JPH0211542B2 - - Google Patents
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- JPH0211542B2 JPH0211542B2 JP60257735A JP25773585A JPH0211542B2 JP H0211542 B2 JPH0211542 B2 JP H0211542B2 JP 60257735 A JP60257735 A JP 60257735A JP 25773585 A JP25773585 A JP 25773585A JP H0211542 B2 JPH0211542 B2 JP H0211542B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/161—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/161—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups
- C04B24/163—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/165—Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing polyether side chains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はセメント分散剤に関するものである。
より詳しくは、モルタル工事やコンクリート工事
においてその作業性の改善、強度や耐久性の向
上、ひびわれ性の減少あるにはその他の物性の向
上を目的として使用されるセメント分散剤に関す
るものである。 ［従来の技術］ 従来、セメント分散剤としてはリグニンスルホ
ン酸塩、グルコン酸やグルコヘプトン酸等の塩、
ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物塩、ポ
リサツカライド／塩化カルシウム／トリエタノー
ルアミン配合組成物などが利用されている。リグ
ニンスルホン酸塩は亜硫酸パルプ製造工程より得
られるものであるが、その減水効果にバラツキが
あり、また、空気混入量の増大によりモルタルや
コンクリートなどの物性に悪影響を与えることが
ある等の欠点がある。グルコン酸やグルコヘプト
ン酸等の塩は、高い流動性を確保するために添加
量を多くすると著しい硬化遅延性及び硬化不良を
示し、利用上の大きな障害となつている。ポリサ
ツカライド系のセメント分散剤としてはデンプン
加水分解物があるが、これ単独使用では硬化遅延
性が大きいため、通常塩化カルシウムや水溶性ア
ミンと併用されている。しかし塩化カルシウムは
鉄筋の防錆上有害である。 ナフタレンスルホン酸、ホルマリン縮合物塩系
のセメント分散剤は、減水効果にすぐれ、大きな
硬化遅延性を示すことなく高い流動性を確保でき
る為に、コンクリート二次製品製造用高性能減水
剤として、またレデイミクストコンクリートの流
動化剤として広く使用されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ナフタレンスルホン酸・ホルマ
リン縮合物塩系のセメント分散剤は、減水効果の
持続時間が短く、分散剤を添加して20〜30分後に
はコンクリートの流動性（スランプ）が大幅に小
さくなり、いわゆるスランプロスが著しいという
欠点があつた。従つて、例えばモルタルやコンク
リート等のセメント組成物がポンプ圧送している
コンクリート二次製品工場などで、昼休みやトラ
ブルによつて圧送を一時中断し、その後圧送を再
開した時に、圧送圧が急激に増大したり、ポンプ
が閉塞するなどの事故の原因ともなり、また、型
枠にセメント組成物を打ち込んだのち何らかの理
由で締め固めなどの成型が遅れた場合、未充填な
どの問題を生ずる。レデイミクストコンクリート
に用いる場合も、レデイミクストコンクリート製
造プラントでは添加できず打設現場直近で添加す
るため、ミキサー車の高速撹拌による騒音問題が
あり、また、ポンプ圧送時のトラブル発生や成型
時の未充填等の問題も引き起すことがあつた。 本発明者は、このような現状に鑑み鋭意検討し
た結果、本発明に到達した。したがつて本発明は
大きな硬化遅延性を示すことなく高い流動性を確
保でき、かつ高い流動性の持続時間が長く、安定
した作業性を確保することができるスランプロス
防止性能に優れたセメント分散剤を提供するもの
である。 ［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明は一般式 （但し、式中Ｒは水素またはメチル基を表わし、
Ｘは水素、一価金属、二価金属、アンモニウム基
または有機アミン基を表わし、ＡおよびＢはそれ
ぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレン基を表わ
し、ｍは０または１〜50の整数である。）で示さ
れる単量体(イ)および必要により共重合可能な他の
単量体(ロ)を用いて導かれた重合体(A)および／また
は該重合体(A)を更にアルカリ性物質で中和して得
られた重合体(B)を主成分とするセメント分散剤に
関するものである。 本発明で用いられる単量体(イ)は、前記一般式で
示されるスルホン酸系単量体である。単量体(イ)の
例としては、２−スルホエチル（メタ）アクリレ
ート、２−スルホプロピル（メタ）アクリレー
ト、３−スルホプロピル（メタ）アクリレート、
１−スルホプロパン−２−イル（メタ）アクリレ
ート、２−スルホブチル（メタ）アクリレート、
３−スルホブチル（メタ）アクリレート、４−ス
ルホブチル（メタ）アクリレート、１−スルホブ
タン−２−イル（メタ）アクリレート、１−スル
ホブタン−３−イル（メタ）アクリレート、２−
スルホブタン−３−イル（メタ）アクリレート、
２−メチル−２−スルホプロピル（メタ）アクリ
レート、２−メチル−３−スルホプロピル（メ
タ）アクリレート、１，１−ジメチル−２−スル
ホエチル（メタ）アクリレート等のスルホアルキ
ル（メタ）アクリレート類及びその一価金属塩、
二価金属塩、アンモニウム塩もしくは有機アミン
塩；スルホエトキシポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、スルホプロポキシポリエ
チレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ス
ルホブトキシポリエチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、スルホエトキシポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、スルホ
プロポキシポリプロピレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、スルホブトキシポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート等のスル
ホアルコキシポリアルキレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート類及びその一価金属塩、二価金
属塩、アンモニウム塩もしくは有機アミン塩を挙
げることができ、これらの１種又は２種以上を用
いることができる。 本発明で必要により用いられる単量体(ロ)は、単
量体(イ)と共重合可能な単量体である。単量体(ロ)の
例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸
類並びにその一価金属塩、二価金属塩、アンモニ
ウム塩もしくは有機アミン塩；不飽和カルボン酸
類と炭素数１〜20個の脂肪族アルコールもしくは
炭素数１〜20個の脂肪族アルコールに炭素数２〜
４個のアルキレンオキシドを１〜50個付加したモ
ノアルコキシポリアルキレングリコールとのエス
テル；（メタ）アクリルアミド；酢酸ビニル、酢
酸プロペニル等の酢酸アルケニルエステル；スチ
レン、ｐ−メチルスチレン、チレンスルホン酸等
の芳香族ビニル；塩化ビニル等を挙げることがで
き、これらの１種又は２種以上を用いることがで
きる。 単量体(ロ)は得られる重合体(A)又は重合体(B)が水
溶性となる範囲の量を用いることができる。単量
体(ロ)の中でも、不飽和カルボン酸類並びにその塩
類を選択して単量体(イ)に併用することにより、セ
メント分散性能により優れた重合体(A)および／ま
たは重合体(B)が得られる傾向にある。 重合体(A)を製造するには、重合開始剤を用いて
前記単量体成分を重合させればよい。重合は溶媒
中での重合や塊状重合等の方法により行うことが
できる。 溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行うこ
とができ、その際使用される溶媒としては、水；
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール等の低級アルコール；ベンンゼ
ン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−
ヘキサン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素；酢
酸エチル；アセトン、メチルエチルケトン等のケ
トン化合物等が挙げられる。 原料単量体及び得られる重合体(A)の溶解性並び
に該重合体(A)の使用時の便からは、水及び炭素数
１〜４の低級アルコールよりなる群から選ばれた
少なくとも１種を用いることが好ましい。炭素数
１〜４の低級アルコールの中でもメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール
が特に有効である。 水媒体中で重合を行う時は、重合開始剤として
アンモニウム又はアルカリ金属の過硫酸塩あるい
は過酸化水素等の水溶性の重合開始剤が使用され
る。この際亜硫酸水素ナトリウム等の促進剤を併
用することもできる。又、低級アルコール、脂肪
族炭化水素、脂肪族炭化水素、酢酸エチルあるい
はケトン化合物を溶媒とする重合には、ベンゾイ
ルパーオキシドやラウロイルパーオキシド等のパ
ーオキシド；クメンハイドロパーオキシド等のハ
イドロパーオキシド；アゾビスソブチロニトリル
等の脂肪族アゾ化合物等が重合開始剤として用い
られる。この際アミン化合物等の促進剤を併用す
ることもできる。更に、水−低級アルコール混合
溶媒を用いる場合には、上記の種々の重合開始剤
あるいは重合開始剤と促進剤の組合せの中から適
宜選択して用いることができる。重合温度は、用
いられる溶媒や重合開始剤により適宜定められる
が、通常０〜120℃の範囲内で行われる。 塊状重合は、重合開始剤としてベンゾイルパー
オキシドやラウロイルパーオキシド等のパーオキ
シド；クメンハイドロパーオキシド等のハイドロ
パーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等の
脂肪族アゾ化合物等を用い、50〜150℃の温度範
囲内で行われる。 このようにして得られた重合体(A)は、そのまま
でもセメント分散剤の主成分として用いられる
が、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和し
て得られる重合体(B)をセメント分散剤の主成分と
して用いてもよい。このようなアルカリ性物質と
しては、一価金属及び二価金属の水酸化物、塩化
物及び炭酸塩；アンモニウム、有機アミン等が好
ましいものとして挙げられる。 また重合体(A)の分子量は広い範囲のものが使用
できるが、1000〜100000の範囲内のものが好まし
い。 重合体(A)および／または重合体(B)は、これらそ
れぞれの単独又は混合物をそのままセメント分散
剤として使用することができる。また、重合体(A)
および／または重合体(B)を主成分とし他の公知の
セメント混和剤と組み合せて使用する際、このよ
うな公知のセメント混和剤としては、例えば従来
のセメント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤分
散剤、防水剤、強度増進剤、硬化促進剤等を挙げ
ることができる。 本発明のセメント分散剤は、ポルトランドセメ
ント、アルミナセメント、各種混合セメント等の
水硬性セメント、あるいは石膏等のセメント以外
の水硬材料等に用いることができる。 本発明のセメント分散剤の使用方法としては、
例えば練り混ぜ水に溶解したのちセメント組成物
調製時に練り混ぜ水と同時に添加する方法、ある
いは既に練り上がつたセメント組成物に添加する
方法等のいずれの方法も採用できる。 本発明のセメント分散剤が優れた性能を発揮す
る理由は明らかではないが、末端スルホン酸基含
有単量体を含む単量体を用いて導かれた重合体(A)
および／または重合体(B)の構造は、セメント粒子
面への吸着サイトである主鎖部分と水層側に配向
する末端スルホン酸基部分とが、アルキレン基や
ポリアルキレンオキシド基を介して結合した形に
なつていることにより、該重合体がセメント粒子
表面に吸着した際、末端スルホン酸基の水層側へ
の配向を容易にし、優れた分散性能とスランプロ
ス防止性能を発揮すると考えられる。 また、単量体(ロ)の中でもカルボン酸基含有単量
体を選択して共重合し、重合体(A)および／または
重合体(B)中にカルボン酸基を導入することによ
り、セメント分散性能により良い結果が得られる
傾向にあるが、これは、カルボン酸基の導入が該
重合体中の吸着サイトの機能を高め、セメント粒
子に対する分散性能とスランプロス防止性能によ
り良い結果をもたらすためと考えられる。一般に
グルコン酸等のオキシカルボン酸やポリアクリル
酸ナトリウム等のポリカルボン酸は大きな硬化遅
延性を有しているが、本発明において、単量体(ロ)
としてカルボン酸基含有重合体を選択して共重合
して得られる重合体は、一分子内にスルホン酸基
とカルボン酸基を併せ持つ構造となつているため
に、硬化遅延性は極めて少なくなつていると考え
られる。 しかしながら、このような理由により、本発明
のセメント分散剤が何ら制限を受けるものではな
い。 ［発明の効果］ 本発明のセメント分散剤は、セメント組成物に
大きな硬化遅延性をもたらすことなく、高い流動
性を発揮し、かつ優れたスランプロス防止性能を
有しており、モルタル工事やコンクリート工事に
おいて、作業性に著しい改善をもたらすものであ
る。したがつて、本発明のセメント分散剤は、コ
ンクリート二次製品製造用高性能減水剤として、
またレデイミクストコンクリートの流動化剤とし
て有効に使用できるものである。 ［実施例］ 次に本発明のセメント分散剤について参考例及
び実施例を挙げて更に詳細に説明するが、もちろ
ん本発明はこれだけに限定されるものではない。
尚、例中特にことわりのない限り％は重量％を、
また部は重量部を表わすものとする。 参考例 １ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
37.2部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩５部、アクリル酸ナトリウム15部おび水
30部からなる単量体混合溶液を５％過硫酸アンモ
ニウム水溶液8.5部とのそれぞれを２時間で添加
し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム水
溶液4.3部を１時間で添加した。添加完了後引き
続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完了
させ、平均分子量が5000の共重合体(1)の20％水溶
液を得た。 この共重合体(1)の20％水溶液のPHおよび粘度を
第１表に示した。 参考例 ２ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
39.3部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩10部、アクリル酸ナトリウム10部および
水30部からなる単量体混合溶液を５％過硫酸アン
モニウム水溶液7.1部とのそれぞれを２時間で添
加し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム
水溶液3.6部を１時間で添加した。添加完了後引
き続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完
了させ、平均分子量が4500の共重合体(2)の20％水
溶液を得た。この共重合体(2)の20％水溶液のPHお
よび粘度を第１表に示した。 参考例 ３ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
41.4部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩15部、アクリル酸ナトリウム５部および
水30部からなる単量体混合溶液と５％過硫酸アン
モニウム水溶液5.7部とのそれぞれを２時間で添
加し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム
水溶液2.9部を１時間で添加した。添加完了後引
き続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完
了させ、平均分子量が3500の共重合体(3)の20％水
溶液を得た。この共重合体(3)の20％水溶液のPHお
よび粘度を第１表に示した。 参考例 ４ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
40.1部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
２−スルホエチルアクリレートナトリウム塩９
部、アクリル酸ナトリウム９部、メトキシポリエ
チレングリコールモノアクリレート（エチレンオ
キシドの平均付加モル数10個）２部および水30部
からなる単量体混合溶液と５％過硫酸アンモニウ
ム水溶液6.6部とのそれぞれを２時間で添加し、
添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム水溶液
3.3部を１時間で添加した。添加完了後引き続き
95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完了さ
せ、平均分子量が5000の共重合体(4)の20％水溶液
を得た。この共重合体(4)の20％水溶液のPHおよび
粘度を第１表に示した。 参考例 ５ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
42.8部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
３−スルホプロポキシポリエチレングリコールモ
ノアクリレートのナトリウム塩（エチレンオキシ
ドの平均付加モル数10個）12部、アクリル酸ナト
リウム８部および水30部からなる単量体混合溶液
と５％過硫酸アンモニウム水溶液4.8部とのそれ
ぞれを２時間で添加し、添加終了後さらに５％過
硫酸アンモニウム水溶液2.4部を１時間で添加し
た。添加完了後引き続き95℃の温度に１時間保持
し、重合反応を完了させ、平均分子量が6000の共
重合体(5)の20％水溶液を得た。この共重合体(5)の
20％水溶液のPHおよび粘度を第１表に示した。 参考例 ６ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
45.6部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
３−スルホプロポキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレートのナトリウム塩（エチレンオキ
シドの平均付加モル数２個）20部および水30部か
らなる単量体溶液と５％過硫酸アンモニウム水溶
液2.9部とのそれぞれを２時間で添加し、添加終
了後さらに５％過硫酸アンモニウム水溶液1.5部
を１時間で添加した。添加完了後引き続き95℃の
温度に１時間保持し、重合反応を完了させ、平均
分子量が4500の重合体(6)の20％水溶液を得た。こ
の重合体(6)の20％水溶液のPHおよび粘度を第１表
に示した。
より詳しくは、モルタル工事やコンクリート工事
においてその作業性の改善、強度や耐久性の向
上、ひびわれ性の減少あるにはその他の物性の向
上を目的として使用されるセメント分散剤に関す
るものである。 ［従来の技術］ 従来、セメント分散剤としてはリグニンスルホ
ン酸塩、グルコン酸やグルコヘプトン酸等の塩、
ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物塩、ポ
リサツカライド／塩化カルシウム／トリエタノー
ルアミン配合組成物などが利用されている。リグ
ニンスルホン酸塩は亜硫酸パルプ製造工程より得
られるものであるが、その減水効果にバラツキが
あり、また、空気混入量の増大によりモルタルや
コンクリートなどの物性に悪影響を与えることが
ある等の欠点がある。グルコン酸やグルコヘプト
ン酸等の塩は、高い流動性を確保するために添加
量を多くすると著しい硬化遅延性及び硬化不良を
示し、利用上の大きな障害となつている。ポリサ
ツカライド系のセメント分散剤としてはデンプン
加水分解物があるが、これ単独使用では硬化遅延
性が大きいため、通常塩化カルシウムや水溶性ア
ミンと併用されている。しかし塩化カルシウムは
鉄筋の防錆上有害である。 ナフタレンスルホン酸、ホルマリン縮合物塩系
のセメント分散剤は、減水効果にすぐれ、大きな
硬化遅延性を示すことなく高い流動性を確保でき
る為に、コンクリート二次製品製造用高性能減水
剤として、またレデイミクストコンクリートの流
動化剤として広く使用されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ナフタレンスルホン酸・ホルマ
リン縮合物塩系のセメント分散剤は、減水効果の
持続時間が短く、分散剤を添加して20〜30分後に
はコンクリートの流動性（スランプ）が大幅に小
さくなり、いわゆるスランプロスが著しいという
欠点があつた。従つて、例えばモルタルやコンク
リート等のセメント組成物がポンプ圧送している
コンクリート二次製品工場などで、昼休みやトラ
ブルによつて圧送を一時中断し、その後圧送を再
開した時に、圧送圧が急激に増大したり、ポンプ
が閉塞するなどの事故の原因ともなり、また、型
枠にセメント組成物を打ち込んだのち何らかの理
由で締め固めなどの成型が遅れた場合、未充填な
どの問題を生ずる。レデイミクストコンクリート
に用いる場合も、レデイミクストコンクリート製
造プラントでは添加できず打設現場直近で添加す
るため、ミキサー車の高速撹拌による騒音問題が
あり、また、ポンプ圧送時のトラブル発生や成型
時の未充填等の問題も引き起すことがあつた。 本発明者は、このような現状に鑑み鋭意検討し
た結果、本発明に到達した。したがつて本発明は
大きな硬化遅延性を示すことなく高い流動性を確
保でき、かつ高い流動性の持続時間が長く、安定
した作業性を確保することができるスランプロス
防止性能に優れたセメント分散剤を提供するもの
である。 ［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明は一般式 （但し、式中Ｒは水素またはメチル基を表わし、
Ｘは水素、一価金属、二価金属、アンモニウム基
または有機アミン基を表わし、ＡおよびＢはそれ
ぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレン基を表わ
し、ｍは０または１〜50の整数である。）で示さ
れる単量体(イ)および必要により共重合可能な他の
単量体(ロ)を用いて導かれた重合体(A)および／また
は該重合体(A)を更にアルカリ性物質で中和して得
られた重合体(B)を主成分とするセメント分散剤に
関するものである。 本発明で用いられる単量体(イ)は、前記一般式で
示されるスルホン酸系単量体である。単量体(イ)の
例としては、２−スルホエチル（メタ）アクリレ
ート、２−スルホプロピル（メタ）アクリレー
ト、３−スルホプロピル（メタ）アクリレート、
１−スルホプロパン−２−イル（メタ）アクリレ
ート、２−スルホブチル（メタ）アクリレート、
３−スルホブチル（メタ）アクリレート、４−ス
ルホブチル（メタ）アクリレート、１−スルホブ
タン−２−イル（メタ）アクリレート、１−スル
ホブタン−３−イル（メタ）アクリレート、２−
スルホブタン−３−イル（メタ）アクリレート、
２−メチル−２−スルホプロピル（メタ）アクリ
レート、２−メチル−３−スルホプロピル（メ
タ）アクリレート、１，１−ジメチル−２−スル
ホエチル（メタ）アクリレート等のスルホアルキ
ル（メタ）アクリレート類及びその一価金属塩、
二価金属塩、アンモニウム塩もしくは有機アミン
塩；スルホエトキシポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、スルホプロポキシポリエ
チレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ス
ルホブトキシポリエチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、スルホエトキシポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、スルホ
プロポキシポリプロピレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、スルホブトキシポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート等のスル
ホアルコキシポリアルキレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート類及びその一価金属塩、二価金
属塩、アンモニウム塩もしくは有機アミン塩を挙
げることができ、これらの１種又は２種以上を用
いることができる。 本発明で必要により用いられる単量体(ロ)は、単
量体(イ)と共重合可能な単量体である。単量体(ロ)の
例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸
類並びにその一価金属塩、二価金属塩、アンモニ
ウム塩もしくは有機アミン塩；不飽和カルボン酸
類と炭素数１〜20個の脂肪族アルコールもしくは
炭素数１〜20個の脂肪族アルコールに炭素数２〜
４個のアルキレンオキシドを１〜50個付加したモ
ノアルコキシポリアルキレングリコールとのエス
テル；（メタ）アクリルアミド；酢酸ビニル、酢
酸プロペニル等の酢酸アルケニルエステル；スチ
レン、ｐ−メチルスチレン、チレンスルホン酸等
の芳香族ビニル；塩化ビニル等を挙げることがで
き、これらの１種又は２種以上を用いることがで
きる。 単量体(ロ)は得られる重合体(A)又は重合体(B)が水
溶性となる範囲の量を用いることができる。単量
体(ロ)の中でも、不飽和カルボン酸類並びにその塩
類を選択して単量体(イ)に併用することにより、セ
メント分散性能により優れた重合体(A)および／ま
たは重合体(B)が得られる傾向にある。 重合体(A)を製造するには、重合開始剤を用いて
前記単量体成分を重合させればよい。重合は溶媒
中での重合や塊状重合等の方法により行うことが
できる。 溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行うこ
とができ、その際使用される溶媒としては、水；
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール等の低級アルコール；ベンンゼ
ン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−
ヘキサン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素；酢
酸エチル；アセトン、メチルエチルケトン等のケ
トン化合物等が挙げられる。 原料単量体及び得られる重合体(A)の溶解性並び
に該重合体(A)の使用時の便からは、水及び炭素数
１〜４の低級アルコールよりなる群から選ばれた
少なくとも１種を用いることが好ましい。炭素数
１〜４の低級アルコールの中でもメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール
が特に有効である。 水媒体中で重合を行う時は、重合開始剤として
アンモニウム又はアルカリ金属の過硫酸塩あるい
は過酸化水素等の水溶性の重合開始剤が使用され
る。この際亜硫酸水素ナトリウム等の促進剤を併
用することもできる。又、低級アルコール、脂肪
族炭化水素、脂肪族炭化水素、酢酸エチルあるい
はケトン化合物を溶媒とする重合には、ベンゾイ
ルパーオキシドやラウロイルパーオキシド等のパ
ーオキシド；クメンハイドロパーオキシド等のハ
イドロパーオキシド；アゾビスソブチロニトリル
等の脂肪族アゾ化合物等が重合開始剤として用い
られる。この際アミン化合物等の促進剤を併用す
ることもできる。更に、水−低級アルコール混合
溶媒を用いる場合には、上記の種々の重合開始剤
あるいは重合開始剤と促進剤の組合せの中から適
宜選択して用いることができる。重合温度は、用
いられる溶媒や重合開始剤により適宜定められる
が、通常０〜120℃の範囲内で行われる。 塊状重合は、重合開始剤としてベンゾイルパー
オキシドやラウロイルパーオキシド等のパーオキ
シド；クメンハイドロパーオキシド等のハイドロ
パーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等の
脂肪族アゾ化合物等を用い、50〜150℃の温度範
囲内で行われる。 このようにして得られた重合体(A)は、そのまま
でもセメント分散剤の主成分として用いられる
が、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和し
て得られる重合体(B)をセメント分散剤の主成分と
して用いてもよい。このようなアルカリ性物質と
しては、一価金属及び二価金属の水酸化物、塩化
物及び炭酸塩；アンモニウム、有機アミン等が好
ましいものとして挙げられる。 また重合体(A)の分子量は広い範囲のものが使用
できるが、1000〜100000の範囲内のものが好まし
い。 重合体(A)および／または重合体(B)は、これらそ
れぞれの単独又は混合物をそのままセメント分散
剤として使用することができる。また、重合体(A)
および／または重合体(B)を主成分とし他の公知の
セメント混和剤と組み合せて使用する際、このよ
うな公知のセメント混和剤としては、例えば従来
のセメント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤分
散剤、防水剤、強度増進剤、硬化促進剤等を挙げ
ることができる。 本発明のセメント分散剤は、ポルトランドセメ
ント、アルミナセメント、各種混合セメント等の
水硬性セメント、あるいは石膏等のセメント以外
の水硬材料等に用いることができる。 本発明のセメント分散剤の使用方法としては、
例えば練り混ぜ水に溶解したのちセメント組成物
調製時に練り混ぜ水と同時に添加する方法、ある
いは既に練り上がつたセメント組成物に添加する
方法等のいずれの方法も採用できる。 本発明のセメント分散剤が優れた性能を発揮す
る理由は明らかではないが、末端スルホン酸基含
有単量体を含む単量体を用いて導かれた重合体(A)
および／または重合体(B)の構造は、セメント粒子
面への吸着サイトである主鎖部分と水層側に配向
する末端スルホン酸基部分とが、アルキレン基や
ポリアルキレンオキシド基を介して結合した形に
なつていることにより、該重合体がセメント粒子
表面に吸着した際、末端スルホン酸基の水層側へ
の配向を容易にし、優れた分散性能とスランプロ
ス防止性能を発揮すると考えられる。 また、単量体(ロ)の中でもカルボン酸基含有単量
体を選択して共重合し、重合体(A)および／または
重合体(B)中にカルボン酸基を導入することによ
り、セメント分散性能により良い結果が得られる
傾向にあるが、これは、カルボン酸基の導入が該
重合体中の吸着サイトの機能を高め、セメント粒
子に対する分散性能とスランプロス防止性能によ
り良い結果をもたらすためと考えられる。一般に
グルコン酸等のオキシカルボン酸やポリアクリル
酸ナトリウム等のポリカルボン酸は大きな硬化遅
延性を有しているが、本発明において、単量体(ロ)
としてカルボン酸基含有重合体を選択して共重合
して得られる重合体は、一分子内にスルホン酸基
とカルボン酸基を併せ持つ構造となつているため
に、硬化遅延性は極めて少なくなつていると考え
られる。 しかしながら、このような理由により、本発明
のセメント分散剤が何ら制限を受けるものではな
い。 ［発明の効果］ 本発明のセメント分散剤は、セメント組成物に
大きな硬化遅延性をもたらすことなく、高い流動
性を発揮し、かつ優れたスランプロス防止性能を
有しており、モルタル工事やコンクリート工事に
おいて、作業性に著しい改善をもたらすものであ
る。したがつて、本発明のセメント分散剤は、コ
ンクリート二次製品製造用高性能減水剤として、
またレデイミクストコンクリートの流動化剤とし
て有効に使用できるものである。 ［実施例］ 次に本発明のセメント分散剤について参考例及
び実施例を挙げて更に詳細に説明するが、もちろ
ん本発明はこれだけに限定されるものではない。
尚、例中特にことわりのない限り％は重量％を、
また部は重量部を表わすものとする。 参考例 １ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
37.2部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩５部、アクリル酸ナトリウム15部おび水
30部からなる単量体混合溶液を５％過硫酸アンモ
ニウム水溶液8.5部とのそれぞれを２時間で添加
し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム水
溶液4.3部を１時間で添加した。添加完了後引き
続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完了
させ、平均分子量が5000の共重合体(1)の20％水溶
液を得た。 この共重合体(1)の20％水溶液のPHおよび粘度を
第１表に示した。 参考例 ２ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
39.3部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩10部、アクリル酸ナトリウム10部および
水30部からなる単量体混合溶液を５％過硫酸アン
モニウム水溶液7.1部とのそれぞれを２時間で添
加し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム
水溶液3.6部を１時間で添加した。添加完了後引
き続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完
了させ、平均分子量が4500の共重合体(2)の20％水
溶液を得た。この共重合体(2)の20％水溶液のPHお
よび粘度を第１表に示した。 参考例 ３ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
41.4部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。 次いで、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム塩15部、アクリル酸ナトリウム５部および
水30部からなる単量体混合溶液と５％過硫酸アン
モニウム水溶液5.7部とのそれぞれを２時間で添
加し、添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム
水溶液2.9部を１時間で添加した。添加完了後引
き続き95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完
了させ、平均分子量が3500の共重合体(3)の20％水
溶液を得た。この共重合体(3)の20％水溶液のPHお
よび粘度を第１表に示した。 参考例 ４ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
40.1部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
２−スルホエチルアクリレートナトリウム塩９
部、アクリル酸ナトリウム９部、メトキシポリエ
チレングリコールモノアクリレート（エチレンオ
キシドの平均付加モル数10個）２部および水30部
からなる単量体混合溶液と５％過硫酸アンモニウ
ム水溶液6.6部とのそれぞれを２時間で添加し、
添加終了後さらに５％過硫酸アンモニウム水溶液
3.3部を１時間で添加した。添加完了後引き続き
95℃の温度に１時間保持し、重合反応を完了さ
せ、平均分子量が5000の共重合体(4)の20％水溶液
を得た。この共重合体(4)の20％水溶液のPHおよび
粘度を第１表に示した。 参考例 ５ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
42.8部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
３−スルホプロポキシポリエチレングリコールモ
ノアクリレートのナトリウム塩（エチレンオキシ
ドの平均付加モル数10個）12部、アクリル酸ナト
リウム８部および水30部からなる単量体混合溶液
と５％過硫酸アンモニウム水溶液4.8部とのそれ
ぞれを２時間で添加し、添加終了後さらに５％過
硫酸アンモニウム水溶液2.4部を１時間で添加し
た。添加完了後引き続き95℃の温度に１時間保持
し、重合反応を完了させ、平均分子量が6000の共
重合体(5)の20％水溶液を得た。この共重合体(5)の
20％水溶液のPHおよび粘度を第１表に示した。 参考例 ６ 温度計、撹拌機、滴下ロート、N2ガス導入管
および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に水
45.6部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置換
し、窒素雰囲気下で95℃まで加熱した。次いで、
３−スルホプロポキシポリエチレングリコールモ
ノメタクリレートのナトリウム塩（エチレンオキ
シドの平均付加モル数２個）20部および水30部か
らなる単量体溶液と５％過硫酸アンモニウム水溶
液2.9部とのそれぞれを２時間で添加し、添加終
了後さらに５％過硫酸アンモニウム水溶液1.5部
を１時間で添加した。添加完了後引き続き95℃の
温度に１時間保持し、重合反応を完了させ、平均
分子量が4500の重合体(6)の20％水溶液を得た。こ
の重合体(6)の20％水溶液のPHおよび粘度を第１表
に示した。
【表】
実施例 １
セメントとして普通ポルトランドセメント（住
友セメント(株)製）、細骨材として淀川産川砂（比
重2.51、粗粒率［F.M.］2.78）、粗骨材として高
槻産砕石（比重2.68、粗粒率［F.M.］6.73）およ
びセメント分散剤として参考例１で得た共重合体
(1)を用い、単位セメント量320Kg／m3単位水量170
Kg／m3（水／セメント比53％）、単位細骨材量807
Kg／m3、単位粗骨材量972Kg／m3（細骨材率47％）
およびセメント分散剤添加量0.25％（対セメン
ト）の配合で、練り混ぜ量が30となるようにそ
れぞれの材料を計量し、可傾式ミキサーに全材料
を投入した。直ちに回転数35r.p.m.で３分間練り
混ぜを行い、目標スランプ21cm、目標空気量4.5
％（目標空気量に達しない場合は微量の空気連行
剤 山宗化学(株)製「ヴインソル」を使用した。）
の流動化コンクリートを調製した。得られた練り
上り直後の流動化コンクリートをサンプリング
し、そのスランプおよび空気量を測定した。 練り上り後、可傾式ミキサーの回転数を3r，p.
m.に下げて、引き続き練り混ぜを行い、60分後
のスランプおよび空気量を測定して、それらの経
時変化をみた。 また、得られた流動化コンクリートの圧縮強度
および凝結時間も測定した。これらの測定結果を
第２表に示した。 なお、スランプ、空気量、圧縮強度および凝結
時間の測定方法や圧縮強度供試体の採取方法は、
すべて日本工業規格（JIS A6204）に準拠して行
つた。 実施例 ２〜６ セメント分散剤として、第２表に示されたよう
な参考例２〜６で得た（共）重合体(2)〜(6)を第２
表に示された添加量で使用する他は、実施例１と
同様の操作を繰り返して流動化コンクリートを調
製し、それらのスランプ、空気量、圧縮強度およ
び凝結時間を測定した。測定結果を第２表に示
す。 比較例 １ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩ホルマリン縮
合物をセメント分散剤として添加量0.4％（対セ
メント）で使用する他は、実施例１と同様の操作
を繰り返して、比較用の流動化コンクリートを調
製し、そのスランプ、空気量、圧縮強度および凝
結時間を測定した。測定結果を第２表に示す。 比較例 ２ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
リグニンスルホン酸ナトリウム塩をセメント分散
剤として添加量0.4％（対セメント）で使用する
他は、実施例１と同様の操作を繰り返して、比較
用の流動化コンクリートを調製し、そのスラン
プ、空気量、圧縮強度および凝結時間を測定し
た。測定結果を第２表に示す。 比較例 ３ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
ポリアクリル酸ナトリウム（平均分子量5000）を
セメント分散剤として添加量0.3％（対セメント）
で使用する他は、実施例１と同様の操作を繰り返
して、比較用の流動化コンクリートを調製し、そ
のスランプ、空気量、圧縮強度および凝結時間を
測定した。測定結果を第２表に示す。
友セメント(株)製）、細骨材として淀川産川砂（比
重2.51、粗粒率［F.M.］2.78）、粗骨材として高
槻産砕石（比重2.68、粗粒率［F.M.］6.73）およ
びセメント分散剤として参考例１で得た共重合体
(1)を用い、単位セメント量320Kg／m3単位水量170
Kg／m3（水／セメント比53％）、単位細骨材量807
Kg／m3、単位粗骨材量972Kg／m3（細骨材率47％）
およびセメント分散剤添加量0.25％（対セメン
ト）の配合で、練り混ぜ量が30となるようにそ
れぞれの材料を計量し、可傾式ミキサーに全材料
を投入した。直ちに回転数35r.p.m.で３分間練り
混ぜを行い、目標スランプ21cm、目標空気量4.5
％（目標空気量に達しない場合は微量の空気連行
剤 山宗化学(株)製「ヴインソル」を使用した。）
の流動化コンクリートを調製した。得られた練り
上り直後の流動化コンクリートをサンプリング
し、そのスランプおよび空気量を測定した。 練り上り後、可傾式ミキサーの回転数を3r，p.
m.に下げて、引き続き練り混ぜを行い、60分後
のスランプおよび空気量を測定して、それらの経
時変化をみた。 また、得られた流動化コンクリートの圧縮強度
および凝結時間も測定した。これらの測定結果を
第２表に示した。 なお、スランプ、空気量、圧縮強度および凝結
時間の測定方法や圧縮強度供試体の採取方法は、
すべて日本工業規格（JIS A6204）に準拠して行
つた。 実施例 ２〜６ セメント分散剤として、第２表に示されたよう
な参考例２〜６で得た（共）重合体(2)〜(6)を第２
表に示された添加量で使用する他は、実施例１と
同様の操作を繰り返して流動化コンクリートを調
製し、それらのスランプ、空気量、圧縮強度およ
び凝結時間を測定した。測定結果を第２表に示
す。 比較例 １ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩ホルマリン縮
合物をセメント分散剤として添加量0.4％（対セ
メント）で使用する他は、実施例１と同様の操作
を繰り返して、比較用の流動化コンクリートを調
製し、そのスランプ、空気量、圧縮強度および凝
結時間を測定した。測定結果を第２表に示す。 比較例 ２ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
リグニンスルホン酸ナトリウム塩をセメント分散
剤として添加量0.4％（対セメント）で使用する
他は、実施例１と同様の操作を繰り返して、比較
用の流動化コンクリートを調製し、そのスラン
プ、空気量、圧縮強度および凝結時間を測定し
た。測定結果を第２表に示す。 比較例 ３ 実施例１において共重合体(1)の代わりに市販の
ポリアクリル酸ナトリウム（平均分子量5000）を
セメント分散剤として添加量0.3％（対セメント）
で使用する他は、実施例１と同様の操作を繰り返
して、比較用の流動化コンクリートを調製し、そ
のスランプ、空気量、圧縮強度および凝結時間を
測定した。測定結果を第２表に示す。
【表】
第２表の結果から、本発明のセメント分散剤が
ほとんど硬化遅延性を示すことなく、優れたスラ
ンプロス防止性能を発揮することは明白である。
ほとんど硬化遅延性を示すことなく、優れたスラ
ンプロス防止性能を発揮することは明白である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （但し、式中Ｒは水素またはメチル基を表わし、
Ｘは水素、一価金属、二価金属、アンモニウム基
または有機アミン基を表わし、ＡおよびＢはそれ
ぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレン基を表わ
し、ｍは０または１〜50の整数である。）で示さ
れる単量体(イ) および必要により共重合可能な他の単量体(ロ)を用
いて導かれた重合体(A)および／または該重合体(A)
を更にアルカリ性物質で中和して得られた重合体
(B)を主成分とするセメント分散剤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60257735A JPS62119147A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | セメント分散剤 |
| EP87304425A EP0291590B1 (en) | 1985-11-19 | 1987-05-19 | Cement dispersant |
| DE8787304425T DE3782050T2 (de) | 1985-11-19 | 1987-05-19 | Dispergiermittel fuer zement. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60257735A JPS62119147A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | セメント分散剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119147A JPS62119147A (ja) | 1987-05-30 |
| JPH0211542B2 true JPH0211542B2 (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=17310367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60257735A Granted JPS62119147A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | セメント分散剤 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0291590B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62119147A (ja) |
| DE (1) | DE3782050T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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