JPS5833181B2 - セメントの分散剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメントの分散剤、さらに詳しくはセメント
配合物、すなわちセメントモルタル、セメントペースト
、卦よびコンクリートを製造する際に用いるナフタレン
スルホン酸とフェノール類のスルホン酸とをホルマリン
存在下、加熱縮合させて得られた生成物又はその中和物
を主成分とするセメント配合物の分散剤に関する。

従来から、セメント配合物の減水剤としては、リグニン
スルホン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物、陰イオン性スルホン酸基を有するメラミンの
ホルマリン高縮合物などを主成分とするものが知られて
いるがこれらの減水剤は、いずれもセメントの分散剤と
して要求される物性を満足するものでなく、例えば、分
散性が十分でなかったシ、硬化遅延をおこしたり、空気
を連行したりする欠点があった。

また、すぐれたセメント配合物を得る為の最適条件とし
ては、可能な限９、少ない使用水量によりセメントを混
練することにあるが、このような条件を達成するにはＡ
Ｅ剤といわれる空気連行剤を添加する方法や減水剤とい
われる分散剤をセメント等を均一に１次粒子１で分散さ
せるように添加する方法などがある。

これらの中で、前者はいわゆる微細な泡のベアリング効
果を利用するものであり、後者は分散作用による流動性
向上を利用するものであって、これらは異なる減水機構
からなる減水剤である。

また一般的にセメント配合物はポール、パイルのような
高強度性を要求されるセメント二次製品では気泡のない
ものでなくてはならず、また、建築、土木などの工事で
用いる場合は、凍結融解防止のため適度な空気の連行性
を付与することが必要である。

したがって使用目的により両者をを適性な割合で混合す
れば、その条件が満足できるようになっていること、す
なわち、減水剤としては空気連行性がなく分散効果のす
ぐれたものが要望されている。

本発明は、これらの欠点を解除することを目的とするも
のであって、ナフタレンスルホン酸とフェノール類のス
ルホン酸とをホルマリン存在下加熱縮合させて得られた
生成物をセメント配合物に用いることにより高い減水性
能を付与すると共に、連行空気量が少なく、硬化遅延、
強度変化等の品質になんら影響を与えないセメント配合
物の分散剤を提供しようとするものである。

すなわち、本発明は、ナフタレンスルホン酸６〜１９モ
ルとフェノール類のスルホン酸１モルとホルマリンとの
縮合生成物、又はその縮合生成物の中和物を主成物とす
るセメントの分散剤である。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

ナフタレンスルホン酸は例えばナフタレンを濃硫酸で加
熱処理することにより得られるが、このようなフェノー
ル類のスルホン酸はいろいろ種類があり、例えば、Ｐ−
フェノールスルホン酸の他、クレゾール、メトキシフェ
ノール等の硫酸処理したものがある。

本発明品を製造するには、ナフタレンスルホン酸とフェ
ノール類のスルホン酸とをホルマリン存在下加熱縮合さ
せるが、これらナフタレンスルホン酸とフェノール類の
スルホン酸の割合は、後者１モルに対し前者６〜１９モ
ルとすることが必要である。

フェノール類のスルホン酸の割合がこの範囲以外である
と減水性能が著しく低下し、とくに、フェノールスルホ
ン酸の割合がこの範囲よりも多くなると加熱縮合した際
、ゲル状の縮合物が生成し、いずれにしても、本発明が
目的とする高性能なセメント分散剤を得ることはできな
い。

次に、本発明品の標準的製法を説明するが、これによっ
て本発明は何ら制限されるものではない。

反応容器中にナフタレンと濃硫酸を仕込み、温度１２０
〜１６０℃に加熱し１〜３時間攪拌し、次いでこれにフ
ェノール類のスルホン酸及びホルマリンを加え、温度、
１００℃にて攪拌しながら１〜５時間反応させる。

この間、反応液粘度が上って攪拌が困難となる場合には
、少量の水を加えて攪拌すればよい。

縮合処理時間はフェノール類のスルホン酸の量が増すに
したがって少ない時間でよい。

縮合処理時間が短か過ぎると十分な縮合度の生成物とな
らず、又、処理時間が長すぎると逆に縮合度が上がり過
ぎて分散性が悪くなる。

加熱縮合処理が終った生成物は冷却後その１１用いても
良いが、強酸性のため取扱いに際し、危険でもあるので
、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム
、アンモニア、トリエタノ−ルア□ン等の無機及び有機
の化合物から選ばれた１種以上のアルカリ類にて中和し
て用いることが好ましい。

これらの中和剤のうちでアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の塩は、使用時において悪臭を発生したり、アンモ
ニアガス等の有害物質発生の心配がなく、かつ誤って過
剰に添加しても容易に分離できるので本発明品製造には
好ましい中和剤である。

本発明品は乾燥して粉末状とするかオたはその１ｘ水溶
液として用いることができ、通常セメントに対し０．０
１〜４重量多、好１しくは０．１〜２．０重量多添加す
る。

使用にあたっては、セメントにあらかじめ混合してもよ
いし、セメントペーストモルタル、コンクリート等の水
硬性セメント配合物の混線時もしくは施工現場での再混
練時に添加しても良い。

又、本発明品は他のセメント配合物用添加剤、例えば硬
化促進剤、遅延剤、ＡＥ剤、減水剤などと併用すること
ができる。

本発明品をセメント配合物に用いることにより、従来特
殊な方法によってのみ得られていた例えば高強度のコン
クリート二次製品が容易に得られる。

また、セメント配合物硬化体の物性になんら影響を与え
ることなしに練シ上り時の流動性を大巾に上げられるの
でポンプ工法による施工などにすぐれた効果を発揮する
。

以下本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明するが
、これによって本発明が限定されるものではない。

なお実施例において記載の部はいずれも重量基準で示し
たものである。

実施例 １ 縮合物の製造 攪拌機付反応器中にナフタレン１．０モル及び濃硫酸１
．５モルを仕込み、温度１６０℃に昇温し、この温度に
保持しながら１時間攪拌を続けて得られたスルホン化ナ
フタレン（以下ＳＮと略記）を温度９０℃に冷却し、Ｐ
−フェノールスルホン酸（以下ＰＳと略記）を第１表に
示される量比で加工、更にナフタレンとＰ−フェノール
スルホン酸の合計モル量の１．０５倍の３７多ホルマリ
ンを１時間かけて滴下した。

その後温度１００℃に昇温させ、この温度で３時間攪拌
保持して縮合反応を行なった。

縮合反応終了後ＣａＣＯ３で中和し、副生じたＣａＳＯ
４を濾過分離し、流液をセメント分散剤とて試験を行っ
た。

モルタルの試験 水２７０部にセメント分散剤を固形分に換算して３部溶
解し、普通ポルトランドセメント６００部、川砂１２０
０部を加えてモルタル試験サ−にて混合し、モルタルを
得た。

練り上り時点のテーブルフローを測定、以後、一定時間
モルタルをモルタルミキサーでゆっくり攪拌し、経時テ
ーブルフローを測定した。

又、同一配合条件で混線、練り上り直後のモルタルで空
気量測定及び圧縮強度測定用供試体の作成を行ない、第
１表を得た。

なお、テーブルフロー、圧縮強度の測定はＪＩＳ Ｒ−
５２０１、空気量の測定はＡＳＴＭＣ１５８−５９に準
拠した。

実施例 ２ 実施例１と同様な反応器にナフタレン１．０モル、Ｏ−
クレゾール０．１モル及び濃硫酸１．５モルを仕込み温
度１６０℃に昇温し、この温度にて１時間攪拌を続けた
。

反応物を温度８０℃に冷却し、１．１５モルの３７優ホ
ルマリンを１．５時間かけて滴下した。

その後、温度１００℃に昇温し、この温度で３時間攪拌
保持して縮合反応を行なった。

なお縮合反応終了後が困難になったので少量約２０−の
水を加えた。

縮合反応終了後Ｃａ （ＯＨ） ２ で中和し、副生
じたＣａＳＯ４を済過分離し、流液をセメント分散剤と
して実施例１と同様にしてモルタル試験を行なった。

その結果、フロー値２５５ｍ、空気連行量１．８優、材
令１日及び２８日の圧縮強度はそれぞれ１２６Ｋｇ／ｃ
ｆｔ、 ５２０Ｋｇ／ｃｗｔであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ナフタレンスルホン酸６〜１９モルとフェノール類
   のスルホン酸１モルとホルマリンとの縮合生成物、又は
   その縮合生成物の中和物を主成分とするセメントの分散
   剤。