JPH1067549A - セメント用添加剤 - Google Patents

セメント用添加剤

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JPH1067549A
JPH1067549A JP22108896A JP22108896A JPH1067549A JP H1067549 A JPH1067549 A JP H1067549A JP 22108896 A JP22108896 A JP 22108896A JP 22108896 A JP22108896 A JP 22108896A JP H1067549 A JPH1067549 A JP H1067549A
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JP
Japan
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acid
cement
copolymer
maleic acid
ester
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JP22108896A
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Toshiaki Imanishi
敏晃 今西
Seigo Kinoshita
誠吾 木下
Akinori Ito
昭則 伊藤
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NOF Corp
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NOF Corp
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    • 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
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2664—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid polymers, e.g. maleic anhydride copolymers
    • C04B24/267—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid polymers, e.g. maleic anhydride copolymers containing polyether side chains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い減水性、高いスランプロス防止性を兼ね
備え、かつ、セメント組成物中に微細な気泡を均一に含
有し、表面に良好な美観を付与するセメント用添加剤を
提供する。 【解決手段】 特定のポリオキシアルキレンモノアルケ
ニルエーテルとカルボン酸とのエステルおよび無水マレ
イン酸、マレイン酸、マレイン酸塩から選ばれる１種ま
たは２種以上のマレイン酸類との共重合体からなるセメ
ント用添加剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセメント用添加剤に
関する。さらに詳しくは、本発明は、セメントペース
ト、モルタル、コンクリートなどのセメント組成物に添
加することにより、高い減水性と高いスランプロス防止
性と良好な外観を付与するセメント用添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、建築物に対して耐震性、高層化な
どが求められる中で、高強度コンクリート、高強度モル
タル等の要求が高まり、セメント組成物中の水の使用量
を少なくする必要が出てきた。従来、このような目的
で、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩、
メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩、リグニ
ンスルホン酸塩等が減水剤として用いられている。これ
らの減水剤はセメント組成物中に使用する水の単位数量
を少なくする効果はあるものの、経時的に起こる流動性
の低下、いわゆるスランプロスが起こり、作業性、運搬
性の点で問題となっていた。これらの減水剤の欠点を改
良したものとして優れた減水性、あるいは優れたスラン
プロス防止性を有するセメント用添加剤が開示されてい
る（例えば、特公昭６３−１０１０７号公報（スチレン
−マレイン酸共重合体のケン化物）、特開昭６２−１７
０５５号公報（スチレン−マレイン酸共重合体のアルキ
レングリコールの半エステルの塩）、特開昭６３−２８
５１０号公報（ポリオキシアルキレンモノアルケニルア
ルキルエーテルと無水マレイン酸との共重合物）、特開
平１−１１３４１９号公報（アミノアリルスルホン酸塩
−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物など））が、さ
らなる作業性の改善のために、よりスランプロス防止性
の向上した添加剤が求められている。また、これら公知
のセメント用添加剤を用いた場合、凝結後のセメント組
成物、特に二次製品製造用セメント組成物の外観という
面では十分なものでなかった。すなわち、気泡が大き
い、不均一である等の理由により、必ずしも十分なもの
ではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い減水
性、高いスランプロス防止性を兼ね備え、かつ、セメン
ト組成物中に微細な気泡を均一に導入し、表面に良好な
美観を付与することができるセメント用の添加剤を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特定の共重合体
が、高い減水性と高いスランプロス防止性を兼ね備え、
かつ、セメント組成物中に微細な気泡を均一に導入し、
表面に良好な美観を付与することができることを見出
し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明は、（イ）一般式［１］
で示されるポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテ
ルとカルボン酸とのエステルおよび、（ロ）無水マレイ
ン酸、マレイン酸、マレイン酸塩から選ばれる１種また
は２種以上の化合物（以下マレイン酸類という）とを必
須の単量体単位とする共重合体からなるセメント用添加
剤である。 ＲＯ（ＡＯ）nＨ ・・・［１］ （ただし、Ｒは炭素数２〜５のアルケニル基、ＡＯは炭
素数２〜４のオキシアルキレン基で、その５０モル％以
上はオキシエチレン基、ｎはアルキレンオキシドの平均
付加モル数で１〜５００である。）
【０００６】
【発明の実施の形態】一般式［１］のＲで示される炭素
数２〜５のアルケニル基としては、ビニル基、アリル
基、メタリル基、３−ブテニル基、４−ペンテニル基、
３−メチル３−ブテニル基等がある。ＡＯで示される炭
素数２〜４のオキシアルキレン基としては、オキシエチ
レン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキ
シテトラメチレン基などがある。オキシアルキレン基の
うち５０モル％以上がオキシエチレン基と限定されるの
は、オキシエチレン基が５０モル％未満の場合は水溶性
が不十分となり、減水性が劣るからである。ｎは１〜５
００であり、５００より大きくなると粘度が高くなり、
製造が困難となる。
【０００７】ポリオキシアルキレンモノアルケニルエー
テルとエステルを形成するカルボン酸としては、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン
酸等の炭素数２〜８の脂肪族モノカルボン酸、安息香
酸、ｔ−ブチル安息香酸、フェニル酢酸、フェノキシ酢
酸、トルイル酸等の芳香族モノカルボン酸、シュウ酸、
グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、フタ
ル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエ
ンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒド
ロフタル酸、トリメリット酸等のポリカルボン酸があ
る。また、これらのカルボン酸の無水物もエステル化反
応のアシル化剤として用いることができる。好ましいア
シル化剤は、酢酸、無水酢酸、プロピオン酸、安息香
酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸
である。
【０００８】ポリオキシアルキレンモノアルケニルエー
テルとカルボン酸とのエステルは両者をエステル化反応
することによって得られるが、アシル化剤として酸無水
物を用いると容易にエステル化反応が進行する。ポリオ
キシアルキレンモノアルケニルエーテルとカルボン酸の
エステル化の際のモル比は、任意に設定できるが、１：
１〜１：１．５が好ましい。
【０００９】マレイン酸塩としては、マレイン酸と塩基
性化合物との塩であり、塩基性化合物としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属化合物；マ
グネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物；
アンモニア；メチルアミン、エチルアミン、プロピルア
ミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミ
ン、アニリン、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン等のアミン；モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミ
ンがある。好ましくは、アルカリ金属塩、アンモニウム
塩、アルカノールアミン塩である。
【００１０】ポリオキシアルキレンモノアルケニルエー
テルとカルボン酸とのエステルと、マレイン酸類との共
重合体は、前記エステルとマレイン酸類とをベンゾイル
ペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、クメンヒ
ドロペルオキシド、ジクミルペルオキシドなどの過酸化
物系開始剤あるいは、アゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスメチルブチロニトリルなどのアゾ系開始剤を用い
て共重合させることによって、容易に得ることができ
る。その際、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤を
用いることができる。また、水溶液中で前記エステル
と、マレイン酸類とを、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等の開始剤を
用いて共重合させることによっても容易に得ることがで
きる。前記エステルとマレイン酸類との共重合のモル比
は任意に設定できるが、好ましくは２：８〜７：３であ
り、特に１：１が好ましい。
【００１１】また、本発明で用いる共重合体は、本発明
の効果に影響を与えない程度で他の共重合可能な単量体
を共重合することができる。このような単量体として
は、例えば、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アリ
ルスルホン酸塩などを挙げることができる。この際、前
記エステルの１モルに対して０．５モル以下であること
が好ましい。本発明で用いる共重合体は、前記エステル
と無水マレイン酸との共重合体を加水分解すること、さ
らに得られた加水分解物を塩にすることによっても得る
ことができる。
【００１２】本発明のセメント用添加剤は通常セメント
に対して０．０４〜１重量％使用する。本発明の添加剤
は、セメント用の他の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水
剤、高性能ＡＥ減水剤のほか、消泡剤、空気連行剤、防
錆剤、凝結促進剤、凝結遅延剤等と併用することができ
る。
【００１３】
【発明の効果】本発明のセメント用添加剤は特定のポリ
オキシアルキレンモノアルケニルエーテルとカルボン酸
とのエステルと、マレイン酸類との共重合体を有効成分
とすることにより、セメント組成物の凝結後の外観が良
くなるため、二次製品製造用セメント組成物の添加剤と
して有効に使用することができる。また、セメント組成
物中の水の使用量を少なくしても、セメントペースト、
モルタル、コンクリート、レディミクストコンクリー
ト、二次製品製造用コンクリート等の流動性を高め、か
つ、流動性の経時的低下を防止することができるので、
土木建築関係の工事における作業性や施工性の大幅な改
善をもたらすことができる。
【００１４】
【実施例】次に実施例および比較例により本発明をさら
に詳細に説明する。 ＜製造例１＞攪拌装置、温度計、窒素吹き込み管および
冷却管のついた四つ口フラスコにポリオキシエチレン
（３３モル）モノアリルエーテルのコハク酸モノエステ
ル１６１０ｇ（１モル）、無水マレイン酸９８ｇ（１モ
ル）、水１７００ｇおよび重合開始剤として過硫酸アン
モニウム６８．４ｇ（０．３モル）を仕込み、窒素気流
下、６０℃、１２時間反応を行い、目的とする共重合体
を得た。
【００１５】＜製造例２〜１０＞第１表に示した一般式
［１］の化合物のカルボン酸エステルと、マレイン酸類
とを第１表に示した比率で用いたほかは製造例１に準じ
て反応を行って共重合体を得た。
【００１６】＜製造例１１＞攪拌装置、温度計、窒素吹
き込み管および冷却管のついた四つ口フラスコにポリオ
キシエチレン（３３モル）モノアリルエーテルのコハク
酸モノエステル１６１０ｇ（１モル）、無水マレイン酸
９８ｇ（１モル）、水１７００ｇおよび重合開始剤とし
て過硫酸アンモニウム６８．４ｇ（０．３モル）を仕込
み、窒素気流下、６０℃、１２時間反応を行い共重合体
を得た後、２９％アンモニア水５８．６ｇ（アンモニア
として１モル）を混合し、目的とする共重合体を得た。
【００１７】＜製造例１２＞攪拌装置、温度計、窒素吹
き込み管、冷却管のついた四つ口フラスコにポリオキシ
エチレン（３３モル）モノアリルエーテルのコハク酸モ
ノエステル１４４９ｇ（０．９モル）、無水マレイン酸
９８ｇ（１．０モル）、スチレン１０．４ｇ（０．１モ
ル）および重合開始剤としてベンゾイルペルオキシド１
２．１ｇ（０．０５モル）を仕込み、窒素気流下、８０
℃、１０時間反応を行い、目的とする共重合体を得た。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例１〜１２ 製造例１〜１２で得られた第１表の共重合体を用いてモ
ルタルによる試験を実施した。配合組成、試験条件を次
に示す。 配合組成 水 １８３．６ｇ セメント ３６０．０ｇ 砂（君津産山砂） １０９０．０ｇ 添加剤 第２表に示す量 水／セメント比 ５１．０％ 上記の各成分をモルタルミキサーにとり、３分間練り混
ぜた後取り出し、０打フロー値をＪＩＳ Ｒ−５２０１
に準じて、混練直後、３０分後、６０分後に測定した。
また、４×４×１６ｃｍの型枠中に取り、２４時間後脱
型し、目視による外観評価を行った。なお、試験個数は
６個とした。外観評価の基準は以下の５段階で評価し、
その平均値を算出した。 ５：微細球形（１ｍｍ以下）の気泡が均一に分布してい
る。 ４：やや大きい球形（最大径２ｍｍ）の気泡が存在し、
ほぼ均一に分布している。 ３：やや大きい球形（最大径２ｍｍ）の気泡が存在し、
やや不均一な部分がある。 ２：やや大きく球形（最大径３ｍｍ）〜不定形（最大幅
５ｍｍ）の気泡が存在し、不均一である。 １：大きく不定形（最大幅５ｍｍ以上）の気泡が存在
し、不均一である。 その結果を第２表に示す。
【００２０】比較例１〜５ 次に示す化合物を比較例として、実施例１〜１２と同様
の試験を行った。その結果を第２表に示す。
【００２１】比較例１ ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物のナトリウム塩 比較例２ ジイソブチレンと無水マレイン酸との共重合
体のナトリウム塩 比較例３ ポリオキシエチレン（１０モル）モノアリル
エーテルとマレイン酸ナトリウム塩との共重合体 比較例４ ポリオキシエチレン（１１モル）モノアリル
モノメチルエーテルと無水マレイン酸との共重合体 比較例５ 添加剤なし
【００２２】
【表２】
【００２３】本発明品は比較例１〜３より０打フロー値
の経時変化が小さく高いスランプロス防止性を示し、外
観が良好である。また、本発明品は、比較例４よりも外
観が良好である。さらに、本発明品は、比較例５の０打
フロー値が極めて小さいのに対して大きな０打フロー値
および高いスランプロス防止性を示し、外観が良好であ
ることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０４Ｂ 103:32

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（イ）一般式［１］で示されるポリオキシ
    アルキレンモノアルケニルエーテルとカルボン酸とのエ
    ステルおよび、（ロ）無水マレイン酸、マレイン酸、マ
    レイン酸塩から選ばれる１種または２種以上の化合物と
    を必須の単量体単位とする共重合体からなるセメント用
    添加剤。 ＲＯ（ＡＯ）nＨ ・・・［１］ （ただし、Ｒは炭素数２〜５のアルケニル基、ＡＯは炭
    素数２〜４のオキシアルキレン基で、その５０モル％以
    上はオキシエチレン基、ｎはアルキレンオキシドの平均
    付加モル数で１〜５００である。）
JP22108896A 1996-08-22 1996-08-22 セメント用添加剤 Pending JPH1067549A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002173351A (ja) * 2000-12-04 2002-06-21 Nof Corp セメント用添加剤
US6410679B1 (en) * 1999-10-25 2002-06-25 Biosil Research Institute Cationic complexes of polyoxyalkylene glycol dicarboxylates
JP2007197322A (ja) * 2007-05-09 2007-08-09 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント組成物及びそれを用いたコンクリート硬化体の製法
JP2007238439A (ja) * 1998-08-24 2007-09-20 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント組成物、コンクリート、及びそれを用いたコンクリート硬化体の製法
KR20200029605A (ko) 2017-09-12 2020-03-18 다케모토 유시 가부시키 가이샤 수경성 조성물용 분산유지제

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