JPH07196354A - Admixture for cement - Google Patents
Admixture for cementInfo
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- JPH07196354A JPH07196354A JP26268294A JP26268294A JPH07196354A JP H07196354 A JPH07196354 A JP H07196354A JP 26268294 A JP26268294 A JP 26268294A JP 26268294 A JP26268294 A JP 26268294A JP H07196354 A JPH07196354 A JP H07196354A
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はホフマン分解反応により
製造される、アクリルアミド系の両性重合体を有効成分
とするセメント用混和剤に関するものである。さらに詳
しくは、コンクリートやモルタルのワーカビリティーの
経時による低下を防止し、その施工性、作業性を改善す
ることを可能にする高性能のセメント用混和剤に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cement admixture containing an acrylamide amphoteric polymer as an active ingredient, which is produced by a Hoffmann decomposition reaction. More specifically, the present invention relates to a high-performance cement admixture capable of preventing the workability of concrete or mortar from deteriorating over time and improving its workability and workability.
【0002】[0002]
【従来の技術】セメント、水及び砂利、混和剤とを混合
してなるセメント配合物は、混練後、時間の経過と共に
セメントの物理的化学的凝集が進行し、流動性を失い、
施工性、作業性が経時的に低下する。例えばセメント配
合物のポンプ圧送に際し何らかの理由により圧送を中止
し、その後圧送を再開しようとする場合、配管中のセメ
ント配合物の流動性が低下し、圧送再開時に圧送圧力の
急上昇や閉塞を生じることもある。水の配合量を増やせ
ば流動性は改善されるが、これではコンクリート強度の
低下が著しい。2. Description of the Related Art A cement mixture prepared by mixing cement, water and gravel, and an admixture loses fluidity due to progress of physical and chemical agglomeration of cement with the passage of time after kneading.
The workability and workability decrease over time. For example, when pumping cement mixture for pumping for some reason and then restarting pumping, the fluidity of the cement mixture in the pipe decreases, and when pumping is restarted, the pumping pressure rises or is blocked. There is also. Although the fluidity can be improved by increasing the amount of water, the strength of the concrete decreases significantly.
【0003】これらの問題を解決するために、従来セメ
ント減水剤として、リグニンスルホン酸塩、オキシカル
ボン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合
物、スルホン基含有メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポ
リカルボン酸塩などが提案されている。また、最近では
スランプロスの低減を目的とした、ポリアクリルアミド
の部分加水分解物や、アニオン性モノマーとアクリルア
ミドの共重合物などが提案されているが、近年の建築土
木技術の進歩に対応できる分散流動性、スランプ保持
力、貯蔵安定性などを十分に満足するものとは言い難
く、更に高性能の減水剤が望まれていた。In order to solve these problems, conventional cement water-reducing agents include lignin sulfonate, oxycarboxylate, β-naphthalene sulfonate formalin condensate, sulfone group-containing melamine formaldehyde resin, polycarboxylate and the like. Is proposed. Recently, a partial hydrolyzate of polyacrylamide and a copolymer of anionic monomer and acrylamide have been proposed for the purpose of reducing slump loss. It is difficult to say that the fluidity, the slump holding power, the storage stability, etc. are sufficiently satisfied, and a high-performance water reducing agent has been desired.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、ホフマン
分解反応によりカチオン変性したアクリルアミド系重合
体(以下ホフマンPAM)が、所定の分子量をもつ場合
に、セメント減水剤として著しく性能が向上することを
見いだし、本発明を完成した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have found that cation-modified acrylamide polymer (hoffman PAM) which is cation-modified by Hoffman decomposition The present invention has been completed by discovering that the performance as a cement water reducing agent is remarkably improved when it has a molecular weight.
【0005】すなわち本発明は、重量平均分子量が 1,0
00〜1,000,000 の範囲にあるα, β−不飽和カルボン酸
アミドの重合体に、pH10以上のアルカリ性条件下でカル
ボン酸アミド基に対して10〜 100モル%の次亜ハロゲン
酸(塩)を反応させて得られる両性の重合体を有効成分
とするセメント用混和剤、または重量平均分子量が 1,0
00〜1,000,000 の範囲にある、α, β−不飽和カルボン
酸アミド99.9〜20モル%と α, β−不飽和モノカルボ
ン酸(塩)、α, β−不飽和ジカルボン酸(塩)、α,
β−不飽和スルホン酸(塩)の中から選ばれる一種以上
のアニオン性モノマー0.1 〜80モル% を重合して得られる
アクリルアミド系重合体に、pH10以上のアルカリ性条件
下でカルボン酸アミド基に対して1〜 100モル%の次亜
ハロゲン酸(塩)を反応させて得られる両性の重合体を
有効成分とするセメント用混和剤である。That is, the present invention has a weight average molecular weight of 1,0
Reaction of α, β-unsaturated carboxylic acid amide polymer in the range of 00 to 1,000,000 with 10 to 100 mol% of hypohalous acid (salt) with respect to carboxylic acid amide group under alkaline conditions of pH 10 or more An admixture for cement containing an amphoteric polymer obtained as the active ingredient, or having a weight average molecular weight of 1,0
Α, β-unsaturated carboxylic acid amide 99.9 to 20 mol% and α, β-unsaturated monocarboxylic acid (salt), α, β-unsaturated dicarboxylic acid (salt), α,
An acrylamide polymer obtained by polymerizing 0.1 to 80 mol% of one or more anionic monomers selected from β-unsaturated sulfonic acids (salts) to carboxylic acid amide groups under alkaline conditions of pH 10 or more. It is an admixture for cement which contains an amphoteric polymer obtained by reacting 1 to 100 mol% of hypohalous acid (salt) as an active ingredient.
【0006】本発明でホフマン分解反応に使用されるア
クリルアミド系重合体は、α, β−不飽和カルボン酸ア
ミドの重合体、またはα, β−不飽和カルボン酸アミド
とα, β−不飽和モノカルボン酸(塩)、α, β−不飽
和ジカルボン酸(塩)、α,β−不飽和スルホン酸
(塩)の中から選ばれた一種以上のアニオン性のモノマ
ーとの共重合体をホフマン分解反応したものである。後
者の場合はα, β−不飽和カルボン酸アミドの量は9
9.9〜20モル%、アニオン性のモノマーの量は0.
1〜80モル%が通常である。アクリルアミド系重合体
は、さらに第三成分として共重合可能な一種以上の不飽
和単量体との共重合体を使用しても差し支えない。The acrylamide polymer used in the Hoffman decomposition reaction in the present invention is a polymer of α, β-unsaturated carboxylic acid amide, or α, β-unsaturated carboxylic acid amide and α, β-unsaturated monocarboxylic acid amide. Hofmann decomposition of a copolymer with one or more anionic monomer selected from carboxylic acid (salt), α, β-unsaturated dicarboxylic acid (salt) and α, β-unsaturated sulfonic acid (salt) It has reacted. In the latter case, the amount of α, β-unsaturated carboxylic acid amide is 9
9.9-20 mol%, the amount of anionic monomer is 0.
It is usually 1 to 80 mol%. As the acrylamide-based polymer, a copolymer with one or more unsaturated copolymerizable monomers may be used as the third component.
【0007】本発明におけるα, β−不飽和カルボン酸
アミドとしてはアクリルアミドまたはメタクリルアミド
を例示できる。α, β−不飽和モノカルボン酸(塩)の
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等
の酸またはそれらの塩、α,β−不飽和ジカルボン酸
(塩)の例としては、無水マレイン酸、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の酸またはそれら
の塩、α, β−不飽和スルホン酸(塩)の例としては、
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−
フェニルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸等の酸またはそれらの塩等
をあげることができる。Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid amide in the present invention include acrylamide and methacrylamide. Examples of α, β-unsaturated monocarboxylic acids (salts) include acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid or salts thereof, and examples of α, β-unsaturated dicarboxylic acids (salts) are anhydrous Examples of acids such as maleic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid or salts thereof, α, β-unsaturated sulfonic acid (salt),
Vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-
Phenylpropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2
Examples thereof include acids such as methylpropanesulfonic acid and salts thereof.
【0008】共重合可能な不飽和単量体の例としては、
親水性単量体、カチオン性単量体、親油性単量体などが
あげられ、それら一種以上の単量体が適用できる。具体
的には、親水性単量体として、例えばジアセトンアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−
ジメチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミ
ド、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアク
リルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−アクリ
ロイルピロリジン、N−アクリロイルピペリジン、N−
アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、各種のメトキシポリエチレングリコール(メタ)ア
クリレート、N−ビニル−2−ピロリドン等を上げるこ
とができる。Examples of the copolymerizable unsaturated monomer include:
Examples thereof include hydrophilic monomers, cationic monomers, lipophilic monomers and the like, and one or more kinds of these monomers can be applied. Specifically, as the hydrophilic monomer, for example, diacetone acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-
Dimethylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-acryloylpyrrolidine, N-acryloylpiperidine, N-
Acryloylmorpholine, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, various methoxypolyethylene glycol (meth) acrylates, N-vinyl-2-pyrrolidone and the like can be mentioned.
【0009】カチオン性単量体としては、N,N−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエ
チルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメ
タクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアク
リルアミド等のアミン及びそれらの塩類をあげることが
できる。As the cationic monomer, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide, N, N Mention may be made of amines such as dimethylaminopropyl acrylamide and salts thereof.
【0010】親油性単量体としては、例えばN,N−ジ
−n−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリ
ルアミド、N−n−ヘキシルアクリルアミド、N−n−
ヘキシルメタクリルアミド、N−n−オクチルアクリル
アミド、N−n−オクチルメタクリルアミド、N−te
rt−オクチルアクリルアミド、N−ドデシルアクリル
アミド、N−n−ドデシルメタクリルアミド等のN−ア
ルキル(メタ)アクリルアミド誘導体、N,N−ジグリ
シジルアクリルアミド、N,N−ジグリシジルメタクリ
ルアミド、N−(4−グリシドキシブチル)アクリルア
ミド、N−(4ーグリシドキシブチル)メタクリルアミ
ド、N−(5ーグリシドキシぺンチル)アクリルアミ
ド、N−(6−グリシドキシヘキシル)アクリルアミド
等のN−(ω−グリシドキシアルキル)(メタ)アクリ
ルアミド誘導体、メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、
ラウリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト等の(メタ)アクリレート誘導体、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩
化ビニリデン、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレ
フィン類、スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルス
チレン、ブタジエン、イソブレン等をあげることができ
る。共重合に供せられる不飽和単量体の量は、不飽和単
量体の種類、及びそれらの組み合わせにより異なり一概
には言えないが、概ね0〜30重量%の範囲にある。Examples of the lipophilic monomer include N, N-di-n-propylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nn-hexylacrylamide and Nn-
Hexyl methacrylamide, Nn-octyl acrylamide, Nn-octyl methacrylamide, N-te
N-alkyl (meth) acrylamide derivatives such as rt-octylacrylamide, N-dodecylacrylamide, Nn-dodecylmethacrylamide, N, N-diglycidylacrylamide, N, N-diglycidylmethacrylamide, N- (4- N- (ω-glycid such as glycidoxybutyl) acrylamide, N- (4-glycidoxybutyl) methacrylamide, N- (5-glycidoxypentyl) acrylamide, N- (6-glycidoxyhexyl) acrylamide Xyalkyl) (meth) acrylamide derivative, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylate derivatives such as lauryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate, olefins such as acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, propylene and butene. Examples thereof include styrene, divinylbenzene, α-methylstyrene, butadiene, isoprene and the like. The amount of the unsaturated monomer provided for the copolymerization varies depending on the type of the unsaturated monomer and the combination thereof, and cannot be said to be unconditional, but is generally in the range of 0 to 30% by weight.
【0011】アクリルアミド(系)重合体の重合法とし
てはラジカル重合法が好ましく、重合溶媒としては水、
アルコール、ジメチルホルムアミド等の極性溶媒が適用
可能である。単量体濃度は2〜40重量%、好ましくは5
〜30重量%である。重合開始剤としては水溶性のもので
あれば特に制限はない。具体的には過酸化物系では、例
えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、過酸化水素、te
rt−ブチルパーオキサイド等があげられる。この場合、
単独でも使用できるが、還元剤と組み合わせてレドック
ス系重合剤としても使える。還元剤としては、例えば亜
硫酸塩、亜硫酸水素塩、鉄、銅、コバルト等の低次のイ
オンの塩、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン等
の有機アミン、更にはアルドース、ケトース等の還元糖
などをあげることができる。A radical polymerization method is preferable as a polymerization method of the acrylamide (based) polymer, and water is used as a polymerization solvent.
A polar solvent such as alcohol or dimethylformamide can be applied. The monomer concentration is 2 to 40% by weight, preferably 5
~ 30% by weight. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is water-soluble. Specifically, in the peroxide system, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, te
Examples thereof include rt-butyl peroxide. in this case,
Although it can be used alone, it can also be used as a redox polymerization agent in combination with a reducing agent. Examples of the reducing agent include sulfite, bisulfite, iron, copper, salts of lower ions such as cobalt, organic amines such as N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and further aldose and ketose. And reducing sugars such as
【0012】また、アゾ化合物としては、2,2'−アゾビ
ス−2 −アミジノプロパン塩酸塩、2,2'−アゾビス−2,
4 −ジメチルバレロニトリル、4,4'−アゾビス−4 −シ
アノバレイン酸及びその塩などを使用することができ
る。更に、上記した重合開始剤を2種以上併用すること
も可能である。As the azo compound, 2,2'-azobis-2-amidinopropane hydrochloride, 2,2'-azobis-2,
4-Dimethylvaleronitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleic acid and salts thereof can be used. Furthermore, it is also possible to use two or more of the above-mentioned polymerization initiators in combination.
【0013】開始剤の添加量は、単量体に対して0.01〜
10重量%、好ましくは 0.1〜8重量%である。また、レ
ドックス系の場合には、開始剤に対して還元剤の添加量
はモル基準で 0.1〜 100%、好ましくは0.2 〜80%であ
る。また、必要に応じてイソプロピルアルコール、アリ
ルアルコール、α−チオグリセロール、メルカプトこは
く酸、チオグリコール酸、トリエチルアミン等の連鎖移
動剤を適宜使用することもできる。The amount of the initiator added is 0.01 to
It is 10% by weight, preferably 0.1 to 8% by weight. In the case of a redox system, the amount of the reducing agent added to the initiator is 0.1 to 100%, preferably 0.2 to 80% on a molar basis. Further, if necessary, a chain transfer agent such as isopropyl alcohol, allyl alcohol, α-thioglycerol, mercaptosuccinic acid, thioglycolic acid, triethylamine or the like can be appropriately used.
【0014】重合温度は単一重合開始剤の場合には概ね
30〜90℃であり、レドックス系重合開始剤の場合にはよ
り低く概ね-5〜50℃である。また、重合中同一温度に保
つ必要はなく、重合の進行にともない適宜変えてよく一
般に重合の進行に伴い発生する重合熱により昇温する。
この時高濃度で重合を行う場合には、必要に応じて除熱
をしながら重合してもよい。重合器内の雰囲気は特に限
定はないが、重合を速やかに行わせるには窒素ガスのよ
うな不活性ガスで置換した方がよい。重合時間は特に限
定はないが、概ね1〜20時間である。The polymerization temperature is generally in the case of a single polymerization initiator.
The temperature is 30 to 90 ° C, which is lower in the case of a redox type polymerization initiator and is generally -5 to 50 ° C. Further, it is not necessary to keep the same temperature during the polymerization, and it may be appropriately changed as the polymerization proceeds, and the temperature is generally raised by the heat of polymerization generated with the progress of the polymerization.
At this time, if the polymerization is carried out at a high concentration, the polymerization may be carried out while removing heat, if necessary. The atmosphere in the polymerization vessel is not particularly limited, but it is preferable to replace with an inert gas such as nitrogen gas in order to carry out the polymerization rapidly. The polymerization time is not particularly limited, but is generally 1 to 20 hours.
【0015】本発明で使用されるアクリルアミド系重合
体の重量平均分子量は水系のGPCカラム(例えば、Sh
odex OHpak SB-800 HQシリーズ)を用いて調べることが
でき、プルラン換算値で1,000 〜1,000,000 の範囲にあ
る。重量平均分子量が1,000,000 を超えると水溶液の粘
度が高くなるため取扱いに支障をきたし、平均分子量が
1,000 以下だと流動性能が劣るという問題がある。The weight average molecular weight of the acrylamide polymer used in the present invention is determined by using an aqueous GPC column (for example, Sh
odex OHpak SB-800 HQ series) and it is in the range of 1,000 to 1,000,000 in pullulan conversion. When the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, the viscosity of the aqueous solution becomes high, which causes trouble in handling and the average molecular weight
If it is less than 1,000, there is a problem that the flow performance is poor.
【0016】ホフマン分解反応は上記により得られるア
クリルアミド系重合体に、pH10以上のアルカリ条件下で
次亜ハロゲン酸塩を作用させて行う。次亜ハロゲン酸塩
としては次亜塩素酸の金属塩またはアルカリ土類金属塩
があげられ、例えば次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸
カリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウ
ム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜塩素酸バリウム等が
挙げられる。また、同様に次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸の
アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩があげられ
る。次亜塩素酸塩のアクリルアミド系重合体に対する添
加量は、アニオン性モノマーを共重合しない場合はカル
ボン酸アミド基量に対して10〜100モル%、アニオ
ン性モノマーを共重合した場合は1〜100モル%であ
る。なお、重合体のモノマー総量に対する添加量はカル
ボン酸アミド基量をXモル%とすると、アニオン性モノ
マーを共重合しない場合は0.1Xモル%〜Xモル%、
好ましくは0.4X〜Xモル%、アニオン性モノマーを
共重合した場合は0.01X〜Xモル%、好ましくは
0.2X〜Xモル%である。The Hoffmann decomposition reaction is carried out by reacting the acrylamide polymer obtained above with a hypohalite under an alkaline condition of pH 10 or more. Examples of the hypohalite include metal salts of hypochlorous acid or alkaline earth metal salts, such as sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, lithium hypochlorite, calcium hypochlorite, and Examples thereof include magnesium chlorite and barium hypochlorite. Similarly, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of hypobromic acid or hypoiodic acid can be used. The amount of hypochlorite added to the acrylamide polymer is 10 to 100 mol% based on the amount of the carboxylic acid amide group when the anionic monomer is not copolymerized, and 1 to 100 when the anionic monomer is copolymerized. Mol%. The addition amount of the polymer with respect to the total amount of the monomers is 0.1 X mol% to X mol%, when the amount of the carboxylic acid amide group is X mol%, when the anionic monomer is not copolymerized.
It is preferably 0.4X to Xmol%, and 0.01X to Xmol%, preferably 0.2X to Xmol% when an anionic monomer is copolymerized.
【0017】また、ホフマン分解反応はpH10以上のアル
カリ条件下で行うので、通常は次亜ハロゲン酸(塩)の
モル数に対して0.8 〜4.0 倍のアルカリ性物質を共存さ
せておく。アルカリ性物質としてはアルカリ金属水酸化
物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等
があげられ、それらの中でも水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物が
好ましい。Since the Hoffmann decomposition reaction is carried out under alkaline conditions of pH 10 or more, usually 0.8 to 4.0 times as much alkaline substance as the number of moles of hypohalous acid (salt) are allowed to coexist. Examples of the alkaline substance include alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates, etc. Among them, sodium hydroxide, potassium hydroxide, alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide are preferable. .
【0018】アクリルアミド系重合体水溶液に次亜ハロ
ゲン酸塩とアルカリ性物質とを混合してホフマン分解反
応を行うに際し、混合順序は特に限定されるものではな
く、最初にアルカリ性物質を添加しても良いし、次亜ハ
ロゲン酸でも問題はない。しかし反応温度が高くなると
ゲル化のおそれがあるため、アルカリ性物質を先に添加
する、あるいはアルカリ性物質と次亜ハロゲン酸塩とを
予め混合してから添加するほうが好ましい。混合方法と
してはラインミキサーを用いても良いし、反応槽で撹拌
しながら混合する方法でも良い。When the Hofmann decomposition reaction is carried out by mixing a hypohalite and an alkaline substance in an aqueous solution of an acrylamide polymer, the mixing order is not particularly limited, and the alkaline substance may be added first. However, there is no problem with hypohalous acid. However, if the reaction temperature becomes high, gelation may occur. Therefore, it is preferable to add the alkaline substance first or mix the alkaline substance and the hypohalous acid salt in advance and then add. As a mixing method, a line mixer may be used, or a method of mixing while stirring in a reaction tank may be used.
【0019】反応温度は0 〜110 ℃の範囲にあればよ
い。反応時間は反応温度あるいは反応濃度により異なる
ため一概には言えないが、 0℃では30〜40時間、20℃で
は3 〜4 時間、50℃では数十分以内、65℃では数分以
内、80℃では数十秒以内である。ホフマン分解反応は発
熱反応であり、反応濃度あるいはホフマン分解率が高く
なると温度上昇が無視できなくなり、そのような場合に
は、混合前の液を予め冷却しておくか、あるいは反応熱
を除熱する必要がある。反応温度は一定に保つ必要はな
く、反応熱による温度上昇を考慮して反応時間を短縮す
ればよい。The reaction temperature may be in the range of 0 to 110 ° C. The reaction time cannot be generally stated because it depends on the reaction temperature or the reaction concentration, but it is 30 to 40 hours at 0 ° C, 3 to 4 hours at 20 ° C, several tens of minutes at 50 ° C, several minutes at 65 ° C, 80 Within several tens of seconds at ° C. The Hoffmann decomposition reaction is an exothermic reaction, and if the reaction concentration or the Hoffman decomposition rate increases, the temperature rise cannot be ignored.In such a case, the liquid before mixing should be cooled in advance or the heat of reaction should be removed. There is a need to. The reaction temperature does not have to be kept constant, and the reaction time may be shortened in consideration of the temperature increase due to the heat of reaction.
【0020】上記した条件で製造されるホフマンPAM
は両性重合体で、アニオン性モノマーを共重合しない場
合はpH2でのコロイド滴定より測定されるカチオン当量
が概ね 0.5〜10.0meq./gの範囲であり、pH10でのコロイ
ド滴定により測定されるアニオン当量は概ね0.1 〜10.0
meq./gの範囲にある。アニオン性モノマーを共重合した
場合はカチオン当量は概ね 0〜10.0meq./g、アニオン当
量は概ね0.1 〜12.0meq./gの範囲にある。Hoffman PAM manufactured under the above conditions
Is an amphoteric polymer, and the cation equivalent measured by colloid titration at pH 2 is approximately 0.5 to 10.0 meq./g when anionic monomer is not copolymerized, and anion measured by colloid titration at pH 10. Equivalent weight is about 0.1-10.0
It is in the range of meq./g. When an anionic monomer is copolymerized, the cation equivalent is generally in the range of 0 to 10.0 meq./g and the anion equivalent is generally in the range of 0.1 to 12.0 meq./g.
【0021】反応終了したホフマンPAMは反応後その
まま使用することができる。しかし、次亜ハロゲン酸塩
はホフマン分解反応後には、NaClやNaBrなどの
ハロゲン化塩となるため、これらの無機塩類を除去した
方が望ましい。脱塩の方法としては分離膜による方法や
イオン交換樹脂による方法、メタノール等の水系有機溶
剤で再沈精製する方法など、既知の方法を適用すること
ができる。The Hoffman PAM after the reaction can be used as it is after the reaction. However, since the hypohalous acid salt becomes a halogenated salt such as NaCl or NaBr after the Hoffmann decomposition reaction, it is preferable to remove these inorganic salts. As the desalting method, known methods such as a method using a separation membrane, a method using an ion exchange resin, and a method of reprecipitation purification with an aqueous organic solvent such as methanol can be applied.
【0022】本発明のホフマン分解反応したアクリルア
ミド(系)重合体を有効成分とするセメント混和剤はセ
メントと混合してセメント組成物とすることができる。
アクリルアミド系重合体のセメントに対する添加量はセ
メントの種類により異なりまた細骨材、粗骨材等を使用
する場合はそれらの種類、配合比により異なるため一概
にはいえないが、固形分としてセメントに対して0.01〜
2.5 重量%が適当である。0.01%未満では十分なワーカ
ビリティーを得ることはできず、 2.5%を越えると経済
的に不利である。使用するセメントの種類に制限はな
く、例えば普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、アルミナセメント、フライアッシュセメン
ト、高炉セメント、シリカセメント、各種混合セメント
等が使用できる。細骨材としては川砂、陸砂、山砂、海
砂、高炉スラグ等、粗骨材としては川砂利、陸砂利、山
砂利等、通常のセメント組成物に使用できるものが全て
使用できる。The cement admixture of the present invention containing the Hofmann-decomposed acrylamide (based) polymer as an active ingredient can be mixed with cement to form a cement composition.
The amount of acrylamide polymer added to cement varies depending on the type of cement, and when fine aggregate or coarse aggregate is used, it cannot be said unequivocally because it varies depending on the type and blending ratio. 0.01 to
2.5% by weight is suitable. If it is less than 0.01%, sufficient workability cannot be obtained, and if it exceeds 2.5%, it is economically disadvantageous. The type of cement used is not limited, and for example, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, alumina cement, fly ash cement, blast furnace cement, silica cement, various mixed cements and the like can be used. As fine aggregate, river sand, land sand, mountain sand, sea sand, blast furnace slag, etc. can be used, and as coarse aggregate, river gravel, land gravel, mountain gravel, etc. can be used, all of which can be used in ordinary cement compositions.
【0023】さらに、一般的な混和剤、混和材つまり空
気連行剤、早強剤、遅延剤、防水剤、防錆剤、保水剤、
着色剤、防腐剤、グラスファイバー、フライアッシュ、
高炉スラグ、シリカ粉末等と併用することが可能であ
る。本発明のセメント用混和剤をセメントに対して0.
01〜2.5重量%添加したものは、未使用の場合と比
較してセメント組成物に使用される水量を15〜30重
量%低減しても同等の流動性を保つことができる。な
お、本発明で使用されるホフマンPAMは、セメントの
他にも例えば石膏の減水剤として用いることもできる。Further, general admixtures, admixtures, that is, air entraining agents, early strengthening agents, retarding agents, waterproofing agents, rust preventives, water retaining agents,
Colorants, preservatives, fiberglass, fly ash,
It is possible to use together with blast furnace slag, silica powder and the like. The cement admixture of the present invention is added to cement in an amount of 0.
Those added with 01 to 2.5% by weight can maintain the same fluidity even when the amount of water used in the cement composition is reduced by 15 to 30% by weight as compared with the case where it is not used. The Hoffman PAM used in the present invention can be used as a water reducing agent for gypsum, for example, in addition to cement.
【0024】[0024]
【実施例】以下に本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明は以下の実施例に必ずしも限定されるもので
はない。なお%は特に断らない限り重量%を意味するも
のとする。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not necessarily limited to the following examples. Note that% means% by weight unless otherwise specified.
【0025】実施例1 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのステン
レス(SUS304)製デュワー瓶に、40%アクリルアミド 40
0.0g(2.25モル) 、およびイオン交換水240.0gを混合し
た水溶液を10%塩酸でpH4.5 に調整、溶液の温度を15℃
に調節した。15分間窒素ガスを吹き込んで置換した後、
撹拌しながら10%過硫酸アンモニウム水溶液と10% 亜硫
酸水素ナトリウム水溶液とを投入して重合を開始した。
内温は84℃まで上昇した。その後2時間撹拌を続け、得
られたアクリルアミド系重合体の重量平均分子量を昭和
電工社製のGPCカラム(Shodex OHpak KB-80M*2)を用
いて測定したところ、13,400であった。これを重合体A
とする。次いで重合体A溶液を20wt%に希釈してその 1
50.0g(0.42モル(モノマー単位))を撹拌機、還流冷却
器、温度計を備えた1lの4つ口フラスコに入れて10℃
に冷却し、撹拌しながら40%苛性ソーダ水溶液84.4g(0.
84モル)と12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液 251.4g (0.4
2 モル) を同時に加えると直ちに反応が始まり、1分10
秒後に反応液の温度は75℃まで上昇した。空冷しながら
5分間撹拌を続け、反応液のカチオン価を調べたところ
7.5meq./g 、アニオン価は1.1meq./g であった。これを
重合体A−1とする。Example 1 40% acrylamide 40 was placed in a 1 L stainless (SUS304) Dewar bottle equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen gas inlet tube.
An aqueous solution prepared by mixing 0.0 g (2.25 mol) and 240.0 g of ion-exchanged water was adjusted to pH 4.5 with 10% hydrochloric acid, and the temperature of the solution was 15 ° C.
Adjusted to. After blowing nitrogen gas for 15 minutes to replace it,
While stirring, 10% ammonium persulfate aqueous solution and 10% sodium hydrogen sulfite aqueous solution were added to initiate polymerization.
The internal temperature rose to 84 ° C. After that, stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained acrylamide polymer was 13,400 when measured using a GPC column (Shodex OHpak KB-80M * 2) manufactured by Showa Denko KK. This is polymer A
And Then, dilute the polymer A solution to 20 wt% and
50.0 g (0.42 mol (monomer unit)) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, and the temperature was 10 ° C.
84.4 g of 40% caustic soda aqueous solution (0.
84 mol) and 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution 251.4 g (0.4
(2 mol) is added simultaneously, the reaction starts immediately
After a second, the temperature of the reaction solution rose to 75 ° C. Stirring was continued for 5 minutes while cooling with air, and the cation value of the reaction solution was examined.
The value was 7.5 meq./g and the anion value was 1.1 meq./g. This is designated as Polymer A-1.
【0026】実施例2 重合体Aの20wt%溶液 150.0g(0.42モル(モノマー単
位))に対して、40%苛性ソーダ水溶液50.6g(0.51モル)
、12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液を 150.8g(0.25モル)
、反応前の重合体溶液を35℃に変更した以外は製造例
1と同様の方法で反応を行った。添加後20秒後に反応液
の温度は77℃まで上昇し、空冷しながら5分間撹拌を続
けた。これを重合体A−2とする。カチオン価は5.9me
q./g 、アニオン価は1.0meq./g であった。Example 2 150.0 g of a 20 wt% solution of polymer A (0.42 mol (monomer unit)), and 50.6 g (0.51 mol) of 40% aqueous sodium hydroxide solution
, 10.8% sodium hypochlorite aqueous solution 150.8g (0.25mol)
The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the polymer solution before the reaction was changed to 35 ° C. 20 seconds after the addition, the temperature of the reaction solution rose to 77 ° C., and stirring was continued for 5 minutes while air cooling. This is designated as Polymer A-2. Cation value is 5.9me
The anion value was 1.0 meq./g.
【0027】実施例3 重合体Aの20wt%溶液150.0gに対して、40%苛性ソーダ
水溶液33.8g(0.34モル) 、12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶
液を 100.5g(0.17モル) 、反応前の重合体溶液を35℃に
変更した以外は製造例1と同様の方法で反応を行った。
添加後20秒後に反応液の温度は77℃まで上昇し、空冷し
ながら5分間撹拌を続けた。これを重合体A−3とす
る。カチオン価は4.3meq./g 、アニオン価は1.5meq./g
であった。Example 3 To 150.0 g of a 20 wt% solution of polymer A, 33.8 g (0.34 mol) of 40% aqueous sodium hydroxide solution and 100.5 g (0.17 mol) of 12.5% aqueous sodium hypochlorite solution were added. The reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the combined solution was changed to 35 ° C.
20 seconds after the addition, the temperature of the reaction solution rose to 77 ° C., and stirring was continued for 5 minutes while air cooling. This is designated as Polymer A-3. Cation value is 4.3 meq./g, anion value is 1.5 meq./g
Met.
【0028】比較例1 重合体Aの20wt%溶液150.0gに対して、40%苛性ソーダ
水溶液 4.2g(0.04モル)12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液
を12.6g(0.02モル) 、反応前の重合体溶液を70℃に変更
した以外は製造例1と同様の方法で反応を行った。これ
を重合体A−4とする。カチオン価は0.7meq./g 、アニ
オン価は0.5meq./g であった。Comparative Example 1 150.0 g of a 20 wt% solution of polymer A, 4.2 g (0.04 mol) of 40% aqueous sodium hydroxide solution and 12.6 g (0.02 mol) of 12.5% aqueous sodium hypochlorite solution were added. The reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the solution was changed to 70 ° C. This is designated as Polymer A-4. The cation value was 0.7 meq./g and the anion value was 0.5 meq./g.
【0029】比較例2 重合体Aの20wt%溶液 150.0g(0.42モル (モノマー単
位))に対して、40%苛性ソーダ水溶液 8.4g(0.08モル)
を加えて65℃で2時間加水分解反応を行った。これを重
合体A−5とする。アニオン価は2.5meq./g であった。Comparative Example 2 150.0 g (0.42 mol (monomer unit)) of 20 wt% solution of polymer A, 8.4 g (0.08 mol) of 40% caustic soda aqueous solution
Was added and a hydrolysis reaction was carried out at 65 ° C. for 2 hours. This is designated as Polymer A-5. The anion value was 2.5 meq./g.
【0030】実施例4 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのステン
レス(SUS304)製デュワー瓶に、40%アクリルアミド 40
0.0g(2.25モル) 、およびイオン交換水400.0gを混合し
た水溶液を10%塩酸でpH4.5 に調整し、さらに溶液の温
度を20℃に調節した。15分間窒素ガスを吹き込んで系内
を置換した後、撹拌しながら10%過硫酸アンモニウム水
溶液と10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液とを投入して重
合を開始した。内温は75℃まで上昇した。その後 2時間
撹拌を続け、得られたアクリルアミド系重合体の重量平
均分子量を昭和電工社製のGPCカラム(Shodex OHpak
KB-80M*2) を用いて測定したところ、34,700であった。
これを重合体Bとする。次いで重合体B溶液 150.0g(0.
42モル(モノマー単位))を撹拌機、還流冷却器、温度計
を備えた1lの4つ口フラスコに入れて35℃に調整し、
撹拌しながら40%苛性ソーダ水溶液33.8g(0.34モル) と
12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液 100.5g(0.17モル) を同
時に加えると直ちに反応が始まり、30秒後に反応液の温
度は70℃まで上昇した。反応液のカチオン価を調べたと
ころ4.3meq./g であり、アニオン価は1.5meq./g であっ
た。これを重合体B−1とする。Example 4 40% acrylamide 40 was placed in a 1 liter stainless (SUS304) Dewar equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube.
An aqueous solution prepared by mixing 0.0 g (2.25 mol) and 400.0 g of ion-exchanged water was adjusted to pH 4.5 with 10% hydrochloric acid, and the temperature of the solution was adjusted to 20 ° C. After purging the system by blowing nitrogen gas for 15 minutes, 10% ammonium persulfate aqueous solution and 10% sodium bisulfite aqueous solution were charged with stirring to initiate polymerization. The internal temperature rose to 75 ° C. Then, stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained acrylamide polymer was measured by a GPC column (Shodex OHpak manufactured by Showa Denko KK).
It was 34,700 when measured using KB-80M * 2).
This is referred to as polymer B. Then polymer B solution 150.0 g (0.
42 mol (monomer unit)) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, and adjusted to 35 ° C.
While stirring, 33.8 g (0.34 mol) of 40% caustic soda solution
The reaction started immediately when 100.5 g (0.17 mol) of 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution was added at the same time, and after 30 seconds, the temperature of the reaction solution rose to 70 ° C. When the cation value of the reaction solution was examined, it was 4.3 meq./g, and the anion value was 1.5 meq./g. This is designated as Polymer B-1.
【0031】実施例および比較例で得られたアクリルア
ミド系重合体についてセメント減水剤としての性能をJI
S-R-5201の方法に従って試験した。すなわち、普通ポル
トランドセメント1kgに、セメントに対して固形分で7.
5 、5.0 、2.5 、1.5g(ただし、実施例4は1.25g)の
アクリルアミド系重合体を含む水260gを加え、モルタル
ミキサーで3分間撹拌した後セメントのフロー値を測定
した。表1にアクリルアミド系重合体組成とフロー値を
示した。重合体無添加の場合のセメントペーストのフロ
ー値は150 だった。The acrylamide polymers obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated for their performance as a cement water reducing agent by JI.
Tested according to the method of SR-5201. That is, in 1 kg of ordinary Portland cement, the solid content of the cement is 7.
260 g of water containing 5, 5.0, 2.5, and 1.5 g (however, 1.25 g in Example 4) of the acrylamide polymer was added, and the mixture was stirred for 3 minutes with a mortar mixer, and then the flow value of cement was measured. Table 1 shows the composition of acrylamide polymer and the flow value. The flow value of the cement paste when the polymer was not added was 150.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】実施例5 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのステン
レス(SUS304)製デュワー瓶に、40%アクリルアミド278.
8g (1.57モル) 、80%アクリル酸60.58g (0.67モル)、
およびイオン交換水460.6gを混合した水溶液を10% 苛性
ソーダでpH4.5に調整し、さらに溶液の温度を20℃に調
節した。15分間窒素ガスを吹き込んで系内を置換した
後、撹拌しながら10% 過硫酸アンモニウム水溶液と10%
亜硫酸水素ナトリウム水溶液とを投入して重合を開始し
た。内温は75℃まで上昇した。その後 2時間撹拌を続
け、得られたアニオン性アクリルアミド系重合体の重量
平均分子量を昭和電工社製のGPCカラム(Shodex OHpa
k KB-80M*2) を用いて測定したところ、30,300であっ
た。これを重合体Cとする。次いで重合体C溶液150.0g
(0.42 モル (モノマー単位))を撹拌機、還流冷却器、温
度計を備えた1lの4つ口フラスコに入れて50℃に昇温
し、撹拌しながら40% 苛性ソーダ水溶液16.8g(0.17モ
ル) と12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液50.1g(0.08モル)
を同時に加えると直ちに反応が始まり、20秒後に反応液
の温度は75℃まで上昇した。反応液のカチオン価を調べ
たところ1.6meq./g 、アニオン価は2.4meq./g であっ
た。これを重合体C−1とする。Example 5 In a 1-liter stainless (SUS304) Dewar bottle equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen gas inlet tube, 40% acrylamide 278.
8g (1.57mol), 80% acrylic acid 60.58g (0.67mol),
An aqueous solution prepared by mixing 460.6 g of deionized water and ion-exchanged water was adjusted to pH 4.5 with 10% sodium hydroxide, and the temperature of the solution was adjusted to 20 ° C. After blowing nitrogen gas for 15 minutes to replace the inside of the system, with stirring, 10% ammonium persulfate aqueous solution and 10%
Polymerization was initiated by adding an aqueous solution of sodium hydrogen sulfite. The internal temperature rose to 75 ° C. Then, stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained anionic acrylamide polymer was measured by a GPC column (Shodex OHpa) manufactured by Showa Denko KK
When measured using k KB-80M * 2), it was 30,300. This is referred to as polymer C. Then polymer C solution 150.0g
(0.42 mol (monomer unit)) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, heated to 50 ° C., and stirred while stirring 16.8 g (0.17 mol) of a 40% caustic soda aqueous solution. And 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution 50.1g (0.08mol)
When was added simultaneously, the reaction started immediately, and after 20 seconds, the temperature of the reaction solution rose to 75 ° C. When the cation value of the reaction solution was examined, it was 1.6 meq./g, and the anion value was 2.4 meq./g. This is designated as Polymer C-1.
【0034】実施例6 重合体C150.0gに対して、40%苛性ソーダ水溶液33.6g
(0.34モル) 、12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液を100.1g
(0.17モル) 、反応前の重合体溶液を35℃に変更した以
外は実施例5と同様の方法で反応を行った。添加後20秒
後に反応液の温度は77℃まで上昇した。これを重合体C
−2とする。カチオン価は3.5meq./g 、アニオン価は3.
0meq./g であった。Example 6 33.6 g of 40% aqueous sodium hydroxide solution based on 150.0 g of polymer C
(0.34 mol), 100.1 g of 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution
(0.17 mol), and the reaction was carried out in the same manner as in Example 5 except that the polymer solution before the reaction was changed to 35 ° C. 20 seconds after the addition, the temperature of the reaction solution rose to 77 ° C. This is polymer C
-2. The cation value is 3.5 meq./g and the anion value is 3.
It was 0meq./g.
【0035】実施例7 重合体C150.0gに対して、40% 苛性ソーダ水溶液58.8g
(0.59モル) 、12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液を175.2g
(0.29モル) 、反応前の重合体溶液を20℃に変更した以
外は実施例5と同様の方法で反応を行った。添加後50秒
後に反応液の温度は74℃まで上昇した。これを重合体C
−3とする。カチオン価は5.7meq./g 、アニオン価は3.
4meq./g であった。Example 7 58.8 g of 40% aqueous caustic soda solution was added to 150.0 g of polymer C.
(0.59 mol), 175.2 g of 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution
(0.29 mol) was reacted in the same manner as in Example 5 except that the polymer solution before the reaction was changed to 20 ° C. 50 seconds after the addition, the temperature of the reaction solution rose to 74 ° C. This is polymer C
-3. The cation value is 5.7 meq./g and the anion value is 3.
It was 4 meq./g.
【0036】実施例8 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのステン
レス(SUS304)製デュワー瓶に、40% アクリルアミド310.
55g(1.75モル) 、マレイン酸35.79g (0.31モル)、およ
びイオン交換水453.66g を混合した水溶液を10%苛性ソ
ーダでpH4.5 に調整し、さらに溶液の温度を20℃に調節
した。15分間窒素ガスを吹き込んで系内を置換した後、
撹拌しながら10%過硫酸アンモニウム水溶液と10%亜硫
酸水素ナトリウム水溶液とを投入して重合を開始した。
内温は74℃まで上昇した。その後2時間撹拌を続け、得
られたアニオン性アクリルアミド系重合体の重量平均分
子量を昭和電工社製のGPCカラム(Shodex OHpak KB-8
0M*2) を用いて測定したところ、 28,700 であった。こ
れを重合体Dとする。次いで重合体D溶液150.0g(0.39
モル (モノマー単位))を撹拌機、還流冷却器、温度計を
備えた1lの4つ口フラスコに入れて50℃に昇温し、撹
拌しながら40%苛性ソーダ水溶液54.0g(0.54モル) と12.
5%次亜塩素酸ソーダ水溶液160.68g(0.27モル) を同時
に加えると直ちに反応が始まり、20秒後に反応液の温度
は75℃まで上昇した。反応液のカチオン価を調べたとこ
ろ5.8meq./g 、アニオン価は3.3meq./g であった。これ
を重合体D−1とする。Example 8 A 1 liter stainless steel (SUS304) Dewar equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube was charged with 40% acrylamide 310.
An aqueous solution prepared by mixing 55 g (1.75 mol), 35.79 g (0.31 mol) of maleic acid, and 453.66 g of ion-exchanged water was adjusted to pH 4.5 with 10% caustic soda, and the temperature of the solution was adjusted to 20 ° C. After blowing nitrogen gas for 15 minutes to replace the system,
While stirring, 10% ammonium persulfate aqueous solution and 10% sodium hydrogen sulfite aqueous solution were added to initiate polymerization.
The internal temperature rose to 74 ° C. Then, stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained anionic acrylamide polymer was measured by a GPC column (Shodex OHpak KB-8 manufactured by Showa Denko KK).
It was 28,700 when measured using 0M * 2). This is designated as Polymer D. Next, polymer D solution 150.0 g (0.39
Mol (monomer unit)) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, heated to 50 ° C., and stirred while stirring, 54.0 g (0.54 mol) of 40% caustic soda aqueous solution and 12 .
When 160.68 g (0.27 mol) of a 5% sodium hypochlorite aqueous solution was added at the same time, the reaction immediately started, and after 20 seconds, the temperature of the reaction solution rose to 75 ° C. When the cation value of the reaction solution was examined, it was 5.8 meq./g, and the anion value was 3.3 meq./g. This is designated as Polymer D-1.
【0037】実施例9 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのステン
レス(SUS304)製デュワー瓶に、40%アクリルアミド332.
73g(1.87モル) 、25%ビニルスルホン酸ナトリウム107.
63g(0.21モル) 、およびイオン交換水359.64g を混合し
た水溶液を10%苛性ソーダでpH4.5 に調整し、さらに溶
液の温度を20℃に調節した。15分間窒素ガスを吹き込ん
で系内を置換した後、撹拌しながら10%過硫酸アンモニ
ウム水溶液と10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液とを投入
して重合を開始した。内温は75℃まで上昇した。その後
2時間撹拌を続け、得られたアニオン性アクリルアミド
系重合体の重量平均分子量を昭和電工社製のGPCカラ
ム(Shodex OHpak KB-80M*2) を用いて測定したところ、
26,700であった。これを重合体Eとする。次いで重合体
C溶液150.0g (0.39モル (モノマー単位))を撹拌機、還
流冷却器、温度計を備えた1lの4つ口フラスコに入れ
て50℃に昇温し、撹拌しながら40%苛性ソーダ水溶液5
4.6g(0.55モル) と12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液 162.
6g(0.27モル)を同時に加えると直ちに反応が始まり、20
秒後に反応液の温度は72℃まで上昇した。反応液のカチ
オン価を調べたところ5.6meq./g 、アニオン価は2.2me
q./g であった。これを重合体E−1とする。Example 9 In a 1 L stainless (SUS304) Dewar bottle equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen gas inlet tube, 40% acrylamide 332.
73 g (1.87 mol), 25% sodium vinyl sulfonate 107.
An aqueous solution prepared by mixing 63 g (0.21 mol) and 359.64 g of ion-exchanged water was adjusted to pH 4.5 with 10% sodium hydroxide, and the temperature of the solution was adjusted to 20 ° C. After purging the system by blowing nitrogen gas for 15 minutes, 10% ammonium persulfate aqueous solution and 10% sodium bisulfite aqueous solution were charged with stirring to initiate polymerization. The internal temperature rose to 75 ° C. afterwards
Stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained anionic acrylamide polymer was measured using a GPC column (Shodex OHpak KB-80M * 2) manufactured by Showa Denko.
It was 26,700. This is referred to as polymer E. Next, 150.0 g of polymer C solution (0.39 mol (monomer unit)) was placed in a 1-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, heated to 50 ° C., and stirred with 40% caustic soda. Aqueous solution 5
4.6 g (0.55 mol) and 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution 162.
The reaction started immediately when 6 g (0.27 mol) was added at the same time.
After a second, the temperature of the reaction solution rose to 72 ° C. The cation value of the reaction solution was 5.6 meq./g and the anion value was 2.2 me.
It was q./g. This is designated as Polymer E-1.
【0038】比較例3 重合体C150.0gに対して、40%苛性ソーダ水溶液 0.42g
(4.2ミリモル) 、12.5%次亜塩素酸ソーダ水溶液を 1.2
5g(2.1ミリモル) 、に変更した以外は実施例5と同様の
方法で反応を行った。これを重合体C−4とする。この
反応液のカチオン価を測定すると0.1meq./g 以下であっ
た。Comparative Example 3 0.42 g of 40% caustic soda aqueous solution based on 150.0 g of polymer C
(4.2 mmol), 12.5% sodium hypochlorite aqueous solution 1.2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 5 except that the amount was changed to 5 g (2.1 mmol). This is designated as Polymer C-4. The cation value of this reaction solution was 0.1 meq./g or less.
【0039】比較例4 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた1lのガラス
製セパラブルフラスコに、40%アクリルアミド 318.7g
(1.79モル) 、80%アクリル酸40.4g(0.45モル)および
イオン交換水174.3gを混合した水溶液を10%苛性ソーダ
水溶液でpH4.5 に調整、溶液の温度を15℃に調節した。
15分間窒素ガスを吹き込んで置換した後、撹拌しながら
10%過硫酸アンモニウム水溶液と10% 亜硫酸水素ナトリ
ウム水溶液とを投入して空冷下重合を開始した。内温は
88℃まで上昇した。その後 2時間撹拌を続け、得られた
アクリルアミド系重合体の重量平均分子量を昭和電工社
製のGPCカラム(Shodex OHpak KB-80M*2) を用いて測
定したところ、17,800であった。これを重合体Fとす
る。アニオン価は2.8meq./g であった。Comparative Example 4 318.7 g of 40% acrylamide was placed in a 1 liter glass separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen gas introducing tube.
(1.79 mol), 40.4 g (0.45 mol) of 80% acrylic acid and 174.3 g of ion-exchanged water were mixed to adjust the pH to 4.5 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution, and the temperature of the solution was adjusted to 15 ° C.
Blow nitrogen gas for 15 minutes to replace it, then stir it while stirring.
A 10% aqueous solution of ammonium persulfate and a 10% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were added to initiate polymerization under air cooling. The internal temperature is
It rose to 88 ° C. Then, stirring was continued for 2 hours, and the weight average molecular weight of the obtained acrylamide polymer was measured by using a GPC column (Shodex OHpak KB-80M * 2) manufactured by Showa Denko KK, and it was 17,800. This is designated as Polymer F. The anion value was 2.8 meq./g.
【0040】実施例および比較例で得られたアクリルア
ミド系重合体についてセメント減水剤としての性能をJI
S-R-5201の方法に従って試験した。すなわち、普通ポル
トランドセメント1kgに、セメントに対して固形分で7.
5 、5.0 、2.5 、 1.25gのアクリルアミド系重合体を含
む水260gを加え、モルタルミキサーで3分間撹拌した後
セメントのフロー値を測定した。表3にアクリルアミド
系重合体の組成とフロー値を示した。重合体無添加の場
合のセメントペーストのフロー値は144 だった。The acrylamide polymers obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated for their performance as a cement water reducing agent by JI.
Tested according to the method of SR-5201. That is, in 1 kg of ordinary Portland cement, the solid content of the cement is 7.
260 g of water containing 5, 5.0, 2.5, and 1.25 g of acrylamide polymer was added, and the mixture was stirred with a mortar mixer for 3 minutes, and then the flow value of cement was measured. Table 3 shows the composition and flow value of the acrylamide polymer. The flow value of the cement paste when the polymer was not added was 144.
【0041】[0041]
【表2】 [Table 2]
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明の(メタ)アクリルアミド系重合
体のホフマン分解反応物は、従来知られていたアニオン
性モノマーを単に共重合した(メタ)アクリルアミド共
重合体に比べてセメント減水性能を大きく向上させるこ
とができる。さらに、アニオン性モノマーを共重合した
(メタ)アクリルアミド系重合体を使用すると、ホフマ
ン分解反応によりもたらされる効果を著しく高めること
ができる。ホフマン分解反応で導入される第1級アミノ
基は酸性水溶液中でカチオン性を示す官能基であり、凝
集剤や製紙用添加剤への応用例は多数あったが、セメン
ト減水剤としてはこのような官能基を利用する考えは従
来なかった。その作用については不明であるが、本発明
によりアクリルアミド系の減水剤の能力を大幅に向上さ
れることができことが明らかになり、今後広く利用され
ることが期待される。INDUSTRIAL APPLICABILITY The Hoffman decomposition reaction product of the (meth) acrylamide-based polymer of the present invention has a larger cement water-reducing performance than the conventionally known (meth) acrylamide copolymer obtained by simply copolymerizing an anionic monomer. Can be improved. Furthermore, the use of a (meth) acrylamide-based polymer in which an anionic monomer is copolymerized can remarkably enhance the effect produced by the Hoffman decomposition reaction. The primary amino group introduced by the Hoffmann decomposition reaction is a functional group that exhibits a cationic property in an acidic aqueous solution, and although there were many examples of application to a flocculant and an additive for papermaking, such a cement water reducing agent is Conventionally, there was no idea of utilizing such a functional group. Although its action is unknown, it has been clarified that the ability of the acrylamide-based water reducing agent can be greatly improved by the present invention, and it is expected to be widely used in the future.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 敦 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 荒関 正一 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Atsushi Ito 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. (72) Shoichi Araseki 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama, Kanagawa Mitsui Toatsu Inside Chemical Co., Ltd.
Claims (4)
範囲にあるα, β−不飽和カルボン酸アミドの重合体
に、pH10以上のアルカリ性条件下でカルボン酸アミド基
に対して10〜 100モル%の次亜ハロゲン酸(塩)を反応
させて得られる両性の重合体を有効成分とするセメント
用混和剤。1. A polymer of α, β-unsaturated carboxylic acid amide having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 1,000,000 is added in an amount of 10 to 100 mol% based on the carboxylic acid amide group under alkaline conditions of pH 10 or more. An admixture for cement containing an amphoteric polymer obtained by reacting hypohalous acid (salt) as an active ingredient.
範囲にある、α, β−不飽和カルボン酸アミド99.9〜20
モル%と α, β−不飽和モノカルボン酸(塩)、α,
β−不飽和ジカルボン酸(塩)、α, β−不飽和スルホ
ン酸(塩)の中から選ばれる一種以上のアニオン性モノ
マー0.1 〜80モル% を重合して得られるアクリルアミド系
重合体に、pH10以上のアルカリ性条件下でカルボン酸ア
ミド基に対して1〜 100モル%の次亜ハロゲン酸(塩)
を反応させて得られる両性の重合体を有効成分とするセ
メント用混和剤。2. An α, β-unsaturated carboxylic acid amide having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 1,000,000 99.9 to 20.
Mol% and α, β-unsaturated monocarboxylic acid (salt), α,
An acrylamide polymer obtained by polymerizing 0.1 to 80 mol% of one or more anionic monomer selected from β-unsaturated dicarboxylic acid (salt) and α, β-unsaturated sulfonic acid (salt) is used. Under the above alkaline conditions, 1 to 100 mol% of hypohalous acid (salt) based on carboxylic acid amide group
An admixture for cement containing as an active ingredient an amphoteric polymer obtained by reacting.
リルアミドまたはメタアクリルアミドである請求項1ま
たは2記載のセメント用混和剤。3. The cement admixture according to claim 1, wherein the α, β-unsaturated carboxylic acid amide is acrylamide or methacrylamide.
剤とセメントを主成分としてなるセメント組成物。4. A cement composition comprising a cement admixture according to claim 1, 2 or 3 and cement as main components.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26268294A JPH07196354A (en) | 1993-11-24 | 1994-10-26 | Admixture for cement |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29300793 | 1993-11-24 | ||
JP29300693 | 1993-11-24 | ||
JP5-293007 | 1993-11-24 | ||
JP5-293006 | 1993-11-24 | ||
JP26268294A JPH07196354A (en) | 1993-11-24 | 1994-10-26 | Admixture for cement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07196354A true JPH07196354A (en) | 1995-08-01 |
Family
ID=27335152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26268294A Pending JPH07196354A (en) | 1993-11-24 | 1994-10-26 | Admixture for cement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07196354A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114920509A (en) * | 2022-04-02 | 2022-08-19 | 北京马普新材料有限公司 | Method for resisting negative effects of flocculating agent in machine-made sand and application |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP26268294A patent/JPH07196354A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114920509A (en) * | 2022-04-02 | 2022-08-19 | 北京马普新材料有限公司 | Method for resisting negative effects of flocculating agent in machine-made sand and application |
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