JPH028983B2

JPH028983B2 -

Info

Publication number: JPH028983B2
Application number: JP5744386A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Kinoshita; Haruhiro Aoyama; Shigeru Imamura; Fumitoshi Sugiura
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1986-03-16
Filing date: 1986-03-16
Publication date: 1990-02-28
Also published as: JPS62216950A

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞本発明はセメント用混和剤としての分散剤に関
する。コンクリートは、セメント、砂利、砂等を水と
共に練り、セメントの水和反応によつて硬化させ
るものであるが、このとき補助剤として分散剤が
多くの場合で使用される。分散剤は、水系におけ
るセメント粒子の分散をよくすることにより、作
業性を向上させ、セメントの水和反応を助長し、
減水効果をもたらすものであり、結果としてコン
クリート等の強度を向上するものである。したが
つて、セメント用分散剤には、(1)セメント粒子の
分散性が大きいこと、(2)該分散性の経時変化が少
ないこと（スランプロスが少ないこと）、(3)硬化
体の強度低下につながる過大なエントレンドエア
ーを起こさないこと、(4)経済性がよいこと等、以
上の諸特性が要求される。本発明は総じてかかる要求に応える改良された
セメント用分散剤に関するものである。＜従来の技術、その問題点＞従来、セメント用分散剤として、リグニンスル
ホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ナフタリンスル
ホン酸ホルマリン縮合物、多環芳香族スルホン酸
塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩等、
多くの提案がある。これらにはそれぞれ、相応の
特長がある反面で相応の問題点もあることは周知
の通りである。一方、例えば鎖状オレフイン−エチレン性不飽
和ジカルボン酸共重合物の水溶性塩のように、ビ
ニル重合体をセメント用分散剤に応用しようとす
る各種の提案がある（特開昭59−162160、特開昭
59−162164、特開昭59−195565、特開昭59−
203745、特開昭60−16852、特開昭60−27636、特
開昭60−54957）。しかし、これらの従来提案に
は、部分的に有効なものもあるが、セメント用分
散剤に対する前述したような要求を全て充足する
ものはなく、実用に供するには未だ不充分という
問題点がある。尚、ビニル重合体については、こ
れをセメント用分散剤ではなく、水中コンクリー
ト用混和剤として使用する提案もある（特開昭60
−42264）。この提案は、ビニル重合体に増粘剤と
しての効果を期待して、該ビニル重合体を水中へ
のセメント逸散防止のために使用するものであ
り、該ビニル重合体にセメント用分散剤のような
例えば経時的変化の少ない分散効果を求めるもの
ではない。実際、この提案中で良好な結果が得ら
れるとされているビニル重合体をセメント用分散
剤として使用してみても、よい結果は得難い。＜発明が解決しようとする問題点、その解決手段
＞本発明は、叙上の如き従来の問題点、特にビニ
ル重合体に関する問題点を解決して、前述したよ
うな要求を全て充足する改良されたセメント用分
散剤を提供するものである。しかして本発明者らは、以上の実情に鑑みて、
良好なセメント用分散剤を得るべく鋭意研究した
結果、分子内に３種類の特定の構成単位をそれぞ
れ所定割合で含有するビニル重合体がセメント用
分散剤として他のビニル重合体にはみられない優
れた諸特性を持つことを見出し、本発明を完成す
るに到つた。すなわち本発明は、下記式()で示される構成単位及び下記式()
で示される構成単位並びに下記式()で示される
構成単位を含有する水溶性或いは水分散性のビニ
ル重合体であつて、式()で示される構成単位／
式()で示される構成単位／式()で示される構
成単位＝５〜40／90〜30／５〜30（各重量％）で
あるビニル重合体を主成分とすることを特徴とす
るセメント用分散剤に係る。〔但し、R¹、R²、R³はＨ又はCH₃。M¹、M²は
アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルカノー
ルアミン。ｍは１〜10の整数。ｎは２又は３。Ｘ
は（−CH₂）−_l、−COOX¹−又は−CONHX²−で、
ここにｌは０又は１、X¹は（−CH₂）−₂、（−CH₂）−
₃、

【式】

【式】又は

【式】X²は炭素数１〜５のアルキレン基。Ｙは−CH₂−又は−
COO−。〕本発明のビニル重合体において、式()で示さ
れる構成単位を形成するモノマー成分としては、
ビニルスルホネート、アリルスルホネート、メタ
リルスルホネート等のアルケニルスルホネート
類、２−アクリロキシエチルスルホネート、２−
メタクリロキシエチルスルホネート、３−アクリ
ロキシプロピルスルホネート、３−メタクリロキ
シプロピルスルホネート、３−アクリロキシ−２
−ヒドロキシプロピルスルホネート、３−メタク
リロキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホネー
ト、３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル
スルホフエニルエーテル、３−メタクリロキシ−
２−ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエー
ト等のアクリロキシスルホネート類やメタクリロ
キシスルホネート類、アクリルアミドメタンスル
ホン酸、アクリルアミドエタンスルホン酸、メタ
アクリルアミドメタンスルホン酸、メタアクリル
アミドエタンスルホン酸等のアクリルアミドスル
ホネート類やメタアクリルアミドスルホネート
類、及びこれらの塩等がある。また、式()で示
される構成単位を形成するモノマー成分として
は、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれらの塩
等がある。更に、式()で示される構成単位を形
成するモノマー成分としては、エチレングリコー
ルやプロピレングリコールにエチレンオキサイド
やプロピレンオキサイドを単独で或いは混合で重
合したポリアルキレングリコールの如きグリコー
ル類のモノアクリレート、モノメタクレート、モ
ノアリルエーテル、モノメタリルエーテル等があ
る。本発明のビニル重合体は、式()〜()でそれ
ぞれ示される各構成単位を含有することを必須と
し、また各構成単位の含有割合は、式()で示さ
れる構成単位／式()で示される構成単位／式
（）で示される構成単位＝５〜40／90〜30／５〜
30（各重量％）とする。いずれの構成単位が欠け
ても、またいずれの構成単位が上記含有割合の範
囲から外れても、当該ビニル重合体をセメント用
分散剤として使用した場合に、効果の経時変化が
起きやすくなつたり、分散力が不足気味となつた
り、空気量が過大になりやすくなつたりする。分
散性の経時変化に関する本発明の後述するような
特長的効果は、式()〜()で示される各構成単
位それ自体の本質的特性及び当該共重合体の化学
構造並びに当該共重合体において取りうるその豊
富な組合せや数によるものと考えられる。本発明のビニル重合体は、以上説明したような
式()〜()で示される各構成単位をそれぞれ所
定割合で含有するものであれば他の構成単位を含
有していてもよく、これには例えば、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート等のアルキルアクリレート類、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート等のアルキルメ
タクリレート類、その他にアクリルアミド、メタ
クリルアミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸
等がある。本発明のビニル重合体の分子量は数平均分子量
500〜20000（GPC法、ポリエチレングリコール換
算）にするのが好ましく、これより高すぎると当
該ビニル重合体をセメント用分散剤として使用し
た場合に分散性が不足気味となり、逆にこれより
低すぎると経時変化が起き易くなる傾向を示す。本発明のビニル重合体の製造方法は、本発明で
特に限定するものではなく、従来公知の方法がい
ずれも適用できるが、操作の簡便さ等から、水系
或いは水／水溶性有機溶媒の混合系で溶液重合す
るのがよく、得られた重合体を更に加水分解等で
変性することもできる。本発明に係るセメント用分散剤は、以上説明し
たビニル重合体のみから成つていても、或いは本
発明の効果を損なわない範囲において、ある特定
の特性を強化するため、又は他の目的のため、他
の成分を含有していてもよい。このような他の成
分としては例えば、AE剤、凝結遅延剤、防腐剤、
防黴剤等がある。以下、本発明の構成及び効果をより具体的にす
るため、本発明のビニル重合体の合成例、実施例
等を挙げるが、本発明はこれらの各例に限定され
るものではない。＜合成例＞アクリル酸45部（重量部、以下同じ）、ビニル
スルホン酸ソーダの30％水溶液30部及び２−ヒド
ロキシエチルメタアクリレート６部を、温度計、
滴下ロート、窒素導入管及び撹拌機付きの四つ口
フラスコに仕込み、更に水263部を入れて均一溶
解した後、雰囲気を窒素置換した。次いで連鎖移
動剤としてチオグリコール酸アンモニウムの50％
水溶液6.7部を投入し、系の温度を温水浴にて60
℃に加温した。そして過硫酸アンモニウムの９％
水溶液49.5部を滴下し、重合を開始して、５時間
反応させ、重合を完結させた（実施例１のビニル
重合体）。以下、第１表及び第２表中のビニル重合体（実
施例２〜14、比較例１〜16）をほぼ同様に重合し
た。＜試験方法＞得られたビニル重合体等を各々使用し、次の条
件及び方法下にコンクリート試験を行なつて、ス
ランプと空気量、それらの経時変化（直接→60分
後）及び圧縮強度を測定した。 ●条件；セメント（小野田社製普通ポルトランド
セメント）を320Kg／m³、細骨材（大井川砂、
比重2.62）を880Kg／m³、粗骨材（鉢地山砕石、
比重2.65）を932Kg／m³、水（蒲郡市水）を182
Kg／m³。また、ビニル重合体等（分散剤）を
0.15重量％（対セメント）。この使用量はビニ
ル重合体を使用する各実施例の目標スランプを
21cmとする量である。したがつて、ビニル重合
体を使用しない比較例17、18については、各分
散剤を同じ目標スランプとする適量（対セメン
トでそれぞれ、0.3重量％、0.25重量％）で使
用した。更に、AE剤（併用剤、竹本油脂社製、
チユーポールＣ、アルキルサルフエートその他
を含む）を適量使用した（第１表及び第２表に
記載）。この使用量は直後の空気量を４〜６％
とする量である。したがつて、分散剤のみで直
後の空気量が６％を超えるものはAE剤を無添
加とした。 ●方法；全材料を、第１表及び第２表に記載の通
りで傾胴ミキサーに投入後、３分間撹拌して均
一状態とした直後にサンプリングした。引き続
き、低速（4r.p.m.）で60分間撹拌してサンプ
リングした。そして、各サンプルについてスラ
ンプ及び空気量を測定した。また、直後のサン
プルについて、１週及び４週後の圧縮強度を測
定した。実施例１〜14 第１表に記載の実施例１〜14を各々調整し、前
述の試験方法にしたがつて各サンプルを測定し
た。結果を同表に示した。

【表】

【表】比較例１〜18 第２表に記載の比較例１〜18を各々調整し、前
述の試験方法にしたがつて各サンプルを測定し
た。結果を同表に示した。

【表】＜発明の効果＞第２表に対する第１表の結果からも明らかなよ
うに、本発明には、セメント粒子の分散性が大き
く、該分散性の経時変化が少なく、適正な空気量
を保持して硬化体の強度に優れ、経済性もよいと
いう効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】１下記式()で示される構成単位及び下記式
（）で示される構成単位並びに下記式()で示さ
れる構成単位を含有する水溶性或いは水分散性の
ビニル重合体であつて、式()で示される構成単
位／式()で示される構成単位／式()で示され
る構成単位＝５〜40／90〜30／５〜30（各重量％）
であるビニル重合体を主成分とすることを特徴と
するセメント用分散剤。〔但し、R¹、R²、R³はＨ又はCH₃。M¹、M²は
アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルカノー
ルアミン。ｍは１〜10の整数。ｎは２又は３。Ｘ
は（−CH₂）−_l、−COOX¹−又は−CONHX²−で、
ここにｌは０又は１、X¹は（−CH₂）−₂、（−CH₂）−
₃、【式】【式】又は【式】X²は炭素数１〜５のアルキレン基。Ｙは−CH₂−又は−
COO−。〕