JP2006306716A - Powdery cement dispersant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉末状セメント分散剤に関し、より詳しくは、ポリカルボン酸系ポリマーを含む粉末状セメント分散剤に関する。 The present invention relates to a powdery cement dispersant, and more particularly to a powdery cement dispersant containing a polycarboxylic acid polymer.
コンクリートは、近代社会において不可欠な材料の一つとなっており、ビル、家屋、橋梁、トンネルなど各種用途に広く用いられている。通常、コンクリートは、セメント、水、および骨材を含むコンクリート組成物を硬化させることによって形成される。コンクリート組成物中には、これらの材料の他に、コンクリート組成物の流動性、空気連行性、硬化物の耐凍結融解性などの各種性能を高めるために、各種混和剤が配合される。 Concrete has become one of the indispensable materials in modern society, and is widely used in various applications such as buildings, houses, bridges, and tunnels. Typically, concrete is formed by curing a concrete composition that includes cement, water, and aggregate. In addition to these materials, various admixtures are blended in the concrete composition in order to enhance various properties such as fluidity, air entrainment, and freeze-thaw resistance of the cured product.
混和剤の一つとして、セメント分散剤が知られている。コンクリートは、一般に水の含有量が少ないほど耐久性が向上するため、コンクリート組成物中における水の配合量が少ない方が好ましい。しかし、水の配合量が少なすぎると、コンクリート組成物の流動性が確保できず、作業性が低下してしまう。セメント分散剤は、コンクリート組成物中における水の配合量を減少させる機能を有し、この問題の解決に寄与する。 As one of admixtures, a cement dispersant is known. In general, the lower the water content, the more improved the durability of the concrete. Therefore, it is preferable that the amount of water in the concrete composition is small. However, if the blending amount of water is too small, the fluidity of the concrete composition cannot be ensured, and workability is deteriorated. The cement dispersant has a function of reducing the amount of water in the concrete composition, and contributes to the solution of this problem.
セメント分散剤の1つとして、カルボン酸またはその塩をポリマーの繰り返し単位中に含む、ポリカルボン酸系セメント分散剤が知られている。また、ポリカルボン酸系ポリマーにポリアルキレンオキサイド(PAO;−(AO)n−)を導入することによって、セメントペーストの流動性が向上することが知られている。ポリアルキレンオキサイドが導入されたポリカルボン酸系セメント分散剤は、従来のナフタレン系やメラミン系のセメント分散剤に比べて、セメント分散性、セメント組成物のフレッシュ状態での流動性、流動保持性、材料分離抵抗性、硬化強度発現性において優れている。 As one of the cement dispersants, a polycarboxylic acid cement dispersant containing a carboxylic acid or a salt thereof in a repeating unit of a polymer is known. It is also known that the fluidity of cement paste is improved by introducing polyalkylene oxide (PAO;-(AO) n- ) into the polycarboxylic acid polymer. Compared with conventional naphthalene-based and melamine-based cement dispersants, polycarboxylic acid-based cement dispersants with introduced polyalkylene oxide have cement dispersibility, fluidity in the fresh state of cement composition, fluid retention, Excellent in material separation resistance and curing strength.
ポリアルキレンオキサイドが導入されたポリカルボン酸系のセメント分散剤は、原料として用いられるモノマー、およびポリアルキレンオキサイドの結合形態によって、複数種に分類されうる。例えば、(メタ)アクリル酸またはその塩が原料モノマーの1つとして用いられ、他の原料モノマーの主鎖にポリアルキレンオキサイドがエーテル結合で結合しているポリマー(アルケニルPAOエーテル/アクリル酸構造;下記式(1)参照、式中COOYはカルボキシル基またはその塩を示す)、マレイン酸もしくはフマル酸またはそれらの塩が原料モノマーの1つとして用いられ、他の原料モノマーの主鎖にポリアルキレンオキサイドがエーテル結合で結合しているポリマー(アルケニルPAOエーテル/マレイン酸構造;下記式(2)参照)、(メタ)アクリル酸またはその塩が原料モノマーの1つとして用いられ、他の原料モノマーの主鎖にポリアルキレンオキサイドがエステル結合で結合しているポリマー((メタ)アクリルPAOエステル/(メタ)アクリル酸構造;下記式(3)参照)などが挙げられる。また、各種ポリマーは、カルボン酸部位がカルボン酸のままであるか、金属塩となっているかに応じて、酸型、一価金属塩型、二価金属塩型、三価金属塩型などに分類される。 The polycarboxylic acid-based cement dispersant introduced with polyalkylene oxide can be classified into a plurality of types depending on the monomer used as a raw material and the bonding form of the polyalkylene oxide. For example, a polymer (alkenyl PAO ether / acrylic acid structure; in which (meth) acrylic acid or a salt thereof is used as one of raw material monomers and polyalkylene oxide is bonded to the main chain of another raw material monomer by an ether bond; (Wherein COOY represents a carboxyl group or a salt thereof), maleic acid or fumaric acid or a salt thereof is used as one of the raw material monomers, and polyalkylene oxide is present in the main chain of the other raw material monomers. A polymer (alkenyl PAO ether / maleic acid structure; see the following formula (2)), (meth) acrylic acid or a salt thereof used as one of the raw material monomers, and the main chain of other raw material monomers A polymer (poly (meth) acrylic P) in which polyalkylene oxide is bonded with an ester bond O ester / (meth) acrylic acid structure; formula (3) refer to), and the like. In addition, various polymers are classified into acid type, monovalent metal salt type, divalent metal salt type, trivalent metal salt type, etc., depending on whether the carboxylic acid moiety remains carboxylic acid or is a metal salt. being classified.
従来、例えば特許文献1には、(メタ)アクリルPAOエステル/(メタ)アクリル酸構造および(メタ)アクリルPAOエステル/アルケニルPAOエーテル/(メタ)アクリル酸構造の一価金属塩型ポリマーが開示されている。また、例えば特許文献2には、(メタ)アクリルPAOエステル/(メタ)アクリル酸構造およびアルケニルPAOエーテル/アクリル酸構造の一価金属塩型ポリマーが開示されている。さらに、例えば特許文献3には、(メタ)アクリルPAOエステル/(メタ)アクリル酸構造およびアルケニルPAOエーテル/アクリル酸構造の二価金属塩型ポリマーが開示されている。また、例えば特許文献4には、アルケニルPAOエーテル/マレイン酸構造の二価金属塩型ポリマーが開示されている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a monovalent metal salt type polymer of (meth) acrylic PAO ester / (meth) acrylic acid structure and (meth) acrylic PAO ester / alkenyl PAO ether / (meth) acrylic acid structure. ing. For example, Patent Document 2 discloses a monovalent metal salt type polymer of (meth) acrylic PAO ester / (meth) acrylic acid structure and alkenyl PAO ether / acrylic acid structure. Further, for example, Patent Document 3 discloses a divalent metal salt type polymer having a (meth) acrylic PAO ester / (meth) acrylic acid structure and an alkenyl PAO ether / acrylic acid structure. For example, Patent Document 4 discloses a divalent metal salt type polymer having an alkenyl PAO ether / maleic acid structure.
セメント分散剤としての特性を向上させるために、ポリカルボン酸系ポリマーに他成分を加える手法も提案されている。例えば、ポリカルボン酸系ポリマーとPEGとを混合したセメント分散剤が開示されている(例えば、特許文献5を参照)。また、ポリカルボン酸系ポリマーおよびポリアルキレンポリアミンに対して、アルキレンオキサイドを付加重合させたセメント組成物が開示されている(例えば、特許文献6を参照)。
上述したようなポリカルボン酸系セメント分散剤は、通常、液状品として使用されているが、輸送コストなどを考慮すると、セメント分散剤は粉体状であることが好ましい。また、セメント分散剤には、分散性能が高いことも求められる。しかしながら、ポリアルキレンオキサイド部位が重合体中に存在する従来のポリカルボン酸系セメント分散剤では、水分を除去してもワックス状または水飴状となり易く、粉体化しにくい傾向があった。 The above-described polycarboxylic acid-based cement dispersant is usually used as a liquid product, but considering the transportation cost and the like, the cement dispersant is preferably in a powder form. The cement dispersant is also required to have high dispersion performance. However, the conventional polycarboxylic acid-based cement dispersant in which the polyalkylene oxide moiety is present in the polymer tends to be in the form of wax or elutriation even when moisture is removed, and tends to be difficult to be pulverized.
そこで本発明は、ポリカルボン酸系セメント分散剤において、優れた分散性能を発現させつつ、粉体化を容易にしうる手段を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a means capable of facilitating pulverization while exhibiting excellent dispersion performance in a polycarboxylic acid cement dispersant.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物を、ポリアルキレンオキサイド部位を有する特定構造のポリカルボン酸系ポリマーと結合または混合させて用いると、分散性能を損なうことなく、従来粉体化が困難であったポリカルボン酸系ポリマー含有溶液を容易に粉体化しうることを見出した。そしてかような知見に基づき、本発明を完成させるに至った。なお、かような構成により上述したような効果が得られるメカニズムは不明であるが、分岐化合物と特定構造のポリカルボン酸系ポリマーとが相互作用し、ポリマーの分子量が擬似的に増大することによるというメカニズムが推定されている。ただし、当該メカニズムは単なる推測に過ぎず、実際には他のメカニズムによって上述の効果が得られていたとしても、本発明の技術的範囲は何ら影響を受けることはない。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, if a branched compound having a branched structure containing three or more polyalkyleneimine chains in the molecule is combined with or mixed with a polycarboxylic acid polymer having a specific structure having a polyalkylene oxide moiety, the dispersion performance is impaired. Thus, it has been found that a polycarboxylic acid polymer-containing solution that has been difficult to be pulverized can be easily pulverized. And based on such knowledge, it came to complete this invention. In addition, although the mechanism by which such an effect as described above is obtained by such a configuration is unknown, the branched compound and the polycarboxylic acid polymer having a specific structure interact with each other, and the molecular weight of the polymer increases in a pseudo manner. The mechanism is estimated. However, this mechanism is merely a guess, and the technical scope of the present invention is not affected at all even if the above-described effects are obtained by other mechanisms.
具体的には、本発明の一形態によれば、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(I)と、不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)と、ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物単量体由来の繰り返し単位(III)と、を有するポリカルボン酸系共重合体を主成分とする、粉末状セメント分散剤が提供される。 Specifically, according to one aspect of the present invention, a repeating unit (I) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer, a repeating unit (II) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer, A powdery cement dispersant mainly comprising a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit (III) derived from a branched compound monomer having a branched structure containing at least three alkyleneimine chains in the molecule. Provided.
また、本発明の他の形態によれば、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(IV)および不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(V)を有するポリカルボン酸系共重合体(A)と、ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物(B)と、を含む、粉末状セメント分散剤が提供される。 According to another aspect of the present invention, a polycarboxylic acid system having a repeating unit (IV) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer and a repeating unit (V) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer Provided is a powdery cement dispersant containing a copolymer (A) and a branched compound (B) having a branched structure containing three or more polyalkyleneimine chains in the molecule.
本発明によれば、優れた分散性能を発現し、かつ粉体化が容易なポリカルボン酸系セメント分散剤が提供されうる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polycarboxylic-acid-type cement dispersing agent which expresses the outstanding dispersibility and can be easily pulverized can be provided.
以下、いくつかの実施形態に分けて本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであって、下記の具体的な形態によって制限されるべきではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing it into several embodiments. However, the technical scope of the present invention should be determined based on the description of the claims, and is limited by the following specific modes. Should not be done.
本発明の一形態は、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(I)と、不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)と、ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物単量体由来の繰り返し単位(III)と、を有するポリカルボン酸系共重合体を主成分とする、粉末状セメント分散剤に関する。 In one embodiment of the present invention, a repeating unit (I) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer, a repeating unit (II) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer, and a polyalkyleneimine chain are contained in the molecule. The present invention relates to a powdery cement dispersant mainly composed of a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit (III) derived from a branched compound monomer having a branched structure containing three or more.
以下、当該形態について、繰り返し単位(I)および繰り返し単位(II)の種類に応じていくつかの実施形態に分類して説明する。 Hereinafter, the said form is classified and demonstrated to some embodiment according to the kind of repeating unit (I) and repeating unit (II).
(第1実施形態)
本実施形態において、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(I)は下記化学式1で表され(以下、下記化学式1で表される繰り返し単位を「繰り返し単位(I−a)」とも称する)、不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)は下記化学式2で表される(以下、下記化学式2で表される繰り返し単位を「繰り返し単位(II−a)」とも称する)。
(First embodiment)
In this embodiment, the repeating unit (I) derived from the unsaturated polyalkylene glycol monomer is represented by the following chemical formula 1 (hereinafter, the repeating unit represented by the following chemical formula 1 is referred to as “repeating unit (Ia)”. The repeating unit (II) derived from the unsaturated carboxylic acid monomer is represented by the following chemical formula 2 (hereinafter, the repeating unit represented by the following chemical formula 2 is also referred to as “repeating unit (II-a)”). Called).
式中、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は、水素原子または炭素原子数1〜30の炭化水素基を表し、AOは、それぞれ独立して炭素原子数2〜18のオキシアルキレン基を表し、Raは、炭素原子数0〜2のアルキレン基を表し、nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、2〜300であり、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子、メチル基または−COOM2を表し(ただし、R3およびR4の双方が−COOM2である場合を除く)、R5は、水素原子、メチル基または−CH2COOM3を表し(ただし、R5が−CH2COOM3である場合、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基を表す)、M1、M2およびM3は、それぞれ独立して水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表す。 In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and AO independently represents an oxy having 2 to 18 carbon atoms. Represents an alkylene group, R a represents an alkylene group having 0 to 2 carbon atoms, n represents an average number of added moles of the oxyalkylene group, is 2 to 300, and R 3 and R 4 are each independently And represents a hydrogen atom, a methyl group or —COOM 2 (except when both R 3 and R 4 are —COOM 2 ), and R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 COOM 3 . (Wherein R 5 is —CH 2 COOM 3 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group), M 1 , M 2 and M 3 are each independently Hydrogen atom, metal source , An ammonium group or an organic amine group.
本実施形態において、分岐化合物単量体由来の繰り返し単位(III)を形成する「分岐化合物単量体」とは、上述した所定の分岐化合物に重合性不飽和二重結合が導入されてなる単量体を意味する。 In the present embodiment, the “branched compound monomer” that forms the repeating unit (III) derived from the branched compound monomer is a simple substance in which a polymerizable unsaturated double bond is introduced into the predetermined branched compound described above. It means a mer.
本実施形態において、分岐化合物は、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドが付加してなる化合物(以下、「PAI/PAO付加物」とも称する)である。PAI/PAO付加物は、例えば、下記化学式7で表される構造を有する。ただし、かような形態のみには限定されない。 In the present embodiment, the branched compound is a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine (hereinafter also referred to as “PAI / PAO adduct”). The PAI / PAO adduct has a structure represented by the following chemical formula 7, for example. However, it is not limited only to such a form.
式中、qは、それぞれ独立して、オキシエチレン基の付加モル数を表す。 In the formula, each q independently represents the number of added moles of the oxyethylene group.
化学式7で表されるように、本実施形態の分岐化合物であるPAI/PAO付加物は、ポリエチレンイミンにポリエチレンオキサイドが付加してなる化合物である。すなわち、化学式7で表される本実施形態の分岐化合物は、ポリエチレンイミン鎖またはポリオキシエチレン鎖からなる3本以上の鎖が伸長した構造(分岐構造)を有する。 As represented by Chemical Formula 7, the PAI / PAO adduct that is the branched compound of this embodiment is a compound obtained by adding polyethylene oxide to polyethyleneimine. That is, the branched compound of this embodiment represented by Chemical Formula 7 has a structure (branched structure) in which three or more chains composed of a polyethyleneimine chain or a polyoxyethylene chain are extended.
本実施形態の粉末状セメント分散剤は、ポリアルキレンオキサイド部位を有する特定構造のポリカルボン酸系ポリマーに、PAI/PAO付加物単量体が共重合されてなる形態のポリカルボン酸系共重合体を主成分とする。ここで、「PAI/PAO付加物単量体」とは、PAI/PAO付加物のうち、重合性不飽和二重結合を有するものを意味する。PAI/PAO付加物およびPAI/PAO付加物単量体の詳細については、後述する。 The powdery cement dispersant of the present embodiment is a polycarboxylic acid copolymer in which a PAI / PAO adduct monomer is copolymerized with a polycarboxylic acid polymer having a specific structure having a polyalkylene oxide moiety. Is the main component. Here, the “PAI / PAO adduct monomer” means a PAI / PAO adduct having a polymerizable unsaturated double bond. Details of the PAI / PAO adduct and the PAI / PAO adduct monomer will be described later.
以下、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)および化学式2で表される繰り返し単位(II−a)についてそれぞれ詳細に説明し、その後で「PAI/PAO付加物単量体」について詳細に説明する。 Hereinafter, the repeating unit (Ia) represented by the chemical formula 1 and the repeating unit (II-a) represented by the chemical formula 2 will be described in detail, respectively, and then the “PAI / PAO adduct monomer” will be described in detail. Explained.
(化学式1で表される繰り返し単位(I−a))
化学式1で表される繰り返し単位(I−a)において、R1は、水素原子またはメチル基である。そして、R2は、水素原子または炭素原子数1〜30の炭化水素基である。当該炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルフェニル基などが挙げられる。かようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。また、「アルケニル基」とは、アルケンの任意の炭素原子から一個の水素原子を除去した、一般式CnH2n−1で表される一価の基を意味する。かようなアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基などが挙げられる。さらに、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。また、アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基などが挙げられる。流動性の観点からは、R2は、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
(Repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1)
In the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group. R 2 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, and an alkylphenyl group. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a cyclohexyl group. The “alkenyl group” means a monovalent group represented by the general formula C n H 2n-1 in which one hydrogen atom is removed from any carbon atom of an alkene. Examples of such an alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, and an isopropenyl group. Furthermore, examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the alkylphenyl group include a methylphenyl group and an ethylphenyl group. From the viewpoint of fluidity, R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
化学式1で表される繰り返し単位(I−a)において、AOは、炭素原子数2〜18のオキシアルキレン基を表す。かようなオキシアルキレン基を構成する「A」としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、エチルエチレン基、フェニルエチレン基、テトラメチレン基、または1,2−ジメチルエチレン基が挙げられる。すなわち、化学式1において「AO」は、上記の官能基を含むオキシアルキレン基(例えば、オキシエチレン基)である。なかでも、流動性に優れるという観点からは、Aはエチレン基またはメチルエチレン基であることが好ましい。また、場合によっては、(AO)nで表される繰り返し単位中に2以上の異なるAO構造が存在していてもよい。ただし、ポリオキシアルキレン鎖の製造の容易性や構造の制御のし易さを考慮すると、(AO)nで表される繰り返し構造は、同一のAO構造の繰り返しであることが好ましい。 In the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, AO represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. Examples of “A” constituting such an oxyalkylene group include an ethylene group, a trimethylene group, a methylethylene group, an ethylethylene group, a phenylethylene group, a tetramethylene group, and a 1,2-dimethylethylene group. . That is, in Chemical Formula 1, “AO” is an oxyalkylene group (for example, oxyethylene group) containing the above functional group. Especially, it is preferable that A is an ethylene group or a methylethylene group from a viewpoint of being excellent in fluidity | liquidity. In some cases, two or more different AO structures may exist in the repeating unit represented by (AO) n . However, considering the ease of production of the polyoxyalkylene chain and the ease of control of the structure, the repeating structure represented by (AO) n is preferably a repetition of the same AO structure.
化学式1で表される繰り返し単位(I−a)において、Raは、炭素原子数0〜2のアルキレン基を表す。なお、「Raが炭素原子数0のアルキレン基」とは、Raで表される部位が存在せず、主鎖を構成する炭素原子にO(AO)nR2が直接結合した構造となることを意味する。また、Raの炭素原子数が1の場合には、主鎖の炭素原子とO(AO)nR2とがメチレン基によって接続される構造となり、Raの炭素原子数が2の場合には、主鎖の炭素原子とO(AO)nR2とがエチレン基やメチルメチレン基によって接続される構造となる。 In the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, R a represents an alkylene group having 0 to 2 carbon atoms. Note that “R a is an alkylene group having 0 carbon atoms” means that there is no site represented by R a and a structure in which O (AO) n R 2 is directly bonded to a carbon atom constituting the main chain. It means to become. When R a has 1 carbon atom, the main chain carbon atom and O (AO) n R 2 are connected by a methylene group. When R a has 2 carbon atoms, Has a structure in which the carbon atom of the main chain and O (AO) n R 2 are connected by an ethylene group or a methylmethylene group.
化学式1で表される繰り返し単位(I−a)において、nは、「AO」で表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を意味し、2〜300の整数である。流動性および粉体化の容易性に優れるという観点からは、nは好ましくは10〜200であり、より好ましくは20〜150である。 In the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, n represents the average added mole number of the oxyalkylene group represented by “AO” and is an integer of 2 to 300. From the viewpoint of excellent fluidity and ease of pulverization, n is preferably 10 to 200, more preferably 20 to 150.
化学式1で表される繰り返し単位(I−a)を形成する単量体としては、例えば、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、イソプレンアルコール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)、3−メチル−3−ブテン−2−オール等の不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを2〜300モル付加して得られる不飽和アルコールのアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。これらの2種以上が併用されてもよい。 As a monomer which forms the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, for example, vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, isoprene alcohol (3-methyl-3-buten-1-ol), An alkylene oxide adduct of an unsaturated alcohol obtained by adding 2 to 300 moles of alkylene oxide to an unsaturated alcohol such as 3-methyl-3-buten-2-ol. Two or more of these may be used in combination.
また、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)を形成する単量体は、市販されている化合物を用いてもよいし、自ら合成することにより準備してもよい。合成の際には、既に得られている知見が適宜参照される。例えば、不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加させる際には、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、イソプレンアルコール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)、3−メチル−3−ブテン−2−オール等の不飽和アルコールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させればよい。アルキレンオキサイド付加反応を行う際の温度条件は特に限定されないが、好ましくは80〜155℃であり、より好ましくは90〜150℃である。 Moreover, the monomer which forms the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 may be a commercially available compound, or may be prepared by synthesis by itself. In the synthesis, knowledge already obtained is referred to as appropriate. For example, when alkylene oxide is added to an unsaturated alcohol, vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, isoprene alcohol (3-methyl-3-buten-1-ol), 3-methyl-3-butene-2 An alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide may be added to an unsaturated alcohol such as -ol. Although the temperature conditions at the time of performing an alkylene oxide addition reaction are not specifically limited, Preferably it is 80-155 degreeC, More preferably, it is 90-150 degreeC.
(化学式2で表される繰り返し単位(II−a))
化学式2で表される繰り返し単位(II−a)において、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子、メチル基または−COOM2を表す。ただし、R3およびR4の双方が−COOM2である場合は除かれる。また、R5は、水素原子、メチル基または−CH2COOM3を表す。ただし、R5が−CH2COOM3である場合、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、−COOM2を表すことはない。さらに、化学式2で表される繰り返し単位において、M1、M2およびM3は、それぞれ独立して水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表す。M1、M2またはM3が金属原子である場合、当該金属原子は、一価、二価、および三価のいずれであってもよく、具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子等の一価金属原子;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属原子等の二価金属原子;アルミニウム、鉄等の三価金属原子が好適である。なかでも、粉体化の容易性を改善させるという観点からは、M1、M2およびM3は、一価金属原子または二価金属原子であることが好ましい。また、アンモニウム基は、「−NH3 +」で表される官能基である。そして、有機アミン基としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン;モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン;エチレンジアミン、トリエチレンジアミン等のポリアミン等の有機アミン由来の残基が挙げられる。
(Repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2)
In the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or —COOM 2 . However, the case where both R 3 and R 4 are —COOM 2 is excluded. R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group, or —CH 2 COOM 3 . However, when R 5 is —CH 2 COOM 3 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group and do not represent —COOM 2 . Furthermore, in the repeating unit represented by Chemical Formula 2, M 1 , M 2 and M 3 each independently represent a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group. When M 1 , M 2 or M 3 is a metal atom, the metal atom may be any of monovalent, divalent, and trivalent, specifically, an alkali such as lithium, sodium, or potassium Preferred are monovalent metal atoms such as metal atoms; divalent metal atoms such as alkaline earth metal atoms such as calcium and magnesium; and trivalent metal atoms such as aluminum and iron. Among these, from the viewpoint of improving the ease of pulverization, M 1 , M 2 and M 3 are preferably a monovalent metal atom or a divalent metal atom. The ammonium group is a functional group represented by “—NH 3 + ”. The organic amine group includes, for example, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine; alkylamines such as monoethylamine, diethylamine, and triethylamine; residues derived from organic amines such as polyamines such as ethylenediamine and triethylenediamine. Is mentioned.
R3およびR4が水素原子である場合には、化学式2で表される繰り返し単位(II−a)は、アクリル酸(R5が水素原子の場合)やメタクリル酸(R5がメチル基の場合)に由来する部位となる。また、R4がカルボキシル基であり、R5が水素原子である場合には、化学式2で表される繰り返し単位は、マレイン酸やフマル酸に由来する部位となる。さらに、R4がカルボキシル基であり、R5がCH2COOH基である場合には、化学式2で表される繰り返し単位は、イタコン酸に由来する部位となる。 When R 3 and R 4 are hydrogen atoms, the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2 is an acrylic acid (when R 5 is a hydrogen atom) or methacrylic acid (R 5 is a methyl group). In the case). In addition, when R 4 is a carboxyl group and R 5 is a hydrogen atom, the repeating unit represented by Chemical Formula 2 is a site derived from maleic acid or fumaric acid. Furthermore, when R 4 is a carboxyl group and R 5 is a CH 2 COOH group, the repeating unit represented by Chemical Formula 2 is a site derived from itaconic acid.
化学式2で表される繰り返し単位(II−a)を形成する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸アンモニウム、メタクリル酸アンモニウムなどが挙げられる。これらの2種以上が併用されてもよい。これらの単量体は、市販されている化合物を用いてもよいし、自ら合成することにより準備してもよい。 Examples of the monomer that forms the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2 include acrylic acid, methacrylic acid, sodium acrylate, sodium methacrylate, ammonium acrylate, and ammonium methacrylate. Two or more of these may be used in combination. As these monomers, commercially available compounds may be used, or they may be prepared by synthesis themselves.
(PAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III))
本実施形態の粉末状セメント分散剤は、上述した化学式1で表される繰り返し単位(I−a)および化学式2で表される繰り返し単位(II−a)に加えて、PAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)をさらに有する。当該繰り返し単位(III)は、PAI/PAO付加物単量体の有する重合性不飽和二重結合の一方の結合の切断により生じる2価の繰り返し単位である。
(Repeating unit derived from PAI / PAO adduct monomer (III))
In addition to the repeating unit (Ia) represented by the chemical formula 1 and the repeating unit (II-a) represented by the chemical formula 2, the powdery cement dispersant of the present embodiment includes a single PAI / PAO adduct. It further has a repeating unit (III) derived from a monomer. The said repeating unit (III) is a bivalent repeating unit produced by the cutting | disconnection of one coupling | bonding of the polymerizable unsaturated double bond which a PAI / PAO adduct monomer has.
上述したように、PAI/PAO付加物は、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドが付加してなる化合物である。 As described above, the PAI / PAO adduct is a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine.
「ポリアルキレンイミン」とは、アルキレンイミン(例えば、エチレンイミン(アジリジン))の重合により得られるポリマーである。換言すれば、ポリアルキレンイミンは、アルキレンイミンの開環構造(例えば、エチレンイミンの開環構造(−CH2CH2NX−(Xは水素原子または結合)))を繰り返し単位として有する。なお、本実施形態において、ポリアルキレンイミンとしては、市販の商品を用いてもよいし、自ら製造したものを用いてもよい。 The “polyalkyleneimine” is a polymer obtained by polymerization of alkyleneimine (for example, ethyleneimine (aziridine)). In other words, polyalkyleneimine has an alkyleneimine ring-opening structure (for example, ethyleneimine ring-opening structure (—CH 2 CH 2 NX— (X is a hydrogen atom or a bond))) as a repeating unit. In the present embodiment, as the polyalkyleneimine, a commercially available product may be used, or a product produced by itself may be used.
かようなポリアルキレンイミンを形成するアルキレンイミンとしては、例えば、エチレンイミン(アジリジン)、プロピレンイミン、1,2−ブチレンイミン、2,3−ブチレンイミンなどの炭素原子数2〜8のアルキレンイミンが挙げられる。また、これらのアルキレンイミンの炭素原子は、本発明に悪影響を及ぼさない限り、適当な置換基によって置換されていてもよい。かような置換基としては、例えば、ヒドロキシル基;メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。なお、本実施形態において、ポリアルキレンイミンは、1種のみの繰り返し単位から構成される単独重合体であってもよいし、2種以上の繰り返し単位から構成される共重合体であってもよい。ただし、ポリアルキレンオキシドの製造の容易性や構造の制御のし易さを考慮すると、ポリアルキレンイミンは、1種のみの繰り返し単位から構成される単独重合体であることが好ましい。繰り返し単位が2種以上である場合、各繰り返し単位の重合形態は特に制限されず、ランダム重合、ブロック重合、交互重合などのいずれの形態も採用されうる。 Examples of the alkyleneimine that forms such a polyalkyleneimine include alkyleneimines having 2 to 8 carbon atoms such as ethyleneimine (aziridine), propyleneimine, 1,2-butyleneimine, and 2,3-butyleneimine. Can be mentioned. In addition, the carbon atom of these alkyleneimines may be substituted with an appropriate substituent as long as it does not adversely affect the present invention. Examples of such a substituent include a hydroxyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group and an ethoxy group; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom. In this embodiment, the polyalkyleneimine may be a homopolymer composed of only one type of repeating unit, or may be a copolymer composed of two or more types of repeating units. . However, considering the ease of production of the polyalkylene oxide and the ease of control of the structure, the polyalkyleneimine is preferably a homopolymer composed of only one type of repeating unit. When the number of repeating units is 2 or more, the polymerization form of each repeating unit is not particularly limited, and any form such as random polymerization, block polymerization, and alternating polymerization may be employed.
また、ポリアルキレンイミンは、PAI/PAO化合物となった際に上述したような分岐構造を有する限り、直鎖状(すなわち、アルキレンイミンからなる繰り返し単位中の窒素原子が全て第2級窒素原子である(イミノ基である))であってもよいし、分岐状(すなわち、アルキレンイミンからなる繰り返し単位中の窒素原子に第3級窒素原子が含まれる)であってもよいし、三次元状に架橋された構造であってもよい。また、ポリアルキレンイミンとしては、ポリエチレンイミンおよびポリプロピレンイミンが好ましい。特に、カルボン酸との塩架橋の観点からは、ポリエチレンイミンがポリアルキレンイミンとして用いられることが特に好ましい。 Further, as long as the polyalkylenimine has a branched structure as described above when it becomes a PAI / PAO compound, all of the nitrogen atoms in the repeating unit consisting of the alkylene imine are secondary nitrogen atoms. (It is an imino group)), may be branched (that is, a nitrogen atom in a repeating unit composed of alkyleneimine contains a tertiary nitrogen atom), or may be three-dimensional. A cross-linked structure may be used. As the polyalkyleneimine, polyethyleneimine and polypropyleneimine are preferable. In particular, from the viewpoint of salt crosslinking with carboxylic acid, it is particularly preferable that polyethyleneimine is used as the polyalkyleneimine.
ポリアルキレンイミンの平均窒素原子数は、好ましくは3〜300個であり、より好ましくは3〜100個であり、特に好ましくは3〜50個である。ポリアルキレンイミンの平均窒素原子数がかような範囲内の値であれば、セメントとの親和性に優れるセメント添加剤として優れた効果を発揮しうる。 The average number of nitrogen atoms of the polyalkyleneimine is preferably 3 to 300, more preferably 3 to 100, and particularly preferably 3 to 50. If the average number of nitrogen atoms of the polyalkyleneimine is within such a range, an excellent effect as a cement additive having excellent affinity with cement can be exhibited.
本実施形態において、分岐化合物は、PAI/PAO付加物である。よって以下、ポリアルキレンイミンへのアルキレンオキサイドの付加形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲が「分岐化合物がPAI/PAO付加物である形態」のみに限定されるわけではなく、アルキレンオキサイドが付加していない単なるポリアルキレンイミンもまた、分岐化合物として用いられうる。 In this embodiment, the branched compound is a PAI / PAO adduct. Therefore, the addition form of alkylene oxide to polyalkyleneimine will be described below. However, the technical scope of the present invention is not limited only to “a form in which the branched compound is a PAI / PAO adduct”, and a simple polyalkyleneimine to which no alkylene oxide is added is also used as the branched compound. sell.
PAI/PAO付加物単量体は、1個のオキシアルキレン基により形成される基または2個以上のオキシアルキレン基が付加して形成される基(ポリオキシアルキレン基)を有することになる。なお、本実施形態において、ポリオキシアルキレン基は、1種のみの繰り返し単位から構成される単独重合体であってもよいし、2種以上の繰り返し単位から構成される共重合体であってもよい。ただし、ポリオキシアルキレン基の製造の容易性や構造の制御のし易さを考慮すると、ポリオキシアルキレン基は、1種のみの繰り返し単位から構成される単独重合体であることが好ましい。繰り返し単位が2種以上である場合、各繰り返し単位の重合形態は特に制限されず、ランダム重合、ブロック重合、交互重合などのいずれの形態も採用されうる。 The PAI / PAO adduct monomer has a group formed by one oxyalkylene group or a group formed by adding two or more oxyalkylene groups (polyoxyalkylene group). In this embodiment, the polyoxyalkylene group may be a homopolymer composed of only one type of repeating unit, or may be a copolymer composed of two or more types of repeating units. Good. However, considering the ease of production of the polyoxyalkylene group and the ease of control of the structure, the polyoxyalkylene group is preferably a homopolymer composed of only one type of repeating unit. When the number of repeating units is 2 or more, the polymerization form of each repeating unit is not particularly limited, and any form such as random polymerization, block polymerization, and alternating polymerization may be employed.
オキシアルキレン基としては、エチレンオキサイド(EO)、トリメチレンオキサイド、プロピレンオキサイド(PO)、イソブチレンオキサイド,1−ブテンオキサイド、2−ブテンオキサイド、トリメチルエチレンオキサイド、テトラメチレンオキサイド、テトラメチルエチレンオキサイド、ブタジエンモノオキサイド、オクチレンオキサイド、スチレンオキサイド、1,1−ジフェニルエチレンオキサイド等の化合物由来の基が例示されうる。流動性に優れ、粉体化が容易であるといった観点からは、オキシアルキレン基はエチレン基またはメチルエチレン基であることが好ましい。 As oxyalkylene groups, ethylene oxide (EO), trimethylene oxide, propylene oxide (PO), isobutylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, trimethylethylene oxide, tetramethylene oxide, tetramethylethylene oxide, butadiene mono Examples include groups derived from compounds such as oxide, octylene oxide, styrene oxide, 1,1-diphenylethylene oxide, and the like. From the viewpoint of excellent fluidity and easy powder formation, the oxyalkylene group is preferably an ethylene group or a methylethylene group.
ポリオキシアルキレン基におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数は、1本のポリオキシアルキレン基あたり、2〜200であることが好ましい。200を超えると、当該単量体の重合性が低下する虞がある。前記平均付加モル数は、より好ましくは10〜150であり、さらに好ましくは20〜100である。ポリオキシアルキレン基におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数がかような範囲内の値であると、セメント組成物等の流動性を向上させるというポリカルボン酸系共重合体の作用効果が充分に発揮されうる。 It is preferable that the average addition mole number of the oxyalkylene group in a polyoxyalkylene group is 2-200 per polyoxyalkylene group. When it exceeds 200, there exists a possibility that the polymerizability of the said monomer may fall. The average added mole number is more preferably 10 to 150, still more preferably 20 to 100. When the average number of added moles of oxyalkylene group in the polyoxyalkylene group is within such a range, the effect of the polycarboxylic acid copolymer that improves the fluidity of the cement composition and the like is sufficiently exhibited. Can be done.
オキシアルキレン基により形成される基(ポリオキシアルキレン基)は、オキシエチレン基(−OCH2CH2−)を主体とするものであることが好ましい。ここで、「オキシエチレン基を主体とする」とは、オキシアルキレン基が単量体中に2種以上存在する場合に、全オキシアルキレン基の存在数において、オキシエチレン基がその大半を占めるものであることを意味する。これにより、PAI/PAO付加物単量体が共重合されて得られるポリカルボン酸系共重合体の親水性が向上してその作用効果が充分に発揮されることになる。 The group formed by the oxyalkylene group (polyoxyalkylene group) is preferably mainly composed of an oxyethylene group (—OCH 2 CH 2 —). Here, “mainly composed of oxyethylene groups” means that when two or more oxyalkylene groups are present in the monomer, the oxyethylene groups occupy most of the total number of oxyalkylene groups present. It means that. As a result, the hydrophilicity of the polycarboxylic acid copolymer obtained by copolymerization of the PAI / PAO adduct monomer is improved, and the effects thereof are sufficiently exhibited.
上記オキシアルキレン基において、「オキシエチレン基を主体とする」ことを全オキシアルキレン基100モル%中のオキシエチレン基のモル%で表すとき、50〜100モル%であることが好ましい。オキシエチレン基の含量が50モル%未満であると、オキシアルキレン基から形成される基の親水性が低下する虞がある。より好ましくは、60モル%以上であり、さらに好ましくは70モル%以上であり、特に好ましくは80モル%以上であり、最も好ましくは90モル%以上である。 In the above oxyalkylene group, when “mainly composed of oxyethylene groups” is represented by mol% of oxyethylene groups in 100 mol% of all oxyalkylene groups, it is preferably 50 to 100 mol%. When the content of the oxyethylene group is less than 50 mol%, the hydrophilicity of the group formed from the oxyalkylene group may be lowered. More preferably, it is 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, particularly preferably 80 mol% or more, and most preferably 90 mol% or more.
上述した通り、「PAI/PAO付加物単量体」とは、PAI/PAO付加物のうち、重合性不飽和二重結合を有するものであり、不飽和単量体として作用しうる。 As described above, the “PAI / PAO adduct monomer” is a PAI / PAO adduct having a polymerizable unsaturated double bond and can act as an unsaturated monomer.
PAI/PAO付加物に不飽和基を導入して、PAI/PAO付加物単量体を製造する方法としては、例えば、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドを付加した化合物が有する水酸基を(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の不飽和化合物でエステル交換して不飽和基を導入する方法、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドを付加した化合物が有するアミノ基を(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の不飽和化合物でアミド化して不飽和基を導入する方法、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドを付加した化合物が有する水酸基を(メタ)アクリル酸グリシジルや(メタ)アリルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物を反応させて不飽和基を導入する方法等が挙げられるが、本発明では特に限定されない。 As a method for producing a PAI / PAO adduct monomer by introducing an unsaturated group into a PAI / PAO adduct, for example, a hydroxyl group of a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine has a (meth) acrylic acid. A method of introducing an unsaturated group by transesterification with an unsaturated compound such as an alkyl ester or (meth) acrylic acid ester, an amino group having a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine (meth) acrylic acid or (meth) A method of introducing an unsaturated group by amidation with an unsaturated compound such as an alkyl acrylate ester, a hydroxyl group of a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine, such as glycidyl (meth) acrylate or (meth) allyl glycidyl ether Examples include a method of introducing an unsaturated group by reacting an epoxy compound. It is, but is not particularly limited in the present invention.
PAI/PAO付加物に不飽和基を導入してPAI/PAO付加物単量体を得るために用いられる不飽和化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリル酸無水物、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物;(メタ)アクリル酸クロライド等の不飽和カルボン酸ハロゲン化物;炭素数1〜30の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、炭素数1〜30のマレイン酸モノエステル、炭素数1〜30のマレイン酸ジエステル等の不飽和カルボン酸エステル;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アリルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物等が挙げられる。これらは1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the unsaturated compound used to obtain a PAI / PAO adduct monomer by introducing an unsaturated group into the PAI / PAO adduct include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, etc. Unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid anhydride and maleic anhydride; unsaturated carboxylic acid halide such as (meth) acrylic acid chloride; (meth) having 1 to 30 carbon atoms Unsaturated carboxylic acid esters such as alkyl acrylates, maleic acid monoesters having 1 to 30 carbon atoms, and maleic acid diesters having 1 to 30 carbon atoms; epoxy compounds such as glycidyl (meth) acrylate and (meth) allyl glycidyl ether Etc. These may be used alone or in combination of two or more.
PAI/PAO付加物単量体の重量平均分子量は特に制限されないが、好ましくは1000〜100000であり、より好ましくは5000〜70000であり、さらに好ましくは5000〜50000であり、特に好ましくは10000〜30000である。なお、PAI/PAO付加物単量体の重量平均分子量の値としては、GPCにより、以下の測定条件により測定される値を採用するものとする。 The weight average molecular weight of the PAI / PAO adduct monomer is not particularly limited, but is preferably 1000 to 100,000, more preferably 5000 to 70000, still more preferably 5000 to 50000, and particularly preferably 10,000 to 30000. It is. In addition, as a value of the weight average molecular weight of a PAI / PAO adduct monomer, a value measured by GPC under the following measurement conditions is adopted.
本実施形態の粉末状セメント分散剤を構成するポリカルボン酸系共重合体は、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)、化学式2で表される繰り返し単位(II−a)、およびPAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)を必須成分として含むものであるが、他の繰り返し単位が含まれていてもよい。他の繰り返し単位を形成する単量体としては、例えば、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレート、スチレンスルホン酸などのスルホン酸基を有する不飽和スルホン酸;(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;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、ブロモスチレンなどのスチレン類;これらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩などが挙げられる。これらの各繰り返し単位は、ランダム重合、ブロック重合、交互重合するなどして存在していてもよい。 The polycarboxylic acid copolymer constituting the powdery cement dispersant of the present embodiment includes a repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1, a repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2, and The repeating unit (III) derived from the PAI / PAO adduct monomer is included as an essential component, but other repeating units may be included. Examples of monomers that form other repeating units include 2- (meth) acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-hydroxy-3-allyloxysulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meta ) Unsaturated sulfonic acids having a sulfonic acid group such as acrylate and styrene sulfonic acid; Unsaturated amides such as (meth) acrylamide and (meth) acrylalkylamide; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Styrene and bromo Examples thereof include styrenes such as styrene; monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic ammonium salts. Each of these repeating units may be present by random polymerization, block polymerization, alternating polymerization, or the like.
ただし、優れた分散性能を発現させ、かつ、製造時の粉体化が容易なセメント分散剤とするためには、上述した3つの必須の繰り返し単位が、ポリカルボン酸系共重合体の主要な繰り返し単位であることが好ましい。具体的には、上述した3つの必須の繰り返し単位が、ポリカルボン酸系共重合体の繰り返し単位の総数を基準として、好ましくは80〜100%、より好ましくは90〜100%含まれる。 However, in order to obtain a cement dispersant that exhibits excellent dispersion performance and can be easily pulverized during production, the three essential repeating units described above are the main components of the polycarboxylic acid copolymer. A repeating unit is preferred. Specifically, the three essential repeating units described above are preferably included in an amount of 80 to 100%, more preferably 90 to 100%, based on the total number of repeating units of the polycarboxylic acid copolymer.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体において、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)、化学式2で表される繰り返し単位(II−a)およびPAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)の含有量の比は特に制限されず、所望の分散性能などを考慮して適宜決定されうるが、好ましくは、これらの繰り返し単位の合計含有量100質量%に対して、(I−a)/(II−a)/(III)=40〜90/5〜30/5〜50質量%であることが好ましく、(I−a)/(II−a)/(III)=50〜90/5〜30/5〜40質量%であることがより好ましく、(I−a)/(II−a)/(III)=60〜80/10〜20/10〜30質量%であることがさらに好ましい。ポリカルボン酸系共重合体における各成分の含有量がかような範囲内の値であると、分散性能に優れるという点で好ましい。なお、これらの繰り返し単位の含有量の値としては、NMRや酸価測定といった手法により測定された値を採用するものとする。 In the polycarboxylic acid copolymer that is the main component of the powdery cement dispersant of the present embodiment, the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 and the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2 And the ratio of the content of the repeating unit (III) derived from the PAI / PAO adduct monomer is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the desired dispersion performance, etc. It is preferable that (Ia) / (II-a) / (III) = 40 to 90/5 to 30/5 to 50% by mass with respect to the total content of 100% by mass, (Ia) / (II-a) / (III) = 50 to 90/5 to 30/5 to 40% by mass, more preferably (Ia) / (II-a) / (III) = 60 to 80 It is more preferable that it is / 10-20 / 10-30% by mass. . It is preferable that the content of each component in the polycarboxylic acid copolymer is a value within such a range from the viewpoint of excellent dispersion performance. In addition, as a value of content of these repeating units, the value measured by methods, such as NMR and an acid value measurement, shall be employ | adopted.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体の重量平均分子量は、分散性に優れるという観点からは、ポリエチレングリコール換算で、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは5000〜100000である。なお、当該重量平均分子量の値としては、後述する実施例に記載する方法が用いられる。 From the viewpoint of excellent dispersibility, the weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer that is the main component of the powdery cement dispersant of the present embodiment is preferably 1,000 to 500,000 in terms of polyethylene glycol. Preferably it is 5000-100000. In addition, as a value of the said weight average molecular weight, the method described in the Example mentioned later is used.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の平均粒径は、好ましくは1〜500μm、より好ましくは10〜100μmである。平均粒径が1μm未満であると粉末状セメント分散剤が凝集しやすくなる虞があり、500μmを超えると水に対する溶解性が低下し、セメントに対する分散性が低下する虞がある。 The average particle diameter of the powdery cement dispersant of this embodiment is preferably 1 to 500 μm, more preferably 10 to 100 μm. If the average particle size is less than 1 μm, the powdered cement dispersant may be easily aggregated, and if it exceeds 500 μm, the solubility in water may be reduced, and the dispersibility in cement may be reduced.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の製造方法は特に制限されず、重合体の製造に関する従来公知の知見が適宜参照されうるが、例えば、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)および化学式2で表される繰り返し単位(II−a)のそれぞれを形成する単量体と、PAI/PAO付加物単量体とを共重合させることにより得られた共重合体を、乾燥により粉体化させることにより、粉末状セメント分散剤の製造が可能である。新たに得た知見に基づいて合成を行ってもよい。 The method for producing the powdery cement dispersant of the present embodiment is not particularly limited, and conventionally known knowledge relating to the production of the polymer can be appropriately referred to. For example, the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 and A copolymer obtained by copolymerizing a monomer that forms each of the repeating units (II-a) represented by Chemical Formula 2 and a PAI / PAO adduct monomer is powdered by drying. By making it, it is possible to produce a powdery cement dispersant. You may synthesize | combine based on the newly acquired knowledge.
かような共重合体を得るには、上述した各単量体を所望の含有量比で混合し、重合開始剤を用いて重合させればよい。重合は、溶媒中での重合や塊状重合等の方法により行なうことができる。溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行なうことができ、その際使用される溶媒としては、水;メチルアルコール、エチルアルコール、2−プロパノール等の低級アルコール;ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の芳香族あるいは脂肪族炭化水素;酢酸エチル等のエステル化合物;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物などが挙げられる。原料単量体および得られるポリカルボン酸系共重合体の溶解性、並びに当該ポリカルボン酸系共重合体の使用時の便を考慮すると、水、メチルアルコール、エチルアルコール、2−プロパノール等を溶媒として用いると特に有効である。 In order to obtain such a copolymer, the above-mentioned monomers may be mixed at a desired content ratio and polymerized using a polymerization initiator. The polymerization can be performed by a method such as polymerization in a solvent or bulk polymerization. Polymerization in a solvent can be carried out either batchwise or continuously. The solvent used here is water; lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, 2-propanol; benzene, toluene, xylene, cyclohexane, Examples include aromatic or aliphatic hydrocarbons such as n-hexane; ester compounds such as ethyl acetate; ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone. In consideration of the solubility of the raw material monomer and the resulting polycarboxylic acid copolymer, and convenience during use of the polycarboxylic acid copolymer, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, 2-propanol and the like are solvents. It is particularly effective when used as.
水媒体中で重合を行なう際には、重合開始剤としてアンモニウムまたはアルカリ金属の過硫酸塩、あるいは過酸化水素等の水溶性の重合開始剤が使用される。この際、亜硫酸水素ナトリウム、モール塩、アスコルビン酸(塩)、ロンガリット等の促進剤を併用することもできる。また、低級アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エステル化合物またはケトン化合物を溶媒とする重合には、ベンゾイルパーオキサイドやラウロイルパーオキサイド等のパーオキサイド;クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が重合開始剤として用いられる。この際、アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。さらに、水−低級アルコール混合溶剤を用いる場合には、上記の種々の重合開始剤ある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。重合温度は、用いる溶媒や重合開始剤により適宜定められうるが、通常0〜120℃の範囲内で行なわれる。 When polymerization is performed in an aqueous medium, a water-soluble polymerization initiator such as ammonium or alkali metal persulfate or hydrogen peroxide is used as a polymerization initiator. In this case, an accelerator such as sodium bisulfite, Mole salt, ascorbic acid (salt), Rongalite and the like can be used in combination. For polymerization using a lower alcohol, aromatic hydrocarbon, aliphatic hydrocarbon, ester compound or ketone compound as a solvent, a peroxide such as benzoyl peroxide or lauroyl peroxide; a hydroperoxide such as cumene hydroperoxide; An azo compound such as azobisisobutyronitrile is used as a polymerization initiator. In this case, an accelerator such as an amine compound can be used in combination. Furthermore, when a water-lower alcohol mixed solvent is used, it can be appropriately selected from the above-mentioned various polymerization initiators or combinations of polymerization initiators and accelerators. The polymerization temperature can be appropriately determined depending on the solvent used and the polymerization initiator, but is usually performed within the range of 0 to 120 ° C.
塊状重合は、例えば、重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイドやラウロイルパーオキサイド等のパーオキサイド;クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を用い、50〜200℃の温度範囲内で行なわれる。 Bulk polymerization uses, for example, a peroxide such as benzoyl peroxide or lauroyl peroxide as a polymerization initiator; a hydroperoxide such as cumene hydroperoxide; an azo compound such as azobisisobutyronitrile, and the like. Within the temperature range of.
また、得られるポリカルボン酸系共重合体の分子量を調節する目的で、次亜リン酸(塩)やチオール系連鎖移動剤を併用することもできる。この際に用いられるチオール系連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。さらに、ポリカルボン酸系共重合体の分子量を調節するためには、単量体として(メタ)アリルスルホン酸(塩)類等の連鎖移動性の高い単量体を用いることも有効である。 Moreover, hypophosphorous acid (salt) and a thiol chain transfer agent can be used in combination for the purpose of adjusting the molecular weight of the resulting polycarboxylic acid copolymer. Examples of the thiol chain transfer agent used in this case include mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, octyl thioglycolate, and 3-mercaptopropionic acid. Examples include octyl, octyl mercaptan, dodecyl mercaptan and the like, and one or more of these can be used. Furthermore, in order to adjust the molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer, it is also effective to use a monomer having a high chain transfer property such as (meth) allylsulfonic acid (salt) as a monomer.
共重合体を乾燥させて粉体化させるための乾燥手段についても、特に限定されない。共重合体の性質に応じて、乾燥手段を選択するとよい。かような乾燥手段としては、例えば、共重合体を含む溶液を、乾燥粉砕法、塩析法、凝集沈降法、凍結乾燥法、凝集解砕乾燥法、スプレードライヤー法、ドラムドライヤー法、ベルトドライヤー法などが挙げられる。なかでも、共重合体の熱劣化を防止するという観点からは、共重合体の加熱が少ない乾燥手段(例えば、凍結乾燥法)が好ましく用いられうる。凍結乾燥法によれば、例えば、共重合体を含む溶液を液体窒素などを用いて急速冷却して凍結させ、次いで凍結した共重合体溶液を凍結乾燥機を用いて減圧乾燥する。これにより、例えば40nm〜500μm程度の粒径を有する粉体が得られる。また、スプレードライヤー法によれば、スプレードライヤーを用いて共重合体溶液を霧化させ、熱風と混合させることにより空気中で乾燥させる。これにより、例えば100μm以下の平均粒径を有する粉体が得られる。さらに、ドラムドライヤー法やベルトドライヤー法によれば、ドラムドライヤーやベルトドライヤーを用いて、膜厚が100μm以下となるように共重合体溶液を被膜乾燥させ、これを粉砕および分級する。これにより、例えば300μm以下の平均粒径を有する粉体が得られる。なお、乾燥による粉体化で得られた粉体の粒径を、任意の粉砕/分級手段によりさらに調節し、所望の粒径を有する粉末状セメント分散剤を得てもよい。 There is no particular limitation on the drying means for drying the copolymer to form powder. A drying means may be selected according to the properties of the copolymer. As such drying means, for example, a solution containing a copolymer is dried and pulverized, salted out, coagulation sedimentation, freeze drying, coagulation pulverization drying, spray dryer method, drum dryer method, belt dryer. Law. Among these, from the viewpoint of preventing thermal deterioration of the copolymer, a drying means (for example, freeze-drying method) in which the copolymer is less heated can be preferably used. According to the lyophilization method, for example, a solution containing a copolymer is rapidly cooled using liquid nitrogen or the like and frozen, and then the frozen copolymer solution is dried under reduced pressure using a freeze dryer. Thereby, for example, a powder having a particle size of about 40 nm to 500 μm is obtained. Also, according to the spray dryer method, the copolymer solution is atomized using a spray dryer and dried in the air by mixing with hot air. Thereby, for example, a powder having an average particle diameter of 100 μm or less is obtained. Further, according to the drum dryer method or the belt dryer method, the copolymer solution is dried to a film thickness of 100 μm or less using a drum dryer or a belt dryer, and this is pulverized and classified. Thereby, for example, a powder having an average particle size of 300 μm or less is obtained. The particle size of the powder obtained by pulverization by drying may be further adjusted by any pulverization / classification means to obtain a powdery cement dispersant having a desired particle size.
(第2実施形態)
本実施形態は、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(I)が下記化学式3で表され(以下、下記化学式3で表される繰り返し単位を「繰り返し単位(I−b)」とも称する)、不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)が下記化学式4で表される(以下、下記化学式4で表される繰り返し単位を「繰り返し単位(II−b)」とも称する)点で、上記の第1実施形態とは異なる。一方、分岐化合物単量体由来の繰り返し単位(III)を構成する分岐化合物がPAI/PAO付加物である点は、上記の第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the repeating unit (I) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer is represented by the following chemical formula 3 (hereinafter, the repeating unit represented by the following chemical formula 3 is referred to as “repeating unit (Ib)”. The repeating unit (II) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer is represented by the following chemical formula 4 (hereinafter, the repeating unit represented by the following chemical formula 4 is also referred to as “repeating unit (II-b)”). In that it differs from the first embodiment described above. On the other hand, the point that the branched compound constituting the repeating unit (III) derived from the branched compound monomer is a PAI / PAO adduct is the same as in the first embodiment.
式中、R6は、水素原子またはメチル基を表し、R7は、水素原子または炭素原子数1〜30の炭化水素基を表し、BOは、それぞれ独立して炭素原子数2〜18のオキシアルキレン基を表し、pは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、2〜300であり、R8は、水素原子またはメチル基を表し、R9は、水素原子、メチル基または−CH2COOM5を表し、M4およびM5は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表す。 In the formula, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and BO is independently an oxy having 2 to 18 carbon atoms. Represents an alkylene group, p represents an average addition mole number of the oxyalkylene group, is 2 to 300, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 represents a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2. COOM 5 is represented, and M 4 and M 5 each independently represent a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group.
すなわち、本実施形態の粉末状セメント分散剤は、ポリアルキレンオキサイド部位を有するが、第1実施形態とは異なる構造のポリカルボン酸系ポリマーに、PAI/PAO付加物単量体が共重合されてなる形態のポリカルボン酸系共重合体を主成分とする。換言すれば、本実施形態の主成分であるポリカルボン酸系共重合体は、PAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)を有する点では第1実施形態と同様であるが、セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体の他の繰り返し単位の構造が第1実施形態とは異なり、当該ポリマーは化学式3で表される繰り返し単位(I−b)および化学式4で表される繰り返し単位(II−b)を含む。ここで、本実施形態における「PAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)」の具体的な形態については上記の第1実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 That is, although the powdery cement dispersant of this embodiment has a polyalkylene oxide moiety, a PAI / PAO adduct monomer is copolymerized with a polycarboxylic acid polymer having a structure different from that of the first embodiment. The main component is a polycarboxylic acid copolymer of the form In other words, the polycarboxylic acid-based copolymer that is the main component of the present embodiment is the same as the first embodiment in that it has a repeating unit (III) derived from a PAI / PAO adduct monomer, Unlike the first embodiment, the structure of the other repeating unit of the polycarboxylic acid copolymer that is the main component of the cement dispersant is different from that of the first embodiment, and the polymer has the repeating unit (Ib) represented by the chemical formula 3 and the chemical formula 4 The repeating unit (II-b) represented by these is included. Here, since the specific form of the “repeat unit (III) derived from the PAI / PAO adduct monomer” in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here. To do.
以下、化学式3で表わされる繰り返し単位(I−b)および化学式4で表わされる繰り返し単位(II−b)についてそれぞれ詳細に説明する。 Hereinafter, the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3 and the repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4 will be described in detail.
(化学式3で表される繰り返し単位(I−b))
化学式3で表される繰り返し単位(I−b)において、R6およびR7の具体的な形態は、上記の第1実施形態における化学式1で表される繰り返し単位(I−a)におけるR1およびR2と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。
(Repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3)
In the repeating unit (I-b) represented by the Chemical Formula 3, specific form of the R 6 and R 7, R 1 in the repeating unit (I-a) represented by the Chemical Formula 1 in the first embodiment described above And R 2 is the same. Therefore, detailed description is omitted here.
化学式3で表される繰り返し単位(I−b)において、Bの具体的な形態は、上記の第1実施形態における化学式1で表される繰り返し単位(I−a)におけるAと同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 In the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3, the specific form of B is the same as A in the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 in the first embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
化学式3で表される繰り返し単位(I−b)において、pは、「BO」で表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を意味し、2〜300の整数である。流動性および粉体化の容易性に優れるという観点からは、pは好ましくは10〜200であり、より好ましくは20〜150である。 In the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3, p represents the average added mole number of the oxyalkylene group represented by “BO” and is an integer of 2 to 300. From the viewpoint of excellent fluidity and ease of pulverization, p is preferably 10 to 200, more preferably 20 to 150.
化学式3で表される繰り返し単位(I−b)を形成する単量体としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(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モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリブチレングリコールモノ(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モノ(メタ)アクリレート等の「ポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物」などが挙げられる。また、これらの2種以上が併用されてもよい。 Examples of the monomer that forms the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3 include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, and methoxypolypropylene. “Polyalkylene glycol and (meth) acrylic” such as glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolybutylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol polybutylene glycol mono (meth) acrylate, etc. And an esterified product with an acid ”. Two or more of these may be used in combination.
化学式3で表される繰り返し単位(I−b)を形成する単量体は、市販されている化合物を用いてもよいし、自ら合成することにより準備してもよい。合成の際には、既に得られている知見が適宜参照される。当該単量体の製造方法として、例えば、ポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物は、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、ポリアルキレングリコールとのエステル交換によって合成が可能である。この他にも、ポリアルキレングリコールと(メタ)アクリル酸とをエステル化する方法などが用いられてもよい。 As the monomer that forms the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3, a commercially available compound may be used, or it may be prepared by synthesis by itself. In the synthesis, knowledge already obtained is referred to as appropriate. As a method for producing the monomer, for example, an esterified product of polyalkylene glycol and (meth) acrylic acid is (meth) acrylic acid methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, ) Synthesis is possible by transesterification of alkyl acrylate and polyalkylene glycol. In addition, a method of esterifying polyalkylene glycol and (meth) acrylic acid may be used.
(化学式4で表される繰り返し単位(II−b))
化学式4で表される繰り返し単位(II−b)において、R8は、水素原子またはメチル基を表す。また、R9は、水素原子、メチル基または−CH2COOM5を表す。ここで、R8とR9とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。さらに、M4およびM5は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表し、その具体的な形態は、上記の第1実施形態における化学式1で表される繰り返し単位(I−a)または化学式2で表される繰り返し単位(II−a)におけるM1〜M3と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。
(Repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4)
In the repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 9 represents a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 COOM 5 . Here, R 8 and R 9 may be the same or different. Furthermore, M 4 and M 5 each independently represent a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group, or an organic amine group, and the specific form thereof is represented by the chemical formula 1 in the first embodiment. The same as M 1 to M 3 in the unit (Ia) or the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2. Therefore, detailed description is omitted here.
化学式4で表される繰り返し単位(II−b)を形成する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、併用されてもよい。 Examples of the monomer that forms the repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4 include acrylic acid and methacrylic acid. These may be used alone or in combination.
本実施形態の粉末状セメント分散剤を構成するポリカルボン酸系共重合体は、化学式3で表される繰り返し単位(I−b)、化学式4で表される繰り返し単位(II−b)、およびPAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)を必須成分として含むものであるが、他の繰り返し単位が含まれていてもよい。ここで、他の繰り返し単位を形成する単量体の具体的な形態は、上記の第1実施形態のセメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体における「他の単量体」と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 The polycarboxylic acid copolymer constituting the powdered cement dispersant of the present embodiment includes a repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3, a repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4, and The repeating unit (III) derived from the PAI / PAO adduct monomer is included as an essential component, but other repeating units may be included. Here, the specific form of the monomer forming the other repeating unit is “other monomer” in the polycarboxylic acid copolymer which is the main component of the cement dispersant of the first embodiment. It is the same. Therefore, detailed description is omitted here.
なお、繰り返し単位(I−a)、(II−a)、(III)および他の繰り返し単位、または繰り返し単位(I−b)、(II−b)、(III)および他の繰り返し単位は、ブロック状に共重合していてもよいし、ランダム状に共重合していてもよい。 The repeating units (Ia), (II-a), (III) and other repeating units, or the repeating units (Ib), (II-b), (III) and other repeating units are: It may be copolymerized in a block shape or may be copolymerized in a random shape.
ここで、優れた分散性能を発現させ、かつ、製造時の粉体化が容易なセメント分散剤とするためには、上述した3つの必須の繰り返し単位が、ポリカルボン酸系共重合体の主要な繰り返し単位であることが好ましい。具体的には、上述した3つの必須の繰り返し単位が、ポリカルボン酸系共重合体の繰り返し単位の総数を基準として、好ましくは80〜100%、より好ましくは90〜100%含まれる。 Here, in order to obtain a cement dispersant that exhibits excellent dispersion performance and can be easily pulverized during production, the three essential repeating units described above are the main components of the polycarboxylic acid copolymer. It is preferable that it is a repeating unit. Specifically, the three essential repeating units described above are preferably included in an amount of 80 to 100%, more preferably 90 to 100%, based on the total number of repeating units of the polycarboxylic acid copolymer.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体において、化学式3で表される繰り返し単位(I−b)、化学式4で表される繰り返し単位(II−b)およびPAI/PAO付加物単量体由来の繰り返し単位(III)の含有量の比は特に制限されず、所望の分散性能などを考慮して適宜決定されうるが、その好ましい形態は上述した第1実施形態における繰り返し単位(I−a)、繰り返し単位(II−a)および繰り返し単位(III)の場合と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 In the polycarboxylic acid copolymer that is the main component of the powdery cement dispersant of the present embodiment, the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3 and the repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4 And the ratio of the content of the repeating unit (III) derived from the PAI / PAO adduct monomer is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of the desired dispersion performance and the like. The same applies to the repeating unit (Ia), the repeating unit (II-a) and the repeating unit (III) in the embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の重量平均分子量および平均粒径の好ましい形態については、上記の第1実施形態における好ましい形態と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 About the preferable form of the weight average molecular weight and average particle diameter of the powdery cement dispersant of this embodiment, it is the same as that of the preferable form in said 1st Embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の製造方法についても特に制限はなく、化学式1および化学式2で表される繰り返し単位を形成する単量体を、化学式3および化学式4で表される繰り返し単位を形成する単量体とすること以外は、上記の第1実施形態の欄において説明した手法が同様に用いられうる。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 The method for producing the powdery cement dispersant of the present embodiment is not particularly limited, and the monomer that forms the repeating unit represented by Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 is selected from the repeating unit represented by Chemical Formula 3 and Chemical Formula 4. The method described in the column of the first embodiment can be similarly used except that the monomer to be formed is used. Therefore, detailed description is omitted here.
以上、第1実施形態および第2実施形態を例に挙げて本発明の一形態に係る粉末状セメント分散剤を具体的に説明したが、当該形態に係る粉末状セメント分散剤の技術的範囲は当該実施形態のみに限定されるべきではない。例えば、上述した実施形態において、化学式1で表される繰り返し単位(I−a)や化学式3で表される繰り返し単位(I−b)に代えて、これら以外の不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(I)が含まれる形態や、化学式2で表される繰り返し単位(II−a)や化学式4で表される繰り返し単位(II−b)に代えて、これら以外の不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)が含まれる形態もまた、当該形態に係る粉末状セメント分散剤の技術的範囲に包含されうる。なお、上述の実施形態において詳述した形態以外の繰り返し単位(I)や繰り返し単位(II)の具体的な形態については、特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されて、本形態の粉末状セメント分散剤に好適に用いられうる。例えば、繰り返し単位(I)の具体的な形態として、イタコン酸のポリアルキレングリコールエステルなどが挙げられる。 The powdery cement dispersant according to one embodiment of the present invention has been specifically described by taking the first embodiment and the second embodiment as examples. However, the technical scope of the powder cement dispersant according to the embodiment is as follows. It should not be limited only to the embodiment. For example, in the above-described embodiment, instead of the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 or the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3, an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer other than these In place of the form containing the repeating unit (I) derived from the body, the repeating unit (II-a) represented by the chemical formula 2 or the repeating unit (II-b) represented by the chemical formula 4, The form containing the repeating unit (II) derived from the carboxylic acid monomer can also be included in the technical scope of the powdery cement dispersant according to the form. The specific forms of the repeating unit (I) and the repeating unit (II) other than those described in detail in the above-described embodiment are not particularly limited, and conventionally known knowledge is appropriately referred to. It can be used suitably for powdered cement dispersants. For example, a specific form of the repeating unit (I) includes polyalkylene glycol ester of itaconic acid.
本発明の他の形態は、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(IV)および不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(V)を有するポリカルボン酸系共重合体(A)と、ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物(B)と、を含む、粉末状セメント分散剤に関する。 Another embodiment of the present invention is a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit (IV) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer and a repeating unit (V) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer ( The present invention relates to a powdery cement dispersant containing A) and a branched compound (B) having a branched structure containing three or more polyalkyleneimine chains in the molecule.
以下、当該形態について、具体的な実施形態を例に挙げて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記の実施形態のみに限定されない。 Hereinafter, the embodiment will be described in detail using specific embodiments as examples, but the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
(第3実施形態)
本実施形態は、下記化学式5または下記化学式6で表される、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(IV)(以下、化学式5における左側の不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(IV)を「IV−a」とも称し、化学式6における左側の不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の繰り返し単位(IV)を「IV−b」とも称する)および不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(V)(以下、化学式5における右側の不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(V)を「V−a」とも称し、化学式6における右側の不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(V)を「V−b」とも称する)を有するポリカルボン酸系共重合体(A)と、PAI/PAO付加物(B)と、を含む、粉末状セメント分散剤である。なお、以下の説明においては、化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体を「共重合体(A−a)」とも称し、化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体を「共重合体(A−b)」とも称する。
(Third embodiment)
In this embodiment, the repeating unit (IV) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following chemical formula 5 or 6 (hereinafter, the left unsaturated polyalkylene glycol monomer in the chemical formula 5) The repeating unit (IV) derived from the above is also referred to as “IV-a”, and the repeating unit (IV) derived from the unsaturated polyalkylene glycol monomer on the left side in Chemical Formula 6 is also referred to as “IV-b”) and unsaturated carboxylic acid Repeating unit (V) derived from an acid monomer (hereinafter, the repeating unit (V) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer on the right side in Chemical Formula 5 is also referred to as “Va” and A polycarboxylic acid copolymer (A) having a repeating unit (V) derived from a saturated carboxylic acid monomer (also referred to as “Vb”), and a PAI / PAO adduct (B) , Including a powdery cement dispersant. In the following description, a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 5 is also referred to as “copolymer (Aa)”, and a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 6 is referred to as “copolymer (Aa)”. The carboxylic acid copolymer is also referred to as “copolymer (Ab)”.
式中、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は、水素原子または炭素原子数1〜30の炭化水素基を表し、AOは、それぞれ独立して炭素原子数2〜18のオキシアルキレン基を表し、Raは、炭素原子数0〜2のアルキレン基を表し、nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、2〜300であり、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子、メチル基または−COOM2を表し(ただし、R3およびR4の双方が−COOM2である場合を除く)、R5は、水素原子、メチル基または−CH2COOM3を表し(ただし、R5が−CH2COOM3である場合、R3およびR4は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基を表す)、M1、M2およびM3は、それぞれ独立して水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表す、 In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and AO independently represents an oxy having 2 to 18 carbon atoms. Represents an alkylene group, R a represents an alkylene group having 0 to 2 carbon atoms, n represents an average number of added moles of the oxyalkylene group, is 2 to 300, and R 3 and R 4 are each independently And represents a hydrogen atom, a methyl group or —COOM 2 (except when both R 3 and R 4 are —COOM 2 ), and R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2 COOM 3 . (Wherein R 5 is —CH 2 COOM 3 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group), M 1 , M 2 and M 3 are each independently Hydrogen atom, metal source , An ammonium group or an organic amine group,
式中、R6は、水素原子またはメチル基を表し、R7は、水素原子または炭素原子数1〜30の炭化水素基を表し、BOは、それぞれ独立して炭素原子数2〜18のオキシアルキレン基を表し、pは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、2〜300であり、R8は、水素原子またはメチル基を表し、R9は、水素原子、メチル基または−CH2COOM5を表し、M4およびM5は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム基または有機アミン基を表す。 In the formula, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and BO is independently an oxy having 2 to 18 carbon atoms. Represents an alkylene group, p represents an average addition mole number of the oxyalkylene group, is 2 to 300, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 represents a hydrogen atom, a methyl group or —CH 2. COOM 5 is represented, and M 4 and M 5 each independently represent a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group.
すなわち、本実施形態の粉末状セメント分散剤は、ポリアルキレンオキサイド部位を有する特定構造のポリカルボン酸系ポリマーと、PAI/PAO付加物とを含む(例えば、これらが混合されてなる)。ここで、上述した第1実施形態および第2実施形態の粉末状セメント分散剤は、所定の構造を有するポリカルボン酸系ポリマー中にPAI/PAO付加物単量体が共重合してなるポリカルボン酸系共重合体を主成分とする。これに対し、本実施形態の粉末状セメント分散剤は、前記所定のポリカルボン酸系ポリマーとPAI/PAO付加物とが、共有結合を介することなく含まれている(混合されている)点で、第1実施形態および第2実施形態とは異なる。 That is, the powdery cement dispersant of the present embodiment includes a polycarboxylic acid polymer having a specific structure having a polyalkylene oxide moiety and a PAI / PAO adduct (for example, these are mixed). Here, the powdery cement dispersant of the first embodiment and the second embodiment described above is a polycarboxylic acid obtained by copolymerizing a PAI / PAO adduct monomer in a polycarboxylic acid polymer having a predetermined structure. The main component is an acid copolymer. On the other hand, the powdery cement dispersant of the present embodiment is such that the predetermined polycarboxylic acid polymer and the PAI / PAO adduct are contained (mixed) without a covalent bond. This is different from the first embodiment and the second embodiment.
以下、本実施形態におけるポリカルボン酸系共重合体(A)およびPAI/PAO付加物(B)についてそれぞれ詳細に説明する。 Hereinafter, the polycarboxylic acid copolymer (A) and the PAI / PAO adduct (B) in the present embodiment will be described in detail.
(ポリカルボン酸系共重合体(A))
本実施形態の粉末状セメント分散剤に用いられるポリカルボン酸系共重合体(A)は、上記化学式5または上記化学式6で表される繰り返し単位を有する。
(Polycarboxylic acid copolymer (A))
The polycarboxylic acid copolymer (A) used in the powdery cement dispersant of this embodiment has a repeating unit represented by the above chemical formula 5 or the above chemical formula 6.
まず、化学式5で表される繰り返し単位(すなわち、繰り返し単位(IV−a)および繰り返し単位(V−a))を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)について説明する。 First, the polycarboxylic acid copolymer (Aa) having a repeating unit represented by Chemical Formula 5 (that is, a repeating unit (IV-a) and a repeating unit (Va)) will be described.
化学式5における左側の繰り返し単位(IV−a)は、上記の第1実施形態における化学式1で表される繰り返し単位(I−a)と同様である。また、化学式5における右側の繰り返し単位(V−a)は、上記の第1実施形態における化学式2で表される繰り返し単位(II−a)と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 The repeating unit (IV-a) on the left side in Chemical Formula 5 is the same as the repeating unit (Ia) represented by Chemical Formula 1 in the first embodiment. Moreover, the repeating unit (Va) on the right side in Chemical Formula 5 is the same as the repeating unit (II-a) represented by Chemical Formula 2 in the first embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
化学式5における(IV−a)と(V−a)との含有量の比率は、特に限定されない。ただし、カルボキシル基による吸着性能、およびポリオキシアルキレン鎖による分散性能をバランス良く発現させるためには、繰り返し単位(IV−a)の総数:繰り返し単位(V−a)の総数が、好ましくは1:0.1〜1:50であり、より好ましくは1:0.5〜1:20であり、さらに好ましくは1:1〜1:4である。 The ratio of the content of (IV-a) and (Va) in Chemical Formula 5 is not particularly limited. However, in order to express the adsorption performance by the carboxyl group and the dispersion performance by the polyoxyalkylene chain in a balanced manner, the total number of repeating units (IV-a): the total number of repeating units (Va) is preferably 1: It is 0.1 to 1:50, More preferably, it is 1: 0.5 to 1:20, More preferably, it is 1: 1 to 1: 4.
化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)中には、前記繰り返し単位(IV−a)および前記繰り返し単位(V−a)以外に、他の繰り返し単位が含まれていてもよい。ここで、他の繰り返し単位を形成する単量体の具体的な形態は、上記の第1実施形態のセメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体における「他の単量体」と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。また、場合によっては、上記の第1実施形態および第2実施形態において用いられる「PAI/PAO付加物単量体」などの分岐化合物単量体が、本実施形態におけるポリカルボン酸系共重合体を構成する「他の単量体」として用いられてもよい。 In the polycarboxylic acid copolymer (Aa) having a repeating unit represented by the chemical formula 5, in addition to the repeating unit (IV-a) and the repeating unit (Va), other repeating units. May be included. Here, the specific form of the monomer forming the other repeating unit is “other monomer” in the polycarboxylic acid copolymer which is the main component of the cement dispersant of the first embodiment. It is the same. Therefore, detailed description is omitted here. In some cases, the branched compound monomer such as “PAI / PAO adduct monomer” used in the first embodiment and the second embodiment is a polycarboxylic acid copolymer in the present embodiment. It may be used as “another monomer” constituting
なお、化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)において、繰り返し単位(IV−a)、繰り返し単位(V−a)および他の繰り返し単位は、ブロック状に共重合していてもよいし、ランダム状に共重合していてもよい。 In addition, in the polycarboxylic acid-type copolymer (Aa) which has a repeating unit represented by Chemical formula 5, a repeating unit (IV-a), a repeating unit (Va), and another repeating unit are block shape. The copolymer may be copolymerized in random, or may be copolymerized randomly.
ここで、優れた分散性能を発現させ、かつ、製造時の粉体化が容易なセメント分散剤とするためには、化学式5で表される2つの繰り返し単位(すなわち、繰り返し単位(IV−a)および繰り返し単位(V−a))が、化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)における主要な繰り返し単位であることが好ましい。具体的には、化学式5で表される2つの繰り返し単位((IV−a)および(V−a))が、共重合体(A−a)の全繰り返し単位の総数を基準として、好ましくは80〜100%含まれ、より好ましくは90〜100%含まれる。 Here, in order to obtain a cement dispersant that exhibits excellent dispersion performance and can be easily pulverized during production, two repeating units represented by Formula 5 (that is, repeating units (IV-a ) And the repeating unit (Va)) are preferably main repeating units in the polycarboxylic acid copolymer (Aa) having the repeating unit represented by the chemical formula 5. Specifically, the two repeating units represented by Chemical Formula 5 ((IV-a) and (Va)) are preferably based on the total number of all repeating units of the copolymer (Aa), 80 to 100% is contained, more preferably 90 to 100%.
化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)の重量平均分子量は、流動性に優れるという観点からは、ポリエチレングリコール換算で、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは5000〜100000である。なお、当該重量平均分子量の値の測定には、後述する実施例に記載する方法が用いられる。 The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer (Aa) having a repeating unit represented by Chemical Formula 5 is preferably 1000 to 500,000 in terms of polyethylene glycol, from the viewpoint of excellent fluidity. More preferably, it is 5000-100000. In addition, the method described in the Example mentioned later is used for the measurement of the value of the said weight average molecular weight.
続いて、化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)について説明する。 Subsequently, the polycarboxylic acid copolymer (Ab) having a repeating unit represented by Chemical Formula 6 will be described.
化学式6における左側の繰り返し単位(IV−b)は、上記の第2実施形態における化学式3で表される繰り返し単位(I−b)と同様である。また、化学式6における右側の繰り返し単位(V−b)は、上記の第2実施形態における化学式4で表される繰り返し単位(II−b)と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 The left repeating unit (IV-b) in Chemical Formula 6 is the same as the repeating unit (Ib) represented by Chemical Formula 3 in the second embodiment. Moreover, the repeating unit (Vb) on the right side in Chemical Formula 6 is the same as the repeating unit (II-b) represented by Chemical Formula 4 in the second embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
化学式6における繰り返し単位(IV−b)と繰り返し単位(V−b)との含有量の比率は、特に限定されない。ただし、カルボキシル基による吸着性能、およびポリオキシアルキレン鎖による分散性能をバランス良く発現させるためには、繰り返し単位(IV−b)の総数:繰り返し単位(V−b)の総数が、好ましくは1:0.1〜1:50であり、より好ましくは1:0.5〜1:20であり、さらに好ましくは1:1〜1:4である。 The ratio of the content of the repeating unit (IV-b) and the repeating unit (Vb) in Chemical Formula 6 is not particularly limited. However, in order to express the adsorption performance by the carboxyl group and the dispersion performance by the polyoxyalkylene chain in a balanced manner, the total number of repeating units (IV-b): the total number of repeating units (Vb) is preferably 1: It is 0.1 to 1:50, More preferably, it is 1: 0.5 to 1:20, More preferably, it is 1: 1 to 1: 4.
化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)中には、前記繰り返し単位(IV−b)および前記繰り返し単位(V−b)以外に、他の繰り返し単位が含まれていてもよい。ここで、他の繰り返し単位を形成する単量体の具体的な形態は、上記の第1実施形態のセメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体における「他の単量体」と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 In the polycarboxylic acid copolymer (Ab) having a repeating unit represented by the chemical formula 6, in addition to the repeating unit (IV-b) and the repeating unit (Vb), other repeating units. May be included. Here, the specific form of the monomer forming the other repeating unit is “other monomer” in the polycarboxylic acid copolymer which is the main component of the cement dispersant of the first embodiment. It is the same. Therefore, detailed description is omitted here.
なお、化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)において、繰り返し単位(IV−b)、繰り返し単位(V−b)および他の繰り返し単位は、ブロック状に共重合していてもよいし、ランダム状に共重合していてもよい。 In the polycarboxylic acid copolymer (Ab) having a repeating unit represented by Chemical Formula 6, the repeating unit (IV-b), the repeating unit (Vb) and other repeating units are in the form of blocks. The copolymer may be copolymerized in random, or may be copolymerized randomly.
ここで、優れた分散性能を発現させ、かつ、製造時の粉体化が容易なセメント分散剤とするためには、化学式6で表される2つの繰り返し単位(すなわち、繰り返し単位(IV−b)および繰り返し単位(V−b))が、化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)における主要な繰り返し単位であることが好ましい。具体的には、化学式6で表される2つの繰り返し単位((IV−b)および(V−b))が、共重合体(A−b)の全繰り返し単位の総数を基準として、好ましくは80〜100%含まれ、より好ましくは90〜100%含まれる。 Here, in order to obtain a cement dispersant that exhibits excellent dispersion performance and is easily pulverized during production, two repeating units represented by the chemical formula 6 (that is, repeating units (IV-b ) And the repeating unit (Vb)) are preferably main repeating units in the polycarboxylic acid-based copolymer (Ab) having the repeating unit represented by Chemical Formula 6. Specifically, the two repeating units represented by Chemical Formula 6 ((IV-b) and (Vb)) are preferably based on the total number of all repeating units of the copolymer (Ab). 80 to 100% is contained, more preferably 90 to 100%.
化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)の重量平均分子量は、流動性に優れるという観点からは、ポリエチレングリコール換算で、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは5000〜100000である。なお、当該重量平均分子量の値の測定には、後述する実施例に記載する方法が用いられる。 The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer (Ab) having a repeating unit represented by Chemical Formula 6 is preferably 1,000 to 500,000 in terms of polyethylene glycol, from the viewpoint of excellent fluidity. More preferably, it is 5000-100000. In addition, the method described in the Example mentioned later is used for the measurement of the value of the said weight average molecular weight.
本実施形態の粉末状セメント分散剤においては、主成分であるポリカルボン酸系共重合体として、化学式5で表される繰り返し単位を有する共重合体(A−a)および化学式6で表される繰り返し単位を有する共重合体(A−b)のいずれか一方のみが用いられてもよいし、双方が併用されてもよい。なお、分散性に優れるセメント分散剤が得られるという観点からは、本実施形態の粉末状セメント分散剤は、少なくとも化学式6で表される繰り返し単位を有する共重合体を含むことが好ましい。 In the powdery cement dispersant of the present embodiment, the polycarboxylic acid copolymer as the main component is represented by a copolymer (Aa) having a repeating unit represented by the chemical formula 5 and a chemical formula 6. Only any one of the copolymer (Ab) which has a repeating unit may be used, and both may be used together. From the viewpoint of obtaining a cement dispersant having excellent dispersibility, the powdery cement dispersant of the present embodiment preferably includes a copolymer having at least a repeating unit represented by Chemical Formula 6.
本実施形態の粉末状セメント分散剤におけるポリカルボン酸系共重合体(A)の製造方法については、特に限定されない。ポリマーの製造に関する従来公知の知見を適宜参照することにより、当該共重合体(A)が合成されうる。新たに得た知見に基づいて共重合体を合成してもよい。この際、原料としては、繰り返し単位に応じた単量体を準備すればよい。 The method for producing the polycarboxylic acid copolymer (A) in the powdery cement dispersant of the present embodiment is not particularly limited. The copolymer (A) can be synthesized by appropriately referring to conventionally known knowledge relating to polymer production. A copolymer may be synthesized based on newly obtained knowledge. At this time, a monomer corresponding to the repeating unit may be prepared as a raw material.
(PAI/PAO付加物(B))
本実施形態の粉末状セメント分散剤は、上述したポリカルボン酸系共重合体(A)に加えて、PAI/PAO付加物(B)を含む。
(PAI / PAO adduct (B))
The powdery cement dispersant of this embodiment contains a PAI / PAO adduct (B) in addition to the polycarboxylic acid copolymer (A) described above.
本実施形態において粉末状セメント分散剤に含まれる「PAI/PAO付加物(B)」は、ポリアルキレンイミンにアルキレンオキサイドが付加してなる化合物であって、重合性不飽和二重結合を必ずしも有する必要がないこと以外は、上記の「PAI/PAO付加物単量体」と同様の形態を有する。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 In the present embodiment, the “PAI / PAO adduct (B)” contained in the powdered cement dispersant is a compound obtained by adding an alkylene oxide to a polyalkyleneimine and does not necessarily have a polymerizable unsaturated double bond. Except that it is not necessary, it has the same form as the above-mentioned “PAI / PAO adduct monomer”. Therefore, detailed description is omitted here.
ここで、本実施形態の粉末状セメント分散剤におけるポリカルボン酸系共重合体(A)およびPAI/PAO付加物(B)の含有量の比は、これらの合計含有量100質量%に対して(A)/(B)=50〜98/2〜50質量%であることが好ましく、(A)/(B)=50〜95/5〜50質量%であることがより好ましく、(A)/(B)=60〜90/10〜40質量%であることがさらに好ましく、(A)/(B)=70〜85/15〜30質量%であることが特に好ましい。本実施形態の粉末状セメント分散剤における各成分の含有量がかような範囲内の値であると、分散性能に優れるという点で好ましい。なお、これらの各成分の含有量の値としては、NMRや酸価測定といった手法により測定された値を採用するものとする。 Here, the ratio of the content of the polycarboxylic acid copolymer (A) and the PAI / PAO adduct (B) in the powdery cement dispersant of the present embodiment is based on the total content of 100% by mass. (A) / (B) = 50 to 98/2 to 50% by mass is preferable, (A) / (B) = 50 to 95/5 to 50% by mass is more preferable, and (A) / (B) = 60 to 90/10 to 40% by mass is more preferable, and (A) / (B) = 70 to 85/15 to 30% by mass is particularly preferable. It is preferable that the content of each component in the powdered cement dispersant of the present embodiment is a value within such a range from the viewpoint of excellent dispersion performance. In addition, as a value of content of each of these components, a value measured by a technique such as NMR or acid value measurement is adopted.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の平均粒径の好ましい形態については、上記の第1実施形態における好ましい形態と同様である。従って、ここでは詳細な説明を省略する。 About the preferable form of the average particle diameter of the powdery cement dispersant of this embodiment, it is the same as that of the preferable form in said 1st Embodiment. Therefore, detailed description is omitted here.
本実施形態の粉末状セメント分散剤の製造方法としては、例えば、化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)および/または化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)と、PAI/PAO付加物(B)と、をそれぞれ調製して混合し、得られた混合物を乾燥により粉体化するという方法が例示される。 As a manufacturing method of the powdery cement dispersant of this embodiment, for example, a polycarboxylic acid copolymer (Aa) having a repeating unit represented by Chemical Formula 5 and / or a repeating unit represented by Chemical Formula 6 is used. A method of preparing and mixing each of a polycarboxylic acid copolymer (Ab) having Pb and a PAI / PAO adduct (B), and pulverizing the resulting mixture by drying is exemplified. The
この際、ポリカルボン酸系共重合体(A)とPAI/PAO付加物(B)とを混合するための混合手段や、得られた混合物を乾燥させるための乾燥手段については特に制限はなく、ポリマーの性質に応じて、ポリマー組成物の混合や乾燥に関する従来公知の知見が適宜参照されうる。乾燥手段については、上記の第1実施形態において説明した形態が同様に好ましく用いられうる。 At this time, the mixing means for mixing the polycarboxylic acid copolymer (A) and the PAI / PAO adduct (B) and the drying means for drying the obtained mixture are not particularly limited. Depending on the properties of the polymer, conventionally known knowledge regarding mixing and drying of the polymer composition can be referred to as appropriate. As for the drying means, the form described in the first embodiment can be preferably used as well.
以上、第3実施形態を例に挙げて本形態に係る粉末状セメント分散剤を具体的に説明したが、本形態の粉末状セメント分散剤の技術的範囲は当該実施形態のみに限定されるべきではない。例えば、上述した第3実施形態において、化学式5で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−a)や化学式6で表される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A−b)に代えて、これら以外の繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体(A)が用いられる形態もまた、本形態の粉末状セメント分散剤の技術的範囲に包含されうる。なお、上記の実施形態において詳述した形態以外のポリカルボン酸系共重合体(A)の具体的な形態については、特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されて、本形態に好適に用いられうる。 The powdery cement dispersant according to the present embodiment has been specifically described by taking the third embodiment as an example. However, the technical scope of the powdered cement dispersant of the present embodiment should be limited only to the present embodiment. is not. For example, in the third embodiment described above, a polycarboxylic acid copolymer (Aa) having a repeating unit represented by Chemical Formula 5 or a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 6 A form in which a polycarboxylic acid copolymer (A) having a repeating unit other than these is used in place of (Ab) can also be included in the technical scope of the powdery cement dispersant of this embodiment. The specific form of the polycarboxylic acid-based copolymer (A) other than the form described in detail in the above embodiment is not particularly limited, and is suitable for the present form with reference to conventionally known knowledge as appropriate. Can be used.
上述した本発明の粉末状セメント分散剤は、公知のセメント分散剤と同様に、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の分散性を向上させる目的で、これらの組成物に添加されることにより用いられる。超高強度コンクリートにも用いられうる。セメント組成物中には、セメント、水、細骨材、粗骨材等など、通常用いられる材料が配合されうる。フライアッシュ、高炉スラグ、シリカヒューム、石灰石等の微粉体が、セメント組成物中に添加されてもよい。なお、超高強度コンクリートとは、セメント組成物の分野で一般的にそのように称されているもの、すなわち従来のコンクリートに比べて水/セメント比を小さくしてもその硬化物が従来と同等またはより高い強度となるようなコンクリートを意味する。例えば、水/セメント比が、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは18質量%以下、特に好ましくは14質量%以下、最も好ましくは12質量%以下程度であっても、通常の使用に支障をきたすことのない作業性を有するコンクリートとなり、その硬化物の圧縮強度が、好ましくは60N/mm2以上、より好ましくは80N/mm2以上、さらに好ましくは100N/mm2以上、さらに好ましくは120N/mm2以上、特に好ましくは160N/mm2以上、最も好ましくは200N/mm2以上の圧縮強度を示すものである。 The above-mentioned powdery cement dispersant of the present invention is added to these compositions for the purpose of improving the dispersibility of the cement composition such as cement paste, mortar, concrete, etc. as well as known cement dispersants. Used by It can also be used for ultra high strength concrete. In the cement composition, commonly used materials such as cement, water, fine aggregate, coarse aggregate and the like can be blended. Fine powders such as fly ash, blast furnace slag, silica fume, and limestone may be added to the cement composition. Ultra-high-strength concrete is generally called as such in the field of cement composition, that is, the cured product is equivalent to the conventional one even if the water / cement ratio is smaller than that of conventional concrete. Or it means concrete that has higher strength. For example, the water / cement ratio is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 18% by mass or less, particularly preferably 14% by mass or less, and most preferably about 12% by mass or less. However, it becomes the concrete which has workability | operativity which does not interfere with normal use, The compressive strength of the hardened | cured material becomes like this. Preferably it is 60 N / mm < 2 > or more, More preferably, it is 80 N / mm < 2 > or more, More preferably, it is 100 N / mm 2 or more, more preferably 120 N / mm 2 or more, particularly preferably 160 N / mm 2 or more, and most preferably shows a 200 N / mm 2 or more compression strength.
上記セメントとしては、普通、早強、超早強、速硬、中庸熱、白色等のポルトランドセメント、アルミナセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメント等の混合ポルトランドセメントが好適である。上記セメントのコンクリート1m3当たりの配合量及び単位水量は、例えば、高耐久性・高強度のコンクリートを製造するためには、単位水量100〜185kg/m3、水/セメント比=10〜70%とすることが好ましい。より好ましくは、単位水量120〜175kg/m3、水/セメント比=20〜65%である。 As the above cement, portland cement such as normal, early strength, ultra-early strength, fast curing, moderate heat, white, etc., mixed portland cement such as alumina cement, fly ash cement, blast furnace cement, silica cement and the like are suitable. The amount of cement per 1 m 3 of concrete and the amount of unit water are, for example, 100 to 185 kg / m 3 per unit of water and 10 to 70% water / cement ratio in order to produce highly durable and high strength concrete. It is preferable that More preferably, the unit water amount is 120 to 175 kg / m 3 and the water / cement ratio is 20 to 65%.
本発明の粉末状セメント分散剤が用いられる際のセメント組成物への添加量は、本発明粉末状セメント分散剤の添加量が、セメント組成物100質量%に対して、0.01〜1.0質量%となるように調節することが好ましい。粉末状セメント分散剤の添加量が0.01質量%未満であると、性能的に不充分となる虞があり、1.0質量%を超えると、添加量の増加に見合った分散性の向上が見られず、経済性が低下する虞がある。なお、粉末状セメント分散剤の添加量は、セメント組成物100質量%に対して、より好ましくは0.05〜0.5質量%であり、さらに好ましくは0.1〜0.3質量%である。なお、上記質量%は、固形分換算の値である。 The amount of addition to the cement composition when the powdered cement dispersant of the present invention is used is 0.01 to 1% with respect to 100% by mass of the cement composition of the present invention. It is preferable to adjust so that it may become 0 mass%. If the addition amount of the powdered cement dispersant is less than 0.01% by mass, the performance may be insufficient, and if it exceeds 1.0% by mass, the dispersibility will be improved in proportion to the increase in the addition amount. May not be seen, and there is a risk that the economic efficiency will decrease. The addition amount of the powdered cement dispersant is more preferably 0.05 to 0.5% by mass, further preferably 0.1 to 0.3% by mass with respect to 100% by mass of the cement composition. is there. In addition, the said mass% is a value of solid content conversion.
本発明の粉末状セメント分散剤は、セメント組成物に添加されるが、本発明の第1〜第6実施形態の粉末状セメント分散剤が2種以上併用されて、セメント組成物に添加されてもよい。セメント組成物中には、他の添加剤が配合されてもよい。例えば、他のセメント分散剤、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張材、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、消泡剤等が、本発明の粉末状セメント分散剤に加えてセメント組成物中に添加されうる。 The powdered cement dispersant of the present invention is added to the cement composition, but two or more powdered cement dispersants of the first to sixth embodiments of the present invention are used in combination and added to the cement composition. Also good. Other additives may be blended in the cement composition. For example, other cement dispersing agents, air entraining agents, cement wetting agents, expansion agents, waterproofing agents, retarders, quick setting agents, water-soluble polymer substances, thickeners, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers In addition to the powdery cement dispersant of the present invention, a hardening accelerator, an antifoaming agent and the like can be added to the cement composition.
本発明の粉末状セメント分散剤と他の添加剤との組み合わせについての好適な実施形態としては、次の(1)〜(7)が挙げられる。 Preferred embodiments of the combination of the powdery cement dispersant of the present invention and other additives include the following (1) to (7).
(1)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、および<2>オキシアルキレン系消泡剤の2成分を必須とする組み合わせ。オキシアルキレン系消泡剤としては、ポリオキシアルキレン類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアセチレンエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルアミン類等が使用可能である。この中では、ポリオキシアルキレンアルキルアミン類が特に好適である。<2>オキシアルキレン系消泡剤の配合質量比は、<1>粉末状セメント分散剤100質量%に対して0.01〜20質量%の範囲が好ましい。 (1) <1> A combination comprising essentially two components of the powdered cement dispersant of the present invention and <2> an oxyalkylene antifoaming agent. As the oxyalkylene-based antifoaming agent, polyoxyalkylenes, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene acetylene ethers, polyoxyalkylene alkylamines and the like can be used. Of these, polyoxyalkylene alkylamines are particularly preferred. The blending mass ratio of the <2> oxyalkylene antifoaming agent is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the <1> powdered cement dispersant.
(2)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、<2>オキシアルキレン系消泡剤、および<3>AE剤の3成分を必須とする組み合わせ。オキシアルキレン系消泡剤としては、ポリオキシアルキレン類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアセチレンエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルアミン類等が使用可能である。この中では、ポリオキシアルキレンアルキルアミン類が特に好適である。AE剤としては、樹脂酸石鹸、アルキル硫酸エステル類、アルキルリン酸エステル類が特に好適である。<2>オキシアルキレン系消泡剤の配合質量比は、<1>粉末状セメント分散剤100質量%に対して0.01〜20質量%の範囲が好ましい。<3>AE剤の配合質量比は、セメント組成物100質量%に対して0.001〜2質量%の範囲が好ましい。 (2) A combination comprising essentially the three components of <1> the powdery cement dispersant of the present invention, <2> an oxyalkylene antifoaming agent, and <3> an AE agent. As the oxyalkylene-based antifoaming agent, polyoxyalkylenes, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene acetylene ethers, polyoxyalkylene alkylamines and the like can be used. Of these, polyoxyalkylene alkylamines are particularly preferred. As the AE agent, resin acid soaps, alkyl sulfates, and alkyl phosphates are particularly suitable. The blending mass ratio of the <2> oxyalkylene antifoaming agent is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the <1> powdered cement dispersant. The blending mass ratio of the <3> AE agent is preferably in the range of 0.001 to 2 mass% with respect to 100 mass% of the cement composition.
(3)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、<2>炭素原子数2〜18のアルキレンオキサイドを2〜300モルの平均付加モル数で付加したポリオキシアルキレン鎖を有する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と、(メタ)アクリル酸系単量体と、これらの単量体と共重合可能な単量体と、からなる共重合体(特公昭59−18338号公報、特開平7−223852号公報、特開平9−241056号公報等に記載)、並びに<3>オキシアルキレン系消泡剤の3成分を必須とする組み合わせ。<1>粉末状セメント分散剤と<2>共重合体との配合質量比は、5/95〜95/5(粉末状セメント分散剤/共重合体)の範囲が好ましく、10/90〜90/10の範囲がより好ましい。<3>オキシアルキレン系消泡剤の配合質量比は、<1>粉末状セメント分散剤と<2>共重合体との合計100質量%に対して0.01〜20質量%の範囲が好ましい。 (3) <1> Powdery cement dispersant of the present invention, <2> Polyalkylene glycol mono having a polyoxyalkylene chain in which an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms is added at an average addition mole number of 2 to 300 moles A copolymer comprising a (meth) acrylic acid ester monomer, a (meth) acrylic acid monomer, and a monomer copolymerizable with these monomers (Japanese Patent Publication No. 59-18338) JP, 7-223852, JP 9-2441056, etc.) and <3> an oxyalkylene-based antifoaming agent as essential components. The blending mass ratio of <1> powdered cement dispersant and <2> copolymer is preferably in the range of 5/95 to 95/5 (powdered cement dispersant / copolymer). A range of / 10 is more preferable. The blending mass ratio of the <3> oxyalkylene-based antifoaming agent is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass with respect to a total of 100% by mass of the <1> powdered cement dispersant and <2> copolymer. .
(4)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、および<2>遅延剤の2成分を必須とする組み合わせ。遅延剤としては、グルコン酸(塩)、クエン酸(塩)等のオキシカルボン酸類、グルコース等の糖類、ソルビトール等の糖アルコール類、アミノトリ(メチレンホスホン酸)等のホスホン酸類等が使用可能である。<1>粉末状セメント分散剤と<2>遅延剤との配合質量比は、50/50〜99.9/0.1(粉末状セメント分散剤/遅延剤)の範囲が好ましく、70/30〜99/1の範囲がより好ましい。 (4) A combination comprising two components, <1> the powdery cement dispersant of the present invention and <2> retarder. As the retarder, oxycarboxylic acids such as gluconic acid (salt) and citric acid (salt), sugars such as glucose, sugar alcohols such as sorbitol, phosphonic acids such as aminotri (methylenephosphonic acid), and the like can be used. . The blending mass ratio of <1> powdered cement dispersant and <2> retarder is preferably in the range of 50/50 to 99.9 / 0.1 (powder cement dispersant / retarder), 70/30 A range of ˜99 / 1 is more preferred.
(5)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、および<2>促進剤の2成分を必須とする組み合わせ。促進剤としては、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の可溶性カルシウム塩類、塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物類、チオ硫酸塩、ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩類等が使用可能である。<1>粉末状セメント分散剤と<2>促進剤との配合質量比は、10/90〜99.9/0.1(粉末状セメント分散剤/促進剤)の範囲が好ましく、20/80〜99/1の範囲がより好ましい。 (5) A combination comprising two components of <1> the powdery cement dispersant of the present invention and <2> accelerator. As the accelerator, soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite and calcium nitrate, chlorides such as iron chloride and magnesium chloride, formates such as thiosulfate, formic acid and calcium formate, and the like can be used. The blending mass ratio of <1> powdered cement dispersant to <2> accelerator is preferably in the range of 10/90 to 99.9 / 0.1 (powder cement dispersant / accelerator), 20/80 A range of ˜99 / 1 is more preferred.
(6)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、および<2>材料分離低減剤の2成分を必須とする組み合わせ。材料分離低減剤としては、非イオン性セルロースエーテル類等の各種増粘剤、部分構造として炭素原子数4〜30の炭化水素鎖からなる疎水性置換基と炭素原子数2〜18のアルキレンオキサイドを2〜300モルの平均付加モル数で付加したポリオキシアルキレン鎖とを有する化合物等が使用可能である。<1>粉末状セメント分散剤と<2>材料分離低減剤との配合質量比は、10/90〜99.99/0.01(粉末状セメント分散剤/材料分離低減剤)の範囲が好ましく、50/50〜99.9/0.1の範囲がより好ましい。この組み合わせのセメント組成物は、高流動コンクリート、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材として好適である。 (6) A combination comprising two components, <1> the powdery cement dispersant of the present invention and <2> a material separation reducing agent. Examples of the material separation reducing agent include various thickeners such as nonionic cellulose ethers, a hydrophobic substituent composed of a hydrocarbon chain having 4 to 30 carbon atoms as a partial structure, and an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms. A compound having a polyoxyalkylene chain added at an average addition mole number of 2 to 300 moles can be used. The blending mass ratio of <1> powdered cement dispersant and <2> material separation reducing agent is preferably in the range of 10/90 to 99.99 / 0.01 (powdered cement dispersing agent / material separation reducing agent). The range of 50/50 to 99.9 / 0.1 is more preferable. The cement composition of this combination is suitable as high fluidity concrete, self-filling concrete and self-leveling material.
(7)<1>本発明の粉末状セメント分散剤、および<2>分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系分散剤の2成分を必須とする組み合わせ。スルホン酸系分散剤としては、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩、アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等のアミノスルホン酸系の分散剤などが使用可能である。<1>粉末状セメント分散剤と<2>スルホン酸系分散剤との質量配合比は、5/95〜95/5(粉末状セメント分散剤/スルホン酸系分散剤)の範囲が好ましく、10/90〜90/10の範囲がより好ましい。 (7) A combination comprising two components of <1> the powdery cement dispersant of the present invention and <2> a sulfonic acid-based dispersant having a sulfonic acid group in the molecule. Examples of the sulfonic acid dispersant include lignin sulfonate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, melamine sulfonic acid formalin condensate, polystyrene sulfonate, aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate and the like. An agent or the like can be used. The mass blending ratio of <1> powdered cement dispersant and <2> sulfonic acid-based dispersant is preferably in the range of 5/95 to 95/5 (powdered cement dispersant / sulfonic acid-based dispersant). The range of / 90 to 90/10 is more preferable.
コンクリート組成物を調製する方法は特に限定はされず、従来のセメント組成物と同様の方法が用いられうる。例えば、本発明の粉末状セメント分散剤とセメントとを混合し、必要に応じて他の配合材料を混合し、そこに水を添加して混合する方法;本発明の粉末状セメント分散剤を、予め水に溶かしてセメント分散剤を含む溶液を調製しておき、セメントおよび他の配合材料を含む組成物に添加して混合する方法などが挙げられる。 The method for preparing the concrete composition is not particularly limited, and a method similar to the conventional cement composition can be used. For example, a method of mixing the powdered cement dispersant of the present invention and cement, mixing other compounding materials as necessary, and adding water to the mixture; mixing the powdered cement dispersant of the present invention, Examples include a method of preparing a solution containing a cement dispersant by dissolving in water in advance, and adding and mixing the resulting mixture with cement and other compounding materials.
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲が下記の実施例のみに制限されることはない。なお、下記の実施例において、ポリカルボン酸系ポリマーの重量平均分子量の測定は、GPCにより、下記の測定条件で行った。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, the technical scope of this invention is not restrict | limited only to the following Example. In the following Examples, the weight average molecular weight of the polycarboxylic acid polymer was measured by GPC under the following measurement conditions.
(製造例1:ポリカルボン酸系共重合体(1)の合成)
温度計、撹拌機、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器を準備した。ここに、水100.01gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換して窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。内温が80℃で安定したところで、化学式3で表される繰り返し単位を形成するメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの平均付加モル数=25;以下、「MPG25E」とも称する)112.59g、化学式4で表される繰り返し単位を形成するメタクリル酸(以下、「MAA」とも称する)22.41g、水33.40g、3−メルカプトプロピオン酸1.24gを混合したモノマー水溶液169.99gを4時間で、並びに過硫酸アンモニウム1.55gを溶かした水溶液30gを5時間で反応器に滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させた。
(Production Example 1: Synthesis of polycarboxylic acid copolymer (1))
A glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen inlet tube, and a reflux condenser was prepared. Here, 100.01 g of water was charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. When the internal temperature is stabilized at 80 ° C., 112.59 g of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (average added mole number of ethylene oxide = 25; hereinafter also referred to as “MPG25E”) forming a repeating unit represented by Chemical Formula 3 169.9 g of an aqueous monomer solution in which 22.41 g of methacrylic acid (hereinafter also referred to as “MAA”), 33.40 g of water, and 1.24 g of 3-mercaptopropionic acid are formed in 4 hours. In addition, 30 g of an aqueous solution in which 1.55 g of ammonium persulfate was dissolved was dropped into the reactor in 5 hours. Thereafter, the temperature was continuously maintained at 80 ° C. for 1 hour to complete the polymerization reaction.
反応終了後、水酸化ナトリウムを用いて中和処理を施し(カルボン酸に対する中和度=70%)、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(1))を40質量%に調整した水溶液(A)を得た。得られた水溶液(A)に含まれるポリカルボン酸系共重合体(1)の重量平均分子量は、23000であった。なお、ポリカルボン酸系共重合体(1)は、化学式3で表される繰り返し単位および化学式4で表される繰り返し単位を有するポリマーである。 After completion of the reaction, a neutralization treatment was performed using sodium hydroxide (degree of neutralization with respect to carboxylic acid = 70%), and an aqueous solution in which the solid content (polycarboxylic acid copolymer (1)) was adjusted to 40% by mass ( A) was obtained. The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer (1) contained in the obtained aqueous solution (A) was 23000. The polycarboxylic acid copolymer (1) is a polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 3 and a repeating unit represented by Chemical Formula 4.
(製造例2:ポリカルボン酸系共重合体(2)の合成)
水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カルシウムを用いて中和処理を施したこと以外は、上記製造例1と同様の手法により、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(2))を40質量%に調整した水溶液(B)を得た。ポリカルボン酸系共重合体(2)もまた、化学式3および化学式4で表される繰り返し単位を有するポリマーである。
(Production Example 2: Synthesis of polycarboxylic acid copolymer (2))
40 mass of solid content (polycarboxylic acid copolymer (2)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that it was neutralized with calcium hydroxide instead of sodium hydroxide. % Aqueous solution (B) was obtained. The polycarboxylic acid copolymer (2) is also a polymer having repeating units represented by Chemical Formula 3 and Chemical Formula 4.
(製造例3:ポリカルボン酸系共重合体(3)の合成)
温度計、撹拌機、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器を準備した。ここに、水113.57g、および化学式1で表される繰り返し単位を形成する3−メチル−3−ブテン−1−オール/エチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイドの平均付加モル数=50;以下、「IPN50」とも称する)112.59gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換して窒素雰囲気下で60℃まで加熱した。内温が60℃で安定したところで、過酸化水素0.5gを投入した。その後、化学式2で表される繰り返し単位を形成するアクリル酸(以下、「AA」とも称する)15.01g、水3.74gを溶かしたモノマー水溶液18.75gを3時間で、ならびに、3−メルカプトプロピオン酸0.44g、L−アスコルビン酸0.23gを溶かした水溶液24.37gを3.5時間で反応器に滴下した。その後、1時間引き続いて60℃に温度を維持し、重合反応を完結させた。
(Production Example 3: Synthesis of polycarboxylic acid copolymer (3))
A glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, a nitrogen inlet tube, and a reflux condenser was prepared. Here, 113.57 g of water, and 3-methyl-3-buten-1-ol / ethylene oxide adduct forming the repeating unit represented by Chemical Formula 1 (average number of moles of added ethylene oxide = 50; hereinafter, “ 112.59 g) (also referred to as “IPN50”) was charged, and the reaction vessel was purged with nitrogen under stirring and heated to 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. When the internal temperature was stabilized at 60 ° C., 0.5 g of hydrogen peroxide was added. Then, 15.75 g of acrylic acid (hereinafter also referred to as “AA”) forming a repeating unit represented by the chemical formula 2 and 18.75 g of an aqueous monomer solution in which 3.74 g of water are dissolved are added in 3 hours, and 3-mercapto 24.37 g of an aqueous solution in which 0.44 g of propionic acid and 0.23 g of L-ascorbic acid were dissolved was dropped into the reactor in 3.5 hours. Thereafter, the temperature was continuously maintained at 60 ° C. for 1 hour to complete the polymerization reaction.
反応終了後、水酸化ナトリウムを用いて中和処理を施し、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(3))を40質量%に調整した水溶液(C)を得た。得られた水溶液(C)に含まれるポリカルボン酸系共重合体(3)の重量平均分子量は、34000であった。なお、ポリカルボン酸系共重合体(3)は、化学式1で表される繰り返し単位および化学式2で表される繰り返し単位を有するポリマーである。 After completion of the reaction, neutralization treatment was performed using sodium hydroxide to obtain an aqueous solution (C) in which the solid content (polycarboxylic acid copolymer (3)) was adjusted to 40% by mass. The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer (3) contained in the obtained aqueous solution (C) was 34000. The polycarboxylic acid copolymer (3) is a polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1 and a repeating unit represented by Chemical Formula 2.
(製造例4:ポリカルボン酸系共重合体(4)の合成)
水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カルシウムを用いて中和処理を施したこと以外は、上記製造例3と同様の手法により、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(4))を40質量%含む水溶液(D)を得た。ポリカルボン酸系共重合体(4)もまた、化学式1で表される繰り返し単位および化学式2で表される繰り返し単位を有するポリマーである。
(Production Example 4: Synthesis of polycarboxylic acid copolymer (4))
40 mass of solid content (polycarboxylic acid copolymer (4)) was obtained in the same manner as in Production Example 3 except that neutralization was performed using calcium hydroxide instead of sodium hydroxide. % Aqueous solution (D) was obtained. The polycarboxylic acid copolymer (4) is also a polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 1 and a repeating unit represented by Chemical Formula 2.
(製造例5:ポリエチレンイミン/エチレンオキサイド付加物(PEIEO)の合成)
攪拌機、圧力計、および温度計を備えた圧力容器に、市販のポリエチレンイミン(数平均分子量600;エチレンイミン付加モル数=14)40g、および水素化ナトリウム0.1gを仕込み、130℃まで昇温し、内温が130℃で安定したところで、エチレンオキサイド818.4g(付加モル数=20)を8時間かけて添加し、130℃にて2時間熟成した後に降温し、ポリエチレンイミン/エチレンオキサイド付加物(PEIEO)を得た。
(Production Example 5: Synthesis of polyethyleneimine / ethylene oxide adduct (PEIEO))
A pressure vessel equipped with a stirrer, a pressure gauge, and a thermometer was charged with 40 g of commercially available polyethyleneimine (number average molecular weight 600; number of moles of ethyleneimine added = 14) and 0.1 g of sodium hydride, and the temperature was raised to 130 ° C. When the internal temperature was stabilized at 130 ° C., 818.4 g (added mole number = 20) of ethylene oxide was added over 8 hours, and after aging at 130 ° C. for 2 hours, the temperature was lowered to add polyethyleneimine / ethylene oxide. A product (PEIEO) was obtained.
(製造例6:ポリエチレンイミン/エチレンオキシド付加物マクロマー(PEIEOM
)の合成)
温度計、撹拌機、滴下装置、窒素導入管、および還流冷却装置を備えたガラス製反応器を準備した。ここに、上記の製造例5で得たPEIEO 500gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で90℃まで昇温した。反応系を90℃に保ち、グリシジルメタクリレート44.3gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、90℃で1時間攪拌を続け、ポリエチレンイミン/エチレンオキサイド付加物マクロマー(PEIEOM)を得た。
(Production Example 6: Polyethyleneimine / ethylene oxide adduct macromer (PEIEOM
)
A glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introduction tube, and a reflux cooling device was prepared. Here, 500 g of PEIEO obtained in Production Example 5 was charged, the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and the temperature was raised to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. The reaction system was kept at 90 ° C., and 44.3 g of glycidyl methacrylate was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at 90 ° C. for 1 hour to obtain a polyethyleneimine / ethylene oxide adduct macromer (PEIEOM).
(製造例7:ポリエチレンイミン/アルキレンオキサイド付加物(PEIAO)の合成)
攪拌機、圧力計、および温度計を備えた圧力容器に、市販のポリエチレンイミン(数平均分子量600;エチレンイミン付加モル数=14)40g、および水素化ナトリウム0.1gを仕込み、130℃まで昇温し、内温が130℃で安定したところで、プロピレンオキサイド324.8g(付加モル数=6)を3時間かけて添加し、130℃にて5時間熟成した後、エチレンオキサイド3285.3g(付加モル数=80)を12時間かけて添加し、130℃にて2時間熟成した後に降温し、ポリエチレンイミン/アルキレンオキサイド付加物(PEIAO)を得た。
(Production Example 7: Synthesis of polyethyleneimine / alkylene oxide adduct (PEIAO))
A pressure vessel equipped with a stirrer, a pressure gauge, and a thermometer was charged with 40 g of commercially available polyethyleneimine (number average molecular weight 600; number of moles of ethyleneimine added = 14) and 0.1 g of sodium hydride, and the temperature was raised to 130 ° C. When the internal temperature was stabilized at 130 ° C., propylene oxide (324.8 g (addition mole number = 6)) was added over 3 hours, and after aging at 130 ° C. for 5 hours, ethylene oxide (3285.3 g) (addition mole) was added. Number = 80) was added over 12 hours, and after aging at 130 ° C. for 2 hours, the temperature was lowered to obtain a polyethyleneimine / alkylene oxide adduct (PEIAO).
(実施例1:第2実施形態におけるポリカルボン酸系共重合体の合成、および当該共重合体を含む第2実施形態のセメント分散剤の前駆体水溶液の調製)
温度計、撹拌機、滴下装置、窒素導入管、および還流冷却装置を備えたガラス製反応器を準備した。ここに、水984.3gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換して窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。内温が80℃で安定したところで、化学式3で表される繰り返し単位を形成するPGM25E 625.55g、化学式4で表される繰り返し単位を形成するメタクリル酸166.0g、上記の製造例6で製造したPEIEOM 208.5g、水250.0g、3−メルカプトプロピオン酸1.24gを混合したモノマー水溶液1251.2g、並びに、10.4質量%過硫酸アンモニウム水溶液200.0gを、2時間かけて反応器に滴下した。滴下終了後、10.4質量%過硫酸アンモニウム水溶液50.0gをさらに0.5時間かけて反応器に滴下した。その後、2時間引続いて80℃に温度を維持し、重合反応を完結させた。
(Example 1: Synthesis of polycarboxylic acid copolymer in the second embodiment, and preparation of a precursor aqueous solution of the cement dispersant of the second embodiment containing the copolymer)
A glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introduction tube, and a reflux cooling device was prepared. Here, 984.3 g of water was charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. When the internal temperature is stabilized at 80 ° C., 625.55 g of PGM25E forming a repeating unit represented by Chemical Formula 3, 166.0 g of methacrylic acid forming a repeating unit represented by Chemical Formula 4, manufactured in Production Example 6 above PEIOM 208.5 g, water 250.0 g, monomer aqueous solution 1251.2 g mixed with 3-mercaptopropionic acid 1.24 g, and 10.4 mass% ammonium persulfate aqueous solution 200.0 g were added to the reactor over 2 hours. It was dripped. After completion of the dropwise addition, 50.0 g of a 10.4 mass% ammonium persulfate aqueous solution was further dropped into the reactor over 0.5 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 80 ° C. for 2 hours to complete the polymerization reaction.
反応終了後、水酸化ナトリウムを用いて中和処理を施し、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(5))を40質量%含む水溶液(1)を得た。得られた水溶液(1)に含まれるポリカルボン酸系共重合体(5)の重量平均分子量は、14700であった。なお、ポリカルボン酸系共重合体(5)は、化学式3で表される繰り返し単位および化学式4で表される繰り返し単位を有するポリマーである。 After completion of the reaction, neutralization was performed using sodium hydroxide to obtain an aqueous solution (1) containing 40% by mass of a solid content (polycarboxylic acid copolymer (5)). The weight average molecular weight of the polycarboxylic acid copolymer (5) contained in the obtained aqueous solution (1) was 14,700. The polycarboxylic acid copolymer (5) is a polymer having a repeating unit represented by Chemical Formula 3 and a repeating unit represented by Chemical Formula 4.
上記で得られた水溶液(1)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (1) obtained above, pulverization mentioned below was tried and it was evaluated whether pulverization was possible.
(実施例2:第3実施形態のセメント分散剤の前駆体水溶液の調製)
上記の製造例1で得られた水溶液(A)50gに、上記の製造例5で得られたPEIEOを40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(1)+PEIEO)を40質量%含む水溶液(2)を得た。
(Example 2: Preparation of precursor aqueous solution of cement dispersant of third embodiment)
By adding 10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of PEIEO obtained in the above Production Example 5 to 50 g of the aqueous solution (A) obtained in the above Production Example 1, and mixing until the system is uniform, An aqueous solution (2) containing 40% by mass (polycarboxylic acid copolymer (1) + PEIEO) was obtained.
上記で得られた水溶液(2)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (2) obtained above, pulverization mentioned later was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(実施例3:第3実施形態のセメント分散剤の前駆体水溶液の調製)
上記の製造例2で得られた水溶液(B)50gに、上記の製造例5で得られたPEIEOを40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(2)+PEIEO)を40質量%含む水溶液(3)を得た。
(Example 3: Preparation of precursor aqueous solution of cement dispersant of third embodiment)
By adding 10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of PEIEO obtained in the above Production Example 5 to 50 g of the aqueous solution (B) obtained in the above Production Example 2, and mixing until the system is uniform, An aqueous solution (3) containing 40% by mass (polycarboxylic acid copolymer (2) + PEIEO) was obtained.
上記で得られた水溶液(3)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (3) obtained above, pulverization mentioned below was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(実施例4:第3実施形態のセメント分散剤の前駆体水溶液の調製)
上記の製造例1で得られた水溶液(A)50gに、上記の製造例7で得られたPEIAOを40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(1)+PEIAO)を40質量%含む水溶液(4)を得た。
(Example 4: Preparation of precursor aqueous solution of cement dispersant of third embodiment)
By adding 10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of PEIAO obtained in Production Example 7 above to 50 g of the aqueous solution (A) obtained in Production Example 1 above, the mixture is mixed until the system is uniform. An aqueous solution (4) containing 40% by mass (polycarboxylic acid copolymer (1) + PEIAO) was obtained.
上記で得られた水溶液(4)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (4) obtained above, pulverization mentioned below was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(実施例5:第3実施形態のセメント分散剤の前駆体水溶液の調製)
上記の製造例3で得られた水溶液(C)50gに、上記の製造例5で得られたPEIEOを40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(3)+PEIEO)を40質量%含む水溶液(5)を得た。
(Example 5: Preparation of precursor aqueous solution of cement dispersant of third embodiment)
By adding 10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of PEIEO obtained in the above Production Example 5 to 50 g of the aqueous solution (C) obtained in the above Production Example 3, and mixing until the system is uniform, An aqueous solution (5) containing 40% by mass (polycarboxylic acid copolymer (3) + PEIEO) was obtained.
上記で得られた水溶液(5)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (5) obtained above, pulverization mentioned below was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(比較例1)
上記の製造例1で得られた水溶液(A)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。
(Comparative Example 1)
The aqueous solution (A) obtained in Production Example 1 was tried to be pulverized as described later, and was evaluated whether it could be pulverized.
(比較例2)
上記の製造例2で得られた水溶液(B)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。
(Comparative Example 2)
The aqueous solution (B) obtained in Production Example 2 was tried to be pulverized as described later, and was evaluated whether it could be pulverized.
(比較例3:ポリエチレンオキサイド混合ポリカルボン酸系共重合体の合成)
上記の製造例1で得られた水溶液(A)50gに、ポリエチレンオキサイド(分子量=4000;以下、「PEG」とも称する)を40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(1)+PEG)を40質量%含む水溶液(E)を得た。
(Comparative Example 3: Synthesis of polyethylene oxide mixed polycarboxylic acid copolymer)
10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of polyethylene oxide (molecular weight = 4000; hereinafter also referred to as “PEG”) is added to 50 g of the aqueous solution (A) obtained in Production Example 1 and mixed until the system is uniform. As a result, an aqueous solution (E) containing 40% by mass of solid content (polycarboxylic acid copolymer (1) + PEG) was obtained.
上記で得られた水溶液(E)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (E) obtained above, pulverization mentioned below was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(比較例4:ポリエチレンオキサイド混合ポリカルボン酸系共重合体の合成)
上記の製造例2で得られた水溶液(B)50gに、PEGを40質量%含む水溶液10gを添加し、系内が均一になるまで混合することにより、固形分(ポリカルボン酸系共重合体(2)+PEG)を40質量%含む水溶液(F)を得た。
(Comparative Example 4: Synthesis of polyethylene oxide mixed polycarboxylic acid copolymer)
By adding 10 g of an aqueous solution containing 40% by mass of PEG to 50 g of the aqueous solution (B) obtained in Production Example 2 above, the solid content (polycarboxylic acid copolymer) is mixed until the system is uniform. An aqueous solution (F) containing 40% by mass of (2) + PEG) was obtained.
上記で得られた水溶液(F)について、後述する粉体化を試み、粉体化可能か否かを評価した。 About the aqueous solution (F) obtained above, pulverization mentioned later was tried and it was evaluated whether it could be pulverized.
(粉体化試験)
上記の各実施例および各比較例で得られた水溶液(1〜5、A、B、EおよびF)についての粉体化は、下記の手法により行った。
(Powdering test)
The pulverization of the aqueous solutions (1 to 5, A, B, E, and F) obtained in each of the above Examples and Comparative Examples was performed by the following method.
各水溶液を、直径13cmのガラス製シャーレに、乾燥した後の固形分が20gになるように供給した。これを、50℃、50Torr(約6.7×103Pa)の環境下に24時間放置して、水分を除去した。乾燥後、得られた固体をデシケータ中に1日間放置し、乳鉢を用いて結果物を粉砕した。粉砕した粉末を16メッシュのふるいにかけ、一定の粒度分布を持つ粉末状セメント分散剤を得た。 Each aqueous solution was supplied to a glass petri dish having a diameter of 13 cm so that the solid content after drying was 20 g. This was left in an environment of 50 ° C. and 50 Torr (about 6.7 × 10 3 Pa) for 24 hours to remove moisture. After drying, the obtained solid was left in a desiccator for 1 day, and the resulting product was pulverized using a mortar. The pulverized powder was passed through a 16-mesh sieve to obtain a powdered cement dispersant having a certain particle size distribution.
上記過程による粉末化が可能か否かを評価した。その評価結果を下記の表3に示す。評価は、乾燥後のポリマーが粉砕でき、流動性を有する粉末状セメント分散剤が得られたものを○、水あめ状や粘着性のあるフィルム状になり粉砕できなかったものを×とした。 It was evaluated whether powdering by the above process was possible. The evaluation results are shown in Table 3 below. In the evaluation, ○ was obtained when the polymer after drying was pulverized and a powdery cement dispersant having fluidity was obtained, and x was obtained when it was not pulverized because of a starchy or sticky film.
表3に示す結果から、セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体に分岐化合物(PAI/PAO付加物)由来の単量体を共重合させることにより、または、当該ポリカルボン酸系共重合体と当該分岐化合物とを混合することにより、当該共重合体を含む水溶液の乾燥による粉体化が容易に行われ、粉末状セメント分散剤が得られることが示される。さらに、セメント分散剤の主成分であるポリカルボン酸系共重合体に分岐化合物由来の単量体を共重合させて得られた共重合体に、分岐化合物をさらに含む水溶液を乾燥により粉体化することにより、極めて流動性に優れる粉末状セメント分散剤が得られることが示される。 From the results shown in Table 3, a copolymer derived from a branched compound (PAI / PAO adduct) is copolymerized with a polycarboxylic acid copolymer that is a main component of the cement dispersant, or the polycarboxylic acid It is shown that mixing the system copolymer and the branched compound facilitates pulverization of the aqueous solution containing the copolymer by drying and provides a powdered cement dispersant. Furthermore, an aqueous solution further containing a branched compound is dried into a powder by copolymerizing a copolymer derived from a monomer derived from a branched compound with a polycarboxylic acid copolymer, which is the main component of the cement dispersant. By doing this, it is shown that a powdery cement dispersant having excellent fluidity can be obtained.
(モルタル試験)
本発明の粉末状セメント分散剤の分散性を調べる目的で、実施例2で得られた水溶液(2)を粉体化して得られた粉末状セメント分散剤、並びに、比較例3で得られた水溶液(E)および比較例4で得られた水溶液(F)の粉体化工程で得られたポリマー塊をそれぞれモルタルに添加し、モルタル試験を実施した。なお、実施例2由来の粉末状セメント分散剤は粉末のまま添加した。これに対し、比較例3および比較例4由来のポリマー塊はモルタル中の水に溶解させるように添加した。
(Mortar test)
For the purpose of investigating the dispersibility of the powdery cement dispersant of the present invention, the powdered cement dispersant obtained by pulverizing the aqueous solution (2) obtained in Example 2 and obtained in Comparative Example 3 were used. The polymer lumps obtained in the pulverization step of the aqueous solution (E) and the aqueous solution (F) obtained in Comparative Example 4 were respectively added to the mortar, and a mortar test was performed. The powdery cement dispersant derived from Example 2 was added as a powder. On the other hand, the polymer mass derived from Comparative Example 3 and Comparative Example 4 was added so as to be dissolved in water in the mortar.
モルタル配合は下記の通りである。 The mortar formulation is as follows.
モルタルフローは、JIS R 5201の10.4.3項の練り混ぜ方法に準じたミキサー、および練り混ぜ方法を使用し、JIS R 5201のフロー試験に従って測定した。測定結果を下記の表5に示す。 The mortar flow was measured according to the flow test of JIS R 5201 using a mixer according to the method of kneading of 10.4.3 of JIS R 5201 and a kneading method. The measurement results are shown in Table 5 below.
表5に示す結果から、同量の添加量であれば、本発明の粉末状セメント分散剤の方が高いモルタルフローが得られることがわかり、本発明の粉末状セメント分散剤は、粉体化が容易であるばかりでなく、分散性にも優れることがわかる From the results shown in Table 5, it can be seen that a higher mortar flow can be obtained with the powdered cement dispersant of the present invention if the addition amount is the same. The powdered cement dispersant of the present invention is pulverized. Not only is easy, but also has excellent dispersibility
本発明の粉末状セメント分散剤は、セメント組成物の分散性を向上させる目的で用いられる。本発明の粉末状セメント分散剤は、粉体であるため取扱い易く、しかも、分散性能に優れる。 The powdery cement dispersant of the present invention is used for the purpose of improving the dispersibility of the cement composition. Since the powdery cement dispersant of the present invention is a powder, it is easy to handle and is excellent in dispersion performance.
Claims (10)
不飽和カルボン酸系単量体由来の繰り返し単位(II)と、
ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物単量体由来の繰り返し単位(III)と、
を有するポリカルボン酸系共重合体を主成分とする、粉末状セメント分散剤。 A repeating unit (I) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer;
A repeating unit (II) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer;
A repeating unit (III) derived from a branched compound monomer having a branched structure containing three or more polyalkyleneimine chains in the molecule;
A powdery cement dispersant comprising a polycarboxylic acid copolymer having a main component as a main component.
ポリアルキレンイミン鎖を分子内に3本以上含む分岐構造を有する分岐化合物(B)と、
を含む、粉末状セメント分散剤。 A polycarboxylic acid copolymer (A) having a repeating unit (IV) derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer and a repeating unit (V) derived from an unsaturated carboxylic acid monomer;
A branched compound (B) having a branched structure containing three or more polyalkyleneimine chains in the molecule;
A powdered cement dispersant.
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JP2016510081A (en) * | 2013-03-06 | 2016-04-04 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハーConstruction Research & Technology GmbH | Polycarboxylate ethers having branched side chains |
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2006
- 2006-03-31 JP JP2006096412A patent/JP2006306716A/en active Pending
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