JP2006104480A - Phosphoric ester polymer - Google Patents

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Daisuke Hamada
大輔 浜田
Toshimasa Hamai
利正 濱井
Masaro Shimoda
政朗 下田
Yoshiaki Yadokoro
美明 谷所
Yoshinao Kono
良直 光野
Yoshikazu Morii
良和 森井
Yoshihito Naka
良仁 名嘉
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a dispersant for a hydraulic composition on an industrially practical level which is capable of imparting excellent dispersibility and effects for reducing the viscosity to a hydraulic composition. <P>SOLUTION: The phosphoric ester polymer is obtained by copolymerizing a specific monomer (1) having a polyoxyalkylene group, a phosphoric monoester monomer (2), and a phosphoric diester monomer (3), in which a weight-average molecular weight is 10,000-150,000, and a ratio (Mw/Mn) of a weight-average molecular weight (Mw) to number-average molecular weight (Mn) is 1.0-2.6. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リン酸エステル系重合体の製造方法及び水硬性組成物用分散剤の製造方法に関する。更に本発明は、リン酸エステル系重合体、それを含有する水硬性組成物用分散剤及びさらにそれを含有する水硬性組成物に関する。   The present invention relates to a method for producing a phosphate ester polymer and a method for producing a dispersant for a hydraulic composition. The present invention further relates to a phosphate ester polymer, a dispersant for a hydraulic composition containing the same, and a hydraulic composition containing the same.

水硬性組成物用混和剤の中で、流動性付与効果の大きい高性能減水剤と呼ばれているものがある。その代表的なものに、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(ナフタレン系)、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(メラミン系)、ポリオキシアルキレン鎖を有するポリカルボン酸系等がある。   Among the admixtures for hydraulic compositions, there is one called a high-performance water reducing agent having a large fluidity-imparting effect. Typical examples include naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate salt (naphthalene type), melamine sulfonic acid formaldehyde condensate salt (melamine type), polycarboxylic acid type having a polyoxyalkylene chain, and the like.

近年、代表的な水硬性組成物であるコンクリートの高耐久化指向が強まってきており、例えば、コンクリートに使用される水量を低減して高強度化することが行われており、この傾向は今後も増加するものと予測される。水量を低減するのに減水性と流動保持性に優れるポリカルボン酸系減水剤を使用することが主流となっている。しかし、水量の低減に伴い、フレッシュコンクリート粘性(以下、コンクリート粘性ともいう)が増加し、ポンプ圧送、打ち込み、型枠への充填といった作業性、施工性が低下するという問題もある。この粘性増大の問題については、ポリカルボン酸系減水剤でもまだ十分解決されておらず、よりコンクリート粘性低減効果の高い添加剤が望まれている。   In recent years, concrete, which is a typical hydraulic composition, has become more durable. For example, the amount of water used in concrete has been reduced to increase its strength. Are also expected to increase. In order to reduce the amount of water, it is mainstream to use a polycarboxylic acid-based water reducing agent that is excellent in water reduction and fluidity retention. However, as the amount of water decreases, fresh concrete viscosity (hereinafter also referred to as concrete viscosity) increases, and there is a problem that workability and workability such as pumping, driving and filling into a mold form are lowered. This viscosity increase problem has not been sufficiently solved even with a polycarboxylic acid-based water reducing agent, and an additive having a higher concrete viscosity reducing effect is desired.

このような背景から、特許文献1には、高鎖長のオキシアルキレン基と特定の単量体を含むビニル共重合体を必須成分とするコンクリート混和剤が開示されている。また、特許文献2には、水の配合比にかかわらず優れた流動特性と高い分散効果と早い凝結性を発現できるセメント用分散剤を得るために、ポリアルキレングリコール鎖を有するモノエステル又はモノエーテルと、不飽和結合及び燐酸基を有する単量体との重合物を用いることを提案している。
特開平11−79811号公報 特開2000−327386号公報
Against this background, Patent Document 1 discloses a concrete admixture containing a vinyl copolymer containing a high-chain-length oxyalkylene group and a specific monomer as essential components. Further, Patent Document 2 discloses a monoester or monoether having a polyalkylene glycol chain in order to obtain a cement dispersant capable of exhibiting excellent flow characteristics, high dispersion effect and quick setting regardless of the mixing ratio of water. And a polymer of a monomer having an unsaturated bond and a phosphate group.
JP 11-79811 A JP 2000-327386 A

しかしながら、特許文献1の重合体では粘性低減性に限界があり、特許文献2の重合体も流動性と粘性低減の更なる向上が望まれる。   However, the polymer of Patent Document 1 has a limit in viscosity reduction, and the polymer of Patent Document 2 is desired to further improve fluidity and viscosity reduction.

本発明の課題は、水硬性粉体を含む水硬性組成物に対して、優れた分散効果あるいは粘性低減効果、更にこれら両方の優れた効果を付与でき、性能の良好な水硬性組成物用分散剤に使用できるリン酸エステル系重合体を、工業的に実用性のあるレベルで製造できる方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an excellent dispersion effect or viscosity reduction effect to a hydraulic composition containing a hydraulic powder, and further to provide both excellent effects, and the dispersion for a hydraulic composition having good performance. Another object of the present invention is to provide a method capable of producing a phosphoric ester polymer that can be used as an agent at an industrially practical level.

本発明は、下記一般式(1)で表される単量体1〔以下、単量体1という〕と、下記一般式(2)で表される単量体2〔以下、単量体2という〕と、下記一般式(3)で表される単量体3〔以下、単量体3という〕とを、pH7以下で共重合するリン酸エステル系重合体の製造方法に関する。   The present invention includes a monomer 1 represented by the following general formula (1) [hereinafter referred to as monomer 1] and a monomer 2 represented by the following general formula (2) [hereinafter referred to as monomer 2]. And a monomer 3 represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “monomer 3”) at a pH of 7 or less.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

〔式中、R1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基、R3は水素原子又は-COO(AO)nX、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基、nはAOの全平
均付加モル数であり、3〜200の数、Xは水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。〕
[Wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a hydrogen atom or —COO (AO) n X, AO is an oxyalkylene group or oxystyrene group having 2 to 4 carbon atoms, n is It is the total average addition mole number of AO, the number of 3-200, X represents a hydrogen atom or a C1-C18 alkyl group. ]

Figure 2006104480
Figure 2006104480

〔式中、R4は水素原子又はメチル基、R5は炭素数2〜12のアルキレン基、m1は1〜30の数、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕 [Wherein, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m1 represents a number of 1 to 30, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]

Figure 2006104480
Figure 2006104480

〔式中、R6、R8は、それぞれ水素原子又はメチル基、R7、R9は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基、m2、m3は、それぞれ1〜30の数、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕 [Wherein R 6 and R 8 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 7 and R 9 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m2 and m3 are each a number from 1 to 30 and M is hydrogen. Represents an atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]

また、本発明は、上記一般式(1)で表される単量体1と、上記一般式(2)で表される単量体2と、上記一般式(3)で表される単量体3とを、pH7以下で共重合する水硬性組成物用分散剤の製造方法に関する。   The present invention also relates to a monomer 1 represented by the general formula (1), a monomer 2 represented by the general formula (2), and a single monomer represented by the general formula (3). It is related with the manufacturing method of the dispersing agent for hydraulic compositions which copolymerizes the body 3 at pH 7 or less.

また、本発明は、上記一般式(1)で表される単量体1と、上記一般式(2)で表される単量体2及び上記一般式(3)で表される単量体3を含む混合単量体とを、pH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系重合体(以下、第1のリン酸エステル系重合体という)に関する。   The present invention also relates to the monomer 1 represented by the general formula (1), the monomer 2 represented by the general formula (2), and the monomer represented by the general formula (3). The present invention relates to a phosphate ester polymer (hereinafter referred to as a first phosphate ester polymer) obtained by copolymerizing a mixed monomer containing 3 at a pH of 7 or less.

また、本発明は、以下の(X)と(Y)とを、pH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系共重合体(以下、第2のリン酸エステル系重合体という)に関する。
(X)上記一般式(1)で表される単量体1。
(Y)下記一般式(4)で表される有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを反応させて得られるリン酸エステル。
The present invention also relates to a phosphate ester copolymer (hereinafter referred to as a second phosphate ester polymer) obtained by copolymerizing the following (X) and (Y) at a pH of 7 or less.
(X) Monomer 1 represented by the general formula (1).
(Y) Phosphate ester obtained by reacting an organic hydroxy compound represented by the following general formula (4) with a phosphorylating agent.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

〔式中、R10は水素原子又はメチル基、R11は炭素数2〜12のアルキレン基、m4は1〜30の数を表す。〕 [Wherein, R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 11 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, and m4 represents a number of 1 to 30. ]

また、本発明は、上記一般式(1)で表される単量体1と上記一般式(2)で表される単量体2と上記一般式(3)で表される単量体3とを共重合して得られ、重量平均分子量が10,000〜150,000であり、かつ、重量平均分子量(以下、Mwと表記する)と数平均分子量(以下、Mnと表記する)の比(Mw/Mn)が1.0〜2.6であるリン酸エステル系重合体(以下、第3のリン酸エステル系重合体という)に関する。   The present invention also relates to the monomer 1 represented by the general formula (1), the monomer 2 represented by the general formula (2), and the monomer 3 represented by the general formula (3). The weight average molecular weight is 10,000 to 150,000, and the ratio between the weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) and the number average molecular weight (hereinafter referred to as Mn). The present invention relates to a phosphate ester polymer (hereinafter referred to as a third phosphate ester polymer) having (Mw / Mn) of 1.0 to 2.6.

また、本発明は、上記本発明のリン酸エステル系重合体を含有する水硬性組成物用分散剤に関する。更に、本発明は、水硬性粉体、水及び上記本発明の水硬性組成物用分散剤を含有する水硬性組成物に関する。   Moreover, this invention relates to the dispersing agent for hydraulic compositions containing the phosphate ester type polymer of the said invention. Furthermore, this invention relates to the hydraulic composition containing hydraulic powder, water, and the dispersing agent for hydraulic compositions of the said invention.

本発明によれば、ジエステル体の多いリン酸エステルを含む単量体を用いた場合でも、架橋による高分子量化や性能低下を抑制できる水硬性組成物用の分散剤として好適なリン酸エステル系重合体の製造方法が提供される。しかも、本発明の製造方法では、水硬性組成物用分散剤としての特性を損なうこともない。本発明の製造方法により得られたリン酸エステル系重合体を含有する分散剤は、水硬性粉体を含む水硬性組成物に対して、優れた分散効果、粘性低減効果を付与でき、性能が良好である。   According to the present invention, even when a monomer containing a phosphate ester having a large amount of diester is used, a phosphate ester type suitable as a dispersant for a hydraulic composition capable of suppressing high molecular weight and performance degradation due to crosslinking. A method for producing a polymer is provided. Moreover, the production method of the present invention does not impair the properties as a dispersant for a hydraulic composition. The dispersant containing the phosphate ester polymer obtained by the production method of the present invention can impart an excellent dispersion effect and viscosity reduction effect to a hydraulic composition containing hydraulic powder, and has performance. It is good.

本発明のリン酸エステル系重合体は、低水量で水硬性粉体の多い高耐久高強度系の水硬性組成物であっても、従来のポリカルボン酸系減水剤と同等以上の流動性及び/又は低粘性を発現する。その結果、優れたポンプ圧送、打ち込み、型枠への充填等の作業性、施工性を付与できる。   Even if the phosphate ester polymer of the present invention is a highly durable high-strength hydraulic composition having a low water content and a large amount of hydraulic powder, it has a fluidity equal to or higher than that of a conventional polycarboxylic acid-based water reducing agent. / Or develops low viscosity. As a result, it is possible to impart workability and workability such as excellent pumping, driving and filling into a mold.

《第1のリン酸エステル系重合体》
本発明の第1のリン酸エステル系重合体は、単量体1と、単量体2及び単量体3を含む混合単量体とを、pH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系重合体である。単量体1〜3の好ましい構造は、第3のリン酸エステル系重合体の項で説明するものと同じである。
<< first phosphate ester polymer >>
The first phosphate ester polymer of the present invention is a phosphate ester obtained by copolymerizing monomer 1 and a mixed monomer including monomer 2 and monomer 3 at a pH of 7 or less. Based polymer. Preferred structures of the monomers 1 to 3 are the same as those described in the section of the third phosphate ester polymer.

このような単量体2及び単量体3を含む混合単量体としては、モノエステル体とジエステル体とを含む市販品を使用することができ、例えば、ホスマーM、ホスマーPE、ホスマーP(ユニケミカル)、JAMP514、JAMP514P、JMP100(何れも城
北化学)、ライトエステルP−1M、ライトアクリレートP−1A(いずれも共栄社化学)、MR200(大八化学)、カヤマー(日本化薬)、Ethyleneglycol methacrylate phosphate(アルドリッチ試薬)などとして入手できる。
As the mixed monomer containing the monomer 2 and the monomer 3, a commercial product containing a monoester and a diester can be used. For example, Phosmer M, Phosmer PE, Phosmer P ( Unichemical), JAMP514, JAMP514P, JMP100 (all Johoku Chemical), light ester P-1M, light acrylate P-1A (all Kyoeisha Chemical), MR200 (Daihachi Chemical), Kayamar (Nippon Kayaku), Ethyleneglycol methacrylate Available as phosphate (Aldrich reagent).

また、単量体2、単量体3を含む混合単量体は、例えば、一般式(4)で表される有機ヒドロキシ化合物と無水リン酸(P25)及び水を所定の仕込み比で反応させることで、反応生成物として製造することもできる。 Moreover, the mixed monomer containing the monomer 2 and the monomer 3 is, for example, an organic hydroxy compound represented by the general formula (4), phosphoric anhydride (P 2 O 5 ), and water in a predetermined charging ratio. Can be produced as a reaction product.

単量体2、3は、不飽和結合とヒドロキシル基を有する単量体のリン酸エステル化物であり、上記の市販品や反応生成物にはモノエステル体(単量体2)とジエステル体(単量体3)以外の化合物を含んでいる事が確認されている。それらの他の化合物は、重合性、非重合性のものが混在していると考えられるが、本発明ではこのような混合物(混合単量体)をそのまま使用することができる。   Monomers 2 and 3 are phosphoric acid esters of monomers having unsaturated bonds and hydroxyl groups, and the above-mentioned commercially available products and reaction products include monoester (monomer 2) and diester ( It has been confirmed that it contains compounds other than monomer 3). These other compounds are considered to be a mixture of polymerizable and non-polymerizable compounds, but in the present invention, such a mixture (mixed monomer) can be used as it is.

混合単量体中の単量体2、3の含有量は、31P−NMRの測定結果に基づき算出することができる。
31P-NMR測定条件>
・逆ゲート付きデカップリング法(inverse-gated-decoupling method)
・測定範囲6459.9Hz
・パルス遅延時間30sec
・観測データポイント10336
・パルス幅(5.833μsec)35°パルス
・溶媒CD3OH(重メタノール)(30重量%)
・積算回数128
The contents of monomers 2 and 3 in the mixed monomer can be calculated based on 31 P-NMR measurement results.
< 31 P-NMR measurement conditions>
・ Inverse-gated-decoupling method
・ Measurement range: 6459.9Hz
・ Pulse delay time 30sec
Observation data point 10336
・ Pulse width (5.833μsec) 35 ° pulse ・ Solvent CD 3 OH (deuterated methanol) (30% by weight)
・ Number of integration 128

この条件では、得られたチャートのシグナルは以下の化合物に帰属するので、その面積比から相対的な量比を決めることが可能である。   Under these conditions, the signal of the obtained chart belongs to the following compound, so that it is possible to determine the relative quantitative ratio from the area ratio.

例えば、有機ヒドロキシ化合物が「メタクリル酸2−ヒドロキシエチル」のリン酸化物の場合、以下のように帰属できる。
・1.8ppm〜2.6ppm:リン酸
・0.5ppm〜1.1ppm:単量体2(モノエステル体)
・-0.5ppm〜0.1ppm:単量体3(ジエステル体)
・-1.0ppm〜-0.6ppm:トリエステル体
・-11.1ppm〜-10.9ppm、-12.4ppm〜-12.1ppm:ピロリン酸モノエステル
・-12.0ppm〜-11.8ppm:ピロリン酸ジエステル
・-11.2ppm〜-11.1ppm:ピロリン酸
・それ以外のピーク:不明物
For example, when the organic hydroxy compound is a phosphorous oxide of “2-hydroxyethyl methacrylate”, it can be assigned as follows.
・ 1.8ppm to 2.6ppm: phosphoric acid ・ 0.5ppm to 1.1ppm: Monomer 2 (monoester)
-0.5 ppm to 0.1 ppm: monomer 3 (diester form)
-1.0 ppm to -0.6 ppm: Triester form -11.1 ppm to -10.9 ppm, -12.4 ppm to -12.1 ppm: Pyrophosphate monoester --12.0 ppm to -11.8 ppm: Pyrophosphate diester -11.2 ppm to -11.1ppm: pyrophosphoric acid, other peaks: unknown

本発明では、混合単量体中のリン酸含量を定量して、混合単量体中の単量体2及び単量体3の比率を決めた。具体的には以下のようにして算出する。   In the present invention, the phosphoric acid content in the mixed monomer was quantified to determine the ratio of the monomer 2 and the monomer 3 in the mixed monomer. Specifically, the calculation is performed as follows.

ガスクロマトグラフィーによって試料中のリン酸含量の絶対量(重量%)を求める。P-NMRの結果から試料中のリン酸、モノ体、ジ体の相対モル比が求まるので、リン酸の絶対
量を基準にして、モノ体、ジ体の絶対量を算出した。
The absolute amount (% by weight) of the phosphoric acid content in the sample is determined by gas chromatography. Since the relative molar ratio of phosphoric acid, mono-isomer, and di-isomer in the sample can be obtained from the results of P-NMR, the absolute amounts of mono-isomer and di-isomer were calculated based on the absolute amount of phosphoric acid.

[リン酸含量]
ガスクロマトグラフィーの条件は以下の通り。
サンプル:ジアゾメタンによりメチル化
例)0.1gの試料にジアゾメタンのジエチルエーテル溶液1〜1.5ccを加えてメチル化する
カラム:Ultra ALLOY、15m×0.25mm(内径)×0.15μmdf
キャリアガス:He、スプリット比50:1
カラム温度:40℃(5min)(保持)→10℃/min(昇温)→300℃到達後15min保持
注入口温度:300℃
検出器温度:300℃
上記条件で9分前後にリン酸由来のピークが検出され、検量線法により未知試料中のリ
ン酸含量を算出する事が出来る。
[Phosphoric acid content]
The conditions for gas chromatography are as follows.
Sample: Methylation with diazomethane Example) Methylation by adding 1 to 1.5 cc of diazomethane in diethyl ether to 0.1 g of sample Column: Ultra ALLOY, 15 m × 0.25 mm (inner diameter) × 0.15 μmdf
Carrier gas: He, split ratio 50: 1
Column temperature: 40 ° C. (5 min) (hold) → 10 ° C./min (temperature rise) → 15 min after reaching 300 ° C. Hold inlet temperature: 300 ° C.
Detector temperature: 300 ° C
Under the above conditions, a phosphate-derived peak is detected around 9 minutes, and the phosphate content in the unknown sample can be calculated by a calibration curve method.

[モノ体、ジ体含量]
上記に求めたリン酸含量を基準にすると、後述する実施例等で用いた試薬中のモノ体、ジ体の合計量は以下のように算出された。なお、ピロリン酸モノエステル、ピロリン酸ジエステル及びピロリン酸は重合過程で加水分解することを考慮して、分解物をリン酸とモノエステル体に帰属させて計算した。
・Ethyleneglycol methacrylate phosphate(アルドリッチ試薬):86.4重量%
・ホスマーM:81.8重量%
・ライトエステルP1M:88.8重量%
[Content of mono- and di-form]
Based on the phosphoric acid content determined above, the total amount of mono- and di-isomers in the reagents used in Examples and the like described below was calculated as follows. The pyrophosphoric acid monoester, pyrophosphoric acid diester, and pyrophosphoric acid were calculated by assigning the decomposition products to phosphoric acid and the monoester compound in consideration of hydrolysis during the polymerization process.
・ Ethyleneglycol methacrylate phosphate (Aldrich reagent): 86.4% by weight
・ Hosmer M: 81.8% by weight
-Light ester P1M: 88.8% by weight

上記の結果とNMRの結果とから、モノ体、ジ体の内訳に基づいて単量体の仕込みモル比
を計算すると、実施例1−1の場合、以下のようになる。
・ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)=33.6モル%
・リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル=44.7モル%
・リン酸ジ−(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル=21.7モル%
When the charge molar ratio of the monomer is calculated based on the breakdown of the mono- and di-forms from the above results and the NMR results, it is as follows in the case of Example 1-1.
Ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) = 33.6 mol%
-Mono (2-hydroxyethyl) phosphate ester = 44.7 mol%
・ Di- (2-hydroxyethyl) phosphate ester = 21.7 mol%

上記の通り、工業的には、通常、リン酸エステル単量体は、モノエステル体(単量体2)とジエステル体(単量体3)を含む混合物として入手される。このうち、ジエステル体は架橋により高分子量化(ゲル化)しやすいため、その性質を利用した分野、例えば増粘剤、接着剤、被覆剤等の用途では、このような混合物を製造上の制限をあまり受けることなく好適に使用できる。一方、水硬性組成物用の混和剤(分散剤、減水剤等)では、リン酸基を含む重合体は水硬性物質に対する吸着力に優れるため好ましいが、高分子量化すると分散性や粘性低減化効果が低下し、取り扱い性の点でも好ましくない。しかしながら、水硬性組成物の用途や経済的な性質からして、かかるリン酸エステルの混合物からモノエステル体とジエステル体とを分離して原料とすることは工業的に不利である。   As described above, industrially, phosphate ester monomers are usually obtained as a mixture containing a monoester (monomer 2) and a diester (monomer 3). Among these, since diesters are likely to have a high molecular weight (gelation) by crosslinking, such a mixture is restricted in production in fields using the properties, for example, thickeners, adhesives, coatings, etc. Can be used suitably without receiving much. On the other hand, in admixtures for hydraulic compositions (dispersants, water reducing agents, etc.), polymers containing phosphate groups are preferable because of their excellent adsorptive power to hydraulic substances, but dispersibility and viscosity are reduced by increasing the molecular weight. The effect is lowered, which is not preferable from the viewpoint of handleability. However, it is industrially disadvantageous to separate the monoester form and the diester form from the mixture of phosphate esters as raw materials from the application and economical properties of the hydraulic composition.

流動性及び粘性低減性の観点からは、モノエステル体を多く含有しているリン酸エステルの混合物を用いる方が良好であるが、ジエステル体を多く含有する場合でも、単量体1との共重合モル比を制御することで、流動性や粘性低減性を調整することができる。   From the viewpoint of fluidity and viscosity reduction, it is better to use a mixture of phosphate esters containing a large amount of monoester, but even if it contains a large amount of diester, By controlling the polymerization molar ratio, fluidity and viscosity reduction can be adjusted.

《第2のリン酸エステル系重合体》
本発明は、以下の(X)と(Y)とを、pH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系共重合体(第2のリン酸エステル系重合体)を提供する。単量体1の好ましい構造及びリン酸エステル(Y)の好ましい構造は、第3のリン酸エステル系重合体の説明を参照できる。
(X)前記一般式(1)で表される単量体1。
(Y)前記一般式(4)で表される有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを反応させて得られるリン酸エステル。
<< second phosphate ester polymer >>
The present invention provides a phosphate ester copolymer (second phosphate ester polymer) obtained by copolymerizing the following (X) and (Y) at a pH of 7 or less. For the preferable structure of the monomer 1 and the preferable structure of the phosphate ester (Y), the description of the third phosphate ester polymer can be referred to.
(X) Monomer 1 represented by the general formula (1).
(Y) Phosphate ester obtained by reacting the organic hydroxy compound represented by the general formula (4) with a phosphorylating agent.

一般式(4)中のm4は、1〜20が好ましく、1〜10が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。   1-20 are preferable, as for m4 in General formula (4), 1-10 are more preferable, and 1-5 are especially preferable.

このリン酸エステル(Y)は、一般式(4)で表される有機ヒドロキシ化合物をリン酸化剤でリン酸化することで得られる。   This phosphate ester (Y) is obtained by phosphorylating the organic hydroxy compound represented by the general formula (4) with a phosphorylating agent.

リン酸化剤としては、オルトリン酸、五酸化リン(無水リン酸)、ポリリン酸、オキシ塩化リン等が挙げられ、オルトリン酸、五酸化リンが好ましい。これらは単独でも2種以上を組み合わせて用いることも出来る。また、後記のリン酸化剤(Z)も好ましい。本発明において、有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを反応させる際のリン酸化剤の量は目的とするリン酸エステル組成に応じ適時決めることができる。   Examples of the phosphorylating agent include orthophosphoric acid, phosphorus pentoxide (anhydrous phosphoric acid), polyphosphoric acid, phosphorus oxychloride and the like, and orthophosphoric acid and phosphorus pentoxide are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the phosphorylating agent (Z) described later is also preferable. In this invention, the quantity of the phosphorylating agent at the time of making an organic hydroxy compound and a phosphorylating agent react can be determined timely according to the target phosphate ester composition.

リン酸エステル(Y)は、有機ヒドロキシ化合物とリン酸化剤とを、下記式(I)で定義された比率が2.0〜4.0、更に2.5〜3.5、特に2.8〜3.2の条件下に反応させることで得られたものが好ましい。   Phosphoric acid ester (Y) has an organic hydroxy compound and a phosphorylating agent in a ratio defined by the following formula (I) of 2.0 to 4.0, more preferably 2.5 to 3.5, particularly 2.8. What was obtained by making it react on the conditions of -3.2 is preferable.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

本発明では、式(I)においては、リン酸化剤を便宜的にP25・n(H2O)として
扱うものとする。
In the present invention, in the formula (I), the phosphorylating agent is treated as P 2 O 5 .n (H 2 O) for convenience.

特に、リン酸化剤は、五酸化リン(Z−1)並びに水、リン酸及びポリリン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種(Z−2)を含むリン酸化剤〔以下、リン酸化剤(Z)という〕が好ましく、この場合も、式(I)においては、五酸化リン(Z−1)と、水、リン酸及びポリリン酸からなる群から選ばれた少なくとも一種(Z−2)とを含むリン酸化剤(Z)を、便宜的にP25・n(H2O)として扱うものとする。 In particular, the phosphorylating agent includes phosphorous pentoxide (Z-1) and at least one selected from the group consisting of water, phosphoric acid and polyphosphoric acid (Z-2) [hereinafter, phosphorylating agent (Z). In this case, too, the formula (I) includes phosphorus pentoxide (Z-1) and at least one selected from the group consisting of water, phosphoric acid and polyphosphoric acid (Z-2). For the sake of convenience, the phosphorylating agent (Z) is treated as P 2 O 5 .n (H 2 O).

また、式(I)で定義されたリン酸化剤のモル数とは、原料として反応系に導入されるリン酸化剤、特にリン酸化剤(Z)に由来するP25単位の量(モル)を示す。また、水のモル数とは、原料として、反応系に導入されるリン酸化剤(Z)に由来する水(H2
)の量(モル)を示す。即ち、水には、ポリリン酸を(P25・xH2O)と、オルトリ
ン酸を〔1/2(P25・3H2O)〕として表した場合の水を含めた反応系内に存在す
る全ての水が含まれることになる。
Further, the number of moles of the phosphorylating agent defined by the formula (I) means the amount of phosphorous agent introduced into the reaction system as a raw material, particularly the amount of P 2 O 5 units derived from the phosphorylating agent (Z) (mole). ). The number of moles of water refers to water (H 2 O derived from the phosphorylating agent (Z) introduced into the reaction system as a raw material.
) Amount (mole). That is, the reaction system includes water when polyphosphoric acid is represented as (P 2 O 5 .xH 2 O) and orthophosphoric acid is represented as [1/2 (P 2 O 5 .3H 2 O)]. It will contain all the water present in it.

また、有機ヒドロキシ化合物にリン酸化剤を添加する際の温度は20〜100℃が好ましく、40〜90℃がさらに好ましい。また、反応系へのリン酸化剤の添加に要する時間(添加開始から添加終了までの時間)は0.1時間〜20時間が好ましく、0.5時間〜10時間がさらに好ましい。   Moreover, 20-100 degreeC is preferable and, as for the temperature at the time of adding a phosphorylating agent to an organic hydroxy compound, 40-90 degreeC is more preferable. The time required for adding the phosphorylating agent to the reaction system (the time from the start of addition to the end of addition) is preferably 0.1 hour to 20 hours, and more preferably 0.5 hour to 10 hours.

リン酸化剤投入後の反応系の温度は20〜100℃が好ましく、40〜90℃がさらに好ましい。なお、共重合は、後述のリン酸エステル系重合体の製造方法に基づき行うことができる。   The temperature of the reaction system after adding the phosphorylating agent is preferably 20 to 100 ° C, more preferably 40 to 90 ° C. The copolymerization can be carried out based on a method for producing a phosphate ester polymer described later.

リン酸化反応終了後は、生成したリン酸の縮合物(ピロリン酸結合を有する有機化合物やリン酸)を加水分解により低減しても良く、又加水分解を行わなくても、本発明のリン酸エステル系重合体製造用のモノマーとしては好適である。   After completion of the phosphorylation reaction, the resulting phosphoric acid condensate (an organic compound or a phosphoric acid having a pyrophosphate bond) may be reduced by hydrolysis, or even without hydrolysis, the phosphoric acid of the present invention. It is suitable as a monomer for producing an ester polymer.

《第3のリン酸エステル系重合体》
本発明の第3のリン酸エステル系重合体は、単量体1、2及び3を共重合して得られ、Mwが10,000〜150,000であり、かつ、Mw/Mnが1.0〜2.6であるリン酸エステル系重合体である。このリン酸エステル系重合体では、分散効果の発現や粘性低減効果の観点から、Mwが10,000以上であり、好ましくは12,000以上、さらに好ましくは13,000以上、より好ましくは14,000以上、特に好ましくは15,000以上で、架橋による高分子量化、ゲル化の抑制や性能面では分散効果や粘性低減効果の観点から、150,000以下であり、好ましくは130,000以下、さらに好ましくは120,000以下、より好ましくは110,000以下、特に好ましくは100,000以下であり、前記両者の観点から、好ましくは12,000〜130,000、より好ましくは13,000〜120,000、さらに好ましくは14,000〜110,000、特に好ましくは15,000〜100,000である。この範囲のMwを有し、かつMw/Mnが1.0〜2.6である。ここに、Mw/Mnの値は分散度であり、1に近いほど分子量分布が単分散に近づき、1から離れる(大きくなる)ほど分子量分布が広くなることを意味する。
<< Third Phosphate Ester Polymer >>
The third phosphate ester polymer of the present invention is obtained by copolymerizing monomers 1, 2 and 3, Mw is 10,000 to 150,000, and Mw / Mn is 1. It is a phosphate ester type polymer which is 0-2.6. In this phosphate ester-based polymer, Mw is 10,000 or more, preferably 12,000 or more, more preferably 13,000 or more, more preferably 14,000 from the viewpoint of the expression of the dispersion effect and the viscosity reduction effect. 5,000 or more, particularly preferably 15,000 or more, and high molecular weight by cross-linking, suppression of gelation and performance are 150,000 or less, preferably 130,000 or less from the viewpoint of dispersion effect and viscosity reduction effect. More preferably, it is 120,000 or less, More preferably, it is 110,000 or less, Most preferably, it is 100,000 or less, From the both viewpoints, Preferably it is 12,000-130,000, More preferably, it is 13,000-120. 1,000, more preferably 14,000 to 110,000, particularly preferably 15,000 to 100,000. It is. It has Mw of this range, and Mw / Mn is 1.0-2.6. Here, the value of Mw / Mn is the degree of dispersion. The closer the value is to 1, the closer the molecular weight distribution is to the monodispersion, and the farther from 1 (the larger) the wider the molecular weight distribution.

上記のようなMw/Mn値を持つ本発明のリン酸エステル系重合体は、ジエステル構造に基づく分岐構造を有する重合体でありながら、分子量分布が非常に狭いという大きな特徴がある。このような本発明のリン酸エステル系重合体は後述する本発明の製造方法により好適に製造できる。   The phosphate ester polymer of the present invention having the Mw / Mn value as described above is a polymer having a branched structure based on a diester structure, but has a great feature that the molecular weight distribution is very narrow. Such a phosphoric ester polymer of the present invention can be suitably produced by the production method of the present invention described later.

上記のような本発明のリン酸エステル系重合体のMw/Mnは、実用的な製造容易性、分散性、粘性低減効果、及び材料、温度に対する汎用性を確保する観点から、1.0以上であり、分散性及び粘性低減効を両立する観点から、2.6以下であり、好ましくは2.4以下、より好ましくは2.2以下、さらに好ましくは2.0以下、特に好ましくは1.8以下であり、前記2点を総合した観点から、好ましくは1.0〜2.4、より好ましくは1.0〜2.2、より好ましくは1.0〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.8である。   Mw / Mn of the phosphoric ester polymer of the present invention as described above is 1.0 or more from the viewpoint of ensuring practical production ease, dispersibility, viscosity reduction effect, and versatility with respect to materials and temperature. From the viewpoint of achieving both a dispersibility and a viscosity reducing effect, it is 2.6 or less, preferably 2.4 or less, more preferably 2.2 or less, still more preferably 2.0 or less, and particularly preferably 1. From the viewpoint of combining the above two points, it is preferably 1.0 to 2.4, more preferably 1.0 to 2.2, more preferably 1.0 to 2.0, and particularly preferably 1. 0.0 to 1.8.

本発明の、第3のリン酸エステル系重合体のMw及びMnは、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定されたものである。なお、本発明におけるリン酸エステル系重合体のMw/Mnは、該重合体のピークに基づいて算出されたものとする。
[GPC条件]
カラム:G4000PWXL+G2500PWXL(東ソー)
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
Mw and Mn of the third phosphate ester polymer of the present invention are those measured by gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions. In addition, Mw / Mn of the phosphate ester type polymer in the present invention is calculated based on the peak of the polymer.
[GPC conditions]
Column: G4000PWXL + G2500PWXL (Tosoh)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1
Flow rate: 1.0mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detection: RI
Sample size: 0.2mg / mL
Reference material: Polyethylene glycol equivalent

上記のようなMw/Mnを満たすリン酸エステル系重合体は、ジエステル体である単量体3による架橋を抑制することにより適度な分岐構造となり、分子内に密に吸着基が存在する構造を形成するものと考えられる。また分散度Mw/Mnを所定範囲に抑制すること
で同一サイズの分子が単分散した系に近づくため、吸着対象物質(例えばセメント粒子)に対する吸着量も多くすることが可能と考えられる。この両者を満足することで、セメント粒子等の吸着対象物質に密にパッキングすることが可能となり、分散性と粘性低減効果の両立に有効であると推定している。
The phosphate ester polymer satisfying Mw / Mn as described above has an appropriate branched structure by suppressing cross-linking by the monomer 3 which is a diester body, and has a structure in which adsorbing groups are densely present in the molecule. It is thought to form. Further, since the degree of dispersion Mw / Mn is controlled within a predetermined range, it approaches a system in which molecules of the same size are monodispersed, so that it is considered possible to increase the amount of adsorption on the adsorption target substance (for example, cement particles). Satisfying both of these conditions makes it possible to densely pack the substance to be adsorbed, such as cement particles, and is estimated to be effective in achieving both a dispersibility and a viscosity reducing effect.

また、上記条件でのGPC法で得られる分子量分布を示すチャートのパターンにおいて、分子量10万以上の面積が当該チャート全体の面積の5%以下であることが、分散性(必要添加量低減)や粘性低減効果の点でより好ましい。   Further, in the chart pattern showing the molecular weight distribution obtained by the GPC method under the above conditions, the area having a molecular weight of 100,000 or more is 5% or less of the total area of the chart, so that dispersibility (required addition amount reduction) It is more preferable in terms of the viscosity reducing effect.

[単量体1]
単量体1について、一般式(1)中のR3は水素原子が好ましく、AOは炭素数2〜4
のオキシアルキレン基が好ましく、エチレンオキシ基(以下、EO基)を含むことがより好ましく、EO基が70モル%以上、更に80モル%以上、更に90モル%以上、特に全AOがEO基であることが好ましい。また、Xは水素原子又は炭素数1〜18、更に1〜12、更に1〜4、更に1、2のアルキル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。具体的には、ω−メトキシポリオキシアルキレンメタクリル酸エステル、ω−メトキシポリオキシアルキレンアクリル酸エステル等を挙げることができ、ω−メトキシポリオキシアルキレンメタクリル酸エステルがより好ましい。ここで、(1)式中のnは、重合体の水硬性組成物に対する分散性と粘性付与効果の点で、3〜200であり、好ましくは4〜120である。また、平均n個の繰り返し単位中にAOが異なるもので、ランダム付加又はブロック付加又はこれらの混在を含むものであっても良い。AOは、EO基以外にもプロピレンオキシ基等を含むこともできる。
[Monomer 1]
For monomer 1, R 3 in general formula (1) is preferably a hydrogen atom, and AO has 2 to 4 carbon atoms.
The oxyalkylene group is preferably an ethyleneoxy group (hereinafter referred to as an EO group), more preferably 70 mol% or more, further 80 mol% or more, further 90 mol% or more, and especially all AO is an EO group. Preferably there is. X is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18, more preferably 1 to 12, further 1 to 4, and 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group. Specific examples include ω-methoxypolyoxyalkylene methacrylate and ω-methoxypolyoxyalkylene acrylate, and ω-methoxypolyoxyalkylene methacrylate is more preferable. Here, n in the formula (1) is 3 to 200, preferably 4 to 120, from the viewpoint of the dispersibility of the polymer in the hydraulic composition and the effect of imparting viscosity. In addition, AO is different among n repeating units on average, and random addition, block addition, or a mixture thereof may be included. AO can also contain a propyleneoxy group etc. besides EO group.

[単量体2]
単量体2としては、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)アクリル酸エステル、ポリアルキレレングリコールモノ(メタ)アクリレートアシッドリン酸エステル等が挙げられる。中でも、製造の容易さ及び製造物の品質安定性の観点から、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルが好ましい。
[Monomer 2]
Monomer 2 includes phosphoric acid mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid ester, phosphoric acid mono (2-hydroxyethyl) acrylic acid ester, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate acid phosphoric acid ester, and the like. It is done. Of these, mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid phosphate is preferable from the viewpoint of ease of production and product quality stability.

[単量体3]
単量体3としては、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステル、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)アクリル酸〕エステル等が挙げられる。中でも、製造の容易さ及び製造物の品質安定性の観点から、リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルが好ましい。
[Monomer 3]
Examples of the monomer 3 include phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester, phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) acrylic acid] ester, and the like. Among these, di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester phosphate is preferable from the viewpoint of ease of production and quality stability of the product.

単量体2、3の何れも、これらの化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩などであっても良い。   Any of the monomers 2 and 3 may be alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkylammonium salts, and the like of these compounds.

単量体2のm1及び単量体3のm2、m3は、それぞれ1〜20が好ましく、1〜10が更に好ましく、1〜5が特に好ましい。   M1 of the monomer 2 and m2 and m3 of the monomer 3 are each preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and particularly preferably 1 to 5.

なお、本発明の第3のリン酸エステル系重合体は、下記条件の1H−NMRにより、単
量体由来の二重結合が消失していることから、単量体1、2、3にそれぞれ由来する構成単位を有することが示唆される。
1H−NMR条件]
水に溶解した重合体を減圧乾燥したものを3〜4重量%の濃度で重メタノールに溶解し、1H−NMRを測定する。二重結合の残存率は、5.5〜6.2ppmの積分値により
測定される。なお、1H−NMRの測定は、Varian社製「Mercury 400 NMR」を用い、データポイント数42052、測定範囲6410.3Hz、パルス幅4.5μs、パルス待ち
時間10S、測定温度25.0℃の条件で行った。
The third phosphate polymer of the present invention, by 1 H-NMR under the following conditions, since the double bond derived from the monomer has disappeared, to monomeric 1,2,3 It is suggested that each have a derived unit.
[ 1 H-NMR conditions]
A polymer dissolved in water and dried under reduced pressure is dissolved in deuterated methanol at a concentration of 3 to 4% by weight, and 1 H-NMR is measured. The residual rate of double bonds is measured by an integrated value of 5.5 to 6.2 ppm. In addition, the measurement of 1 H-NMR uses “Mercury 400 NMR” manufactured by Varian, the number of data points is 42052, the measurement range is 6410.3 Hz, the pulse width is 4.5 μs, the pulse waiting time is 10 S, and the measurement temperature is 25.0 ° C. Performed under conditions.

すなわち、上記のようなMw/Mn値を持つ本発明の第3のリン酸エステル系重合体は、その構成単位として、単量体1由来の構成単位、単量体2由来の構成単位及び単量体3由来の構成単位を含む。これらの構成単位は、単量体1、2、及び3のエチレン性不飽和結合が開裂して付加重合することにより重合体中に取り込まれた各単量体由来の構成単位である。重合体中のこれら構成単位の比率は、仕込み比率に依存し、共重合に用いる単量体が単量体1〜3のみの場合、各構成単位のモル比は、単量体の仕込みモル比とほぼ一致すると考えられる。 That is, the third phosphate ester polymer of the present invention having the Mw / Mn value as described above has, as its structural unit, a structural unit derived from monomer 1, a structural unit derived from monomer 2, and a single unit. The structural unit derived from the monomer 3 is included. These structural units are structural units derived from the respective monomers incorporated into the polymer by cleavage of the ethylenically unsaturated bonds of the monomers 1, 2 and 3 and addition polymerization. The ratio of these structural units in the polymer depends on the charging ratio, and when the monomers used for copolymerization are only monomers 1 to 3, the molar ratio of each structural unit is the monomer charging molar ratio. It is thought that it almost agrees with

《リン酸エステル系重合体の製造方法》
本発明は、単量体1と、単量体2と、単量体3とを、pH7以下で共重合するリン酸エステル系重合体の製造方法に関する。上記本発明のリン酸エステル系重合体は、何れも、この製造方法によって製造することができる。また、単量体2及び単量体3を含有する混合単量体を用いることも好ましい。
<< Production Method of Phosphate Ester Polymer >>
The present invention relates to a method for producing a phosphate ester polymer in which monomer 1, monomer 2, and monomer 3 are copolymerized at a pH of 7 or less. Any of the above phosphoric ester polymers of the present invention can be produced by this production method. It is also preferable to use a mixed monomer containing monomer 2 and monomer 3.

本発明者等は、本発明の課題の一つである水硬性組成物の粘性低減に、特定のリン酸エステル由来の重合体が有用であることを見出した。しかし、かかる重合体を工業化する場合の課題に対して、従来の技術には十分な開示がないことが判明した。   The present inventors have found that a polymer derived from a specific phosphate ester is useful for reducing the viscosity of a hydraulic composition which is one of the problems of the present invention. However, it has been found that the prior art does not provide sufficient disclosure for the problem of industrializing such polymers.

特許文献1では、メタリルスルホン酸を共重合させることで分子量の調整に有用となることが開示されているが、その実施例に開示されている予め中和して重合する方法では反応液が不均一となり、工業的に安定した性能を有する重合体を製造する事が困難である。一方、特許文献2では、リン酸エステルとして、本発明の単量体2に相当するモノエステル体のみ使用しているが、モノエステル体を単体で得るには分離精製工程を必要とし、水硬性組成物の用途や生産効率を考慮すると工業的に製造するには不利である。以下、単量体1〜3を用いて得られたリン酸エステル系重合体の製造方法について説明する。   Patent Document 1 discloses that copolymerization of methallylsulfonic acid is useful for adjusting the molecular weight, but in the method of neutralizing and polymerizing in advance disclosed in the examples, the reaction solution is It becomes non-uniform and it is difficult to produce a polymer having industrially stable performance. On the other hand, in Patent Document 2, only a monoester corresponding to the monomer 2 of the present invention is used as the phosphate ester, but a separation and purification step is required to obtain the monoester alone, and the hydraulic property Considering the use and production efficiency of the composition, it is disadvantageous for industrial production. Hereinafter, the manufacturing method of the phosphate ester type polymer obtained using the monomers 1-3 is demonstrated.

上記の通り、工業的に混合物として入手されるリン酸エステル単量体を水硬性組成物の用途に供することは困難であったが、本発明の製造方法では、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液を特定のpH域で反応に用いて、上記単量体1と、リン酸エステル単量体である単量体2と単量体3とを共重合することで、ジエステル体を含む原料を用いても架橋(高分子量化、ゲル化)の発生が抑制され、しかもリン酸エステル系重合体の水硬性組成物用分散剤としての優れた性能を維持できるため、水硬性組成物の分野では極めて有利な製造方法となる。   As described above, it has been difficult to use a phosphate ester monomer that is industrially obtained as a mixture for use in a hydraulic composition. However, in the production method of the present invention, the monomer 2 and / or the single monomer is used. The monomer 1 containing the monomer 3 is used for the reaction in a specific pH range, and the monomer 1, the phosphate ester monomer 2 and the monomer 3 are copolymerized. Thus, even if a raw material containing a diester is used, the occurrence of crosslinking (high molecular weight, gelation) is suppressed, and the excellent performance as a dispersant for a hydraulic composition of a phosphate ester polymer can be maintained. This is a very advantageous production method in the field of hydraulic compositions.

本発明に係るリン酸エステル系重合体は、前記一般式(1)で表されるオキシアルキレン基を有する単量体1と、リン酸基を有する前記一般式(2)、(3)で表される単量体2、3とを共重合して得られる重合物である。   The phosphoric acid ester polymer according to the present invention is represented by the monomer 1 having an oxyalkylene group represented by the general formula (1) and the general formulas (2) and (3) having a phosphoric acid group. It is a polymer obtained by copolymerizing the monomers 2 and 3 to be produced.

単量体1〜3の好ましいものはそれぞれ前記の通りであり、また前記した市販品や反応生成物を使用することもできる。   The preferable thing of the monomers 1-3 is as above-mentioned, respectively, and the above-mentioned commercial item and reaction product can also be used.

単量体の共重合に際しては、単量体1と、単量体2、3とのモル比は、単量体1/(単量体2+単量体3)=5/95〜95/5、更に、10/90〜90/10が好ましい。また、単量体1と単量体2と単量体3のモル比は、単量体1/単量体2/単量体3=5〜95/3〜90/1〜80/、更に5〜96/3〜80/1〜60(ただし合計は100である)が好ましい。なお、単量体2と単量体3については、酸型の化合物に基づきモル比やモル%を算出するものとする(以下、同様)。   In the copolymerization of the monomers, the molar ratio between the monomer 1 and the monomers 2 and 3 is as follows: monomer 1 / (monomer 2 + monomer 3) = 5/95 to 95/5 Furthermore, 10/90 to 90/10 are preferable. The molar ratio of monomer 1, monomer 2 and monomer 3 is as follows: monomer 1 / monomer 2 / monomer 3 = 5 to 95/3 to 90/1 to 80 / 5 to 96/3 to 80/1 to 60 (however, the total is 100) is preferable. In addition, about the monomer 2 and the monomer 3, the molar ratio and mol% shall be calculated based on an acid type compound (hereinafter the same).

また、本発明では、反応に用いる全単量体中、単量体3の比率を1〜60モル%、更に1〜30モル%とすることができる。
また、単量体2と単量体3のモル比を、単量体2/単量体3=99/1〜4/96、更に99/1〜5/95とすることができる。
このような範囲で単量体3を含有する単量体原料は、一般にゲル化が著しいと予想されるため、通常は水硬性組成物用分散剤のための重合体の製造原料としては用いられていない。しかし、本発明では、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液のpHを7以下で反応に用いることで、ゲル化が抑制され、水硬性組成物用分散剤として好適なリン酸エステル系重合体を工業的に実用性のあるレベルで製造することができる。
Moreover, in this invention, the ratio of the monomer 3 in all the monomers used for reaction can be 1-60 mol%, Furthermore, it can be 1-30 mol%.
Further, the molar ratio of the monomer 2 and the monomer 3 can be set to monomer 2 / monomer 3 = 99/1 to 4/96, and more preferably 99/1 to 5/95.
Since the monomer raw material containing the monomer 3 in such a range is generally expected to be gelled, it is usually used as a raw material for producing a polymer for a dispersant for a hydraulic composition. Not. However, in the present invention, by using the monomer solution containing monomer 2 and / or monomer 3 at a pH of 7 or less for the reaction, gelation is suppressed and suitable as a dispersant for a hydraulic composition. Such a phosphoric acid ester polymer can be produced at an industrially practical level.

以下、ゲル化抑制、好適分子量の調整及び水硬性組成物用分散剤の性能設計の観点から、更に好ましい製造条件を説明する。このような観点から、本発明では、共重合の際に、単量体1〜3の合計モル数に対して4モル%以上、更に6モル%以上、特に8モル%以上の連鎖移動剤を使用することが好ましい。また、連鎖移動剤の使用量の上限は、単量体1〜3の合計モル数に対して好ましくは100モル%以下、より好ましくは60モル%以下、更に好ましくは30モル%以下、特に好ましくは15モル%以下とすることができる。更に詳しくは、
(1)単量体1のnが3〜30の場合で、
(1−1)単量体2と単量体3の単量体1〜3中のモル比が50モル%以上の場合は、連鎖移動剤は、単量体1〜3に対して6〜100モル%、特に8〜60モル%を用いるのが好ましく、
(1−2)単量体2と単量体3の単量体1〜3中のモル比が50モル%未満の場合は、連鎖移動剤は、単量体1〜3に対して4〜60モル%、特に5〜30モル%を用いるのが好ましく、
(2)単量体1のnが30超の場合は、連鎖移動剤は、単量体1〜3に対して6〜50モル%、特に8〜40モル%を用いるのが好ましい。
Hereinafter, more preferable production conditions will be described from the viewpoints of gelation suppression, adjustment of a suitable molecular weight, and performance design of a dispersant for hydraulic composition. From this point of view, in the present invention, at the time of copolymerization, 4 mol% or more, further 6 mol% or more, particularly 8 mol% or more of the chain transfer agent is added to the total number of moles of monomers 1 to 3. It is preferable to use it. Further, the upper limit of the amount of chain transfer agent used is preferably 100 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less, particularly preferably based on the total number of moles of monomers 1 to 3. May be 15 mol% or less. For more details,
(1) When n of monomer 1 is 3 to 30,
(1-1) When the molar ratio of the monomer 2 and the monomer 3 in the monomers 1 to 3 is 50 mol% or more, the chain transfer agent is 6 to It is preferable to use 100 mol%, in particular 8 to 60 mol%,
(1-2) When the molar ratio of the monomer 2 and the monomer 3 in the monomers 1 to 3 is less than 50 mol%, the chain transfer agent is 4 to 4 with respect to the monomers 1 to 3. It is preferable to use 60 mol%, in particular 5 to 30 mol%,
(2) When n of monomer 1 exceeds 30, the chain transfer agent is preferably used in an amount of 6 to 50 mol%, particularly 8 to 40 mol%, based on monomers 1 to 3.

本発明の製造方法においては、単量体2と3の反応率は60%以上、更に70%以上、更に80%以上、更に90%以上、特に95%以上を目標に行うことが好ましく、連鎖移動剤の使用量は、この観点から選定することができる。ここに、単量体2と3の反応率は、下記の式によって算出する。   In the production method of the present invention, the reaction rate of the monomers 2 and 3 is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, further 80% or more, further 90% or more, and particularly preferably 95% or more. The amount of transfer agent used can be selected from this viewpoint. Here, the reaction rate of the monomers 2 and 3 is calculated by the following equation.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

なお、反応開始時と反応終了時の反応系中のリン含有化合物中の単量体2と単量体3の割合(モル%)は、前記の1H−NMRの測定結果に基づき算出することができる。 The ratio (mol%) of monomer 2 and monomer 3 in the phosphorus-containing compound in the reaction system at the start and end of the reaction should be calculated based on the above 1 H-NMR measurement results. Can do.

本発明に係るリン酸エステル系重合体の製造においては、上記単量体1〜3の他に、共重合可能なその他の単量体を用いることもできる。共重合可能な他の単量体としては、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、これら何れかのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩を挙げることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などのアクリル酸系単量体を挙げることができ、またこれらの何れか1種以上のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、メチルエステル、エチルエステルや無水マレイン酸などの無水化合物であっても良い。更に、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド−2−メタスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−エタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−プロパンスルホン酸、スチレン、スチレンスルホン酸などが挙げられる。全単量体中、単量体1〜3の合計の割合は、30〜100モル%、更に50〜100モル%、特に75〜100モル%が好ましく、更に、本発明の第1、第2、第3のリン酸エステル系重合体に記載した分散剤としての性能を達成する観点からは、95モル%超〜100モル%、更に97〜100モル%、特に100モル%とすることである。   In the production of the phosphate ester polymer according to the present invention, in addition to the monomers 1 to 3, other monomers capable of copolymerization may be used. Examples of other copolymerizable monomers include allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, any of these alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, and amine salts. In addition, acrylic monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and the like, and any one or more of alkali metal salts, alkalis Anhydrous compounds such as earth metal salts, ammonium salts, amine salts, methyl esters, ethyl esters and maleic anhydride may also be used. Furthermore, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2- (meth) acrylamide-2-metasulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-ethanesulfonic acid, Examples include 2- (meth) acrylamide-2-propanesulfonic acid, styrene, styrenesulfonic acid and the like. The total proportion of monomers 1 to 3 in all monomers is preferably 30 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, and particularly preferably 75 to 100 mol%. From the viewpoint of achieving the performance as the dispersant described in the third phosphate ester polymer, it is more than 95 mol% to 100 mol%, more preferably 97 to 100 mol%, particularly 100 mol%. .

なお、本発明の製造方法において、単量体1〜3の反応温度は、40〜100℃、更に60〜90℃が好ましく、反応圧力はゲージ圧で101.3〜111.5kPa(1〜1.1atm)、更に101.3〜106.4kPa(1〜1.05atm)が好ましい。   In the production method of the present invention, the reaction temperature of the monomers 1 to 3 is preferably 40 to 100 ° C., more preferably 60 to 90 ° C., and the reaction pressure is 101.3 to 111.5 kPa (1 to 1 in terms of gauge pressure). 0.1 atm), more preferably 101.3 to 106.4 kPa (1-1.05 atm).

本発明の製造方法では、適当な溶媒により調製した上記単量体2及び/又は単量体3を含有する単量体溶液を、好ましくは所定量の連鎖移動剤の存在下で、他の単量体とpH7以下で共重合させる。また、共重合可能な他の単量体や重合開始剤等を用いても良い。   In the production method of the present invention, a monomer solution containing the monomer 2 and / or monomer 3 prepared with an appropriate solvent is preferably added to another monomer in the presence of a predetermined amount of chain transfer agent. The copolymer is copolymerized with the monomer at a pH of 7 or less. Moreover, you may use the other monomer, polymerization initiator, etc. which can be copolymerized.

本発明では、単量体1、単量体2、単量体3をpH7以下で反応させる。本発明では、反応途中(反応開始時〜反応終了時)で採取した反応液の20℃でのpHを、反応中のpHとする。通常は、反応中のpHが7以下となることが明らかな条件(単量体比率、溶媒、その他の成分等)で反応を開始すればよい。   In the present invention, the monomer 1, the monomer 2 and the monomer 3 are reacted at a pH of 7 or less. In the present invention, the pH at 20 ° C. of the reaction solution collected during the reaction (from the start of the reaction to the end of the reaction) is defined as the pH during the reaction. Usually, the reaction may be started under conditions that clearly show that the pH during the reaction is 7 or less (monomer ratio, solvent, other components, etc.).

なお、反応系が非水系の場合は、pH測定可能な量の水を反応系に加えて測定することができる。   When the reaction system is non-aqueous, it can be measured by adding an amount of water capable of measuring pH to the reaction system.

本発明の対象とする単量体1〜3では、以下の(1)、(2)に例示した条件で反応を行えば、その他の条件の考慮の下で、通常は、反応中のpHも7以下になると考えられる。また、ゲルが生成しない等、反応全体に影響を及ぼさない範囲であれば、反応初期に一時的にpHが7を超える場合があってもよい。
(1)単量体1〜3を全て含むpH7以下の単量体溶液を、単量体1〜3の共重合反応に用いる。
(2)単量体1〜3の共重合反応をpH7以下で開始する。すなわち、単量体1〜3を含む反応系を、pH7以下にした後、反応を開始する。
In the case of the monomers 1 to 3 that are the subject of the present invention, if the reaction is carried out under the conditions exemplified in the following (1) and (2), the pH during the reaction is usually adjusted under consideration of other conditions. It is considered to be 7 or less. Further, the pH may temporarily exceed 7 in the initial stage of the reaction as long as it does not affect the entire reaction, such as no gel is formed.
(1) A monomer solution having a pH of 7 or less containing all of monomers 1 to 3 is used for the copolymerization reaction of monomers 1 to 3.
(2) The copolymerization reaction of monomers 1 to 3 is started at pH 7 or less. That is, the reaction is started after the reaction system containing the monomers 1 to 3 is brought to pH 7 or lower.

具体的には、
(i)単量体1〜3を含む単量体溶液のpHを7以下に調整して共重合反応を開始する。(ii)単量体1〜3を含む単量体溶液(pHは任意であるが7以下が好ましい。)を、反応系に滴下する。
(iii)単量体1を含む単量体溶液(pHは任意であるが7以下が好ましい。)と、単量
体2を含む単量体溶液(pHは任意であるが7以下が好ましい。)と、単量体3を含む単量体溶液(pHは任意であるが7以下が好ましい。)を、別々に反応系に滴下する。
(iv)上記を適宜組み合わせて反応を行う。例えば、単量体1〜3を含む単量体溶液(pHは任意であるが7以下が好ましい。)の一部を反応系に仕込んでおき、残りの単量体溶液を反応系に滴下する。
In particular,
(I) The pH of the monomer solution containing the monomers 1 to 3 is adjusted to 7 or less to initiate the copolymerization reaction. (Ii) A monomer solution containing the monomers 1 to 3 (pH is arbitrary but is preferably 7 or less) is dropped into the reaction system.
(Iii) A monomer solution containing monomer 1 (pH is arbitrary but preferably 7 or less) and a monomer solution containing monomer 2 (pH is arbitrary but 7 or less are preferred). ) And a monomer solution containing the monomer 3 (pH is arbitrary but is preferably 7 or less) are separately added dropwise to the reaction system.
(Iv) Reaction is performed by appropriately combining the above. For example, a part of a monomer solution containing the monomers 1 to 3 (pH is arbitrary but preferably 7 or less) is charged into the reaction system, and the remaining monomer solution is dropped into the reaction system. .

上記、(iii)及び(iv)では、設定した単量体モル比から逸脱せぬよう、滴下する単
量体溶液の滴下条件を制御する必要がある。また、上記(ii)〜(iv)では、滴下した単量体1〜3を含む反応系のpHが7以下、好ましくは4以下となるよう、その他の反応条件を考慮する。
In the above (iii) and (iv), it is necessary to control the dropping conditions of the monomer solution to be dropped so as not to deviate from the set monomer molar ratio. Moreover, in said (ii)-(iv), other reaction conditions are considered so that pH of the reaction system containing the dripped monomers 1-3 may be 7 or less, Preferably it is 4 or less.

なお、反応系のpHは、必要に応じて、無機酸(リン酸、塩酸、硝酸、硫酸等)や、NaOH、KOH、トリエタノールアミンなどを用いて調整できる。   The pH of the reaction system can be adjusted with an inorganic acid (phosphoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, etc.), NaOH, KOH, triethanolamine, or the like, if necessary.

上記のように、本発明では、反応中の反応系のpHを7以下にするために、反応に用いる単量体溶液のうち、単量体2、単量体3の少なくとも一方を含む単量体溶液のpHが7以下であることが好ましい。当該pH7以下の単量体溶液は、単量体2、単量体3の少なくとも一方を含むものであり、単量体1を含むもの、更には連鎖移動剤、その他の単量体を含むものであってもよい。ここで、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液は、pH測定上、含水系(すなわち、溶媒が水を含むこと)である事が好ましいが、非水系の場合には必要量の水を加えて測定しても良い。単量体溶液の均一性、ゲル化防止、性能低下の抑制の観点で、pHは7以下であり、0.1〜6が好ましく、更に0.2〜4.5が好ましい。また、単量体1もpH7以下の単量体溶液として用いることが好ましい。このpHは、20℃のものである。   As described above, in the present invention, in order to make the pH of the reaction system during the reaction 7 or less, the monomer solution containing at least one of the monomer 2 and the monomer 3 in the monomer solution used for the reaction. It is preferable that the pH of the body solution is 7 or less. The monomer solution having a pH of 7 or lower contains at least one of monomer 2 and monomer 3, and contains monomer 1, and further contains a chain transfer agent and other monomers. It may be. Here, the monomer solution containing the monomer 2 and / or the monomer 3 is preferably a water-containing system (that is, the solvent contains water) for pH measurement. May be measured by adding the required amount of water. From the viewpoint of uniformity of the monomer solution, prevention of gelation, and suppression of performance degradation, the pH is 7 or less, preferably 0.1 to 6, and more preferably 0.2 to 4.5. Monomer 1 is also preferably used as a monomer solution having a pH of 7 or less. This pH is at 20 ° C.

最終的に単量体が仕込まれた反応前の反応系(重合系)のpHは、重合体の分子量を制御する際の安定性、反応時のpH制御の容易性の観点から、20℃で6以下である事が好ましく、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下、特に好ましくは2以下となる事である。好ましくは、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液のpH(反応開始時の反応系のpH)、反応途中の反応系のpH、反応終了時の反応系のpHが何れも7以下であることである。   The pH of the reaction system (polymerization system) before the reaction in which the monomer is finally charged is 20 ° C. from the viewpoint of stability when controlling the molecular weight of the polymer and ease of pH control during the reaction. It is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 4 or less, and particularly preferably 2 or less. Preferably, the pH of the monomer solution containing monomer 2 and / or monomer 3 (pH of the reaction system at the start of the reaction), the pH of the reaction system during the reaction, and the pH of the reaction system at the end of the reaction are Both are 7 or less.

なお、これら単量体1〜3を含水状態で用いない(つまり液体成分としてそのまま滴下する)場合は、必然的に重合系のpHは7以下となるので、このような方法も好適である。中和前の最終重合系のpHは6以下、更に5以下、更に4以下、特に2以下となる事が好ましい。   In addition, when these monomers 1 to 3 are not used in a water-containing state (that is, dropped as a liquid component as they are), the pH of the polymerization system is inevitably 7 or less, and such a method is also suitable. The pH of the final polymerization system before neutralization is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, further 4 or less, and particularly preferably 2 or less.

[連鎖移動剤]
連鎖移動剤は、ラジカル重合における連鎖移動反応(成長しつつある重合体ラジカルが他の分子と反応してラジカル活性点の移動が起こる反応)をもたらす機能を有し、連鎖単体の移動を目的として添加される物質である。
[Chain transfer agent]
The chain transfer agent has a function of causing a chain transfer reaction in radical polymerization (a reaction in which a growing polymer radical reacts with another molecule to move a radical active site). It is a substance to be added.

連鎖移動剤としては、チオール系連鎖移動剤、ハロゲン化炭化水素系連鎖移動剤等が挙げられ、チオール系連鎖移動剤が好ましい。   Examples of chain transfer agents include thiol chain transfer agents and halogenated hydrocarbon chain transfer agents, and thiol chain transfer agents are preferred.

チオール系連鎖移動剤としては、−SH基を有するものが好ましく、特に一般式HS−R−Eg(ただし、式中Rは炭素原子数1〜4の炭化水素由来の基を表し、Eは−OH、−COOM、−COOR’または−SO3M基を表し、Mは水素原子、一価金属、二価金
属、アンモニウム基または有機アミン基を表し、R’は炭素原子数1〜10のアルキル基を表わし、gは1〜2の整数を表す。)で表されるものが好ましく、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプ
ロピオン酸オクチル等が挙げられ、単量体1〜3を含む共重合反応での連鎖移動効果の観点から、メルカプトプロピオン酸、メルカプトエタノールが好ましく、メルカプトプロピオン酸が更に好ましい。これらの1種または2種以上を用いることができる。
As the thiol chain transfer agent, those having a —SH group are preferable, and in particular, the general formula HS—R—Eg (wherein R represents a hydrocarbon-derived group having 1 to 4 carbon atoms, and E is − OH, —COOM, —COOR ′ or —SO 3 M group, M represents a hydrogen atom, monovalent metal, divalent metal, ammonium group or organic amine group, and R ′ represents an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. And g represents an integer of 1 to 2). For example, mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, Examples include octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, and the like from the viewpoint of chain transfer effect in a copolymerization reaction including monomers 1 to 3. Mercaptoethanol are preferable, more preferably mercaptopropionic acid. These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

ハロゲン化炭化水素系連鎖移動剤としては、四塩化炭素、四臭化炭素などが挙げられる。   Examples of the halogenated hydrocarbon chain transfer agent include carbon tetrachloride and carbon tetrabromide.

その他の連鎖移動剤としては、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、2−アミノプロパン−1−オールなどを挙げることができる。連鎖移動剤は、1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of other chain transfer agents include α-methylstyrene dimer, terpinolene, α-terpinene, γ-terpinene, dipentene, 2-aminopropan-1-ol and the like. A chain transfer agent can use 1 type (s) or 2 or more types.

[重合開始剤]
本発明の製造方法では、重合開始剤を使用することが好ましく、特に、単量体1〜3の合計モル数に対して重合開始剤を5モル%以上、更に7〜50モル%、特に10〜30モル%使用することが好ましい。
[Polymerization initiator]
In the production method of the present invention, it is preferable to use a polymerization initiator, and in particular, the polymerization initiator is 5 mol% or more, further 7 to 50 mol%, particularly 10 to the total number of moles of monomers 1 to 3. It is preferable to use -30 mol%.

水系の重合開始剤としては、過硫酸のアンモニウム塩又はアルカリ金属塩あるいは過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミド)ジハイドレート等の水溶性アゾ化合物が使用される。また、重合開始剤と併用して、亜硫酸水素ナトリウム、アミン化合物などの促進剤を使用することもできる。   As an aqueous polymerization initiator, persulfuric acid ammonium salt or alkali metal salt or hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (2-methylpropionamide) Water-soluble azo compounds such as dihydrate are used. In addition, an accelerator such as sodium bisulfite and an amine compound can be used in combination with the polymerization initiator.

[溶媒]
本発明の製造方法は、溶液重合法で実施することができ、その際に使用される溶媒としては、水、あるいは、水と、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールアセトン、メチルエチルケトン等とを含有する含水溶媒系の溶媒が挙げられる。取り扱いと反応設備から考慮すると、水が好ましい。特に水系の溶媒を用いる場合、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液をpH7以下、更に0.1〜6、特に0.2〜4で反応に用いて共重合反応を行うことが、モノマー混液の均一性(取り扱い性)、モノマー反応率の観点や、リン酸系化合物のピロ体の加水分解により架橋を抑制する点で好ましい。
[solvent]
The production method of the present invention can be carried out by a solution polymerization method, and the solvent used at that time contains water or water and methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol acetone, methyl ethyl ketone, or the like. Examples of the solvent include hydrous solvents. In view of handling and reaction equipment, water is preferred. Especially when an aqueous solvent is used, a monomer solution containing monomer 2 and / or monomer 3 is used for the reaction at a pH of 7 or less, further 0.1 to 6, particularly 0.2 to 4, and copolymerization reaction Is preferable from the viewpoint of uniformity (handleability) of the monomer mixture, monomer reaction rate, and crosslinking by hydrolysis of the pyro compound of the phosphoric acid compound.

本発明の製造方法の一例を示す。反応容器に所定量の水を仕込み、窒素等の不活性気体で雰囲気を置換し昇温する。予め単量体1、単量体2、単量体3、連鎖移動剤を水に混合溶解したものと、重合開始剤を水に溶解したものとを用意し、0.5〜5時間かけて反応容器に滴下する。その際、各単量体、連鎖移動剤及び重合開始剤を別々に滴下してもよく、また、単量体の混合溶液を予め反応容器に仕込み、重合開始剤のみを滴下することも可能である。すなわち、連鎖移動剤、重合開始剤、その他の添加剤は、単量体溶液とは別に添加剤溶液として添加しても良いし、単量体溶液に配合して添加してもよいが、重合の安定性の観点からは、単量体溶液とは別に添加剤溶液として反応系に供給することが好ましい。何れの場合も、単量体2及び/又は単量体3を含有する溶液はpH7以下が好ましい。また、酸剤等により、pHを7以下に維持して共重合反応を行い、好ましくは所定時間の熟成を行う。なお、重合開始剤は、全量を単量体と同時に滴下しても良いし、分割して添加しても良いが、分割して添加することが未反応単量体の低減の点では好ましい。例えば、最終的に使用する重合開始剤の全量中、1/2〜2/3の重合開始剤を単量体と同時に添加し、残部を単量体滴下終了後1〜2時間熟成した後、添加することが好ましい。必要に応じ、熟成終了後に更にアルカリ剤(水酸化ナトリウム等)で中和し、本発明に係るリン酸エステル系重合体を得る。本発明の製造方法は、上記本発明のリン酸エステル系重合体を含有する水硬性組成物用分散剤の製造方法として好適である。   An example of the manufacturing method of this invention is shown. A predetermined amount of water is charged into a reaction vessel, the atmosphere is replaced with an inert gas such as nitrogen, and the temperature is raised. Prepare monomer 1, monomer 2, monomer 3, chain transfer agent mixed and dissolved in water, and polymerization initiator dissolved in water, and take 0.5 to 5 hours. Drip into the reaction vessel. At that time, each monomer, chain transfer agent and polymerization initiator may be dropped separately, or a mixed solution of monomers can be charged in a reaction vessel in advance and only the polymerization initiator can be dropped. is there. That is, the chain transfer agent, the polymerization initiator, and other additives may be added as an additive solution separately from the monomer solution, or may be added to the monomer solution after being added. From the viewpoint of stability, it is preferable to supply the reaction system as an additive solution separately from the monomer solution. In any case, the pH of the solution containing the monomer 2 and / or the monomer 3 is preferably 7 or less. Further, the copolymerization reaction is carried out with an acid agent or the like while maintaining the pH at 7 or less, and preferably aging is carried out for a predetermined time. The polymerization initiator may be added dropwise at the same time as the monomer, or may be added in portions, but it is preferable to add in portions in terms of reducing unreacted monomers. For example, in the total amount of the polymerization initiator to be finally used, 1/2 to 2/3 polymerization initiator is added simultaneously with the monomer, and the remainder is aged for 1 to 2 hours after the completion of the monomer dropping, It is preferable to add. If necessary, it is further neutralized with an alkali agent (such as sodium hydroxide) after completion of ripening to obtain the phosphate ester polymer according to the present invention. The manufacturing method of this invention is suitable as a manufacturing method of the dispersing agent for hydraulic compositions containing the phosphate ester type polymer of the said invention.

反応系の単量体1、2、3及び共重合可能なその他の単量体の総量は、5〜80重量%が好ましく、10〜65重量%がより好ましく、20〜50重量%が特に好ましい。   The total amount of the monomers 1, 2, 3 in the reaction system and other copolymerizable monomers is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 65% by weight, and particularly preferably 20 to 50% by weight. .

《水硬性組成物用分散剤》
本発明のリン酸エステル系重合体は、水硬性組成物用分散剤として、各種セメントを始めとし、水和反応によって硬化性を示すあらゆる無機系の水硬性粉体に使用することができる。本発明の重合体を含有する水硬性組成物用分散剤は粉末状でも液体状でもよい。液体状の場合は、作業性、環境負荷低減の観点から、水を溶媒ないし分散媒とするもの(水溶液等)が好ましい。本発明の分散剤中、本発明の重合体の含有量は、固形分中、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは15〜100重量%、更に好ましくは20〜100重量%である。また、液体状の場合、固形分濃度は、製造容易性、作業性の観点から、好ましくは5〜40重量%、より好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは20〜35重量%である。また、本発明の分散剤は、水硬性粉体100重量部に対し、重合体の固形分濃度で0.02〜1重量部、0.04〜0.4重量部の比率で用いられることが、分散効果の点で好ましい。
<< Dispersant for hydraulic composition >>
The phosphate ester polymer of the present invention can be used as a dispersant for a hydraulic composition in various inorganic hydraulic powders that exhibit curability by a hydration reaction, including various cements. The dispersant for a hydraulic composition containing the polymer of the present invention may be powdery or liquid. In the case of a liquid form, those using water as a solvent or a dispersion medium (such as an aqueous solution) are preferable from the viewpoint of workability and reduction of environmental load. In the dispersant of the present invention, the content of the polymer of the present invention is preferably 10 to 100% by weight, more preferably 15 to 100% by weight, and still more preferably 20 to 100% by weight in the solid content. In the case of a liquid, the solid content concentration is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and still more preferably 20 to 35% by weight, from the viewpoints of manufacturability and workability. Further, the dispersant of the present invention may be used in a ratio of 0.02 to 1 part by weight and 0.04 to 0.4 part by weight in solid content concentration of the polymer with respect to 100 parts by weight of the hydraulic powder. From the viewpoint of dispersion effect.

セメントとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、エコセメント(例えばJIS R5214等)が挙げられる。セメント以外の水硬性粉体として、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム等が含まれてよく、また、非水硬性の石灰石微粉末等が含まれていてよい。セメントと混合されたシリカヒュームセメントや高炉セメントを用いてもよい。   Examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, and eco-cement (for example, JIS R5214). As hydraulic powder other than cement, blast furnace slag, fly ash, silica fume and the like may be included, and non-hydraulic limestone fine powder and the like may be included. Silica fume cement or blast furnace cement mixed with cement may be used.

本発明の水硬性組成物用分散剤は、その他の添加剤(材)を含有することもできる。例えば、樹脂石鹸、飽和もしくは不飽和脂肪酸、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、アルキルベンゼンスルホン酸(塩)、アルカンスルホネート、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテル、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテル硫酸エステル(塩)、ポリオキシアルキレンアルキル(フェニル)エーテルリン酸エステル(塩)、蛋白質材料、アルケニルコハク酸、α−オレフィンスルホネート等のAE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系、デキストリン、単糖類、オリゴ糖類、多糖類等の糖系、糖アルコール系等の遅延剤;起泡剤;増粘剤;珪砂;AE減水剤;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、沃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等、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、蟻酸(塩)、アルカノールアミン等の早強剤又は促進剤;発泡剤;樹脂酸(塩)、脂肪酸エステル、油脂、シリコーン、パラフィン、アスファルト、ワックス等の防水剤;高炉スラグ;流動化剤;ジメチルポリシロキサン系、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル系、鉱油系、油脂系、オキシアルキレン系、アルコール系、アミド系等の消泡剤;防泡剤;フライアッシュ;メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物系、アミノスルホン酸系、ポリマレイン酸系を含むポリカルボン酸系等の高性能減水剤;シリカヒューム;亜硝酸塩、燐酸塩、酸化亜鉛等の防錆剤;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系、β−1,3−グルカン、キサンタンガム等の天然物系、ポリアクリル酸アミド、ポリエチレングリコール、オレイルアルコールのエチレンオキシド付加物もしくはこれとビニルシクロヘキセンジエポキシドとの反応物等の合成系等の水溶性高分子;(メタ)アクリル酸アルキル等の高分子エマルジョンが挙げられる。   The dispersant for hydraulic composition of the present invention can also contain other additives (materials). For example, resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonic acid (salt), alkane sulfonate, polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether, polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether sulfate (salt) ), Polyoxyalkylene alkyl (phenyl) ether phosphates (salts), protein materials, AE agents such as alkenyl succinic acid and α-olefin sulfonate; oxy such as gluconic acid, glucoheptonic acid, alabonic acid, malic acid, citric acid Delayers such as carboxylic acids, dextrins, monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, etc .; foaming agents; thickeners; silica sand; AE water reducing agents; calcium chloride, calcium nitrite, calcium nitrate , Cal bromide Soluble calcium salts such as um, calcium iodide, chlorides such as iron chloride and magnesium chloride, sulfates, potassium hydroxide, sodium hydroxide, carbonates, thiosulfates, formic acid (salts), alkanolamines, etc. Strongening agent or accelerator; foaming agent; waterproofing agent such as resin acid (salt), fatty acid ester, oil, fat, silicone, paraffin, asphalt, wax; blast furnace slag; fluidizing agent; dimethylpolysiloxane, polyalkylene glycol fatty acid ester Anti-foaming agents such as mineral oils, oils and fats, oxyalkylenes, alcohols, amides, etc .; antifoaming agents; fly ash; melamine sulfonic acid formalin condensates, aminosulfonic acids, polymaleic acids and other polycarboxylic acids High-performance water-reducing agent such as silica; Silica fume; Rust inhibitor such as nitrite, phosphate, zinc oxide; Methyl cellulose , Celluloses such as hydroxyethyl cellulose, natural products such as β-1,3-glucan and xanthan gum, polyacrylic acid amide, polyethylene glycol, ethylene oxide adduct of oleyl alcohol or a reaction product thereof with vinylcyclohexene diepoxide, etc. Water-soluble polymers such as synthetic systems; polymer emulsions such as alkyl (meth) acrylates.

また、本発明の水硬性組成物用分散剤は、生コンクリート、コンクリート振動製品分野の外、セルフレベリング用、耐火物用、プラスター用、石膏スラリー用、軽量又は重量コンクリート用、AE用、補修用、プレパックド用、トレーミー用、地盤改良用、グラウト用、寒中用等の種々のコンクリートの何れの分野においても有用である。   Moreover, the dispersing agent for hydraulic compositions of the present invention is not only for ready-mixed concrete and concrete vibration products, but also for self-leveling, for refractories, for plaster, for gypsum slurry, for lightweight or heavy concrete, for AE, for repair. It is useful in any field of various concrete such as prepacked, trayy, ground improvement, grout, and cold.

《水硬性組成物》
また、本発明の分散剤の対象となる水硬性組成物は、水/水硬性粉体比〔水硬性組成物中の水と水硬性粉体の重量百分率(重量%)、以下、W/Pと表記する。〕が65%以下、更に10〜60%、より更に12〜57%、特に15〜55%、更に20〜55%であってもよい。
<< Hydraulic composition >>
In addition, the hydraulic composition that is the target of the dispersant of the present invention has a water / hydraulic powder ratio [weight percentage (% by weight) of water and hydraulic powder in the hydraulic composition, hereinafter referred to as W / P. Is written. ] May be 65% or less, further 10 to 60%, further 12 to 57%, particularly 15 to 55%, and further 20 to 55%.

また、本発明の水硬性組成物は、水及び水硬性粉体(セメント)を含有する、ペースト、モルタル、コンクリート等であるが、骨材を含有してもよい。骨材として細骨材や粗骨材等が挙げられ、細骨材は山砂、陸砂、川砂、砕砂が好ましく、粗骨材は山砂利、陸砂利、川砂利、砕石が好ましい。用途によっては、軽量骨材を使用してもよい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」(1998年6月10日、技術書院発行)による。   Moreover, although the hydraulic composition of this invention is a paste, mortar, concrete, etc. containing water and hydraulic powder (cement), you may contain an aggregate. Examples of the aggregate include fine aggregate and coarse aggregate. The fine aggregate is preferably mountain sand, land sand, river sand and crushed sand, and the coarse aggregate is preferably mountain gravel, land gravel, river gravel and crushed stone. Depending on the application, lightweight aggregates may be used. The term “aggregate” is based on the “concrete overview” (published on June 10, 1998, published by Technical Shoin).

以上説明した本発明によれば、上記一般式(1)で表される単量体1と、上記一般式(2)で表される単量体2と、上記一般式(3)で表される単量体3とを、pH7以下で共重合する、水硬性組成物用分散剤の製造方法が提供される。   According to the present invention described above, the monomer 1 represented by the general formula (1), the monomer 2 represented by the general formula (2), and the general formula (3) The manufacturing method of the dispersing agent for hydraulic compositions which copolymerizes with the monomer 3 which is pH7 or less is provided.

以上説明した本発明によれば、上記単量体1と、上記単量体2及び上記単量体3を含む混合単量体とを、pH7以下で共重合する、水硬性組成物用分散剤の製造方法が提供される。   According to the present invention described above, a dispersant for a hydraulic composition, in which the monomer 1 and a mixed monomer including the monomer 2 and the monomer 3 are copolymerized at a pH of 7 or less. A manufacturing method is provided.

また、以上説明した本発明によれば、上記単量体1と、上記単量体2及び上記単量体3を含む混合単量体とを、pH7以下で共重合する、リン酸エステル系重合体を含有する組成物(リン酸エステル系重合体組成物)の製造方法が提供される。   In addition, according to the present invention described above, a phosphate ester-based polymer copolymerizing the monomer 1 and a mixed monomer including the monomer 2 and the monomer 3 at a pH of 7 or less. A method for producing a composition containing a coalescence (phosphate ester polymer composition) is provided.

また、以上説明した本発明によれば、上記単量体1と、上記単量体2及び上記単量体3を含む混合単量体とを、pH7以下で共重合して得られる反応生成物からなる水硬性組成物用分散剤が提供される。   Moreover, according to the present invention described above, a reaction product obtained by copolymerizing the monomer 1 and a mixed monomer including the monomer 2 and the monomer 3 at a pH of 7 or less. A dispersant for a hydraulic composition is provided.

<実施例1−1〜1−3、及び比較例1−1〜1−3>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水246gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)55gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル(以下、ヒドロキシエチルメタクリレートモノリン酸エステルともいう)とリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステル(以下、ヒドロキシエチルメタクリレートジリン酸エステルともいう)の混合物(Ethyleneglycol methacrylate phosphate:アル
ドリッチ試薬)27.9gと3−メルカプトプロピオン酸2.0g(又は1.0g)とを水55gに混合溶解したものに20%水酸化ナトリウム水溶液を所定量加え、pHを調整(表1)した単量体溶液と、過硫酸アンモニウム3.36gを水45gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム1.68gを水15gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に20%水酸化ナトリウム溶液で中和し、共重合体を得た。
<Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Examples 1-1 to 1-3>
A glass reaction vessel (four-necked flask) with a stirrer was charged with 246 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 55 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid ester (hereinafter also referred to as hydroxyethyl methacrylate monophosphate ester) (Ethyleneglycol methacrylate phosphate: 27.9 g) and 2.0 g of 3-mercaptopropionic acid (Ethyleneglycol methacrylate phosphate: Aldrich reagent) and phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester (hereinafter also referred to as hydroxyethyl methacrylate diphosphate ester) (Or 1.0 g) was mixed and dissolved in 55 g of water, a predetermined amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH (Table 1), and 3.36 g of ammonium persulfate in 45 g of water. Two of the dissolved ones It was added dropwise over a period of respectively 1.5 hours. After aging for 1 hour, 1.68 g of ammonium persulfate dissolved in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, the copolymer was neutralized with 20% sodium hydroxide solution.

<比較例1−4〜1−5>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水205g、ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)118g、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(Ethyleneglycol methacrylate phosphate:アルドリッチ試薬)34.5g、3−メルカ
プトプロピオン酸1.5g(又は5.6g)を仕込み、更に30%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを9.4(又は8.4)とした。その後撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。その後、撹拌しながら過硫酸アンモニウム1.8gを水9.0gに溶解したものを滴下した。滴下中に反応物はゲル化した。
<Comparative Examples 1-4 to 1-5>
In a glass reaction vessel (four-neck flask) with a stirrer, 205 g of water, 118 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical), mono (2-hydroxyethyl phosphate) ) 34.5 g of a mixture of methacrylic acid ester and phosphoric acid di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester (Ethyleneglycol methacrylate phosphate: Aldrich reagent) and 1.5 g (or 5.6 g) of 3-mercaptopropionic acid are charged. Further, a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 9.4 (or 8.4). Thereafter, nitrogen was substituted while stirring, and the temperature was raised to 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 1.8 g of ammonium persulfate dissolved in 9.0 g of water was added dropwise with stirring. During the addition, the reaction product gelled.

表1に上記実施例及び比較例をまとめた。表1中、Mwは重量平均分子量であり、EOはエチレンオキサイドであり数字は平均付加モル数であり、リン酸モノマー反応率は、単量体2及び単量体3の反応率である(以下同様)。また、仕込み原料の連鎖移動剤と重合開始剤は、単量体1〜3等の単量体成分の合計100モルに対して表中のモル比で用いた(以下同様)。   Table 1 summarizes the above examples and comparative examples. In Table 1, Mw is the weight average molecular weight, EO is ethylene oxide, the number is the average number of moles added, and the phosphoric acid monomer reaction rate is the reaction rate of the monomer 2 and the monomer 3 (hereinafter referred to as the following). The same). Moreover, the chain transfer agent and polymerization initiator of the raw material used were used in the molar ratios in the table with respect to a total of 100 moles of monomer components such as monomers 1 to 3 (the same applies hereinafter).

Figure 2006104480
Figure 2006104480

<試験例1>
実施例1−1〜1−3、及び比較例1−1〜1−5で得られた表1の共重合体を用いて、表2の配合のモルタルに対する試験を行った。結果を表3に示す。評価は、分散性及び粘性を、以下の方法で行った。
(1)モルタル配合
<Test Example 1>
Using the copolymers shown in Table 1 obtained in Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Examples 1-1 to 1-5, tests for mortars having the formulations shown in Table 2 were performed. The results are shown in Table 3. Evaluation was performed by the following methods for dispersibility and viscosity.
(1) Mortar combination

Figure 2006104480
Figure 2006104480

表2中の使用材料は以下のものである。
C:普通セメント(太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメントと住友大阪セメント株式会社製普通ポルトランドセメントの1:1混合物)
W:イオン交換水
S:千葉県君津産山砂(3.5mm通過品)
W/C:水(W)とセメント(C)の重量百分率(重量%)(以下同様)
The materials used in Table 2 are as follows.
C: Ordinary cement (1: 1 mixture of ordinary Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd. and ordinary Portland cement manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
W: Ion exchange water S: Mountain sand from Kimitsu, Chiba Prefecture
W / C: percentage by weight (% by weight) of water (W) and cement (C) (the same applies hereinafter)

(2)モルタルの調製
容器(1Lステンレスビーカー:内径120mm)に、表2に示す配合の約1/2量のSを投入し、次いでCを投入、さらに残りのSを投入し、撹拌機としてEYELA製Z−2310(東京理化器械、撹拌棒:高さ50mm、内径5mm×6本/長さ110mm)を用い、200rpmで空練り25秒後、予め混合しておいた分散剤と水の混合溶液を5秒かけて投入し、投入後30秒間で壁面や撹拌棒の間の材料を掻き落し、水を投入後3分間混練し、モルタルを調製した。なお、必要に応じて消泡剤を添加し、連行空気量が2%以下となるように調整した。
(2) Preparation of mortar Into a container (1 L stainless beaker: inner diameter 120 mm), about 1/2 amount of S of the composition shown in Table 2 is added, then C is added, and the remaining S is further added as a stirrer. Mixing of dispersant and water mixed in advance after 25 seconds of air kneading at 200 rpm using EYELA Z-2310 (Tokyo Rika Instruments, stirring rod: height 50 mm, inner diameter 5 mm × 6 pieces / length 110 mm) The solution was added over 5 seconds, the material between the wall and the stirring bar was scraped off for 30 seconds after the addition, and water was added and kneaded for 3 minutes to prepare a mortar. In addition, an antifoamer was added as needed, and it adjusted so that entrained air amount might be 2% or less.

(3)評価
(3−1)分散性
上部開口径が70mm、下部開口径が100mm、高さ60mmのコーンを使用し、モルタルフロー値が200mmとなるのに必要な共重合体の添加量(対セメント有効分重量%、表中は%で示す)により分散性を評価した。なお、このモルタルフロー値の200mmは、モルタルフロー値の最大値と、該最大値を与える線分の1/2の長さで直交する方向で測定したモルタルフロー値との平均値である。添加量が小さい程、分散性が強いことを現す。
(3) Evaluation (3-1) Dispersibility Use of a cone having an upper opening diameter of 70 mm, a lower opening diameter of 100 mm, and a height of 60 mm, and an addition amount of a copolymer necessary for a mortar flow value to be 200 mm ( Dispersibility was evaluated based on the effective weight% of cement (% in the table). In addition, 200 mm of this mortar flow value is an average value of the maximum value of the mortar flow value and the mortar flow value measured in the direction perpendicular to the length of ½ of the line segment that gives the maximum value. The smaller the amount added, the stronger the dispersibility.

(3−2)粘性
図1に示すトルク試験機に記録計を接続し、モルタルのトルクを測定する。予め、図2に示すポリエチレングリコール(Mw20,000)で作成したトルク−粘度の関係式より、モルタルのトルクから粘性を算出した。ポリエチレングリコールのトルク−粘度関係式作成時に、モニター出力60W、出力信号DC0−5Vにより、記録計からトルク出力
電圧値(mV)が記録される。
(3-2) Viscosity A recorder is connected to the torque tester shown in FIG. 1, and the torque of the mortar is measured. The viscosity was calculated from the torque of the mortar based on the torque-viscosity relational expression created in advance with polyethylene glycol (Mw20,000) shown in FIG. At the time of creating the torque-viscosity relational expression of polyethylene glycol, the torque output voltage value (mV) is recorded from the recorder by the monitor output 60W and the output signal DC0-5V.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

表3の結果から、単量体2及び/又は単量体3を含む単量体溶液のpHを7以下にして共重合させた実施例1−1〜1−3のリン酸エステル系重合体では、分散性がより強いことが分かる。一方、単量体2、3を含む溶液のpHを7以上にして共重合させた場合は、ゲル化するか、共重合体が得られても分散性が弱いものとなる。実施例の共重合体では、モルタル粘性も比較例と同等以上となり、バンラスの良い分散剤となる。   From the results in Table 3, the phosphate ester polymers of Examples 1-1 to 1-3 were copolymerized with the monomer solution containing monomer 2 and / or monomer 3 having a pH of 7 or less. Then, it can be seen that the dispersibility is stronger. On the other hand, when the solution containing the monomers 2 and 3 is copolymerized at a pH of 7 or more, even if it is gelled or a copolymer is obtained, the dispersibility is weak. In the copolymer of the example, the mortar viscosity is equal to or higher than that of the comparative example, and the dispersion agent has a good vanlas.

<実施例2−1〜2−12>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水260gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)75gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ホスマーM:ユニケミカル(株))18.9gと3−メルカプトプロピオン酸0.88gとを水75gに混合溶解したもの(pHは表4の通り)と、過硫酸アンモニウム3.00gを水45gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。なお、反応時のpHは表4、5の通りであり、このpHは滴下終了時の反応液を採取し、常温(20℃)に冷却して測定したものである。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム1.50gを水15gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に20%水酸化ナトリウム溶液25gで中和し、Mw37000の共重合体を得た。同様の方法で実施例2−2〜2−12の共重合体を合成した。
<Examples 2-1 to 2-12>
A glass reaction vessel with a stirrer (four-necked flask) was charged with 260 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 75 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid ester and di-[(2-hydroxyethyl) phosphate Methacrylic acid] ester mixture (Fosmer M: Unichemical Co., Ltd.) 18.9 g and 3-mercaptopropionic acid 0.88 g mixed in water 75 g (pH as shown in Table 4), ammonium persulfate 3 Two of 0.000 g dissolved in 45 g of water were added dropwise over 1.5 hours. The pH at the time of reaction is as shown in Tables 4 and 5. This pH was measured by collecting the reaction solution at the end of dropping and cooling to room temperature (20 ° C.). After aging for 1 hour, 1.50 g of ammonium persulfate dissolved in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, the copolymer was neutralized with 25 g of 20% sodium hydroxide solution to obtain a copolymer having Mw 37000. The copolymers of Examples 2-2 to 2-12 were synthesized in the same manner.

<比較例2−1>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水247gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)55gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ライトエステルP1M:共栄社化学(株))29.8gと3−メルカプトプロピオン酸1.06gとを水55gに混合溶解したものに20%水酸化ナトリウム水溶液を57.5g加え、pH8.0に調整した単量体溶液と、過硫酸アンモニウム5.43gを水45gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。但し、モノマー混液は不均一であった為、撹拌を加えながら滴下した。滴下終了後、反応物はゲル化した。
<Comparative Example 2-1>
A glass reaction vessel with a stirrer (four-necked flask) was charged with 247 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 55 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), mono (2-hydroxyethyl) methacrylate ester and di-[(2-hydroxyethyl) phosphate Methacrylic acid] ester mixture (Light Ester P1M: Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 29.8 g and 3-mercaptopropionic acid 1.06 g mixed and dissolved in 55 g water 57.5 g 20% aqueous sodium hydroxide solution was added. A monomer solution adjusted to pH 8.0 and a solution of 5.43 g of ammonium persulfate dissolved in 45 g of water were added dropwise over 1.5 hours. However, since the monomer mixture was non-uniform, it was added dropwise while stirring. After completion of dropping, the reaction product gelled.

<比較例2−2>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水180g、ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)94g、メタリルスルホン酸ナトリウム(和光純薬)8.8g、リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(Ethyleneglycol methacrylate phosphate:アルドリッチ試薬)32.1gを加え、更に30%水酸化ナトリウム水溶液を36
.9g添加してpHを8.9とした。混合液は濁った状態であった。その後、反応液を撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で60℃まで昇温した。その後、撹拌しながら過硫酸アンモニウム8.10gを水36gに溶解したものを1時間かけて滴下した。滴下終了後、同温で3時間反応及び熟成を行い、Mw47000の共重合体を得た。
<Comparative Example 2-2>
In a glass reaction vessel (four-necked flask) with a stirrer, 180 g of water, 94 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical), sodium methallylsulfonate (Wako Pure) Medicine) 8.8 g, 32.1 g of a mixture of mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid phosphate and di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester (Ethyleneglycol methacrylate phosphate), Furthermore, 36% aqueous 30% sodium hydroxide solution was added.
. 9 g was added to adjust the pH to 8.9. The mixture was cloudy. Then, nitrogen substitution was carried out while stirring the reaction solution, and the temperature was raised to 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, what dissolved ammonium persulfate 8.10g in water 36g was dripped over 1 hour, stirring. After completion of dropping, the reaction and aging were carried out at the same temperature for 3 hours to obtain a copolymer having Mw 47000.

<比較例2−3>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水152gを仕込み、攪拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)225.6gとメタクリル酸11.6gと3−メルカプトプロピオン酸1.8gとを水56.4gに溶解したもの(pHは表5の通り)と、過硫酸アンモニウム2.6gを水45gに溶解したものの2者を、それぞれ4時間かけて滴下した。その後、1時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に48%水酸化ナトリウム水溶液7.9gで中和し、Mw42000の共重合体を得た。
<Comparative Example 2-3>
A glass reaction vessel (four-neck flask) with a stirrer was charged with 152 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 225.6 g, methacrylic acid 11.6 g and 3-mercaptopropionic acid 1.8 g were dissolved in water 56.4 g. Two of those prepared (pH is as shown in Table 5) and 2.6 g of ammonium persulfate dissolved in 45 g of water were added dropwise over 4 hours. Thereafter, aging was performed at the same temperature (80 ° C.) for 1 hour. After completion of aging, the mixture was neutralized with 7.9 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a Mw42000 copolymer.

表4、5に上記実施例2−1〜2−12及び比較例2−1〜2−3をまとめた。なお、反応時(20℃)のpHは反応終了時のものである。   Tables 4 and 5 summarize Examples 2-1 to 2-12 and Comparative Examples 2-1 to 2-3. In addition, pH at the time of reaction (20 degreeC) is a thing at the time of completion | finish of reaction.

Figure 2006104480
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Figure 2006104480
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<試験例2>
実施例2−1〜2−12及び比較例2−1〜2−3で得られた表4、5の共重合体を用いて、実施例1−1等と同様に分散性及び粘性を評価した。結果を表6に示す。ただし、分散性は、モルタルフロー値が180mmとなるのに必要な共重合体の添加量で評価した。
<Test Example 2>
Using the copolymers of Tables 4 and 5 obtained in Examples 2-1 to 2-12 and Comparative Examples 2-1 to 2-3, dispersibility and viscosity were evaluated in the same manner as in Example 1-1 and the like. did. The results are shown in Table 6. However, dispersibility was evaluated by the amount of copolymer added necessary for the mortar flow value to be 180 mm.

Figure 2006104480
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表6の結果から、単量体2及び/又は単量体3を含むpH7以下の単量体溶液を用いて共重合させた実施例2−1〜2−12のリン酸エステル系重合体では、分散性が強い。また、分散性と粘性低減効果のバンラスの良い分散剤となる。なお、比較例2−3は、添加量1.0%でもモルタルフローが120mmにしかならなかったため、モルタル粘性の測定は行わなかった。   From the results in Table 6, the phosphate ester polymers of Examples 2-1 to 2-12 copolymerized using a monomer solution having a pH of 7 or less containing monomer 2 and / or monomer 3 Strong dispersibility. In addition, it is a dispersant with a good burr for dispersibility and viscosity reduction effect. In Comparative Example 2-3, mortar viscosity was not measured because the mortar flow was only 120 mm even with an addition amount of 1.0%.

また、実施例2−2と実施例2−9〜2−12の結果から、連鎖移動剤の比率が単量体1〜3の合計モル数に対して4モル%以上であることが好ましく、更に、連鎖移動剤の比率が単量体1〜3の合計モル数に対して12.5モル%である実施例2−2と25モル%である実施例2−10は、リン酸モノマー反応率が良好で分子量も好適な範囲にあるため、分散性、粘性低減効果の総合的な観点から、好ましいものであるといえる。   From the results of Example 2-2 and Examples 2-9 to 2-12, the ratio of the chain transfer agent is preferably 4 mol% or more with respect to the total number of moles of monomers 1 to 3. Further, Example 2-2 in which the ratio of the chain transfer agent is 12.5 mol% with respect to the total number of moles of monomers 1 to 3 and Example 2-10 in which the ratio is 25 mol% is the phosphoric acid monomer reaction Since the rate is good and the molecular weight is in a suitable range, it can be said that it is preferable from the comprehensive viewpoint of dispersibility and viscosity reduction effect.

<実施例3>
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水100gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23:新中村化学製NKエステルM230G)110gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ホスマーM:ユニケミカル(株))64.6gと3−メルカプトプロピオン酸4.26gとを水110gに混合溶解したもの(pH0.9/20℃)と、過硫酸アンモニウム7.04gを水45gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム3.52gを水15gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。なお、熟成前に、実施例2−1等と同様に反応時
のpHを測定した。熟成終了後に48%水酸化ナトリウム溶液34gで中和し、Mw35000の共重合体を得た。
<Example 3>
100 g of water was charged into a glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 110 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23: NK ester M230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), mono (2-hydroxyethyl) methacrylate and di-[(2-hydroxyethyl) phosphate Methacrylic acid] ester mixture (Fosmer M: Unichemical Co., Ltd.) 64.6 g and 3-mercaptopropionic acid 4.26 g mixed in 110 g of water (pH 0.9 / 20 ° C.) and ammonium persulfate 7 0.04 g dissolved in 45 g water was added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, 3.52 g of ammonium persulfate dissolved in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. Prior to aging, the pH during the reaction was measured in the same manner as in Example 2-1. After completion of aging, the copolymer was neutralized with 34 g of 48% sodium hydroxide solution to obtain a copolymer having Mw 35000.

実施例3で得られた共重合体を用いて、実施例1−1等と同様に分散性及び粘性を評価した。結果を表7に示す。   Using the copolymer obtained in Example 3, dispersibility and viscosity were evaluated in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 7.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

<実施例4−1〜4−6及び比較例3−1〜3−3>
表9に示す仕込み比率で単量体を共重合して得られた表9の共重合体を用いて、以下の方法でモルタルに対する分散性及び粘性の試験を行った。結果を表9に示す。共重合体のMw、Mw/Mnは、前記条件のGPCにより測定したものである。また、共重合体の製造は以下の製造例Iのように行った。
<Examples 4-1 to 4-6 and Comparative Examples 3-1 to 3-3>
Using the copolymers shown in Table 9 obtained by copolymerizing monomers at the charging ratios shown in Table 9, dispersibility and viscosity tests for mortar were conducted by the following methods. The results are shown in Table 9. Mw and Mw / Mn of the copolymer are measured by GPC under the above conditions. The copolymer was produced as in Production Example I below.

[製造例I]
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水297.0gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数9:新中村化学製NKエステルM90G)35.0gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ホスマーM:ユニケミカル(株))38.3gとメルカプトプロピオン酸11.0gとを混合したものと、過硫酸アンモニウム4.73gを水45.0gに溶解したもの2者をそれぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム2.36gを水15.0gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。反応終了時のpHは0.9であった。熟成終了後に20%水酸化ナトリウム水溶液でpH5.0まで中和し、重量平均分子量21000の実施例4−1の共重合体を得た。同様にして実施例4−2〜4−6の共重合体を製造した。また、比較例3−1〜3−3の共重合体は、前記比較例2−3と同様にして得た。
[Production Example I]
Into a glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer, 297.0 g of water was charged, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 35.0 g of ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 9: NK ester M90G made by Shin-Nakamura Chemical), mono (2-hydroxyethyl) methacrylate and di-[(2-hydroxyphosphate) Ethyl) methacrylic acid] ester mixture (Fosmer M: Unichemical Co., Ltd.) 38.3 g and mercaptopropionic acid 11.0 g mixed with ammonium persulfate 4.73 g dissolved in water 45.0 g 2 Each was dropped over 1.5 hours. After aging for 1 hour, a solution prepared by dissolving 2.36 g of ammonium persulfate in 15.0 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was performed at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. The pH at the end of the reaction was 0.9. After completion of aging, the mixture was neutralized with a 20% aqueous sodium hydroxide solution to pH 5.0 to obtain a copolymer of Example 4-1 having a weight average molecular weight of 21,000. In the same manner, copolymers of Examples 4-2 to 4-6 were produced. Further, the copolymers of Comparative Examples 3-1 to 3-3 were obtained in the same manner as in Comparative Example 2-3.

(1)モルタル配合 (1) Mortar combination

Figure 2006104480
Figure 2006104480

表8中の使用材料は以下のものである。
C:普通セメント(太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメントと住友大阪セメント株式会社製普通ポルトランドセメントの1:1混合物)
W:イオン交換水
S:千葉県君津産山砂(3.5mm通過品)
The materials used in Table 8 are as follows.
C: Ordinary cement (1: 1 mixture of ordinary Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd. and ordinary Portland cement manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
W: Ion exchange water S: Mountain sand from Kimitsu, Chiba Prefecture

(2)モルタルの調製
容器(1Lステンレスビーカー:内径120mm)に、表2に示す配合の約1/2量のSを投入し、次いでCを投入、さらに残りのSを投入し、撹拌機としてEYELA製Z−2310(東京理化器械、撹拌棒:高さ50mm、内径5mm×6本/長さ110mm)を用い、200rpmで空練り25秒後、予め混合しておいた分散剤と水の混合溶液を5秒かけて投入し、投入後30秒間で壁面や撹拌棒の間の材料を掻き落し、水を投入後3分間混練し、モルタルを調製した。なお、必要に応じて消泡剤を添加し、連行空気量が2%以下となるように調整した。
(2) Preparation of mortar Into a container (1 L stainless beaker: inner diameter 120 mm), about 1/2 amount of S of the composition shown in Table 2 is added, then C is added, and the remaining S is further added as a stirrer. Mixing of dispersant and water mixed in advance after 25 seconds of air kneading at 200 rpm using EYELA Z-2310 (Tokyo Rika Instruments, stirring rod: height 50 mm, inner diameter 5 mm × 6 pieces / length 110 mm) The solution was added over 5 seconds, the material between the wall and the stirring bar was scraped off for 30 seconds after the addition, and water was added and kneaded for 3 minutes to prepare a mortar. In addition, an antifoamer was added as needed, and it adjusted so that entrained air amount might be 2% or less.

(3)評価
(3−1)分散性
上部開口径が70mm、下部開口径が100mm、高さ60mmのコーンを使用し、モルタルフロー値が200mmとなるのに必要な重合体の添加量(対セメント有効分重量%、表中は%で示す)により分散性を評価した。なお、このモルタルフロー値の200mmは、モルタルフロー値の最大値と、該最大値を与える線分の1/2の長さで直交する方向で測定したモルタルフロー値との平均値である。添加量が小さい程、分散性が強いことを現す。この評価では、添加量が0.3%以下であることが望ましい。
(3) Evaluation (3-1) Dispersibility Using a cone having an upper opening diameter of 70 mm, a lower opening diameter of 100 mm, and a height of 60 mm, the amount of polymer added necessary to achieve a mortar flow value of 200 mm (vs. The dispersibility was evaluated by the weight percentage of effective cement content (indicated in% in the table). In addition, 200 mm of this mortar flow value is an average value of the maximum value of the mortar flow value and the mortar flow value measured in the direction perpendicular to the length of ½ of the line segment that gives the maximum value. The smaller the amount added, the stronger the dispersibility. In this evaluation, the addition amount is desirably 0.3% or less.

(3−2)粘性
図1に示すトルク試験機に記録計を接続し、モルタルのトルクを測定する。予め、図2に示すポリエチレングリコール(Mw20,000)で作成したトルク−粘度の関係式より、モルタルのトルクから粘性を算出した。ポリエチレングリコールのトルク−粘度関係式作成時に、モニター出力60W、出力信号DC0−5Vにより、記録計からトルク出力電圧値(mV)が記録される。この評価では、モルタル粘性が4200mPa・s以下であることが望ましい。
(3-2) Viscosity A recorder is connected to the torque tester shown in FIG. 1, and the torque of the mortar is measured. The viscosity was calculated from the torque of the mortar based on the torque-viscosity relational expression created in advance with polyethylene glycol (Mw20,000) shown in FIG. At the time of creating the torque-viscosity relational expression of polyethylene glycol, the torque output voltage value (mV) is recorded from the recorder by the monitor output 60W and the output signal DC0-5V. In this evaluation, it is desirable that the mortar viscosity is 4200 mPa · s or less.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

また、表中の記号は以下のものである。
・MEPEG−E:ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート
・HEMA−MPE:リン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステル
・HEMA−DPE:リン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステル
・MAA:メタクリル酸
・Mw:重量平均分子量
・Mn:数平均分子量
The symbols in the table are as follows.
MEPEG-E: ω-methoxypolyethyleneglycol monomethacrylate HEMA-MPE: mono (2-hydroxyethyl) methacrylic acid ester HEMA-DPE: di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] ester MAA: methacrylic acid, Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight

<実施例5−1〜5−3>
表11に示す仕込み比率で単量体を共重合して得られた表11の共重合体を用いて、以下のコンクリート試験を行った。結果を表11に示す。共重合体のMw、Mw/Mnは、前記条件のGPCにより測定したものである。なお、表11中の記号は実施例4−1等と同じものを意味する。また、共重合体の製造は以下の製造例IIのように行った。
<Examples 5-1 to 5-3>
The following concrete test was conducted using the copolymer of Table 11 obtained by copolymerizing monomers at the charging ratio shown in Table 11. The results are shown in Table 11. Mw and Mw / Mn of the copolymer are measured by GPC under the above conditions. In addition, the symbol in Table 11 means the same thing as Example 4-1. The copolymer was produced as in Production Example II below.

[製造例II]
攪拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水726.3gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数9:新中村化学製NKエステルM90G)150.0gとリン酸モノ(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとリン酸ジ−〔(2−ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルの混合物(ホスマーM:ユニケミカル(株))28.2gと3−メルカプトプロピオン酸5.34gとを混合したものと、過硫酸アンモニウム9.19gを水45.0gに溶解したものの2者を、それぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム4.59gを水15.0gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。反応終了時のpHは1.3であった。熟成終了後に20%水酸化ナトリウム溶液でpH5.5まで中和し、Mw27000の実施例5−1の共重合体を得た。同様にして実施例5−2、5−3の共重合体を製造した。
[Production Example II]
726.3 g of water was charged into a glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer, and purged with nitrogen while stirring, and the temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. 150.0 g of ω-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide 9: NK ester M90G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), mono (2-hydroxyethyl) methacrylate and di-[(2-hydroxyphosphate) Ethyl) methacrylic acid] ester mixture (Fosmer M: Unichemical Co., Ltd.) 28.2 g and 3-mercaptopropionic acid 5.34 g and ammonium persulfate 9.19 g were dissolved in water 45.0 g. Two of them were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, a solution prepared by dissolving 4.59 g of ammonium persulfate in 15.0 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was performed at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. The pH at the end of the reaction was 1.3. After completion of aging, the mixture was neutralized with a 20% sodium hydroxide solution to pH 5.5 to obtain a copolymer of Example 5-1 having an Mw of 27000. Similarly, the copolymers of Examples 5-2 and 5-2 were produced.

[コンクリート試験]
(1)コンクリート配合
コンクリート配合は表10に示す通りである。
[Concrete test]
(1) Concrete mix The concrete mix is as shown in Table 10.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

表10中の使用材料は以下のものである。
C:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメントと住友大阪セメント株式会社製普通ポルトランドセメントの1:1混合物)
W:イオン交換水
S:細骨材、千葉県君津産山砂
G:粗骨材、高知県鳥形山産石灰砕石
The materials used in Table 10 are as follows.
C: Ordinary Portland cement (1: 1 mixture of ordinary Portland cement manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd. and ordinary Portland cement manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
W: Ion-exchange water S: Fine aggregate, mountain sand from Kimitsu, Chiba G: Coarse aggregate, lime crushed stone from Mt. Torigata, Kochi

(2)コンクリートの調製
使用ミキサーとして、IHI社製強制二軸ミキサーを用い、コンクリート容量30リットル、撹拌時間空練り10秒、混練水投入後90秒で、コンクリートを調製した。その際、スランプフロー値は35.0〜42.0cmとなるように共重合体の添加量を調整した。なおこのスランプフロー値は、スランプフロー値の最大値と、該最大値を与える線分の1/2の長さで直交する方向で測定したスランプフロー値との平均値である。このスランプフローとなるのに必要な共重合体の添加量を表14に示した。なお、コンクリートのスランプフロー試験は、JIS A 1150(粗骨材(G)の最大寸法20mm、コンクリート温度20〜22℃、試料の詰め方:3層に分けて詰め、各層25回突き棒で一様に突いた)に準じた。また、その共重合体添加量におけるコンクリートについて、スランプ試験(JIS A 1101)を行った。また、コンクリート空気量(JIS A 1128)は、消泡剤やAE剤を添加し、連行空気量が3.5〜5.5体積%となるように調整した。
(2) Preparation of concrete Using a forced biaxial mixer manufactured by IHI as a mixer to be used, concrete was prepared in a concrete volume of 30 liters, stirring time for 10 seconds, and 90 seconds after adding kneaded water. At that time, the addition amount of the copolymer was adjusted so that the slump flow value was 35.0 to 42.0 cm. The slump flow value is an average value of the maximum slump flow value and the slump flow value measured in a direction perpendicular to the length of a half of the line segment giving the maximum value. Table 14 shows the amount of copolymer added necessary to achieve this slump flow. In addition, the slump flow test of concrete is JIS A 1150 (maximum size of coarse aggregate (G) 20 mm, concrete temperature 20-22 ° C., how to pack samples: packed in 3 layers, and each layer with 25 push rods. ). Moreover, the slump test (JIS A 1101) was done about the concrete in the addition amount of the copolymer. Further, the amount of concrete air (JIS A 1128) was adjusted by adding an antifoaming agent or an AE agent so that the amount of entrained air was 3.5 to 5.5% by volume.

(3)コンクリート評価
上記で調製した共重合体を添加したコンクリートについて、コンクリートの圧縮強度試験方法(JIS A 1108、水中養生、7日強度)を行った。結果を表11に示す。
(3) Concrete evaluation About the concrete which added the copolymer prepared above, the concrete compressive strength test method (JIS A 1108, underwater curing, 7 days strength) was performed. The results are shown in Table 11.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

実施例6−1〜6−2
(1)リン酸エステル化物の製造
メタクリル酸2-ヒドロキシエチルと無水リン酸(P25)と水とを所定の仕込み比で反応させ、リン酸エステル化物(A)、(B)を得た。その詳細は以下の通りである。
Examples 6-1 to 6-2
(1) Production of phosphoric acid ester product: 2-hydroxyethyl methacrylate, phosphoric anhydride (P 2 O 5 ) and water are reacted at a predetermined charge ratio to obtain phosphoric acid ester products (A) and (B). It was. The details are as follows.

(1−1)リン酸エステル化物(A)の製造
反応容器中にメタクリル酸2-ヒドロキシエチル200gと85%リン酸(H3PO4)36.0gを仕
込み、5酸化2リン(無水リン酸)(P2O5)89.1gを温度が60℃を超えないように冷却しながら徐々に添加した。終了後、反応温度を80℃に設定し、6時間反応させ、冷却後、リ
ン酸エステル化物(A)を得た。
(1-1) Production of phosphoric acid ester (A) In a reaction vessel, 200 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 36.0 g of 85% phosphoric acid (H 3 PO 4 ) are charged, and phosphorous pentoxide (phosphoric anhydride). 89.1 g of (P 2 O 5 ) was gradually added while cooling so that the temperature did not exceed 60 ° C. After completion, the reaction temperature was set to 80 ° C., the reaction was performed for 6 hours, and after cooling, a phosphoric acid ester (A) was obtained.

(1−2)リン酸エステル化物(B)の製造
反応容器中にメタクリル酸2-ヒドロキシエチルを300g仕込み、5酸化2リン(無水リ
ン酸)(P2O5)113.9gを温度が60℃を超えないように冷却しながら徐々に添加した。終
了後、反応温度を80℃に設定し、6時間反応させ、冷却後、リン酸エステル化物(B)を
得た。
(1-2) Production of phosphoric acid ester (B) 300 g of 2-hydroxyethyl methacrylate was charged in a reaction vessel, and 113.9 g of phosphorous pentoxide (anhydrous phosphoric acid) (P 2 O 5 ) was heated to 60 ° C. The solution was gradually added while cooling so as not to exceed. After the completion, the reaction temperature was set to 80 ° C., the reaction was performed for 6 hours, and after cooling, a phosphoric acid ester (B) was obtained.

(2)リン酸エステル系重合体の製造
(2−1)実施例6−1
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水398.5gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω-メトキシポリエチレングリコールメ
タクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数23)410.4g(有効分60.8%、水分35%)
とリン酸エステル化物(A)62.6gと3-メルカプトプロピオン酸4.14gを混合したものと
、過硫酸アンモニウム7.68gを水43.5gに溶解したものの二者をそれぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム1.69gを水9.6gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後1.5時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に32%水酸化ナトリウム59.35gで中和し、重量平均分子量36000のリン酸エステル系重合体を得た(実施例6−1)。なお、単量体重合時のpHは1.2であり、反応率は100%であった。
(2) Production of phosphate ester polymer (2-1) Example 6-1
Water (398.5 g) was charged into a glass reaction vessel (four-necked flask) equipped with a stirrer, and purged with nitrogen while stirring, and the temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. ω-Methoxypolyethyleneglycol methacrylate (addition mole number of ethylene oxide 23) 410.4g (effective part 60.8%, moisture 35%)
And a mixture of 62.6 g of phosphoric acid ester (A) and 4.14 g of 3-mercaptopropionic acid and 7.68 g of ammonium persulfate dissolved in 43.5 g of water were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, a solution prepared by dissolving 1.69 g of ammonium persulfate in 9.6 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was carried out at the same temperature (80 ° C.) for 1.5 hours. After completion of aging, the mixture was neutralized with 59.35 g of 32% sodium hydroxide to obtain a phosphate ester polymer having a weight average molecular weight of 36000 (Example 6-1). The pH at the time of monomer polymerization was 1.2, and the reaction rate was 100%.

(2−2)実施例6−2
撹拌機付きガラス製反応容器(四つ口フラスコ)に水335.3gを仕込み、撹拌しながら窒素置換をし、窒素雰囲気中で80℃まで昇温した。ω-メトキシポリエチレングリコールメ
タクリレート(エチレンオキサイドの付加モル数9)75gとリン酸エステル化物(B)14.1gと3-メルカプトプロピオン酸3.21gとを混合したものと、過硫酸アンモニウム4.59gを水45gに溶解したものの二者をそれぞれ1.5時間かけて滴下した。1時間の熟成後、過硫酸アンモニウム2.30gを水15gに溶解したものを30分かけて滴下し、その後2時間同温度(80℃)で熟成した。熟成終了後に20%水酸化ナトリウム19gで中和し、重量平均分子量16000のリン酸エステル系共重合体(実施例6−2)を得た。なお、単量体重合のpHは1.3であり、反応率は99%であった。
(2-2) Example 6-2
A glass reaction vessel (four-necked flask) with a stirrer was charged with 335.3 g of water, purged with nitrogen while stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. A mixture of 75 g of ω-methoxypolyethyleneglycol methacrylate (addition mole number of ethylene oxide 9), 14.1 g of phosphoric ester (B) and 3.21 g of 3-mercaptopropionic acid, and 4.59 g of ammonium persulfate dissolved in 45 g of water The two were added dropwise over 1.5 hours. After aging for 1 hour, a solution prepared by dissolving 2.30 g of ammonium persulfate in 15 g of water was added dropwise over 30 minutes, and then aging was performed at the same temperature (80 ° C.) for 2 hours. After completion of aging, the mixture was neutralized with 19 g of 20% sodium hydroxide to obtain a phosphate ester copolymer (Example 6-2) having a weight average molecular weight of 16000. The monomer polymerization pH was 1.3 and the reaction rate was 99%.

(3)評価
得られたリン酸エステル系重合体を用いて、実施例4−1等と同様に分散性及び粘性を評価した。結果を表12に示す。
(3) Evaluation Using the obtained phosphate ester polymer, dispersibility and viscosity were evaluated in the same manner as in Example 4-1. The results are shown in Table 12.

Figure 2006104480
Figure 2006104480

実施例、比較例で粘性の測定に用いたトルク試験機と記録計の概略図Schematic diagram of torque tester and recorder used for viscosity measurement in Examples and Comparative Examples 実施例、比較例で粘性の算出に用いたポリエチレングリコール(Mw20,000)によるトルク−粘度の関係式Torque-viscosity relational expression with polyethylene glycol (Mw 20,000) used for viscosity calculation in Examples and Comparative Examples

Claims (3)

下記一般式(1)で表される単量体1と下記一般式(2)で表される単量体2と下記一般式(3)で表される単量体3とを共重合して得られ、重量平均分子量が10,000〜150,000であり、かつ、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.0〜2.6であるリン酸エステル系重合体。
Figure 2006104480
〔式中、R1、R2は、それぞれ水素原子又はメチル基、R3は水素原子又は-COO(AO)nX、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基又はオキシスチレン基、nはAOの全平
均付加モル数であり、3〜200の数、Xは水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。〕
Figure 2006104480
〔式中、R4は水素原子又はメチル基、R5は炭素数2〜12のアルキレン基、m1は1〜30の数、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
Figure 2006104480
〔式中、R6、R8は、それぞれ水素原子又はメチル基、R7、R9は、それぞれ炭素数2〜12のアルキレン基、m2、m3は、それぞれ1〜30の数、Mは水素原子、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。〕
A monomer 1 represented by the following general formula (1), a monomer 2 represented by the following general formula (2), and a monomer 3 represented by the following general formula (3) are copolymerized. Phosphorus having a weight average molecular weight of 10,000 to 150,000 and a ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) of 1.0 to 2.6 Acid ester polymer.
Figure 2006104480
[Wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a methyl group, R 3 is a hydrogen atom or —COO (AO) n X, AO is an oxyalkylene group or oxystyrene group having 2 to 4 carbon atoms, n is It is the total average addition mole number of AO, the number of 3-200, X represents a hydrogen atom or a C1-C18 alkyl group. ]
Figure 2006104480
[Wherein, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 5 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m1 represents a number of 1 to 30, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]
Figure 2006104480
[Wherein R 6 and R 8 are each a hydrogen atom or a methyl group, R 7 and R 9 are each an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, m2 and m3 are each a number from 1 to 30 and M is hydrogen. Represents an atom, an alkali metal or an alkaline earth metal. ]
請求項1記載のリン酸エステル系重合体を含有する水硬性組成物用分散剤。   A dispersant for a hydraulic composition comprising the phosphate ester polymer according to claim 1. 水硬性粉体、水及び請求項2記載の水硬性組成物用分散剤を含有する水硬性組成物。   A hydraulic composition containing hydraulic powder, water, and the dispersant for hydraulic composition according to claim 2.
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