JPH04209737A - セルフレベリング性セメント水性組成物 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はセルフレベリング性セメント水性組成物（以下
、午にＳ　Ｌ材という）、更に詳しくはセメント系セル
フレベリング性床材料に関するものである。

〈従来の技術、その課題〉 平清な床面な形成するために、ＳＬ材を使用することは
、既に広〈実施されている。

従来セルフレベリング材は粉体で供給され、打設現場に
て水と混合し使用されていた。しかしながら、均一な流
動性を得るために必要な水量を調整することは困難であ
り、スラリーの品質がより高いものが望まれていた、 スラリーの品質がより高いＳＬ材を供給するためには、
粉体材料及び水の管理を適切に行なわなければならない
。１．たがって、ＳＬ材専用の製造設備を設け、粉体材
料及び木を一貫１．て管理することが要求される。

ＳＬ材専用の製造設備を設け、スラリーを製造する場合
は製造後から現場にて使用されるまで、高い流動性を保
持していなければならず、少なくとも５〜６時間安定し
た流動性であることが望まれる。

また、作業工程上ＳＬ材を打設した翌日には床面上での
軽作業が行なえることが望ましく、そのためＳＬ材の凝
結時間は、終結時間が２０時間以内、望ましくは１５時
間以内であることが要求される。

一般にセメント分散剤としては各種のものが市販されて
いるが、ＳＬ＃Ｉｉ整用に使用されている分散剤として
はカルボン酸塩系のものとリグニン系、ナフタレン系等
のスルホン酸塩系のものとに大別される。

カルボン酸塩系のものとしては、例えば特公昭６４−１
４２５に記載のものがあり、このものは、長時間高い流
動性を保持できる長所を有するが、反面、凝結を遅延す
る短所を有し、ＳＬ剤に使用した場合、凝結時間が２０
時間を越える。

通常、凝結時間を短くするためには、水、保水剤の使用
を制限することにより行なわれるが、カルボン耐塩系分
散剤を使用する場合は分散剤自体の凝結遅延効果が大き
いために、水、保水剤の使用は必要最小限にとどめられ
ている。

また、水、保水剤の使用を制限することにより凝結時間
を短く調整すると、高温下や乾燥条件下において、乾燥
により床表面がボロボロとなる現象が生じる。

一方、スルホン酸塩系のものとしては、例えば特公平１
−５３２２６に記載のものがあり、分散剤自体のみ使用
する場合は、長時間高い流動性を保持することができな
いために１通常凝結遅延剤を併用する。しかし、凝結遅
延剤を併用することにより高い流動性を長時間保持する
ことは可能どなるが、凝結時間はカルボン酸塩系のもの
よりもはるかに遅延する。ここで、硬化促進剤としてア
ルカリ金属＃ｌ（例えば炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ
等）を併用することにより凝結を促進することは可能で
あるが、高い流動性を有する時間のコントロールが困難
となる。また高い流動性を有する時間が６時間程度のＳ
Ｌ材を作る場合、遅延剤の使用量が多量となるため経済
的でない、また、炭酸アルカリ等の硬化促進剤を使用す
る場合、使用量が増すと、硬化体の部材としての強度が
低下する等の問題がある。

このように、可使時間が５〜６時間と長く、しかも凝結
硬化が１２〜１５時間と比較的早いという二つの要求を
同時に満たしうるＳＬ材は、いまだ開発されていない。

〈発明が解決しようとする課題、その解決手段〉本発明
は、叙上の如き従来の課題を解決し、二つの要求に同時
に応える、ＳＬ材を提供するものである。

しかして本発明者らは、可使時間５〜６時間、凝結時間
１２〜１５時間程度のＳＬ材を開発すべく、鋭意研究し
た結果、セメント分散剤として主鎖の末端にスルホン酸
基を有する構造の規制された水溶性ビニル共重合体を用
い、これと他の材料を適切な割合で併用することにより
、高い流動性を長時間保持し、かつ凝結時間の短いＳＬ
材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った
。

すなわち本発明は、 セメント１００重量部に対し、膨張材１〜２０重量部、
保水剤０．０１〜７重量部、消泡剤０゜０１〜２重量部
、骨材３０〜３００ｊｉ量部、水２５〜ｌｏｏ重量部、
及び分散剤０．０５〜２！ｉ量部が配合されて成るＳＬ
材であって、該分散剤が、下記式（１）で示されるビニ
ル単量体と下記式（２）で示されるビニル単量体とを式
（１）で示されるビニル単量体／式（２）で示されるビ
ニル単量体＝　５０１５０〜９５１５（モル比）の割合
でラジカル開始剤存在下に共重合させた後、ラジカル停
止をして二元共重合体を得、次に該二元共重合体にラジ
カル開始剤を加えてラジカル活性化された二元共重合体
となした後、該ラジカル活性化された二元共重合体に下
記式（３）で示されるビニル単量体の１種又は２種以上
をラジカル付加させることにより製造される主鎖の末端
にスルホン酸基を有する水溶性ビニル共重合体であるＳ
Ｌ材に係る。

式（１）： 式（２）ニ ア ＣＨ２冨Ｃ−ＣＨ２ＳＯ３　Ｙ ［式（１）〜（３）において、 Ｒ１，−Ｒ５，１１７７は、同時に同−又は異なる、Ｈ
又はＣＨ３　＠ Ｒ６は炭素数１〜３のアルキル基。

Ｘ，Ｙはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウ
ム又は有機アミン ｎは５〜２５の整数．］ 分散剤はＳＬ材ススラリ−高い流動性を得るために使用
するものであるが、本発明に使用する分散剤は式（１）
で示されるビニル単量体と式（２）で示されるビニル単
量体とを共重合して得られるビニル共重合体の主鎖の末
端に極性基としてスルホン酸基を有する構造の規制され
た水溶性ビニル共重合体からなるものである．かがる水
溶性ビニル共重合体は次に述べるような特定の方法によ
って製造することができる 該製造方法は、Ｎ４１工程、第２工程及び第３工程に大
別される。

第１工程は、前記式（１）で示されるビニル単量体と前
記式（２）で示されるビニル単量体とを所定の割合でラ
ジカル共重合させた後、ラジカル停止をして、式（１）
で示されるビニル単量体と式（２）で示されるビニル単
量体とからなる二元共重合体を得る工程である。

式（１）で示されるビニル単量体としては，アクリル酸
、メタクリル酸、クロトン酸のアルカリ金属塩，アルカ
リ土類金属塩、アルカノールアミン塩等がある。また式
（２）で示されるビニル単量体としては、メトキシポリ
エチレングリコール、エトキシポリエチレングリコール
、プロポキシポリエチレングリコール５　インプロポキ
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又はエトキシポリエチレンボリプ
ロビレングリコール等の片末端アルキル基封鎖ポリアル
キレングリコールと、アクリル酸、メタクリル酸又はク
ロトン酸とのエステル化物であって、ポリアルキレング
リコールの付加モル数が５〜２５であるエステル化物が
ある。

鯛造方法の第１工程では、式（１）で示されるビニル単
量体／式（２）で示詐れるビニル単量体＝　５０１５０
〜９５１５（モル比）、好ましくは５５／４５〜８５／
１５（モル比）の割合で双方を共重合させる。

式（１）で示されるビニル単量体と式（２）で示される
ビニル単量体との共重合反応としては。

水又は水と水溶性の有機溶媒との混合溶媒を用いた水系
溶液重合によるのが好ましい、該共重合反応に用いるラ
ジカル開始剤としては、水溶性のラジカル開始剤を用い
るのが有利である。

製造方法の第１工程は、前記した２種のビニル単量体の
ラジカル共重合において、その反応系のラジカル停止を
適時に行ない、二元共重合体を得るものであるが、かか
るラジカル停止の方法については大別して２種の方法が
ある。その第１の方法はラジカルが反応系から完全に消
失してラジカル共重合反応が実質的に停止するまで反応
を継続する方法である。その第２の方法は強制的にラジ
カルを分解消失させるラジカル停止剤を反応系に加える
方法である。

かかるラジカル停止剤としては従来公知の化合物を用い
ることができる。有利に使用できるラジカル停止剤とし
ては、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、ジ
チオエリスリトール、２−メルカプトエタノール、１．
２−エタンジチオール等の分子中に水酸基又はチオール
基等の活性水素基を少なくとも２（１有する化合物があ
る。また有利に使用できる他のラジカル停止剤としては
、分子中にチオール基とα、β−、β−炭化水素基とを
共有する化合物がある。より具体的にかかる化合物とし
ては、メルカプトエチル（メタ）アクリレート、メルカ
プトエチルクロトン酸エステル等のα、β−不飽和不飽
和モノカルポン酸ゾルカプトアルキルエステル。

製造方法の第２工程は、第１工程で得た二元共重合体に
ラジカル開始剤を加えて、主鎖の末端がラジカル活性化
された二元共重合体を得る工程である。

第２工程で用いるラジカル開始剤は第１工程において用
いたラジカル開始剤と同様のものでよい。

第１工程においてラジカル停止剤を用いないでラジカル
停止を行なうことにより得られた二元共重合体に対して
は、次の第３工程で用いる式（３）で示されるビニル単
量体のラジカル付加を効率良く選択的に行なうために、
分子内に水酸基を有するアゾビス系化合物をラジカル開
始剤として加えるのが好ましい、かかるアゾビス系化合
物は第１工程においてラジカル停止剤を用いてラジカル
停止を行なうことにより得られた二元共重合体に対して
もその適用を制限するものではない９分子内に水酸基を
有するアゾビス系化合物としては、２．２′−アゾビス
［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオ
ンアミド］、２，２゜−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（
１，１−ビス（ヒドロキシメチル）エチルノプロビオン
アミドコ、２．２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（１
。

ｌ−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル
）プロピオンアミド］等がある。

製造方法の第３工程は、第２工程で得た主鎖の末端がラ
ジカル活性化された二元共重合体に式（３）で示される
ビニル単量体をラジカル付加させて、主鎖の末端にスル
ホン酸基を有する水溶性ビニル共重合体を得る工程であ
る。

式（３）で示されるビニル単量体としては、アリルスル
ホン酸やメタリルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アルカノールアミン塩等がある。

第２工程で得た主鎖の末端がラジカル活性化された二元
共重合体と式（３）で示されるビニル単量体との反応割
合は、通常、ラジカル活性化された二元共重合体１モル
に対し１〜１０モル、好ましくは１．５〜５モルである
。第２工程で得た主鎖の末端がラジカル活性化された二
元共重合体と式（３）で示されるビニル単量体とのラジ
カル付加反応それ自体は公知のラジカル溶液重合の方法
に準じて行なうことができる。

以上述べた製造方法によれば、主鎖の末端がラ　゛ジカ
ル活性化された二元共重合体と式（３）で示されるビニ
ル単量体とのラジカル付加反応において、ラジカル活性
化された二元共重合体の末端ラジカル活性点１個当り１
分子の（メタ）アリルスルホン酸塩が付加したものが得
られる。末端ラジカル活性点１個当り１分子のスルホン
酸系ビニル単量体をラジカル付加させるに際し、式（３
）で示される（メタ）アリルスルホン酸塩が、他のスル
ホン酸系ビニル単量体に比べて、極めて高い反応選択性
を有しているために、末端構造の規制された本発明の水
溶性ビニル共重合体が得られるのである。

かくして得られる主鎖の末端にスルホン酸基を有する水
溶性ビニル共重合体はＧＰＣ法によって測定されたポリ
エチレングリコール換算によるその数平均分子量が２０
００〜１５０００のものが好ましく、３０００〜１ｏｏ
ｏｏのものが更に好ましい。

上記水溶性ビニル共重合体からなる分散剤の使用量は固
形分換算で０．０５〜２．０重量部、好ましくは０．２
〜１．０重量部（いずれもセメント１００重量部に対す
る重量部、以下同じ）である、使用量が上記より少ない
と高い流動性が得られず、上記より多く使用しても効果
は変わらない。

セメントは、ポルトランドセメントとして普通セメント
、早強セメント、超早強セメント、中庸熱セメント、耐
硫酸塩セメント等、混合セメントとして高炉セメント、
プライアッシュセメント、シリカセメント等が使用でき
る。

膨張材は、セメントの硬化乾燥に際して発生する収縮に
よるひびわれを防止するためのものである。１１張材に
は、石灰を主成分とするもの、カルシウムサルフォアル
ミネートを主成分とするもの等が挙げられるが、いずれ
のものも使用することができる。市販の膨張材の例とし
ては、石灰系では小野田エクスパン（小野田セメント社
製）等があり、またカルシウムサルフォアルミネート系
ではデンカＣ５Ａ　（電気化学工業社製）等がある。

膨張材の使用量は１〜２０重量部、好ましくは４〜１２
重量部である。使用量が上記より少ないと床材表面に乾
燥収縮が原因のひびわれを生じ、上記を越えると、膨張
による床面のふくれ、破壊等が生じる。

保水剤は、特に高温、乾燥条件下において、乾燥によっ
て床表面がボロボロになるような現象を防止するために
使用するものである０本発明では、一般に使用されてい
る保水剤、増粘剤、粘度調整剤等を使用することができ
る。市販の保水剤として、セルロース系のもの、アクリ
ル酸系のもの、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオ
キサイド、ビニル系のもの、ゴム、ラテックス系のもの
等が挙げられるが、本発明においては、特にセルロース
系のものが好ましい、保水剤の使用量は０．０１〜７重
量部、好ましくは０．０６〜３重量部である。使用量が
上記より少ないと、ドライアウト等、床表面がボロボロ
となるような現象が著しくなり、上記を越えると、高い
流動性を得るために必要な水量が著しく多量になり５強
度低下等の問題が生じる。

消泡剤は、起泡による床面のふくれ、ヘコミ等を防止す
るために使用する０本発明で使用する消泡剤には、一般
に使用されているシリコン系、非イオン系界面活性剤等
の消泡剤を使用することができる。消泡剤の使用量は０
．０１〜２重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部で
ある。使用量が上記より少ないと消泡効果がなく、上記
より多く添加しても効果は変わらない。

骨材は、川砂、海砂、陸砂、砕砂、珪砂等が使用される
０、また、軽量化を目的としてパーライト、フライアフ
シュ等を単独で又は上記の砂等と併用することができる
。また、使用量は好ましくは乾燥砂が良いが、湿砂でも
支障はない、骨材の使用量は３０〜３００重量部、好ま
しくは６０〜１５０重量部である。使用量が上記より少
ないと２流動性が長時間保持されず、上記を綬えると、
強度が低く、流動性も恕くなる９ 水は、水道水、工業用水等が使用される。使用量は他の
材料の配合及び目的とするスラリーの性状によるが、２
５〜１００重量部である。使用量が上記より少ないと、
高い流動性を得られず、上記を越えると、白華、ブリー
ジングを生じ易く、強度も低下する。

本発明のＳＬ材では、必要に応じ、収縮低減剤、増量釘
等物性に悪影響を及ぼずものでない限り、他の一般的に
セメント水性組成物に配合される材料を使用することが
できる。収縮低減剤としてはアルコールアルキレンオキ
シド系、グリコールエステル等がある。また、増量材と
１７て、炭酸カルシウム、石膏、シリカ微粉末、フライ
アッシュ等が使用できる。

〈実施例等〉 試験区分１（分散剤の製造） 製造例１（分散剤Ａの製造） メタクリル酸６０部（重量部、以下同じ）、メトキシポ
リエチレングリコール（エチレンオキザイド付加モル数
ｎ＝９）モノメタアクリレート１５０部、木２５０部及
び２−メルカプトエタノール７部をフラスコに仕込み、
水酸化ナトリウムの４８％（ｊｌＩＩｋ％、以下同じ）
水溶液５８部を投入して中和し、均一に溶解した後、雰
囲気を窒素置換した０反応系の温度を温水浴にて６５℃
に保ち、過硫酸アンモニウムの１０％水溶液５０部を投
入して重合を開始し、反応系に残存するビニル単量体が
ほぼ消費されるまで４時間、重合反応を継続した。そし
て２−メルカプトエタノールの１０％水溶液５０部を添
加してラジカル停止を行なった。ラジカル停止をして得
られた二元共重合体の水溶液をインプロパツール中に沈
澱精製して乾燥し、二元共重合体（分子量３７００、イ
オウ含有ｉｉ１．６％）を得た。次に、得られた二元共
重合体２００部（０，０５４モル）及び水４５０部を別
のフラスコに仕込み、雰囲気を窒素置換した。

反応系の温度を温水浴にて７０℃に保ち、過硫酸アンモ
ニウムの１０％水溶液３０部を投入して、二元共重合体
をラジカル活性化させた後、更にメタリルスルホン酸ナ
トリウムの２０％水溶液８０部（メタリルスルホン酸ナ
トリウムとして０．１０モル相当）を投入し、２時間反
応を継続して、ラジカル付加反応を完結した。

得られた生成物を前述のように沈澱精製した後、分析し
たところ、カルボキシル価１５２．４オウ含有量３．１
％、数平均分子量４０００（ＧＰＣ法、ポリエチレング
リコール換算、以下同じ）であった、この結果より、生
成物は、メタクリル酸ナトリウム／メトキシポリエチレ
ングリコール（ｎ＝９）メタクリレート−７０／３０（
モル比）の割合で共重合された二元共重合体１分子当り
メタリルスルホン酸ナトリウム７．５％（１，９債相当
）が主鎖の末端に付加した水溶性ビニル共重合体（分散
剤Ａ）であった。

製造例２（分散剤Ｂの製造） メタクリル８７０部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタアクリレート１０１部、水２４０部
及び２−メルカプトエタノール６部をフラスコに仕込み
、水酸化ナトリウムの４８％水溶液６７部を投入して中
和し、均一に溶解した後、雰囲気を窒素！！検した。反
応系の温度を温水浴にて６５℃に保ち、過硫酸アンモニ
ウムの１０％水溶液３０部を投入して重合を開始し、反
応系に残存するビニル単量体がほぼ消費されるまで４時
間、重合反応を継続した。そして２−メルカプトエチル
アクリレートの５％水溶液８０部を添加してラジカル停
止を行なった。ラジカル停止をして得られた二元共重合
体の水溶液をインプロパツール中に沈澱精製して乾燥し
、二元共重合体（分子量５２００、イオウ含有量１．４
％）を得た。次に、得られた二元共重合体１５０部（０
゜０２９　モｊｌ、）　及ヒ水３５０部を別のフラスコ
に仕込み、雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を温水
浴にて７０℃に保ち、過硫酸アンモニウムの１０％水溶
液２３部を投入して、二元共重合体をラジカル活性化さ
せた後、更にメタリルスルホン酸ナトリウムの２０％水
溶液４５部（メタリルスルホン酸ナトリウムとして０．
０５７モル相当）を投入し、２時間反応を継続して、ラ
ジカル付加反応を完結した。

得られた生成物を前述のように沈澱精製した後、分析し
たところ、カルボキシル価２２１、イオウ含有量２．５
％、数平均分子量５５００であった。この結果より、生
成物は、メタクリル酸ナトリウム／メトキシポリエチレ
ングリフール（ｎ＝９）メタクリレ−）、、、８０／２
０（モル比）の割合で共重合された二元共重合体１分子
当りメタリルスルホン酸ナトリウム５．５％（１，８個
相当）が主鎖の末端に付加した水溶性ビニル共重合体（
分散剤Ｂ）であった。

製造例３（分散剤Ｃの製造） メタクリル酸５０部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタアクリレート３８３部、水７５０部
及びメルカプト酢酸４部をフラスコに仕込み、水酸化ナ
トリウムの４８％水溶液４８部を投入して中和し、均一
に溶解した後、雰囲気を窒素置換した０反応系の温度を
温水浴にて６５℃に保ち、過硫酸アンモニウムの１０％
水溶液４０部を投入して重合を開始し、反応系に残存す
るビニル単量体がほぼ消費されるまで５時間、重合反応
を継続した後、更に９０〜９５℃にて１時間、加熱攪拌
を続けてラジカル停止を行なった。

ラジカル停止をして得られた二元共重合体の水溶液をイ
ンプロパツール中に沈澱精製して乾燥し、二元共重合体
（分子量７８００、イオウ含有量０．３％）を得た０次
に、得られた二元共重合体４００部（０，０５１モル）
及び水９５０部を別のフラスコに仕込み、雰囲気を窒素
置換した０反応系の温度を温水浴にて７０℃に保ち、２
，２”−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−とドロキシ
エチル）プロピオンアミド］の１０％水溶液３５部を投
入して、二元共重合体をラジカル活性化させた後、更に
メタリルスルホン酸ナトリウムの２０％水溶液１００部
（メタリルスルホン酸ナトリウムとして０．１３モル相
当）を投入し、２時間反応を継続して、ラジカル付加反
応を完結した。

得られた生成物を前述のように沈澱精製した後、分析し
たところ、カルボキシル価１２３、イオウ含有量０．９
％、数平均分子量８０００であった。この結果より、生
成物は、メタクリル酸ナトリウム／メトキシポリエチレ
ングリコール（ｎ＝９）メタクリレ−）＝８０７４０　
（モル比）の割合で共重合された二元共重合体１分子当
りメタリルスルホン酸ナトリウム３．１％（１，６個相
当）が主鎖の末端に付加した水溶性ビニル共重合体（分
散剤Ｃ）であった。

以下、製造例１〜３と同様の方法によって分散剤Ｄ−Ｈ
を得た０分散剤Ａ−Ｈの製造条件を第１表に、また分析
値を第２表にまとめて示した。

第１表（分散剤の製造条件） 注）第１表において、 種類二分散剤の種類 条件ｌ：用いたラジカル停止剤 条件２二二元共重合体をラジカル活性化させるために用
いたラジカル開始剤 条件３：式（１）相当分のビニル単量体の種類及び式（
２）相当分のビニル単量体の種類並びに双方のビニル単
量体のモル比（第１表中該当欄の数値） 条件４：式（３）相ち分のビニル単量体の種類及び二元
共重合体に対する仕込み比率（モル％） 本１：２−メルカプトエタノール 本２：２−メルカプトエチルアクリレート本３：１．２
−エタンジオール 本４：３−メルカプト−１、２−プロパンジオール 本５：過硫酸アンモニウム 零６：２．２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒ
ドロキシエチル）プロピオンアミ本７：メタリルスルホ
ン酸ナトリウム塩本８：アリルスルホン酸ナトリウム塩 ａ：メタクリル酸ナトリウム塩 ｂ＝ニアクリルナトリウム塩 Ｃ：クロトン酸ナトリウム塩 ｄ：メトキンポリエチレングリコール（ｎ＝　９）メタ
クリレート ｅ：メトキシポリエチレングリコール（ｎ＝　２３）メ
タクリレート ｆ：メトキシポリ（ｎ＝　１２）エチレン／ポリ（ｎ＝
３）プロピレングリコールメタクリレート 第２表（分析値） 注）第２表において、 種類５本７．零８：第１表の場合と同じ分析値１：　（
式（１）相当分のビニル単量体／式（２）相当分のビニ
ル単量体）の反応比：Ｊ（モル比） 分析値２二二元共重合体１分子当り末端に付加した式（
３）相当分のビニル単量体の％及びモル数 製造比較例１（分散剤Ｒ−１の合り メタクリル酸６０部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタクリレート１５０部、水２５０部及
び２−メルカプトエタノール７部をフラスコに仕込み、
水酸化ナトリウムの４８％水溶液５８部を投入して中和
し、均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換した０反応系
の温度を温水浴にて６５℃に保ち、過硫酸アンモニウム
の１０％水溶液５０部を投入して重合を開始し、５時間
重合反応を継続して、重合を完結させた。

得られた生成物をインプロパツール中に沈澱精製した後
、分析したところ、カルボキシル価１７５、数平均分子
量４３００であり、メタクリル酸ナトリウム／メトキシ
ポリエチレングリコール（ｎ＝９）モノメタクリレート
＝７３７２７（モル比）の割合で共重合された水溶性ビ
ニル共重合体（分散剤Ｒ−１）を得た。

製造比較例２（分散剤Ｒ−２の合成） メタクリル酸５２部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタクリレート１２９部、スチレンスル
ホン酸ナトリウム塩４８部、水３９０部及び２−メルカ
プトエタノール７部をフラスコに仕込み、水酸化ナトリ
ウムの４８％水溶液５０部を投入して中和し、均一に溶
解した後、雰囲気を窒素置換した０反応系の温度を温水
浴にて６０℃に保ち、過硫酸アンモニウムの１０％水溶
液５５部を投入して重合を開始し、５時間重合反応を継
続して、重合を完結させた。

得られた生成物をイソプロパツール中に沈澱精製した後
、分析したところ、カルボキシル価１４０、数平均分子
量４１００であり、またＵＶ吸収によるスチレンスルホ
ン酸ナトリウム塩の共重合率１８％（共重合体１分子当
り３．５慣相当）である、各ビニル単量体がランダムに
結合した水溶性ビニル共重合体（分散剤Ｒ−２）を得た
。

製造比較例３（分散剤Ｒ−３の合成） メタクリル酸６０部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタクリレート１５０部及び水２５０部
をフラスコに仕込み、水酸化ナトリウムの４８％水溶液
５８部を投入して中和し、均一に溶解した後、雰囲気を
窒素置換した１反応系の温度を温水浴にて６５℃に保ち
、過硫酸アンモニウムの１０％水溶液４０部を投入して
重合を開始し、２時間重合反応を継続した０反応系に対
してラジカル停止のための何等の操作を行なうことなく
、該反応系へメタリルスルホン酸ナトリウム塩の２０％
水溶液８０部（メタリルスルホン酸ナトリウム塩として
０．１０モル相当）を投入し、３時間反応を継続した。

得られた生成物をインプロパツール中に沈澱精製した後
、分析したところ、カルボキシル価１７１、数平均分子
量９０００、イオウ含有量０．２％以下であり、メタリ
ルスルホン酸ナトリウム塩の共重合率０．２％（共重合
体１分子当り０．１個相当）である、水溶性ビニル共重
合体（分散剤Ｒ−３）を得た。

製造比較例４（分散剤Ｒ−４の合成） メタクリル酸５５部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタクリレート１６０部、水２７０部及
び２−メルカプトエタノール６゜５部をフラスコに仕込
み、水酸化ナトリウムの４８％水溶液５３部を投入して
中和し、均一に溶解した後、雰囲気を窒素置換した０反
応系の温度を温水浴にて６５℃に保ち、過硫酸アンモニ
ウムの１０％水溶液５０部を投入して重合を開始し、４
時間重合反応を継続した。そして２−メルカプトエタノ
ールの１０％水溶液５０部を添加してラジカル停止を行
なった。得られた二元共重合体の水溶液をイソプロパツ
ール中に沈澱精製して乾燥した後、分析したところ、イ
オウ含有量１．４％、数平均分子量４８００であった０
次に、得られた二元共重合体１５０部及び水３５０部を
別のフラスコに仕込み、雰囲気を窒素置換した０反応系
の温度を温水浴にて７０℃に保ち、過硫酸アンモニウム
の１０％水溶液３０部を投入して、二元共重合体をラジ
カル活性化させた後、ナトリウム２−スルホエチルメタ
クリレートの２０％水溶液１００部を投入し、２時間反
応を継続して、ラジカル付加反応を完結した。

得られた生成物をインプロパツール中に沈澱精製した後
、分析したところ、カルボキシル価１５５、イオウ含有
量１．５％、数平均分子量４８００であり、二元共重合
体１分子当りナトリウム２−スルホエチルメタクリレー
ト０．６％（二元共重合体１分子当り０．２個相当）が
主鎖の末端に付加した、水溶性ビニル共重合体（分散剤
Ｒ−４）を得た。

製造比較例５（分散剤Ｒ−５の合成） メタクリル酸１５部、メトキシポリエチレングリコール
（ｎ＝９）モノメタクリレート３２７部、水５５０部及
び２−メルカプトエタノール９部をフラスコに仕込み、
水酸化ナトリウムの４８％水溶液１５部を投入して中和
し、均一に溶解した後、雰囲気を窒素ｍ換した０反応系
の温度を温水浴にて６５℃に保ち、過硫酸アンモニウム
の１０％水溶液６０部を投入して重合を開始し、４時間
重合反応な継続した。そして２−メルカプトエタノール
の１０％水溶液５０部を添加してラジカル停止を行なっ
た。得られた二元共重合体の水溶液をイソプロパツール
中に沈澱精製１５て乾燥した後、分析したところ、イオ
ウ含有ｉ０．９％、数平均分子量４５００であった０次
に、得られた二元共重合体２００部及び水４５０部を別
のフラスコに仕込み、雰囲気を窒素置換した０反応系の
温度を温水浴にて７０℃に保ち、過硫酸アンモニウムの
１０％水溶液３０部を投入して、二元共重合体をラジカ
ル活性化させた後、メタリルスルホン酸ナトリウム塩の
２０％水溶液８０部を投入し、２時間反応を継続して、
ラジカル付加反応を完結した。

得られた生成物をインプロパツール中に沈澱精製した後
、分析したところ、カルポギシル価２７、イオウ含有量
２０％、数平均分子量４８００であった。この結果より
、生成物は、メタクリル酸ナトリウム／メトキシポリエ
チレングリコール（ｎ＝９）メタクリレート＝２０／８
０（モル比）の重合で共重合された二元共重合体１分子
当りメタリルスルホン酸ナトリウム塩５．４％（二元共
重合体１分子当り１．（３４［！Ｉ相邑）が主鎖の末端
に伺加した水溶性ビニル共重合体（分散剤Ｒ−５）を得
た。

試験区分２（ＳＬ材の製造と分散剤の違いによるＳＬ材
物性の比較） 試験区分１で製造した分散剤及び従来のリグニン系　ナ
フタレン系、メラミン系、カルボン酸塩系の分散剤を使
用し、ＳＬ材を製造した。各材料の配合を第３表に示し
た。

第３表（ＳＬ材の配合割合） 第３表において、使用した材料は、セメントが小野田セ
メント社製普通ポルトランドセメント、骨材が山形珪砂
（Ｆ、Ｍ　＝２．３）　、　１１張材が小野田セメント
社製小野田エクスパン、保水剤が信越化学社製メトロー
ズ（分子量８０００）、消泡剤がサンノプコ社製Ｓ　Ｎ
　−ティフォーマ−である。

また第３表の分散剤の種類において、イはリグニン系と
して出隅国策パルプ社製ＨＲ−１００、口はナフタレン
系として花王社製マイティ２０００ＷＨ、ハはメラミン
系として８産化学社製ＳＭＦ−ＰＧ、二はカルボン酸塩
系として日本触媒化学社製アクアロックＦＣ−６００を
使用した。

各材料を容量２１Ｍのホバートミキサにて高速回転で２
分間混練りし、得られたスラリーについて、フロー僅の
経時変化、Ｊ−ロート僅の経時変化、凝結試験、７日及
び２８日材令の圧縮強度。

１４日及び２８日材令の表面強度、３日及び２８日材令
の長さ変化試験を行なった。試験は、下記の方法により
、すべて２０℃で行なった。試験の結果を第４−１表及
び＄４−２表に示した。

試験方法 ・フロー試験 ＳＬ材ススラリ−内径５０ｍ５、高ざ５０℃ｗのフロー
コーンにつめ、コーンを引き上げて、組成物の広がりが
止まった時点で広がりの直径を測定した。

拳フロー試験の経時変化 練り上がりから３．０時間後、４，５時間後、６．０時
間後の試験では、測定までの間スラリーを静置の状態で
保存したものを採取し、練りさじにて約１分間混練りし
て上記フロー試験を行なった。

・Ｊ−ロート試験 土木学会「工業材料規格便覧（日本材料学会基）」コン
シスチンシー試験方法（案）１７に準じて行なった。Ｊ
−ロートは落ち口の内径が１０＋＊ｍのものを使用して
行なった。

・Ｊ−ロート試験の経時変化 練り上がりから３．０時間後、４．５時間後、６．０時
間後に、フロー試験と同様にして上記Ｊ−ロート試験を
行なった。

・凝結試験、圧縮強度試験、長さ変化試験ＪＩＳ−Ｒ−
５２０１に準拠して行なった。

番表面強度 ４０■■Ｘ４０層■の鋼製平板をＳＬ材硬化体の表面に
エポキシ系接着剤にて張りつけ、油圧ジヤツキにて平板
が剥がれるまで引張り、最大引張り力を測定した。

第４−１表（物性試験結剰 第４−２表（物性試験結果） まず、製造例より製造された分散剤による本発明のＳＬ
材と製造比較例より製造された分散剤によるＳＬ材とを
比較してみる。

フロー値、Ｊ−ロート値の経時変化を見ると、本発明の
ＳＬ材は、比較例に比べてフロー値、Ｊ−ロート値とも
に良好な価を示している。フローとの経時変化を見ると
１本発明のＳＬ材は、練り上がり時から６時間後までフ
ロー値が２２０ｓ＋ｓ付近で安定している。これに対し
、比較例は、４゜５時間後から６時間後にかけてフロー
値が低下している。

Ｊ−ロート値の経時変化を見ると、本発明のＳＬ材は、
練り上がり時のＪ−ロート値に比べて６時間後の価は２
０秒程度上昇している。これに対し、比較例のＳＬ材は
、本発明のＳＬ材に比べて練り上がり時ですでに１０秒
程度高く、６時間後においては３０〜４０秒程度高程度
る。Ｊ−ロート値が高くなると、スラリーの粘性が高く
なり、作業性が悪くなる。

次に、本発明のＳＬ材と従来からＳＬ材に使用されてい
た一般の分散材によるＳＬ材とを比較してみる。

フロー値の経時変化を見ると、練り上がり６時間後まで
高い流動性を保持できるのは本発明のＳＬ材とカルボン
酸塩系の分散剤によるＳＬ材の２種であった。

これに対し、凝結時間を見てみると、カルボン酸塩系の
分散剤を使用したＳＬ材のみが、始発。

終結時間ともに２０時間を越え、特に終結時間は２４時
間を越えた。したがって、カルボン酸塩系の分散剤によ
るＳＬ材を使用すると、翌日床面上での作業は困難であ
ると考えられる。それに対して本発明のＳＬ材は高い流
動性を長時間保持し、かつ凝結時間も始発、終結時間と
もに２０時間よりはるかに短い、したがって、本発明の
ＳＬ材は練り上がり後から打設までかなりの時間がおい
ても十分使用に耐え、しかも翌日は確実に硬化している
ため、他の作業が行なえるという長所を宥する。

試験区分３（ＳＬ材の製造とＳＬ材物性）分散剤として
、前記製造例２より得た分散剤Ｂを使用し、その他の材
料は試験区分２と同じものを使用して、第５表の配合割
合でＳＬ材を製造した。各ＳＬ材について、試験区分２
と同様にして行なった物性試験の結果を第６−１表及び
第６−２表に示した。試験はすべて２０”Ｃにて行なっ
たものである。

第５表（ＳＬ材の配合割合） 第６−１表（物性試験結果） 第６−２表（物性試験結果 実施例９〜１１は分散剤の添加量を変化させたものであ
る。打設可能な流動性を保持する時間は、添加量が増す
につれて長くなる。凝結時間もまた添加量が増すにつれ
て長くなる０本試験範囲においては終結時間がすべて２
４時間以内であるので、ＳＬ材を打設した翌日の床上で
の作業は可能である。

実施例１０．１２．１３はセメント骨材比（以下Ｃ／Ｓ
という）を変化させたものである。Ｃ／Ｓが高いと、高
い流動性を長時間保持するのが困難となり、またＣ／Ｓ
が低いと高いフロー値が得られないが、流動性は長時間
変わらない０部材の強度はＣ／Ｓが高いほど大きい。

実施例１Ｏ１１４，１５はＳＬ材中の膨張材の量を変化
させたものである。長さ変化率をみると、実施例１０は
ほぼ０付近、実施例１４は一１０以下、実施例１５は＋
１０付近である。長さ変化率が＋ｌＯを越えると、膨張
にょるひびわれ、仕切り等の押出し、破壊等のおそれが
ある。長さ変化率が−ｌＯより小さいと乾燥収縮が原因
のひびわれが生じる可能性がある。

試験区分４（ＳＬ材の製造とＳＬ材物性）容量０．３５
ｍ３のモルタルミキサに実施例１にて使用した材料を第
７表に示す配合で秤りとり、回転１ｔ（３００ｒｐｍで
１０分間混練りして、１ｍ・のＳＬ材ススラリ−製造し
た。

混練り終了時の流動性はＪ−ロート値３５秒、フロー値
３７０１であった。この時の気温は３０℃、湿度は約４
０％であった。

得られたスラリーを７ジテータ車に投入し、ドラムの回
転数０．７ｒｐｍで混練り終了時から５時間経過後、倉
庫床に打設を行なった。床下地はモルタル造、下地にア
クリル系プライマーを十分塗布し、下地による給水を防
止した。打設時のＳＬ材の流動性はＪ−ロート値３５秒
、フロー値３６０腸腸であった。打設時の気温が３２℃
、湿度が約４０％であった。硬化後も特にひびわれ等を
生じることなく、平滑な床面を形成させることができた
。なお、混練り直後のスラリーを採取し試験したところ
、材令２８日の圧縮強度３２０　Ｋｇ／ｃｍ’　、材令
１４日の表面強度１７　、０　Ｋｇ／　ｃｓ２であった
。

第５表（ＳＬ材の配合割合） 〈発明の効果〉 本発明によれば、配合使用するセメント分散剤がビニル
共重合体中にカルボキシル基又はその塩、グリコールエ
ステル及び特に主鎖の末端にスルホン酸基又はその塩の
３種の親木基を有するために、カルボン酸を主成分とす
る分散剤と比較すると、高い流動性を長時間保持し得る
ことにおいては同等以上の性能を有すると共に、かつ凝
結時間を著しく短縮されたＳＬ材を製造することができ
る。そして、凝結時間が短いために、保水材、水及び分
散剤等のセメント系組成物の凝結効果を遅延する成分を
従来のものよりも多量に使用することができるので、従
来品に見られた夏場高温条件下で床表面がポロポロとな
る現象等による表面強度の低下等を避けることができ、
環境の変化にも物性の安定したＳＬ材が得られる。

また、本発明によれば、高流動性を長時間保持すること
ができ、しかも打設後凝結硬化が遅いので、長距離の輸
送が可能であり、しかも翌日には打設後の床上での作業
が従来のものよりもかなり早く行なうことができるもの
である。

特許出願人　小野田セメント株式会社 竹本油脂株式会社 代理人　弁理士　入　山　宏　正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント１００重量部に対し、膨張材１〜２０重量
   部、保水剤０．０１〜７重量部、消泡剤０．０１〜２重
   量部、骨材３０〜３００重量部、水２５〜１００重量部
   、及び分散剤０．０５〜２重量部が配合されて成るセル
   フレベリング性セメント水性組成物であって、該分散剤
   が、下記式（１）で示されるビニル単量体と下記式（２
   ）で示されるビニル単量体とを式（１）で示されるビニ
   ル単量体／式（２）で示されるビニル単量体＝５０／５
   ０〜９５／５（モル比）の割合でラジカル開始剤存在下
   に共重合させた後、ラジカル停止をして二元共重合体を
   得、次に該二元共重合体にラジカル開始剤を加えてラジ
   カル活性化された二元共重合体となした後、該ラジカル
   活性化された二元共重合体に下記式（３）で示されるビ
   ニル単量体の１種又は２種以上をラジカル付加させるこ
   とにより製造される主鎖の末端にスルホン酸基を有する
   水溶性ビニル共重合体であるセルフレベリング性セメン
   ト水性組成物。 式（１）： ▲数式、化学式、表等があります▼ 式（２）： ▲数式、化学式、表等があります▼ 式（３）： ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式（１）〜（３）において、 Ｒ＾１〜Ｒ＾５、Ｒ＾７は、同時に同一又は異なる、Ｈ
   又はＣＨ＿３。 Ｒ＾６は炭素数１〜３のアルキル基。 Ｘ、Ｙはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウ
   ム又は有機アミン。 ｎは５〜２５の整数。］ ２、分散剤が、水溶性ビニル共重合体の製造において分
   子内に水酸基又はチオール基等の活性水素基を少なくと
   も２個有する化合物を加えてラジカル停止をすることに
   より製造される主鎖の末端にスルホン酸基を有する水溶
   性ビニル共重合体である請求項１記載のセルフレベリン
   グ性セメント水性組成物。 ３、分散剤が、水溶性ビニル共重合体の製造において分
   子内にチオール基とα，β−不飽和炭化水素基とを共有
   する化合物を加えてラジカル停止をすることにより製造
   される主鎖の末端にスルホン酸基を有する水溶性ビニル
   共重合体である請求項１記載のセルフレベリング性セメ
   ント水性組成物。 ４、分散剤が、水溶性ビニル共重合体の製造において分
   子内に水酸基を有するアゾビス系化合物を加えてラジカ
   ル活性化された二元共重合体となすことにより製造され
   る主鎖の末端にスルホン酸基を有する水溶性ビニル共重
   合体である請求項１記載のセルフレベリング性セメント
   水性組成物。 ５、分散剤が、分子量２０００〜１５０００の主鎖の末
   端にスルホン酸基を有する水溶性ビニル共重合体である
   請求項１、２、３又は４記載のセルフレベリング性セメ
   ント水性組成物。