JPS58156560A - スラリ−組成物 - 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】 本発明はスラリー組成物Ｋｌｌするものである。

一般に、セメント、石こう、顔料、染料などの粉体を水
などの媒体中に分散するために分散剤が用いられている
。このうち特にセメントペーストにおいては、硬化後忙
ひび割れが生じなｊいこと及び高い強度が得られること
などが強く要請されるため、セメントペーストにおけろ
水の割合をできるだけ小さくすることが望まれているが
、単にセメントペーストにおける水の割合を小さくする
のみでは当該セメントペーストの流動性が低下し所望の
セメント工法を実施することができないため、分散剤を
添加することＫより、セメントペーストにおけろ水の割
合を小さくしたままで高い流動性（２） を得るようにしている。この分散剤としては、ナフタレ
ン系、トリアジン系、リグニン系、ポリオール系、オキ
シカルボン酸系などがあり、これらが単独若しくは数種
類組合せて用いられている。

しかしながらこれらの分散剤を添加し九場合のセメント
ペーストにおいては、添加初期には高い流動性が得られ
るものの、スランプロスが大きくて極めて短時間のうち
に流動性が低下する現象がみられるため、セメント工法
においで大きな難点となっている。

本発明者らは、以上の如き事情に基き鋭意研究を重ねた
結果、分散剤と共に重合体エマルジ璽ンをセメントに添
加することにより、分散剤の分散効果が向上し、流動化
作用が一層促進され、しかもスランプロスが極めて小さ
くなり、作業性が良好となることを見出し、併せて、分
散剤と上記重合体エマルジ璽ンをセメント以外の例えば
石こう、顔料、染料などの粉体に添加した場合において
も優れ良分散性が得られることを見出し本発明を完成す
るに至−）た。

（３） 本発明の目的は、優れた分散性を有するスラリー組成物
を提供することにある。

本発明の他の目的は、粉体として特にセメントを用いる
場合と、高い流動性を有し、しかもスランプロスが小さ
く、かつ気泡の巻込みの少ないセメントペーストを得る
ことができるスラリー組成物を提供することにある。

本発明スラリー組成物の特徴とするところは、粉体と、
分散剤及び重合体エマルジ讐ンとを含む点にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、粉体と、分散剤と、重含体エマルジ
１ンと、その他粉体の種類に応じて適宜加えられる添加
剤とによりスラリー組成物を構成する。

本発明に用いる粉体としては、セメント、石こう、顔料
、染料などを挙けることができる。このうちセメントと
しては、畳過ポルトランドセメント、早強ポルトランド
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、耐特開昭５８−１５６５６０（２） 硫酸塩ポルトランドセメント、白色鉄ポルトランドセメ
ントなどの各種ポルトランドセメント、高知のセメント
、或いはこれらを二種以上組合せて成る混合セメント、
この他これらのセメントに石こうなどの無機物を混合し
たセメントなどを挙げることができる。またさらにこれ
らのセメントに砂を加えたモルタル、さらに砂利を加え
たコンクリートなども用いることができる。まえ使用目
的に応じて、従来セメント配合用として用いられている
各種の添加剤、例えば空気連行剤、急結剤、遅延剤、防
水剤などを任意に加えることもできる。

本発明に用いる分散剤としては、スルホン酸基を有する
分散剤が特に好ましく、最も優れた効果を発揮すること
ができる。このスルホン酸基を有する分散剤としては、
ナフタレンスルホン酸塩の縮合物、トリアジンスルホン
酸塩の縮合物、プルキルアリルスルホン酸塩の縮合物、
アントラセンスルホン酸塩の縮合物、リグニンスルホン
酸塩、（５） リグニンとす７タレンスルホン酸塩の共縮合物など分散
剤として市販されているもの、これらの分散剤を変性し
友ものなど従来の分散剤の他、下記一般式（１）または
一般式（２）などで表わされるシクロペンタジェン誘導
体を下記一般式（２）で表わされる化合物と反応せしめ
て得られる反応生成物混合体をスルホン化して得られる
スルホン化物混合体またはそのスルホン化物混合体をア
ルデヒドなどによって縮合して得られる縮合物混合体、
下記一般式（Ｉ）まえは一般式ｌなとで表わされるシク
ロペンタジェン誘導体を重合して得られる重合体をスル
ホン化して得られるスルホン化物、下記一般式−で表わ
されるシクロペンタジェン誘導体スルホン化物また祉そ
のスルホン化物をアルデヒドなどによって縮合して得ら
れる縮合物などを挙げることができる。

一般式（１） （６） （式中、Ｒｔ　ｌｄ水素原子または炭素原子数１〜３の
アルキル基を表わす。） 一般式（２） （式中、Ｂａ３及びｎ５ｌｄ、同一ま九は異なる基であ
り、水素原子若しくは炭素原子数１〜３のアルキル基を
表わす。） 一般式（至） を− （式中、Ｒ４及びＲｓは同一または異なる基であり、水
素原子若しくは炭素原子数１〜６のアルキル基を表わす
。） （７） 一般式側 − （式中、几＠、Ｒ７及び８０紘同−又紘異なる基であり
、水素原子若しく＃ｉ炭素原子数１〜６のアルキル基を
表わし、Ｂ−及び８１・は同−又は異なる基で６す、水
素原子若しくは炭素原子数１〜３のアルキル基を表わし
、ｎｕｔ若しくは２を表わし、Ｍは水素原子、アルカリ
金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム若しく
れアミンを表わす。） これらの分散剤は単独若しくは二種以上組合せて用いる
こ−とができ、またスルホン酸基を有する分散剤とスル
ホン酸基を有していない分散剤とを組合せて用いること
もできる。斯かる分散剤の使用割合は粉体の種類に応じ
て適宜選定されるが、粉体が特にセメントである場合に
おける分散剤のセメントに対する割合紘、セメントに加
える水の割合、セメントの種類及びその割合、骨材を加
えるときには当誼骨材の種類及びその割合などの配合の
条件と、必要とされる流動性及び硬化後のセメントの強
度などの物性的な条件ど讐総合的に考慮して定められる
ので一概に規定することはできないが、一般的に祉セメ
ント１００重量部に対して分散剤０．０１〜ｌＯ重量部
の割合で用いることが好ましい。

本発明に用いる重合体エマルジ■ンは、特に限定されな
ｉが、このうち、水性媒体中でラジカル重合開始剤の存
在下、重合可能な単量体を単独で若しくは二種以上組合
せて乳化重合若しくれ懸濁重合して得られる重合体エマ
ルジｌンが好ましいが、溶液重合などによって得られる
固形重合体を疎水性溶媒に溶解した溶液を、乳化剤を用
い若しくれ用いずに水性媒体中に分散乳化させ喪後に疎
水性溶媒を除去して得られる、いわゆる再乳化法による
重合体エマルジ璽ンも良好に用いることができる。

（９） 斯かる重合体エマルジ１ノにおける重合体の形成に用い
る単量体としては１次のようなものを代表的な例として
挙げることができるが、これら以外の単量体も適宜用い
ることができる。すなわちｆｌ、ｔｔｆスチレン、α−
メチルスチレン、モノクロルスチレン、ビニルトルエン
、メトキシスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのエチレン性不飽
和モノカルボン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸
などのエチレン性不飽和ジカルボン酸、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、
アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシグ
ロビル、メタクリル酸ヒドロキシエチルなどのエチレン
性不飽和モノカルボン酸エステル、マレイン酸ジメチル
などのエチレン性不飽和ジカルボン酸ニスデル、アクリ
ロニトリル、メタアクリロニトリルなどのビニルシアン
化合−物、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルメチル
エチルケトン、ビニルメチルエーテル、酢（ｌＯ） 酸ビニル、ギ酸ビニル、アリルアセテート、メタアリル
アセテート、アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ
−メチロールアクリルアミド、ビニルピリジン、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクロレイ
ン、アリルアルコールなど、及びブタジェン、イソプレ
ン、ピペリレン、クロロプレン、ブタジェニルアセテー
トなどの共役ジエンなどを挙げることができる。

前記重合体エマルジ嘗ンを乳化重合著しく祉懸濁重合に
よって製造する場合の重合温度は通常−１０〜１００＠
Ｃであり、バッチ重合、セミバッチ重合、連続重合のい
ずれをも行なうことができる。斯かる重合に際しては重
合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などを適宜用いることが
でき、また単量体の種類によりては乳化剤を用いずに重
合を行ない重合体エマルジ１ンを得ることもできる。

前記重合体エマルジＷ／を乳化重合若しくは懸濁重合に
よって製造する場合に用いる重合開始剤としては、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性−始剤、
過酸化ベンゾイルなどの油（１１） 溶性開始剤或匹はレドックス系開始剤などを挙げること
ができる。また連鎖移動剤としては一般的に用いられて
いるターシャリドデシルメルカプタン、四塩化炭素など
を挙げることができる。さらに乳化重合により前記重合
体エマルジョンを製造する場合には通常の乳化重合にお
いて用いられるキレート剤、無機塩類などの重合助剤を
添加して重合せしめてもよい。

乳化重合または再乳化法により前記重合体エマルジ冒ン
を製造する場合に用いる乳化剤としては、アニオン性界
面活性剤或いはノニオン性界面活性剤を単独でまたは適
宜組合せて用いることができ、アニオン性界面活性剤と
しては例えば嵩級アルコールの硫酸エステル、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩などを挙げ
ることができ、ノニオン性界面活性剤としては例えばポ
リエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキル
エーテル型、アルキルエールエーテに型すＥを挙げるこ
とができる。ま九これらの乳化剤と共に乳化安定剤とし
てポリビニルアルコール７’ｋ　トを特開昭５８−１５
６５６０（４） 用いることも可能である。

本発明においては、上述のようにして得られる重合体エ
マルジ冒ンを単独で用いてもよいし、或いは異なる複数
のものを適宜組合せて用いてもよい。またこれらの重合
体エマルジョンのうち特にアクリル酸エステルを少なく
とも１０重量−以上重合して成る重合体エマルジョンは
、粉体としてセメントを用いた場合において、セメント
ペーストの流動性の増大が著しく、しかもスランプロス
が極性て小さくなることから好ましいものである。

また本発明において前記重合体エマルジョンの使用量は
分散剤１００重量部に対し、固形分として０．０１重量
部以上用いることが好ましく、特に０．０５〜５０重量
部が好ましく、さらに好ましくは０．１〜３０重量部で
ある。

なお本７発明においては、分散剤と重合体エマルジョン
を予め混合し、この混合体を粉体に添加するようにして
もよいし、分散剤と重合体エマルジぢンを別個に粉体に
添加するようにしてもよい。

本発明スラリー組成物は以上のようなものであ（１３） るから、優れた分散性を有し、セメント、石こう、顔料
、染料などの粉体が均質に分散されしかもその効果の持
続性が高く、特に粉体がセメントである場合には分散剤
の分散化作用が一層促進されセメントペーストの流動性
が著しく高く、しかもスランプロスが極めて小さくてそ
の高い流動性が長時間に亘り維持され、かつ気泡の巻込
みが少ない丸めに高強度のセメント硬化物を得ることが
でき。

セメント工法を有利に実施することができる。

以下本発明の詳細な説明するが本発明はこれらの実施例
に限定されるもので社ない。

実施例１ １分散剤の合成 トルエン１５７０ｆとジシクロペンタジェン４１７ｔと
を三フッ化ホウ素−フエノール１２ｆの存在下温度５０
°Ｃで３時間に亘り反応させた。

その後反応液をアルカリ洗浄し死後蒸留によりジシクロ
ペンタジエ／のトルエン付加俸４２３ｆを（１４） 硫酸水素ナトリウム９７．８　Ｆ　、硝酸カリウム８．
Ｏｆ、イングロビルアルコール１３６０ｍｇ、及び水２
００−を加え空気雰囲気下にて゛温度１１０”Ｃで５時
間Ｋｌｉり反応させた。次いで未反応物を石油エーテル
で袖、出した後残部を乾固し、これを酢酸に溶解させて
未反応無機物を除去し、酢酸可溶分を濃縮して白黄色の
粉末１２９ｆを得た。この粉末を分析した結果、下記構
造式で表わされるジシクロペンタジェンのトルエン付加
体のスルホン酸ソーダであることを確認した。これを「
単量体人」とする。

構造式 次に単量体人０．１モル、ホルムアルデヒド０．１モル
、硫酸０．１モル、水０．９モルを仕込み温度８００Ｃ
で２４時間ＫＩＬＯ縮合反応を行なった。反応液に水を
５００ｆ加えた後、炭酸カルシウムをｐＨ（１５） が７になるまで攪拌しながら添加し九後濾過してｒ液を
得、さらにこのＦＩＩＫ炭酸カルシクムをｐＨが９にな
るまで攪拌しながら加え九後、白色沈澱−をＰ別し、Ｐ
液を乾固したところ茶褐色粉末の単量体Ａのホルムアル
デヒドによる縮合物３３．６ｆが得られた。これを「分
散剤Ｂ」とする。

■重合体エマルジ冒ンの合成 容量ｌｔのオートクレーブ中に水４００ｆ、ドデシルペ
ン（ンスルホン酸ソーダ３ｆ及ヒ過１１１１カリウム０
．２ｔを入れ、温度８０°Ｃにおいて攪拌しながら、エ
チルアクリｖ−）２００Ｆを２時間ＫＪＬり連続的に滴
下することにより重合反応を行ない重合体エマルジーン
を合成し良。重合開始後３時間で重合＊ｔｉ、１００−
に達した。この重合体エマルジｗンｔ　ｒ’を合体エマ
ルジｗンＣＪ　と−する。

以上のようにして合成され九分散剤Ｂ　３．５　ｆと重
合体エマルジ曹ンＣ（固形分）０．３５Ｆとを、普通ポ
ルトランドセメント（秩父セメント■ＩＩ）５００ｆに
添加し、更に水を１２５２加え回転速度１２０　ｒ、ｐ
、ｍ、　　で攪拌してセメントペーストを作製した。こ
れを「試料ｌ」とする。

実施例２ 実施例１において合成された分散剤Ｂ３．５ｆと重合体
エマルジ謬ンＣ（固形分）　０．１５　ｆを用い九他は
実施例１と同様にしてセメントペーストを作製した。こ
れを「試料２」とする。

実施例３ 実施例１において合成さ扛た分散剤Ｂ　３．５　ｔと重
合体エマルジ璽ンＣ（固形分）１．Ｏｆを用いた他は実
施例１と同様にしてセメントペーストを作製した。これ
を「試料３」とする。

比較例１ 重合体エマルジ璽ンＣを用いずに分散剤８３．５ｆを用
いた他は実施例１と同様にして比較用セメントペースト
を作製し九。これを「比較試料１」とする。

比較例２ 分散剤Ｂを用いずに重合体エマルジ叢ンＣ（固形分）０
．ｔｓｒを用いた他は実施例１と同様にして比較用セメ
ントペーストを作製した。これを（１７） 「比較試料２」とする。

比較例３ 分散剤Ｂ及び重合体エマルジ冒ンＣの何れをも用い／ｊ
い他社実施例１と同様にして比較用セメントペーストを
作製した。これを「比較試料３」とする。

以上の試料１〜３及び比較試料１〜３におけるフロー値
及びセメントペースト比重を測定した。

結果は第１表に示す通ゆである。尚フロー値は内容積９
８．９　ｅｃ　　の７０−コーンを用いＪＩ８　　Ｒ５
２０１によす測定し、セメントペースト比重もＪＩ８　
　Ｒ５２０１に準じて測定した値である。

（１８） 第　　１　　表　　　　゛ 実施例４ 実施例１における重合体エマルジ璽ンの合成において、
エチルアクリレートに代えてプチルアク（１９） て用いた他は実施例１におけると同様にしてセメントペ
ーストを作製し九。これを「試料４」とする。

実施例５ 実施例１における重合体エマルジョンの合成において、
エチルアクリレートに代えてスチレンを用いた他は同様
にして重合体エマルジョンを形成し、この重合体エマル
ジョンを重合体エマルジョンＣに代えて用いた他は実施
例１におけると同様にしてセメントペーストを作製した
。これを「試料５」とする。

実施例６ 実施例１における重合体エマルジョンの合成において、
エチルアクリレートに代えて２０重ｆｓのエチルアクリ
レート及び８０重量−のスチレンより成る混合体を用い
た他は同様にして重合体エマルジョンを形成し、この重
合体エマルジョンを重合体エマルジョンＣに代えて用い
た他は実施例１におけると同様にしてセメントペースト
を作製した。これを「試料６」とする。

実施例７ 実施例１における重合体エマルジョンの合成において、
エチルアクリレートに代えてメチルメタアクリレートを
用いた他は同様にして重合体エマルジョンを形成し、こ
の重合体エマルシランを重合体エマルジョンＣに代えて
用いた他は実施例１におけると同様にしてセメントペー
ストを作製した。これを「試料７」とする。

実施例８ 実施例１における重合体エマルジョンの合成において、
エチルアクリレートに代えて酢酸ビニルを用い良性線同
様にして重合体エマルジョンを形成し、この重合体エマ
ルジョンを重合体エマルジョンＣに代えて用い良性は実
施例１におけると同様にしてセメントペーストを作製し
た。これを「試料８」とする。

実施例９ 実施例１における重合体エマルジョンの合成において、
エチルアクリレートに代えて３０重量−のブタジェン、
６８重量％のスチレン及び２重量−のイタコン酸より成
る混合体を用い良性は同様にして重合体エマルジョンを
形成し、この重合体エマルジョンを重合体エマルジョン
ＣＫ代えて用いた他は実施例１におけると同様にしてセ
メントペーストを作製した。こｎを「試料９」とする。

以上の試料４〜９におけるフロー値及びセメントペース
ト比重を既述と同様にして測定した。結（，２２） 実施例１０ 重合体エマルジョンＣの代りに、市販の２デツクスｒＪ
ｓＲ参　０５９８Ｊ　　（日本合成ゴム■製）を用いた
他は実施例１におけると同様にしてセメントペーストを
作製し九。これを「試料１０」とする。

実施例１１ 重合体エマルジョンＣの代りに、市販のラテックスｒＪ
８ＢＩ４　０６９６Ｊ　（日本合成ゴム■製）を用いた
他は実施例１におけると同様にしてセメントペーストを
作製し九。これを１料　１１」とする。

実施例１２ 重合体エマルジョンＣの代りに、市販のラテックスｒＪ
ａＲトマックスーパー」（日本合成ゴム■製）を用いた
他社実施例１におけると同様にしてセメントペーストを
作製した。これを［試料１２Ｊとする。

実施例１３ 重合体エマルジョンＣの代りに、市販の２テツ（２３） クスｒＪ８几す　２１０８Ｊ　　（日本合成ゴム＠製）
を用いた他は実施例１におけると同様にしてセメントペ
ーストを作製した。これを「試料１３Ｊとする。

以上の試料１０〜１３におけるフロー値及びセメントペ
ースト比重を既述と同様にして測定した。

結果はｌ／４３表に示す通りである。

第　　３　　表 比較例４ 重合体エマルジ璽ンＣの代りに、水溶性高分子であるポ
リアクリル酸ソーダを用いた他は実施例１におけると同
様にして比較用セメントペーストを作製した。これを「
比較試料４」とする。

比較例５ 重合体エマルジ１ンＣの代りに、水溶性高分子であるポ
リビニルアルコールを用いた他は実施例１におけると同
様にして比較用セメントペーストを作製した。これを「
比較試料５」とする。

比較例６ 重合体エマルジ嘗ンＣの代りに、５０重量％のメチルメ
タアクリレートと５０重量−のメタクリル酸との水溶性
重合物を水酸化ナトリウムで中和して得られたナトリウ
ム中和物を用いた他は実施例１におけると同様にして比
較用セメントペーストを作製した。これを「比較試料６
」とする。

以上の比較試料４〜６におけるフロー値及びセメントペ
ースト比重を既述と同様にして測定した。

結果は第４表に示す通りである。

（２５） 第　　４　　表 実施例１４ 分１１１ｊＢの代りに、ナフタレンスルホン酸ソーダの
高縮合物より成る市販の分散剤［マイティー１５０Ｊ（
花王石鹸■Ｉｔ）を用い良性は実施例１におけると同様
にしてセメントペーストを作製した。

これを「試料１４」とする。

比較例７ 重合体エマルジ冒ンＣを用いない他は実施例１４におけ
ると同様にして比較用セメントペーストを作製した。こ
れを「比較試料７」とする。

（２６） 実施例１５ 分散剤Ｂの代りに、メラミンスルホン酸ソーダの縮合物
より成る市販の分散剤１’−ＮＰ２０Ｊ（日曹マスター
ビルダーズ■製）を用いた他は実施例ＩＫおけると同様
にしてセメントペーストを作製した。これを「試料１５
」とする。

比較例８ 重合体エマルジ１ンＣを用いない他は実施例１５におけ
ると同様にして比較用セメントペーストを作製した。こ
れを「比較試料８」とする。

実施例１６ 分散ＭＢの代りに、ナフタレンスルホン酸ソーダとりゲ
ニンスルホン酸ソーダの共縮合物より成る市販の分散剤
［サンフローＰＳＪ　（出湯国策パルプ株製）を用いた
他は実施例１におけると同様にしてセメントペーストを
作製した。これを「試料１６」とする。

比較例９ 重合体エマルジョーンＣを用いない他は実施例１６にお
けると同様にして比較用セメントペーストを（２７） 作製した。これを「比較試料９」とする。

実施例１７ 分散剤Ｂの代りに、リグニンスルホン酸ソーダより成る
市販の分散剤［プラストクリートＮＣＪ（日本シーカ■
製）を用いた他は実施例１におけると同様にしてセメン
トペーストを作製した。これを「試料１７」とする。

比較例１０ 重合体エマルジョンＣを用いない他は実施例１７におけ
ると同様にして比較用セメントペーストを作製した。こ
れを「比較試料１０」とする。

以上の試料１４〜１７及び比較試料７〜１０におけるフ
ロー値及びセメントペースト比重を既述と同様にして測
定した。結果は第５表に示す通りである。

第　　５　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）粉体と、分散剤及び重合体エマルジ１ンとを含むこ
   とを特徴とするスラリー組成物。