JP6553885B2 - Surface-coated inorganic particles and method for producing the same, surface coating agent, and method for producing hydraulic composition - Google Patents

Surface-coated inorganic particles and method for producing the same, surface coating agent, and method for producing hydraulic composition Download PDF

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Description

本発明は、表面被覆無機粒子及びその製造方法、表面被覆剤、並びに、水硬性組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to surface-coated inorganic particles and a method for producing the same, a surface coating agent, and a method for producing a hydraulic composition.

水硬性粒子には、水の存在下で水和反応が生じるような狭義の水硬性粒子の他、水だけでは水和しないものの、刺激剤と称される少量の物質の存在下で水和反応が生じるような潜在水硬性粒子がある。 In addition to the narrowly defined hydraulic particles in which the hydration reaction occurs in the presence of water, the hydraulic particles do not hydrate with water alone, but the hydration reaction in the presence of a small amount of a substance called a stimulant. There are latent hydraulic particles that cause

一般に、水硬性粒子は、分散剤、水、及び、必要に応じて細骨材や粗骨材等と併用され、セメントペーストやモルタル、コンクリート等の水硬性組成物を得るために使用される。例えば、フレッシュな(生)コンクリートを製造するには、ミキサーの中に、セメント等の狭義の水硬性粒子、分散剤、水、細骨材や粗骨材、及び、必要に応じてシリカフューム、高炉スラグ、フライアッシュ等の微粉末を投入した後、一定時間混合し、分散剤がペーストを分散させ流動性が一定になるまで、つまり流動性が安定するまで混練する手法が行われている。分散剤は、通常は予め水と混合されて、水硬性粒子に添加される。このように水硬性粒子に(分散剤入りの)水を加えた後、流動性が安定化するまでの時間を、混練時間又は練上がりまでの時間と称するが、流動性が安定化するまでには一定の時間を要するのが通常である。 In general, hydraulic particles are used in combination with a dispersant, water, and fine aggregates, coarse aggregates, and the like, if necessary, to obtain hydraulic compositions such as cement paste, mortar, and concrete. For example, to produce fresh (raw) concrete, in a mixer, in a narrow sense, hydraulic particles such as cement, dispersant, water, fine aggregate and coarse aggregate, and if necessary silica fume, blast furnace A fine powder such as slag, fly ash or the like is added and mixed for a certain period of time, and the dispersing agent disperses the paste and knead it until the fluidity becomes constant, that is, the fluidity is stabilized. The dispersant is usually added to the hydraulic particles, usually mixed beforehand with water. After adding water (containing a dispersant) to the hydraulic particles in this way, the time until the fluidity stabilizes is referred to as the kneading time or the time until the kneading ends, but until the fluidity stabilizes. Usually takes a certain amount of time.

分散剤を含む水硬性組成物としては、例えば、特許文献1に、所定の物性値を示すカルシウムアルミネート化合物と減水剤とを含有するセメント混和材が開示されている。この文献では、減水剤は、水に減水剤成分が溶解した液状のものや粉末状のものを使用することができる旨が記載されている。 As a hydraulic composition containing a dispersing agent, for example, Patent Document 1 discloses a cement admixture containing a calcium aluminate compound exhibiting a predetermined physical property value and a water reducing agent. In this document, it is described that a water reducing agent can be used in the form of liquid or powder in which the water reducing agent component is dissolved in water.

特開2010−100469号公報JP 2010-1000046 A 特開2011−068134号公報JP 2011-068134 A 特表2008−503432号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-503432

上述したように、混練時間には一定時間を要するのが通常である。特に、水/水硬性粒子の質量比率が低い超高強度コンクリートほど、流動性が安定化するまでの時間、すなわち混練時間は長くなる傾向にある。これを改善して混練時間を短縮することができれば、例えば、コンクリート製造工場での1バッチあたりの製造時間等を短縮することができ、生産性向上に大きく寄与できる。しかし、このような課題を充分に解決できる技術は、まだ見いだされていないのが現状である。なお、特許文献1に記載の技術において、分散剤を粉末化して使用しても混練時間の短縮には寄与しない。 As described above, it is usual for the kneading time to take a fixed time. In particular, the time until the flowability is stabilized, that is, the kneading time tends to be longer, as the weight ratio of water / hydraulic particles is lower in ultra-high-strength concrete. If this can be improved and the kneading time can be shortened, for example, the production time per batch in a concrete manufacturing plant can be shortened, which can greatly contribute to the improvement of productivity. However, at present, no technology that can sufficiently solve such problems has been found. In the technique described in Patent Document 1, even if the dispersant is used in powder form, it does not contribute to shortening the kneading time.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、混練時間を著しく短縮することができ、流動性に優れる水硬性組成物を生産性よく与えることができる表面被覆無機粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、このような表面被覆無機粒子を得るために特に好適な表面被覆剤、及び、この表面被覆無機粒子を用いた水硬性組成物の製造方法を提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and provides a surface-coated inorganic particle capable of significantly reducing the kneading time and capable of giving a hydraulic composition excellent in fluidity with high productivity and a method for producing the same. Intended to be provided. Another object of the present invention is to provide a surface coating agent particularly suitable for obtaining such surface-coated inorganic particles, and a method of producing a hydraulic composition using the surface-coated inorganic particles.

本発明者は、水硬性組成物の生産技術について種々検討の結果、水硬性組成物の製造に、水硬性無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されてなり、かつ粒子表面又は表面近辺の炭素含有比率(炭素濃度)が所定範囲にある表面被覆無機粒子を用いると、流動性が安定化するまでの混練時間を著しく短縮でき、高い流動性を示す水硬性組成物を与えることができることを見いだした。また、これと同様の現象が、ポゾラン活性無機粒子を用いた表面被覆無機粒子についても生じることを見いだした。水/水硬性粒子の質量比率が低い場合であっても、このような表面被覆無機粒子を用いれば、高い流動性を示す水硬性組成物を短時間で容易に得ることができるため、生産性に非常に優れることになる。また、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む表面被覆剤は、水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子への吸着性、及び、吸着後(すなわち表面被覆後)の粒子分散性が良好であるため、これら無機粒子用の表面被覆剤としての用途に適することも見いだした。そして、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した。 As a result of various studies on the production technique of the hydraulic composition, the present inventor has produced a hydraulic composition in which part or all of the surface of the hydraulic inorganic particle is coated with an organic dispersant, and the particle When surface-coated inorganic particles having a carbon content ratio (carbon concentration) in the surface or in the vicinity of the surface are in a predetermined range, a kneading time until fluidity is stabilized can be remarkably shortened, and a hydraulic composition exhibiting high fluidity can be obtained. I found what I could give. It was also found that the same phenomenon occurs with surface-coated inorganic particles using pozzolanic active inorganic particles. Even when the mass ratio of water / hydraulic particles is low, if such surface-coated inorganic particles are used, a hydraulic composition exhibiting high fluidity can be easily obtained in a short time, so that productivity is improved. It will be very excellent. In addition, the surface coating agent containing at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound has an adsorptivity to hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, and after adsorption It has also been found that the particle dispersibility (that is, after surface coating) is good, so that it is suitable for use as a surface coating agent for these inorganic particles. Then, the inventors have arrived at the present invention by conceiving that the above problems can be solved brilliantly.

ここで、上述した特許文献2には、添加剤であるコンクリート流動化剤13で被覆されたセメント粒子(例えば、図中の粒子コーティング22等)が記載されているが、コンクリート流動化剤13は、少量の水と一緒に噴霧により供給されるため、流動化剤13がセメント表面を充分に被覆することができず、また、添加する水の量が少ないため、表面被覆時にセメント粒子を充分に分散することができない。特許文献3には、所定構造のポリマーAを含有する水性組成物を、セメント粉砕助剤として使用することが記載されている。このセメント粉砕助剤は、少量の水を必須に含む水性組成物としてクリンカー(セメント原料)に添加されるため、この場合もセメント粉砕時に表面を充分に被覆することができず、粉砕時にセメント粒子を充分に分散することができない。また、特許文献2、3の技術は、溶媒に水を使用したり、粒子表面が充分に分散剤で被覆されていないため、流動化剤の分散性が発揮されない。したがって、これら特許文献2、3の技術によっては、流動性の向上と混練時間のより一層の短縮とを図ることはできない。 Here, although the cement particle (for example, particle coating 22 grade etc. in a figure) covered with the concrete fluidization agent 13 which is an additive is described in patent document 2 mentioned above, the concrete fluidization agent 13 is Since the fluidizing agent 13 can not sufficiently cover the cement surface because it is supplied by spraying together with a small amount of water, and because the amount of water to be added is small, the cement particles can It can not be dispersed. Patent Document 3 describes that an aqueous composition containing polymer A having a predetermined structure is used as a cement grinding aid. Since this cement grinding aid is added to the clinker (cement raw material) as an aqueous composition essentially containing a small amount of water, in this case too, the surface cannot be sufficiently coated during cement grinding, and cement particles are produced during grinding. Cannot be sufficiently dispersed. In the techniques of Patent Documents 2 and 3, the dispersibility of the fluidizing agent is not exhibited because water is used as the solvent and the particle surface is not sufficiently covered with the dispersant. Therefore, according to these techniques of Patent Documents 2 and 3, it is not possible to improve the fluidity and further shorten the kneading time.

すなわち本発明は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種の無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されてなり、粒子表面のケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度をXPSによって測定したときに、炭素(C)の相対表面濃度が0.35〜50であり、かつ粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均の炭素(C)の相対表面濃度が0.17〜50であって、該有機系分散剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種である表面被覆無機粒子である。
本発明はまた、上記表面被覆無機粒子を含有する水硬性粒子でもある。
本発明はまた、上記表面被覆無機粒子を用いる水硬性組成物の製造方法でもある。
That is, according to the present invention, part or all of the surface of at least one inorganic particle selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles is coated with an organic dispersant, and silicon of the particle surface ( When the relative surface concentration of carbon (C) to Si) and calcium (Ca) is measured by XPS, the relative surface concentration of carbon (C) is 0.35 to 50 and the depth at 1 to 2 nm from the particle surface Relative surface concentration of the average carbon (C) is 0.17 to 50, and the organic dispersant is at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound It is surface-coated inorganic particle which is 1 type.
The present invention is also hydraulic particles containing the above surface-coated inorganic particles.
The present invention is also a method for producing a hydraulic composition using the surface-coated inorganic particles.

本発明は更に、上記表面被覆無機粒子を製造する方法であって、該製造方法は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種の無機粒子を、有機系分散剤を含む溶媒に分散させた後、該溶媒を留去し、粉末化する工程を含み、該有機系分散剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種である表面被覆無機粒子の製造方法でもある。
本発明はそして、上記表面被覆無機粒子を得るために使用される無機粒子の表面被覆剤であって、該無機粒子は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種であり、該表面被覆剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む表面被覆剤でもある。
以下に本発明を詳述する。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を2又は3以上組み合わせた形態も本発明の好ましい形態である。
The present invention is further a method of producing the surface-coated inorganic particles, wherein the method comprises organically dispersing at least one inorganic particle selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles. The organic dispersant is selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphate group-containing compound. It is also a method of producing at least one surface-coated inorganic particle.
The present invention is also a surface coating agent for inorganic particles used to obtain the surface-coated inorganic particles, wherein the inorganic particles are at least one selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles. The surface coating agent is also a surface coating agent containing at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound.
The present invention is described in detail below. In addition, the form which combined each preferable form of this invention described below 2 or 3 or more is also a preferable form of this invention.

本明細書中、「混練時間」とは、水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子に水を加えた後、流動性が安定化するまでの時間を意味する。「流動性が安定化する」とは、水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子と水とを含むペーストの柔らかさが均一になることを意味し、均一であるか否かは、目視で判断することができる。混練時間は、練り上がりまでの時間とも称される。 In the present specification, “kneading time” means the time until the flowability is stabilized after water is added to the hydraulic inorganic particles and / or the pozzolanic active inorganic particles. “Stability of the flow” means that the softness of the paste containing the hydraulic inorganic particles and / or pozzolanic active inorganic particles and water becomes uniform, and whether it is uniform or not is visually confirmed It can be judged. The kneading time is also referred to as time until kneading.

〔表面被覆無機粒子〕
本発明の表面被覆無機粒子は、所定の無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆された形態からなる。
上記表面被覆無機粒子は、例えば、平均粒径として0.01〜100μmの範囲であることが好適である。このような範囲にあることで、混練時間をより短縮することができるとともに、得られる水硬性組成物により均質な流動性を与えることが可能になる。より好ましくは0.05〜75μm、更に好ましくは0.1〜50μmの範囲である。
[Surface-coated inorganic particles]
The surface-coated inorganic particles of the present invention have a form in which part or all of the surface of predetermined inorganic particles is coated with an organic dispersant.
The surface-coated inorganic particles are preferably in the range of, for example, 0.01 to 100 μm as an average particle size. By being in such a range, the kneading time can be further shortened, and it becomes possible to give a uniform fluidity to the obtained hydraulic composition. More preferably, it is 0.05-75 micrometers, More preferably, it is the range of 0.1-50 micrometers.

(粒径測定法)
本明細書中、粒子の粒径は、市販の粒度分布測定装置を用いて測定することができる。例として、HORIBA社製、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−910を用いて、試料をエタノールで超音波分散させた後、相対屈折率1.10の条件で測定することができる。
(Particle size measurement method)
In the present specification, the particle size of the particles can be measured using a commercially available particle size distribution measuring device. As an example, after ultrasonically dispersing a sample with ethanol using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus LA-910 manufactured by HORIBA, it can be measured under the condition of relative refractive index 1.10.

上記表面被覆無機粒子を得るための無機粒子は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種である。これら無機粒子は、例えば、平均粒径として、0.001〜100μmの範囲であることが好適である。好ましくは0.01〜100μm、より好ましくは0.05〜75μmの範囲である。
なお、上記水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子は、未だ水和(硬化)していない状態にあること、すなわち未水和であることが好適である。
The inorganic particles for obtaining the surface-coated inorganic particles are at least one selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles. These inorganic particles preferably have an average particle diameter in the range of 0.001 to 100 μm, for example. Preferably it is 0.01-100 micrometers, More preferably, it is the range of 0.05-75 micrometers.
It is preferable that the hydraulic inorganic particles and the pozzolanic active inorganic particles are not yet hydrated (cured), that is, unhydrated.

上記水硬性無機粒子において、「水硬性」とは、水の存在下で水和反応が生じ、固体として硬化していくような狭義の「水硬性」の他、水だけでは水和しないものの、刺激剤と称される少量の物質の存在下で水和反応が生じ、固体として硬化していくような「潜在水硬性」をも意味する。 In the above-mentioned hydraulic inorganic particles, "hydraulic" means that hydration reaction occurs in the presence of water, and in a narrow sense "hydraulic" such as curing as a solid, it does not hydrate with water alone, It also means “latent hydraulic” in which a hydration reaction takes place in the presence of a small amount of substance called an irritant and hardens as a solid.

上記水硬性無機粒子としては、例えば、セメント、アルミナ等の狭義の水硬性無機粒子;スラグ等の潜在水硬性無機粒子;等が挙げられ、これらの1種又は2種以上からなるものであってもよい。中でも、セメント、高炉スラグが好ましく、これにより、混練時間を短縮するという本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。 Examples of the hydraulic inorganic particles include narrowly defined hydraulic inorganic particles such as cement and alumina; latent hydraulic inorganic particles such as slag; and the like, and are composed of one or more of these. It is also good. Among them, cement and blast furnace slag are preferable, which makes it possible to more fully exhibit the function and effect of the present invention of shortening the kneading time.

上記セメントとして具体的には、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、低熱、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)等が挙げられる。 Specific examples of the cement include Portland cement (ordinary, early strength, ultra-early strength, low heat, moderate heat, sulfate resistant and low alkali type), various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement). White cement, alumina cement, super rapid curing cement (1 clinker quick curing cement, 2 clinker quick curing cement, magnesium phosphate cement), grout cement, oil well cement, low heat generation cement (low heat generation blast furnace cement, fly ash mixed Low exothermic type blast furnace cement, cement with high belite content), ultra-high strength cement, cement-based solidified material, eco-cement (cement produced from one or more of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash) .

上記ポゾラン活性無機粒子とは、ポゾラン活性を有する無機粒子を意味し、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、シンダーアッシュ、ハスクアッシュ、火山灰等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。中でも、シリカフューム、フライアッシュが好ましく、これにより、混練時間を短縮するという本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。 The pozzolanic active inorganic particles mean inorganic particles having pozzolanic activity, and examples thereof include silica fume, fly ash, cinder ash, husk ash, volcanic ash, etc., and one or more of these may be used. it can. Among them, silica fume and fly ash are preferable, which makes it possible to more fully exhibit the function and effect of the present invention of shortening the kneading time.

上記無機粒子として特に好ましくは、セメント、シリカフューム、フライアッシュ及びスラグからなる群より選択される少なくとも1種である。これにより、混練時間を短縮するという本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。このように上記無機粒子が、セメント、シリカフューム、フライアッシュ及びスラグからなる群より選択される少なくとも1種である形態は、本発明の好適な形態の1つである。 The inorganic particles are particularly preferably at least one selected from the group consisting of cement, silica fume, fly ash and slag. As a result, the effect of the present invention of shortening the kneading time can be more fully exhibited. Thus, the form in which the inorganic particles are at least one selected from the group consisting of cement, silica fume, fly ash and slag is one of the preferred forms of the present invention.

本発明ではまた、セメント表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆された表面被覆無機粒子と、シリカフューム、フライアッシュ及び/又はスラグの表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆された表面被覆無機粒子とを、併用することが特に好適である。通常、シリカフュームやフライアッシュ等の無機粒子は、粒子径が細かいため、該無機粒子をこのまま(すなわち被覆処理を施さずに)水硬性組成物の製造に使用した場合には、混練時間が長くなり生産性が充分ではない。しかし、これらの無機粒子の表面の一部又は全部を有機系分散剤で被覆した後、このような表面被覆無機粒子を混合して得られる粒子を使用すれば、水と混合したときに、混練時間を著しく短縮し、高い流動性を有するシリカフュームセメントやフライアッシュセメント、高炉スラグセメントを与えることができる。 In the present invention, the surface-coated inorganic particles in which part or all of the cement surface is coated with an organic dispersant, and part or all of the surface of silica fume, fly ash and / or slag are coated with an organic dispersant. It is particularly preferred to use the surface-coated inorganic particles together. Normally, inorganic particles such as silica fume and fly ash have a small particle size, so when the inorganic particles are used as they are (that is, without being subjected to a coating treatment) for producing a hydraulic composition, the kneading time becomes long. Productivity is not enough. However, if particles obtained by mixing a part or all of the surface of these inorganic particles with an organic dispersant and then mixing such surface-coated inorganic particles are used, when mixed with water, kneading The silica fume cement, fly ash cement, and blast furnace slag cement having a high fluidity can be provided by significantly shortening the time.

上記無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆された形態とは、上記無機粒子の表面に有機系分散剤が吸着又は付着していることを意味する。有機系分散剤は炭素原子を有するため、無機粒子中に有機系分散剤が存在し、表面(又は表面付近)の炭素含有率(炭素濃度)が向上していれば、無機粒子の表面に有機系分散剤が吸着又は付着している、すなわち、無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されていると推測される。
なお、粒子表面に有機系分散剤が吸着又は付着していることは、例えば、X線光電子分光法等を用いて粒子表面の炭素含有率(炭素濃度)を測定すること等により確認することができる。
The form in which a part or all of the surface of the inorganic particles is coated with the organic dispersant means that the organic dispersant is adsorbed or adhered to the surface of the inorganic particles. Since the organic dispersant has a carbon atom, if the organic dispersant is present in the inorganic particles and the carbon content (carbon concentration) of the surface (or near the surface) is improved, the organic particle is organic on the surface of the inorganic particles It is inferred that the system dispersant is adsorbed or attached, that is, part or all of the surface of the inorganic particles is coated with the organic dispersant.
The adsorption or adhesion of the organic dispersant on the particle surface can be confirmed, for example, by measuring the carbon content (carbon concentration) of the particle surface using X-ray photoelectron spectroscopy or the like. it can.

X線光電子分光法とは、高真空下で軟X線により固体表面を励起し、表面より放出される光電子を測定する分析方法である(以下、XPS分析法又はXPSと称する)。本分析法により、表面近傍数ナノメートルに存在する元素の酸化状態や濃度等に関する情報が得られ、表面のSi(ケイ素)、Ca(カルシウム)に対するC(炭素)の相対濃度を特定できると考えられる。 X-ray photoelectron spectroscopy is an analysis method in which a solid surface is excited with soft X-rays under high vacuum and photoelectrons emitted from the surface are measured (hereinafter referred to as XPS analysis method or XPS). This analysis provides information on the oxidation state and concentration of elements present in the vicinity of a few nanometers near the surface, and the relative concentration of C (carbon) relative to Si (silicon) and Ca (calcium) on the surface can be identified. Be

(XPS分析法)
本発明では、表面被覆無機粒子におけるSi及びCaに対するCの相対表面濃度を測定する。Si及びCaに対するCの相対表面濃度は、縦軸が毎秒あたりのカウント数、横軸が結合エネルギーを示すXPSのチャートから、C1sのピーク面積をC1sの感度係数で除した値を、Si2pのピーク面積をSi2pの感度係数で除した値と、Ca2pのピーク面積をCa2pの感度係数で除した値との合計値で、除した値であり、下記数式(1)で表される。
(XPS analysis method)
In the present invention, the relative surface concentration of C with respect to Si and Ca in the surface-coated inorganic particles is measured. The relative surface concentration of C to Si and Ca are counts per vertical axis per second, the horizontal axis XPS chart showing the binding energy, the value of the peak area was divided by the sensitivity coefficient of the C 1s of C 1s, Si Table the peak area of 2p and divided by the sensitivity coefficient of the Si 2p, in total of the value of the peak area was divided by the sensitivity coefficient of the Ca 2p of Ca 2p, a value obtained by dividing, by the following equation (1) Is done.

上記C1s、Si2p及びCa2pのピーク面積は、以下の手順により測定し算出することができる。
測定装置:ULVAC−PKI社製、PHI Quantera SXMを用い、X線源はAlKα、ビーム径は100μm、ビーム出力は25W−15kVとする。
試料調整法:SUS社製φ3ワッシャー内に、測定試料である粒子粉末を充填後、スパチュラを用いて指圧で固定化する。それをSUS社製の冶具でサンプル台にセットする。カーボンテープ等のカーボン種の冶具は一切使用しない。
深さ方向の分析方法:Arイオン(2kV−25mA)によって、SiO換算で8nm/分の速度でエッジングを行い、深さ方向分析を行う。
Si2p、Ca2p、C1sの測定では、パスエネルギーを280eV、エネルギーステップを0.5eVに設定する。
Si2pのピーク面積は100eV付近のピークを14回積算した後、Shirley法によりバックグラウンド除去して算出する。
Ca2pのピーク面積は345〜350eV付近のピークを14回積算した後、Shirley法によりバックグラウンド除去して算出する。
1sのピーク面積は285eV付近のピークを14回積算した後、Shirley法によりバックグラウンド除去して算出する。
なお、感度係数は測定装置固有の値であり、当該装置のSi2p、Ca2p、C1sの感度係数は、それぞれ119.676、597.269及び87.799である。したがって、本明細書でいう「相対表面濃度」とは、ULVAC−PKI社製の測定装置「PHI Quantera SXM」を用いて求められる値である。
The peak areas of C 1s , Si 2p and Ca 2p can be measured and calculated by the following procedure.
Measurement apparatus: ULVAC-PKI company, PHI Quantera SXM is used, an X-ray source is AlK alpha, a beam diameter is 100 μm, and a beam output is 25 W-15 kV.
Sample preparation method: After filling the particle powder which is a measurement sample in φ3 washer made by SUS Co., fix it with finger pressure using a spatula. Set it on the sample table with a jig made of SUS. Do not use any carbon type jig such as carbon tape.
Depth direction analysis method: Ar + ions (2 kV-25 mA) are used to perform edging at a rate of 8 nm / min in terms of SiO 2 to perform depth direction analysis.
In the measurement of Si 2p , Ca 2p , and C 1s , the path energy is set to 280 eV and the energy step is set to 0.5 eV.
The peak area of Si 2p is calculated by accumulating 14 peaks around 100 eV and removing the background by the Shirley method.
The peak area of Ca 2p is calculated by integrating the peaks around 345 to 350 eV 14 times and then removing the background by the Shirley method.
The peak area of C 1s is calculated by accumulating 14 peaks around 285 eV and removing the background by the Shirley method.
The sensitivity coefficient is a value unique to the measuring device, and the sensitivity coefficients of Si 2p , Ca 2p and C 1s of the device are 119.676, 597.269 and 87.799, respectively. Therefore, the "relative surface concentration" referred to in the present specification is a value determined using a measuring apparatus "PHI Quantera SXM" manufactured by ULVAC-PKI.

上記表面被覆無機粒子は、その粒子表面のSi及びCaに対するCの相対表面濃度をXPSによって測定したときに、粒子表面(深さ0nm)のSi及びCaに対するCの相対表面濃度が0.35〜50であり、かつ粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均のCの相対表面濃度が0.17〜50である。これにより、混練時間をより短縮することができ、流動性に優れる水硬性組成物を生産性よく与えることが可能になる。粒子表面(深さ0nm)のSi及びCaに対するCの相対表面濃度の下限値は、より好ましくは0.4以上、更に好ましくは0.5以上、特に好ましくは0.8以上である。また、上限値は、より好ましくは30以下、更に好ましくは10以下、特に好ましくは5以下、最も好ましくは3以下である。粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均のCの相対表面濃度の下限値は、より好ましくは0.18以上、更に好ましくは0.20以上、特に好ましくは0.25以上、一層好ましくは0.3以上である。また上限値は、より好ましくは30以下、更に好ましくは10以下、特に好ましくは5.0以下、最も好ましくは3.0以下である。 When the relative surface concentration of C to Si and Ca on the surface of the particle is measured by XPS, the relative surface concentration of C to Si and Ca on the particle surface (depth 0 nm) is 0.35 And the relative surface concentration of C having an average depth of 1 to 2 nm from the particle surface is 0.17 to 50. Thereby, kneading | mixing time can be shortened more and it becomes possible to give the hydraulic composition excellent in fluidity | liquidity with sufficient productivity. The lower limit value of the relative surface concentration of C relative to Si and Ca on the particle surface (depth 0 nm) is more preferably 0.4 or more, still more preferably 0.5 or more, and particularly preferably 0.8 or more. The upper limit is more preferably 30 or less, still more preferably 10 or less, particularly preferably 5 or less, and most preferably 3 or less. The lower limit value of the relative surface concentration of the average C of the depth at 1 to 2 nm from the particle surface is more preferably 0.18 or more, still more preferably 0.20 or more, particularly preferably 0.25 or more, more preferably 0 .3 or more. The upper limit is more preferably 30 or less, still more preferably 10 or less, particularly preferably 5.0 or less, and most preferably 3.0 or less.

上記「粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均のCの相対表面濃度」とは、表面から1nmにおける深さでのCの相対表面濃度と、表面から2nmにおける深さでのCの相対表面濃度との平均値を意味する。粒子表面(深さ0nm)の炭素含有比率には表面汚れによる影響が存在し得るが、表面から1nm以上の深さの部分では、その影響が低減されるため、粒子表面に有機系分散剤が吸着又は付着していることをより正確に確認することができる。 The above “relative surface concentration of C at an average depth of 1 to 2 nm from the particle surface” means the relative surface concentration of C at a depth of 1 nm from the surface and the relative surface of C at a depth of 2 nm from the surface It means the average value with the concentration. The carbon content ratio on the particle surface (depth 0 nm) may have an effect due to surface contamination, but the effect is reduced at a depth of 1 nm or more from the surface, so an organic dispersant is present on the particle surface. It is possible to more accurately confirm that it is adsorbed or adhered.

また無機粒子中に有機系分散剤が存在していることを確認する方法としては、有機系分散剤で一部又は全部が被覆された粒子に水やアルコール等の溶媒を加え、所定時間撹拌した後、遠心分離等によって上澄み液を分離し、上澄み液を乾燥させ、NMR等で分析することで、確認することもできる。 In addition, as a method for confirming that the organic dispersant is present in the inorganic particles, a solvent such as water or alcohol was added to the particles partially or entirely coated with the organic dispersant and stirred for a predetermined time. Thereafter, the supernatant can be separated by centrifugation or the like, and the supernatant can be dried and analyzed by NMR or the like.

本発明では、有機系分散剤として、スルホン酸基含有化合物及びリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を用いる。これらは、分散性能を有し、かつ水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子の表面への吸着性も良好であるため、本発明の作用効果を発揮することが可能となる。
なお、1分子中にスルホン酸基及びリン酸基の両方を有する化合物も、本発明の有機系分散剤に含まれる。
In the present invention, at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and a phosphoric acid group-containing compound is used as the organic dispersant. These have dispersion performance, and also have good adsorptivity to the surface of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, so that the effects of the present invention can be exhibited.
In addition, the compound which has both a sulfonic acid group and a phosphoric acid group in 1 molecule is also contained in the organic type dispersing agent of this invention.

本明細書中、スルホン酸基にはスルホン酸塩基も含むものとし、リン酸基にはリン酸塩基も含むものとする。これら塩基を構成する塩は特に限定されないが、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩等が挙げられる。 In the present specification, the sulfonic acid group includes a sulfonic acid group, and the phosphoric acid group includes a phosphate group. Although the salt which comprises these bases is not specifically limited, For example, an alkali metal salt, alkaline-earth metal salt, ammonium salt, organic ammonium salt etc. are mentioned.

−スルホン酸基含有化合物−
スルホン酸基含有化合物は、分子中にスルホン酸基を有する化合物であり、一般にスルホン酸系分散剤として水硬性無機粒子に使用されている化合物を1種又は2種以上を使用することができる。中でも、分子中に芳香族基を有する化合物であることが好ましい。
具体的には、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸塩;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸塩;リグニンスルホン酸塩、変性リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩;ポリスチレンスルホン酸塩;等が挙げられる。
-Sulphonic acid group-containing compound-
The sulfonic acid group-containing compound is a compound having a sulfonic acid group in the molecule, and one or two or more compounds generally used for hydraulic inorganic particles as a sulfonic acid-based dispersant can be used. Among these, a compound having an aromatic group in the molecule is preferable.
Specifically, for example, polyalkylaryl sulfonates such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, methyl naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate; melamine formalin resin sulfonic acid such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensate Salts; aromatic amino sulfonates such as aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates; lignin sulfonates such as lignin sulfonates and modified lignin sulfonates; polystyrene sulfonates;

上記スルホン酸基含有化合物としてより好ましくは、ナフタレン構造を有する縮合物(塩であってもよい)である。中でも、分散性や流動保持性、強度発現性等の観点で、下記一般式(1)で表されるナフタレンスルホン酸系化合物とアルデヒド化合物との縮合物が特に好ましい。なお、縮合度の異なる2以上の縮合物の混合物を用いてもよい。 The sulfonic acid group-containing compound is more preferably a condensate (which may be a salt) having a naphthalene structure. Among them, a condensate of a naphthalenesulfonic acid-based compound represented by the following general formula (1) with an aldehyde compound is particularly preferable in view of dispersibility, fluidity retention, strength development and the like. In addition, you may use the mixture of two or more condensates from which a condensation degree differs.

一般式(1)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Mは、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、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkyl ammonium group or a substituted alkyl ammonium group.

上記一般式(1)で表されるナフタレンスルホン酸系化合物としては、例えば、ナフタレン、メチルナフタレン、イソプロピルナフタレン等が挙げられ、1種又は2種以上を使用することができる。 Examples of the naphthalene sulfonic acid compound represented by the general formula (1) include naphthalene, methyl naphthalene, isopropyl naphthalene, and the like, and one or more can be used.

上記アルデヒド化合物としては、アルデヒド基(−C(=O)H)を有する化合物であれば特に限定されず、1種又は2種以上を使用することができる。例えば、ホルムアルデヒド、グリオキシル酸、ベンズアルデヒド又はその誘導体等が挙げられる。ベンズアルデヒド誘導体としては、例えば、ベンズアルデヒドカルボン酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、ベンズアルデヒドジスルホン酸、ベンズアルデヒドホスホン酸等の酸誘導体の他、ベンズアルデヒド塩が挙げられ、塩として、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩等が挙げられる。中でも、ホルムアルデヒドが好ましい。 The above-mentioned aldehyde compound is not particularly limited as long as it is a compound having an aldehyde group (-C (= O) H), and one or more kinds can be used. For example, formaldehyde, glyoxylic acid, benzaldehyde or a derivative thereof can be used. Examples of benzaldehyde derivatives include benzaldehyde salts, as well as acid derivatives such as benzaldehyde carboxylic acid, benzaldehyde sulfonic acid, benzaldehyde disulfonic acid and benzaldehyde phosphonic acid, and salts thereof such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts and ammonium salts And organic ammonium salts. Of these, formaldehyde is preferable.

上記縮合物の塩は特に限定されず、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩等が挙げられる。中でも、アルカリ金属塩が好ましく、その中でもナトリウム塩が好ましい。 The salt of the condensate is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and organic ammonium salts. Among these, alkali metal salts are preferable, and sodium salts are preferable among them.

上記縮合ではまた、ナフタレンスルホン酸系化合物とアルデヒド化合物とに加え、ビスフェノール化合物のスルホン化物を添加してもよい。すなわち上記縮合物は、ビスフェノール化合物のスルホン化物とアルデヒド化合物との縮合物(塩であってもよい)を含んでもよい。 In the above condensation, in addition to the naphthalenesulfonic acid compound and the aldehyde compound, a sulfonated bisphenol compound may be added. That is, the above-mentioned condensate may contain a condensate (which may be a salt) of a sulfonated compound of a bisphenol compound and an aldehyde compound.

上記ビスフェノール化合物としては、化合物1分子中に、2個のヒドロキシフェニル基を有する化合物であればよい。例えば、2個のヒドロキシフェニル基が、任意の2価の基を介して結合した構造の化合物が好適である。2価の基は特に限定されず、例えば、−CH−、−C(Me)−、−C(Me)(Et)−、−C(Ph)−、−O−、−S(=O)−等が挙げられる(Meはメチル基、Etはエチル基、Phはフェニル基を表す)。また、ヒドロキシフェニル基は、アルキル基やアリール基等の置換基を有してもよい。 The bisphenol compound may be a compound having two hydroxyphenyl groups in one molecule of the compound. For example, a compound having a structure in which two hydroxyphenyl groups are linked via any divalent group is suitable. The divalent group is not particularly limited. For example, -CH 2- , -C (Me) 2- , -C (Me) (Et)-, -C (Ph) 2- , -O-, -S ( ═O) 2 — and the like (Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and Ph represents a phenyl group). The hydroxyphenyl group may have a substituent such as an alkyl group or an aryl group.

上記ビスフェノール化合物として具体的には、ビス(ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(ヒドロキシフェニル)ブタン、ジヒドロキシジフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニルスルホン等が挙げられる。
なお、ビスフェノール化合物のスルホン化は特に限定されず、通常のスルホン化剤(例えば、硫酸、クロルスルホン酸、三酸化イオウ等)の存在下、通常の手法で行えばよい。
Specific examples of the bisphenol compound include bis (hydroxyphenyl) propane, bis (hydroxyphenyl) butane, dihydroxydiphenylmethane, dihydroxydiphenyl ether, and dihydroxydiphenylsulfone.
The sulfonation of the bisphenol compound is not particularly limited, and may be carried out by the usual method in the presence of a usual sulfonating agent (eg, sulfuric acid, chlorsulfonic acid, sulfur trioxide and the like).

上記縮合反応は特に限定されず、通常の手段を用いればよい。
上記ナフタレンスルホン酸系化合物とアルデヒド化合物との縮合反応では、これらの比率(ナフタレンスルホン酸系化合物/アルデヒド化合物;モル%)を、10〜90/90〜10とすることが好ましい。より好ましくは10〜50/50〜90である。また、更に、ビスフェノール化合物のスルホン化物を添加して縮合反応を行う場合、ナフタレンスルホン酸系化合物とビスフェノール化合物のスルホン化物との総量100モル%中、ナフタレンスルホン酸系化合物を50〜99モル%とすることが好ましい。より好ましくは30〜90モル%である。
The condensation reaction is not particularly limited, and ordinary means may be used.
In the condensation reaction of the naphthalene sulfonic acid compound and the aldehyde compound, it is preferable that the ratio thereof (naphthalene sulfonic acid compound / aldehyde compound; mol%) is 10 to 90/90 to 10. More preferably, it is 10 to 50/50 to 90. Furthermore, when a condensation reaction is performed by adding a sulfonated compound of a bisphenol compound, 50 to 99% by mole of the naphthalenesulfonic acid compound is contained in 100 mol% of the total of the naphthalenesulfonic acid based compound and the sulfonated compound of the bisphenol compound. It is preferable to do. More preferably, it is 30 to 90 mol%.

上記スルホン酸基含有化合物の重量平均分子量(Mw)は、水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子への結合性(吸着性)や、これらの無機粒子の凝集作用、得られる水硬性組成物の流動保持性等を考慮すると、重量平均分子量(Mw)が3000〜50万であることが好適である。より好ましくは5000〜30万、更に好ましくは7000〜20万、特に好ましくは8000〜10万である。
スルホン酸基含有化合物の重量平均分子量は、例えば、以下の測定条件(1)の下、ポリスチレンスルホン酸を標準物質として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPCとも称す)により測定することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the sulfonic acid group-containing compound is determined based on the binding property (adsorbability) to the hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, the aggregating action of these inorganic particles, and the flow of the obtained hydraulic composition. In view of retention and the like, it is preferable that the weight average molecular weight (Mw) is 3000 to 500,000. More preferably, it is 5000-300,000, More preferably, it is 7000-200,000, Most preferably, it is 8000-100,000.
The weight average molecular weight of the sulfonic acid group-containing compound can be measured, for example, by gel permeation chromatography (also referred to as GPC) using polystyrene sulfonic acid as a standard substance under the following measurement condition (1).

(GPC測定条件(1))
装置:Waters社製、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
使用カラム:東ソー社製、TSK guard column SWXL+TSKgelG4000SWXL+G2000SWXL
検出器:多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液:30mM CH3COONa/CH3CN=6/4
較正曲線作成用標準物質:創和科学社製ポリスチレンスルホン酸[ピークトップ分子量(Mp)976000、356000、77900、15650、4600]
較正曲線:上記ポリスチレンスルホン酸のMp値と溶出時間とを基礎にして3次式で作成
流量:0.7mL/min
カラム温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(試料濃度0.5質量%の溶離液調製溶液)
(GPC measurement conditions (1))
Equipment: Waters, Waters Alliance (2695)
Analysis software: Waters, Empor professional + GPC option column: Tosoh, TSK guard column SWXL + TSKgel G4000SWXL + G2000SWXL
Detector: Multiwavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Eluent: 30 mM CH3COONa / CH3CN = 6/4
Standard material for creating calibration curve: polystyrene sulfonic acid [peak top molecular weight (Mp) 976000, 356000, 77900, 15650, 4600] manufactured by Soka Scientific Co., Ltd.
Calibration curve: Based on the Mp value of the above-mentioned polystyrene sulfonic acid and the elution time, the flow rate is 0.7 mL / min.
Column temperature: 40 ° C
Measurement time: 45 minutes Sample solution injection amount: 100 μL (eluent preparation solution with sample concentration of 0.5 mass%)

−リン酸基含有化合物−
リン酸基含有化合物は、分子中にリン酸基を有する化合物であり、一般にリン酸系分散剤として水硬性無機粒子に使用されている化合物を1種又は2種以上を使用することができる。中でも、分散性能により優れる観点から、ポリアルキレングリコールを含むリン酸系重合体、リン酸系縮合物が好ましい。
-Phosphate group-containing compound-
The phosphate group-containing compound is a compound having a phosphate group in the molecule, and one or two or more compounds generally used for hydraulic inorganic particles as a phosphate dispersant can be used. Among these, a phosphoric acid polymer and a phosphoric acid condensate containing polyalkylene glycol are preferable from the viewpoint of better dispersion performance.

上記ポリアルキレングリコールを含むリン酸基含有化合物の重量平均分子量(Mw)は、水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子への結合性(吸着性)や、これらの無機粒子の凝集作用、得られる水硬性組成物の流動保持性等を考慮すると、重量平均分子量(Mw)が3000〜50万であることが好適である。より好ましくは5000〜30万、更に好ましくは7000〜20万、特に好ましくは8000〜10万である。
なお、重量平均分子量は、例えば、以下の測定条件(2)の下、ポリエチレングリコールを標準物質として、GPCにより測定することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the phosphoric acid group-containing compound containing the polyalkylene glycol is determined based on the binding property (adsorbability) to the hydraulic inorganic particles and the pozzolanic active inorganic particles, the aggregating action of these inorganic particles, and the water obtained. Considering the fluidity retention of the hard composition, the weight average molecular weight (Mw) is preferably 3000 to 500,000. More preferably, it is 5000-300,000, More preferably, it is 7000-200,000, Most preferably, it is 8000-100,000.
The weight average molecular weight can be measured, for example, by GPC using polyethylene glycol as a standard substance under the following measurement condition (2).

(GPC測定条件(2))
装置:Waters社製、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
使用カラム:東ソー社製、TSK guard column SWXL+TSKgelG4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters社製、Waters 2414)
溶離液:水10999g及びアセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、更に酢酸でpH6.0に調整した溶液
較正曲線作成用標準物質:ポリエチレングリコール[ピークトップ分子量(Mp)300000、200000、107000、50000、27700、11840、6450、1470]
較正曲線:上記ポリエチレングリコールのMp値と溶出時間とを基礎にして3次式で作成流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(試料濃度0.5質量%の溶離液調製溶液)
(GPC measurement conditions (2))
Equipment: Waters, Waters Alliance (2695)
Analysis software: Waters, Empower Professional + GPC Optional Column: Tosoh, TSK guard column SWXL + TSKgel G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414, manufactured by Waters)
Eluent: Dissolve 115.6 g of sodium acetate trihydrate in a mixed solvent of 10999 g of water and 6001 g of acetonitrile, and adjust the pH to 6.0 with acetic acid. Standard substance for preparing a solution calibration curve: Polyethylene glycol [Peak top molecular weight (Mp 300000, 200000, 107000, 50000, 27700, 11840, 6450, 1470]
Calibration curve: Created by cubic equation based on Mp value and elution time of polyethylene glycol Flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Measurement time: 45 minutes Sample solution injection amount: 100 μL (eluent preparation solution with sample concentration of 0.5 mass%)

(i)リン酸系重合体
リン酸系重合体は、リン酸基を含む重合体であればよいが、例えば、下記一般式(2)で表される(ポリ)アルキレングリコール系単量体と、下記一般式(3)で表されるリン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られる重合体であることが好ましい。
(I) Phosphoric Acid-Based Polymer The phosphoric acid-based polymer may be a polymer containing a phosphoric acid group, for example, a (poly) alkylene glycol-based monomer represented by the following general formula (2) The polymer is preferably a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing a phosphoric acid monomer represented by the following general formula (3).

一般式(2)中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−COO(AO)−Rを表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、1〜300の数である。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜18の炭化水素基を表す。 In the general formula (2), R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or -COO (A 1 O) n -R 5 . A 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. n represents the average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 1 O, and is the same or different and is a number of 1 to 300. R 5 is the same or different and represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.

一般式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。AO(「OA」とも表記される)は、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。mは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。M及びMは、同一又は異なって、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、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。M及びMのいずれかは、CH=C(R)−CO−(OA−を表してもよい。 In general formula (3), R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. A 2 O (also expressed as “OA 2 ”) is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. m represents the average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 2 O, and is a number of 1 to 300. M 2 and M 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkyl ammonium group or a substituted alkyl ammonium group. Either M 2 or M 3 may represent CH 2 ═C (R 6 ) —CO— (OA 2 ) m —.

上記一般式(2)中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−COO(AO)−Rを表すが、少なくともRは、水素原子を表すことが好ましい。また、R及びRとしては、Rが水素原子であり、かつRがメチル基であることが好適である。 In the above general formula (2), R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or -COO (A 1 O) n -R 5 , but at least R 4 is hydrogen Preferably it represents an atom. Further, as R 2 and R 3 , it is preferable that R 2 is a hydrogen atom and R 3 is a methyl group.

Oは、炭素数2〜18のオキシアルキレン基(オキシアルキレン基にはオキシスチレン基も含むものとする。)を表すが、この炭素数は2〜8が好ましく、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2、すなわちオキシエチレン基である。特に、オキシアルキレン基の総数100モル%に対し、オキシエチレン基が70モル%であることが好ましく、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%、すなわち(AO)で表される(ポリ)アルキレングリコール鎖が(ポリ)エチレングリコール鎖であることである。
なお、2種以上のオキシアルキレン基が存在する場合、その付加形態は、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの付加形態であってもよい。
A 1 O represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms (the oxyalkylene group also includes an oxystyrene group), and this carbon number is preferably 2 to 8, more preferably 2 to 4, and even more. Preferably it is 2, ie an oxyethylene group. In particular, the oxyethylene group is preferably 70 mol%, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 100 mol%, that is, 100 mol% of the total number of oxyalkylene groups. (A 1 O) The (poly) alkylene glycol chain represented by n is a (poly) ethylene glycol chain.
When two or more oxyalkylene groups are present, the addition form may be any addition form such as random addition, block addition, alternate addition, and the like.

nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数であるが、好ましくは3〜200、より好ましくは4〜120である。このような範囲であることにより、(ポリ)アルキレングリコール系単量体の重合反応性及び得られる重合体の親水性がより充分なものとなるため、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。 n represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 1 O, is a number from 1 to 300, preferably 3 to 200, more preferably 4 to 120. By being in such a range, the polymerization reactivity of the (poly) alkylene glycol monomer and the hydrophilicity of the resulting polymer become more sufficient, so the effects of the present invention are more fully exhibited. It becomes possible.

は、水素原子又は炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
が炭化水素基を表す場合、得られる重合体の親水性をより向上させる観点から、その炭素数(炭素原子数)は1〜12が好ましく、より好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜2である。炭化水素基としては、例えば、アルキル基(直鎖、分岐鎖又は環状)、フェニル基、アルキル置換フェニル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等が好適であり、中でもアルキル基(直鎖、分岐鎖又は環状)が好ましく、メチル基がより好ましい。
R 5 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
When R 5 represents a hydrocarbon group, the number of carbon atoms (number of carbon atoms) is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 4, particularly preferably 1 from the viewpoint of further improving the hydrophilicity of the obtained polymer. It is ~ 2. As the hydrocarbon group, for example, an alkyl group (straight chain, branched chain or cyclic), a phenyl group, an alkyl-substituted phenyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and the like are preferable. Chain or cyclic) is preferable, and a methyl group is more preferable.

上記一般式(2)で表される(ポリ)アルキレングリコール系単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸(ポリ)アルキレングリコールエステル系化合物が好ましく、中でも、(アルコキシ)(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ヒドロキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートが特に好ましい。 As the (poly) alkylene glycol monomer represented by the general formula (2), for example, an unsaturated carboxylic acid (poly) alkylene glycol ester compound is preferable. Particularly preferred are (meth) acrylates and (hydroxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylates.

上記(アルコキシ)(ポリ)アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、アルコール類に炭素数2〜18のアルキレンオキシド基を2〜300モル付加したアルコキシ(ポリ)アルキレングリコール類が好適である。より好ましくは、エチレンオキシドが主体であるアルコキシ(ポリ)アルキレングリコール類と、(メタ)アクリル酸とのエステル化物である。 As the above (alkoxy) (poly) alkylene glycol mono (meth) acrylate, for example, alkoxy (poly) alkylene glycols obtained by adding 2 to 300 moles of an alkylene oxide group having 2 to 18 carbon atoms to alcohols are preferable. More preferably, it is an esterified product of alkoxy (poly) alkylene glycols mainly composed of ethylene oxide and (meth) acrylic acid.

上記アルコール類としては、例えば、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、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−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等の炭素数1〜30の脂肪族アルコール類;シクロヘキサノール等の炭素数3〜30の脂環族アルコール類;(メタ)アリルアルコール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール等の炭素数3〜30の不飽和アルコール類;等が挙げられる。 Examples of the alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol C1-C30 aliphatic alcohols such as 3-hexanol, octanol, 2-ethyl-1-hexanol, nonyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol and stearyl alcohol; C3-C30 fats such as cyclohexanol Cyclic alcohols; unsaturated alcohols having 3 to 30 carbon atoms such as (meth) allyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol, etc .; and the like.

上記エステル化物として具体的には、以下に示す(アルコキシ)(ポリ)エチレングリコール(ポリ)(炭素数2〜4のアルキレングリコール)(メタ)アクリル酸エステル類、(ヒドロキシ)(ポリ)エチレングリコール(ポリ)(炭素数2〜4のアルキレングリコール)(メタ)アクリル酸エステル類等が好適である。 Specifically as the above-mentioned esterified compound, (alkoxy) (poly) ethylene glycol (poly) (alkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms) (meth) acrylic acid esters shown below, (hydroxy) (poly) ethylene glycol (poly) Poly) (C2-C4 alkylene glycol) (meth) acrylic acid esters and the like are suitable.

ヒドロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート等。 Hydroxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, hydroxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, methoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, Hydroxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, methoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, hydroxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta ) Acrylate, methoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol } Mono (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, ethoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, ethoxy { Polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, propoxypolyethyleneglycol mono (meth) acrylate, propoxy {polyethyleneglycol (poly) propyleneglycol} mono (meth) acrylate, propoxy {polyethyleneglycol (poly ) Butylene glycol} mono (meth) acrylate, propoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (Poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, butoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, butoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (Meth) acrylate, butoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, and the like.

上記一般式(3)中、AOは、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表すが、この炭素数は2〜12が好ましく、より好ましくは2〜8、更に好ましくは2〜4、特に好ましくは2、すなわちオキシエチレン基である。特に、オキシアルキレン基の総数100モル%に対し、オキシエチレン基が70モル%であることが好ましく、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%、すなわち(AO)で表される(ポリ)アルキレングリコール鎖が、(ポリ)エチレングリコール鎖であることである。
なお、2種以上のオキシアルキレン基が存在する場合、その付加形態は、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの付加形態であってもよい。
In the above general formula (3), A 2 O represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms, and still more preferably 2 to 4 carbon atoms. Particularly preferred is 2, ie an oxyethylene group. In particular, the oxyethylene group is preferably 70 mol%, more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 100 mol%, that is, 100 mol% of the total number of oxyalkylene groups. (A 2 O) The (poly) alkylene glycol chain represented by n is a (poly) ethylene glycol chain.
When two or more oxyalkylene groups are present, the addition form may be any addition form such as random addition, block addition, alternate addition, and the like.

mは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数であるが、好ましくは1〜30、より好ましくは1〜20、更に好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜5である。 m represents the average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 2 O, and is a number of 1 to 300, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, still more preferably 1 to 10, Especially preferably, it is 1-5.

上記一般式(3)で表されるリン酸系単量体は、例えば、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリル酸エステル、リン酸ジ−{(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリル酸}エステル、(ポリ)アルキレングリャールモノ(メタ)アクリレートアシッドリン酸エステル等が好ましい。中でも、製造のし易さや品質安定性の観点から、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル、リン酸ジ−{(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸}エステルが特に好ましい。 The phosphoric acid monomer represented by the above general formula (3) is, for example, mono (2-hydroxyethyl) (meth) acrylic acid phosphate, di-{(2-hydroxyethyl) (meth) phosphoric acid Acrylic acid} ester, (poly) alkylene glial mono (meth) acrylate acid phosphate, and the like are preferable. Among them, mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid phosphate ester and di-{(2-hydroxyethyl) methacrylic acid} ester phosphate are particularly preferable from the viewpoint of easiness of production and quality stability.

上記単量体成分はまた、(ポリ)アルキレングリコール系単量体及び/又はリン酸系単量体と共重合可能な単量体として、その他の単量体(他の単量体とも称す)を1種又は2種以上含んでもよい。他の単量体を含む場合、その含有量は、単量体成分の総量100モル%中、30モル%以下が好ましく、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、特に好ましくは0モル%である。 The monomer component is also a monomer copolymerizable with a (poly) alkylene glycol monomer and / or a phosphate monomer, and other monomers (also referred to as other monomers). 1 type or 2 types or more may be included. When the other monomer is contained, the content is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less, of the total 100 mol% of the monomer components. Is 0 mol%.

上記他の単量体としては特に限定されないが、例えば、国際公開第2014/010572号公報〔0023〕〜〔0027〕に例示された不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物;同公報〔0032〕〜〔0033〕、〔0036〕に例示された不飽和カルボン酸系単量体等の他、同公報〔0041〕〜〔0042〕に例示された、各種ジエステル類;ジアミド類;ハーフアミド類;(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;多官能(メタ)アクリレート類;(ポリ)アルキレングリコールジマレート類;不飽和スルホン酸類及びその塩;メチル(メタ)アクリルアミド等のアミド類;ビニル芳香族類;アルカンジオールモノ(メタ)アクリレート類;ジエン類;不飽和アミド類;不飽和シアン類;不飽和エステル類;不飽和アミン類;ジビニル芳香族類;シアヌレート類;シロキサン誘導体;等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as said other monomer, For example, the unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct illustrated by international publication 2014/010572 [0023]-[0027]; In addition to the unsaturated carboxylic acid monomers exemplified in [0033] and [0036], various diesters exemplified in the publications [0041] to [0042]; diamides; half amides; (poly) Alkylene glycol di (meth) acrylates; multifunctional (meth) acrylates; (poly) alkylene glycol dimaleates; unsaturated sulfonic acids and salts thereof; amides such as methyl (meth) acrylamide; vinyl aromatics; alkanes Diol mono (meth) acrylates; dienes; unsaturated amides; unsaturated cyanides; Le acids; unsaturated amines; divinyl aromatics; cyanurates; siloxane derivative; and the like.

上記(ポリ)アルキレングリコール系単量体とリン酸系単量体との重合反応では、これらの比率((ポリ)アルキレングリコール系単量体/リン酸系単量体;モル%)を、5〜95/95〜5とすることが好ましい。より好ましくは10〜90/90〜10である。ここでは、リン酸系単量体は、酸型の化合物であるとして計算する。 In the polymerization reaction of the (poly) alkylene glycol monomer and the phosphoric acid monomer, the ratio ((poly) alkylene glycol monomer / phosphoric acid monomer; mol%) is 5 It is preferable to set it to -95 / 95-5. More preferably, it is 10-90 / 90-10. Here, it is calculated that the phosphoric acid monomer is an acid type compound.

上記(ポリ)アルキレングリコール系単量体とリン酸系単量体とを含む単量体成分の重合方法は特に限定されず、通常の重合手段を用いればよい。例えば、特開2006−52381号公報に記載の方法が挙げられる。 The polymerization method of the monomer component containing the said (poly) alkylene glycol type monomer and a phosphoric acid type monomer is not specifically limited, A normal polymerization means may be used. For example, a method described in JP 2006-52381 A can be mentioned.

(ii)リン酸系縮合物
リン酸系縮合物は、例えば、リン酸エステルとアルデヒド化合物との縮合物が好適である。リン酸エステルとしては、リン酸類(塩であってもよい)と、水酸基含有化合物とのエステル化物であれば特に限定されず、1種又は2種以上を使用することができる。なお、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステルのいずれであってもよい。
(Ii) Phosphoric Acid-Based Condensate The phosphoric acid-based condensate is, for example, preferably a condensate of a phosphoric acid ester and an aldehyde compound. The phosphoric acid ester is not particularly limited as long as it is an esterified product of phosphoric acid (which may be a salt) and a hydroxyl group-containing compound, and one or more kinds can be used. In addition, any of phosphoric acid monoester, phosphoric acid diester, and phosphoric acid triester may be sufficient.

上記リン酸類とは、リン酸基を有する化合物であればよく、例えば、リン酸の他、炭化水素骨格に−PO又は−OPO等が結合した構造からなる化合物が挙げられる。ここでの炭化水素骨格は特に限定されず、アルキル鎖(例えば、炭素数1〜30の直鎖、分岐鎖又は環状アルキル基)、芳香環(例えば、炭素数6〜10の芳香環)、複素環(例えば、5〜10員環の複素環)等が挙げられる。複素環は、ヘテロ原子(好ましくは、O、N、S及び/又はP)を1〜5個有するものが好ましく、より好ましくは1〜3個、更に好ましくは1〜2個である。具体的には、例えばフェニルホスホン酸等が挙げられる。
なお、リン酸塩類が塩である場合は、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩等が挙げられる。
The phosphoric acid may be a compound having a phosphoric acid group, and examples thereof include compounds having a structure in which —PO 3 H 2 or —OPO 3 H 2 or the like is bonded to a hydrocarbon skeleton in addition to phosphoric acid. . The hydrocarbon skeleton here is not particularly limited, and an alkyl chain (for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms), an aromatic ring (for example, an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms), a complex And a ring (for example, a 5- to 10-membered heterocyclic ring). The heterocyclic ring preferably has 1 to 5 heteroatoms (preferably O, N, S and / or P), more preferably 1 to 3 and still more preferably 1 to 2. Specifically, for example, phenylphosphonic acid and the like can be mentioned.
In addition, when phosphates are salts, an alkali metal salt, alkaline-earth metal salt, ammonium salt, organic ammonium salt etc. are mentioned, for example.

上記水酸基含有化合物は、芳香環を有するものが好ましい。例えば、フェノール、フェノキシアルコール、フェノキシ(ポリ)アルキレングリコール、ナフトール、ナフトキシアルコール、ナフトキシ(ポリ)アルキレングリコール等が挙げられる。フェノキシアルコールやナフトキシアルコールを構成するアルコールは、例えば、炭素数1〜10のアルコールが好ましく、また、フェノキシ(ポリ)アルキレングリコールやナフトキシ(ポリ)アルキレングリコールを構成する(ポリ)アルキレングリコール鎖は、(ポリ)エチレングリコールが好ましく、(ポリ)アルキレングリコール鎖の平均鎖長は、1〜300が好ましい。
上記リン酸類と水酸基含有化合物のエステル化物の具体例として、例えば、フェノキシエタノールをリン酸でエステル化したフェノキシエタノールホスフェート等が挙げられる。
The above-mentioned hydroxyl group-containing compound preferably has an aromatic ring. For example, phenol, phenoxy alcohol, phenoxy (poly) alkylene glycol, naphthol, naphthoxy alcohol, naphthoxy (poly) alkylene glycol and the like can be mentioned. The alcohol constituting phenoxy alcohol or naphthoxy alcohol is preferably, for example, an alcohol having 1 to 10 carbon atoms, and the (poly) alkylene glycol chain constituting phenoxy (poly) alkylene glycol or naphthoxy (poly) alkylene glycol is: (Poly) ethylene glycol is preferable, and the average chain length of the (poly) alkylene glycol chain is preferably 1 to 300.
As a specific example of the esterified substance of the said phosphoric acid and a hydroxyl-containing compound, the phenoxy ethanol phosphate etc. which esterified phenoxy ethanol by phosphoric acid etc. are mentioned, for example.

上記アルデヒド化合物としては、アルデヒド基(−C(=O)H)を有する化合物であれば特に限定されず、1種又は2種以上を使用することができる。例えば、ホルムアルデヒド、グリオキシル酸、ベンズアルデヒド又はその誘導体等が挙げられる。ベンズアルデヒド誘導体としては、例えば、ベンズアルデヒドカルボン酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、ベンズアルデヒドジスルホン酸、ベンズアルデヒドホスホン酸等の酸誘導体の他、ベンズアルデヒド塩が挙げられ、塩として、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩等が挙げられる。 The above-mentioned aldehyde compound is not particularly limited as long as it is a compound having an aldehyde group (-C (= O) H), and one or more kinds can be used. For example, formaldehyde, glyoxylic acid, benzaldehyde or a derivative thereof can be used. Examples of benzaldehyde derivatives include benzaldehyde salts, as well as acid derivatives such as benzaldehyde carboxylic acid, benzaldehyde sulfonic acid, benzaldehyde disulfonic acid and benzaldehyde phosphonic acid, and salts thereof such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts and ammonium salts And organic ammonium salts.

上記縮合ではまた、リン酸エステルとアルデヒド化合物とに加え、(ポリ)アルキレングリコール鎖を有する芳香族化合物及び/又は複素環式化合物を1種又は2種以上添加してもよい。これにより、分散性及び分散保持性をより付与又は向上することができる。
(ポリ)アルキレングリコール鎖を有する芳香族化合物及び/又は複素環式化合物としては、例えば、芳香環を含む化合物及び/又は複素環を含む化合物に、(ポリ)アルキレングリコール鎖が結合した構造を有することが好ましい。
芳香環を含む化合物は、炭素数6〜10の芳香環を含むことが好適である。
複素環を含む化合物は、5〜10員環の複素環を含むことが好ましく、また、ヘテロ原子を1〜5個有するものが好ましく、より好ましくは1〜3個、更に好ましくは1〜2個である。ヘテロ原子として好ましくは、O、N、S及び/又はPである。
In the above condensation, in addition to the phosphoric acid ester and the aldehyde compound, one or more aromatic compounds and / or heterocyclic compounds having a (poly) alkylene glycol chain may be added. Thereby, dispersibility and dispersion retention can be more imparted or improved.
The aromatic compound and / or heterocyclic compound having a (poly) alkylene glycol chain has, for example, a structure in which a (poly) alkylene glycol chain is bonded to a compound containing an aromatic ring and / or a compound containing a heterocyclic ring. Is preferred.
The compound containing an aromatic ring preferably contains an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms.
The compound containing a heterocyclic ring preferably contains a 5- to 10-membered heterocyclic ring, and one having 1 to 5 hetero atoms is preferable, more preferably 1 to 3 and still more preferably 1 to 2 It is. The hetero atom is preferably O, N, S and / or P.

上記芳香環を含む化合物及び複素環を含む化合物は、置換基を1又は2以上有してもよい。置換基としては特に限定されないが、例えば、−OH、−OR、−COOH、−SOH、−PO、−OPO、−NH、−N(H)R、−NR、炭素数1〜10のアルキル基等が挙げられる(式中、R及びRは、同一又は異なって、炭化水素基を表し、この炭素数は1〜4が好ましい。)。炭素数1〜10のアルキル基は、更に、フェニル基又はヒドロキシフェニル基を有していてもよい。 The compound containing an aromatic ring and the compound containing a heterocyclic ring may have one or more substituents. The substituent is not particularly limited. For example, -OH, -OR 7 , -COOH, -SO 3 H, -PO 3 H 2 , -OPO 3 H 2 , -NH 2 , -N (H) R 7 , And -NR 7 R 8 , an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the like (wherein, R 7 and R 8 are the same or different and each represents a hydrocarbon group, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 4). ). The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may further have a phenyl group or a hydroxyphenyl group.

上記芳香環を含む化合物及び複素環を含む化合物としては、例えば、フェノール、クレゾール、レソルシノール、ノニルフェノール、メトキシフェノール、ナフトール、メチルナフトール、ブチルナフトール、ビスフェノールA、アニリン、メチルアニリン、ヒドロキシアニリン、メトキシアニリン、フルフリルアルコール等が挙げられる。 Examples of the compound containing an aromatic ring and the compound containing a heterocycle include phenol, cresol, resorcinol, nonylphenol, methoxyphenol, naphthol, methyl naphthol, butyl naphthol, bisphenol A, aniline, methyl aniline, hydroxy aniline, methoxy aniline, Examples include furfuryl alcohol.

上記(ポリ)アルキレングリコール鎖は、例えば、炭素数2〜18のオキシアルキレン基から構成されるものであることが好ましい。オキシアルキレン基の炭素数は2〜12が好ましく、より好ましくは2〜8、更に好ましくは2〜4、特に好ましくは2又は3、すなわちオキシエチレン基、オキシプロピレン基である。
なお、(ポリ)アルキレングリコール鎖中に2種以上のオキシアルキレン基が存在する場合、その付加形態は、ランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの付加形態であってもよい。
The (poly) alkylene glycol chain is preferably composed of, for example, an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. The carbon number of the oxyalkylene group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 8, more preferably 2 to 4, particularly preferably 2 or 3, that is, an oxyethylene group or an oxypropylene group.
When two or more oxyalkylene groups are present in the (poly) alkylene glycol chain, the addition form may be any addition form such as random addition, block addition, alternating addition, and the like.

上記(ポリ)アルキレングリコール鎖の平均鎖長は、1〜300モルであることが好ましい。すなわちオキシアルキレン基の平均付加モル数が1〜300であることが好適である。下限値としてより好ましくは2以上、更に好ましくは4以上、特に好ましくは5以上、最も好ましくは10以上であり、また、上限値としてより好ましくは280以下、更に好ましくは200以下である。 The average chain length of the (poly) alkylene glycol chain is preferably 1 to 300 moles. That is, it is preferable that the average added mole number of the oxyalkylene group is 1 to 300. The lower limit is more preferably 2 or more, still more preferably 4 or more, particularly preferably 5 or more, most preferably 10 or more, and the upper limit is more preferably 280 or less, still more preferably 200 or less.

上記リン酸エステルとアルデヒド化合物との縮合反応では、これらの比率(リン酸エステル/アルデヒド化合物;モル%)を、10〜1/1〜10とすることが好ましい。また、更に、(ポリ)アルキレングリコール鎖を有する芳香族化合物及び/又は複素環式化合物を添加して縮合反応を行う場合は、アルデヒド化合物100モル%に対し、該芳香族化合物及び/又は複素環式化合物とリン酸エステルとの総量が、1〜1000モル%となるようにすることが好ましい。より好ましくは10〜800モル%である。 In the condensation reaction of the said phosphoric acid ester and an aldehyde compound, it is preferable to set these ratios (phosphate ester / aldehyde compound; mol%) to 10-1 to 1-10. Furthermore, when an aromatic compound and / or heterocyclic compound having a (poly) alkylene glycol chain is added to carry out the condensation reaction, the aromatic compound and / or heterocyclic ring is used with respect to 100 mol% of the aldehyde compound. It is preferable that the total amount of the formula compound and the phosphate ester be 1-1000 mol%. More preferably, it is 10-800 mol%.

上記縮合反応は特に限定されず、通常の手段を用いればよい。例えば、特表2008−517080号公報に記載の方法が挙げられる。 The condensation reaction is not particularly limited, and a usual means may be used. For example, the method described in JP-A-2008-517080 can be mentioned.

上記重合により得られたリン酸系重合体や上記縮合により得られたリン酸系縮合物は、そのまま水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子用の表面被覆剤として用いることができるが、必要に応じて、重合体をアルカリ性物質で中和して用いてもよい。アルカリ性物質としては、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミンが好適である。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこともできる。 The phosphoric acid based polymer obtained by the above polymerization and the phosphoric acid based condensate obtained by the above condensation can be used as it is as a surface coating agent for hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, but it is possible to The polymer may be used after neutralizing with an alkaline substance. As the alkaline substance, inorganic salts such as hydroxides or carbonates of monovalent metals or divalent metals; ammonia; organic amines are suitable. Further, after the reaction is completed, the concentration can be adjusted if necessary.

本発明の表面被覆無機粒子はまた、粒子表面(深さ0nm)における、有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度が、0.6〜10であることが好適である。これにより、混練時間を著しく短縮することができ、流動性に優れる水硬性組成物を生産性よく与えることができるという本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。より好ましくは0.7〜10、更に好ましくは0.8〜8、特に好ましくは0.9〜7、一層好ましくは1.0〜6、最も好ましくは1.1〜5である。更に、同様の方法で求められる、有機系分散剤単位量あたりの、粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均の炭素(C)の相対表面濃度が0.2〜5であることが好適である。これにより、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。より好ましくは0.2〜4、更に好ましくは0.25〜3、特に好ましくは0.3〜3、一層好ましくは0.35〜2.5である。 The surface-coated inorganic particles of the present invention also have a relative surface concentration of carbon (C) with respect to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant on the particle surface (depth 0 nm) is 0.6. 10 to 10 is preferable. Thereby, the kneading time can be remarkably shortened, and the effect of the present invention that a hydraulic composition excellent in fluidity can be provided with high productivity can be more sufficiently exhibited. More preferably, it is 0.7-10, More preferably, it is 0.8-8, Especially preferably, it is 0.9-7, More preferably, it is 1.0-6, Most preferably, it is 1.1-5. Furthermore, it is preferable that the relative surface concentration of the average carbon (C) at a depth at 1 to 2 nm from the particle surface is 0.2 to 5 per unit amount of the organic dispersant, which is determined by the same method. is there. This makes it possible to more fully exhibit the effects of the present invention. More preferably, it is 0.2-4, More preferably, it is 0.25-3, Especially preferably, it is 0.3-3, More preferably, it is 0.35-2.5.

ここで、「有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度」は、以下の方法で求められる値である。
1、まず表面被覆無機粒子(すなわち、表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されている、水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子を意味する。)内に存在する有機系分散剤の量を求める。この「表面被覆無機粒子内に存在する有機系分散剤の量」とは、該表面被覆無機粒子を電気炉の中で加熱して求められる、150℃における強熱減量率(これを(p)とする)と、450℃における強熱減量率(これを(q)とする)との差(=p−q)である。ここでの各温度の強熱減量率は、各温度に加熱後の質量残存率(質量%)を意味する。
2、次に、表面被覆無機粒子のXPSを測定してケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度の値(これを(x)とする)を求めた後、該表面被覆無機粒子を電気炉の中で加熱し、550℃で3時間加熱した後の無機粒子のXPSを測定してケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度の値(これを(y)とする)を求め、これらの差(=x−y)を算出する。
3、上記2で求めた相対表面濃度の差(x−y)を、上記1で求めた表面被覆無機粒子内に存在する有機系分散剤の量(p−q)で除す。このように「(x−y)/(p−q)」により求められる値を、「有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度(z)」とする。
Here, “the relative surface concentration of carbon (C) with respect to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant” is a value obtained by the following method.
1. First, organic dispersion present in surface-coated inorganic particles (that is, hydraulic inorganic particles and / or pozzolanic active inorganic particles in which part or all of the surface is coated with an organic dispersant). Determine the amount of agent. The “amount of organic dispersant present in the surface-coated inorganic particles” means the ignition loss ratio at 150 ° C. obtained by heating the surface-coated inorganic particles in an electric furnace ((p) ) And the ignition loss rate at 450 ° C. (this is defined as (q)) (= p−q). The ignition loss rate at each temperature here means the mass residual rate (mass%) after heating at each temperature.
2 Next, after measuring XPS of the surface-coated inorganic particles to determine the value of the relative surface concentration of carbon (C) to silicon (Si) and calcium (Ca) (this is referred to as (x)), Value of relative surface concentration of carbon (C) with respect to silicon (Si) and calcium (Ca) by measuring XPS of inorganic particles after heating surface-coated inorganic particles in an electric furnace and heating at 550 ° C. for 3 hours (This is defined as (y)), and the difference between these (= xy) is calculated.
3. Divide the relative surface concentration difference (xy) determined in 2 above by the amount of organic dispersant (pq) present in the surface-coated inorganic particles determined in 1 above. Thus, the value determined by “(x−y) / (p−q)” can be expressed as “relative surface concentration of carbon (C) to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant ( z) ”.

本発明では特に、粒子表面における、有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度をXPSによって測定したときに、炭素(C)の相対表面濃度が0.6〜10であり、かつ粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均の炭素(C)の相対表面濃度が0.2〜5であることが好適である。これによって、混練時間を著しく短縮することができ、流動性に優れる水硬性組成物を生産性よく与えることができるという本発明の作用効果を更に一層発揮することが可能となる。 In the present invention, in particular, when the relative surface concentration of carbon (C) to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant on the particle surface is measured by XPS, the relative surface of carbon (C) is measured. It is preferred that the concentration is 0.6 to 10 and the relative surface concentration of carbon (C) at an average depth of 1 to 2 nm from the particle surface is 0.2 to 5. By this, the kneading time can be remarkably shortened, and it is possible to further exhibit the function and effect of the present invention that the hydraulic composition having excellent fluidity can be provided with good productivity.

本発明の表面被覆無機粒子はまた、水和度が0.1以下であることが好適である。これにより、水硬性無機粒子の水和特性を損なうことなく、水和活性の高い水硬性粒子を得ることができ、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。より好ましくは0.08以下、更に好ましくは0.06以下である。水和度の下限は、0であることが好ましい。すなわち水和度は0〜0.1であることが好ましく、より好ましくは0〜0.08、更に好ましくは0〜0.06である。 The surface-coated inorganic particles of the present invention preferably have a degree of hydration of 0.1 or less. Thereby, hydraulic particles having high hydration activity can be obtained without impairing the hydration characteristics of the hydraulic inorganic particles, and the effects of the present invention can be more fully exhibited. More preferably, it is 0.08 or less, More preferably, it is 0.06 or less. The lower limit of the hydration degree is preferably 0. That is, the degree of hydration is preferably 0 to 0.1, more preferably 0 to 0.08, and still more preferably 0 to 0.06.

本明細書中、「水和度」とは、以下の方法で測定される値を意味する。
表面被覆無機粒子(すなわち、表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されている、水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子を意味する。)を電気炉の中で加熱し、450℃における強熱減量率(これを(q)とする)と、550℃における強熱減量率(これを(r)とする)との差(=q−r)を、水和度とする。
ここでの各温度の強熱減量率とは、各温度に加熱後の質量残存率(質量%)を意味する。
In the present specification, “degree of hydration” means a value measured by the following method.
Heat the surface-coated inorganic particles (that is, hydraulic inorganic particles and / or pozzolanic active inorganic particles, in which part or all of the surface is coated with an organic dispersant) in an electric furnace, 450 The difference (= q−r) between the rate of loss on ignition in ° C. (this is denoted by (q)) and the rate of loss on ignition at 550 ° C. (hereinafter referred to as (r)) is taken as the degree of hydration.
The ignition loss ratio at each temperature herein means the mass residual ratio (mass%) after heating to each temperature.

〔水硬性粒子〕
本発明はまた、上述した本発明の表面被覆無機粒子を含有する水硬性粒子でもある。このような水硬性粒子は、例えば、上記表面被覆無機粒子とともに、表面が被覆されていない水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子を含むものが挙げられる。この場合、上記表面被覆無機粒子による作用効果をより充分に発現させるため、無機粒子の総量100質量%に対し、上記表面被覆無機粒子が2質量%以上であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、特に好ましくは20質量%以上、一層好ましくは30質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
[Hydraulic particles]
The present invention is also hydraulic particles containing the surface-coated inorganic particles of the present invention described above. Such hydraulic particles include, for example, those containing hydraulic inorganic particles and / or pozzolanic active inorganic particles whose surface is not coated, in addition to the above-mentioned surface-coated inorganic particles. In this case, the surface-coated inorganic particles are preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass, with respect to 100% by mass of the total amount of the inorganic particles, in order to more fully express the effects of the surface-coated inorganic particles. % Or more, more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and most preferably 100% by mass.

特に、表面被覆無機粒子がシリカフュームである場合、この表面被覆無機粒子は、当該表面被覆無機粒子と表面が被覆されていない無機粒子との合計量100質量%に対して、2〜15質量%含まれるのが好ましく、5〜10質量%含まれるのが更に好ましい。
表面被覆無機粒子がフライアッシュやスラグである場合、この表面被覆無機粒子は、当該表面被覆無機粒子と表面が被覆されていない無機粒子との合計量100質量%に対して、10〜70質量%含まれるのが好ましく、更に好ましくは20〜60質量%であり、一層好ましくは30〜50質量%である。
In particular, when the surface-coated inorganic particles are silica fume, the surface-coated inorganic particles contain 2 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the surface-coated inorganic particles and the inorganic particles whose surface is not coated. It is preferable that the content is 5 to 10% by mass.
When the surface-coated inorganic particles are fly ash or slag, the surface-coated inorganic particles are 10 to 70% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the surface-coated inorganic particles and the inorganic particles whose surface is not coated. It is preferably contained, more preferably 20 to 60% by mass, and still more preferably 30 to 50% by mass.

表面被覆無機粒子が狭義の水硬性無機粒子である場合(この表面被覆無機粒子を「表面被覆水硬性無機粒子」とも称す)、この表面被覆無機粒子に、表面が被覆されていないシリカフュームやフライアッシュ、スラグを混合することができる。
この混合系において、表面が被覆されていない無機粒子がシリカフュームである場合、表面被覆水硬性無機粒子と表面が被覆されていない無機粒子との合計量100質量%に対して、表面被覆水硬性無機粒子は、2〜15質量%含まれるのが好ましく、5〜10質量%含まれるのが更に好ましい。
また上記混合系において、表面が被覆されていない無機粒子がフライアッシュやスラグである場合、表面被覆水硬性無機粒子と表面が被覆されていない無機粒子との合計量100質量%に対して、表面被覆水硬性無機粒子は、10〜70質量%含まれるのが好ましく、更に好ましくは20〜60質量%であり、一層好ましくは30〜50質量%である。
When the surface-coated inorganic particles are narrowly defined hydraulic inorganic particles (this surface-coated inorganic particles are also referred to as “surface-coated hydraulic inorganic particles”), silica fume or fly ash whose surface is not coated on the surface-coated inorganic particles , Slag can be mixed.
In this mixed system, when the inorganic particles whose surface is not coated is silica fume, the surface-coated hydraulic inorganic material is 100% by mass in total of the surface-coated hydraulic inorganic particles and the inorganic particles whose surface is not coated. The particles are preferably contained in an amount of 2 to 15% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass.
In the above mixed system, when the inorganic particles whose surface is not coated is fly ash or slag, the surface is based on the total amount of 100 mass% of the surface-coated hydraulic inorganic particles and the inorganic particles whose surface is not coated. The content of the coated hydraulic inorganic particles is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 20 to 60% by mass, and still more preferably 30 to 50% by mass.

〔表面被覆無機粒子の製造方法〕
本発明の表面被覆無機粒子は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種の無機粒子を、有機系分散剤を含む溶媒に分散させた後、該溶媒を留去し、粉末化する工程を含む製造方法により得られるものが好ましく、このような製造方法は、本発明の1つである。なお、上記製造方法は、通常の製造手段で採用される他の工程(例えば、洗浄工程等)を更に含んでもよい。
[Method for producing surface-coated inorganic particles]
In the surface-coated inorganic particles of the present invention, at least one inorganic particle selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles is dispersed in a solvent containing an organic dispersant, and then the solvent is retained. What is obtained by the manufacturing method including the process of leaving and pulverizing is preferable, and such a manufacturing method is one of this invention. In addition, the above-mentioned manufacturing method may further include other processes (for example, a washing process etc.) adopted by a usual manufacturing means.

上記製造方法ではまず、上記無機粒子を、有機系分散剤と溶媒とに加え、スラリー状態になるまで溶媒に分散させる(分散工程とも称す)。分散手段としては特に限定されず、通常行われる撹拌(混練)等の手法を用いることが好適である。
なお、上記無機粒子については、上述したとおりである。
In the production method, first, the inorganic particles are added to an organic dispersant and a solvent and dispersed in a solvent until a slurry is formed (also referred to as a dispersion step). The dispersing means is not particularly limited, and it is preferable to use a commonly used technique such as stirring (kneading).
In addition, about the said inorganic particle, it is as having mentioned above.

上記溶媒は、有機系分散剤を含み、かつ上記無機粒子が分散することができるものであればよい。例えば、有機溶媒又は水を含むことが好適である。このように上記溶媒が有機溶媒を含む形態、及び、上記溶媒が水を含む形態は、いずれも、本発明の好適な形態である。中でも、上記無機粒子の水和を制御するためにも、上記溶媒が有機溶媒を含むことが好ましい。
なお、上記溶媒が水と有機溶媒とを含む場合、上記溶媒中の有機溶媒と水との総量100質量%に対し、水が50質量%以下であることが好適である。これにより、水硬性無機粒子の水和を制御することが可能になる。有機溶媒と水との総量100質量%に対する水の割合としてより好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、一層好ましくは1質量%以下、最も好ましくは水を実質的に含まないこと、すなわち有機溶媒を用いる場合は水を実質的に含まないことが最も好ましい。
The said solvent should just contain the organic type dispersing agent and the said inorganic particle can disperse | distribute. For example, it is preferred to include an organic solvent or water. Thus, both the form in which the said solvent contains an organic solvent, and the form in which the said solvent contains water are suitable forms of this invention. Especially, in order to control the hydration of the said inorganic particle, it is preferable that the said solvent contains an organic solvent.
In addition, when the said solvent contains water and an organic solvent, it is suitable that water is 50 mass% or less with respect to 100 mass% of the total amount of the organic solvent and water in the said solvent. Thereby, it becomes possible to control the hydration of the hydraulic inorganic particles. The ratio of water to the total 100% by mass of the organic solvent and water is more preferably 30% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, most preferably It is most preferable that water is not substantially included, that is, when an organic solvent is used, water is not substantially included.

上記有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等のエステル類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;クロロホルム;ジメチルホルムアルデヒド等のアミド類;等の1種又は2種以上を使用することができる。好ましくは、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類を用いることであり、より好ましくは、アルコール類、又は、アルコール類と他の有機溶媒との混合溶媒である。 Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether and glycerin; ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether And ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and 3-methoxybutyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene Use one or more of chloroform, amides such as dimethylformaldehyde, etc. It can be. Preferably, alcohols, ethers, ketones and esters are used, and more preferably, alcohols or mixed solvents of alcohols and other organic solvents.

上記分散工程において、溶媒の量は、有機系分散剤を含み、かつ上記無機粒子が分散することができる量であることが好適である。具体的には、表面被覆される無機粒子100重量部に対し、溶媒を5〜2000重量部用いることが好適である。より好ましくは10重量部以上、更に好ましくは14重量部以上であり、また、より好ましくは300重量部以下、更に好ましくは200重量部以下、特に好ましくは100重量部以下、最も好ましくは50重量部以下である。なお、溶媒の量が少ないと、無機粒子を充分に分散することができず、無機粒子同士が凝集を防止できないため、混練時間の短縮が望めない。溶媒の量が多すぎると、溶媒を留去するためのエネルギーや時間が多く必要となり、経済的ではない。
また、溶媒の量は、表面被覆無機粒子中の有機系分散剤の量100重量部に対して、500〜100000重量部とすることが好適である。より好ましくは1000重量部以上、更に好ましくは1400重量部以上、特に好ましくは2000重量部以上、最も好ましくは2300重量部以上であり、また、より好ましくは50000重量部以下、更に好ましくは30000重量部以下、特に好ましくは20000重量部以下である。
In the dispersion step, it is preferable that the amount of the solvent includes an organic dispersant and is an amount capable of dispersing the inorganic particles. Specifically, it is preferable to use 5 to 2000 parts by weight of the solvent with respect to 100 parts by weight of the inorganic particles to be surface-coated. More preferably 10 parts by weight or more, still more preferably 14 parts by weight or more, more preferably 300 parts by weight or less, still more preferably 200 parts by weight or less, particularly preferably 100 parts by weight or less, most preferably 50 parts by weight It is as follows. If the amount of the solvent is small, the inorganic particles cannot be sufficiently dispersed and the inorganic particles cannot be prevented from agglomerating, so that the kneading time cannot be shortened. If the amount of the solvent is too large, a large amount of energy and time are required for distilling off the solvent, which is not economical.
The amount of the solvent is preferably 500 to 100,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic dispersant in the surface-coated inorganic particles. More preferably 1000 parts by weight or more, further preferably 1400 parts by weight or more, particularly preferably 2000 parts by weight or more, most preferably 2300 parts by weight or more, more preferably 50000 parts by weight or less, still more preferably 30000 parts by weight. The content is particularly preferably 20000 parts by weight or less.

上記有機系分散剤の使用量は、上記無機粒子の物性や、得られる表面被覆無機粒子の分散性等を考慮して適宜決定すればよいが、例えば、上記無機粒子100重量部に対し、0.01〜10重量部とすることが好適である。この範囲内であれば、上記無機粒子をより充分に、かつ効率的に被覆することができるとともに、得られる表面被覆無機粒子の分散性がより充分に発揮される。より好ましくは0.01〜5重量部、更に好ましくは0.05〜4重量部、特に好ましくは0.05〜3重量部である。 The amount of the organic dispersant used may be appropriately determined in consideration of the physical properties of the inorganic particles, the dispersibility of the surface-coated inorganic particles to be obtained, etc. It is preferable that the content be 0.01 to 10 parts by weight. Within this range, the inorganic particles can be more sufficiently and efficiently coated, and the dispersibility of the surface-coated inorganic particles obtained is more fully exhibited. More preferably, it is 0.01-5 weight part, More preferably, it is 0.05-4 weight part, Especially preferably, it is 0.05-3 weight part.

上記製造方法では、上記分散工程後に、溶媒を留去し、粉末化を行う(粉末化工程とも称す)。溶媒の留去手段は特に限定されず、例えば、加熱や乾燥により溶媒を揮発させてもよいし、また、減圧条件下で溶媒を留去することも好適である。粉末化手段も特に限定されず、原料粉砕機等を用いて粉砕を行ってもよい。
なお、粉末化工程後に、篩(例えば、JIS試験篩等)を用いて、得られる表面被覆無機粒子の粒径を調整することが好適である。
In the said manufacturing method, a solvent is distilled off after the said dispersion | distribution process, and it pulverizes (it also calls a powderization process). The means for distilling off the solvent is not particularly limited. For example, the solvent may be volatilized by heating or drying, and it is also suitable to distill off the solvent under reduced pressure. The powdering means is not particularly limited, and pulverization may be performed using a raw material pulverizer or the like.
In addition, it is suitable to adjust the particle size of the surface-coated inorganic particle obtained using a sieve (for example, JIS test sieve etc.) after a pulverization process.

〔表面被覆剤〕
本発明はまた、上記表面被覆無機粒子を得るために使用される無機粒子の表面被覆剤であって、該無機粒子は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種であり、該表面被覆剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む表面被覆剤でもある。
スルホン酸基含有化合物及びリン酸基含有化合物は、上述したとおり、水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子の表面への吸着性が良好で、しかも表面被覆後に分散性を付与することができるため、上記表面被覆無機粒子を得るための表面被覆剤として適している。
上記スルホン酸基含有化合物及びリン酸基含有化合物については上述したとおりである。
[Surface coating agent]
The present invention also provides a surface coating agent for inorganic particles used to obtain the surface-coated inorganic particles, wherein the inorganic particles are at least one selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles. The surface coating agent is also a surface coating agent containing at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound.
As described above, the sulfonic acid group-containing compound and the phosphoric acid group-containing compound have good adsorptivity to the surface of the hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, and can impart dispersibility after the surface coating, It is suitable as a surface coating agent for obtaining the surface-coated inorganic particles.
The sulfonic acid group-containing compound and the phosphoric acid group-containing compound are as described above.

上記表面被覆剤はまた、無機粒子の表面被覆作用とともに、無機粒子の粉砕を助ける作用も有する。したがって、無機粒子製造時の粉砕工程における粉砕助剤として、上述した表面被覆剤を使用することも好適である。しかし、本発明を達成するためには、無機粒子の粉砕時に粒子同士が分散することが必要であり、上記一定量の溶媒を含んだ形態で粉砕することが好ましい。 The surface coating agent also has an effect of assisting the pulverization of the inorganic particles as well as the surface coating effect of the inorganic particles. Therefore, it is also suitable to use the above-mentioned surface coating agent as a grinding aid in the grinding process during the production of inorganic particles. However, in order to achieve the present invention, it is necessary for the particles to be dispersed at the time of grinding of the inorganic particles, and it is preferable to grind in a form containing the above-mentioned fixed amount of solvent.

〔水硬性組成物〕
本発明の表面被覆無機粒子は、水と混合されることで、水硬性組成物を与えることができる。このような上記表面被覆無機粒子及び水を含む水硬性組成物は、本発明の好適な実施形態の1つである。水硬性組成物としては、例えば、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。
(Hydraulic composition)
The surface-coated inorganic particles of the present invention can be mixed with water to give a hydraulic composition. Such a hydraulic composition comprising the surface-coated inorganic particles and water is one of the preferred embodiments of the present invention. Examples of the hydraulic composition include cement paste, mortar, concrete, plaster and the like.

上記水硬性組成物は、必要に応じて、細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)等の骨材を含んでもよい。具体的には、例えば、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等の他、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材も使用可能である。 The hydraulic composition may contain aggregates such as fine aggregate (sand, etc.) and coarse aggregate (crushed stone, etc.) as necessary. Specifically, for example, gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, etc., siliceous, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chrome, chromic, magnesia Fireproof aggregates such as can also be used.

上記水硬性組成物はまた、必要に応じて、分散剤を含んでもよい。本発明の表面被覆無機粒子は、その表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されているため、これを含む水硬性組成物は、別途分散剤を含まなくても充分な流動性を示すことができるが、必要に応じて、更に分散剤を含んでもよい。分散剤としては、通常使用されるものを1種又は2種以上使用することができる。具体例は上述したとおりである。 The hydraulic composition may also contain a dispersant, if necessary. Since the surface-coated inorganic particles of the present invention are partially or wholly coated with an organic dispersant, the hydraulic composition including the surface-coated inorganic particles has sufficient fluidity even without a separate dispersant. Although it can be shown, if necessary, it may further contain a dispersant. As the dispersant, one or two or more commonly used ones can be used. Specific examples are as described above.

上記水硬性組成物は更に、必要に応じて、上記表面被覆無機粒子に加えて、表面が被覆されていない水硬性無機粒子及び/又はポゾラン活性無機粒子を含んでもよい。この場合、上記表面被覆無機粒子による作用効果をより充分に発現させるため、無機粒子の総量100質量%に対し、上記表面被覆無機粒子が2質量%以上であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上である。また、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、特に好ましくは50質量%以上、一層好ましくは80質量%以上、最も好ましくは100質量%である。 The hydraulic composition may further contain hydraulic inorganic particles and / or pozzolanic active inorganic particles whose surface is not coated, in addition to the surface-coated inorganic particles, if necessary. In this case, the surface-coated inorganic particles are preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass, with respect to 100% by mass of the total amount of the inorganic particles, in order to more fully express the effects of the surface-coated inorganic particles. % Or more. Further, it is more preferably 10% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass.

上記水硬性組成物において、その1mあたりの単位水量、水硬性粒子(Bと称す)の総量(使用B量)、及び、水/B比(質量比)は、単位水量=100〜185kg/m、使用B量=250〜800kg/m、水/B比=0.1〜0.7とすることが好ましい。より好ましくは、単位水量=120〜175kg/m、使用B量=270〜800kg/m、水/B比=0.1〜0.65であり、貧配合〜富配合まで幅広く使用可能であるが、単位水量が500kg/m以上の高強度コンクリートや、900kg/m以上の超高強度コンクリートにも非常に有効である。また、本発明では、水/B比が低い水硬性組成物においても、混練時間が速く、かつ優れた流動性を発揮することができるという効果を有するが、このような効果は、例えば、水/B比が0.5以下の形態でより充分に確認することができる。水/B比としてより好ましくは0.4以下、より更に好ましくは0.35以下、更に好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.25以下、最も好ましくは0.2以下である。 In the hydraulic composition, the unit water amount per 1 m 3, the total amount of hydraulic particles (referred to as B) (the amount used B), and the water / B ratio (mass ratio) are unit water amount = 100 to 185 kg / m 3, use B amount = 250~800kg / m 3, it is preferable that the water / B ratio = 0.1 to 0.7. More preferably, the unit water amount is 120 to 175 kg / m 3 , the used B amount is 270 to 800 kg / m 3 , and the water / B ratio is 0.1 to 0.65, and can be used widely from poor blends to rich blends. However, it is also very effective for high-strength concrete having a unit water amount of 500 kg / m 3 or more and ultrahigh-strength concrete having 900 kg / m 3 or more. Further, in the present invention, a hydraulic composition having a low water / B ratio has an effect that the kneading time is fast and excellent fluidity can be exhibited. It can be confirmed more sufficiently when the / B ratio is 0.5 or less. The water / B ratio is more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.35 or less, still more preferably 0.3 or less, particularly preferably 0.25 or less, most preferably 0.2 or less.

上記水硬性組成物はまた、例えば、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)用のコンクリート、遠心成形コンクリート、振動締め固めコンクリート、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、更に、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmのコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmのコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。 The above hydraulic composition is also effective for, for example, ready mixed concrete, concrete for secondary concrete product (precast concrete), centrifugal formed concrete, vibration-compacted concrete, steam cured concrete, shot concrete, etc. High fluidity of medium fluidity concrete (concrete with slump value of 22-25cm), high fluidity concrete (concrete with slump value of 25cm or more, slump flow value of 50-70cm), self-filling concrete, self-leveling material, etc. It is also effective for required mortar and concrete.

上記水硬性組成物は更に、通常、セメント添加剤(材)として使用されているものを1種又は2種以上含んでもよい。例えば、国際公開第2014/010572号〔0066〕〜〔0072〕に例示された、水溶性高分子物質;高分子エマルジョン;遅延剤;早強剤・促進剤;鉱油系消泡剤;油脂系消泡剤;脂肪酸系消泡剤;脂肪酸エステル系消泡剤;オキシアルキレン系消泡剤;アルコール系消泡剤;アミド系消泡剤;リン酸エステル系消泡剤;金属石鹸系消泡剤;シリコーン系消泡剤;AE剤;その他界面活性剤;防水剤;防錆剤;ひび割れ低減剤;膨張材;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;等が挙げられる。 The hydraulic composition may further include one or more of those usually used as a cement additive (material). For example, water-soluble polymer materials exemplified in International Publication No. 2014/010572 [0066] to [0072]; polymer emulsion; retarder; early strengthening agent / accelerator; mineral oil-based antifoaming agent; Foaming agent; fatty acid-based antifoaming agent; fatty acid ester-based antifoaming agent; oxyalkylene-based antifoaming agent; alcohol-based antifoaming agent; amide-based antifoaming agent; phosphate ester-based antifoaming agent; Silicone antifoaming agent; AE agent; other surfactants; waterproofing agent; rust preventive agent; cracking reducing agent; expansion material; cement wetting agent; thickening agent; separation reducing agent; Agents, self-leveling agents, rust preventives, coloring agents, fungicides, and the like.

〔水硬性組成物の製造方法〕
上記表面被覆無機粒子を用いる水硬性組成物の製造方法もまた、本発明の好適な実施形態の1つである。この製造方法は、例えば、上記表面被覆無機粒子と、水と、上述した必要に応じて添加される他の成分とを混合する工程を含むことが好適であり、その他の工程は特に限定されない。本発明では、上記表面被覆無機粒子を用いることにより、高い流動性を示す水硬性組成物を短時間で容易に得ることができるため、このような水硬性組成物の製造方法は、水硬性組成物を使用する技術分野において極めて有用である。
なお、本発明の技術は、石膏等の水と反応して硬化する無機粒子にも適用でき、発明の範囲である。
[Method of producing hydraulic composition]
A method for producing a hydraulic composition using the surface-coated inorganic particles is also one preferred embodiment of the present invention. The production method preferably includes, for example, a step of mixing the surface-coated inorganic particles, water, and the other components added as needed, and the other steps are not particularly limited. In the present invention, by using the above surface-coated inorganic particles, a hydraulic composition exhibiting high fluidity can be easily obtained in a short time. Therefore, the method for producing such a hydraulic composition includes a hydraulic composition. It is very useful in the technical field which uses a thing.
In addition, the technique of the present invention can be applied to inorganic particles that react with water such as gypsum to be cured, and is within the scope of the invention.

本発明の表面被覆無機粒子は、上述のような構成であるので、混練時間を著しく短縮することができ、水硬性組成物の生産性を大幅に向上することができるものである。また、このような表面被覆無機粒子を用いた水硬性組成物は、極めて流動性に優れるものであるため、コンクリートを取り扱う土木・建設分野等で多大の貢献をなすものである。更に、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む表面被覆剤は、水硬性無機粒子やポゾラン活性無機粒子への吸着及び付着性、並びに、吸着及び付着後(すなわち表面被覆後)の粒子分散性に極めて優れるため、水硬性無機粒子又はポゾラン活性無機粒子用の表面被覆剤としての用途に特に適する。 Since the surface-coated inorganic particles of the present invention are configured as described above, the kneading time can be significantly shortened, and the productivity of the hydraulic composition can be significantly improved. In addition, since the hydraulic composition using such surface-coated inorganic particles is extremely excellent in fluidity, it contributes a great deal in the field of civil engineering and construction which handles concrete. Furthermore, the surface coating agent containing at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound is adsorbed and adhered to hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles, and It is particularly suitable for use as a surface coating for hydraulic inorganic particles or pozzolanic active inorganic particles, since it is extremely excellent in particle dispersibility after adsorption and deposition (ie after surface coating).

試験例4−1において、セメント及び水投入時を0秒(s)とし、撹拌を停止するまでの水硬性組成物の状態を20〜60秒(s)ごとに撮影した写真である。In Experimental example 4-1, the time of cement and water injection | throwing is made into 0 second (s), and it is the photograph which image | photographed the state of the hydraulic composition until it stops stirring every 20 to 60 second (s). 試験例4−6において、セメント及び水投入時を0秒(s)とし、撹拌を停止するまでの水硬性組成物の状態を経時的に撮影した写真である。In Experiment 4-6, the time of cement and water injection | throwing is set to 0 second (s), and it is the photograph which image | photographed sequentially the condition of the hydraulic composition until it stops stirring.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、調製例で得た重合体の重量平均分子量は、上述したGPC測定方法にて測定し、粒子の粒径、及び、表面Si2p及びCa2pに対するC1sの相対表面濃度は、上述した方法にて測定した。また、下記の製造例1〜4及び試験例4−1〜4−6では、Hobert社製のミキサー(N−50;以下、Hobertミキサーとも称す)を用い、1速(139rpm)で混練を行った。試験例で得たセメントペーストのフロー値測定は、以下のように行った。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. The weight average molecular weight of the polymer obtained in the preparation example is measured by the above-described GPC measurement method, and the particle diameter of the particles and the relative surface concentration of C 1s to the surface Si 2p and Ca 2p are the methods described above. It measured by. Moreover, in the following Production Examples 1 to 4 and Test Examples 4 to 4-6, kneading is performed at 1 speed (139 rpm) using a Hobert mixer (N-50; hereinafter also referred to as Hobert mixer). It was. The flow value of the cement paste obtained in the test example was measured as follows.

<フロー値の測定>
調製したペーストを、水平なテーブル上に置いた直径55mm、高さ50mmの中空円筒の容器に詰め、次いで、この中空円筒の容器を垂直に持ち上げた後、テーブルに広がったペーストの直径を縦横2方向について測定し、この平均値をフロー値とした。
<Measurement of flow value>
The prepared paste was packed in a hollow cylindrical container having a diameter of 55 mm and a height of 50 mm placed on a horizontal table, and then the hollow cylindrical container was lifted vertically, and the diameter of the paste spread on the table was adjusted to 2 It measured about direction and made this average value the flow value.

調製例1(リン酸系分散剤(1)の調製)
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管及び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水200gを仕込み、撹拌下に反応装置を窒素置換し、80℃に昇温した。次に、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレンオキシドの付加モル数:23モル)65.9g、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ライトエステルP−1M、共栄社化学社製)40.6g、3−メルカプトプロピオン酸1.7gをイオン交換水97.0gで溶解させた水溶液を1.5時間かけて滴下した。それと同時に、イオン交換水45gに過硫酸アンモニウム4.7gを溶解させた水溶液を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃にて1時間攪拌を続けた後、イオン交換水15gに過硫酸アンモニウム2.4gを溶解させた水溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃にて1.5時間攪拌を続けた後、重合反応を終了し、重量平均分子量(Mw)が20000であるリン酸系共重合体の水溶液を得た。得られたリン酸系共重合体水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH7まで中和した後、50℃にて減圧(50mmHg)乾燥し、粉砕して、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュを通過する粉末状のリン酸系共重合体に調製した。これをリン酸系分散剤(1)と称す。
Preparation Example 1 (Preparation of Phosphoric Acid Dispersant (1))
In a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen inlet tube and a reflux condenser, 200 g of ion-exchanged water was charged, the reaction apparatus was purged with nitrogen, and the temperature was raised to 80 ° C. Next, 65.9 g of methoxypolyethylene glycol methacrylate (addition mole number of ethylene oxide: 23 mol), mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid phosphate and di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester An aqueous solution prepared by dissolving 40.6 g of a mixture (Light Ester P-1M, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and 1.7 g of 3-mercaptopropionic acid in 97.0 g of ion-exchanged water was added dropwise over 1.5 hours. At the same time, an aqueous solution in which 4.7 g of ammonium persulfate was dissolved in 45 g of ion-exchanged water was added dropwise over 1.5 hours. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 80 ° C. for 1 hour, and an aqueous solution in which 2.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 15 g of ion-exchanged water was dropped over 1 hour. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 80 ° C. for 1.5 hours, and then the polymerization reaction was terminated to obtain an aqueous solution of a phosphoric acid copolymer having a weight average molecular weight (Mw) of 20000. A sodium hydroxide aqueous solution was added to the obtained phosphoric acid copolymer aqueous solution, neutralized to pH 7, dried under reduced pressure (50 mmHg) at 50 ° C., pulverized, and 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table was obtained. It was prepared as a powdery phosphoric acid copolymer passing through. This is referred to as a phosphoric acid based dispersant (1).

調製例2(リン酸系分散剤(2)の調製)
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管及び還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水13.8g、ポリエチレングリコール(エチレンオキシドの付加モル数:120モル)モノフェニルエーテル250.0g、フェニルホスホン酸29.7g及び硫酸9.2gを仕込み、撹拌下に反応装置を窒素置換し、100℃に昇温した。次に、ホルムアルデヒド4.23gをイオン交換水7.86gで希釈した水溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃にて1時間攪拌を続け、重縮合反応を終了し、重量平均分子量(Mw)が25000であるリン酸系縮合体の水溶液を得た。得られたリン酸系縮合体水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH7まで中和した後、50℃にて減圧(50mmHg)乾燥し、粉砕して、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュを通過する粉末状のリン酸系縮合物に調製した。これをリン酸系分散剤(2)と称す。
Preparation Example 2 (Preparation of Phosphoric Acid Dispersant (2))
In a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen inlet tube, and a reflux condenser, 13.8 g of ion exchanged water, polyethylene glycol (addition mole of ethylene oxide: 120 moles) monophenyl ether 250.0 g Then, 29.7 g of phenylphosphonic acid and 9.2 g of sulfuric acid were charged, the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the temperature was raised to 100 ° C. Next, an aqueous solution obtained by diluting 4.23 g of formaldehyde with 7.86 g of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropping, stirring was continued at 100 ° C. for 1 hour to complete the polycondensation reaction, and an aqueous solution of a phosphoric acid-based condensate having a weight average molecular weight (Mw) of 25000 was obtained. Sodium hydroxide aqueous solution is added to the obtained phosphoric acid-based condensate aqueous solution, neutralized to pH 7, dried at 50 ° C. under reduced pressure (50 mmHg), pulverized, and passed through 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table. It was prepared as a powdered phosphoric acid condensation product. This is referred to as a phosphoric acid based dispersant (2).

製造例1(表面被覆無機粒子(1)の製造)
宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント700gをHobertミキサー(N−50)に投入し、乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150、花王社製)を14g(セメント固形分に対して2.0質量%)溶解させた水溶液119g(水は105g、水/セメント質量比=0.15)をミキサー内に投入した。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水溶液を投入してから330秒後に2速に切替え、撹拌を再開し、90秒間撹拌した後、撹拌を停止した。得られたペーストをバットに移し、50℃条件下で減圧乾燥(50mmHg)を行い、水を完全に留去した(一部結合水として残存)。乾燥後、粉砕を行い、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュに相当する篩を用いて粒径を調整し、スルホン酸系分散剤で表面を被覆したシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(1)とも称す)を得た。
Production Example 1 (Production of Surface-Coated Inorganic Particles (1))
Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd. 700 g of silica fume cement is put into a Hobert mixer (N-50), dried and powdered to 14 g of a sulfonic acid dispersant (Mighty 150, manufactured by Kao Corporation) with respect to the cement solid content. 0 mass%) 119 g of the dissolved aqueous solution (105 g of water, water / cement mass ratio = 0.15) was introduced into the mixer. After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After the aqueous solution was charged, switching was made to 2nd speed 330 seconds after the addition of the aqueous solution, the stirring was restarted, and after stirring for 90 seconds, the stirring was stopped. The obtained paste was transferred to a vat and dried under reduced pressure (50 mmHg) at 50 ° C. to completely distill off water (partially remained as bound water). After drying, pulverization is performed, the particle size is adjusted using a sieve corresponding to 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table, and the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (1) is coated with a sulfonic acid dispersant). Obtained).

製造例2(表面被覆無機粒子(2)の製造)
宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント700gをHobertミキサー(N−50)に投入し、1速にて300秒撹拌した。撹拌と同時に、乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150、花王社製)を14g(セメント固形分に対して2.0質量%)溶解させた水溶液35g(水は21g、水/セメント質量比=0.03)をミキサー内のセメントに300秒かけてスプレー噴霧し、セメント粒子にスルホン酸系分散剤を被覆させた。撹拌を停止し、得られた粉末をバットに移し、50℃条件下で減圧乾燥(50mmHg)を行い、蒸発可能な水を完全に留去した(一部結合水として残存)。乾燥後、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュに相当する篩を用いて粒径を調整し、スルホン酸系分散剤で表面を被覆したシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(2)とも称す)を得た。
Production Example 2 (Production of Surface-Coated Inorganic Particles (2))
700 g of silica fume cement manufactured by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd. was charged into a Hobart mixer (N-50), and stirred at first speed for 300 seconds. At the same time as stirring, 35 g (21 g of water, 21 g of water) of an aqueous solution in which 14 g (2.0% by mass with respect to cement solids) of a sulfonic acid based dispersant (Mighty 150, manufactured by Kao) dried and powdered was dissolved The cement mass ratio = 0.03) was sprayed on the cement in the mixer over 300 seconds to coat the cement particles with the sulfonic acid dispersant. Stirring was stopped, the obtained powder was transferred to a vat, drying under reduced pressure (50 mmHg) was performed at 50 ° C., and the evaporable water was completely distilled off (remains partially as bound water). After drying, the particle size is adjusted using a sieve corresponding to 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table to obtain silica fume cement (also referred to as surface-coated inorganic particles (2)) whose surface is coated with a sulfonic acid dispersant. It was.

製造例3(表面被覆無機粒子(3)の製造)
宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント700gをHobertミキサー(N−50)に投入し、調製例1で得たリン酸系分散剤(1)を7g(セメント固形分に対して1.0質量%)溶解させた水溶液112g(水は105g、水/セメント質量比=0.15)をミキサー内に投入した。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水溶液を投入してから330秒後に2速に切替え、撹拌を再開し、90秒間撹拌した後、撹拌を停止した。得られたペーストをバットに移し、50℃条件下で減圧乾燥(50mmHg)を行い、水を完全に留去した(一部結合水として残存)。乾燥後、粉砕を行い、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュに相当する篩を用いて粒径を調整し、リン酸系分散剤で表面を被覆したシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(3)とも称す)を得た。
Production Example 3 (Production of Surface-Coated Inorganic Particles (3))
700 g of silica fume cement made by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd. was charged into a Hobart mixer (N-50), and 7 g (1.0% by mass with respect to the solid content of the cement) of the phosphoric acid dispersant (1) obtained in Preparation Example 1 was dissolved. 112 g of the prepared aqueous solution (105 g of water, water / cement mass ratio = 0.15) was introduced into the mixer. After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After the aqueous solution was charged, switching was made to 2nd speed 330 seconds after the addition of the aqueous solution, the stirring was restarted, and after stirring for 90 seconds, the stirring was stopped. The obtained paste was transferred to a vat and dried under reduced pressure (50 mmHg) at 50 ° C. to completely distill off water (partially remained as bound water). After drying, pulverization is performed, the particle size is adjusted using a sieve corresponding to 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table, and the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (3)) is coated with a phosphoric acid dispersant. Obtained).

製造例4(表面被覆無機粒子(4)の製造)
宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント700gをHobertミキサー(N−50)に投入し、調製例2で得たリン酸系分散剤(2)を3.5g(セメント固形分に対して0.5質量%)溶解させた水溶液108.5g(水は105g、水/セメント質量比=0.15)をミキサー内に投入した。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水溶液を投入してから330秒後に2速に切替え、撹拌を再開し、90秒間撹拌した後、撹拌を停止した。得られたペーストをバットに移し、50℃条件下で減圧乾燥(50mmHg)を行い、水を完全に留去した(一部結合水として残存)。乾燥後、粉砕を行い、JIS試験篩メッシュ換算表における70メッシュに相当する篩を用いて粒径を調整し、リン酸系分散剤で表面を被覆したシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(4)とも称す)を得た。
Production Example 4 (Production of Surface-Coated Inorganic Particles (4))
700 g of silica fume cement manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd. was charged into a Hobart mixer (N-50), and 3.5 g of phosphoric acid dispersant (2) obtained in Preparation Example 2 (0.5% by mass with respect to the solid content of cement). ) 108.5 g of the dissolved aqueous solution (105 g of water, water / cement mass ratio = 0.15) was put into the mixer. After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After the aqueous solution was charged, switching was made to 2nd speed 330 seconds after the addition of the aqueous solution, the stirring was restarted, and after stirring for 90 seconds, the stirring was stopped. The obtained paste was transferred to a vat and dried under reduced pressure (50 mmHg) at 50 ° C. to completely distill off water (partially remained as bound water). After drying, pulverization is performed, the particle size is adjusted using a sieve corresponding to 70 mesh in the JIS test sieve mesh conversion table, and the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (4)) is coated with a phosphoric acid dispersant. Obtained).

試験例1−1〜1−4
製造例1〜4で得た表面被覆無機粒子のそれぞれについて、粒子表面のSi2p及びCa2pに対するC1sの相対表面濃度をXPSにより測定した。結果を表1に示す。
Test Examples 1-1 to 1-4
For each of the surface-coated inorganic particles obtained in Production Examples 1 to 4, the relative surface concentration of C 1s to Si 2 p and Ca 2 p on the particle surface was measured by XPS. The results are shown in Table 1.

試験例1−5
市販品である宇部三菱セメント社製シリカフュームセメントについて、粒子表面のSi2p及びCa2pに対するC1sの相対表面濃度をXPSにより測定した。結果を表1に示す。
Test Example 1-5
The relative surface concentration of C 1s to Si 2 p and Ca 2 p on the particle surface of the silica fume cement manufactured by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd., which is a commercially available product, was measured by XPS. The results are shown in Table 1.

試験例1−6
乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150、花王社製)0.14gを、宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント7gに混合したプレミックスセメントについて、粒子表面のSi2p及びCa2pに対するC1sの相対表面濃度をXPSにより測定した。結果を表1に示す。
Test Example 1-6
Dried to powdered sulfonic acid dispersant (Mighty 150, Kao Corporation) and 0.14 g, the premixed cement mixed in Ube Mitsubishi Cement Corp. silica fume cement 7 g, C for Si 2p and Ca 2p the particle surface The relative surface concentration of 1 s was measured by XPS. The results are shown in Table 1.

試験例2−1〜2−6
製造例1〜4で得た表面被覆シリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(1)〜(4))、表面被覆されていない宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント、又は、乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150、花王社製)0.14gを宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント7gに混合したプレミックスセメント、をそれぞれ坩堝内に精密天秤を使用し、小数点第4位まで秤量(5g程度)した。電気炉(ADVANTEC社製KM−600)に、秤量したシリカフュームセメントを含む坩堝を入れ、150℃、窒素雰囲気下(流量2L/分)で2時間加熱した。2時間後、電気炉から坩堝を取り出し、デシケーターの中で室温になるまで放冷し、該シリカフュームセメントを精密天秤で、小数点第4位まで秤量し、仕込み量と残存量との比から加熱後の残存率(p)を測定した。続いて、同じ坩堝を再び電気炉に入れ、450℃、窒素雰囲気下(流量2L/分)で、2時間加熱した。2時間後、同様にデシケーター内で放冷し、450℃における加熱後の残存率(q)を測定した。150℃の残存率(p)と450℃の残存率(q)との差から、シリカフュームセメント中の有機系分散剤の含有量(=p−q)を計算した。
続いて、同じ坩堝を再び電気炉に入れ、550℃、窒素雰囲気下(流量2L/分)で2時間加熱した。2時間後、同様にデシケーター内で放冷し、550℃における加熱後の残存率(r)を測定した。450℃の残存率(q)と550℃の残存率(r)との差から、シリカフュームセメント中の化学結合水の水和度(=q−r)を計算した。結果を表2に示す。
Test Examples 2-1 to 2-6
Surface-coated silica fume cement (surface-coated inorganic particles (1) to (4)) obtained in Production Examples 1 to 4, Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd. non-surface-coated silica fume cement or dried and powdered sulfonic acid Premix cement in which 0.14 g of dispersant (Mighty 150, manufactured by Kao Corporation) is mixed with 7 g of silica fume cement manufactured by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd., using a precision balance in the crucible, weighing to the fourth decimal place (about 5 g) did. A crucible containing the weighed silica fume cement was placed in an electric furnace (KM-600 manufactured by ADVANTEC), and heated at 150 ° C. under a nitrogen atmosphere (flow rate 2 L / min) for 2 hours. After 2 hours, the crucible is taken out of the electric furnace, allowed to cool to room temperature in a desiccator, the silica fume cement is weighed with a precision balance to the fourth decimal place, and after heating from the ratio of the preparation amount to the remaining amount The residual rate (p) was measured. Subsequently, the same crucible was put into the electric furnace again and heated at 450 ° C. in a nitrogen atmosphere (flow rate 2 L / min) for 2 hours. After 2 hours, the mixture was allowed to cool in the desiccator, and the residual rate (q) after heating at 450 ° C. was measured. From the difference between the residual rate (p) at 150 ° C. and the residual rate (q) at 450 ° C., the content (= p−q) of the organic dispersant in the silica fume cement was calculated.
Subsequently, the same crucible was put into the electric furnace again and heated at 550 ° C. in a nitrogen atmosphere (flow rate 2 L / min) for 2 hours. After 2 hours, the mixture was allowed to cool in a desiccator, and the residual ratio (r) after heating at 550 ° C. was measured. From the difference between the residual rate (q) at 450 ° C. and the residual rate (r) at 550 ° C., the degree of hydration (= q−r) of chemically bound water in silica fume cement was calculated. The results are shown in Table 2.

試験例3−1
試験例2−1で最終的に得られた表面被覆無機粒子(1)(550℃強熱減量後;y)について、その粒子表面のSi2p及びCa2pに対するC1sの相対表面濃度をXPSにより測定した。結果を表3に示す。また、加熱前の表面被覆無機粒子(1)(強熱減量前;x)の当該相対表面濃度、及び、表2に示す「(p−q)」値も、表3に併記する。
これらの結果から、有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度(z)を算出した。結果を表3に示す。
試験例3−2〜3−6も同様に分析した。結果を表3に示す。
Test Example 3-1
For the surface-coated inorganic particles (1) finally obtained in Test Example 2-1 (after 550 ° C. loss on ignition; y), the relative surface concentration of C 1s with respect to Si 2p and Ca 2p on the particle surface was measured by XPS. It was measured. The results are shown in Table 3. The relative surface concentration of the surface-coated inorganic particles (1) (before loss on ignition; x) before heating and the “(p−q)” value shown in Table 2 are also shown in Table 3.
From these results, the relative surface concentration (z) of carbon (C) to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant was calculated. The results are shown in Table 3.
Test examples 3-2 to 3-6 were similarly analyzed. The results are shown in Table 3.

試験例4−1
製造例1で得たシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(1))500gをHobertミキサー(N−50)に投入し、水75gをミキサーに投入した(水/セメント質量比=0.15)。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水投入後330秒後に、2速で撹拌を再開し、更に90秒間撹拌を継続した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。また、撹拌時の状態を経時的に撮影した写真を図1に示す。得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-1
500 g of the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (1)) obtained in Production Example 1 was put into a Hobert mixer (N-50), and 75 g of water was put into the mixer (water / cement mass ratio = 0.15). After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After 330 seconds from the addition of water, stirring was resumed at the second speed and stirring was continued for 90 seconds. The time until cement and water were added was set to 0 second, and the time until the softness of the paste became visually constant was described as “kneading time” in Table 4. Moreover, the photograph which image | photographed the state at the time of stirring with time is shown in FIG. Table 4 shows the result of measuring the flow value of the obtained paste.

試験例4−2
製造例2で得たシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(2))500gをHobertミキサー(N−50)に投入し、水75gをミキサーに投入した(水/セメント質量比=0.15)。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水投入後330秒後に、2速で撹拌を再開し、更に90秒間撹拌を継続した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-2
500 g of the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (2)) obtained in Production Example 2 was put into a Hobert mixer (N-50), and 75 g of water was put into the mixer (water / cement mass ratio = 0.15). After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After 330 seconds from the addition of water, stirring was resumed at the second speed and stirring was continued for 90 seconds. The time for the cement and water to be added was 0 seconds, and the time until the softness of the paste was visually constant was described in Table 4 as "kneading time". Table 4 shows the result of measuring the flow value of the obtained paste.

試験例4−3
製造例3で得たシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(3))500gをHobertミキサー(N−50)に投入し、水75gをミキサーに投入した(水/セメント質量比=0.15)。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水投入後330秒後に、2速で撹拌を再開し、更に90秒間撹拌を継続した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-3
500 g of the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (3)) obtained in Production Example 3 was put into a Hobert mixer (N-50), and 75 g of water was put into the mixer (water / cement mass ratio = 0.15). After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After 330 seconds from the addition of water, stirring was resumed at the second speed and stirring was continued for 90 seconds. The time until cement and water were added was set to 0 second, and the time until the softness of the paste became visually constant was described as “kneading time” in Table 4. Table 4 shows the result of measuring the flow value of the obtained paste.

試験例4−4
製造例4で得たシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(4))500gをHobertミキサー(N−50)に投入し、水75gをミキサーに投入した(水/セメント質量比=0.15)。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水投入後330秒後に、2速で撹拌を再開し、更に90秒間撹拌を継続した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-4
500 g of the silica fume cement (surface-coated inorganic particles (4)) obtained in Production Example 4 was put into a Hobert mixer (N-50), and 75 g of water was put into the mixer (water / cement mass ratio = 0.15). After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After 330 seconds from the addition of water, stirring was resumed at the second speed and stirring was continued for 90 seconds. The time until cement and water were added was set to 0 second, and the time until the softness of the paste became visually constant was described as “kneading time” in Table 4. Table 4 shows the result of measuring the flow value of the obtained paste.

試験例4−5
宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント500gをHobertミキサーに投入し、乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150:花王社製)を10g(セメント固形分に対して2.0質量%)溶解させた水溶液85g(水は75g、水/セメント質量比=0.15)をミキサー内に投入した。投入後、1速にて300秒撹拌した後、撹拌を停止し、30秒かけて容器壁面に付着するペーストを掻き落とした。水投入後330秒後に、2速で撹拌を再開し、更に90秒間撹拌を継続した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。また、得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-5
Dissolve 500 g of silica fume cement manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd. into a Hobert mixer, and dry it to make a powder, and dissolve 10 g (2.0 mass% with respect to cement solid content) of sulfonic acid dispersant (Mighty 150: manufactured by Kao) The resulting aqueous solution (85 g of water, water / cement mass ratio = 0.15) was introduced into the mixer. After the addition, after stirring for 300 seconds at 1st speed, the stirring was stopped, and the paste adhering to the wall of the container was scraped off over 30 seconds. After 330 seconds from the addition of water, stirring was resumed at the second speed and stirring was continued for 90 seconds. The time until cement and water were added was set to 0 second, and the time until the softness of the paste became visually constant was described as “kneading time” in Table 4. In addition, Table 4 shows the results of measuring the flow value of the obtained paste.

試験例4−6
乾燥させて粉末化したスルホン酸系分散剤(マイティ150:花王社製)14gを、宇部三菱セメント社製シリカフュームセメント700gに混合し、粉末状スルホン酸系分散剤を含有するプレミックスセメントを得た。このプレミックスセメント500gをHobertミキサー(N−50)に投入し、水75gをミキサー内に投入した(水/セメント質量比=0.15)。投入後、試験例4−1と同様にしてセメントペーストを作製した。セメント及び水投入時を0秒とし、ペーストの軟らかさが目視で一定になるまでの時間を「混練時間」として表4に記載した。また、撹拌時の状態を経時的に撮影した写真を図2に示す。得られたペーストについて、フロー値を測定した結果を表4に示す。
Test Example 4-6
14 g of a dried and powdered sulfonic acid-based dispersant (Mighty 150: manufactured by Kao Corporation) was mixed with 700 g of silica fume cement manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd. to obtain a premix cement containing a powdery sulfonic acid-based dispersant . 500 g of this premix cement was put into a Hobert mixer (N-50), and 75 g of water was put into the mixer (water / cement mass ratio = 0.15). After the addition, a cement paste was prepared in the same manner as in Test Example 4-1. The time until cement and water were added was set to 0 second, and the time until the softness of the paste became visually constant was described as “kneading time” in Table 4. Moreover, the photograph which image | photographed the state at the time of stirring over time is shown in FIG. Table 4 shows the result of measuring the flow value of the obtained paste.

上記表4より、以下のことを確認した。
なお、試験例4−1〜4−6では、水/セメント質量比(W/C)が0.15(15%)と、非常に低い条件で行った。なお、一般的なコンクリートではW/C=0.45〜0.6(45〜60%)であり、高強度コンクリートでもW/C=0.3(30%)である。
From Table 4 above, the following was confirmed.
In Test examples 4-1 to 4-6, the water / cement mass ratio (W / C) was 0.15 (15%), which was a very low condition. In addition, it is W / C = 0.45-0.6 (45-60%) in general concrete, and W / C = 0.3 (30%) also in high-strength concrete.

試験例4−1、4−3、4−4は、所定の相対表面濃度が本発明で規定した範囲内となる表面被覆無機粒子(1)、(3)、(4)をそれぞれ用いた例であるが(表1参照)、この場合、W/Cが非常に低い条件下にも関わらず、一定の流動性を発現するまでに要した時間は80〜90秒程度となり、著しい混練時間の短縮を達成できたことが分かった。これに対し、試験例4−5は、通常のシリカフュームセメントを用いた例であり、このセメントは、所定の相対表面濃度が本発明で規定した範囲内を下回る(表1参照)。この場合、セメントペーストが一定の流動性を発現するまで(つまり流動性が安定化するまで)に240秒要した。
なお、製造例1で表面被覆無機粒子(1)を得る際にセメント粒子の表面被覆剤として使用した有機系分散剤は、試験例4−5でセメントに投入された分散剤と同じものであることから、試験例4−1で確認された混練時間の短縮効果は、セメント粒子表面の炭素含有比率の差に起因することが分かった。
Test Examples 4-1, 4-3, and 4-4 are examples in which the surface-coated inorganic particles (1), (3), and (4) each having a predetermined relative surface concentration within the range defined in the present invention are used. However (see Table 1), in this case, despite the very low W / C, the time required to develop a certain fluidity is about 80 to 90 seconds, and a significant kneading time is required. It turned out that shortening could be achieved. On the other hand, Test Example 4-5 is an example using normal silica fume cement, and this cement has a predetermined relative surface concentration below the range specified in the present invention (see Table 1). In this case, it took 240 seconds for the cement paste to exhibit a certain level of fluidity (that is, until the fluidity was stabilized).
The organic dispersant used as a surface coating agent for cement particles in obtaining the surface-coated inorganic particles (1) in Production Example 1 is the same as the dispersant introduced into cement in Test Example 4-5. Therefore, it was found that the shortening effect of the kneading time confirmed in Test Example 4-1 was attributed to the difference in the carbon content ratio of the cement particle surface.

試験例4−6は、製造例1、試験例4−5で用いたのと同じ有機系分散剤を、粉末のままセメント粒子と混合して得たプレミックスセメントを用いた例であり、このプレミックスセメントは、所定の相対表面濃度が本発明で規定した範囲内を下回る(表1参照)。この場合、試験例4−5よりも混練時間が更に長くなった。したがって、有機系分散剤を粉末化しても混練時間の短縮には寄与せず、むしろ混練時間は長時間化することが分かった。 Test Example 4-6 is an example using a premix cement obtained by mixing the same organic dispersant as used in Production Example 1 and Test Example 4-5 with cement particles as it is in powder form. The premix cement has a predetermined relative surface concentration below the range defined in the present invention (see Table 1). In this case, the kneading time was longer than in Test Example 4-5. Therefore, it was found that powderizing the organic dispersant does not contribute to shortening of the kneading time, but rather the kneading time is prolonged.

試験例4−2は、製造例2で得たシリカフュームセメント(表面被覆無機粒子(2))、すなわち分散剤を含む水溶液をセメントに噴霧して得た表面被覆セメントを用いた例である。この例の結果から、表面被覆無機粒子(2)のように少量の水溶液を噴霧して被覆する方法では、分散剤がセメント表面に充分に被覆されていないため、セメント粒子の凝集を防ぐことができず、混練時間の短縮が認められなかったものと考えられる。 Test Example 4-2 is an example in which the silica fume cement obtained in Production Example 2 (surface-coated inorganic particles (2)), that is, the surface-coated cement obtained by spraying an aqueous solution containing a dispersant onto the cement is used. From the results of this example, in the method of coating by spraying a small amount of aqueous solution as in the surface-coated inorganic particles (2), the dispersing agent is not sufficiently coated on the cement surface, so that aggregation of the cement particles can be prevented. It was considered that the kneading time was not shortened.

なお、試験例4−1〜4−4では、製造例1〜4において固体状の表面被覆無機粒子を各々得た後に、水を投入してペーストを調製している。一般に、セメント粒子等の無機粒子は固体状で流通されるため、この流通に供される状態のもの(固体状の表面被覆無機粒子)を得るまでに要した時間は、混練時間には含まない。本発明の表面被覆無機粒子は、これを用いるだけで、水硬性組成物を得るための製造時間を大幅に短縮できるという点で、格別顕著な効果を奏する。 In Test Examples 4-1 to 4-4, after each of solid surface-coated inorganic particles is obtained in Production Examples 1 to 4, water is added to prepare a paste. In general, since inorganic particles such as cement particles are circulated in a solid form, the time taken to obtain the one (solid surface-coated inorganic particles) in a state of being subjected to this circulation is not included in the kneading time. . The surface-coated inorganic particles of the present invention have an extremely remarkable effect in that the production time for obtaining a hydraulic composition can be significantly shortened only by using the same.

図1及び2より、以下のことを確認した。
試験例4−1では、有機系分散剤が無機粒子に被覆されているため、水投入直後、無機粒子同士の凝集は発生しなかった。無機粒子の凝集体が構築されないため、水が速やかに無機粒子に行き渡り、短時間(90秒)で分散と凝集との平衡状態に達した。これに対し、試験例4−6では、図2で示されるように、有機系分散剤入りの水を投入直後、無機粒子同士の凝集が瞬時に起こり、凝集体の中に分散剤入りの水が拘束され、ダマの状態になり、分散と凝集が平衡状態に達するまで、300秒を要した。
From FIGS. 1 and 2, the following was confirmed.
In Test Example 4-1, since the organic dispersant is coated on the inorganic particles, aggregation of the inorganic particles did not occur immediately after the addition of water. As aggregates of inorganic particles were not constructed, water quickly spread to the inorganic particles, and in a short time (90 seconds), an equilibrium state of dispersion and aggregation was reached. On the other hand, in Test Example 4-6, as shown in FIG. 2, immediately after the addition of the water containing the organic dispersant, aggregation of the inorganic particles occurs instantaneously, and the water containing the dispersant is contained in the aggregate. It took 300 seconds until it became constrained and became lumpy, and dispersion and aggregation reached an equilibrium state.

Claims (10)

水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種の無機粒子の表面の一部又は全部が有機系分散剤で被覆されてなり、
粒子表面のケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度をXPSによって測定したときに、炭素(C)の相対表面濃度が0.50〜50であり、かつ粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均の炭素(C)の相対表面濃度が0.25〜50であって、
該有機系分散剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする表面被覆無機粒子。
A part or all of the surface of at least one inorganic particle selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles is coated with an organic dispersant;
When the relative surface concentration of carbon (C) with respect to silicon (Si) and calcium (Ca) on the particle surface was measured by XPS, the relative surface concentration of carbon (C) was 0.50 to 50, and from the particle surface The relative surface concentration of carbon (C) having an average depth of 1 to 2 nm is 0.25 to 50,
The surface-coated inorganic particles, wherein the organic dispersant is at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound.
前記表面被覆無機粒子は、粒子表面における、有機系分散剤単位量あたりのケイ素(Si)及びカルシウム(Ca)に対する炭素(C)の相対表面濃度をXPSによって測定したときに、炭素(C)の相対表面濃度が0.6〜10であり、かつ有機系分散剤単位量あたりの、粒子表面から1〜2nmにおける深さの平均の炭素(C)の相対表面濃度が0.25〜5であることを特徴とする請求項1に記載の表面被覆無機粒子。 The surface-coated inorganic particles have a carbon (C) content as measured by XPS of relative surface concentration of carbon (C) with respect to silicon (Si) and calcium (Ca) per unit amount of organic dispersant on the particle surface. The relative surface concentration is 0.6 to 10 and the relative surface concentration of carbon (C) having an average depth of 1 to 2 nm from the particle surface per unit amount of the organic dispersant is 0.00. The surface-coated inorganic particles according to claim 1, wherein the surface-coated inorganic particles are 25 to 5. 前記表面被覆無機粒子は、水和度が0.1以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面被覆無機粒子。 The surface-coated inorganic particles according to claim 1 or 2, wherein the surface-coated inorganic particles have a degree of hydration of 0.1 or less. 前記無機粒子は、セメント、シリカフューム、フライアッシュ及びスラグからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表面被覆無機粒子。 The surface-coated inorganic particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic particles are at least one selected from the group consisting of cement, silica fume, fly ash and slag. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面被覆無機粒子を含有することを特徴とする水硬性粒子。 A hydraulic particle comprising the surface-coated inorganic particle according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面被覆無機粒子を用いることを特徴とする水硬性組成物の製造方法。 The manufacturing method of the hydraulic composition characterized by using the surface coating inorganic particle in any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面被覆無機粒子を製造する方法であって、
該製造方法は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種の無機粒子を、有機系分散剤を含む溶媒に分散させた後、該溶媒を留去し、粉末化する工程を含み、
該有機系分散剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする表面被覆無機粒子の製造方法。
A method for producing the surface-coated inorganic particles according to claim 1,
In the production method, at least one inorganic particle selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles is dispersed in a solvent containing an organic dispersant, and then the solvent is distilled off to obtain a powder. Including the process of
The method for producing surface-coated inorganic particles, wherein the organic dispersant is at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound.
前記溶媒は、有機溶媒を含むことを特徴とする請求項7に記載の表面被覆無機粒子の製造方法。 The method for producing surface-coated inorganic particles according to claim 7, wherein the solvent contains an organic solvent. 前記溶媒は、水を含むことを特徴とする請求項7に記載の表面被覆無機粒子の製造方法。 The method for producing surface-coated inorganic particles according to claim 7, wherein the solvent contains water. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面被覆無機粒子を得るために使用される無機粒子の表面被覆剤であって、
該無機粒子は、水硬性無機粒子及びポゾラン活性無機粒子からなる群より選択される少なくとも1種であり、
該表面被覆剤は、スルホン酸基含有化合物及び/又はリン酸基含有化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする表面被覆剤。
A surface coating agent for inorganic particles used to obtain the surface-coated inorganic particles according to any one of claims 1 to 4,
The inorganic particles are at least one selected from the group consisting of hydraulic inorganic particles and pozzolanic active inorganic particles,
The surface coating agent comprises at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group-containing compound and / or a phosphoric acid group-containing compound.
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