JPS58151354A - セメント用減水剤及びそれを用いるセメント分散法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明＃ｉ新規なポルトランドセメント用減水剤及びそ
れを使用するセメント分散法に関し、更に詳しくは、カ
ルボン酸基を導入したアミノ−Ｓ　−トリアジンとアル
デヒドの共縮合樹Ｍｊ１ｔたはその誘導体を有効成分と
するポルトランドセメント用減水剤及びそれを用いるポ
ルトランドセメントの分散法に関する。

現在、土木建築用コンクリートやコンクリート二次製品
などほとんど全てのコンクリート製造分野で作業性の同
上や硬化コンクリートの強度及び耐久性を目的としてセ
メント用減水剤が用いられている。

セメント減水剤は、通常、混練水中に１０〜５０チの割
合で凝集しているセメント粒子のフロックを一次粒子に
まで分散させ、コンクリート硬度を上げる効果を発揮す
るので同一ワーカビリティーのコンクリートを得る場合
、無添加の場合に比べ単位水量を減することが出来る。

コンクリートの強度社債用した単位水量に反比例するの
で、良好なセメント減水剤を用いればワーカビリティー
を低下させることなく強度の増進した耐久性に優れたコ
ンクリートを得ることが可能となる。

通常、主として生コンクリートに用いられている一般の
減水剤は１０チ程度の単位水量を減することができる。

特に高強度のコンクリートを得たい場合は、２０４＠後
も単位水量を減することのできる、いわゆる高性能減水
剤を用いればその目的を達することが可能である。

現在用いられている高性能減水剤としては、ナフタレン
スルホン酸−ホルマリン高縮合物の塩及びスルホン酸変
性のメラミン−ホルマリン縮金物が知られている。しか
し、これらはいずれも添加量の増加に応じその減水性も
向上するという特徴を有するものの、単位セメント量当
りの添加量を多く必要とし少量添加では効果が少いので
生コンクリート用にはほとんど用いられず、主としてそ
の経済的見地から二次製品用の分野で使用されているに
すぎない。

そこで本発明者らは従来技術のかかる欠点を改良すべく
鋭意検討を進めた結果、アミノ−８−）リアジンとアル
デヒドの共縮合樹脂にカルボン酸基を導入した変性アミ
ノ樹脂及びその誘導体がスルホン酸変性アミノ樹脂に比
べ少量の添加でも同等以上の減水性を発揮すること、更
には生コンクリート等に広く用いられているリグニンス
ルホ／酸系減水剤と比べても非常に少量で良好な減水性
を発現することを見出し本発明を完成するに至ったＯ かくして本発明によれば、少なくとも２個のアミノ基を
有するアミノ−８−トリアジンとアルデヒドの共縮合樹
脂にカルボン酸塩を導入した変性アミノ樹脂及びその誘
導体から選択される水溶性樹脂を有効成分とするポルド
ラノドセメント用減水剤及びそれをポルトランドセメン
トに添加するセメント分散法が提供される。

本発明で用いられる水溶性樹脂は次のようにして合成さ
れる。まず第一の成分として用いられるアミノ−日−ト
リアジ／Ｆｉ少なくとも２個のアミノ基を有するもので
あり、その具体例として、例えばぺ／ゾダアナミン、メ
チルダアナミ／轡のグアナミ７類、メラミンなどが挙げ
られ、なかでも入手の容易さ、価格などの面からメラミ
／が賞用される。

第二の成分として用いられるアルデヒドは反応系内で均
一に溶解するものであればよく、その具体例としてホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ドなどが例示される。これらのなかでもホルムアルデヒ
ドが好ましく、通常はその水溶液、すなわちホルマリン
の形で用いられる０ さらに第三の成分として樹脂中にカルボン酸基を導入す
るためのカルボン酸基付与剤が使用される０かかるカル
ボ／酸基付与剤は、アミノ−Ｓ−トリアジ／とアルデヒ
ドとの共縮合＊ｍ中に存在する官能基、すなわちメチロ
ール基またはアミノ基と反応して生成物中にカルボキシ
ル基または酸無水物を導入しうるものであればいずれで
もよく、その具体例としてグリシ／、アラニア、バリン
、゛　　アスパラギノ酸、グルタミン酸、リジン、アル
ギニ７、フェニルアラニンなどのごときアミノ酸；？Ｌ
／イ／酸、コハク酸、フタル酸などのごトキジカルボノ
酸の半アミド：シアノ−酢酸、マロン酸のごとき縮合可
能な活性水素を有するカルボン酸；グリオキシル酸、ホ
ルミル酢酸、ホルミルプロピオン酸、ホルミル酪酸のご
ときホルミル基含有カルボン酸；ピルビン酸、２−ケト
グルタル酸のごときケトカルボン酸などがあげられる。

またかかるカルボン酸基付与剤を反応に供するに除して
はカルボン酸基の一部を塩の形態で使用してもよく、そ
の具体例として、例えばナトリウム塩、カリウム塩など
のごとき金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などが例示
される。かかるカルボン酸塩は必ずしも予め調製したも
のである必要はなく、共縮合を行う反応系内にカルボン
酸基付与剤と塩基性Ｉ４！Ｊｘを共存せしめ、系内で合
成したものであってもよい。またカルボン酸基の中和の
度合は、生成する共縮合樹脂が水浴性となる範囲内で適
宜選択することができる。さらに必要に応じてカルボン
酸基の一部をエステル化したジアミド化することもでき
る。

これらの各成分は水の存在下に共縮合せしめるか、また
は各成分を同様にして共縮合せしめたのち塩基で中和す
ることによって水溶性変性樹脂の水溶液が調製される。

この−、各成分の仕込み順序はとくに限定されるもので
はなく、電絡的に水浴性の共縮合樹脂が得られる方法で
あれば任意の方法が採用される。その具体的な例として
、例えば第一の成分に第二の成分を付加してメチロール
化したのち、第三の成分を加えてメチロール基またはア
ミノ基と第三成分中のアミノ基、ホルミル基などの官能
基との間で縮合せしめる方法、各成分を同時に仕込んで
一挙に王者の共縮合を行う方法などが例示される。

用いられる各成分の使用比率は適宜選択されるが、通常
は第二成分１モル当り第一成分中のアミノ基がＯ，Ｓ〜
２モル、第三成分中の結合可能な官能基がＣＬ１モル以
上、好ましくはα２モル以上となるような範囲であり、
とくに生成する共縮合樹脂の酸価（カルボン酸基付与剤
を塩の形態で用いたときはそれを酸とみなしたときの１
１２価）が５０以上となるような範囲にすることが好ま
しい。

これら各成分の反応は水の存在下に通常０〜１００Ｃ，
好ましくは２０〜９０Ｃの温度下で１分〜３時間にわた
って実施される。この反応は迅速かつ定量的に進行する
ので、スルホン化反応などに比較してきわめて有利であ
る０反応に透しては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミンなどのごとき塩基を共存せし
める仁とができ、この場合には共縮合樹脂の塩を含む水
浴液が直接調製される。またこれらの塩基性物質を存在
せしめずに各成分から共縮合１１脂を合成した場合には
、必要に応じてその後で塩基性物質を加えることにより
中和が行われる。この゛場合における塩基性物質の添加
量は生成物を水浴化しうる範囲内で適宜選択される。

また本発明の効果を本質的に損わない範囲内であれば尿
素やチオ尿素、フェノール類、ケトン類、アミン類など
メラミンとアルデヒドで共縮合可能な化合物な８合する
ことができ、さらにアルカリ金属、アンモニア、有機ア
ミンなどの酸性＃硫酸塩酸いはメタ亜硫酸塩によってス
ルホン化を同時に行うこともできる０ かくしてカルボン酸基付与剤で変性された、アミノ−日
−トリアジンとアルデヒドとの共縮合樹脂またはその誘
導体から選択される水溶性変性樹脂の水浴液が調製され
る。不発明において用いられる水溶性樹脂は通常分子量
５００以上のものであシ、ポルトランドセメントへの添
加は固形の形態で、または所望の濃度の水＃ｌ′ｆｒＬ
の形態で行われる〇 一方、本発明で用いられるポルトランドセメントは日本
工業規格でポルトランドセメントとシテ分類されている
ものであればいずれでもよく、その具体例として晋通ポ
ルトランドセメント、早強ボルトテンドセメント、超早
強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント
、耐硫酸塩ポルトランドセメントが含まれる。

本発明においてはかかるポルトランドセメントを分散さ
せるに緻し、藺紀の水醪性樹脂をセメント１００重量部
当シｌ１ｌＬ０３〜ｚＯ重量部、好ましくは１０５〜ｔ
ｏ重量部（固形分基準）の割合で配合することが必須の
要件であるＯ而して、添加量が過度に少ない場合には減
水効果に乏しく、逆に過度に多くなると凝結遅延性が生
じるので好ましくない。

従来から、アミノ酸で変性−されたメラミン−ホルマリ
ン縮金物の塩を急硬セメントの凝結ｊ！延剤として使用
することは公知であるＯしかし、本発明によればポルト
ランドセメントへの添加量がきわめて少量ですむため、
凝結遅砥を防止しつつ水の使用量を大巾に減少させるこ
とができるＯまた必要に応じて他のセメント用分散剤を
併用することができ、凝結促進剤、空気１行剤、凝結硬
化遅延剤などのごとき他の配合剤を適宜併用することも
できる。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

なお実施例中の部及び饅は全て重量基準である。

参考例１ メラミン１２６部（１モル）及びホルマリン水溶液２４
４）１１（３モル）を７５０にて５０分間攬拌し透明な
水浴液を得た。この系に、あらかじめ水５０７ｍ、　グ
リシン７５部（１モル）を混ぜ、力性ソーダでＰＨ７に
調整しであるグリノンソーダ水溶液を攪拌下に加えた。

次いで５慢硫酸及び５％力性ソーダ水溶液でＰＨ７に調
整しながら、６０Ｇで５０分間攪拌し、カルボン酸基の
付加及び縮合を行った。

かくして無色透明なメラミン−グリシン−ホルムアルデ
ヒド縮合物のナトリウム塩の水溶液（固形分濃度２５％
）を得た。このものの２５０での粘度は１４ｃｐ・であ
った。

参考例２ ５７％ホルマリン水溶液２０５部（２５モル）に水２８
０部、４０チダリオキシル厘９５部（０，５モル）を混
合し、５優カ性ソーダ水溶液にてＰＨ４５とした。次い
でメラミン１２６部（１モル）を攪拌状態下にある上記
混合物中に徐々に加えた後、５チカ性ソーダ水溶液でＰ
Ｈ７，５とした。この混合物を攪拌下に７５Ｃとし、透
明液となる迄加熱する。透明となった後、６０Ｃ迄冷却
し、５ｔｓ（ｉＩ酸にてＰＨ７に調整しながら６０分間
値合を行った。規定時間経過後、５チカ性ソーダ水浴液
によｆｉＰＨ１α５とし、縮合を終了したＯかくして無
色透明なカルボン酸基導入メラミン−ホルムアルデヒド
縮合物のナトリウム塩の水溶液（固形分濃度２０チ）を
得た。このものの２５０での粘度は７　ａｐｅであった
。

参考例３ 参考例１で用いたカ性ンーダー水溶液４０ｉ１Ｓの代り
に２８チアンモニア水４０部を用いた他は全く同様の操
作でＰＨ７の無色透明なメラミン−グリシン−ホルムア
ルデヒド縮合物のアンモニウム塩水溶液（固形濃度２５
優）を得た。このものの２５ｒでの粘度Ｉｒ１１８ｃｐ
ａであった０実施例１ 参考例１〜６で得られたＩｉｔ脂水溶水溶液いて高強度
用減水剤としての性能を明らかにするため、モルタル試
験を行った。結果を第１表に示す０配合は普通ポルトラ
ンドセメント９００部、粒径２．５〜’Ｌ　２１１１／
＃ｌの川砂５００部及び粒径ｔ２〜α１５１１１／＊の
川砂６００部に変性樹脂水溶液２７５部を加え、Ｊ工５
−Ｒ５２０１（１９６４）のモルタル試験法によシ試験
な行った。なお樹脂水溶液について扛樹脂の添加量（固
形分）が所定の割合となるように濃度調整を行ったのち
使用したＯ第１表 傘２　スルホン歇変性畜れ九メランンーホ〃ムアルデヒ
ド縮ｅ物系奄メン１分散趙 この結果から、本発明の減水剤は従来から賞月されてい
る市販品に比較して同等またはそれ以上の性能を有して
いることがわかる０ 実施例２ 参考例１〜３で得られた樹脂水浴液についてコンクリー
ト用減水剤としての性能評価を行ったＯ実験に鍬してコ
ンクリート試験のスランプ、空気量及び圧縮強度はそれ
ぞれＪ工８−ム１１０１、Ｊ工８−ム１１１６及びＪ工
Ｓ−ム１１０８に従い、またセメントとしては普通ポル
トランドセメント、細骨材としては川砂（最大粒径２．
５■、７Ｍ７．０５）、粗骨材としては川砂利（最大粒
径２５閣、７Ｍ２７４）を用いた。なお、減水剤として
の性能を明らかにするために、コンクリート配合を同一
とし樹脂の添加量を調整してスランプがほぼ一足となる
ような条件を設定した。結果を第２表に示す。

以上の結果よシ、本発明の変性樹脂水溶液は市販減水剤
と比較して非常に少量の添加量で優れた減水性能を発揮
することが理解できる。このことから土建分野での生コ
ンや二次製品用の減水剤として広く用いられることが理
解できる。

特許出願人　　日本ゼオン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　少なくとも２個のアミノ基を有するアミノ−８−ト
   リアジンとアルデヒドの共縮合樹脂（カルボン酸基を導
   入した変性アミノ樹脂及びその誘導体から選択される水
   溶性樹脂を有効成分とするポルトランドセメント用減水
   剤。 ２　ポルトランドセメントに減水剤などの配合剤及び水
   を加えてセメントを分散せしめるに際し、特許請求の範
   囲第１項記載の減水剤をポルトランドセメント１００重
   量部当シＣＬ０５〜２重蓋部（固形分基準）配合するこ
   とを特徴とするポルトランドセメントの分散方法。