(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアルキレングリコール鎖を有するコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体であって、
該ポリカルボン酸系共重合体は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万未満であり、かつ重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５を超えて２以下のものであり、
該ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレングリコール単位の平均繰り返し数が８以上であり、下記一般式（１）；
【化１】
0005422105.tif 000008
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２を表す。なお、−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２は、−ＣＯＯＭ１又は他の−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２と無水物を形成していてもよい。ｘは、０〜２の整数である。Ｍ１及びＭ２は、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属原子、二価金属原子、三価金属原子、第４級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ａ１）と、下記一般式（２）；
【化２】
0005422105.tif 000009
（式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７は、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ＡＯは、同一若しくは異なって、炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＡＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｙは、０である。ｚは、１である。ｎ１は、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、８〜３００の数である。）で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体（ｂ１）とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものであることを特徴とするコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体。
【請求項２】
コンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体（Ａ）と、これとは異なるポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）とを含むことを特徴とするコンクリート混和剤用共重合体組成物であって、
前記コンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体（Ａ）は、ポリアルキレングリコール鎖を有するコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万未満であり、かつ重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５を超えるものであり、
該ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレングリコール単位の平均繰り返し数が８以上であり、下記一般式（１）；
【化３】
0005422105.tif 000010
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２を表す。なお、−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２は、−ＣＯＯＭ１又は他の−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２と無水物を形成していてもよい。ｘは、０〜２の整数である。Ｍ１及びＭ２は、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属原子、二価金属原子、三価金属原子、第４級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ａ１）と、下記一般式（２）；
【化４】
0005422105.tif 000011
（式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７は、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ＡＯは、同一若しくは異なって、炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＡＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｙは、０である。ｚは、１である。ｎ１は、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、８〜３００の数である。）で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体（ｂ１）とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものであり、
前記ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）は、下記一般式（３）；
【化５】
0005422105.tif 000012
（式中、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４を表す。なお、−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４は、−ＣＯＯＭ３又は他の−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４と無水物を形成していてもよい。ｐは、０〜２の整数である。Ｍ３及びＭ４は、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属原子、二価金属原子、三価金属原子、第４級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ａ２）と、下記一般式（４）；
【化６】
0005422105.tif 000013
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３は、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１４は、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ＡＯは、同一若しくは異なって、炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＡＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｑは、０〜２の整数である。ｒは、０又は１である。ｎ２は、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜３００の数である。）で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体（ｂ２）とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものであり、
前記ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万以上であることを特徴とするコンクリート混和剤用共重合体組成物。
【請求項３】
前記ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）は、下記式；
Ａｎ値＝Ａ値×１００×ｎ
（式中、Ａ値とは、ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）の製造時において、仕込み単量体中のカルボン酸基を全てナトリウム塩にした場合における、全単量体成分の総質量１００質量％に対するカルボン酸ナトリウム塩基含有単量体の質量割合（質量％）を表す。ｎとは、ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）が有するポリアルキレングリコール鎖の平均アルキレングリコール単位繰り返し数を表す。なお、Ａｎ値は、小数点以下を四捨五入して、整数に丸めるものとする。）で表されるＡｎ値が２３０以上２０００以下となるものであることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート混和剤用共重合体組成物。
【請求項４】
請求項１に記載のコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体を含んでなることを特徴とするコンクリート混和剤。
【請求項５】
請求項２又は３に記載のコンクリート混和剤用共重合体組成物を含んでなることを特徴とするコンクリート混和剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体及び共重合体組成物に関する。より詳しくは、セメント組成物等の減水剤等として使用可能なコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体、及び、それを含有する共重合体組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート混和剤は、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等に広く用いられており、セメント組成物から土木・建築構造物等を構築するために欠かすことのできないものとなっている。このようなコンクリート混和剤は、減水剤等として用いられ、セメント組成物の流動性を高めてセメント組成物を減水させることにより、硬化物の強度や耐久性等を向上させる作用を有することになる。減水剤としては、従来、ナフタレン系等の減水剤が使用されていたが、これに比べて高い減水性能を発揮するポリカルボン酸系減水剤が提案され（例えば、特許文献１参照）、最近では高性能ＡＥ減水剤として多くの使用実績を有するに至っている。しかしながら、このような減水剤では、セメント組成物の流動性が製造直後は充分であるものの、時間が経つと流動性が充分とはならないため、長時間経過後にも高流動性を発揮できるようにするための工夫の余地があり、また、セメント組成物の粘性を低減させて作業性を高めるための改善の余地があった。
【０００３】
そこで、このようなセメント組成物の流動性や、流動性の経時的保持性、粘性といった点を改善すべく、分子量や分子量分布を特定範囲に調整したポリカルボン酸系共重合体を用いる手法（例えば、特許文献２、３参照。）や、特定構造を持つ複数のポリカルボン酸系共重合体を混合して用いる方法（例えば、特許文献４、５参照）が提案されており、こういった様々な方法により、課題とされた点の一つ一つについては改善できるようになっている。しかしながら、課題とされた点を同時に改善するには至っておらず、より一層の技術改良が求められているのが現状である。
【特許文献１】特開昭５８−７４５５２号公報
【特許文献２】特開平９−８６９９０号公報
【特許文献３】特開２００５−２８１０２２号公報
【特許文献４】特開２００６−０６９８５９号公報
【特許文献５】特開２００４−２５６３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、優れた流動性をセメント組成物に付与することができ、かつ高流動性を長期間にわたって発揮することができるうえ、セメント組成物を取り扱う現場において作業しやすくなるような粘性とすることができるコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体、及び、該共重合体を含んでなるコンクリート混和剤用共重合体組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、コンクリート混和剤用共重合体について種々検討したところ、ポリアルキレングリコールを側鎖に持つポリカルボン酸系共重合体がセメント組成物等に対して優れた減水性能を発揮することができることに着目し、該共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）を１万未満に特定すると、セメント組成物が有する流動性の経時的な安定性（以下、「保持性」ともいう。）を充分なものとしつつ、粘性を低減して作業性を向上することができることを見いだし、更に、ポリアルキレングリコール鎖のアルキレングリコール単位の平均繰り返し数及び分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）の範囲を特定すると、セメント組成物の流動性、保持性及び作業性といった諸性能を同時に、しかも高性能で発揮することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。
【０００６】
ここで、コンクリート混和剤には、セメント組成物の流動性（＝分散性、減水性）、保持性（＝流動性の経時的保持性）、粘性（取り扱いの容易さ、セメント組成物中のセメントペーストと骨材の一体感、ポンプ圧送性等に影響する）等といった様々な性能が要求されるが、従来のポリカルボン酸系共重合体では、これらの諸性能を同時に発揮できず、いずれかの性能を高めようとすれば別の性能を著しく損なうことになっていた。しかし、本発明者等は、上述したようにポリカルボン酸系共重合体の構成を適宜特定することによって、これらの諸性能のいずれも損なうことなく同時に発揮でき、しかも一以上の性能を更に高めることが可能となることを見いだしたものである。
【０００７】
またこのような本願発明のコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体とこれとは異なる共重合体とを含む共重合体組成物が、セメント組成物に求められる充分な流動性、保持性及び作業性といった諸性能を更にバランスよく発揮できることを見いだし、特に、重量平均分子量及びＡｎ値が特定された共重合体と併用すると、とりわけ性能が良好となることを見いだし、本発明に到達したものである。
【０００８】
すなわち本発明は、ポリアルキレングリコール鎖を有するコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体であって、上記ポリカルボン酸系共重合体は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万未満であり、かつ重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５を超えるものであり、上記ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレングリコール単位の平均繰り返し数が８以上であるコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明のコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体（以下、「共重合体（Ａ）」ともいう。）は、ポリアルキレングリコールを側鎖に有するものであるが、該鎖におけるアルキレングリコール単位の平均繰り返し数は、８以上であることが適当である。これにより、セメント組成物の流動性、保持性及び作業性（粘性の良さ）をバランスよく全て良好なものとすることが可能となるが、８未満であると、これらの諸性能を同時に高性能で満たすことができないうえ、共重合体（Ａ）を得る際の重合反応中にゲルが発生し、共重合体の生産性が充分とはならないおそれがある。好ましくは９以上であり、より好ましくは１０以上である。一方、上記平均繰り返し数が３００を超えると、製造上の問題が生じたり、コンクリート混和剤として使用した際にセメント組成物の粘性が高くなり、作業性が充分とはならないおそれがある。したがって、製造上の観点から、３００以下であることが好適である。好ましくは１５０以下であり、より好ましくは１００以下であり、また、粘性の観点から、更に好ましくは５０以下であり、より更に好ましくは２５以下であり、特に好ましくは１５以下であり、最も好ましくは１０以下である。
なお、このように繰り返し数が相対的に小さい領域では、当該数の少しの変化が共重合体（Ａ）のセメント混和剤としての性能に大きく影響することになり、特に上記繰り返し数が１０以下の領域では、当該数の１の相違は１０％以上の相違ということになる。また、共重合体（Ａ）は、後述するように重量平均分子量が１万未満と小さく主鎖部分が短いため、共重合体の主鎖部分と比較して、側鎖であるポリアルキレングリコール鎖が性能に与える影響が著しく大きい。
【００１０】
上記共重合体（Ａ）はまた、重量平均分子量が１万未満であることが適当である。これにより、セメント組成物の保持性を充分なものとしつつ、粘性を低減して作業性を向上することが可能となるが、１万以上であると、これらの性能を充分に発揮できないおそれがある。好ましくは９５００以下であり、より好ましくは９２００以下であり、更に好ましくは９０００以下であり、特に好ましくは８８００以下である。また、共重合体（Ａ）は、ある程度セメント粒子に吸着した方が性能を発揮しやすく、重量平均分子量が大きいほど吸着力が大きくなるという観点から、重量平均分子量は２０００以上であることが好ましい。より好ましくは３０００以上であり、更に好ましくは４０００以上であり、特に好ましくは４５００以上であり、最も好ましくは５０００以上である。
【００１１】
上記共重合体（Ａ）は更に、重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５を超えるものであることが適当である。ここで、共重合体（Ａ）のＭｗ／Ｍｎが小さすぎても大きすぎても、諸性能に影響を及ぼすおそれがあるが、これは、セメント粒子にはある程度粒径分布があるため、Ｍｗ／Ｍｎにもある程度適切な分布があった方が、幅広い粒径のセメント粒子に吸着して性能を発揮できるためと推測される。Ｍｗ／Ｍｎは、好ましくは１．５２以上であり、より好ましくは１．５４以上であり、更に好ましくは１．５６以上であり、特に好ましくは１．５８以上である。また、Ｍｗ／Ｍｎは、２以下であることが好ましい。より好ましくは１．９以下であり、更に好ましくは１．８以下であり、特に好ましくは１．７以下であり、最も好ましくは１．６５以下である。
【００１２】
ここで、上記共重合体（Ａ）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、均一とみなされることが好ましい。ここでいう「均一」とは「単分散」を意味しない。（共）重合体は通常は分子量分布を持つものだからである。厳密な意味での単分散（共）重合体を得るには、リビング重合法や分子量分画等の方法を用いる必要がある。上記共重合体（Ａ）のＧＰＣ（ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー）クロマトグラムにおいて、Ｍｐ（ピークトップ分子量）よりも高分子量側のクロマトグラム曲線がなだらかな曲線である場合は、均一な分子量分布とみなせる。これに対し、高分子量側に顕著な屈曲部（ショルダー）があったり、あるいはピークトップが複数ある場合は、分子量分布は均一とは言えない。
高分子量側にショルダーがあったり、ピークトップが複数ある共重合体（Ａ）は、例えば重合工程において途中で単量体量、連鎖移動剤量、その他の条件を変更することにより、得ることができる。このような共重合体は、分子量等の上記諸条件を満たす共重合体（Ａ）と、分子量の異なる共重合体（ＡＡ）の混合物とみなすことができるため、分子量は別々に算出する。共重合体（ＡＡ）が所定の条件を満たす場合、これを後述する共重合体（Ｂ）とみなすこともできる（以下、共重合体（ＡＢ）と表すことがある。）。
【００１３】
上記のような、分子量の異なる共重合体（ＡＡ）、（ＡＢ）を含有する共重合体（Ａ）は、均一な分子量分布を持つ共重合体（Ａ）よりも、本発明で述べるような性能が充分とはならないことがある。そのため、共重合体（Ａ）の含有量は充分高いことが好ましい。ＧＰＣのＲＩ（示差屈折率）面積比において、共重合体（Ａ）と、共重合体（ＡＡ）又は共重合体（ＡＢ）との総和１００％に対する共重合体（Ａ）の面積比は、７０％以上であることが好ましく、８０％以上がより好ましく、９０％以上がより好ましく、９５％以上がより好ましい。この場合の面積比の算出において、共重合体（Ａ）と、共重合体（ＡＡ）又は共重合体（ＡＢ）とは、ＲＩクロマトグラムの接線の交点で、垂直に分割するものとする。
ＧＰＣクロマトグラムにおいて、Ｍｐ（ピークトップ分子量）よりも低分子量側のクロマトグラム曲線は、２量体、３量体等に由来するピークを持つことが多い。これは、分離条件によるものであり、分子量分布の均一性の判断に用いるべきではない。
【００１４】
また上記共重合体（Ａ）はＭｗが１万未満と小さいことから、後述のＧＰＣ条件にて分子量測定する際、クロマトグラムにポリマーピークの他、オリゴマー、残存モノマー及びモノマー由来の化合物に由来するピークが現れることがある。モノマー由来の化合物とは、モノマーとほぼ同溶出容量に現れる、モノマーの二重結合がラジカル等によって失われた化合物を指す。
上記共重合体（Ａ）の分子量分析では、残存モノマー及びモノマー由来の化合物は、定義上ポリマーに含まれず、性能に影響が少ないので除外するものとする。ダイマー、トリマー等のオリゴマーについては、ポリマーに含めるものとする。また、モノマーや原料由来の不純物ピークが検出されるときは、できるだけ除外するものとする。
【００１５】
なお、本明細書における分子量とは、ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定値であり、下記条件により測定することが好ましい。
＜ＧＰＣ測定条件＞
使用カラム：東ソー社製、ＴＳＫ  ｇｕａｒｄ  ｃｏｌｕｍｎ  ＳＷＸＬ＋ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ４０００ＳＷＸＬ＋Ｇ３０００ＳＷＸＬ＋Ｇ２０００ＳＷＸＬ；
溶離液：水１０９９９ｇ、アセトニトリル６００１ｇの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物１１５．６ｇを溶解し、更に酢酸でｐＨ６．０に調整した溶液を使用する；
サンプル打ち込み量：１００μＬ；
流速：０．８ｍＬ／ｍｉｎ；
カラム温度：４０℃；
検出器：日本ウォーターズ社製、２４１４  示差屈折検出器；
解析ソフト：日本ウォーターズ社製、Ｅｍｐｏｗｅｒ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ＋ＧＰＣオプション；
較正曲線作成用標準物質：ポリエチレングリコール［ピークトップ分子量（Ｍｐ）２７２５００、２１９３００、１０７０００、５００００、２４０００、１２６００、７１００、４２５０、１４７０］；
較正曲線：上記ポリエチレングリコールのＭｐ値と溶出時間とを基礎にして３次式で作成する；
重合体水溶液を上記溶離液で重合体濃度が０．５質量％となるように溶解させたものをサンプルとする。
＜分子量の解析＞
得られたＲＩクロマトグラムにおいて、ポリマー溶出直前・溶出直後のベースラインにおいて平らに安定している部分を直線で結び、ポリマーを検出・解析する。ただし、モノマー、モノマー由来の不純物等がポリマーピークに一部重なって測定された場合、それらとポリマーの重なり部分の最凹部において垂直分割してポリマー部とモノマー部とを分離し、ポリマー部のみの分子量・分子量分布を測定する。ポリマー部とそれ以外が完全に重なり分離できない場合はまとめて計算する。
【００１６】
上記共重合体（Ａ）としては、ポリアルキレングリコールを側鎖に有し、そのアルキレングリコール単位の平均繰り返し数、重量平均分子量及び分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）が上記のように特定された共重合体であれば、その構造等は特に限定されるものではないが、例えば、不飽和カルボン酸系単量体と、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものであることが好適である。なお、これら単量体成分は、各々１種又は２種以上を使用することができる。
【００１７】
ここで、上記不飽和カルボン酸系単量体が有するカルボン酸基は、共重合体（Ａ）に対し、水溶性やセメント等の無機微粒子への吸着力を付与することになる。共重合体（Ａ）をコンクリート混和剤として使用する場合、求められる諸性能をバランス良く発現させるためには、不飽和カルボン酸系単量体の含有量は、共重合体（Ａ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、５質量％以上とすることが好適である。より好ましくは１０質量％以上であり、更に好ましくは１５質量％以上である。また、同様の観点から、４０質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは３５質量％以下であり、更に好ましくは３０質量％以下であり、特に好ましくは２５質量％以下であり、最も好ましくは２２．５質量％以下である。
【００１８】
また上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体が有するポリアルキレングリコール鎖は、共重合体（Ａ）に対し、水溶性やセメント等の無機微粒子の分散力を付与することになる。共重合体（Ａ）をコンクリート混和剤として使用する場合、求められる諸性能をバランス良く発現させるためには、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の含有量は、共重合体（Ａ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、６０重量％以上とすることが好適である。より好ましくは６５質量％以上であり、更に好ましくは７０質量％以上であり、特に好ましくは７５質量％以上であり、最も好ましくは７７．５質量％以上である。また、同様の観点から、９５質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは９０質量％以下であり、更に好ましくは８５質量％以下であり、特に好ましくは８２．５質量％以下であり、最も好ましくは８０質量％以下である。
【００１９】
上記共重合体（Ａ）としてより好ましい形態としては、例えば、下記一般式（１）；
【００２０】
【化１】
0005422105.tif 000002
【００２１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２を表す。なお、−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２は、−ＣＯＯＭ１又は他の−（ＣＨ２）ｘＣＯＯＭ２と無水物を形成していてもよい。ｘは、０〜２の整数である。Ｍ１及びＭ２は、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属原子、二価金属原子、三価金属原子、第４級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ａ１）（以下、「単量体（ａ１）」ともいう。）と、下記一般式（２）；
【００２２】
【化２】
0005422105.tif 000003
【００２３】
（式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ７は、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ＡＯは、同一若しくは異なって、炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＡＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｙは、０〜２の整数である。ｚは、０又は１である。ｎ１は、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、８〜３００の数である。）で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体（ｂ１）（以下、「単量体（ｂ１）」ともいう。）とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものである形態である。
【００２４】
上記一般式（１）において、Ｍ１及びＭ２で表される金属原子としては、例えば、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挙げられる。また、有機アミン塩基としては、例えば、エタノールアミン基、ジエタノールアミン基、トリエタノールアミン基等のアルカノールアミン基や、トリエチルアミン基等が挙げられる。
【００２５】
上記一般式（１）で示される単量体（ａ１）の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸系単量体；マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等のジカルボン酸系単量体；これらのカルボン酸の無水物又は塩（例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、三価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩）等が挙げられる。中でも、重合性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びこれらの塩が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの塩がより好適である。
【００２６】
上記一般式（２）において、Ｒ７で表される炭素数１〜２０の炭化水素基としては、炭素数１〜２０の脂肪族アルキル基、炭素数３〜２０の脂環式アルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基等が挙げられる。Ｒ７として好ましくは、水素原子又は炭素数１〜８の炭化水素基であり、より好ましくは、水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基であり、更に好ましくは、水素原子又はメチル基である。
【００２７】
また上記一般式（２）において、（ＡＯ）ｎ１で表されるポリアルキレングリコール鎖は、主として炭素数２のオキシエチレン基から構成されるものであることが好適である。これにより、共重合体（Ａ）が充分に親水性となり、共重合体（Ａ）に充分な水溶性及びセメント粒子の分散性能が付与されることとなる。
ここで、「主として」とは、例えば、ポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基（アルキレングリコール単位）１００モル％中のオキシエチレン基をモル％で表すとき、５０〜１００モル％となるものであることが好ましい。５０モル％未満であると、オキシアルキレン基の親水性が充分とはならず、セメント粒子の分散性能を充分に付与することができないおそれがある。より好ましくは６０モル％以上であり、更に好ましくは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。
【００２８】
上記（ＡＯ）ｎ１で表されるポリアルキレングリコール鎖としてはまた、その一部に、より疎水性の高い炭素数３以上のオキシアルキレン基を含むものであってもよい。このような疎水性基が導入されると、セメント分散剤として使用した場合、水溶液中でポリアルキレングリコール鎖同士が軽い疎水的相互作用を示すことにより、セメント組成物の粘性が調整され、作業性が改善されることがあるためである。炭素数３以上のオキシアルキレン基を導入する場合、その導入量としては、例えば、ポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基（アルキレングリコール単位）１００モル％に対し、充分な水溶性を保つためには、５０モル％以下であることが好適である。より好ましくは２５モル％以下であり、更に好ましくは１０モル％以下である。また、作業性の改善のために、１モル％以上であることが好ましい。より好ましくは２．５モル％以上であり、更に好ましくは５モル％以上である。
上記炭素数３以上のオキシアルキレン基としては、製造の容易さの観点から、プロピレンオキシド基及びブチレンオキシド基が好ましく、中でも、プロピレンオキシド基がより好適である。
【００２９】
上記ポリアルキレングリコール鎖が、炭素数２のオキシエチレン基と炭素数３以上のオキシアルキレン基とから構成されるものである場合、これらの配列はランダムであってもブロックであってもよいが、ブロック配列にすると、ランダム配列に比較して、親水性ブロックの親水性はより強く発現され、疎水性ブロックの疎水性はより強く発現されるようであり、結果として、セメント組成物の分散性や作業性がより改善されるため好適である。特に、（炭素数２のオキシエチレン基）（炭素数３以上のオキシアルキレン基）（炭素数２のオキシエチレン基）のように、ＡＢＡブロック状に配列することが好ましい。
【００３０】
上記一般式（２）におけるｎ１は、８〜３００の数であるが、３００を超えると、製造上の問題が生じたり、コンクリート混和剤として使用した際にセメント組成物の粘性が高くなり、作業性が充分とはならないおそれがある。上述したように、製造上の観点から、ｎ１は３００以下が好適であり、好ましくは１５０以下であり、より好ましくは１００以下であり、また、粘性の観点から、更に好ましくは５０以下であり、より更に好ましくは２５以下であり、特に好ましくは１５以下であり、最も好ましくは１０以下である。
上記ｎ１としてはまた、上述したように、セメント組成物の流動性、保持性及び作業性のバランスの観点から、８以上であることが適当であり、好ましくは９以上、より好ましくは１０以上である。
【００３１】
上記一般式（２）で示される単量体（ｂ１）の具体例としては、例えば、不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物、ポリアルキレングリコールエステル系単量体が挙げられる。
上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては、不飽和基を有するアルコールにポリアルキレングリコール鎖が付加した構造を有する化合物であればよい。また、上記ポリアルキレングリコールエステル系単量体としては、不飽和基とポリアルキレングリコール鎖とがエステル結合を介して結合された構造を有する単量体であればよく、不飽和カルボン酸ポリアルキレングリコールエステル系化合物が好適であり、中でも、（アルコキシ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートが好適である。
【００３２】
上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては、例えば、ビニルアルコールアルキレンオキシド付加物、（メタ）アリルアルコールアルキレンオキシド付加物、３−ブテン−１−オールアルキレンオキシド付加物、イソプレンアルコール（３−メチル−３−ブテン−１−オール）アルキレンオキシド付加物、３−メチル−２−ブテン−１−オールアルキレンオキシド付加物、２−メチル−３−ブテン−２−オールアルキレンオキシド付加物、２−メチル−２−ブテン−１−オールアルキレンオキシド付加物、２−メチル−３−ブテン−１−オールアルキレンオキシド付加物が好適である。
【００３３】
上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては具体的には、例えば、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（３−メチル−２−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−メチル−３−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−ブテニル）エーテル、ポリエチレングリコールモノ（１，１−ジメチル−２−プロペニル）エーテル、ポリエチレンポリプロピレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、エトキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、１−プロポキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、シクロヘキシルオキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノ（３−メチル−３−ブテニル）エーテル、メトキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、エトキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル、エトキシポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノ（２−メチル−２−プロペニル）エーテル等が好適である。
【００３４】
上記（アルコキシ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートとしては、例えば、アルコール類に炭素数２〜１８のアルキレンオキシド基を１〜２５モル付加したアルコキシポリアルキレングリコール類、特にエチレンオキシドが主体であるアルコキシポリアルキレングリコール類と、（メタ）アクリル酸とのエステル化物が好適である。
上記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、オクタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数１〜３０の脂肪族アルコール類；シクロヘキサノール等の炭素数３〜３０の脂環族アルコール類；（メタ）アリルアルコール、３−ブテン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オール等の炭素数３〜３０の不飽和アルコール類等が挙げられる。
【００３５】
上記エステル化物として具体的には、以下に示す（アルコキシ）ポリエチレングリコール（ポリ）（炭素数２〜４のアルキレングリコール）（メタ）アクリル酸エステル類等が好適である。
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、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、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（ポリ）ブチレングリコール｝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、エトキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール｝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（ポリ）ブチレングリコール｝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（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロポキシ｛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、プロポキシ｛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、プロポキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、
【００３６】
ブトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブトキシ｛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、ブトキシ｛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、ブトキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、ペントキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ペントキシ｛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、ペントキシ｛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、ペントキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、ヘキソキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ヘキソキシ｛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、ヘキソキシ｛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、ヘキソキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、
【００３７】
ヘプトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ヘプトキシ｛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、ヘプトキシ｛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、ヘプトキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクトキシ｛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、オクトキシ｛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、オクトキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート、ノナノキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ノナノキシ｛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、ノナノキシ｛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、ノナノキシ｛ポリエチレングリコール（ポリ）プロピレングリコール（ポリ）ブチレングリコール｝モノ（メタ）アクリレート。
【００３８】
上記共重合体（Ａ）を得るために使用される不飽和単量体組成物にはまた、上述した単量体（ａ１）及び（ｂ１）以外のその他の共重合体可能な単量体（以下、「単量体（ｃ）」ともいう。）を含んでいてもよい。
このような単量体（ｃ）の含有量としては、共重合体（Ａ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、３０質量％以下であることが好適である。より好ましくは２５質量％以下であり、更に好ましくは２０質量％以下である。
【００３９】
上記単量体（ｃ）の具体例としては、例えば、以下の化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数２３〜３０のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類；上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数２３〜３０のアミンとのハーフアミド、ジアミド類；上記アルコールやアミンに炭素原子数２〜１８のアルキレンオキシドを１〜５００モル付加させたアルキル（ポリ）アルキレングリコールと上記不飽和ジカルボン酸系単量体とのハーフエステル、ジエステル類；上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数５〜１８のグリコール若しくはこれらのグリコールの付加モル数２〜５００のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル類；マレアミン酸と炭素原子数５〜１８のグリコール若しくはこれらのグリコールの付加モル数２〜５００のポリアルキレングリコールとのハーフアミド類；
【００４０】
トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の（ポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類；トリエチレングリコールジマレート、ポリエチレングリコールジマレート等の（ポリ）アルキレングリコールジマレート類；ビニルスルホネート、（メタ）アリルスルホネート、２−（メタ）アクリロキシエチルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、４−（メタ）アクリロキシブチルスルホネート、（メタ）アクリルアミドメチルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドエチルスルホン酸、２−メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類、並びに、それらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩；
【００４１】
メチル（メタ）アクリルアミドのように不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数１〜３０のアミンとのアミド類；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メチルスチレン等のビニル芳香族類；１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート等のアルカンジオールモノ（メタ）アクリレート類；ブタジエン、イソプレン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン等のジエン類；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の不飽和アミド類；（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等の不飽和シアン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エステル類。
【００４２】
次に、本発明における共重合体（Ａ）の製造方法を以下に説明する。
上記製造方法としては、例えば、上記不飽和単量体組成物と重合開始剤とを用いて、溶媒中での重合や塊状重合等の方法により行うことができる。
溶液重合は、回分式でも連続式でも又はそれらの組み合わせでも行うことができ、その際に使用される溶媒としては、例えば、水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール；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又は脂肪族炭化水素；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；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物等が挙げられる。
【００４３】
上記溶液重合のうち、水溶液重合では、ラジカル重合開始剤として、水溶性の重合開始剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；過酸化水素；２，２’−アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物、２，２’−アゾビス−２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、２−カルバモイルアゾイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物等の水溶性アゾ系開始剤等が使用され、この際、亜硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属亜硫酸塩、メタ二亜硫酸塩、次亜燐酸ナトリウム、モール塩等のＦｅ（ＩＩ）塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム二水和物、ヒドロキシルアミン塩酸塩、チオ尿素、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、エリソルビン酸（塩）等の促進剤（還元剤）を併用することもできる。中でも、過酸化水素と有機系還元剤との組み合わせが好ましく、有機系還元剤としては、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、Ｌ−アスコルビン酸エステル、エリソルビン酸（塩）、エリソルビン酸エステル等を好適に用いることができる。これらのラジカル重合開始剤や促進剤（還元剤）はそれぞれ単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
また低級アルコール、芳香族若しくは脂肪族炭化水素、エステル化合物、又は、ケトン化合物を溶媒とする溶液重合や塊状重合では、ラジカル重合開始剤として、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド；ｔ−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を用いることができるが、この際、アミン化合物等の促進剤を併用することも好適である。
更に水−低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上記の種々のラジカル重合開始剤、又は、ラジカル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。
【００４５】
上記共重合において、重合温度等の重合条件としては、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤、連鎖移動剤により適宜定められるが、重合温度としては、０℃以上であることが好ましく、また、１５０℃以下であることが好ましい。より好ましくは３０℃以上であり、更に好ましくは５０℃以上である。また、より好ましくは１２０℃以下であり、更に好ましくは１００℃以下である。特に、共重合体（Ａ）を所定の分子量や分子量分布の範囲にするには、好ましくは８０℃以下であり、より好ましくは７０℃以下であり、更に好ましくは６０℃以下である。
【００４６】
上記共重合においてはまた、所定の分子量の共重合体を再現性よく得るために、重合反応を安定に進行させることが好適である。そのため、溶液重合では、使用する溶媒の２５℃における溶存酸素濃度を５ｐｐｍ以下（好ましくは０．０１〜４ｐｐｍ、より好ましくは０．０１〜２ｐｐｍ、更に好ましくは０．０１〜１ｐｐｍ）の範囲に設定することが好ましい。なお、溶媒に不飽和単量体を添加した後に窒素置換等を行う場合には、不飽和単量体をも含んだ系の溶存酸素濃度を上記範囲内とすることが適当である。
【００４７】
上記溶媒の溶存酸素濃度の調整は、重合反応槽で行ってもよく、予め溶存酸素量を調整したものを用いてもよい。溶媒中の酸素を追い出す方法としては、例えば、下記の（１）〜（５）の方法が挙げられる。
（１）溶媒を入れた密閉容器内に窒素等の不活性ガスを加圧充填後、密閉容器内の圧力を下げることで溶媒中の酸素の分圧を低くする。その際、窒素気流下で、密閉容器内の圧力を下げてもよい。
（２）溶媒を入れた容器内の気相部分を窒素等の不活性ガスで置換したまま液相部分を長時間激しく攪拌する。
（３）容器内に入れた溶媒に窒素等の不活性ガスを長時間バブリングする。
（４）溶媒を一旦沸騰させた後、窒素等の不活性ガス雰囲気下で冷却する。
（５）配管の途中に静止型混合機（スタティックミキサー）を設置し、溶媒を重合反応槽に移送する配管内で窒素等の不活性ガスを混合する。
【００４８】
上記共重合により得られた共重合体（Ａ）は、水溶液状態で弱酸性以上（より好ましくはｐＨ４以上、更に好ましくはｐＨ５以上、特に好ましくはｐＨ６以上）のｐＨ範囲に調整しておくことで取り扱いやすいものとすることができる。
その一方で、共重合反応をｐＨ７以上で行うと、重合率が低下すると同時に、共重合性が充分とはならず、共重合体（Ａ）の分散性能を優れたものとすることができないおそれがある。そのため、共重合反応においては、酸性から中性（より好ましくはｐＨ６未満、より好ましくはｐＨ５．５未満、更に好ましくはｐＨ５未満）のｐＨ領域で共重合反応を行うことが好適である。このように重合系が酸性から中性となる好ましい重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、アゾビス−２−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物等の水溶性アゾ開始剤、過酸化水素、過酸化水素と有機系還元剤との組み合わせ等を用いることが好ましい。
【００４９】
したがって、低いｐＨで共重合反応を行った後に、アルカリ性物質等を添加してより高いｐＨに調整することが好適である。具体的には、ｐＨ６未満で共重合反応を行った後にアルカリ性物質を添加してｐＨ６以上に調整する方法；ｐＨ５未満で共重合反応を行った後にアルカリ性物質を添加してｐＨ５以上に調整する方法；ｐＨ５未満で共重合反応を行った後にアルカリ性物質を添加してｐＨ６以上に調整する方法等が挙げられる。
ｐＨの調整は、例えば、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩；アンモニア；有機アミン；等のアルカリ性物質を用いて行うことができる。また、ｐＨを下げる場合、特に重合の際にｐＨの調整が必要な場合、リン酸、硫酸、硝酸、アルキルリン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホン酸、（アルキル）ベンゼンスルホン酸等の酸性物質を用いてｐＨの調整を行うことができ、これら酸性物質の中では、ｐＨ緩衝作用がある点等からリン酸や少量の添加でｐＨを下げることができる硫酸が好ましい。また、反応終了後、必要に応じて濃度調整を行うこともできる。
【００５０】
上記共重合体（Ａ）の製造方法としてはまた、上述したような「均一な分子量分布」をもつ共重合体（Ａ）を製造するには、分子量分布に影響する因子を、製造中一定の範囲内に保つことが好ましい。特に、重合温度、開始剤、連鎖移動剤の影響が大きいため、これらはできるだけ一定に保つことが好ましい。
製造工程中、重合温度の変化は±１０℃が好ましく、±５℃がより好ましい。ただし、重合反応開始直後は、単量体や開始剤の添加により温度が一時的に変化しやすいため、この限りでない。
製造工程中、開始剤は反応系内に一定速度で添加することが好ましい。過酸化水素等のように比較的熱安定性の高い開始剤をレドックス系で用いる場合は、開始剤と還元剤を反応系内に一定速度で添加する方法でもよく、開始剤は反応系内に一括で仕込み、還元剤を一定速度で添加する方法でもよい。
製造工程中、連鎖移動剤は用いないか、又は、反応系内に一定速度で添加することが好ましい。
製造法としては、製造中の濃度変化を抑制する観点から、回分法や管型連続法よりも、半回分法や撹拌槽式連続法が主体であることが好ましい。
以上の条件については、重合反応がほぼ終了した後の熟成工程においては、分子量分布に与える影響が小さいため、この限りでない。
【００５１】
本発明は更に、上記コンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体（Ａ）と、これとは異なるポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）とを含むコンクリート混和剤用共重合体組成物でもある。なお、含有成分である共重合体（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ１種又は２種以上を使用することができる。
このように共重合体（Ａ）と、共重合体（Ａ）とは異なる共重合体（Ｂ）との２種以上のポリカルボン酸系共重合体を含むことにより、コンクリート混和剤として使用する場合に、該コンクリート混和剤がブレンドされたポリカルボン酸系共重合体の各種特性を持ち合わせることとなるため、セメント組成物に求められる充分な流動性、保持性及び作業性といった諸性能を更にバランスよく発揮することが可能となる。
【００５２】
上記ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）（以下、「共重合体（Ｂ）」ともいう。）としては、上記共重合体（Ａ）と、酸価や分子量、構成単位の構造、構成単位の組成等の点で異なるポリカルボン酸系共重合体であればよく、中でも、アルキレングリコール単位の平均繰り返し数、重量平均分子量及び分子量分布のいずれか１以上の点で上記共重合体（Ａ）において特定された数値範囲を満たさないものであることが好適である。
このような共重合体（Ｂ）としては、不飽和カルボン酸系単量体と、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものであることが好ましい。なお、これら単量体成分は、それぞれ１種又は２種以上を使用することができる。
【００５３】
ここで、上記不飽和カルボン酸系単量体が有するカルボン酸基は、共重合体（Ｂ）に対し、水溶性やセメント等の無機微粒子への吸着力を付与することになる。共重合体（Ｂ）をコンクリート混和剤として共重合体（Ａ）と併用して使用する場合、無機微粒子への吸着力を充分に発現させるためには、不飽和カルボン酸系単量体の含有量は、共重合体（Ｂ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、２．５質量％以上とすることが好適である。より好ましくは５質量％以上であり、更に好ましくは１０質量％以上であり、特に好ましくは１５質量％以上であり、最も好ましくは２０質量％である。また、同様の観点から、４０質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは３５質量％以下であり、更に好ましくは３０質量％以下であり、特に好ましくは２５質量％以下であり、最も好ましくは２２．５質量％以下である。
【００５４】
また上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体が有するポリアルキレングリコール鎖は、共重合体（Ｂ）に対し、水溶性やセメント等の無機微粒子の分散力を付与することになる。共重合体（Ｂ）をコンクリート混和剤として共重合体（Ａ）と併用して使用する場合、強い分散力を発現させるためには、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の含有量は、共重合体（Ｂ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、６０重量％以上とすることが好適である。より好ましくは７０質量％以上であり、更に好ましくは７５質量％以上であり、特に好ましくは８０質量％以上であり、最も好ましくは８５質量％以上である。また、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体が多すぎると、セメント粒子への吸着力を有する上記不飽和カルボン酸系単量体の導入量が相対的に小さくなり過ぎるため、９７．５質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは９５質量％以下であり、更に好ましくは９２．５質量％以下であり、特に好ましくは９０質量％以下であり、最も好ましくは８７．５質量％以下である。
【００５５】
上記共重合体（Ｂ）としてより好ましい形態としては、例えば、下記一般式（３）；
【００５６】
【化３】
0005422105.tif 000004
【００５７】
（式中、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４を表す。なお、−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４は、−ＣＯＯＭ３又は他の−（ＣＨ２）ｐＣＯＯＭ４と無水物を形成していてもよい。ｐは、０〜２の整数である。Ｍ３及びＭ４は、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属原子、二価金属原子、三価金属原子、第４級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。）で表される不飽和カルボン酸系単量体（ａ２）（以下、「単量体（ａ２）」ともいう。）と、下記一般式（４）；
【００５８】
【化４】
0005422105.tif 000005
【００５９】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３は、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１４は、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。ＡＯは、同一若しくは異なって、炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種又は２種以上を表す。なお、ＡＯで表されるオキシアルキレン基が２種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。ｑは、０〜２の整数である。ｒは、０又は１である。ｎ２は、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜３００の数である。）で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体（ｂ２）（以下、「単量体（ｂ２）」ともいう。）とを必須とする不飽和単量体組成物を共重合して得られるものである形態である。
【００６０】
上記一般式（３）において、Ｍ３及びＭ４で表される金属原子としては、上記一般式（１）におけるＭ１及びＭ２と同様であり、上記一般式（３）で表される単量体（ａ２）の具体例もまた、上記一般式（１）で表される単量体（ａ１）と同様である。
【００６１】
上記一般式（４）において、Ｒ１４で表される基及び（ＡＯ）ｎ２で表されるポリアルキレングリコール鎖もまた、上記一般式（２）におけるＲ７で表される基及び（ＡＯ）ｎ１で表されるポリアルキレングリコール鎖と同様であり、上記一般式（４）で表される単量体（ｂ２）の具体例もまた、上記一般式（２）で表される単量体（ｂ１）と同様である。
【００６２】
上記一般式（４）におけるｎ２は、１〜３００の数であるが、３００を超えると、製造上の問題が生じたり、コンクリート混和剤として使用した際にセメント組成物の粘性が高くなり、作業性が充分とはならないおそれがある。製造上の観点から、ｎ２は３００以下が適当であり、好ましくは２００以下であり、より好ましくは１５０以下であり、更に好ましくは１００以下であり、特に好ましくは７５以下であり、最も好ましくは５０以下である。また、セメント粒子を強く分散させる観点から、ｎ２は４以上であることが好ましい。より好ましくは６以上であり、更に好ましくは１０以上であり、特に好ましくは２５以上である。
【００６３】
上記共重合体（Ｂ）を得るために使用される不飽和単量体組成物にはまた、上述した単量体（ａ２）及び（ｂ３）以外のその他の共重合体可能な単量体（以下、「単量体（ｃ２）」ともいう。）を含んでいてもよく、その具体例としては、上記共重合体（Ａ）における単量体（ｃ１）と同様である。
このような単量体（ｃ２）の含有量としては、共重合体（Ｂ）を製造するのに使用される全ての単量体成分（不飽和単量体組成物）１００質量％に対して、３０質量％以下であることが好適である。より好ましくは２５質量％以下であり、更に好ましくは２０質量％以下である。
【００６４】
上記共重合体（Ｂ）はまた、重量平均分子量（Ｍｗ）が１５万以下であることが好適である。Ｍｗが１５万を超えるものであると、セメント組成物の保持性や粘性をより高めることができないおそれがある。好ましくは１０万以下であり、より好ましくは７万以下であり、更に好ましくは６万以下であり、より更に好ましくは５万以下であり、特に好ましくは４万以下であり、最も好ましくは３万以下である。また、上記共重合体（Ｂ）は、ある程度セメント粒子に吸着した方が性能を発揮しやすく、Ｍｗが大きいほど吸着力が大きくなるという観点から、Ｍｗは１万以上であることが好ましい。より好ましくは１５０００以上であり、更に好ましくは１８０００以上であり、特に好ましくは２万以上である。
【００６５】
上記共重合体（Ｂ）においてはまた、共重合体（Ｂ）の重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が大きすぎると、分散性能に影響を及ぼすおそれがあるため、Ｍｗ／Ｍｎは４以下であることが好適である。より好ましくは３．５以下であり、更に好ましくは３以下であり、特に好ましくは２．５以下であり、最も好ましくは２．２以下である。
【００６６】
上記共重合体（Ｂ）としては更に、下記式；
Ａｎ値＝Ａ値×１００×ｎ
（式中、Ａ値とは、ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）の製造時において、仕込み単量体中のカルボン酸基を全てナトリウム塩にした場合における、全単量体成分の総質量１００質量％に対するカルボン酸ナトリウム塩基含有単量体の質量割合（質量％）を表す。ｎとは、ポリカルボン酸系共重合体（Ｂ）が有するポリアルキレングリコール鎖の平均アルキレングリコール単位繰り返し数を表す。なお、Ａｎ値は、小数点以下を四捨五入して、整数に丸めるものとする。）で表されるＡｎ値が２３０以上となるものであることが好適である。
このようなＡｎ値の条件を満たす重合体として、例えば、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ｎ＝１０）３６３．５重量部と、メタクリル酸（Ｍｗ８６．０９）９６．５重量部との共重合体が一例として挙げられるが、この場合、メタクリル酸をナトリウム塩にしたと仮定すると、メタクリル酸ナトリウム塩（Ｍｗ１０８．０７）は１２１．１重量部に相当し、Ａ値は、１２１．１／（３６３．５＋１２１．１）＝２５％となる。よって、Ａｎ値＝２５%×１００×１０＝２５０となる。
【００６７】
上記共重合体（Ｂ）のＡｎ値は、セメント粒子への吸着基であるカルボン酸基の量と、セメンと粒子を分散するポリアルキレングリコール鎖の長さとのバランスを示している。共重合体（Ｂ）のＡｎ値が小さすぎる場合、共重合体（Ａ）と共にコンクリート混和剤として使用した際に充分な性能が発揮されないおそれがあるため、共重合体（Ｂ）のＡｎ値としては、２３０以上であることが好適である。より好ましくは２５０以上であり、更に好ましくは３００以上であり、特に好ましくは４００以上である。一方、共重合体（Ｂ）のＡｎ値が大きすぎる場合、共重合体（Ａ）と共にコンクリート混和剤として使用した際に充分な性能が発揮されないおそれがあるため、２０００以下であることが好適である。より好ましくは１５００以下であり、更に好ましくは１０００以下であり、特に好ましくは７５０以下であり、最も好ましくは５００以下である。
【００６８】
本発明においては特に、上記共重合体（Ｂ）が、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万以上であり、かつ上記Ａｎ値が２３０以上となるものであることが好適である。このような共重合体（Ｂ）を上記共重合体（Ａ）とともに使用することによって、セメント組成物に更に充分な流動性、保持性及び粘性の良さを付与することが可能となる。
なお、上記共重合体（Ｂ）の製造方法としては、上記共重合体（Ａ）と同様にして行うことができる。また、上記共重合体（Ａ）に関して上述したように、共重合体（Ｂ）の製造方法においてもまた、重合反応の条件を変えることによって２種以上の共重合体の混合物としたり、２種以上の共重合体を混合することによってブレンド混合物としたりすることができるが、そのような場合であっても、共重合体の混合物の重量平均分子量を測定したり、ポリアルキレングリコール鎖におけるアルキレングリコール単位の繰り返し数等を測定又は計算すれば上記のように特定される場合も、本発明の上記共重合体（Ｂ）に該当すると評価することができるものとする。
【００６９】
上記共重合体組成物において、共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）との質量比（Ａ／Ｂ）としては、５／９５〜９５／５であることが好適であり、より好ましくは、２０／８０〜８０／２０である。更に好ましくは、コンクリート混和剤用共重合体組成物の総量１００質量％に対して、上記共重合体（Ａ）の割合が３０質量％以上である形態であり、これにより、流動性、保持性及び作業性を同時に高性能で発現するという本発明の作用効果を更に充分に発揮することが可能となる。より好ましくは４０質量％以上であり、また、好適な範囲としては、３０〜７０質量％である。
【００７０】
上記共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）とを含む共重合体組成物の製造方法としては特に限定されないが、例えば、共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）をそれぞれ得た後にこれらを混合する方法を採用することが好適である。なお、セメント組成物等に添加される前にこれらの共重合体が混合（ブレンド）されることにより混合物となってもよいし、セメント組成物等に別々に添加されることにより、セメント組成物等中において混合物となってもよい。
【００７１】
本発明における共重合体（Ａ）及び上記共重合体組成物としては、それぞれコンクリート混和剤の主成分として好適なものであり、このように上記コンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体、又は、上記コンクリート混和剤用共重合体組成物を含んでなるコンクリート混和剤もまた、本発明の１つである。
このようなコンクリート混和剤は、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に加えて用いることができ、セメント組成物としては、セメント、水、細骨材、粗骨材等を含むものが好適である。すなわち、上記共重合体（Ａ）又は共重合体組成物を含むコンクリート混和剤と、セメントと、水とを含むセメント組成物もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００７２】
上記セメント組成物において、セメントとしては、ポルトランドセメント（普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩、およびそれぞれの低アルカリ形）；各種混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント）；白色ポルトランドセメント；アルミナセメント；超速硬セメント（１クリンカー速硬性セメント、２クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント）；グラウト用セメント；油井セメント；低発熱セメント（低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント）；超高強度セメント；セメント系固化材；エコセメント（都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料として製造されたセメント）等の他、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加したもの等が挙げられる。また、骨材としては、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材等が挙げられる。
【００７３】
上記セメント組成物の１ｍ３あたりの単位水量、セメント使用量及び水／セメント比（質量比）としては、例えば、単位水量１００〜１８５ｋｇ／ｍ３、使用セメント量２００〜８００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（質量比）＝０．１〜０．７とすることが好適であり、より好ましくは、単位水量１２０〜１７５ｋｇ／ｍ３、使用セメント量２５０〜８００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（質量比）＝０．２〜０．６５とすることである。このように、本発明の共重合体（Ａ）や共重合体組成物を含むコンクリート混和剤は、貧配合から富配合に至るまでの幅広い範囲で使用可能であり、高減水率領域、すなわち、水／セメント比（質量比）＝０．１５〜０．５（好ましくは０．１５〜０．４）といった水／セメント比の低い領域でも使用可能であり、更に、単位セメント量が多く水／セメント比が小さい高強度コンクリート、単位セメント量が３００ｋｇ／ｍ３以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。
【００７４】
上記共重合体（Ａ）又は共重合体組成物を含むコンクリート混和剤としては、高減水率領域においても流動性、保持性及び作業性をバランスよく高性能で発揮でき、優れた作業性を有することから、レディーミクストコンクリート、コンクリート２次製品（プレキャストコンクリート）用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等にも有効に使用することが可能であり、更に、中流動コンクリート（スランプ値が２２〜２５ｃｍの範囲のコンクリート）、高流動コンクリート（スランプ値が２５ｃｍ以上で、スランプフロー値が５０〜７０ｃｍの範囲のコンクリート）、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。
【００７５】
上記共重合体（Ａ）又は共重合体組成物を含むコンクリート混和剤をセメント組成物に使用する場合、その配合割合としては、本発明の必須成分である共重合体（Ａ）が、固形分換算で、セメント質量の全量１００質量％に対して、０．０１〜１０質量％となるように設定することが好ましい。０．０１質量％未満では性能的に充分とはならないおそれがあり、逆に１０質量％を超えると、その効果は実質上頭打ちとなり経済性の面からも不利となるおそれがある。より好ましくは０．０２〜８質量％であり、更に好ましくは０．０５〜６質量％である。
【００７６】
上記共重合体（Ａ）又は共重合体組成物を含むコンクリート混和剤としてはまた、他のセメント添加剤と組み合わせて用いることもできる。他のセメント添加剤としては、例えば、以下に示すようなセメント添加剤（材）等の１種又は２種以上を使用することができる。中でも、オキシアルキレン系消泡剤や、ＡＥ剤を併用することが特に好ましい。
なお、セメント添加剤の添加割合としては、上記共重合体（Ａ）の固形分１００重量部に対し、０．０００１〜１０重量部とすることが好適である。
【００７７】
（１）水溶性高分子物質：ポリアクリル酸（ナトリウム）、ポリメタクリル酸（ナトリウム）、ポリマレイン酸（ナトリウム）、アクリル酸・マレイン酸共重合物のナトリウム塩等の不飽和カルボン酸重合物；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキシエチレンあるいはポリオキシプロピレンのポリマー又はそれらのコポリマー；メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の非イオン性セルロースエーテル類；酵母グルカンやキサンタンガム、β−１，３グルカン類（直鎖状、分岐鎖状の何れでも良く、一例を挙げれば、カードラン、パラミロン、パキマン、スクレログルカン、ラミナラン等）等の微生物醗酵によって製造される多糖類；ポリアクリルアミド；ポリビニルアルコール；デンプン；デンプンリン酸エステル；アルギン酸ナトリウム；ゼラチン；分子内にアミノ基を有するアクリル酸のコポリマー及びその四級化合物等。
【００７８】
（２）高分子エマルジョン
（３）遅延剤：グルコン酸、リンゴ酸又はクエン酸、及び、これらの、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、トリエタノールアミン等の無機塩又は有機塩等のオキシカルボン酸並びにその塩；グルコース、フラクトース、ガラクトース、サッカロース；ソルビトール等の糖アルコール；珪弗化マグネシウム；リン酸並びにその塩又はホウ酸エステル類；アミノカルボン酸とその塩；アルカリ可溶タンパク質；フミン酸；タンニン酸；フェノール；グリセリン等の多価アルコール；アミノトリ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等のホスホン酸及びその誘導体等。
【００７９】
（４）早強剤・促進剤：塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム等の可溶性カルシウム塩；アルカノールアミン；アルミナセメント；カルシウムアルミネートシリケート等。
（５）鉱油系消泡剤：燈油、流動パラフィン等。
（６）油脂系消泡剤：動植物油、ごま油、ひまし油、これらのアルキレンオキシド付加物等。
（７）脂肪酸系消泡剤：オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等。
（８）脂肪酸エステル系消泡剤：グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワックス等。
【００８０】
（９）オキシアルキレン系消泡剤：（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類；ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン−２−エチルヘキシルエーテル、炭素数１２〜１４の高級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の（ポリ）オキシアルキルエーテル類；ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の（ポリ）オキシアルキレン（アルキル）アリールエーテル類；２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、３−メチル−１−ブチン−３−オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類；ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレン脂肪酸エステル類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類；ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の（ポリ）オキシアルキレンアルキル（アリール）エーテル硫酸エステル塩類；（ポリ）オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミン等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルアミン類；ポリオキシアルキレンアミド等。
【００８１】
（１０）アルコール系消泡剤：オクチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類等。
（１１）アミド系消泡剤：アクリレートポリアミン等。
（１２）リン酸エステル系消泡剤：リン酸トリブチル、ナトリウムオクチルホスフェート等。
（１３）金属石鹸系消泡剤：アルミニウムステアレート、カルシウムオレエート等。
（１４）シリコーン系消泡剤：ジメチルシリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変性ポリシロキサン（ジメチルポリシロキサン等のポリオルガノシロキサン）、フルオロシリコーン油等。
（１５）ＡＥ剤：樹脂石鹸、飽和又は不飽和脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、ラウリルサルフェート、ＡＢＳ（アルキルベンゼンスルホン酸）、ＬＡＳ（直鎖アルキルベンゼンスルホン酸）、アルカンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテル、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテル硫酸エステル又はその塩、ポリオキシエチレンアルキル（フェニル）エーテルリン酸エステル又はその塩、蛋白質材料、アルケニルスルホコハク酸、α−オレフィンスルホネート等。
【００８２】
（１６）その他界面活性剤：オクタデシルアルコールやステアリルアルコール等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有する脂肪族１価アルコール、アビエチルアルコール等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有する脂環式１価アルコール、ドデシルメルカプタン等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有する１価メルカプタン、ノニルフェノール等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有するアルキルフェノール、ドデシルアミン等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有するアミン、ラウリン酸やステアリン酸等の分子内に６〜３０個の炭素原子を有するカルボン酸に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを１０モル以上付加させたポリアルキレンオキシド誘導体類；アルキル基又はアルコキシル基を置換基として有しても良い、スルホン基を有する２個のフェニル基がエーテル結合した、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩類；各種アニオン性界面活性剤；アルキルアミンアセテート、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の各種カチオン性界面活性剤；各種ノニオン性界面活性剤；各種両性界面活性剤等。
（１７）防水剤：脂肪酸（塩）、脂肪酸エステル、油脂、シリコン、パラフィン、アスファルト、ワックス等。
（１８）防錆剤：亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛等。
（１９）ひび割れ低減剤：ポリオキシアルキルエーテル類；２−メチル−２，４−ペンタンジオール等のアルカンジオール類等。
（２０）膨張材：エトリンガイト系、石炭系等。
【００８３】
その他のセメント添加剤（材）として、例えば、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石膏等が挙げられる。
【発明の効果】
【００８４】
本発明のコンクリート混和剤用ポリカルボン酸系共重合体及び共重合体組成物は、上述のような構成であるので、優れた流動性をセメント組成物に付与することができ、かつ高流動性を長期間にわたって発揮することができるうえ、セメント組成物を取り扱う現場において作業しやすくなるような粘性とすることができるため、コンクリート混和剤として非常に有用なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８５】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
下記の製造例等で得られた重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）及びピークトップ分子量（Ｍｐ）は、上述した測定条件により測定し、また、Ａｎ値も上述したようにして算出した。
【００８６】
製造例１
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に、水２０４．８重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）３７３．６重量部、メタクリル酸８６．４重量部、水１２３．５重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸１５．３重量部の混合溶液（１）を４時間で、３０％過酸化水素水溶液３．８重量部及び水７１．２重量部の混合溶液（２）、Ｌ−アスコルビン酸１．５重量部及び水７３．５gの混合溶液（３）を各々５時間で７０℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は５５００、Ｍｗ／Ｍｎは１．５５であった。なお、この共重合体を「共重合体（Ａ１）」とする。
【００８７】
製造例２
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に、水２１３．３重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）３６３．５重量部、メタクリル酸９６．５重量部、水１２３．５重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸７．６重量部の混合溶液（１）を４時間で、３０％過酸化水素水溶液４．１重量部及び水７０．９重量部の混合溶液（２）、Ｌ−アスコルビン酸１．６重量部及び水７３．４の混合溶液（３）を各々５時間で７０℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は８２００、Ｍｗ／Ｍｎは１．６７であった。なお、この共重合体を「共重合体（Ａ２）」とする。
【００８８】
製造例３
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に、水３５０．０重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、（Ｈ−（ＯＣ２Ｈ４）３−（ＯＣ３Ｈ６）−（ＯＣ２Ｈ４）６−ＯＣＨ３のメタクリル酸エステル３７３．６重量部、メタクリル酸７４．４重量部、水１１２．１重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸９．０９重量部の混合溶液（１）を4時間で、３０％過酸化水素水溶液３．５重量部及び水３１．５重量部の混合溶液（２）、Ｌ−アスコルビン酸１．３重量部及び水２９．０の混合溶液（３）を各々５時間で７０℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は７５００、Ｍｗ／Ｍｎは１．６５であった。なお、この共重合体を「共重合体（Ａ３）」とする。
【００８９】
製造例４
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に水２９３．７重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）３６３．５重量部、メタクリル酸９６．５重量部、水１２３．５重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸６．８重量部の混合溶液（１）を４時間で、過硫酸アンモニウム４．６重量部及び水７０．４重量部の混合溶液（２）を５時間で１００℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は１８０００、Ｍｗ／Ｍｎは２．０５であった。なお、この共重合体を「共重合体（Ｂ１）」とする。
【００９０】
製造例５
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に水２３７３重量部、不飽和ポリアルキレングリコール単量体として、３−メチル−３−ブテン−１−オールのエチレンオキシド付加体（平均付加モル数５０）４８００重量部、及び、アクリル酸８．７重量部を仕込み、５８℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、３０％過酸化水素２１．５重量部及び水４６０重量部の混合溶液（１）を反応容器に追加し、アクリル酸６４０．４重量部を３時間で滴下し、Ｌ−アスコルビン酸９．８重量部、２−メルカプトプロピオン酸２５．３重量部及び水１３１０重量部の混合溶液（２）を３．５時間で５８℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を５８℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを６．５に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は３５０００、Ｍｗ／Ｍｎは２．０４であった。なお、この共重合体を「共重合体（Ｂ２）」とする。
【００９１】
比較製造例１
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に水２８３．４重量部を仕込み、１００℃に昇温した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）３７３．６重量部、メタクリル酸８６．４重量部、水１２６．９重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸１５．３重量部の混合溶液（１）を４時間で、過硫酸アンモニウム５．６重量部及び水６９．４重量部の混合溶液（２）を５時間で１００℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を１００℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は５８００、Ｍｗ／Ｍｎは１．４２であった。なお、この共重合体を「共重合体（ＣＡ１）」とする。
【００９２】
比較製造例２
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に、水２０１．８重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数６）３６３．５重量部、メタクリル酸９６．５重量部、水１２３．５重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸６．７重量部の混合溶液（１）を４時間で、３０％過酸化水素水溶液４．８重量部及び水７０．２重量部の混合溶液（２）、Ｌ−アスコルビン酸１．９重量部及び水７３．１の混合溶液（３）を各々５時間で７０℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は８５００、Ｍｗ／Ｍｎは１．６７であった。なお、この共重合体を「共重合体（ＣＡ２）」とする。
【００９３】
比較製造例３
温度計、攪拌装置、還流装置及び滴下装置を備えた反応容器に、水２１２．６重量部を仕込み、７０℃に昇温し、２００ｍｌ／ｍｉｎの窒素で1時間窒素置換した。その後、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）３７３．６重量部、メタクリル酸８６．４重量部、水１２６．９重量部、及び、２−メルカプトプロピオン酸７．２重量部の混合溶液（１）を４時間で、３０％過酸化水素水溶液３．８重量部及び水７１．２重量部の混合溶液（２）、Ｌ−アスコルビン酸１．５重量部及び水７３．５の混合溶液（３）を各々５時間で７０℃に保たれた反応容器に、連続滴下した。更に、温度を７０℃で１時間維持し共重合体溶液を得た。溶液温度を３０℃としたところで、３０％ＮａＯＨ水溶液を滴下し、溶液ｐＨを７に調整した。得られた共重合体の重量平均分子量は１２０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．８０であった。なお、この共重合体を「共重合体（ＣＡ３）」とする。
【００９４】
製造例及び比較製造例で得た共重合体の具体的組成を表１に示す。但し、組成は、仕込み単量体中のカルボン酸基をすべてナトリウム塩にしたときの重量比を表す。例えば製造例２では、仕込みはメトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ｎ＝１０）３６３．５重量部、メタクリル酸（Ｍｗ８６．０９）９６．５重量部であるが、この場合、メタクリル酸をナトリウム塩にしたとすると、メタクリル酸ナトリウム（Ｍｗ１０８．１７）としては１２１．１重量部に相当する。よって、ＰＧＭ１０Ｅ／ＳＭＡＡ＝３６３．５／１２１．１＝７５／２５となる。
なお、表中の記号等は以下のとおりである。
ＰＧＭ１０Ｅ：メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数１０）
ＰＧＭ６Ｅ：メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（平均付加モル数６）
ＥＰＥ６１３Ｅ：（Ｈ−（ＯＣ２Ｈ４）３−（ＯＣ３Ｈ６）−（ＯＣ２Ｈ４）６−ＯＣＨ３のメタクリル酸エステル
ＩＰＮ５０：３−メチル−３−ブテン−１−オールのエチレンオキシド付加体（平均付加モル数５０）
ＳＭＡＡ：メタクリル酸ナトリウム
ＳＡＡ：アクリル酸ナトリウム
【００９５】
【表１】
0005422105.tif 000006
【００９６】
実施例１〜４、比較例１〜５、参考例１〜２
製造例及び比較製造例で得た共重合体を下記に示す配合で混合し、コンクリート混和剤として、混練直後及び経時のスランプフロー値、並びに、コンクリートの状態を評価した。結果を表２に示す。なお、コンクリート試験条件・方法は以下のとおりである。
【００９７】
＜コンクリート試験＞
１、コンクリート配合
水：１７２ｋｇ／ｍ３
セメント（太平洋セメント社製普通ポルトランドセメント）：５７３．３ｋｇ／ｍ３
粗骨材（青梅産破石）：８６１．５ｋｇ／ｍ３
細骨材（大井川系川砂と千葉君津産砂との混合物、混合比は大井川：君津＝８０／２０）：７３９．４ｋｇ／ｍ３
消泡剤であるマイクロエアＭＡ４０４（ポゾリス物産社製）をセメント質量に対して０．０２％、及び、ＡＥ剤であるマイクロエアＭＡ２０２（ポゾリス物産社製）をセメントに対して０．００３％を配合した。なお、セメント質量に対するコンクリート混和剤の配合量は、混和剤の固形分で計算し、表中に「％（質量％）」表示で示した。
【００９８】
２、コンクリート製造方法
上記配合で、５０Ｌ二軸強制練りミキサーにセメント及び細骨材を投入して１０秒空練りを行い、次いで、コンクリート混和剤、消泡剤及びＡＥ剤を配合した水を加えて９０秒間混練を行った後、粗骨材を投入して更に９０秒間混練し、コンクリートを作成した。
【００９９】
３、評価方法
（１）スランプフロー値
得られたコンクリートのスランプフロー値（単位：ｃｍ）の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ  Ａ  １１０１、１１２８、６２０４（２００５年））に準拠して行った。なお、表２中の「０−６０」とは、混練後６０分後のスランプフロー値から、混練直後（０分）のスランプフロー値を引いて得られる差である。
（２）コンクリートの状態
コンクリートの状態は、以下のように評価した。
スコップを用いて練り返したときにコンクリートの粘性が高く、スコップにモルタル分が多量に付着するものは、コンクリートの状態が悪く、コンクリートの粘性が低くなるほど、またスコップへのモルタル分の付着が少なくなるものほど、良いコンクリートの状態である。具体的には以下のとおりである。
◎：練り返し時にコンクリートの粘性が低く、スコップへのモルタル分の付着がほとんどない。
○：練り返し時にコンクリートの粘性が低いが、スコップへのモルタル分の付着が見られる。
△：練り返し時にコンクリートの粘性が高く、スコップへのモルタル分の付着も見られる。
×：練り返し時にコンクリートの粘性が高く、スコップへのモルタル分の付着が多い。
【０１００】
【表２】
0005422105.tif 000007
【０１０１】
表２の結果より以下のことが分かる。
すなわち、本発明の共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）の特に好適な形態の共重合体とを併用した実施例１〜３では、流動性、保持性及び作業性（粘性の良さ）のいずれにおいても好適な結果が得られたことが示されているが、本発明の共重合体（Ａ１〜３）に代えて、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４２である共重合体（ＣＡ１）を使用した比較例１では、添加量は実施例１〜３とほぼ同量であるにも関わらず、保持性及び粘性の点で実施例１〜３よりも劣る結果となっている。また、本発明の共重合体（Ａ１〜３）に代えて、ポリアルキレングリコール鎖におけるアルキレングリコール単位の平均繰り返し数＝６である共重合体（ＣＡ２）を使用した比較例２においては、保持性及び粘性の点で良好な結果となってはいるものの、その添加量は実施例１〜３に比較して遥かに多いものとなっており、減水性に劣ることが分かる。そして、添加量を実施例１〜３とほぼ同量とした比較例３では、混練直後の流動性が著しく低くなったことが示されている。また、本発明の共重合体（Ａ１〜３）に代えて、重量平均分子量＝１２０００である共重合体（ＣＡ３）を使用した比較例４では、保持性が格段に劣る結果となっており、更に状態面でも良好な結果が得られなかったことが分かる。
また実施例１〜３で使用した共重合体（Ｂ１）とは構造が異なる共重合体（Ｂ２）を使用して実施した実施例４と、該実施例４において共重合体（Ａ１）に代えてＭｗ／Ｍｎ＝１．４２である共重合体（ＣＡ１）を使用して実施した比較例５とを比較すると、比較例５では、保持性及び粘性のいずれの点でも良好な結果が得られなかったことが分かる。