JP7248509B2 - Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article - Google Patents
Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article Download PDFInfo
- Publication number
- JP7248509B2 JP7248509B2 JP2019107812A JP2019107812A JP7248509B2 JP 7248509 B2 JP7248509 B2 JP 7248509B2 JP 2019107812 A JP2019107812 A JP 2019107812A JP 2019107812 A JP2019107812 A JP 2019107812A JP 7248509 B2 JP7248509 B2 JP 7248509B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- monomer
- water
- mol
- absorbent resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、セメント用添加剤、セメント混和剤、セメント組成物、成形体、および成形体の強度向上方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to cement additives, cement admixtures, cement compositions, molded articles, and methods for improving the strength of molded articles.
セメントに水を添加したセメントペーストや、これに細骨材である砂を混合したモルタル、更に小石を混合したコンクリートなどのセメント組成物は、構造材や土台、耐火壁など多目的に使用されその使用量も多い。これらのセメント組成物は、セメントと水との水和反応により、凝集、硬化を経て成形体として強度を発生させる。 Cement compositions such as cement paste obtained by adding water to cement, mortar obtained by mixing this with sand as a fine aggregate, and concrete obtained by mixing pebbles are used for various purposes such as structural materials, foundations, and fireproof walls. Quantity is also large. These cement compositions generate strength as molded bodies through aggregation and hardening due to hydration reaction between cement and water.
セメント組成物には種々の特性向上を目的としてセメント用添加剤が添加される。かような添加剤として、吸水性樹脂が知られている。例えば、特許文献1には、スルホン酸系単量体を含む単量体成分を重合してなる吸水性樹脂をセメント組成物に添加することが開示されている。このような吸水性樹脂の添加により、施工初期にセメント組成物からの水の蒸発速度が緩慢になり、亀裂が発生しないとしている。 Cement additives are added to cement compositions for the purpose of improving various properties. A water absorbent resin is known as such an additive. For example, Patent Literature 1 discloses adding a water absorbent resin obtained by polymerizing a monomer component containing a sulfonic acid-based monomer to a cement composition. Addition of such a water-absorbent resin slows down the rate of evaporation of water from the cement composition in the initial stage of construction, preventing the occurrence of cracks.
また、特許文献2では、吸水性樹脂をセメント組成物に添加するにあたり、硬化前の生コンクリートを生コンクリートの製造工場から建設現場に運搬する際に運搬時間を要するため、当該運搬中に吸水性樹脂が飽和吸水量に達してしまうという問題点に鑑み、徐溶性/加水分解性の樹脂で吸水性樹脂の表面を被覆して得られる吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いる技術を開示している。 In addition, in Patent Document 2, in adding a water-absorbent resin to a cement composition, it takes time to transport ready-mixed concrete before hardening from a ready-mixed concrete manufacturing factory to a construction site. In view of the problem that the resin reaches a saturated water absorption amount, a technology is disclosed in which a water-absorbing resin obtained by coating the surface of a water-absorbing resin with a slowly soluble/hydrolyzable resin is used as an additive for cement. there is
さらに、特許文献3では、アニオン性/カチオン性特性を有し、かつ時間的に遅らせた膨潤作用を有する吸水性樹脂をコンクリートやモルタルに用いることが記載されている。 Furthermore, Patent Document 3 describes the use of a water-absorbing resin having anionic/cationic properties and a time-delayed swelling action in concrete and mortar.
セメント組成物を成形して得られる成形体の性能の中で、最も重要な特性の一つが強度である。強度は大きく早期強度と長期強度に分類される。早期強度は、養生期間が主に数日程度の強度を示し、早期強度が高いと工期の短縮化や工事の省力化に繋がる。一方、長期強度は、養生期間が主に28日以降の強度を示し、コンクリートの耐久性と直結し構造物には欠かせない性能となる。このため、セメント組成物を成形して得られる成形体の長期強度が高いことは非常に重要である。 Strength is one of the most important properties of a molded article obtained by molding a cement composition. Strength is broadly classified into early strength and long-term strength. The early strength indicates the strength that the curing period is mainly about several days, and high early strength leads to shortening of the construction period and labor saving of construction. On the other hand, long-term strength indicates the strength after the curing period is mainly 28 days, and is directly linked to the durability of concrete, making it an indispensable performance for structures. Therefore, it is very important that the long-term strength of the molded article obtained by molding the cement composition is high.
また、硬化前の生コンクリートは、生コンクリートの製造工場から建設現場まで運搬され、打設場所にてポンプ圧送されて、型枠内に充填される。ポンプ圧送時に、セメント組成物の流動性が低すぎたり、粘性が高すぎると、輸送に長時間を要してしまったり、ひどい場合は配管内でセメント組成物が閉塞するという問題が発生する。そのため、作業性の観点から、打設時のセメント組成物は粘性が低く、流動性が高いことが好ましい。 In addition, ready-mixed concrete before hardening is transported from a factory for producing ready-mixed concrete to a construction site, pumped at a placement site, and filled in a mold. If the fluidity of the cement composition is too low or the viscosity of the cement composition is too high during pumping, it will take a long time to transport, and in the worst case, the cement composition will clog the pipes. Therefore, from the viewpoint of workability, it is preferable that the cement composition at the time of placement has low viscosity and high fluidity.
そこで、本発明は、打設時等の添加初期にはセメント組成物の粘性が低く、また流動性が高く、かつ、添加によりコンクリート等の成形体の長期強度が向上するコンクリート用添加剤を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an additive for concrete that has a low viscosity and high fluidity in the initial stage of addition, such as at the time of placing, and that can improve the long-term strength of molded bodies such as concrete when added. intended to
本発明は、吸水性樹脂を含む、セメント用添加剤であって、前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含む、セメント用添加剤である。 The present invention is a cement additive containing a water-absorbing resin, wherein the water-absorbing resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of a nonionic monomer, and the monomer mixture is a cement additive containing 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer.
本発明のセメント用添加剤によれば、添加によっても初期のセメント組成物の粘性が変化しにくい。このため、打設時にセメント組成物を扱いやすく、また、ポンプ圧送しやすく、作業性が向上する。また、本発明のセメント用添加剤によれば、添加により長期養生期間経過後(例えば、28日後)のコンクリート等の成形体の長期強度が向上する。 According to the cement additive of the present invention, the initial viscosity of the cement composition is less likely to change even when added. Therefore, the cement composition can be easily handled and pumped at the time of placing, improving workability. Moreover, according to the additive for cement of the present invention, the long-term strength of a molded body such as concrete after a long-term curing period (for example, after 28 days) is improved.
<セメント用添加剤>
本発明の第一実施形態は、吸水性樹脂を含む、セメント用添加剤であって、
前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、
前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含む、セメント用添加剤である。
<Additives for cement>
A first embodiment of the present invention is a cement additive containing a water absorbent resin,
The water absorbent resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of nonionic monomers,
The monomer mixture is a cement additive containing 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer. .
本実施形態のセメント用添加剤を用いることで、初期のセメント組成物の流動性が高く、粘性が低い一方、成形体の長期強度が顕著に向上する。このような優れた効果は、本発明の吸水性樹脂が、水添加直後(例えば、2時間程度まで)は高い吸水性能を発現せずに、時間経過後に吸水能を発揮し、かつ、時間経過後には高い吸水性能を発現することに起因するものと考えられる。 By using the cement additive of the present embodiment, the initial cement composition has high fluidity and low viscosity, while the long-term strength of the molded article is remarkably improved. Such an excellent effect is that the water-absorbing resin of the present invention does not exhibit high water-absorbing performance immediately after adding water (for example, up to about 2 hours), exhibits water-absorbing performance after the passage of time, and It is believed that this is later attributed to the expression of high water absorption performance.
第一実施形態において用いられる吸水性樹脂は、単量体混合物を重合してなる。単量体混合物中、ノニオン性単量体の含有量が75モル%以上である。また、単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%、かつ、加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含む。すなわち、単量体混合物中、架橋性ノニオン性単量体を2種以上含み、このうち、1種は加水分解性であり、他方は非加水分解性である。このような構成を外れると、初期、例えば、水添加後5分で吸水性能が発現し始める(後述の比較製造例1、2参照)。しかしながら、水が吸水性樹脂に吸水されることで、セメント組成物の粘度が急激に上昇し、また、セメント組成物の流動性を向上させるために分散剤の添加量を大幅に増加させる必要が生ずる。 The water absorbent resin used in the first embodiment is obtained by polymerizing a monomer mixture. The content of nonionic monomers in the monomer mixture is 75 mol % or more. Further, the monomer mixture contains 0.01 to 1 mol % of the non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of the hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer. That is, the monomer mixture contains two or more crosslinkable nonionic monomers, one of which is hydrolyzable and the other is non-hydrolyzable. If such a structure is deviated from, the water absorption performance begins to develop initially, for example, 5 minutes after the addition of water (see Comparative Production Examples 1 and 2 described below). However, as water is absorbed by the water-absorbing resin, the viscosity of the cement composition rises sharply, and it is necessary to significantly increase the amount of dispersant added in order to improve the fluidity of the cement composition. occur.
一方、本実施形態の構成を採ることで、初期、例えば、水添加後5分での吸水性能はあまり高くならない。また、添加2時間経過後も急激な吸水性能を発揮しない(後述の実施例参照)。このため、セメント組成物中の水の吸水性樹脂による吸水量が低く、また、少量のセメント分散剤添加で、添加初期のセメント組成物の粘性/流動性が維持される。ゆえに、施工者の作業効率性が向上し、ポンプ圧送が円滑に行われる。本実施形態の構成を採ることで、かような効果が発現する詳細なメカニズムは不明であるが、以下のように考えられる。セメント組成物のアルカリ環境下では、加水分解性架橋性ノニオン性単量体の構成単位部分が加水分解を起こす。これにより、架橋密度が低下し、吸水性能が向上するとともに、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体由来の構成単位が存在することで、吸水性樹脂の構造の崩壊を防ぐことができると考えられる。 On the other hand, by adopting the configuration of this embodiment, the water absorption performance does not increase so much at the initial stage, for example, 5 minutes after the addition of water. In addition, even after 2 hours of addition, the rapid water absorption performance is not exhibited (see Examples below). Therefore, the amount of water absorbed by the water-absorbent resin in the cement composition is low, and the addition of a small amount of cement dispersant maintains the viscosity/fluidity of the cement composition at the initial stage of addition. Therefore, the working efficiency of the builder is improved, and the pump pressure feeding is performed smoothly. Although the detailed mechanism by which such an effect is exhibited by adopting the configuration of this embodiment is unknown, it is considered as follows. Under the alkaline environment of the cement composition, the structural unit portion of the hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer undergoes hydrolysis. As a result, the crosslink density is reduced, the water absorption performance is improved, and the presence of structural units derived from non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers can prevent the structure of the water-absorbent resin from collapsing. Conceivable.
一方、本発明者は、本実施形態の構成を採ることで、成形体の長期強度が向上することを見出した。本実施形態の吸水性樹脂は、緩やかに吸水性能を発揮するために、打設時から養生期間に至る期間に緩やかに周囲の水を吸収する。これにより、成形体からの水分の逸散を防ぐ。また、セメントは水和反応で強度を発現するため、水分が不足すると十分な反応が行われず、強度が期待するほど十分に発現しない。吸水性樹脂が打設後に水を蓄えることで、養生期間中に残存未水和物に吸水性樹脂から水が供給され、セメントの水和率が向上し、コンクリートの強度が向上するものと考えられる。 On the other hand, the inventors have found that the long-term strength of the compact is improved by adopting the configuration of this embodiment. The water-absorbing resin of the present embodiment gently absorbs surrounding water during the period from the time of placement to the curing period in order to exhibit the water-absorbing performance gradually. This prevents moisture from escaping from the compact. In addition, since cement develops strength through a hydration reaction, when water is insufficient, sufficient reaction does not take place, and strength is not sufficiently developed as expected. By storing water in the water-absorbing resin after casting, water is supplied from the water-absorbing resin to the remaining unhydrated matter during the curing period, which improves the hydration rate of the cement and increases the strength of the concrete. be done.
例えば、特許文献3では、アニオン性の特性を有する吸水性樹脂が開示されている。本実施形態のようにアニオン性単量体の含有量が少なく、ノニオン性単量体が主成分である重合体であっても高い吸水性能が発揮されるという知見は、吸水性樹脂を構成するアニオン性単量体中のアニオン性基の反発によって吸水性能が発揮されると従来考えられてきたことから鑑みると、大変意外な事実である。ノニオン性単量体が主成分である重合体が経時で吸水性能がなぜ発揮されるのかについての詳細なメカニズムは不明である。 For example, Patent Document 3 discloses a water absorbent resin having anionic properties. As in the present embodiment, the content of the anionic monomer is small, and the knowledge that even a polymer containing a nonionic monomer as a main component exhibits high water absorption performance constitutes a water absorbent resin. This is a very surprising fact in view of the conventional belief that the water absorption performance is exhibited by the repulsion of the anionic groups in the anionic monomer. The detailed mechanism as to why a polymer containing a nonionic monomer as a main component exhibits water absorption performance over time is unknown.
なお、特許文献3では、加水分解安定なモノマーおよび加水分解されやすいモノマーの架橋剤の存在下での重合物についても開示されている。特許文献3では、架橋剤は「加水分解安定な架橋剤のみ」を使用すると記載されており、本実施形態のように加水分解性の架橋剤(モノマー)を用いるものではない。 Patent Document 3 also discloses a polymer of a hydrolytically stable monomer and a hydrolyzable monomer in the presence of a cross-linking agent. Patent Document 3 describes that "only a hydrolytically stable cross-linking agent" is used as a cross-linking agent, and a hydrolyzable cross-linking agent (monomer) is not used as in the present embodiment.
以下、セメント用添加剤について詳細に説明する。 The cement additive will be described in detail below.
本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上、Y以下」を意味する。 In this specification, "X to Y" indicating a range means "X or more and Y or less".
本明細書において、「~酸(塩)」は「~酸および/またはその塩」を意味する。「(メタ)アクリル」は「アクリルおよび/またはメタクリル」を意味する。 As used herein, "acid (salt)" means "acid and/or its salt". "(Meth)acrylic" means "acrylic and/or methacrylic".
[吸水性樹脂]
本明細書において「吸水性樹脂」とは、ERT441.2-02により規定される水膨潤性(CRC)が5g/g以上であり、および可溶成分が50質量%以下である高分子ゲル化剤をいう。「ERT」は、EDANA(欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Associations)の略称)が制定している、欧州標準(実質的な世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。本明細書では、特に断りのない限り、2002年版のERTに準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
[Water absorbent resin]
As used herein, the term "water-absorbent resin" refers to a polymeric gelling polymer having a water swellability (CRC) of 5 g/g or more as defined by ERT441.2-02 and a soluble component of 50% by mass or less. It means drug. "ERT" is a European standard (substantial global standard) water absorbent resin measurement method (EDANA Recommended Test Methods) established by EDANA (European Disposables and Nonwovens Association). It is an abbreviation. In this specification, the physical properties of the water absorbent resin are measured according to the 2002 edition of ERT unless otherwise specified.
吸水性樹脂は、pH12.9の水溶液50mLに25℃で2時間浸漬した場合の吸水倍率が20g/g未満であることが好ましく、18g/g未満であることがより好ましく、15g/g未満であることがさらに好ましい。このような特性を有することで、セメント用添加剤添加初期には粘性が低く、また流動性が高く、作業性に優れる。なお、pH12.9の水溶液に25℃で2時間浸漬した場合の吸水倍率は、低ければ低いほど好ましく、その下限は特に限定されるものではないが、通常5g/g以上となる。 The water absorbent resin preferably has a water absorption capacity of less than 20 g/g, more preferably less than 18 g/g, and less than 15 g/g when immersed in 50 mL of an aqueous solution having a pH of 12.9 at 25°C for 2 hours. It is even more preferable to have By having such properties, the cement additive has low viscosity and high fluidity at the initial stage of addition, and is excellent in workability. It should be noted that the lower the water absorption capacity when immersed in an aqueous solution of pH 12.9 at 25° C. for 2 hours, the better.
本明細書においてpH12.9の水溶液は、CaSO4・2H2O1.72g、Na2SO46.96g、K2SO44.76g、KOH7.12gおよび脱イオン水979.4gを混合した水溶液である。pH12.9の水溶液は、セメントを含む場合に強アルカリになることを模したセメント模擬液である。このため、当該水溶液によって、セメント用添加剤を含むセメント組成物に水を添加した際の吸水性樹脂の挙動を模倣することができる。 In this specification, an aqueous solution of pH 12.9 is an aqueous solution obtained by mixing 1.72 g of CaSO 4 .2H 2 O, 6.96 g of Na 2 SO 4 , 4.76 g of K 2 SO 4 , 7.12 g of KOH and 979.4 g of deionized water. is. The pH 12.9 aqueous solution is a cement-simulating liquid that simulates becoming strongly alkaline when it contains cement. Therefore, the aqueous solution can mimic the behavior of the water absorbent resin when water is added to the cement composition containing the cement additive.
また、pH12.9の水溶液に25℃で1日間浸漬した場合の吸水性樹脂の吸水倍率は、長期強度向上の観点からは、10g/g以上であることが好ましく、15g/g以上であることがより好ましく、20g/g以上であることがさらに好ましい。なお、pH12.9の水溶液に25℃で1日間浸漬した場合の吸水倍率は、高ければ高いほど好ましく、その上限は特に限定されるものではないが、通常50g/g以下であり、45g/g以下であることが好ましい。 In addition, the water absorption capacity of the water-absorbing resin when immersed in an aqueous solution of pH 12.9 at 25° C. for 1 day is preferably 10 g/g or more, more preferably 15 g/g or more, from the viewpoint of improving long-term strength. is more preferable, and 20 g/g or more is even more preferable. It should be noted that the higher the water absorption ratio when immersed in an aqueous solution of pH 12.9 at 25° C. for 1 day, the better, and the upper limit is not particularly limited, but it is usually 50 g / g or less, and 45 g / g. The following are preferable.
吸水性樹脂は粉末であることが好ましく、粉末の形状としては、球状やその凝集物でも、含水ゲル又は乾燥重合体に対して粉砕工程を経て得られた不定形(破砕状)でもよいが、不定形(破砕状)であることが好ましい。 The water-absorbent resin is preferably powder, and the shape of the powder may be spherical, aggregates thereof, or amorphous (crushed) obtained by pulverizing a hydrous gel or a dry polymer. It is preferably amorphous (pulverized).
吸水性樹脂(粉末)の粒度分布は、長期強度が一層向上することから、その90質量%以上が45~850μmの範囲にあることが好ましく、100~850μmの範囲であることがより好ましく、250~850μmの範囲であることがさらにより好ましい。吸水性樹脂(粉末)の平均粒子径が大きくなることで、水の徐放性が高まり、長期強度が一層向上するものと考えられる。 The particle size distribution of the water absorbent resin (powder) is preferably in the range of 45 to 850 μm, more preferably in the range of 100 to 850 μm, more preferably in the range of 100 to 850 μm. Even more preferably in the range of ~850 μm. By increasing the average particle size of the water absorbent resin (powder), it is believed that the sustained release of water is enhanced and the long-term strength is further improved.
吸水性樹脂(粉末)の質量平均粒径(D50)は、欧州特許第0349240号に開示された「Average Particle Diameter and Distribution of Particle Diameter」と同様の方法で測定することができる。即ち、目開き850μm、710μm、600μm、500μm、420μm、300μm、212μm、150μm、106μm、45μmを有するJIS標準篩(JIS Z8801-1(2000))または相当する篩を用いて、粒子状吸水剤10gを分級し、各篩上に残った吸水性樹脂および全篩を通過した吸水性樹脂の質量をそれぞれ測定する。振動分級器(IIDA SIEVE SHAKER、TYPE:ES-65型、SER.No.0501)により、5分間、分級を行ない、残留百分率Rを対数確率紙にプロットする。そして、R=50質量%に相当する粒子径を質量平均粒径(D50)として読み取り平均粒子径とすることができる。 The mass average particle diameter (D50) of the water absorbent resin (powder) can be measured by a method similar to "Average Particle Diameter and Distribution of Particle Diameter" disclosed in EP 0349240. That is, using a JIS standard sieve (JIS Z8801-1 (2000)) having openings of 850 μm, 710 μm, 600 μm, 500 μm, 420 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, and 45 μm or a corresponding sieve, 10 g of the particulate water absorbing agent are classified, and the mass of the water-absorbing resin remaining on each sieve and the mass of the water-absorbing resin that has passed through all the sieves are measured. Classification is performed for 5 minutes with a vibration classifier (IIDA SIEVE SHAKER, TYPE: ES-65, SER. No. 0501), and the residual percentage R is plotted on logarithmic probability paper. Then, the particle diameter corresponding to R=50% by mass can be used as the read average particle diameter as the mass average particle diameter (D50).
吸水性樹脂中の残存単量体量は、1000質量ppm以下であることが好ましく、500質量ppm以下であることがより好ましく、400質量ppm以下であることがより好ましい。残存単量体量が上記上限以下であることで、セメント組成物に添加した際に安全性が高い。残存単量体量は、少なければ少ないほど好ましいが、通常5質量ppm以上となる。 The amount of residual monomers in the water absorbent resin is preferably 1000 mass ppm or less, more preferably 500 mass ppm or less, and more preferably 400 mass ppm or less. When the amount of residual monomers is equal to or less than the above upper limit, the cement composition is highly safe. The amount of residual monomers is preferably as small as possible, but is usually 5 ppm by mass or more.
残存単量体量の低減方法は、従来公知の方法を用いることができ、例えば、重合後に還元性物質を添加するなどの方法を用いることができる。ここで、残存単量体量は、吸水性樹脂中に残存している単量体量を意味する。また、還元性物質としては、燐系還元剤、硫黄系還元剤(特に含酸素硫黄系還元剤)などの無機還元剤;アスコルビン酸などの有機還元剤が例示できる。 A conventionally known method can be used as a method for reducing the amount of residual monomers, and for example, a method such as adding a reducing substance after polymerization can be used. Here, the amount of residual monomer means the amount of monomer remaining in the water absorbent resin. Examples of reducing substances include inorganic reducing agents such as phosphorus reducing agents and sulfur reducing agents (especially oxygen-containing sulfur reducing agents); and organic reducing agents such as ascorbic acid.
残存単量体量は、ERT410.2-02に従い、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに対して、吸水性樹脂1.0gを添加し、500rpmで1時間攪拌した後の溶解したモノマー量(単位;質量ppm)をHPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いて測定された値を採用する。 According to ERT410.2-02, 1.0 g of a water-absorbent resin is added to 200 ml of a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution, and the amount of dissolved monomers after stirring for 1 hour at 500 rpm ( Unit: mass ppm) is measured using HPLC (high performance liquid chromatography).
単量体混合物は、吸水性樹脂の主成分である重合体を形成する重合性単量体全体を指すものであり、重合体を形成する単量体合計が100モル%となる。そして、単量体混合物は、少なくとも、ノニオン性単量体を75モル%以上含む。ノニオン性単量体は、非架橋性ノニオン性単量体および架橋性ノニオン性単量体に区別される。架橋性ノニオン性単量体は、例えば不飽和二重結合を2以上有し、主鎖同士を架橋する役割を果たす単量体である。一方、非架橋性ノニオン性単量体は、不飽和二重結合を1有する単量体を指す。 The monomer mixture refers to all polymerizable monomers that form the polymer that is the main component of the water absorbent resin, and the total amount of the monomers that form the polymer is 100 mol %. The monomer mixture contains at least 75 mol % or more of nonionic monomers. Nonionic monomers are distinguished between non-crosslinking nonionic monomers and crosslinkable nonionic monomers. A crosslinkable nonionic monomer is, for example, a monomer having two or more unsaturated double bonds and serving to crosslink main chains. On the other hand, a non-crosslinkable nonionic monomer refers to a monomer having one unsaturated double bond.
さらに、架橋性ノニオン性単量体は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体と、加水分解性架橋性ノニオン性単量体とに区別される。 Furthermore, crosslinkable nonionic monomers are distinguished between non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers and hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers.
換言すれば、吸水性樹脂は、ノニオン性単量体由来の構成単位75モル%以上含み、また、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体由来の構成単位0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体由来の構成単位25モル%以上を含む。なお、ノニオン性単量体由来の構成単位、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体由来の構成単位および加水分解性架橋性ノニオン性単量体由来の構成単位は、各単量体の製造仕込み時のモル比と一致するものと考えてよい。 In other words, the water absorbent resin contains 75 mol% or more of structural units derived from nonionic monomers, and 0.01 to 1 mol% of structural units derived from non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers and water It contains 25 mol % or more of structural units derived from a degradable crosslinkable nonionic monomer. In addition, structural units derived from nonionic monomers, structural units derived from non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers, and structural units derived from hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers are It can be considered that the molar ratio coincides with that at the time of preparation.
(架橋性ノニオン性単量体)
架橋性ノニオン性単量体は、2個以上の重合性不飽和基を有する単量体である。架橋性ノニオン性単量体によって架橋構造(架橋体)が形成され、添加初期の吸水を抑制することができる。
(Crosslinkable nonionic monomer)
A crosslinkable nonionic monomer is a monomer having two or more polymerizable unsaturated groups. A crosslinked structure (crosslinked body) is formed by the crosslinkable nonionic monomer, and water absorption at the initial stage of addition can be suppressed.
架橋性ノニオン性単量体は、本発明の効果を一層発揮することができるので、水溶性であることが好ましい。以下、水溶性の架橋性ノニオン性単量体を水溶性架橋性ノニオン性単量体とも称する。ここで、水溶性架橋性ノニオン性単量体における「水溶性」とは、25℃で水100gに対して5g以上溶解する単量体を指す。水溶性架橋性ノニオン性単量体は、水100gに対して10g以上溶解することが好ましく、50g以上溶解することがより好ましく、100g以上溶解することがさらに好ましい。 The crosslinkable nonionic monomer is preferably water-soluble, since it can further exhibit the effects of the present invention. Hereinafter, the water-soluble crosslinkable nonionic monomer is also referred to as a water-soluble crosslinkable nonionic monomer. Here, "water-soluble" in the water-soluble crosslinkable nonionic monomer refers to a monomer that dissolves in 5 g or more in 100 g of water at 25°C. The water-soluble crosslinkable nonionic monomer preferably dissolves in an amount of 10 g or more, more preferably in an amount of 50 g or more, even more preferably in an amount of 100 g or more, in 100 g of water.
本実施形態においては、架橋性ノニオン性単量体として、加水分解性の単量体(加水分解性架橋性ノニオン性単量体、以下単に加水分解性単量体とも称する)と、非加水分解性の単量体(非加水分解性架橋性ノニオン性単量体、以下単に非加水分解性単量体とも称する)の2種を用いる。 In the present embodiment, as the crosslinkable nonionic monomer, a hydrolyzable monomer (hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer, hereinafter simply referred to as a hydrolyzable monomer) and a non-hydrolyzed Two kinds of monomers (non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomers, hereinafter simply referred to as non-hydrolyzable monomers) are used.
ここで、加水分解性とは、単量体をpH12.9の水溶液(25℃)に1日浸した時、その80%以上が分解することを意味する。分解は、LC(液体クロマトグラフィー)、GC(ガスクロマトグラフィー)などの手法により分析することで測定することができる。 Here, the term "hydrolyzable" means that 80% or more of the monomer is decomposed when the monomer is immersed in an aqueous solution of pH 12.9 (25°C) for one day. Decomposition can be measured by analysis using techniques such as LC (liquid chromatography) and GC (gas chromatography).
非加水分解性単量体としては、2個以上の重合性不飽和基を有する化合物であれば、特に限定されるものではないが、例えば、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド系単量体、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類、ジビニルベンゼン等の多官能芳香族ビニル類などが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いることができる。 The non-hydrolyzable monomer is not particularly limited as long as it is a compound having two or more polymerizable unsaturated groups. Meta) acrylamide-based monomers, polyfunctional vinyl ethers such as ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, butylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, polyfunctional aromatics such as divinylbenzene group vinyls. These can be used alone or in combination of two or more.
中でも、非加水分解性単量体としては、N,N’-メチレンビスアクリルアミドを含むことが好ましい。さらに、非加水分解性単量体が(メタ)アクリルアミド系単量体のみであってもよいし、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミドのみであってもよい。 Among them, the non-hydrolyzable monomer preferably contains N,N'-methylenebisacrylamide. Furthermore, the non-hydrolyzable monomer may be only a (meth)acrylamide-based monomer, or only N,N'-methylenebis(meth)acrylamide.
非加水分解性単量体の単量体混合物中の含有量は、0.01~1モル%である。非加水分解性単量体の含有量がかような範囲であることで、セメント添加後のアルカリ環境下であっても吸水性樹脂内の架橋構造を維持することができるため、セメントの残存未水和物に徐々に水を供給することができる。ゆえに、長期強度が向上する。本発明の効果が一層奏されることから、非加水分解性単量体の単量体混合物中の含有量は、0.05~0.5モル%であることがより好ましく、0.1~0.3モル%であることがさらに好ましい。 The content of the non-hydrolyzable monomer in the monomer mixture is 0.01-1 mol %. When the content of the non-hydrolyzable monomer is in such a range, it is possible to maintain the crosslinked structure in the water absorbent resin even in an alkaline environment after the addition of cement. The hydrate can be gradually watered. Therefore, long-term strength is improved. Since the effect of the present invention is further exhibited, the content of the non-hydrolyzable monomer in the monomer mixture is more preferably 0.05 to 0.5 mol%, and more preferably 0.1 to More preferably, it is 0.3 mol %.
加水分解性単量体としては、2個以上の重合性不飽和基を有する化合物であれば、特に限定されるものではないが、例えば、(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、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多官能(メタ)アクリレート;トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどのシアヌール酸又はイソシアヌール酸のアリルエステル;等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いることができる。中でも、加水分解性単量体は、エステル結合を有していることが好ましく、多官能(メタ)アクリレートであることがより好ましく、(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)アクリレートであることがさらに好ましく、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレートであることがさらにより好ましく、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートであることが特に好ましく、ポリエチレングリコールジアクリレートであることが最も好ましい。 The hydrolyzable monomer is not particularly limited as long as it is a compound having two or more polymerizable unsaturated groups. Examples include (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, (poly) Polyfunctional (meth)acrylates such as propylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol hexa(meth)acrylate; triallyl cyanurate, cyanuric acid such as triallyl isocyanurate or allyl ester of isocyanuric acid; These can be used alone or in combination of two or more. Among them, the hydrolyzable monomer preferably has an ester bond, more preferably a polyfunctional (meth)acrylate, (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, (poly)propylene glycol It is more preferably di(meth)acrylate, even more preferably (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, particularly preferably polyethylene glycol di(meth)acrylate, and polyethylene glycol diacrylate. is most preferred.
加水分解性単量体の単量体混合物中の含有量は、25モル%以上である。加水分解性単量体の含有量がかような範囲であることで、セメント添加後のアルカリ環境下初期では、架橋密度が高いため、吸水が抑制される。一方、経時で加水分解性単量体の加水分解性部分(例えば、エステル結合)が加水分解され、架橋密度が小さくなるため、吸水性能が発揮される。ゆえに、長期強度が向上する。本発明の効果が一層奏されることから、加水分解性単量体の単量体混合物中の含有量は、45モル%以上であることがより好ましい。加水分解性単量体は、25~99.9モル%であることが好ましく、45~99.9モル%であることがより好ましく、45~80モル%であることがさらにより好ましく、45~60モル%であることが特に好ましい。 The content of the hydrolyzable monomer in the monomer mixture is 25 mol % or more. When the content of the hydrolyzable monomer is within such a range, the crosslink density is high in the initial stage of the alkaline environment after the addition of cement, so water absorption is suppressed. On the other hand, the hydrolyzable portion (eg, ester bond) of the hydrolyzable monomer is hydrolyzed over time, and the crosslink density becomes smaller, so that the water absorption performance is exhibited. Therefore, long-term strength is improved. The content of the hydrolyzable monomer in the monomer mixture is more preferably 45 mol % or more because the effects of the present invention are exhibited more effectively. The hydrolyzable monomer is preferably 25 to 99.9 mol%, more preferably 45 to 99.9 mol%, even more preferably 45 to 80 mol%, 45 to 60 mol % is particularly preferred.
ノニオン性単量体として、非架橋性の単量体(非架橋性ノニオン性単量体)を用いてもよい。非架橋性ノニオン性単量体は、単量体中、不飽和二重結合を一つ有するものを指す。 A non-crosslinking monomer (non-crosslinking nonionic monomer) may be used as the nonionic monomer. A non-crosslinkable nonionic monomer refers to a monomer having one unsaturated double bond.
非架橋性ノニオン性単量体は、本発明の効果を一層発揮することができるので、水溶性であることが好ましい。以下、水溶性の非架橋性ノニオン性単量体を水溶性非架橋性ノニオン性単量体とも称する。ここで、水溶性非架橋性ノニオン性単量体における「水溶性」とは、25℃で水100gに対して5g以上溶解することを指す。水溶性非架橋性ノニオン性単量体は、水100gに対して、10g以上溶解することが好ましく、50g以上溶解することがより好ましく、100g以上溶解することがさらに好ましい。 The non-crosslinkable nonionic monomer is preferably water-soluble, since it can further exhibit the effects of the present invention. Hereinafter, the water-soluble non-crosslinking nonionic monomer is also referred to as a water-soluble non-crosslinking nonionic monomer. Here, "water-soluble" in the water-soluble non-crosslinking nonionic monomer refers to dissolving 5 g or more in 100 g of water at 25°C. The water-soluble non-crosslinking nonionic monomer preferably dissolves in an amount of 10 g or more, more preferably 50 g or more, and even more preferably 100 g or more in 100 g of water.
非架橋性ノニオン性単量体としては、単量体中、不飽和二重結合を一つ有するものであれば、特に限定されるものではない。非架橋性ノニオン性単量体は、好適にはN-ビニルアシルアミドを除く。非架橋性ノニオン性単量体としては、具体的には、(メタ)アクリルアミド、N-モノメチル(メタ)アクリルアミド、N-モノエチル(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(メタ)アクリルアミド系単量体;N-ビニルピロリドン等のN-ビニルラクタム系単量体;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシペンチル等のヒドロキシ(メタ)アクリレート;N-(2-ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の不飽和アミン;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体;下記一般式(1)で表される不飽和ポリアルキレングリコールアルケニルエーテル系単量体; The non-crosslinkable nonionic monomer is not particularly limited as long as it has one unsaturated double bond. Non-crosslinking nonionic monomers preferably exclude N-vinyl acylamides. Specific examples of non-crosslinking nonionic monomers include (meth)acrylamide, N-monomethyl(meth)acrylamide, N-monoethyl(meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide and the like (meth) ) acrylamide-based monomers; N-vinyllactam-based monomers such as N-vinylpyrrolidone; hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, (meth)acryl Hydroxy(meth)acrylates such as hydroxypentyl acid; Unsaturated amines such as N-(2-dimethylaminoethyl)(meth)acrylamide, vinylpyridine and vinylimidazole; Vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile an unsaturated polyalkylene glycol alkenyl ether-based monomer represented by the following general formula (1);
(一般式(1)中、R1、R2、およびR3は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基を表し、R4は、水素原子または炭素原子数1~30の炭化水素基を表し、RaOは、炭素原子数2~18のオキシアルキレン基を表し、nは、RaOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、nは1~500の数であり、xは0~2の整数であり、yは0または1である。)等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いることができる。 (In general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. wherein R a O represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, n represents the average number of added moles of the oxyalkylene group represented by R a O, and n is a number from 1 to 500. , x is an integer of 0 to 2, and y is 0 or 1.) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
また、時間経過後の吸水性能に優れることから、非架橋性ノニオン性単量体が、(メタ)アクリルアミド系単量体、および/または、ヒドロキシ(メタ)アクリレートを含むことが好ましく、(メタ)アクリルアミド系単量体を含むことがより好ましく、(メタ)アクリルアミドを含むことがさらにより好ましく、アクリルアミドを含むことが特に好ましい。さらに、非架橋性ノニオン性単量体が(メタ)アクリルアミドのみであってもよいし、アクリルアミドのみであってもよい。 In addition, since the water absorption performance after the passage of time is excellent, the non-crosslinkable nonionic monomer preferably contains a (meth) acrylamide-based monomer and/or a hydroxy (meth) acrylate, and (meth) It more preferably contains an acrylamide-based monomer, even more preferably contains (meth)acrylamide, and particularly preferably contains acrylamide. Furthermore, the non-crosslinking nonionic monomer may be only (meth)acrylamide, or may be only acrylamide.
単量体混合物中、非架橋性ノニオン性単量体の含有量は10モル%以上であることが好ましい。非架橋性ノニオン性単量体の含有量が、10モル%以上であることで、セメント添加後のアルカリ環境下で、経時で吸水性能を発揮しやすく、成形体の長期強度に一層優れたものとなる。単量体混合物中、非架橋性ノニオン性単量体の含有量は、10~60モル%であることが好ましく、25~50モル%であることがより好ましく、35モル%以上50モル%未満であることがさらにより好ましい。なお、単量体混合物中の各単量体の含有量は小数点第2位まで求めた値を採用する。 The content of the non-crosslinking nonionic monomer in the monomer mixture is preferably 10 mol % or more. When the content of the non-crosslinking nonionic monomer is 10 mol% or more, the molded product is more excellent in long-term strength because it easily exhibits water absorption performance over time in an alkaline environment after cement is added. becomes. In the monomer mixture, the content of the non-crosslinking nonionic monomer is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 25 to 50 mol%, 35 mol% or more and less than 50 mol% is even more preferred. As for the content of each monomer in the monomer mixture, the value obtained to the second decimal place is adopted.
本実施形態においては、ノニオン性単量体の他、アニオン性単量体および/またはカチオン性単量体を含んでいてもよい。アニオン性単量体とは、単量体中にアニオン性官能基またはその塩の基を有する単量体を指す。アニオン性官能基とは、カウンターイオンが解離してアニオンとなる(アニオン化する)官能基を意味する。カチオン性単量体とは、単量体中にカチオン性官能基またはその塩の基を有する単量体を指す。カチオン性官能基とは、カウンターイオンが解離してカチオンとなる(カチオン化する)官能基を意味する。 In this embodiment, in addition to nonionic monomers, anionic monomers and/or cationic monomers may be included. An anionic monomer refers to a monomer having an anionic functional group or a salt group thereof in the monomer. The anionic functional group means a functional group that dissociates a counterion to become an anion (anionized). A cationic monomer refers to a monomer having a cationic functional group or a salt group thereof in the monomer. A cationic functional group means a functional group that dissociates a counter ion to become a cation (cationized).
本実施形態においては、アニオン性単量体およびカチオン性単量体の単量体混合物中の含有量は、25モル%以下であることが好ましく、好ましい順に10モル%以下、5モル%以下、4モル%以下、3モル%以下、2モル%以下、1モル%以下、0.5モル%以下、0モル%である(すなわち、アニオン性単量体およびカチオン性単量体を含まない)ことが最も好ましい。 In the present embodiment, the content of the anionic monomer and the cationic monomer in the monomer mixture is preferably 25 mol% or less, preferably 10 mol% or less, 5 mol% or less, 4 mol% or less, 3 mol% or less, 2 mol% or less, 1 mol% or less, 0.5 mol% or less, 0 mol% (i.e., not including anionic and cationic monomers) is most preferred.
本発明の好適な形態は、吸水性樹脂が、イオン性単量体(アニオン性単量体およびカチオン性単量体)を含まない、すなわち、吸水性樹脂が非架橋性ノニオン性単量体および架橋性ノニオン性単量体のみからなる単量体混合物を重合してなる形態である。 A preferred embodiment of the present invention is that the water absorbent resin does not contain ionic monomers (anionic monomers and cationic monomers), that is, the water absorbent resin contains non-crosslinkable nonionic monomers and It is a form obtained by polymerizing a monomer mixture consisting only of crosslinkable nonionic monomers.
(吸水性樹脂の製造方法)
吸水性樹脂の製造方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法により製造することができる。吸水性樹脂を得るための重合方法として、噴霧重合、液滴重合、バルク重合、沈殿重合、水溶液重合又は逆相懸濁重合等を挙げることができるが、ここでは、一例として、水溶液重合を用いた製造方法を挙げる。
(Method for producing water absorbent resin)
The method for producing the water absorbent resin is not particularly limited, and it can be produced by a conventionally known method. Examples of the polymerization method for obtaining the water-absorbent resin include spray polymerization, droplet polymerization, bulk polymerization, precipitation polymerization, aqueous solution polymerization, reversed-phase suspension polymerization, and the like. I will list the manufacturing method used.
(1)単量体混合物水溶液の調製工程
本工程は、重合体を構成する各単量体を溶媒である水に溶解させて単量体混合物水溶液を調製する工程である。
(1) Step of preparing a monomer mixture aqueous solution This step is a step of dissolving each monomer constituting the polymer in water as a solvent to prepare a monomer mixture aqueous solution.
各単量体は、一括で添加しても、順番に添加してもよい。ここで、水溶液とは、水分散液も含む概念である。単量体混合物水溶液には、必要により微量成分(キレート剤、界面活性剤、分散剤等)等のセメント用添加剤を構成する成分を含んでいてもよい。 Each monomer may be added all at once, or may be added in order. Here, the aqueous solution is a concept including an aqueous dispersion. If necessary, the aqueous monomer mixture solution may contain components constituting additives for cement such as trace components (chelating agents, surfactants, dispersants, etc.).
単量体混合物水溶液における「水溶液」とは、溶媒の100質量%が水に限定されず、水溶性有機溶剤(例えば、アルコール等)を0~30質量%、好ましくは0~5質量%を併用してもよく、本発明ではこれらを水溶液として扱う。 The "aqueous solution" in the monomer mixture aqueous solution is not limited to water in 100% by mass of the solvent, and a water-soluble organic solvent (e.g., alcohol, etc.) of 0 to 30% by mass, preferably 0 to 5% by mass. and these are treated as aqueous solutions in the present invention.
(2)水溶液重合工程
水溶液重合は、分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例えば、米国特許第4625001号、同第4873299号、同第4286082号、同第4973632号、同第4985518号、同第5124416号、同第5250640号、同第5264495号、同第5145906号、同第5380808号、欧州特許第0811636号、同第0955086号、同第0922717号等に開示されている。
(2) Aqueous polymerization step Aqueous polymerization is a method of polymerizing an aqueous monomer solution without using a dispersion solvent. Disclosed in No. 4985518, No. 5124416, No. 5250640, No. 5264495, No. 5145906, No. 5380808, EP No. 0811636, No. 0955086, No. 0922717, etc. there is
上記重合時における単量体水溶液の濃度については、特に制限がないが、20質量%~飽和濃度以下が好ましく、25~80質量%がより好ましく、30~70質量%が更に好ましい。該濃度が20質量%以上であることで、生産性の低下を抑制できる。尚、単量体のスラリー(水分散液)での重合は物性の低下が見られるため、飽和濃度以下で重合を行うことが好ましい。 The concentration of the aqueous monomer solution during the polymerization is not particularly limited, but is preferably from 20% by mass to a saturated concentration or less, more preferably from 25 to 80% by mass, and even more preferably from 30 to 70% by mass. A decrease in productivity can be suppressed when the concentration is 20% by mass or more. It should be noted that the polymerization in slurry (aqueous dispersion) of the monomers is found to lower the physical properties, so it is preferable to carry out the polymerization at a concentration below the saturation concentration.
重合工程においては、上記で得られた単量体混合物水溶液に重合開始剤が添加される。 In the polymerization step, a polymerization initiator is added to the aqueous monomer mixture solution obtained above.
使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜決定され、特に限定されないが、例えば、光分解型重合開始剤、熱分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。これらの重合開始剤によって、重合が開始される。 The polymerization initiator to be used is appropriately determined depending on the form of polymerization, and is not particularly limited. Polymerization is initiated by these polymerization initiators.
上記光分解型重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。具体的にはベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α-メチルベンゾイン、α-フェニルベンゾイン、アントラキノン、メチルアントラキノン、アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトン、ベンジルジアセチルアセトフェノン、ベンゾフェノン、p-クロロベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、ジフェニルジスルフィド、テトラメチルチウラムスルフィド、α-クロルメチルナフタレン、アントラセン、ヘキサクロロブタジエン、ペンタクロロブタジエン、ミヒラーズケトン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1,2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等がある。かかる光分解型重合開始剤は市販品でもよく、チバ・スペシャルティケミカルズの商品名イルガキュア(登録商標)184(ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン)、イルガキュア(登録商標)2959(1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン)などが例示できる。 Examples of the photolytic polymerization initiator include benzoin derivatives, benzyl derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, and azo compounds. Specifically, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, α-methylbenzoin, α-phenylbenzoin, anthraquinone, methylanthraquinone, acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2 -phenylacetone, benzyldiacetylacetophenone, benzophenone, p-chlorobenzophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, diphenyldisulfide, tetramethylthiuram sulfide, α-chloromethylnaphthalene, anthracene, hexachlorobutadiene, pentachlorobutadiene, Michler's ketone , 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzyl dimethyl ketal, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2 -morpholinopropanone-1,2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propane -1-on and so on. Such photodegradable polymerization initiators may be commercially available products such as Irgacure (registered trademark) 184 (hydroxycyclohexyl-phenylketone), Irgacure (registered trademark) 2959 (1-[4-(2-hydroxy ethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one) and the like.
また、上記熱分解型重合開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t-ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド等のアゾ化合物等が挙げられる。 Examples of the thermal decomposition type polymerization initiator include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate; peroxides such as hydrogen peroxide, t-butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide; , 2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride and 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride.
更に、上記レドックス系重合開始剤としては、例えば、上記過硫酸塩や過酸化物にL-アスコルビン酸や亜硫酸水素ナトリウム等の還元性化合物を併用した系が挙げられる。 Furthermore, examples of the redox polymerization initiator include a system in which the persulfate or peroxide is used in combination with a reducing compound such as L-ascorbic acid or sodium hydrogen sulfite.
また、上記光分解型重合開始剤と熱分解型重合開始剤とを併用してもよい。更に、紫外線、電子線、γ線等の活性エネルギー線を単独で、あるいは上記重合開始剤と併用しても良い。 Moreover, you may use together the said photodegradation-type polymerization initiator and the thermal decomposition-type polymerization initiator. Furthermore, active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams and γ rays may be used alone or in combination with the polymerization initiator.
上記重合開始剤の使用量は、上記単量体に対して、0.0001~1モル%が好ましく、0.0005~0.5モル%がより好ましい。 The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.0001 to 1 mol %, more preferably 0.0005 to 0.5 mol %, relative to the monomer.
重合工程は、常圧、減圧、加圧のいずれでも行うことができるが、好ましくは常圧(又はその近傍、通常±10mmHg)で行われる。また、重合開始時の温度は、使用する重合開始剤の種類にもよるが、15~130℃が好ましく、20~120℃がより好ましい。 The polymerization step can be carried out under normal pressure, reduced pressure or increased pressure, preferably under normal pressure (or its vicinity, usually ±10 mmHg). The temperature at the start of polymerization is preferably 15 to 130°C, more preferably 20 to 120°C, although it depends on the type of polymerization initiator used.
このようにしてゲル状架橋重合体が得られる。 Thus, a gel-like crosslinked polymer is obtained.
(3)ゲル粉砕工程
本工程は、上記重合工程等(特に水溶液重合)を経て得られる、ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する)をゲル粉砕し、粒子状の含水ゲル(以下、「粒子状含水ゲル」と称する)を得る任意の工程である。
(3) Gel pulverization step In this step, the gel-like crosslinked polymer (hereinafter referred to as "water-containing gel") obtained through the above-mentioned polymerization step (especially aqueous solution polymerization) is gel-pulverized to form a particulate water-containing gel ( hereinafter referred to as "particulate hydrous gel").
使用できるゲル粉砕機は、特に限定されないが、例えば、バッチ式又は連続式の双腕型ニーダー等、複数の回転撹拌翼を備えたゲル粉砕機、1軸押出機、2軸押出機、ミートチョッパー等が挙げられる。中でも、先端に多孔板を有するスクリュー型押出機が好ましく、例えば、特開2000-063527号公報に開示されたスクリュー型押出機が挙げられる。 The gel crusher that can be used is not particularly limited, but for example, a gel crusher equipped with a plurality of rotating stirring blades such as a batch or continuous double-arm kneader, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, and a meat chopper. etc. Among them, a screw type extruder having a perforated plate at its tip is preferable, and examples thereof include the screw type extruder disclosed in JP-A-2000-063527.
(4)乾燥工程
本工程は、上記重合工程等を経て得られる含水ゲルを乾燥して乾燥重合体を得る工程である。尚、上記重合工程が水溶液重合である場合、含水ゲルの乾燥前及び/又は乾燥後に、ゲル粉砕(細粒化)が行われる。また、乾燥工程で得られる乾燥重合体(凝集物)はそのまま粉砕工程に供給されてもよい。
(4) Drying step This step is a step of drying the hydrous gel obtained through the polymerization step and the like to obtain a dry polymer. When the polymerization step is aqueous solution polymerization, gel pulverization (fine granulation) is performed before and/or after drying the water-containing gel. Moreover, the dried polymer (aggregate) obtained in the drying step may be directly supplied to the pulverization step.
乾燥方法としては、特に限定されず、種々の方法を採用することができる。具体的には、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、疎水性有機溶媒での共沸脱水乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等が挙げられ、これらの1種又は2種を併用することもできる。乾燥温度は100~300℃が好ましく、120~250℃がより好ましい。また、乾燥時間としては、含水ゲルの表面積や含水率、乾燥機の種類等に依存するが、例えば、1分間~5時間が好ましい。 The drying method is not particularly limited, and various methods can be adopted. Specific examples include heat drying, hot air drying, reduced pressure drying, infrared drying, microwave drying, azeotropic dehydration drying with a hydrophobic organic solvent, and high humidity drying using high temperature water vapor. Or 2 types can also be used together. The drying temperature is preferably 100-300°C, more preferably 120-250°C. The drying time depends on the surface area and water content of the hydrous gel, the type of dryer, and the like, but is preferably 1 minute to 5 hours, for example.
(5)粉砕・分級工程
本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を、粉砕及び/又は分級して、好ましくは特定粒度の吸水性樹脂を得る工程である。尚、上記(3)ゲル粉砕工程とは、粉砕対象物が乾燥工程を経ている点で異なる。また、粉砕工程後の吸水性樹脂を粉砕物と称することもある。
(5) Pulverization/classification step In this step, the dried polymer obtained in the drying step is pulverized and/or classified, preferably to obtain a water absorbent resin having a specific particle size. It differs from the above (3) gel pulverization step in that the object to be pulverized has undergone a drying step. Moreover, the water-absorbing resin after the pulverization process may be called pulverized material.
粒度の制御は、重合工程、ゲル粉砕工程、又は乾燥工程の粉砕・分級工程で行うことができるが、特に乾燥後の分級工程で行うことが好ましい。 Particle size control can be performed in the polymerization process, the gel pulverization process, or the pulverization/classification process in the drying process, but it is particularly preferably performed in the classification process after drying.
[その他の成分]
セメント用添加剤は、吸水性樹脂を主成分とする。ここで、主成分とは、セメント用添加剤の80質量%以上であることを指し、好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、最も好ましくは98質量%以上である(上限は100質量%、すなわち、吸水性樹脂のみからなるセメント用添加剤)。なお、本発明でいう吸水性樹脂は、得られた重合体に何らかの化学的修飾(表面修飾等)がなされた吸水性樹脂も含む。好ましくは、セメント用添加剤は、上記単量体混合物を重合してなる重合体のみからなる吸水性樹脂である。
[Other ingredients]
Additives for cement contain a water absorbent resin as a main component. Here, the main component refers to 80% by mass or more of the cement additive, preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and most preferably 98% by mass or more (the upper limit is 100% by mass, that is, a cement additive consisting only of a water-absorbing resin). In addition, the water absorbent resin as used in the present invention also includes a water absorbent resin obtained by chemically modifying the obtained polymer (such as surface modification). Preferably, the additive for cement is a water-absorbing resin composed only of a polymer obtained by polymerizing the above monomer mixture.
セメント用添加剤には、吸収性樹脂の他、吸水性樹脂の安定化などを目的として、界面活性剤、着色防止剤、還元剤等を、それぞれ0~10質量%、好ましくは0.1~1質量%含有してもよい。 Additives for cement, in addition to the absorbent resin, for the purpose of stabilizing the water-absorbent resin, surfactants, anti-coloring agents, reducing agents, etc., each in an amount of 0 to 10% by mass, preferably 0.1 to 0.1%. You may contain 1 mass %.
<セメント混和剤>
本発明の第二実施形態は、第一実施形態のセメント用添加剤およびセメント分散剤を含む、セメント混和剤である。両者を組み合わせて用いることで、セメント組成物に添加した際に、セメント分散剤の添加量が少ない領域であってもセメントの分散性が担保されるとともにセメント組成物の粘性が低く維持され、また、成形体の長期強度が向上する。
<Cement admixture>
A second embodiment of the present invention is a cement admixture comprising the cement additive of the first embodiment and a cement dispersant. By using both in combination, when added to the cement composition, the dispersibility of the cement is ensured even in a region where the amount of the cement dispersant added is small, and the viscosity of the cement composition is maintained low. , the long-term strength of the compact is improved.
セメント分散剤としては、従来公知のセメント分散剤を用いることができる。セメント分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸塩系;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系;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芳香族アミノスルホン酸塩系;リグニンスルホン酸塩、変性リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩系;ポリスチレンスルホン酸塩系等の分子中にスルホン酸基を有する各種スルホン酸系分散剤;特公昭59-18338号公報、特開平7-223852号公報に記載されるような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、(メタ)アクリル酸系単量体、及び、これらの単量体と共重合可能な単量体から得られる共重合体;特開平10-236858号公報、特開2001-220417号公報、特開2002-121055号公報、特開2002-121056号公報に記載のような不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体、マレイン酸系単量体または(メタ)アクリル酸系単量体から得られる共重合体等の分子中に(ポリ)オキシアルキレン基とカルボキシル基とを有する各種ポリカルボン酸系分散剤;特開2006-52381号公報に記載のような(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、リン酸モノエステル系単量体、およびリン酸ジエステル系単量体から得られる共重合体等の分子中に(ポリ)オキシアルキレン基とリン酸基とを有する各種リン酸系分散剤、特表2008-517080号公報に記載のリン酸系分散剤などが挙げられる。中でも、セメント分散剤としては、本発明の効果が一層奏されることから、ポリカルボン酸系分散剤を用いることが好ましい。セメント分散剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。 Conventionally known cement dispersants can be used as the cement dispersant. Cement dispersants include, for example, polyalkylarylsulfonate systems such as naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates; melamine formalin resin sulfonate systems such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensates; aminoarylsulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates. Aromatic aminosulfonate system such as; ligninsulfonate system such as ligninsulfonate and modified ligninsulfonate; various sulfonic acid dispersants having sulfonic acid groups in the molecule such as polystyrenesulfonate; JP-B-59-18338, polyalkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester-based monomers, (meth) acrylic acid-based monomers such as those described in JP-A-7-223852, and these Copolymers obtained from monomers and copolymerizable monomers; A (poly)oxyalkylene group in the molecule of a copolymer obtained from an unsaturated (poly)alkylene glycol ether-based monomer, a maleic acid-based monomer, or a (meth)acrylic acid-based monomer as described and various polycarboxylic acid-based dispersants having a carboxyl group; (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, phosphoric acid monoester monomer, and phosphoric acid as described in JP-A-2006-52381 Various phosphoric acid-based dispersants having (poly)oxyalkylene groups and phosphoric acid groups in the molecule such as copolymers obtained from diester-based monomers, phosphoric acid-based dispersants described in Japanese Patent Application Publication No. 2008-517080 agents and the like. Among them, as the cement dispersant, it is preferable to use a polycarboxylic acid-based dispersant, since the effect of the present invention is exhibited more. Only one type of cement dispersant may be used, or two or more types may be used.
セメント混和剤中のセメント分散剤と、セメント用添加剤との含有質量比としては、1:0.1~10であることが好ましく、1:0.5~5であることがより好ましい。 The mass ratio of the cement dispersant in the cement admixture to the cement additive is preferably 1:0.1-10, more preferably 1:0.5-5.
<セメント組成物>
本発明の第三実施形態は、第一実施形態のセメント用添加剤およびセメントを含む、セメント組成物である。
<Cement composition>
A third embodiment of the invention is a cement composition comprising the cement additive of the first embodiment and cement.
また、本発明の他の実施形態は、吸水性樹脂、およびセメントを含むセメント組成物であって、吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含む、セメント組成物である。 Another embodiment of the present invention is a cement composition containing a water absorbent resin and cement, wherein the water absorbent resin polymerizes a monomer mixture containing 75 mol% or more of a nonionic monomer. and the monomer mixture contains 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer, in a cement composition be.
セメント組成物中の、セメント用添加剤(または吸水性樹脂)の含有割合としては、目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得る。このような含有割合としては、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に使用する場合には、セメント100質量部に対するセメント用添加剤(または吸水性樹脂)の含有割合として、好ましくは0.01~10質量部であり、より好ましくは0.02~5質量部であり、さらに好ましくは0.05~3質量部である。このような含有割合とすることにより、低い粘性、高い流動性、強度の増大等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。 Any appropriate content can be adopted as the content of the cement additive (or water-absorbing resin) in the cement composition, depending on the purpose. As such a content ratio, when used in mortar or concrete using hydraulic cement, the content ratio of the cement additive (or water absorbent resin) to 100 parts by mass of cement is preferably 0.01 to It is 10 parts by mass, more preferably 0.02 to 5 parts by mass, still more preferably 0.05 to 3 parts by mass. By setting such a content ratio, various favorable effects such as low viscosity, high fluidity, and increased strength are brought about.
セメント組成物は、好ましくは、水を含む。セメント組成物は、好ましくは、骨材を含む。 The cement composition preferably contains water. The cement composition preferably contains aggregate.
セメントとしては、任意の適切なセメントを採用し得る。このようなセメントとしては、例えば、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及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、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造されたセメント)などが挙げられる。さらに、セメント組成物には、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、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏が添加されていても良い。本発明のセメント組成物に含まれるセメントは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。 Any appropriate cement can be adopted as the cement. Such cements include, for example, Portland cement (ordinary, early strength, ultra-early strength, moderate heat, sulfate-resistant and low alkaline forms thereof), various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement), White Portland cement, alumina cement, ultra fast hardening cement (1 clinker fast hardening cement, 2 clinker fast hardening cement, magnesium phosphate cement), grouting cement, oil well cement, low heat cement (low heat blast furnace cement, low fly ash mixture) exothermic blast-furnace cement, belite-rich cement), ultra-high-strength cement, cement-based solidifying material, eco-cement (cement manufactured from one or more of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash), and the like. Furthermore, fine powders such as blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica powder, limestone powder, and gypsum may be added to the cement composition. The cement contained in the cement composition of the present invention may be of one kind or may be of two or more kinds.
セメント組成物においては、その1m3あたりの単位水量、セメント使用量、および水/セメント比としては任意の適切な値を設定し得る。このような値としては、好ましくは、単位水量が100kg/m3~185kg/m3であり、使用セメント量が250kg/m3~800kg/m3であり、水/セメント比(質量比)=0.1~0.7であり、より好ましくは、単位水量が120kg/m3~180kg/m3であり、使用セメント量が270kg/m3~800kg/m3であり、水/セメント比(質量比)=0.12~0.65である。 In the cement composition, any appropriate values can be set for the unit water amount per 1 m 3 of the cement composition, the amount of cement used, and the water/cement ratio. As such values, the unit water amount is preferably 100 kg/m 3 to 185 kg/m 3 , the cement amount used is preferably 250 kg/m 3 to 800 kg/m 3 , and the water/cement ratio (mass ratio) = 0.1 to 0.7, more preferably, the unit water amount is 120 kg/m 3 to 180 kg/m 3 , the cement amount used is 270 kg/m 3 to 800 kg/m 3 , and the water/cement ratio ( mass ratio) = 0.12 to 0.65.
骨材としては、細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)などの任意の適切な骨材を採用し得る。このような骨材としては、例えば、砂(陸砂等)、砕石、水砕スラグ、再生骨材が挙げられる。また、このような骨材として、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も挙げられる。 Any appropriate aggregate such as fine aggregate (such as sand) and coarse aggregate (such as crushed stone) can be used as the aggregate. Examples of such aggregate include sand (land sand, etc.), crushed stone, water granulated slag, and recycled aggregate. Examples of such aggregates include refractory aggregates such as silicatic, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chromium, chromamag, and magnesia.
セメント組成物は、好ましくは、セメント分散剤を含む。すなわち、本発明の好適な実施形態は、第一実施形態のセメント用添加剤、セメント、およびセメント分散剤を含むセメント組成物である。セメント分散剤としては第二実施形態の欄で記載したものと同様である。 The cement composition preferably contains a cement dispersant. That is, a preferred embodiment of the present invention is a cement composition comprising the cement additive of the first embodiment, cement, and a cement dispersant. Cement dispersants are the same as those described in the section of the second embodiment.
セメント組成物中のセメント分散剤と、セメント用添加剤との含有質量比としては、1:0.1~10であることが好ましく、1:0.5~5であることがより好ましい。セメント組成物中のセメント分散剤の含有割合は、目的に応じて、任意の適切な含有割合を採用し得るが、例えば、セメント100質量部に対して0.01~10質量部である。 The mass ratio of the cement dispersant to the cement additive in the cement composition is preferably 1:0.1-10, more preferably 1:0.5-5. The content ratio of the cement dispersant in the cement composition may be any appropriate content ratio depending on the purpose.
セメント組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他のセメント添加剤を含有することができる。このような他のセメント添加剤としては、例えば、以下の(1)~(12)に例示するような他のセメント添加剤が挙げられる。(1)水溶性高分子物質:メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチ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等。(2)高分子エマルジョン:(メタ)アクリル酸アルキル等の各種ビニル単量体の共重合物等。(3)硬化遅延剤:グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸、リンゴ酸、クエン酸等のオキシカルボン酸もしくはその塩;グルコース、フラクトース、ガラクトース、マンノース、キシロース、アラビノース、リボース、異性化糖などの単糖類;マルトース、シュークロース、ラクトースなどの二糖類;ラフィノースなどの三糖類;デキストリンなどのオリゴ糖エリスリトール、キシリトール、D-アラビニトール、L-アラビニトール、リビトール、ボレミトール、ペルセイトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、D-トレイトール、L-トレイトール、D-イジトール、D-グリシドール、D-エリトローD-ガラクト-オクチトールなどの糖または糖アルコール;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)等のホスホン酸及びその誘導体等。(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;塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物;硫酸塩;水酸化カリウム;水酸化ナトリウム;炭酸塩;チオ硫酸塩;ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩;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)オキシアルキレン系消泡剤:ジエチレングリコールヘプチルエーテル等の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)オキシアルキレン脂肪酸エステル類;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;ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル類;ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンラウリルアミン(プロピレンオキシド1~20モル付加、エチレンオキシド1~20モル付加物等)、アルキレンオキシドを付加させた硬化牛脂から得られる脂肪酸由来のアミン(プロピレンオキシド1~20モル付加、エチレンオキシド1~20モル付加物等)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。(6)オキシアルキレン系以外の消泡剤:鉱油系、油脂系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系、アルコール系、アミド系、リン酸エステル系、金属石鹸系、シリコーン系等の消泡剤。(7)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)、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、タンパク質材料、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。(8)その他界面活性剤:各種アニオン性界面活性剤;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。(9)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。(10)防錆剤:亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛等。(11)ひび割れ低減剤:ポリオキシアルキルエーテル等。(12)膨張材;エトリンガイト系、石炭系等。 The cement composition can contain any other appropriate cement additive within a range that does not impair the effects of the present invention. Such other cement additives include, for example, other cement additives exemplified in (1) to (12) below. (1) Water-soluble polymer substances: nonionic cellulose ethers such as methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose; polysaccharides produced by microbial fermentation such as yeast glucan, xanthan gum, β-1,3 glucans; polyacrylamide, etc. . (2) Polymer emulsions: copolymers of various vinyl monomers such as alkyl (meth)acrylates. (3) Hardening retardant: oxycarboxylic acids such as gluconic acid, glucoheptonic acid, arabonic acid, malic acid, citric acid, or salts thereof; Saccharides; Disaccharides such as maltose, sucrose and lactose; Trisaccharides such as raffinose; - sugars or sugar alcohols such as threitol, L-threitol, D-iditol, D-glycidol, D-erythro-D-galacto-octitol; polyhydric alcohols such as glycerin; phosphonic acids such as aminotri(methylenephosphonic acid); Derivatives thereof and the like. (4) early strengthening agent/accelerator: soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium bromide and calcium iodide; chlorides such as iron chloride and magnesium chloride; sulfate; potassium hydroxide; carbonates; thiosulfates; formic acid and formates such as calcium formate; alkanolamines; alumina cements; calcium aluminate silicates and the like. (5) Oxyalkylene antifoaming agents: polyoxyalkylene alkyl ethers such as diethylene glycol heptyl ether; polyoxyalkylene acetylene ethers; (poly)oxyalkylene fatty acid esters; polyoxyalkylene sorbitan fatty acid esters; (Aryl) ether sulfate ester salts; polyoxyalkylene alkyl phosphate esters; polyoxypropylene polyoxyethylene laurylamine (propylene oxide 1 to 20 mol adduct, ethylene oxide 1 to 20 mol adduct, etc.), alkylene oxide added polyoxyalkylenealkylamines such as amines derived from fatty acids obtained from cured beef tallow (1 to 20 mol of propylene oxide, 1 to 20 mol of ethylene oxide, etc.); polyoxyalkyleneamides; (6) Antifoaming agent other than oxyalkylene type: Mineral oil type, oil type, fatty acid type, fatty acid ester type, alcohol type, amide type, phosphate ester type, metal soap type, silicone type antifoaming agent. (7) AE agent: resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, ABS (alkylbenzenesulfonic acid), alkanesulfonate, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether Sulfuric acid esters or salts thereof, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphates or salts thereof, protein materials, alkenylsulfosuccinic acid, α-olefin sulfonates and the like. (8) Other surfactants: various anionic surfactants; various cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium chloride; various nonionic surfactants; various amphoteric surfactants. (9) Waterproof agents: fatty acids (salts), fatty acid esters, fats and oils, silicon, paraffin, asphalt, wax and the like. (10) Rust preventives: nitrites, phosphates, zinc oxide and the like. (11) Crack reducing agents: polyoxyalkyl ethers and the like. (12) Expansive material; ettringite-based, coal-based, etc.;
その他の公知のセメント添加剤としては、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、防カビ剤等を挙げることができる。これら公知のセメント添加剤(材)は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。また、その他のセメント添加剤はその添加目的を考慮してセメント組成物中に適当量配合される。 Other known cement additives include cement wetting agents, thickeners, segregation reducing agents, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers, self-leveling agents, rust inhibitors, colorants, antifungal agents, and the like. can be mentioned. These known cement additives (materials) may be used alone or in combination of two or more. In addition, other cement additives are blended into the cement composition in appropriate amounts in consideration of the purpose of addition.
セメント組成物は、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品用のコンクリート、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有効であり得る。セメント組成物は、中流動コンクリート(スランプ値が22~25cm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り得る。 The cement composition can be useful for ready-mixed concrete, concrete for secondary concrete products, centrifugal molding concrete, vibration compaction concrete, steam cured concrete, shotcrete, and the like. Cement compositions include medium-flow concrete (concrete with a slump value of 22 to 25 cm), high-flow concrete (concrete with a slump value of 25 cm or more and a slump flow value of 50 to 70 cm), self-compacting concrete, self-leveling materials, etc. It can also be effective for mortar and concrete that require high fluidity.
セメント組成物は、構成成分を任意の適切な方法で配合して調整すれば良い。例えば、構成成分をミキサー中で混練する方法などが挙げられる。 The cement composition may be prepared by blending the components in any suitable manner. For example, a method of kneading the constituent components in a mixer can be used.
<成形体>
本発明の第四実施形態は、第三実施形態のセメント組成物を成形してなる、成形体である。
<Molded body>
A fourth embodiment of the present invention is a molded article obtained by molding the cement composition of the third embodiment.
成形体の形成は、特に制限なく、従来公知の方法により行われる。成形方法としては、例えば、セメント組成物を型枠に流し込み、型枠ごと、養生を行い、その後脱型する方法や、セメント組成物を型枠に流し込んだ後、型枠から脱型した成形体に対して養生を行う方法などが挙げられる。 Formation of the molded body is carried out by a conventionally known method without any particular limitation. As a molding method, for example, a method of pouring the cement composition into the mold, curing the whole mold, and then demolding, or pouring the cement composition into the mold and then demolding the molded product from the mold. and the like.
養生の方法は特に限定されず、水中養生、封緘養生、気中養生のいずれであってもよい。また、養生剤を塗って養生しても良い。 The curing method is not particularly limited, and any of underwater curing, sealing curing, and air curing may be used. Moreover, you may cure by applying a curing agent.
第四実施形態の成形体は、長期間の使用に耐えるため、種々の用途に利用可能である。具体的には、例えば、ビルなどの建造物;柱、杭、側溝などのコンクリート構造体などが挙げられる。 The molded article of the fourth embodiment can be used for various purposes because it can be used for a long period of time. Specific examples include structures such as buildings; concrete structures such as columns, piles, and gutters.
<成形体の強度向上方法>
本発明の第五実施形態は、セメントを含むセメント組成物を成形してなる成形体の強度向上方法であって、セメント組成物に第一実施形態のセメント用添加剤を含有させることを有する、成形体の強度向上方法である。
<Method for improving strength of compact>
A fifth embodiment of the present invention is a method for improving the strength of a molded body obtained by molding a cement composition containing cement, comprising adding the cement additive of the first embodiment to the cement composition. This is a method for improving the strength of a compact.
成形体の強度としては、セメント用添加剤添加前の成形体の強度と比較して、100%を超えればよく、105%以上となることが好ましく、110%以上となることがより好ましい。なお、成形体の強度は下記実施例に記載の方法により測定した値を採用する。 The strength of the molded body may exceed 100%, preferably 105% or more, and more preferably 110% or more, compared to the strength of the molded body before adding the cement additive. For the strength of the molded body, the value measured by the method described in Examples below is adopted.
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いる場合があるが、特に断りがない限り、「質量部」あるいは「質量%」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温(25℃)、常圧で行われる。 The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. Although "parts" or "%" may be used in the examples, "parts by mass" or "% by mass" are indicated unless otherwise specified. Moreover, unless otherwise specified, each operation is performed at room temperature (25° C.) and normal pressure.
[製造例1]
1000mlの円筒型セパラブルフラスコにアクリルアミド3.7g、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイド9モル付加)のジアクリレート(以下、PEG9DAと略す)26.27g、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.0241gおよび水60.93gを仕込み、均一に溶解させた。ここで、アクリルアミド、PEG9DAおよびN,N-メチレンビスアクリルアミドからなる単量体混合物中、アクリルアミド49.9モル%、PEG9DA49.9モル%、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.15モル%である。フラスコ内を窒素置換したのち、湯浴上で45℃に加熱し、1%過硫酸ナトリウム水溶液4.656gおよび0.1%L-アスコルビン酸水溶液4.464gを添加し、攪拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、10分後に80℃まで上昇した。液温の上昇が停止した時点で浴温を80℃まで昇温させ、30分間熟成を行なった。得られたゲル状重合体(含水ゲル)をカッターを用いて細分化したのち、130℃で3時間熱風乾燥し、ミキサーで粉砕したのち、目開き500μmおよび250μmのJIS標準篩を用いて篩分し、目開き500μmの篩を通過し、目開き250μmの篩上に残った粉末状吸水性樹脂を採取した。粉末状吸水性樹脂は、90質量%以上が45~850μmの範囲にあった。この粉末状吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いた。
[Production Example 1]
A 1000 ml cylindrical separable flask was charged with 3.7 g of acrylamide, 26.27 g of diacrylate of polyethylene glycol (to which 9 mol of ethylene oxide was added) (hereinafter abbreviated as PEG9DA), 0.0241 g of N,N-methylenebisacrylamide and 60 g of water. 93 g was charged and uniformly dissolved. Here, in the monomer mixture consisting of acrylamide, PEG9DA and N,N-methylenebisacrylamide, 49.9 mol% acrylamide, 49.9 mol% PEG9DA, and 0.15 mol% N,N-methylenebisacrylamide. After replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated to 45° C. on a hot water bath, 4.656 g of a 1% sodium persulfate aqueous solution and 4.464 g of a 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, and the stirring was stopped to polymerize. let me Heat was generated after the polymerization started, and the temperature rose to 80°C after 10 minutes. When the liquid temperature stopped rising, the bath temperature was raised to 80° C., and aging was carried out for 30 minutes. The resulting gel-like polymer (water-containing gel) was finely divided using a cutter, dried with hot air at 130° C. for 3 hours, pulverized with a mixer, and sieved using JIS standard sieves with openings of 500 μm and 250 μm. Then, it passed through a sieve with an opening of 500 μm, and the powdery water absorbent resin remaining on the sieve with an opening of 250 μm was collected. 90% by mass or more of the powdery water-absorbing resin was in the range of 45 to 850 μm. This powdery water absorbent resin was used as an additive for cement.
[製造例2]
1000mlの円筒型セパラブルフラスコにアクリルアミド1.71g、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイド9モル付加)のジアクリレート(以下、PEG9DAと略す)28.27g、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.0185gおよび水62.1gを仕込み、均一に溶解させた。ここで、アクリルアミド、PEG9DAおよびN,N-メチレンビスアクリルアミドからなる単量体混合物中、アクリルアミド30.0モル%、PEG9DA69.9モル%、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.15モル%である。フラスコ内を窒素置換したのち、湯浴上で45℃に加熱し、1%過硫酸ナトリウム水溶液4.056gおよび0.1%L-アスコルビン酸水溶液3.888gを添加し、攪拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、10分後に80℃まで上昇した。液温の上昇が停止した時点で浴温を80℃まで昇温させ、30分間熟成を行なった。得られたゲル状重合体(含水ゲル)をカッターを用いて細分化したのち、130℃で3時間熱風乾燥し、ミキサーで粉砕したのち、目開き500μmおよび250μmのJIS標準篩を用いて篩分し、目開き500μmの篩を通過し、目開き250μmの篩上に残った粉末状吸水性樹脂を採取した。粉末状吸水性樹脂は、90質量%以上が45~850μmの範囲にあった。この粉末状吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いた。
[Production Example 2]
A 1000 ml cylindrical separable flask was charged with 1.71 g of acrylamide, 28.27 g of diacrylate of polyethylene glycol (with 9 mol of ethylene oxide added) (hereinafter abbreviated as PEG9DA), 0.0185 g of N,N-methylenebisacrylamide and 62 g of water. 1 g was prepared and uniformly dissolved. Here, in the monomer mixture consisting of acrylamide, PEG9DA and N,N-methylenebisacrylamide, 30.0 mol% acrylamide, 69.9 mol% PEG9DA, and 0.15 mol% N,N-methylenebisacrylamide. After replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated to 45° C. on a hot water bath, 4.056 g of a 1% sodium persulfate aqueous solution and 3.888 g of a 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, stirring was stopped, and polymerization was performed. let me Heat was generated after the polymerization started, and the temperature rose to 80°C after 10 minutes. When the liquid temperature stopped rising, the bath temperature was raised to 80° C., and aging was carried out for 30 minutes. The resulting gel-like polymer (water-containing gel) was finely divided using a cutter, dried with hot air at 130° C. for 3 hours, pulverized with a mixer, and sieved using JIS standard sieves with openings of 500 μm and 250 μm. Then, it passed through a sieve with an opening of 500 μm, and the powdery water absorbent resin remaining on the sieve with an opening of 250 μm was collected. 90% by mass or more of the powdery water-absorbing resin was in the range of 45 to 850 μm. This powdery water absorbent resin was used as an additive for cement.
[製造例3]
1000mlの円筒型セパラブルフラスコにポリエチレングリコール(エチレンオキサイド9モル付加)のジアクリレート(以下、PEG9DAと略す)29.99g、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.0138gおよび水63.1gを仕込み、均一に溶解させた。ここで、PEG9DAおよびN,N-メチレンビスアクリルアミドからなる単量体混合物中、PEG9DA99.9モル%、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.15モル%である。フラスコ内を窒素置換したのち、湯浴上で45℃に加熱し、1%過硫酸ナトリウム水溶液3.542gおよび0.1%L-アスコルビン酸水溶液3.396gを添加し、攪拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、10分後に80℃まで上昇した。液温の上昇が停止した時点で浴温を80℃まで昇温させ、30分間熟成を行なった。得られたゲル状重合体(含水ゲル)をカッターを用いて細分化したのち、130℃で3時間熱風乾燥し、ミキサーで粉砕したのち、目開き500μmおよび250μmのJIS標準篩を用いて篩分し、目開き500μmの篩を通過し、目開き250μmの篩上に残った粉末状吸水性樹脂を採取した。粉末状吸水性樹脂は、90質量%以上が45~850μmの範囲にあった。この粉末状吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いた。
[Production Example 3]
A 1000 ml cylindrical separable flask was charged with 29.99 g of diacrylate (hereinafter abbreviated as PEG9DA) of polyethylene glycol (with 9 mol of ethylene oxide added), 0.0138 g of N,N-methylenebisacrylamide and 63.1 g of water. was dissolved in Here, 99.9 mol % of PEG9DA and 0.15 mol % of N,N-methylenebisacrylamide in the monomer mixture consisting of PEG9DA and N,N-methylenebisacrylamide. After replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated to 45° C. on a hot water bath, 3.542 g of a 1% sodium persulfate aqueous solution and 3.396 g of a 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, stirring was stopped, and polymerization was performed. let me Heat was generated after the polymerization started, and the temperature rose to 80°C after 10 minutes. When the liquid temperature stopped rising, the bath temperature was raised to 80° C., and aging was carried out for 30 minutes. The resulting gel-like polymer (water-containing gel) was finely divided using a cutter, dried with hot air at 130° C. for 3 hours, pulverized with a mixer, and sieved using JIS standard sieves with openings of 500 μm and 250 μm. Then, it passed through a sieve with an opening of 500 μm, and the powdery water absorbent resin remaining on the sieve with an opening of 250 μm was collected. 90% by mass or more of the powdery water-absorbing resin was in the range of 45 to 850 μm. This powdery water absorbent resin was used as an additive for cement.
[比較製造例1]
1000mlの円筒型セパラブルフラスコにアクリルアミド19.69g、アクリル酸8.23g、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイド9モル付加)のジアクリレート(以下、PEG9DAと略す)1.99g、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.0915gおよび水46.76gを仕込み、均一に溶解させた。ここで、アクリルアミド、アクリル酸、PEG9DAおよびN,N-メチレンビスアクリルアミドからなる単量体混合物中、アクリルアミド70.0モル%、アクリル酸28.9モル%、PEG9DA1モル%、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.15モル%である。フラスコ内を窒素置換したのち、湯浴上で45℃に加熱し、1%過硫酸ナトリウム水溶液11.934gおよび0.1%L-アスコルビン酸水溶液11.441gを添加し、攪拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、10分後に80℃まで上昇した。液温の上昇が停止した時点で浴温を80℃まで昇温させ、30分間熟成を行なった。得られたゲル状重合体(含水ゲル)をカッターを用いて細分化したのち、130℃で3時間熱風乾燥し、ミキサーで粉砕したのち、目開き500μmおよび250μmのJIS標準篩を用いて篩分し、目開き500μmの篩を通過し、目開き250μmの篩上に残った粉末状吸水性樹脂を採取した。粉末状吸水性樹脂は、90質量%以上が45~850μmの範囲にあった。この粉末状吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いた。
[Comparative Production Example 1]
A 1000 ml cylindrical separable flask was charged with 19.69 g of acrylamide, 8.23 g of acrylic acid, 1.99 g of diacrylate of polyethylene glycol (with 9 moles of ethylene oxide added) (hereinafter abbreviated as PEG9DA), and 0 of N,N-methylenebisacrylamide. 0.0915 g and 46.76 g of water were charged and dissolved uniformly. Here, in a monomer mixture consisting of acrylamide, acrylic acid, PEG9DA and N,N-methylenebisacrylamide, 70.0 mol% acrylamide, 28.9 mol% acrylic acid, 1 mol% PEG9DA, N,N-methylenebisacrylamide Acrylamide is 0.15 mol %. After replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated to 45° C. on a hot water bath, 11.934 g of a 1% sodium persulfate aqueous solution and 11.441 g of a 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, stirring was stopped, and polymerization was performed. let me Heat was generated after the polymerization started, and the temperature rose to 80°C after 10 minutes. When the liquid temperature stopped rising, the bath temperature was raised to 80° C., and aging was carried out for 30 minutes. The resulting gel-like polymer (water-containing gel) was finely divided using a cutter, dried with hot air at 130° C. for 3 hours, pulverized with a mixer, and sieved using JIS standard sieves with openings of 500 μm and 250 μm. Then, it passed through a sieve with an opening of 500 μm, and the powdery water absorbent resin remaining on the sieve with an opening of 250 μm was collected. 90% by mass or more of the powdery water-absorbing resin was in the range of 45 to 850 μm. This powdery water absorbent resin was used as an additive for cement.
[比較製造例2]
1000mlの円筒型セパラブルフラスコにアクリルアミド9.45g、アクリル酸1.35g、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイド9モル付加)のジアクリレート(以下、PEG9DAと略す)19.15g、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.0439gおよび水56.78gを仕込み、均一に溶解させた。ここで、アクリルアミド、アクリル酸、PEG9DAおよびN,N-メチレンビスアクリルアミドからなる単量体混合物中、アクリルアミド70モル%、アクリル酸9.9モル%、PEG9DA20モル%、N,N-メチレンビスアクリルアミド0.15モル%である。フラスコ内を窒素置換したのち、湯浴上で45℃に加熱し、1%過硫酸ナトリウム水溶液6.79gおよび0.1%L-アスコルビン酸水溶液6.509gを添加し、攪拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、10分後に80℃まで上昇した。液温の上昇が停止した時点で浴温を80℃まで昇温させ、30分間熟成を行なった。得られたゲル状重合体(含水ゲル)をカッターを用いて細分化したのち、130℃で3時間熱風乾燥し、ミキサーで粉砕したのち、目開き500μmおよび250μmのJIS標準篩を用いて篩分し、目開き500μmの篩を通過し、目開き250μmの篩上に残った粉末状吸水性樹脂を採取した。粉末状吸水性樹脂は、90質量%以上が45~850μmの範囲にあった。この粉末状吸水性樹脂をセメント用添加剤として用いた。
[Comparative Production Example 2]
A 1000 ml cylindrical separable flask was charged with 9.45 g of acrylamide, 1.35 g of acrylic acid, 19.15 g of diacrylate of polyethylene glycol (with 9 moles of ethylene oxide added) (hereinafter abbreviated as PEG9DA), and 0 of N,N-methylenebisacrylamide. 0.0439 g and 56.78 g of water were charged and dissolved uniformly. Here, in a monomer mixture consisting of acrylamide, acrylic acid, PEG9DA and N,N-methylenebisacrylamide, 70 mol% acrylamide, 9.9 mol% acrylic acid, 20 mol% PEG9DA, 0 N,N-methylenebisacrylamide .15 mol %. After replacing the inside of the flask with nitrogen, the flask was heated to 45° C. on a hot water bath, 6.79 g of a 1% sodium persulfate aqueous solution and 6.509 g of a 0.1% L-ascorbic acid aqueous solution were added, stirring was stopped, and polymerization was performed. let me Heat was generated after the polymerization started, and the temperature rose to 80°C after 10 minutes. When the liquid temperature stopped rising, the bath temperature was raised to 80° C., and aging was carried out for 30 minutes. The resulting gel-like polymer (water-containing gel) was finely divided using a cutter, dried with hot air at 130° C. for 3 hours, pulverized with a mixer, and sieved using JIS standard sieves with openings of 500 μm and 250 μm. Then, it passed through a sieve with an opening of 500 μm, and the powdery water absorbent resin remaining on the sieve with an opening of 250 μm was collected. 90% by mass or more of the powdery water-absorbing resin was in the range of 45 to 850 μm. This powdery water absorbent resin was used as an additive for cement.
[吸水試験方法]
CaSO4・2H2Oを1.72g、Na2SO4を6.96g、K2SO4を4.76g、KOHを7.12g、脱イオン水を979.4g混合し、吸水試験用の溶液を調製した(pH12.9)。
[Water absorption test method]
1.72 g of CaSO 4 .2H 2 O, 6.96 g of Na 2 SO 4 , 4.76 g of K 2 SO 4 , 7.12 g of KOH and 979.4 g of deionized water were mixed to obtain a solution for water absorption test. was prepared (pH 12.9).
粉末状吸水性樹脂約0.2gを正確に秤量し(質量W1(g))、4cm×5cmの不織布製のティーバッグの中に入れ、ヒートシールにより封入した。このティーバッグを、ガラス製で規定容量が50mLのスクリュー管に入れ、吸水試験用の溶液50mL中に室温(25℃)、常圧で所定の時間(5分、30分、2時間、1日間)まで浸漬した。次いで、ティーバッグの端をピンセットでつかんでティーバッグを引き上げ、ティーバッグの一面を下にしてキムタオル(日本製紙クレシア株式会社製)の上に乗せて5秒間静置した。次いで、反対の面を下にしてキムタオルの上に乗せて5秒間静置することにより液切りを行った後、上記ティーバッグの質量(W2(g))を測定した。別途、同様の操作を吸水性樹脂を用いないで行い、そのときのティーバッグの質量(W3(g))をブランクとして求めた。次式に従って算出した吸水倍率を吸液能力とした。 About 0.2 g of the powdery water absorbent resin was accurately weighed (mass W1 (g)), placed in a 4 cm×5 cm non-woven fabric tea bag, and sealed by heat sealing. This tea bag is placed in a glass screw tube with a specified volume of 50 mL, and placed in 50 mL of a water absorption test solution at room temperature (25 ° C.) and normal pressure for a predetermined time (5 minutes, 30 minutes, 2 hours, 1 day). ). Then, the edge of the tea bag was grasped with tweezers and the tea bag was pulled up, placed on a Kimtowel (manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.) with one side of the tea bag facing down, and allowed to stand for 5 seconds. Next, the liquid was drained off by putting the opposite side down on a kimtowel and allowing it to stand still for 5 seconds, and then the mass (W2 (g)) of the tea bag was measured. Separately, the same operation was performed without using the water absorbent resin, and the mass of the tea bag (W3 (g)) at that time was obtained as a blank. The water absorption capacity calculated according to the following formula was defined as the liquid absorption capacity.
下記表1に各粉末状吸水性樹脂の吸水倍率を記載した。 Table 1 below shows the water absorption capacity of each powdery water absorbent resin.
以上の結果から、製造例1~3の粉末状吸水性樹脂は、5分経過後には、吸水倍率が15g/g未満であり、また、2時間経過後であっても、15g/g未満であった一方、1日経過後は10g/g以上の高い吸水倍率を有するものであった。一方、比較製造例1~2の粉末状吸水性樹脂は、5分経過後にすでに吸水倍率が10g/g以上となっていた。この結果から、製造例1~3の粉末状吸水性樹脂は、水添加初期(おおよそ2時間程度まで)は、吸水性能があまり高くない一方、時間経過により、高い吸水性能を発揮することがわかる。 From the above results, the powdery water absorbent resins of Production Examples 1 to 3 had a water absorption capacity of less than 15 g/g after 5 minutes, and less than 15 g/g even after 2 hours. On the other hand, it had a high water absorption capacity of 10 g/g or more after 1 day. On the other hand, the powdery water-absorbent resins of Comparative Production Examples 1 and 2 already had a water absorption capacity of 10 g/g or more after 5 minutes. From this result, it can be seen that the powdery water absorbent resins of Production Examples 1 to 3 exhibit high water absorption performance over time, while the water absorption performance is not very high at the beginning of the addition of water (up to about 2 hours). .
なお、粉末状吸水性樹脂は、上記吸水性試験方法により、5分浸漬後の吸水倍率が10g/g未満であることがより好ましい。 It is more preferable that the powdery water absorbent resin has a water absorption capacity of less than 10 g/g after being immersed for 5 minutes according to the above water absorption test method.
〔製造例A:セメント分散剤の製造〕
ジムロート冷却管、テフロン(登録商標)製の撹拌翼と撹拌シール付の撹拌器、窒素導入管、温度センサーを備えたガラス製反応容器にイオン交換水80.0部を仕込み、250rpmで撹拌下、窒素を200mL/分で導入しながら70℃まで加温した。次に、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル(エチレンオキシドの平均付加モル数9個)133.4部、メタクリル酸26.6部、メルカプトプロピオン酸1.53部およびイオン交換水106.7部の混合溶液を4時間かけて滴下し、それと同時に過硫酸アンモニウム1.19部とイオン交換水50.6部の混合溶液を5時間かけて滴下した。滴下完了後1時間、70℃に保って重合反応を完結させた。そして、水酸化ナトリウム水溶液で中和して、セメント分散剤である重合体を含むポリカルボン酸系共重合体水溶液を得た(固形分約46.0質量%)。
[Production Example A: Production of Cement Dispersant]
A glass reactor equipped with a Dimroth condenser, a Teflon (registered trademark) stirring blade and a stirrer with a stirring seal, a nitrogen introduction tube, and a temperature sensor was charged with 80.0 parts of ion-exchanged water and stirred at 250 rpm. It was heated to 70° C. while introducing nitrogen at 200 mL/min. Next, a mixed solution of 133.4 parts of methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (average number of added moles of ethylene oxide: 9), 26.6 parts of methacrylic acid, 1.53 parts of mercaptopropionic acid and 106.7 parts of deionized water was added dropwise over 4 hours, and at the same time, a mixed solution of 1.19 parts of ammonium persulfate and 50.6 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 5 hours. After completion of dropping, the temperature was maintained at 70° C. for 1 hour to complete the polymerization reaction. Then, it was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution to obtain an aqueous polycarboxylic acid-based copolymer solution containing a polymer as a cement dispersant (solid content: about 46.0% by mass).
[評価方法1:モルタル試験と強度試験方法]
JIS-R5201-1997に準拠した機械練り用練混ぜ機、さじ、フローテーブル、フローコーンおよび突き棒を使用した。この際、特記しない限りは、JIS-R5201-1997に準拠してモルタル試験を行なった。
[Evaluation method 1: Mortar test and strength test method]
A kneader for mechanical kneading, a spoon, a flow table, a flow cone and a plunging rod according to JIS-R5201-1997 were used. At this time, mortar tests were conducted in accordance with JIS-R5201-1997 unless otherwise specified.
モルタル(セメント組成物)の配合は、太平洋セメント社製普通ポルトランドセメント587g、JIS-R5201-1997に準拠したセメント強さ試験用標準砂1350g、製造例Aで得た共重合体水溶液(セメント分散剤)と消泡剤とを含むイオン交換水264.1g(セメント100質量部に対する共重合体固形分含有量は0.11~0.19質量部、下記表2)である。製造例1~3、比較製造例1~2の粉末状吸水性樹脂は、予めセメント100質量部に対して0.3質量部添加し、セメントと混合させた。消泡剤は、気泡がモルタル組成物の分散性に及ぼす影響を避けることを目的に添加し、空気量が4.0%以下になるようにした。具体的にはオキシアルキレン系消泡剤を、共重合体に対して0.1%になるような量で使用した。なお、モルタルの空気量が4.0%より大きい場合には、空気量が4.0%以下になるように消泡剤の添加量を調節した。 The mortar (cement composition) was mixed with 587 g of ordinary Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., 1350 g of standard sand for cement strength test according to JIS-R5201-1997, and the aqueous copolymer solution obtained in Production Example A (cement dispersant ) and an antifoaming agent (copolymer solid content is 0.11 to 0.19 parts by mass per 100 parts by mass of cement, Table 2 below). 0.3 parts by mass of the powdery water-absorbent resins of Production Examples 1-3 and Comparative Production Examples 1-2 were added in advance to 100 parts by mass of cement and mixed with the cement. The antifoaming agent was added for the purpose of avoiding the influence of air bubbles on the dispersibility of the mortar composition, and the air content was adjusted to 4.0% or less. Specifically, an oxyalkylene antifoaming agent was used in an amount of 0.1% relative to the copolymer. When the amount of air in the mortar was greater than 4.0%, the amount of antifoaming agent added was adjusted so that the amount of air was 4.0% or less.
モルタルは、室温(20±2℃)にてホバート型モルタルミキサー(型番N-50、ホバート社製)を用いて、4分30秒間で調製した。具体的には、練り鉢に規定量のセメントおよび粉末状吸水性樹脂を入れ、練混ぜ機に取り付け低速で始動させた。パドルを始動させて15秒後に規定量のセメント分散剤および消泡剤を含んだ水を15秒間で入れた。その後、砂を入れ、低速で30秒間練混ぜた後、高速にして、引き続き30秒間練混ぜを続けた。練り鉢を練混ぜ機から取り外し、120秒間練混ぜを休止した後、再度練り鉢を練混ぜ機へ取り付け、高速で60秒間練混ぜた後(1番始めに低速で始動させてから4分30秒後)、さじで左右各10回かき混ぜた。練混ぜたモルタルをフローテーブル上に置いたフローコーンに2層に分けて詰める。各層は、突き棒の先端がその層の約1/2の深さまで入るように、全面にわたって各々15回突き、最後に不足分を補い、表面をならし、1番始めに低速で始動させてから6分後に、フローコーンを垂直に持ち上げた後、テーブルに広がったモルタルの直径を2方向について測定し、この平均値をフロー値とした。 The mortar was prepared at room temperature (20±2° C.) for 4 minutes and 30 seconds using a Hobart-type mortar mixer (model number N-50, manufactured by Hobart). Specifically, specified amounts of cement and powdered water-absorbing resin were placed in a kneader, and the kneader was attached to the kneader and started at a low speed. Fifteen seconds after starting the paddle, water containing a specified amount of cement dispersant and defoamer was added for 15 seconds. After that, sand was added and kneaded at low speed for 30 seconds, then at high speed and kneading was continued for 30 seconds. After removing the kneading bowl from the kneader and stopping kneading for 120 seconds, reattaching the kneading bowl to the kneader and kneading at high speed for 60 seconds (4 minutes and 30 minutes after starting at low speed at the beginning) seconds later), and stirred with a spoon 10 times on each side. Fill the flow cone placed on the flow table with the kneaded mortar in two layers. Each layer was poked 15 times over the entire surface so that the tip of the shovel penetrated about half the depth of the layer. 6 minutes later, after lifting the flow cone vertically, the diameter of the mortar spread on the table was measured in two directions, and the average value was taken as the flow value.
モルタル空気量の測定は、500mlのメスシリンダーにモルタルを投入し、重量と体積を測定し、測定した体積と、投入した重量のモルタルの空気量が0%の際の体積との差分を空気量として算出した。 To measure the mortar air content, put mortar into a 500 ml graduated cylinder, measure the weight and volume, and measure the difference between the measured volume and the volume when the mortar has an air content of 0% of the weight of the charged weight. calculated as
フロー値と空気量を測定した後、圧縮強度試験用試料を作成し、以下の条件にて、28日後の圧縮強度を測定した。 After measuring the flow value and the amount of air, a sample for compressive strength test was prepared, and the compressive strength after 28 days was measured under the following conditions.
供試体作成:50mm×100mm
供試体養生(28日):温度約20℃、湿度60%、恒温恒湿空気養生を24時間行った後、モルタル表面と外部との水のやりとりができない様に供試体をポリフィルムで包んだ後、ポリ袋に入れ密閉し、27日間封緘養生を実施した。
Specimen preparation: 50 mm × 100 mm
Specimen curing (28 days): After curing for 24 hours at a temperature of about 20°C, humidity of 60%, and constant temperature and humidity air, the specimen was wrapped in a polyethylene film to prevent water exchange between the mortar surface and the outside. After that, it was placed in a plastic bag, sealed, and sealed for 27 days.
供試体研磨:供試体面研磨(供試体研磨仕上げ機使用)
圧縮強度測定:自動圧縮強度測定器(前川製作所)
[評価方法2:ロート流下試験方法]
ポンプ圧送時の配管通過性評価として、モルタルのロート流下試験を実施した。モルタルが途中で閉塞することなく、しかも短時間で流下したものは配管通過性が良好と判断した。ロート流下試験の具体的な方法は以下のとおりである。
Specimen polishing: Specimen surface polishing (specimen polishing finishing machine used)
Compressive strength measurement: Automatic compressive strength measuring instrument (Mayekawa Seisakusho)
[Evaluation method 2: funnel flow down test method]
A funnel flow test of mortar was carried out as an evaluation of pipe passageability during pumping. If the mortar did not clog in the middle and flowed down in a short period of time, it was judged that the passage through the pipe was good. A specific method of the funnel flow test is as follows.
土木学会基準JSCE-F541に規定されたJ14ロート(上端内径70mm、下端内径14mm、高さ392mm)の下端にゴム栓をし、台で鉛直に支持した。次に、流出したモルタル量を計測するための電子はかりをJ14ロート下端の下方に設置した。 A J14 funnel (upper end inner diameter 70 mm, lower end inner diameter 14 mm, height 392 mm) defined by the Japan Society of Civil Engineers standard JSCE-F541 was fitted with a rubber stopper at the lower end and vertically supported on a stand. Next, an electronic scale was installed below the lower end of the J14 funnel for measuring the amount of mortar that flowed out.
得られたモルタルをJ14ロート上面まで流し込み上面をならした。次に、ゴム栓を外してモルタルを流出させ、モルタル流出開始より1200g流下するまでの時間をストップウォッチで計測し、これをロート流下時間とした。 The obtained mortar was poured up to the upper surface of a J14 funnel, and the upper surface was leveled. Next, the rubber plug was removed to allow the mortar to flow out, and the time from the start of the mortar flow until 1200 g flowed down was measured with a stopwatch, and this was defined as the funnel flow down time.
下記表2に各実施例、比較例の結果を記載した。なお、28日強度の欄における%は、比較例1の数値を100%としたときの各強度の%である。 The results of each example and comparative example are shown in Table 2 below. The % in the 28-day strength column is the % of each strength when the numerical value of Comparative Example 1 is taken as 100%.
以上の結果より、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物は、比較例1と同等の分散剤量で同等のフロー値が得られた。また、同等のフロー値(流動性)となるセメント組成物においては、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物では、比較例2、3のセメント用添加剤を用いたセメント組成物と比較して少ないセメント分散剤量であった。また、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物は、流下時間が短いことから、粘性が低く、ポンプ圧送性に優れることがわかった。また、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物は、セメント用添加剤を添加していない比較例1と比較して28日の封緘養生での強度が向上した。 From the above results, the cement composition using the additive for cement of Example obtained the same flow value with the same amount of dispersant as Comparative Example 1. Further, in the cement composition having the same flow value (fluidity), the cement composition using the cement additive of the example is compared with the cement composition using the cement additive of Comparative Examples 2 and 3. The amount of cement dispersant was relatively small. In addition, it was found that the cement composition using the additive for cement of the example had a short flow-down time, and thus had a low viscosity and excellent pumpability. In addition, the cement composition using the cement additive of the example had improved strength after 28 days of sealed curing compared to Comparative Example 1 in which no cement additive was added.
一方、本発明の構成を採らない粉末状吸水性樹脂を用いた比較例2、3では、同等のフロー値(流動性)を得るためには分散剤を多く配合する必要があった。また、比較例2、3のセメント組成物は、流下時間が長いことから、粘性が高く、作業の点で劣る結果となった。 On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 using the powdery water-absorbing resin which does not employ the constitution of the present invention, it was necessary to add a large amount of dispersant in order to obtain the same flow value (fluidity). In addition, the cement compositions of Comparative Examples 2 and 3 had a long flow-down time, resulting in high viscosity and poor workability.
[評価方法3:コンクリート試験と強度試験方法]
セメントとして普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)、細骨材として大井川水系産陸砂、粗骨材として青海産砕石、混練水として水道水を用い、セメント:382kg/m3、水:172kg/m3、細骨材:796kg/m3、粗骨材:930kg/m3、細骨材率(細骨材/細粗骨材+粗骨材)(容積比):47%、セメント分散剤および吸水性樹脂粉末 下記表3に記載の配合比、水/セメント比(質量比)=0.45の配合にてセメント組成物を調製した。なお、製造例1~3、比較製造例1~2の粉末状吸水性樹脂は、予めセメント100質量部に対して0.3質量部添加して、セメントと混合させた。
[Evaluation Method 3: Concrete Test and Strength Test Method]
Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.) was used as cement, land sand from the Oi River water system was used as fine aggregate, crushed stone from Omi was used as coarse aggregate, and tap water was used as kneading water. Cement: 382 kg/m 3 Water: 172 kg/m 3 , fine aggregate: 796 kg/m 3 , coarse aggregate: 930 kg/m 3 , fine aggregate rate (fine aggregate/fine coarse aggregate + coarse aggregate) (volume ratio): 47%, cement dispersant and Water Absorbent Resin Powder A cement composition was prepared at a water/cement ratio (mass ratio) of 0.45 as shown in Table 3 below. 0.3 parts by mass of the powdery water-absorbent resins of Production Examples 1 to 3 and Comparative Production Examples 1 to 2 were added in advance to 100 parts by mass of cement and mixed with the cement.
なお、セメント組成物の温度が20℃の測定温度になるように、測定に使用する材料、強制練りミキサー、測定器具類を上記の測定温度雰囲気下で調温し、混練および各測定は上記の測定温度雰囲気下で行った。また、セメント組成物中の気泡がセメント組成物の流動性に及ぼす影響を避けるために、必要に応じてオキシアルキレン系消泡剤を用い、空気量が4.5±0.5%となるように調整した。 In addition, the materials used for measurement, the forced kneading mixer, and the measuring instruments were adjusted under the atmosphere of the above measurement temperature so that the temperature of the cement composition reached the measurement temperature of 20 ° C., and kneading and each measurement were performed as described above. It was carried out under the atmosphere of the measurement temperature. In addition, in order to avoid the influence of air bubbles in the cement composition on the fluidity of the cement composition, an oxyalkylene antifoaming agent is used as necessary so that the air content is 4.5 ± 0.5%. adjusted to
上記条件下に強制練りミキサーを用いて混練時間90秒間でコンクリートを製造し、フロー値と空気量を測定した。なお、フロー値と空気量の測定は、日本工業規格(JIS-A-1101:2014、1128:2014)に準拠して行った。また、セメント分散剤の添加量は、フロー値が375mm~425mmになる添加量とした。 Under the above conditions, concrete was produced using a forced kneading mixer with a kneading time of 90 seconds, and the flow value and air content were measured. The flow value and air content were measured in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS-A-1101:2014, 1128:2014). The amount of cement dispersant added was such that the flow value was 375 mm to 425 mm.
フロー値と空気量を測定した後、圧縮強度試験用試料を作成し、以下の条件にて、28日後の圧縮強度を測定した。供試体作成:100mm×200mm供試体養生(28日):温度約20℃、湿度60%、恒温恒湿空気養生を24時間行った後、コンクリート表面と外部との水のやりとりができない様に供試体をポリフィルムで包んだ後、ポリ袋に入れ密閉し、27日間封緘養生を実施した。 After measuring the flow value and the amount of air, a sample for compressive strength test was prepared, and the compressive strength after 28 days was measured under the following conditions. Specimen preparation: 100 mm x 200 mm Specimen curing (28 days): Temperature of about 20°C, humidity of 60%, constant temperature and humidity air curing for 24 hours. After wrapping the sample with a polyethylene film, it was placed in a plastic bag, sealed, and sealed for 27 days.
供試体研磨:供試体面研磨(供試体研磨仕上げ機使用)
圧縮強度測定:自動圧縮強度測定器(前川製作所)
結果を下記表3に記載した。
Specimen polishing: Specimen surface polishing (specimen polishing finishing machine used)
Compressive strength measurement: Automatic compressive strength measuring instrument (Mayekawa Seisakusho)
The results are shown in Table 3 below.
以上の結果より、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物は、比較例と同等の分散剤量で同等のフロー値が得られた。また、同等のフロー値(流動性)となるセメント組成物においては、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物では、比較例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物と比較して少ないセメント分散剤量であった。また、実施例のセメント用添加剤を用いたセメント組成物は、セメント用添加剤を添加していない比較例1と比較して28日の封緘養生での強度が向上した。 From the above results, the cement composition using the additive for cement of the example obtained the same flow value with the same amount of dispersant as the comparative example. In addition, in the cement composition having the same flow value (fluidity), the cement composition using the cement additive of the example is compared with the cement composition using the cement additive of the comparative example. The amount of cement dispersant was small. In addition, the cement composition using the cement additive of the example had improved strength after 28 days of sealed curing compared to Comparative Example 1 in which no cement additive was added.
一方、本発明の構成を採らない粉末状吸水性樹脂を用いた比較例2、3では、同等のフロー値(流動性)を得るためには分散剤を多く配合する必要があった。 On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 using the powdery water-absorbing resin which does not employ the constitution of the present invention, it was necessary to add a large amount of dispersant in order to obtain the same flow value (fluidity).
Claims (14)
前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、
前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含み、
前記吸水性樹脂を、pH12.9の水溶液(ここで、pH12.9の水溶液は、CaSO 4 ・2H 2 O1.72g、Na 2 SO 4 6.96g、K 2 SO 4 4.76g、KOH7.12gおよび脱イオン水979.4gを混合した水溶液)に25℃で2時間浸漬した場合の吸水倍率が20g/g未満である、セメント用添加剤。 A cement additive containing a water absorbent resin,
The water absorbent resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of nonionic monomers,
The monomer mixture contains 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer,
The water-absorbent resin was added to an aqueous solution of pH 12.9 (here, the aqueous solution of pH 12.9 is CaSO 4 .2H 2 O 1.72 g, Na 2 SO 4 6.96 g, K 2 SO 4 4.76 g, KOH 7.12 g and 979.4 g of deionized water).
前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、
前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含み、
アニオン性単量体およびカチオン性単量体の前記単量体混合物中の含有量は、5モル%以下である、セメント用添加剤。 A cement additive containing a water absorbent resin,
The water absorbent resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of nonionic monomers,
The monomer mixture contains 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer,
A cement additive , wherein the content of the anionic monomer and the cationic monomer in the monomer mixture is 5 mol % or less.
前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、
前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含み、
前記吸水性樹脂を、pH12.9の水溶液(ここで、pH12.9の水溶液は、CaSO 4 ・2H 2 O1.72g、Na 2 SO 4 6.96g、K 2 SO 4 4.76g、KOH7.12gおよび脱イオン水979.4gを混合した水溶液)に25℃で2時間浸漬した場合の吸水倍率が20g/g未満である、セメント組成物。 A cement composition comprising a water absorbent resin and cement,
The water absorbent resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of nonionic monomers,
The monomer mixture contains 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer,
The water-absorbent resin was added to an aqueous solution of pH 12.9 (here, the aqueous solution of pH 12.9 is CaSO 4 .2H 2 O 1.72 g, Na 2 SO 4 6.96 g, K 2 SO 4 4.76 g, KOH 7.12 g and 979.4 g of deionized water).
前記吸水性樹脂が、ノニオン性単量体を75モル%以上含む単量体混合物を重合してなり、 The water absorbent resin is obtained by polymerizing a monomer mixture containing 75 mol% or more of nonionic monomers,
前記単量体混合物は、非加水分解性架橋性ノニオン性単量体を0.01~1モル%および加水分解性架橋性ノニオン性単量体を25モル%以上含み、The monomer mixture contains 0.01 to 1 mol% of a non-hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer and 25 mol% or more of a hydrolyzable crosslinkable nonionic monomer,
アニオン性単量体およびカチオン性単量体の前記単量体混合物中の含有量は、5モル%以下である、セメント組成物。A cement composition, wherein the content of the anionic monomer and the cationic monomer in the monomer mixture is 5 mol% or less.
前記セメント組成物に請求項1~7のいずれか1項に記載のセメント用添加剤または請求項8に記載のセメント混和剤を含有させることを有する、成形体の強度向上方法。 A method for improving the strength of a molded body obtained by molding a cement composition containing cement,
A method for improving the strength of a molded body, comprising incorporating the cement additive according to any one of claims 1 to 7 or the cement admixture according to claim 8 into the cement composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019107812A JP7248509B2 (en) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019107812A JP7248509B2 (en) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020200214A JP2020200214A (en) | 2020-12-17 |
JP7248509B2 true JP7248509B2 (en) | 2023-03-29 |
Family
ID=73743752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019107812A Active JP7248509B2 (en) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7248509B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7513771B2 (en) | 2021-02-15 | 2024-07-09 | 株式会社日本触媒 | Shrinkage reducing agent and cement composition |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115180864B (en) * | 2022-07-13 | 2023-07-11 | 交通运输部公路科学研究所 | Bridge deck fluid concrete rapid plasticizing material |
CN115368088B (en) * | 2022-09-29 | 2023-08-01 | 广东鑫路新材料科技有限公司 | Preparation method of formed concrete |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011525556A (en) | 2008-06-27 | 2011-09-22 | 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 | Delayed superabsorbent polymer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6043591B2 (en) * | 2012-10-31 | 2016-12-14 | 株式会社日本触媒 | Cement additive and cement composition |
-
2019
- 2019-06-10 JP JP2019107812A patent/JP7248509B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011525556A (en) | 2008-06-27 | 2011-09-22 | 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 | Delayed superabsorbent polymer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7513771B2 (en) | 2021-02-15 | 2024-07-09 | 株式会社日本触媒 | Shrinkage reducing agent and cement composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020200214A (en) | 2020-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5766113B2 (en) | Copolymer mixing system for maintaining processability of cementitious compositions | |
JP2012505812A (en) | Dynamic copolymers for maintaining workability of cementitious compositions | |
JP7248509B2 (en) | Cement additive, cement admixture, cement composition, molded article, and method for improving strength of molded article | |
JP6188412B2 (en) | Copolymers and their uses | |
JP2011084459A (en) | Cement admixture, cement composition, and polycarboxylic acid copolymer for cement admixture | |
JP6359772B2 (en) | Cement additive, cement composition, and raw material for cement additive | |
KR102638059B1 (en) | Additives for cement, cement admixtures, cement compositions, molded bodies, and methods for improving the strength of molded bodies | |
JP6249630B2 (en) | Copolymers and their uses | |
JP4611331B2 (en) | Pop-out prevention expansion material composition and hardened cement body using the same | |
WO2022173003A1 (en) | Shrinkage reducing agent and cement composition | |
JP2003212622A (en) | Cement admixture and method for applying cement composition | |
JP2008087978A (en) | Acid-resistant concrete product | |
JP2023177278A (en) | Crosslinked polymer having controlled water absorption and additive for hydraulic material containing the same | |
JP6602149B2 (en) | Cement additive and cement composition | |
JP7407555B2 (en) | Additive for cement, cement composition, and method for improving cement strength | |
JP2008247730A (en) | Silica fume cement composition | |
JP2002053359A (en) | Production process of cement admixture | |
JP2003212623A (en) | Cement admixture and method for manufacturing hardened cement | |
JP5427685B2 (en) | Method for producing hydrophilic polymer | |
JP6462349B2 (en) | Cement admixture polymer, cement admixture, and cement composition | |
JP2022119650A (en) | Concrete composition and production method thereof | |
JP2006089312A (en) | Method of preparing cement admixture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7248509 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |