JPS623060A - セメント添加剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント添加剤に関し、詳しくはセメント配合
物（セメントペースト、モルタルおよびコンクリート）
におけるセメント粒子の分散性の向上を図ると共にセメ
ント配合物の流動性を改良し、かつその流動性の経時的
低下を防止し、施工性を向上せしめたセメント添加剤に
関するものである。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕セメン
ト配合物の流動性を向上させるための最も簡便な手段は
水の配合量を増大することであるが、水量の増加は施工
後のひび割れやｕＪＩ落等の原因となる。したがって、
減水効果を有し、セメント粒子の分散性を向上させ、か
つ好適な流動性を付与すると共に該流動性を持続させる
ことができるセメント添加剤が望まれている。

従来、このような添加剤としてナフタレンスルホン酸金
属塩のホルマリン縮合物が知られている。

しかしながら、この添加剤はセメント化合物にある程度
の流動性を付与し得るものの充分なものではなく、また
、その流動性を長時間にわたり持続させることができな
いという欠点があった９本発明はこのような従来の欠点
を解消したセメント添加剤を提供することを目的とする
ものである。　　　・ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは上記問題点を解消したセメント添加剤につ
き鋭意研究を重ねた結果、従来セメント添加剤として用
いられていたナフタレンスルホン酸金属塩のホルマリン
縮合物にポリアクリル酸の塩とさらにスチレンマレイン
酸共重合体のケン化物および／またはポリオキシエチレ
ン系化合物を加えた混合物が、それぞれの成分が単独で
は達成し得なかったほど良好なセメント粒子分散性およ
び流動性向上効果、さらに流動性の経時的低下の防止能
を有するという知見を得、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明はナフタレンスルホン酸金属塩のホル
マリン縮合物（Ａ）、ポリアクリル酸の塩（Ｂ）および
スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物とポリオキシ
エチレン系化合物のうちの１種または２種の化合物（Ｃ
）からなる３種以上の化合物の混合物であるセメント添
加剤である。

本発明において（Ａ）成分であるナフタレンスルホン酸
金属塩のホルマリン縮合物とは下記一般式 （式中、ＭはＮａ、におよびＣａのいずれかであり、ｎ
は１〜２０の整数である。）で表わされ、例えばナフタ
レンに硫酸およびホルマリンを反応させ、得られた反応
生成物をさらに水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、
水酸化カリウムなどでケン化させることによって得るこ
とができる。本発明において上記一般式〇Ｍとしては特
にナトリウムが好ましい。

次に、（Ｂ）成分であるポリアクリル酸の塩とは下記一
般式 で表わされるポリアクリル酸塩である。式中ｎは特に制
限はないが、好ましくは５〜１００であり、さらに好ま
しくは１０〜８０である。また、Ｘはアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属およびアンモニウムのいずれかで表わさ
れるが、アルカリ金属としては具体的にはリチウム（Ｌ
ｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）があり、ア
ルカリ土類金属としては具体的にはマグネシウム（Ｍｇ
）。

カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）がある。

上記ポリアクリル酸塩はたとえばポリアクリル酸を、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の水溶液あるいはア
ンモニア水と直接または溶剤に溶解し１分散して反応さ
せることにより得ることができる。

チレン系化合物を用いるが、本発明においてスチレン−
マレイン酸共重合体ケン化物とは下記一般式で表わされ
るものである。

（式中、ＸはＮａ、に、ＣａおよびＮＨ，のいずれかで
あり、ｋは１〜５の整数２ｍは１〜３の整数、ｎは４〜
１０の整数である。） スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物はスチレン−
マレイン酸共重合体を水酸化ナトリウム。

水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウ
ム等のいずれかでケン化させることによって得ることが
できる。ここでスチレン−マレイン酸共重合体はランダ
ム共重合体およびブロック共重合体のいずれであっても
良く、数平均分子量が１０００〜９０００、好ましくは
１５００〜３０００のものを使用することが好ましい。

また、本発明では上記スチレン−マレイン酸共重合体ケ
ン化物の代りにスチレン−マレイン酸共重合体の半エス
テルケン化物を用いてもよい。また、これら両者を組合
せて用いてもよい。

ここでスチレン−マレイン酸共重合体の半エステルケン
化物とは次の一般式で表わされるものである。

（式中、ＸはＲまたはＲＯＲ’　（ＲおよびＲ゛はアル
キル基またはシクロアルキル基を示す。）であり、Ｙは
Ｎａ、に、ＣａおよびＮＨ，のいずれかを示し、ｋは１
〜５の整数２ｍは１〜３の整数、ｎは４〜１０の整数で
ある。）スチレン−マレイン酸共重合体の半エステルケ
ン化物はスチレン−マレイン酸共重合体をアルコールな
どにより半エステル化した後、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウム等
を用いてケン化させることにより得ることができる。こ
こでスチレン−マレイン酸共重合体はランダム共重合体
およびブロック共重合体のいずれであっても良く、数平
均分子量が１０００〜９０００、好ましくは１５００〜
３０００のものを使用することが好ましい。

また、ポリオキシエチレン系化合物としてはｆｃＨよＣ
）（、Ｏ？、の構成部分を有する化合物であれば良い。

例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステ
ルナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル（例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル）、ポリオキシエチレンポリアラルキルフェニルエ
ーテル。

ポリオキシエチレンビスフェノールＡエーテル。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル（例えばポリオキ
シエチレン・ラウリルエーテル オキシエチレンポリオキシブロビレンブロソクボＩＪマ
ー（例えばポリオキシエチレンポリオキシフ゛ロビレン
縮金物など）、ポリオキシエチレン２級アルコールエー
テル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレンアルキルアミン等が挙げられ、これらの中では
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナト
リウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
、ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよびポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンブロソクボリマーが好
適である。

本発明のセメント添加剤は、上述の（Ａ）成分。

ＣＢ）成分および（Ｃ）成分のうち１種または２種の化
合物を通常の方法で混合することによって得られる。

ここで各成分の配合割合は（Ａ）成分５〜８０重量部、
好ましくは１５〜７０重量部、（Ｂ）成分５〜８０重量
部、好ましくは１５〜６０重量部、（Ｃ）成分としてス
チレン−マレイン酸共重合体のケン化物５〜６０重量部
、好ましくは１０〜５０重量部および／またはポリオキ
シエチレン系化合物０．５〜２０重量部、好ましくは１
．０〜１０重量部である。

このようにして得られる本発明のセメント添加剤は、セ
メントと水よりなるセメントペースト、セメント、砂お
よび水よりなるモルタル、セメント、砂，小石および水
よりなるコンクリートなどのセメント配合物に加えるが
、その配合量はセメントに対して固形分換算で０．０８
〜０．７重量％、好ましくは０．１５〜０．５５重量％
が適当である。

セメント添加剤の配合割合が０．０８重景％未満である
と、セメント配合物に対する十分なセメント粒子の分散
性の向上効果，減水効果および流動性の付与が期待でき
ない。一方、０．７重量％を超えると、セメントが極端
に分離して、いわゆる分離現象を起こして所期の強度を
得ることができない。

しかも、分離現象を起こした生コンクリートをポンプで
圧送し打設する場合、配管の閉塞を起こすことが多い。

なお、本発明のセメント添加剤を加えることにより十分
に満足すべき性質を有するセメント配合物が得られるが
、必要により他の補助的成分を適宜加えることができる
。また、本発明のセメント添加剤の添加時期は特に制限
はなく、セメント配合物の調製段階から施工する直前ま
での任意の時期に加えることができる。

本発明のセメント添加剤を加えることにより、セメント
配合物のセメント粒子の分散性を向上させ、流動性を付
与すると共に、その流動性の持続時間を延長させること
ができ、施工上の作業性を向上せしめる。さらに、この
セメント添加剤は減水効果を有しており、ひび割れ等が
発生せず十分な強度を有するモルタルやコンクリートを
得ることができる。したがって、本発明のセメント添加
剤は土木、建築等の分野において並びにコンクリート二
次製品を取扱う分野において極めて有用である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により詳しく説明する。

製造例１ ナフタレン５００ｇに９８％硫酸６００ｇを加え、１６
０℃で１．５時間スルホン化反応を行なった。これに１
００℃で３７％ホルマリン３１０ｇを滴下し、５時間縮
合した。

次いで、得られた縮合物に通常のライミングを行ない、
ソープ−ジョンによりＮａ塩として、ナフタレンスルホ
ン酸金属塩のホルマリン縮金物を得た。

製造例２ １００１容のガラス製反応器に水酸化ナトリウム１．７
７ｇと水１２ｋｇを入れて攪拌し、アルカリ水溶液を調
製した。

次いで、この水溶液中にスチレン−マレイン酸共重合体
（数平均分子量１６００．酸価４８０■ＫＯＨ／ｇ、　
ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製、ｒＳＭＡ−ＩｏｏｏＪ
）６．４５ｋｇを加え、反応温度９０℃にて２時間攪拌
して淡黄色で透明、粘稠なスチレン−マレイン酸共重合
体ケン化物の３７重量％水溶液を得た。

製造例３ ５０１ガラス製反応器にメチルエチルケトン１０ｋｇを
仕込み、さらにスチレン−マレイン酸共重合体く米国Ａ
ＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製、ｒ　Ｓ　Ｍ　Ａ　−１０
００」、数平均分子量１６００、スチレン：無水マレイ
ン酸＝１：１（モル比）、酸価４８０■・ＫＯＨ／ｇ）
　２ｋｇを仕込み、還流下撹拌して溶解させた。次に、
ｎ−プロピルアルコール０．５１ｋｇを滴下し、１０時
間反応させた後、メチルエチルケトンを減圧下で留去し
、スチレン−マレイン酸共重合体の半プロピルエステル
化物を得た。このものの酸価は２３０■・ＫＯＨ／ｇで
あった。

次いで、別の１００１ガラス製反応器に水４．３３ｋｇ
および水酸化ナトリウム０．３３ｋｇを仕込みアルカリ
水溶液を調製した。この水溶液に粉末化した上記半エス
テル化物２．０ｋｇを仕込み、９０℃で攪拌した。２時
間反応後、水溶液が透明となったので反応を終了した。

このようにして得られた反応生成物はｐ　Ｈ８，０で、
スチレン−マレイン酸共重合体の半プロピルエステルナ
トリウムケン化物濃度３３．８重量％の淡黄色粘稠性溶
液であった。

実施例１〜１０および比較例１〜９ ３０１容の傾胴式ミキサーにセメント、砂、小石、ＡＥ
減水剤および水の各所定量を入れ、３分間攪拌した。そ
の後、第１表に示す所定の添加剤を加え、さらに１分間
攪拌してコンクリート組成物を調製した。得られたコン
クリート組成物についての流動性（スランプ試験）の経
時変化の結果を第１表に示す。

＊１・・・普通ポルトランドセメント（徳山曹達■製） ＊２・・・四国大三島長浜産３表乾地重２．５２．粗粒
率２．３４ ＊３・・・周防花岡産砕石２表乾地重２゜７０．粗粒率
６．４８．最大寸法２０ｍ ＊４・・・ＡＥ減水剤（ホゾリス物産■製、商品名［ホ
ゾリスＮＩＩＬ７０Ｊ　’）セメントに対し固形分換算
で０．２５重量％添加した。

＊５・・・セメントに対し固形分換算で０．１７重量％
添加した。

＊６・・・ナフタレンスルホン算金属塩のホルマリン縮
合物（出光石油化学■製、商品名 ｚｐｃ−５ｓｏ」）の４０重量％水溶液＊７・・・ポリ
アクリル酸ソーダ（分子量約２０００゜日本触媒化学工
業■製、商品名ｒＤＬ−３２４Ｊ　）の４０重量％水溶
液 ＊８・・・ポリアクリル酸ソーダ（分子量約３５００゜
日本触媒化学工業＠製、商品名ｒＤＬ−４０３ｊ）の４
４重量％水溶液 ＊９・・・ポリアクリル酸ソーダ（分子量約６０００゜
日本触媒化学工業■製、商品名ｒＤＬ−４２３Ｊ　）の
３５重景％水溶液 ＊１０・・・スチレン−無水マレイン酸共重合体のケン
化物（製造例２で得られたもの）の ３５重量％水溶液 ＊１１・・・ポリオキシエチレンアルキルエーテル硬酸
エステルナトリウム（第一工業製薬■製、商品名「ハイ
テノール３３０ＦＪ。

ＲＯ（ＣＨｚＣＨｚＯ）　４Ｓ　ＯｔＮ　ａ　（Ｒは炭
素数９〜１２のアルキル基を示す））の３０重量％水溶
液 ＊１２・・・スチレン−マレイン酸共重合体の半エステ
ルケン化物（製造例３で得られたもの）の３５重量％水
溶液 ＊１３・・・ＪＩＳ　　Ａ−１１２８に準拠＊１４・・
・ＪＩＳ　　Ａ−１１０１に準拠手続主甫正書印発） 昭和６１年７月１　日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナフタレンスルホン酸金属塩のホルマリン縮合物
   （Ａ）、ポリアクリル酸の塩（Ｂ）ならびにスチレン−
   マレイン酸共重合体のケン化物とポリオキシエチレン系
   化合物のうちの１種または２種の化合物（Ｃ）からなる
   ３種以上の化合物の混合物であるセメント添加剤。
2. （２）配合量がナフタレンスルホン酸金属塩のホルマリ
   ン縮合物（Ａ）５〜８０重量部、ポリアクリル酸の塩（
   Ｂ）５〜８０重量部ならびにスチレン−マレイン酸共重
   合体のケン化物５〜６０重量部および／またはポリオキ
   シエチレン系化合物０．５〜２０重量部（Ｃ）である特
   許請求の範囲第１項記載の添加剤。