JP7120988B2 - 水硬性組成物用粉末分散剤組成物 - Google Patents
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Description
メジアン径(D50)が1μm以上90μm以下であり、
粒径1μm以上250μm以下の粒子の割合が90質量%以上100質量%以下である、
水硬性組成物用粉末分散剤組成物に関する。
ここで、本発明の水硬性組成物用粉末分散剤組成物について、粉末は、粒状、フレーク状、ペレット状、顆粒状などを含む固体粒子の意味である。粉末の形状は、定形、不定形、いずれでもよい。
*GPC条件
装置:GPC(HLC-8320GPC)東ソー株式会社製
カラム:G4000PWXL+G2500PWXL(東ソー株式会社製)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出:RI
サンプルサイズ:0.2mg/mL
標準物質:ポリエチレングリコール換算(単分散のポリエチレングリコール:分子量87,500、250,000、145,000、46,000、24,000)
また、共重合体(I)の全構成単位中、ポリアマイドポリアミンの割合は、水硬性組成物としたときの流動性を上げる観点から、好ましくは、1%モル以下、より好ましくは、0.5モル%以下、更に好ましくは0.1モル%以下、より更に好ましくは0.05モル%以下、より更に好ましくは0.01モル%以下、より更に好ましくは実質的に含まない、すなわちより更に好ましくは実質的に0モル%、より更に好ましくは0モル%である。
(1)共重合体(I)が、前記構成単位(2)のnが40未満の共重合体の場合は、共重合体(I)及び水を含有する混合物のpHを11以上14以下として乾燥させる。
(2)共重合体(I)が、前記構成単位(2)のnが40以上80未満の共重合体の場合は、共重合体(I)及び水を含有する混合物のpHを9以上14以下として乾燥させる。
(3)共重合体(I)が、前記構成単位(2)のnが80以上150未満の共重合体の場合は、共重合体(I)及び水を含有する混合物のpHを7以上14以下として乾燥させる。
前記混合物、例えば共重合体(I)及び水を含有する水溶液のpHは、実施例で示した測定方法で測定できる。
(1)共重合体
下記共重合体1を用いた。
共重合体1:メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(120)モノメタクリレート=90モル/10モル(カッコ内は平均付加モル数、以下同様)、重量平均分子量=39,000(有効固形分40%)
常法により共重合体1の単量体を反応させて、共重合体1を40質量%含有する水溶液を得た。この水溶液を用いて下記の方法で乾燥させて水硬性組成物用粉末分散剤組成物を製造した。
前記共重合体1及び水を含有する水溶液を前記の通り用意した。この水溶液は共重合体の固形分濃度が40質量%であり、pH(25℃)が3であった。そこに48%水酸化ナトリウム水溶液(関東化学株式会社製)を添加してpHを表1のように調整し、種々の分散剤用水溶液を調製した。前記水溶液及び分散剤用水溶液のpHは、25℃下において、電極式pHメーター(株式会社堀場製作所製)により測定し実施した。以下、pH測定は、他の実施例、比較例でも同様の方法に則って行った。用いた共重合体の種類なども表1中に併記した。
用いた粉末化設備は、ディスクアトマイザ、送風設備及び乾燥機を備えており、乾燥機入口温度は150℃、出口温度は80℃、外気温は20℃、ディスクアトマイザ回転数は18,000rpmであった。噴霧後の乾燥物は、粗大粒や異物を取り除くための1,000μmメッシュの篩にかけ、粉末分散剤として試験に用いた。
比較品1-1、1-2、本発明品1-3、1-4、1-5は、この条件の噴霧乾燥法で製造した。
前記分散剤用水溶液を、実機型のドラム乾燥設備でシート化した。用いた粉末化設備は、乾燥ドラム及びスクレーパーを備えており、乾燥ドラム面積は6.2m2、乾燥ドラム回転数は3.1rpm、乾燥ドラム温度は130℃、外気温は30℃であった。続いて、得られたシートを実機型のドラム冷却設備で冷却し、フェザーミルにより粉砕した。上記のドラム乾燥設備からスクレーパーによって剥離されたサンプルのシートが、引き続き冷却設備に搬送されるように、冷却設備を粉末化設備の近傍に設置した。用いた冷却設備は、冷却ドラムを備えており、冷却ドラム面積は5.8m2、冷却ドラム回転数は1.5rpm、冷却ドラム温度は22℃、外気温は30℃であった。粉砕後の乾燥物は、700μmメッシュ篩により粗大粒や異物を取り除いた後、必要に応じて250μm又は100μmメッシュ篩を用いることで分級し、粉末分散剤として試験に用いた。前記噴霧乾燥法で製造した粉末分散剤以外の粉末分散剤は、この条件のドラムドライ法で製造した。
上記の通り製造した水硬性組成物用粉末分散剤組成物を、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置LA-300(株式会社堀場製作所製)を用い、エタノール(95)(富士フイルム和光純薬株式会社製)を分散媒として使用して粒度分布測定を実施し、メジアン径(D50;μm)及び粒径1μm以上250μm以下の粒子の割合(%)を測定、算出した。結果を表2に示した。
(4-1)モルタルの調製
下記のモルタル配合でモルタルを調製した。モルタルは、JISR 5201に規定されるモルタルミキサーを使用して配合成分を混練(60rpm、120秒)して調製した。その際、表2に示す水硬性組成物用粉末分散剤組成物を、表2記載の添加量で、あらかじめセメント中にドライミックスすることにより添加した。
<モルタルの配合>
・セメント:700g(太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメント、比重3.16)
・細骨材:700g(砂、京都府城陽産、表乾比重2.50g/cm3)
・水道水:245g
・W/C:35%
上記で調製した混練直後のモルタルを、JISR 5201に記載のフローコーン(上径70mm×下径100mm×高さ60mm)に充填し、モルタルフローを測定した。結果を表2に示した。
実施例1と同様に、ただし共重合体として下記共重合体2を用いて表3に示したpHで、噴霧乾燥法により水硬性組成物用粉末分散剤組成物を製造した。結果を表3示す。また、表3の水硬性組成物用粉末分散剤組成物を用いて実施例1と同様にモルタル試験を行った。結果を表4に示す。
・共重合体2:アクリル酸/メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(45)モノメタクリレート=35モル/35モル/30モル(カッコ内は平均付加モル数、以下同様)、重量平均分子量=40,000(有効固形分40%)
実施例1と同様に、ただし共重合体として下記共重合体3を用いて表5に示したpHで、噴霧乾燥法により水硬性組成物用粉末分散剤組成物を製造した。結果を表5示す。また、表5の水硬性組成物用粉末分散剤組成物を用いて実施例1と同様にモルタル試験を行った。結果を表6に示す。
・共重合体3:メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(25)モノメタクリレート=75モル/25モル、重量平均分子量=50,000(有効固形分40%)
実施例1、比較例1で製造した水硬性組成物用粉末分散剤組成物を用いて、下記配合のモルタルについて、実施例1と同様の試験を行った。結果を表7に示す。
モルタルは、JIS R 5201に規定されるモルタルミキサーを使用して配合成分を混練(60rpm、300秒)して調製した。その際、表7に示す水硬性組成物用粉末分散剤組成物を、表7記載の添加量で、あらかじめセメント中にドライミックスすることにより添加した。また、混練の際に混合系の遷移状態を目視で観察し、スラリー状態に遷移したと判断した時点(モルタルがスラリーとして一つの塊となった瞬間)の混練開始からの経過時間を、練上がり時間として記録した。
<モルタルの配合>
・セメント:700g(太平洋セメント株式会社製早強ポルトランドセメント、比重3.16)
・細骨材:700g(砂、京都府城陽産、表乾比重2.50g/cm3)
・水道水:161g
・W/C:23%
実施例4と同様に、ただし共重合体として前記共重合体2を用いてモルタル試験と練上がり時間の測定を行った。結果を表8に示す。
実施例4と同様に、ただし共重合体として前記共重合体3を用いてモルタル試験と練上がり時間の測定を行った。結果を表9に示す。
Claims (5)
- 下記式(1)で表される構成単位(1)及び下記式(2)で表される構成単位(2)を有する共重合体を含有する水硬性組成物用粉末分散剤組成物であって、
メジアン径(D50)が1μm以上90μm以下であり、
粒径1μm以上250μm以下の粒子の割合が96質量%以上100質量%以下であり、
前記共重合体を、組成物中、80質量%以上含有し、
前記共重合体の全構成単位中、構成単位(1)及び構成単位(2)の合計の割合が、80モル%以上である、
水硬性組成物用粉末分散剤組成物。
(式中、R1及びR3は、同一又は異なって、それぞれ水素原子又はメチル基を示し、R2及びR4は、それぞれ、メチル基を示し、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを示し、pは0以上2以下の数を示し、qは0又は1の数を示し、nは平均付加モル数を示し、5以上150以下の数を示す。) - 前記共重合体における構成単位(1)と構成単位(2)のモル比が、構成単位(1)/構成単位(2)で、1以上10以下である、請求項1記載の水硬性組成物用粉末分散剤組成物。
- 前記共重合体の重量平均分子量が20,000以上70,000以下である、請求項1又は2記載の水硬性組成物用粉末分散剤組成物。
- 前記式(2)中のqが1である、請求項1~3の何れか1項記載の水硬性組成物用粉末分散剤組成物。
- 水と、水硬性粉体と、請求項1~4の何れか1項に記載の水硬性組成物用粉末状分散剤組成物とを配合してなる水硬性組成物。
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