JP5019734B2 - Cement admixture and method for producing the same - Google Patents
Cement admixture and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5019734B2 JP5019734B2 JP2005287894A JP2005287894A JP5019734B2 JP 5019734 B2 JP5019734 B2 JP 5019734B2 JP 2005287894 A JP2005287894 A JP 2005287894A JP 2005287894 A JP2005287894 A JP 2005287894A JP 5019734 B2 JP5019734 B2 JP 5019734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- cement
- group
- polymer
- meth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
本発明は、セメント混和剤及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cement admixture and a method for producing the same.
コンクリート構造物の早期劣化が社会問題化して以来、コンクリート中の単位水量を減らしてその施工性と耐久性を向上させることが強く求められてきた中で、セメント配合物の品質、性能に多大なる影響を与えるセメント混和剤に対する技術革新が盛んに行われている。 Since the early deterioration of concrete structures has become a social issue, it has been strongly demanded to reduce the unit water volume in concrete and improve its workability and durability. There has been a lot of technological innovation for influential cement admixtures.
特にオキシアルキレン基を有するセメント混和剤については、従来のナフタレン系などのセメント混和剤に比べて高い減水性能を発揮するため、多くの提案がある。
例えば、特許文献1には特定の不飽和ポリアルキレングリコールエステル系単量体と(メタ)アクリル酸系単量体からなる共重合体を含むセメント混和剤が開示されている。該文献では、優れたスランプ保持性能を有するセメント分散剤として、所定の範囲内の重量平均分子量及び所定の範囲内の重量平均分子量からピークトップ分子量を差し引いた値を有するポリカルボン酸系重合体(A)またはその塩を主成分とするセメント分散剤が開示されている。また重合開始剤として、アンモニアまたはアルカリ金属の過硫酸塩、過酸化水素、アゾビス−2メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物といった水溶性重合開始剤の使用が開示され、この際、亜硫酸水素ナトリウムなどの促進剤を併用することもできる事が開示されている。一方、過硫酸またはその塩と有機還元性化合物を含む重合開始剤系については記載がなく、また重合開始剤系と得られる重合体の性能の関係についても記載がない。
In particular, cement admixtures having oxyalkylene groups have many proposals because they exhibit higher water reduction performance than conventional naphthalene-based cement admixtures.
For example, Patent Document 1 discloses a cement admixture containing a copolymer composed of a specific unsaturated polyalkylene glycol ester monomer and a (meth) acrylic acid monomer. In this document, as a cement dispersant having excellent slump retention performance, a polycarboxylic acid polymer having a weight average molecular weight within a predetermined range and a value obtained by subtracting a peak top molecular weight from a weight average molecular weight within a predetermined range ( A cement dispersant based on A) or a salt thereof is disclosed. Also disclosed is the use of water-soluble polymerization initiators such as ammonia or alkali metal persulfates, hydrogen peroxide, azoamidine compounds such as azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride, and the like. It is disclosed that a promoter can be used in combination. On the other hand, there is no description about a polymerization initiator system containing persulfuric acid or a salt thereof and an organic reducing compound, and there is no description about the relationship between the polymerization initiator system and the performance of the resulting polymer.
また特許文献2には、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル系単量体と不飽和モノカルボン酸系単量体から導かれた共重合体を主成分とするセメント分散剤が提案され、減水性能の改良が行われてきている。特許文献2には過酸化物と還元剤とを併用するレドックス系重合開始剤で重合を開始させることが好ましく、過酸化物には過硫酸塩が含まれる事が開示されている。一方該文献には、過酸化水素とL−アスコルビン酸との組合せ、過酸化水素とエリソルビン酸との組合せ、過酸化水素とモール塩との組合せ、過硫酸ナトリウムと亜硫酸水素ナトリウムとの組合せが特に好ましく、とりわけ好ましい組合せは過酸化水素とL−アスコルビン酸との組合せであると開示されている。このように、過硫酸またはその塩と有機還元性化合物を含む重合開始剤系の優位性については否定的であり、また重合開始剤系と得られる重合体の性能の関係についても記載がない。 Patent Document 2 proposes a cement dispersant mainly composed of a copolymer derived from a polyoxyalkylene alkenyl ether monomer and an unsaturated monocarboxylic acid monomer, and improves water reduction performance. Has been done. Patent Document 2 discloses that the polymerization is preferably initiated by a redox polymerization initiator that uses a peroxide and a reducing agent in combination, and the peroxide contains a persulfate. On the other hand, the literature particularly includes a combination of hydrogen peroxide and L-ascorbic acid, a combination of hydrogen peroxide and erythorbic acid, a combination of hydrogen peroxide and molle salt, and a combination of sodium persulfate and sodium bisulfite. A particularly preferred combination is disclosed as a combination of hydrogen peroxide and L-ascorbic acid. Thus, the superiority of the polymerization initiator system containing persulfuric acid or a salt thereof and an organic reducing compound is negative, and there is no description about the relationship between the polymerization initiator system and the performance of the resulting polymer.
上記した公知のオキシアルキレン基を有するポリカルボン酸系分散剤においては、分散保持性が不足していて、経時によるセメント組成物の流動性の低下を十分に抑えきれない場合があるのが現状である。 In the above-described known polycarboxylic acid-based dispersants having an oxyalkylene group, the dispersion retention is insufficient, and there is a case where the decrease in the fluidity of the cement composition over time may not be sufficiently suppressed. is there.
本発明の目的は、ポリオキシアルキレン鎖を持つ重合体を必須とするセメント混和剤の中でも、従来のものより優れた分散保持性を達成できるセメント混和剤とその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cement admixture that can achieve better dispersion retention than conventional ones among cement admixtures that require a polymer having a polyoxyalkylene chain, and a method for producing the same.
従来から、オキシアルキレン基を側鎖に有するポリカルボン酸系分散剤が減水性能に秀でることは良く知られている。このようなポリカルボン酸系分散剤は一般的に、オキシアルキレン鎖を持つ単量体とカルボン酸系単量体とを共重合させて得られる。このようなポリマーで優れた分散保持性を達成するためには、カルボン酸系単量体の含有量をなるべく減らす必要があるが、重合性の高いカルボン酸系単量体の量を減らすと共重合体の収率が悪化し、結果として分散性も分散保持性も悪化する傾向にある。 Conventionally, it is well known that a polycarboxylic acid-based dispersant having an oxyalkylene group in the side chain is excellent in water reduction performance. Such a polycarboxylic acid-based dispersant is generally obtained by copolymerizing a monomer having an oxyalkylene chain and a carboxylic acid-based monomer. In order to achieve excellent dispersion retention with such a polymer, it is necessary to reduce the content of the carboxylic acid monomer as much as possible. The yield of the polymer is deteriorated, and as a result, dispersibility and dispersion retention tend to be deteriorated.
本発明者らは、収率良く重合体を得るために重合開始剤系に着目した所、特定の開始剤系を用いると重合体の収率に優れることを見出した。また結果として、その重合体を用いたセメント分散剤がセメント組成物の分散保持性に優れることを見出した。また結果として、従来注目されていなかったアスコルビン酸系化合物が、特定の条件下でセメント組成物の分散保持性を向上させることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors paid attention to the polymerization initiator system in order to obtain a polymer with good yield, and found that the use of a specific initiator system is excellent in the yield of the polymer. As a result, the present inventors have found that a cement dispersant using the polymer is excellent in dispersion retention of the cement composition. As a result, the present inventors have found that an ascorbic acid-based compound that has not been attracting attention in the past improves the dispersion retention of the cement composition under specific conditions, and has completed the present invention.
本発明は、下記に示すセメント混和剤、その製造方法、またその混和剤を用いたセメント組成物である。 The present invention is a cement admixture described below, a production method thereof, and a cement composition using the admixture.
<i> ポリオキシアルキレン基由来の構成単位として、下記(一般式1) <I> As a structural unit derived from a polyoxyalkylene group, the following (general formula 1)
(但し、式中R1およびR2は同一または異なって、水素原子またはメチル基を表し、AOは同一または異なって、炭素数2以上のオキシアルキレン基の1種又は2種以上を表わし、2種以上の場合はブロック状に結合していてもランダム状に結合していても良く、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数で1〜300の数を表わし、xは0〜2の整数を表し、yは0または1を表し、R3は水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す)で表される構成単位(I)を必須の構成単位として含む重合体(P)、アスコルビン酸系化合物(AsA−D)、及び硫酸イオン(SO4 2−)を必須の構成要素としてなるセメント混和剤。 (In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group; AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 or more carbon atoms; In the case of more than seeds, they may be bonded in a block shape or in a random shape, n represents an average added mole number of an oxyalkylene group and represents a number of 1 to 300, and x is an integer of 0 to 2. Y represents 0 or 1, and R 3 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), and a polymer (P) containing the structural unit (I) represented as an essential structural unit, A cement admixture comprising ascorbic acid compounds (AsA-D) and sulfate ions (SO 4 2− ) as essential components.
<ii> <i>に記載のセメント混和剤であって、重合体(P)に対するアスコルビン酸系化合物(AsA−D)の比が0.001〜5質量%、かつ硫酸イオン(SO4 2−)が0.01〜10質量%であることが好ましい。 <Ii> The cement admixture according to <i>, wherein the ratio of the ascorbic acid-based compound (AsA-D) to the polymer (P) is 0.001 to 5% by mass, and sulfate ion (SO 4 2- ) Is preferably 0.01 to 10% by mass.
<iii> 前記重合体(P)が下記(一般式2) <Iii> The polymer (P) is the following (general formula 2)
(但し式中、R4、R5、R6は同一または異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM2基(−(CH2)zCOOM2は、−COOM1またはその他の−(CH2)zCOOM2と無水物を形成していても良い)を表わし、nは0〜2の整数を表わし、M1およびM2は同一または異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表わす)で表わされる、カルボキシル基含有の構成単位(II)を必須の構成単位として含むことが好ましい。 (In the formula, R 4 , R 5 and R 6 are the same or different, and a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) zCOOM 2 group (— (CH 2 ) zCOOM 2 is —COOM 1 or other — (CH 2 ) may form an anhydride with zCOOM 2 ), n represents an integer of 0 to 2, and M 1 and M 2 are the same or different and represent a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth It is preferable that the structural unit (II) containing a carboxyl group represented by a similar metal atom, an ammonium group or an organic amine group) is contained as an essential structural unit.
<iv> <i>から<iii>の何れかに記載のセメント混和剤において、ポリオキシアルキレン基由来の構成単位(I)が、下記(一般式3) <Iv> In the cement admixture according to any one of <i> to <iii>, the structural unit (I) derived from a polyoxyalkylene group is represented by the following (general formula 3):
(但し、式中R1およびR2は同一または異なって、水素原子またはメチル基を表し、AOは同一または異なって、炭素数2以上のオキシアルキレン基の1種又は2種以上を表わし、2種以上の場合はブロック状に結合していてもランダム状に結合していても良く、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数で1〜300の数を表わし、xは0〜2の整数を表し、yは0または1を表し、R3は水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す)で表されるポリオキシアルキレン系単量体(I−M)由来であることが好ましい。 (In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group; AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 or more carbon atoms; In the case of more than seeds, they may be bonded in a block shape or in a random shape, n represents an average added mole number of an oxyalkylene group and represents a number of 1 to 300, and x is an integer of 0 to 2. And y represents 0 or 1, and R 3 preferably represents a hydrogen atom or a polyoxyalkylene monomer (IM) represented by a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. .
<v> <i>から<iv>に記載のセメント混和剤において、カルボキシル基含有の構成単位(II)が下記(一般式4) <V> In the cement admixture according to <i> to <iv>, the structural unit (II) containing a carboxyl group is represented by the following (general formula 4):
(但し式中、R4、R5、R6は同一または異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM2基(−(CH2)zCOOM2は、−COOM1またはその他の−(CH2)zCOOM2と無水物を形成していても良い)を表わし、nは0〜2の整数を表わし、M1およびM2は同一または異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表わす)で表わされるカルボキシル基含有の不飽和単量体(II−M)由来の構成単位であることが好ましい。 (In the formula, R 4 , R 5 and R 6 are the same or different, and a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) zCOOM 2 group (— (CH 2 ) zCOOM 2 is —COOM 1 or other — (CH 2 ) may form an anhydride with zCOOM 2 ), n represents an integer of 0 to 2, and M 1 and M 2 are the same or different and represent a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth It is preferably a structural unit derived from a carboxyl group-containing unsaturated monomer (II-M) represented by a metal atom, an ammonium group or an organic amine group.
<vi> 前記重合体(P)の重合時にアスコルビン酸系化合物(AsA−D)及び過硫酸またはその塩(C)を添加すれば、<i>から<v>の何れかに記載のセメント混和剤を好適に製造できる。 <Vi> If the ascorbic acid compound (AsA-D) and persulfuric acid or a salt thereof (C) are added during the polymerization of the polymer (P), the cement admixture according to any one of <i> to <v> The agent can be suitably produced.
<vii> <i>から<v>の何れかに記載のセメント混和剤を含んでなるセメント組成物。 <Vii> A cement composition comprising the cement admixture according to any one of <i> to <v>.
本発明は、セメント混和剤として使用する際に流動保持性に寄与し、かつ使用する重合体の製造時に収率を向上できる重合開始剤系を用いた重合体の製造方法、その重合体を用いたセメント混和剤、またその混和剤を用いたセメント組成物に関する。本発明のセメント混和剤を用いたセメント組成物は流動性を長時間保持でき、施工性の向上に寄与する。 The present invention relates to a method for producing a polymer using a polymerization initiator system that contributes to fluidity retention when used as a cement admixture and can improve the yield when producing the polymer to be used, and uses the polymer. And a cement composition using the admixture. The cement composition using the cement admixture of the present invention can maintain fluidity for a long time and contributes to improvement in workability.
ポリオキシアルキレン基由来の構成単位を必須とする重合体(P)は、前記(一般式1)で示される、オキシアルキレン基の平均付加モル数が1〜300のポリオキシアルキレン系単量体由来の構成単位(I)を必須の構成単位として含んでいれば特に制限されないが、ポリオキシアルキレン基は重合体主鎖にグラフトされている構造が好ましい。 The polymer (P) essentially comprising a structural unit derived from a polyoxyalkylene group is derived from a polyoxyalkylene monomer having an average addition mole number of oxyalkylene groups of 1 to 300 represented by the general formula 1 above. The structural unit is not particularly limited as long as the structural unit (I) is contained as an essential structural unit, but a structure in which the polyoxyalkylene group is grafted to the polymer main chain is preferable.
また(一般式1)におけるオキシアルキレン基の種類は特に制限されないが、AOの炭素数としては、2〜18の範囲内が好ましく、2〜8の範囲がより好ましく、2〜4の範囲がとりわけ好ましい。また、水を媒体とした無機粉体の分散性能の観点からは、オキシアルキレン基の親水性を高める必要があり、オキシアルキレン基中に炭素数2のオキシエチレン基を必須成分として含むことが好ましい。この時、全オキシアルキレン基に占めるオキシエチレン基の比率としては50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましく、100モル%がさらに好ましい。 The type of the oxyalkylene group in (General Formula 1) is not particularly limited, but the number of carbon atoms of AO is preferably within the range of 2-18, more preferably within the range of 2-8, and particularly preferably within the range of 2-4. preferable. Moreover, from the viewpoint of the dispersion performance of the inorganic powder using water as a medium, it is necessary to increase the hydrophilicity of the oxyalkylene group, and it is preferable that the oxyalkylene group contains a oxyethylene group having 2 carbon atoms as an essential component. . At this time, the ratio of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, and further preferably 100 mol%.
また(一般式1)におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数は特に制限されないが、平均付加モル数は1〜300が好ましく、無機粉体の分散性向上の観点からは2モル以上が好ましく、さらに好ましくは4モル以上、さらに好ましくは10モル以上、さらに好ましくは20モル以上である。オキシアルキレン鎖の製造の観点からは、オキシアルキレン基の上限は300モルが好ましく、さらに好ましくは200モル以下、さらに好ましくは150モル以下である。 Further, the average addition mole number of the oxyalkylene group in (General Formula 1) is not particularly limited, but the average addition mole number is preferably 1 to 300, and preferably 2 moles or more from the viewpoint of improving the dispersibility of the inorganic powder. Preferably it is 4 mol or more, More preferably, it is 10 mol or more, More preferably, it is 20 mol or more. From the viewpoint of production of the oxyalkylene chain, the upper limit of the oxyalkylene group is preferably 300 mol, more preferably 200 mol or less, still more preferably 150 mol or less.
また任意の2種類以上のアルキレンオキシド付加物については、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれでも用いることができる。 Any two or more types of alkylene oxide adducts can be used, such as random addition, block addition, and alternate addition.
重合体(P)はポリオキシアルキレン基由来の構成単位(I)を有することを必須とし、カルボキシル基含有の構成単位(II)を有するものが、さらに好ましい。構成単位(I)の含有量が低すぎると分散保持性が悪化し、構成単位(II)の含有量が少なすぎると分散性能が発揮されにくいため、各構成単位の比率は、構成単位(I)/構成単位(II)=1〜90/99〜10(mol%)の範囲が好ましく、構成単位(I)/構成単位(II)=5〜60/95〜40(mol%)の範囲がより好ましく、構成単位(I)/構成単位(II)=10〜50/90〜50(mol%)の範囲がとりわけ好ましい(但し、構成単位(I)及び構成単位(II)の合計は100mol%である)。 It is essential that the polymer (P) has a structural unit (I) derived from a polyoxyalkylene group, and a polymer (P) having a structural unit (II) containing a carboxyl group is more preferable. When the content of the structural unit (I) is too low, the dispersion retention is deteriorated, and when the content of the structural unit (II) is too small, the dispersion performance is hardly exhibited. ) / Structural unit (II) = 1 to 90/99 to 10 (mol%), preferably in the range of structural unit (I) / structural unit (II) = 5 to 60/95 to 40 (mol%). More preferably, the range of structural unit (I) / structural unit (II) = 10-50 / 90-50 (mol%) is particularly preferable (however, the total of structural unit (I) and structural unit (II) is 100 mol%) Is).
重合体(P)は、さらに後述の単量体(III−M)に由来する構成単位(III)を含むものでもよい。重合体(P)に構成単位(III)を含む場合の各構成単位の比率は、構成単位(I)を必須とするものであれば特に限定はない。ただし構成単位(I)の含有量が低すぎると分散保持性が悪化し、構成単位(II)の含有量が少なすぎると分散性能が悪化するため、各構成単位の比率は、構成単位(I)/(構成単位(II)+構成単位(III))=1〜80/99〜20(mol%)の範囲が好ましく、構成単位(I)/(構成単位(II)+構成単位(IV))=5〜60/95〜40(mol%)の範囲がより好ましく、構成単位(I)/構成単位(I)/(構成単位(II)+構成単位(III))=10〜50/90〜50(mol%)の範囲がとりわけ好ましい(但し、構成単位(I)、構成単位(II)および構成単位(III)の合計は100mol%である)。
<ポリオキシアルキレン基由来の構成単位を含む重合体(P)を得るための単量体>
前記構成単位(I)を与える単量体としては、下記(一般式3)
The polymer (P) may further contain a structural unit (III) derived from a monomer (III-M) described later. The ratio of each structural unit when the polymer (P) includes the structural unit (III) is not particularly limited as long as the structural unit (I) is essential. However, if the content of the structural unit (I) is too low, the dispersion retention deteriorates. If the content of the structural unit (II) is too small, the dispersion performance deteriorates. ) / (Constituent unit (II) + constituent unit (III)) = 1-80 / 99-20 (mol%) is preferred, and constituent unit (I) / (constituent unit (II) + constituent unit (IV) ) = 5-60 / 95-40 (mol%) is more preferable, and structural unit (I) / structural unit (I) / (structural unit (II) + structural unit (III)) = 10-50 / 90 The range of ˜50 (mol%) is particularly preferable (however, the total of the structural unit (I), the structural unit (II) and the structural unit (III) is 100 mol%).
<Monomer for obtaining a polymer (P) containing a structural unit derived from a polyoxyalkylene group>
Examples of the monomer that gives the structural unit (I) include the following (general formula 3).
(但し、式中R1およびR2は同一または異なって、水素原子またはメチル基を表し、AOは同一または異なって、炭素数2以上のオキシアルキレン基の1種又は2種以上を表わし、2種以上の場合はブロック状に結合していてもランダム状に結合していても良く、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数で1〜300の数を表わし、xは0〜2の整数を表し、yは0または1を表し、R3は水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す)で表される不飽和単量体を含む不飽和単量体成分(以下「I−M」とも称する)で表される。 (In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group; AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 or more carbon atoms; In the case of more than seeds, they may be bonded in a block shape or in a random shape, n represents an average added mole number of an oxyalkylene group and represents a number of 1 to 300, and x is an integer of 0 to 2. Y represents 0 or 1, and R 3 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms). M ”).
不飽和単量体成分(I−M)としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどの炭素数1〜20の飽和脂肪族アルコール類、アリルアルコール、メタリルアルコール、クロチルアルコール、オレイルアルコールなどの炭素数3〜20の不飽和脂肪族アルコール類、シクロヘキサノールなどの炭素数3〜20の脂環式アルコール類、フェノール、フェニルメタノール(ベンジルアルコール)、メチルフェノール(クレゾール)、p−エチルフェノール、ジメチルフェノール(キシレノール)、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、フェニルフェノール、ナフトールなどの炭素数6〜20の芳香族アルコール類のいずれかに炭素数2〜18のアルキレンオキシドを付加することによって得られるアルコキシポリアルキレングリコール類、炭素数2〜18のアルキレンオキシドを重合したポリアルキレングリコール類と(メタ)アクリル酸、クロトン酸とのエステル化物を挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸のアルコキシポリアルキレングリコール類のエステルが好ましい。さらにビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オール、3−メチル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−2−オール、2−メチル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−1−オールなどの不飽和アルコールにアルキレンオキシドを1〜300モル付加した化合物を挙げることができ、これら1種または2種以上を用いることができる。これらの単量体の中でも特に(メタ)アリルアルコール、3−メチル−3−ブテン−1−オールを用いた化合物が好ましい。なお上記の不飽和エステル類および不飽和エーテル類は、アルキレンオキシドとしては、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどの炭素数2〜18のアルキレンオキシドの中から選ばれる任意の1種、あるいは2種以上のアルキレンオキシドを付加させてもよい。2種以上を付加させる場合、ランダム付加、ブロック付加、交互付加などのいずれであってもよい。 As unsaturated monomer component (IM), methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, octanol, 2-ethyl-1 -C1-C20 saturated aliphatic alcohols such as hexanol, nonyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, oleyl alcohol, etc. C3-C20 alicyclic alcohols such as saturated aliphatic alcohols, cyclohexanol, phenol, phenylmethanol (benzyl alcohol), methylphenol (cresol), p-ethylphenol, dimethylphenol (xylenol), nonylfe Alkoxy polyalkylene glycols obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to any of aromatic alcohols having 6 to 20 carbon atoms such as diol, dodecylphenol, phenylphenol and naphthol, Examples include esterified products of polyalkylene glycols obtained by polymerizing 18 alkylene oxides with (meth) acrylic acid and crotonic acid, and one or more of these can be used. Among these, (meth) acrylic acid alkoxypolyalkylene glycol esters are preferred. Further, vinyl alcohol, (meth) allyl alcohol, 3-methyl-3-buten-1-ol, 3-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-3-buten-2-ol, 2-methyl- The compound which added 1-300 mol of alkylene oxides to unsaturated alcohols, such as 2-buten-1-ol and 2-methyl-3-buten-1-ol, can be mentioned, These 1 type or 2 types or more are used. be able to. Among these monomers, compounds using (meth) allyl alcohol and 3-methyl-3-buten-1-ol are particularly preferable. In addition, said unsaturated ester and unsaturated ether are arbitrary 1 type chosen from C2-C18 alkylene oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, as alkylene oxide, Alternatively, two or more alkylene oxides may be added. When two or more types are added, any of random addition, block addition, and alternate addition may be used.
(一般式3)において、R3は水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基であれば良く、この炭素数1〜20の炭化水素基として具体的には、炭素数1〜20のアルキル基(脂肪族アルキル基又は脂環族アルキル基)、炭素数6〜20のフェニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、(アルキル)フェニル基で置換されたフェニル基、ナフチル基等のベンゼン環を有する芳香族基等が挙げられるが、炭化水素基の炭素数が増大するに従って疎水性が大きくなり、分散性が低下するため、R3が炭化水素基の場合の炭素数としては、1〜18が好ましく、1〜12がさらに好ましく、1〜4がとりわけ好ましく、R2がメチル基あるいは水素原子の場合が最も好ましい。 In (General Formula 3), R 3 may be a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Specifically, the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is specifically an alkyl having 1 to 20 carbon atoms. A benzene ring such as a group (aliphatic alkyl group or alicyclic alkyl group), a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylphenyl group, a phenylalkyl group, a phenyl group substituted with an (alkyl) phenyl group, or a naphthyl group. As the number of carbons in the case where R 3 is a hydrocarbon group, the number of carbons in the case of R 3 is 1-18. 1 to 12 is more preferable, 1 to 4 is particularly preferable, and R 2 is most preferably a methyl group or a hydrogen atom.
前記構成単位(II)を与える単量体としては、下記(一般式4) Examples of the monomer that gives the structural unit (II) include the following (general formula 4):
(但し式中、R4、R5、R6は同一または異なって、水素原子、メチル基又は−(CH2)zCOOM2基(−(CH2)zCOOM2は、−COOM1またはその他の−(CH2)zCOOM2と無水物を形成していても良い)を表わし、nは0〜2の整数を表わし、M1およびM2は同一または異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表わす)で表わされる。 (In the formula, R 4 , R 5 and R 6 are the same or different, and a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) zCOOM 2 group (— (CH 2 ) zCOOM 2 is —COOM 1 or other — (CH 2 ) may form an anhydride with zCOOM 2 ), n represents an integer of 0 to 2, and M 1 and M 2 are the same or different and represent a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth A metal atom, an ammonium group or an organic amine group).
その具体例としては、不飽和モノカルボン酸系単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸及びこれらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられ、不飽和ジカルボン酸系単量体として、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、又はこれらの金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が、さらにこれらの無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びこれらの塩が、重合性の観点から好ましい。また、これらの単量体は2種類以上併用しても良い。 Specific examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and their metal salts, ammonium salts and amine salts as unsaturated monocarboxylic acid monomers, and as unsaturated dicarboxylic acid monomers. , Maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, or metal salts thereof, ammonium salts, amine salts, and the like, and examples of anhydrides thereof include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. . Of these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and salts thereof are preferred from the viewpoint of polymerizability. Two or more of these monomers may be used in combination.
上記単量体(I−M)や(II−M)と異なりかつ(I−M)や(II−M)と共重合可能な不飽和単量体(III−M)をさらに用いることも好ましい。このような単量体(III−M)の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸類類と炭素原子数1〜30のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類;前記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;前記アルコールや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)オキシアルキレンと前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;前記不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数2〜18のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数2〜500のポリオキシアルキレンとのハーフエステル、ジエステル類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルクロトネート、エチルクロトネート、プロピルクロトネート、等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数1〜30のアルコールとのエステル類;炭素数1〜30のアルコールに炭素数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)オキシアルキレンと(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;マレアミド酸と炭素原子数2〜18のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数2〜500のポリオキシアルキレンとのハーフアミド類;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)オキシアルキレンジ(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)アクリレート等の二官能(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)オキシアルキレンジマレート類;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)アクリルアミドのように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;1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、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;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;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;(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;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の不飽和アミノ化合物類;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;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;等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 It is also preferable to use an unsaturated monomer (III-M) that is different from the monomers (IM) and (II-M) and is copolymerizable with (IM) and (II-M). . Examples of such monomers (III-M) include half of unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and alcohols having 1 to 30 carbon atoms. Esters, diesters; half amides and diamides of unsaturated dicarboxylic acids and amines having 1 to 30 carbon atoms; alkyls obtained by adding 1 to 500 moles of alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms to the alcohols and amines Half-esters and diesters of (poly) oxyalkylene and the unsaturated dicarboxylic acids; the unsaturated dicarboxylic acids and a glycol having 2 to 18 carbon atoms or a polyoxyalkylene having 2 to 500 addition moles of these glycols. Half ester, diester; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) a Esters of unsaturated monocarboxylic acids such as relate, propyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, and alcohols having 1 to 30 carbon atoms; Esters of alkoxy (poly) oxyalkylene obtained by adding 1 to 500 moles of alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to 30 alcohols and unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid; (poly) ethylene glycol Addition of 1 to 500 moles of alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, such as monomethacrylate, (poly) propylene glycol monomethacrylate, (poly) butylene glycol monomethacrylate Things: Maleamic acid and charcoal Half amides of glycols having 2 to 18 atoms or polyoxyalkylenes having 2 to 500 addition moles of these glycols; triethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol (Poly) oxyalkylene di (meth) acrylates such as di (meth) acrylate and (poly) ethylene glycol (poly) propylene glycol di (meth) acrylate; hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) Bifunctional (meth) acrylates such as acrylate and trimethylolpropane di (meth) acrylate; (Poly) oxyalkylene dimaleates such as triethylene glycol dimaleate and polyethylene glycol dimaleate; Nyl sulfonate, (meth) allyl sulfonate, 2- (meth) acryloxyethyl sulfonate, 3- (meth) acryloxypropyl sulfonate, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyl sulfonate, 3- (meth) acryloxy-2 -Hydroxypropylsulfophenyl ether, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyloxysulfobenzoate, 4- (meth) acryloxybutylsulfonate, (meth) acrylamidomethylsulfonic acid, (meth) acrylamidoethylsulfonic acid, 2- Unsaturated sulfonic acids such as methylpropanesulfonic acid (meth) acrylamide and styrenesulfonic acid, and their monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts; like methyl (meth) acrylamide Amides of unsaturated monocarboxylic acids and amines having 1 to 30 carbon atoms; vinyl aromatics such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-methylstyrene; 1,4-butanediol mono (meth) Alkanediol mono (meth) acrylates such as acrylate, 1,5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate; butadiene, isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene, Dienes such as 2-chloro-1,3-butadiene; unsaturated amides such as (meth) acrylamide, (meth) acrylalkylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide; Unsaturated cyanides such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile; Unsaturated esters such as vinyl acid vinyl and vinyl propionate; aminoethyl (meth) acrylate, methylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, (meta ) Unsaturated amines such as dibutylaminoethyl acrylate and vinyl pyridine; divinyl aromatics such as divinylbenzene; cyanurates such as triallyl cyanurate; allyls such as (meth) allyl alcohol and glycidyl (meth) allyl ether ; Unsaturated amino compounds such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; methoxypolyethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol monovinyl ether, methoxypolyethylene glycol mono (meth) allyl ether, polyethylene glycol Vinyl ethers or allyl ethers such as mono (meth) allyl ether; polydimethylsiloxanepropylaminomaleamic acid, polydimethylsiloxaneaminopropylaminomaleamic acid, polydimethylsiloxane-bis- (propylaminomaleamic acid), polydimethyl Siloxane-bis- (dipropyleneaminomaleamic acid), polydimethylsiloxane- (1-propyl-3-acrylate), polydimethylsiloxane- (1-propyl-3-methacrylate), polydimethylsiloxane-bis- (1- Propyl derivatives such as propyl-3-acrylate) and polydimethylsiloxane-bis- (1-propyl-3-methacrylate), and the like, and one or more of these can be used.
請求項1から2に記載のアスコルビン酸系化合物(AsA−D)は、アスコルビン酸及びその誘導体を示す。具体的な例としては、アスコルビン酸の異性体であるL−xylo−AsA(L−アスコルビン酸)、L−アスコルビン酸の異性体であるD−xylo−AsA、L−arabo−AsA、D−arabo−AsA(エリソルビン酸);L−アスコルビン酸及びその異性体のアルカリ金属(Na、Kなど)塩、アルカリ土類金属(Ca、Mgなど)塩、アンモニウム基又は有機アミン基塩;ステアリン酸アスコルビル、パルミチン酸アスコルビル等の、L−アスコルビン酸及びその異性体のエステル;L−アスコルビン酸リン酸エステル、L−アスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム等の、L−アスコルビン酸及びその異性体のリン酸エステル及びその塩;モノデヒドロアスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸等の、L−アスコルビン酸及びその異性体の酸化物;等が挙げられる。これらのどの化合物を使用しても良いが、セメント混和剤は水溶液の形で提供される事が多いため、還元性有機化合物(AsA−D)も水溶性であればより好ましい。 The ascorbic acid compound (AsA-D) according to claims 1 to 2 represents ascorbic acid and its derivatives. Specific examples include L-xylo-AsA (L-ascorbic acid) which is an isomer of ascorbic acid, D-xylo-AsA, L-arabo-AsA and D-arabo which are isomers of L-ascorbic acid. -AsA (erythorbic acid); alkali metal (Na, K etc.) salt, alkaline earth metal (Ca, Mg etc.) salt, ammonium group or organic amine group salt of L-ascorbic acid and its isomers; ascorbyl stearate; L-ascorbic acid and its isomer esters such as ascorbyl palmitate; L-ascorbic acid and its isomer phosphate esters such as L-ascorbic acid phosphate and L-ascorbic acid phosphate magnesium and the like Salt; L-ascorbine such as monodehydroascorbic acid and dehydroascorbic acid And oxides of isomers; and the like. Any of these compounds may be used, but since the cement admixture is often provided in the form of an aqueous solution, it is more preferable if the reducing organic compound (AsA-D) is also water-soluble.
前記アスコルビン酸系化合物(AsA−D)は、セメント混和剤として使用した際に流動保持性を発揮する。セメント混和剤に必要量添加して用いてもよいが、後述の実施例と比較例に示すとおり、重合体(P)の重合時に添加する方がより効果的である。その際、(AsA−D)は、過硫酸またはその塩(C)との酸化還元反応によりラジカルを発生できるため、開始剤系の構成要素として使用できる。またアスコルビン酸系化合物(AsA−D)と過硫酸またはその塩(C)を含んでなる開始剤系を用いると、重合体(P)の収率が公知の開始剤系より向上することが見出された。 The ascorbic acid compound (AsA-D) exhibits fluidity retention when used as a cement admixture. A necessary amount may be added to the cement admixture, but as shown in Examples and Comparative Examples described later, it is more effective to add the polymer (P) during polymerization. In that case, (AsA-D) can generate radicals by redox reaction with persulfuric acid or a salt thereof (C), and therefore can be used as a constituent element of the initiator system. In addition, when an initiator system comprising an ascorbic acid compound (AsA-D) and persulfuric acid or a salt thereof (C) is used, the yield of the polymer (P) is improved compared to a known initiator system. It was issued.
アスコルビン酸系化合物(AsA−D)がセメント組成物中で流動保持性を示す機構はまだ明らかではないが、セメント組成物に多量に添加するとセメント組成物硬化体の早期強度が低下することがあった。アスコルビン酸系化合物はグルコン酸に構造が類似しており、グルコン酸、グルコース等の化合物はセメント組成物の硬化を遅延することが知られている。よって、アスコルビン酸系化合物(AsA−D)も、セメント組成物の初期水和に何らかの影響を及ぼし、セメント組成物の流動保持性を向上させている可能性が考えられる。セメント組成物の流動保持性向上には、アスコルビン酸系化合物(AsA−D)と硫酸イオンを併用することがより効果的であるが、この原因についてもまだ明らかでない。 The mechanism by which the ascorbic acid compound (AsA-D) exhibits fluidity retention in the cement composition is not yet clear, but if added in a large amount to the cement composition, the early strength of the cured cement composition may decrease. It was. Ascorbic acid compounds are similar in structure to gluconic acid, and compounds such as gluconic acid and glucose are known to delay the hardening of the cement composition. Therefore, the ascorbic acid compound (AsA-D) may have some influence on the initial hydration of the cement composition, and may improve the fluidity retention of the cement composition. It is more effective to use an ascorbic acid compound (AsA-D) and sulfate ion in combination to improve the fluidity retention of the cement composition, but the cause of this is still unclear.
セメント混和剤中のアスコルビン酸系化合物(AsA−D)の量としては、前記のように多すぎるとセメント組成物硬化体の早期強度が低下することがあり、また少なすぎるとセメント組成物の流動保持性が向上しないため、重合体(P)に対して0.001〜5質量%が好ましく、0.01〜3質量%がより好ましく、0.05〜1質量%がさらに好ましい。 If the amount of the ascorbic acid compound (AsA-D) in the cement admixture is too large as described above, the early strength of the cured cement composition may be reduced, and if it is too small, the flow of the cement composition may be reduced. Since retainability does not improve, 0.001-5 mass% is preferable with respect to a polymer (P), 0.01-3 mass% is more preferable, 0.05-1 mass% is further more preferable.
請求項1に記載の硫酸イオン(SO4 2−)は、セメント混和剤に硫酸などを用いて必要量添加して用いてもよいが、重合体(P)の重合時にアスコルビン酸系化合物(AsA−D)と共に、過硫酸またはその塩として添加し、還元して硫酸イオンを発生させると効率的である。 The sulfate ion (SO 4 2− ) according to claim 1 may be used by adding a necessary amount to the cement admixture using sulfuric acid or the like, but the ascorbic acid compound (AsA) during the polymerization of the polymer (P). It is efficient to add it as persulfuric acid or a salt thereof together with -D) and reduce it to generate sulfate ions.
請求項6に記載の過硫酸とは、ペルオキソ硫酸(H2SO5)とペルオキソ二硫酸(H2S2O8)を示す。過硫酸またはその塩(C)としては、過硫酸のアルカリ金属(Na、Kなど)塩、アルカリ土類金属(Ca、Mgなど)塩、アンモニウム基又は有機アミン基塩が挙げられ、これらの1種以上を用いればよい。化合物の安定性の面からはペルオキソ硫酸よりもペルオキソ二硫酸が好ましく、反応装置を腐食しないためには酸よりも塩が好ましい。よって、ペルオキソ二硫酸の塩がより好ましい化合物である。 The persulfuric acid according to claim 6 represents peroxosulfuric acid (H 2 SO 5 ) and peroxodisulfuric acid (H 2 S 2 O 8 ). Examples of persulfuric acid or a salt thereof (C) include alkali metal (Na, K, etc.) salt, alkaline earth metal (Ca, Mg, etc.) salt, ammonium group or organic amine group salt of persulfuric acid. More than seeds may be used. Peroxodisulfuric acid is preferable to peroxosulfuric acid from the viewpoint of stability of the compound, and a salt is preferable to acid in order not to corrode the reaction apparatus. Therefore, a salt of peroxodisulfuric acid is a more preferable compound.
セメント混和剤中の硫酸イオン(SO4 2−)の量としては、多すぎるとセメント組成物の硬化に影響があることが知られており、また少なすぎるとセメント組成物の流動保持性が向上しないため、重合体(P)に対して0.01〜10質量%が好ましく、0.05〜5質量%がより好ましく、0.1〜2質量%がさらに好ましい。またセメント混和剤中で、硫酸イオンが硫酸ナトリウムなどの塩になって析出することがある。これらは硫酸イオンとは言えないが、硫酸イオン由来の化合物であり、撹拌等で容易に再溶解できることから、セメント混和剤中の硫酸イオン(SO4 2−)の量に組み入れて計算する。 It is known that if the amount of sulfate ion (SO 4 2− ) in the cement admixture is too large, it will affect the hardening of the cement composition, and if it is too small, the fluidity retention of the cement composition will be improved. Therefore, 0.01-10 mass% is preferable with respect to a polymer (P), 0.05-5 mass% is more preferable, 0.1-2 mass% is further more preferable. In cement admixture, sulfate ions may precipitate as a salt such as sodium sulfate. Although these are not sulfate ions, they are compounds derived from sulfate ions, and can be easily redissolved by stirring or the like. Therefore, they are calculated by incorporating them into the amount of sulfate ions (SO 4 2− ) in the cement admixture.
請求項6に示す、前記重合体(P)の重合時に使用するアスコルビン酸系化合物(AsA−D)および過硫酸またはその塩(C)の比((AsA−D)/C)は、重合体(P)の収率やそれを用いたセメント混和剤の性能に影響するため、重要である。アスコルビン酸系化合物(AsA−D)と過硫酸またはその塩(C)を併用することにより、単量体(I−M)の重合速度が向上し、結果として重合体(P)を短時間で収率よく得られる。また後述の実施例と比較例で示すように、単量体(I−M)と単量体(II−M)を共重合する際、本願記載の開始剤系と公知の開始剤系を比較すると、本願記載の開始剤系では単量体(I−M)と単量体(II−M)共に重合速度が速く、組成の均一な共重合体が短時間に高収率で得られた。一方公知の開始剤系では、単量体(I−M)と単量体(II−M)の重合速度の差が大きく、得られた共重合体の組成が不均一になったり、重合速度の速い単量体が消尽した所で重合が終了して収率が悪化することがあった。結果として、本願記載の開始剤系により得られた重合体を用いたセメント混和剤は、公知の開始剤系により得られた重合体を用いたセメント混和剤よりも、セメント組成物の流動保持性に優れるものとなった。 The ratio ((AsA-D) / C) of the ascorbic acid compound (AsA-D) and persulfuric acid or a salt thereof (C) used during the polymerization of the polymer (P) shown in claim 6 is a polymer. This is important because it affects the yield of (P) and the performance of the cement admixture using it. By using the ascorbic acid compound (AsA-D) and persulfuric acid or a salt thereof (C) in combination, the polymerization rate of the monomer (IM) is improved, and as a result, the polymer (P) can be obtained in a short time. Good yield. In addition, as shown in Examples and Comparative Examples described later, when the monomer (IM) and the monomer (II-M) are copolymerized, the initiator system described in the present application is compared with a known initiator system. Then, in the initiator system described in the present application, both the monomer (IM) and the monomer (II-M) had a high polymerization rate, and a copolymer having a uniform composition was obtained in a high yield in a short time. . On the other hand, in the known initiator system, the difference in polymerization rate between the monomer (IM) and the monomer (II-M) is large, the composition of the obtained copolymer becomes non-uniform, the polymerization rate When the fast monomer was exhausted, the polymerization sometimes ended and the yield deteriorated. As a result, cement admixtures using polymers obtained with the initiator systems described herein are more fluidly retained in cement compositions than cement admixtures with polymers obtained with known initiator systems. It became excellent.
((AsA−D)/C)は重合体(P)の合成に用いる単量体(I−M)、(II−M)、(III−M)の種類によって最適比が異なるが、モル比で((AsA−D)/C)=1/0.25〜1/20が好ましく、1/2〜1/10がより好ましく、1/1〜1/5が更に好ましい。 ((AsA-D) / C) has an optimum ratio depending on the types of monomers (IM), (II-M) and (III-M) used in the synthesis of the polymer (P), but the molar ratio ((AsA-D) / C) = 1 / 0.25 to 1/20 is preferable, 1/2 to 1/10 is more preferable, and 1/1 to 1/5 is still more preferable.
本発明の重合体(P)を得るには、前記単量体成分を重合させれば良く、アスコルビン酸系化合物(AsA−D)および過硫酸またはその塩(C)を含む重合開始剤系を用いて重合することがより好ましい。共重合は、溶液重合や塊状重合などの公知の方法で行なうことができる。また共重合は回分式、半回分式、管型連続式、撹拌槽型連続式、およびそれらの複数の組み合わせのどの方法でも行なうことができる。
共重合の際に使用される溶媒としては、水;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール;ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の芳香族或いは脂肪族炭化水素;酢酸エチル等のエステル化合物;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物等が挙げられるが、原料単量体及び得られる重合体の溶解性から、水及び炭素数1〜4の低級アルコールよりなる群から選ばれた少なくとも1種を用いることが好ましく、その中でも水を溶媒に用いるのが、脱溶剤工程を省略できる点でさらに好ましい。
In order to obtain the polymer (P) of the present invention, the monomer component may be polymerized, and a polymerization initiator system containing an ascorbic acid compound (AsA-D) and persulfuric acid or a salt thereof (C) is used. It is more preferable to use and polymerize. The copolymerization can be performed by a known method such as solution polymerization or bulk polymerization. Copolymerization can be carried out by any of batch, semi-batch, tube-type continuous, stirred tank type, and combinations thereof.
Solvents used for copolymerization include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; aromatic or aliphatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane and n-hexane; ethyl acetate and the like Ester compounds; ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; cyclic ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane, etc., but from the solubility of the raw material monomers and the resulting polymer, water and lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms It is preferable to use at least one selected from the group consisting of, and among these, it is more preferable to use water as a solvent because the solvent removal step can be omitted.
本発明の重合体(P)の製造方法においては、重合の際に必要に応じて連鎖移動剤を用いても良い。重合の際に連鎖移動剤を用いると、得られる重合体(P)の分子量調整が容易となる。 In the method for producing the polymer (P) of the present invention, a chain transfer agent may be used as necessary during the polymerization. When a chain transfer agent is used in the polymerization, the molecular weight of the resulting polymer (P) can be easily adjusted.
連鎖移動剤としては、分子量の調整ができる化合物であればよく、具体的には、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、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸、n−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ブチルチオグリコレート等のチオール系連鎖移動剤;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等のハロゲン化物;イソプロパノール等の第2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸、およびその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)や、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、およびその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等)の低級酸化物およびその塩;等を用いることができる。 The chain transfer agent may be any compound that can adjust the molecular weight. Specifically, mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, thioglycolic acid Thiol chain transfer agents such as octyl, octyl 3-mercaptopropionate, 2-mercaptoethanesulfonic acid, n-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan, butylthioglycolate; halogens such as carbon tetrachloride, methylene chloride, bromoform, bromotrichloroethane Secondary alcohols such as isopropanol; phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), sulfurous acid, hydrogen sulfite, dithionic acid, meta heavy Sulfurous acid and its salts (sodium sulfite , Potassium sulfite, sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite, sodium dithionite, potassium dithionite, sodium metabisulfite, potassium metabisulfite, etc.) lower oxides and salts thereof, etc. .
さらに、重合体(P)の分子量調整のためには単量体(III−M)として連鎖移動性の高い単量体を用いることも有効である。具体的には、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等のαβ−不飽和ジカルボン酸化合物、およびその誘導体、ならびにそれらの塩(さらに詳しくは、誘導体の例としては、例えば、炭素数1〜30のアルコールとのハーフエステル類;炭素数1〜30のアミンとのハーフアミド類;炭素数1〜30のアミノアルコールとのハーフアミド類もしくはハーフエステル類;前記アルコールに炭素数2〜18のアルキレンオキシドを平均1〜300モル付加させた化合物(x)とのハーフエステル類;前記化合物(x)の片末端の水酸基をアミノ化した化合物とのハーフアミド類;炭素数2〜18のグリコールもしくはこれらグリコールの平均付加モル数2〜300のポリアルキレングリコールとのハーフエステル類;炭素数2〜18のグリコールもしくはこれらグリコールの平均付加モル数2〜300のポリアルキレングリコールとマレアミド酸とのハーフアミド類;等が挙げられ、塩の例としては、例えば、一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩);アリルアルコール、アリルスルホン酸(塩)等のアリル化合物、およびそれらの平均付加モル数2〜300で炭素数2〜18のアルキレンオキサイド付加物;メタリルアルコール、メタリルスルホン酸(塩)等のメタリル化合物、およびそれらの平均付加モル数2〜300で炭素数2〜18のアルキレンオキサイド付加物;等が挙げられる。 Furthermore, in order to adjust the molecular weight of the polymer (P), it is also effective to use a monomer having a high chain transfer property as the monomer (III-M). Specifically, αβ-unsaturated dicarboxylic acid compounds such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and derivatives thereof, and salts thereof (more specifically, examples of derivatives include, for example, those having 1 to 30 carbon atoms. Half esters with alcohols; half amides with amines having 1 to 30 carbon atoms; half amides or half esters with amino alcohols having 1 to 30 carbon atoms; alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms on the alcohols; Half-esters with compound (x) added in an average of 1 to 300 mol; Half-amides with a compound obtained by amination of the hydroxyl group at one end of compound (x); Half-esters with polyalkylene glycols having an average addition mole number of 2 to 300; glycols having 2 to 18 carbon atoms Examples of the salts include monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and the like. Organic amine salts); allyl compounds such as allyl alcohol and allyl sulfonic acid (salt), and their alkylene oxide adducts having an average addition mole number of 2 to 300 and 2 to 18 carbon atoms; methallyl alcohol, methallyl sulfonic acid And methallyl compounds such as (salts), and alkylene oxide adducts having an average addition mole number of 2 to 300 and 2 to 18 carbon atoms.
なお、前記例示した連鎖移動剤のうち2種類以上の連鎖移動剤の併用も可能である。前記連鎖移動剤は、重合の際に、常に反応系中に存在するようにすることが好ましい。特に、前記連鎖移動剤としてチオール系連鎖移動剤あるいは低級酸化物およびその塩を用いる場合には、連鎖移動剤を一括投入せずに、滴下等により連続的に投入するか、分割投入するなど、長時間かけて添加することが有効である。 Of the chain transfer agents exemplified above, two or more types of chain transfer agents can be used in combination. It is preferable that the chain transfer agent is always present in the reaction system during the polymerization. In particular, when using a thiol chain transfer agent or a lower oxide and a salt thereof as the chain transfer agent, without adding the chain transfer agent all at once, continuously by dropping or the like, It is effective to add over a long time.
前記連鎖移動剤を反応系中に供給する際には、酸化性の原料と異なるラインで供給することが好ましく、特に前記連鎖移動剤としてチオール系連鎖移動剤あるいは低級酸化物およびその塩を用いる場合には、酸化性の原料と異なるラインで供給することが有効である。 When supplying the chain transfer agent into the reaction system, it is preferable to supply it in a line different from the oxidizing raw material, and in particular, when a thiol chain transfer agent or a lower oxide and a salt thereof are used as the chain transfer agent. For this, it is effective to supply the raw material through a line different from the oxidizing raw material.
例えば、チオール系連鎖移動剤を過硫酸またはその塩(C)と同じラインで供給した場合、両者が反応し、過硫酸またはその塩(C)が反応開始剤として作用する前に活性を失ってしまうことになる。 For example, when a thiol chain transfer agent is supplied in the same line as persulfuric acid or a salt thereof (C), both react and lose activity before persulfuric acid or a salt thereof (C) acts as a reaction initiator. Will end up.
重合温度に特に制限はないが、あまり温度が低すぎると単量体の溶解性が低下することがあり、高温では単量体や反応生成物が分解する恐れがあるため、重合温度は0〜200℃が好ましく、20〜150℃がより好ましく、40〜100℃が最も好ましい。 There is no particular limitation on the polymerization temperature, but if the temperature is too low, the solubility of the monomer may decrease, and the monomer or reaction product may be decomposed at a high temperature. 200 degreeC is preferable, 20-150 degreeC is more preferable, and 40-100 degreeC is the most preferable.
重合圧力はラジカル重合反応に対する影響が小さいため任意でよいが、溶媒や単量体の沸点に合わせて適宜選ばれ、0.01〜10atmが好ましい。 The polymerization pressure may be arbitrary because it has little influence on the radical polymerization reaction, but is appropriately selected according to the boiling point of the solvent or monomer, and is preferably 0.01 to 10 atm.
重合時間は、0.5〜12時間の範囲が適当であるが、好ましくは0.5〜10時間、さらに好ましくは1〜8時間の範囲が良い。重合時間が、この範囲より、短すぎたり長すぎたりすると、重合率の低下や生産性の低下をもたらし好ましくない。 The polymerization time is suitably in the range of 0.5 to 12 hours, preferably 0.5 to 10 hours, more preferably 1 to 8 hours. If the polymerization time is too short or too long from this range, it is not preferable because the polymerization rate is lowered and the productivity is lowered.
重合をpH5以上で行なった場合、重合率の低下が起こると同時に、共重合性が悪くなり、セメント混和剤として用いた際に分散性が低下する。他方で、重合中にpHが低すぎると原料単量体や生成重合体が分解することがある。よって、重合中の系のpHは1〜5が好ましい。pHの調整は、例えば、一価金属および二価金属の水酸化物および炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミン;等のアルカリ性物質を用いて行なうことができる。 When the polymerization is carried out at a pH of 5 or more, the polymerization rate is lowered, and at the same time, the copolymerizability is deteriorated and the dispersibility is lowered when used as a cement admixture. On the other hand, if the pH is too low during the polymerization, the raw material monomer and the produced polymer may be decomposed. Therefore, the pH of the system during polymerization is preferably 1-5. The pH can be adjusted, for example, using an alkaline substance such as inorganic salts such as hydroxides and carbonates of monovalent metals and divalent metals; ammonia; organic amines;
このようにして得られた重合体(P)は、そのままでもセメント分散剤の主成分として用いられるが、必要に応じて、さらに重合体(P)をアルカリ性物質で中和して用いても良い。このようなアルカリ性物質としては、一価金属及び二価金属の水酸化物及び炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミン等が好ましいものとして挙げられる。 The polymer (P) thus obtained is used as it is as the main component of the cement dispersant, but if necessary, the polymer (P) may be further neutralized with an alkaline substance. . Preferred examples of such an alkaline substance include inorganic salts such as hydroxides and carbonates of monovalent metals and divalent metals; ammonia; organic amines and the like.
重合体(P)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」と呼ぶ)によるポリエチレングリコール換算で1,000〜500,000の範囲が適当であるが、5,000〜300,000の範囲が好ましく、10,000〜200,000の範囲がより好ましい。この重量平均分子量の範囲を選ぶことで、より高い分散性能を発揮するセメント分散剤が得られる。ただしGPC法は相対分子量測定法であるため、上記に示した値は、後に示す特定のGPC条件で測定した値とする。 The weight average molecular weight of the polymer (P) is suitably in the range of 1,000 to 500,000 in terms of polyethylene glycol by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”). The range of 000 is preferable, and the range of 10,000 to 200,000 is more preferable. By selecting the range of the weight average molecular weight, a cement dispersant exhibiting higher dispersion performance can be obtained. However, since the GPC method is a relative molecular weight measurement method, the value shown above is a value measured under specific GPC conditions shown later.
本発明の重合体(P)は、各種水硬性材料、即ち、セメント及び石膏等のセメント以外の水硬性材料に分散剤として用いることができる。そして、水硬性材料と水と重合体(P)とを含有し、さらに必要に応じて細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)を含む水硬性組成物の具体例としては、セメントペースト、モルタル、コンクリート、プラスター等が挙げられる。上記の水硬性組成物の中では、水硬性材料としてセメントを使用するセメント組成物が最も一般的であるが、使用するセメントには特に限定はない。たとえば、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント)、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント)、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント)、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント(都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造されたセメント)等が挙げられ、さらに、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加しても良い。又、骨材として、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材が使用可能である。 The polymer (P) of the present invention can be used as a dispersant in various hydraulic materials, that is, hydraulic materials other than cement such as cement and gypsum. And as a specific example of a hydraulic composition containing a hydraulic material, water and a polymer (P), and further containing fine aggregate (sand, etc.) and coarse aggregate (crushed stone, etc.) as necessary, Cement paste, mortar, concrete, plaster, etc. are mentioned. Among the hydraulic compositions described above, a cement composition that uses cement as the hydraulic material is the most common, but the cement to be used is not particularly limited. For example, Portland cement (ordinary, early strength, very early strength, moderate heat, sulfate resistance and low alkali type of each), various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement), white Portland cement, alumina cement, Super fast cement (1 clinker fast cement, 2 clinker fast cement, magnesium phosphate cement), grout cement, oil well cement, low heat cement (low heat blast furnace cement, fly ash mixed low heat blast furnace cement, belite High-concentration cement), ultra-high-strength cement, cement-based solidified material, eco-cement (city waste incineration ash, sewage sludge incineration ash as a raw material), blast furnace slag, fly ash , Cinder ash, clinker ash Husk ash, silica fume, silica powder, may be added fine powders or gypsum limestone powder. In addition to gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, etc., as aggregate, siliceous, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chromium, chromic, magnesia, etc. The refractory aggregate can be used.
本発明の重合体(P)を含むセメント組成物において、その1m3あたりの単位水量、セメント使用量及び水/セメント比にはとりたてて制限はなく、単位水量100〜185kg/m3、使用セメント量250〜800kg/m3、水/セメント比=10〜70重量%、好ましくは単位水量120〜175kg/m3、使用セメント量270〜800kg/m3、水/セメント比=20〜65%が推奨され、貧配合〜富配合まで幅広く使用可能であり、単位セメント量の多い高強度コンクリート、単位セメント量が300kg/m3以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。 In the cement composition containing the polymer (P) of the present invention, the unit water amount per 1 m 3 , the cement use amount and the water / cement ratio are not particularly limited, and the unit water amount is 100 to 185 kg / m 3 . Amount 250 to 800 kg / m 3 , water / cement ratio = 10 to 70% by weight, preferably unit water amount 120 to 175 kg / m 3 , used cement amount 270 to 800 kg / m 3 , water / cement ratio = 20 to 65% It is recommended and can be used widely from poor blends to rich blends, and is effective for both high-strength concrete with a large amount of unit cement and poor blend concrete with a unit cement amount of 300 kg / m 3 or less.
本発明の重合体(P)を含むセメント組成物において、重合体(P)の配合割合については、特に限定はないが、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に使用する場合には、セメント重量の0.01〜2.0%、好ましくは0.02〜1.0%、より好ましくは0.05〜0.5%となる比率の量を添加すれば良い。この添加により、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。上記配合割合が0.01%未満では性能的に不十分であり、逆に2.0%を超える多量を使用しても、その効果は実質上頭打ちとなり経済性の面からも不利となる。又、本発明の重合体(P)は、コンクリート2次製品用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等に有効であり、さらに、高流動コンクリート、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。 In the cement composition containing the polymer (P) of the present invention, the blending ratio of the polymer (P) is not particularly limited, but when used for mortar or concrete using hydraulic cement, the cement weight 0.01 to 2.0%, preferably 0.02 to 1.0%, more preferably 0.05 to 0.5%. By this addition, various preferable effects such as reduction in unit water amount, increase in strength, and improvement in durability are brought about. If the blending ratio is less than 0.01%, the performance is insufficient. Conversely, even if a large amount exceeding 2.0% is used, the effect is practically peaked and disadvantageous in terms of economy. The polymer (P) of the present invention is effective for concrete for concrete secondary products, concrete for centrifugal molding, concrete for vibration compaction, steam-cured concrete, sprayed concrete, and the like. It is also effective for mortar and concrete that require high fluidity, such as self-filling concrete and self-leveling material.
本発明の重合体(P)は、水溶液の形態でそのままセメント分散剤の主成分として使用することができるが、カルシウム、マグネシウム等の二価金属の水酸化物で中和して多価金属塩とした後に乾燥させたり、シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥させたりすることにより粉体化して使用しても良い。さらに、公知のセメント分散剤と組み合わせて使用しても良い。併用可能な公知のセメント分散剤としては、特に限定はなく、分子中にスルホン酸基を有する各種スルホン酸系分散剤や、分子中にポリオキシアルキレン鎖とカルボキシル基とを有する各種ポリカルボン酸系分散剤が挙げられる。スルホン酸系分散剤としては、例えば、リグニンスルホン酸塩;ポリオール誘導体;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物;ポリスチレンスルホン酸塩;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等のアミノスルホン酸系(特開平1−113419号公報参照)等が挙げられる。又、ポリカルボン酸系分散剤としては、例えば、(a)成分としてポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリル酸エステル系化合物と(メタ)アクリル酸系化合物との共重合体及び/又はその塩、(b)成分としてポリオキシアルキレンモノ(メタ)アリルエーテル系化合物と無水マレイン酸との共重合体及び/又はその加水分解物及び/又はその塩、(c)成分としてポリオキシアルキレンモノ(メタ)アリルエーテル系化合物とポリオキシアルキレン系化合物のマレイン酸エステルとの共重合体及び/又はその塩からなるセメント用分散剤(特開平7−267705号公報参照);A成分として(メタ)アクリル酸のポリオキシアルキレンエステルと(メタ)アクリル酸(塩)との共重合体、B成分として特定のポリエチレングリコールポリプロピレングリコール系化合物、C成分として特定の界面活性剤からなるコンクリート混和剤(特許公報第2508113号参照);(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステルあるいはポリエチレン(プロピレン)グリコールモノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、(メタ)アクリル酸(塩)からなる共重合体(特開昭62−216950号公報参照);(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、(メタ)アクリル酸(塩)からなる共重合体(特開平1−226757号公報参照);(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)あるいはp−(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリル酸(塩)からなる共重合体(特公平5−36377号公報参照);ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテルとマレイン酸(塩)との共重合体(特開平4−149056号公報参照);(メタ)アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、(メタ)アクリル酸(塩)、アルカンジオールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート、分子中にアミド基を有するαβー不飽和単量体からなる共重合体(特開平5−170501号公報参照);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)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸(塩)、(メタ)アリルスルホン酸(塩)あるいはp−(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸(塩)からなる共重合体(特開平6−191918号公報参照);アルコキシポリオキシアルキレンモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体あるいはその加水分解物又はその塩(特開平5−43288号公報参照);ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、マレイン酸及びこれらの単量体と共重合可能な単量体からなる共重合体あるいはその塩又はそのエステル(特公昭58−38380号公報参照);ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体、(メタ)アクリル酸系単量体及びこれらの単量体と共重合可能な単量体からなる共重合体(特公昭59−18338号公報参照);スルホン酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル及び必要に応じてこれと共重合可能な単量体からなる共重合体あるいはその塩(特開昭62−119147号公報参照);アルコキシポリオキシアルキレンモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と末端にアルケニル基を有するポリオキシアルキレン誘導体とのエステル化反応物(特開平6−271347号公報参照);アルコキシポリオキシアルキレンモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン誘導体とのエステル化反応物(特開平6−298555号公報参照);ポリオキシアルキレンモノエステル系単量体と、(メタ)アクリル酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体及び(メタ)アリルスルホン酸系単量体の中から選ばれる1種以上の単量体との共重合体(特開平7−223852号公報参照);等が挙げられる。尚、上記公知のセメント分散剤は、複数の併用も可能である。 The polymer (P) of the present invention can be used as a main component of a cement dispersant as it is in the form of an aqueous solution, but is neutralized with a divalent metal hydroxide such as calcium or magnesium to obtain a polyvalent metal salt. After drying, it may be dried, or supported on an inorganic powder such as silica-based fine powder and dried to be pulverized for use. Further, it may be used in combination with a known cement dispersant. Known cement dispersants that can be used in combination are not particularly limited, and various sulfonic acid dispersants having a sulfonic acid group in the molecule, and various polycarboxylic acid types having a polyoxyalkylene chain and a carboxyl group in the molecule. A dispersing agent is mentioned. Examples of the sulfonic acid dispersant include lignin sulfonate; polyol derivative; naphthalene sulfonic acid formalin condensate; melamine sulfonic acid formalin condensate; polystyrene sulfonate; aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate and the like. Examples thereof include sulfonic acid type (see JP-A-1-113419). Examples of the polycarboxylic acid-based dispersant include a copolymer of a polyoxyalkylene mono (meth) acrylic acid ester compound and a (meth) acrylic acid compound and / or a salt thereof as the component (a) ( b) A copolymer of polyoxyalkylene mono (meth) allyl ether compound and maleic anhydride and / or a hydrolyzate and / or salt thereof as component (c), and a polyoxyalkylene mono (meth) allyl as component (c) A dispersant for cement comprising a copolymer of an ether compound and a maleic ester of a polyoxyalkylene compound and / or a salt thereof (see JP-A-7-267705); a poly (meth) acrylic acid as component A Copolymer of oxyalkylene ester and (meth) acrylic acid (salt), specific polyethylene glycol as B component Concrete admixture comprising a specific surfactant as a C component (see Japanese Patent Publication No. 2508113); polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid or polyethylene (propylene) glycol mono (meth) Copolymer comprising allyl ether, (meth) allylsulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt) (see JP-A-62-216950); polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid , (Meth) allylsulfonic acid (salt), (meth) acrylic acid (salt) copolymer (see JP-A-1-226757); (meth) acrylic acid polyethylene (propylene) glycol ester, (meta ) Allyl sulfonic acid (salt) or p- (meth) a Copolymer comprising ruoxybenzenesulfonic acid (salt) and (meth) acrylic acid (salt) (see Japanese Patent Publication No. 5-36377); copolymer of polyethylene glycol mono (meth) allyl ether and maleic acid (salt) Polymer (see JP-A-4-149056); polyethylene glycol ester of (meth) acrylic acid, (meth) allylsulfonic acid (salt), (meth) acrylic acid (salt), alkanediol mono (meth) acrylate, Polyoxyalkylene mono (meth) acrylate, a copolymer comprising an αβ-unsaturated monomer having an amide group in the molecule (see JP-A-5-170501); polyethylene glycol mono (meth) allyl ether, polyethylene glycol Mono (meth) acrylate, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylate Copolymers consisting of phosphoric acid (salt), (meth) allylsulfonic acid (salt) or p- (meth) allyloxybenzenesulfonic acid (salt) (see JP-A-6-191918); alkoxy polyoxyalkylene mono Copolymers of allyl ether and maleic anhydride or hydrolysates thereof or salts thereof (see JP-A-5-43288); polyethylene glycol monoallyl ether, maleic acid and monomers capable of copolymerizing with these monomers A copolymer comprising a monomer or a salt thereof or an ester thereof (see Japanese Patent Publication No. 58-38380); a polyoxyalkylene mono (meth) acrylic acid ester monomer, a (meth) acrylic acid monomer and the like Copolymers composed of monomers copolymerizable with other monomers (see Japanese Patent Publication No. 59-18338); having sulfonic acid groups (Meth) acrylic acid ester and, if necessary, a copolymer comprising a monomer copolymerizable therewith or a salt thereof (see JP-A-62-1119147); alkoxypolyoxyalkylene monoallyl ether and anhydrous Esterification reaction product of a copolymer with maleic acid and a polyoxyalkylene derivative having an alkenyl group at the terminal (see JP-A-6-271347); Copolymerization of alkoxypolyoxyalkylene monoallyl ether and maleic anhydride Esterification reaction product of a polymer and a polyoxyalkylene derivative having a hydroxyl group at the terminal (see JP-A-6-298555); a polyoxyalkylene monoester monomer, a (meth) acrylic acid monomer, One or more selected from saturated dicarboxylic acid monomers and (meth) allylsulfonic acid monomers Copolymers of monomers (see JP-A-7-223852); and the like. The known cement dispersants can be used in combination.
尚、上記公知のセメント分散剤を併用する場合、本発明の重合体(P)と公知のセメント分散剤との配合重量比は、使用する公知のセメント分散剤の種類、配合及び試験条件等の違いにより一義的には決められないが、好ましくは5:95〜95:5、より好ましくは10:90〜90:10の範囲内である。 In addition, when using the said well-known cement dispersant together, the compounding weight ratio of the polymer (P) of this invention and a well-known cement dispersant is the kind of a well-known cement dispersant to be used, a mixing | blending, test conditions, etc. Although it is not uniquely determined due to the difference, it is preferably in the range of 5:95 to 95: 5, more preferably 10:90 to 90:10.
さらに、本発明の重合体(P)からなるセメント分散剤は、以下の(1)〜(20)に例示するような他の公知のセメント添加剤(材)と組み合わせて使用することができる。
(1)水溶性高分子物質:ポリアクリル酸(ナトリウム)、ポリメタクリル酸(ナトリウム)、ポリマレイン酸(ナトリウム)、アクリル酸・マレイン酸共重合物のナトリウム塩等の不飽和カルボン酸重合物;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキシエチレンあるいはポリオキシプロピレンのポリマー又はそれらのコポリマー;メチルセルローズ、エチルセルローズ、ヒドロキシメチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、カルボキシエチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルロース等の非イオン性セルローズエーテル類;メチルセルローズ、エチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルロース等の多糖類のアルキル化もしくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数8〜40の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基又はそれらの塩を部分構造として含有するイオン性親水性置換基で置換されてなる多糖誘導体;酵母グルカンやキサンタンガム、β−1.3グルカン類(直鎖状、分岐鎖状の何れでも良く、一例を挙げれば、カードラン、バラミロン、バキマン、スクレログルカン、ラミナラン等)等の微生物醗酵によって製造される多糖類;ポリアクリルアミド;ポリビニルアルコール;デンプン;デンプンリン酸エステル;アルギン酸ナトリウム;ゼラチン;分子内にアミノ基を有するアクリル酸のコポリマー及びその四級化合物等。
(2)高分子エマルジョン:(メタ)アクリル酸アルキル等の各種ビニル単量体の共重合物等。
(3)遅延剤:グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸、リンゴ酸又はクエン酸、及び、これらの、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、トリエタノールアミン等の無機塩又は有機塩等のオキシカルボン酸;グルコース、フラクトース、ガラクトース、サッカロース、キシロース、アビトース、リポーズ、異性化糖などの単糖類や、二糖、三糖等のオリゴ糖、又はデキストリン等のオリゴ糖、又はデキストラン等の多糖類、これらを含む糖蜜類等の糖類;ソルビトール等の糖アルコール;珪弗化マグネシウム;リン酸並びにその塩又はホウ酸エステル類;アミノカルボン酸とその塩;アルカリ可溶タンパク質;フミン酸;タンニン酸;フェノール;グリセリン等の多価アルコール;アミノトリ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等のホスホン酸及びその誘導体等。
(4)早強剤・促進剤:塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム等の可溶性カルシウム塩;塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物;硫酸塩;水酸化カリウム;水酸化ナトリウム;炭酸塩;チオ硫酸塩;ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩;アルカノールアミン;アルミナセメント;カルシウムアルミネートシリケート等。
(5)鉱油系消泡剤:燈油、流動パラフィン等。
(6)油脂系消泡剤:動植物油、ごま油、ひまし油、これらのアルキレンオキシド付加物等。
(7)脂肪酸系消泡剤:オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等。
(8)脂肪酸エステル系消泡剤:グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワックス等。
(9)オキシアルキレン系消泡剤:(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類;ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン2−エチルヘキシルエーテル、炭素原子数12〜14の高級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の(ポリ)オキシアルキルエーテル類;ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の(ポリ)オキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル類;2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール,3−メチル−1−ブチン−3−オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類;ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類;ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の(ポリ)オキシアルキレンアルキル(アリール)エーテル硫酸エステル塩類;(ポリ)オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミン等の(ポリ)オキシアルキレンアルキルアミン類;ポリオキシアルキレンアミド等。
(10)アルコール系消泡剤:オクチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類等。
(11)アミド系消泡剤:アクリレートポリアミン等。
(12)リン酸エステル系消泡剤:リン酸トリブチル、ナトリウムオクチルホスフェート等。
(13)金属石鹸系消泡剤:アルミニウムステアレート、カルシウムオレエート等。
(14)シリコーン系消泡剤:ジメチルシリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変性ポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン等のポリオルガノシロキサン)、フルオロシリコーン油等。
(15)AE剤:樹脂石鹸、飽和あるいは不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサルフェート、ABS(アルキルベンゼンスルホン酸)、LAS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸)、アルカンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテル、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテル硫酸エステル又はその塩、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテルリン酸エステル又はその塩、蛋白質材料、アルケニルスルホコハク酸、α−オレフィンスルホネート等。
(16)その他界面活性剤:オクタデシルアルコールやステアリルアルコール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する脂肪族1価アルコール、アビエチルアルコール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する脂環式1価アルコール、ドデシルメルカプタン等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する1価メルカプタン、ノニルフェノール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するアルキルフェノール、ドデシルアミン等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するアミン、ラウリン酸やステアリン酸等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するカルボン酸に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを10モル以上付加させたポリアルキレンオキシド誘導体類;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有しても良い、スルホン基を有する2個のフェニル基がエーテル結合した、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩類;各種アニオン性界面活性剤;アルキルアミンアセテート、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の各種カチオン性界面活性剤;各種ノニオン性界面活性剤;各種両性界面活性剤等。
(17)防水剤:脂肪酸(塩)、脂肪酸エステル、油脂、シリコン、パラフィン、アスファルト、ワックス等。
(18)防錆剤:亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛等。
(19)ひび割れ低減剤:ポリオキシアルキルエーテル等。
(20)膨張材;エトリンガイト系、石炭系等。
その他の公知のセメント添加剤(材)としては、たとえば、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤等を挙げることができる。尚、上記公知のセメント添加剤(材)は、複数の併用も可能である。
Furthermore, the cement dispersant comprising the polymer (P) of the present invention can be used in combination with other known cement additives (materials) exemplified in the following (1) to (20).
(1) Water-soluble polymer substances: polyacrylic acid (sodium), polymethacrylic acid (sodium), polymaleic acid (sodium), unsaturated carboxylic acid polymer such as sodium salt of acrylic acid / maleic acid copolymer; polyethylene Polyoxyethylene or polyoxypropylene polymers such as glycol and polypropylene glycol or copolymers thereof; nonionic such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc. Cellulose ethers; alkylation of polysaccharides such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, or hydroxya Ionicity in which hydrogen atoms of some or all hydroxyl groups of the killed derivative contain a hydrophobic substituent having a hydrocarbon chain having 8 to 40 carbon atoms as a partial structure and a sulfonic acid group or a salt thereof as a partial structure Polysaccharide derivatives substituted with hydrophilic substituents; yeast glucan, xanthan gum, β-1.3 glucans (which may be either linear or branched, for example, curdlan, baramilon, bakiman, scre Polysaccharides produced by microbial fermentation such as loglucan, laminaran, etc .; polyacrylamide; polyvinyl alcohol; starch; starch phosphate ester; sodium alginate; gelatin; Compounds and the like.
(2) Polymer emulsion: Copolymers of various vinyl monomers such as alkyl (meth) acrylate.
(3) retarder: oxycarboxylic such as gluconic acid, glucoheptonic acid, arabonic acid, malic acid or citric acid, and inorganic salts or organic salts thereof such as sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium, triethanolamine, etc. Acid; monosaccharides such as glucose, fructose, galactose, saccharose, xylose, abitose, repose, isomerized sugar, oligosaccharides such as disaccharides and trisaccharides, oligosaccharides such as dextrin, polysaccharides such as dextran, etc. Sugars such as molasses; sugar alcohols such as sorbitol; magnesium silicofluoride; phosphoric acid and its salts or borate esters; aminocarboxylic acids and salts thereof; alkali-soluble proteins; humic acid; tannic acid; Polyhydric alcohols such as glycerin; aminotri (methylenephos Phosphonic acid and derivatives thereof such as phonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and alkali metal salts and alkaline earth metal salts thereof etc.
(4) Early strengthening agents / accelerators: soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium bromide and calcium iodide; chlorides such as iron chloride and magnesium chloride; sulfates; potassium hydroxide; Sodium hydroxide; carbonate; thiosulfate; formate such as formic acid and calcium formate; alkanolamine; alumina cement; calcium aluminate silicate.
(5) Mineral oil-based antifoaming agent: cocoon oil, liquid paraffin, etc.
(6) Fat and oil-based antifoaming agents: animal and vegetable oils, sesame oil, castor oil, alkylene oxide adducts thereof and the like.
(7) Fatty acid-based antifoaming agent: oleic acid, stearic acid, and these alkylene oxide adducts.
(8) Fatty acid ester antifoaming agent: glycerin monoricinoleate, alkenyl succinic acid derivative, sorbitol monolaurate, sorbitol trioleate, natural wax and the like.
(9) Oxyalkylene antifoaming agents: polyoxyalkylenes such as (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene adducts; diethylene glycol heptyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene (Poly) oxyalkyl ethers such as 2-ethylhexyl ether and oxyethyleneoxypropylene adducts to higher alcohols having 12 to 14 carbon atoms; (poly) oxy such as polyoxypropylene phenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether Alkylene (alkyl) aryl ethers; 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 3-methyl-1 − Acetylene ethers obtained by addition polymerization of alkylene oxide to acetylenic alcohol such as tin-3-ol; (poly) oxyalkylene fatty acid esters such as diethylene glycol oleate, diethylene glycol laurate, ethylene glycol distearate; polyoxyethylene (Poly) oxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate and polyoxyethylene sorbitan trioleate; (poly) oxyalkylene alkyl such as sodium polyoxypropylene methyl ether sulfate and sodium polyoxyethylene dodecylphenol ether sulfate ( Aryl) ether sulfate salts; (poly) oxyethylene stearyl phosphates, etc. Sialic sharp emission alkyl phosphate esters; polyoxyethylene such as polyoxyethylene lauryl amine (poly) oxyalkylene alkyl amines; polyoxyalkylene amide.
(10) Alcohol-based antifoaming agent: octyl alcohol, hexadecyl alcohol, acetylene alcohol, glycols and the like.
(11) Amide antifoaming agent: acrylate polyamine and the like.
(12) Phosphate ester antifoaming agent: tributyl phosphate, sodium octyl phosphate, etc.
(13) Metal soap type antifoaming agent: aluminum stearate, calcium oleate, etc.
(14) Silicone antifoaming agent: dimethyl silicone oil, silicone paste, silicone emulsion, organically modified polysiloxane (polyorganosiloxane such as dimethylpolysiloxane), fluorosilicone oil and the like.
(15) AE agent: resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, ABS (alkyl benzene sulfonic acid), LAS (linear alkyl benzene sulfonic acid), alkane sulfonate, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether , Polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether sulfate or a salt thereof, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphate or a salt thereof, protein material, alkenyl sulfosuccinic acid, α-olefin sulfonate, and the like.
(16) Other surfactants: aliphatic monohydric alcohols having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as octadecyl alcohol and stearyl alcohol, and those having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as abiethyl alcohol Intramolecular such as alicyclic monohydric alcohol, dodecyl mercaptan, etc. Intramolecular such as monovalent mercaptan having 6-30 carbon atoms in the molecule, such as nonylphenol, alkylphenol having 6-30 carbon atoms in the molecule, dodecylamine, etc. 10 mol or more of an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide was added to a carboxylic acid having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as an amine having 6 to 30 carbon atoms, lauric acid or stearic acid. Polyalkylene oxide derivatives having an alkyl or alkoxy group as a substituent Alkyldiphenyl ether sulfonates in which two phenyl groups having a sulfone group are ether-bonded; various anionic surfactants; various cationic surfactants such as alkylamine acetate and alkyltrimethylammonium chloride; various nonionics Surfactant; various amphoteric surfactants.
(17) Waterproofing agent: fatty acid (salt), fatty acid ester, oil and fat, silicon, paraffin, asphalt, wax and the like.
(18) Rust preventive: nitrite, phosphate, zinc oxide and the like.
(19) Crack reducing agent: polyoxyalkyl ether and the like.
(20) Expansion material: Ettlingite, coal, etc.
Other known cement additives (materials) include, for example, cement wetting agents, thickeners, separation reducing agents, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers, self-leveling agents, rust inhibitors, colorants, An antifungal agent etc. can be mentioned. The known cement additives (materials) can be used in combination.
特に好適な実施形態としては、次の<1>〜<7>が挙げられる。
<1> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)オキシアルキレン系消泡剤の2成分を必須とする組み合わせ。尚、ii)のオキシアルキレン系消泡剤の配合重量比としては、i)のセメント分散剤に対して0.01〜10重量%の範囲が好ましい。
<2> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)炭素数2〜18のアルキレンオキシドを平均付加モル数で2〜300付加したポリオキシアルキレン鎖を有するポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体と、(メタ)アクリル酸系単量体及びこれらの単量体と共重合可能な単量体からなる共重合体(特公昭59−18338号公報、特開平7−223852号公報、特開平9−241056号公報等参照)、iii)オキシアルキレン系消泡剤の3成分を必須とする組み合わせ。尚、i)のセメント分散剤とii)の共重合体との配合重量比としては、5:95〜95:5の範囲が好ましく、10:90〜90:10の範囲がより好ましい。尚、iii)のオキシアルキレン系消泡剤の配合重量比としては、i)のセメント分散剤とii)の共重合体との合計量に対して0.01〜10重量%の範囲が好ましい。
<3> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤の2成分を必須とする組み合わせ。尚、スルホン酸系分散剤としては、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩、アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等のアミノスルホン酸系の分散剤等が使用可能である。尚、i)のセメント分散剤とii)のスルホン酸系分散剤との配合重量比としては、5:95〜95:5の範囲が好ましく、10:90〜90:10の範囲がより好ましい。
<4> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)リグニンスルホン酸塩の2成分を必須とする組み合わせ。尚、i)のセメント分散剤とii)のリグニンスルホン酸塩との配合重量比としては、5:95〜95:5の範囲が好ましく、10:90〜90:10の範囲がより好ましい。
<5> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)材料分離低減剤の2成分を必須とする組み合わせ。尚、材料分離低減剤としては、非イオン性セルローズエーテル類等の各種増粘剤、部分構造として炭素数4〜30の炭化水素鎖からなる疎水性置換基と炭素数2〜18のアルキレンオキシドを平均付加モル数で2〜300付加したポリオキシアルキレン鎖とを有する化合物等が使用可能である。尚、i)のセメント分散剤とii)の材料分離低減剤との配合重量比としては、10:90〜99.99:0.01の範囲が好ましく、50:50〜99.9:0.1の範囲がより好ましい。この組み合わせからなるセメント組成物は、高流動コンクリート、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材として好適である。
<6> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)遅延剤の2成分を必須とする組み合わせ。尚、遅延剤としては、グルコン酸(塩)、クエン酸(塩)等のオキシカルボン酸類、グルコース等の糖類、ソルビトール等の糖アルコール類、アミノトリ(メチレンホスホン酸)等のホスホン酸類等が使用可能である。尚、i)のセメント分散剤とii)の遅延剤との配合重量比としては、50:50〜99.9:0.1の範囲が好ましく、70:30〜99:1の範囲がより好ましい。
<7> i)本発明の共重合体(P)からなるセメント分散剤、ii)促進剤の2成分を必須とする組み合わせ。尚、促進剤としては、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の可溶性カルシウム塩類、塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物類、チオ硫酸塩、ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩類等が使用可能である。尚、i)のセメント分散剤とii)の促進剤との配合重量比としては、10:90〜99.9:0.1の範囲が好ましく、20:80〜99:1の範囲がより好ましい。
Particularly preferable embodiments include the following <1> to <7>.
<1> A combination in which two components, i) a cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) an oxyalkylene antifoaming agent are essential. In addition, as a compounding weight ratio of the oxyalkylene type | system | group antifoamer of ii), the range of 0.01 to 10 weight% is preferable with respect to the cement dispersant of i).
<2> i) Cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, ii) Polyalkylene glycol having a polyoxyalkylene chain in which an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms is added in an average addition mole number of 2 to 300 Mono (meth) acrylic acid ester monomer, copolymer comprising (meth) acrylic acid monomer and a monomer copolymerizable with these monomers (Japanese Patent Publication No. 59-18338, (See JP-A-7-223852, JP-A-9-2441056, etc.), iii) A combination comprising essentially three components of an oxyalkylene antifoaming agent. The blending weight ratio of the cement dispersant i) and the copolymer ii) is preferably in the range of 5:95 to 95: 5, and more preferably in the range of 10:90 to 90:10. In addition, the blending weight ratio of the oxyalkylene antifoaming agent of iii) is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight with respect to the total amount of the cement dispersant of i) and the copolymer of ii).
<3> i) A combination comprising essentially two components: a cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) a sulfonic acid-based dispersant having a sulfonic acid group in the molecule. Examples of the sulfonic acid-based dispersant include amino sulfonic acid-based compounds such as lignin sulfonate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, melamine sulfonic acid formalin condensate, polystyrene sulfonate, and aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate. A dispersant or the like can be used. The blending weight ratio between the cement dispersant i) and the sulfonic acid dispersant ii) is preferably in the range of 5:95 to 95: 5, and more preferably in the range of 10:90 to 90:10.
<4> i) A cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) a combination essentially comprising two components of lignin sulfonate. The blending weight ratio of the cement dispersant i) and the lignin sulfonate salt ii) is preferably in the range of 5:95 to 95: 5, and more preferably in the range of 10:90 to 90:10.
<5> i) A combination consisting essentially of two components: a cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) a material separation reducing agent. Examples of the material separation reducing agent include various thickeners such as nonionic cellulose ethers, a hydrophobic substituent composed of a hydrocarbon chain having 4 to 30 carbon atoms as a partial structure, and an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms. A compound having a polyoxyalkylene chain added in an average addition mole number of 2 to 300 can be used. The blending weight ratio of the cement dispersant i) and the material separation reducing agent ii) is preferably in the range of 10:90 to 99.99: 0.01, and 50:50 to 99.9: 0. A range of 1 is more preferred. A cement composition comprising this combination is suitable as high fluidity concrete, self-filling concrete, and self-leveling material.
<6> i) A combination comprising two components, i.e., a cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) a retarder. As the retarder, oxycarboxylic acids such as gluconic acid (salt) and citric acid (salt), sugars such as glucose, sugar alcohols such as sorbitol, phosphonic acids such as aminotri (methylenephosphonic acid), etc. can be used. It is. In addition, as a compounding weight ratio of the cement dispersing agent of i) and the retarder of ii), the range of 50: 50-99.9: 0.1 is preferable, and the range of 70: 30-99: 1 is more preferable. .
<7> i) A combination of two components, i.e., a cement dispersant comprising the copolymer (P) of the present invention, and ii) an accelerator. As the accelerator, soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite and calcium nitrate, chlorides such as iron chloride and magnesium chloride, formates such as thiosulfate, formic acid and calcium formate can be used. is there. The blending weight ratio of the cement dispersant i) and the accelerator ii) is preferably in the range of 10:90 to 99.9: 0.1, more preferably in the range of 20:80 to 99: 1. .
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。尚、例中、特にことわりのない限り、%は重量%を、又、部は重量部を表すものとする。
<重合体の分子量および分子量分布測定条件>
装置: Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製 Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
カラム: TSKgel ガードカラム(内径6.0×40mm)+G4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL(各内径7.8×300mm)
検出器: 示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液: アセトニトリル/酢酸ナトリウム(50mM)イオン交換水溶液=40/60(容積%)の混合溶液に酢酸を加えてpH6.0に調整したもの
流量: 1.0ml/分
カラム・検出器温度: 40℃
測定時間: 45分
試料液注入量: 100μl(試料濃度0.5wt%の溶離液溶液)
GPC標準サンプル: 東ソー(株)製ポリエチレングリコール Mp=272500、219300、107000、50000、24000、11840、6450、4250、1470の9点を使用
検量線: 上記ポリエチレングリコールのMp値を用いて3次式で作成
解析法: 得られたRIクロマトグラムにおいて、ポリマー溶出直前・溶出直後のベースラインにおいて水平に安定している部分を直線で結び、ポリマーを検出・解析した。ただしモノマーピークやモノマー由来の不純物ピークがポリマーピークに一部重なって測定された場合、当該ピークとポリマーピークの重なり部分の最凹部あるいは屈曲点において垂直分割して分離し、ポリマー部のみの分子量・分子量分布を測定した。また複数種類のモノマーピークが検出された場合は、最も大きい分子量のモノマーピークが除外されるように、ポリマーとモノマーのピークを分割した。ダイマー以上のオリゴマーが検出された場合はポリマー部に含めた。また、(ポリマーピークの面積)/(ポリマーピークの面積+モノマーピークの面積)の比を「ポリマー分」とし、ポリマー収率の目安とした。
<実施例1−1>
反応装置は温度計、高さ2.5cm幅11cmの羽根を備えた撹拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えた内径16cmの3Lガラス製反応装置とし、特に記載のない限り反応条件は反応温度58℃、撹拌速度200rpm、系内への窒素導入量100mL/分とした。3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキシド付加物(エチレンオキシドの平均付加モル数50)517.826g、アクリル酸0.935g、水267.241gを反応装置内に仕込み、58℃まで加温した。続いてアクリル酸31.238gと水82.759gの混合水溶液を3時間、過硫酸アンモニウム3.07gに水を加えて合計50gに調整した水溶液を3.5時間、L−アスコルビン酸0.889gと3−メルカプトプロピオン酸2.142gに水を加えて合計50gに調整した水溶液を3.5時間かけて、それぞれ反応装置内に均一速度で滴下した。ただし、加温開始から滴下開始までの時間は2時間以内になるよう調整した。すべての滴下終了後更に1時間58℃を維持して重合反応を完結させ、冷却して実施例1−1のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<実施例1−2から1−3>
実施例1−1と同様にして3−メルカプトプロピオン酸の量のみを変更し、実施例1−2から1−3のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<比較例1−1>
反応装置は温度計、高さ2.5cm幅11cmの羽根を備えた撹拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えた内径16cmの3Lガラス製反応装置とし、特に記載のない限り反応条件は反応温度58℃、撹拌速度200rpm、系内への窒素導入量100mL/分とした。3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキシド付加物(エチレンオキシドの平均付加モル数50)517.826g、アクリル酸0.935g、水267.241gを反応装置内に仕込み、58℃まで加温した。続いてアクリル酸31.238gと水82.759gの混合水溶液を3時間、過硫酸アンモニウム3.07gに水を加えて合計50gに調整した水溶液を3.5時間、3−メルカプトプロピオン2.142gに水を加えて合計50gに調整した水溶液を3.5時間かけて、それぞれ反応装置内に均一速度で滴下した。ただし、加温開始から滴下開始までの時間は2時間以内になるよう調整した。すべての滴下終了後更に1時間58℃を維持して重合反応を完結させ、冷却して比較例1−1のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<比較例1−2から1−3>
比較例1−1と同様にして3−メルカプトプロピオン酸の量のみを変更し、比較例1−2から1−3のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<比較例2−1>
反応装置は温度計、高さ2.5cm幅11cmの羽根を備えた撹拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えた内径16cmの3Lガラス製反応装置とし、特に記載のない限り反応条件は反応温度58℃、撹拌速度200rpm、系内への窒素導入量100mL/分とした。3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキシド付加物(エチレンオキシドの平均付加モル数50)517.826g、アクリル酸0.935g、水267.241gを反応装置内に仕込み、58℃まで加温した。続いて反応装置内に30%過酸化水素水1.525gに水を加えて合計22.879gに調整した水溶液を添加し、58℃まで加温した。続いてアクリル酸31.238gと水59.880gの混合水溶液を3時間、L−アスコルビン酸0.592gと3−メルカプトプロピオン酸1.785gに水を加えて合計100gに調整した水溶液を3.5時間かけて、それぞれ反応装置内に均一速度で滴下した。ただし、加温開始から滴下開始までの時間は2時間以内とした。すべての滴下終了後更に1時間58℃を維持して重合反応を完結させ、冷却して比較例2−1のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<比較例2−2から2−3>
比較例2−1と同様にして3−メルカプトプロピオン酸の量のみを変更し、比較例2−2から2−3のセメント混和剤を得た。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<比較例3−1>
比較例1−1と同様にして比較例3−1のセメント混和剤を得た。ただし、3−メルカプトプロピオン酸の量を変更し、重合温度を70℃とし、またアクリル酸水溶液の滴下時間を5時間、過硫酸水溶液の滴下時間を5.5時間、3−メルカプトプロピオン酸水溶液の滴下時間を5.5時間に変更した。得られたポリマーの物性を表1に示した。
<実施例2−1>
比較例3−1で製造した重合体水溶液の半量に、L−アスコルビン酸0.444gを溶解し、実施例2−1のセメント混和剤を得た。
<重合結果>
表1に示した重合結果から、実施例1−1から1−3は、同程度のMwの比較例1−1から1−3および比較例2−1から2−3と比較してポリマー分が多く、ポリマーの収率が良いことが明らかとなった。また実施例1−2と比較例3−1を比較すると、ポリマー分はほぼ同程度か実施例1−2がやや優れ、重合時間はそれぞれ4.5h、7hであり、実施例1−2が生産性に優れることが明らかであった。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight” and “part” represents “part by weight”.
<Measurement conditions of molecular weight and molecular weight distribution of polymer>
Equipment: Waters Alliance (2695)
Analysis software: Empower professional + GPC option column manufactured by Waters: TSKgel guard column (inner diameter 6.0 × 40 mm) + G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL (each inner diameter 7.8 × 300 mm)
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Eluent: Acetonitrile / sodium acetate (50 mM) ion exchange aqueous solution = 40/60 (volume%) mixed with acetic acid to adjust to pH 6.0 Flow rate: 1.0 ml / min Column / detector temperature: 40 ℃
Measurement time: 45 minutes Sample solution injection amount: 100 μl (eluent solution with sample concentration of 0.5 wt%)
GPC standard sample: polyethylene glycol manufactured by Tosoh Corporation Mp = 272500, 219300, 107000, 50000, 24000, 11840, 6450, 4250, 1470 Calibration curve: cubic equation using Mp value of polyethylene glycol Analysis method: In the obtained RI chromatogram, the horizontally stable portions in the baseline immediately before and after elution of the polymer were connected with a straight line, and the polymer was detected and analyzed. However, when the monomer peak or monomer-derived impurity peak overlaps with the polymer peak and is measured, the peak is separated by vertical division at the most concave or inflection point of the overlap between the peak and the polymer peak, and the molecular weight / The molecular weight distribution was measured. In addition, when a plurality of types of monomer peaks were detected, the polymer and monomer peaks were divided so that the monomer peak with the largest molecular weight was excluded. When oligomers higher than dimer were detected, they were included in the polymer part. The ratio of (polymer peak area) / (polymer peak area + monomer peak area) was defined as “polymer component”, which was used as a measure of the polymer yield.
<Example 1-1>
The reaction apparatus was a thermometer, a stirrer equipped with a blade having a height of 2.5 cm and a width of 11 cm, a dropping apparatus, a nitrogen introduction tube, and a reflux cooling apparatus having a diameter of 16 cm and a 3 L glass reaction apparatus. The conditions were a reaction temperature of 58 ° C., a stirring speed of 200 rpm, and an amount of nitrogen introduced into the system of 100 mL / min. 517.826 g of ethylene oxide adduct of 3-methyl-3-buten-1-ol (average number of moles of ethylene oxide 50), 0.935 g of acrylic acid and 267.241 g of water were charged into the reactor and heated to 58 ° C. did. Subsequently, a mixed aqueous solution of 31.238 g of acrylic acid and 82.759 g of water was added for 3 hours, an aqueous solution prepared by adding water to 3.07 g of ammonium persulfate to a total of 50 g, 3.5 hours, and 0.889 g of L-ascorbic acid and 3 -An aqueous solution prepared by adding water to 2.142 g of mercaptopropionic acid to a total of 50 g was dropped into the reactor at a uniform rate over 3.5 hours. However, the time from the start of heating to the start of dropping was adjusted to be within 2 hours. After completion of all the additions, the polymerization reaction was completed by maintaining the temperature at 58 ° C. for 1 hour, followed by cooling to obtain the cement admixture of Example 1-1. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Examples 1-2 to 1-3>
In the same manner as in Example 1-1, only the amount of 3-mercaptopropionic acid was changed, and cement admixtures of Examples 1-2 to 1-3 were obtained. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Comparative Example 1-1>
The reaction apparatus was a thermometer, a stirrer equipped with a blade having a height of 2.5 cm and a width of 11 cm, a dropping apparatus, a nitrogen introduction tube, and a reflux cooling apparatus having a diameter of 16 cm and a 3 L glass reaction apparatus. The conditions were a reaction temperature of 58 ° C., a stirring speed of 200 rpm, and an amount of nitrogen introduced into the system of 100 mL / min. 517.826 g of ethylene oxide adduct of 3-methyl-3-buten-1-ol (average number of moles of ethylene oxide 50), 0.935 g of acrylic acid and 267.241 g of water were charged into the reactor and heated to 58 ° C. did. Subsequently, a mixed aqueous solution of 31.238 g of acrylic acid and 82.759 g of water was added for 3 hours, an aqueous solution prepared by adding water to 3.07 g of ammonium persulfate to a total of 50 g, 3.5 hours, and 2.142 g of 3-mercaptopropion in water. Was added dropwise to the reaction apparatus at a uniform rate over a period of 3.5 hours. However, the time from the start of heating to the start of dropping was adjusted to be within 2 hours. After completion of all the additions, the polymerization reaction was completed by maintaining the temperature at 58 ° C. for 1 hour, followed by cooling to obtain a cement admixture of Comparative Example 1-1. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Comparative Examples 1-2 to 1-3>
In the same manner as in Comparative Example 1-1, only the amount of 3-mercaptopropionic acid was changed, and cement admixtures of Comparative Examples 1-2 to 1-3 were obtained. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Comparative Example 2-1>
The reaction apparatus was a thermometer, a stirrer equipped with a blade having a height of 2.5 cm and a width of 11 cm, a dropping apparatus, a nitrogen introduction tube, and a reflux cooling apparatus having a diameter of 16 cm and a 3 L glass reaction apparatus. The conditions were a reaction temperature of 58 ° C., a stirring speed of 200 rpm, and an amount of nitrogen introduced into the system of 100 mL / min. 517.826 g of ethylene oxide adduct of 3-methyl-3-buten-1-ol (average number of moles of ethylene oxide 50), 0.935 g of acrylic acid and 267.241 g of water were charged into the reactor and heated to 58 ° C. did. Subsequently, an aqueous solution adjusted to a total of 22.879 g by adding water to 1.525 g of 30% aqueous hydrogen peroxide was added to the reactor and heated to 58 ° C. Subsequently, a mixed aqueous solution of 31.238 g of acrylic acid and 59.880 g of water was added for 3 hours to 0.592 g of L-ascorbic acid and 1.785 g of 3-mercaptopropionic acid to adjust the total aqueous solution to 3.5 g. Over time, each was dropped into the reactor at a uniform rate. However, the time from the start of heating to the start of dropping was within 2 hours. After completion of all the additions, the polymerization reaction was completed by maintaining the temperature at 58 ° C. for another hour, followed by cooling to obtain a cement admixture of Comparative Example 2-1. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Comparative Examples 2-2 to 2-3>
In the same manner as in Comparative Example 2-1, only the amount of 3-mercaptopropionic acid was changed to obtain cement admixtures of Comparative Examples 2-2 to 2-3. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Comparative Example 3-1>
The cement admixture of Comparative Example 3-1 was obtained in the same manner as Comparative Example 1-1. However, the amount of 3-mercaptopropionic acid was changed, the polymerization temperature was set to 70 ° C., the dropping time of the acrylic acid aqueous solution was 5 hours, the dropping time of the persulfuric acid aqueous solution was 5.5 hours, and the 3-mercaptopropionic acid aqueous solution The dropping time was changed to 5.5 hours. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 1.
<Example 2-1>
In a half amount of the aqueous polymer solution produced in Comparative Example 3-1, 0.444 g of L-ascorbic acid was dissolved to obtain the cement admixture of Example 2-1.
<Polymerization result>
From the polymerization results shown in Table 1, Examples 1-1 to 1-3 are polymer components as compared with Comparative Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Examples 2-1 to 2-3 with comparable Mw. It was revealed that the polymer yield was good. Moreover, when Example 1-2 and Comparative Example 3-1 are compared, the polymer content is almost the same or Example 1-2 is slightly better, and the polymerization times are 4.5 h and 7 h, respectively. It was clear that it was excellent in productivity.
<固形分測定>
性能試験に用いる重合体は、下記の手順で不揮発分を測定し、不揮発分をセメント混和剤として濃度を計算した。
<Measurement of solid content>
The polymer used for the performance test was measured for non-volatile content by the following procedure, and the concentration was calculated using the non-volatile content as a cement admixture.
アルミカップにセメント混和剤水溶液を約0.5g量り採り、イオン交換水約1gを加えて均一に拡げた。これを窒素雰囲気下、130℃で1時間乾燥し、乾燥前後の重量差から不揮発分を測定した。
<コンクリート試験>
以下に示すコンクリート原料、配合、混練法により、練り混ぜ量が30Lとなるようにそれぞれの材料を計量し、パン型ミキサーを使用して材料の混練を実施した。実施例1−1から1−3、実施例2−1、比較例1−1から1−3、比較例2−1から2−3、比較例3−1で得られたセメント混和剤を用いて、所定のスランプフロー値を得るための混和剤添加量と、混練直後、混練15分後および混練30分後のスランプ値、スランプフロー値および空気量を評価した。セメント質量に対するセメント混和剤の配合量は混和剤の不揮発分量で計算し、質量%表示で表2に示した。また必要に応じてAE剤であるMA303(ポゾリス物産製)の有姿1wt%水溶液を必要量配合し、空気量を4プラスマイナス0.5%に調整した。
<使用原料>
セメントは宇部三菱セメント社、住友大阪セメント社製普通ポルトランドセメント(比重3.16)を均等に混合して使用した。粗骨材には青梅産砕石、細骨材には小笠山産山砂、君津産山砂を8/2で混合して使用した。練り水には上水道水を用いた。
<コンクリート配合>
単位セメント量 : 320.0 Kg/m3
単位水量 : 170.0 Kg/m3 (ポリマー、AE剤などの混和剤を含む)
単位細骨材量 : 846.0 Kg/m3
単位粗骨材量 : 942.0 Kg/m3
水セメント比(W/C): 53.1%
細骨材率(s/a): 48.0%
<材料の練り混ぜ>
セメント、細骨材、粗骨材をミキサー内に仕込み、10秒間混練した。混練を止め、所定量の水と混和剤をミキサー内に仕込み、すぐに120秒間混練した。練り上がったフレッシュコンクリートを排出し、評価試験を行った。また評価試験においては、水と混和剤を仕込んだ後の混練開始時間をゼロ分とした。
<フレッシュコンクリートの評価>
得られたフレッシュコンクリートについて、スランプ値、スランプフロー値、空気量の測定を以下の方法により実施した。
スランプ値 : JIS A 1101−1998
スランプフロー値 : JIS A 1150−2001
空気量 : JIS A 1128−1998
評価結果を表2に示した。
<コンクリート評価結果>
実施例1−2、比較例1−2、比較例2−2で得られた重合体は、表1に示したようにMwが約3万とほぼ同一であり、これらをセメント混和剤として用いて性能を比較した。表2に示したコンクリート試験結果から、混練直後のコンクリートでは、同一の混和剤添加量でほぼ同一のスランプ値・スランプフロー値であり、同程度の流動性が得られることがわかった。一方、流動性の経時安定性を示すスランプロス値・フローロス値(その測定時間でのスランプ値・フロー値と、練り上がり直後のスランプ値・フロー値の差)を比較すると、実施例1−2は比較例1−2、比較例2−2に対してスランプロス値・フローロス値が小さく、コンクリートの流動性を長時間保持する性能が高いことが明らかとなった。
About 0.5 g of a cement admixture aqueous solution was weighed into an aluminum cup, and about 1 g of ion-exchanged water was added to spread it uniformly. This was dried at 130 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and the nonvolatile content was measured from the weight difference before and after drying.
<Concrete test>
Each material was weighed by a concrete raw material, blending, and kneading method shown below so that the kneading amount was 30 L, and the material was kneaded using a pan mixer. Using the cement admixture obtained in Examples 1-1 to 1-3, Example 2-1, Comparative Examples 1-1 to 1-3, Comparative Examples 2-1 to 2-3, and Comparative Example 3-1. The amount of admixture added to obtain a predetermined slump flow value and the slump value, slump flow value, and air amount immediately after kneading, 15 minutes after kneading, and 30 minutes after kneading were evaluated. The blending amount of the cement admixture with respect to the cement mass was calculated by the non-volatile content of the admixture and is shown in Table 2 in terms of mass%. Further, if necessary, a necessary amount of a solid 1 wt% aqueous solution of MA303 (manufactured by Pozoris), which is an AE agent, was blended, and the air amount was adjusted to 4 plus or minus 0.5%.
<Raw materials>
As the cement, ordinary Portland cement (specific gravity: 3.16) manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd. and Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. was used by mixing them uniformly. Ome crushed stone was used as coarse aggregate, and Ogasayama mountain sand and Kimitsu mountain sand were mixed at a fine ratio of 8/2. Tap water was used as the kneading water.
<Concrete mix>
Unit cement amount: 320.0 Kg / m 3
Unit water amount: 170.0 Kg / m 3 (including admixtures such as polymer and AE agent)
Unit fine aggregate amount: 846.0 Kg / m 3
Unit coarse aggregate amount: 942.0 Kg / m 3
Water cement ratio (W / C): 53.1%
Fine aggregate rate (s / a): 48.0%
<Kneading ingredients>
Cement, fine aggregate, and coarse aggregate were charged into a mixer and kneaded for 10 seconds. The kneading was stopped and a predetermined amount of water and an admixture were charged into the mixer and immediately kneaded for 120 seconds. The kneaded fresh concrete was discharged and an evaluation test was conducted. In the evaluation test, the kneading start time after adding water and admixture was set to zero minutes.
<Evaluation of fresh concrete>
About the obtained fresh concrete, the measurement of the slump value, the slump flow value, and the air quantity was implemented with the following method.
Slump value: JIS A 1101-1998
Slump flow value: JIS A 1150-2001
Air volume: JIS A 1128-1998
The evaluation results are shown in Table 2.
<Concrete evaluation results>
As shown in Table 1, the polymers obtained in Example 1-2, Comparative Example 1-2, and Comparative Example 2-2 have almost the same Mw as about 30,000, and these are used as cement admixtures. The performance was compared. From the concrete test results shown in Table 2, it was found that the concrete immediately after kneading had almost the same slump value and slump flow value with the same amount of admixture added, and the same fluidity was obtained. On the other hand, when comparing the slump loss value / flow loss value (the difference between the slump value / flow value at the measurement time and the slump value / flow value immediately after kneading) indicating the fluidity over time, Example 1-2 It was revealed that the slump loss value and the flow loss value were smaller than those of Comparative Example 1-2 and Comparative Example 2-2, and the performance of maintaining the fluidity of the concrete for a long time was high.
実施例1−2、実施例2−1(比較例3−1にL−アスコルビン酸を加えたもの)、比較例3−1は何れもポリマー分は同等である。表2に示したコンクリート試験結果から、混練直後のコンクリートでは、同一の混和剤添加量でほぼ同一のスランプ値・スランプフロー値であり、同程度の流動性が得られることがわかった。一方、スランプロス値・フローロス値は 実施例1−2 < 実施例2−1 < 比較例3−1 という結果であった。実施例2−1 < 比較例3−1 であるからL−アスコルビン酸は流動保持性の向上に寄与している。また、実施例1−2 < 実施例2−1 であるから、L−アスコルビン酸を共重合体(P)の製造時に添加した実施例1−2が、より流動保持性に優れることがわかった。 Examples 1-2 and 2-1 (those obtained by adding L-ascorbic acid to Comparative Example 3-1) and Comparative Example 3-1 have the same polymer content. From the concrete test results shown in Table 2, it was found that the concrete immediately after kneading had almost the same slump value and slump flow value with the same amount of admixture added, and the same fluidity was obtained. On the other hand, the slump loss value and the flow loss value were the results of Example 1-2 <Example 2-1 <Comparative Example 3-1. Since Example 2-1 <Comparative Example 3-1, L-ascorbic acid contributes to improvement of fluidity retention. Moreover, since Example 1-2 <Example 2-1, Example 1-2 in which L-ascorbic acid was added during the production of the copolymer (P) was found to be more excellent in fluid retention. .
Claims (10)
該重合体(P)は、ポリオキシアルキレン基由来の構成単位として、下記(一般式1):
該重合体(P)に対するアスコルビン酸系化合物(AsA−D)の比が0.001〜5質量%、かつ硫酸イオン(SO 4 2− )が0.01〜10質量%であることを特徴とするセメント混和剤。 A cement admixture comprising polymer (P), ascorbic acid compound (AsA-D) and sulfate ion (SO 4 2− ) as essential components,
The polymer (P) has the following (general formula 1) as a structural unit derived from a polyoxyalkylene group :
The ratio of the ascorbic acid compound (AsA-D) to the polymer (P) is 0.001 to 5% by mass, and the sulfate ion (SO 4 2− ) is 0.01 to 10% by mass. Cement admixture.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005287894A JP5019734B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Cement admixture and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005287894A JP5019734B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Cement admixture and method for producing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007099530A JP2007099530A (en) | 2007-04-19 |
JP5019734B2 true JP5019734B2 (en) | 2012-09-05 |
Family
ID=38026829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005287894A Active JP5019734B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Cement admixture and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5019734B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE514968T1 (en) | 2007-03-09 | 2011-07-15 | Nikon Corp | ZOOM TELEPHONE LENS WITH FOUR LENS GROUPS |
ATE499985T1 (en) * | 2008-12-08 | 2011-03-15 | Constr Res & Tech Gmbh | SEMI-CONTINUOUSLY OPERATED PROCESS FOR PRODUCING COPOLYMERS |
WO2010066577A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Construction Research & Technology Gmbh | Semi-continuous method for producing copolymers |
UA110269C2 (en) * | 2012-12-03 | 2015-12-10 | Saint Gobain Placo | Chemical additives for gypsum products |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3179022B2 (en) * | 1995-07-13 | 2001-06-25 | 株式会社エヌエムビー | Cement dispersant, method for producing the same, and cement composition using the same |
JP2001089212A (en) * | 1999-09-13 | 2001-04-03 | Nippon Shokubai Co Ltd | Liquid cement admixture and production thereof |
MY135684A (en) * | 1999-11-29 | 2008-06-30 | Nippon Catalytic Chem Ind | Copolymer for cement admixtures and its production process and use |
JP2001302306A (en) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Nippon Shokubai Co Ltd | Cement dispersant |
JP2003286058A (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Cement dispersing agent and cement composition |
JP4518773B2 (en) * | 2002-11-19 | 2010-08-04 | 株式会社日本触媒 | Cement admixture |
TWI268914B (en) * | 2003-05-09 | 2006-12-21 | Nippon Catalytic Chem Ind | Polycarboxylic acid concrete admixture |
EP2447231B1 (en) * | 2004-01-06 | 2016-11-23 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Cement admixture |
-
2005
- 2005-09-30 JP JP2005287894A patent/JP5019734B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007099530A (en) | 2007-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100504997B1 (en) | Cement dispersant and cement composition comprising this | |
JP5113988B2 (en) | Polycarboxylic acid polymer for cement admixture | |
JP4233294B2 (en) | Cement admixture, cement composition, and method for producing cement admixture | |
JP2011084459A (en) | Cement admixture, cement composition, and polycarboxylic acid copolymer for cement admixture | |
JP2003221266A (en) | Cement admixture | |
JP4410438B2 (en) | Cement dispersant and cement composition using the same | |
JP6012139B2 (en) | Cement admixture and cement composition | |
JP4947856B2 (en) | Cement dispersant and cement composition using the same | |
JP5019734B2 (en) | Cement admixture and method for producing the same | |
JP5137368B2 (en) | Cement admixture and cement composition | |
JP5707165B2 (en) | Cement admixture and cement composition containing the same | |
JP4877691B2 (en) | Method of constructing cement admixture and cement composition | |
JP2007076970A (en) | Admixture composition for hydraulic material | |
JP4785267B2 (en) | Cement admixture and cement composition using the same | |
JP2003073158A (en) | Method of manufacturing hardened cement | |
JP2001302305A (en) | Cement dispersant | |
JP2001302306A (en) | Cement dispersant | |
JP5912964B2 (en) | Polycarboxylic acid copolymer for cement admixture | |
JP4822613B2 (en) | Cement admixture and cement composition | |
JP2010006701A (en) | Method for producing cement admixture | |
JP4448274B2 (en) | Method of constructing cement admixture and cement composition | |
JP2010189200A (en) | Polycarboxylic acid-based copolymer for cement admixture | |
JP2008115371A (en) | Unsaturated monomer, copolymer and dispersant and cement admixture using the same | |
JP6109240B2 (en) | Cement admixture and cement composition | |
JP3946998B2 (en) | Novel copolymer and its use |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111107 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120612 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5019734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622 Year of fee payment: 3 |