JPH08290948A - セメント用分散剤 - Google Patents
セメント用分散剤Info
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- JPH08290948A JPH08290948A JP7116444A JP11644495A JPH08290948A JP H08290948 A JPH08290948 A JP H08290948A JP 7116444 A JP7116444 A JP 7116444A JP 11644495 A JP11644495 A JP 11644495A JP H08290948 A JPH08290948 A JP H08290948A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2688—Copolymers containing at least three different monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
- C04B2103/408—Dispersants
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、セメント配合物に、なかでも水／結
合材比を極度に抑えたセメント配合物であってもこれに
高い流動性を与え、同時に所期の強度を有し且つ乾燥収
縮の小さい硬化体を得ることができる、セメント用分散
剤を提供するものである。 【構成】本発明は、特定の７種のビニル単量体を所定割
合で共重合した、したがってそれぞれ所定割合の特定の
７種のビニル単量体単位から構成された水溶性ビニル共
重合体から成ることを特徴としている。
合材比を極度に抑えたセメント配合物であってもこれに
高い流動性を与え、同時に所期の強度を有し且つ乾燥収
縮の小さい硬化体を得ることができる、セメント用分散
剤を提供するものである。 【構成】本発明は、特定の７種のビニル単量体を所定割
合で共重合した、したがってそれぞれ所定割合の特定の
７種のビニル単量体単位から構成された水溶性ビニル共
重合体から成ることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセメント用分散剤に関
し、更に詳しくは水／結合材比を極度に抑えたセメント
配合物を調製する場合であっても、かかるセメント配合
物に充分な流動性を与えることができ、同時に所期の強
度を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得ることができ
るセメント用分散剤に関する。
し、更に詳しくは水／結合材比を極度に抑えたセメント
配合物を調製する場合であっても、かかるセメント配合
物に充分な流動性を与えることができ、同時に所期の強
度を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得ることができ
るセメント用分散剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント用分散剤として、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩や水溶性ビニル共
重合体等が使用されている。ところが、これら従来のセ
メント用分散剤を用いてセメント配合物を調製する場
合、なかでも高強度の硬化体を得るために水／結合材比
を抑えたセメント配合物を調製する場合には特に、ナフ
タレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩ではかかるセメ
ント配合物に流動性を与えることができない。また水溶
性ビニル共重合体（例えば特公昭５９−１８３３８、特
開平１−２２６７５７、特開平３−９３６６０）ではか
かるセメント配合物に充分な流動性を与えることができ
ず、与えた流動性の経時的低下も大きい。水／結合材比
を抑えたセメント配合物に充分な流動性を与えることが
できるセメント分散材として、改良された水溶性ビニル
共重合体（特開平６−２０６７５０）も提案されている
が、このセメント分散剤でも、これを用いて超高強度の
硬化体を得るために水／結合材比を極度に抑えたセメン
ト配合物を調製する場合は特に、かかるセメント配合物
に充分な流動性を与えることができず、また所期の強度
を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得ることができな
い。
レンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩や水溶性ビニル共
重合体等が使用されている。ところが、これら従来のセ
メント用分散剤を用いてセメント配合物を調製する場
合、なかでも高強度の硬化体を得るために水／結合材比
を抑えたセメント配合物を調製する場合には特に、ナフ
タレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩ではかかるセメ
ント配合物に流動性を与えることができない。また水溶
性ビニル共重合体（例えば特公昭５９−１８３３８、特
開平１−２２６７５７、特開平３−９３６６０）ではか
かるセメント配合物に充分な流動性を与えることができ
ず、与えた流動性の経時的低下も大きい。水／結合材比
を抑えたセメント配合物に充分な流動性を与えることが
できるセメント分散材として、改良された水溶性ビニル
共重合体（特開平６−２０６７５０）も提案されている
が、このセメント分散剤でも、これを用いて超高強度の
硬化体を得るために水／結合材比を極度に抑えたセメン
ト配合物を調製する場合は特に、かかるセメント配合物
に充分な流動性を与えることができず、また所期の強度
を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得ることができな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のセメント用分散剤では、これらを用
いてセメント配合物を調製する場合、なかでも水／結合
材比を極度に抑えたセメント配合物を調製する場合は特
に、かかるセメント配合物に充分な流動性を与えること
ができず、また所期の強度を有し且つ乾燥収縮の小さい
硬化体を得ることができない点である。
する課題は、従来のセメント用分散剤では、これらを用
いてセメント配合物を調製する場合、なかでも水／結合
材比を極度に抑えたセメント配合物を調製する場合は特
に、かかるセメント配合物に充分な流動性を与えること
ができず、また所期の強度を有し且つ乾燥収縮の小さい
硬化体を得ることができない点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記の課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定のビ
ニル単量体を所定割合で共重合した、したがってそれぞ
れ所定割合の特定のビニル単量体単位から構成された水
溶性ビニル共重合体がセメント分散剤として正しく好適
であることを見出した。
上記の課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定のビ
ニル単量体を所定割合で共重合した、したがってそれぞ
れ所定割合の特定のビニル単量体単位から構成された水
溶性ビニル共重合体がセメント分散剤として正しく好適
であることを見出した。
【０００５】すなわち本発明は、下記の式１で示される
構成単位Ａ、下記の式２で示される構成単位Ｂ、下記の
式３で示される構成単位Ｃ、下記の式４で示される構成
単位Ｄ、下記の式５で示される構成単位Ｅ、下記の式６
で示される構成単位Ｆ及び下記の式７で示される構成単
位Ｇから成る水溶性ビニル共重合体であって、全構成単
位中、構成単位Ａと構成単位Ｂとの合計量が２５〜４５
重量％、構成単位Ｂと構成単位Ｃとの合計量が２５〜５
０重量％、構成単位Ｄと構成単位Ｅとの合計量が５〜２
５重量％及び残部が構成単位Ｆと構成単位Ｇとであり、
且つ構成単位Ｂ／構成単位Ａの比率が１５／８５〜４０
／６０（重量比）、構成単位Ｃ／構成単位Ｂの比率が６
４／３６〜８５／１５（重量比）及び構成単位Ｅ／構成
単位Ｄの比率が２５／７５〜７５／２５（重量比）であ
る水溶性ビニル共重合体から成ることを特徴とするセメ
ント用分散剤に係る。
構成単位Ａ、下記の式２で示される構成単位Ｂ、下記の
式３で示される構成単位Ｃ、下記の式４で示される構成
単位Ｄ、下記の式５で示される構成単位Ｅ、下記の式６
で示される構成単位Ｆ及び下記の式７で示される構成単
位Ｇから成る水溶性ビニル共重合体であって、全構成単
位中、構成単位Ａと構成単位Ｂとの合計量が２５〜４５
重量％、構成単位Ｂと構成単位Ｃとの合計量が２５〜５
０重量％、構成単位Ｄと構成単位Ｅとの合計量が５〜２
５重量％及び残部が構成単位Ｆと構成単位Ｇとであり、
且つ構成単位Ｂ／構成単位Ａの比率が１５／８５〜４０
／６０（重量比）、構成単位Ｃ／構成単位Ｂの比率が６
４／３６〜８５／１５（重量比）及び構成単位Ｅ／構成
単位Ｄの比率が２５／７５〜７５／２５（重量比）であ
る水溶性ビニル共重合体から成ることを特徴とするセメ
ント用分散剤に係る。
【０００６】
【式１】
【式２】
【式３】
【式４】
【式５】
【式６】
【式７】
【０００７】（式１〜式７において、 Ｒ1，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5：Ｈ又はＣＨ3 Ｒ2：Ｃ6Ｈ5又はＣ6Ｈ5ＣＨ2 Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3：アルカリ金属、アルカリ土類金属及び
有機アミンから選ばれるカチオン基 ｐ：１０〜３０の整数 ｑ：７〜５０の整数 ｒ：１〜２０の整数）
有機アミンから選ばれるカチオン基 ｐ：１０〜３０の整数 ｑ：７〜５０の整数 ｒ：１〜２０の整数）
【０００８】本発明のセメント分散剤である水溶性ビニ
ル共重合体は、その構成単位として、前記した式１〜式
７で示される構成単位Ａ〜構成単位Ｇを有するものであ
る。これらの構成単位Ａ〜構成単位Ｇはそれぞれ相当す
るビニル単量体を共重合することによって形成される。
ル共重合体は、その構成単位として、前記した式１〜式
７で示される構成単位Ａ〜構成単位Ｇを有するものであ
る。これらの構成単位Ａ〜構成単位Ｇはそれぞれ相当す
るビニル単量体を共重合することによって形成される。
【０００９】式１で示される構成単位Ａを形成すること
となるビニル単量体には、１）メタクリル酸のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩及び有機アミン塩、２）ク
ロトン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及び有
機アミン塩がある。なかでもメタクリル酸のナトリウム
やカリウム等のアルカリ金属塩及びクロトン酸のナトリ
ウムやカリウム等のアルカリ金属塩が好ましい。
となるビニル単量体には、１）メタクリル酸のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩及び有機アミン塩、２）ク
ロトン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及び有
機アミン塩がある。なかでもメタクリル酸のナトリウム
やカリウム等のアルカリ金属塩及びクロトン酸のナトリ
ウムやカリウム等のアルカリ金属塩が好ましい。
【００１０】式２で示される構成単位Ｂを形成すること
となるビニル単量体には、オキシエチレン単位の繰り返
し数が１０〜３０であるメトキシポリエトキシエチルメ
タクリレートがある。なかでもオキシエチレン単位の繰
り返し数が１５〜２５のものが好ましい。
となるビニル単量体には、オキシエチレン単位の繰り返
し数が１０〜３０であるメトキシポリエトキシエチルメ
タクリレートがある。なかでもオキシエチレン単位の繰
り返し数が１５〜２５のものが好ましい。
【００１１】式３で示される構成単位Ｃを形成すること
となるビニル単量体には、いずれもオキシエチレン単位
の繰り返し数が７〜５０である、１）フェノキシポリエ
トキシエチルメタクリレート、２）フェニルメトキシポ
リエトキシエチルメタクリレートがある。なかでもオキ
シエチレン単位の繰り返し数が１０〜４０のものが好ま
しい。
となるビニル単量体には、いずれもオキシエチレン単位
の繰り返し数が７〜５０である、１）フェノキシポリエ
トキシエチルメタクリレート、２）フェニルメトキシポ
リエトキシエチルメタクリレートがある。なかでもオキ
シエチレン単位の繰り返し数が１０〜４０のものが好ま
しい。
【００１２】式４で示される構成単位Ｄを形成すること
となるビニル単量体には、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及び有機アミン塩があ
る。なかでもメタリルスルホン酸のナトリウムやカリウ
ム等のアルカリ金属塩が好ましい。
となるビニル単量体には、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及び有機アミン塩があ
る。なかでもメタリルスルホン酸のナトリウムやカリウ
ム等のアルカリ金属塩が好ましい。
【００１３】式５で示される構成単位Ｅを形成すること
となるビニル単量体には、Ｐ−メタリルオキシベンゼン
スルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及び
有機アミン塩がある。なかでもＰ−メタリルオキシベン
ゼンスルホン酸のナトリウムやカリウム等のアルカリ金
属塩が好ましい。
となるビニル単量体には、Ｐ−メタリルオキシベンゼン
スルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及び
有機アミン塩がある。なかでもＰ−メタリルオキシベン
ゼンスルホン酸のナトリウムやカリウム等のアルカリ金
属塩が好ましい。
【００１４】式６で示される構成単位Ｆを形成すること
となるビニル単量体には、いずれもオキシエチレン単位
の繰り返し数が１〜２０である、１）ポリエチレングリ
コールモノアリルエーテル、２）ポリエチレングリコー
ルモノメタリルエーテル、３）メトキシポリエトキシエ
チルアリルエーテル、４）メトキシポリエトキシエチル
メタリルエーテルがある。なかでも、いずれもオキシエ
チレン単位の繰り返し数が５〜１０である、ポリエチレ
ングリコールモノアリルエーテル及びポリエチレングリ
コールモノメタリルエーテルが好ましい。
となるビニル単量体には、いずれもオキシエチレン単位
の繰り返し数が１〜２０である、１）ポリエチレングリ
コールモノアリルエーテル、２）ポリエチレングリコー
ルモノメタリルエーテル、３）メトキシポリエトキシエ
チルアリルエーテル、４）メトキシポリエトキシエチル
メタリルエーテルがある。なかでも、いずれもオキシエ
チレン単位の繰り返し数が５〜１０である、ポリエチレ
ングリコールモノアリルエーテル及びポリエチレングリ
コールモノメタリルエーテルが好ましい。
【００１５】式７で示される構成単位Ｇを形成すること
となるビニル単量体には、メチルアクリレート及びメチ
ルメタクリレートがある。
となるビニル単量体には、メチルアクリレート及びメチ
ルメタクリレートがある。
【００１６】本発明のセメント分散剤である水溶性ビニ
ル共重合体は以上説明したような構成単位Ａ、構成単位
Ｂ、構成単位Ｃ、構成単位Ｄ、構成単位Ｅ、構成単位Ｆ
及び構成単位Ｇから成るものであって、これらの全構成
単位中、構成単位Ａと構成単位Ｂとの合計量が２５〜４
５重量％、好ましくは３０〜４０重量％、構成単位Ｂと
構成単位Ｃとの合計量が２５〜５０重量％、好ましくは
３０〜４５重量％、構成単位Ｄと構成単位Ｅとの合計量
が５〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％、及び残
部が構成単位Ｆと構成単位Ｇとであるものである。
ル共重合体は以上説明したような構成単位Ａ、構成単位
Ｂ、構成単位Ｃ、構成単位Ｄ、構成単位Ｅ、構成単位Ｆ
及び構成単位Ｇから成るものであって、これらの全構成
単位中、構成単位Ａと構成単位Ｂとの合計量が２５〜４
５重量％、好ましくは３０〜４０重量％、構成単位Ｂと
構成単位Ｃとの合計量が２５〜５０重量％、好ましくは
３０〜４５重量％、構成単位Ｄと構成単位Ｅとの合計量
が５〜２５重量％、好ましくは５〜２０重量％、及び残
部が構成単位Ｆと構成単位Ｇとであるものである。
【００１７】また本発明のセメント分散剤である水溶性
ビニル共重合体は、構成単位Ｂ／構成単位Ａの比率が１
５／８５〜４０／６０（重量比）、好ましくは１５／８
５〜３５／６５（重量比）、構成単位Ｃ／構成単位Ｂの
比率が６４／３６〜８５／１５（重量比）、好ましくは
７０／３０〜８５／１５（重量比）及び構成単位Ｅ／構
成単位Ｄの比率が２５／７５〜７５／２５（重量比）、
好ましくは４０／６０〜７５／２５（重量比）であるも
のである。
ビニル共重合体は、構成単位Ｂ／構成単位Ａの比率が１
５／８５〜４０／６０（重量比）、好ましくは１５／８
５〜３５／６５（重量比）、構成単位Ｃ／構成単位Ｂの
比率が６４／３６〜８５／１５（重量比）、好ましくは
７０／３０〜８５／１５（重量比）及び構成単位Ｅ／構
成単位Ｄの比率が２５／７５〜７５／２５（重量比）、
好ましくは４０／６０〜７５／２５（重量比）であるも
のである。
【００１８】水溶性ビニル共重合体の各構成単位のなか
では、構成単位Ｂと構成単位Ｃとが類似構造を有し、ま
た構成単位Ｄと構成単位Ｅとが類似構造を有する。類似
構造を有するこれらの構成単位において、芳香族基を有
する構成単位と芳香族基を有しない構成単位との比率が
本発明のセメント分散剤の作用効果に大きく影響する。
他の条件を充足することを前提として、芳香族基を有す
る構成単位Ｃ／芳香族基を有しない構成単位Ｂの比率及
び芳香族基を有する構成単位Ｅ／芳香族基を有しない構
成単位Ｄの比率が前記した範囲内にあれば、超高強度の
硬化体を得るために水／結合材比を２５％以下に抑えた
セメント配合物を調製する場合であっても、かかるセメ
ント配合物に優れた流動性を与えることができ、また所
期の超高強度を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得る
ことができる。
では、構成単位Ｂと構成単位Ｃとが類似構造を有し、ま
た構成単位Ｄと構成単位Ｅとが類似構造を有する。類似
構造を有するこれらの構成単位において、芳香族基を有
する構成単位と芳香族基を有しない構成単位との比率が
本発明のセメント分散剤の作用効果に大きく影響する。
他の条件を充足することを前提として、芳香族基を有す
る構成単位Ｃ／芳香族基を有しない構成単位Ｂの比率及
び芳香族基を有する構成単位Ｅ／芳香族基を有しない構
成単位Ｄの比率が前記した範囲内にあれば、超高強度の
硬化体を得るために水／結合材比を２５％以下に抑えた
セメント配合物を調製する場合であっても、かかるセメ
ント配合物に優れた流動性を与えることができ、また所
期の超高強度を有し且つ乾燥収縮の小さい硬化体を得る
ことができる。
【００１９】本発明における水溶性ビニル共重合体は、
ラジカル開始剤の存在下に、構成単位Ａ〜構成単位Ｇを
形成することとなる前記したようなビニル単量体を所定
の共重合比率となるようにラジカル共重合することによ
り得られる。共重合方法としては、水又は水と水溶性有
機溶媒との混合溶媒を用いた水系溶液重合により行なう
ことが重要である。より具体的には、先ず、各ビニル単
量体を水に溶解し、各ビニル単量体を合計量として１０
〜４５重量％含む水溶液を調製する。次に、窒素ガス雰
囲気下において、該水溶液にラジカル開始剤を加え、５
０〜７０℃で５〜８時間ラジカル共重合反応させて、水
溶性ビニル共重合体を得ることができる。この際、用い
るラジカル開始剤としては、共重合反応温度下において
分解し、ラジカル発生するものであればその種類は特に
制限されないが、水溶性のラジカル開始剤を用いるのが
好ましい。かかる水溶性のラジカル開始剤としては、過
硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸
化水素、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二
塩酸塩等が挙げられる。これらは、亜硫酸塩やＬ−アス
コルビン酸の如き還元性物質更にはアミン等と組み合わ
せ、レドックス開始剤として用いることもできる。
ラジカル開始剤の存在下に、構成単位Ａ〜構成単位Ｇを
形成することとなる前記したようなビニル単量体を所定
の共重合比率となるようにラジカル共重合することによ
り得られる。共重合方法としては、水又は水と水溶性有
機溶媒との混合溶媒を用いた水系溶液重合により行なう
ことが重要である。より具体的には、先ず、各ビニル単
量体を水に溶解し、各ビニル単量体を合計量として１０
〜４５重量％含む水溶液を調製する。次に、窒素ガス雰
囲気下において、該水溶液にラジカル開始剤を加え、５
０〜７０℃で５〜８時間ラジカル共重合反応させて、水
溶性ビニル共重合体を得ることができる。この際、用い
るラジカル開始剤としては、共重合反応温度下において
分解し、ラジカル発生するものであればその種類は特に
制限されないが、水溶性のラジカル開始剤を用いるのが
好ましい。かかる水溶性のラジカル開始剤としては、過
硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸
化水素、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二
塩酸塩等が挙げられる。これらは、亜硫酸塩やＬ−アス
コルビン酸の如き還元性物質更にはアミン等と組み合わ
せ、レドックス開始剤として用いることもできる。
【００２０】かくして得られる水溶性ビニル共重合体と
しては、これをセメント分散剤として用いた場合のセメ
ント配合物に与える流動性及び得られる硬化体の強度等
その効果の発現の点で、数平均分子量２０００〜２００
００（ＧＰＣ法、プルラン換算）の範囲のものが好まし
く、３０００〜１５０００の範囲のものが更に好まし
い。
しては、これをセメント分散剤として用いた場合のセメ
ント配合物に与える流動性及び得られる硬化体の強度等
その効果の発現の点で、数平均分子量２０００〜２００
００（ＧＰＣ法、プルラン換算）の範囲のものが好まし
く、３０００〜１５０００の範囲のものが更に好まし
い。
【００２１】本発明のセメント用分散剤は以上説明した
ような水溶性ビニル共重合体から成るものであるが、そ
の使用に際しては、合目的的に他の剤を併用することも
できる。かかる他の剤としては、空気連行剤、消泡剤、
防錆剤、防腐剤、防水剤等が挙げられる。またその使用
方法は、セメント配合物の調製時に練り混ぜ水と一緒に
添加する方法、練り混ぜ後のセメント配合物に後添加す
る方法等、いずれでも良い。
ような水溶性ビニル共重合体から成るものであるが、そ
の使用に際しては、合目的的に他の剤を併用することも
できる。かかる他の剤としては、空気連行剤、消泡剤、
防錆剤、防腐剤、防水剤等が挙げられる。またその使用
方法は、セメント配合物の調製時に練り混ぜ水と一緒に
添加する方法、練り混ぜ後のセメント配合物に後添加す
る方法等、いずれでも良い。
【００２２】本発明のセメント用分散剤は、セメント又
はセメントと微粉末混和材料との組み合わせから成る結
合材を用いて調製されるモルタルやコンクリートに使用
することができる。セメントとしては、普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルト
ランドセメント等の各種ポルトランドセメント、更には
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、また微粉末混和材
料としてはシリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フライ
アッシュ等が挙げられる。本発明のセメント用分散剤の
使用量は通常、セメントまたはセメントと微粉末混和材
料とから成る結合材に対し、固形分換算で０．１〜２．
５重量％の範囲で使用される。本発明のセメント用分散
剤は、セメント配合物中の結合材成分として特にシリカ
ヒュームを混合して用いる場合に、水／結合材比の小さ
い超減水領域でも高い流動性を与え、また高い強度の硬
化体を得ることができるという特長を有する。
はセメントと微粉末混和材料との組み合わせから成る結
合材を用いて調製されるモルタルやコンクリートに使用
することができる。セメントとしては、普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルト
ランドセメント等の各種ポルトランドセメント、更には
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、また微粉末混和材
料としてはシリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フライ
アッシュ等が挙げられる。本発明のセメント用分散剤の
使用量は通常、セメントまたはセメントと微粉末混和材
料とから成る結合材に対し、固形分換算で０．１〜２．
５重量％の範囲で使用される。本発明のセメント用分散
剤は、セメント配合物中の結合材成分として特にシリカ
ヒュームを混合して用いる場合に、水／結合材比の小さ
い超減水領域でも高い流動性を与え、また高い強度の硬
化体を得ることができるという特長を有する。
【００２３】本発明のセメント用分散剤を、結合材単位
量が６００〜９００kg／ｍ3、特に７００〜８５０kg／
ｍ3であり、且つ水／結合材比（重量比）が１２〜２５
％、特に１５〜２０％という高度に減水されたセメント
配合物に対して適用すると、かかるセメント配合物に高
い流動性を与えると共に与えた流動性の経時的低下を小
さくすることができ、また圧縮強度が１４００kgf／cm2
を超えるような超高強度の硬化体を得ることができる。
量が６００〜９００kg／ｍ3、特に７００〜８５０kg／
ｍ3であり、且つ水／結合材比（重量比）が１２〜２５
％、特に１５〜２０％という高度に減水されたセメント
配合物に対して適用すると、かかるセメント配合物に高
い流動性を与えると共に与えた流動性の経時的低下を小
さくすることができ、また圧縮強度が１４００kgf／cm2
を超えるような超高強度の硬化体を得ることができる。
【００２４】以下、本発明の構成及び効果をより一層具
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。尚、以下の実施例
等において、部は重量部を、また％は空気量を除き重量
％を意味する。
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。尚、以下の実施例
等において、部は重量部を、また％は空気量を除き重量
％を意味する。
【００２５】
【実施例】試験区分１（セメント分散剤としての水溶性
ビニル共重合体の合成） ・実施例１ メタクリル酸８０部（０．９３０モル）、メトキシポリ
エトキシエチル（ｎ＝２３、ｎはオキシエチレン単位の
繰り返し数、以下同じ）メタクリレート４０部（０．０
３６モル）、フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２
０）メタクリレート１２０部（０．１１５モル）、メタ
リルスルホン酸ナトリウム３０部（０．１９０モル）、
Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム２０
部（０．０８０モル）、ポリエチレングリコール（ｎ＝
８）モノアリルエーテル６０部（０．１４８モル）、メ
チルアクリレート３２部（０．３７２モル）及びイオン
交換水４００部を反応容器に仕込み、撹拌しながら溶解
した。続いて３０％の水酸化ナトリウム水溶液１２４部
を投入してメタクリル酸を中和し、反応系のｐＨを８．
５に調整した。次に反応系の温度を温水浴にて６０℃に
保ち、反応系内を窒素置換した後、重合開始剤として過
硫酸アンモニウムの２０％水溶液４０部を投入して重合
を開始し、４時間反応した後、更に過硫酸アンモニウム
の２０％水溶液２０部を投入し、３時間反応を継続して
重合を完結した。そして酸性分解物を中和するため、３
０％水酸化ナトリウム水溶液５部を投入し、完全中和し
て生成物を得た。得られた生成物の未反応モノマーを除
くため、生成物の一部をエバポレーターで濃縮し、石油
エーテル中に沈殿して濾別した後，真空乾燥して精製し
た水溶性ビニル共重合体Ｐ−１を得た。
ビニル共重合体の合成） ・実施例１ メタクリル酸８０部（０．９３０モル）、メトキシポリ
エトキシエチル（ｎ＝２３、ｎはオキシエチレン単位の
繰り返し数、以下同じ）メタクリレート４０部（０．０
３６モル）、フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２
０）メタクリレート１２０部（０．１１５モル）、メタ
リルスルホン酸ナトリウム３０部（０．１９０モル）、
Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム２０
部（０．０８０モル）、ポリエチレングリコール（ｎ＝
８）モノアリルエーテル６０部（０．１４８モル）、メ
チルアクリレート３２部（０．３７２モル）及びイオン
交換水４００部を反応容器に仕込み、撹拌しながら溶解
した。続いて３０％の水酸化ナトリウム水溶液１２４部
を投入してメタクリル酸を中和し、反応系のｐＨを８．
５に調整した。次に反応系の温度を温水浴にて６０℃に
保ち、反応系内を窒素置換した後、重合開始剤として過
硫酸アンモニウムの２０％水溶液４０部を投入して重合
を開始し、４時間反応した後、更に過硫酸アンモニウム
の２０％水溶液２０部を投入し、３時間反応を継続して
重合を完結した。そして酸性分解物を中和するため、３
０％水酸化ナトリウム水溶液５部を投入し、完全中和し
て生成物を得た。得られた生成物の未反応モノマーを除
くため、生成物の一部をエバポレーターで濃縮し、石油
エーテル中に沈殿して濾別した後，真空乾燥して精製し
た水溶性ビニル共重合体Ｐ−１を得た。
【００２６】水溶性ビニル共重合体Ｐ−１をＵＶ吸収、
ＮＭＲ、原子吸光、熱分解ガスクロマトグラフィ、元素
分析、ＧＰＣ、滴定等で分析したところ、カルボキシル
価１６３、元素分析によるイオウ含有量２．０６％、Ｕ
Ｖ吸光度によるＰ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸
ナトリウムの含有比率５．０％、フェノキシポリエトキ
シエチル（ｎ＝２０）メタクリレートの含有比率３０％
であり、またＮＭＲ、熱分解ガスクロマトグラフィ、Ｇ
ＰＣ分析の結果より、メタクリル酸ナトリウム／メトキ
シポリエトキシエチル（ｎ＝２３）メタクリレート／フ
ェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２０）メタクリレー
ト／メタリルスルホン酸ナトリウム／Ｐ−メタリルオキ
シベンゼンスルホン酸ナトリウム／ポリエチレングリコ
ール（ｎ＝８）モノアリルエーテル／メチルアクリレー
ト＝２５／１０／３０／７／５／１５／８（重量比）の
比率で構成された水溶性ビニル共重合体であって、数平
均分子量４５００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同
じ）であった。
ＮＭＲ、原子吸光、熱分解ガスクロマトグラフィ、元素
分析、ＧＰＣ、滴定等で分析したところ、カルボキシル
価１６３、元素分析によるイオウ含有量２．０６％、Ｕ
Ｖ吸光度によるＰ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸
ナトリウムの含有比率５．０％、フェノキシポリエトキ
シエチル（ｎ＝２０）メタクリレートの含有比率３０％
であり、またＮＭＲ、熱分解ガスクロマトグラフィ、Ｇ
ＰＣ分析の結果より、メタクリル酸ナトリウム／メトキ
シポリエトキシエチル（ｎ＝２３）メタクリレート／フ
ェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２０）メタクリレー
ト／メタリルスルホン酸ナトリウム／Ｐ−メタリルオキ
シベンゼンスルホン酸ナトリウム／ポリエチレングリコ
ール（ｎ＝８）モノアリルエーテル／メチルアクリレー
ト＝２５／１０／３０／７／５／１５／８（重量比）の
比率で構成された水溶性ビニル共重合体であって、数平
均分子量４５００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同
じ）であった。
【００２７】・実施例２〜５及び比較例１〜１０ 実施例１と同様にして、水溶性ビニル共重合体Ｐ−２〜
Ｐ−５及び水溶性ビニル共重合体Ｒ−１〜Ｒ−１０を得
た。各水溶性ビニル共重合体の内容を表１及び表２にま
とめて示した。
Ｐ−５及び水溶性ビニル共重合体Ｒ−１〜Ｒ−１０を得
た。各水溶性ビニル共重合体の内容を表１及び表２にま
とめて示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表１及び表２において、 Ａ−１〜Ｇ−１：それぞれ前記の式１〜式７で示される
構成単位Ａ〜構成単位Ｇに相当する下記のビニル単量体 Ａ−１：メタクリル酸ナトリウム Ａ−２：クロトン酸ナトリウム Ｂ−１：メトキシポリエトキシエチル（ｎ＝２３）メタ
クリレート Ｃ−１：フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２０）メ
タクリレート Ｃ−２：フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝１０）メ
タクリレート Ｃ−３：フェニルメトキシポリエトキシエチル（ｎ＝４
０）メタクリレート Ｄ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム Ｅ−１：Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム Ｆ−１：ポリエチレングリコール（ｎ＝８）モノアリル
エーテル Ｆ−２：ポリエチレングリコール（ｎ＝５）モノアリル
エーテル Ｇ−１：メチルアクリレート 構成単位Ａ相当＋構成単位Ｂ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ａ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｂ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｂ相当＋構成単位Ｃ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｂ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｃ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｄ相当＋構成単位Ｅ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｄ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｅ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｆ相当＋構成単位Ｇ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｆ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｇ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｂ相当／構成単位Ａ相当：構成単位Ｂ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ａ相当のビニル単量体の重量比率 構成単位Ｃ相当／構成単位Ｂ相当：構成単位Ｃ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ｂ相当のビニル単量体の重量比率 構成単位Ｅ相当／構成単位Ｄ相当：構成単位Ｅ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ｄ相当のビニル単量体の重量比率
構成単位Ａ〜構成単位Ｇに相当する下記のビニル単量体 Ａ−１：メタクリル酸ナトリウム Ａ−２：クロトン酸ナトリウム Ｂ−１：メトキシポリエトキシエチル（ｎ＝２３）メタ
クリレート Ｃ−１：フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝２０）メ
タクリレート Ｃ−２：フェノキシポリエトキシエチル（ｎ＝１０）メ
タクリレート Ｃ−３：フェニルメトキシポリエトキシエチル（ｎ＝４
０）メタクリレート Ｄ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム Ｅ−１：Ｐ−メタリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム Ｆ−１：ポリエチレングリコール（ｎ＝８）モノアリル
エーテル Ｆ−２：ポリエチレングリコール（ｎ＝５）モノアリル
エーテル Ｇ−１：メチルアクリレート 構成単位Ａ相当＋構成単位Ｂ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ａ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｂ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｂ相当＋構成単位Ｃ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｂ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｃ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｄ相当＋構成単位Ｅ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｄ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｅ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｆ相当＋構成単位Ｇ相当：各構成単位に相当す
るビニル単量体の全量中に占める構成単位Ｆ相当のビニ
ル単量体と構成単位Ｇ相当のビニル単量体との合計量の
割合（％） 構成単位Ｂ相当／構成単位Ａ相当：構成単位Ｂ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ａ相当のビニル単量体の重量比率 構成単位Ｃ相当／構成単位Ｂ相当：構成単位Ｃ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ｂ相当のビニル単量体の重量比率 構成単位Ｅ相当／構成単位Ｄ相当：構成単位Ｅ相当のビ
ニル単量体／構成単位Ｄ相当のビニル単量体の重量比率
【００３１】試験区分２（コンクリートの調製及び評
価） ・コンクリートの調製 表３に記載した３種の調合条件で、５０リットルのパン
型強制ミキサーに普通ポルトランドセメント、シリカヒ
ューム、細骨材及び粗骨材を順次投入し、目標スランプ
が２５cm、目標空気量が１％となるようにセメント用分
散剤として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体
及び消泡剤｛ポリオキシエチレン（６モル）／ポリオキ
シプロピレン（４０モル）ブロックオレイルエーテル｝
を練り混ぜ水と共に投入して、２０℃で５分間練り混
ぜ、コンクリートを調製した。使用したセメント用分散
剤としての水溶性ビニル共重合体の種類及び添加量は表
４及び表５に示した。
価） ・コンクリートの調製 表３に記載した３種の調合条件で、５０リットルのパン
型強制ミキサーに普通ポルトランドセメント、シリカヒ
ューム、細骨材及び粗骨材を順次投入し、目標スランプ
が２５cm、目標空気量が１％となるようにセメント用分
散剤として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体
及び消泡剤｛ポリオキシエチレン（６モル）／ポリオキ
シプロピレン（４０モル）ブロックオレイルエーテル｝
を練り混ぜ水と共に投入して、２０℃で５分間練り混
ぜ、コンクリートを調製した。使用したセメント用分散
剤としての水溶性ビニル共重合体の種類及び添加量は表
４及び表５に示した。
【００３２】・評価 調製した各コンクリートについて、スランプ、空気量、
凝結時間、材齡７日及び材齡２８日及び材齡９１日後の
圧縮強度、材齢９１日後の乾燥収縮率を、それぞれＪＩ
Ｓ−Ａ１１０１、ＪＩＳ−Ａ１１２８、ＪＩＳ−Ａ６２
０４附属書１、ＪＩＳ−Ａ１１０８、ＪＩＳ−Ａ１１２
９に準拠して測定した。スランプについては、練りまぜ
後、静置状態で６０分経過したものについても測定し
た。結果を表４及び表５に示した。
凝結時間、材齡７日及び材齡２８日及び材齡９１日後の
圧縮強度、材齢９１日後の乾燥収縮率を、それぞれＪＩ
Ｓ−Ａ１１０１、ＪＩＳ−Ａ１１２８、ＪＩＳ−Ａ６２
０４附属書１、ＪＩＳ−Ａ１１０８、ＪＩＳ−Ａ１１２
９に準拠して測定した。スランプについては、練りまぜ
後、静置状態で６０分経過したものについても測定し
た。結果を表４及び表５に示した。
【００３３】
【表３】
【００３４】表３において、 結合材：セメント＋シリカヒューム セメント：普通ポルトランドセメント（比重＝３．１
６） シリカヒューム：エルケム社製のマイクロシリカ９４０
Ｕ（比重＝２．２０） 細骨材：大井川砂（比重＝２．６３、ＦＭ＝２．７１） 粗骨材：段戸産砕石（比重＝２．６１、ＦＭ＝６．６
５）
６） シリカヒューム：エルケム社製のマイクロシリカ９４０
Ｕ（比重＝２．２０） 細骨材：大井川砂（比重＝２．６３、ＦＭ＝２．７１） 粗骨材：段戸産砕石（比重＝２．６１、ＦＭ＝６．６
５）
【００３５】
【表４】
【００３６】
【表５】
【００３７】表４及び表５において、 セメント分散剤の添加量：結合材に対する固形分比率
（％） 消泡剤の添加量：試験Ｎｏ．２１の試験を除き、他の全
ての試験Ｎｏ．の各試験で、結合材に対して０．０１重
量％添加 ＊１：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩 ＊２：スラリー化せず、練り混ぜ不可
（％） 消泡剤の添加量：試験Ｎｏ．２１の試験を除き、他の全
ての試験Ｎｏ．の各試験で、結合材に対して０．０１重
量％添加 ＊１：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩 ＊２：スラリー化せず、練り混ぜ不可
【００３８】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、セメント配合物に、なかでも水／結合材比を極
度に抑えたセメント配合物であってもこれに高い流動性
を与え、同時に所期の強度を有し且つ乾燥収縮の小さい
硬化体を得ることができるという効果がある。
明には、セメント配合物に、なかでも水／結合材比を極
度に抑えたセメント配合物であってもこれに高い流動性
を与え、同時に所期の強度を有し且つ乾燥収縮の小さい
硬化体を得ることができるという効果がある。
Claims (4)
- 【請求項１】 下記の式１で示される構成単位Ａ、下記
の式２で示される構成単位Ｂ、下記の式３で示される構
成単位Ｃ、下記の式４で示される構成単位Ｄ、下記の式
５で示される構成単位Ｅ、下記の式６で示される構成単
位Ｆ及び下記の式７で示される構成単位Ｇから成る水溶
性ビニル共重合体であって、全構成単位中、構成単位Ａ
と構成単位Ｂとの合計量が２５〜４５重量％、構成単位
Ｂと構成単位Ｃとの合計量が２５〜５０重量％、構成単
位Ｄと構成単位Ｅとの合計量が５〜２５重量％及び残部
が構成単位Ｆと構成単位Ｇとであり、且つ構成単位Ｂ／
構成単位Ａの比率が１５／８５〜４０／６０（重量
比）、構成単位Ｃ／構成単位Ｂの比率が６４／３６〜８
５／１５（重量比）及び構成単位Ｅ／構成単位Ｄの比率
が２５／７５〜７５／２５（重量比）である水溶性ビニ
ル共重合体から成ることを特徴とするセメント用分散
剤。 【式１】 【式２】 【式３】 【式４】 【式５】 【式６】 【式７】 （式１〜式７において、 Ｒ1，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5：Ｈ又はＣＨ3 Ｒ2：Ｃ6Ｈ5又はＣ6Ｈ5ＣＨ2 Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3：アルカリ金属、アルカリ土類金属及び
有機アミンから選ばれるカチオン基 ｐ：１０〜３０の整数 ｑ：７〜５０の整数 ｒ：１〜２０の整数） - 【請求項２】 全構成単位中、構成単位Ａと構成単位Ｂ
との合計量が３０〜４０重量％、構成単位Ｂと構成単位
Ｃとの合計量が３０〜４５重量％、構成単位Ｄと構成単
位Ｅとの合計量が５〜２０重量％及び残部が構成単位Ｆ
と構成単位Ｇとであり、且つ構成単位Ｂ／構成単位Ａの
比率が１５／８５〜３５／６５（重量比）、構成単位Ｃ
／構成単位Ｂの比率が７０／３０〜８５／１５（重量
比）及び構成単位Ｅ／構成単位Ｄの比率が４０／６０〜
７５／２５（重量比）である水溶性ビニル共重合体から
成る請求項１記載のセメント用分散剤。 - 【請求項３】 水溶性ビニル共重合体が数平均分子量２
０００〜２００００の範囲のものである請求項１又は２
記載のセメント用分散剤。 - 【請求項４】 セメント又はセメントと微粉末混和材料
との混合物から成る結合材の単位量が６００〜９００kg
／ｍ3であり、且つ水／結合材比が１２％以上で２５％
未満のコンクリートに適用される請求項１、２又は３記
載のセメント用分散剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11644495A JP3559095B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | セメント用分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11644495A JP3559095B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | セメント用分散剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290948A true JPH08290948A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3559095B2 JP3559095B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=14687271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11644495A Expired - Fee Related JP3559095B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | セメント用分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3559095B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1090901A2 (en) | 1999-10-08 | 2001-04-11 | Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha | Method of producing polyetherester monomer and cement dispersants |
| JP2006275732A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 混和剤の分析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06191918A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-07-12 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超高強度水硬性セメント組成物 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP11644495A patent/JP3559095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06191918A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-07-12 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超高強度水硬性セメント組成物 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1090901A2 (en) | 1999-10-08 | 2001-04-11 | Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha | Method of producing polyetherester monomer and cement dispersants |
| EP1955995A1 (en) | 1999-10-08 | 2008-08-13 | Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha | Method of producing polyetherester monomer and cement dispersants |
| JP2006275732A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 混和剤の分析方法 |
| JP4695905B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-06-08 | 住友大阪セメント株式会社 | 分散剤の分析方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3559095B2 (ja) | 2004-08-25 |
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