(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中にカチオン部位とアニオン部位とを有する双性イオン化合物を重合して得られる双性イオンポリマーを含むことを特徴とする無機粉体用添加剤。
【請求項２】
前記双性イオンポリマーが含むアニオン部位は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基からなる群より選択される少なくとも１種由来のアニオンであることを特徴とする請求項１に記載の無機粉体用添加剤。
【請求項３】
前記双性イオンポリマーは、分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物と、エチレン性不飽和アニオン性化合物とを含む単量体成分を重合させて得られる共重合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無機粉体用添加剤。
【請求項４】
前記単量体成分は、単量体成分全体に対して、分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物を９９〜１０質量％含み、エチレン性不飽和アニオン性化合物を１〜９０質量％含むことを特徴とする請求項３に記載の無機粉体用添加剤。
【請求項５】
前記双性イオンポリマーが有するカチオン部位は、４級アンモニウム塩構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無機粉体用添加剤。
【請求項６】
前記双性イオンポリマーは、重量平均分子量が５０００〜３０００００であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無機粉体用添加剤。
【請求項７】
前記双性イオン化合物は、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルクロライン、［３−（（メタ）アクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、及び、［２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシドからなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無機粉体用添加剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の無機粉体用添加剤と無機粉体とを含むことを特徴とする無機粉体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機粉体用添加剤に関する。より詳しくは、セメント等の無機粉体の添加剤として好適に用いられる無機粉体用添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント等の各種無機粉体には、所望の物性を付与するために種々の添加剤を使用することが多々行われている。例えば、セメントペーストやモルタル、コンクリート等のセメント組成物には、セメント分散剤に代表される各種のセメント混和剤を添加することが一般的である。このような添加剤としては、求められる性能に応じて構造を制御しやすい点で、高分子物質（ポリマー）を使用することが多いため、各種ポリマーの検討がなされている。
【０００３】
ところでポリマーは、用いる単量体の種類や割合を変えることで特性や形態を自由に設計できることから、工業製品から日用品まで様々な分野で使用されている。例えば、アミノカルボキシベタイン（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体を整髪剤用樹脂組成物に用いることが古くから行われている（特許文献１、２参照）。また、ベタイン（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸との共重合を化粧剤として用いることが行われている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５１−９７３２号公報
【特許文献２】特開平９−９５５８６号公報
【特許文献３】特表２０１３−５０５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セメント等の無機粉体の組成物に用いられる添加剤には、無機粉体の分散性を向上させるものや、分散性の保持性を高めるもの等、種々のものがあり、このうち、分散性を向上させる添加剤は通常、組成物中に空気量を増やす作用を有する。適度な空気量であれば、作業性の向上等に寄与するが、セメント組成物中の空気（気泡）量が多すぎる状態で硬化すると、硬化物の強度が低下することになる。このため、このような強度の低下を抑制することを目的として、組成物中に空気量の増加を抑制する効果を有する添加剤が必要となることがある。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、セメント等の無機粉体の組成物の空気量の増加を抑制することができる添加剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、セメント等の無機粉体の空気量の増加を抑制する添加剤について種々検討したところ、分子中にカチオン部位とアニオン部位とを有する双性イオン化合物を含む単量体成分を重合して得られる双性イオンポリマーが、無機粉体の空気量の増加を抑制する効果があることを見出した。更に本発明者は、双性イオンポリマーを、双性イオン化合物とアニオン性基を有する単量体との共重合体とすると、無機粉体の空気量を増加させることなく、分散性を向上させることができる添加剤となることを見いだし、本発明に到達した。本発明は、双性イオンポリマーの新たな特性を見出し、これにより、双性イオンポリマーがこれまでとは全く異なる用途に好適に用いることができること見出したことによる発明である。
【０００８】
すなわち本発明は、分子中にカチオン部位とアニオン部位とを有する双性イオン化合物を重合して得られる双性イオンポリマーを含むことを特徴とする無機粉体用添加剤である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
【０００９】
本発明における双性イオンポリマーの原料となる双性イオン化合物は、分子中にカチオン部位とアニオン部位とを有する。双性イオン化合物は、分子中にカチオン部位とアニオン部位とを少なくとも１つずつ有していればよく、これらを２つ以上有していてもよい。また、双性イオン化合物中のカチオン部位、アニオン部位の位置も特に制限されず、化合物の末端に位置していてもよく、末端以外の部分に位置していてもよい。
【００１０】
上記双性イオン化合物が有するカチオン部位、アニオン部位は、それぞれカチオン性を有する部位、アニオン性を有する部位であればカチオンやアニオンの種類は特に制限されないが、カチオン部位の例としては、４級アンモニウム塩構造等が挙げられる。
アニオン部位の例としては、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸基等の酸基由来のアニオンが挙げられる。これらの中でも、双性イオンポリマーが含むアニオン部位は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基からなる群より選択される少なくとも１種由来のアニオンであることが好ましい。
【００１１】
上記双性イオン化合物は、重合反応をすることができる構造を有していればよく、炭素−炭素不飽和結合部位を有する化合物であってもよく、カチオン部位、アニオン部位以外にカルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキシ基、チオール基等の反応性基を２つ以上有する化合物であってもよいが、炭素−炭素不飽和結合部位を有する化合物であることが好ましい。より好ましくは、エチレン性不飽和結合部位を有する化合物である。
【００１２】
上記双性イオン化合物が、エチレン性不飽和結合部位を有する化合物である場合、エチレン性不飽和結合部位として、（メタ）アクリロイル基又は（メタ）アクリロイルアミノ基を有する化合物が好ましい。より好ましくは、アルキレン基２つとアルキル基２つとを有する４級アンモニウム塩の一方のアルキレン基の末端にエチレン性不飽和結合部位として、（メタ）アクリロイル基又は（メタ）アクリロイルアミノ基が結合し、他方のアルキレン基の末端にスルホン酸基、リン酸基、カルボン酸基のいずれかが結合した構造の化合物である。この化合物におけるアルキレン基及びアルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましい。より好ましくは、炭素数１〜６、より好ましくは１〜４のものである。
【００１３】
上記双性イオン化合物としては、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルクロライン、［３−（（メタ）アクリロイルアミノ）プロピル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド分子内塩、［２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
【００１４】
本発明における双性イオンポリマーは、双性イオン化合物を１種用いて得られるものであってもよく、２種以上用いて得られるものであってもよい。また、双性イオンポリマーは、双性イオン化合物のみから得られるポリマーであってもよく、双性イオン化合物と、双性イオン化合物以外の他の重合性化合物とから得られる共重合体であってもよい。
【００１５】
上記双性イオン化合物が、カチオン部位、アニオン部位以外に反応性基を２つ以上有する化合物である場合には、他の重合性化合物としては、双性イオン化合物が有する反応性基と反応することができる反応性基を２つ以上有する化合物を用いることができる。
反応する反応性基の組合せとしては、カルボキシル基と水酸基、カルボキシル基とアミノ基、エポキシ基と水酸基、エポキシ基とチオール基等が挙げられ、双性イオン化合物の反応性基と他の重合性化合物の反応性基とが、これらのいずれかの組合せとなるように他の重合性化合物を選択して用いることができる。
【００１６】
上記双性イオン化合物が炭素−炭素不飽和結合部位を有する化合物である場合、他の重合性化合物として、炭素−炭素不飽和結合を有する化合物を用いることができる。他の重合性化合物としてより好ましくは、エチレン性不飽和結合を有する化合物である。
エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、エチレン性不飽和アニオン性化合物が好ましい。双性イオンポリマーが、双性イオン化合物とエチレン性不飽和アニオン性化合物とから得られたものであると、ポリマーが無機粉体の組成物の分散性にも優れたものとなる。エチレン性不飽和アニオン性化合物としては、エチレン性不飽和カルボン酸系化合物、エチレン性不飽和スルホン酸系化合物、エチレン性不飽和リン酸系化合物のいずれかが好ましい。
【００１７】
上記エチレン性不飽和カルボン酸系化合物としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、αーヒドロキシアクリル酸、α−ヒドロキシメチルアクリル酸及びその誘導体等の不飽和カルボン酸や、これらの塩等の不飽和モノカルボン酸系単量体；マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸の他、これらの塩や、これらの無水物等の不飽和ジカルボン酸系単量体等のエチレン性不飽和カルボン酸系単量体が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
なお、ここで、カルボン酸の塩としては、金属原子の塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられる。金属原子としては、例えば、ナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の１価金属；マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の２価金属；アルミニウム等の３価金属；鉄等のその他の金属；等が挙げられる。有機アミン基としては、例えば、モノ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；モノエチルアミン基、ジエチルアミン基、トリエチルアミン基等のアルキルアミン基；エチレンジアミン基、トリエチレンジアミン基等のポリアミン基；等が挙げられる。カルボン酸塩として好ましくは、アンモニウム塩、ナトリウム塩又はカリウム塩であり、より好ましくはナトリウム塩である。
【００１８】
上記エチレン性不飽和スルホン酸系化合物としては、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、メタリルオキシベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、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、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、スルホブチル（メタ）アクリレート等の不飽和スルホン酸類、並びに、これらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アンモニウム塩が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。塩としては一価金属塩が好ましい。
【００１９】
上記エチレン性不飽和リン酸系化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸と１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物とのエステル化物と、リン酸とのエステル化物が好適である。
具体的には、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレートとリン酸とのエステル化物；ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートとリン酸とのエステル化物等が好適であり、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２０】
本発明の双性イオンポリマーの原料としては、上記双性イオン化合物、エチレン性不飽和アニオン性化合物以外にも、エチレン性不飽和アニオン性化合物のエステル類であるエチレン性不飽和カルボン酸エステル類、エチレン性不飽和スルホン酸エステル類、エチレン性不飽和リン酸エステル類、及び、これら以外のエチレン性不飽和化合物を用いることができる。
【００２１】
上記エチレン性不飽和カルボン酸エステル類としては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸ジエチル等のマレイン酸のアルキルエステル類；フマル酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸ジエチル等のフマル酸のアルキルエステル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する不飽和カルボン酸エステル類；（メトキシ）ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ナフトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、モノフェノキシポリエチレングリコールマレエート、カルバゾールポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート類等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２２】
上記エチレン性不飽和スルホン酸エステル類、エチレン性不飽和リン酸エステル類としては、上述したエチレン性不飽和スルホン酸、エチレン性不飽和リン酸のアルキルエステル類が挙げられ、それらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２３】
上記エチレン性不飽和アニオン性化合物やエチレン性不飽和アニオン性化合物のエステル類以外のエチレン性不飽和化合物としては、スチレン等の芳香族ビニル系単量体類；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド等のアミド基を有するビニル系単量体類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル類；エチレン、プロピレン等のアルケン類；ブタジエン、イソプレン等のジエン類；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のトリアルキルオキシシリル基を有するビニル系単量体類；γ−（メタクリロイルオキシプロピル）トリメトキシシラン等のケイ素原子を有するビニル系単量体類；マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、オクチルマレイミド、ドテシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド誘導体；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基を有するビニル系単量体類；（メタ）アクロレイン等のアルデヒド基を有するビニル系単量体類；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート類等のアミノ基を有するビニル系単量体類；（メトキシ）ポリエチレングリコール（メタ）アリルエーテル、（メトキシ）ポリエチレングリコールイソプロペニルエーテル等の不飽和エーテル類；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、２−スルホエチル（メタ）アクリレート、ビニルスルホン酸、ヒドロキシアリルオキシプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸等のスルホン酸基を有するビニル系単量体類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル、アリルアルコール、ビニルピロリドン、エチルビニルエーテル等のその他の官能基を有するビニル系単量体類等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２４】
上記双性イオン化合物が炭素−炭素不飽和結合部位を有する化合物である場合、双性イオン化合物と共重合する他の重合性化合物としては、上記のものの中でも、エチレン性不飽和アニオン性化合物が好ましい。すなわち、双性イオンポリマーが、分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物と、エチレン性不飽和アニオン性化合物とを含む単量体成分を重合させて得られる共重合体であることは、本発明の好適な実施形態の１つである。
本発明における双性イオンポリマーが、エチレン性不飽和アニオン性化合物を含む単量体成分から得られたものであると、無機粉体への吸着性が上がることで、無機粉体の分散性がより向上する。
また、エチレン性不飽和アニオン性化合物の中でも、エチレン性不飽和カルボン酸系化合物が好ましい。すなわち、双性イオンポリマーが、分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物と、エチレン性不飽和カルボン酸系化合物とを含む単量体成分を重合させて得られる共重合体であることがより好ましい。
【００２５】
本発明における双性イオンポリマーが双性イオン化合物と、その他の重合性化合物との共重合体である場合、双性イオンポリマーの原料となる単量体成分中における双性イオン化合物と、その他の重合性化合物との質量割合は、双性イオン化合物が９９〜１質量％、その他の重合性化合物が１〜９９質量％であることが好ましい。
中でも、双性イオン化合物が分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物であって、その他の重合性化合物がエチレン性不飽和アニオン性化合物である場合、単量体成分は、単量体成分全体に対して、分子中にエチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物を９９〜１０質量％含み、エチレン性不飽和アニオン性化合物を１〜９０質量％含むことが好ましい。双性イオン化合物とエチレン性不飽和アニオン性化合物とをこのような割合で含むと、双性イオンポリマーが無機粉体の分散性と空気量増加の抑制効果の両方をより充分に発揮することができる。より好ましくは、エチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物を９９〜３０質量％含み、エチレン性不飽和アニオン性化合物を１〜７０質量％含むことであり、更に好ましくは、エチレン性不飽和結合部位を有する双性イオン化合物を９５〜４０質量％含み、エチレン性不飽和アニオン性化合物を５〜６０質量％含むことである。
【００２６】
また、本発明における双性イオンポリマーの原料となる単量体成分が、上述した双性イオンモノマーやエチレン性不飽和アニオン性化合物以外の成分、すなわち、エチレン性不飽和アニオン性化合物のエステル類や、これら（双性イオン化合物、エチレン性不飽和アニオン性化合物及びそのエステル類）以外のエチレン性不飽和化合物を含む場合、これらの含有量の合計は、単量体成分全体に対して、１〜３０質量％であることが好ましい。より好ましくは、１〜２０質量％であり、更に好ましくは、１〜１０質量％である。
【００２７】
本発明における双性イオンポリマーは、重量平均分子量が５０００〜３０００００であることが好ましい。このような分子量であると、無機粉体の添加剤としての効果がより充分に発揮される。重量平均分子量は、より好ましくは、５０００〜１０００００であり、更に好ましくは、１００００〜６００００である。
双性イオンポリマーの重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法で測定することができる。
【００２８】
本発明の無機粉体用添加剤は、無機粉体中の空気量の増加を抑制する点を特徴とし、無機粉体の添加剤として好適に用いることができる。このような、本発明の無機粉体用添加剤と無機粉体とを含む無機粉体組成物もまた、本発明の１つである。
本発明の無機粉体用添加剤を用いることで、連行空気量を増加させず、双性イオンポリマーの組成によっては、むしろ連行空気量を減少させることも可能となるが、その理由は以下のように考えられる。
通常、コンクリート組成物等の無機粉体組成物中に微細な空気の泡を連行させるために使用される空気連行剤は、分子中に親水性部分と疎水性部分とを有する界面活性剤の気泡力により独立した微細な空気泡を連行させる。一方、双性イオンポリマーは、分子中にカチオン部位とアニオン部位とを有し、電気的に中性であることで親水性が高くなり、疎水性部分が少なくなることによって、界面活性能が低下し、これにより連行空気量の増加が抑制されると考えられる。このような特徴から、本発明の無機粉体用添加剤は、連行空気量の増加を抑制する連行空気抑制剤として好適に用いることができる。
なお、本発明において、空気量の増加を抑制するとは、添加剤を使用しないこと以外同じ条件のプレーンの無機粉体の空気量と同等あるいはそれ以下であることをいう。
【００２９】
本発明の無機粉体用添加剤が使用される無機粉体としては、水硬性又は潜在水硬性を有する水硬性材料が好ましく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、シリカセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメント、ビーライト高含有セメント、各種混合セメント；珪酸三カルシウム、珪酸二カルシウム、アルミン酸三カルシウム、鉄アルミン酸四カルシウム等のセメントの構成成分；潜在水硬性を有するフライアッシュ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、本発明における無機粉体としてはセメントが好ましい。セメントとしては、普通ポルトランドセメントが通常よく使用され、好適に適用することができる。
【００３０】
本発明の無機粉体用添加剤の使用量としては、例えば、無機粉体に対して固形分換算で０．０００１〜１０重量％であることが好ましい。０．０００１重量％未満であると、分散性や連行空気抑制性能が充分でないおそれがあり、１０重量％を超えると、無機粉体の硬化遅延が生じやすくなるおそれがある。より好ましくは、０．００１〜５重量％であり、更に好ましくは、０．００５〜３重量％であり、最も好ましくは、０．０１〜１重量％である。
【００３１】
本発明の無機粉体用添加剤を、無機粉体としてセメントを含み、更に水を含むセメント組成物に用いる場合、すなわち、本発明の無機粉体組成物がセメント組成物である場合、セメント組成物における水の配合割合としては特に限定されず、例えば、セメントに対して、１０〜８０重量％であることが好ましい。１０重量％未満であると、各種成分の混合が不充分となって成形できなかったり、強度が低下したりするおそれがあり、８０重量％を超えると、セメント組成物の硬化物の強度が低下するおそれがある。より好ましくは、１５〜７５重量％であり、更に好ましくは、２０〜７０重量％であり、最も好ましくは、２５〜６５重量％である。
【００３２】
上記セメント組成物をモルタルやコンクリートとして用いる場合、セメント組成物に配合される砂や石としては、従来公知のセメント組成物に用いられるものを使用でき、特に限定されず、例えば、自然作用によって岩石からできた川砂、海砂、山砂等の天然の細骨材；これらの岩石やスラブを粉砕した人工の細骨材；軽量細骨材等が挙げられる。砂の配合量については、従来公知のセメント組成物と同様とすればよく、特に限定されるものではない。また、石の配合量についても、従来公知のセメント組成物と同様とすればよく、特に限定されるものではないが、例えば、細骨材率として、２０〜６０重量％であることが好ましい。２０重量％未満であると、がさがさしたコンクリートとなり、スランプの大きいコンクリートでは、粗骨材とモルタル分とが分離しやすくなるおそれがある。６０重量％を超えると、単位セメント量及び単位水量を多く必要とし、また、流動性の悪いコンクリートとなるおそれがある。より好ましくは、３０〜５０重量％である。
【００３３】
上記セメント組成物には必要に応じてその他の材料が配合されていてもよい。その他の材料としては、従来公知のセメント組成物と同様のものを用いることができ、特に限定されず、例えば、シリカヒューム、高炉スラブ、シリカ粉末や、鋼繊維、ガラス繊維等の繊維質材料等が挙げられる。これらの材料の配合量としては、従来公知のセメント組成物と同様とすればよく、特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の無機粉体用添加剤は、上述の構成よりなり、セメント等の無機粉体の組成物の空気量の増加を抑制し、分散性を向上させることができることから、セメント等の無機粉体の空気連行抑制剤等の添加剤として好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
重合体の分子量測定は、以下のようにして行った。
＜分子量測定（光散乱ＧＰＣ分析法）＞  
使用カラム：東ソー社製、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ α＋ＴＳＫｇｅｌ α−５０００＋ＴＳＫｇｅｌ α−４０００＋ＴＳＫｇｅｌ α−３０００各１本ずつ連結。
使用溶離液：ホウ酸：４９．４６ｇ、ＮａＯＨ１６．００ｇをイオン交換水７９３４．５４ｇに溶解させた溶液に、アセトニトリル２０００ｇを混合した溶液を用いる。
検出器：Ｖｉｓｃｏｔｅｋ社製トリプル検出器Ｍｏｄｅｌ３０２
光散乱検出器：直角光散乱：９０°散乱角度、低角度光散乱：７°散乱角度、セル容量：１８μＬ、波長：６７０ｎｍ
標準試料：東ソー社製ポリエチレングリコールＳＥ−８（Ｍｗ１０７０００）を用い、そのｄｎ／ｄＣを０．１３５ｍｌ／ｇ、使用溶離液の屈折率を１．３３３として装置定数を決定する。
標準試料：測定対象物の濃度が０．２ｖｏｌ％（体積％）になるように上記溶離液で溶解させた溶液を２５０μＬ注入
サンプル：測定対象物の濃度が１．０ｖｏｌ％になるように上記溶離液で溶解させた溶液を２５０μＬ注入
流速：０．８ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
【００３７】
［製造例１〜５］重合体１〜５（双性イオンポリマー１〜５）の製造
温度計、攪拌機、滴下ライン、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水６８．７５ｇを仕込み、８０℃に昇温した。３０分間８０℃に維持した後、１６．６０ｇの未中和型メタクリル酸（ＳＭＡＡ）、［２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル］ジメチル（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド（ＳＢＭＡ）８３．４０ｇ、メルカプトプロピオン酸１．６１７ｇ及びイオン交換水４２．１３ｇの混合物を反応容器内に４時間かけて滴下し、それと同時に、イオン交換水３５．２６ｇに過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）を２．２４２６ｇ溶解させた水溶液を５時間かけて滴下した。その後、１時間引き続いて８０℃に温度を維持した後、重合反応を終了し、重合体２を得た。重合成分濃度（全単量体成分の全原料に対する重量％濃度）は４０％であった。
同様の方法で表１に示す重合体１、３〜５を製造した。
【００３８】
［実施例１〜５、比較例１、２］
上記製造例で製造した重合体１〜５を用いて、下記の方法によりモルタル試験を行った。比較のため、添加剤を添加していないプレーンのセメント組成物（比較例１）及び分散剤としてリグニンスルホン酸ナトリウム塩（アルドリッチ社製：平均Ｍｗ８０００、平均Ｍｎ３０００）を添加したセメント組成物（比較例２）についても同様にモルタル試験を行った。結果を表１に示す。
＜モルタル試験方法＞
セメント（太平洋セメント製普通ポルトランドセメント）５００ｇに、サンプルとなるセメント分散剤を含むイオン交換水２５０ｇ（水／セメント比（重量比）＝０．５０）を加え、ホバート型モルタルミキサー（ホバート社製、型番Ｎ−５０）を用いて３０秒間低速で混練した後、ＩＳＯ砂１３５０ｇを３０秒間かけて加えた。その後３０秒間中速で混練し、１分３０秒間静置した後、更に１分間中速で混練することにより、セメントモルタルを調製した。なお、セメントに対するセメント分散剤の使用量（セメントに対するセメント分散剤中の固形分［不揮発分］の量）（重量％）は、０．２０ｗｔ％とし、注水から５分半後のフロー値をミニスランプコーンを用いて測定し、空気量をメスシリンダーを用いて測定した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１の結果から、双性イオン化合物であるＳＢＭＡを原料として製造された重合体１〜５を使用したセメント組成物では、添加剤を使用しない場合やリグニンを用いた場合に比べて連行空気量が減少することが確認された。また、重合体がアニオン性モノマーとの共重合体である場合には、連行空気量を減少させつつ、分散性を向上する効果が得られることが確認された。