JPH03187960A - セメント用減水剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメントペースト、モルタル、コンクリート
などセメント組成物に用いられる減水剤に関するもので
あり、特に減水性が高く、また流動性の経時的低下が少
ない、施工性１作業性の改善されたセメント用減水剤に
関するものである。

〔従来の技術〕

近年、モルタル工事やコンクリート工事等においてその
作業性の改善９強度や耐久性の向上。

ひび割れ性の減少等諸物性の向上を目的として各種の減
水剤が用いられているが、高性能のＡＥ減水剤が尚要求
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、セメント用減水剤としてスルホン化メラミン樹脂
塩、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物塩、リグニンスルホン酸塩等が利用さ
れているが、スルホン化メラミン樹脂塩は、減水効果が
小さく、多量の添加を必要とし、ポリカルボン酸塩は、
減水効果が大きいが、添加量を増大すると著しい凝結遅
延を起こし、場合によっては硬化不足となる。ナフタレ
ンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩は、減水効果
が大きく、凝結遅延も少なく、空気連行性も小さいが、
モルタル。

コンクリートの流動性の経時的低下が著しい。

リグニンスルホン酸塩は、減水効果は大きいが、空気混
入量が大きく、モルタルやコンクリートの物性に悪影響
を与える等の問題点があった。

最近、芳香族アミノスルホン酸・フェノール類・ホルム
アルデヒド縮合物を含有するコンクリート混和剤が開発
されている（特開平１−１１３４１９号）。この混和剤
はセメント組成物のコンシスチンシーを改良し、かつ時
間の経過によるスランプロスのような流動性変化を低減
するとされているが、縮合時の残モノマーが多い等の一
層の改良が望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は芳香族アミノスルホン酸系の混和剤の残モノマ
ー（芳香族アミノスルホン酸）を減少させ、また、疎水
骨格に極性基及び立体性を与えることにより、その流動
性の経時的低下防止効果は損わず、セメント組成物の流
動性を更に改善することを目的とし、鋭意研究した結果
到達したものである。本発明のセメント用減水剤は （１）４−アミノベンゼンスルホン酸（スルファニル酸
）またはその塩　　　　　　１００重量部（ｂ）　　ビ
スフェノール類化合物またはその塩２０〜１５０重量部 （Ｃ）ホルムアルデヒド　　　　　２０〜６５重量部を
水性条件下で加熱し、縮合させて製造するビスフェノー
ル類化合物・４−アミノベンゼンスルホン酸のホルムア
ルデヒド縮合物を主成分とするものである。

本発明で用いるビスフェノール類化合物は一般式 ［式中Ｘは ＯＯＨ で示される化合物であり、 キシ が用いられる。

本発明の減水剤の主成分である縮合物を製造するには前
記した特定の比率で縮合を行わせる必要があり、これを
外れると減水性や流動性。

経時変化特性が低下する。

この縮合反応においてアルカリの影響は太きく、アルカ
リの添加率はビスフェノール類化合物／４−アミノベン
ゼンスルホン酸−０，５／　］の場合に、対４−アミノ
ベンゼンスルホン酸モル比で０．９０〜１．３０である
ことが好ましい。これをはずれると残モノマー（未反応
４−アミノベンゼンスルホン酸）の量が急激に多くなる
。

本発明の減水剤の主成分である縮合物の重量平均分子量
はゲルパーミエイションクロマトグラフィー（Ｇ、　Ｐ
、　Ｃ，ｌで測定すると１０，０００〜５０．０００の
範囲であり、この範囲を逸脱すると流動性改善効果が低
下する。

〔作　用〕

本発明に用いられる縮合物は特開平１−１１３４１９号
公報に示される４−アミノベンゼンスルホン酸とフェノ
ールのホルムアルデヒド縮合物（以下Ａ化合物と略記）
に比して流動性改善効果が著しい。これはビスフェノー
ル類化合物の構造の寄与に加え、次の理由に基づく。

Ａ化合物の縮合反応後には４−アミノベンゼンスルホン
酸が残モノマーとして約１０％残存する。

これはフェノールがホモポリマーを生成しやス＜、その
結果未反応の４−アミノベンゼンスルホン酸が残存しや
すいためと思われる。

このようにフェノールを用いるＡ化合物の縮合反応の場
合は副反応を伴うことや、フェノール自体の性状ため、
第１工程（弱アルカリでの反応）、第２工程（強アルカ
リでの反応）という繁雑な手段を用いる必要がある。

−力木発明の減水剤の主成分である４−アミノベンゼン
スルホン酸−ビスフェノール類化合物のホルムアルデヒ
ド縮合物の場合には残モノマーはＡ化合物の場合に比べ
１７３程度に低下する。

これは本発明のビスフェノール類化合物が水やアルカリ
に難溶であり、またフェノールに比べて副反応のホモポ
リマーの生成が起りにくいためと考えられる。

またビスフェノール類化合物を用いる本発明の場合には
フェノールを用いたＡ化合物の場合の如く複雑な反応手
段を用いなくてもよいという特徴もある。

本発明のセメント用減水剤は、セメントの０．０１〜２
．０％好ましくは０．１〜０．６％の割合で使用される
。配合量が少なすぎると期待した効果は得られず、多す
ぎるとセメントが過度に分散し、分離現象を起こし、好
ましくない。

セメントは、普通ポルトランドセメント、早強セメント
、超早強セメント、高炉セメント。

中庸熱セメント、フライアッシュセメント耐硫酸塩セメ
ントなどが用いられる。また他のセメント用添加剤、例
えば減水剤、空気連行剤。

凝結遅延剤、防水剤、膨張剤、シリカヒユーム。

石粉等と併用することもできる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 反応容器に下記の物質を所定量仕込んだ。

（Ｉ）４−アミノベンゼンスルホン酸 １７３．２０ｇ　（１モル） （Ｈ）２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン　　　　　　　　　１１４．１５　ｇ　（０，５モル
）（ｍ）９５％ＮａＯＨ４２，ＩＩｇ　、（１モル）水
　　　　　　　　　　　　７６８．７４　ｇ次にこの固
液懸濁液に、（ＩＶ）３５％ホルムアルデヒド水溶液１
７１．４３ｇ　（２モル）を還流下に滴下し、生成した
反応混合物を１０時間攪拌し、透明な縮合物水溶液を得
た。

得られた縮合物の重量平均分子量（Ｍｙ）と未反応４−
アミノベンゼンスルホン酸量はそれぞれ２４．９５０．
　２．８％（対固形分）であった。

なお重量平均分子量はゲルパーミエイションクロマトグ
ラフィ−（Ｇ　Ｐ　Ｃ）で測定、プルラン標準で換算し
た。未反応４−アミノベンゼンスルホン酸はＧＰＣの示
差屈折計での面積比より求めた。これらを表−１に示し
た。

実施例２〜６ 反応条件として（Ｉ）　　（ＴＩ）　　（ｍ）　　（Ｉ
Ｖ）の４−アミノベンゼンスルホン酸、２．２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ＮａＯＨおよびホ
ルムアルデヒドモル比を変化させ実施例１−と同様にし
て縮合物を得た。

これらの結果を表−１に示す。

表１ 実施例７〜ｌＯ 反応容器に下記の４種類の物質を所定量仕込んだ。

（Ｉ）４−アミノベンゼンスルホン酸 １７３．２０ｇ　（１モル） （ＩＩ）４．４’−ジヒドロキシジフェニルメタン１０
０、１２　ｇ　（０，５モル） （ＩＩＩ）　９５％ＮａＯＨ４２，１１ｇ　（１モル）
水　　　　　　　　　　　　７３６．１１０　ｇ次にこ
の固液懸濁液に３５％ホルムアルデヒド水溶液１？！、
４３ｇ　（２モル）を還流下に加え、反応混合物を還流
下で１０時間攪拌し、縮合物の水溶液を得た。

得られた縮合物の重量平均分子量（Ｍｙ）と残存４−ア
ミノベンゼンスルホン酸量はそれぞれ２９．８６５．　
３．６％（対固形分）であった。

なお重量平均分子量はゲルパーミエイションクロマトグ
ラフィーで測定、プルラン標準で換算した。残存４−ア
ミノベンゼンスルホン酸はゲルパーミエイションクロマ
トグラフィーの示差屈折計での面積比より求めた。その
結果を表２に示す。

またビスフェノール類化合物を表２記載の如く変えて同
様に実施し、実施例８〜１１を得た。

その結果も表２に併記した。

２ 比較例１ 反応容器に下記の４種類の物質を所定量混合し、Ｏ，ｌ
ＮＮａＯＨ水溶液でｐＨ８，１１：：調整した。

（■）４−アミノベンゼンスルホン酸 １７３．２０ｇ　（１モル） （ＩＩ）フェノール　　　　　９４．ＩＯｇ　（１モル
）（ＩＩＩ）　９５％ＮａＯＨ４２，ＩＩｇ　（１モル
）水　　　　　　　　　　　７２１．９７　ｇ次にこの
水溶液に、（ｍＶ）３５％ホルムアルデヒド水溶液１？
１．４３ｇ　（２モル）を還流下に加え、還流下７，５
時間攪拌した（第１工程）。

混合物を室温に冷却し、２０％ＮａＯＨ水溶液でｐＨ１
１，０に調整し、３時間還流しく第２工程）縮合物を得
た。

得られた縮合物の重量平均分子量（Ｍｙ）と残存４−ア
ミノベンゼンスルホン酸量はそれぞれ２ｆｌ、３７５．
１１．８％（対固形分）であった。

なお重量平均分子量はゲルパーミエイションクロマトグ
ラフィーで測定、プルラン標準で換算した。残存４−ア
ミノベンゼンスルホン酸はゲルバーミエイションクロマ
トグラフイーの示差屈折計での面積比より求めた。

比較例２〜４ 反応条件として（１）　　（ＩＩ）　　（ＩＶ）の４−
アミノベンゼンスルホン酸、フェノール、ホルムアルデ
ヒドの各モル比を変化させ比較例１と同様にして縮合物
を得た。

これらの結果を表−３に示す。

表３ （１＋ＩＩ＋ＩＩＩ）　　：水＝ＯＪ：０．７（重量比
）〔試験例〕 ０コンクリート試験 本発明の減水剤を添加したコンクリートのコンシスチン
シーを比較例の減水剤を添加したコンクリートのコンシ
スチンシーと比較し、コンクリートのスランプロス（流
動性の時間的変化）を比較した。

配合を表４に示す。

コンクリートは、セメント、骨材および水または減水剤
を含む水を１００１可搬傾胴式ミキサーにて３分間混練
し、直後、３０．６０分後にスランプを測定した。コン
クリートのスランプ及び空気量はＪＩＳに準拠して行な
った。

測定結果は表５の通りであるが、本発明品（実施例）は
従来の減水剤（比較例）より少ない添加率で目標スラン
プを得ることができ、これは本発明が従来品より分散性
に優れていることを示している。

５ 表４ 配合 ＊　Ｃセメント：　普通ポルトランドセメント　比重３
．１６Ｗ　　水；水道水 Ｓ　細骨材：　　鹿島産川砂　　比重２．５９　　Ｆ、
ｔ　２．６２Ｇ　粗骨材−山口症砕石　　比重２．７１
　　Ｆ、ｔ　ｌｉ、８６６ 〔発明の効果〕 本発明品を用いることにより、従来のセメント混和剤よ
り、少ない添加量で所定の流動性が得られ、しかも、流
動性の経時変化の少な（嘱セメント組成物を製造するこ
とができる。

表５ ＊対セメント重量％

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）４−アミノベンゼンスルホン酸またはその塩及び
   ビスフェノール類化合物またはその塩のホルムアルデヒ
   ド縮合物を主成分とするセメント用減水剤。
2. （２）ビスフェノール類化合物が下記一般式▲数式、化
   学式、表等があります▼ ［但し式中Ｘは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼または−Ｏ−を表
   わす］で示されるビスフェノール類化合物である請求項
   １記載のセメント用減水剤。
3. （３）４−アミノベンゼンスルホン酸またはその塩１０
   ０重量部とビスフェノール類化合物またはその塩２０〜
   １５０重量部及びホルムアルデヒド２０〜６５重量部を
   縮合させて製造したビスフェノール類化合物・４−アミ
   ノベンゼンスルホン酸縮合物を含有することを特徴とす
   る請求項１または２記載のセメント用減水剤。
4. （４）縮合物の分子量が１０，０００〜５０，０００で
   ある請求項１〜３のいずれか１項記載のセメント用減水
   剤。