JP3071257B2 - 水硬性無機質材料用配合剤 - Google Patents
水硬性無機質材料用配合剤Info
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- JP3071257B2 JP3071257B2 JP23870191A JP23870191A JP3071257B2 JP 3071257 B2 JP3071257 B2 JP 3071257B2 JP 23870191 A JP23870191 A JP 23870191A JP 23870191 A JP23870191 A JP 23870191A JP 3071257 B2 JP3071257 B2 JP 3071257B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメント、モルタル及
び／又はコンクリート等、水硬性無機質材料用配合剤に
関する。
び／又はコンクリート等、水硬性無機質材料用配合剤に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント、モルタル及び／又はコ
ンクリートのひび割れ防止、耐水性、耐摩耗性、耐薬品
性、耐久性の向上のために、ポリマーエマルジョン・ラ
テックスを添加剤として用いる方法が知られている。
ンクリートのひび割れ防止、耐水性、耐摩耗性、耐薬品
性、耐久性の向上のために、ポリマーエマルジョン・ラ
テックスを添加剤として用いる方法が知られている。
【０００３】しかしながら、このようなポリマーエマル
ジョン・ラテックスを配合したセメント、モルタル、コ
ンクリートは、ひび割れについて充分な効果が得られて
いない。
ジョン・ラテックスを配合したセメント、モルタル、コ
ンクリートは、ひび割れについて充分な効果が得られて
いない。
【０００４】また、スルホン酸基含有基でＮ位が置換さ
れたＮ−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸アミド誘
導体と、該アミド誘導体と共重合可能な他のモノマーと
の共重合体又はその塩（以下、ＡＭＰＳ等の共重合体と
略称）を用いることにより、分散剤、減水剤、流動化剤
などとして優れた性能が発揮されることも既に知られて
いる。
れたＮ−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸アミド誘
導体と、該アミド誘導体と共重合可能な他のモノマーと
の共重合体又はその塩（以下、ＡＭＰＳ等の共重合体と
略称）を用いることにより、分散剤、減水剤、流動化剤
などとして優れた性能が発揮されることも既に知られて
いる。
【０００５】しかし所期の流動性を得るためにはＡＭＰ
Ｓ等の共重合体の多量の添加が必要であり、しかも、セ
メント、モルタル、コンクリートのひび割れに対して該
ＡＭＰＳ等の共重合体が効果を有することは、未だ知ら
れていない。
Ｓ等の共重合体の多量の添加が必要であり、しかも、セ
メント、モルタル、コンクリートのひび割れに対して該
ＡＭＰＳ等の共重合体が効果を有することは、未だ知ら
れていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、セメント、
モルタル、コンクリート等の水硬性無機質材料の従来の
欠点を解消し、硬化体のひび割れ防止、流動性向上及び
可使時間を延ばすことのできる水硬性無機質材料用配合
剤を提供することを目的とする。
モルタル、コンクリート等の水硬性無機質材料の従来の
欠点を解消し、硬化体のひび割れ防止、流動性向上及び
可使時間を延ばすことのできる水硬性無機質材料用配合
剤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、（ａ）
分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合を有する
不飽和単量体を共重合モノマーとして含み、かつ平均粒
子径が２００ｎｍ以下のポリマーエマルジョン・ラテッ
クス、（ｂ）スルホン酸基含有基でＮ位で置換されたＮ
−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸アミド誘導体
と、該アミド誘導体と共重合可能なアクリル系又はメタ
クリル系モノマーとの共重合体またはその塩（以下、Ａ
ＭＰＳ等の共重合体とも言う）、を必須成分とすること
を特徴とする水硬性無機質材料用配合剤が提供される。
分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合を有する
不飽和単量体を共重合モノマーとして含み、かつ平均粒
子径が２００ｎｍ以下のポリマーエマルジョン・ラテッ
クス、（ｂ）スルホン酸基含有基でＮ位で置換されたＮ
−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸アミド誘導体
と、該アミド誘導体と共重合可能なアクリル系又はメタ
クリル系モノマーとの共重合体またはその塩（以下、Ａ
ＭＰＳ等の共重合体とも言う）、を必須成分とすること
を特徴とする水硬性無機質材料用配合剤が提供される。
【０００８】本発明者等は、セメント、モルタル、コン
クリート等水硬性無機質材料の硬化体のひび割れ防止、
該材料の流動性の向上（所謂、スランプロスの防止）及
び可使時間を延ばすことのできる、水硬性無機質材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、前記ポリマーエマルジョ
ン・ラテックスとＡＭＰＳ等の共重合体を組み合わせ
て、水硬性無機質材料に配合することにより流動性の向
上及び可使時間を延ばすことができる作業性の向上した
水硬化性無機質材料を得ることができると共に、意外に
も硬化体のひび割れを極めて有効に防止しうることを見
い出し、本発明に至った。
クリート等水硬性無機質材料の硬化体のひび割れ防止、
該材料の流動性の向上（所謂、スランプロスの防止）及
び可使時間を延ばすことのできる、水硬性無機質材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、前記ポリマーエマルジョ
ン・ラテックスとＡＭＰＳ等の共重合体を組み合わせ
て、水硬性無機質材料に配合することにより流動性の向
上及び可使時間を延ばすことができる作業性の向上した
水硬化性無機質材料を得ることができると共に、意外に
も硬化体のひび割れを極めて有効に防止しうることを見
い出し、本発明に至った。
【０００９】本発明において、（ａ）分子内にカルボキ
シル基とエチレン性二重結合を有する不飽和単量体を共
重合モノマーとして含み、かつ平均粒子径が２００ｎｍ
以下のポリマーエマルジョン・ラテックスと（ｂ）ＡＭ
ＰＳ等の共重合体とを併用することにより、水硬性無機
質材料の硬化体のひび割れが、充分に防止しうる理由は
明らかではないが、ＡＭＰＳ等の共重合体は、官能性ス
ルホン酸基を有するため、水和層を厚く持つと推定でき
る。セメント硬化体がひび割れを起す原因としては、硬
化速度と乾燥収縮の違いが生じる為、ひび割れが起こる
と推定される。従って、ＡＭＰＳ等の共重合体の保水性
を利用し、セメントの硬化、乾燥速度を調整することで
ひび割れが防止できると推定される。
シル基とエチレン性二重結合を有する不飽和単量体を共
重合モノマーとして含み、かつ平均粒子径が２００ｎｍ
以下のポリマーエマルジョン・ラテックスと（ｂ）ＡＭ
ＰＳ等の共重合体とを併用することにより、水硬性無機
質材料の硬化体のひび割れが、充分に防止しうる理由は
明らかではないが、ＡＭＰＳ等の共重合体は、官能性ス
ルホン酸基を有するため、水和層を厚く持つと推定でき
る。セメント硬化体がひび割れを起す原因としては、硬
化速度と乾燥収縮の違いが生じる為、ひび割れが起こる
と推定される。従って、ＡＭＰＳ等の共重合体の保水性
を利用し、セメントの硬化、乾燥速度を調整することで
ひび割れが防止できると推定される。
【００１０】本発明のセメント、モルタル及び/又はコ
ンクリート等水硬性無機質材用配合剤の（ａ）成分であ
るポリマーエマルジョン・ラテックスは不飽和単量体を
乳化重合することによって得ることができる。本発明で
使用する不飽和単量体としてはエチレン性二重結合をも
つアクリル酸エステル(例えば、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2-エ
チルヘキシル)、メタクリル酸エステル(例えばメタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸オクチル)、スチレン、α-メチルスチ
レン等のスチレン類、ブタジエン、イソプレン等のジエ
ン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル類、
アクリロニトリル、α−メチルアクリロニトリル等のニ
トリル類等が挙げられる。
ンクリート等水硬性無機質材用配合剤の（ａ）成分であ
るポリマーエマルジョン・ラテックスは不飽和単量体を
乳化重合することによって得ることができる。本発明で
使用する不飽和単量体としてはエチレン性二重結合をも
つアクリル酸エステル(例えば、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2-エ
チルヘキシル)、メタクリル酸エステル(例えばメタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸オクチル)、スチレン、α-メチルスチ
レン等のスチレン類、ブタジエン、イソプレン等のジエ
ン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニル類、
アクリロニトリル、α−メチルアクリロニトリル等のニ
トリル類等が挙げられる。
【００１１】また、セメントの分散性を向上するために
分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合を有する
不飽和単量体を共重合させたものがより好ましく使用さ
れる。このような分子内にカルボキシル基とエチレン性
二重結合を有する不飽和単量体としては、アクリル酸、
メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸及びこれらのハーフエステル、ハーフアマイド
ないしこれらの塩などが挙げられるが、メタクリル酸を
０．１〜５重量%共重合させておくことが特に好まし
い。
分子内にカルボキシル基とエチレン性二重結合を有する
不飽和単量体を共重合させたものがより好ましく使用さ
れる。このような分子内にカルボキシル基とエチレン性
二重結合を有する不飽和単量体としては、アクリル酸、
メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸及びこれらのハーフエステル、ハーフアマイド
ないしこれらの塩などが挙げられるが、メタクリル酸を
０．１〜５重量%共重合させておくことが特に好まし
い。
【００１２】更に、強度、耐水性を向上させるため１分
子中に複数の官能基を有する架橋剤及び／又は反応性不
飽和単量体を共重合させることが好ましい。これらの架
橋剤及び反応性不飽和単量体としてはトリメチロールプ
ロパントリアクリレート、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、ビスフェノールAポリオキシ
エチレン付加体ジ(メタ)アクリレート、トリアリルイソ
シアヌレート、N-メチロールアクリルアミドなどが挙げ
られるが、前記不飽和単量体に対し０．１〜５重量％共
重合させて用いることが好ましい。
子中に複数の官能基を有する架橋剤及び／又は反応性不
飽和単量体を共重合させることが好ましい。これらの架
橋剤及び反応性不飽和単量体としてはトリメチロールプ
ロパントリアクリレート、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、ビスフェノールAポリオキシ
エチレン付加体ジ(メタ)アクリレート、トリアリルイソ
シアヌレート、N-メチロールアクリルアミドなどが挙げ
られるが、前記不飽和単量体に対し０．１〜５重量％共
重合させて用いることが好ましい。
【００１３】本発明で最も好ましく使用されるポリマー
エマルジョン・ラテックスは、 コア・シエル型異層化
構造を有し、コア部とシエル部を構成する不飽和単量体
の重量比が35/65〜90/10であるポリマー微粒子からな
り、かつ、コア部の不飽和単量体の重量組成が アルキル基の炭素数が1〜8である 55〜100重量% アクリル酸アルキルエステル アルキル基の炭素数が1〜4である 0〜45重量% メタクリル酸アルキルエステル 架 橋 剤 0〜5重量% であって、シエル部の不飽和単量体の重量組成が アルキル基の炭素数が1〜8である 5〜49.9重量% アクリル酸アルキルエステル アルキル基の炭素数が1〜4である 45〜90重量% メタクリル酸アルキルエステル エチレン性不飽和カルボン酸ないしその塩 0.1〜5重量% 架 橋 剤 0〜5重量% を必須成分としたものである。というのは、かかるポリ
マーエマルジョン・ラテックスはコンクリート調合時に
用いる使用水量を低下することができ、更にはポリマー
セメントモルタル、コンクリート硬化体の耐久性、耐候
性及び中性化防止能を向上できるといった顕著な作用効
果を有するからである。
エマルジョン・ラテックスは、 コア・シエル型異層化
構造を有し、コア部とシエル部を構成する不飽和単量体
の重量比が35/65〜90/10であるポリマー微粒子からな
り、かつ、コア部の不飽和単量体の重量組成が アルキル基の炭素数が1〜8である 55〜100重量% アクリル酸アルキルエステル アルキル基の炭素数が1〜4である 0〜45重量% メタクリル酸アルキルエステル 架 橋 剤 0〜5重量% であって、シエル部の不飽和単量体の重量組成が アルキル基の炭素数が1〜8である 5〜49.9重量% アクリル酸アルキルエステル アルキル基の炭素数が1〜4である 45〜90重量% メタクリル酸アルキルエステル エチレン性不飽和カルボン酸ないしその塩 0.1〜5重量% 架 橋 剤 0〜5重量% を必須成分としたものである。というのは、かかるポリ
マーエマルジョン・ラテックスはコンクリート調合時に
用いる使用水量を低下することができ、更にはポリマー
セメントモルタル、コンクリート硬化体の耐久性、耐候
性及び中性化防止能を向上できるといった顕著な作用効
果を有するからである。
【００１４】本発明で用いるポリマーエマルジョン・ラ
テックスの乳化重合用乳化剤としては下記のアニオン性
及びノニオン性のものが用いられる。 〔アニオン性乳化剤の代表例〕 (1) ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルス
ルホネート・サルフェート塩
テックスの乳化重合用乳化剤としては下記のアニオン性
及びノニオン性のものが用いられる。 〔アニオン性乳化剤の代表例〕 (1) ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルス
ルホネート・サルフェート塩
【化１】 Ｒ1：Ｃ6〜20のアルキル基 ｎ ：0〜100好ましくは5〜40 Ｍ1：１価又は２価の陽イオン (2) ポリオキシアルキレンアルキルエーテルサルフェー
ト塩
ト塩
【化２】Ｒ1−Ｏ−(ＡＯ)ｎ−ＳＯ3Ｍ1 (式中、R1、A、n及びM1は前記と同じ) （３） ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル
サルフェート塩
サルフェート塩
【化３】 (式中、R1、A、n及びM1は前記と同じ)
【化４】 Ｍ1,Ａ,ｎ：前記と同じ Ｒ2：水素原子又はメチル基 Ｒ3：Ｃ1〜Ｃ30のアルキル基、アルケニル基又はアルキ
ル基もしくはアルケニル基を有するフェニル基、脂肪酸
残基
ル基もしくはアルケニル基を有するフェニル基、脂肪酸
残基
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】 (式中、Ｍ1,Ａ,ｎ,Ｒ2及びＲ3は前記と同じ ｍ：０，１ Ｒ4：-ＣＨ2-、-ＣＨ2ＣＨ2-又はフェニレン基
【化９】 〔ノニオン性乳化剤の代表例〕
【化１０】(10) ポリオキシアルキレンアルキルアリー
ルエーテル (式中、pは0〜100好ましくは5〜70、Ｒ2,Ａは前記と同
じ）
ルエーテル (式中、pは0〜100好ましくは5〜70、Ｒ2,Ａは前記と同
じ）
【化１１】(11) ポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル Ｒ1−Ｏ−(ＡＯ)ｐＨ （式中、R1,A及びpは前記と同じ）
ル Ｒ1−Ｏ−(ＡＯ)ｐＨ （式中、R1,A及びpは前記と同じ）
【００１５】これらアニオン性乳化剤およびノニオン性
乳化剤はそれぞれ単独もしくは2種以上併用することが
できるが、分子内にエチレンオキサイドおよびプロピレ
ンオキサイド基を有する乳化剤を1種以上用いるのが好
ましい。更に好ましくは、アニオン性乳化剤として前記
(1)の化合物を、ノニオン性乳化剤として前記(10)又は
(11)の化合物を1種以上用いるのが望ましい。
乳化剤はそれぞれ単独もしくは2種以上併用することが
できるが、分子内にエチレンオキサイドおよびプロピレ
ンオキサイド基を有する乳化剤を1種以上用いるのが好
ましい。更に好ましくは、アニオン性乳化剤として前記
(1)の化合物を、ノニオン性乳化剤として前記(10)又は
(11)の化合物を1種以上用いるのが望ましい。
【００１６】また、これらの乳化剤は不飽和単量体に対
し０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範
囲で用いるのがよい。重合開始剤としては、過酸化水素
単独または過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビ
ン酸などのカルボン酸との組合せや、過酸化水素と、シ
ュウ酸、スルフィン酸およびこれらの塩類又はオキシア
ルデヒド類、水溶性鉄塩などとの組合せ、過硫酸塩、過
炭酸塩、過硼酸塩類などの過酸化物及び２，２′−アゾ
ビス(2-アミノジプロパン)とその塩、２，２′-アゾビ
ス(Ｎ，Ｎ′-ジメチレン-イソブチルアミジン)とその
塩、４，４′-アゾビス(４−シアノ吉草酸)とその塩等
の水溶性アゾ系開始剤が使用可能である。本発明で用い
るポリマーエマルジョン・ラテックスの調製には上記水
溶性アゾ系開始剤を不飽和単量体混合物の０．１〜３重
量％用いる事が好ましい。
し０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範
囲で用いるのがよい。重合開始剤としては、過酸化水素
単独または過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビ
ン酸などのカルボン酸との組合せや、過酸化水素と、シ
ュウ酸、スルフィン酸およびこれらの塩類又はオキシア
ルデヒド類、水溶性鉄塩などとの組合せ、過硫酸塩、過
炭酸塩、過硼酸塩類などの過酸化物及び２，２′−アゾ
ビス(2-アミノジプロパン)とその塩、２，２′-アゾビ
ス(Ｎ，Ｎ′-ジメチレン-イソブチルアミジン)とその
塩、４，４′-アゾビス(４−シアノ吉草酸)とその塩等
の水溶性アゾ系開始剤が使用可能である。本発明で用い
るポリマーエマルジョン・ラテックスの調製には上記水
溶性アゾ系開始剤を不飽和単量体混合物の０．１〜３重
量％用いる事が好ましい。
【００１７】本発明で用いるポリマーエマルジョン・ラ
テックスは、上記不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を
用い、下記の一般的な乳化重合法により調製することが
できる。すなわち、水相に乳化剤を溶解し、コア部不飽
和単量体の一部を可溶化させた後、重合開始剤を入れ、
次いでコア部不飽和単量体、シェル部不飽和単量体の順
にそのまま滴下するモノマー滴下法あるいは乳化剤、水
の一部と、不飽和単量体を予め混合乳化して滴下するプ
レ乳化法により乳化重合を行なう方法のいずれでも調製
できるが、乳化重合の欠点である重合釜あるいは撹拌羽
根等への重合物の付着量を低減するにはプレ乳化法の使
用がより好ましい。特に、コア・シェル型異層化構造を
有するポリマーエマルジョン・ラテックスを製造する際
の留意点は、コア部の重合とシェル部の重合がブロック
型の結合となる点であり、従って、コア部の重合終了
後、数分から数時間の熟成を行うことが好ましい。本発
明で用いるポリマーエマルジョン・ラテックスは固形分
40重量%時の粘度が10〜1000cp(ブルックフィールド型粘
度計)であって、作業性が良好であり、また低粘度のも
のでは固形分を５０％以上含有させることも可能であ
る。
テックスは、上記不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を
用い、下記の一般的な乳化重合法により調製することが
できる。すなわち、水相に乳化剤を溶解し、コア部不飽
和単量体の一部を可溶化させた後、重合開始剤を入れ、
次いでコア部不飽和単量体、シェル部不飽和単量体の順
にそのまま滴下するモノマー滴下法あるいは乳化剤、水
の一部と、不飽和単量体を予め混合乳化して滴下するプ
レ乳化法により乳化重合を行なう方法のいずれでも調製
できるが、乳化重合の欠点である重合釜あるいは撹拌羽
根等への重合物の付着量を低減するにはプレ乳化法の使
用がより好ましい。特に、コア・シェル型異層化構造を
有するポリマーエマルジョン・ラテックスを製造する際
の留意点は、コア部の重合とシェル部の重合がブロック
型の結合となる点であり、従って、コア部の重合終了
後、数分から数時間の熟成を行うことが好ましい。本発
明で用いるポリマーエマルジョン・ラテックスは固形分
40重量%時の粘度が10〜1000cp(ブルックフィールド型粘
度計)であって、作業性が良好であり、また低粘度のも
のでは固形分を５０％以上含有させることも可能であ
る。
【００１８】また、本発明で用いるこれらのポリマーエ
マルジョン・ラテックスにおいて、その平均粒子径は２
００ｎｍ以下である。平均粒子径が大きくなると、セメ
ントモルタル及び／又はコンクリートの強度、耐候性、
耐久性、耐水性、中性化防止の改善効果が不充分である
と共に、小さい粒子径のものに比べ、その使用量が多く
なるので好ましくない。
マルジョン・ラテックスにおいて、その平均粒子径は２
００ｎｍ以下である。平均粒子径が大きくなると、セメ
ントモルタル及び／又はコンクリートの強度、耐候性、
耐久性、耐水性、中性化防止の改善効果が不充分である
と共に、小さい粒子径のものに比べ、その使用量が多く
なるので好ましくない。
【００１９】ポリマーエマルジョン・ラテックスのセメ
ント、モルタル及び/又はコンクリートに対する混和量
は、固形分として０．３〜１２重量％好ましくは０．５
〜１０重量％である。０．３重量％未満では耐久性、耐
水性、中性化防止の観点から好ましくない。また１２重
量％を越えると、セメント硬化体の特徴である圧縮強度
が低下し好ましくない。
ント、モルタル及び/又はコンクリートに対する混和量
は、固形分として０．３〜１２重量％好ましくは０．５
〜１０重量％である。０．３重量％未満では耐久性、耐
水性、中性化防止の観点から好ましくない。また１２重
量％を越えると、セメント硬化体の特徴である圧縮強度
が低下し好ましくない。
【００２０】本発明の水硬性無機質材料用配合剤の
（ｂ）成分の共重合体としては、スルホン酸基含有基で
Ｎ置換されたＮ−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸
アミド誘導体と、このアミド誘導体と共重合可能な他の
モノマーとの共重合体が用いられる。アミド誘導体とし
ては下記化１２で表わされるものが代表的であり、ま
た、−Ｒ2ＳＯ3Ｘ基に代えて、−Ｒ2ＯＳＯ3Ｘ基でＮ置
換したものも使用できる。
（ｂ）成分の共重合体としては、スルホン酸基含有基で
Ｎ置換されたＮ−置換−α，β−不飽和モノカルボン酸
アミド誘導体と、このアミド誘導体と共重合可能な他の
モノマーとの共重合体が用いられる。アミド誘導体とし
ては下記化１２で表わされるものが代表的であり、ま
た、−Ｒ2ＳＯ3Ｘ基に代えて、−Ｒ2ＯＳＯ3Ｘ基でＮ置
換したものも使用できる。
【化１２】 (式中、Ｒ1：水素または低級アルキル基、 Ｒ2：炭素数１〜４の直鎖または分岐状アルキレン基 Ｘ ：水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモ
ニウム、有機アンモニウム）
ニウム、有機アンモニウム）
【００２１】このアミド誘導体としては、２−アクリル
アミドエタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、３−メタクリルアミドプロ
パンスルホン酸、またはこれらの塩が挙げられる。この
塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩等の有
機アンモニウム塩が用いられる。
アミドエタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、３−メタクリルアミドプロ
パンスルホン酸、またはこれらの塩が挙げられる。この
塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、アミン塩、アルカノールアミン塩等の有
機アンモニウム塩が用いられる。
【００２２】アミド誘導体と共重合可能な他のモノマー
としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イ
タコン酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン
酸、これら不飽和カルボン酸の１〜４０モルエチレンオ
キサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加物、
不飽和カルボン酸と炭素鎖長１〜１８のアルコールとの
エステル、不飽和カルボン酸のアミド、酢酸ビニル等の
不飽和エーテル、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル等の不飽和ニトリル、スチレン、イソブチレン、イソ
アミレン等の炭素数４〜１２の不飽和炭化水素が挙げら
れる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸
アミド、メタクリル酸アミド等のアクリルまたはメタク
リル系モノマーが好適である。また、マレイン酸、その
エステル、アミド、あるいは酢酸ビニルも好適に使用で
きる。これらのモノマーは、１種または２種以上組み合
わせて使用することができる。
としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イ
タコン酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン
酸、これら不飽和カルボン酸の１〜４０モルエチレンオ
キサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加物、
不飽和カルボン酸と炭素鎖長１〜１８のアルコールとの
エステル、不飽和カルボン酸のアミド、酢酸ビニル等の
不飽和エーテル、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル等の不飽和ニトリル、スチレン、イソブチレン、イソ
アミレン等の炭素数４〜１２の不飽和炭化水素が挙げら
れる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸
アミド、メタクリル酸アミド等のアクリルまたはメタク
リル系モノマーが好適である。また、マレイン酸、その
エステル、アミド、あるいは酢酸ビニルも好適に使用で
きる。これらのモノマーは、１種または２種以上組み合
わせて使用することができる。
【００２３】本発明の（ｂ）成分の共重合体は、（イ）
アミド誘導体と（ロ）他のモノマーとの共重合比がモル
比で（イ）／（ロ）＝９９／１〜１０／９０の範囲が好
ましく、さらに好ましくは９７／３〜２０／８０であ
る。また、（ｂ）成分の共重合体は、重量平均分子量が
５，０００〜５００，０００の範囲にあることが好まし
く、さらに好ましくは７，０００〜４００，０００であ
る。分子量が小さすぎるとスランプ保持力が劣り、一
方、大きくなりすぎると、水溶液の粘度が高くなって、
取扱いが困難となる。
アミド誘導体と（ロ）他のモノマーとの共重合比がモル
比で（イ）／（ロ）＝９９／１〜１０／９０の範囲が好
ましく、さらに好ましくは９７／３〜２０／８０であ
る。また、（ｂ）成分の共重合体は、重量平均分子量が
５，０００〜５００，０００の範囲にあることが好まし
く、さらに好ましくは７，０００〜４００，０００であ
る。分子量が小さすぎるとスランプ保持力が劣り、一
方、大きくなりすぎると、水溶液の粘度が高くなって、
取扱いが困難となる。
【００２４】本発明のＡＭＰＳ共重合体は、例えばラジ
カル重合などにより合成できるが、ラジカル開始剤とし
て過硫酸塩と、亜硫酸塩類とを組み合わせた酸化還元系
開始剤を用い、水溶液重合ないしは懸濁重合により、前
記（イ）および（ロ）成分を共重合させることにより得
たものが好ましい。過硫酸塩としては、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等が用いられ
る。また、亜硫酸塩類として、亜硫酸ナトリウム、亜硫
酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム、ピロ亜
硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸アン
モニウム等が用いられる。特に、過硫酸アンモニウムと
重亜硫酸カリウムとを組み合わせた酸化還元系重合開始
剤が好ましい。共重合反応に際しては、前記（イ）成分
と（ロ）成分とを同時に反応系中に添加してもよく、ま
た、（イ）成分中に（ロ）成分を添加してもよい。
カル重合などにより合成できるが、ラジカル開始剤とし
て過硫酸塩と、亜硫酸塩類とを組み合わせた酸化還元系
開始剤を用い、水溶液重合ないしは懸濁重合により、前
記（イ）および（ロ）成分を共重合させることにより得
たものが好ましい。過硫酸塩としては、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等が用いられ
る。また、亜硫酸塩類として、亜硫酸ナトリウム、亜硫
酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム、ピロ亜
硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸アン
モニウム等が用いられる。特に、過硫酸アンモニウムと
重亜硫酸カリウムとを組み合わせた酸化還元系重合開始
剤が好ましい。共重合反応に際しては、前記（イ）成分
と（ロ）成分とを同時に反応系中に添加してもよく、ま
た、（イ）成分中に（ロ）成分を添加してもよい。
【００２５】本発明においては、更に、微粒子シリカ
(シリカフューム)、フライアッシュ、高炉スラグ等の躯
体材と併用することにより、耐久性を一層向上させるこ
とができるが、この中でも特にシリカフュームが優れて
いる。シリカフュームは、粉体で加えても効果がある
が、本発明のポリマーエマルジョン・ラテックスと予め
混練すると、シリカフュームの凝集がなく、両材が均一
に分散され、ポリマーセメントの耐久性が著しく向上す
る。シリカフュームの粒径は一次粒子径０．１μｍ以
下、一部凝集した二次粒子径は１．０μｍ〜１００μｍ
のものが、またＳiＯ2の純度７０％以上のものが好まし
い。
(シリカフューム)、フライアッシュ、高炉スラグ等の躯
体材と併用することにより、耐久性を一層向上させるこ
とができるが、この中でも特にシリカフュームが優れて
いる。シリカフュームは、粉体で加えても効果がある
が、本発明のポリマーエマルジョン・ラテックスと予め
混練すると、シリカフュームの凝集がなく、両材が均一
に分散され、ポリマーセメントの耐久性が著しく向上す
る。シリカフュームの粒径は一次粒子径０．１μｍ以
下、一部凝集した二次粒子径は１．０μｍ〜１００μｍ
のものが、またＳiＯ2の純度７０％以上のものが好まし
い。
【００２６】更に本発明において、鉄筋入りセメント、
モルタル及び/又はコンクリートの耐久性を一層向上さ
せるには、防錆剤の併用が有効である。併用可能な防錆
剤としては、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、リン酸
塩、有機リン酸塩、アミン類、アルキルフェノール類、
メルカプタン類、ニトロ化合物などがあるが、本発明の
ポリマーエマルジョン・ラテックスと有機リン酸塩系防
錆剤更に望ましくは1-ヒドロキシエタン−１，１−ジホ
スホン酸塩等の1-ヒドロキシアルカン−１，１−ジホス
ホン酸塩とを併用することにより市販品の亜硝酸塩に比
べ低濃度で著しい耐久性向上効果が得られる。
モルタル及び/又はコンクリートの耐久性を一層向上さ
せるには、防錆剤の併用が有効である。併用可能な防錆
剤としては、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、リン酸
塩、有機リン酸塩、アミン類、アルキルフェノール類、
メルカプタン類、ニトロ化合物などがあるが、本発明の
ポリマーエマルジョン・ラテックスと有機リン酸塩系防
錆剤更に望ましくは1-ヒドロキシエタン−１，１−ジホ
スホン酸塩等の1-ヒドロキシアルカン−１，１−ジホス
ホン酸塩とを併用することにより市販品の亜硝酸塩に比
べ低濃度で著しい耐久性向上効果が得られる。
【００２７】又、本発明を実施するにあたり、必要に応
じて、ノニオン性、アニオン性の高分子物質、着色顔
料、キレート剤、防腐剤、pH調整剤、可塑剤、早強剤、
遅硬剤、導電(帯電防止)剤、躯体材(白土類)ならびに強
化剤を補助添加成分として用いてもよい。
じて、ノニオン性、アニオン性の高分子物質、着色顔
料、キレート剤、防腐剤、pH調整剤、可塑剤、早強剤、
遅硬剤、導電(帯電防止)剤、躯体材(白土類)ならびに強
化剤を補助添加成分として用いてもよい。
【００２８】
セメント/硬化促進剤/(a)成分/(b)成分/水＝52.2/13.1/
2.1/0.2/32.4（重量比） セメント：中央セメント（株）製ポルトランドセメント 硬化促進剤：三菱マテリアル（株）製 硬化エース （ａ）成分（ポリマーエマルジョン・ラテックス） アクリルポリマーエマルジョンＡ 〔組成〕 BA/MMA/MA/TMPT＝67.1/28.8/0.1/4.0 コアシェル構造 アクリルポリマーエマルジョンＢ 〔組成〕 BA/MMA/MA/TMPT/AMPS/N-MAM＝49/49/0.2/1.8 BA:ブチルアクリレート MMA:メチルメタクリレート MA:メタクリル酸 TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレートN-MAM:N-メチロールアクリルアミド （ｂ）成分（AMPS共重合体） メチルメタクリレート(MMA)/2-アクリル酸アミド 2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)共重合体
2.1/0.2/32.4（重量比） セメント：中央セメント（株）製ポルトランドセメント 硬化促進剤：三菱マテリアル（株）製 硬化エース （ａ）成分（ポリマーエマルジョン・ラテックス） アクリルポリマーエマルジョンＡ 〔組成〕 BA/MMA/MA/TMPT＝67.1/28.8/0.1/4.0 コアシェル構造 アクリルポリマーエマルジョンＢ 〔組成〕 BA/MMA/MA/TMPT/AMPS/N-MAM＝49/49/0.2/1.8 BA:ブチルアクリレート MMA:メチルメタクリレート MA:メタクリル酸 TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレートN-MAM:N-メチロールアクリルアミド （ｂ）成分（AMPS共重合体） メチルメタクリレート(MMA)/2-アクリル酸アミド 2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)共重合体
【００２９】実施例２〜８、比較例１〜５ 下記表１に示す配合剤を用いた以外は実施例１と同様に
して水硬性無機質材料の硬化体を得た。
して水硬性無機質材料の硬化体を得た。
【００３０】以上、得られた実施例１〜８、比較例１〜
５の水硬化体について各種性能試験を行ない、結果を表
１に示す。 試験方法： 硬化体組成を表記の様に配合し、ＪＩＳ Ｒ５２０１の
パドルミキサーで、空練り３０秒、その後１分３０秒混
練を行う。混練終了後、硬化体試験用ジグ（４×４×１
６ｃｍ）に入れ、１．５ｃｍφ×８．０ｃｍのボルトを
差し込み、室温に放置し、金型をはずし、室温に放置
し、ひび割れ状態を観察する。ひび割れがなければ○、
ひび割れが起これば×で評価した。尚、曲げ強度、圧縮
強度については硬化後７日目に測定した。強度測定用の
硬化試験体には、ボルトを差し込まなかった。
５の水硬化体について各種性能試験を行ない、結果を表
１に示す。 試験方法： 硬化体組成を表記の様に配合し、ＪＩＳ Ｒ５２０１の
パドルミキサーで、空練り３０秒、その後１分３０秒混
練を行う。混練終了後、硬化体試験用ジグ（４×４×１
６ｃｍ）に入れ、１．５ｃｍφ×８．０ｃｍのボルトを
差し込み、室温に放置し、金型をはずし、室温に放置
し、ひび割れ状態を観察する。ひび割れがなければ○、
ひび割れが起これば×で評価した。尚、曲げ強度、圧縮
強度については硬化後７日目に測定した。強度測定用の
硬化試験体には、ボルトを差し込まなかった。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】実施例及び比較例からも明らかなよう
に、本発明の水硬性無機質材料用配合剤を使用すること
により、水硬性無機質材料の流動性が向上し、可使時間
を延ばすことができる。そして硬化体はひび割れが防止
できるという効果がある。
に、本発明の水硬性無機質材料用配合剤を使用すること
により、水硬性無機質材料の流動性が向上し、可使時間
を延ばすことができる。そして硬化体はひび割れが防止
できるという効果がある。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−291840（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177345（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−182333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−30648（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−210052（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−24894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−260453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−210554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−191043（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 24/26
Claims (1)
- 【請求項１】 （ａ）分子内にカルボキシル基とエチレ
ン性二重結合を有する不飽和単量体を共重合モノマーと
して含み、かつ平均粒子径が２００ｎｍ以下のポリマー
エマルジョン・ラテックス、（ｂ）スルホン酸基含有基
でＮ位で置換されたＮ−置換−α，β−不飽和モノカル
ボン酸アミド誘導体と、該アミド誘導体と共重合可能な
アクリル系又はメタクリル系モノマーとの共重合体また
はその塩、を必須成分とすることを特徴とする水硬性無
機質材料用配合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23870191A JP3071257B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 水硬性無機質材料用配合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23870191A JP3071257B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 水硬性無機質材料用配合剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551246A JPH0551246A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3071257B2 true JP3071257B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=17034008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23870191A Expired - Fee Related JP3071257B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 水硬性無機質材料用配合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071257B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4679706B2 (ja) * | 2000-09-28 | 2011-04-27 | 電気化学工業株式会社 | 高強度セメント混和材及びそれを用いたセメント組成物 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP23870191A patent/JP3071257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551246A (ja) | 1993-03-02 |
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