘性が上昇し、施工作業性が低下するという問題が生じる。そのためセメント組成物の粘性を低減させる添加剤として、従来からポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤などが提案されている(特許文献1)。   For cement compositions such as cement paste, mortar and concrete, the purpose is to improve properties such as flowability immediately after kneading of the cement composition, flow retention during aging after kneading, strength development after hardening of the cement composition, etc. As various additives are included. In recent years, the development of concrete and the like having higher strength and higher durability has been promoted, and the reduction of the unit water content and the reduction of the water-cement ratio have become issues. Moreover, the viscosity such as the plastic viscosity and the yield value of the cement composition increases with the reduction of water, which causes a problem that the construction workability is lowered. Therefore, as an additive for reducing the viscosity of a cement composition, an additive for cement containing a polycarboxylic acid-based copolymer has conventionally been proposed (Patent Document 1).

特開2017−88470号公報JP, 2017-88470, A

近年、特にセメント組成物には混練直後の粘性低減に加えて混練後、時間が経過しても所望の流動性および粘性を保持していることが求められているが、従来のセメント用添加剤は十分な効果を得るために添加量を増やす必要があり、コストが大幅に上昇するなどの問題が生じていた。   In recent years, cement compositions in particular are required to maintain desired fluidity and viscosity over time after kneading, in addition to viscosity reduction immediately after kneading, but conventional cement additives In order to obtain sufficient effects, it is necessary to increase the amount added, which causes problems such as a significant increase in cost.

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、セメント組成物の混練直後の粘性低減だけでなく、混練後の経時における流動性および粘性にも優れたセメント用添加剤を提供することにある。   The present invention has been made focusing on the above circumstances, and the object of the present invention is not only to reduce the viscosity immediately after kneading of the cement composition, but also to improve the fluidity and viscosity of the cement composition over time after kneading. Providing an additive.

上記課題を解決し得た本発明は、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、下記構造単位(I)、下記構造単位(II)、およびカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体由来の構造単位(III)を含み、前記構造単位(I)、前記構造単位(II)、及び前記構造単位(III)の合計100質量%に対して、前記構造単位(I)が40〜87質量%であり、前記構造単位(II)が5〜30質量%であり、前記構造単位(III)が8〜30質量%であることに要旨を有する。

Figure 2019123648
(式(I)中、
2は、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表し、
3、R4、及びR5は、同一又は異なって、水素原子、又は、メチル基を表し、
6は炭素数0〜5のアルキレン基を表し、
1Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表し、
mは、R1Oで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数であって、5〜300を表す。)
Figure 2019123648
(式(II)中、
7、R8、及びR9は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、または−(CH)zCOOM2を表し(但し、R7〜R9のいずれか1つが−(CH)zCOOM2である)、
zは0〜2の整数であり、
1、M2は、同一又は異なって、水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基、又は有機アミン基を表す。 The present invention, which has solved the above problems, is an additive for cement containing a polycarboxylic acid copolymer, and the polycarboxylic acid copolymer comprises the following structural unit (I), a structural unit (II) And a structural unit (III) derived from a carboxylic acid hydroxyalkyl ester-based monomer, based on 100% by mass in total of the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit (III) The structural unit (I) is 40 to 87% by mass, the structural unit (II) is 5 to 30% by mass, and the structural unit (III) is 8 to 30% by mass. Have.
Figure 2019123648
(In the formula (I),
R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group,
R 6 represents an alkylene group having 0 to 5 carbon atoms,
R 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms,
m is an average added mole number of the oxyalkylene group represented by R 1 O, and represents 5 to 300. )
Figure 2019123648
(In the formula (II),
R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or-(CH 2 ) zCOOM 2 (however, any one of R 7 to R 9 ) One is-(CH 2 ) zCOOM 2 ),
z is an integer of 0 to 2,
M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group, or an organic amine group.

本発明のセメント用添加剤は、(1)前記式(II)中、R8、及びR9のどちらか一方は、COOM2であること、(2)前記式(I)中、R6のアルキレン基の炭素数が1または2であること、(3)前記式(I)中、mが5〜100であること、(4)前記構造単位(III)の由来となるカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体が、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルであることはいずれも好ましい実施態様である。 Cement additive of the present invention, (1) In the formula (II), it is either one of R 8, and R 9, it is COOM 2, (2) In the above formula (I), the R 6 The carbon number of the alkylene group is 1 or 2, (3) in the formula (I), m is 5 to 100, (4) carboxylic acid hydroxyalkyl ester from which the structural unit (III) is derived In any of the preferred embodiments, the system monomer is (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester.

また本発明にはセメント、水、及び上記本発明のセメント用添加剤を含むセメント組成物が含まれる。さらにセメント分散剤を含むことも好ましく、前記分散剤がスルホン酸系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤、及びリン酸系分散剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることも好ましい実施態様である。   The present invention also includes a cement composition containing cement, water, and the above-described cement additive of the present invention. Furthermore, it is also preferable to include a cement dispersant, and in a preferred embodiment, the dispersant is at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid based dispersant, a polycarboxylic acid based dispersant, and a phosphoric acid based dispersant. is there.

本発明のセメント用添加剤は、セメント組成物の粘性低減とセメント組成物の流動性に優れた特性を有する。特に本発明のセメント用添加剤は、セメント組成物の混練直後、及び混練後の経時における粘性増大を抑制すると共に、セメント組成物の混練後の経時における流動性にも優れた特性を有する。以下、混練直後の粘性を「初期粘性」、経時における粘性を「経時粘性」、両者を合わせて単に「粘性」あるいは両者の効果を合わせて「粘性増大抑制」ということがある。また混練直後の流動性を「初期流動性」、経時における流動性を「経時流動性」、両者を合わせて単に「流動性」ということがある。本発明によれば、上記セメント用添加剤を含むセメント組成物を提供できる。   The cement additive of the present invention has excellent properties of viscosity reduction of the cement composition and fluidity of the cement composition. In particular, the additive for cement of the present invention has an excellent property of suppressing the increase in viscosity immediately after kneading of the cement composition and with time after kneading, and also has excellent flowability with time after kneading of the cement composition. Hereinafter, the viscosity immediately after the kneading may be referred to as “initial viscosity”, the viscosity over time as “temporal viscosity”, simply combining the two, simply “viscosity” or combining the effects of the two and referred to as “viscosity increase suppression”. Also, the flowability immediately after kneading may be referred to as "initial flowability", the flowability over time may be referred to as "flowability over time", and the two may be simply referred to as "flowability". According to the present invention, a cement composition containing the above-mentioned additive for cement can be provided.

図1は、ロート流下時間を測定するための土木学会基準JSCE−F541に準じたJ14ロートの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a J14 funnel according to JSCE Standard JSCE-F 541 for measuring the funnel down time. 図2は、実施例1及び比較例1のモルタル混練直後のロート流下時間とモルタルフロー値の関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the funnel flow-down time and mortar flow value immediately after mortar kneading in Example 1 and Comparative Example 1. 図3は、実施例1及び比較例1のモルタルを混練してから30分経過後のロート流下時間とモルタルフロー値の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the funnel flow-down time and the mortar flow value 30 minutes after the mortars of Example 1 and Comparative Example 1 were kneaded. 図4は、実施例1及び比較例1のモルタルを混練してから60分経過後のロート流下時間とモルタルフロー値の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the funnel flow-down time and the mortar flow value 60 minutes after the mortars of Example 1 and Comparative Example 1 were kneaded.

本明細書中で「(メタ)アクリル」とは、「アクリルおよび/またはメタクリル」を意味する。また「酸(塩)」とは、「酸および/またはその塩」を意味する。また「質量」、「重量」はそれぞれ「重量」、「質量」と読み替えてもよい。   In the present specification, "(meth) acrylic" means "acrylic and / or methacrylic". Moreover, "acid (salt)" means "acid and / or a salt thereof". Moreover, "mass" and "weight" may be read as "weight" and "mass", respectively.

(ポリカルボン酸系共重合体)
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ものである。該特定のポリカルボン酸系共重合体を含有することで、セメント組成物の粘性増大抑制に優れた効果を奏すると共に、経時流動性にも優れた特性を有する。
(Polycarboxylic acid copolymer)
The cement additive of the present invention comprises a specific polycarboxylic acid copolymer. While containing the said specific polycarboxylic acid type copolymer, while exhibiting the effect excellent in the viscosity increase suppression of a cement composition, it has the characteristic excellent also in time-lapse fluidity.

本発明のセメント用添加剤には、下記構成を満足する本発明のポリカルボン酸系共重合体が含まれていれば上記効果を奏する。また本発明のセメント用添加剤に1種または2種以上の本発明のポリカルボン酸系共重合体が含まれていてもよい。   If the additive for cement of the present invention contains the polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention satisfying the following constitution, the above-described effect is obtained. The cement additive of the present invention may contain one or more of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention.

本発明のポリカルボン酸系共重合体は、構造単位(I)と、構造単位(II)と、カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体由来の構造単位(III)と、を含む。「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。   The polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention comprises a structural unit (I), a structural unit (II), and a structural unit (III) derived from a carboxylic acid hydroxyalkyl ester-based monomer. The “structural unit derived from a monomer” is a structural unit formed by polymerizing a monomer, and specifically, the polymerizable carbon-carbon double bond of the monomer has become a single bond It is a structure.

(構造単位(I)) (Structural unit (I))

本発明のポリカルボン酸系共重合体中には、下記式で表される構造単位(I)が1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   In the polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention, only one type of structural unit (I) represented by the following formula may be contained, or two or more types may be contained.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

式(I)中、R3、R4、及びR5は、同一又は異なって、水素原子、又は、メチル基を表す。 In formula (I), R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group.

6は炭素数0〜5のアルキレン基を表し、好ましい炭素数は0〜3、より好ましくは1、または2である。炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状、又は分岐鎖状のアルキレン基のいずれでもよい。R6は例えばメチレン、エタンジイル、プロパンジイル、メチルプロパンジイル、エチルプロパンジイル、ブタンジイル、メチルブタンジイル、ペンタンジイルが例示され、より好ましくはメチレン、エタンジイル、プロパンジイル、ブタンジイル、ペンタンジイルであり、更に好ましくはメチレン、エタン−1,2−ジイル、プロパン−1,3−ジイル、ブタン−1,4−ジイル、ペンタン−1,4−ジイルである。 R 6 represents an alkylene group having 0 to 5 carbon atoms, preferably 0 to 3 carbon atoms, more preferably 1 or 2 carbon atoms. As a C1-C5 alkylene group, any of a linear or branched alkylene group may be sufficient. R 6 is exemplified by methylene, ethanediyl, propanediyl, methylpropanediyl, ethylpropanediyl, butanediyl, methylbutanediyl, pentanediyl, more preferably methylene, ethanediyl, propanediyl, butanediyl, pentanediyl, still more preferably methylene Ethane-1,2-diyl, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,4-diyl.

式(I)中、R1Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。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。 Wherein (I), R 1 O may be the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. The carbon number of the oxyalkylene group is preferably 2 to 8, more preferably 2 to 4.

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例示され、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、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。2以上の異なるR1O構造が存在する場合、R1Oの付加形態は、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もよい。なお、親水性と疎水性とのバランスを確保するため、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。具体的には全オキシアルキレン基100モル%に対して、オキシエチレン基が好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは100モル%である。 Examples of R 1 O include an oxyethylene group, an oxypropylene group, an oxybutylene group and an oxystyrene group, preferably an oxyethylene group, an oxypropylene group and an oxybutylene group, more preferably an oxyethylene group and an oxypropylene group It is. When two or more different R 1 O structures are present, the addition form of R 1 O may be any form such as random addition, block addition, alternating addition, and the like. In addition, in order to secure the balance of hydrophilicity and hydrophobicity, it is preferable to include an oxyethylene group as an essential component in the oxyalkylene group. Specifically, the oxyethylene group is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and still more preferably 100 mol% with respect to 100 mol% of all the oxyalkylene groups.

式(I)中、R2は、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8である。アルキル基は、置換されたアルキル基であってもよいし、無置換のアルキル基であってもよい。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い。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。 In formula (I), R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. The carbon number of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8. The alkyl group may be a substituted alkyl group or an unsubstituted alkyl group. As a C1-C18 alkyl group, any of a linear, branched or cyclic alkyl group may be sufficient. The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferably methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group or isobutyl group, and more preferably methyl group, ethyl group or n- group. Propyl and n-butyl.

式(I)中、mは、R1Oで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数であって、5〜300である。mは好ましくは5〜100、より好ましくは6〜90、さらに好ましくは8〜85、特に好ましくは10〜80である。mが上記範囲内であればセメント組成物の粘性増大抑制に有効であり、また流動性、特に経時流動性に優れた効果を発揮できる。なお、式(I)中、mで表されるオキシアルキレン基の「平均付加モル数」とは、共重合体1モル中の式(I)で示す構造単位1ユニット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。 In formula (I), m is the average added mole number of the oxyalkylene group represented by R 1 O, and is 5 to 300. m is preferably 5 to 100, more preferably 6 to 90, still more preferably 8 to 85, and particularly preferably 10 to 80. When m is in the above range, it is effective for suppressing the increase in viscosity of the cement composition, and it is possible to exhibit an excellent effect of fluidity, in particular, fluidity with time. In the formula (I), the “average number of moles added” of the oxyalkylene group represented by m means an oxyalkylene added in 1 unit of the structural unit represented by the formula (I) in 1 mole of the copolymer. The average value of the number of moles of the group is meant.

(構造単位(II))
本発明のポリカルボン酸系共重合体には、下記式で表される構造単位(II)が1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。構造単位(II)は上記構造単位(I)、及び下記構造単位(III)と組み合わせることでセメント組成物の粘性増大抑制に効果を発揮し、更に流動性の向上に寄与する。
(Structural unit (II))
The polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention may contain only one type of structural unit (II) represented by the following formula, or may contain two or more types. The structural unit (II) is effective in suppressing the viscosity increase of the cement composition by being combined with the structural unit (I) and the following structural unit (III), and further contributes to the improvement of the flowability.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

式(II)中、R7、R8、及びR9は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、または−(CH)zCOOM2であり(但し、R7〜R9のいずれか1つが−(CH)zCOOM2である)、好ましくはR8、及びR9のどちらか一方は、COOM2である。 In formula (II), R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or-(CH 2 ) zCOOM 2 (wherein R 7 to Any one of R 9 is — (CH 2 ) zCOOM 2 ), preferably one of R 8 and R 9 is COOM 2 .

式(II)中、zは0〜2の整数である。zは好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。   In formula (II), z is an integer of 0-2. z is preferably 0 or 1, more preferably 0.

式(II)中、M1、M2は、同一又は異なって、水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基、又は有機アミン基を表す。また−COOM1は他の−(CH)zCOOM2と無水物を形成していてもよい。 In formula (II), M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group, or an organic amine group. Also, -COOM 1 may form an anhydride with other-(CH 2 ) zCOOM 2 .

上記一価金属、上記二価金属は、任意の適切な金属原子を採用し得る。一価金属として好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属;二価の金属として好ましくはカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属が挙げられる。   As the monovalent metal and the divalent metal, any appropriate metal atom can be adopted. Preferred examples of the monovalent metal include alkali metals such as lithium, sodium and potassium; and preferred examples of the divalent metal include alkaline earth metals such as calcium and magnesium.

上記アンモニウム基は、「−NH 」で表される官能基である。また上記有機アミン基としては、プロトン化された有機アミンであれば任意の適切な有機アミン基を採用し得る。有機アミン基としては、例えば、エタノールアミン基、ジエタノールアミン基、トリエタノールアミン基等のアルカノールアミン基;モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン基;等のアルキルアミン;エチレンジアミン、トリエチレンジアミン等のポリアミンなどが挙げられる。 The ammonium group is a functional group represented by “—NH 4 + ”. Further, as the organic amine group, any appropriate organic amine group may be adopted as long as it is a protonated organic amine. Examples of the organic amine group include alkanolamine groups such as ethanolamine group, diethanolamine group and triethanolamine group; alkylamines such as monoethylamine, diethylamine and triethylamine group; and polyamines such as ethylenediamine and triethylenediamine.

(構造単位(III))
構造単位(III)はカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体由来の構造単位である。本発明のポリカルボン酸系共重合体には、構造単位(III)が1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。構造単位(III)は上記構造単位(I)、及び上記構造単位(II)と所定の割合で組み合わせることで本発明の上記効果発現に寄与する。
(Structural unit (III))
Structural unit (III) is a structural unit derived from a carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer. The polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention may contain only one type of structural unit (III) or may contain two or more types. The structural unit (III) contributes to the above effects of the present invention by combining the structural unit (I) and the structural unit (II) in a predetermined ratio.

構造単位(III)は、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル由来の構造単位であることが好ましく、より好ましくはアルキル部分の炭素数が好ましくは1〜8、より好ましくは2〜4である(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル由来の構造単位である。具体的には(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルエステル由来の構造単位、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピルエステル由来の構造単位、または(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチルエステル由来の構造単位が好ましい。   The structural unit (III) is preferably a structural unit derived from (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, more preferably the carbon number of the alkyl moiety is preferably 1 to 8, more preferably 2 to 4 (meta ) A structural unit derived from acrylic acid hydroxyalkyl ester. Specifically, structural units derived from (meth) acrylic acid hydroxyethyl ester, structural units derived from (meth) acrylic acid hydroxypropyl ester, or structural units derived from (meth) acrylic acid hydroxybutyl ester are preferable.

本発明のポリカルボン酸系共重合体に含まれる構造単位(I)と構造単位(II)と構造単位(III)の各含有比率は、構造単位(I)、構造単位(II)、及び構造単位(III)の合計100質量%に対して、構造単位(I)が40〜87質量%、構造単位(II)が5〜30質量%、構造単位(III)が8〜30質量%である。好ましくは構造単位(I)が45〜86質量%、構造単位(II)が5〜25質量%、構造単位(III)が9〜30質量%である。より好ましくは構造単位(I)が50〜85質量%、構造単位(II)が5〜20質量%、構造単位(III)が10〜30質量%である。構造単位(I)、構造単位(II)、及び構造単位(III)の各含有比率が上記範囲内にあれば、セメント組成物の粘性増大抑制に有効であると共に、流動性にも優れた効果を奏する。なお、構造単位(I)〜(III)の各含有割合は実施例に記載のモノマーの反応率を高速液体クロマトグラフィーで求め、それに基づいて算出する。   The content ratios of the structural unit (I), the structural unit (II) and the structural unit (III) contained in the polycarboxylic acid copolymer of the present invention are the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit The structural unit (I) is 40 to 87% by mass, the structural unit (II) is 5 to 30% by mass, and the structural unit (III) is 8 to 30% by mass with respect to 100% by mass in total of the unit (III) . Preferably, the structural unit (I) is 45 to 86% by mass, the structural unit (II) is 5 to 25% by mass, and the structural unit (III) is 9 to 30% by mass. More preferably, it is 50-85 mass% of structural unit (I), 5-20 mass% of structural unit (II), and 10-30 mass% of structural unit (III). When each content ratio of the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit (III) is within the above range, it is effective for suppressing the viscosity increase of the cement composition and is also excellent in fluidity Play. In addition, each content rate of structural-unit (I)-(III) calculates | requires the reaction rate of the monomer as described in an Example by high performance liquid chromatography, and calculates it based on it.

ポリカルボン酸系共重合体に含まれる上記構造単位(I)〜(III)の合計含有比率は、ポリカルボン酸系共重合体100質量%に対して好ましくは50〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%、更に好ましくは80〜100質量%、特に好ましくは90〜100質量%、最も好ましくは95〜100質量%である。本発明の上記構造単位(I)〜(III)の合計含有比率が上記範囲内であれば、セメント組成物の粘性増大抑制、及び流動性を効果的に高めることができる。なお、構造単位(I)〜(III)の合計が100質量%に満たない場合の残余は後記する構造単位(IV)、および/または各種公知の添加剤を含有させることができる。   The total content ratio of the structural units (I) to (III) contained in the polycarboxylic acid-based copolymer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 100% by mass of the polycarboxylic acid-based copolymer. It is 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, particularly preferably 90 to 100% by mass, and most preferably 95 to 100% by mass. If the total content ratio of the above-mentioned structural units (I) to (III) of the present invention is within the above range, it is possible to effectively suppress the viscosity increase of the cement composition and the flowability. In the case where the total of the structural units (I) to (III) is less than 100% by mass, the remaining structural unit (IV) described later and / or various known additives can be contained.

(構造単位(IV))
本発明のポリカルボン酸系共重合体中には、上記構造単位(I)〜(III)以外に、その他の単量体(d)由来の構造単位(IV)が含まれていてもよい。構造単位(IV)は1種、または2種以上含まれていてもよい。
(Structural unit (IV))
The polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention may contain, in addition to the structural units (I) to (III), structural units (IV) derived from another monomer (d). Structural unit (IV) may be contained alone or in combination of two or more.

その他の単量体(d)とは、上記構造単位(I)〜(III)の由来となる単量体以外の単量体である。その他の単量体(d)由来の構造単位(IV)としては、好ましくは以下の単量体に由来する構造単位である。
(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;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の各種(アルコキシ)(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;(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;などが挙げられる。
The other monomer (d) is a monomer other than the monomer from which the structural units (I) to (III) are derived. The structural unit (IV) derived from the other monomer (d) is preferably a structural unit derived from the following monomer.
Monocarboxylic acid-based monomers such as (meth) acrylic acid and crotonic acid or salts thereof; various (alkoxy) (poly) s such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate and methoxy (poly) ethylene glycol mono (meth) acrylate Alkylene glycol mono (meth) acrylates; (poly) ethylene glycol di (meth) acrylates, (poly) propylene glycol di (meth) acrylates and the like (poly) alkylene glycol di (meth) acrylates; hexanediol di (meth) Multifunctional (meth) acrylates such as acrylate and trimethylolpropane tri (meth) acrylate; (poly) alkylene glycol dimaleates such as polyethylene glycol dimaleate; vinyl sulfonate, (meth) allyl sulfonate, 2 Unsaturated sulfonic acids (salts) such as methyl propane sulfonic acid (meth) acrylamide and styrene sulfonic acid; (meth) acrylic (alkyl) amide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide and the like Unsaturated amides of 1); amides of unsaturated monocarboxylic acids such as methyl (meth) acrylamide and the like and amines having 1 to 30 carbon atoms; vinyl aromatics such as styrene, α-methylstyrene and vinyl toluene; Alkanediol mono (meth) acrylates such as 4-butanediol mono (meth) acrylate; dienes such as butadiene and isoprene; unsaturated cyanides such as (meth) acrylonitrile; unsaturated esters such as vinyl acetate; ) Aminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, Unsaturated amines such as vinylpyridine; divinyl aromatics such as divinyl benzene; allyls such as (meth) allyl alcohol and glycidyl (meth) allyl ether;

また本発明のポリカルボン酸系共重合体に含まれる構造単位(IV)の含有比率は、構造単位(I)〜(III)の合計100質量%に対し、好ましくは0〜100質量%、より好ましくは0〜5質量%である。所定量の構造単位(IV)であれば本発明のポリカルボン酸系共重合体は上記効果を奏することができる。なお、構造単位(IV)の含有比率も上記構造単位(I)〜(III)と同様にして特定できる。   The content ratio of the structural unit (IV) contained in the polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention is preferably 0 to 100% by mass, more preferably 100% by mass in total of the structural units (I) to (III). Preferably it is 0-5 mass%. If the structural unit (IV) is a predetermined amount, the polycarboxylic acid copolymer of the present invention can exhibit the above effects. The content ratio of the structural unit (IV) can also be specified in the same manner as the structural units (I) to (III).

本発明のポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、実施例に記載のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリエチレングリコール換算による重量平均分子量(Mw)として、5,000〜100,000である。重量平均分子量(Mw)は好ましくは6,000〜80,000、より好ましくは7,000〜50,000、さらに好ましくは8,000〜30,000、特に好ましくは9,000〜25,000である。ポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量(Mw)が上記範囲内にあれば、セメント組成物の粘性増大抑制に有効であると共に、流動性に優れた効果を奏する。   The weight average molecular weight (Mw) of the polycarboxylic acid-based copolymer of the present invention is 5,000 to 100 as a weight average molecular weight (Mw) in terms of polyethylene glycol by gel permeation chromatography (GPC) described in the examples. , 000. The weight average molecular weight (Mw) is preferably 6,000 to 80,000, more preferably 7,000 to 50,000, still more preferably 8,000 to 30,000, and particularly preferably 9,000 to 25,000. is there. When the weight average molecular weight (Mw) of the polycarboxylic acid copolymer is in the above range, it is effective for suppressing the increase in viscosity of the cement composition, and exhibits excellent effects of fluidity.

(ポリカルボン酸系共重合体の製造方法)
本発明ポリカルボン酸系共重合体の製造方法は特に限定されないが、好ましくは、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(a)とジカルボン酸系単量体(b)とカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体(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。必要に応じてその他の単量体(d)を含んでいてもよい。
(Production method of polycarboxylic acid copolymer)
Although the method for producing the polycarboxylic acid copolymer of the present invention is not particularly limited, it is preferable to use unsaturated polyalkylene glycol monomer (a), dicarboxylic acid monomer (b) and carboxylic acid hydroxyalkyl ester compound. The polymerization of the monomer component containing the monomer (c) may be carried out in the presence of a polymerization initiator. Other monomers (d) may be contained as required.

構造単位(I)は下記式(1)に示す不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(a)に由来して形成される。

Figure 2019123648
The structural unit (I) is formed derived from the unsaturated polyalkylene glycol monomer (a) shown in the following formula (1).
Figure 2019123648

上記式(1)中、R3、R4、及びR5は、同一又は異なって、水素原子、又は、メチル基を表す。R6は炭素数0〜5のアルキレン基を表す。R1Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。R2は、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。mは、R1Oで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数であって、5〜300である。なお、R1Oで表される好ましいオキシアルキレン基の炭素数、及びその好適な例;R2で表される好ましいアルキル基の炭素数、及びその好適な例;R6で表される好ましいアルキレン基の炭素数;mの好適な範囲と同じであるため、説明を省略する。 In said Formula (1), R < 3 >, R < 4 > and R < 5 > are the same or different, and represent a hydrogen atom or a methyl group. R 6 represents an alkylene group having 0 to 5 carbon atoms. R < 1 > O is the same or different and represents a C2-C18 oxyalkylene group. R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. m is an average added mole number of the oxyalkylene group represented by R 1 O, and is 5 to 300. The carbon number of the preferred oxyalkylene group represented by R 1 O, and the preferred example thereof; the carbon number of the preferred alkyl group represented by R 2 , and the preferred example thereof; the preferred alkylene represented by R 6 Since the carbon number of the group is the same as the preferable range of m, the description is omitted.

不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(a)は構造単位(I)を満足する任意の不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体を採用し得る。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、ヒドロキシエチルビニルエーテル、アリルアルコール、メタリルアルコール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール、3−メチル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−2−ブテン−1−オール、3−ブテン−2−オール、3−メチル−3−ブテン−2−オール、2−メチル−3−ブテン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−2−オール等の炭素数2〜10の不飽和アルコールに炭素数2〜18のアルキレンオキシドが付加した不飽和アルコールアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。好ましくは、アリルアルコール、メタリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オールのいずれかにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを5〜300モル付加した化合物であり、より好ましくは、メタリルアルコールまたは3−メチル−3−ブテン−1−オールから選ばれる少なくとも1種にエチレンオキシドを5〜300モル付加した化合物である。   As the unsaturated polyalkylene glycol monomer (a), any unsaturated polyalkylene glycol ether monomer satisfying the structural unit (I) can be adopted. Specific examples of the unsaturated polyalkylene glycol ether monomer (a) represented by the formula (1) include hydroxyethyl vinyl ether, allyl alcohol, methallyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3- Methyl-3-buten-1-ol, 3-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-2-buten-1-ol, 3-buten-2-ol, 3-methyl-3-butene- A C2-C18 alkylene oxide was added to a C2-C10 unsaturated alcohol such as 2-ol, 2-methyl-3-buten-1-ol or 2-methyl-3-buten-2-ol Examples thereof include unsaturated alcohol alkylene oxide adducts and the like. It is preferably a compound obtained by adding 5 to 300 moles of ethylene oxide or propylene oxide to any of allyl alcohol, methallyl alcohol and 3-methyl-3-buten-1-ol, and more preferably methallyl alcohol or 3- It is a compound in which 5 to 300 mol of ethylene oxide is added to at least one selected from methyl-3-buten-1-ol.

不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(a)の合成は特に限定されず、各種公知の方法で合成すればよい。例えば、アリルアルコール、メタリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オール(イソプレノール)、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等の不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加することによって合成し得る。   The synthesis of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (a) is not particularly limited, and may be performed by various known methods. For example, it can be synthesized by adding an alkylene oxide to an unsaturated alcohol such as allyl alcohol, methallyl alcohol, 3-methyl-3-buten-1-ol (isopreneol), hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether and the like.

構造単位(II)は下記式(2)で表されるジカルボン酸系単量体(b)に由来して形成される。

Figure 2019123648
The structural unit (II) is formed from a dicarboxylic acid monomer (b) represented by the following formula (2).
Figure 2019123648

式(2)中、R7、R8、及びR9は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、または−(CH)zCOOM2を表す(但し、R7〜R9のいずれか1つが−(CH)zCOOM2である)。好ましくはR8、及びR9のどちらか一方は、COOM2である。zは0〜2の整数を表す。M1、M2は、同一または異なって、水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基、有機アンモニウム基、又は有機アミン基を表す。なお、zの好適な範囲、M1、M2の好適な例は構造単位(II)と同じであるため、説明を省略する。 In formula (2), R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or-(CH 2 ) zCOOM 2 (provided that R 7 to Any one of R 9 is-(CH 2 ) zCOOM 2 ). Preferably, either one of R 8 and R 9 is COOM 2 . z represents an integer of 0 to 2; M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group, an organic ammonium group, or an organic amine group. Since the preferred examples of suitable ranges, M 1, M 2 and z is the same as the structural unit (II), the description thereof is omitted.

式(2)で表されるジカルボン酸系単量体(b)としては、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和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、フマル酸などの不飽和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。これらの中でもマレイン酸やフマル酸が好ましく、これらに由来する構造単位(II)を使用することでセメント組成物の粘性増大抑制、及び流動性向上により一層優れた効果を発揮する。   As the dicarboxylic acid monomer (b) represented by the formula (2), unsaturated dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid or salts thereof; maleic acid, itaconic acid and fumaric acid Anhydrides of unsaturated dicarboxylic acid monomers such as acids or their salts; and the like. Examples of the salt as used herein include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, organic ammonium salts, organic amine salts and the like. Examples of the alkali metal salt include lithium salt, sodium salt, potassium salt and the like. Examples of alkaline earth metal salts include calcium salts and magnesium salts. Examples of the organic ammonium salt include methyl ammonium salt, ethyl ammonium salt, dimethyl ammonium salt, diethyl ammonium salt, trimethyl ammonium salt, triethyl ammonium salt and the like. Examples of the organic amine salt include alkanolamine salts such as ethanolamine salt, diethanolamine salt, triethanolamine salt and the like. Among these, maleic acid and fumaric acid are preferable, and by using the structural unit (II) derived therefrom, the effect of suppressing the increase in viscosity of the cement composition and improving the fluidity are exhibited more excellently.

構造単位(III)はカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体(c)に由来して形成される。任意のカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体を採用し得るが、好ましくは(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルであり、より好ましくはアルキル部分の炭素数が好ましくは1〜8、より好ましくは2〜4である(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルである。具体的には(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピルエステル、または(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチルエステルが好ましい。   The structural unit (III) is formed by deriving from the carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer (c). Although any carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer may be employed, it is preferably (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, and more preferably the alkyl moiety has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 2 carbon atoms. (Meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester of 4. Specifically, (meth) acrylic acid hydroxyethyl ester, (meth) acrylic acid hydroxypropyl ester, or (meth) acrylic acid hydroxybutyl ester is preferable.

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系単量体(a)、ジカルボン酸系単量体(b)、及びカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体(c)の各使用量は、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構造単位の割合が上記範囲内となるように適宜調整すればよい。   Unsaturated polyalkylene glycol monomers (a), dicarboxylic acid monomers (b), and hydroxyalkyl carboxylates which can be used for the preparation of the polycarboxylic acid copolymer contained in the cement additive of the present invention The amount of each of the ester-based monomers (c) used may be appropriately adjusted so that the proportion of each structural unit in all the structural units constituting the polycarboxylic acid-based copolymer falls within the above range.

必要に応じてその他の単量体(d)を使用してもよく、その他の単量体(d)に由来して構造単位(IV)が形成される。他の単量体(d)の具体例は上記した単量体が該当する。   If necessary, other monomers (d) may be used, and structural units (IV) are formed from the other monomers (d). Specific examples of the other monomer (d) correspond to the above-mentioned monomers.

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。   The polymerization of the monomer components may be carried out in any suitable manner. For example, solution polymerization and bulk polymerization can be mentioned. As a system of solution polymerization, a batch system and a continuous system are mentioned, for example. Examples of solvents that can be used in solution polymerization include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; aromatic or aliphatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane and n-hexane; and esters such as ethyl acetate Compounds; ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; cyclic ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane; and the like.

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。重合開始剤の中では、過硫酸塩や過酸化水素が好ましい。促進剤の中では、モール塩等のFe(II)塩やL−アスコルビン酸(塩)が好ましい。これらの重合開始剤や促進剤は、それぞれ、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。   When the monomer component is polymerized, a water-soluble polymerization initiator, for example, a persulfate such as ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, etc. as a polymerization initiator; hydrogen peroxide; 2,2'- Azoamidine compounds such as azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride, cyclic azoamidine compounds such as 2,2'-azobis-2- (2-imidazolin-2-yl) propane hydrochloride, 2-carbamoylazoisobutyronitrile etc. Water-soluble azo initiators such as azonitrile compounds of These polymerization initiators include alkali metal sulfites such as sodium bisulfite, metabisulfite, sodium hypophosphite, Fe (II) salts such as moly salt, sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate, hydroxylamine hydrochloride Promoters such as salts, thioureas, L-ascorbic acid (salts) and erythorbic acid (salts) can also be used in combination. Among the polymerization initiators, persulfates and hydrogen peroxide are preferable. Among the promoters, Fe (II) salts such as Mohr's salt and L-ascorbic acid (salts) are preferable. Each of these polymerization initiators and promoters may be only one type, or two or more types.

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。   When performing solution polymerization using a lower alcohol, an aromatic hydrocarbon, an aliphatic hydrocarbon, an ester compound, or a ketone compound as a solvent, or when performing bulk polymerization, benzoyl peroxide, lauroyl peroxyl as a polymerization initiator Oxides, peroxides such as sodium peroxide; hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile; and the like can be used. When using such a polymerization initiator, promoters, such as an amine compound, can also be used together. Furthermore, when a water-lower alcohol mixed solvent is used, it can be appropriately selected and used from the above-mentioned various polymerization initiators or a combination of a polymerization initiator and an accelerator.

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、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは50℃以上、また、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは100℃以下である。   The reaction temperature at the time of the polymerization of the monomer component is appropriately determined depending on the polymerization method, the solvent, the polymerization initiator, and the chain transfer agent to be used. Such reaction temperature is preferably 0 ° C. or more, more preferably 30 ° C. or more, still more preferably 50 ° C. or more, preferably 150 ° C. or less, more preferably 120 ° C. or less, still more preferably 100 ° C. or less is there.

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。   Any appropriate method may be adopted as a method of introducing the monomer component into the reaction vessel.

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種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。   In the polymerization of the monomer components, preferably, a chain transfer agent may be used. Use of a chain transfer agent facilitates molecular weight control of the resulting copolymer. The chain transfer agent may be only one type, or two or more types.

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。   Any appropriate chain transfer agent may be employed as the chain transfer agent. As such a chain transfer agent, for example, a thiol-based chain transfer agent such as mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, 2-mercaptoethanesulfonic acid; Secondary alcohols such as isopropanol; phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), sulfite, hydrogen sulfite, dithionite, metabisulfite, And lower oxides and salts thereof (sodium sulfite, potassium sulfite, sodium bisulfite, potassium bisulfite, sodium dithionite, potassium dithionite, sodium metabisulfite, potassium metabisulfite etc.); Can be mentioned.

製造されたセメント用添加剤は、そのままでも本発明のセメント用添加剤として用いることもできるが、取り扱い性の観点から、セメント用添加剤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、一価金属または二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。   Although the manufactured cement additive can be used as it is as the cement additive of the present invention, the pH of the reaction solution after the manufacture of the cement additive is adjusted to 5 or more from the viewpoint of handling. Is preferable. However, in order to improve the polymerization rate, it is preferable to carry out polymerization at a pH of less than 5 and to adjust the pH to 5 or more after polymerization. The adjustment of pH can be performed using, for example, an alkaline substance such as an inorganic salt such as a monovalent metal or divalent metal hydroxide or carbonate; ammonia; an organic amine;

製造されたセメント用添加剤は、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。   The prepared cement additive can also be subjected to concentration adjustment to the solution obtained by the preparation, if necessary.

製造されたセメント用添加剤は、溶液の形態でそのまま使用してもよいし、あるいは、粉体化して使用してもよい。   The manufactured cement additive may be used as it is in the form of a solution, or may be used after being powdered.

(セメント組成物)
本発明のセメント組成物は、セメントペースト、モルタル、コンクリート等であり、本発明のセメント用添加剤を含む。
(Cement composition)
The cement composition of the present invention is cement paste, mortar, concrete or the like, and contains the additive for cement of the present invention.

本発明のセメント組成物は、セメント、水、及び本発明のセメント用添加剤を含む。好ましくはセメント、水、骨材、及び本発明のセメント用添加剤を含む。   The cement composition of the present invention comprises cement, water, and the cement additive of the present invention. Preferably, it comprises cement, water, aggregate, and the cement additive of the present invention.

セメントとしては、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、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)が好適であり、更に、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、シリカフューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加してもよい。本発明のセメント組成物に含まれるセメントは、1種、または2種以上であってもよい。   As cements, Portland cement (usually, early strength, super early strength, moderate heat, low heat, sulfate and low alkali-type), various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement), white portland cement Alumina cement, super rapid hardening cement (1 clinker rapid curing cement, 2 clinker rapid curing cement, magnesium phosphate cement), cement for grout, oil well cement, low heat generation cement (low heat generation blast furnace cement, fly ash mixed low heat generation blast furnace Cement, cement with high belite content, ultra-high strength cement, cement-based solidifying material, eco cement (cement manufactured from one or more of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash) is preferable, and blast furnace Slag, fly ash, cinder ash, clean Over ash, husk ash, silica fume, silica powder, a fine powder and gypsum limestone powder may be added. The cement contained in the cement composition of the present invention may be one kind or two or more kinds.

骨材としては砂、砂利、砕石、再生骨材、水砕スラグ等以外に、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例示される。骨材は用途に応じて適宜選択すればよく、例えばモルタルには砂などの細骨材と、セメント、水、及び本発明のセメント用添加剤が含まれる。また例えばコンクリートには砂利などの粗骨材、細骨材、セメント、水、及び本発明のセメント用添加剤が含まれる。   As the aggregate, in addition to sand, gravel, crushed stone, regenerated aggregate, water-slag, etc., silica, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphitic, chromium, black, magnesia, etc. The fireproof aggregate of is also exemplified. The aggregate may be appropriately selected according to the application, and for example, the mortar contains fine aggregate such as sand, cement, water, and the additive for cement of the present invention. For example, concrete includes coarse aggregate such as gravel, fine aggregate, cement, water, and the additive for cement of the present invention.

セメント組成物中の本発明のセメント用添加剤は目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得る。例えばセメント100質量部に対して本発明のポリカルボン酸共重合体は、固形分で、好ましくは0.001質量部〜10質量部、より好ましくは0.005質量部〜5質量部、さらに好ましくは0.01質量部〜3質量部、特に好ましくは0.01質量部〜2質量部、最も好ましくは0.01質量部〜1質量部である。セメント組成物中の本発明のポリカルボン酸共重合体の含有量がセメントに対して上記範囲内にあれば、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上と、本発明特有の効果(粘性増大抑制、流動性)とを両立して発現できる。   The cement additive of the present invention in the cement composition may have any suitable content, depending on the purpose. For example, the polycarboxylic acid copolymer of the present invention is preferably 0.001 parts by mass to 10 parts by mass, more preferably 0.005 parts by mass to 5 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of cement, in solid content. Is 0.01 to 3 parts by mass, particularly preferably 0.01 to 2 parts by mass, and most preferably 0.01 to 1 parts by mass. If the content of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention in the cement composition is within the above range with respect to cement, the unit water content can be reduced, the strength can be increased, the durability can be improved, and the effects unique to the present invention It is possible to express in a compatible manner with suppression of viscosity increase, fluidity).

本発明のセメント添加剤を含む本発明のセメント組成物1mあたりの単位水量、セメント使用量及び水/セメント比は適宜設定可能である。好ましくは単位水量100〜185kg/m、使用セメント量250〜800kg/m、水/セメント比(質量比)=0.1〜0.7、より好ましくは、単位水量120〜175kg/m、使用セメント量270〜800kg/m、水/セメント比(質量比)=0.15〜0.65である。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以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。 The amount of unit water, the amount of cement used, and the water / cement ratio per 1 m 3 of the cement composition of the present invention containing the cement additive of the present invention can be set appropriately. Preferably, the unit water amount is 100 to 185 kg / m 3 , the cement amount used is 250 to 800 kg / m 3 , the water / cement ratio (mass ratio) = 0.1 to 0.7, and more preferably the unit water amount is 120 to 175 kg / m 3 The amount of cement used is 270 to 800 kg / m 3 , and the water / cement ratio (mass ratio) is 0.15 to 0.65. The cement composition of the present invention can be used widely from poor to rich blends, and is effective for both high-strength concrete with a large amount of cement and poorly formulated concrete with a unit cement amount of 300 kg / m 3 or less.

本発明のセメント組成物には、本発明のセメント添加剤以外に、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。   The cement composition of the present invention may contain any other appropriate components in addition to the cement additive of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired.

他の成分としては、例えばセメント分散剤、AE剤、消泡剤、凝結遅延剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、防水剤、防錆剤、ひび割れ低減剤、膨張材等のセメント用添加剤が挙げられ、これらは1種又は2種以上添加されていてもよい。本発明ではセメント分散剤を添加することが好ましい。   As other components, for example, cement additives such as cement dispersant, AE agent, antifoaming agent, setting retarder, curing accelerator, curing retarder, waterproofing agent, rust inhibitor, crack reducing agent, expansive agent, etc. These may be added alone or in combination of two or more. In the present invention, it is preferable to add a cement dispersant.

セメント分散剤は、セメント分散剤の添加後直ぐに、又は経時後にセメント粒子の表面に吸着し、その反発作用によってセメント粒子を分散させ、セメント組成物の流動性を高める機能を有すればよく、特に限定されない。このようなセメント分散剤としては、好ましくは分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤、及びリン酸系分散剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種である。セメント分散剤を本発明のセメント用組成物と併用することでセメント組成物の粘性増大抑制に有効であると共に、流動性に優れた効果を発揮できる。   The cement dispersant adsorbs on the surface of the cement particles immediately after addition of the cement dispersant or after aging, and it has the function of dispersing the cement particles by its repulsion and enhancing the fluidity of the cement composition, in particular It is not limited. The cement dispersant is preferably at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid-based dispersant having a sulfonic acid group in the molecule, a polycarboxylic acid-based dispersant, and a phosphoric acid-based dispersant. By using a cement dispersant in combination with the cement composition of the present invention, it is effective for suppressing the increase in viscosity of the cement composition, and an effect with excellent fluidity can be exhibited.

スルホン酸系分散剤としては、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。   Examples of sulfonic acid-based dispersants include polyalkylaryl sulfonate-based sulfonic acid-based dispersants such as naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, methylnaphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, anthracenesulfonic acid-formaldehyde condensates; melamine sulfonic acid-formaldehyde condensates Such as melamine formalin resin sulfonate-based sulfonic acid based dispersant; aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate etc. aromatic amino sulfonate-based sulfonic acid based dispersant; lignin sulfonate, modified lignin Lignin sulfonate-based sulfonic acid-based dispersants such as sulfonates; polystyrene sulfonate-based sulfonic acid-based dispersants; and the like.

ポリカルボン酸系分散剤(但し、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を除く、以下同じ)としては、各種公知のポリカルボン酸系共重合体を使用でき、好ましくはモノカルボン酸系単量体の単独又は共重合体であるポリカルボン酸系分散剤が好ましく、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系共重合体がより好ましい。例えば、不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体由来の構成単位を含む分散剤;不飽和モノカルボン酸系単量体由来の構成単位を含む分散剤;不飽和モノカルボン酸エステル系単量体由来の構成単位を含む分散剤;(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の構成単位を含む分散剤;不飽和ジカルボン酸系単量体由来の構成単位を含む分散剤;疎水性不飽和モノカルボン酸エステル系単量体由来の構成単位を含む分散剤などが挙げられる。   Various known polycarboxylic acid-based copolymers can be used as the polycarboxylic acid-based dispersant (however, except for the polycarboxylic acid-based copolymer contained in the additive for cement of the present invention, the same applies hereinafter), preferably Is preferably a polycarboxylic acid-based dispersant which is a homopolymer or copolymer of a monocarboxylic acid-based monomer, and more preferably a polycarboxylic acid-based copolymer having a polyalkylene glycol chain. For example, a dispersant containing a constituent unit derived from an unsaturated (poly) alkylene glycol ether monomer; a dispersant containing a constituent unit derived from an unsaturated monocarboxylic acid monomer; a unit amount of unsaturated monocarboxylic acid ester Dispersant containing structural unit derived from body; dispersing agent containing structural unit derived from (poly) alkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester type monomer; dispersion containing structural unit derived from unsaturated dicarboxylic acid type monomer Agents; dispersants containing a structural unit derived from a hydrophobic unsaturated monocarboxylic acid ester type monomer, and the like.

リン酸系分散剤としては、分子中にリン酸基を有する分散剤:ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体とリン酸エステル系単量体との共重合体、芳香族ポリアルキレングリコールエーテル系単量体と芳香族リン酸エステル系単量体とのホルマリン縮合物などが挙げられる。   As a phosphoric acid type dispersing agent, a dispersing agent having a phosphoric acid group in the molecule: a copolymer of a polyalkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester type monomer and a phosphoric acid ester type monomer, an aromatic poly Examples thereof include formalin condensates of alkylene glycol ether monomers and aromatic phosphate ester monomers.

分散剤を用いる場合、本発明のポリカルボン酸系共重合体とセメント分散剤の割合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設定し得るが、セメント組成物の粘性増大抑制効果や初期流動性及び経時流動保持性の向上効果を考慮すると、本発明のポリカルボン酸系共重合体とセメント分散剤の割合(本発明のポリカルボン酸系共重合体/分散剤)は、好ましくは1/99〜99/1、より好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜80/20、特に好ましくは30/70〜70/30、最も好ましくは40/60〜60/40である。   When a dispersant is used, the ratio of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention to the cement dispersant may be set depending on the type of cement dispersant used, the mixing conditions, the test conditions, etc., but the viscosity of the cement composition Considering the increase suppressing effect and the initial flowability and the improvement effect on time-lapse flowability, the ratio of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention to the cement dispersant (polycarboxylic acid copolymer / dispersant of the present invention) Is preferably 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, still more preferably 20/80 to 80/20, particularly preferably 30/70 to 70/30, most preferably 40 / 60 to 60/40.

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。   The cement composition of the present invention may be effective for ready mixed concrete, concrete for secondary concrete products, concrete for centrifugal molding, concrete for vibration compaction, steam cured concrete, shot concrete and the like. The cement composition of the present invention is a medium flow concrete (a concrete having a slump value of 22 to 25 cm), a high flow concrete (a concrete having a slump value of 25 cm or more and a slump flow value of 50 to 70 cm), a self-filling concrete, a self It may be effective for mortars and concretes that require high fluidity such as leveling agents.

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。   The cement composition of the present invention may be prepared by blending the components in any suitable manner. For example, the method etc. which knead | mix a component in a mixer are mentioned.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、特に明記しない限り、部とある場合は質量部、%とある場合は質量%を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples. However, the present invention is of course not limited by the following examples, and appropriate modifications may be made as long as the present invention can be applied to the purpose. Of course, implementation is also possible, and all of them are included in the technical scope of the present invention. In addition, unless otherwise indicated, when there is a part, it means mass part, and when there is%, it means mass%.

(重量平均分子量(Mw)の測定条件)
重量平均分子量(Mw)は下記条件でGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて行った。
装置:Alliance(2695)(Waters社製)
解析ソフト:Empower2プロフェッショナル+GPCオプション(Waters社製)
使用カラム:TSKguardcolumnsSWXL(内径:6.0mm×40mm)+TSKgel G4000SWXL(内径:7.8mm×300mm)+G3000SWXL(内径:7.8mm×300mm)+G2000SWXL(内径:7.8mm×300mm)(いずれも東ソー社製)
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters社製、Waters 2414)
溶離液:イオン交換水10999gとアセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、さらに酢酸で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0.5質量%の溶離液溶液)
GPC標準サンプル:東ソー(株)製のポリエチレングリコール、Mp=255000、200000、107000、72750、44900、31400、21300、11840、6450、4020、1470
検量線:上記ポリエチレングリコールのMp値を用いて3次式で作成した。
(Measurement conditions of weight average molecular weight (Mw))
The weight average molecular weight (Mw) was measured using GPC (gel permeation chromatography) under the following conditions.
Device: Alliance (2695) (manufactured by Waters)
Analysis software: Empower 2 Professional + GPC option (made by Waters)
Used columns: TSKguardcolumns SWXL (inner diameter: 6.0 mm × 40 mm) + TSK gel G4000 SW XL (inner diameter: 7.8 mm × 300 mm) + G3000 SW XL (inner diameter: 7.8 mm × 300 mm) + G 2000 SW XL (inner diameter: 7.8 mm × 300 mm) (all manufactured by Tosoh Corporation) )
Detector: Differential Refractometer (RI) Detector (Waters, Waters 2414)
Eluent: A solution prepared by dissolving 115.6 g of sodium acetate trihydrate in a mixed solvent of 10999 g of ion-exchanged water and 6001 g of acetonitrile, and adjusting the pH to 6.0 with acetic acid.
Flow rate: 1 mL / min Column temperature: 40 ° C
Measurement time: 45 minutes Sample solution injection volume: 100 μL (eluent solution with a sample concentration of 0.5% by mass)
GPC standard sample: polyethylene glycol manufactured by Tosoh Corp. Mp = 255000, 200,000, 107000, 72750, 44900, 31400, 21300, 11840, 6450, 4020, 1470
Calibration curve: A cubic equation was prepared using the above Mp value of polyethylene glycol.

(高速液体クロマトグラフィー(LC))
反応原料として用いた各単量体の残存量確認は、以下の条件で測定した。
装置:Waters Alliance 2695(Waters社製)
解析ソフト:Empowerプロフェッショナル(Waters社製)
カラム:Atlantis dC18 5μm(内径4.6mm×長さ250mm)×2本(Waters社製)
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996)
溶媒:100mM酢酸ナトリウム水溶液とアセトニトリルを6:4の比率で混合した溶液
流量:1mL/分
カラム温度:40℃
測定時間:30分
試料液注入量:100μL(試料濃度は1質量%)
(High-performance liquid chromatography (LC))
The residual amount confirmation of each monomer used as a reaction raw material was measured on condition of the following.
Device: Waters Alliance 2695 (manufactured by Waters)
Analysis software: Empower Professional (made by Waters)
Column: Atlantis dC18 5 μm (inner diameter 4.6 mm × length 250 mm) × 2 (manufactured by Waters)
Detector: Differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Solvent: 100 mM aqueous solution of sodium acetate and acetonitrile mixed in a ratio of 6: 4 Flow rate of solution: 1 mL / min Column temperature: 40 ° C.
Measurement time: 30 minutes Sample solution injection volume: 100 μL (sample concentration is 1% by mass)

[共重合体(A−1)の合成]
温度計、撹拌機、滴下装置、窒素導入管及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:109.3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(IPN−50):159.6部をイオン交換水:104.8部で溶解させた水溶液と、マレイン酸:12.3部及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA):23.4部をイオン交換水:45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:19.8部に過硫酸アンモニウム:1.7部を溶解させた水溶液と、イオン交換水:21.8部にL−アスコルビン酸:0.5部及び3−メルカプトプロピオン酸:1.7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pH6に中和し、重量平均分子量(Mw)12,500の本発明の共重合体(A−1)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求めたところ、IPN−50の反応率は91.1%であり、マレイン酸の反応率は62.5%であり、HEAの反応率は99.0%であった。得られた共重合体(A−1)は、表1に示す構造単位(I)、構造単位(II)、及び構造単位(III)を有する混合物である。また各原料単量体の反応率から求められた共重合体(A−1)の各構成単位の割合を表1に記載した。
[Synthesis of Copolymer (A-1)]
Ion exchange water: 109.3 parts is charged into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introducing pipe and a reflux condenser, and the inside of the reaction vessel is purged with nitrogen under stirring to 58 ° C. The temperature rose. Next, 159.6 parts of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50) obtained by adding 50 mol of ethylene oxide in average to 3-methyl-3-buten-1-ol is dissolved in 104.8 parts of ion exchanged water. An aqueous solution prepared by diluting an aqueous solution with 12.3 parts of maleic acid and 23.4 parts of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) with 45 parts of deionized water is added dropwise over 5 hours to the reaction vessel. At the same time, an aqueous solution prepared by dissolving 1.7 parts of ammonium persulfate in 19.8 parts of ion-exchanged water, and 21.8 parts of ion-exchanged water: 0.5 parts of L-ascorbic acid and 3-mercaptopropionic acid: An aqueous solution in which 1.7 parts were dissolved was dropped over 5 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 58 ° C. continuously for 1 hour to complete the polymerization reaction. Thereafter, the reaction solution is neutralized to pH 6 with an aqueous sodium hydroxide solution at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature to obtain an aqueous solution of the copolymer (A-1) of the present invention having a weight average molecular weight (Mw) of 12,500. The The reaction rate of each raw material monomer was determined by liquid chromatography (LC) to determine the remaining amount, and the reaction rate of IPN-50 was 91.1%, and the reaction rate of maleic acid was 62.1. The reaction rate of HEA was 99.0%. The obtained copolymer (A-1) is a mixture having the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit (III) shown in Table 1. Moreover, the ratio of each structural unit of copolymer (A-1) calculated | required from the reaction rate of each raw material monomer was described in Table 1.

[共重合体(B−1)の合成]
温度計、撹拌機、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:100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(IPN−50):162.8部をイオン交換水:107.1部で溶解させた水溶液と、アクリル酸:13.3部およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA):23.9部をイオン交換水:45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:24.2部に過硫酸アンモニウム:2.1部を溶解させた水溶液と、イオン交換水:18.8部にL−アスコルビン酸:0.6部および3−メルカプトプロピオン酸:2.1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pH6に中和し、重量平均分子量(Mw)11,900の比較共重合体(B−1)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求めたところ、IPN−50の反応率は83.0%であり、アクリル酸の反応率は93.6%であり、HEAの反応率は95.3%であった。得られた共重合体(B−1)は、表1に示す構造単位(I)、構造単位(II)、及び構造単位(V)を有する混合物である。また各原料単量体の反応率から求められた共重合体(B−1)の各構成単位の割合を表1に記載した。
[Synthesis of Copolymer (B-1)]
100 parts of ion exchanged water is charged into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introducing pipe and a reflux condenser, the inside of the reaction vessel is purged with nitrogen under stirring, and the temperature is raised to 58 ° C. did. Next, 162.8 parts of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50) obtained by adding 50 mol of ethylene oxide in average to 3-methyl-3-buten-1-ol was dissolved in 107.1 parts of ion exchanged water. An aqueous solution prepared by diluting an aqueous solution, 13.3 parts of acrylic acid and 23.9 parts of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) with 45 parts of ion exchange water is added dropwise over 5 hours to the reaction vessel, At the same time, an aqueous solution prepared by dissolving 2.1 parts of ammonium persulfate in 24.2 parts of ion-exchanged water, 0.6 parts of L-ascorbic acid in 18.8 parts of ion-exchanged water, and 3-mercaptopropionic acid: An aqueous solution in which 2.1 parts were dissolved was dropped over 5 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 58 ° C. continuously for 1 hour to complete the polymerization reaction. Thereafter, the reaction solution was neutralized to pH 6 with an aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature to obtain an aqueous solution of a comparative copolymer (B-1) having a weight average molecular weight (Mw) of 11,900. The reaction rate of each raw material monomer was determined by measuring the remaining amount by liquid chromatography (LC). The reaction rate of IPN-50 was 83.0%, and the reaction rate of acrylic acid was 93. The reaction rate of HEA was 95.3%. The obtained copolymer (B-1) is a mixture having the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit (V) shown in Table 1. Further, the proportion of each structural unit of the copolymer (B-1) determined from the reaction rate of each raw material monomer is described in Table 1.

[共重合体(C)の合成](セメント分散剤)
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管及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277部、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(IPN−50)400部を仕込み、65℃に昇温した後、そこへ過酸化水素0.67部とイオン交換水12.73部とを含む過酸化水素水溶液を添加した。次に、アクリル酸58.4部を反応容器内に3時間かけて滴下し、それと同時に、イオン交換水16.49部にL−アスコルビン酸0.87部及び3−メルカプトプロピオン酸1.57部を溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて65℃に温度を維持し重合反応を終了した。重合反応終了時の重合成分濃度(全単量体成分の全原料に対する質量%濃度)は60%であった。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、重量平均分子量30,400の共重合体(C)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求めたところ、IPN−50の反応率は94.1%であり、アクリル酸の反応率は98.2%であった。
[Synthesis of copolymer (C)] (cement dispersant)
An average of 50 moles of ethylene oxide was added to 377 parts of ion-exchanged water and 3-methyl-3-buten-1-ol in a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen introducing pipe and a reflux condenser After charging 400 parts of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50) and raising the temperature to 65 ° C, an aqueous hydrogen peroxide solution containing 0.67 parts of hydrogen peroxide and 12.73 parts of ion exchanged water is added thereto did. Next, 58.4 parts of acrylic acid is dropped into the reaction vessel over 3 hours, and at the same time, 0.87 parts of L-ascorbic acid and 1.57 parts of 3-mercaptopropionic acid in 16.49 parts of ion-exchanged water Was dissolved dropwise over 3.5 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 65 ° C. continuously for 1 hour to complete the polymerization reaction. At the end of the polymerization reaction, the concentration of the polymerization component (the concentration by mass relative to all the raw materials of all the monomer components) was 60%. Thereafter, the reaction solution was neutralized to pH 7 with an aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature to obtain an aqueous solution of a copolymer (C) having a weight average molecular weight of 30,400. The reaction rate of each raw material monomer was determined by liquid chromatography (LC) to determine the remaining amount, and the reaction rate of IPN-50 was 94.1%, and the reaction rate of acrylic acid was 98.1%. It was 2%.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

[実施例1]
共重合体(A−1)と共重合体(C)とを6:4の比率で混合して試料となる共重合体(1)を得た。
Example 1
The copolymer (A-1) and the copolymer (C) were mixed in a ratio of 6: 4 to obtain a copolymer (1) to be a sample.

[比較例1]
共重合体(B−1)と共重合体(C)とを6:4の比率で混合して試料となる共重合体(2)を得た。
Comparative Example 1
The copolymer (B-1) and the copolymer (C) were mixed at a ratio of 6: 4 to obtain a copolymer (2) to be a sample.

<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。モルタルは下記に示す材料を用いてC/S/W=900/1260/270(g)となるように配合した。
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(共重合体)と消泡剤のイオン交換水溶液
なお、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。ま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%で示した。
Mortar test
The mortar test was performed under the environment of a temperature of 20 ° C. ± 1 ° C. and a relative humidity of 60% ± 15%. The mortar was mix | blended so that it might be set to C / S / W = 900/1260/270 (g) using the material shown below.
C: Cement (Normal portland cement, made by Pacific Cement Co., Ltd.)
S: Fine aggregate (Oi River land sand)
W: Ion-exchanged aqueous solution of sample (copolymer) and antifoaming agent For W, 0.005% by mass of antifoaming agent based on a predetermined amount of sample and cement mass (Micro air 404, manufactured by BASF Pozzolith) The solution was sufficiently homogeneously dissolved in ion exchange water. Moreover, the addition amount of each sample was shown by the mass% of the solid content of each sample with respect to the cement mass.

(モルタルの調製)
モルタルの調製は次のように行った。ハイパワーミキサー(丸東製作所製、型番:CB−34)を用い、混練容器へ上記C(セメント)および上記S(細骨材)を投入し、低速で10秒間混練した。さらに低速で混練しながら、W(試料と消泡剤のイオン交換水溶液)を15秒間かけて投入した。混練を始めてから40秒後にミキサーを停止し、20秒間かけて容器の壁に付着したモルタルの掻き落としを行った。その後、さらに高速で180秒間混練を行い、モルタルを調製した。
(Preparation of mortar)
Preparation of mortar was performed as follows. The above C (cement) and the above S (fine aggregate) were put into a kneading container using a high power mixer (manufactured by Maruto Seisakusho, model number: CB-34), and kneaded at a low speed for 10 seconds. Furthermore, while kneading at a low speed, W (ion exchange aqueous solution of sample and antifoaming agent) was charged over 15 seconds. The mixer was stopped 40 seconds after commencing kneading, and the mortar adhered to the wall of the container was scraped off for 20 seconds. Thereafter, the mixture was further kneaded at a high speed for 180 seconds to prepare a mortar.

(モルタルフロー値の測定方法)
上記のようにして得られたモルタルを、水平に設置したフロー測定板(鋼製平板、60cm×60cm)上に置かれたスランプコーン(JIS−A―1171に準拠、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、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11分後に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(初期フロー値)。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。同様にして、ミキサー始動開始より30分経過後、および60分経過後のモルタルフロー値を測定した。
(Mortar flow value measurement method)
Slump cone (JIS-A-1171), upper end inner diameter 50 mm, lower end inner diameter 100 mm, placed on a flow measurement plate (steel flat plate, 60 cm × 60 cm) installed horizontally, and the mortar obtained as described above A half-packed in height of 150 mm), pushed with a push rod 15 times, further packed mortar to the end of the slump cone, pushed with a push rod 15 times, and smoothed the surface of the slump cone. After that, 11 minutes after the mixer is first started, pull up the slump cone vertically, and expand the diameter of the spread mortar (the diameter of the longest part (long diameter) and the diameter of the part that makes 90 degrees to the long diameter) The location was measured, and the average value was taken as the mortar flow value (initial flow value). The mortar flow value indicates that the larger the numerical value, the better the dispersion performance. Similarly, mortar flow values were measured after 30 minutes and 60 minutes from the start of the mixer start.

(ロート流下時間の測定方法)
得られたモルタルのロート流下時間は、土木学会規準JSCE−F541に準じて、図1に示すようなJ14ロートを用いて測定した。同様にして、ミキサー始動開始より30分および60分経過後のモルタルのロート流下時間を測定した。なお、共重合体(1)、共重合体(2)は添加量を表2のNo.(i)〜(iii)に示す様に変更してフロー値と流下時間を測定した。
(Measurement method of funnel down time)
The funnel down time of the obtained mortar was measured using a J14 funnel as shown in FIG. 1 according to JSCE Standard JSCE-F541. Similarly, the funnel down time of the mortar was measured 30 minutes and 60 minutes after the start of the mixer start. The copolymer (1) and the copolymer (2) were added in the amounts of No. 1 and Table 2 in Table 2. It changed as shown to (i)-(iii), and measured the flow value and the flow-down time.

(減水性能、保持性能、及び粘性の評価)
上記モルタルフロー値と上記ロート流下時間より、各試料の特性を評価した。
(Evaluation of water reduction performance, retention performance, and viscosity)
The characteristics of each sample were evaluated from the mortar flow value and the funnel down time.

(減水性能)
混練直後のフロー値(初期フロー値)が250mmとなるために必要な試料(共重合体)の添加量(wt%)に基づいてセメント(C)に占める割合([wt%/C])を算出した。同様の試験を3回おこなって、近似式より算出した値を表2に示した。なお、必要な添加量が少ないほど減水性能が高いことを示す。
(Water reduction performance)
Ratio ([wt% / C]) in cement (C) based on the addition amount (wt%) of sample (copolymer) required for the flow value (initial flow value) immediately after kneading to be 250 mm Calculated. The same test was conducted three times, and the values calculated from the approximate expression are shown in Table 2. In addition, it indicates that the water reduction performance is higher as the required addition amount is smaller.

(保持性能)
上記混練直後のフロー値(初期フロー値)が250mmのモルタルを使用し、該モルタルの混練後60分経過後のフロー値(60分後フロー値)を測定して、フロー保持率(60分後フロー値/初期フロー値)を算出し、表2に示した。
(Retention performance)
Using a mortar with a flow value (initial flow value) of 250 mm immediately after the above kneading, and measuring the flow value (flow value after 60 minutes) after 60 minutes after kneading of the mortar, the flow retention rate (after 60 minutes) The flow value / initial flow value) was calculated and is shown in Table 2.

(粘性)
混練直後のフロー値(初期フロー値)が220mmとなるように調整したモルタルを使用し、該初期フロー値のロート流下時間(初期流下時間)、及び混練後60分経過後のフロー値(60分後フロー値)が220mmとなったロート流下時間(60分後流下時間)を測定した。同様の試験を3回おこなって、近似式より算出した値を表2に示した。なお、流下時間が短いほど、粘性が低いと評価した。
(viscosity)
The mortar adjusted so that the flow value (initial flow value) immediately after kneading becomes 220 mm, the funnel flow down time of the initial flow value (initial flow down time), and the flow value after 60 minutes after kneading (60 minutes) The funnel down time (60 minutes down time) when the after flow value became 220 mm was measured. The same test was conducted three times, and the values calculated from the approximate expression are shown in Table 2. In addition, it evaluated that viscosity was low, so that the flow-down time was short.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

表1、2、図2〜4より、本発明の要件を満足する共重合体(A−1)を使用した実施例1は、セメント組成物の初期粘性、経時粘性、及び経時流動性のいずれにも優れていた。   From Tables 1 and 2 and FIGS. 2 to 4, Example 1 using the copolymer (A-1) satisfying the requirements of the present invention is any of the initial viscosity, the viscosity over time, and the fluidity over time of the cement composition. It was also excellent.

一方、構造単位(II)の代わりに不飽和モノカルボン酸系単量体であるアクリル酸由来の構造単位(V)を含む共重合体(B−1)を使用した比較例1は、粘性増大抑制効果が低かった。また実施例1は比較例1よりも少ない添加量で、優れた初期流動性、経時流動性、粘性増大抑制を発揮できた。   On the other hand, in Comparative Example 1 in which a copolymer (B-1) containing a structural unit (V) derived from acrylic acid which is an unsaturated monocarboxylic acid monomer in place of the structural unit (II), the viscosity increase The suppression effect was low. Moreover, Example 1 was able to exhibit the outstanding initial stage fluidity | liquidity, a time-lapse | temporal fluidity | liquidity, and viscosity increase suppression by the addition amount smaller than the comparative example 1.

これらの結果から、本発明の要件を満足するように構成したポリカルボン酸系共重合体を含むセメント用添加剤は、セメント組成物の混練直後、及び混練後の経時における粘性増大を抑制すると共に、流動性にも優れた特性を有することがわかる。   From these results, the cement additive containing the polycarboxylic acid copolymer configured to satisfy the requirements of the present invention suppresses viscosity increase immediately after kneading of the cement composition and with time after kneading. It can be seen that the liquid also has excellent characteristics.

(実施例2、比較例2、比較例3)
[共重合体(A−2)の合成]
不飽和ポリアルキレングリコールエーテル(IPN−50)、マレイン酸、およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)の比率を変更した以外は上記共重合体(A−1)と同様に行い、重量平均分子量(Mw)11,900の共重合体(A−2)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求め、共重合体(A−2)の各構成単位の割合を表3に記載した。
(Example 2, Comparative Example 2, Comparative Example 3)
[Synthesis of Copolymer (A-2)]
It is carried out in the same manner as the above-mentioned copolymer (A-1) except that the ratio of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50), maleic acid and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) is changed, and the weight average molecular weight ( Mw) An aqueous solution of 11,900 copolymer (A-2) was obtained. The reaction rate of each raw material monomer was determined by measuring the remaining amount by liquid chromatography (LC), and the proportion of each structural unit of the copolymer (A-2) was described in Table 3.

[共重合体(B−2)の合成]
不飽和ポリアルキレングリコールエーテル(IPN−50)の比率を変更すると共に、マレイン酸をアクリル酸にしてその比率を変更し、またアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)を添加しなかった以外は、上記共重合体(A−1)と同様に行い、重量平均分子量(Mw)33,000の共重合体(B−2)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求め、共重合体(B−2)の各構成単位の割合を表3に記載した。
[Synthesis of Copolymer (B-2)]
While changing the ratio of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50), changing the ratio of maleic acid to acrylic acid and changing the ratio, and not adding 2-hydroxyethyl acrylate (HEA), It carried out similarly to copolymer (A-1), and obtained the aqueous solution of the copolymer (B-2) of weight average molecular weight (Mw) 33,000. About the reaction rate of each raw material monomer, each residual amount was measured and calculated | required by liquid chromatography (LC), and the ratio of each structural unit of a copolymer (B-2) was described in Table 3.

[共重合体(B−3)の合成]
不飽和ポリアルキレングリコールエーテル(IPN−50)、アクリル酸、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)の比率を変更した以外は共重合体(B−1)と同様に行い、重量平均分子量(Mw)28,800の共重合体(B−3)の水溶液を得た。各原料単量体の反応率について、液体クロマトグラフィー(LC)によりそれぞれ残存量を測定して求め、共重合体(B−3)の各構成単位の割合を表3に記載した。
[Synthesis of Copolymer (B-3)]
Same as copolymer (B-1), except that the ratio of unsaturated polyalkylene glycol ether (IPN-50), acrylic acid, and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) is changed, and the weight average molecular weight (Mw (Mw) ) An aqueous solution of 28,800 copolymer (B-3) was obtained. The reaction rate of each raw material monomer was determined by measuring the remaining amount by liquid chromatography (LC), and the proportion of each structural unit of the copolymer (B-3) was described in Table 3.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

[実施例2]
共重合体(A−2)と共重合体(C)とを6:4の比率で混合して試料となる共重合体(2)を得た。
Example 2
The copolymer (A-2) and the copolymer (C) were mixed at a ratio of 6: 4 to obtain a copolymer (2) to be a sample.

[比較例2]
共重合体(B−2)と共重合体(C)とを6:4の比率で混合して試料となる共重合体(4)を得た。
Comparative Example 2
The copolymer (B-2) and the copolymer (C) were mixed at a ratio of 6: 4 to obtain a copolymer (4) as a sample.

[比較例3]
共重合体(B−3)と共重合体(C)とを6:4の比率で混合して試料となる共重合体(5)を得た。
Comparative Example 3
The copolymer (B-3) and the copolymer (C) were mixed in a ratio of 6: 4 to obtain a copolymer (5) as a sample.

共重合体(3)〜(5)についても同様にしてモルタル試験を行い、減水性能、保持性能、粘性を評価した。結果を表4に示す。   The same mortar test was conducted on the copolymers (3) to (5) to evaluate the water reduction performance, the holding performance, and the viscosity. The results are shown in Table 4.

Figure 2019123648
Figure 2019123648

表3、4より、本発明の要件を満足するポリカルボン酸系共重合体を使用した実施例2は、セメント組成物の初期粘性、経時粘性、及び経時流動性のいずれにも優れていた。また実施例1よりも構造単位(II)、及び構造単位(III)の割合が高い実施例2は粘性増大抑制効果がより一層優れていた。   From Tables 3 and 4, Example 2 using the polycarboxylic acid-based copolymer satisfying the requirements of the present invention was excellent in any of the initial viscosity, the temporal viscosity, and the temporal fluidity of the cement composition. In addition, Example 2 in which the ratio of the structural unit (II) and the structural unit (III) was higher than that of Example 1 was more excellent in the viscosity increase suppressing effect.

一方、構造単位(II)、及び構造単位(III)を含んでいない比較例2は、初期粘性、及び経時粘性のいずれも悪かった。   On the other hand, Comparative Example 2 not containing the structural unit (II) and the structural unit (III) was inferior in both initial viscosity and viscosity over time.

また構造単位(II)を含んでいない比較例3も比較例2と同様に初期粘性、及び経時粘性のいずれも悪かった。   Further, Comparative Example 3 containing no structural unit (II) was also poor in both initial viscosity and viscosity over time as in Comparative Example 2.

Claims (8)

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、
下記構造単位(I)、
下記構造単位(II)、および
カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体由来の構造単位(III)を含み、
前記構造単位(I)、前記構造単位(II)、及び前記構造単位(III)の合計100質量%に対して、前記構造単位(I)が40〜87質量%であり、前記構造単位(II)が5〜30質量%であり、前記構造単位(III)が8〜30質量%である、セメント用添加剤。
Figure 2019123648
(式(I)中、
2は、水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表し、
3、R4、及びR5は、同一又は異なって、水素原子、又は、メチル基を表し、
6は炭素数0〜5のアルキレン基を表し、
1Oは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表し、
mは、R1Oで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数であって、5〜300を表す。)
Figure 2019123648
(式(II)中、
7、R8、及びR9は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、または−(CH)zCOOM2を表し(但し、R7〜R9のいずれか1つが−(CH)zCOOM2である)、
zは0〜2の整数であり、
1、M2は、同一又は異なって、水素原子、一価金属、二価金属、アンモニウム基、又は有機アミン基を表す。
A cement additive comprising a polycarboxylic acid copolymer, wherein
The polycarboxylic acid copolymer is
Structural unit (I) below
And the structural unit (III) derived from a carboxylic acid hydroxyalkyl ester monomer,
The structural unit (I) is 40 to 87 mass% with respect to a total of 100 mass% of the structural unit (I), the structural unit (II), and the structural unit (III), and the structural unit (II) The additive for cement which is 5-30 mass% and whose said structural unit (III) is 8-30 mass%.
Figure 2019123648
(In the formula (I),
R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms,
R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group,
R 6 represents an alkylene group having 0 to 5 carbon atoms,
R 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms,
m is an average added mole number of the oxyalkylene group represented by R 1 O, and represents 5 to 300. )
Figure 2019123648
(In the formula (II),
R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or-(CH 2 ) zCOOM 2 (however, any one of R 7 to R 9 ) One is-(CH 2 ) zCOOM 2 ),
z is an integer of 0 to 2,
M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group, or an organic amine group.
前記式(II)中、R8、及びR9のどちらか一方は、COOM2である請求項1に記載のセメント用添加剤。 The cement additive according to claim 1, wherein one of R 8 and R 9 in the formula (II) is COOM 2 . 前記式(I)中、R6のアルキレン基の炭素数が1または2である請求項1または2に記載のセメント用添加剤。 The cement additive according to claim 1, wherein in the formula (I), the carbon number of the alkylene group of R 6 is 1 or 2. 前記式(I)中、mが5〜100である請求項1〜3のいずれかに記載のセメント用添加剤。   The cement additive according to any one of claims 1 to 3, wherein m is 5 to 100 in the formula (I). 前記構造体(III)の由来となるカルボン酸ヒドロキシアルキルエステル系単量体が、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルである請求項1〜4のいずれかに記載のセメント用添加剤。   The additive for cement according to any one of claims 1 to 4, wherein the carboxylic acid hydroxyalkyl ester-based monomer from which the structure (III) is derived is (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester. セメント、水、及び請求項1〜5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。   A cement composition comprising cement, water, and the cement additive according to any one of claims 1 to 5. さらにセメント分散剤を含む、請求項6に記載のセメント組成物。   The cement composition according to claim 6, further comprising a cement dispersant. 前記分散剤がスルホン酸系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤、及びリン酸系分散剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項7に記載のセメント組成物。   The cement composition according to claim 7, wherein the dispersing agent is at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid based dispersing agent, a polycarboxylic acid based dispersing agent, and a phosphoric acid based dispersing agent.
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