JP2003206262A

JP2003206262A - 脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方法

Info

Publication number: JP2003206262A
Application number: JP2002003867A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nagare; 浩一郎流; Tsutomu Yuasa; 務湯浅
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP3961295B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流体送液操作を含んでなる脱水反応生成物及
び／又はその重合体の製造方法であって、流体の送液遅
延を抑制することにより、製造工程での不具合の発生
や、セメント分散剤等の各種の化学製品の性能や品質の
低下を充分に抑制することができる脱水反応生成物及び
／又はその重合体の製造方法を提供する。【解決手段】流体送液操作を含んでなる脱水反応生成
物及び／又はその重合体の製造方法であって、該流体送
液操作は、流体の流路に少なくとも２基のストレーナー
を並列に設置することにより流体の送液遅延を抑制する
脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体送液操作を含
んでなる脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】脱水反応生成物やその重合体の製造方法
は、エステル化やアミド化等の脱水反応を伴う反応によ
り生成する各種のエステルやアミド等の製造や、これら
エステルやアミド等を（メタ）アクリル酸エステル系単
量体や（メタ）アクリル酸アミド系単量体等として重合
することによる重合体の製造に適用されている。このよ
うな重合体は、例えば、セメント添加剤（セメント分散
剤）、炭酸カルシウム、カーボンブラック、インク等の
顔料分散剤、スケール防止剤、石膏・水スラリー用分散
剤、石炭・水スラリー（ＣＷＭ）用分散剤、増粘剤等の
化学製品に好適に用いられることになる。

【０００３】ところで、脱水反応生成物やその重合体の
製造方法では、各種の流体を送液するための操作、すな
わち流体送液操作を含むことになる。脱水反応生成物を
製造する方法では、例えば、酸触媒を用いてエステル化
反応を行うエステル化反応工程を含む場合、酸触媒が存
在すると水と接触した際に生成物が加水分解するおそれ
がある。このため、通常ではエステル化反応工程の終了
後に酸触媒を中和剤の水溶液で中和する工程が行われる
ことになる。このとき、中和剤を水溶液として送液する
流体送液操作を含むことになる。また、脱水反応生成物
から重合体を製造する方法では、例えば、逐次添加を行
う重合工程を含む場合、通常では重合工程における逐次
添加物を流体として送液する流体送液操作を含むことに
なる。

【０００４】しかしながら、流体送液操作において不具
合が生じることにより、流体である中和剤の送液ができ
なくなったり、遅延したりすると、脱水反応生成物の加
水分解が生じることになる。このように、加水分解が生
じると、脱水反応生成物の純度が低下することになり、
また、該脱水反応生成物を重合反応に付することにより
重合体を製造する場合に、加水分解生成物が重合に関与
しない不純物となり、純度が低下したり、重合体の品質
や性能が低下したりすることになる。

【０００５】一方、脱水反応生成物から重合体を製造す
る方法では、例えば、脱水反応生成物を逐次添加する場
合、脱水反応生成物の重合体の製造工程でわずかなゲル
状物やガラス片や金属片等の異物により流体送液操作に
不具合が生じるおそれがある。このような場合にも、逐
次添加物の送液ができなくなったり、遅延したりするこ
とになり、得られる重合体の分子量や分子量分布等が設
定通りにならないことになる。

【０００６】これらの流体送液操作における不具合は、
重合体から製造される化学製品の性能や品質を低下させ
る原因となる。例えば、セメント分散剤は、コンクリー
ト等のセメント組成物の流動性を向上させると共に、硬
化物の強度や耐久性等も向上させる作用を有するもので
あるが、不純物が混入したり、重合体の性能や品質が低
下したりすると、土木・建築構造物等の硬化物の強度や
耐久性等が低下して安全性の低下や修復コストの増大等
の問題が生じることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、流体送液操作を含んでなる
脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方法であっ
て、流体の送液遅延を抑制することにより、製造工程で
の不具合の発生や、セメント分散剤等の各種の化学製品
の性能や品質の低下を充分に抑制することができる脱水
反応生成物及び／又はその重合体の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、流体送液操作
を含んでなる脱水反応生成物及び／又はその重合体の製
造方法であって、上記流体送液操作は、流体の流路に少
なくとも２基のストレーナーを並列に設置することによ
り流体の送液遅延を抑制する脱水反応生成物及び／又は
その重合体の製造方法である。

【０００９】本発明はまた、流体送液操作を含んでなる
脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方法であっ
て、上記流体送液操作は、流体の流路に少なくとも２基
のポンプを並列に設置することにより流体の送液遅延を
抑制する脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造方
法でもある。

【００１０】本発明者らは、高品質の脱水反応生成物や
それを用いて製造される重合体を効率良く製造するべく
鋭意研究を進めた結果、通常では反応槽に各種の流体を
送液するための操作、すなわち流体送液操作を含むこと
になるが、流体の送液遅延（供給遅延）を抑制すること
により、製造工程での不具合の発生を抑制し、しかも、
脱水反応生成物を用いて製造される重合体を含有する各
種の化学製品の性能や品質を向上することができること
にまず着目し、このような流体の送液遅延を抑制する手
段を見出した。具体的には、（１）流体送液操作におけ
る流体の流路に関し、１つのストレーナーに不具合が生
じても代わりのストレーナーに切り換えることができる
ようにすること、（２）１つのポンプに不具合が生じて
も代わりのポンプに切り換えることができるようにする
ことにより、送液遅延を抑制して上記課題をみごとに解
決することができることに想到し、本発明に到達したも
のである。また、このような流体送液操作における流体
の送液遅延を抑制する手段を有する脱水反応生成物及び
／又はその重合体の製造方法により得られる生成物が高
品質のものとなることから、この生成物をセメント添加
剤用重合体等の製造原料として好適に用いることができ
ることも見出した。以下に、本発明を詳述する。

【００１１】本発明の脱水反応生成物及び／又はその重
合体の製造方法は、流体送液操作を含んでなる。脱水反
応生成物及び／又はその重合体の製造方法とは、脱水反
応生成物の製造方法、脱水反応生成物の重合体の製造方
法、又は、これらの方法を続けて行う製造方法を意味す
る。脱水反応生成物の重合体の製造方法とは、脱水反応
生成物から重合体を製造する方法である。脱水反応生成
物の製造方法における通常実施される形態では、脱水反
応工程に続けて、必要に応じて中和工程、溶剤留去工程
等を含んでなり、脱水反応生成物の重合体の製造方法に
おける通常実施される形態では、重合工程、中和工程等
を含んでなる。なお、本発明の脱水反応生成物の重合体
の製造方法における脱水反応生成物としては、エステル
系単量体やアミド系単量体等を適用することが可能であ
る。

【００１２】先ず、上記流体送液操作における流体の送
液遅延の抑制方法について説明する。上記流体送液操作
は、（１）流体の流路に少なくとも２基のストレーナー
を並列に設置することにより、また、（２）流体の流路
に少なくとも２基のポンプを並列に設置することにより
流体の送液遅延を抑制することになる。本発明では、こ
れらの方法（１）及び（２）のうちいずれか一方又は両
方を行うことになり、両方を行うと、流体の送液遅延を
抑制することがより確実となることから好ましい。な
お、流体の送液遅延を抑制するとは、流体の送液ができ
なくなったり、流体の送液が設定した送液速度や送液時
間よりも遅延したりすることを抑制することである。

【００１３】上記流体送液操作における流体としては特
に限定されず、例えば、脱水反応生成物の製造方法で
は、反応原料、酸触媒、重合禁止剤、脱水溶剤、ゲル化
防止剤等が挙げられ、脱水反応生成物の重合体の製造方
法では、逐次添加物等が挙げられ、これらの流体につい
ては後に詳述する。また、流路とは、流体が通過する通
路である。流体の性質や状況に応じて用いればよく、例
えば、鋼管・鋳鉄管・ステンレス管・銅管・鉛管・塩化
ビニル管等の円管が用いられる。

【００１４】上記ストレーナーとは、本明細書において
はろ過手段を行うことができる装置を意味し、例えば、
ポンプ保護用のストレーナー、ポールフィルター、金網
等を用いることができ、特に限定されるものではない。
また、上記ポンプとしては、流体を送液することができ
る装置であれば特に限定されるものではない。ポンプと
しては、（１）ピストンポンプやプランジャーポンプ等
の往復ポンプ、（２）タービンポンプやボリュートポン
プ等の遠心ポンプ、（３）ギアポンプ等の回転ポンプ、
等を挙げることができる。

【００１５】上記流体送液操作において、少なくとも２
基のストレーナーを並列に設置するには、例えば、１つ
の流路を分岐させて少なくとも２基のストレーナーを設
置し、各ストレーナーからの流路を合流させることによ
り行うことができる。また、同様に、少なくとも２基の
ポンプを並列に設置するには、例えば、１つの流路を分
岐させて少なくとも２基のポンプを設置し、各ポンプか
らの流路を合流させることにより行うことができる。こ
の場合、ストレーナーやポンプの設置数としては、２基
以上であれば特に限定されず、例えば、多くするほど流
体の送液遅延を抑制することがより確実となるが、流体
送液操作にかかるコストの点から、２基とすることが好
ましい。このような流体送液操作における流体の送液遅
延の抑制方法を図１（１）〜（３）を用いて説明する。

【００１６】図１（１）は、本発明における流体送液操
作において、流体の流路に２基のストレーナーを並列に
設置した場合を例示した概念図である。この図では、１
つの流路を２つに分岐させて２基のストレーナーを設置
し、各ストレーナーからの流路を合流させることにより
行う一形態が示されている。この形態では、各ストレー
ナーに切り替えが可能であり、その流路を合流させた流
路にポンプが設置され、このポンプにより流体を送液で
きるような構成となっている。

【００１７】図１（２）は、本発明における流体送液操
作において、流体の流路に２基のポンプを並列に設置し
た場合を例示した概念図である。この図では、１つの流
路を２つに分岐させて２基のポンプを設置し、各ポンプ
に切り替えが可能であり、その流路を合流させることに
より行う一形態が示されている。この形態では、各ポン
プにより流体を送液できるような構成となっている。

【００１８】図１（３）は、本発明における流体送液操
作において、流体の流路に２基のストレーナーと２基の
ポンプとをそれぞれ並列に設置し、各ストレーナーとポ
ンプとが直列となるようにした場合を例示した概念図で
ある。この図では、１つの流路を２つに分岐させて２基
のストレーナーと２基のポンプとを設置し、各ポンプか
らの流路を合流させることにより行う一形態が示されて
いる。この形態では、各ポンプを適宜切り替えて流体を
送液できるような構成となっている。

【００１９】上記図１（１）〜（３）において、矢印の
向きは流体の送液方向を示している。この場合、図１
（１）及び（３）に示すように、ポンプの前にストレー
ナーが設置されるようにすることが好ましい。これによ
り、例え、ゲル状物、ガラス片、金属片等が入ってもポ
ンプが破損することを防止することができる。

【００２０】上記流体送液操作では、ストレーナーやポ
ンプの前後（流体の入口側と吐出口側）にバルブを設置
し、いずれか一方のストレーナーやポンプに流体が通過
するように前後のバルブを開け、もう一方のストレーナ
ーやポンプに流体が通過しないように前後のバルブを閉
めることにより、流体が通過しているストレーナーやポ
ンプに不具合が生じて流体の送液ができなくなったり、
流体の送液が設定した送液速度や送液時間よりも遅延し
たりしたときにもう一方のストレーナーやポンプに流体
を通過させるように切り換えることができるようにする
ことが好ましい。これにより、流体の送液遅延を効果的
に抑制することが可能となる。また、流量計により流体
の送液速度等を測定し、ストレーナーやポンプに不具合
が生じていないか監視することが好ましい。流量計とし
ては、例えば、オリフィス計、ピトー管、ロータメー
タ、電磁式流量計等が挙げられる。なお、ストレーナー
やポンプに不具合が生じるとは、ゲル状物、ガラス片、
金属片等によりストレーナーやポンプが詰まったり、破
損や故障したりして任意に使用できなくなることであ
る。

【００２１】本発明では、脱水反応生成物の製造方法
が、酸触媒を用いてエステル化反応を行うエステル化反
応工程を含み、上記流体送液操作が、上記エステル化反
応の後に上記酸触媒の中和剤を水溶液として送液するこ
とにより行われることが好ましい。これにより、エステ
ル化物の製造方法において、流体である中和剤水溶液の
送液遅延が抑制されるため、酸触媒が中和されて失活す
る前にエステル化物の加水分解が進行することがより確
実に抑制される。従って、エステル化反応による脱水反
応生成物の純度が向上し、また、脱水反応生成物を重合
反応に付することにより重合体を製造する場合に、加水
分解生成物により純度が低下したり、重合体の品質や性
能が低下したりすることをより確実に抑制することが可
能となる。

【００２２】本発明ではまた、脱水反応生成物の重合体
の製造方法が、逐次添加を行う重合工程を含み、上記流
体送液操作が、上記重合工程における逐次添加物を流体
として送液することにより行われることが好ましい。こ
れにより、脱水反応生成物の重合体の製造方法におい
て、逐次添加物の送液遅延が抑制されるため、逐次添加
物の送液速度をより確実に設定通りとすることが可能と
なる。従って、得られる重合体の分子量や分子量分布等
を適切にすることができることになる。この場合、上記
逐次添加物が、上記脱水反応生成物を含むものである
と、例えば、本発明の脱水反応生成物の製造方法により
得られる脱水反応生成物を含むものであると、本発明の
作用効果をより発揮させることができることから好まし
い。このような逐次添加物は、脱水反応生成物の他に、
後に詳述するような重合体を製造するための他の単量体
成分や添加物が含まれていても含まれていなくてもよ
い。

【００２３】本発明では更に、脱水反応生成物及び／又
はその重合体が、セメント添加剤の製造原料として用い
られることが好ましい。すなわち本発明の製造方法を用
いて製造される脱水反応生成物から得られる重合体や、
本発明の製造方法を用いて製造される重合体をセメント
添加剤の製造原料として用いることが好ましい。これに
より、セメント添加剤の製造において、その性能や品質
が低下することが抑制されて安定的に製造することが可
能となる。

【００２４】次に、脱水反応生成物の製造方法として、
脱水反応工程に続けて、必要に応じて中和工程、溶剤留
去工程等を含んでなる方法について説明する。上記脱水
反応工程は、例えば、反応槽、コンデンサ及び該反応槽
と該コンデンサとを接続する連結管を必須とする脱水反
応装置を用いて行われる。このような脱水反応装置を用
いて、反応槽により脱水反応を行いつつ、コンデンサを
用いて凝縮液化操作を行うことになる。上記脱水反応工
程では、反応槽、コンデンサ、それらをつなぐ連結管以
外の装置を用いてもよく、用いなくてもよいが、脱水反
応が化学平衡となる場合には、反応によって生成される
生成水を反応槽から取り除くと反応が進行することか
ら、コンデンサに水分離器を接続することが好ましい。

【００２５】上記脱水反応工程では、（１）反応槽中で
生成する生成水を取り除きやすくするため、反応液に脱
水溶剤を混合し、該脱水溶剤と生成水とを共沸させるこ
とにより気化された留出物を生じさせる操作、（２）該
留出物が反応槽とコンデンサとを接続する配管を通過し
てコンデンサに入り、該コンデンサ中で留出物を凝縮液
化させる操作、（３）凝縮液化された留出物をコンデン
サに接続された水分離器中で脱水溶剤と生成水とに分離
する操作、（４）分離された脱水溶剤を反応槽中に還流
させる操作、等の蒸留操作が行われることになる。

【００２６】上記脱水反応工程は、アルコールと（メ
タ）アクリル酸とを含む反応液をエステル化反応させて
エステルを生成する工程、及び／又は、アミンと（メ
タ）アクリル酸とを含む反応液をアミド化反応させてア
ミドを生成する工程であることが好ましい。これらの工
程において反応原料とされる化合物はそれぞれ単独で用
いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの工程
が加水分解生成物を形成しやすいため、本発明の作用効
果を充分に発揮させることができることになる。なお、
本明細書中、上記のエステルやアミドをそれぞれエステ
ル化物やアミド化物ともいう。

【００２７】上記エステル化反応に使用されるアルコー
ルとしては、水酸基を有する化合物であれば特に限定さ
れず、例えば、アルコール類、フェノール類、ジオール
類、３価以上のアルコール類、ポリオール類等が挙げら
れる。例えば、アルコール類としては、メタノール、エ
タノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−エ
チルブタノール、ｎ−オクタノール、１−ドデカノー
ル、１−オクタデカノール、２−エチルヘキサノール、
シクロヘキサノール、アリルアルコール、３−メチル−
３−ブテン−１−オール等の１級アルコール；ｉｓｏ−
プロピルアルコール、２−ブタノール、２−ペンタノー
ル、３−ペンタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタ
ノール、メチルアミルアルコール、２−オクタノール、
ノニルアルコールや、日本触媒社製「ソフタノール（商
品名）」等の炭素数１２〜１４のアルコール等の２級ア
ルコール；ｔｅｒｔ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ペンタノ
ール等の３級アルコール等が挙げられ、フェノール類と
しては、フェノール、クレゾール、ｏ−クレゾール、ｍ
−クレゾール、ｐ−クレゾール等が挙げられ、ジオール
類としては、モノエチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、モノプロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ポリエチレンポリプ
ロピレングリコール、ジエタノールアミン、Ｎ−ブチル
ジエタノールアミン等が挙げられ、３価以上のアルコー
ル類やポリオール類としては、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、１，３，５−ペンタントリオール、ペン
タエリスリトール、グルコース、フラクトース、ソルビ
トール、グルコン酸、酒石酸、ポリビニルアルコール等
が挙げられる。

【００２８】上記アルコールとしてはまた、上記本発明
により製造される脱水反応生成物をセメント添加剤用重
合体の製造原料として用いる場合には、下記一般式
（１）で表される化合物を含有することが好ましく、こ
のような化合物は、アルコールにおける主成分として含
有されることが好ましい。この場合、アルコール中には
付加的にその他の成分を含んでいても含んでいなくても
よい。

【００２９】Ｒ¹Ｏ（Ｒ²Ｏ）ｎＨ（１）式（１）中、Ｒ¹は、炭素数１〜３０の炭化水素基を表
す。Ｒ²Ｏは、同一又は異なって、炭素数２〜１８、好
ましくは炭素数２〜８のオキシアルキレン基を表す。ｎ
は、Ｒ²Ｏ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、０〜３００、好ましくは２〜３００の数で
ある。なお、平均付加モル数とは、当該化合物１モル中
における当該繰り返し単位のモル数の平均値を意味す
る。

【００３０】上記Ｒ¹の炭素数が３０を超えたり、上記
Ｒ²Ｏの炭素数が１８を超えたりすると、エステル化物
を製造原料として得られる重合体の水溶性が低下し、セ
メント添加剤等に用いる場合の用途性能、すなわちセメ
ント分散性能等が低下するおそれがある。また、上記ｎ
が３００を超えると、一般式（１）で表される化合物と
（メタ）アクリル酸との反応性が低下するおそれがあ
る。

【００３１】上記Ｒ¹やＲ²Ｏの好適な炭素数の範囲は、
エステル化物の使用用途により設定されることになる。
例えば、エステル化物をセメント添加剤用重合体の製造
原料として用いる場合には、Ｒ¹としては、例えば、メ
チル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、
ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基、オクチル基、ノニル基、２−エチルヘキシル
基、デシル基、ドデシル基、ウンデシル基、トリデシル
基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル
基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、
エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基等のアル
キル基；フェニル基等のアリール基；ベンジル基、ノニ
ルフェニル基等のアルキルフェニル基；シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基；アルケニル基；アルキニル基
等が挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜１８の直
鎖又は枝分かれ鎖のアルキル基及びアリール基とするこ
とが好ましい。より好ましくは、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、フェニル基である。

【００３２】上記Ｒ²Ｏとしては、例えば、オキシエチ
レン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキ
シスチレン基等が挙げられ、これらの中でも、オキシエ
チレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が好
ましい。なお、Ｒ²Ｏは、一般式（１）で表される化合
物を構成する繰り返し単位であり、各繰り返し単位は同
一であってもよく、異なっていてもよい。このうち、２
種以上の異なる繰り返し単位を有する場合には、各繰り
返し単位はブロック状に付加していてもよく、ランダム
状に付加していてもよく、特に限定されるものではな
い。

【００３３】上記ｎの範囲についても、エステル化物の
使用用途により設定されることになり、例えば、エステ
ル化物をセメント添加剤用重合体の製造原料として用い
る場合には、２〜３００とすることが好ましい。より好
ましくは、５〜２００であり、更に好ましくは、８〜１
５０である。また、増粘剤等として用いる場合には、１
０〜２５０とすることが好ましい。より好ましくは、５
０〜２００である。

【００３４】上記ｎが０の場合には、水との溶解性や沸
点の点から、上記Ｒ¹は、炭素数４以上の炭化水素基で
あることが好ましい。すなわちｎが０の場合には、特に
メタノールやエタノール等のアルコールでは低沸点のた
め生成水と共に蒸発して生成水中に溶解することによ
り、当該アルコール原料の一部が反応系外に留去され、
目的とするエステル化物の収率が低下することから、こ
れを防止するためである。

【００３５】上記アミド化反応に使用されるアミンとし
ては特に限定されず、例えば、アンモニア；メチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ド
デシルアミン、セチルアミン等の脂肪族第一アミン類；
ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、
ジアミルアミン等の脂肪族第二アミン類；トリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブ
チルアミン等の脂肪族第三アミン類；アリルアミン、ジ
アリルアミン等の脂肪族不飽和アミン類；シクロプロピ
ルアミン、シクロブチルアミン、シクロヘキシルアミン
等の脂環式アミン類；アニリン、モノメチルアニリン、
ジメチルアニリン、ジフェニルアニリン等の芳香族モノ
アミン類；ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジ
アミン等の芳香族ジアミン類；α−ナフチルアミン、β
−ナフチルアミン等のアミノナフタリン類；ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレン
トリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピ
レンペンタミン等のポリアルキレンポリアミン類；モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、ポリエチレン
グリコール（モノ）アミン、ポリエチレングリコール
（ジ）アミン等のオキシエチレンアミン類；尿素、チオ
尿素等の尿素類；ポリエチレンイミン、ポリエチレンイ
ミンへのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレンイミ
ンへのプロピレンオキサイド付加物等の高分子類等が挙
げられる。

【００３６】上記エステル化反応やアミド化反応では、
（メタ）アクリル酸と共に、又は、（メタ）アクリル酸
に代えて、その他のカルボキシル基を有する不飽和単量
体を用いることができる。カルボキシル基を有する不飽
和単量体とは、少なくともカルボキシル基と不飽和結合
を有する単量体である。具体的には、クロトン酸、チグ
リン酸、シトロネル酸、ウンデシレン酸、エライジン
酸、エルカ酸、ソルビン酸、リノール酸等の不飽和モノ
カルボン酸類；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、
メサコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸類等や
これらのエステル等が挙げられる。これらは単独で用い
てもよく、２種以上を併用してもよい。

【００３７】上記エステル化反応やアミド化反応におい
ては、必要に応じて、反応系に触媒を添加して行っても
よく、触媒の存在下で反応を行うことが好ましい。特に
エステル化反応では酸触媒が好適であり、反応を速やか
に進行させることができる。このような酸触媒として
は、水和物及び／又は水溶液の形態で用いてもよく、例
えば、硫酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸水和物、キシレンスルホン
酸、キシレンスルホン酸水和物、ナフタレンスルホン
酸、ナフタレンスルホン酸水和物、トリフルオロメタン
スルホン酸、「Ｎａｆｉｏｎ（商品名、デュポン社
製）」レジン、「Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ１５（商品
名）」レジン、リンタングステン酸、リンタングステン
酸水和物、塩酸等が挙げられる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上を併用してもよい。

【００３８】上記酸触媒の中でも、後述する脱水溶剤と
水との共沸温度や反応温度等の点から、常圧（１０１３
ｈＰａ）における沸点が高いもの、具体的には、常圧に
おける沸点が１５０℃以上であるものが好ましい。より
好ましくは、２００℃以上である。このような酸触媒と
しては、例えば、硫酸（常圧における沸点：３１７
℃）、パラトルエンスルホン酸（沸点：１８５〜１８７
℃／１３．３Ｐａ（０．１ｍｍＨｇ））、パラトルエン
スルホン酸水和物、メタンスルホン酸（沸点：１６７℃
／１３３３．２Ｐａ（１０ｍｍＨｇ））等が挙げられ
る。これらの中でも、パラトルエンスルホン酸、パラト
ルエンスルホン酸水和物を用いることが好適である。

【００３９】上記酸触媒の使用量としては、所望の触媒
作用を有効に発現することができる範囲であれば特に限
定されず、例えば、０．４ミリ当量／ｇ以下とすること
が好ましい。０．４ミリ当量／ｇを超えると、エステル
化反応時に反応系内で形成されるジエステルの量が増加
し、それらを用いて合成されるセメント添加剤用重合体
のセメント分散能が低下するおそれがある。より好まし
くは、０．３６〜０．０１ミリ当量／ｇであり、更に好
ましくは、０．３２〜０．０５ミリ当量／ｇである。な
お、酸触媒の使用量（ミリ当量／ｇ）とは、反応に使用
した酸触媒のＨ^＋の当量数（ミリ当量）を、反応原料の
合計仕込み量（ｇ）で割った値で表され、具体的には、
下記式により算出される値を意味する。

【００４０】

【数１】

【００４１】上記酸触媒の使用量としてはまた、各種の
化学製品用途に適用される重合体の製造原料となるエス
テル化物やアミド化物の有用性や、このような適用用途
に要求される基本性能である分散性能等に悪影響を及ぼ
すことになるゲル状物発生の防止・抑制の点から、反応
原料の合計重量に対する酸触媒中の酸の重量の比をＸ
（重量％）とし、酸触媒中の水和物及び／又は水溶液と
して存在する水分の重量の比をＹ（重量％）とした場合
に、０＜Ｙ＜１．８１Ｘ−１．６２の関係式を満足する
ことが好ましい。

【００４２】上記関係式について具体例を挙げて説明す
れば、例えば、パラトルエンスルホン酸一水和物を例に
とると、反応原料の合計重量に対するパラトルエンスル
ホン酸の重量の比がＸ（重量％）であり、反応原料の合
計重量に対する一水和物として存在する水分の重量の比
がＹ（重量％）であるのであって、決して、酸触媒以外
の酸成分として、例えば、原料の（メタ）アクリル酸等
や水分すなわちエステル化反応により生ずる反応生成水
等は、上記ＸやＹの対象物とはなり得ない。

【００４３】上記酸触媒の使用量が上記関係式を満足し
ない場合には、例えば、Ｙが０であると、酸触媒中に水
和物及び／又は水溶液として存在する水分が存在しない
こととなり、エステル化反応時に反応系内で形成される
ゲルの量が増加し、それらを用いて合成されるセメント
分散剤用重合体等の用途性能として、例えば、セメント
分散能等が低下するおそれがある。また、Ｙ≧１．８１
Ｘ−１．６２であると、エステル化反応時に反応系内で
形成されるゲルの量が増加し、上記と同様となる。上記
酸触媒の反応系への添加方法としては、一括、連続又は
順次行ってもよいが、作業性の面からは、反応槽に、反
応原料と共に一括で仕込むことが好ましい。

【００４４】上記エステル化反応やアミド化反応は、重
合禁止剤の存在下で行われることが好ましい。これによ
り、反応原料中の不飽和カルボン酸とその生成物である
エステル化物及び／又はアミド化物の重合を防止するこ
とできる。このような重合禁止剤としては、公知の重合
禁止剤が使用でき、特に限定されず、例えば、フェノチ
アジン、トリ−ｐ−ニトロフェニルメチル、ジ−ｐ−フ
ルオロフェニルアミン、ジフェニルピクリルヒドラジ
ル、Ｎ−（３−Ｎ−オキシアニリノ−１，３−ジメチル
ブチリデン）アニリンオキシド、ベンゾキノン、ハイド
ロキノン、メトキノン、ブチルカテコール、ニトロソベ
ンゼン、ピクリン酸、ジチオベンゾイルジスルフィド、
クペロン、塩化銅（ＩＩ）等が挙げられる。これらは単
独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これら
の中でも、溶解性の点から、フェノチアジン、ハイドロ
キノン、メトキノンを用いることが好ましい。これら
は、脱水反応工程においても溶剤留去工程においても極
めて有効に重合禁止能を発揮することができる点から極
めて有用である。

【００４５】上記重合禁止剤の使用量としては、反応原
料であるアルコール、アミン及び酸の合計仕込量を１０
０重量％とすると、０．００１〜１重量％とすることが
好ましい。０．００１重量％未満であると、重合禁止能
の発現が充分でなく、反応原料や生成物の重合を有効に
防止しにくくなり、１重量％を超えると、エステル化物
中に残留する重合禁止剤量が増えるため、品質及び性能
が低下するおそれがあり、また、過剰に添加することに
見合う効果も得られず、経済的な面から不利となるおそ
れがある。より好ましくは０．００１〜０．１重量％で
ある。

【００４６】上記エステル化やアミド化反応における脱
水反応操作としては、脱水溶剤がなくても行えるが、脱
水溶剤を用いて行うことにより、例えば、反応系外に生
成水と脱水溶剤とを共沸させ、凝縮液化して生成水を分
離除去させながら還流させることにより行うことが好ま
しい。これにより、エステル化反応やアミド化反応で生
成する反応生成水を効率よく共沸させることができるこ
とになる。このような脱水溶剤としては、水と共沸する
溶剤であれば特に限定されず、例えば、ベンゼン、トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ジオキサン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、イソプロピ
ルエーテル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、水と
の共沸温度が１５０℃以下であるものが好ましく、６０
〜９０℃であるものがより好ましい。このような脱水溶
剤として具体的には、シクロヘキサン、トルエン、ジオ
キサン、ベンゼン、イソプロピルエーテル、ヘキサン、
ヘプタン等が挙げられる。水との共沸温度が１５０℃を
超えると、反応時の反応系内の温度管理や留出物の凝縮
液化処理等の制御等を含む取り扱い性が低下するおそれ
がある。

【００４７】上記脱水溶剤を用いる脱水反応操作におい
て、脱水溶剤の使用量としては、反応原料であるアルコ
ール、アミン及び酸の合計仕込量を１００重量％とする
と、０〜１００重量％とすることが好ましい。１００重
量％を超えると、過剰に添加することに見合う効果が得
られず、また、反応温度を一定に維持するために多くの
熱量が必要となり、経済的な面から不利となるおそれが
ある。より好ましくは、２〜５０重量％である。

【００４８】上記脱水反応工程において、エステル化反
応やアミド化反応は、回分式や連続式いずれの反応操作
方法によっても行い得るが、回分式で行うことが好まし
い。また、反応条件としては特に限定されず、反応が円
滑に進行する条件であればよいが、例えば、反応温度と
しては、３０〜１８０℃とすることが好ましい。より好
ましくは、６０〜１３０℃であり、更に好ましくは、９
０〜１２５℃であり、最も好ましくは、１００〜１２０
℃である。３０℃未満であると、脱水溶剤の還流が遅く
なり、脱水に時間がかかる他、反応が進行しにくくなる
おそれがあり、１８０℃を超えると、反応原料の一部が
分解することにより、エステル化物やアミド化物により
得られる重合体において、セメント分散性能等の各種用
途における分散性能や増粘特性の低下や、反応原料の重
合、留出物への反応原料の混入量の増加、エステル化物
やアミド化物の性能及び品質の劣化等が生じるおそれが
ある。

【００４９】上記反応条件において、反応時間として
は、後述するように反応率が７０％以上に達するまでと
することが好ましい。より好ましくは、８０％以上に達
するまで、更により好ましくは９８％以上に達するまで
である。通常では、１〜１００時間、好ましくは３〜６
０時間である。また、反応圧力としては、常圧又は減圧
下のいずれで行ってもよいが、設備面から、常圧下で行
うことが好ましい。

【００５０】上記エステル化反応やアミド化反応の反応
率としては、７０％以上となるように設定することが好
ましい。７０％未満であると、製造されるエステルやア
ミドの収率が不充分であり、これを重合原料として得ら
れるセメント添加剤用重合体等の用途性能、すなわちセ
メント分散能等が低下するおそれがある。より好ましく
は、７０〜９９％、更に好ましくは、８０〜９８％であ
る。なお、上記反応率とは、反応原料であるアルコール
やアミンの仕込み時及び反応終了時の量の比率であっ
て、例えば、下記測定条件で液体クロマトグラフィー
（ＬＣ）により各々のピーク面積として測定することに
より、下記式により算出される値（％）である。

【００５１】

【数２】

【００５２】反応率測定条件解析装置：Ｗａｔｅｒｓ社製Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ
クロマトグラフィーマネージャー（商品名）検出器：Ｗａｔｅｒｓ社製４１０ＲＩ検出器（商品
名）使用カラム：ＧＬサイエンス社製イナートシルＯＤ
Ｓ−２（内径４．６ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）（商品名）
３本カラム温度：４０℃ 溶離液：水８９４６ｇ、アセトニトリル６０００ｇ及び
酢酸５４ｇを混合して、３０％水酸化ナトリウム水溶液
でｐＨ４．０に調整した溶液を用いる。流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ

【００５３】本発明の脱水反応生成物の製造方法では、
脱水反応工程において酸触媒を用いた場合には、酸触媒
や（メタ）アクリル酸を中和する中和工程を行うことが
好ましい。これにより、触媒が活性を失い、エステル化
反応やアミド化反応により得られる脱水反応生成物の加
水分解が抑制され、重合に関与しない不純物の発生が抑
制された結果、重合体の品質や性能の低下を抑制するこ
とが可能となる。また、脱水溶剤を用いた場合には、該
脱水溶剤を取り除くため、脱水溶剤を留去する溶剤留去
工程を行うことが好ましい。

【００５４】上記中和工程の方法としては、例えば、エ
ステル化反応やアミド化反応の終了後、酸触媒を中和剤
で中和することにより行う方法が好ましい。上記中和剤
としては、酸触媒を中和できるものであれば特に制限は
ない。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カル
シウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類
金属の炭酸塩；アンモニア、モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類
等を挙げることができ、これらが１種又は２種以上使用
される。また、中和剤の形態としては特に限定されず、
例えば、アルカリ水溶液の形態とすることが好ましい。

【００５５】上記中和工程では、酸触媒や（メタ）アク
リル酸が中和されることになるが、酸触媒の全部と、
（メタ）アクリル酸の一部が中和されるように設定する
ことが好ましい。この場合、中和される（メタ）アクリ
ル酸は、エステル化反応やアミド化反応後の残りの（メ
タ）アクリル酸を１００重量％とすると、２０重量％以
下、好ましくは、０．０１〜５重量％であることが好ま
しい。なお、酸触媒と（メタ）アクリル酸とでは、酸触
媒の方が酸強度が大きいため、酸触媒から中和されるこ
とになる。

【００５６】上記中和工程における中和方法では、脱水
溶剤中でエステル化反応やアミド化反応を行う場合に
は、アルカリと共に多量の水を反応系に添加することが
好ましい。すなわち多量の水がない状態では、アルカリ
が脱水溶剤に難溶であるために濃い状態で系内に浮遊
し、このような高濃度のアルカリの浮遊は中和に消費さ
れるまでの長時間にわたって消失せず、エステル化物や
アミド化物の加水分解を引き起こすことになる。この場
合、水の添加量としては、アルカリの使用形態にもよる
が、例えば、４０〜６０重量％のアルカリ水溶液を中和
剤として添加する場合には、アルカリ水溶液とは別に、
アルカリ水溶液の１重量部に対して、通常５〜１０００
重量部とすることが好ましい。より好ましくは、１０〜
１００重量部である。５重量部未満であると、アルカリ
が反応系内で不均一になるおそれがあり、１０００重量
部を超えると、生産性を確保するために中和槽が別途必
要となる等、生産コストが上昇するおそれがある。

【００５７】上記中和工程における中和温度としては、
例えば、９０℃以下とすることが好ましい。より好まし
くは、０〜８０℃である。更により好ましくは２５〜６
５℃である。９０℃を超えると、添加される中和剤が加
水分解の触媒として作用し、加水分解生成物を多量に生
成するようになるおそれがある。８０℃以下であると、
加水分解生成物の生成がより充分に抑制されることにな
るが、０℃未満であると、反応液が粘稠になることに起
因して攪拌がしにくくなる他、反応後に水を留去するた
め所定の温度まで昇温するのに長時間を要したり、室温
よりも低い温度まで降温するのに新たに冷却手段（装
置）を設けたりする必要が生じて生産コストが上昇する
おそれがある。

【００５８】上記溶剤留去工程において、脱水溶剤の留
去方法としては特に限定されず、例えば、脱水溶剤のみ
を留出するようにして留去してもよく、他の適当な添加
剤を加えて留去してもよいが、水を用いて脱水溶剤と共
沸させて留去することが好ましい。この場合、中和工程
が行われたことにより、反応系内に酸触媒やアルカリが
実質的に存在しないため、水を加えて昇温しても加水分
解反応が起こらない。このような方法により、より低い
温度で効率よく脱水溶剤を除去することができることに
なる。

【００５９】上記留去方法の条件としては、反応系内の
脱水溶剤を好適に留出（蒸発）させるように設定すれば
特に限定されず、例えば、溶剤留去中の反応槽内の液温
（常圧下）としては、水を用いる場合には、通常８０〜
１２０℃とすることが好ましい。より好ましくは、９０
〜１１０℃である。また、水を用いない場合には、通常
８０〜１６０℃とすることが好ましい。より好ましく
は、９０〜１５０℃である。上記のいずれの場合にも、
上記温度よりも低いと、脱水溶剤を蒸発させるのに充分
な温度（熱量）とはならないおそれがあり、上記温度よ
りも高いと、重合を引き起こすおそれがある他、多くの
熱量が大量の低沸点原料の蒸発に消費されるおそれがあ
る。反応槽内の圧力としては、常圧下又は減圧下いずれ
で行ってもよいが、設備面から、常圧下で行うことが好
ましい。上記溶剤留去工程において用いる装置系として
は、脱水反応工程で用いた装置系をそのまま使用するこ
とが好ましい。

【００６０】本発明の脱水反応生成物の製造方法により
得られる脱水反応生成物は、各種の重合体、すなわちセ
メント分散剤や炭酸カルシウム、カーボンブラック、イ
ンク等の顔料分散剤、スケール防止剤、石膏・水スラリ
ー用分散剤、石炭・水スラリー（ＣＷＭ）用分散剤、増
粘剤等の化学製品に用いられる重合体を製造するための
製造原料として好適に適用されることになる。

【００６１】以下では、本発明の脱水反応生成物の製造
方法により得られる脱水反応生成物を製造原料とするセ
メント分散剤用重合体を製造する方法や、該セメント分
散剤用重合体を含有するセメント添加剤を製造する方
法、該セメント添加剤を使用する方法について説明す
る。

【００６２】上記セメント分散剤用重合体としては、得
られた脱水反応生成物と不飽和カルボン酸系単量体を必
須成分とする単量体を重合して得られるポリカルボン酸
系重合体等が挙げられる。このようなポリカルボン酸系
重合体の重合方法としては特に制限はなく、例えば、重
合開始剤を用いての溶液重合や塊状重合等の公知の重合
方法を採用できる。

【００６３】上記不飽和カルボン酸系単量体としては例
えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、
シトロネル酸、ウンデシレン酸、エライジン酸、エルカ
酸、ソルビン酸、リノール酸等の不飽和モノカルボン酸
類；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン
酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸類；これらのジ
カルボン酸とアルコールのモノエステル類等を挙げるこ
とができ、それらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニ
ウム塩、有機アミン塩等が挙げることができる。

【００６４】ポリカルボン酸系重合体には、必要に応じ
て不飽和カルボン酸系単量体以外の単量体を共重合させ
ることもできる。このような単量体としては、（メタ）
アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド等の
不飽和アミド類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の
ビニルエステル類；ビニルスルホン酸、（メタ）アリル
スルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、２−
メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクリルアミド、ス
チレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類やそれらの一
価金属塩、二価金属塩、アルモニウム塩、有機アミン塩
類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル
類；炭素数１〜１８、好ましくは１〜１５の脂肪族アル
コールやベンジルアルコール等のフェニル基を有するア
ルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類；ポリア
ルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート；ポリア
ルキレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル等が挙
げられる。

【００６５】上記ポリカルボン酸系重合体は、特定の重
量平均分子量を有する重合体であることが好ましい。例
えば、下記測定条件のゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー（以下、「ＧＰＣ」という）によるポリエチレ
ングリコール換算での重量平均分子量としては、例え
ば、５００〜５０００００であることが好ましい。５０
０未満であると、セメント添加剤の減水性能が低下する
おそれがあり、５０００００を超えると、セメント添加
剤の減水性能、スランプロス防止能が低下するおそれが
ある。より好ましくは、５０００〜３０００００であ
り、最も好ましくは８０００〜１０００００の範囲であ
る。

【００６６】上記ＧＰＣは、溶離液貯蔵槽、溶離液の送
液装置、オートサンプラー、カラムオーブン、カラム、
検出器、データ処理機等から構成される。例えば、下記
の市販の装置を組み合わせることにより測定条件を設定
して分子量を測定することができる。

【００６７】分子量測定条件機種：ＬＣモジュール１ｐｌｕｓ（商品名、ＷＡＴＥ
ＲＳ社製）検出器：示差屈折計（ＲＩ）４１０示差屈折計（商品
名、ＷＡＴＥＲＳ社製）溶離液：０．０５Ｍ酢酸ナトリウム、アセトニトリル
／イオン交換水＝４０／６０混合液を酢酸でｐＨを６に
調整したものを使用する。溶離液の流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎカラム：ＴＳＫ−ＧＥＬガードカラム（内径６ｍｍ、長さ４０
ｍｍ）＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ−４０００ＳＷＸＬ（内径７．８
ｍｍ、長さ３００ｍｍ）＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ−３０００ＳＷＸＬ（内径７．８
ｍｍ、長さ３００ｍｍ）＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ−２０００ＳＷＸＬ（内径７．８
ｍｍ、長さ３００ｍｍ）（いずれも商品名、東ソー社製）カラムオーブンの温度：４０℃

【００６８】検量線：検量線は、標準試料の分子量や
数、ベースラインの引き方、検量線近似式の作製方法等
により変化する。このため、以下の条件を設定すること
が好ましい。１．標準試料標準試料には、市販の標準ポリエチレンオキシド（ＰＥ
Ｏ）と標準ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を使用す
る。標準試料には、次の分子量のものを使用することが
好ましい。１４７０、４２５０、７１００、１２６００、２４００
０、４６０００、８５０００、２１９３００、２７２５
００（合計９点）これらの標準試料は、以下の点に配慮して選択した。（１）分子量９００以上の標準試料を７点以上使用す
る。（２）分子量９００〜２０００の標準試料を少なくとも
１点含む。（３）分子量２０００〜６００００の標準試料を少なく
とも３点含む。（４）分子量２０００００±３００００の標準試料を少
なくとも１点含む。（５）分子量２７００００±３００００の標準試料を少
なくとも１点含む。

【００６９】２．ベースラインの引き方分子量の上限：水平で安定なベースラインからピークが
立ち上がる点とする。分子量の下限：主ピークの検出が終了した点とする。３．検量線の近似式上記標準試料を用いて作製した検量線（「溶出時間」対
「ｌｏｇ分子量」）は３次式の近似式を作製し、これを
計算に用いる。

【００７０】上記ポリカルボン酸系重合体を含有するセ
メント分散剤では、良好なセメント分散性能及びスラン
プ保持性能を発揮することができるが、必要により、ポ
リカルボン酸系重合体以外の公知のセメント添加剤（セ
メント分散剤）を更に配合してもよい。

【００７１】上記セメント分散剤ではまた、空気連行
剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、急結
剤、水溶性高分子物質、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減
剤、強度増進剤、硬化促進剤、消泡剤等を配合すること
ができる。このようにして得られるセメント分散剤は、
セメントや水を含有するセメント組成物として、例え
ば、ポルトランドセメント、ビーライト高含有セメン
ト、アルミナセメント、各種混合セメント等の水硬セメ
ントや、石膏等のセメント以外の水硬性材料に用いられ
ることになる。

【００７２】上記セメント分散剤の水硬性材料への添加
量としては、従来のセメント分散剤に比較して少量の添
加でも優れた効果を発揮することになるが、例えば、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、セメントの重量を１００重量％とすると、
０．００１〜５重量％となるような比率の量を練り混ぜ
の際に添加すればよい。０．００１重量％未満である
と、セメント分散剤の作用効果が充分に発揮されないお
それがあり、５重量％を超えると、その効果は実質的に
頭打ちとなり、経済性の面からも不利となるおそれがあ
る。より好ましくは、０．０１〜１重量％である。これ
により、高減水率の達成、スランプロス防止性能の向
上、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各
種の作用効果を奏することになる。

【００７３】

【発明の実施の形態】本発明の脱水反応生成物の製造方
法について、装置構成の一実施形態の概略図を示した図
２及び図３を用いて説明する。なお、このような実施形
態は本発明の代表的な一例であり、本発明の実施形態は
これに限られるものではない。

【００７４】図２では、先ず所定温度まで昇温して脱水
反応工程を行った後、所定温度まで降温して中和工程を
行い、次いで所定温度まで昇温し脱水溶剤の溶剤留去工
程を行うための装置構成が示されている。このような装
置構成では、反応槽１０１内で脱水反応時に生成される
反応生成水を含む留出物を留出させ、ゲル状物の発生を
防止しながらコンデンサ１２５にて凝縮液化した後に、
水分離器１２７にて反応生成水を分離除去し、残りの留
出物をポンプ１４２により所定の溶剤循環速度で還流さ
せて反応槽１０１に戻す循環機構が形成されている。こ
のような循環機構では、反応槽１０１上部と向流又は並
流接触形式の縦型多管式熱交換器（コンデンサ）１２５
の塔頂部とが配管１２３により連結され、コンデンサ１
２５の下底部と水分離器１２７の上部とが配管１２９に
より連結されることにより、反応槽１０１と水分離器１
２７とが配管１２９で繋がっている。以下では、脱水反
応としてエステル化反応を行う場合について説明する。

【００７５】上記反応槽１０１は、内部ヒータ等の直接
加熱方式、外部ジャケット等の間接の熱交換方式等の熱
交換手段として、加庄スチーム等を熱媒体に使用し得る
外部ジャケット１０２が設けられている。このような反
応槽の内部の材料としては特に限定されず、公知の材料
が使用できるが、例えば、ＳＵＳ製、好ましくは、耐蝕
性の点から、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１
６Ｌ、より好ましくは、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ
等が挙げられる。また、反応槽の内部にグラスライニン
グ加工等が施されて反応原料及び生成物に対して不活性
なものとしてもよい。

【００７６】上記反応槽１０１内には、反応温度を計測
するための温度センサ（図示せず）が適当な数カ所の部
位に取り付けられている。このような温度センサは、反
応温度を規定の温度に保つのに必要な装置機構等を制御
するための制御部本体（図示せず）に電気的に接続され
ている。上記装置機構としては、例えば、反応槽１０１
に取り付けられたジャケット１０２等が挙げられる。

【００７７】上記コンデンサ１２５の材質としては、Ｓ
ＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等のＳＵＳ
製や炭素鋼（ＣＳ）等、公知のものが使用できる。ゲル
状物の発生をより低減するために、内面を鏡面仕上げや
グラスライニング加工されたコンデンサを使用できる
が、加工やメンテナンスにかかるコストの点から、ＳＵ
Ｓ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、好ましく
は、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等のＳＵＳ製のコン
デンサを用いることが好ましく、このようなコンデンサ
を用いた場合でも、本発明の作用効果を発揮させること
ができる。

【００７８】上記コンデンサ１２５の伝熱面積として
は、反応槽の容積等によって異なるが、例えば、反応槽
３０ｍ^３では、５０〜５００ｍ^２とすることが好まし
い。より好ましくは、１００〜２００ｍ^２である。この
ようなコンデンサに使用される冷却媒体としては、例え
ば、水やオイル等が挙げられる。

【００７９】上記水分離器１２７としては、材質をＳＵ
Ｓ製とすることが好ましく、その内部には仕切板１３１
が設けられており、仕切板１３１で区切られた２つの室
１３３及び１３４が形成されている。このうち、コンデ
ンサ１２５で凝縮液化された留出物が貯められる側の室
１３３の下部と反応生成水の処理タンク１３５とが配管
１３７により連結されている。処理タンク１３５には廃
水用の配管１３９が連結され、水分離器１２７のもう一
方の室１３４の下部と反応槽１０１とが配管１４１で連
結され、この配管１４１には、反応槽１０１内の反応生
成水と共沸する脱水溶剤を貯蔵する脱水溶剤貯蔵タンク
１４３と連結された配管１４５が合流（連結）されてい
る。また、合流点の手前（水分離器１２７側）の配管１
４１の経路上には循環ポンプ１４２が設置され、合流点
の後方（反応槽１０１側）の配管１４１の経路上には流
量計１４４が設けられている。更に、該流量計１４４に
は、計測される流量を積算し、溶剤循環速度を算出する
ための流量計測システム本体（図示せず）と電気的に接
続されている。

【００８０】上記反応槽１０１に、アルコール原料用の
ステンレススチール（例えば、ＳＵＳ３１６）製の原料
貯蔵タンク１０３、（メタ）アクリル酸原料用の原料貯
蔵タンク１０５、酸触媒用の触媒貯蔵タンク１０７、及
び、脱水反応後に酸触媒を中和処理するための中和剤
（中和剤水溶液）を貯蔵したカーボンスチール（例え
ば、高炭素鋼）製の中和剤貯蔵タンク１１１が備えら
れ、それぞれ配管１１３、１１５、１１７及び１２１に
より連結されている。また、脱水反応時の反応系（反応
槽１０１）内の重合を防止するための重合禁止剤を貯蔵
した重合禁止剤貯蔵タンク１０９、及び、エステル化反
応終了後の脱水溶剤の留去時の系内（反応槽１０１）で
の重合を防止するための水溶性重合禁止剤を貯蔵した水
溶性重合禁止剤貯蔵タンク１１０が、それぞれ配管１１
９及び１２０により反応槽１０１と連結されている。

【００８１】上記図２ではまた、中和剤貯蔵タンク１１
１に連結された配管１２１に２基のストレーナー１６２
及び１６３と、２基のポンプ１６４及び１６５とがそれ
ぞれ並列に設置され、また、ストレーナー１６２及びポ
ンプ１６４と、ストレーナー１６３及びポンプ１６５と
がそれぞれ直列となるように設置されている。また、ス
トレーナー１６２の前（入口側）とポンプ１６４の後ろ
（吐出口側）とにバルブ１６６及び１６７が設置され、
ストレーナー１６３の前とポンプ１６５の後ろとにバル
ブ１６８及び１６９が設置されている。更に、流量計
（図示せず）が設置されて、中和剤の送液速度等が監視
できるようになっている。この図では、バルブ１６６及
び１６７が開けられ、バルブ１６８及び１６９が閉めら
れ、これにより、中和剤がストレーナー１６２及びポン
プ１６４が設置されている流路を通過して反応槽１０１
に送液されるように設定されている。この場合に、中和
剤が通過するストレーナー１６２やポンプ１６４に不具
合が生じて中和剤の送液ができなくなったり、中和剤の
送液が設定した送液速度よりも遅延したりしたときに、
バルブ１６６及び１６７を閉め、バルブ１６８及び１６
９を開けてもう一方のストレーナー１６３及びポンプ１
６５を用いて中和剤を送液させることにより、中和剤の
送液遅延をより確実に抑制することが可能となる。この
ように中和剤の送液遅延を抑制することにより、本発明
の作用効果を効果的に発揮することができるが、図２の
実施形態における他の流体についても適用可能である。

【００８２】上記原料貯蔵タンク１０５では、（メタ）
アクリル酸が重合しやすく、例えば、メタクリル酸で
は、長期の保存や熱等によっても重合するため、通常で
は０．１重量％メトキノン等の微量の重合禁止剤が（メ
タ）アクリル酸に添加されている。また、図２では、常
時３０〜４０℃に保温するため、ポンプ１１６を用いた
外部ジャケット１５０（保温手段）を有する循環経路１
５１が設けられ、（メタ）アクリル酸原料を常に３０〜
４０℃に保持して重合しないように循環させるような装
置構成となっている。

【００８３】上記原料貯蔵タンク１０５、配管１１５、
ポンプ１１６及び循環経路１５１内部には、腐食性を有
する（メタ）アクリル酸による腐食を防止するため、合
成樹脂等の耐食性材料によるライニング加工が施されて
いるものを使用することが好ましい。同様に、触媒貯蔵
タンク１０７、配管１１７、ポンプ１５７にも、酸触媒
による腐食を防止するため、テフロン（登録商標）、塩
化ビニル等合成樹脂等の耐酸性材料によるライニング加
工が施されているものを使用することが好ましく、ポン
プ１５７にはマグネットポンプを用いることが好まし
い。重合禁止剤の貯蔵タンク１０９、ゲル化防止剤の貯
蔵タンク１４７、１５９には、攪拌装置を備えている
（図示せず）。粉末状の重合禁止剤を溶剤に溶解させる
場合には、充分に攪拌を行い、完全に溶解させることが
好ましい。しかしながら、何らかの原因で完全に溶解し
ていない重合禁止剤又はゲル化防止剤の溶液を、ポンプ
（図示せず）で送液すると、ポンプは閉塞を起こし停止
することがある。このような事態は、溶解さえ充分であ
れば起こり得ないことであるが、これら重合禁止剤又は
ゲル化防止剤の溶液を送液するポンプには、少々のスラ
リー状の液体が送液されても滞りなく送液を継続できる
ポンプが好ましい。また、溶剤に溶解した重合禁止剤又
はゲル化防止剤を送液する場合には、テフロン（登録商
標）、バイトン（商品名）等の耐薬性の材料でシールさ
れたポンプを使用することが好ましい。この様な条件を
満たすポンプとしては、モーノポンプ（兵神装備社製）
に適当なシールを施すのが最適である。また、反応槽１
０１の下部には、エステル化反応により反応槽１０１内
部に合成されたエステル化物やアミド化物を回収するた
めの配管１５３が連結されている。

【００８４】上記図２では更に、コンデンサ１２５にお
けるゲル状物の発生を抑制するため、コンデンサ１２５
の塔頂部には噴霧ノズル１２６が設けられており、この
噴霧ノズル１２６は、留出物のゲル化防止用のゲル化防
止剤を貯蔵するゲル化防止剤貯蔵タンク１４７と配管１
４９により連結されている。

【００８５】上記循環機構の一部は、脱水反応後に、系
内（反応槽１０１内）の生成物であるエステル化物やア
ミド化物を含有する溶液から脱水溶剤を含む留出物を留
出し、ゲル状物の発生を防止しながら凝縮液化した後
に、脱水溶剤を含む留出物を系外に除去するための循環
機構としても利用されている。また、上記図２では、脱
水溶剤を含む留出物のゲル化を防止するため、新たにコ
ンデンサ１２５の塔頂部に設けられた噴霧ノズル１２６
に、水溶性重合禁止剤を溶かした水溶液（以下、単に
「水溶性ゲル化防止剤」ともいう）を貯蔵する水溶性ゲ
ル化防止剤貯蔵タンク１５９が配管１６１により連結さ
れている。

【００８６】上記図２では、以上の装置構成により、以
下に説明するように脱水反応生成物の製造が行われるこ
とになる。先ず、脱水反応工程として、反応槽１０１内
部に、各原料貯蔵タンク１０３及び１０５、触媒貯蔵タ
ンク１０７、重合禁止剤貯蔵タンク１０９、並びに、脱
水溶剤貯蔵タンク１４３より、配管１１３、１１５、１
１７、１１９及び配管１４５を介した配管１４１を通じ
て、反応原料であるアルコール及び（メタ）アクリル
酸、酸触媒、重合禁止剤及び脱水溶剤をそれぞれ所定量
を仕込み、適宜設定された反応温度、ジャケット温度、
圧力等の反応条件でエステル化反応やアミド化反応を行
う。これにより逐次生成する反応生成水は、反応槽１０
１内に仕込まれた脱水溶剤と共沸され配管１２３を通じ
て留出されることになる。留出されてきたガス流体、す
なわち溶剤−水共沸物である留出物は、コンデンサ１２
５に通され凝縮液化される。また、上記図２では、ゲル
化防止剤貯蔵タンク１４７より配管１４９を通じてコン
デンサ１２５の塔頂部に設けられた噴霧ノズル１２６か
ら所定量のゲル化防止剤を連続的に滴下して、ガス流体
や凝縮液化物である留出物と並流接触させている。

【００８７】次いで、凝縮液化された留出物は、コンデ
ンサ１２５の下部より配管１２９を通じて水分離器１２
７の室１３３に貯められ、水相と溶剤相の２層に分離さ
れることになる。このうち、下層部の反応生成水は、室
１３３の下部より配管１３７を通じて逐次抜かれ、反応
生成水の処理タンク１３５に貯められる。そして、処理
タンク１３５内で、必要に応じて、環境基準（廃水基
準）値を満足するように化学的又は生物学的に処理され
た後、配管１３９を通じて、本装置系外に廃水される。
一方、水分離器１２７において、低沸点原料を含有する
溶剤相は、仕切板１３１をオーバーフローして隣の室１
３４に貯められる。そして、溶剤相は該室１３４の下部
よりポンプ１４２により配管１４１を通じて所定の溶媒
循環速度で還流され反応槽１０１に戻されることにな
る。

【００８８】更に、中和工程として、脱水反応終了後、
降温し反応槽１０１の内温（液温）が、例えば、６０℃
以下に降温するまで、反応槽１０１の外部ジャケット１
０２に冷媒を通じて降温し、その後は所定温度以下を維
持するように適宜調整しながら、中和剤貯蔵タンク１１
１より配管１２１を通じて反応槽１０１内に、多量の水
により所定の濃度まで薄められたアルカリ水溶液（中和
剤）を添加することにより酸触媒や（メタ）アクリル酸
の一部を部分中和することになる。このとき、中和剤の
添加、すなわち送液に支障をきたすことがないため、反
応槽１０１内で酸触媒が存在することによる加水分解が
より確実に抑制されることになる。

【００８９】上記中和工程が終了後、溶剤留去工程とし
て、常圧下に、反応槽１０１の外部ジャケット１０２に
熱媒（加圧スチーム）を通じて所定の温度まで昇温する
ことにより、反応槽１０１内の脱水溶剤及び部分中和処
理の際に加えられている多量の水の他、（メタ）アクリ
ル酸等の未反応の低沸点原料も共沸されて、配管１２３
を通じて留出されることになる。留出されてきたガス流
体である溶剤−水共沸物は、コンデンサ１２５に通され
凝縮液化されることになる。

【００９０】上記溶剤留去工程において凝縮液化された
留出物は、留出した脱水溶剤を反応槽１０１に還流させ
ない以外は、上記脱水反応工程における凝縮液化された
留出物と同様に処理されることになる。

【００９１】上記溶剤留去工程においては、溶剤と共に
脱水反応工程に比して多量の水がコンデンサ１２５に入
る。重合性化合物がゲル化するのを防止するため、水溶
性ゲル化防止剤貯蔵タンク１５９より配管１６１を通じ
てコンデンサ１２５の塔頂部に設けられた噴霧ノズル１
２６から所定量の水溶性ゲル化防止剤を連続的に滴下し
て、留出物と接触させることが好ましい。

【００９２】上記溶剤留去工程の後、反応槽１０１内
に、配管（図示せず）により連結されている水貯蔵タン
ク（図示せず）又は上水管（図示せず）より調整水を添
加して所望の脱水反応生成物の水溶液を得ることにな
る。得られる脱水反応生成物の水溶液は、配管１５３よ
り回収（貯蔵）される。なお、得られる脱水反応生成物
をセメント添加剤用重合体等の製造に用いる場合には、
脱水反応生成物を単量体成分の１つとして、図３に示す
ような反応槽２０１を用いて重合を行ってもよく、反応
槽１０１で重合を行ってもよい。このようにしてセメン
ト添加剤の主要組成成分となり得る重合体を合成するこ
とができる。

【００９３】図３では、製造された脱水反応生成物を重
合用原料として調製した後、この重合用原料を反応槽に
逐次添加しつつ、重合工程を行うための装置構成が示さ
れている。このような装置構成では、反応槽１０１によ
り製造された脱水反応生成物を重合用原料貯蔵タンク２
０３に送液し、更に反応槽２０１に送液するための送液
機構が形成されている。このような送液機構では、反応
槽１０１の下底部と重合用原料貯蔵タンク２０３の上部
とが配管２０４により連結され、重合用原料貯蔵タンク
２０３の下底部と反応槽２０１の上部とが配管２０５及
び２１７により連結されている。また、配管２０５は、
後述するように逆止弁２１６及びスタティックミキサー
２２３を介して配管２１７に連結されている。

【００９４】上記重合工程では、反応槽２０１内部に、
重合用原料貯蔵タンク２０３より、配管２０５を通じ
て、重合用原料を逐次添加物として送液して逐次添加
し、適宜設定された反応温度、ジャケット温度、圧力等
の反応条件で重合を行う。このとき、重合用原料貯蔵タ
ンク２０３に反応槽１０１で製造された脱水反応生成物
以外の単量体や連鎖移動剤、水、溶剤等を混合させても
よく、これらや重合開始剤を別の原料貯蔵タンク（図示
せず）に仕込んでおいて反応槽２０１内部に送液した
り、反応槽２０１に直接仕込んだりしてもよい。

【００９５】上記図３ではまた、重合用原料貯蔵タンク
２０３に連結された配管２０５が分岐し、そこに２基の
ストレーナー２０７及び２０８が並列に設置され、スト
レーナー２０７の前（入口側）と後ろ（吐出口側）とに
バルブ２１１及び２１２が設置され、ストレーナー２０
８の前と後ろとにバルブ２１３及び２１４が設置されて
いる。また、ストレーナー２０７及び２０８からの流路
を合流させた流路にポンプ２０９及び流量計（図示せ
ず）が設置され、このポンプにより流体を送液できるよ
うな構成となっている。この図では、バルブ２１１及び
２１２を開け、バルブ２１３及び２１４を閉めることに
より、重合用原料貯蔵タンク２０３にある逐次添加物が
ストレーナー２０７が設置されている流路を通過して、
ポンプ２０９を介して反応槽２０１に送液されるように
設定され、逐次添加物が通過するストレーナー２０７に
不具合が生じて逐次添加物の送液ができなくなったり、
逐次添加物の送液が設定した送液速度よりも遅延したり
したときに、バルブ２１１及び２１２を閉め、バルブ２
１３及び２１４を開けてもう一方のストレーナー２０８
を用いて逐次添加物を送液させることにより、逐次添加
物の送液遅延をより確実に抑制することが可能となる。
このように逐次添加物の送液遅延を抑制することによ
り、本発明の作用効果を効果的に発揮することができる
が、図３の実施形態における他の流体（図示せず）につ
いても適用可能である。

【００９６】上記図３において、反応槽２０１の構造や
内部の材料は、反応槽１０１と同様とし、重合用原料貯
蔵タンク２０３の構造や内部の材料、貯蔵方法は、原料
貯蔵タンク１０５と同様とし、配管２０４及び２０５
や、ストレーナー２０７及び２０８、ポンプ２０９の内
部の材料は、配管１１５やポンプ１１６と同様とするこ
とが好ましい。

【００９７】上記重合工程の後、反応槽２０１内で成分
調製を適宜行って所望の重合体の溶液を得ることにな
る。得られる重合体の溶液は、配管２０６より回収（貯
蔵）された後、各種の化学製品として調製されることに
なる。

【００９８】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明は、これら実施例のみに限定されるも
のではない。なお、「部」は、特に断りのない限り「重
量部」を意味し、「％」は、「重量％」を意味する。

【００９９】実施例１脱水反応生成物の製造例１〔エ
ステル化〕（１）脱水反応工程温度計、攪拌機、生成水分離器及び縦型多管式熱交換器
（コンデンサ）各１個を備えた外部ジャケット付円筒型
反応槽にメトキシポリ（ｎ＝２５）エチレングリコール
３３０００部、メタクリル酸９６４０部、パラトルエン
スルホン酸水和物の７０％水溶液１３３４部、フェノチ
アジン１０部及びシクロヘキサン２１２０部を仕込み、
反応温度１１０〜１２０℃でエステル化反応を行った。

【０１００】反応槽には、内径３．０ｍ、高さ３．８ｍ
の円柱の上部と下部を楕円曲面（２対１）とした俵型の
反応槽を用いた。反応槽の容量は約３０ｍ^３である。反
応槽は、蒸気や温水による加熱ができる外部ジャケッ
ト、２段各３枚の後退翼（（上段）羽根径１．０５ｍ、
羽根幅０．１２ｍ、（下段）羽根径１．６５ｍ、羽根幅
０．１２ｍ）及び邪魔棒を備えた攪拌装置、底部には反
応液の抜き出し等に使用するフラッシュ弁、上部にはマ
ンホールや原料投入口等を装備した。材質はＳＵＳ製と
し、反応槽内部及び攪拌装置はグラスライニングとし
た。コンデンサには、縦型固定管板式熱交換器を作製し
て用いた。

【０１０１】コンデンサは、胴部（シェル）内径０．８
５ｍ、高さ４．０ｍの円柱の上部と下部を楕円曲面（２
対１）とした俵型であり、内部には上下の管板及び７枚
の邪魔板と、６２４本の伝熱管（チューブ）（外径２４
ｍｍ、内径２０ｍｍ、長さ３．５ｍ）等を装備した。伝
熱面積は１６１ｍ²である。材質はＳＵＳ３０４製とし
た。コンデンサは、塔頂部にゲル化防止剤の溶液を噴霧
できる構造となっている。

【０１０２】別途、溶解槽にフェノチアジン０．６部と
シクロヘキサン６００部を混合し、シクロヘキサンの還
流開始（内温１０７℃）からエステル化反応終了までの
間、コンデンサの塔頂部へモーノポンプ（兵神装備社
製）を用いてスプレーノズルから噴霧した。また、反応
槽の連結部にも、シクロキサンをスプレーノズルから噴
霧して、メタクリル酸の重合を防止した。１６時間でエ
ステル化率が９８．３％に達したのを確認した。

【０１０３】（２）中和工程反応槽に、内部に中和剤として４．２％水酸化ナトリウ
ム水溶液を貯蔵し、内容量が約６ｍ³のＳＵＳ３０４製
の中和剤貯蔵タンク（内径１．６ｍ、高さ２．６ｍ）
を、内径が４０ｍｍのＳＵＳ３０４製の配管により連結
した。この配管に、図１（３）に示されるように、途中
から分岐して再び合流させ、その間にストレーナー（ス
リーエム工業社製、１００メッシュ）とポンプ（日機装
社製、ノンシールポンプ、型番：ＨＮ２３Ｄ−Ｂ２）、
手動式ボールバルブを設置した。手動式ボールバルブ
は、各ストレーナーの入口側とポンプの各吐出側に設置
した。また、流量計をポンプの吐出側の配管合流点後方
に設置した。

【０１０４】得られたエステル化反応液を６５℃まで降
温し、４．２％水酸化ナトリウム水溶液５４７０部及び
水４５２０部を加えてパラトルエンスルホン酸の全部と
メタクリル酸の一部を中和した。この際、中和剤貯蔵タ
ンクと流量計の間に設けられたストレーナー及びポンプ
のうち一組に中和剤（水酸化ナトリウム水溶液）を通渦
させ、中和剤の送液速度は最大として中和剤を投入し
た。この間、異物によるポンプの故障やストレーナーの
詰まりも無く、所定量を６０分で投入できた。

【０１０５】中和工程後、エステル化率は９８．０％と
なった。中和剤を６０分以内で投入できたため、加水分
解を抑制できた。ポンプの故障やストレーナーの詰まり
が発生した場合には、もう一方の並列に設置したポンプ
に切り替えるように準備した。

【０１０６】（３）溶剤留去工程中和後９８℃まで昇温し、シクロヘキサンを水との共沸
で留去した。シクロヘキサンの留去中、コンデンサの塔
頂部へハイドロキノン２部を含む水７０２部をモーノポ
ンプで噴霧し、留出水に含まれるメタクリル酸の重合を
防止した。シクロヘキサンを留去後、冷却してエステル
化物の水溶液（Ｍ１）を得た。得られた水溶液（Ｍ１）
は、別途設けた重合用原料貯蔵タンク（図３参照）に送
液した。

【０１０７】比較例１脱水反応生成物の製造例２〔エ
ステル化〕上記実施例１の（２）中和工程での中和剤添加時間を検
討する為に、所定量を１２０分かけて投入した以外は実
施例１と同様に脱水反応生成物を得た。この場合、中和
工程後エステル化率は９７．７％となり、得られた水溶
液（Ｍ２）のエステル化物の純度が低下した。ポンプが
故障したり、ストレーナーが詰まり、中和剤の供給が遅
れると、加水分解が進行してエステル化物の純度が低下
することが判明した。

【０１０８】実施例２セメント添加剤の製造例１〔重
合〕次に、温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管、安全弁
を備えたグラスライニング製反応容器に、水１６４４０
重量部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素ガスで
置換し、窒素雰囲気下で水の温度を８０℃まで加熱し
た。反応槽には、内径３．０ｍ、高さ３．８ｍの円柱の
上部と下部を楕円曲面（２対１）とした俵型の反応槽を
用いた。反応槽の容量は約３０ｍ³である。反応槽は、
蒸気や温水による加熱ができる外部ジャケット、２段各
３枚の後退翼（（上段）羽根径１．０５ｍ、羽板幅０．
１２ｍ、（下段）羽根径１．６５ｍ、羽根幅０．１２
ｍ）及び邪魔棒を備えた攪拌装置、底部には反応液の抜
き出し等に使用するフラッシュ弁、上部にはマンホール
や原料投入口等を装備した。材質はＳＵＳ製とし、反応
槽内部及び攪拌装置はグラスライニングとした。

【０１０９】一方、連鎖移動剤水溶液貯蔵タンクでメル
カプトプロピオン酸１９２重量部と水１２００重量部の
連鎖移動剤水溶液を作製した。この連鎖移動剤水溶液１
３９２部を重合用原料貯蔵タンクの単量体混合物水溶液
（Ｍ１）２６２００重量部とスタティックミキサー（ノ
リタケ社製；Ｔ８−１５−４ＰＴ）で混合しながら４時
間かけて反応容器内に滴下した。連鎖移動剤水溶液貯蔵
タンク（内容量：１ｍ³、材質：ＳＵＳ３０４）は、内
径が４０ｍｍのＳＵＳ３０４製の配管により反応槽に連
結した。

【０１１０】この配管は、図３に示されるように途中か
ら分岐して再び合流させ、その間にストレーナー２基
（スリーエム工業社製、６０メッシュ）とバルブを設置
した。合流点後方にはポンプ（荏原製作所社製ポンプ、
型番：ＱＹ６６４１０７）と流量計を設置した。ストレ
ーナーとその両側のバルブの一組は閉じ、もう一組のバ
ルブは開いて合成を開始した。単量体混合物水溶液の滴
下開始と同時に、重合開始剤として過硫酸アンモニウム
２５０重量部を水２０００重量部に溶解した水溶液を５
時間かけて滴下した。

【０１１１】単量体混合物水溶液（Ｍ１）を３時間で１
９６５０重量部投入したとき、ストレーナーに異物によ
る詰まりが発生した。連続的に単量体混合物を反応槽に
供給する為に、閉じてあった一組のバルブを開いて、単
量体混合物の供給を維続した。異物が詰まったストレー
ナーは、すぐに両側のバルブを閉じて掃除した。ストレ
ーナーにはゲル状の異物０．５重量部があった。異物に
よるストレーナーの詰まりが生じたが、すぐに側管に切
り替えることにより、所定量の単量体混合物水溶液を所
定時間（４時間）で投入できた。

【０１１２】重合開始剤の滴下終了後、更に１時間引き
続いて反応温度を８０℃に維持して重合反応を完結さ
せ、反応溶液に４９％水酸化ナトリウム水溶液３３２０
重量部及び水７９６０重量部を加えてｐＨ７まで中和し
て、重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー（ＧＰＣ）によるポリエチレングリコール換
算；以下、同様とする）２０６００の重合体水溶液（Ｐ
１）を得た。

【０１１３】比較例２セメント添加剤の製造例２〔重
合〕上記実施例２で単量体混合物水溶液（Ｍ１）の供給停止
の影響を検討する為に、供給開始３時間後にポンプを停
止して、その１時間後にポンプを再起動した以外は、実
施例２と同様にして重合体水溶液（Ｐ２）を得た。重合
体水溶液（Ｐ２）の重量平均分子量は１９６００であっ
た。なお、単量体混合物水溶液（Ｍ１）の供給停止中、
連鎖移動剤水溶液および重合開始剤水溶液の供給も停止
し、反応槽の内液の温度は８０℃に維持した。ポンプが
故障したり、ストレーナーが詰まり、単量体混合物水溶
液（Ｍ１）の供給が遅れると、重量平均分子量が低下す
ることが判明した。

【０１１４】

【発明の効果】本発明の脱水反応生成物及び／又はその
重合体の製造方法は、上述の構成よりなるので、製造工
程での不具合の発生を抑制し、得られる脱水反応生成物
及び／又はその重合体を高品質なものとして各種の化学
製品の性能や品質の低下を充分に抑制することができ
る。このような脱水反応生成物及び／又はその重合体
は、セメント添加剤（セメント分散剤）や炭酸カルシウ
ム、カーボンブラック、インク等の顔料分散剤、スケー
ル防止剤、石膏・水スラリー用分散剤、石炭・水スラリ
ー（ＣＷＭ）用分散剤、増粘剤等の化学製品の製造原料
として好適に用いることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱水反応生成物及び／又はその重合体
の製造方法の流体送液操作における流体の送液遅延を抑
制する方法を例示した概念図である。

【図２】本発明の脱水反応生成物の製造方法に用いられ
る装置構成の一形態を示した概略図である。

【図３】本発明の脱水反応生成物の重合体の製造方法に
用いられる装置構成の一形態を示した概略図である。

【符号の説明】

１０１、２０１反応槽１０２、１５０、２０２ジャケット１０３アルコール用の原料貯蔵タンク１０５（メタ）アクリル酸用の原料貯蔵タンク１０７触媒貯蔵タンク１０９重合禁止剤貯蔵タンク１１０水溶性重合禁止剤貯蔵タンク１１１中和剤貯蔵タンク１１３、１１５、１１７、１１９、１２０、１２１、１
２３、１２９、１３７、１３９、１４１、１４５、１４
９、１５３、１６１、２０４、２０５、２０６、２１７
配管１１６、１４２、１５７、１６４、１６５、２０９、２
２１ポンプ１２５コンデンサ１２６噴霧ノズル１２７水分離器１３１仕切板１３３、１３４水分離器内部の室１３５反応生成水の処理タンク１４３脱水溶剤貯蔵タンク１４４流量計１４７ゲル化防止剤貯蔵タンク１５１循環経路１５９水溶性ゲル化防止剤貯蔵タンク１６２、１６３、２０７、２０８ストレーナー１６６、１６７、１６８、１６９、２１１、２１２、２
１３、２１４、２１５バルブ２０３重合用原料貯蔵タンク２１６、２２２逆止弁２２０連鎖移動剤貯蔵タンク２２３スタティックミキサー

フロントページの続きＦターム(参考） 4H006 AA02 AC48 BA66 BD21 BN10 KA06 4H039 CA66 CD10 CD30 4J011 BA00 BB03 BB05 BB09 BB16 BB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体送液操作を含んでなる脱水反応生成
物及び／又はその重合体の製造方法であって、該流体送
液操作は、流体の流路に少なくとも２基のストレーナー
を並列に設置することにより流体の送液遅延を抑制する
ことを特徴とする脱水反応生成物及び／又はその重合体
の製造方法。
【請求項２】流体送液操作を含んでなる脱水反応生成
物及び／又はその重合体の製造方法であって、該流体送
液操作は、流体の流路に少なくとも２基のポンプを並列
に設置することにより流体の送液遅延を抑制することを
特徴とする脱水反応生成物及び／又はその重合体の製造
方法。
【請求項３】前記脱水反応生成物の製造方法は、酸触
媒を用いてエステル化反応を行うエステル化反応工程を
含み、前記流体送液操作は、該エステル化反応の後に該
酸触媒の中和剤を水溶液として送液する操作であること
を特徴とする請求項１又は２記載の脱水反応生成物の製
造方法。
【請求項４】前記脱水反応生成物の重合体の製造方法
は、逐次添加を行う重合工程を含み、前記流体送液操作
は、該重合工程における逐次添加物を流体として送液す
る操作であることを特徴とする請求項１又は２記載の重
合体の製造方法。
【請求項５】前記逐次添加物は、前記脱水反応生成物
を含むものであることを特徴とする請求項４記載の重合
体の製造方法。
【請求項６】前記脱水反応生成物及び／又はその重合
体は、セメント添加剤の製造原料として用いられること
を特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の脱水反
応生成物及び／又はその重合体の製造方法。