(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）および／または一般式（２）
0004489921.tif 000004
［式中、Ｒ1は水素または炭素数１〜６の脂肪族若しくは芳香族の炭化水素基を示し、(ＯＡ)nは炭素数２〜４のオキシアルキレンから選ばれる１種または２種以上の単独重合体または共重合体を示し、nはオキシアルキレンの平均付加モル数を示し３〜３００である。Ｍ1、Ｍ2は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アミン塩から選ばれる同種または異種のイオンを示す。］
で表される化合物を含有する水硬性組成物用分散剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント、モルタル、コンクリート等の水硬性組成物用分散剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ポルトランドセメント等の水硬性組成物の分散剤として、複数のポリエーテル鎖とカルボキシレートを側鎖に有するラジカル共重合体（ポリカルボン酸系分散剤）が多用されている。一般に、水中に存在する粒子には、静電引力やファンデルワールス力が作用し、機械的に分散させても再凝集する性質があるが、該分散剤は、カルボキシル基を介して固相表面に吸着するとともに、ポリエーテル鎖による立体障害効果によって粒子間引力を弱め、固体粒子の凝集を防ぐことにより固相を水中に分散安定化させる機能を有する。
【０００３】
従来、このような分散剤は、ω-メトキシオリゴ(オキシエチレン)メタクリレートやω-ヒドロキシオリゴ(オキシエチレン)アリルエーテル等のポリエーテル鎖を含むマクロモノマーと、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸等のアニオン性ビニルモノマーをラジカル共重合させ、櫛形高分子として製造されていた。
【０００４】
しかし、該分散剤はカルボキシル基を介して固相表面へ吸着するが、カルボキシル基の近傍（主にγ位）に存在するポリエーテル鎖が立体的な障害となって、吸着に関与し得るカルボキシル基の数が減少して分散剤自体の吸着力が低下し、未吸着のカルボキシル基や未吸着の分散剤が液相に多数存在する。そして、この未吸着のカルボキシル基や分散剤は、セメントの遅延剤として作用するほか、スラリーの粘性を高める作用を有することが知られている。特に、低い水粉体比のスラリーでは、所定の流動性を得るために分散剤を過剰に添加する必要があるが、この過剰添加により、更に多量の分散剤が液相中にも存在することになる。このため、従来のポリカルボン酸系分散剤は、分散性の発現に実質的に関与する割合が少なく、非効率であるほか、セメントの凝結が著しく遅延する等の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、高い分散能を有し、水硬性組成物の凝結に対する影響が小さい分散剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、鋭意研究した結果、ポリオキシアルキレングリコールまたはアルコキシポリオキシアルキレングリコールの片末端に、スルホコハク酸またはその塩がモノエステル結合した化合物は、セメント等の水硬性組成物への吸着力が向上して少量の添加量で高い分散能を有し、水硬性組成物の凝結への影響が小さい分散剤を提供できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、次の一般式（１）および／または一般式（２）
0004489921.tif 000002
［式中、Ｒ1は水素または炭素数１〜６の脂肪族若しくは芳香族の炭化水素基を示し、(ＯＡ)nは炭素数２〜４のオキシアルキレンから選ばれる１種または２種以上の単独重合体または共重合体を示し、nはオキシアルキレンの平均付加モル数を示し３〜３００である。Ｍ1、Ｍ2は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アミン塩から選ばれる同種または異種のイオンを示す。］
で表される化合物を含有する水硬性組成物用分散剤を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の分散剤に用いられる化合物は、上述した通り、ポリオキシアルキレングリコールまたはアルコキシポリオキシアルキレングリコールの片末端に、スルホコハク酸またはその塩がモノエステル結合したもの（以下、「本化合物」という。）であり、ポリオキシアルキレンまたはアルコキシポリオキシアルキレンの部分は立体障害効果により分散性を高め、スルホコハク酸部分のカルボキシル基やスルホン酸基は固相表面への吸着官能基として作用する。この様な構造を有する化合物は、分子が個々独立して固相表面に強固に吸着できるとともに、粉末の分散性に寄与するポリオキシアルキレンまたはアルコキシポリオキシアルキレンの立体障害効果を最大限に発揮することができる。
【０００９】
本化合物の構成部分であるポリオキシアルキレンまたはアルコキシポリオキシアルキレンは、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炭素数２〜４のアルキレンオキサイドの１種または２種以上からなる単独重合体または共重合体であって、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は３〜３００が特に好ましい。アルキレンオキサイドの平均付加モル数が３未満では立体障害効果が小さくて分散能が低く、また、３００を超えると固相表面への吸着力が低下する傾向になる。
【００１０】
また、アルコキシポリオキシアルキレン中のアルコキシ部分は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、シクロヘキソキシまたはフェノキシ等の炭素数１〜６の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族または芳香族のアルコキシであり、特にメトキシが好ましい。アルコキシの炭素数が６を超えると、本化合物の起泡性が高くなり、モルタルやコンクリート等に導入される空気量が過大になって好ましくない。
【００１１】
本化合物に含まれるカルボキシル基およびスルホン酸基は、酸の形態でも、塩の形態でも使用できる。塩の種類としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等が好ましい。カルボキシル基とスルホン酸基の塩の種類は、同種または異種の塩でもよい。
【００１２】
本発明の分散剤は、前記のような化合物を含有するものであり、それ以外に、例えば消泡剤、抑泡剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、遅延剤、凝結促進剤、収縮低減剤、膨張剤等を含有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の分散剤は、セメント、モルタル、コンクリート等の水硬性組成物に用いられ、これらを混練する際、混練水に溶解して使用するほか、セメント等に予めドライブレンドして使用することもできる。
【００１４】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明を限定するものではない。
【００１５】
合成例
平均付加モル数が４５のメトキシポリエチレングリコール２ｋｇ（１モル）をアセトン４ｋｇに溶解し、これに無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を加えて約１０時間加熱・環流後、アセトンを加熱・蒸発・留去して、マレイン酸モノエステルを得た。これに水５ｋｇを加えて溶解し、水酸化ナトリウム４０ｇ（１モル）と亜硫酸水素ナトリウム１２５ｇ（１．２モル）を加え、窒素雰囲気下で約６時間加熱・環流後、水を加熱・蒸発・留去して残った固体をアセトンで抽出し、この抽出液からアセトンを加熱・蒸発・留去して、スルホコハク酸モノエステル（分散剤）を得た。
また、上記合成例において平均付加モル数が４５のメトキシポリエチレングリコールに代え、平均付加モル数が３、１３０または２９０のメトキシポリエチレングリコールを用いた以外は上記と同様の方法により、それぞれのスルホコハク酸モノエステル（分散剤）を合成した。
【００１６】
試験方法
上記の分散剤および比較として市販のポリカルボン酸系分散剤を混練水に溶解し、これを普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）に加えて３分間混練し、水セメント比が３０％、分散剤の添加量がＣ×０．１％の普通ポルトランドセメントペーストを調整した。そして、２０℃における、混練直後のペーストのフロー値およびセメントの凝結時間を測定した。
フロー値は、内径２５mm、高さ２０mmの円筒リング内にペーストを充填して、リングを引き抜いた後のペーストの広がりを直交する２方向について測定し、その平均値をフロー値とした。また、セメントの凝結時間は、フロー値を測定した後のペーストを用いて自動凝結試験器（マルトー製作所製）により終結時間を測定した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0004489921.tif 000003
【００１８】
表１から、本発明の分散剤（Ｎｏ．１〜４）はいずれも分散能が高く、セメントの凝結への影響は小さいものであった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の分散剤は、高い分散能を有し、セメント等の水硬性組成物の凝結に対する影響が小さい。