JP7842669B2 - 炭酸塩配合セメント組成物用分散剤 - Google Patents

Description

本発明は、炭酸塩配合セメント組成物用分散剤に関する。

セメント産業は電力や鉄鋼に次ぎ、二酸化炭素の排出量が多い産業であり、その削減が喫緊の課題である。この課題解決のため、ＮＥＤＯのグリーンイノベーション基金事業に採択された企業を初めとする、各企業が炭酸カルシウムをコンクリートに配合する取り組みを行っている（例えば、特許文献１）。これにより二酸化炭素をコンクリート中に固定化でき、セメント製造過程で排出される二酸化炭素総量の削減が達成できる。

特開２０２２－４０２６２号公報（大成建設）

通常、コンクリートには製造／打設ワーカビリティを向上させるために混和剤が添加されるが、炭酸カルシウム等の炭酸塩を配合したセメント組成物に適したセメント混和剤に関する知見は乏しいのが現状である。

本発明は、炭酸塩配合セメント組成物の分散性を高めることのできる分散剤の提供を目的とする。

本発明は、以下を提供する。
〔１〕下記一般式（１）で表される単量体に由来する構成単位（Ｉ）を１～９９重量％、下記一般式（２）で表される単量体に由来する構成単位（ＩＩ）を１～９９重量％含む、ポリカルボン酸系共重合体を含有する、炭酸塩配合セメント組成物用分散剤。
［式中、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³は、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数１～３のアルキル基を表し、ｘは０～３の数を表し、ｙは０または１を表し、Ｒ5Ｏは、同一または異なって、炭素原子数２～１８のオキシアルキレン基を表し、ｎは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、１～１００の数を表し、Ｒ⁴は、水素原子または炭素原子数１～３０の炭化水素基を表す］；
［式中、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基または－（ＣＨ₂）_rＣＯＯＭ²を表し、Ｍ¹およびＭ²は、同一または異なって、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基または置換アルキルアンモニウム基を表し、ｒは０～２の整数であり、ここで、－（ＣＨ₂）^rＣＯＯＭ²は、－ＣＯＯＭ¹または他の－（ＣＨ₂）_rＣＯＯＭ²と無水物を形成してもよいが、無水物を形成する場合、それらの基にＭ¹およびＭ²は存在しない］
〔２〕炭酸塩が炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウムである〔１〕に記載の分散剤。
〔３〕炭酸カルシウムが軽質炭酸カルシウムである〔２〕に記載の分散剤。
〔４〕炭酸塩の平均粒子径が１．０～１００μｍであることを特徴とする〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の分散剤。
〔５〕ポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量が５，０００～１００，０００である、〔１〕～〔４〕のいずれか１項に記載の分散剤。
〔６〕重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が０．１～１０．０である、〔１〕～〔５〕のいずれか１項に記載の分散剤。
〔７〕炭酸塩配合セメント組成物における炭酸塩の含有量は、セメント１００重量部に対し１０～１００重量部である、〔１〕～〔６〕のいずれか１項に記載の分散剤。
〔８〕炭酸塩配合セメント組成物の総量１００重量部に対する配合量が、０．０１～５．０重量部である、〔１〕～〔７〕のいずれか１項に記載の分散剤。

本発明によれば、炭酸塩配合セメント組成物の分散性を高めることのできる分散剤が提供される。このため、炭酸塩配合セメント組成物の利用性を向上させ、二酸化炭素排出量の削減につなげることができ、セメント産業の環境問題解決に寄与することが期待される。

図１は、実施例１におけるフロー値と重合体１の添加率の関係を示すグラフである。 図２は、実施例２におけるフロー値と重合体２の添加率の関係を示すグラフである。 図３は、実施例３におけるフロー値と重合体３の添加率の関係を示すグラフである。 図４は、比較例１におけるフロー値と重合体４の添加率の関係を示すグラフである。 図５は、実施例４におけるフロー値と重合体１の添加率（重合体１、４併用、又は重合体１単独）の関係を示すグラフである。 図６は、実施例５におけるフロー値と重合体２の添加率（重合体２、４併用、又は重合体２単独）の関係を示すグラフである。 図７は、実施例６、７（軽質炭酸カルシウム配合５５％）におけるフロー値と重合体１の添加率（実施例６では重合体１単独、実施例７では重合体１、４併用）の関係を示すグラフである。 図８は、実施例６（軽質炭酸カルシウム配合３８％）におけるフロー値と重合体１の添加率の関係を示すグラフである。 図９は、実施例８（軽質炭酸カルシウム配合５５％）におけるフロー値と重合体２の添加率の関係を示すグラフである。 図１０は、実施例８（軽質炭酸カルシウム配合３８％）におけるフロー値と重合体２の添加率の関係を示すグラフである。 図１１は、比較例３（軽質炭酸カルシウム配合５５％）におけるフロー値と重合体４の添加率の関係を示すグラフである。 図１２は、比較例３（軽質炭酸カルシウム配合３８％）におけるフロー値と重合体４の添加率の関係を示すグラフである。 図１３は、実施例９、１０におけるフロー値と重合体１の添加率（実施例９では重合体１単独、実施例１０では重合体１、４併用）の関係を示すグラフである。 図１４は、実施例１１におけるフロー値と重合体２の添加率の関係を示すグラフである。 図１５は、比較例４におけるフロー値と重合体４の添加率の関係を示すグラフである。

［１．ポリカルボン酸系共重合体］
ポリカルボン酸系共重合体は、構成単位（Ｉ）及び（ＩＩ）を含む共重合体である。
［１－１．構成単位（Ｉ）］
構成単位（Ｉ）は、一般式（１）で表される単量体に由来する構成単位である。

一般式（１）中のＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数１～３のアルキル基を表す。炭素原子数１～３のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。炭素原子数１～３のアルキル基は、置換基を有していてもよいが、置換基の炭素原子数は、アルキル基の炭素原子数には含まない。Ｒ^１は、水素原子が好ましい。Ｒ^２は、炭素原子数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基がさらに好ましい。Ｒ^３は、水素原子が好ましい。

一般式（１）中のｘは、０～３の整数を表し、ｙは、０または１を表す。 ｙが０のとき、ｘは好ましくは１～３の整数、より好ましくは１又は２である。ｙが１のとき、ｘは０が好ましい。

一般式（１）中のＲ⁵Ｏは、同一又は異なっていてもよい、炭素原子数２～１８のオキシアルキレン基を表す。該オキシアルキレン基（アルキレングリコール単位）としては、例えば、オキシエチレン基（エチレングリコール単位）、オキシプロピレン基（プロピレングリコール単位）、オキシブチレン基（ブチレングリコール単位）が挙げられ、オキシエチレン基、オキシプロピレン基が好ましい。

上記「同一又は異なっていてもよい」とは、一般式（１）中にＲ⁵Ｏが複数含まれる場合（ｎが２以上の場合）、それぞれのＲ⁵Ｏが同一のオキシアルキレン基であってもよいし、互いに異なる（２種類以上の）オキシアルキレン基であってもよい、ことを意味する。一般式（１）中にＲ⁵Ｏが複数含まれる場合の態様としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びオキシブチレン基からなる群から選ばれる２以上のオキシアルキレン基が混在する態様が挙げられ、好ましくは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とが混在する態様、又はオキシエチレン基とオキシブチレン基とが混在する態様であり、より好ましくは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とが混在する態様である。異なるオキシアルキレン基が混在する態様において、２種類以上のオキシアルキレン基の付加は、ブロック状の付加であってもよく、ランダム状の付加であってもよい。一般式（１）において、ｙが０のときは、炭素原子数ｘのアルキレン基とＲ⁵Ｏとは、酸素原子を介して結合する。

一般式（１）中のｎは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、１～１００の整数を表す。ｎは、好ましくは５以上、より好ましくは７以上、さらに好ましくは１０以上である。ｙが０のとき、ｎの下限はさらに、２０以上、３０以上又は４０以上が好ましい。上限は、好ましくは９０以下、より好ましくは８０以下、さらに好ましくは７０以下、更により好ましくは６０以下である。ｙが１のとき、ｎの上限はさらに、５０以下、４０以下、又は３０以下が好ましい。従って、５～９０が好ましく、７～８０がより好ましく、１０～７０がさらに好ましく、１０～６０がさらにより好ましい。平均付加モル数とは、単量体１モルに付加しているオキシアルキレン基のモル数の平均値を意味する。

一般式（１）中のＲ^４は、水素原子又は炭素原子数１～３０の炭化水素基を表す。Ｒ^４は、水素原子又は炭素原子数１～１０の炭化水素基が好ましく、水素原子又は炭素原子数１～５の炭化水素基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。この範囲であれば、炭素原子数が大きくなりすぎないため、水硬性組成物の分散性を向上し得る。

一般式（１）で表される単量体の製造方法としては、例えば、アリルアルコール、メタリルアルコール等のアルキルアリルアルコール、３－メチル－３－ブテン－１－オール等の不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを１～１００モル付加する方法が挙げられる。

この方法で製造され得る単量体としては、例えば、（ポリ）エチレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールアリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールメタリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレングリコールアリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールアリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコールメタリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールアリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコールメタリルエーテル、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテルが挙げられる。

これらの中でも、親水性及び疎水性のバランスから、（ポリ）エチレングリコール（メタ）アリルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール（メタ）アリルエーテル、（ポリ）エチレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテル、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール３－メチル－３－ブテニルエーテルが好ましい。

本明細書中、「（ポリ）」の表記は、これに続いて記載される構成要素又は原料が、複数個結合している場合又は１個のみ存在する場合を意味する。「（メタ）アリル」という場合、メタリル及び／又はアリルを意味し、「（メタ）アクリレート」という場合、メタクリレート及び／又はアクリレートを意味し、「（メタ）アクリル酸」という場合、メタクリル酸及び／又はアクリル酸を意味する。

一般式（１）で表される単量体の他の製造方法としては、アクリレート又はメタアクリレート等の不飽和モノカルボン酸と、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール、メトキシ（ポリ）エチレングリコール、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール等の（ポリ）アルキレングリコールと、をエステル化する方法が挙げられる。

この方法で製造され得る単量体としては、例えば、（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）プロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）エチレン（ポリ）ブチレングリコール（メタ）アクリレート等の（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレートが挙げられる。

これらの中でも、（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレートが好ましく、メトキシ（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレートがより好ましい。

構成単位（Ｉ）は１種類でもよいし、２種類以上の組み合わせでもよい。２種以上の組み合わせの場合、一般式（１）のｙが０の単量体同士の組み合わせ、一般式（１）のｙが１の単量体同士の組み合わせが好ましい。また、各単量体の一般式（１）のｎの差が好ましくは０～２０、より好ましくは０～１５、さらに好ましくは０～１０の範囲内である組み合わせが好ましい。

［１－２．構成単位（ＩＩ）］
構成単位（ＩＩ）は、一般式（２）で表される単量体に由来する構成単位である。

一般式（２）中のＲ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基（－ＣＨ₃）又は－（ＣＨ₂）_ｒＣＯＯＭ^２を表す。但し、（ＣＨ₂）_ｒＣＯＯＭ²である場合、－ＣＯＯＭ¹又は他の－（ＣＨ₂）_ｒＣＯＯＭ²と無水物を形成していてもよい。無水物を形成している場合、それらの基のＭ¹、Ｍ²は存在しない。Ｒ⁶は、水素原子が好ましい。Ｒ⁷は、水素原子又は－ＣＨ₃が好ましい。Ｒ⁸は、水素原子が好ましい。

Ｍ¹及びＭ²は、同一又は異なっていてもよい、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、又は置換アルキルアンモニウム基を表す。Ｍ¹及びＭ²は、それぞれ、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましい。

ｒは０～２の整数を表し、０が好ましい。

一般式（２）で表される単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体が挙げられる。不飽和モノカルボン酸系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸；これらの一価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸；これらの一価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩；これらの無水物が挙げられる。一般式（２）で表される単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸が好ましい。

構成単位（ＩＩ）は、１種のみでもよいし、互いに異なる単量体に由来する２種以上の構成単位（ＩＩ）でもよい。

［１－３．構成比率］
各構成単位（２種以上の場合、それらの合計であり、以下の共重合体の含有比についても同様である）の含有比は、通常、構成単位（Ｉ）／構成単位（ＩＩ）＝１～９９重量％／９９～１重量％、好ましくは、１０～９８重量％／９０～２重量％、より好ましくは、５０～９８重量％／５０～２重量％、さらに好ましくは６０～９５重量％／４０～５重量％、さらにより好ましくは７０～９５重量％／３０～５重量％である。

［１－４．任意の構成単位（ＩＩＩ）］
ポリカルボン酸系共重合体は、（Ｉ）及び（ＩＩ）以外の構成単位（ＩＩＩ）をさらに有していてもよい。構成単位（ＩＩＩ）は、一般式（１）～（２）で表される単量体に共重合可能な単量体に由来する構成単位である。一般式（１）～（２）で表される単量体に共重合可能な単量体は、一般式（１）～（２）により表される単量体とは構造上区別される。構成単位（ＩＩＩ）を構成する単量体としては特に限定されないが、例えば、下記の各単量体を挙げることができ、これらを１種単独で又は２種以上を併用して用いることが可能である。

下記一般式（ＩＩＩ－１）で示されるジアリルビスフェノール類（例えば、４，４’－ジヒドロキシジフェニルプロパン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホン）の３及び３’位アリル置換物；

一般式（ＩＩＩ－２）で示されるモノアリルビスフェノール類（例えば、４，４’－ジヒドロキシジフェニルプロパン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホン）の３位アリル置換物；

下記一般式（ＩＩＩ－３）で示されるアリルフェノール；

マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１～３０のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類；当該不飽和ジカルボン酸類と炭素原子数１～３０のアミンとのハーフアミド、ジアミド類；

上記アルコール又はアミンに、炭素原子数２～１８のアルキレンオキシドを１～５００モル付加させたアルキル（ポリ）アルキレングリコールと、上記不飽和ジカルボン酸類との、ハーフエステル、ジエステル類；

上記不飽和ジカルボン酸類と、炭素原子数２～１８のグリコール又はこれらのグリコールの付加モル数２～５００のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル類；

マレアミド酸と、炭素原子数２～１８のグリコール又はこれらのグリコールの付加モル数２～５００とのポリアルキレングリコールとのハーフアミド類；

炭素原子数１～３０のアルコールに炭素原子数２～１８のアルキレンオキシドを１～５００モル付加させたアルコキシ（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類とのエステル類；

（ポリ）エチレングリコールモノメタクリレート、（ポリ）プロピレングリコールモノメタクリレート、（ポリ）ブチレングリコールモノメタクリレート等の、（メタ）アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類への炭素原子数２～１８のアルキレンオキシドの１～５００モル付加物類（但し、一般式（１）～（３）で表される単量体を除く）；

トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の（ポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類；

ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；

トリエチレングリコールジマレート、ポリエチレングリコールジマレート等の（ポリ）アルキレングリコールジマレート類；

ビニルスルホネート、（メタ）アリルスルホネート、２－（メタ）アクリロキシエチルスルホネート、３－（メタ）アクリロキシプロピルスルホネート、３－（メタ）アクリロキシ－２－ヒドロキシプロピルスルホネート、３－（メタ）アクリロキシ－２－ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、３－（メタ）アクリロキシ－２－ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、４－（メタ）アクリロキシブチルスルホネート、（メタ）アクリルアミドメチルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドエチルスルホン酸、２－メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類、並びに、それらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、及び有機アミン塩；

メチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数１～３０のアミンとのアミド類；
スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ－メチルスチレン等のビニル芳香族類；

１，５－ペンタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート等のアルカンジオールモノ（メタ）アクリレート類（但し、一般式（３）で表される単量体を除く。）；

ブタジエン、イソプレン、２－メチル－１，３－ブタジエン、２－クロル－１，３－ブタジエン等のジエン類；
（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和アミド類；

（メタ）アクリロニトリル、α－クロロアクリロニトリル等の不飽和シアン類；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エステル類；

（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸メチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノプロピル、（メタ）アクリル酸ジブチルアミノエチル、ビニルピリジン等の不飽和アミン類（ただし、一般式（３）で表される単量体を除く。）；

ジビニルベンゼン等のジビニル芳香族類；
トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類；

（メタ）アリルアルコール、グリシジル（メタ）アリルエーテル等のアリル類；
メトキシポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、等のビニルエーテル或いはアリルエーテル類（ただし、一般式（１）で表される単量体を除く。）；並びに、

ポリジメチルシロキサンプロピルアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサンアミノプロピレンアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサン－ビス－（プロピルアミノマレインアミド酸）、ポリジメチルシロキサン－ビス－（ジプロピレンアミノマレインアミド酸）、ポリジメチルシロキサン－（１－プロピル－３－アクリレート）、ポリジメチルシロキサン－（１－プロピル－３－メタクリレート）、ポリジメチルシロキサン－ビス－（１－プロピル－３－アクリレート）、ポリジメチルシロキサン－ビス－（１－プロピル－３－メタクリレート）等のシロキサン誘導体（ただし、一般式（３）で表される単量体を除く。）。

構成単位（ＩＩＩ）を含む場合、１種のみでもよいし、互いに異なる単量体に由来する２種以上でもよい。

［１－５．製造方法］
ポリカルボン酸系共重合体は、それぞれの所定の単量体を、公知の方法によって共重合して製造することができる。該方法としては、例えば、溶媒中での重合、塊状重合などの重合方法が挙げられる。

－反応溶媒－
溶媒中での重合において使用される溶媒としては、例えば、水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコール；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；シクロヘキサン、ｎ－ヘキサンなどの脂肪族炭化水素；酢酸エチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類が挙げられる。原料単量体及び得られる共重合体の溶解性の面から、水及び低級アルコールの少なくともいずれかを用いることが好ましく、水を用いることがより好ましい。

溶媒中で共重合を行う場合は、各単量体と重合開始剤を各々反応容器に連続滴下してもよいし、各単量体の混合物と重合開始剤を各々反応容器に連続滴下してもよい。また、反応容器に溶媒を仕込み、単量体と溶媒の混合物と、重合開始剤溶液を各々反応容器に連続滴下してもよいし、単量体の一部又は全部を反応容器に仕込み、重合開始剤を連続滴下してもよい。

－開始剤－
共重合に使用し得る重合開始剤は、特に限定されない。水溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩；ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素などの水溶性過酸化物が挙げられる。この際、Ｌ－アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム、モール塩などの促進剤を併用してもよい。

低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル類あるいはケトン類等の溶媒中で共重合を行う際に使用し得る重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどのパーオキサイド；クメンパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド；アゾビスイソブチロニトリルなどの芳香族アゾ化合物が挙げられる。この際、アミン化合物などの促進剤を併用してもよい。水－低級アルコール混合溶媒中で共重合を行う場合に使用し得る重合開始剤は、前述の重合開始剤あるいは重合開始剤と促進剤との組合せの中から適宜選択すればよい。

重合温度は、用いる溶媒、重合開始剤の種類等重合条件によって適宜異なるが、通常、５０～１２０℃である。

－連鎖移動剤－
共重合においては、必要に応じて連鎖移動剤を用いて分子量を調整することができる。使用される連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、２－メルカプトプロピオン酸、３－メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、及び２－メルカプトエタンスルホン酸などの既知のチオール系化合物；亜リン酸、次亜リン酸、及びその塩（次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等）、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、及びその塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等）等の低級酸化物及びその塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

共重合体の分子量調整のために、構成単位（Ｉ）～（ＩＩＩ）を構成する単量体以外の、連鎖移動性の高い単量体（ＩＶ）を用いてもよい。連鎖移動性の高い単量体（ＩＶ）としては、例えば（メタ）アリルスルホン酸（塩）系単量体が挙げられる。

－中和－
共重合体を得る際に水溶媒中で共重合する場合、重合時のｐＨは、通常、不飽和結合を有する単量体の影響で強酸性となるけれども、これを適当なｐＨに調整してもよい。重合の際にｐＨの調整が必要な場合は、リン酸、硫酸、硝酸、アルキルリン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホン酸、（アルキル）ベンゼンスルホン酸などの酸性物質を用いてｐＨの調整を行えばよい。これら酸性物質の中では、ｐＨ緩衝作用がある点等から、リン酸が好ましい。

重合反応は、エステル系の単量体が有するエステル結合の不安定さを解消するために、ｐＨ２～７で行うことが好ましい。ｐＨの調整に用い得るアルカリ性物質に特に限定はないが、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２などのアルカリ性物質が一般的である。ｐＨ調整は、重合前の単量体に対して行ってもよいし、重合後の共重合体溶液に対して行ってもよい。重合前に一部のアルカリ性物質を添加して重合を行った後、さらに共重合体に対してｐＨ調整を行ってもよい。

［１－６．共重合体の物性］
－重量平均分子量－
共重合体の重量平均分子量は、５，０００以上が好ましく、７，０００以上がより好ましく、９，０００以上がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物の分散性が十分発揮され、リグニンスルホン酸系又はオキシカルボン酸系などのＡＥ減水剤を上回る減水率を得ることができ、流動性又は作業性を改善することができる。重量平均分子量の上限は、６０，０００以下が好ましく、５０，０００以下がより好ましく、４０，０００以下がさらに好ましい。これにより、水硬性組成物中の粒子の凝集作用が抑制され、作業性を良好にすることができる。重量平均分子量は、５，０００～６０，０００が好ましく、７，０００～５０，０００がより好ましく、９，０００～４０，０００がさらに好ましい。

－Ｍｗ／Ｍｎ－
共重合体の分子量分布（分散度：Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０以上が好ましく、１．２以上がより好ましい。上限は、１０．０以下が好ましく、５．０以下がより好ましく、３．０以下がさらに好ましい。分子量分布は、１．０～１０．０が好ましく、１．２～５．０がより好ましく、１．２～３．０がさらに好ましい。

重量平均分子量、数平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にてポリエチレングリコール換算する公知の方法にて測定できる。分子量分布は、重量平均分子量の測定値を、数平均分子量の測定値で割って算出できる。

［２．分散剤］
上記ポリカルボン酸系共重合体は、炭酸塩配合セメント組成物用の分散剤として利用できる。ポリアクリル酸系分散剤（上記構成単位（ＩＩ）のみから成る重合体）は、炭酸塩とセメントの「混合物」に添加すると、ポリアクリル酸系分散剤のカルボキシル基が電荷反発し凝集するため、少なくとも一般的な添加率では全く分散に寄与しない。これに対し、上記ポリカルボン酸系共重合体は、構成単位（Ｉ）及び（ＩＩ）を含むことにより、ポリカルボン酸に非イオン性で立体反発型のポリアルキレングリコール鎖が導入されるため、凝集が抑制され、分散効果を発揮できる。分散剤として利用する場合、ポリカルボン酸系共重合体は、１種類単独でもよいし、２種以上の組み合わせでもよい。

［２－１．炭酸塩配合セメント組成物］
本明細書において、炭酸塩配合セメント組成物とは、炭酸塩が配合された（炭酸塩を含むセメント組成物を意味する。

－セメント－
本明細書においてセメントは、セメントのほか、石膏（例えば、半水石膏、二水石膏等）、ドロマイト等の他の水硬性材料をも包含する。セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント（普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩およびそれぞれの低アルカリ形）、各種混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント）、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント（１クリンカー速硬性セメント、２クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント）、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント（低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント）、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント（都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料として製造されたセメント）等が挙げられる。セメントは、他の成分、例えば、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体、石膏等の材料が添加されていてもよい。

－炭酸塩－
炭酸塩は、炭酸イオン（ＣＯ₃ ^-2）を含む化合物であればよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸アンモニウムが挙げられ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムが好ましく、二酸化炭素の固定化効率がより高いことから、炭酸カルシウムがより好ましい。炭酸カルシウムは、軽質炭酸カルシウム（人工的に炭酸ガスの吹き込み法等により製造される炭酸カルシウム）、重質炭酸カルシウム（自然界の石灰鉱物を粉砕して製造される炭酸カルシウム）に分類され、いずれも利用できる。中でも軽質炭酸カルシウムは、二酸化炭素の固定化効率が重質炭酸カルシウムよりも高いこと、副産物として容易に入手可能でありリサイクルにより排出量削減にもつながることから、好ましい。

軽質炭酸カルシウムの製造方法としては、例えば、以下のいずれかの反応による方法が挙げられる；（１）石灰の焼成装置などから発生する二酸化炭素を含有するガスと、水酸化カルシウム（消石灰、石灰乳）との反応；（２）アンモニアソーダ法における炭酸アンモニウムと塩化カルシウムとの反応；（３）水酸化カルシウムと炭酸ナトリウムとの反応。このうち、（３）の反応による方法が好ましく、パルプ製造工程の苛性化工程における（３）の反応による方法がより好ましい。これにより、パルプ製造における副産物として炭酸カルシウムを効率よく得ることができる。パルプ製造工程（例えば、硫酸塩法またはソーダ法）における苛性化工程は、蒸解薬品を回収・再生するための工程であり、（３）の反応は、白液製造の際に生じる反応である。

ソーダ法によるパルプ製造プロセスにおける炭酸カルシウムの製造方法（上記（３）の方法の例）を以下に説明する。パルプ製造プロセスにおいては、木材からパルプ繊維を取り出すために、木材チップに水酸化ナトリウムや硫化ナトリウムを溶解した白液を添加してボイラー内で高温、高圧下で蒸解する。蒸解しパルプ繊維を含む固相の分離とともに、無機成分として、炭酸ナトリウム、硫化ソーダ等の混合物を主成分とするスメルトを回収する。スメルトに、弱液（白液成分が一部溶解した水溶液）を添加し溶解し、粗緑液を調製する。粗緑液は、スメルトに由来する無機成分（例えば、Ｎａ₂ＣＯ₃、Ｎａ₂Ｓ、ＮａＯＨを含む）のほか、ボイラーで発生した未燃の炭素粒子や木材成分（蒸解の際に木材から溶出した成分）等の不溶性の不純物を含む。そのため、これらの不純物を、沈降分離法、濾過分離法等の分離法により分離して系外に排出し、必要に応じて他の清澄化処理を行い、清澄緑液を得る。清澄緑液は苛性化工程に送られ、酸化カルシウム（生石灰）が添加、混合されると、下記反応１、２で示す消和と苛性化の二段反応により、清澄緑液中の炭酸ナトリウムは水酸化ナトリウムに転換される（白液の再生）とともに炭酸カルシウムが副生する。
反応１ ＣａＯ＋Ｈ_２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）_２
反応２ Ｃａ（ＯＨ）_２＋Ｎａ_２ＣＯ_３→ＣａＣＯ_３＋２ＮａＯＨ

炭酸塩の配合量は、セメント１００重量部に対し、通常、５重量％以上、又は７重量％以上であり、好ましくは９重量％以上である。炭酸塩が炭酸カルシウムの場合、下限は、１０重量部以上でもよく、好ましくは２０重量部以上、さらに好ましくは３０重量部以上、さらにより好ましくは３５重量部以上である。上限は、通常１００重量部以下、好ましくは９０重量部以下、より好ましくは８５重量部以下、さらに好ましくは８０重量部以下である。

炭酸塩の平均粒子径は、通常、０．１μｍ以上、０．５μｍ以上又は１．０μｍ以上、好ましくは５．０μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは１５μｍ以上である。上限は、通常、１００μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下である。従って、平均粒子径は、０．１～１００μｍ、０．５～１００μｍ又は１．０～１００μｍ、好ましくは５．０～１００μｍ、より好ましくは１０～７０μｍ、さらに好ましくは１５～５０μｍである。本明細書において、平均粒子径は、レーザー回折法によって求めた粒度分布における積算平均粒子径を意味する。

炭酸塩配合セメント組成物における炭酸塩の配合は、セメントにあらかじめ配合されていてもよいし、セメントに、水、骨材等の成分を配合する際に配合されてもよい。

－骨材－
炭酸塩配合セメント組成物は、通常、骨材をさらに含む。骨材は、細骨材および粗骨材のいずれであってもよい。骨材としては、例えば、砂、砂利、砕石；水砕スラグ；再生骨材等；珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材が挙げられる。

［２－２．炭酸塩配合セメント組成物に対する添加量］
炭酸塩配合セメント組成物１００重量部に対するポリカルボン酸系共重合体の添加量（配合量）は、通常は０．０１重量部以上、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上である。これにより、充分な分散促進効果を得ることができる。上限は、通常は５．０重量部以下、好ましくは３．０重量部以下、より好ましくは２．０重量部以下である。これにより、セメントの流動性を実施工への影響のない適度な範囲に保持できる。したがって、通常は０．０１～５．０重量部、好ましくは０．１～３．０重量部、より好ましくは０．２～２．０重量部である。

［２－３．分散剤の任意成分］
分散剤は、必要に応じて、上記ポリカルボン酸系共重合体以外の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えば、他のセメント分散剤、水溶性高分子、高分子エマルジョン、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、硬化促進剤、消泡剤、ＡＥ剤、その他の界面活性剤等の公知のコンクリート用添加剤が挙げられる。他の成分は、単独でもよく、２種以上の組み合わせでもよい。なお、これらの他の成分は、セメント組成物の任意成分であってもよい。

他のセメント分散剤として、ポリアクリル酸重合体（上記単量体（２）の単独重合体）を含んでもよい。その場合、その含有量は、セメントに対し３．０重量％以下が好ましく、２．０重量％以下がより好ましい。また、ポリアクリル酸重合体のポリカルボン酸系共重合体に対する重量比率を３．０以下又は２．５以下とすることが好ましい。これにより、ポリアクリル酸系重合体配合による凝集の発生を抑制できる。

水溶性高分子としては、例えば、ポリアルキレングリコール、セルロース系化合物が挙げられ、具体的には、ポリエチレンポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリブチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられる。水溶性高分子の含有率は、ポリカルボン酸系共重合体の重量に対し、好ましくは０．０１重量％以上である。上限は、好ましくは５０重量％以下である。

遅延剤としては、例えば、グルコン酸（塩）、クエン酸（塩）等のオキシカルボン酸類が挙げられる。糖アルコール類の含有率は、ポリカルボン酸系共重合体の重量に対し、好ましくは０．０１重量％以上である。上限は、好ましくは５０重量％以下である。

硬化促進剤としては、例えば、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の可溶性カルシウム塩類、塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物類、チオ硫酸塩、ギ酸およびギ酸カルシウム等のギ酸塩類が挙げられる。硬化促進剤の含有率は、ポリカルボン酸系共重合体の重量に対し、好ましくは０．０１重量％以上である。上限は、好ましくは５０重量％以下である。

増粘剤としては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、セルロースナノファイバー、セルロースナノクリスタルが挙げられる。増粘剤の含有率は、ポリカルボン酸系共重合体の重量に対し、好ましくは０．０１重量％以上であり、好ましくは５０重量％以下である。

［２－４．分散剤の添加方法］
分散剤は、ポリカルボン酸系共重合体の分散液の形態、あるいはこれを乾燥させて粉体化した形態で使用し得る。分散剤を炭酸塩配合セメント組成物に添加する時期は、使用時でもよいし、セメント、炭酸塩及び必要に応じて添加される任意成分ととともにあらかじめ配合していわゆるプレミックス製品としてもよい。

［２－５．配合後のセメントの用途］
炭酸塩配合セメント組成物に分散剤を配合することにより、レディーミクストコンクリート、コンクリート２次製品（プレキャストコンクリート）用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等のコンクリート、中流動コンクリート（スランプ値が２２～２５ｃｍの範囲のコンクリート）、高流動コンクリート（スランプ値が２５ｃｍ以上で、スランプフロー値が５０～７０ｃｍの範囲のコンクリート）、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルまたはコンクリートを得ることができる。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。

＜実験１＞ 重合体の作製
製造例１（重合体１の調製）
温度計、撹拌装置、還流装置、窒素導入管および滴下装置を備えたガラス反応容器に、水２４５部、ポリエチレングリコールモノメタリルエーテル（エチレンオキサイドの平均付加モル数５３）１５０部およびポリエチレングリコール－３－メチル－３－ブテニルエーテル（エチレンオキサイドの平均付加モル数５３）１５０部を投入し、撹拌しながら反応容器を窒素置換した。窒素雰囲気下で４０℃に昇温した後、温度を４０℃に保持した状態で、過酸化水素２．４部と水４７部を混合した水溶液を３０分間かけて反応容器に滴下した。その後、アクリル酸６３部、３メルカプトピオン酸２．５部および水１０６部を混合した水溶液と、Ｌ－アスコルビン酸０．６部および水８９部の混合液を各々２時間かけて反応容器に滴下した。滴下終了後、温度を４０℃に保持した状態で１時間反応を行い、温度を６０℃に上昇させ、さらに１時間重合停止反応を行うことで、濃度４０％の共重合体（重合体１）の水溶液を得た。ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いる以下の条件で分析したところ、重合体１の重量平均分子量は３００００、Ｍｗ／Ｍｎは１．５９であった。

［重量平均分子量］：ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にてポリエチレングリコール換算で測定した。ＧＰＣの測定条件の詳細を以下に記載する。
測定装置；東ソー製
使用カラム；Ｓｈｏｄｅｘ Ｃｏｌｕｍｎ ＯＨ－ｐａｋ ＳＢ－８０６ＨＱ、ＳＢ－８０４ＨＱ、ＳＢ－８０２．５ＨＱ
溶離液；０．０５ｍＭ硝酸ナトリウム／アセトニトリル ８／２（ｖ／ｖ）
標準物質；ポリエチレングリコール（東ソー製又はＧＬサイエンス製）
検出器；示差屈折計（東ソー製）

［平均粒子径］：レーザー回折式粒度分布測定器（Ｍａｌｖｅｒｎ製、マスターサイザー３０００）を用いて粒度分布から積算平均径（粒子径×各個数／総個数）を測定し、これを平均粒子径とした。

製造例２（重合物２の調製）
温度計、撹拌装置、還流装置、窒素導入管および滴下装置を備えたガラス製反応容器に水２５４部を仕込み、撹拌下で反応容器を窒素置換した。窒素雰囲気下で１００℃に昇温した後、温度を１００℃に保持した状態で、メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート（エチレンオキサイドの平均付加モル数２５）２０６部、メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート（エチレンオキサイドの平均付加モル数１８）１０２部、メタクリル酸（ＭＡＡ）１４部、アクリル酸１７部および水３０７部を混合したモノマー水溶液を２時間かけて滴下し、同時に過硫酸ナトリウム７．４部および水２４２部の混合液を２時間かけて反応容器に滴下した。温度を１００℃に保持した状態でさらに１時間反応を行った後、７０℃まで冷却し、水酸化ナトリウムでｐＨ６に中和すると同時に加水することで、濃度４３％の共重合体（重合体２）の水溶液を得た。ＧＰＣを用いて分析したところ、重合体２の重量平均分子量は１６５００、Ｍｗ／Ｍｎは１．４５であった。

製造例３（重合物３の調製）
温度計、撹拌装置、還流装置、窒素導入管および滴下装置を備えたガラス製反応容器に水２５４部を仕込み、撹拌下で反応容器を窒素置換した。窒素雰囲気下で１００℃に昇温した後、温度を１００℃に保持した状態で、メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート（ＭＰＥＧ－ＭＡ、エチレンオキサイドの平均付加モル数１３．５）２１５部、３メルカプトピオン酸３．１部、メタクリル酸３３部および水４２部を混合したモノマー水溶液を２時間かけて滴下し、同時に過硫酸アンモニウム２．７部および水３８部の混合液を２．５時間かけて反応容器に滴下した。温度を１００℃に保持した状態でさらに１時間反応を行った後、７０℃まで冷却し、水酸化ナトリウムでｐＨ７に中和すると同時に加水することで、濃度４３％の共重合体（重合体３）の水溶液を得た。ＧＰＣを用いて分析したところ、重合体３の重量平均分子量は１２０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．６２であった。

製造例４（重合体４の製造）
温度計、撹拌装置、還流装置、窒素導入管および滴下装置を備えたガラス反応容器に水１９８部を仕込み、撹拌下で反応容器を窒素置換し、窒素雰囲気下で１００℃に昇温後、温度を１００℃に保持した状態で、アクリル酸７２部、３１％ＮａＯＨ水溶液７０部、水５４部を混合したモノマー水溶液と、過硫酸アンモニウム４部および水３７部の混合液を各々２時間かけて滴下した。温度を１００℃に保持した状態でさらに１時間反応を行うことで、濃度３６％の単独重合体（ホモポリマー：重合体４）の水溶液を得た。ＧＰＣを用いて分析したところ、重合体４の重量平均分子量は１４０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．７１であった。

＜実験２＞ モルタル試験
実施例１～３、比較例１及び２（重合体単剤配合の例）
環境温度（２０℃）において、表１に記載した配合比でセメント、水、及び実験１で作製した重合体１～４（水に内割り添加）を各種添加量投入して、モルタルミキサによる機械練りにより低速６０秒間、高速９０秒練混ぜて、実施例及び比較例の通常モルタル（セメント組成物）を得た。また、表２に記載した配合比（重質炭酸カルシウム（古田石灰工業所；平均粒子径：１５．８μｍ）を配合）としたほかは同様に、実施例及び比較例の炭酸カルシウム配合モルタル（セメント組成物）を得た。これらのモルタルを用いて、モルタルフロー値の測定を行った。すなわち、ＪＩＳ Ａ１１７１の方法を参考にしてスランプ試験を行い、モルタルの横への広がった後の直径を最大と認める方向とその直角方向との２ヵ所測定した平均値をモルタルフロー値とした。試験結果を表３、図１～４に示す。

表３及び後段の表４において、添加率は、セメント重量に対する、各重合体の添加率（％）である。

通常モルタルにおいては、各種重合体１～３を用いた実施例１～４及び重合体４を用いた比較例２のいずれも、フローが発現した。一方、重質炭酸カルシウム配合モルタルにおいては、重合体４を用いた比較例２ではフローが発現しなかったのに対し、重合体１～３を用いた実施例１～３においては、通常モルタルと同様にフローが発現した（表３、図１～４）。

実施例４及び５（重合体併用の例）
各添加量の重合体１及び２のいずれかと重合体４とを併用したほかは、上記と同様に重質炭酸カルシウム配合モルタルのモルタルフロー値の測定を行った。重合体４の添加量は、セメントに対し０．３重量％とした。試験結果を表４、図５～６に示す。

重合体１，２を添加した実施例４，５の炭酸カルシウム配合モルタルは、いずれも重合体４の添加有無にかかわらず炭酸カルシウム配合モルタルのフローが発現していた（表４、図４～５）。

実施例６～８および比較例３（炭酸カルシウム配合量の検討）
重質炭酸カルシウムの代わりに軽質炭酸カルシウム（日本製紙社製、平均粒子径２１．３μｍ）を用いたこと、軽質炭酸カルシウムの量及び骨材の量を表５又は表６のとおり調整したこと、及び、重合体１，２及び４の量を表７に記載した配合比としたほかは、上記と同様に炭酸カルシウム配合モルタルのモルタルフロー値の測定を行った。使用した軽質炭酸カルシウムの製造は、生石灰と弱液を混合後、消和させて調製した石灰乳に緑液を添加して加熱撹拌し、苛性化反応を行って得た、苛性化軽質炭酸カルシウムである。試験結果を表７、図７～１２に示す。

軽質炭酸カルシウム配合セメントに対し、重合体１～３を用いた実施例６～７においては、重合体４を用いた比較例３よりも少ない量でフローが発現した。また、重合体１と４を併用した実施例８においても、良好な重合体フローが発現していた（表７、図７～１２）。

実施例９～１１、比較例４（炭酸マグネシウム配合セメント）
炭酸カルシウムの代わりに炭酸マグネシウムを用いて表８に記載した配合比（炭酸マグネシウム（ルック社製、平均粒子径９．９５μｍ）を配合）とし、重合体１、２及び４を表９に示す添加率で配合したほかは上記と同様に、炭酸マグネシウム配合モルタルのモルタルフロー値の測定を行った。試験結果を表９、図１３～１５に示す。

炭酸マグネシウム配合モルタルにおいても、炭酸カルシウム配合モルタルと同様であった。すなわち、重合体１～３を用いた実施例９～１０においては、重合体４を用いた比較例４よりも少ない量でフローが発現した。また、重合体１と４を併用した実施例１１においても、良好な重合体フローが発現していた（表９、図１３～１５）。

これらの結果は、本発明の分散剤は、ＰＥＧ鎖構造を導入したポリカルボン酸系共重合体を有効成分とすることにより、炭酸塩配合セメント組成物における凝集を抑制でき、分散効果を発揮できることを示している。

Claims (8)

1. 下記一般式（１）で表される単量体に由来する構成単位（Ｉ）を１～９９重量％、下記一般式（２）で表される単量体に由来する構成単位（ＩＩ）を１～９９重量％含む、ポリカルボン酸系共重合体を含有する、炭酸塩配合セメント組成物用分散剤であって、
   炭酸塩配合セメント組成物は、炭酸塩をセメント１００重量部に対し３０～１００重量部含むセメント組成物である、剤。
   ［式中、Ｒ¹、Ｒ²、およびＲ³は、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数１～３のアルキル基を表し、ｘは０～３の数を表し、ｙは０または１を表し、Ｒ⁵Ｏは、同一または異なって、炭素原子数２～１８のオキシアルキレン基を表し、ｎは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、１～９０の数を表し、Ｒ⁴は、水素原子または炭素原子数１～３０の炭化水素基を表す］；
   ［式中、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基または－（ＣＨ₂）_rＣＯＯＭ²を表し、Ｍ¹およびＭ²は、同一または異なって、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基または置換アルキルアンモニウム基を表し、ｒは０～２の整数であり、ここで、－（ＣＨ₂）_rＣＯＯＭ²は、－ＣＯＯＭ¹または他の－（ＣＨ₂）_rＣＯＯＭ²と無水物を形成してもよいが、無水物を形成する場合、それらの基にＭ¹およびＭ²は存在しない］
2. 炭酸塩が炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウムである請求項１に記載の分散剤。
3. 炭酸カルシウムが軽質炭酸カルシウムである請求項２に記載の分散剤。
4. 炭酸塩の平均粒子径が０．１～１００μｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の分散剤。
5. ポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量が５，０００～１００，０００である、請求項１又は２に記載の分散剤。
6. 重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０～１０．０である、請求項１又は２に記載の分散剤。
7. 炭酸塩配合セメント組成物における炭酸塩の含有量は、セメント１００重量部に対し３５～１００重量部である、請求項１又は２に記載の分散剤。
8. 炭酸塩配合セメント組成物の総量１００重量部に対する配合量が、０．０１～５．０重量部である、請求項１又は２に記載の分散剤。