JP4330615B2 - Cement additive and concrete - Google Patents

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Description

本発明はセメント用添加剤及びコンクリートに関し、更に詳しくは低コストで効率よく製造でき、しかもそれを用いて調製したコンクリートに優れた流動性を付与することができると共に、得られる硬化体に優れた収縮低減性を付与することができるセメント用添加剤及びこれを含有するコンクリートに関する。   The present invention relates to an additive for cement and concrete, more specifically, can be efficiently produced at low cost, and can impart excellent fluidity to concrete prepared using the additive, and is excellent in a cured product obtained. The present invention relates to a cement additive capable of imparting shrinkage reduction and a concrete containing the additive.

従来、コンクリートに優れた流動性を付与するセメント用添加剤として、各種のカルボン酸共重合体を主成分とするものが提案されている(例えば特許文献1〜4参照)。またセメント用添加剤としては、コンクリートに流動性を付与するだけでなく、得られる硬化体に収縮低減性を付与するものも提案されている(例えば特許文献5〜9参照)。更に以上のようなセメント用添加剤を、溶剤を用いないで製造する方法も提案されている(例えば特許文献10〜12参照)。   Conventionally, what has various carboxylic acid copolymers as a main component is proposed as an additive for cement which provides the fluidity | liquidity which was excellent in concrete (for example, refer patent documents 1-4). Moreover, as an additive for cement, not only imparting fluidity to concrete, but also imparting shrinkage reduction to the resulting cured body has been proposed (see, for example, Patent Documents 5 to 9). Furthermore, a method for producing the above cement additive without using a solvent has been proposed (see, for example, Patent Documents 10 to 12).

しかし、従来提案されているセメント用添加剤には、主に原料面からコスト高であり、またそれを用いて調製したコンクリートに付与できる流動性や得られる硬化体に付与できる収縮低減性の面で不充分という問題がある。
特開昭57−118058号公報 特開昭63−285140号公報 特開2000−72870号公報 特開2003−105042号公報 特開平8−268741号公報 特開2000−34151号公報 特開2001−48620号公報 特開2003−81670号公報 特開2004−262715号公報 特開2003−105003号公報 特開2005−029469号公報 特開2005−132955号公報
However, the conventionally proposed cement additives are costly mainly from the viewpoint of raw materials, and the flowability that can be imparted to the concrete prepared using the additive and the shrinkage reduction property that can be imparted to the resulting hardened body. There is a problem of being insufficient.
JP-A-57-118058 JP 63-285140 A JP 2000-72870 A JP 2003-105042 A Japanese Patent Laid-Open No. 8-268741 JP 2000-34151 A JP 2001-48620 A JP 2003-81670 A JP 2004-262715 A JP 2003-105003 A JP 2005-0294769 A JP 2005-132955 A

本発明が解決しようとする課題は、低コストで効率よく製造でき、しかもそれを用いて調製したコンクリートに優れた流動性を付与することができると共に得られる硬化体に優れた収縮低減性を付与することができるセメント用添加剤及びこれを含有するコンクリートを提供する処にある。   The problem to be solved by the present invention is that it can be efficiently produced at low cost, and can impart excellent fluidity to concrete prepared using the same, and impart excellent shrinkage reduction to the resulting cured body The present invention provides a cement additive and a concrete containing the same.

しかして本発明者らは、前記の課題を解決すべく研究した結果、セメント用添加剤としては所定の工程を経て得られる特定のカルボン酸共重合体組成物を用いることが正しく好適であることを見出した。   Accordingly, as a result of studies conducted by the present inventors to solve the above-mentioned problems, it is correctly and appropriately used as a cement additive that a specific carboxylic acid copolymer composition obtained through a predetermined process is used. I found.

すなわち本発明は、下記の第1工程及び第2工程を経て得られるカルボン酸共重合体組成物から成ることを特徴とするセメント用添加剤に係る。   That is, the present invention relates to a cement additive comprising a carboxylic acid copolymer composition obtained through the following first step and second step.

第1工程:下記の化1で示される単量体及び/又は下記の化2で示される単量体と過酸化物価を5.0meq/kg以下に精製処理した下記の化3で示される単量体とを合計で100モル%となるよう含有し且つ(化1で示される単量体と化2で示される単量体との合計)/化3で示される単量体=70/30〜45/55(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物を、溶剤を用いることなく、有機過酸化物系ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合反応させて質量平均分子量3500〜70000のカルボン酸エステル共重合体を得る工程。   First step: Monomer represented by the following chemical formula 1 and / or a monomer represented by the chemical formula 2 shown below and / or a monomer having the peroxide value of 5.0 meq / kg or less and purified. And a monomer represented by (Chemical Formula 1 and monomer represented by Chemical Formula 2) / Chemical Formula 3 = 70/30 A radically polymerizable monomer mixture containing at a ratio of ˜45 / 55 (molar ratio) is subjected to radical polymerization reaction in the presence of an organic peroxide radical polymerization initiator without using a solvent, and is subjected to mass average molecular weight. A step of obtaining a carboxylic acid ester copolymer of 3500 to 70000.

第2工程:第1工程で得られたカルボン酸エステル共重合体を塩基性化合物で加水分解処理して、これにより生成した質量平均分子量3000〜60000のカルボン酸共重合体の中和塩とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとから成るカルボン酸共重合体組成物を得る工程。   Second step: Neutralizing salt of carboxylic acid copolymer having a mass average molecular weight of 3000 to 60000 and polyethylene produced by hydrolyzing the carboxylic acid ester copolymer obtained in the first step with a basic compound. A step of obtaining a carboxylic acid copolymer composition comprising glycol monoalkyl ether.

Figure 0004330615
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化1〜化3において、
,R,R:炭素数3〜5のアルキル基
p,q,r:1〜5の整数
A:2〜150個のオキシエチレン単位のみ又は合計2〜150個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
In Chemical Formulas 1 to 3,
R 1 , R 2 , R 3 : an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms p, q, r: an integer of 1 to 5 A: only 2 to 150 oxyethylene units or a total of 2 to 150 oxyethylene units Residues obtained by removing all hydroxyl groups from polyalkylene glycol having a polyoxyalkylene group composed of oxypropylene units

本発明に係るセメント添加剤は、第1工程及び第2工程を経て得られるカルボン酸共重合体組成物から成るものである。   The cement additive according to the present invention comprises a carboxylic acid copolymer composition obtained through the first step and the second step.

先ず第1工程について説明する。第1工程では、化1で示される単量体及び/又は化2で示される単量体と化3で示される化合物とから成るラジカル重合性単量体混合物を、溶剤を用いることなく、ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合反応させてカルボン酸エステル共重合体を得る。化1で示される単量体において、Rとしては、1)ノルマルプロピル基、イソプロピル基等の炭素数3のアルキル基、2)ノルマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリブチル基等の炭素数4のアルキル基、3)ノルマルペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等の炭素数5のアルキル基が挙げられるが、なかでもノルマルブチル基が好ましい。またp1〜5の整数とするが、2又は3が好ましい。 First, the first step will be described. In the first step, a radically polymerizable monomer mixture composed of the monomer represented by Chemical Formula 1 and / or the compound represented by Chemical Formula 2 and the compound represented by Chemical Formula 3 is used without using a solvent. In the presence of a polymerization initiator, a radical polymerization reaction is performed to obtain a carboxylic acid ester copolymer. In the monomer represented by Chemical Formula 1 , R 1 includes 1) an alkyl group having 3 carbon atoms such as a normal propyl group and an isopropyl group, and 2) a normal butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, and the like. And an alkyl group having 5 carbon atoms such as a normal pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. Among them, a normal butyl group is preferable. Moreover, although it is set as the integer of p1-5, 2 or 3 is preferable.

化1で示される単量体としては、ノルマルプロピルジエチレングリコールモノマレエート、イソプロピルトリエチレングリコールモノマレエート、ノルマルブチルジエチレングリコールモノマレエート、ノルマルブチルトリエチレングリコールモノマレエート、ノルマルブチルペンタエチレングリコールモノマレエート、イソブチルジエチレングリコールモノマレエート、ノルマルペンチルテトラエチレングリコールモノマレエート、イソペンチルトリエチレングリコールモノマレエート、ネオペンチルジエチレングリコールモノマレエート、ノルマルプロピルジエチレングリコールモノフマレート、ノルマルブチルジエチレングリコールモノフマレート、ノルマルブチルトリエチレングリコールモノフマレート、ノルマルペンチルテトラエチレングリコールモノフマレート、イソペンチルトリエチレングリコールモノフマレート等が挙げられる。   The monomers represented by Chemical Formula 1 include normal propyl diethylene glycol monomaleate, isopropyl triethylene glycol monomaleate, normal butyl diethylene glycol monomaleate, normal butyl triethylene glycol monomaleate, and normal butyl pentaethylene glycol monomaleate. , Isobutyl diethylene glycol monomaleate, normal pentyl tetraethylene glycol monomaleate, isopentyl triethylene glycol monomaleate, neopentyl diethylene glycol monomaleate, normal propyl diethylene glycol monofumarate, normal butyl diethylene glycol monofumarate, normal butyl triethylene Glycol monofumarate, normal pentyl tetrae Glycol mono fumarate, isopentanol tilt triethylene glycol monomethyl fumarate, and the like.

化2で示される単量体において、R及びRは化1中のRについて前記したことと同じである。またq及びrは化1中のpについて前記したことと同じである。化2で示される単量体としては、ビス−(ノルマルプロピルジエチレングリコール)マレエート、ビス−(ノルマルブチルジエチレングリコール)マレエート、ビス−(ノルマルブチルトリエチレングリコール)マレエート、ビス−(ノルマルペンチルジエチレングリコール)マレエート、ビス−(ノルマルペンチルテトラエチレングリコール)マレエート、ビス−(ノルマルブチルジエチレングリコール)フマレエート、ビス−(ノルマルプロピルトリエチレングリコール)フマレート、ビス−(ノルマルペンチルジエチレングリコール)フマレート等が挙げられる。 In the monomer represented by Chemical Formula 2 , R 2 and R 3 are the same as those described above for R 1 in Chemical Formula 1 . Q and r are the same as described above for p in Chemical Formula 1. As the monomer represented by Chemical Formula 2, bis- (normal propyl diethylene glycol) maleate, bis- (normal butyl diethylene glycol) maleate, bis- (normal butyl triethylene glycol) maleate, bis- (normal pentyl diethylene glycol) maleate, bis Examples include-(normal pentyl tetraethylene glycol) maleate, bis- (normal butyl diethylene glycol) fumarate, bis- (normal propyl triethylene glycol) fumarate, bis- (normal pentyl diethylene glycol) fumarate, and the like.

化3で示される単量体において、化3のAとしては、1)オキシアルキレン単位がオキシエチレン単位のみからなるポリエチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基、2)オキシアルキレン単位がオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位との双方からなる(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールから全ての水酸基を除いた残基が挙げられるが、1)の場合が好ましい。2)の場合には、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位との結合様式は、ランダム結合、ブロック結合のいずれでもよい。Aを構成するオキシアルキレン単位の繰り返し数は2〜150とするが、10〜90とするのが好ましい。化3で示される単量体としては、1)α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン、2)α−アリル−ω−ヒドロキシ−(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレンが挙げられる。   In the monomer represented by Chemical Formula 3, A in Chemical Formula 3 includes 1) a residue obtained by removing all hydroxyl groups from polyethylene glycol in which the oxyalkylene unit is composed solely of oxyethylene units, and 2) the oxyalkylene unit is an oxyethylene unit. And a residue obtained by removing all hydroxyl groups from (poly) ethylene (poly) propylene glycol consisting of both oxypropylene units and 1) is preferred. In the case of 2), the bonding mode of the oxyethylene unit and the oxypropylene unit may be either a random bond or a block bond. The number of repeating oxyalkylene units constituting A is 2 to 150, preferably 10 to 90. Examples of the monomer represented by Chemical Formula 3 include 1) α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene, and 2) α-allyl-ω-hydroxy- (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene.

以上説明した化3で示される単量体は、過酸化物価を5.0meq/kg以下、好ましくは2.0meq/kg以下、更に好ましくは0.1〜1.0meq/kgに精製処理したものを用いる。化3で示される単量体はα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンであり、これは相当するアリルアルコールにアルキレンオキサイドを開環付加反応させて得られるが、かかる開環付加反応により得られるα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレン中には、開環付加反応時の反応条件や開環付加反応後の精製条件により、過酸化物が副生して残留し、またとりわけその保存時の条件により同様の過酸化物が副生して残留する。そして、過酸化物価が5.0meq/kgを超えると、そのようなα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンを、化1で示される単量体及び/又は化2で示される単量体と溶剤を用いることなくラジカル重合反応させても、高品質のカルボン酸共重合体は得られない。したがって本発明では、過酸化物価を5.0meq/kg以下、好ましくは2.0meq/kg以下、更に好ましくは0.1〜1.0meq/kgに精製処理した化3で示されるα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンをラジカル重合反応に供する。ここで、過酸化物価(meq/kg)は、日本油化学会制定の基準油脂分析試験法(I)(1996年版)に記載の方法に準じて測定される値である。   The monomer represented by Chemical Formula 3 described above has a peroxide value of 5.0 meq / kg or less, preferably 2.0 meq / kg or less, more preferably 0.1 to 1.0 meq / kg. Is used. The monomer represented by Chemical Formula 3 is α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene, which is obtained by subjecting the corresponding allyl alcohol to ring-opening addition reaction of alkylene oxide, and obtained by such ring-opening addition reaction. In the α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene obtained, peroxide remains as a by-product due to the reaction conditions during the ring-opening addition reaction and the purification conditions after the ring-opening addition reaction. Depending on the conditions of the time, the same peroxide remains as a by-product. When the peroxide value exceeds 5.0 meq / kg, such α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene is converted into a monomer represented by Chemical Formula 1 and / or a monomer represented by Chemical Formula 2 A high-quality carboxylic acid copolymer cannot be obtained even if a radical polymerization reaction is carried out without using a solvent. Therefore, in the present invention, α-allyl- represented by Chemical Formula 3 wherein the peroxide value is 5.0 meq / kg or less, preferably 2.0 meq / kg or less, more preferably 0.1 to 1.0 meq / kg. The ω-hydroxy-polyoxyalkylene is subjected to a radical polymerization reaction. Here, the peroxide value (meq / kg) is a value measured according to the method described in the standard oil analysis test method (I) (1996 version) established by the Japan Oil Chemists' Society.

過酸化物価を下げるための精製処理方法としては、1)吸着材を用いる方法、2)還元剤を用いる方法、3)中和する方法等が挙げられるが、1)の吸着材を用いる方法が好ましい。かかる吸着材にも各種が挙げられるが、酸化アルミニウム系吸着材、酸化マグネシウム系吸着材、酸化アルミニウム・酸化マグネシウム系吸着材、ケイ酸・酸化アルミニウム系吸着材、ケイ酸・酸化マグネシウム系吸着材等、いずれにしても酸化アルミニウム及び/又は酸化マグネシウムを含有する吸着材を用いるのが好ましい。またかかる吸着材を用いて精製処理する方法にも各種が挙げられるが、過酸化物価が3.0meq/kgを超えるα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンを加温下に吸着材と接触させる方法が好ましい。例えば、過酸化物価が3.0meq/kgを超えるα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンを、100℃前後の加温下に吸着材と混合した後、その混合物を加圧濾過し、濾液として、過酸化物価を3.0meq/kg以下に精製処理したα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシアルキレンを得る。   Examples of the purification treatment method for reducing the peroxide value include 1) a method using an adsorbent, 2) a method using a reducing agent, 3) a neutralizing method, and the like. preferable. There are various types of such adsorbents, such as aluminum oxide adsorbents, magnesium oxide adsorbents, aluminum oxide / magnesium oxide adsorbents, silicic acid / aluminum oxide adsorbents, silicic acid / magnesium oxide adsorbents, etc. In any case, it is preferable to use an adsorbent containing aluminum oxide and / or magnesium oxide. In addition, various types of purification methods using such an adsorbent can be mentioned, and an α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene having a peroxide value exceeding 3.0 meq / kg is brought into contact with the adsorbent under heating. The method of making it preferable is. For example, α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene having a peroxide value exceeding 3.0 meq / kg is mixed with an adsorbent under heating at around 100 ° C., and then the mixture is subjected to pressure filtration and filtrate. As a result, α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyalkylene purified to a peroxide value of 3.0 meq / kg or less is obtained.

第1工程では、以上説明したような化1で示される単量体及び/又は化2で示される単量体と、化3で示される単量体とを100モル%となるよう含有するラジカル重合性単量体混合物をラジカル重合反応に供する。かかるラジカル重合性単量体混合物は、(化1で示される単量体と化2で示される単量体との合計)/化3で示される単量体=70/30〜45/55(モル比)の割合で含有するものとするが、(化1で示される単量体と化2で示される単量体との合計)/化3で示される単量体=65/35〜50/50(モル比)の割合で含有するものとするのが好ましい。ここで化1で示される単量体と化2で示される単量体の双方を用いる場合には、化1で示される単量体の質量割合が多いほうが好ましい。   In the first step, a radical containing 100 mol% of the monomer represented by Chemical Formula 1 and / or the monomer represented by Chemical Formula 2 and the monomer represented by Chemical Formula 3 as described above. The polymerizable monomer mixture is subjected to a radical polymerization reaction. Such a radical polymerizable monomer mixture is (total of monomer represented by Chemical Formula 1 and monomer represented by Chemical Formula 2) / monomer represented by Chemical Formula 3 = 70/30 to 45/55 ( (Molar ratio) in the ratio of (monomer represented by Chemical Formula 1 and monomer represented by Chemical Formula 2) / monomer represented by Chemical Formula 3 = 65 / 35-50 It is preferable to contain at a ratio of / 50 (molar ratio). Here, when both the monomer represented by Chemical Formula 1 and the monomer represented by Chemical Formula 2 are used, it is preferable that the mass ratio of the monomer represented by Chemical Formula 1 is large.

第1工程では、以上説明したような化1で示される単量体及び/又は化2で示される単量体と化3で示される単量体とを100モル%となるよう含有するラジカル重合性単量体混合物を、溶剤を用いることなく、ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合反応さるが、ここで用いるラジカル重合開始剤は有機過酸化物系ラジカル重合開始剤である。なかでも、高温活性であって、ラジカル重合反応系に溶解性が高く、常温で液状のものが好ましい。これには例えば、1)ターシャリブチルパーオキシネオオクタノエート、ターシャリブチルパーオキシネオヘキサネート、ターシャリブチルパーオキシピバレート、ターシャリブチル−2−エチルヘキサネート、ターシャリブチルパーオキシイソブチレート、ターシャリブチルパーオキシラウレート、ターシャリブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル類、2)イソブチリルパーオキサイド、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、3)ジ−ターシャリブチルパーオキサイド、ターシャリブチルクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、4)ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−メトキシブチルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート類、5)1,1−ビス(ターシャリブチルパーオキシ)シクロへキサン、2,2−ビス(ターシャリブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類等が挙げられるが、なかでも工業的に汎用のターシャリブチルパーオキシベンゾエートやジ−ターシャリブチルパーオキサイドが好ましい。有機過酸化物系ラジカル重合開始剤は通常、ラジカル重合性単量体混合物100質量部に対して0.5〜5質量部となるように用いるのが好ましい。   In the first step, radical polymerization containing 100 mol% of the monomer represented by Chemical Formula 1 and / or the monomer represented by Chemical Formula 2 and the monomer represented by Chemical Formula 3 as described above. The radical monomer mixture is subjected to a radical polymerization reaction in the presence of a radical polymerization initiator without using a solvent. The radical polymerization initiator used here is an organic peroxide radical polymerization initiator. Among these, those that are active at high temperatures, have high solubility in the radical polymerization reaction system, and are liquid at room temperature are preferable. This includes, for example, 1) tertiary butyl peroxyneooctanoate, tertiary butyl peroxyneohexanoate, tertiary butyl peroxypivalate, tertiary butyl-2-ethylhexanate, tertiary butyl peroxyiso Peroxyesters such as butyrate, tertiary butyl peroxylaurate, tertiary butyl peroxy-2-ethyl hexanate, tertiary butyl peroxybenzoate, 2) isobutyryl peroxide, 3,3,5-trimethyl Diacyl peroxides such as hexanoyl peroxide, 3) Dialkyl peroxides such as di-tertiary butyl peroxide, tertiary butyl cumyl peroxide, 4) Di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-methoxy Peroxydicarbonates such as butylperoxydicarbonate 5) Peroxyketals such as 1,1-bis (tertiarybutylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (tertiarybutylperoxy) butane Among them, industrially general-purpose tertiary butyl peroxybenzoate and di-tertiary butyl peroxide are preferable. The organic peroxide radical polymerization initiator is usually preferably used in an amount of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer mixture.

第1工程では、以上説明したようなラジカル重合性単量体混合物を、溶剤を用いることなく、有機過酸化物系ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合反応させて、質量平均分子量3500〜70000、好ましくは3500〜60000のカルボン酸エステル共重合体を得る。ここで質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー法によるプルラン換算の質量平均分子量である。   In the first step, the radical polymerizable monomer mixture as described above is subjected to a radical polymerization reaction in the presence of an organic peroxide radical polymerization initiator without using a solvent to obtain a mass average molecular weight of 3500. A carboxylic acid ester copolymer of 70000, preferably 3500-60000 is obtained. Here, the mass average molecular weight is a mass average molecular weight in terms of pullulan as determined by gel permeation chromatography.

第1工程では例えば、ラジカル重合性単量体混合物を反応缶に仕込み、窒素雰囲気下にて、これに有機過酸化物系ラジカル重合開始剤を加え、90〜150℃で6〜12時間ラジカル重合反応させて、カルボン酸エステル共重合体を得る。   In the first step, for example, a radical polymerizable monomer mixture is charged into a reaction can, and an organic peroxide radical polymerization initiator is added thereto in a nitrogen atmosphere, and radical polymerization is performed at 90 to 150 ° C. for 6 to 12 hours. Reaction is carried out to obtain a carboxylic acid ester copolymer.

次に第2工程について説明する。第2工程では、以上の第1工程で得たカルボン酸エステル共重合体を塩基性化合物で加水分解処理して、これにより生成したカルボン酸共重合体の中和塩とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとから成るカルボン酸共重合体組成物を得る。   Next, the second step will be described. In the second step, the carboxylic acid ester copolymer obtained in the first step is hydrolyzed with a basic compound, and the resulting neutralized salt of the carboxylic acid copolymer, polyethylene glycol monoalkyl ether, A carboxylic acid copolymer composition is obtained.

第2工程で用いる塩基性化合物としては、1)水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、2)水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、3)アンモニア、トリエタノールアミン等のアミン類が挙げられるが、なかでも水酸化ナトリウムが好ましい。   The basic compounds used in the second step are 1) alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, 2) alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide, and 3) ammonia. And amines such as triethanolamine, among which sodium hydroxide is preferable.

第2工程において、加水分解処理により得られるカルボン酸共重合体組成物には、1)第1工程で得たカルボン酸エステル共重合体を完全に加水分解処理し、これにより生成したカルボン酸共重合体の完全中和塩とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとから成るもの、2)第1工程で得たカルボン酸エステル共重合体を部分的に加水分解処理し、これにより生成したカルボン酸共重合体の部分中和塩とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとから成るもの、3)前記1)と2)との混合状態のものが挙げられる。第2工程において、カルボン酸共重合体組成物に含まれるカルボン酸共重合体の中和塩は、加水分解率が95%以上のものが好ましい。ここで加水分解率は、カルボン酸エステル共重合体に含まれるエステル結合数をK、カルボン酸共重合体に含まれるエステル結合数をKとしたとき、{(K−K)/K}×100で求められる値である。 In the second step, the carboxylic acid copolymer composition obtained by the hydrolysis treatment is obtained by 1) completely hydrolyzing the carboxylic acid ester copolymer obtained in the first step, and the carboxylic acid copolymer produced thereby. Comprising completely neutralized salt of polymer and polyethylene glycol monoalkyl ether, 2) Carboxylic acid copolymer produced by partially hydrolyzing carboxylic acid ester copolymer obtained in the first step 3) and a mixture of 1) and 2). In the second step, the neutralized salt of the carboxylic acid copolymer contained in the carboxylic acid copolymer composition preferably has a hydrolysis rate of 95% or more. Here hydrolysis rate, K 1 ester bond number contained in the carboxylic acid ester copolymer, when an ester bond number contained in the carboxylic acid copolymer was K 2, {(K 1 -K 2) / K 1 } × 100.

第2工程において、以上説明したカルボン酸エステル共重合体を加水分解処理して得たカルボン酸共重合体の中和塩又は部分中和塩としては、質量平均分子量が3000〜60000のものとするが、3500〜50000のものとするのが好ましい。   In the second step, the neutralized salt or partially neutralized salt of the carboxylic acid copolymer obtained by hydrolyzing the carboxylic acid ester copolymer described above has a mass average molecular weight of 3000 to 60000. Is preferably 3500 to 50000.

本発明に係るセメント用添加剤は、以上説明したような第1工程及び第2工程を経て得られるカルボン酸共重合体組成物から成るものである。かかる本発明に係るセメント用添加剤は、セメントペースト、モルタル、コンクリート等の水硬性セメント材料の調製に適用することができるが、コンクリートの調製に用いたときにその効果が最も顕著に発揮される。コンクリートは、セメント、細骨材、粗骨材、水等から調製されるが、その調製に用いるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等の各種混合セメントが挙げられ、また細骨材としては、川砂、山砂、海砂、砕砂等が挙げられ、更に粗骨材としては、川砂利、砕石、軽量骨材等が挙げられる。   The additive for cement according to the present invention comprises a carboxylic acid copolymer composition obtained through the first step and the second step as described above. The cement additive according to the present invention can be applied to the preparation of hydraulic cement materials such as cement paste, mortar, concrete, etc., but the effect is most prominent when used for the preparation of concrete. . Concrete is prepared from cement, fine aggregate, coarse aggregate, water, etc. As the cement used for its preparation, in addition to various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, etc. , Various mixed cements such as blast furnace cement, fly ash cement, silica fume cement and the like, and fine aggregates include river sand, mountain sand, sea sand, crushed sand and the like, and coarse aggregates include river gravel, Examples include crushed stone and lightweight aggregate.

本発明に係るセメント用添加剤を用いてコンクリートを調製する場合、セメント100質量部当たり、本発明に係るセメント用添加剤を、固形分換算で通常は0.1〜3質量部、好ましくは0.15〜2質量部の割合となるようにする。本発明に係るセメント用添加剤を、普通強度のコンクリート(通常は水/セメント比が45%以上のもの)の調製に用いると、流動性及び乾燥収縮低減性に優れたものを調製でき、また高強度のコンクリート(通常は水/セメント比が40%以下のもの)の調製に用いると、流動性及び自己収縮低減性に優れたものを調製できる。   When preparing concrete using the cement additive according to the present invention, the cement additive according to the present invention is usually 0.1 to 3 parts by mass, preferably 0, per 100 parts by mass of cement. The ratio is 15 to 2 parts by mass. When the additive for cement according to the present invention is used for the preparation of ordinary strength concrete (usually having a water / cement ratio of 45% or more), it is possible to prepare a material excellent in fluidity and drying shrinkage reduction, When used for the preparation of high-strength concrete (usually having a water / cement ratio of 40% or less), it is possible to prepare a material excellent in fluidity and self-shrinkage reduction.

本発明に係るセメント用添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて空気量調整剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤、防腐剤、防錆剤等の他の添加剤を併用することができる。   Additives for cement according to the present invention are within the range not impairing the effects of the present invention, other than air amount adjusting agent, setting accelerator, setting retarder, waterproofing agent, preservative, rust inhibitor, etc. These additives can be used in combination.

本発明に係るセメント用添加剤は、低コストで効率よく製造でき、しかもこれを用いて調製したコンクリートに優れた流動性を付与し、同時に得られる硬化体に優れた収縮低減性を付与する。   The additive for cement according to the present invention can be efficiently produced at a low cost, and imparts excellent fluidity to concrete prepared using the additive, and at the same time imparts excellent shrinkage reduction to a cured product obtained.

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、部は質量部を、また%は質量%を意味する。   Hereinafter, in order to make the configuration and effects of the present invention more specific, examples and the like will be given. In the following Examples and Comparative Examples, “part” means “part by mass” and “%” means “% by mass”.

試験区分1(セメント用添加剤としてのカルボン酸共重合体組成物の合成)
・実施例1{カルボン酸共重合体組成物(P−1)の合成}
ノルマルブチルジエチレングリコールモノマレエート260g(1.0モル)、過酸化物価を0.4meq/kgに精製処理したα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(オキシエチレン単位の繰り返し数33、以下n=33という)1391g(0.92モル)を反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を120℃に保ち、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート16.5gを投入してラジカル重合反応を開始した。5時間経過後、更にターシャリブチルパーオキシベンゾエートを16.5g投入し、120〜130℃の温度下で4時間ラジカル重合反応を行なって、ラジカル重合反応を完結した。得られた共重合体を分析したところ、質量平均分子量42200のカルボン酸エステル共重合体であった(第1工程)。次いで、このカルボン酸エステル共重合体1684gに水1523gを徐々に加えて混合し、更に30%水酸化ナトリウム水溶液240g(1.8モル)を徐々に加えながら、約60℃で4時間加水分解処理を行なった。得られた反応混合物を分析したところ、カルボン酸共重合体の中和塩とノルマルブチルジエチレングリコールとから成るカルボン酸共重合体組成物(P−1)の50%水溶液3447gであり、加水分解率100%、カルボン酸共重合体の中和塩の質量平均分子量37900であった(第2工程)。
Test Category 1 (Synthesis of carboxylic acid copolymer composition as an additive for cement)
Example 1 {Synthesis of carboxylic acid copolymer composition (P-1)}
260 g (1.0 mol) of normal butyl diethylene glycol monomaleate, α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene purified with a peroxide value of 0.4 meq / kg (repeat number of oxyethylene units 33, hereinafter n = 33) (referred to as 33) was charged in a reaction vessel and dissolved uniformly with stirring, and the atmosphere was replaced with nitrogen. The temperature of the reaction system was kept at 120 ° C., and 16.5 g of tertiary butyl peroxybenzoate was added to initiate radical polymerization reaction. After the lapse of 5 hours, 16.5 g of tertiary butyl peroxybenzoate was further added, and a radical polymerization reaction was performed at a temperature of 120 to 130 ° C. for 4 hours to complete the radical polymerization reaction. When the obtained copolymer was analyzed, it was a carboxylic acid ester copolymer having a mass average molecular weight of 42200 (first step). Next, 1523 g of water was gradually added and mixed with 1684 g of this carboxylic acid ester copolymer, and further hydrolyzed at about 60 ° C. for 4 hours while gradually adding 240 g (1.8 mol) of 30% aqueous sodium hydroxide solution. Was done. When the obtained reaction mixture was analyzed, it was 3447 g of a 50% aqueous solution of a carboxylic acid copolymer composition (P-1) comprising a neutralized salt of a carboxylic acid copolymer and normal butyldiethylene glycol, and a hydrolysis rate of 100 %, The weight average molecular weight of the neutralized salt of the carboxylic acid copolymer was 37900 (second step).

・実施例2〜14及び比較例1〜7{カルボン酸共重合体組成物(P−1)〜(P−14)及び(R−1)〜(R−7)の合成}
実施例1のカルボン酸共重合体組成物(P−1)と同様にして、実施例2〜14及び比較例1〜7のカルボン酸共重合体組成物(P−2)〜(P−14)及び(R−1)〜(R−7)を合成した。以上の各例のカルボン酸共重合体組成物の合成に用いた単量体等の内容を表1にまとめて示した。
Examples 2 to 14 and Comparative Examples 1 to 7 {Synthesis of carboxylic acid copolymer compositions (P-1) to (P-14) and (R-1) to (R-7)}
In the same manner as the carboxylic acid copolymer composition (P-1) of Example 1, the carboxylic acid copolymer compositions (P-2) to (P-14) of Examples 2 to 14 and Comparative Examples 1 to 7 were used. ) And (R-1) to (R-7) were synthesized. Table 1 summarizes the contents of monomers and the like used in the synthesis of the carboxylic acid copolymer compositions of the above examples.

・参考例1{生成物(r−1)の合成}
ノルマルブチルジエチレングリコールモノマレエート260g(1.0モル)、過酸化物価を0.4meq/kgに精製処理したα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=33)1240g(0.82モル)を反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を80℃に保ち、アゾビスイソブチロニトリル8gを投入してラジカル重合反応を開始した。2時間後、更にアゾビスイソブチロニトリル8gを投入して3時間ラジカル重合反応を行ない、更にまたアゾビスイソブチロニトリル10gを投入し、反応系の温度を90〜100℃に保って4時間ラジカル重合反応を行なって反応混合物を得た。得られた反応混合物を分析したところ、殆どが原料の単量体であり、重合反応はごく一部しか進行していなかった。このため、加水分解処理を行なわず、これを生成物(r−1)とした。
Reference Example 1 {Synthesis of product (r-1)}
Normal butyl diethylene glycol monomaleate 260 g (1.0 mol), α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 33) 1240 g (0.82 mol) purified to a peroxide value of 0.4 meq / kg Was uniformly dissolved while stirring, and the atmosphere was replaced with nitrogen. The temperature of the reaction system was kept at 80 ° C., and 8 g of azobisisobutyronitrile was added to initiate radical polymerization reaction. Two hours later, 8 g of azobisisobutyronitrile was further added to carry out radical polymerization reaction for 3 hours, and 10 g of azobisisobutyronitrile was further added, and the temperature of the reaction system was maintained at 90 to 100 ° C. A time radical polymerization reaction was performed to obtain a reaction mixture. When the obtained reaction mixture was analyzed, most of them were raw material monomers, and the polymerization reaction was only partially progressed. For this reason, it did not perform a hydrolysis process and this was made into the product (r-1).

・参考例2{生成物(r−2)の合成}
無水マレイン酸98g(1.0モル)、過酸化物価を0.3meq/kgに精製処理したα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=20)770g(0.82モル)を反応容器に仕込み、攪拌しながら均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を110℃に保ち、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート3gを投入してラジカル重合反応を開始した。反応開始後、反応系の粘度が大きく上昇してゲル化したので、途中で反応を中止した。得られたゲル化物を生成物(r−2)とした。
Reference Example 2 {Synthesis of product (r-2)}
A reaction vessel was charged with 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride and 770 g (0.82 mol) of α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 20) purified to a peroxide value of 0.3 meq / kg. The solution was uniformly dissolved with stirring, and the atmosphere was replaced with nitrogen. The temperature of the reaction system was kept at 110 ° C., and 3 g of tertiary butyl peroxybenzoate was added to initiate radical polymerization reaction. After the start of the reaction, the viscosity of the reaction system greatly increased and gelled, so the reaction was stopped midway. The obtained gelled product was taken as a product (r-2).

Figure 0004330615
Figure 0004330615

表1において、
*1:過酸化物価(meq/kg)
*2:ラジカル重合性単量体混合物100部に対するラジカル開始剤の使用量(部)
*3:加水分解剤の種類
*4:加水分解剤の使用量(部)
*5:加水分解処理により生成したカルボン酸共重合体の中和塩の質量平均分子量
*6:共重合物が得られなかったので測定又は処理を行なわなかった
In Table 1,
* 1: Peroxide value (meq / kg)
* 2: Amount of radical initiator used relative to 100 parts of radical polymerizable monomer mixture (parts)
* 3: Type of hydrolyzing agent * 4: Amount of hydrolyzing agent used (parts)
* 5: Weight average molecular weight of neutralized salt of carboxylic acid copolymer produced by hydrolysis treatment * 6: Measurement or treatment was not performed because no copolymer was obtained.

E−1:ノルマルブチルジエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルブチル基、pが2)
E−2:ノルマルブチルトリエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルブチル基、pが3)
E−3:ノルマルブチルジエチレングリコールモノフマレート(化1中のRがノルマルブチル基、pが2)
E−4:ノルマルブチルトリエチレングリコールモノフマレート(化1中のRがノルマルブチル基、pが3)
E−5:ノルマルプロピルジエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルプロピル基、pが1)
E−6:イソブチルジエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがイソブチル基、pが2)
E−7:ネオペンチルジエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがネオペンチル基、pが2)
E−8:ノルマルブチルペンタエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルブチル基、pが7)
E−9:ビス−(ノルマルブチルジエチレングリコール)マレエート(化2中のR及びRがノルマルブチル基、q及びrが2)
E−10:ビス−(ノルマルペンチルジエチレングリコール)マレエート(化2中のR及びRがノルマルペンチル基、q及びrが2)
E−11:E−1/E−10=90/10(質量比)の混合物
E−12:E−3/E−9=80/20(質量比)の混合物
E−13:E−1/E−9=80/20(質量比)の混合物
e−1:ノルマルブチルヘプタエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルブチル基、pが7)
e−2:ノルマルオクチルテトラエチレングリコールモノマレエート(化1中のRがノルマルオクチル基、pが4)
h−1:無水マレイン酸
E-1: normal butyl diethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 2)
E-2: normal butyl triethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 3)
E-3: normal butyl diethylene glycol monofumarate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 2)
E-4: normal butyl triethylene glycol monofumarate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 3)
E-5: Normal propyl diethylene glycol monomaleate (R 1 in Chemical Formula 1 is a normal propyl group, p is 1)
E-6: Isobutyl diethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is an isobutyl group, p is 2)
E-7: Neopentyl diethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is a neopentyl group, p is 2)
E-8: normal butyl pentaethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 7)
E-9: Bis- (normal butyl diethylene glycol) maleate (R 2 and R 3 in Chemical Formula 2 are normal butyl groups, q and r are 2)
E-10: Bis- (normal pentyl diethylene glycol) maleate (in formula 2, R 2 and R 3 are normal pentyl groups, q and r are 2)
E-11: E-1 / E-10 = 90/10 (mass ratio) mixture E-12: E-3 / E-9 = 80/20 (mass ratio) mixture E-13: E-1 / E-9 = 80/20 (mass ratio) mixture e-1: normal butyl heptaethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is normal butyl group, p is 7)
e-2: normal octyl tetraethylene glycol monomaleate (R 1 in chemical formula 1 is normal octyl group, p is 4)
h-1: maleic anhydride

F−1:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=33)
F−2:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=20)
F−3:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=68)
F−4:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=80)ポリオキシプロピレン(オキシプロピレン単位の繰り返し数が5)
F−5:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=8)
F−6:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=120)
f−1:α−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=160)
f−2:α−アリル−ω−ヒドロキシ−オキシエチレン(n=1)
G−1:ターシャリブチルパーオキシベンゾエート
G−2:ジターシャリブチルパーオキサイド
g−1:アゾビスイソブチロニトリル
J−1:水酸化ナトリウム
J−2:水酸化カリウム
F-1: α-Allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 33)
F-2: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 20)
F-3: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 68)
F-4: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 80) polyoxypropylene (the number of repeating oxypropylene units is 5)
F-5: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 8)
F-6: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 120)
f-1: α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 160)
f-2: α-allyl-ω-hydroxy-oxyethylene (n = 1)
G-1: Tertiary butyl peroxybenzoate G-2: Ditertiary butyl peroxide g-1: Azobisisobutyronitrile J-1: Sodium hydroxide J-2: Potassium hydroxide

試験区分2(コンクリートの調製及び評価)
・コンクリートの調製
表2に記載した配合条件でコンクリートを調製した。配合No.1の普通強度のコンクリートの調製においては、50リットルのパン型強制練りミキサーに普通ポルトランドセメント(比重=3.16、ブレーン値3300)、細骨材(大井川水系砂、比重=2.58)及び粗骨材(岡崎産砕石、比重=2.68)を順次投入して15秒間空練りした。次いで、目標スランプ18±1cm、目標空気量が4〜5%の範囲となるよう、前記の試験区分1で合成した表1記載のカルボン酸共重合体組成物等から成るセメント用添加剤及び空気量調節剤を練り混ぜ水と共に投入して練り混ぜ、各例のコンクリートを調製した。また配合No.2の高強度のコンクリートの調製においても、前記と同じ材料を用いて、50リットルのパン型強制練りミキサーに順次投入して15秒間空練りし、目標スランプが22±1cm、目標空気量が2〜3%の範囲となるよう、前記の試験区分1で合成した表1記載のカルボン酸共重合体組成物等から成るセメント用添加剤及び空気量調節剤を練り混ぜ水と共に投入して練り混ぜ、コンクリートを調製した。尚、空気量調節剤としては、竹本油脂社製のAE−300を用いた。
Test category 2 (Preparation and evaluation of concrete)
-Preparation of concrete Concrete was prepared under the blending conditions described in Table 2. Compound No. In the preparation of the normal strength concrete of No. 1, a 50 liter pan-type forced kneading mixer is mixed with ordinary Portland cement (specific gravity = 3.16, brain value 3300), fine aggregate (Oikawa water sand, specific gravity = 2.58) and Coarse aggregates (Okazaki crushed stone, specific gravity = 2.68) were sequentially added and air-kneaded for 15 seconds. Next, an additive for cement and air composed of the carboxylic acid copolymer composition shown in Table 1 synthesized in the test category 1 so that the target slump is 18 ± 1 cm and the target air amount is in the range of 4 to 5%. The amount adjusting agent was kneaded and added together with water, and kneaded to prepare concrete for each example. Also, the formulation No. In the preparation of high-strength concrete of No. 2, using the same material as described above, it is sequentially put into a 50 liter pan-type forced kneading mixer and kneaded for 15 seconds, with a target slump of 22 ± 1 cm and a target air volume of 2 Add the cement additive and air amount regulator composed of the carboxylic acid copolymer composition shown in Table 1 synthesized in the above test category 1 and mix with water so that it is in the range of ~ 3%. Concrete was prepared. Note that AE-300 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. was used as the air amount regulator.

Figure 0004330615
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・コンクリートの物性評価
調製した各例のコンクリートについて、スランプ、スランプ残存率、空気量、乾燥収縮率、自己収縮率、圧縮強度を下記のように求め、結果を表3〜表6に示した。
-Physical property evaluation of concrete About the prepared concrete of each example, slump, slump residual rate, air content, drying shrinkage rate, self-shrinkage rate, and compressive strength were calculated | required as follows, and the result was shown in Tables 3-6.

・スランプ:後述する空気量の測定と同時に、JIS−A1150に準拠して測定した。
・スランプ残存率:(90分間静置後のスランプ/練り混ぜ直後のスランプ)×100で求めた。
・空気量:練り混ぜ直後及び90分間静置後にJIS−A1128に準拠して測定した。
・乾燥収縮率:JIS−A1128に準拠し、各例のコンクリートを20℃×60%RHの調湿下で保存した材齢26週後の供試体をコンパレータ法にて測定した。数値が小さいほど乾燥収縮が小さいことを示す。
・自己収縮率:日本コンクリート工学協会の自己収縮研究委員会報告書に記載された「コンクリートの自己収縮応力試験方法(案)」に準拠し、凝結が開始してから材齢28日後の供試体について自己収縮ひずみを測定した。材齢は凝結時間の始発を出発時間とした。数値が小さいほど、自己収縮が小さいことを示す。
・圧縮強度:JIS−A1108に準拠し、材齢7日と材齢28日を測定した。




















-Slump: It measured based on JIS-A1150 simultaneously with the measurement of the air amount mentioned later.
-Slump residual rate: (slump after standing for 90 minutes / slump just after mixing) x 100.
Air amount: Measured according to JIS-A1128 immediately after kneading and after standing for 90 minutes.
-Drying shrinkage ratio: Based on JIS-A1128, the specimen after the age of 26 weeks which stored the concrete of each example under the humidity control of 20 degreeC x 60% RH was measured by the comparator method. It shows that drying shrinkage is so small that a numerical value is small.
-Self-shrinkage rate: Specimen 28 days after the start of setting in accordance with the "Concrete self-shrinkage stress test method (draft)" described in the report of the Japan Concrete Institute's Self-Shrink Research Committee The self-shrinkage strain was measured. The age of the starting time was the first setting time. It shows that self-contraction is so small that a numerical value is small.
-Compressive strength: Based on JIS-A1108, material age 7 days and material age 28 days were measured.




















Figure 0004330615
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表3において、
添加量:セメント100部当たり、カルボン酸共重合体組成物等の固形分換算の添加部
*7:ポリカルボン酸系セメント分散剤(竹本油脂社製の商品名チューポールHP−11)
*8:マレイン酸とα−アリル−ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレン(n=20)とを50/50(モル比)の割合で水系で共重合したもの(質量平均分子量18600)













In Table 3,
Addition amount: Addition part in terms of solid content such as carboxylic acid copolymer composition per 100 parts of cement * 7: Polycarboxylic acid cement dispersant (trade name Tupol HP-11 manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
* 8: A copolymer of maleic acid and α-allyl-ω-hydroxy-polyoxyethylene (n = 20) in a 50/50 (molar ratio) aqueous system (mass average molecular weight 18600)













Figure 0004330615
Figure 0004330615

表4において、
*9:カルボン酸共重合体組成物等の添加量を増やしても流動性が不足して目標のスランプが得られなかったので測定しなかった

















In Table 4,
* 9: Measurement was not performed because the target slump could not be obtained due to insufficient fluidity even when the amount of the carboxylic acid copolymer composition added was increased.

















Figure 0004330615
Figure 0004330615

表5において、
自己収縮率:普通強度のコンクリートの場合には自己収縮はもともと小さいので測定しなかった

















In Table 5,
Self-shrinkage: In the case of normal strength concrete, self-shrinkage was originally small, so it was not measured

















Figure 0004330615
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乾燥収縮率:高強度のコンクリートの場合には乾燥収縮はもともと小さいので測定しなかった
*10:供試体が得られなかったので測定しなかった
Drying shrinkage: In the case of high-strength concrete, the drying shrinkage was originally small, so it was not measured * 10: Not measured because the specimen was not obtained

Claims (10)

下記の第1工程及び第2工程を経て得られるカルボン酸共重合体組成物から成ることを特徴とするセメント用添加剤。
第1工程:下記の化1で示される単量体及び/又は下記の化2で示される単量体と過酸化物価を5.0meq/kg以下に精製処理した下記の化3で示される単量体とを合計で100モル%となるよう含有し且つ(化1で示される単量体と化2で示される単量体との合計)/化3で示される単量体=70/30〜45/55(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物を、溶剤を用いることなく、有機過酸化物系ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合反応させて質量平均分子量3500〜70000のカルボン酸エステル共重合体を得る工程。
第2工程:第1工程で得られたカルボン酸エステル共重合体を塩基性化合物で加水分解処理して、これにより生成した質量平均分子量3000〜60000のカルボン酸共重合体の中和塩とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとから成るカルボン酸共重合体組成物を得る工程。
Figure 0004330615
Figure 0004330615
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(化1〜化3において、
,R,R:炭素数3〜5のアルキル基
p,q,r:1〜5の整数
A:2〜150個のオキシエチレン単位のみ又は合計2〜150個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基)
A cement additive comprising a carboxylic acid copolymer composition obtained through the following first step and second step.
First step: Monomer represented by the following chemical formula 1 and / or a monomer represented by the chemical formula 2 shown below and / or a monomer having the peroxide value of 5.0 meq / kg or less and purified. And a monomer represented by (Chemical Formula 1 and monomer represented by Chemical Formula 2) / Chemical Formula 3 = 70/30 A radically polymerizable monomer mixture containing at a ratio of ˜45 / 55 (molar ratio) is subjected to radical polymerization reaction in the presence of an organic peroxide radical polymerization initiator without using a solvent, and is subjected to mass average molecular weight. A step of obtaining a carboxylic acid ester copolymer of 3500 to 70000.
Second step: Neutralizing salt of carboxylic acid copolymer having a mass average molecular weight of 3000 to 60000 and polyethylene produced by hydrolyzing the carboxylic acid ester copolymer obtained in the first step with a basic compound. A step of obtaining a carboxylic acid copolymer composition comprising glycol monoalkyl ether.
Figure 0004330615
Figure 0004330615
Figure 0004330615
(In Chemical Formulas 1 through 3,
R 1 , R 2 , R 3 : an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms p, q, r: an integer of 1 to 5 A: only 2 to 150 oxyethylene units or a total of 2 to 150 oxyethylene units A residue obtained by removing all hydroxyl groups from a polyalkylene glycol having a polyoxyalkylene group composed of oxypropylene units)
化1で示される単量体が、化1中のRがノルマルブチル基であって且つpが2又は3である場合のものであり、また化2で示される単量体が、化2中のR及びRがノルマルブチル基であって且つq及びrが2又は3である場合のものである請求項1記載のセメント用添加剤。 The monomer represented by Chemical Formula 1 is a monomer in the case where R 1 in Chemical Formula 1 is a normal butyl group and p is 2 or 3, and the monomer represented by Chemical Formula 2 is The additive for cement according to claim 1, wherein R 2 and R 3 in said group are normal butyl groups and q and r are 2 or 3. 化3で示される単量体が、過酸化物価を0.1〜1.0meq/kgに精製処理したものである請求項1又は2記載のセメント用添加剤。   The additive for cement according to claim 1 or 2, wherein the monomer represented by Chemical Formula 3 is one obtained by purifying the peroxide value to 0.1 to 1.0 meq / kg. 化3で示される単量体が、化3中のAが10〜90個のオキシエチレン単位のみで構成されたポリオキシエチレン基を有するポリエチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合のものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   When the monomer represented by Chemical Formula 3 is a residue obtained by removing all hydroxyl groups from polyethylene glycol having a polyoxyethylene group in which A in Chemical Formula 3 is composed of only 10 to 90 oxyethylene units The additive for cement according to any one of claims 1 to 3, wherein the additive is used. 第1工程のラジカル重合性単量体混合物が、(化1で示される単量体と化2で示される単量体との合計)/化3で示される単量体=65/35〜50/50(モル比)の割合で含有するものである請求項1〜4のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   The radical polymerizable monomer mixture in the first step is (total of the monomer represented by Chemical Formula 1 and the monomer represented by Chemical Formula 2) / monomer represented by Chemical Formula 3 = 65 / 35-50 The additive for cement according to any one of claims 1 to 4, which is contained at a ratio of / 50 (molar ratio). 有機過酸化物系ラジカル重合開始剤が、ターシャリブチルパーオキシベンゾエートである請求項1〜5のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   The cement additive according to any one of claims 1 to 5, wherein the organic peroxide radical polymerization initiator is tertiary butyl peroxybenzoate. 第2工程の塩基性化合物が、水酸化ナトリウムである請求項1〜6のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   The additive for cement according to any one of claims 1 to 6, wherein the basic compound in the second step is sodium hydroxide. 第2工程のカルボン酸共重合体が、質量平均分子量3500〜50000のものである請求項1〜7のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   The cement additive according to any one of claims 1 to 7, wherein the carboxylic acid copolymer in the second step has a mass average molecular weight of 3500 to 50000. 第2工程のカルボン酸共重合体の中和物が、加水分解率95%以上のものである請求項1〜8のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤。   The additive for cement according to any one of claims 1 to 8, wherein the neutralized product of the carboxylic acid copolymer in the second step has a hydrolysis rate of 95% or more. セメント100質量部当たり、請求項1〜9のいずれか一つの項記載のセメント用添加剤を0.1〜3質量部の割合で含有するコンクリート。
Concrete containing 0.1 to 3 parts by mass of the cement additive according to any one of claims 1 to 9 per 100 parts by mass of cement.
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