JP3188245B2 - 界面活性剤組成物 - Google Patents

界面活性剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動締め固めや遠
心締め固めによるコンクリート製品や生コンクリートの
製造に好適なコンクリート混和剤組成物に適した界面活
性剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリート製品には、型枠注入後に内
部、又は外部振動機でコンクリートの締め固めを行って
得られる製品や、パイル、ポール、ヒューム管のように
遠心締め固めにより得られる製品がある。これらのコン
クリート製品では強度を確保するため、ナフタレン系
(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物)やメラミン
系(メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物)の高性能減
水剤の添加が必須となっている。
【0003】しかし高性能減水剤を添加したコンクリー
トは、練り時間によって流動性にバラツキが生じ易く、
コンクリートの充填性が低下して締め固めが不足した
り、分離現象による耐久性低下、コンクリート肌面の美
観の損傷を生じる。
【0004】またコンクリートの練り上がり直後から90
分程度迄の流動性の低下を防止するため、主成分である
芳香族系分散剤と少量のビニル系重合体の併用(特開平
3−28149号、特開平5−213644号)が提案されている
が、これらはコンクリートが練り上がるまでの極めて初
期の流動性の安定化には効果を示さない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、練り時間の
変動によらずコンクリートに安定した流動性を付与し、
安定したコンクリート製品の製造を可能にするコンクリ
ート混和剤組成物に適した界面活性剤組成物を提供する
ことを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(A)
で表される単量体を含有する単量体混合物を重合して得
られる共重合体(イ)100重量部と、芳香族系スルホン
酸の水溶性塩(ロ)1〜100重量部を含有する界面活性
剤組成物である。
【0007】
【化3】
【0008】[式中、R1、R2:水素原子又はメチル基 m1:0〜2の整数 AO:炭素数2〜3のオキシアルキレン基 n :2〜300の数 X :水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基 を示す。] 上記(イ)と(ロ)を所定比率で併用することで、コン
クリートの練り上がり初期の流動性に関して、物理的な
攪拌力や温度による影響を受けにくくなるものと推察さ
れ、極めて安定した流動性が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の共重合体(イ)は、炭素
数2〜3のアルキレンオキシドを平均付加モル数で2〜
300モル付加した一般式(A)で表される単量体を含有
する単量体混合物を重合してなる。後述する(ロ)成分
と併用した場合に安定した初期流動性を得るためアルキ
レンオキシドの平均付加モル数は2〜300の範囲が良
く、60〜200がより好ましく、110〜200が特に好まし
い。
【0010】一般式(A)で表される単量体としては、
メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピ
レングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレン
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(メタ)アクリル酸とのエステル化物や、
(メタ)アクリル酸へのエチレンオキシド(EO)、プ
ロピレンオキシド(PO)付加物が好ましく用いられ
る。付加形態は単独、ランダム、ブロック又は交互のい
ずれでもよい。より好ましくはメトキシポリエチレング
リコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物であ
る。
【0011】好ましくは、共重合体(イ)は前記一般式
(A)で表される単量体と、一般式(B)又は(C)で
表される単量体の1種以上とを合わせて50重量%以上、
更には80〜100重量%、特には100重量%含有する単量体
混合物を重合して得られる。
【0012】
【化4】
【0013】[式中、R4、R6:水素原子又はメチル基 R3、R5:水素原子、メチル基又はM2O(CO)(CH2)m3 M1、M2、Y:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニウム、水酸基が置換されていてもよいモ
ノ、ジ、トリアルキルアンモニウム m2、m3:0〜2の整数 を示す。] 一般式(B)で示される単量体としては、(メタ)アク
リル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量
体、無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタコン酸、イ
タコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体、
又はこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、
ジ、トリアルキルアンモニウム塩が好ましく、より好ま
しくは(メタ)アクリル酸又はこれらのアルカリ金属塩
である。
【0014】一般式(C)で示される単量体としては、
アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、又はこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム
塩、水酸基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアル
キルアンモニウム塩が使用される。
【0015】共重合体(イ)を構成する一般式(A)の
単量体と、一般式(B)及び/又は一般式(C)の単量
体の反応単位は、0.1/100〜100/100(モル比)が流動
性に優れ、好ましい。より好ましくは10/100〜60/100
(モル比)、更には20/100〜40/100(モル比)であ
る。
【0016】共重合体(イ)の重量平均分子量は、流動
性の点より5000〜500000の範囲が良く、20000〜100000
の範囲が流動性に特に優れる。重量平均分子量はゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィ法(標準物質ポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム換算)による。
【0017】共重合体(イ)は公知の方法で製造でき
る。例えば、特開平7−223852号公報、特開平4−2097
37号公報、特開昭58−74552号公報の溶液重合法が挙げ
られ、水や炭素数1〜4の低級アルコール中、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化水素等の重合開始剤存在下、必要な
ら亜硫酸水素ナトリウムやメルカプトエタノール等を添
加し、50〜100℃で0.5〜10時間反応させればよい。
【0018】他の共重合可能なモノマーとしては、アク
リロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキル(C1
C12)エステル、(メタ)アクリルアミド、スチレン、
スチレンスルホン酸等が挙げられる。
【0019】芳香族系スルホン酸の水溶性塩(ロ)とし
ては、ナフタレン系スルホン酸塩やトリアジン環を有す
る縮合物又はポリスチレンスルホン酸の水溶性塩等が挙
げられるが、本発明の効果からは、トリアジン環を有す
る縮合物が、更に特にはメラミンスルホン酸ホルマリン
縮合物の水溶性塩が好ましい。
【0020】メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物の水
溶性塩は、メラミンにホルムアルデヒドを反応させて得
られたN−メチロール化メラミンに重亜硫酸塩を反応さ
せてメチロール基の一部をスルホメチル化し、次いで酸
を加えてメチロール基を脱水縮合させてホルマリン縮合
物とし、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩とした
公知の分散剤である(例えば特公昭63−37058号公報参
照)。市販品として、マイティ150V-2(花王(株)製)
やメルメントF-10(昭和電工(株)製)等がある。ポリ
スチレンスルホン酸塩は、ポリスチレンのスルホン化物
やスチレンスルホン酸を重合すること等により製造さ
れ、市販品としてグラリオンS−8(ライオン(株)
製)が挙げられる。
【0021】本発明の共重合体(イ)と水溶性塩(ロ)
の組成比は(イ)/(ロ)=100/1〜100/100(固形
分重量比)であり、100/5〜100/50がより好ましく、
100/5〜100/30が特に好ましい。水溶性塩(ロ)の比
率が高いと急激な流動性の低下を来たし、初期の流動性
が極めて不安定になる。安定した初期流動性を発現させ
る観点からは、本発明のように共重合体(イ)の比率が
高いことが必要である。
【0022】本発明の界面活性剤組成物を含有するコン
クリート混和剤組成物は、一般に共重合体(イ)と水溶
性塩(ロ)の合計がセメントに対して固形分で0.02〜1.
0重量%、好ましくは0.1〜0.5重量%となるように添加
される。
【0023】また本発明の共重合体(イ)と水溶性塩
(ロ)はコンクリートに対し、予め両者を配合してから
添加しても別々に添加してもよく、先に混練水で希釈し
てから用いてもよい。
【0024】本発明の界面活性剤組成物を含有するコン
クリート混和剤組成物は、生コンクリートの製造の他、
特に振動機や重力加速度3G〜60Gの遠心力で締め固め
て成型するコンクリート製品の製造に適する。更に、振
動機を使用しない自己充填性の、50cm(JIS A-1101スラ
ンプ試験に準ずるフロー値)以上の流動性を示す高流動
性コンクリートにも用いることができる。
【0025】添加対象となるコンクリートはセメント、
細骨材、粗骨材等を主成分とするものであるが、各種の
高炉スラグ、フライアッシュ、珪砂、シリカフューム等
を使用することができる。更に公知の添加剤(材)と併
用することもでき、例えば、AE剤、AE減水剤、高性
能減水剤、遅延剤、早強剤、促進剤、起泡剤、発泡剤、
消泡剤、増粘剤、防水剤、防泡剤、高炉スラグ、フライ
アッシュ、等が挙げられる。公知の添加剤(材)を併用
することができる。
【0026】
【実施例】コンクリートの評価方法 表1及び表2に示す配合条件によりコンクリートを調製
し、表3に示す共重合体(イ)とメラミンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物(ロ1)(花王(株)製マイティ150V-
2)又はポリスチレンスルホン酸塩(ロ2)(ライオン
(株)製グラリオンS-8)を所定の固形分重量比で配合
してなる添加剤をそれぞれのコンクリートに添加し、こ
のコンクリートを50L強制ミキサーで30L練り、練り時
間による経時的な流動性の変化を測定した。結果を表4
(表1配合)及び表5(表2配合)に示す。なお、表4
では120秒練り後にスランプ20cm程度の流動性がでるよ
うに、また表5では120秒練り後にスランプフローが50c
m程度の流動性がでるように、添加剤の添加量(セメン
トに対する固形分)を調節してある。スランプとスラン
プフローの測定は、JIS A-1101に準じた。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、練り時間の変動によら
ずコンクリートに安定した流動性を付与し、安定したコ
ンクリート製品の製造を可能にするコンクリート混和剤
組成物に適した界面活性剤組成物が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C04B 103:30 (56)参考文献 特開 平8−59323(JP,A) 特開 平7−118047(JP,A) 特開 平5−24894(JP,A) 特開 昭61−31333(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 24/26 C04B 24/30 C04B 103:30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(A)で表される単量体を含有す
    る単量体混合物を重合して得られる共重合体(イ)100
    重量部と、芳香族系スルホン酸の水溶性塩(ロ)1〜10
    0重量部を含有する界面活性剤組成物を含有するコンク
    リート混和剤。 【化1】 [式中、 R1、R2:水素原子又はメチル基 m1:0〜2の整数 AO:炭素数2〜3のオキシアルキレン基 n :110〜200の数 X :水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。]
  2. 【請求項2】 共重合体(イ)が前記一般式(A)で表
    される単量体と、一般式(B)又は(C)で表される単
    量体の1種以上とを合わせて50重量%以上含有する単量
    体混合物を重合して得られる請求項1のコンクリート混
    和剤。 【化2】 [式中、 R4、R6:水素原子又はメチル基 R3、R5:水素原子、メチル基又はM2O(CO)(CH2)m3 M1、M2、Y:水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金
    属、アンモニウム、水酸 基が置換されていてもよいモノ、ジ、トリアルキルアン
    モニウム m2、m3:0〜2の整数を示す。]
  3. 【請求項3】 芳香族系スルホン酸の水溶性塩(ロ)が
    トリアジン環を有する縮合物又はポリスチレンスルホン
    酸の水溶性塩である請求項1又は2のコンクリート混和
  4. 【請求項4】 トリアジン環を有する縮合物がメラミン
    スルホン酸ホルマリン縮合物である請求項3のコンクリ
    ート混和剤
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