JP2022110459A - 水硬性組成物 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【課題】本発明は、施工性に優れる水硬性組成物を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、成分(A):ポリカルボン酸系共重合体と、成分(B)安息角が46~51°であるセメントと、を含有する水硬性組成物を提供する。【選択図】なし
Description
本発明は、水硬性組成物に関する。
コンクリートの施工性及び耐久性を向上させるためには、コンクリート中の単位水量を減らすことが有効である。しかしながら、単位水量を減少すると、コンクリートの流動性が低下し、作業性を損なうことが知られている。そのため、単位水量を減少した際にも、コンクリートの効率的な作業性を確保するために、セメント粒子を分散させる働きを持つ様々な水硬性組成物用分散剤が使用されている。
近年では、水結合剤比率を大幅に低減した超高強度コンクリートが実用化されている。超高強度コンクリートでは、低い水結合剤比率で高い分散性を示すこと、コンクリート粘性を低減すること、凝結時間が早いことなどの要求がある。超高強度領域では、分散剤の添加量を増加しても分散性の頭打ちが生じる問題があり、分散性を発揮できる限界値を高める必要がある。
一方で、水結合剤比率を大幅に低減した超高強度コンクリートだけでなく、水結合剤比率が高い領域のコンクリートを製造する際にも分散性を発揮し、コンクリート粘性を低減可能な、幅広いコンクリート配合レンジに使用可能な分散剤が求められている。
水硬性組成物用分散剤としては、これまでさまざまなポリカルボン酸系分散剤が報告されている(例えば、特許文献1~3参照)。
水硬性組成物用分散剤としては、これまでさまざまなポリカルボン酸系分散剤が報告されている(例えば、特許文献1~3参照)。
特許文献1~3のポリカルボン酸系分散剤においては、水硬性組成物中の様々な細骨材、粗骨材、セメントに広く対応できるように、分散剤の化学組成を広域に設定している。
しかしながら、水硬性組成物に用いられる細骨材などの構成単位は、その産地や産出方法によって、様々な物性を有する無機組成物である。これら無機組成物の全てに対し、効率的に作用するポリカルボン酸系分散剤を得ることは出来ておらず、分散剤が想定している効果を得られにくいという課題がある。
しかしながら、水硬性組成物に用いられる細骨材などの構成単位は、その産地や産出方法によって、様々な物性を有する無機組成物である。これら無機組成物の全てに対し、効率的に作用するポリカルボン酸系分散剤を得ることは出来ておらず、分散剤が想定している効果を得られにくいという課題がある。
本発明の課題は、施工性に優れる水硬性組成物を提供することである。
本発明者らは、下記の〔1〕~〔4〕を提供する。
〔1〕下記成分(A)と、下記成分(B)と、を含有する水硬性組成物。
成分(A):下記一般式(1)で表される単量体に由来する構成単位(I)、下記一般式(2)で表される単量体に由来する構成単位(II)、及び下記一般式(3)で表される単量体に由来する構成単位(III)からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の構成単位を有する共重合体。
(前記一般式(1)中、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表す。pは、0~2の整数を表し、qは、0~1の整数を表す。A1Oは、同一又は異なっていてもよい、炭素原子数2~18のオキシアルキレン基を表す。nは、40~150の整数を表す。R4は、水素原子又は炭素原子数1~30の炭化水素基を表す。)
(前記一般式(2)式中、R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、-CH3又は-(CH2)rCOOM2を表す。但し、-(CH2)rCOOM2である場合、-COOM1又は他の-(CH2)rCOOM2と無水物を形成していてもよい。無水物を形成している場合、それらの基のM1、M2は存在しない。M1及びM2は、同一又は異なっていてもよい、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、又は置換アルキルアンモニウム基を表す。rは、0~2の整数を表す。)
(前記一般式(3)式中、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表す。R11は、炭素原子数1~4のヘテロ原子を含んでよい炭化水素基を表す。sは、0~2の整数を表す。)
成分(B):安息角が46~51°である、セメント。
〔2〕前記成分(A)が、前記構成単位(I)を少なくとも有する共重合体である上記〔1〕に記載の水硬性組成物。
〔3〕前記構成単位(I)が、一般式(1)中のR2がメチル基である単量体に由来する構成単位(I-A)を少なくとも含む、上記〔1〕又は〔2〕に記載の水硬性組成物。
〔4〕前記構成単位(I-A)が、下記一般式(4)で表されるポリオキシエチレングリコールモノメタリルエーテルに由来する構成単位(I-A´)である、〔3〕に記載の水硬性組成物。
(前記一般式(4)中、A1Oは、同一又は異なっていてもよい、炭素原子数2~18のオキシアルキレン基を表す。nは、40~150の整数を表す。)
〔1〕下記成分(A)と、下記成分(B)と、を含有する水硬性組成物。
成分(A):下記一般式(1)で表される単量体に由来する構成単位(I)、下記一般式(2)で表される単量体に由来する構成単位(II)、及び下記一般式(3)で表される単量体に由来する構成単位(III)からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の構成単位を有する共重合体。
成分(B):安息角が46~51°である、セメント。
〔2〕前記成分(A)が、前記構成単位(I)を少なくとも有する共重合体である上記〔1〕に記載の水硬性組成物。
〔3〕前記構成単位(I)が、一般式(1)中のR2がメチル基である単量体に由来する構成単位(I-A)を少なくとも含む、上記〔1〕又は〔2〕に記載の水硬性組成物。
〔4〕前記構成単位(I-A)が、下記一般式(4)で表されるポリオキシエチレングリコールモノメタリルエーテルに由来する構成単位(I-A´)である、〔3〕に記載の水硬性組成物。
本発明によれば、施工性に優れる水硬性組成物を提供することができる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。本明細書中、「AA~BB」との表記(但し、A及びBは数字を示す)は、AA以上BB以下であることをいう。
水硬性組成物は、成分(A):ポリカルボン酸系共重合体及び成分(B):セメントを含有する。成分(A)、(B)、これら以外の他の任意成分、組成物の製造方法について以下順に説明する。
[1.成分(A):ポリカルボン酸系共重合体]
成分(A)のポリカルボン酸系共重合体は、構成単位(I)~(III)からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の構成単位を有する共重合体である。共重合体は、構成単位(I)~(III)からなる群より選ばれる2種以上を有していればよく、3種全てを有していてもよい。
成分(A)のポリカルボン酸系共重合体は、構成単位(I)~(III)からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の構成単位を有する共重合体である。共重合体は、構成単位(I)~(III)からなる群より選ばれる2種以上を有していればよく、3種全てを有していてもよい。
[1-1.構成単位(I)]
構成単位(I)は、一般式(1)で表される単量体に由来する構成単位である。
構成単位(I)は、一般式(1)で表される単量体に由来する構成単位である。
一般式(1)中のR1、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~3のアルキル基を表す。炭素原子数1~3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。炭素原子数1~3のアルキル基は、置換基を有していてもよいが、置換基の炭素原子数は、アルキル基の炭素原子数には含まない。R1は、水素原子が好ましい。R2は、炭素原子数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基がさらに好ましい。R2が炭素原子数1~3のアルキル基であると、成分(B)への吸着性に優れると推測される。R3は、水素原子が好ましい。
一般式(1)中のpは、0~2の整数を表し、qは、0~1の整数を表す。
一般式(1)中のA1Oは、同一又は異なっていてもよい、炭素原子数2~18のオキシアルキレン基を表す。該オキシアルキレン基(アルキレングリコール単位)としては、例えば、オキシエチレン基(エチレングリコール単位)、オキシプロピレン基(プロピレングリコール単位)、オキシブチレン基(ブチレングリコール単位)が挙げられ、オキシエチレン基、オキシプロピレン基が好ましい。
上記「同一又は異なっていてもよい」とは、一般式(1)中にA1Oが複数含まれる場合(nが2以上の場合)、それぞれのA1Oが同一のオキシアルキレン基であってもよいし、互いに異なる(2種類以上の)オキシアルキレン基であってもよい、ことを意味する。一般式(1)中にA1Oが複数含まれる場合の態様としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びオキシブチレン基からなる群から選ばれる2以上のオキシアルキレン基が混在する態様が挙げられ、好ましくは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とが混在する態様、又はオキシエチレン基とオキシブチレン基とが混在する態様であり、より好ましくは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とが混在する態様である。異なるオキシアルキレン基が混在する態様において、2種類以上のオキシアルキレン基の付加は、ブロック状の付加であってもよく、ランダム状の付加であってもよい。一般式(1)において、qが0のときは、炭素原子数pのアルキレン基とA1Oとは、酸素原子を介して結合する。
一般式(1)中のnは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、40~150の整数を表す。nは、40~100が好ましく、45~100がより好ましく、50~100がさらに好ましく、50超100以下がさらにより好ましい。平均付加モル数とは、単量体1モルに付加しているオキシアルキレン基のモル数の平均値を意味する。
一般式(1)中のR4は、水素原子又は炭素原子数1~30の炭化水素基を表す。R4は、水素原子又は炭素原子数1~10の炭化水素基が好ましく、水素原子又は炭素原子数1~5の炭化水素基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。この範囲であれば、炭素原子数が大きくなりすぎないため、水硬性組成物の分散性を向上し得る。
一般式(1)で表される単量体の製造方法としては、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-オール等の不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを40~150モル付加する方法が挙げられる。
この方法で製造され得る単量体としては、例えば、(ポリ)エチレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテルが挙げられる。
これらの中でも、親水性及び疎水性のバランスから、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテルが好ましい。
この方法で製造され得る単量体としては、例えば、(ポリ)エチレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールアリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールメタリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールアリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテルが挙げられる。
これらの中でも、親水性及び疎水性のバランスから、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アリルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アリルエーテル、(ポリ)エチレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテル、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール3-メチル-3-ブテニルエーテルが好ましい。
本明細書中、「(ポリ)」との表記は、これに続いて記載される構成要素又は原料が、複数個結合している場合又は1個のみ存在する場合を意味する。「(メタ)アリル」という場合、メタリル及び/又はアリルを意味し、「(メタ)アクリレート」という場合、メタクリレート及び/又はアクリレートを意味し、「(メタ)アクリル酸」という場合、メタクリル酸及び/又はアクリル酸を意味する。
一般式(1)で表される単量体の他の製造方法としては、アクリレート又はメタアクリレート等の不飽和モノカルボン酸と、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール、メトキシ(ポリ)エチレングリコール、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール等の(ポリ)アルキレングリコールと、をエステル化する方法が挙げられる。
この方法で製造され得る単量体としては、例えば、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
これらの中でも、(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシ(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートがより好ましい。
この方法で製造され得る単量体としては、例えば、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレン(ポリ)ブチレングリコール(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
これらの中でも、(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)アルキレングリコール(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシ(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートがより好ましい。
構成単位(I)は、1種のみでもよく、互いに異なる単量体に由来する2種以上でもよいが、一般式(1)中のR2がメチル基である単量体に由来する構成単位(I-A)を少なくとも含むことが好ましい。構成単位(I-A)は、以下の構成単位(I-A´)、すなわち下記一般式(4)で表されるポリオキシエチレングリコールモノメタリルエーテルに由来する構成単位であることが好ましい。
これにより、成分(B)に対する分散性をより向上させることができる。この効果が発揮され得る理由はおそらく、成分(B)に対し良好な吸着性を示すことができること、及び、一定以上の分子鎖長を有することから、下記一般式(4)で表されるポリオキシエチレングリコールモノメタリルエーテルに由来する構成単位の構造を有するためと推測される。
一般式(4)中、A1Oは、同一又は異なっていてもよい、炭素原子数2~18のオキシアルキレン基を表す。nは、40~150の整数を表す。
構成単位(I)における構成単位(I-A)(好ましくは(I-A´))の含有率は、50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上がさらに好ましく、90重量%以上がさらにより好ましく、100重量%が特に好ましい。
[1-2.構成単位(II)]
構成単位(II)は、一般式(2)で表される単量体に由来する構成単位である。
構成単位(II)は、一般式(2)で表される単量体に由来する構成単位である。
M1及びM2は、同一又は異なっていてもよい、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、又は置換アルキルアンモニウム基を表す。M1及びM2は、それぞれ、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましい。
rは0~2の整数を表し、0が好ましい。
一般式(2)で表される単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体が挙げられる。不飽和モノカルボン酸系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸;これらの一価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸;これらの一価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩;これらの無水物が挙げられる。一般式(2)で表される単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸が好ましい。
構成単位(II)は、1種のみでもよいし、互いに異なる単量体に由来する2種以上の構成単位(II)でもよい。
[1-3.構成単位(III)]
構成単位(III)は、一般式(3)で表される単量体に由来する構成単位である。
構成単位(III)は、一般式(3)で表される単量体に由来する構成単位である。
一般式(3)中、R11は炭素原子数1~4のヘテロ原子を含んでよい炭化水素基を表す。当該炭化水素基の炭素原子数は、1~3が好ましく、2~3がより好ましく、3がさらに好ましい。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、リン原子、ケイ素原子が挙げられ、酸素原子が好ましい。炭素原子数1~4のヘテロ原子を含んでよい炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、2-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシプロピル基、4-ヒドロキシブチル基、及びグリセリル基が挙げられる。R11が含むヘテロ原子の数は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。2つ以上のヘテロ原子を含む場合、それぞれのヘテロ原子は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
R11は、ヘテロ原子を含む炭素原子数1~4の炭化水素基が好ましく、酸素原子を含む炭素原子数1~4の炭化水素基がより好ましい。該基としては、例えば、2-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシプロピル基、4-ヒドロキシブチル基、及びグリセリル基が挙げられ、このうち2-ヒドロキシプロピル基が好ましい。
一般式(3)中、sは、0~2の整数を表し、0が好ましい。
一般式(3)で表される単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸のモノエステル体が挙げられる。不飽和モノカルボン酸のモノエステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリル(メタ)アクリレートが挙げられる。
成分(A)は、構成単位(III)を1種のみ有してもよいし、互いに異なる単量体に由来する2種以上の構成単位(III)を有していてもよい。
[1-4.構成単位(IV)]
成分(A)は、構成単位(IV)をさらに有していてもよい。構成単位(IV)は、一般式(1)~(3)で表される単量体に共重合可能な単量体に由来する構成単位である。一般式(1)~(3)で表される単量体に共重合可能な単量体は、一般式(1)~(3)により表される単量体とは構造上区別される。構成単位(IV)を構成する単量体としては特に限定されないが、例えば、下記の各単量体を挙げることができ、これらを1種単独で又は2種以上を併用して用いることが可能である。
成分(A)は、構成単位(IV)をさらに有していてもよい。構成単位(IV)は、一般式(1)~(3)で表される単量体に共重合可能な単量体に由来する構成単位である。一般式(1)~(3)で表される単量体に共重合可能な単量体は、一般式(1)~(3)により表される単量体とは構造上区別される。構成単位(IV)を構成する単量体としては特に限定されないが、例えば、下記の各単量体を挙げることができ、これらを1種単独で又は2種以上を併用して用いることが可能である。
下記一般式(IV-1)で示されるジアリルビスフェノール類(例えば、4,4’-ジヒドロキシジフェニルプロパン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン)の3及び3’位アリル置換物;
一般式(IV-2)で示されるモノアリルビスフェノール類(例えば、4,4’-ジヒドロキシジフェニルプロパン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン)の3位アリル置換物;
下記一般式(IV-3)で示されるアリルフェノール;
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数1~30のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類;当該不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数1~30のアミンとのハーフアミド、ジアミド類;
上記アルコール又はアミンに、炭素原子数2~18のアルキレンオキシドを1~500モル付加させたアルキル(ポリ)アルキレングリコールと、上記不飽和ジカルボン酸類との、ハーフエステル、ジエステル類;
上記不飽和ジカルボン酸類と、炭素原子数2~18のグリコール又はこれらのグリコールの付加モル数2~500のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル類;
マレアミド酸と、炭素原子数2~18のグリコール又はこれらのグリコールの付加モル数2~500とのポリアルキレングリコールとのハーフアミド類;
炭素原子数1~30のアルコールに炭素原子数2~18のアルキレンオキシドを1~500モル付加させたアルコキシ(ポリ)アルキレングリコールと(メタ)アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類とのエステル類;
(ポリ)エチレングリコールモノメタクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノメタクリレート、(ポリ)ブチレングリコールモノメタクリレート等の、(メタ)アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類への炭素原子数2~18のアルキレンオキシドの1~500モル付加物類(但し、一般式(1)~(3)で表される単量体を除く);
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(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、(ポリ)エチレングリコール(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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;
トリエチレングリコールジマレート、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-(メタ)アクリロキシエチルスルホネート、3-(メタ)アクリロキシプロピルスルホネート、3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロピルスルホネート、3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、4-(メタ)アクリロキシブチルスルホネート、(メタ)アクリルアミドメチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドエチルスルホン酸、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類、並びに、それらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、及び有機アミン塩;
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、p-メチルスチレン等のビニル芳香族類;
1,5-ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノ(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(但し、一般式(3)で表される単量体を除く。);
ブタジエン、イソプレン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン等のジエン類;
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアルキルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミド類;
(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル等の不飽和シアン類;
酢酸ビニル、プロピオン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)アクリル酸メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸ジブチルアミノエチル、ビニルピリジン等の不飽和アミン類(ただし、一般式(3)で表される単量体を除く。);
ジビニルベンゼン等のジビニル芳香族類;
トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類;
トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類;
(メタ)アリルアルコール、グリシジル(メタ)アリルエーテル等のアリル類;
メトキシポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、等のビニルエーテル或いはアリルエーテル類(ただし、一般式(1)で表される単量体を除く。);並びに、
メトキシポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、等のビニルエーテル或いはアリルエーテル類(ただし、一般式(1)で表される単量体を除く。);並びに、
ポリジメチルシロキサンプロピルアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサンアミノプロピレンアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサン-ビス-(プロピルアミノマレインアミド酸)、ポリジメチルシロキサン-ビス-(ジプロピレンアミノマレインアミド酸)、ポリジメチルシロキサン-(1-プロピル-3-アクリレート)、ポリジメチルシロキサン-(1-プロピル-3-メタクリレート)、ポリジメチルシロキサン-ビス-(1-プロピル-3-アクリレート)、ポリジメチルシロキサン-ビス-(1-プロピル-3-メタクリレート)等のシロキサン誘導体(ただし、一般式(3)で表される単量体を除く。)。
構成単位(IV)は、1種のみでもよいし、互いに異なる単量体に由来する2種以上でもよい。
[1-5.共重合体(A-1)~(A-4)]
成分(A)の共重合体の例としては、以下の共重合体(A-1)~(A-4)が挙げられる。これらのうち、共重合体(A-1)が好ましい。
成分(A)の共重合体の例としては、以下の共重合体(A-1)~(A-4)が挙げられる。これらのうち、共重合体(A-1)が好ましい。
-共重合体(A-1)-
共重合体(A-1)は、構成単位(I)及び(II)を有する。各構成単位(2種以上の場合、それらの合計であり、以下の共重合体の含有比についても同様である)の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(II)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、10~98重量%/2~90重量%であり、さらに好ましくは、50~98重量%/2~50重量%である。
共重合体(A-1)は、構成単位(I)及び(II)を有する。各構成単位(2種以上の場合、それらの合計であり、以下の共重合体の含有比についても同様である)の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(II)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、10~98重量%/2~90重量%であり、さらに好ましくは、50~98重量%/2~50重量%である。
-共重合体(A-2)-
共重合体(A-2)は、構成単位(I)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(III)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、10~90重量%/10~90重量%であり、さらに好ましくは、10~80重量%/20~90重量%である。
共重合体(A-2)は、構成単位(I)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(III)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、10~90重量%/10~90重量%であり、さらに好ましくは、10~80重量%/20~90重量%である。
-共重合体(A-3)-
共重合体(A-3)は、構成単位(II)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(II)/構成単位(III)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、1~90重量%/10~99重量%であり、さらに好ましくは、1~80重量%/20~99重量%である。
共重合体(A-3)は、構成単位(II)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(II)/構成単位(III)=1~99重量%/1~99重量%であり、より好ましくは、1~90重量%/10~99重量%であり、さらに好ましくは、1~80重量%/20~99重量%である。
-共重合体(A-4)-
共重合体(A-4)は、構成単位(I)、(II)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(II)/構成単位(III)=1~98重量%/1~98重量%/1~98重量%であり、より好ましくは、10~89重量%/1~80重量%/10~89重量%であり、さらに好ましくは、15~79重量%/1~75重量%/20~84重量%である。
共重合体(A-4)は、構成単位(I)、(II)及び(III)を有する。各構成単位の含有比は、好ましくは、構成単位(I)/構成単位(II)/構成単位(III)=1~98重量%/1~98重量%/1~98重量%であり、より好ましくは、10~89重量%/1~80重量%/10~89重量%であり、さらに好ましくは、15~79重量%/1~75重量%/20~84重量%である。
[1-6.共重合体の製造方法]
成分(A)であるポリカルボン酸系共重合体は、それぞれの所定の単量体を、公知の方法によって共重合して製造することができる。該方法としては、例えば、溶媒中での重合、塊状重合などの重合方法が挙げられる。
成分(A)であるポリカルボン酸系共重合体は、それぞれの所定の単量体を、公知の方法によって共重合して製造することができる。該方法としては、例えば、溶媒中での重合、塊状重合などの重合方法が挙げられる。
-反応溶媒-
溶媒中での重合において使用される溶媒としては、例えば、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などの低級アルコール;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;シクロヘキサン、n-ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;酢酸エチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類が挙げられる。原料単量体及び得られる共重合体の溶解性の面から、水及び低級アルコールのすくなくともいずれかを用いることが好ましく、水を用いることがより好ましい。
溶媒中での重合において使用される溶媒としては、例えば、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などの低級アルコール;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;シクロヘキサン、n-ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;酢酸エチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類が挙げられる。原料単量体及び得られる共重合体の溶解性の面から、水及び低級アルコールのすくなくともいずれかを用いることが好ましく、水を用いることがより好ましい。
溶媒中で共重合を行う場合は、各単量体と重合開始剤を各々反応容器に連続滴下してもよいし、各単量体の混合物と重合開始剤を各々反応容器に連続滴下してもよい。また、反応容器に溶媒を仕込み、単量体と溶媒の混合物と、重合開始剤溶液を各々反応容器に連続滴下してもよいし、単量体の一部又は全部を反応容器に仕込み、重合開始剤を連続滴下してもよい。
-開始剤-
共重合に使用し得る重合開始剤は、特に限定されない。水溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩;t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素などの水溶性過酸化物が挙げられる。この際、L-アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム、モール塩などの促進剤を併用してもよい。
低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル類あるいはケトン類等の溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどのパーオキサイド;クメンパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド;アゾビスイソブチロニトリルなどの芳香族アゾ化合物が挙げられる。この際、アミン化合物などの促進剤を併用してもよい。
水-低級アルコール混合溶媒中で共重合を行う場合に使用し得る重合開始剤は、前述の重合開始剤あるいは重合開始剤と促進剤との組合せの中から適宜選択すればよい。
重合温度は、用いる溶媒、重合開始剤の種類等重合条件によって適宜異なるが、通常、50~120℃である。
共重合に使用し得る重合開始剤は、特に限定されない。水溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩;t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素などの水溶性過酸化物が挙げられる。この際、L-アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム、モール塩などの促進剤を併用してもよい。
低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル類あるいはケトン類等の溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどのパーオキサイド;クメンパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド;アゾビスイソブチロニトリルなどの芳香族アゾ化合物が挙げられる。この際、アミン化合物などの促進剤を併用してもよい。
水-低級アルコール混合溶媒中で共重合を行う場合に使用し得る重合開始剤は、前述の重合開始剤あるいは重合開始剤と促進剤との組合せの中から適宜選択すればよい。
重合温度は、用いる溶媒、重合開始剤の種類等重合条件によって適宜異なるが、通常、50~120℃である。
-連鎖移動剤-
共重合においては、必要に応じて連鎖移動剤を用いて分子量を調整することができる。使用される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、チオグリコール酸オクチル、及び2-メルカプトエタンスルホン酸などの既知のチオール系化合物;亜リン酸、次亜リン酸、及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、及びその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、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)等の低級酸化物及びその塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
共重合体の分子量調整のために、構成単位(I)~(IV)を構成する単量体以外の、連鎖移動性の高い単量体(V)を用いてもよい。連鎖移動性の高い単量体(V)としては、例えば(メタ)アリルスルホン酸(塩)系単量体が挙げられる。単量体(V)の配合率は、共重合体において、通常は20重量%以下であり、10重量%以下が好ましい。上記配合率は、共重合体を製造する際の、構成単位(I)~(IV)を構成する単量体の配合率の合計を100重量%としたときの配合率である。
共重合においては、必要に応じて連鎖移動剤を用いて分子量を調整することができる。使用される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、チオグリコール酸オクチル、及び2-メルカプトエタンスルホン酸などの既知のチオール系化合物;亜リン酸、次亜リン酸、及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、及びその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、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)等の低級酸化物及びその塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
共重合体の分子量調整のために、構成単位(I)~(IV)を構成する単量体以外の、連鎖移動性の高い単量体(V)を用いてもよい。連鎖移動性の高い単量体(V)としては、例えば(メタ)アリルスルホン酸(塩)系単量体が挙げられる。単量体(V)の配合率は、共重合体において、通常は20重量%以下であり、10重量%以下が好ましい。上記配合率は、共重合体を製造する際の、構成単位(I)~(IV)を構成する単量体の配合率の合計を100重量%としたときの配合率である。
-中和-
共重合体を得る際に水溶媒中で共重合する場合、重合時のpHは、通常、不飽和結合を有する単量体の影響で強酸性となるけれども、これを適当なpHに調整してもよい。重合の際にpHの調整が必要な場合は、リン酸、硫酸、硝酸、アルキルリン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホン酸、(アルキル)ベンゼンスルホン酸などの酸性物質を用いてpHの調整を行えばよい。これら酸性物質の中では、pH緩衝作用がある点等から、リン酸が好ましい。
重合反応は、エステル系の単量体が有するエステル結合の不安定さを解消するために、pH2~7で行うことが好ましい。pHの調整に用い得るアルカリ性物質に特に限定はないが、NaOH、Ca(OH)2などのアルカリ性物質が一般的である。pH調整は、重合前の単量体に対して行ってもよいし、重合後の共重合体溶液に対して行ってもよい。重合前に一部のアルカリ性物質を添加して重合を行った後、さらに共重合体に対してpH調整を行ってもよい。
共重合体を得る際に水溶媒中で共重合する場合、重合時のpHは、通常、不飽和結合を有する単量体の影響で強酸性となるけれども、これを適当なpHに調整してもよい。重合の際にpHの調整が必要な場合は、リン酸、硫酸、硝酸、アルキルリン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホン酸、(アルキル)ベンゼンスルホン酸などの酸性物質を用いてpHの調整を行えばよい。これら酸性物質の中では、pH緩衝作用がある点等から、リン酸が好ましい。
重合反応は、エステル系の単量体が有するエステル結合の不安定さを解消するために、pH2~7で行うことが好ましい。pHの調整に用い得るアルカリ性物質に特に限定はないが、NaOH、Ca(OH)2などのアルカリ性物質が一般的である。pH調整は、重合前の単量体に対して行ってもよいし、重合後の共重合体溶液に対して行ってもよい。重合前に一部のアルカリ性物質を添加して重合を行った後、さらに共重合体に対してpH調整を行ってもよい。
[1-7.共重合体の物性]
-重量平均分子量-
共重合体の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、6,000以上がより好ましく、6,500以上がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物の分散性が十分発揮され、リグニンスルホン酸系又はオキシカルボン酸系などのAE減水剤を上回る減水率を得ることができ、流動性又は作業性を改善することができる。重量平均分子量の上限は、60,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、30,000以下がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物中の粒子の凝集作用が抑制され、作業性を良好にすることができる。重量平均分子量は、5,000~60,000が好まし、6,000~50,000がより好ましく、6,500~30,000がさらに好ましい。
-重量平均分子量-
共重合体の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、6,000以上がより好ましく、6,500以上がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物の分散性が十分発揮され、リグニンスルホン酸系又はオキシカルボン酸系などのAE減水剤を上回る減水率を得ることができ、流動性又は作業性を改善することができる。重量平均分子量の上限は、60,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、30,000以下がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物中の粒子の凝集作用が抑制され、作業性を良好にすることができる。重量平均分子量は、5,000~60,000が好まし、6,000~50,000がより好ましく、6,500~30,000がさらに好ましい。
-Mw/Mn-
共重合体の分子量分布(分散度:Mw/Mn)は、1.0以上が好ましく、1.2以上がより好ましい。上限は、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましい。分子量分布は、1.0~3.0の範囲が好ましく、1.2~2.5がより好ましい。
共重合体の分子量分布(分散度:Mw/Mn)は、1.0以上が好ましく、1.2以上がより好ましい。上限は、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましい。分子量分布は、1.0~3.0の範囲が好ましく、1.2~2.5がより好ましい。
重量平均分子量、数平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にてポリエチレングリコール換算する公知の方法にて測定できる。分子量分布は、重量平均分子量の測定値を、数平均分子量の測定値で割って算出できる。
GPCの測定条件としては、以下の条件を挙げることができる。後段の実施例における重量平均分子量は、この条件で測定した値である。
GPCの測定条件としては、以下の条件を挙げることができる。後段の実施例における重量平均分子量は、この条件で測定した値である。
成分(A)は共重合体1種類単独でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
[2.成分(B):セメント]
成分(B)のセメントは、安息角が46~51°であり、比表面積が2500~3600cm2/gである。
成分(B)のセメントは、安息角が46~51°であり、比表面積が2500~3600cm2/gである。
-安息角-
セメントの安息角は、46°以上、好ましくは47°以上、より好ましくは48°以上である。上限は、51°以下、好ましくは50.5°以下、より好ましくは50°以下である。安息角が上記範囲であることにより、組成物は、成分(A)に由来する分散機能を十分発揮できる。
セメントの安息角は、46°以上、好ましくは47°以上、より好ましくは48°以上である。上限は、51°以下、好ましくは50.5°以下、より好ましくは50°以下である。安息角が上記範囲であることにより、組成物は、成分(A)に由来する分散機能を十分発揮できる。
-比表面積-
セメントの比表面積は、2500cm2/g以上が好ましく、より好ましくは2700cm2/g以上、さらに好ましくは2900m2/g以上である。これにより、成分(B)は十分な比表面積を確保し、成分(A)を十分に吸着できる。上限は、3600cm2/g以下が好ましく、より好ましくは3550cm2/g以下、さらに好ましくは3500cm2/g以下である。
セメントの比表面積は、2500cm2/g以上が好ましく、より好ましくは2700cm2/g以上、さらに好ましくは2900m2/g以上である。これにより、成分(B)は十分な比表面積を確保し、成分(A)を十分に吸着できる。上限は、3600cm2/g以下が好ましく、より好ましくは3550cm2/g以下、さらに好ましくは3500cm2/g以下である。
-密度-
セメントの密度は、3.0以上が好ましく、3.05以上がより好ましく、3.1以上がさらに好ましい。上限としては3.3以下が好ましく、3.25以下がより好ましい。密度が上記範囲にあることで、成分(A)と吸着した際にセメントの沈降性と分散性とのバランスが優れるため本発明の効果を有効に発揮することができる。
セメントの密度は、3.0以上が好ましく、3.05以上がより好ましく、3.1以上がさらに好ましい。上限としては3.3以下が好ましく、3.25以下がより好ましい。密度が上記範囲にあることで、成分(A)と吸着した際にセメントの沈降性と分散性とのバランスが優れるため本発明の効果を有効に発揮することができる。
-セメントの種類-
セメントは、いわゆる水硬性材料であればよく、その種類に特に限定はない。例えば、ポルトランドセメント(例えば、普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩およびそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント(例えば、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(例えば、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(例えば、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(例えば、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の1種以上を原料として製造されたセメント)が挙げられる。また、石膏(半水石膏、二水石膏など)、ドロマイトでもよい。セメントには、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体が添加されていてもよい。
セメントは、いわゆる水硬性材料であればよく、その種類に特に限定はない。例えば、ポルトランドセメント(例えば、普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩およびそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント(例えば、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(例えば、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(例えば、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(例えば、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の1種以上を原料として製造されたセメント)が挙げられる。また、石膏(半水石膏、二水石膏など)、ドロマイトでもよい。セメントには、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体が添加されていてもよい。
成分(B)はセメント1種類単独でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。2種以上の組み合わせの場合、組み合わせたセメントの混合物が所定の安息角を有することが好ましい。
[3.含有量]
水硬性組成物における成分(A)の含有量は、成分(B)を含むセメントの全重量に対し、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.02重量%以上、さらに好ましくは0.05重量%以上である。これにより、セメント組成物に期待し得る効果を発揮できる。上限は、好ましくは5.0重量%以下、より好ましくは2.0重量%以下、さらに好ましくは1.0重量%以下である。これにより、添加量に見合った効果を得ることができ、経済的である。従って、好ましくは0.01~5.0重量%、より好ましくは0.02~2.0重量%、さらに好ましくは0.05~1.0重量%であり、これにより、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の効果を効率よく得ることができる。
水硬性組成物における成分(A)の含有量は、成分(B)を含むセメントの全重量に対し、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.02重量%以上、さらに好ましくは0.05重量%以上である。これにより、セメント組成物に期待し得る効果を発揮できる。上限は、好ましくは5.0重量%以下、より好ましくは2.0重量%以下、さらに好ましくは1.0重量%以下である。これにより、添加量に見合った効果を得ることができ、経済的である。従って、好ましくは0.01~5.0重量%、より好ましくは0.02~2.0重量%、さらに好ましくは0.05~1.0重量%であり、これにより、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の効果を効率よく得ることができる。
[4.任意成分]
水硬性組成物は、成分(A)及び(B)以外の他の任意成分を含んでもよい。任意成分としては、例えば、骨材(細骨材、粗骨材)、成分(A)以外のセメント添加剤、成分(B)以外のセメントが挙げられる。
水硬性組成物は、成分(A)及び(B)以外の他の任意成分を含んでもよい。任意成分としては、例えば、骨材(細骨材、粗骨材)、成分(A)以外のセメント添加剤、成分(B)以外のセメントが挙げられる。
-細骨材-
細骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石;水砕スラグ;再生骨材等;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、マグネシア質が挙げられる。
細骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石;水砕スラグ;再生骨材等;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、マグネシア質が挙げられる。
-粗骨材-
粗骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石;水砕スラグ;再生骨材等;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が挙げられる。
粗骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石;水砕スラグ;再生骨材等;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が挙げられる。
-セメント添加剤(成分(A)以外)-
成分(A)以外のセメント添加剤としては、例えば、水溶性高分子、高分子エマルジョン、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、効果促進剤、消泡剤、AE剤、界面活性剤、その他のセメント添加剤(例えば、カルボキシ基及び/又はその塩含有化合物(CA剤)、スルホン酸基及び/又はその塩含有化合物(SA剤))、及びこれらから選ばれる2種以上の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。CA剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウムが挙げられる。SA剤としては、例えば、リグニンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸が挙げられる。
成分(A)以外のセメント添加剤としては、例えば、水溶性高分子、高分子エマルジョン、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、効果促進剤、消泡剤、AE剤、界面活性剤、その他のセメント添加剤(例えば、カルボキシ基及び/又はその塩含有化合物(CA剤)、スルホン酸基及び/又はその塩含有化合物(SA剤))、及びこれらから選ばれる2種以上の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。CA剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウムが挙げられる。SA剤としては、例えば、リグニンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸が挙げられる。
成分(A)とCA剤及び/又はSA剤とを併用する場合の重量比率の一例を挙げると以下のとおりである。2成分を併用する場合、成分(A)/CA剤又はSA剤=0.1~99.9重量%/0.1~99.9重量%が好ましい。3成分を併用する場合、成分(A)/CA剤とSA剤の合計=0.1~99.8重量%/0.1~99.8重量%/0.1~99.8重量%が好ましい。
-セメント(成分(B)以外)-
成分(B)以外のセメントとしては、例えば、上述のセメント(比表面積又は安息角が成分(B)の範囲を外れるもの)が挙げられる。
成分(B)以外のセメントとしては、例えば、上述のセメント(比表面積又は安息角が成分(B)の範囲を外れるもの)が挙げられる。
水硬性組成物は、例えば、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)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のコンクリートとして有効である。さらに、中流動コンクリート(スランプ値が22~25cmの範囲のコンクリート)、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の範囲のコンクリート)、水中不分離性コンクリート、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又はコンクリートとしても有用である。
[5.水硬性組成物の製造方法]
水硬性組成物の製造方法については特に制限はなく、常法に従い各成分を水と共に添加混合して製造できる。
水硬性組成物の製造方法については特に制限はなく、常法に従い各成分を水と共に添加混合して製造できる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。物性値等の測定方法は、別途記載がない限り、上記に記載した測定方法である。「部」は、特に断りがない限り、重量部を意味する。
[共重合体に関する測定条件]
-重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)-
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にてポリエチレングリコール換算して測定した。GPCの測定条件は、以下の通りである。
測定装置;東ソー製
使用カラム;Shodex Column OH-pak SB-806HQ、SB-804HQ、SB-802.5HQ
溶離液;0.05mM硝酸ナトリウム/アセトニトリル 8/2(v/v)
標準物質;ポリエチレングリコール(東ソー製、GLサイエンス製)
検出器;示差屈折計(東ソー製)
検量線;ポリエチレングリコール基準
-重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)-
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にてポリエチレングリコール換算して測定した。GPCの測定条件は、以下の通りである。
測定装置;東ソー製
使用カラム;Shodex Column OH-pak SB-806HQ、SB-804HQ、SB-802.5HQ
溶離液;0.05mM硝酸ナトリウム/アセトニトリル 8/2(v/v)
標準物質;ポリエチレングリコール(東ソー製、GLサイエンス製)
検出器;示差屈折計(東ソー製)
検量線;ポリエチレングリコール基準
-分散度(Mw/Mn)-
測定した重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の値から算出した。
測定した重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の値から算出した。
(製造例1:共重合体(1)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数40個)64部を投入し、L-アスコルビン酸2.4部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(1)(重量平均分子量16,600、Mw/Mn1.41)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数40個)64部を投入し、L-アスコルビン酸2.4部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(1)(重量平均分子量16,600、Mw/Mn1.41)であった。
(製造例2:共重合体(2)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数53個)64部を投入し、L-アスコルビン酸0.6部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(2)(重量平均分子量19,000、Mw/Mn1.46)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数53個)64部を投入し、L-アスコルビン酸0.6部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(2)(重量平均分子量19,000、Mw/Mn1.46)であった。
(製造例3:共重合体(3)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水130部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数53個)192部、L-アスコルビン酸2.4部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸2部、及び水126部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素1部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(3)(重量平均分子量16,100、Mw/Mn1.47)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水130部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数53個)192部、L-アスコルビン酸2.4部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸2部、及び水126部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素1部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(3)(重量平均分子量16,100、Mw/Mn1.47)であった。
(製造例4:共重合体(4)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数10個)64部を投入し、L-アスコルビン酸0.6部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(4)(重量平均分子量14,500、Mw/Mn1.83)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水193部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数10個)64部を投入し、L-アスコルビン酸0.6部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸14部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水200部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.4部及び水25部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(4)(重量平均分子量14,500、Mw/Mn1.83)であった。
(製造例5:共重合体(5)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水134部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数25個)201部を投入し、L-アスコルビン酸2部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸40部、3-メルカプトプロピオン酸2部、及び水48部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.7部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(5)(重量平均分子量27,000、Mw/Mn1.66)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水134部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数25個)201部を投入し、L-アスコルビン酸2部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸40部、3-メルカプトプロピオン酸2部、及び水48部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.7部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(5)(重量平均分子量27,000、Mw/Mn1.66)であった。
(製造例6:共重合体(6)の製造例)
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水192部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数35個)192部、L-アスコルビン酸2.0部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸12部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水27部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.8部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(6)(重量平均分子量14,800、Mw/Mn1.52)であった。
温度計、攪拌装置、還流装置、および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水192部、メタリルアルコールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数35個)192部、L-アスコルビン酸2.0部を投入し40℃に昇温した後、アクリル酸12部、3-メルカプトプロピオン酸1部、及び水27部を混合したモノマー水溶液と、過酸化水素0.8部及び水34部の混合液とを、各々2時間で、40℃に保持した反応容器に連続滴下した。滴下終了後、温度を保持した状態でさらに1時間反応させることにより共重合体の水溶液を得た。液中の共重合体は、共重合体(6)(重量平均分子量14,800、Mw/Mn1.52)であった。
製造例1~6の共重合体の構成単位の割合と、物性値の一覧を下記表1に示す。
〔表1の脚注〕
n:EO付加モル数
n:EO付加モル数
成分(B)として用いるセメント類は以下のとおりであり、それぞれ表2に示す比表面積、密度を有する。
セメント1:太平洋セメント社製、普通ポルトランドセメント
セメント2:宇部三菱セメント社製、普通ポルトランドセメント
セメント3:太平洋セメント社製、低熱ポルトランドセメント
セメント4:日鉄高炉セメント社製、高炉セメントB種
フライアッシュ5:電源開発社製、フライアッシュII種
セメント1:太平洋セメント社製、普通ポルトランドセメント
セメント2:宇部三菱セメント社製、普通ポルトランドセメント
セメント3:太平洋セメント社製、低熱ポルトランドセメント
セメント4:日鉄高炉セメント社製、高炉セメントB種
フライアッシュ5:電源開発社製、フライアッシュII種
[セメント類に関する測定条件]
-比表面積及び密度-
JIS R5201:2015に準じて、セメント類の比表面積と密度を得た。
-比表面積及び密度-
JIS R5201:2015に準じて、セメント類の比表面積と密度を得た。
-安息角-
固定台を設置し、漏斗(ガラス製、小孔外径1.5cm、内径1.2cm)を地面から入口18±0.5cmの高さにクランプで固定した。アルミバットを漏斗の下に設置し、サンプル50gを漏斗に通しながら自然落下させ、水平面に堆積させた時に粉末の作る角度を前後左右全て測定した。角度の測定には、デジタル角度計(株式会社相互理化学硝子製作所製)を使用した。
固定台を設置し、漏斗(ガラス製、小孔外径1.5cm、内径1.2cm)を地面から入口18±0.5cmの高さにクランプで固定した。アルミバットを漏斗の下に設置し、サンプル50gを漏斗に通しながら自然落下させ、水平面に堆積させた時に粉末の作る角度を前後左右全て測定した。角度の測定には、デジタル角度計(株式会社相互理化学硝子製作所製)を使用した。
実施例1
下記の条件で、セメント1及び2、細骨材、水、消泡剤、共重合体(1)を配合し、モルタルミキサーによる機械練りにより、セメント組成物を調製した。共重合体(1)の添加量は、表3に示した。
なお、セメント1と2の混合物の安息角は、前述と同様の方法で測定を行った。
下記の条件で、セメント1及び2、細骨材、水、消泡剤、共重合体(1)を配合し、モルタルミキサーによる機械練りにより、セメント組成物を調製した。共重合体(1)の添加量は、表3に示した。
なお、セメント1と2の混合物の安息角は、前述と同様の方法で測定を行った。
〔セメント組成物(普通用セメント)の配合・混練条件(初期分散タイプ)〕
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及び2を等量混合(混合物の安息角49.8°)
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及び2を等量混合(混合物の安息角49.8°)
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
実施例2
共重合体(1)を共重合体(2)に変更(表3参照)したほかは、実施例1と同様に行った。
共重合体(1)を共重合体(2)に変更(表3参照)したほかは、実施例1と同様に行った。
実施例3
共重合体(1)を共重合体(3)に変更(表3参照)し、下記の混練・測定条件に従ったほかは、実施例1と同様に行った。
共重合体(1)を共重合体(3)に変更(表3参照)し、下記の混練・測定条件に従ったほかは、実施例1と同様に行った。
〔普通セメントの配合・混練条件(保持タイプ)〕
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及び2を等量混合(混合物の安息角49.8°)
細骨材:掛川産陸砂 (密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→測定
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及び2を等量混合(混合物の安息角49.8°)
細骨材:掛川産陸砂 (密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→測定
実施例4
共重合体(2)の配合量を変更(表3参照)し、下記の混練・測定条件に従ったほかは、実施例2と同様に行った。
共重合体(2)の配合量を変更(表3参照)し、下記の混練・測定条件に従ったほかは、実施例2と同様に行った。
〔低熱用セメントの混練・測定条件〕
-試験条件-
配合:W/C=23.4% W:312、C:1333、S:1217
セメント:セメント3
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58 表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速60s→高速60s→静置5分→低速30s→測定
-試験条件-
配合:W/C=23.4% W:312、C:1333、S:1217
セメント:セメント3
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58 表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速60s→高速60s→静置5分→低速30s→測定
比較例1
共重合体(1)を共重合体(4)に変更(表3参照)したほかは、実施例1と同様に行った。
共重合体(1)を共重合体(4)に変更(表3参照)したほかは、実施例1と同様に行った。
比較例2
共重合体(2)を共重合体(5)に変更(表3参照)したほかは、実施例4と同様に行った。
共重合体(2)を共重合体(5)に変更(表3参照)したほかは、実施例4と同様に行った。
比較例3
共重合体(3)を共重合体(6)に変更(表3参照)したほかは、実施例3と同様に行った。
共重合体(3)を共重合体(6)に変更(表3参照)したほかは、実施例3と同様に行った。
比較例4
下記条件でセメント組成物を調整した以外は、実施例1と同様に行った。
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント4
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
下記条件でセメント組成物を調整した以外は、実施例1と同様に行った。
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント4
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
比較例5
下記条件でセメント組成物を調整した以外は、実施例1と同様に行った。
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及びフライアッシュを等量混合(混合物の安息角52.6°)
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
下記条件でセメント組成物を調整した以外は、実施例1と同様に行った。
-配合条件-
配合:W/C=30% W:308、C:1026、S:1434
セメント:セメント1及びフライアッシュを等量混合(混合物の安息角52.6°)
細骨材:掛川産陸砂(密度:2.58、表面水:0.1%)
消泡剤:プロナール753(東邦化学工業社製)(対セメント0.0005%=1T)20T
-混練条件-
1/2S+C+1/2S→低速10s→W→低速30s→高速90s→静置3分→低速30s→測定
実施例1~6及び比較例1~5で調製した水硬性組成物を用いて、下記スランプ試験によりフロー値を測定した。
[水硬性組成物に関する測定条件]
-スランプ試験-
JIS-A-1101(フレッシュセメント組成物の頂点から落下した際の広がりをフロー値として測定)に準拠し、測定した。測定は、強制二軸ミキサから排出した直後(混練直後)及び60分後の各サンプルを用いて行った。
-スランプ試験-
JIS-A-1101(フレッシュセメント組成物の頂点から落下した際の広がりをフロー値として測定)に準拠し、測定した。測定は、強制二軸ミキサから排出した直後(混練直後)及び60分後の各サンプルを用いて行った。
成分(A)の代わりの、EO付加モル数が低い単量体に由来する成分(A’)と、成分(B)との組み合わせである比較例1~3の組成物は、混練直後及び60分後のフロー値が低かったのに対し、成分(A)及び(B)の組み合わせである実施例の組成物は、いずれのフロー値も大きく、施工性が良好であった。
また(B)成分が本願発明の範囲外である比較例4では、フロー値が高くなりすぎるため材料分離しやすくなってしまう懸念があった。比較例5では、フロー値が低いため施工性に劣った。
このことは、本発明の水硬性組成物が、良好な施工性を示すことができることを示している。
また(B)成分が本願発明の範囲外である比較例4では、フロー値が高くなりすぎるため材料分離しやすくなってしまう懸念があった。比較例5では、フロー値が低いため施工性に劣った。
このことは、本発明の水硬性組成物が、良好な施工性を示すことができることを示している。
Claims (4)
- 下記成分(A)及び(B)を含有する水硬性組成物。
成分(A):下記一般式(1)で表される単量体に由来する構成単位(I)、下記一般式(2)で表される単量体に由来する構成単位(II)、及び下記一般式(3)で表される単量体に由来する構成単位(III)からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の構成単位を有する共重合体。
成分(B):安息角が46~51°である、セメント - 前記成分(A)が、前記構成単位(I)を少なくとも有する共重合体である、請求項1に記載の水硬性組成物。
- 前記構成単位(I)が、一般式(1)中のR2がメチル基である単量体に由来する構成単位(I-A)を少なくとも含む、請求項1又は2に記載の水硬性組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005877A JP2022110459A (ja) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 水硬性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005877A JP2022110459A (ja) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 水硬性組成物 |
Publications (1)
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