JPH0511057B2 - - Google Patents
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Description
〈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流動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
ト粒子の分散流動性が大きいこと、２）該分散流
動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、上記１）〜４）の要求に応えつつ、
特に高度の分散流動性を発揮して、同時に該分散
流動性の経時変化を低減させることができる、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があることは周知
の通りである。 一方、セメント用分散剤として、水溶性ビニル
共重合体を用いる各種の提案がある（特公昭59−
18338、特開昭62−70252、特開昭62−78137、特
開昭62−212252、特開昭62−216950）。既に提案
されている水溶性ビニル共重合体の中には初期の
分散流動性に優れたものもあるが、これら従来の
水溶性ビニル共重合体は分散流動性の経時変化が
大きく、またその製造過程の煩雑さ等もあつて、
実際のところ利用し難いという問題点がある。 〈発明が解決しようとする問題点、その解決手
段〉 本発明は、水溶性ビニル共重合体について叙上
の如き従来の問題点を解決し、前述した要求に応
える、改良されたセメント用分散剤を提供するも
のである。 ところで、水溶性ビニル共重合体は各種のビニ
ル単量体を水系で共重合させることにより製造さ
れるが、この場合、得られる水溶性ビニル共重合
体がセメント用分散剤として充分な性能を発揮す
るためには、セメント粒子に吸着して分散流動効
果を与えるような極性基、例えばカルボン酸基、
スルホン酸基、ポリオキシアルキレン基等が適切
な濃度比率で共重合体鎖中に存在しており、また
該共重合体が適切な分子量を有すること等が要件
とされている。しかしながら、一般に水溶性ビニ
ル共重合体を水溶液重合で製造すると、セメント
用分散剤としては好ましくない過大な分子量のも
のができ易い。そこで、得られる水溶性ビニル共
重合体の分子量調節のために、チオグリコール酸
塩やチオグリセリンのような水溶性チオール化合
物等の連鎖移動剤を用いたり、またメタノールや
イソプロパノールのような低級アルコール等を溶
媒の一部として用いることが知られており、更に
連鎖移動剤を用いないで分子量調節をする場合に
は溶媒の沸点近くまで重合温度を上げることが知
られている。ところが、水溶性チオール化合物を
連鎖移動剤として用いると、得られる水溶性ビニ
ル共重合体に悪臭の残存する場合が多くて、その
貯蔵中にも腐敗等を起し易く、これらを防止する
ためには煩雑な精製が必要である。また低級アル
コールを溶媒の一部として用いると、得られる水
溶性ビニル共重合体中に該低級アルコールが多量
に残存するため、これらによつてセメント分散剤
としての効果が損なわれてしまい、これを防止す
るには該低級アルコールの蒸留除去が必要になつ
て、経済的に著しく不利である。更に重合温度を
溶媒の沸点近くの高温で行なうと、重合熱や重合
反応速度の制御が極めて困難となるため、作業性
や安全性に欠け、得られる水溶性ビニル共重合体
の品質バラツキや品質不良を引き起す。 上記のような知見を得て本発明者らは、セメン
ト分散剤として好適な分子量を有する水溶性ビニ
ル共重合体を製造する目的で、分子量調節手段に
ついて更に追究した結果、共重合単量体として他
のスルホン酸系ビニル単量体を用いる場合には全
く効果が得られないが、共重合単量体としてアリ
ルスルホン酸塩又はメタリルスルホン酸塩を適当
量用いて水溶性ビニル共重合体の水溶液重合を行
なうと、分子量調節のための前述したような特別
の操作をしなくても、得られる水溶性ビニル共重
合体の分子量を適宜に調節することができ、その
上該アリルスルホン酸塩又はメタリルスルホン酸
塩が重合反応に一部関与することによつて得られ
る水溶性ビニル共重合体中にスルホン酸基を適度
に導入することもでき、かくして一方で所望の分
子量を有しつつ同時に他方で他の極性基との比率
を適度に有する水溶性ビニル共重合体とすること
により、分散流動性の向上とその経時変化の軽減
とを両立させ得ることを見出し、本発明に到達し
たのである。 すなわち本発明は、 少なくとも下記式Ａで示される単量体及び下記
式Ｂで示される単量体並びに下記式Ｃで示される
単量体を水溶液重合して得られる水溶性ビニル共
重合体であつて、その反応比率が式Ａで示される
単量体／式Ｂで示される単量体／式Ｃで示される
単量体＝10〜50／３〜25／80〜40（各重量比）で
ある水溶性ビニル共重合体を主要成分とするセメ
ント用分散剤に係る。 ［但し、R1，R2，R3，R4はＨ又はCH3。R5は
炭素数１〜３のアルキル基。M1，M2はアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、又は有
機アミン。ｎは５〜25の整数。］ 本発明において、式Ａで示される単量体として
は、アクリル酸やメタクリル酸のアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールアミン塩
等がある。また式Ｂで示される単量体としては、
アリルスルホン酸やメタリルスルホン酸のアルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールア
ミン塩等がある。更に式Ｃで示される単量体とし
ては、メトキシポリエチレングリコール、エトキ
シポリエチレングリコール、プロポキシポリエチ
レングリコール、イソプロポキシポリエチレング
リコール、メトキシポリエチレンポリプロピレン
グリコール、又はエトキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール等の片末端アルキル基封鎖ポリ
アルキレングリコールと、アクリル酸又はメタク
リル酸とのエステル化物であつて、ポリアルキレ
ングリコールの付加モル数が５〜25であり、且つ
水又は温水に可溶なものが用いられる。この場
合、上記エステル化物を水又は温水に充分可溶な
ものとするために、ポリアルキレングリコール鎖
中の親水性のポリエチレングリコール鎖の比率や
付加モル数を上記範囲内で適宜選択する。 また本発明において、水溶性ビニル共重合体を
製造するための各単量体の反応比率を、式Ａで示
される単量体／式Ｂで示される単量体／式Ｃで示
される単量体＝10〜50／３〜25／40〜80（各重量
比）とする。各単量体の反応比率が上記の範囲か
ら外れると、得られる水溶性ビニル共重合体をセ
メント用分散剤として使用した場合に、分散流動
性が不足したり、スランプロスが大きくなつた
り、空気量が過大になつたりして、所期の効果が
発揮されない。より好ましい効果を発揮させるた
めには、式Ａで示される単量体／式Ｂで示される
単量体／式Ｃで示される単量体＝20〜35／５〜
15／55〜75（各重量比）とするのがよい。 各単量体の中では特に、式Ｂで示される単量体
が得られる水溶性ビニル共重合体の分子量調節及
びその性能上極めて重要である。式Ａや式Ｂで示
される単量体だけからなるビニル共重合体では、
ある程度の分散流動性を示すものの、その経時変
化が大きく、実用上大きな難点となるのに対し、
これらに式Ｂで示される単量体が含まれるビニル
共重合体すなわち本発明における水溶性ビニル共
重合体は、分散流動性が大きく、しかもその経時
変化が極めて少ないからである。 本発明における水溶性ビニル共重合体は、以上
説明したような各単量体をそれぞれ所定割合で反
応させて得られるものであるが、この際、本発明
の効果を損なわない範囲内で、合目的的に他の単
量体を反応させてもよい。例えば、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、アク
リル酸エステル等であるが、これらは通常、全単
量体の10重量％以下で使用する。 ここで本発明における水溶性ビニル共重合体の
製造方法について説明する。先ず、所定の比率で
式Ａ及び式Ｂ並びに式Ｃで示される各単量体を水
に加えて均一に溶解又は分散させ、単量体を10〜
40重量％含む水溶液を調製する。次に、ラジカル
重合開始剤の水溶液を加えて、窒素ガス雰囲気下
に、50〜70℃で３〜５時間攪拌を続けることによ
り重合が完結する。この際、式Ｂで示される単量
体が分子量調節作用を有する連鎖移動剤としての
働きを示すため、重合開始後に急激な温度上昇を
もたらすことなく、重合が穏便に進行する。した
がつて、簡便な操作で重合反応と分子量の調節を
行なうことができ、また特別な精製を行なう必要
もないため、セメント用分散剤として品質の安定
したものが経済的に得られるのである。 かくして製造される水溶性ビニル共重合体は、
上記の如く式Ｂで示される単量体の反応比率によ
つてその分子量を任意に設定し得るもので、通常
は数平均分子量2000〜15000（GPC法、ポリエチ
レングリコール換算、以下同じ）のものである
が、3000〜10000の範囲とするのが好ましい。分
子量が大きすぎると、分散流動性が低下する傾向
を示し、また分子量が小さすぎると、分散流動性
の経時変化が起き易くなる傾向を示す。 本発明に係るセメント用分散剤は、以上説明し
た水溶性ビニル共重合体を主要成分とするもの
で、これを単独で含むものであつてもよいし、或
は合目的的に他の成分を含むものであつてもよ
い。かかる他の成分としては例えば、空気量調整
剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、膨張剤、防腐剤等
の他に、従来公知のセメント用分散剤等がある。 そして本発明に係るセメント用分散剤は、セメ
ントに対し、固形分換算で通常0.01〜２重量％、
好ましくは0.05〜0.5重量％の割合で使用される。
使用量が少なすぎると、分散流動性が低下し、ワ
ーカビリテイーの改良効果が不充分となり、また
使用量が多すぎると、分離したり、硬化不良を起
したりすることがある。 本発明に係るセメント用分散剤は、各種ポルト
ランドセメント、フライアツシユセメント、高炉
セメント、シリカセメント、各種混合セメント等
に適用することができる。 以下、本発明の構成及び効果をより具体的にす
るため実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に
限定されるというものではない。 〈実施例等〉 製造例 １ アクリル酸46部（重量部、以下同じ）、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
（エチレンオキサイド付加モル数ｎ＝９）120部、
及びメタリルスルホン酸ナトリウム20部を温度
計、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を
備えた四つ口フラスコに仕込み、更に水350部を
投入した。次いで、48％水酸化ナトリウム水溶液
43部を投入してアクリル酸を中和した。中和後の
系のPHは7.7であつた。雰囲気を窒素置換した後、
系の温度を温水浴にて55℃に保ち、過硫酸アンモ
ニウムの20％水溶液20部を一度に投入して重合を
開始し、４時間反応を継続して重合を完結した。
その後、48％水酸化ナトリウム水溶液10部を投入
して、反応によつて生成した酸性副生物の中和を
行ない、数平均分子量4800（GPC法、ポリエチレ
ングリコール換算、以下同じ）のビニル共重合体
（実施例１）の35重量％水溶液を得た。 得られたビニル共重合体の水溶液100ｇをエバ
ポレータによつて50重量％にまで濃縮した後、
500mlのイソプロピルアルコール中に投入して共
重合体を沈澱させた。沈澱を濾別し、100mlのイ
ソプロピルアルコールで２回洗浄した後、真空乾
燥して、精製したビニル共重合体を得た。精製し
たビニル共重合体を分析した結果、カルボキシル
価は179、元素分析によるイオウ含有量は1.95重
量％であつた。これらの分析結果から算出される
ビニル共重合体中の各モノマーの重量％は、アク
リル酸ナトリウム30重量％、メタリルスルホン酸
ナトリウム10重量％、及びメトキシポリ（ｎ＝
９）エチレングリコールメタクリレート60重量％
であつた。 製造例 ２ メタクリル酸ナトリウム67.4部、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
キサイド付加モル数ｎ＝23）100部、及びメタリ
ルスルホン酸ナトリウム32部を温度計、滴下ロー
ト、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた四つ口
フラスコに仕込み、更に水345部を投入して均一
に溶解した。雰囲気を窒素置換した後、系の温度
を温水浴にて60℃に保ち、過硫酸アンモニウムの
20％水溶液20部を一度に投入して重合を開始し、
210分間反応を継続して重合を完結した。その後、
48％水酸化ナトリウム水溶液18部を投入して、反
応によつて生成した酸性副生物の中和を行ない、
数平均分子量5000のビニル共重合体（実施例７）
の35重量％水溶液を得た。 得られたビニル共重合体の水溶液について製造
例１と同様に精製を行ない、精製したビニル共重
合体を分析した結果、カルボキシル価は182、イ
オウ含有量は2.9重量％であつて、ビニル共重合
体中の各モノマーの重量％は、メタクリル酸ナト
リウム35重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム
15重量％、及びメトキシポリ（ｎ＝23）エチレン
グリコールメタクリレート50重量％であつた。 以下同様にして、第１表記載の各ビニル共重合
体を得た。
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流動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
ト粒子の分散流動性が大きいこと、２）該分散流
動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、上記１）〜４）の要求に応えつつ、
特に高度の分散流動性を発揮して、同時に該分散
流動性の経時変化を低減させることができる、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があることは周知
の通りである。 一方、セメント用分散剤として、水溶性ビニル
共重合体を用いる各種の提案がある（特公昭59−
18338、特開昭62−70252、特開昭62−78137、特
開昭62−212252、特開昭62−216950）。既に提案
されている水溶性ビニル共重合体の中には初期の
分散流動性に優れたものもあるが、これら従来の
水溶性ビニル共重合体は分散流動性の経時変化が
大きく、またその製造過程の煩雑さ等もあつて、
実際のところ利用し難いという問題点がある。 〈発明が解決しようとする問題点、その解決手
段〉 本発明は、水溶性ビニル共重合体について叙上
の如き従来の問題点を解決し、前述した要求に応
える、改良されたセメント用分散剤を提供するも
のである。 ところで、水溶性ビニル共重合体は各種のビニ
ル単量体を水系で共重合させることにより製造さ
れるが、この場合、得られる水溶性ビニル共重合
体がセメント用分散剤として充分な性能を発揮す
るためには、セメント粒子に吸着して分散流動効
果を与えるような極性基、例えばカルボン酸基、
スルホン酸基、ポリオキシアルキレン基等が適切
な濃度比率で共重合体鎖中に存在しており、また
該共重合体が適切な分子量を有すること等が要件
とされている。しかしながら、一般に水溶性ビニ
ル共重合体を水溶液重合で製造すると、セメント
用分散剤としては好ましくない過大な分子量のも
のができ易い。そこで、得られる水溶性ビニル共
重合体の分子量調節のために、チオグリコール酸
塩やチオグリセリンのような水溶性チオール化合
物等の連鎖移動剤を用いたり、またメタノールや
イソプロパノールのような低級アルコール等を溶
媒の一部として用いることが知られており、更に
連鎖移動剤を用いないで分子量調節をする場合に
は溶媒の沸点近くまで重合温度を上げることが知
られている。ところが、水溶性チオール化合物を
連鎖移動剤として用いると、得られる水溶性ビニ
ル共重合体に悪臭の残存する場合が多くて、その
貯蔵中にも腐敗等を起し易く、これらを防止する
ためには煩雑な精製が必要である。また低級アル
コールを溶媒の一部として用いると、得られる水
溶性ビニル共重合体中に該低級アルコールが多量
に残存するため、これらによつてセメント分散剤
としての効果が損なわれてしまい、これを防止す
るには該低級アルコールの蒸留除去が必要になつ
て、経済的に著しく不利である。更に重合温度を
溶媒の沸点近くの高温で行なうと、重合熱や重合
反応速度の制御が極めて困難となるため、作業性
や安全性に欠け、得られる水溶性ビニル共重合体
の品質バラツキや品質不良を引き起す。 上記のような知見を得て本発明者らは、セメン
ト分散剤として好適な分子量を有する水溶性ビニ
ル共重合体を製造する目的で、分子量調節手段に
ついて更に追究した結果、共重合単量体として他
のスルホン酸系ビニル単量体を用いる場合には全
く効果が得られないが、共重合単量体としてアリ
ルスルホン酸塩又はメタリルスルホン酸塩を適当
量用いて水溶性ビニル共重合体の水溶液重合を行
なうと、分子量調節のための前述したような特別
の操作をしなくても、得られる水溶性ビニル共重
合体の分子量を適宜に調節することができ、その
上該アリルスルホン酸塩又はメタリルスルホン酸
塩が重合反応に一部関与することによつて得られ
る水溶性ビニル共重合体中にスルホン酸基を適度
に導入することもでき、かくして一方で所望の分
子量を有しつつ同時に他方で他の極性基との比率
を適度に有する水溶性ビニル共重合体とすること
により、分散流動性の向上とその経時変化の軽減
とを両立させ得ることを見出し、本発明に到達し
たのである。 すなわち本発明は、 少なくとも下記式Ａで示される単量体及び下記
式Ｂで示される単量体並びに下記式Ｃで示される
単量体を水溶液重合して得られる水溶性ビニル共
重合体であつて、その反応比率が式Ａで示される
単量体／式Ｂで示される単量体／式Ｃで示される
単量体＝10〜50／３〜25／80〜40（各重量比）で
ある水溶性ビニル共重合体を主要成分とするセメ
ント用分散剤に係る。 ［但し、R1，R2，R3，R4はＨ又はCH3。R5は
炭素数１〜３のアルキル基。M1，M2はアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、又は有
機アミン。ｎは５〜25の整数。］ 本発明において、式Ａで示される単量体として
は、アクリル酸やメタクリル酸のアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールアミン塩
等がある。また式Ｂで示される単量体としては、
アリルスルホン酸やメタリルスルホン酸のアルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカノールア
ミン塩等がある。更に式Ｃで示される単量体とし
ては、メトキシポリエチレングリコール、エトキ
シポリエチレングリコール、プロポキシポリエチ
レングリコール、イソプロポキシポリエチレング
リコール、メトキシポリエチレンポリプロピレン
グリコール、又はエトキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール等の片末端アルキル基封鎖ポリ
アルキレングリコールと、アクリル酸又はメタク
リル酸とのエステル化物であつて、ポリアルキレ
ングリコールの付加モル数が５〜25であり、且つ
水又は温水に可溶なものが用いられる。この場
合、上記エステル化物を水又は温水に充分可溶な
ものとするために、ポリアルキレングリコール鎖
中の親水性のポリエチレングリコール鎖の比率や
付加モル数を上記範囲内で適宜選択する。 また本発明において、水溶性ビニル共重合体を
製造するための各単量体の反応比率を、式Ａで示
される単量体／式Ｂで示される単量体／式Ｃで示
される単量体＝10〜50／３〜25／40〜80（各重量
比）とする。各単量体の反応比率が上記の範囲か
ら外れると、得られる水溶性ビニル共重合体をセ
メント用分散剤として使用した場合に、分散流動
性が不足したり、スランプロスが大きくなつた
り、空気量が過大になつたりして、所期の効果が
発揮されない。より好ましい効果を発揮させるた
めには、式Ａで示される単量体／式Ｂで示される
単量体／式Ｃで示される単量体＝20〜35／５〜
15／55〜75（各重量比）とするのがよい。 各単量体の中では特に、式Ｂで示される単量体
が得られる水溶性ビニル共重合体の分子量調節及
びその性能上極めて重要である。式Ａや式Ｂで示
される単量体だけからなるビニル共重合体では、
ある程度の分散流動性を示すものの、その経時変
化が大きく、実用上大きな難点となるのに対し、
これらに式Ｂで示される単量体が含まれるビニル
共重合体すなわち本発明における水溶性ビニル共
重合体は、分散流動性が大きく、しかもその経時
変化が極めて少ないからである。 本発明における水溶性ビニル共重合体は、以上
説明したような各単量体をそれぞれ所定割合で反
応させて得られるものであるが、この際、本発明
の効果を損なわない範囲内で、合目的的に他の単
量体を反応させてもよい。例えば、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、アク
リル酸エステル等であるが、これらは通常、全単
量体の10重量％以下で使用する。 ここで本発明における水溶性ビニル共重合体の
製造方法について説明する。先ず、所定の比率で
式Ａ及び式Ｂ並びに式Ｃで示される各単量体を水
に加えて均一に溶解又は分散させ、単量体を10〜
40重量％含む水溶液を調製する。次に、ラジカル
重合開始剤の水溶液を加えて、窒素ガス雰囲気下
に、50〜70℃で３〜５時間攪拌を続けることによ
り重合が完結する。この際、式Ｂで示される単量
体が分子量調節作用を有する連鎖移動剤としての
働きを示すため、重合開始後に急激な温度上昇を
もたらすことなく、重合が穏便に進行する。した
がつて、簡便な操作で重合反応と分子量の調節を
行なうことができ、また特別な精製を行なう必要
もないため、セメント用分散剤として品質の安定
したものが経済的に得られるのである。 かくして製造される水溶性ビニル共重合体は、
上記の如く式Ｂで示される単量体の反応比率によ
つてその分子量を任意に設定し得るもので、通常
は数平均分子量2000〜15000（GPC法、ポリエチ
レングリコール換算、以下同じ）のものである
が、3000〜10000の範囲とするのが好ましい。分
子量が大きすぎると、分散流動性が低下する傾向
を示し、また分子量が小さすぎると、分散流動性
の経時変化が起き易くなる傾向を示す。 本発明に係るセメント用分散剤は、以上説明し
た水溶性ビニル共重合体を主要成分とするもの
で、これを単独で含むものであつてもよいし、或
は合目的的に他の成分を含むものであつてもよ
い。かかる他の成分としては例えば、空気量調整
剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、膨張剤、防腐剤等
の他に、従来公知のセメント用分散剤等がある。 そして本発明に係るセメント用分散剤は、セメ
ントに対し、固形分換算で通常0.01〜２重量％、
好ましくは0.05〜0.5重量％の割合で使用される。
使用量が少なすぎると、分散流動性が低下し、ワ
ーカビリテイーの改良効果が不充分となり、また
使用量が多すぎると、分離したり、硬化不良を起
したりすることがある。 本発明に係るセメント用分散剤は、各種ポルト
ランドセメント、フライアツシユセメント、高炉
セメント、シリカセメント、各種混合セメント等
に適用することができる。 以下、本発明の構成及び効果をより具体的にす
るため実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に
限定されるというものではない。 〈実施例等〉 製造例 １ アクリル酸46部（重量部、以下同じ）、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
（エチレンオキサイド付加モル数ｎ＝９）120部、
及びメタリルスルホン酸ナトリウム20部を温度
計、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を
備えた四つ口フラスコに仕込み、更に水350部を
投入した。次いで、48％水酸化ナトリウム水溶液
43部を投入してアクリル酸を中和した。中和後の
系のPHは7.7であつた。雰囲気を窒素置換した後、
系の温度を温水浴にて55℃に保ち、過硫酸アンモ
ニウムの20％水溶液20部を一度に投入して重合を
開始し、４時間反応を継続して重合を完結した。
その後、48％水酸化ナトリウム水溶液10部を投入
して、反応によつて生成した酸性副生物の中和を
行ない、数平均分子量4800（GPC法、ポリエチレ
ングリコール換算、以下同じ）のビニル共重合体
（実施例１）の35重量％水溶液を得た。 得られたビニル共重合体の水溶液100ｇをエバ
ポレータによつて50重量％にまで濃縮した後、
500mlのイソプロピルアルコール中に投入して共
重合体を沈澱させた。沈澱を濾別し、100mlのイ
ソプロピルアルコールで２回洗浄した後、真空乾
燥して、精製したビニル共重合体を得た。精製し
たビニル共重合体を分析した結果、カルボキシル
価は179、元素分析によるイオウ含有量は1.95重
量％であつた。これらの分析結果から算出される
ビニル共重合体中の各モノマーの重量％は、アク
リル酸ナトリウム30重量％、メタリルスルホン酸
ナトリウム10重量％、及びメトキシポリ（ｎ＝
９）エチレングリコールメタクリレート60重量％
であつた。 製造例 ２ メタクリル酸ナトリウム67.4部、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
キサイド付加モル数ｎ＝23）100部、及びメタリ
ルスルホン酸ナトリウム32部を温度計、滴下ロー
ト、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた四つ口
フラスコに仕込み、更に水345部を投入して均一
に溶解した。雰囲気を窒素置換した後、系の温度
を温水浴にて60℃に保ち、過硫酸アンモニウムの
20％水溶液20部を一度に投入して重合を開始し、
210分間反応を継続して重合を完結した。その後、
48％水酸化ナトリウム水溶液18部を投入して、反
応によつて生成した酸性副生物の中和を行ない、
数平均分子量5000のビニル共重合体（実施例７）
の35重量％水溶液を得た。 得られたビニル共重合体の水溶液について製造
例１と同様に精製を行ない、精製したビニル共重
合体を分析した結果、カルボキシル価は182、イ
オウ含有量は2.9重量％であつて、ビニル共重合
体中の各モノマーの重量％は、メタクリル酸ナト
リウム35重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム
15重量％、及びメトキシポリ（ｎ＝23）エチレン
グリコールメタクリレート50重量％であつた。 以下同様にして、第１表記載の各ビニル共重合
体を得た。
【表】
試験方法
第１表に記載した各ビニル共重合体を使用し、
次の配合条件及び方法でコンクリート試験を行な
つて、スランプと空気量、これらの経時変化、及
び圧縮強度を測定した。結果を第２表（実施例）
及び第３表（比較例）に示した。 配合条件 普通ポルトランドセメント（小野田社製普通ポ
ルトランドセメントと住友社製普通ポルトランド
セメントの等量混合物）を320Kg／m3、細骨材
（大井川砂、比重2.62）を854Kg／m3、粗骨材（鉢
地山砕石、比重2.65）を975Kg／m3（細骨材率47
％）とし、また単位水量を165Kg／m3（水／セメ
ント比＝52％）とした。 セメント用分散材は、各例いずれも目標スラン
プ値が21cmとなるように、セメントに対し固形分
換算で0.60重量％以下の範囲で添加した。また空
気量調整は、各例いずれも目標空気量が４〜６％
となるように、AE調整剤（竹本油脂社製のAE−
200又はAE−300）を使用することにより行なつ
た。 方 法 全材料（練り混ぜ量40）を上記の配合条件
下、第２表及び第３表に記載の通り60傾胴ミキ
サーに投入し、20r.p.m.×３分間練り混ぜを行な
い、均一状態とした。練り上がり直後にサンプリ
ングして、そのスランプ及び空気量を20℃×80％
RHの調湿下で測定した。引き続き5r.p.m.×60〜
90分間練り混ぜ、サンプリングして、同様にその
スランプ及び空気量を測定した。また練り上がり
直後にサンプリングしたコンクリートについて、
１週及び４週後の圧縮強度を測定した。尚、スラ
ンプ、空気量、及び圧縮強度の測定は、JIS−
A1101，JIS−A1128，及びJIS−A1108に準拠し
て行なつた。
次の配合条件及び方法でコンクリート試験を行な
つて、スランプと空気量、これらの経時変化、及
び圧縮強度を測定した。結果を第２表（実施例）
及び第３表（比較例）に示した。 配合条件 普通ポルトランドセメント（小野田社製普通ポ
ルトランドセメントと住友社製普通ポルトランド
セメントの等量混合物）を320Kg／m3、細骨材
（大井川砂、比重2.62）を854Kg／m3、粗骨材（鉢
地山砕石、比重2.65）を975Kg／m3（細骨材率47
％）とし、また単位水量を165Kg／m3（水／セメ
ント比＝52％）とした。 セメント用分散材は、各例いずれも目標スラン
プ値が21cmとなるように、セメントに対し固形分
換算で0.60重量％以下の範囲で添加した。また空
気量調整は、各例いずれも目標空気量が４〜６％
となるように、AE調整剤（竹本油脂社製のAE−
200又はAE−300）を使用することにより行なつ
た。 方 法 全材料（練り混ぜ量40）を上記の配合条件
下、第２表及び第３表に記載の通り60傾胴ミキ
サーに投入し、20r.p.m.×３分間練り混ぜを行な
い、均一状態とした。練り上がり直後にサンプリ
ングして、そのスランプ及び空気量を20℃×80％
RHの調湿下で測定した。引き続き5r.p.m.×60〜
90分間練り混ぜ、サンプリングして、同様にその
スランプ及び空気量を測定した。また練り上がり
直後にサンプリングしたコンクリートについて、
１週及び４週後の圧縮強度を測定した。尚、スラ
ンプ、空気量、及び圧縮強度の測定は、JIS−
A1101，JIS−A1128，及びJIS−A1108に準拠し
て行なつた。
【表】
【表】
【表】
〈発明の効果〉
第３表に対する第２表の結果からも明らかなよ
うに、以上説明した本発明には、適正な空気量と
良好な圧縮強度を与えつつ、少ない使用量で優れ
た分散流動性を発現し、しかも該分散流動性の経
時変化も少ないという効果がある。その上、製造
が簡便にして経済的であり、工業上安定した品質
のものが得られるという効果がある。
うに、以上説明した本発明には、適正な空気量と
良好な圧縮強度を与えつつ、少ない使用量で優れ
た分散流動性を発現し、しかも該分散流動性の経
時変化も少ないという効果がある。その上、製造
が簡便にして経済的であり、工業上安定した品質
のものが得られるという効果がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも下記式Ａで示される単量体及び下
記式Ｂで示される単量体並びに下記式Ｃで示され
る単量体を水溶液重合して得られる水溶性ビニル
共重合体であつて、その反応比率が式Ａで示され
る単量体／式Ｂで示される単量体／式Ｃで示され
る単量体＝10〜50／３〜25／80〜40（各重量比）
である水溶性ビニル共重合体を主要成分とするこ
とを特徴とするセメント用分散剤。 ［但し、R1，R2，R3，R4はＨ又はCH3。R5は
炭素数１〜３のアルキル基。M1，M2はアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、又は有
機アミン。ｎは５〜25の整数。］
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63052344A JPH01226757A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | セメント用分散剤 |
| US07/296,974 US4962173A (en) | 1988-03-04 | 1989-01-17 | Cement dispersion agents comprising water soluble vinyl copolymer |
| KR1019890000999A KR910006893B1 (ko) | 1988-03-04 | 1989-01-30 | 시멘트용 분산제 및 그 제조방법 및 이 시멘트용 분산제를 사용하는 수경성 시멘트 조성물에의 유동성 부여방법 |
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