JPS6230648A - セメント用分散剤 - 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〉 本発明はセメント用混和剤としての分散剤に関する。

コンクリートは、セメント、砂利、砂等を水と共に練シ
、セメントの水和反応によって硬化させるものであるが
、このとき補助剤として分散剤が多くの場合で使用され
る。分散剤は、水系におけるセメント粒子の分散をよく
することによシ、作業性を向上させ、セメントの水利反
応を助長し、減水効果をもたらすものであシ、結果とし
てコンクリート等の強度を向上するものである。したが
って、セメント用分散剤には、１）セメント粒子の分散
性が大きいこと、２）該分散性の経時変化が少ないこと
（スランプロスが少ないこと）、３）硬化体の強度低下
につながる過大なエントレンドエアーを起こさないこと
、４）経済性がよいこと等、以上の緒特性が要求される
。

本発明は総じてかかる要求に応える改良されたセメント
用分散剤に関するものである。

〈従来の技術、その問題点〉 従来、セメント用分散剤として、リグニンスルホン酸塩
、オキシカルボン酸塩、ナフタリンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物、多環芳香族スルホン酸塩、メラミンスルホン
酸ホルマリン縮金物塩等、多くの提案がある。これらに
はそれぞれ、相応の特長がある反面で相応の問題点もあ
ることは周知の通シである。

一方、例えば鎖状オレフィン−エチレン性不飽和ジカル
ボン酸共重合物の水溶性塩のように、ビニル重合体をセ
メント用分散剤に応用しようとする各種の提案がある（
％開昭５９−１６２１６０、特開昭５９−１６２１６４
、特開昭５９−１９５５６５、特開昭５９−２０３７４
５、特開昭６０−１６８５２、特開昭６０−２７６３６
、特開昭６０−５４９５７　）。しかし、これらの従来
提案には、部分的に有効なものもあるが、セメント用分
散剤に対する前述したような要求を全て充足するものは
なく、実用に供するには未だ不充分という問題点がある
。尚、ビニル重合体については、これをセメント用分散
剤ではなく、水中コンクリート用混和剤として使用する
提案もある（特開昭６Ｏ−４２２６４）。この提案は、
ビニル重合体に増粘剤としての効果を期待して、該ビニ
ル重合体を水中へのセメント逸散防止のために使用する
ものであシ、該ビニル重合体にセメント用分散剤のよう
な例えば経時的変化の少ない分散効果を求めるものでは
ない。実際、この提案中で良好な結果が得られるとされ
ているビニル重合体をセメント用分散剤として使用して
みても、よい結果は得難い。

〈発明が解決しようとする問題点、その解決手段〉 本発明は、叙上の如き従来の問題点、特にビニル重合体
に関する問題点を解決して、前述したような要求を全て
充足する改良されたセメント用分散剤を提供するもので
ある。

しかして本発明者らは、以上の実情に鑑みて、良好なセ
メント用分散剤を得るべく鋭意研究した結果、分子内に
特定の親水性構成単位と特定の疎水性構成単位を有する
特定構造のビニル重合体がセメント用分散剤として他の
ビニル重合体にはみられない優れた緒特性を持つことを
見出し、本発明を完成するに到った。

すなわち本発明は、 下記式（Ｉ）で示される親水性の構成単位及び下記式（
ｎ）で示される親水性の構成単位並びに下記式（Ｉ）で
示される疎水性の構成単位を有する水溶性或いは水分散
性のビニル重合体を含有することを特徴とするセメント
用分散剤に係る。

Ｈ Ｒ２−８Ｏ３Ｍ” （Ｉ［［）　　：＋ＣＨ２−Ｃ＋ 〔但し、Ｒ１，Ｒ３、Ｒ４はＨ又はＣＨ３ｏＲ２は炭素
数１〜５のアルキレン基。Ｍ１９Ｍ２はＨ１アルカリ金
属又はアルカリ土類金属。ＸはＣ００Ｒ５（Ｒ５は炭素
数１〜８のアルキル基）、ＣＮ　、　ＣａＨｓ　　又は
０ＣＯＣＨｓ　ｏ　） 本発明のビニル重合体において、式（Ｉ）で示される親
水性の構成単位を形成するモノマー成分としては、アク
リルアミドメタンスルホン酸、アクリルアミドエタンス
ルホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸、２−ア
クリルアミド−２−メチノビプロパンスルホン酸、メタ
アクリルアミドメタンスルホン酸、メタアクリルアミド
エタンスルホン酸、及びこれらの塩等がある。また、式
（Ｉ）で示される親水性の構成単位を形成するモノマー
成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びこれら
の塩等がある。更に、式（Ｉ）で示される疎水性の構成
単位を形成するモノマー成分としては、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチルの如きアク
リル酸或いはメタクリル酸の低級アルキルエステル、ス
チレン、アクリロニトリル、及び酢酸ビニル等がある。

上記のようなモノマー成分から形成される各構成単位の
相互割合は、広い範囲で変えることができ、その最適相
互割合は使用するモノマー成分の種類によっても異なる
が、式（Ｉ）で示される構成単位／式（ｎ）で示される
構成単位／式（ＩＩＩ）で示される構成単位＝５〜４０
／９４〜４０／１〜４０（各重量％）とするのが好まし
い。該相互割合の範囲から外れると、当該ビニル重合体
をセメント用分散剤として使用した場合に、効果の経時
変化が起き易くなったシ、分散力が不足気味となったシ
、空気量が過大になシ易かったりする傾向を示し、具体
的使用場面での注意が必要となる。そして、本発明のビ
ニル重合体の分子量は数平均分子量５００〜２００００
　（ＧＰＣ法、ポリエチＬ／７ゴリコール換算）にする
のが好ましく、これよシ高すぎると当該ビニル重合体を
セメント用分散剤として使用した場合に分散性が不足気
味となシ、逆にこれよシ低すぎると経時変化が起き易く
なる傾向を示す。

本発明のビニル重合体の製造方法は、本発明で特に限定
するものではなく、従来公知の方法がいずれも適用でき
るが、操作の簡便さ等から、水系或いは水／水溶性有機
溶媒の混合系で溶液重合するのがよい。

本発明に係るセメント用分散剤は、以上説明したビニル
重合体のみから成っていても、或いは本発明の効果を損
なわない範囲において、ある特定の特性を強化するため
、又は他の目的のため、他の成分を含有していてもよい
。このような他の成分としては例えば’Ｉ　ＡＥ剤、凝
結遅延剤、防腐剤、防黴剤等がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、
本発明のビニル重合体の合成例、実施例等を挙げるが、
本発明はこれらの各側に限定されるものではない。

〈合成例〉 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナ
トリウム塩１０部（重量部、以下同じ）、アクリル酸８
０部及びメチルアクリレート１０部を、温度計、滴下ロ
ート、攪拌機、窒素導入管を付けた四つロフラスコに、
水２５０部及びインプロパツール１００部で溶解し、雰
囲気を窒素置換した。次いで、連鎖移動剤として５０％
チオグリコール酸アンモニウム液５．５部を加えて溶解
し、６０℃に加温した後、重合開始剤として２％過硫酸
アンモニウム水溶液５０部を加え、６時間攪拌し、重合
を完結させた（実施例１のビニル重合体）０以下、第１
表及び第２表中のビニル重合体（実施例２〜１４、比較
例１〜１７）はほぼ同様にして重合した。

く試験方法〉 得られたビニル重合体等を各々使用し、次の条件及び方
法下にコンクリート試験を行なって、スラ゛レプと空気
量、それらの経時変化（直後→６０分後）及び圧縮強度
を測定した。

・条件：セメント（小野田社製普通ポルトランドセメン
ト）を３２ｏｋｙ７ｎｔ、細骨材（天井川砂、比重２．
６２）を８８０に９／扉、粗骨材（鉢地山砕石、比重２
．６５）を９３２　ｋｇ７ゴ、水（蒲郡市水）を１８２
ｋｇ／ｎｆＯまた、ビニル重合体等（分散剤）を０．１
５重量％（対セメント）。この使用量はビニル重合体を
使用する各実施例の目標スランプを２１ｍとする量であ
る。したがって、ビニル重合体を使用しない比較例１８
〜２０については、各分散剤を同じ目標スランプとする
適量（対セメントでそれぞれ、０．３重量％、０．２５
重量％、０゜０６重量％）で使用した。更に、ＡＥ剤（
併用剤、竹本油脂社製、チューボールＣ１アルキルサル
フエートその他を含む）を適量使用した（第１表及び第
２表に記載）。この使用量は直後の空気量を４〜６チと
する量である。したがって、分散剤のみで直後の空気量
が６％を超えるものはＡＥ剤を無添加とした。尚、実施
例３は遅延剤（併用剤、物本油脂社製、チューポールＮ
Ｒ，オキシカルボン酸誘導体を含む）を対セメントで０
．０３重量％使用した。

・方法；全材料を、第１表及び第２表に記載の通シで傾
胴ミキサーに投入後、３分間攪拌して均一状態とした直
後にサンプリングした。引き続き、低速（４ｒ、　ｐ、
ｍ−）で６０分間攪拌してサンプリングした。そして、
各サンプルについてスランプ及び空気量を測定した。ま
た、直後のサンプルについて、１週及び４週後の圧縮強
度を測定した。

〈実施例１〜１４〉 第１表に記載の実施例１〜１４を各々調整し、前述の試
験方法にしたがって各サンプルを測定した。結果を同表
に示した。

注）ＪＩＪ、Ｉはそれぞれ、′式（Ｉ）９式（Ｈ）。

式（ｎｌ）に相当の構成単位を形成するモノマー成分で
、Ａは２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ネートナトリウム塩、ａはアクリル酸、ｂはメタクリル
酸、Ｃはメチルアクリレート、ｄはエチルアクリレート
、ｅは酢酸ビニル、ｆはアクリロニトリル、ｇはスチレ
ン、ｈはアクリルアミドである。ビニル重合体分子量は
表中数値×１０１、ＡＥ剤使用量は表中数値×１０重量
％（対セメント）である。スランプの単位はａ１空気量
の単位はチ、圧縮強度の単位はｋｙ７ｃｉである。これ
らは第２表の場合も同じ。

く比較例１〜２０〉 第２表に記載の比較例１〜２０を各々調整し、前述の試
験方法にしたがって各サンプルを測定した。結果を同表
に示した。

注）分散剤として、比較例１８はリグニンスルホン酸塩
を、比較例１９はナフタリンスルホン酸ホルマリン縮金
物を、比較例２０はグルコン酸ナトリウム塩を、それぞ
れ使用した。

〈発明の効果〉 第２表に対する第１表の結果からも明らかなように、本
発明には、セメント粒子の分散性が大きく、該分散性の
経時変化が少なく、適正な空気量を保持して硬化体の強
度に優れ、経済性もよいという効果がある。

特許出願人　　　竹本油脂株式会社 代理人　弁理士　入　山　宏　正 手続補正書 昭和６０年１２月１８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下記式（ I ）で示される親水性の構成単位及び下
   記式（II）で示される親水性の構成単位並びに下記式（
   III）で示される疎水性の構成単位を有する水溶性或い
   は水分散性のビニル重合体を含有することを特徴とする
   セメント用分散剤。 （ I ）；▲数式、化学式、表等があります▼（II）；
   ▲数式、化学式、表等があります▼ （III）；▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、Ｒ＾１、Ｒ＾３、Ｒ＾４はＨ又はＣＨ＿３。Ｒ
   ＾２は炭素数１〜５のアルキレン基。Ｍ＾１、Ｍ＾２は
   Ｈ、アルカリ金属又はアルカリ土類金属。ＸはＣＯＯＲ
   ＾５（Ｒ＾５は炭素数１〜８のアルキル基）、ＣＮ、Ｃ
   ＿６Ｈ＿５又はＯＣＯＣＨ＿３。〕 ２　三つの構成単位の相互割合が、式（ I ）で示され
   る構成単位／式（II）で示される構成単位／式（III）
   で示される構成単位＝５〜４０／９４〜４０／１〜４０
   （各重量％）、である特許請求の範囲第１項記載のセメ
   ント用分散剤。