JP3689822B2 - Cement dispersant and cement composition containing the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント分散剤およびそれを含むセメント組成物に関するものである。さらに詳しくは、例えばセメントペースト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物を得る際に、セメント粒子の分散性を向上させてセメント配合剤の流動性を高め、しかも得られた流動性の経時的な低下を防止し、セメント組成物に良好な作業性と硬化物強度を与えるセメント分散剤およびそれを含むセメント組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１９８１年にコンクリート構造物の早期劣化が社会問題化して以来、コンクリート中の単位水量を減らし、コンクリートの施工性と耐久性とを向上させることが強く要望されている。そこで、上記要望に応えるべく、セメント組成物の品質および性能に多大な影響を与えるセメント分散剤に対する技術革新が盛んに行われている。
【０００３】
従来、上記コンクリートの施工性の改善には、いわゆる流動化工法が用いられている。つまり、ＡＥ減水剤を添加した流動性（以下、スランプと記す）の低い生コンクリートを先ずプラントで製造する。次いで、この生コンクリート（以下、生コンと記す）を打設現場まで生コン車で運搬した後、上記生コンに流動化剤を添加して流動化させ、スランプを所定の値まで高める。
【０００４】
しかしながら、上記工法では、生コン車で流動化剤を添加して攪拌混合するため、以下に示すような種々の問題が発生する。つまり、例えば、（１）流動化剤を生コンに添加する際に発生する騒音や排気ガスの問題、（２）得られた流動化コンクリートの品質の責任の所在、（３）流動化コンクリートの流動性の極端な経時的低下（以下、スランプロスと記す）等の問題である。
【０００５】
そこで、減水性能を有すると共にスランプロスが極めて小さく、生コンプラントで添加できるいわゆる高性能ＡＥ減水剤の開発が各混和剤メーカーで精力的に行われている。
【０００６】
上記高性能ＡＥ減水剤の中でも、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤は、減水性能とスランプ保持性能を併せ持つという優れた特徴を有している。代表的なポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、（ａ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体、およびこれらの単量体と共重合可能なその他の単量体からなる共重合体（特公昭５９−１８３３８号公報参照）、（ｂ）ポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、マレイン酸系単量体、およびこれらの単量体と共重合可能なその他の単量体からなる共重合体等が知られている。
【０００７】
これらの共重合体は、ポリマー中に、セメント粒子吸着能を有するカルボキシル基と、セメント粒子の分散能（以下、分散能と記す）を有するポリアルキレングリコール鎖とを併せ持っていることに特徴がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤は、その添加量に比例して連行空気量が過大になる。このため、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の添加量が多くなると、目標とするコンクリート強度が得られなくなるという問題点を有している。そこで、減水性能やスランプ保持性能に優れ、少ない添加量で空気連行性を低く抑えることができ、セメント組成物に所定の強度を安定して付与し得るセメント分散剤が求められている。
【０００９】
即ち、本発明の目的は、減水性能やスランプ保持性能に優れ、少ない添加量で空気連行性を低く抑えることができ、セメント組成物に所定の強度を安定して付与し得るセメント分散剤およびそれを含むセメント組成物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の構造単位を有する重合体を含むセメント分散剤が、減水性能やスランプ保持性能に優れ、少ない添加量で空気連行性を低く抑えることができ、よってセメント組成物に所定の強度を安定して付与し得ることを見い出して、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、一般式（１）
【００１２】
【化７】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ3 は水素原子または対イオンを表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表される構造単位を有する重合体を含むセメント分散剤に関するものである。
【００１４】
また、本発明は、上記Ｒ1 が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ2 が水素原子、炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、Ｒ3 が水素原子、１価金属、２価金属、アンモニウム基または有機アミン基であるセメント分散剤に関するものである。
【００１５】
さらに、本発明は、一般式（２）
【００１６】
【化８】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ3 は水素原子または対イオンを表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表されるオキシアクリル酸系単量体を少なくとも含む単量体組成物（Ｉ）を重合してなる重合体（Ａ）、上記重合体（Ａ）をアルカリ性物質で中和してなる重合体（Ｂ）、一般式（３）
【００１８】
【化９】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ4 は有機残基を表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体を少なくとも含む単量体組成物（II) を重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解してなる重合体（Ｄ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体を含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【００２０】
また、本発明は、上記単量体組成物（Ｉ）が、一般式（４）
【００２１】
【化１０】
（式中、Ｒ5 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ6 は水素原子または対イオンを表す）
で表される（メタ）アクリル酸系単量体をさらに含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【００２３】
さらに、本発明は、上記単量体組成物（II) が、一般式（４）
【００２４】
【化１１】
（式中、Ｒ5 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ6 は水素原子または対イオンを表す）
で表される（メタ）アクリル酸系単量体および／または一般式（５）
【００２６】
【化１２】
（式中、Ｒ7 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ8 は有機残基を表す）
で表される（メタ）アクリル酸系単量体をさらに含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【００２８】
また、本発明は、セメント、水、および、上記セメント分散剤のうち少なくとも１種のセメント分散剤を含むことを特徴とするセメント組成物に関するものである。
【００２９】
本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、従来のセメント分散剤やセメント組成物と比較して減水性能やスランプ保持性能に優れ、セメントに対するセメント分散剤の配合量を少なく抑えることができる。よって、本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、空気連行性が低く、セメント組成物に所定の硬化物強度を安定して付与することができる。従って、上記の構成によれば、セメント組成物の製造にかかる費用を安価に抑えることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の一形態について詳しく説明する。
本発明にかかるセメント分散剤は、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体を含んでなる。上記重合体は、式中、Ｒ1 、Ｒ2 で示される置換基がそれぞれ独立して水素原子または有機残基で構成され、Ｒ3 で示される置換基が水素原子または対イオンで構成され、ｎが１〜３の正数であり、ｍがオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数である構造単位を有している。そして、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体において、環状エーテル化合物に由来する部分、即ち、−ＣＨ2 （ＣＨＲ2 ）n Ｏ−で表されるオキシアルキレン基の繰り返し構造は、以下の構造を有する。つまり、上記Ｒ2 で表される置換基は、各オキシアルキレン基毎に独立して水素原子または有機残基で構成されていてもよく、これらオキシアルキレン基は、ブロックあるいはランダムに結合されていてもよい。そして、これら重合体のうち、Ｒ1 で示される置換基が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ2 で示される置換基が水素原子、炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、Ｒ3 で示される置換基が水素原子、１価金属、２価金属、アンモニウム基または有機アミン基である重合体がより好ましい。
【００３１】
前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体は、例えば、前記一般式（２）で表されるオキシアクリル酸系単量体を少なくとも含む単量体組成物（Ｉ）を重合することによって容易に得ることができる。また、上記の単量体組成物（Ｉ）は、必要に応じて、前記一般式（４）で表される（メタ）アクリル酸系単量体を含んでいてもよく、さらに、上記各単量体以外の単量体を含んでいてもよい。
【００３２】
前記一般式（２）で表されるオキシアクリル酸系単量体（以下、単にオキシアクリル酸系単量体と記す）とは、式中、Ｒ1 、Ｒ2 で示される置換基がそれぞれ独立して水素原子または有機残基で構成され、Ｒ3 で示される置換基が水素原子または対イオンで構成され、ｎが１〜３の正数であり、ｍがオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数である化合物である。そして、前記一般式（２）で表されるオキシアクリル酸系単量体において、環状エーテル化合物に由来する部分、即ち、−ＣＨ2 （ＣＨＲ2 ）n Ｏ−で表されるオキシアルキレン基の繰り返し構造は、以下の構造を有する。つまり、上記Ｒ2 で表される置換基は、各オキシアルキレン基毎に独立して水素原子または有機残基で構成されていてもよく、これらオキシアルキレン基は、ブロックあるいはランダムに結合されていてもよい。そして、これらオキシアクリル酸系単量体のうち、Ｒ1 で示される置換基が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ2 で示される置換基が水素原子、炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、Ｒ3 で示される置換基が水素原子、１価金属、２価金属、アンモニウム基または有機アミン基である化合物がより好ましい。
【００３３】
上記のオキシアクリル酸系単量体は、以下の製造方法により容易に得ることができる。例えば、（ｉ）α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エステルにアルキレンオキシドを付加させた後、カルボン酸エステルを加水分解させる方法、（ii）α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エステルにポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルを反応させた後、カルボン酸エステルを加水分解させる方法、(iii) α−（ハロメチル）アクリル酸エステルにポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルを反応させた後、カルボン酸エステルを加水分解させる方法等の種々の方法を採用することができる。尚、上記の反応において原料として用いられるアルキレンオキシドは、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。従って、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体、および一般式（２）で表されるオキシアクリル酸系単量体において、アルキレンオキシドに由来する部分、即ち、−ＣＨ2 （ＣＨＲ2 ）n Ｏ−で表されるオキシアルキレン基の繰り返し構造は、以下の構造を有する。つまり、上記Ｒ2 で表される置換基は、各オキシアルキレン基毎に独立して水素原子または有機残基で構成されていてもよく、これらオキシアルキレン基は、ブロックあるいはランダムに結合されていてもよい。
【００３４】
上記オキシアクリル酸系単量体としては、具体的には、例えば、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（ヒドロキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（ヒドロキシポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸類；
α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（アルコキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸類；α−（メトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（アルコキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸類；
α−（メトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（アルコキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸；
α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（ヒドロキシポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸類；
α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（メトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（メトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸等のα−（アルコキシポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸；
これら例示の化合物のナトリウム塩、カリウム塩等の１価金属塩や、マグネシウム塩、亜鉛塩等の２価金属塩や、アンモニウム塩や、トリメチルアミン塩、トリエチルアミン塩等の有機アミン塩等が挙げられる。
【００３５】
これらオキシアクリル酸系単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。これらオキシアクリル酸系単量体におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数は１〜100 の範囲内であり、これらオキシアクリル酸系単量体は、ポリオキシアルキレン基の親水性および立体反発により強力なセメント分散効果を発揮する。このため、これらオキシアクリル酸系単量体のなかでも、オキシエチレン基の平均付加モル数が１〜100 の範囲内、好ましくは５〜100 の範囲内にあるα−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸、α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸、およびそれらの１価金属塩が好ましい。
【００３６】
また、前記一般式（４）で表される（メタ）アクリル酸系単量体（以下、単に（メタ）アクリル酸系単量体と記す）とは、特に限定されるものではないが、式中、Ｒ5 で示される置換基が水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基で構成され、Ｒ6 で示される置換基が水素原子または対イオンで構成される化合物である。上記Ｒ6 で示される置換基のうち対イオンとは、具体的には、例えば、１価金属、２価金属、アンモニウム基、有機アミン基等である。
【００３７】
上記（メタ）アクリル酸系単量体としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸、並びに、それらの１価金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩、および有機アミン塩が挙げられる。これら（メタ）アクリル酸系単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。これら（メタ）アクリル酸系単量体のなかでも、アクリル酸、メタクリル酸、およびこれらのナトリウム塩が上記オキシアクリル酸系単量体との反応性や重合性等が良好であるので好ましい。
【００３８】
また、上記オキシアクリル酸系単量体および（メタ）アクリル酸系単量体と共重合可能なその他の単量体、即ち、単量体組成物（Ｉ）に必要に応じて含まれるその他の単量体（以下、その他の単量体と記す）は、該単量体組成物（Ｉ）を共重合してなる重合体（Ａ）に要求される各種物性を損なわない化合物であればよい。
【００３９】
上記その他の単量体としては、具体的には、例えば、炭素数１〜20の脂肪族アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル；ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート類；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコールポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコールポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリピロピレングリコールポリブチレングリコール（メタ）アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート類；一般式（６）
【００４０】
【化１３】
（式中、Ｒ9 は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ10は水素原子、炭素数１〜18のアルキル基、またはフェニル基を表し、Ｒ11は炭素数１〜18のアルキル基を表し、ｎは０または１〜３の正数を表し、ｍは１〜 100の正数を表す）
で表されるα−（アルコキシポリアルキレングリコキシメチル）アクリル酸アルキルエステル類；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸類、および、これらの酸と、炭素数１〜20の脂肪族アルコール、炭素数２〜４のグリコール、またはこれらのグリコール付加数が２〜100 の範囲内にあるポリアルキレングリコールとのモノエステルあるいはジエステル類；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド等の不飽和アミド類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；スチレン等の芳香族ビニル類；ビニルスルホン酸、（メタ）アクリルスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、２−メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類、およびそれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩類等が挙げられる。これらその他の単量体は、一種類のみを用いてもよいし、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００４２】
単量体組成物（Ｉ）における上記各単量体の含有量は、特に限定されるものではないが、オキシアクリル酸系単量体の含有量は、１重量％〜 100重量％の範囲内が好ましく、20重量％〜 100重量％の範囲内がさらに好ましい。単量体組成物（Ｉ）が上記オキシアクリル酸系単量体を含むことで、減水性能やスランプ保持性能に優れると共に、空気連行性を低く抑えることができるセメント分散剤を得ることができる。
【００４３】
（メタ）アクリル酸系単量体およびその他の単量体は、必要に応じて、（メタ）アクリル酸系単量体99重量％〜０重量％およびその他の単量体０重量％〜50重量％( 但し、オキシアクリル酸系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体およびその他の単量体の合計量は100 重量％とする) の範囲内で用いられる。上記各単量体が上記の範囲を外れると、目的とする優れた性能のセメント分散剤を得ることができなくなるので好ましくない。
【００４４】
上記単量体組成物（Ｉ）における各単量体の組み合わせは、特に限定されるものではなく、上記オキシアクリル酸系単量体を含んでさえいればよい。従って、上記単量体組成物（Ｉ）を重合してなる重合体（Ａ）における前記一般式（１）で表される構造単位以外の構造単位は、特に限定されるものではない。上記単量体組成物（Ｉ）における各単量体の組み合わせは、上記含有量の範囲内であればどのような割合で組み合わせても構わないが、オキシアクリル酸系単量体20重量％〜100 重量％、（メタ）アクリル酸系単量体80重量％〜０重量％の割合で組み合わせることが好ましい。
【００４５】
また、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体は、例えば、前記一般式（３）で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体を少なくとも含む単量体組成物（II）を重合した後、得られた重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解することによっても得ることができる。また、上記の単量体組成物（II）は、必要に応じて、前記一般式（４）で表される（メタ）アクリル酸系単量体および／または前記一般式（５）で表される（メタ）アクリル酸エステル系単量体を含んでいてもよく、さらに、上記各単量体以外の単量体を含んでいてもよい。
【００４６】
前記一般式（３）で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体（以下、単にオキシアクリル酸エステル系単量体と記す）とは、式中、Ｒ1 、Ｒ2 で示される置換基がそれぞれ独立して水素原子または有機残基で構成され、Ｒ4 で示される置換基が有機残基で構成され、ｎが１〜３の正数であり、ｍがオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数である化合物である。そして、前記一般式（３）で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体において、環状エーテル化合物に由来する部分、即ち、−ＣＨ2 （ＣＨＲ2 ）n Ｏ−で表されるオキシアルキレン基の繰り返し構造は、以下の構造を有する。つまり、上記Ｒ2 で表される置換基は、各オキシアルキレン基毎に独立して水素原子または有機残基で構成されていてもよく、これらオキシアルキレン基は、ブロックあるいはランダムに結合されていてもよい。そして、これらオキシアクリル酸エステル系単量体のうち、Ｒ1 で示される置換基が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ2 で示される置換基が水素原子、炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、Ｒ3 で示される置換基が炭素数１〜８のアルキル基である化合物がより好ましい。
【００４７】
上記のオキシアクリル酸系単量体は、以下の製造方法により容易に得ることができる。例えば、（iv）α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エステルにアルキレンオキシドを付加させる方法、（ｖ）α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エステルにポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルを反応させる方法、(vi)α−（ハロメチル）アクリル酸エステルにポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルを反応させる方法等の種々の方法を採用することができる。尚、上記の反応において原料として用いられるアルキレンオキシドは、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。従って、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体、および一般式（３）で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体において、アルキレンオキシドに由来する部分、即ち、−ＣＨ2 （ＣＨＲ2 ）n Ｏ−で表されるオキシアルキレン基の繰り返し構造は、以下の構造を有する。つまり、上記Ｒ2 で表される置換基は、各オキシアルキレン基毎に独立して水素原子または有機残基で構成されていてもよく、これらオキシアルキレン基は、ブロックあるいはランダムに結合されていてもよい。
【００４８】
上記オキシアクリル酸エステル系単量体としては、具体的には、例えば、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（ヒドロキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（ヒドロキシポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸エステル類；
α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（アルコキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸エステル類；
α−（メトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（アルコキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エステル類；
α−（メトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（アルコキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エステル類；
α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチルα−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチルα−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（ヒドロキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（ヒドロキシポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸エステル類；
α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（メトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（エトキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリエチレシオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸メチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸エチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸ブチル、α−（フェノキシポリエチレンオキシポリプロピレンオキシポリブチレンオキシメチル）アクリル酸オクチル等のα−（アルコキシ）ポリアルキレンオキシメチル）アクリル酸エステル類等が挙げられる。
【００４９】
これらオキシアクリル酸エステル系単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。これらオキシアクリル酸エステル系単量体におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数は１〜100 の範囲内であり、これらオキシアクリル酸エステル系単量体は、ポリオキシアルキレン基の親水性および立体反発により強力なセメント分散効果を発揮する。このため、これらオキシアクリル酸エステル系単量体のなかでも、オキシエチレン基の平均付加モル数が１〜100 の範囲内、好ましくは５〜100 の範囲内にあるα−（ヒドロキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸アルキルエステル類、α−（メトキシポリエチレンオキシメチル）アクリル酸アルキルエステル類が好ましい。
【００５０】
また、前記一般式（５）で表される（メタ）アクリル酸エステル系単量体（以下、単に（メタ）アクリル酸エステル系単量体と記す）とは、特に限定されるものではないが、式中、Ｒ7 で示される置換基が水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基で構成され、Ｒ8 で示される置換基が有機残基で構成される化合物である。そして、上記Ｒ8 で示される置換基とは、具体的には、例えば、炭素数１〜８のアルキル基である。
【００５１】
上記（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、具体的には、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸メチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸プロピル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸イソプロピル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｎ−ブチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸イソブチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｔ−ブチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ｎ−オクチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸イソオクチル、α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。
【００５２】
これら（メタ）アクリル酸エステル系単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。そして、これら（メタ）アクリル酸エステル系単量体のなかでも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシルが上記オキシアクリル酸エステル系単量体との反応性や重合性等が良好であるので好ましい。
【００５３】
さらに、上記単量体組成物（II）において必要に応じて用いられる前記一般式（４）で表される（メタ）アクリル酸系単量体としては、前記例示の（メタ）アクリル酸系単量体と同様の化合物を用いることができる。上記（メタ）アクリル酸系単量体のうち好ましい化合物についても、前記単量体組成物（Ｉ）の製造方法において好ましい化合物として例示した化合物と同様の化合物を用いることができる。
【００５４】
また、上記各単量体（オキシアクリル酸エステル系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体）と共重合可能なその他の単量体、即ち、単量体組成物（II）に必要に応じて含まれるその他の単量体は、該単量体組成物（II）を共重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解して得られる重合体（Ｄ）に要求される各種物性を損なわない化合物であればよく、前記例示のその他の化合物と同様の化合物を用いることができる。
【００５５】
単量体組成物（II）における上記各単量体の含有量は、特に限定されるものではないが、オキシアクリル酸エステル系単量体の含有量は、１重量％〜 100重量％の範囲内が好ましく、20重量％〜 100重量％の範囲内がさらに好ましい。単量体組成物（II）が上記オキシアクリル酸エステル系単量体を含むことで、減水性能やスランプ保持性能に優れると共に、空気連行性を低く抑えることができるセメント分散剤を得ることができる。
【００５６】
（メタ）アクリル酸系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体、およびその他の単量体は、必要に応じて、（メタ）アクリル酸系単量体99重量％〜０重量％、（メタ）アクリル酸エステル系単量体99重量％〜０重量％、およびその他の単量体０重量％〜50重量％( 但し、オキシアクリル酸エステル系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体およびその他の単量体の合計量は100 重量％とする) の範囲内で用いられる。上記各単量体が上記の範囲を外れると、目的とする優れた性能のセメント分散剤を得ることができなくなるので好ましくない。
【００５７】
上記単量体組成物（II）における各単量体の組み合わせは、特に限定されるものではなく、上記オキシアクリル酸エステル系単量体を含んでさえいればよい。従って、上記単量体組成物（II）を重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解して得られる重合体（Ｄ) における前記一般式（１）で表される構造単位以外の構造単位は、特に限定されるものではない。上記単量体組成物（II）における各単量体の組み合わせは、上記含有量の範囲内であればどのような割合で組み合わせても構わないが、オキシアクリル酸エステル系単量体20重量％〜100 重量％、（メタ）アクリル酸系単量体80重量％〜０重量％の割合で組み合わせることが好ましい。
【００５８】
上記重合体（Ａ）または重合体（Ｃ）を製造する際の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ラジカル重合開始剤等の重合開始剤を用いる重合方法；イオン化放射線、電子線等の放射線や、紫外線を照射する重合方法；加熱による重合方法等、従来公知の種々の方法を採用することができる。例えば、重合開始剤の存在下、溶媒中で重合を行う溶液重合や、溶媒を用いない塊状重合等の方法により、所望する重合体（Ａ）・（Ｃ）を容易に製造することができる。
【００５９】
溶液重合は、回分式でも連続式でも行うことができる。溶液重合を行う際に使用される溶媒としては、具体的には、例えば、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アルコール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン等の炭化水素類；酢酸エチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類等が挙げられるが、上記反応を阻害するものでなければ、特に限定されるものではない。これら溶媒のなかでも、水および／または炭素数１〜４の低級アルコールを用いることが、原料となる単量体および得られる重合体（Ａ）・（Ｃ）の溶解性、並びに、該重合体（Ａ）・（Ｃ）の使用時の便から好ましい。この場合、上記の炭素数１〜４の低級アルコールのなか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。また、溶媒の使用量は特に限定されるものではない。
【００６０】
水中で重合を行う場合に用いられる重合開始剤としては、水溶性の重合開始剤であれば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、アンモニウムまたはアルカリ金属の過硫酸塩、過酸化水素等の過酸化物；アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物等が挙げられる。また、これら重合開始剤に加えて、亜硫酸水素ナトリウム等の促進剤を併用してもよい。
【００６１】
また、低級アルコール、芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、エステル類、或いは、ケトン類等の有機溶媒を用いて重合する場合に用いられる重合開始剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等のパーオキシド類；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類；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。また、これら重合開始剤に加えて、アミン化合物等の促進剤を併用してもよい。
【００６２】
さらに、水−低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、重合開始材および促進材は、上記の種々の重合開始剤、或いは、重合開始剤と促進剤との組み合わせの中から適宜選択して用いることができる。
【００６３】
上記溶液重合を行う際の重合温度は、特に限定されるものではなく、用いる単量体組成物（Ｉ）・（II) の組成、並びに、溶媒や重合開始剤等の種類にもよるが、例えば、０℃〜 120℃の範囲内となるように設定すればよい。尚、重合時間は、重合温度、或いは用いる単量体組成物（Ｉ）・（II) の組成や重合開始剤の種類等に応じて、重合反応が完結するように適宜設定すればよい。
【００６４】
また、塊状重合を行う場合に用いられる重合開始剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等のパーオキシド類；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類；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。
【００６５】
上記塊状重合を行う際の重合温度は、特に限定されるものではないが、例えば、50℃〜200 ℃の範囲内となるように設定すればよい。尚、重合時間は、重合温度、或いは用いる単量体組成物（Ｉ）・（II) の組成や、重合開始剤の種類等に応じて、重合反応が完結するように適宜設定すればよい。
【００６６】
また、上記重合体（Ｃ）のカルボン酸エステルを加水分解する際に用いられるアルカリ性物質としては、例えば、１価金属および２価金属の水酸化物、塩化物および炭酸塩等の無機塩；アンモニア；有機アミン等が好適に用いられる。このように、上記重合体（Ｃ）のカルボン酸エステルを加水分解することにより、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体（Ｄ）を容易に得ることができる。上記重合体（Ｄ）は、減水性能やスランプ保持性能等の性能に優れ、セメント分散剤として好適に用いられる。
【００６７】
一方、重合体（Ａ）は、そのままでも減水性能やスランプ保持性能に優れ、セメント分散剤として好適に用いることができるが、必要に応じて、該重合体（Ａ）をアルカリ性物質で中和することにより得られた重合体（Ｂ）をセメント分散剤として用いてもよい。該重合体（Ｂ）は重合体（Ａ）を中和することにより得られる重合体であり、該重合体（Ｂ）もまた、前記一般式（１）で表される構造単位を有している。上記アルカリ性物質としては、例えば、１価金属および２価金属の水酸化物、塩化物および炭酸塩等の無機塩；アンモニア；有機アミン等が好適に用いられる。
【００６８】
以上の方法により得られた上記重合体（Ａ）、重合体（Ｂ）、および重合体（Ｄ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、1,000 〜500,000 の範囲内とすることが好ましい。上記重量平均分子量が 1,000未満であれば、得られるセメント分散剤の減水性能およびスランプロス防止性能が低下するため好ましくない。一方、上記重量平均分子量が500,000 を越えると、得られるセメント分散剤の減水性能が低下するため好ましくない。
【００６９】
このように、本発明に係るセメント分散剤は、上記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体を含むことを特徴としている。上記一般式（１）で表される重合体としては、例えば、上記重合体（Ａ）、重合体（Ｂ）、および重合体（Ｄ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体が挙げられる。
【００７０】
さらに、本発明に係るセメント分散剤は、上記重合体（Ａ）、重合体（Ｂ）、および重合体（Ｄ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体を主成分として、他の公知のセメント混和剤と組み合わせて使用してもよい。上記セメント混和剤としては、具体的には、例えば、従来のセメント分散剤、空気連行剤、消泡剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、急結剤、水溶性高分子物質、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、硬化促進剤等が挙げられる。
【００７１】
本発明のセメント組成物は、少なくともセメント、水、および上記セメント分散剤を含んでなる。上記セメントとしては、石膏等のプラスター類からなる歯科用のセメント以外の水硬材料や、ポルトランドセメント、アルミナセメント、各種混和セメント等の水硬セメント等が挙げられる。
【００７２】
本発明のセメント分散剤は、従来のセメント分散剤と比較して少量の配合量でも優れた効果を発揮する。上記セメント組成物におけるセメント分散剤の含有量は、用いるセメント分散剤の種類やセメントの種類および配合量にもよるが、例えば、セメント組成物として、水硬セメントを用いたモルタルやコンクリートを用いる場合には、セメント重量の0.01重量％〜1.0 重量％の範囲内が好ましく、0.02重量％〜0.5 重量％の範囲内がさらに好ましい。上記のセメント組成物が、本発明に係るセメント分散剤、即ち、一般式（１）で表される構造単位を有する重合体を主成分とするセメント分散剤を含むことで、セメント組成物におけるスランプの増大、単位水量の低減、強度の増大、および耐久性の向上等の諸効果を得ることができる。上記セメント分散剤の含有量、即ち、セメントに対するセメント分散剤の配合量が0.01重量％未満では、上記諸効果を充分に発揮することができなくなるため好ましくない。また、上記セメント分散剤の配合量を 1.0重量％よりも多くしても、配合量の増加に比例した、上記各種効果のさらなる向上は望めず、添加したセメント分散剤の一部が無駄になり、経済的に不利となるので好ましくない。
【００７３】
上記セメント分散剤を該セメント組成物を構成する他の材料に配合するタイミングは、特に限定されるものではないが、例えば、練り混ぜの際に該セメント分散剤を配合するようにすればよい。上記練り混ぜの方法は、特に限定されるものではないが、例えば、強制練りミキサー等を用いることができる。
【００７４】
また、上記セメント組成物は、例えば、一般的に、コンクリート等の製造に用いられる細骨材や粗骨材、その他、従来のセメント組成物に用いられる常用の添加剤等を含んでいてもよい。
【００７５】
以上のように、本発明のセメント分散剤は、前記一般式（１）で表される構造単位を有する重合体を含んでなる。上記重合体としては、例えば、前記一般式（２）で表されるオキシアクリル酸系単量体を少なくとも含む単量体組成物（Ｉ）を重合してなる重合体（Ａ）、上記重合体（Ａ）をアルカリ性物質で中和してなる重合体（Ｂ）、前記一般式（３）で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体を少なくとも含む単量体組成物（II) を重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解してなる重合体（Ｄ）が挙げられる。上記重合体（Ａ）、重合体（Ｂ）、および重合体（Ｄ）は、それぞれ単独でセメント分散剤として用いることもできるし、互いに混合して、或いは、上記各重合体以外のセメント混和剤と組み合わせて用いることもできる。また、本発明のセメント組成物は、少なくともセメント、水、および、上記セメント分散剤を含んでなる。
【００７６】
上記の構成によれば、本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、従来のセメント分散剤やセメント組成物と比較して減水性能やスランプ保持性能に優れ、セメントに対するセメント分散剤の配合量を少なく抑えることができる。また、本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、空気連行性が低く、セメント組成物に所定の硬化物強度を安定して付与することができる。従って、セメント組成物の製造にかかる費用を安価に抑えることができる。
【００７７】
本発明にかかるセメント分散剤がその添加量や空気連行性を低く抑えることができる理由は定かではないが、本願発明者等の検討によれば、以下のように推察される。本発明のセメント分散剤は、セメント粒子に吸着するカルボキシル基とセメント粒子を分散させるポリアルキレングリコール基とを同一分子内に有する単量体を必須単量体成分としている。従って、本発明のセメント分散剤の主成分である重合体は、カルボキシル基やポリアルキレングリコール基をそれぞれ有する二つの単量体を共重合する場合のような両単量体の共重合性の違いに由来するポリマー組成分布の偏りがなく、均一な組成を有している。従って、本発明のセメント分散剤は、セメント粒子吸着能と分散能とのバランスが良く、それぞれの性能を充分に発揮することができる。このことが、セメント分散剤の添加量や空気連行性を低く抑えることができる要因となっている。尚、本発明のセメント分散剤は、このような理由により何ら制限を受けるものではない。
【００７８】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。尚、以下の各例における「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重量％」を示す。
【００７９】
〔実施例１〕
温度計、攪拌機、滴下ロート、窒素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 459部を仕込んで攪拌した。一方、滴下ロートに、オキシアクリル酸系単量体としてのα−（ヒドロキシポリエチレングリコキシメチル）アクリル酸ナトリウム（エチレンオキシドの平均付加モル数＝10） 282部、（メタ）アクリル酸系単量体としてのアクリル酸24部、および水 459部からなる単量体組成物と、重合開始剤としての７％過硫酸アンモニウム水溶液122 部と、促進剤としての 3.5％亜硫酸水素ナトリウム122 部とをそれぞれ別々に仕込んだ。次に、上記の反応容器内を窒素置換した後、該反応容器内の温度を窒素雰囲気下で50℃まで加熱し、滴下ロート内の単量体組成物、７％過硫酸アンモニウム水溶液、および 3.5％亜硫酸水素ナトリウムをそれぞれ４時間かけて該反応容器内に滴下した。
【００８０】
滴下終了後、７％過硫酸アンモニウム水溶液31部と 3.5％亜硫酸水素ナトリウム31部とをさらに１時間かけて該反応容器内に滴下した。その後、50℃に保ちながらさらに３時間攪拌することにより重合反応を行って重合反応を完了させた。この結果、重合体（Ａ）としての共重合体水溶液を得た。得られた共重合体水溶液の重量平均分子量は17,000であった。
【００８１】
次いで、該共重合体水溶液に、アルカリ性物質である48％水酸化ナトリウム27部をさらに添加してカルボキシル基を中和した。この結果、重合体（Ｂ）としての共重合体水溶液を、本発明に係るセメント分散剤（以下、セメント分散剤（１）と記す）として得た。
【００８２】
次いで、上記セメント分散剤（１）を、セメント、細骨材、粗骨材、および水と混練することにより、セメント組成物としてのコンクリートを得た。
【００８３】
上記各材料の配合条件は以下の通りである。つまり、セメント分散剤を配合しないプレーンコンクリートの配合条件は単位セメント量320 kg／ｍ3 、単位水量 203kg／ｍ3 （水／セメント比63.4％）、細骨材率49％であり、上記プレーンコンクリートを基準としたセメント分散剤（１）を添加したコンクリートの配合条件は、単位セメント量 320kg／ｍ3 、単位水量166kg ／ｍ3 （水／セメント比51.9％）、細骨材率47％である。
【００８４】
上記セメントとしては普通ポルトランドセメント（３銘柄等量混合物：比重3.16）、細骨材としては大井川水系産陸砂と木更津産山砂との混合砂（比重2.62、ＦＭ（粗粒率）2.71）、粗骨材としては東京都青梅産硬質砂岩砕石（比重2.64、ＭＳ（最大粒径）20mm）をそれぞれ用いた。また、セメント分散剤（１）を添加したコンクリートの連行空気量の調整には、市販の空気連行剤（株式会社エヌエムビー製、商品名；ポゾリスＮｏ．３０３Ａ）を用いた。尚、上記コンクリートの混練には、強制練りミキサーを用いた。
【００８５】
この結果、セメントに対する上記セメント分散剤（１）の添加量は、固形分で0.10％であり、セメントに対する空気連行剤の添加量は 0.003％であった。上記セメント分散剤の添加量と空気連行剤の添加量とをまとめて表１に示す。
【００８６】
さらに、このようにして得られたコンクリートのスランプ値および空気量の経時変化を測定することで該コンクリートのスランプ保持性および空気連行性を評価した。また、上記コンクリートの凝結時間および上記コンクリートを用いた材齢２８日の供試体の圧縮強度（以下、２８日圧縮強度と記す）についても測定した。尚、上記スランプ値、空気量、圧縮強度および凝結時間の測定方法や２８日圧縮強度用の供試体の採取方法は、全て日本工業規格（ＪｌＳ Ａ １１０１、１１０８、１１２８、１１３２、６２０４）に準じて行った。上記試験結果を表２および表３にまとめて示す。
【００８７】
〔実施例２〕
実施例１において、α−（ヒドロキシポリエチレングリコキシメチル）アクリル酸ナトリウムに代えて、オキシアクリル酸エステル系単量体としてのα−（ヒドロキシポリエチレングリコキシメチル）アクリル酸エチルエステル（エチレンオキシドの平均付加モル数；10） 285部を用いた以外は、実施例１と同様の反応・操作を行った。この結果、重合体（Ｃ）としての共重合体水溶液を得た。得られた重合体水溶液の重量平均分子量は28,000であった。
【００８８】
次いで、該共重合体水溶液を1000mlのオートクレーブ装置に移し、アルカリ性物質である48％水酸化ナトリウム69部をさらに添加し、150 ℃で６時間加水分解を行った。その後、加水分解で生成したエチルアルコールを水と共沸させて溜出させ、溜出液70部を除去した。この結果、重合体（Ｄ）としての共重合体水溶液を、本発明に係るセメント分散剤（以下、セメント分散剤（２）と記す）として得た。
【００８９】
次に、上記実施例１において、セメント分散剤（１）に代えてセメント分散剤（２）を用いた以外は、実施例１と同様の方法を用いてコンクリートを製造し、同様の試験を行った。
【００９０】
この結果、セメントに対する上記セメント分散剤（２）の添加量は、固形分で0.11％であり、セメントに対する空気連行剤の添加量は 0.004％であった。上記セメント分散剤の添加量と空気連行剤の添加量とをまとめて表１に示す。
【００９１】
さらに、このようにして得られたコンクリートのスランプ値および空気量の経時変化を測定することで該コンクリートのスランプ保持性および空気連行性を評価した。また、上記コンクリートの凝結時間および２８日圧縮強度についても測定した。上記試験結果を表２および表３にまとめて示す。
【００９２】
〔比較例１〕
実施例１において、セメント分散剤（１）に代えて比較用のセメント分散剤としてのナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物（ＮＳＦ）を用いた以外は実施例１と同様の方法を用いて比較用のコンクリートを製造し、同様の試験を行った。
【００９３】
この結果、セメントに対する上記ＮＳＦの添加量は、固形分で0.50％であり、セメントに対する空気連行剤の添加量は 0.008％であった。上記ＮＳＦの添加量と空気連行剤の添加量とをまとめて表１に示す。
【００９４】
さらに、このようにして得られた比較用のコンクリートのスランプ値および空気量の経時変化を測定することでスランプ保持性および空気連行性を評価した。また、上記比較用のコンクリートの凝結時間および２８日圧縮強度についても測定した。上記試験結果を表２および表３にまとめて示す。
【００９５】
〔比較例２〕
実施例１において、セメント分散剤（１）に代えて比較用のセメント分散剤としてのメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物（ＭＳＦ）を用いた以外は実施例１と同様の方法を用いて比較用のコンクリートを製造し、同様の試験を行った。
【００９６】
この結果、セメントに対する上記ＭＳＦの添加量は、固形分で0.60％であり、セメントに対する空気連行剤の添加量は 0.002％であった。上記ＭＳＦの添加量と空気連行剤の添加量とをまとめて表１に示す。
【００９７】
さらに、このようにして得られた比較用のコンクリートのスランプ値および空気量の経時変化を測定することでスランプ保持性および空気連行性を評価した。また、上記比較用のコンクリートの凝結時間および２８日圧縮強度についても測定した。上記試験結果を表２および表３にまとめて示す。
【００９８】
〔比較例３〕
実施例１と同様の反応容器に水 424部を仕込んで攪拌した。一方、滴下ロートに、その他の単量体としてのメトキシポリエチレングリコールモノアクリル酸エステル（エチレンオキシドの平均付加モル数＝10） 200部、（メタ）アクリル酸系単量体としてのメタアクリル酸50部、および水 375部からなる単量体組成物と、重合開始剤としての５％過硫酸アンモニウム水溶液42部とをそれぞれ別々に仕込んだ。次に、上記の反応容器内を窒素置換した後、該反応容器内の温度を窒素雰囲気下で95℃まで加熱し、滴下ロート内の単量体組成物および５％過硫酸アンモニウム水溶液をそれぞれ４時間かけて該反応容器内に滴下した。
【００９９】
滴下終了後、５％過硫酸アンモニウム水溶液42部をさらに１時間かけて該反応容器内に滴下した。その後、95℃に保ちながらさらに１時間攪拌することにより重合反応を行って重合反応を完了させた。この結果、比較用の共重合体水溶液を比較用のセメント分散剤（３）として得た。上記比較用の重合体水溶液の重量平均分子量は35,000であった。
【０１００】
次いで、実施例１において、セメント分散剤（１）に代えて上記比較用のセメント分散剤（３）を用いた以外は実施例１と同様の方法を用いて比較用のコンクリートを製造し、同様の試験を行った。
【０１０１】
この結果、セメントに対する上記セメント分散剤（３）の添加量は、固形分で0.15％であり、空気連行剤の添加は必要としなかった。上記セメント分散剤（３）の添加量を表１に示す。
【０１０２】
さらに、このようにして得られた比較用のコンクリートのスランプ値および空気量の経時変化を測定することでスランプ保持性および空気連行性を評価した。また、上記比較用のコンクリートの凝結時間および材齢２８日の供試体の圧縮強度についても測定した。上記試験結果を表２および表３にまとめて示す。
【０１０３】
【表１】
【表２】
【表３】
表１〜３に記載の結果から明らかなように、本実施例に係るセメント分散剤（１）やセメント分散剤（２）を添加したコンクリートは、ＮＳＦやＭＳＦを添加した比較用のコンクリートと比較してスランプ保持性能に優れている。また、上記本実施例に係るコンクリートは、セメント分散剤（３）を添加した比較用のコンクリートと比較して空気連行性が安定しており、強度も高いことが判る。さらに、本実施例に係るセメント分散剤（１）・（２）は、ＮＳＦ、ＭＳＦおよび比較用のセメント分散剤（３）と比較してセメントに対する添加量を低く抑えることができる。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、一般式（１）
【０１０８】
【化１４】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ3 は水素原子または対イオンを表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表される構造単位を有する重合体を含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【０１１０】
また、本発明は、以上のように、上記Ｒ1 が水素原子または炭素数１〜８のアルキル基であり、Ｒ2 が水素原子、炭素数１〜８のアルキル基またはフェニル基であり、Ｒ3 が水素原子、１価金属、２価金属、アンモニウム基または有機アミン基であるセメント分散剤に関するものである。
【０１１１】
さらに、本発明は、以上のように、一般式（２）
【０１１２】
【化１５】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ3 は水素原子または対イオンを表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表されるオキシアクリル酸系単量体を少なくとも含む単量体組成物（Ｉ）を重合してなる重合体（Ａ）、上記重合体（Ａ）をアルカリ性物質で中和してなる重合体（Ｂ）、一般式（３）
【０１１４】
【化１６】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子または有機残基を表し、Ｒ4 は有機残基を表し、ｎは１〜３の正数を表し、ｍはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す値であり、１〜 100の正数を表す）
で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体を少なくとも含む単量体組成物（II) を重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解してなる重合体（Ｄ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体を含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【０１１６】
また、本発明は、以上のように、上記単量体組成物（Ｉ）が、一般式（４）
【０１１７】
【化１７】
（式中、Ｒ5 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ6 は水素原子または対イオンを表す）
で表される（メタ）アクリル酸系単量体をさらに含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【０１１９】
さらに、本発明は、以上のように、上記単量体組成物（II) が、一般式（４）
【０１２０】
【化１８】
（式中、Ｒ5 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ6 は水素原子または対イオンを表す）
で表される（メタ）アクリル酸系単量体および／または一般式（５）
【０１２２】
【化１９】
（式中、Ｒ7 は水素原子、メチル基または−ＣＨ2 ＯＨ基を表し、Ｒ8 は有機残基を表す）
で表される（メタ）アクリル酸エステル系単量体をさらに含むことを特徴とするセメント分散剤に関するものである。
【０１２４】
また、本発明は、以上のように、セメント、水、および、上記セメント分散剤のうち少なくとも１種のセメント分散剤を含むことを特徴とするセメント組成物に関するものである。
【０１２５】
本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、従来のセメント分散剤やセメント組成物と比較して減水性能やスランプ保持性能に優れ、セメントに対するセメント分散剤の配合量を少なく抑えることができる。よって、本発明に係るセメント分散剤およびセメント組成物は、空気連行性が低く、セメント組成物に所定の硬化物強度を安定して付与することができる。従って、上記の構成によれば、セメント組成物の製造にかかる費用を安価に抑えることができるという効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cement dispersant and a cement composition containing the same. More specifically, for example, when obtaining a cement composition such as cement paste, mortar, concrete, etc., the dispersibility of the cement particles is improved to increase the fluidity of the cement compounding agent, and the obtained fluidity is decreased over time. The present invention relates to a cement dispersant and a cement composition containing the same, which prevent the above-described problem and give the cement composition good workability and cured product strength.
[0002]
[Prior art]
Since the early deterioration of concrete structures became a social problem in 1981, there has been a strong demand for reducing the unit water volume in concrete and improving the workability and durability of concrete. Therefore, in order to meet the above-mentioned demands, technical innovations for cement dispersants that have a great influence on the quality and performance of cement compositions have been actively conducted.
[0003]
Conventionally, a so-called fluidization method has been used to improve the workability of the concrete. That is, ready concrete with low fluidity (hereinafter referred to as slump) to which an AE water reducing agent is added is first manufactured in the plant. Next, after the ready-mixed concrete (hereinafter referred to as ready-mixed concrete) is transported to the placement site by a ready-mixed car, a fluidizing agent is added to the ready-mixed concrete to make it fluid, and the slump is increased to a predetermined value.
[0004]
However, in the above construction method, since a fluidizing agent is added and mixed with stirring in a ready-mixed vehicle, various problems as shown below occur. In other words, for example, (1) noise and exhaust gas problems that occur when adding a fluidizing agent to green concrete, (2) the responsibility for the quality of the obtained fluidized concrete, and (3) fluidization of the fluidized concrete. This is a problem such as extreme deterioration of the property over time (hereinafter referred to as slump loss).
[0005]
Therefore, each admixture maker is energetically developing so-called high-performance AE water reducing agents that have water reducing performance and extremely low slump loss and can be added in a raw plant.
[0006]
Among the high-performance AE water reducing agents, the polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent has an excellent feature of having both water reduction performance and slump retention performance. Typical polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agents include, for example, (a) polyalkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester monomers, (meth) acrylic acid monomers, and single amounts thereof. A copolymer comprising other monomers copolymerizable with the polymer (see Japanese Patent Publication No. 59-18338), (b) polyethylene glycol mono (meth) allyl ether, maleic acid monomers, and monomers thereof Copolymers composed of other monomers copolymerizable with monomers are known.
[0007]
These copolymers are characterized in that the polymer has both a carboxyl group capable of adsorbing cement particles and a polyalkylene glycol chain having dispersibility of cement particles (hereinafter referred to as dispersibility). .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent has an excessive amount of entrained air in proportion to the amount added. For this reason, when the addition amount of the polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent is increased, the target concrete strength cannot be obtained. Accordingly, there is a need for a cement dispersant that is excellent in water reduction performance and slump retention performance, can keep air entrainment low with a small addition amount, and can stably impart a predetermined strength to the cement composition.
[0009]
That is, an object of the present invention is to provide a cement dispersant that is excellent in water reduction performance and slump retention performance, can keep air entrainment low with a small addition amount, and can stably impart a predetermined strength to a cement composition. It is providing the cement composition containing this.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a cement dispersant containing a polymer having a specific structural unit is excellent in water reduction performance and slump retention performance, and has low air entrainment with a small addition amount. Thus, the inventors have found that a predetermined strength can be stably imparted to the cement composition, and the present invention has been completed.
[0011]
That is, the present invention relates to the general formula (1)
[0012]
[Chemical 7]
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three Represents a hydrogen atom or a counter ion, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average added mole number of an oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
It is related with the cement dispersing agent containing the polymer which has a structural unit represented by these.
[0014]
Further, the present invention provides the above R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R Three Relates to a cement dispersant in which is a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group.
[0015]
Furthermore, the present invention relates to a general formula (2)
[0016]
[Chemical 8]
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three Represents a hydrogen atom or a counter ion, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average added mole number of an oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
A polymer (A) obtained by polymerizing a monomer composition (I) containing at least an oxyacrylic acid monomer represented by the formula: a polymer obtained by neutralizing the polymer (A) with an alkaline substance (B), general formula (3)
[0018]
[Chemical 9]
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Four Represents an organic residue, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
A group consisting of a polymer (D) obtained by hydrolyzing a polymer (C) obtained by polymerizing a monomer composition (II) containing at least an oxyacrylate ester monomer represented by The present invention relates to a cement dispersant characterized in that it contains at least one polymer selected from the above.
[0020]
In the present invention, the monomer composition (I) is represented by the general formula (4).
[0021]
[Chemical Formula 10]
(Wherein R Five Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 6 Represents a hydrogen atom or a counter ion)
Further, the present invention relates to a cement dispersant characterized by further comprising a (meth) acrylic acid monomer represented by:
[0023]
Further, according to the present invention, the monomer composition (II) is represented by the general formula (4):
[0024]
Embedded image
(Wherein R Five Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 6 Represents a hydrogen atom or a counter ion)
(Meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (5)
[0026]
Embedded image
(Wherein R 7 Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 8 Represents an organic residue)
It further relates to a cement dispersant characterized in that it further comprises a (meth) acrylic acid monomer represented by:
[0028]
The present invention also relates to a cement composition comprising cement, water, and at least one cement dispersant among the above cement dispersants.
[0029]
The cement dispersant and cement composition according to the present invention are excellent in water reduction performance and slump retention performance as compared with conventional cement dispersants and cement compositions, and can suppress the blending amount of the cement dispersant with respect to cement. Therefore, the cement dispersant and the cement composition according to the present invention have a low air entrainment property and can stably impart a predetermined cured product strength to the cement composition. Therefore, according to said structure, the expense concerning manufacture of a cement composition can be held down cheaply.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
The cement dispersant according to the present invention comprises a polymer having a structural unit represented by the general formula (1). The polymer is represented by the formula: R 1 , R 2 Each of the substituents each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three Is a hydrogen atom or a counter ion, n is a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average number of moles added of the oxyalkylene group, and is a positive number of 1 to 100. It has a structural unit. In the polymer having the structural unit represented by the general formula (1), a moiety derived from a cyclic ether compound, that is, —CH 2 (CHR 2 ) n The repeating structure of the oxyalkylene group represented by O- has the following structure. That is, the above R 2 The substituent represented by may be constituted by a hydrogen atom or an organic residue independently for each oxyalkylene group, and these oxyalkylene groups may be bonded in a block or randomly. Of these polymers, R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R Three A polymer in which the substituent represented by is a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group is more preferred.
[0031]
The polymer having the structural unit represented by the general formula (1), for example, polymerizes the monomer composition (I) containing at least the oxyacrylic acid monomer represented by the general formula (2). Can be easily obtained. In addition, the monomer composition (I) may contain a (meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (4) as necessary, and each of the above monomer compositions (I). A monomer other than the monomer may be contained.
[0032]
The oxyacrylic acid monomer represented by the general formula (2) (hereinafter simply referred to as oxyacrylic acid monomer) is represented by the formula: 1 , R 2 Each of the substituents each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three The substituent represented by is composed of a hydrogen atom or a counter ion, n is a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average added mole number of the oxyalkylene group, and is a positive number of 1 to 100 A compound. In the oxyacrylic acid monomer represented by the general formula (2), a portion derived from a cyclic ether compound, that is, —CH 2 (CHR 2 ) n The repeating structure of the oxyalkylene group represented by O- has the following structure. That is, the above R 2 The substituent represented by may be constituted by a hydrogen atom or an organic residue independently for each oxyalkylene group, and these oxyalkylene groups may be bonded in a block or randomly. Of these oxyacrylic acid monomers, R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R Three A compound in which the substituent represented by is a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group is more preferred.
[0033]
The oxyacrylic acid monomer can be easily obtained by the following production method. For example, (i) a method in which an alkylene oxide is added to an α- (hydroxymethyl) acrylic acid ester and then the carboxylic acid ester is hydrolyzed, and (ii) a polyalkylene glycol monoalkyl is converted into the α- (hydroxymethyl) acrylic acid ester. A method of hydrolyzing a carboxylic acid ester after reacting with ether, (iii) a method of reacting an α- (halomethyl) acrylic acid ester with a polyalkylene glycol monoalkyl ether, and then hydrolyzing the carboxylic acid ester. Various methods can be employed. In addition, the alkylene oxide used as a raw material in said reaction may use only 1 type, and may mix and use 2 or more types suitably. Therefore, in the polymer having the structural unit represented by the general formula (1) and the oxyacrylic acid monomer represented by the general formula (2), a portion derived from an alkylene oxide, that is, —CH 2 (CHR 2 ) n The repeating structure of the oxyalkylene group represented by O- has the following structure. That is, the above R 2 The substituent represented by may be constituted by a hydrogen atom or an organic residue independently for each oxyalkylene group, and these oxyalkylene groups may be bonded in a block or randomly.
[0034]
Specific examples of the oxyacrylic acid monomer include α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (hydroxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (hydroxypolybutyleneoxymethyl) acrylic. Α- (hydroxypolyalkyleneoxymethyl) acrylic acids such as acids;
α- (alkoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acids such as α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid; α- (methoxypolypropylene) Α- (alkoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acids such as oxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid;
α- (alkoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid such as α- (methoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid;
α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (hydroxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (hydroxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypoly) Α- (hydroxypolyalkyleneoxymethyl) acrylic acids such as butyleneoxymethyl) acrylic acid;
α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (methoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (methoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypoly) Butyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (ethoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (Ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) a Α- (Phenoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) acrylic acid, etc. (Alkoxypolyalkyleneoxymethyl) acrylic acid;
Examples thereof include monovalent metal salts such as sodium salts and potassium salts of these exemplified compounds, divalent metal salts such as magnesium salts and zinc salts, and organic amine salts such as ammonium salts, trimethylamine salts and triethylamine salts.
[0035]
These oxyacrylic acid monomers may be used alone or in a suitable mixture of two or more. The average added mole number of oxyalkylene groups in these oxyacrylic acid monomers is in the range of 1 to 100, and these oxyacrylic acid monomers are more powerful due to the hydrophilicity and steric repulsion of the polyoxyalkylene groups. Exhibits cement dispersion effect. Therefore, among these oxyacrylic acid monomers, α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) acrylic having an average addition mole number of oxyethylene groups in the range of 1 to 100, preferably in the range of 5 to 100. Acid, α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid, and their monovalent metal salts are preferred.
[0036]
The (meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (4) (hereinafter simply referred to as a (meth) acrylic acid monomer) is not particularly limited, Medium, R Five The substituent represented by is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Consists of OH groups and R 6 Is a compound composed of a hydrogen atom or a counter ion. R above 6 Specifically, the counter ion among the substituents represented by, for example, is a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group, an organic amine group, or the like.
[0037]
Specific examples of the (meth) acrylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, α- (hydroxymethyl) acrylic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, and ammonium thereof. Salts, and organic amine salts. These (meth) acrylic acid monomers may be used alone or in a suitable mixture of two or more. Among these (meth) acrylic acid monomers, acrylic acid, methacrylic acid, and sodium salts thereof are preferable because they have good reactivity and polymerizability with the oxyacrylic acid monomer.
[0038]
In addition, other monomers copolymerizable with the oxyacrylic acid monomer and the (meth) acrylic acid monomer, that is, other monomers included in the monomer composition (I) as necessary. The monomer (hereinafter referred to as other monomer) may be any compound that does not impair various physical properties required for the polymer (A) obtained by copolymerizing the monomer composition (I). .
[0039]
Specific examples of the other monomers include esters of aliphatic alcohols having 1 to 20 carbon atoms and (meth) acrylic acid; polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate. Polyalkylene glycol mono (meth) such as polybutylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polybutylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol polybutylene glycol mono (meth) acrylate Acrylates: methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) ) Acrylate, ethoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxy polybutylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polybutylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol polybutylene glycol (meth) acrylate, Alkoxy polyalkylene glycols such as methoxypolypropylene glycol polybutylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol polybutylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolypyropylene glycol polybutylene glycol (meth) acrylate (Me ) Acrylates; general formula (6)
[0040]
Embedded image
(Wherein R 9 Represents a hydrogen atom or a methyl group, R Ten Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a phenyl group; 11 Represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, n represents 0 or a positive number of 1 to 3, and m represents a positive number of 1 to 100)
Α- (alkoxypolyalkyleneglycoxymethyl) acrylic acid alkyl esters represented by: unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and citraconic acid, and these acids and aliphatics having 1 to 20 carbon atoms Monoesters or diesters with alcohols, glycols having 2 to 4 carbon atoms, or polyalkylene glycols having an addition number of these glycols in the range of 2 to 100; such as (meth) acrylamide, (meth) acrylalkylamide, etc. Saturated amides; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Aromatic vinyls such as styrene; Vinyl sulfonic acid, (meth) acryl sulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, 2-methylpropane sulfonic acid (meth) Unsaturated sulfonic acids such as acleamide and styrene sulfonic acid And their monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts, and the like. These other monomers may be used alone or in a suitable mixture of two or more.
[0042]
The content of each monomer in the monomer composition (I) is not particularly limited, but the content of the oxyacrylic acid monomer is in the range of 1% by weight to 100% by weight. In the range of 20% to 100% by weight is more preferable. When the monomer composition (I) contains the oxyacrylic acid monomer, a cement dispersant can be obtained that is excellent in water reduction performance and slump retention performance and can keep air entrainment low.
[0043]
The (meth) acrylic acid monomer and other monomers are, if necessary, (meth) acrylic acid monomer 99 wt% to 0 wt% and other monomers 0 wt% to 50 wt%. % (However, the total amount of oxyacrylic acid monomer, (meth) acrylic acid monomer and other monomers is 100% by weight). If each of the above monomers is out of the above range, a desired cement dispersant having excellent performance cannot be obtained, which is not preferable.
[0044]
The combination of each monomer in the said monomer composition (I) is not specifically limited, What is necessary is just to contain the said oxyacrylic acid type monomer. Accordingly, the structural unit other than the structural unit represented by the general formula (1) in the polymer (A) obtained by polymerizing the monomer composition (I) is not particularly limited. The combination of each monomer in the monomer composition (I) may be combined in any proportion as long as it is within the above-mentioned content range. It is preferable to combine at a ratio of 100% by weight and 80% by weight to 0% by weight of the (meth) acrylic acid monomer.
[0045]
The polymer having the structural unit represented by the general formula (1) is, for example, a monomer composition (II) containing at least an oxyacrylate ester-based monomer represented by the general formula (3). ) And then polymerizing the obtained polymer (C) with an alkaline substance. In addition, the monomer composition (II) is represented by the (meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (4) and / or the general formula (5) as necessary. (Meth) acrylic acid ester monomers may be included, and monomers other than the above monomers may be further included.
[0046]
The oxyacrylate ester-based monomer represented by the general formula (3) (hereinafter simply referred to as oxyacrylate ester-based monomer) is represented by R 1 , R 2 Each of the substituents each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Four A compound in which n is a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a positive number of 1 to 100. is there. In the oxyacrylate ester monomer represented by the general formula (3), a portion derived from a cyclic ether compound, that is, —CH 2 (CHR 2 ) n The repeating structure of the oxyalkylene group represented by O- has the following structure. That is, the above R 2 The substituent represented by may be constituted by a hydrogen atom or an organic residue independently for each oxyalkylene group, and these oxyalkylene groups may be bonded in a block or randomly. Of these oxyacrylate monomers, R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R Three The compound whose substituent shown by these is a C1-C8 alkyl group is more preferable.
[0047]
The oxyacrylic acid monomer can be easily obtained by the following production method. For example, (iv) a method of adding an alkylene oxide to an α- (hydroxymethyl) acrylic acid ester, (v) a method of reacting an α- (hydroxymethyl) acrylic acid ester with a polyalkylene glycol monoalkyl ether, (vi) α Various methods such as a method of reacting a-(halomethyl) acrylic acid ester with a polyalkylene glycol monoalkyl ether can be adopted. In addition, the alkylene oxide used as a raw material in said reaction may use only 1 type, and may mix and use 2 or more types suitably. Therefore, in the polymer having the structural unit represented by the general formula (1) and the oxyacrylate ester monomer represented by the general formula (3), a moiety derived from an alkylene oxide, that is, —CH 2 (CHR 2 ) n The repeating structure of the oxyalkylene group represented by O- has the following structure. That is, the above R 2 The substituent represented by may be constituted by a hydrogen atom or an organic residue independently for each oxyalkylene group, and these oxyalkylene groups may be bonded in a block or randomly.
[0048]
Specific examples of the oxyacrylate monomer include, for example, methyl α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) acrylate, ethyl α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl). ) Butyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxymethyl) acrylic Acid butyl, α- (hydroxypolypropyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (hydroxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid Le, alpha-(hydroxy polybutylene oxymethyl) butyl acrylate, alpha-(hydroxy polybutylene oxymethyl) octyl acrylate alpha-(hydroxy polyalkylene oxymethyl) acrylic acid esters;
α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (Ethoxypolyethyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (phenoxy) Polyethyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolyethylene) Oxymethyl) octyl acrylate alpha-(alkoxymethyl polyethylene oxymethyl) acrylic acid esters;
α- (Methoxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (Ethoxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxypolypropyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (phenoxy) Polypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- Phenoxymethyl polypropylene oxymethyl) octyl acrylate alpha-(alkoxymethyl polypropylene oxymethyl) acrylic acid esters;
α- (Methoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (methoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid Octyl, α- (ethoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxypolybutyleneoxymethyl) Octyl acrylate, α- (phenoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolybutylene) Oxymethyl) octyl acrylate alpha-(alkoxy polybutylene oxymethyl) acrylic acid esters;
α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylateα- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylateα- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) Octyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α -(Hydroxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxypoly) Tyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (hydroxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic Octyl acid, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) Butyl acrylate, α- (hydroxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylate Α- (hydroxypolyalkyleneoxymethyl) acrylic acid esters such as
α- (Methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxy) Methyl) octyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate , Α- (methoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxy) Cyl) methyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (methoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate , Α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) acrylic acid Butyl, α- (methoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (ethoxypolyethylene) Oxypolypropyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) octyl acrylate , Α- (ethoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxy Polyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (ethoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate α- (Ethoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (Ethoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (Ethoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (Ethoxypolyethylene) Oxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (ethoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (ethoxy Polyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropylene) Xymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (Phenoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxy) Polybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (phenoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- Phenoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxy) Polybutyleneoxymethyl) methyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) ethyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropyleneoxypolybutyleneoxymethyl) butyl acrylate, α- (phenoxypolyethyleneoxypolypropylene) Α- (alkoxy) polyalkyleneoxy such as oxypolybutyleneoxymethyl) octyl acrylate Chill) acrylic acid esters.
[0049]
These oxyacrylic acid ester monomers may be used alone or in a suitable mixture of two or more. The average added mole number of oxyalkylene groups in these oxyacrylate monomers is in the range of 1 to 100, and these oxyacrylate monomers are based on the hydrophilicity and steric repulsion of polyoxyalkylene groups. Exhibits a strong cement dispersion effect. Therefore, among these oxyacrylate monomers, α- (hydroxypolyethyleneoxymethyl) having an average addition mole number of oxyethylene groups in the range of 1 to 100, preferably in the range of 5 to 100. Acrylic acid alkyl esters and α- (methoxypolyethyleneoxymethyl) acrylic acid alkyl esters are preferred.
[0050]
Further, the (meth) acrylic acid ester monomer represented by the general formula (5) (hereinafter simply referred to as a (meth) acrylic acid ester monomer) is not particularly limited. Where R 7 The substituent represented by is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Consists of OH groups and R 8 Is a compound composed of an organic residue. And above R 8 Specifically, the substituent represented by is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
[0051]
Specific examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, and acrylic acid sec. -Butyl, t-butyl acrylate, n-octyl acrylate, isooctyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate , Sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl α- (hydroxymethyl) acrylate, α- (hydroxymethyl) acrylic acid Chill, α- (hydroxymethyl) propyl acrylate, α- (hydroxymethyl) isopropyl acrylate, α- (hydroxymethyl) acrylate n-butyl, α- (hydroxymethyl) isobutyl acrylate, α- (hydroxymethyl) Sec-butyl acrylate, t-butyl α- (hydroxymethyl) acrylate, n-octyl α- (hydroxymethyl) acrylate, isooctyl α- (hydroxymethyl) acrylate, α- (hydroxymethyl) acrylic acid 2- And ethyl hexyl.
[0052]
Only one kind of these (meth) acrylic acid ester monomers may be used, or two or more kinds may be appropriately mixed and used. Among these (meth) acrylate monomers, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate , 2-ethylhexyl methacrylate is preferable because of its good reactivity and polymerizability with the oxyacrylate monomer.
[0053]
Furthermore, examples of the (meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (4) used as necessary in the monomer composition (II) include the (meth) acrylic acid monomer exemplified above. A compound similar to that of the monomer can be used. Among the (meth) acrylic acid monomers, the same compounds as those exemplified as preferred compounds in the method for producing the monomer composition (I) can be used.
[0054]
In addition, other monomers copolymerizable with the above monomers (oxyacrylic acid ester monomers, (meth) acrylic acid monomers, (meth) acrylic acid monomers), The other monomer contained in the monomer composition (II) as necessary is obtained by hydrolyzing the polymer (C) obtained by copolymerizing the monomer composition (II) with an alkaline substance. Any compound that does not impair the various physical properties required for the polymer (D) obtained in this manner can be used, and the same compounds as the other compounds exemplified above can be used.
[0055]
The content of each of the above monomers in the monomer composition (II) is not particularly limited, but the content of the oxyacrylate monomer is in the range of 1% by weight to 100% by weight. The content is preferably within the range of 20% by weight to 100% by weight. When the monomer composition (II) contains the oxyacrylate ester-based monomer, it is possible to obtain a cement dispersant that is excellent in water reduction performance and slump retention performance and that can keep air entrainment low. .
[0056]
(Meth) acrylic acid monomer, (meth) acrylic acid ester monomer, and other monomers are 99% by weight to 0% by weight of (meth) acrylic acid monomer as required. , (Meth) acrylic acid ester-based monomer 99% to 0% by weight, and other monomer 0% to 50% by weight (however, oxyacrylic acid ester-based monomer, (meth) acrylic acid-based The total amount of monomers, (meth) acrylic acid ester monomers and other monomers is 100% by weight). If each of the above monomers is out of the above range, a desired cement dispersant having excellent performance cannot be obtained, which is not preferable.
[0057]
The combination of the monomers in the monomer composition (II) is not particularly limited as long as it contains the oxyacrylate monomer. Therefore, other than the structural unit represented by the general formula (1) in the polymer (D) obtained by hydrolyzing the polymer (C) obtained by polymerizing the monomer composition (II) with an alkaline substance. The structural unit is not particularly limited. The combination of each monomer in the monomer composition (II) may be combined in any proportion as long as it is within the above content range, but the oxyacrylate ester-based monomer is 20% by weight. It is preferable to combine them at a ratio of ˜100% by weight and 80% by weight to 0% by weight of the (meth) acrylic acid monomer.
[0058]
The production method for producing the polymer (A) or the polymer (C) is not particularly limited. For example, a polymerization method using a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator; ionizing radiation, electron beam Various conventionally known methods such as a polymerization method of irradiating radiation such as UV rays and ultraviolet rays; a polymerization method by heating, etc. can be employed. For example, the desired polymers (A) and (C) can be easily produced by a method such as solution polymerization in which polymerization is performed in a solvent in the presence of a polymerization initiator, or bulk polymerization without using a solvent.
[0059]
Solution polymerization can be carried out either batchwise or continuously. Specific examples of the solvent used for solution polymerization include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, and n-hexane. Examples thereof include esters such as ethyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, but are not particularly limited as long as they do not inhibit the above reaction. Among these solvents, it is possible to use water and / or a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms as a raw material, the solubility of the resulting polymers (A) and (C), and the polymer. It is preferable from the convenience at the time of using (A) and (C). In this case, methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol are particularly effective among the above lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, the usage-amount of a solvent is not specifically limited.
[0060]
The polymerization initiator used in the polymerization in water is not particularly limited as long as it is a water-soluble polymerization initiator. Specifically, for example, ammonium or alkali metal persulfate, peroxidation, and the like. Examples thereof include peroxides such as hydrogen; azoamidine compounds such as azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride. In addition to these polymerization initiators, an accelerator such as sodium bisulfite may be used in combination.
[0061]
In addition, as a polymerization initiator used for polymerization using an organic solvent such as a lower alcohol, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, esters, or ketones, specifically, for example, Examples thereof include peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile. In addition to these polymerization initiators, an accelerator such as an amine compound may be used in combination.
[0062]
Further, when a water-lower alcohol mixed solvent is used, the polymerization initiator and the accelerator are appropriately selected from the above-mentioned various polymerization initiators or a combination of the polymerization initiator and the accelerator. Can do.
[0063]
The polymerization temperature at the time of performing the solution polymerization is not particularly limited, and depends on the composition of the monomer composition (I) / (II) to be used, and the type of solvent, polymerization initiator, etc. For example, what is necessary is just to set so that it may become in the range of 0 degreeC-120 degreeC. The polymerization time may be appropriately set so that the polymerization reaction is completed according to the polymerization temperature, the composition of the monomer compositions (I) and (II) to be used, the type of polymerization initiator, and the like.
[0064]
Specific examples of polymerization initiators used for bulk polymerization include peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; azobisisobutyrate. Examples include azo compounds such as nitrile.
[0065]
The polymerization temperature at the time of carrying out the bulk polymerization is not particularly limited, but may be set, for example, within a range of 50 ° C to 200 ° C. The polymerization time may be appropriately set so that the polymerization reaction is completed according to the polymerization temperature, the composition of the monomer compositions (I) and (II) to be used, the kind of the polymerization initiator, and the like.
[0066]
Examples of the alkaline substance used for hydrolyzing the carboxylic acid ester of the polymer (C) include inorganic salts such as hydroxides, chlorides and carbonates of monovalent metals and divalent metals; ammonia An organic amine or the like is preferably used. Thus, the polymer (D) having the structural unit represented by the general formula (1) can be easily obtained by hydrolyzing the carboxylic acid ester of the polymer (C). The polymer (D) is excellent in performance such as water reduction performance and slump retention performance, and is suitably used as a cement dispersant.
[0067]
On the other hand, the polymer (A) is excellent in water reduction performance and slump retention performance as it is, and can be suitably used as a cement dispersant. If necessary, the polymer (A) is neutralized with an alkaline substance. The polymer (B) thus obtained may be used as a cement dispersant. The polymer (B) is a polymer obtained by neutralizing the polymer (A), and the polymer (B) also has a structural unit represented by the general formula (1). Yes. As the alkaline substance, for example, inorganic salts such as hydroxides, chlorides and carbonates of monovalent metals and divalent metals; ammonia; organic amines and the like are preferably used.
[0068]
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A), polymer (B), and polymer (D) obtained by the above method is preferably in the range of 1,000 to 500,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, the water-reducing performance and slump loss prevention performance of the resulting cement dispersant are deteriorated. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 500,000, the water-reducing performance of the resulting cement dispersant is lowered, which is not preferable.
[0069]
As described above, the cement dispersant according to the present invention includes a polymer having a structural unit represented by the general formula (1). Examples of the polymer represented by the general formula (1) include at least one polymer selected from the group consisting of the polymer (A), the polymer (B), and the polymer (D). .
[0070]
Further, the cement dispersant according to the present invention is composed of at least one polymer selected from the group consisting of the polymer (A), the polymer (B), and the polymer (D) as a main component. It may be used in combination with a cement admixture. Specific examples of the cement admixture include conventional cement dispersants, air entraining agents, antifoaming agents, cement wetting agents, swelling agents, waterproofing agents, retarding agents, quick setting agents, and water-soluble polymer substances. , Thickeners, flocculants, drying shrinkage reducers, strength enhancers, curing accelerators and the like.
[0071]
The cement composition of the present invention comprises at least cement, water, and the above cement dispersant. Examples of the cement include hydraulic materials other than dental cement made of plaster such as gypsum, hydraulic cements such as Portland cement, alumina cement, and various admixture cements.
[0072]
The cement dispersant of the present invention exhibits an excellent effect even with a small amount of blending compared with conventional cement dispersants. The content of the cement dispersant in the cement composition depends on the type of cement dispersant used and the type and amount of cement used. For example, as the cement composition, mortar or concrete using hydraulic cement is used. Is preferably in the range of 0.01% by weight to 1.0% by weight of the cement weight, and more preferably in the range of 0.02% by weight to 0.5% by weight. The above-mentioned cement composition contains the cement dispersant according to the present invention, that is, the cement dispersant mainly composed of the polymer having the structural unit represented by the general formula (1), so that the slump in the cement composition is obtained. Various effects such as an increase in the amount of water, a reduction in the amount of unit water, an increase in strength, and an improvement in durability can be obtained. When the content of the cement dispersant, that is, the blending amount of the cement dispersant with respect to the cement is less than 0.01% by weight, the above-described effects cannot be exhibited sufficiently, which is not preferable. Moreover, even if the amount of the above cement dispersant is increased to more than 1.0% by weight, further improvement of the above various effects in proportion to the increase in the amount of addition cannot be expected, and a part of the added cement dispersant is wasted. This is not preferable because it is economically disadvantageous.
[0073]
Although the timing which mix | blends the said cement dispersant with the other material which comprises this cement composition is not specifically limited, For example, what is necessary is just to mix | blend this cement dispersant at the time of kneading | mixing. The method of kneading is not particularly limited, and for example, a forced kneading mixer or the like can be used.
[0074]
In addition, the cement composition may include, for example, fine aggregates and coarse aggregates that are generally used in the production of concrete and the like, and other conventional additives used in conventional cement compositions. .
[0075]
As described above, the cement dispersant of the present invention comprises a polymer having a structural unit represented by the general formula (1). Examples of the polymer include a polymer (A) obtained by polymerizing the monomer composition (I) containing at least the oxyacrylic acid monomer represented by the general formula (2), and the polymer. A polymer (B) obtained by neutralizing (A) with an alkaline substance and a monomer composition (II) containing at least an oxyacrylate monomer represented by the general formula (3) are polymerized. A polymer (D) obtained by hydrolyzing the polymer (C) obtained with an alkaline substance. The polymer (A), the polymer (B), and the polymer (D) can be used alone as a cement dispersant, mixed with each other, or a cement admixture other than the above polymers. It can also be used in combination. The cement composition of the present invention comprises at least cement, water, and the cement dispersant.
[0076]
According to the above configuration, the cement dispersant and cement composition according to the present invention are superior in water reduction performance and slump retention performance compared to conventional cement dispersants and cement compositions, and the blending amount of the cement dispersant with respect to cement Can be reduced. In addition, the cement dispersant and the cement composition according to the present invention have low air entrainment, and can stably impart a predetermined cured product strength to the cement composition. Therefore, the cost for manufacturing the cement composition can be suppressed at a low cost.
[0077]
The reason why the cement dispersant according to the present invention can keep the addition amount and air entrainment property low is not clear, but according to the study by the present inventors, it is presumed as follows. The cement dispersant of the present invention uses, as an essential monomer component, a monomer having a carboxyl group adsorbed on cement particles and a polyalkylene glycol group that disperses cement particles in the same molecule. Therefore, the polymer that is the main component of the cement dispersant of the present invention is different in the copolymerizability of both monomers as in the case of copolymerizing two monomers each having a carboxyl group or a polyalkylene glycol group. There is no bias in the polymer composition distribution derived from the above, and it has a uniform composition. Therefore, the cement dispersant of the present invention has a good balance between the cement particle adsorbing ability and the dispersing ability, and can sufficiently exhibit the respective performances. This is a factor that can reduce the amount of cement dispersant added and air entrainment. Incidentally, the cement dispersant of the present invention is not limited at all by such reasons.
[0078]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited at all by these. In the following examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively.
[0079]
[Example 1]
Into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen introducing tube and a reflux condenser, 459 parts of water was charged and stirred. Meanwhile, in the dropping funnel, 282 parts of α- (hydroxypolyethyleneglycoxymethyl) sodium acrylate (average added mole number of ethylene oxide = 10) as an oxyacrylic acid monomer, (meth) acrylic acid monomer A monomer composition comprising 24 parts of acrylic acid and 459 parts of water, 122 parts of a 7% aqueous solution of ammonium persulfate as a polymerization initiator, and 122 parts of 3.5% sodium bisulfite as an accelerator are separately charged. It is. Next, after the above reaction vessel was purged with nitrogen, the temperature in the reaction vessel was heated to 50 ° C. under a nitrogen atmosphere, and the monomer composition in the dropping funnel, 7% ammonium persulfate aqueous solution, and 3.5% Sodium bisulfite was dropped into the reaction vessel over 4 hours.
[0080]
After completion of the dropwise addition, 31 parts of a 7% aqueous ammonium persulfate solution and 31 parts of 3.5% sodium hydrogen sulfite were further dropped into the reaction vessel over 1 hour. Thereafter, the polymerization reaction was completed by stirring for another 3 hours while maintaining the temperature at 50 ° C. to complete the polymerization reaction. As a result, a copolymer aqueous solution as a polymer (A) was obtained. The resulting aqueous copolymer solution had a weight average molecular weight of 17,000.
[0081]
Next, 27 parts of 48% sodium hydroxide, which is an alkaline substance, was further added to the aqueous copolymer solution to neutralize the carboxyl groups. As a result, an aqueous copolymer solution as the polymer (B) was obtained as a cement dispersant according to the present invention (hereinafter referred to as a cement dispersant (1)).
[0082]
Next, concrete as a cement composition was obtained by kneading the cement dispersant (1) with cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water.
[0083]
The blending conditions for each of the above materials are as follows. In other words, the blending condition of plain concrete without blending cement dispersant is unit cement amount 320 kg / m Three Unit water volume 203kg / m Three (Water / cement ratio 63.4%), fine aggregate ratio 49%, the mixing condition of concrete with cement dispersant (1) based on the above plain concrete is the unit cement amount 320kg / m Three Unit water volume 166kg / m Three (Water / cement ratio 51.9%), fine aggregate ratio 47%.
[0084]
As the above cement, ordinary Portland cement (mixture of 3 brand equivalents: specific gravity 3.16), as fine aggregate, mixed sand of Oigawa water-based land sand and Kisarazu mountain sand (specific gravity 2.62, FM (coarse grain ratio) 2.71), coarse As the aggregate, hard sandstone crushed stones from Ome, Tokyo (specific gravity 2.64, MS (maximum particle size) 20 mm) were used. In addition, a commercially available air entraining agent (trade name; Pozoris No. 303A manufactured by NM Co., Ltd.) was used to adjust the amount of entrained air in the concrete to which the cement dispersant (1) was added. Note that a forced kneading mixer was used to knead the concrete.
[0085]
As a result, the amount of the cement dispersant (1) added to the cement was 0.10% in solid content, and the amount of the air entraining agent added to the cement was 0.003%. Table 1 summarizes the addition amount of the cement dispersant and the addition amount of the air entraining agent.
[0086]
Furthermore, the slump retention property and air entrainment property of the concrete were evaluated by measuring the change in the slump value of the concrete thus obtained and the amount of air over time. In addition, the setting time of the concrete and the compressive strength (hereinafter referred to as 28-day compressive strength) of a specimen of 28 days of age using the concrete were also measured. In addition, the measuring method of the said slump value, air volume, compressive strength, and setting time, and the sampling method of the specimen for 28-day compressive strength are all according to Japanese Industrial Standards (JLS A 1101, 1108, 1128, 1132, 6204). I went. The test results are summarized in Tables 2 and 3.
[0087]
[Example 2]
In Example 1, instead of sodium α- (hydroxypolyethyleneglycoxymethyl) acrylate, α- (hydroxypolyethyleneglycoxymethyl) acrylic acid ethyl ester (average added mole of ethylene oxide) as an oxyacrylate monomer Number: 10) The same reaction and operation as in Example 1 was carried out except that 285 parts were used. As a result, a copolymer aqueous solution as a polymer (C) was obtained. The obtained polymer aqueous solution had a weight average molecular weight of 28,000.
[0088]
Next, the aqueous copolymer solution was transferred to a 1000 ml autoclave apparatus, and 69 parts of 48% sodium hydroxide, an alkaline substance, was further added thereto, followed by hydrolysis at 150 ° C. for 6 hours. Thereafter, ethyl alcohol produced by hydrolysis was azeotropically distilled with water, and 70 parts of the distillate was removed. As a result, an aqueous copolymer solution as the polymer (D) was obtained as a cement dispersant according to the present invention (hereinafter referred to as a cement dispersant (2)).
[0089]
Next, in Example 1 above, concrete was produced using the same method as in Example 1 except that the cement dispersant (2) was used instead of the cement dispersant (1), and the same test was performed. It was.
[0090]
As a result, the amount of the cement dispersant (2) added to the cement was 0.11% in terms of solid content, and the amount of the air entraining agent added to the cement was 0.004%. Table 1 summarizes the addition amount of the cement dispersant and the addition amount of the air entraining agent.
[0091]
Furthermore, the slump retention property and air entrainment property of the concrete were evaluated by measuring the change in the slump value of the concrete thus obtained and the amount of air over time. Further, the setting time and 28-day compressive strength of the concrete were also measured. The test results are summarized in Tables 2 and 3.
[0092]
[Comparative Example 1]
In Example 1, instead of the cement dispersant (1), naphthalenesulfonic acid formalin condensate (NSF) as a comparative cement dispersant was used, and a comparative concrete was used in the same manner as in Example 1. And the same test was conducted.
[0093]
As a result, the amount of the NSF added to the cement was 0.50% in terms of solid content, and the amount of the air entraining agent added to the cement was 0.008%. The amount of NSF added and the amount of air entraining agent are summarized in Table 1.
[0094]
Furthermore, the slump retention property and the air entrainment property were evaluated by measuring the time-dependent changes in the slump value and the air amount of the comparative concrete thus obtained. Moreover, the setting time and 28-day compressive strength of the comparative concrete were also measured. The test results are summarized in Tables 2 and 3.
[0095]
[Comparative Example 2]
In Example 1, instead of the cement dispersant (1), melamine sulfonic acid formalin condensate (MSF) as a comparative cement dispersant was used, and a concrete for comparison was used in the same manner as in Example 1. And the same test was conducted.
[0096]
As a result, the amount of the MSF added to the cement was 0.60% in terms of solid content, and the amount of the air entraining agent added to the cement was 0.002%. Table 1 shows the addition amount of the MSF and the addition amount of the air entraining agent.
[0097]
Furthermore, the slump retention property and the air entrainment property were evaluated by measuring the time-dependent changes in the slump value and the air amount of the comparative concrete thus obtained. Moreover, the setting time and 28-day compressive strength of the comparative concrete were also measured. The test results are summarized in Tables 2 and 3.
[0098]
[Comparative Example 3]
In a reaction vessel similar to that in Example 1, 424 parts of water was charged and stirred. On the other hand, in the dropping funnel, 200 parts of methoxypolyethylene glycol monoacrylic acid ester (average number of added moles of ethylene oxide = 10) as other monomers, 50 parts of methacrylic acid as a (meth) acrylic acid monomer, A monomer composition comprising 375 parts of water and 42 parts of a 5% aqueous solution of ammonium persulfate as a polymerization initiator were charged separately. Next, after the above reaction vessel was purged with nitrogen, the temperature in the reaction vessel was heated to 95 ° C. under a nitrogen atmosphere, and the monomer composition and 5% ammonium persulfate aqueous solution in the dropping funnel were each added for 4 hours. Over the reaction vessel.
[0099]
After the completion of dropping, 42 parts of 5% aqueous ammonium persulfate solution was further dropped into the reaction vessel over 1 hour. Thereafter, the mixture was further stirred for 1 hour while being kept at 95 ° C. to complete the polymerization reaction. As a result, a comparative copolymer aqueous solution was obtained as a comparative cement dispersant (3). The comparative polymer aqueous solution had a weight average molecular weight of 35,000.
[0100]
Next, in Example 1, a comparative concrete was produced using the same method as in Example 1 except that the comparative cement dispersant (3) was used instead of the cement dispersant (1). The test was conducted.
[0101]
As a result, the amount of the cement dispersant (3) added to the cement was 0.15% in solid content, and the addition of an air entraining agent was not necessary. The amount of the cement dispersant (3) added is shown in Table 1.
[0102]
Furthermore, the slump retention property and the air entrainment property were evaluated by measuring the time-dependent changes in the slump value and the air amount of the comparative concrete thus obtained. In addition, the setting time of the comparative concrete and the compressive strength of the specimen of 28 days of age were also measured. The test results are summarized in Tables 2 and 3.
[0103]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
As is apparent from the results shown in Tables 1 to 3, the concrete added with the cement dispersant (1) and the cement dispersant (2) according to this example is compared with the concrete for comparison added with NSF and MSF. Excellent slump retention performance. Moreover, it turns out that the concrete which concerns on the said Example is stable in air entrainment compared with the concrete for a comparison which added the cement dispersing agent (3), and its intensity | strength is also high. Furthermore, the cement dispersants (1) and (2) according to the present example can keep the addition amount to the cement low as compared with NSF, MSF and comparative cement dispersant (3).
[0107]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides the general formula (1)
[0108]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three Represents a hydrogen atom or a counter ion, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average added mole number of an oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
It is related with the cement dispersing agent characterized by including the polymer which has a structural unit represented by these.
[0110]
In addition, as described above, the present invention provides the above R 1 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R Three Relates to a cement dispersant in which is a hydrogen atom, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group.
[0111]
Furthermore, as described above, the present invention provides a general formula (2)
[0112]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Three Represents a hydrogen atom or a counter ion, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average added mole number of an oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
A polymer (A) obtained by polymerizing a monomer composition (I) containing at least an oxyacrylic acid monomer represented by the formula: a polymer obtained by neutralizing the polymer (A) with an alkaline substance (B), general formula (3)
[0114]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 Each independently represents a hydrogen atom or an organic residue, R Four Represents an organic residue, n represents a positive number of 1 to 3, m is a value indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group, and represents a positive number of 1 to 100)
A group consisting of a polymer (D) obtained by hydrolyzing a polymer (C) obtained by polymerizing a monomer composition (II) containing at least an oxyacrylate ester monomer represented by The present invention relates to a cement dispersant characterized in that it contains at least one polymer selected from the above.
[0116]
In the present invention, as described above, the monomer composition (I) is represented by the general formula (4).
[0117]
Embedded image
(Wherein R Five Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 6 Represents a hydrogen atom or a counter ion)
It further relates to a cement dispersant characterized in that it further comprises a (meth) acrylic acid monomer represented by:
[0119]
Furthermore, the present invention provides the monomer composition (II) having the general formula (4) as described above.
[0120]
Embedded image
(Wherein R Five Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 6 Represents a hydrogen atom or a counter ion)
(Meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (5)
[0122]
Embedded image
(Wherein R 7 Is a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 Represents OH group, R 8 Represents an organic residue)
It further relates to a cement dispersant characterized by further comprising a (meth) acrylic acid ester monomer represented by:
[0124]
Further, as described above, the present invention relates to a cement composition comprising cement, water, and at least one cement dispersant among the above cement dispersants.
[0125]
The cement dispersant and cement composition according to the present invention are excellent in water reduction performance and slump retention performance as compared with conventional cement dispersants and cement compositions, and can suppress the blending amount of the cement dispersant with respect to cement. Therefore, the cement dispersant and the cement composition according to the present invention have a low air entrainment property and can stably impart a predetermined cured product strength to the cement composition. Therefore, according to said structure, there exists an effect that the expense concerning manufacture of a cement composition can be restrained cheaply.
Claims (6)
で表される構造単位を有する重合体を含むことを特徴とするセメント分散剤。General formula (1)
A cement dispersant comprising a polymer having a structural unit represented by:
で表されるオキシアクリル酸系単量体を少なくとも含む単量体組成物（Ｉ）を重合してなる重合体（Ａ）、上記重合体（Ａ）をアルカリ性物質で中和してなる重合体（Ｂ）、一般式（３）
で表されるオキシアクリル酸エステル系単量体を少なくとも含む単量体組成物（II) を重合してなる重合体（Ｃ）をアルカリ性物質で加水分解してなる重合体（Ｄ）からなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体を含むことを特徴とするセメント分散剤。General formula (2)
A polymer (A) obtained by polymerizing a monomer composition (I) containing at least an oxyacrylic acid monomer represented by the formula: a polymer obtained by neutralizing the polymer (A) with an alkaline substance (B), general formula (3)
A group consisting of a polymer (D) obtained by hydrolyzing a polymer (C) obtained by polymerizing a monomer composition (II) containing at least an oxyacrylate ester monomer represented by A cement dispersant comprising at least one polymer selected from the group consisting of:
で表される（メタ）アクリル酸系単量体をさらに含むことを特徴とする請求項３記載のセメント分散剤。The monomer composition (I) is represented by the general formula (4).
The cement dispersant according to claim 3, further comprising a (meth) acrylic acid monomer represented by:
で表される（メタ）アクリル酸系単量体および／または一般式（５）
で表される（メタ）アクリル酸エステル系単量体をさらに含むことを特徴とする請求項３または４記載のセメント分散剤。The monomer composition (II) has the general formula (4)
(Meth) acrylic acid monomer represented by the general formula (5)
The cement dispersant according to claim 3 or 4, further comprising a (meth) acrylic acid ester monomer represented by:
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