JP2015051900A - Method for producing thiol-modified monomer, polyalkylene glycol chain-containing thiol-based polymer, and dispersant and cement admixture using the same - Google Patents

Method for producing thiol-modified monomer, polyalkylene glycol chain-containing thiol-based polymer, and dispersant and cement admixture using the same Download PDF

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亨 宇野
遼 大島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for providing a cement admixture which can exhibit high dispersion performance.SOLUTION: The method for producing a thiol-modified monomer comprises a step of obtaining a thiol-modified monomer represented by the general formula (3) by subjecting a mercaptocarboxylic acid represented by the general formula (1) and a polyalkylene glycol represented by the general formula (2) to an esterification reaction in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst. The object can be solved by carrying out a step of neutralizing the acid catalyst with an alkali in absence of a solvent.

Description

本発明は、チオール変性単量体の製造方法、ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体、並びにこれを用いた分散剤およびセメント混和剤に関する。   The present invention relates to a method for producing a thiol-modified monomer, a polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer, and a dispersant and a cement admixture using the same.

メルカプト基(チオール基、SH基)は特異な反応性を有することから、有機合成上有用な官能基である。そのため、分子中に少なくとも1個以上のメルカプト基を有するチオール化合物は、メルカプト基が持つ特異な反応性を利用して種々様々な用途に使用されている。例えば、従来、ソフトセグメントとして接着剤やシーリング剤用途、各種重合体への柔軟性付与成分用途等に有用であったポリアルキレングリコールの適用分野を拡大するものとして、ポリアルキレングリコールにメルカプト基を導入して得られるポリアルキレングリコールのチオール変性体が注目されている。   A mercapto group (thiol group, SH group) is a functional group useful for organic synthesis because of its unique reactivity. Therefore, thiol compounds having at least one mercapto group in the molecule are used for various applications by utilizing the unique reactivity of the mercapto group. For example, a mercapto group has been introduced into polyalkylene glycol as an extension of the application field of polyalkylene glycol, which has been useful for applications such as adhesives and sealants as soft segments, and components that impart flexibility to various polymers. A thiol-modified product of polyalkylene glycol obtained in this manner has attracted attention.

ところで、ポリアルキレングリコールの適用分野として、近年では、セメント組成物(セメントに水を添加したセメントペースト、セメントペーストに細骨材である砂を混合したモルタル、モルタルに粗骨材である小石を混合させたコンクリート等)に添加されるセメント混和剤用途が検討されている。このようなセメント混和剤は、通常、減水剤等として用いられ、セメント組成物の流動性を高めてセメント組成物を減水させることにより、硬化物の強度や耐久性等を向上させる作用を発揮させることを目的として使用されている。   By the way, as an application field of polyalkylene glycol, in recent years, cement compositions (cement paste in which water is added to cement, mortar in which fine aggregate sand is mixed in cement paste, and pebbles in coarse aggregate are mixed in mortar. Cement admixtures added to concrete, etc.) have been studied. Such a cement admixture is usually used as a water reducing agent or the like, and exerts the action of improving the strength and durability of the cured product by reducing the cement composition by increasing the fluidity of the cement composition. It is used for that purpose.

従来のセメント混和剤としては、例えば、ナフタレン系のセメント混和剤やポリカルボン酸系のセメント混和剤が知られており、例えば、不飽和カルボン酸系単量体と不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体とを共重合させて得られるセメント混和剤用共重合体が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。このセメント混和剤用共重合体においては、不飽和カルボン酸系単量体に由来するカルボキシル基がセメント粒子に吸着する吸着基となり、不飽和ポリアルキレングリコールエーテル系単量体に由来するポリアルキレングリコール鎖がセメント粒子を分散させる分散基として作用し、当該ポリアルキレングリコール鎖の立体反発によって、ある程度高い分散性能を発揮するセメント混和剤を与えることが可能となっている。   Conventional cement admixtures include, for example, naphthalene cement admixtures and polycarboxylic acid cement admixtures. For example, unsaturated carboxylic acid monomers and unsaturated polyalkylene glycol ether single monomers. A copolymer for cement admixture obtained by copolymerizing with a monomer is disclosed (for example, see Patent Document 1). In this copolymer for cement admixture, the carboxyl group derived from the unsaturated carboxylic acid monomer becomes an adsorbing group that adsorbs to the cement particles, and the polyalkylene glycol derived from the unsaturated polyalkylene glycol ether monomer. The chain acts as a dispersing group for dispersing cement particles, and the steric repulsion of the polyalkylene glycol chain makes it possible to provide a cement admixture that exhibits a certain degree of dispersion performance.

しかしながら、セメント混和剤の使用量をより低減するために、さらに高い分散性能を発揮することができるセメント混和剤の開発が求められている。   However, in order to further reduce the amount of cement admixture used, the development of a cement admixture that can exhibit even higher dispersion performance is required.

一方、ポリアルキレングリコールのチオール変性体(チオール変性単量体)を製造する従来の技術として、例えば、特許文献2〜5には、ポリアルキレングリコールに、1分子中にカルボキシル基とメルカプト基とを有する化合物(メルカプトカルボン酸)をエステル化反応させる技術が開示されている。   On the other hand, as a conventional technique for producing a thiol-modified product (thiol-modified monomer) of polyalkylene glycol, for example, in Patent Documents 2 to 5, a polyalkylene glycol has a carboxyl group and a mercapto group in one molecule. A technique of esterifying a compound having a compound (mercaptocarboxylic acid) is disclosed.

特開2001−220417号公報JP 2001-220417 A 特開2008−266620号公報JP 2008-266620 A 特開2008−266621号公報JP 2008-266621 A 特開2010−065146号公報JP 2010-065146 A 特開2010−070687号公報JP 2010-070687 A

本発明は、上述したような背景技術の状況に鑑みなされたものであり、さまざな用途の化合物の原料として利用可能な優れたポリアルキレングリコールのチオール変性単量体を提供することを目的とする。また本発明は、高い分散性能を発揮することが可能で優れた分散剤(特にセメント混和剤)を提供しうる、チオール変性単量体を用いて得られる重合体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the situation of the background art as described above, and an object thereof is to provide an excellent thiol-modified monomer of polyalkylene glycol that can be used as a raw material for compounds for various uses. . Another object of the present invention is to provide a polymer obtained by using a thiol-modified monomer that can exhibit high dispersion performance and can provide an excellent dispersant (particularly a cement admixture). .

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その過程で、本発明者は、ポリアルキレングリコールのチオール変性体(チオール変性単量体)を製造するにあたり、原料であるポリアルキレングリコールとメルカプトカルボン酸とを脱水触媒としての酸触媒下でエステル化反応させた後に、無溶媒下で、当該酸触媒をアルカリにより中和する工程を実施することを試みた。その結果、驚くべきことに、このようにして製造されたチオール変性単量体を用いて製造された重合体は、セメント混和剤としての性能に優れていることを見出した。そして、この知見に基づき、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. In this process, the present inventor esterifies polyalkylene glycol and mercaptocarboxylic acid, which are raw materials, in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst in producing a thiol-modified polyalkylene glycol (thiol-modified monomer). After the reaction, an attempt was made to carry out a step of neutralizing the acid catalyst with an alkali in the absence of a solvent. As a result, it was surprisingly found that the polymer produced using the thiol-modified monomer produced in this way is excellent in performance as a cement admixture. And based on this knowledge, it came to complete this invention.

すなわち、本発明の一形態は、下記一般式(1):   That is, one form of this invention is the following general formula (1):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

(式中、RおよびRは、同一または異なって、有機残基を表す)
で表されるメルカプトカルボン酸と、下記一般式(2):
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and represent an organic residue)
A mercaptocarboxylic acid represented by the following general formula (2):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

(式中、AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表す。mは、オキシアルキレン基の平均モル数を表し、10〜500の整数である)
で表されるポリアルキレングリコールとを、脱水触媒としての酸触媒下でエステル化反応させて、下記一般式(3):
(In the formula, AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms. M represents the average number of moles of oxyalkylene groups and is an integer of 10 to 500. is there)
Is subjected to an esterification reaction in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst, and the following general formula (3):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

(式中、RおよびRは、同一または異なって、有機残基を表す。AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表す。mは、オキシアルキレン基の平均モル数を表し、10〜500の整数である)
で表されるチオール変性単量体を得る工程を含む、チオール変性単量体の製造方法に関する。そして、本発明に係る製造方法は、無溶媒下で、上記酸触媒をアルカリにより中和する工程をさらに含む点に特徴を有するものである。
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent an organic residue. AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms. M Represents the average number of moles of the oxyalkylene group and is an integer of 10 to 500)
The manufacturing method of the thiol modified monomer including the process of obtaining the thiol modified monomer represented by these. And the manufacturing method which concerns on this invention has the characteristics in the point which further includes the process of neutralizing the said acid catalyst with an alkali in the absence of a solvent.

本発明に係る製造方法により製造されたチオール変性単量体を利用することで、高い分散性能を発揮しうるセメント混和剤用高分子が提供される。結果、本発明は、高い分散性能を発揮することが可能なセメント混和剤をも提供するものである。当該セメント混和剤は、セメント組成物を調製する際に、その配合量を低減できるので、セメントの優れた特性を損なうことがない。このように、本発明に係るチオール変性単量体の製造方法やこれにより得られる単量体を用いて得られる重合体およびそれらを用いた分散剤(特にセメント混和剤)は、コンクリートを取り扱う土木・建設分野等で多大の貢献をなすものである。   By using the thiol-modified monomer produced by the production method according to the present invention, a cement admixture polymer that can exhibit high dispersion performance is provided. As a result, the present invention also provides a cement admixture that can exhibit high dispersion performance. The cement admixture can reduce the blending amount when preparing the cement composition, and thus does not impair the excellent properties of the cement. As described above, the method for producing a thiol-modified monomer according to the present invention, the polymer obtained by using the monomer obtained thereby, and the dispersant (especially cement admixture) using them are civil engineering for handling concrete. -It will make a great contribution in the construction field.

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.

《チオール変性単量体の製造方法》
本発明の一形態は、下記一般式(1):
<< Method for producing thiol-modified monomer >>
One embodiment of the present invention is the following general formula (1):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

で表されるメルカプトカルボン酸と、下記一般式(2): A mercaptocarboxylic acid represented by the following general formula (2):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

で表されるポリアルキレングリコールとを、脱水触媒としての酸触媒下でエステル化反応させて、下記一般式(3): Is subjected to an esterification reaction in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst, and the following general formula (3):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

で表されるチオール変性単量体を得る工程を含む、チオール変性単量体の製造方法に関する。そして、本発明に係る製造方法は、無溶媒下で、上記酸触媒をアルカリにより中和する工程をさらに含む点に特徴を有する。 The manufacturing method of the thiol modified monomer including the process of obtaining the thiol modified monomer represented by these. And the manufacturing method which concerns on this invention has the characteristics in the point which further includes the process of neutralizing the said acid catalyst with an alkali in the absence of a solvent.

以下、本発明に係るチオール変性単量体の製造方法の詳細について、その原料および方法の各工程について、順を追って説明する。   Hereinafter, the details of the method for producing a thiol-modified monomer according to the present invention will be described step by step for each step of the raw material and method.

《メルカプトカルボン酸》
原料の1つは、下記一般式(1):
《Mercaptocarboxylic acid》
One of the raw materials is the following general formula (1):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

で表されるメルカプトカルボン酸である。メルカプトカルボン酸として1種のみを用いれば、一般式(3)においてもR=Rとなり、両末端に同一のチオール含有官能基が導入されたチオール変性単量体が製造される。一方、メルカプトカルボン酸として2種(以上)を用いれば、一般式(3)においてR≠Rとなるチオール変性単量体が製造されうる。 It is a mercaptocarboxylic acid represented by. If only one kind of mercaptocarboxylic acid is used, R 1 = R 2 in general formula (3), and a thiol-modified monomer having the same thiol-containing functional group introduced at both ends is produced. On the other hand, when two (or more) mercaptocarboxylic acids are used, a thiol-modified monomer that satisfies R 1 ≠ R 2 in the general formula (3) can be produced.

上記一般式(1)(および一般式(3))において、RおよびRは、同一または異なって、有機残基を表す。この「有機残基」は、最終生成物である一般式(3)のチオール変性単量体の製造態様によって適宜変更されうるものであり、特に限定されない。このような有機残基としては、例えば、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキレン基のほか、ベンゼン、アルキルベンゼン、ピリジン、チオフェン、ピロール、フラン、チアゾール等の芳香族基に由来する2価の基等が挙げられる。なお、本発明において、チオール変性単量体の製造は、一般式(1)で表されるメルカプトカルボン酸(同一分子内にカルボキシル基と少なくとも1個のチオール基とを有する化合物)と、一般式(2)で表されるポリアルキレングリコールとのエステル化により行われることから、上述したRおよびRは、上記メルカプトカルボン酸残基(一般式(1)のメルカプトカルボン酸からカルボキシル基を除いた一価の有機残基)となる。また、上記RおよびRに含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン基、スルホニル基、ニトロ基、ホルミル基等で一部置換されていてもよい。 In the general formula (1) (and general formula (3)), R 1 and R 2 are the same or different and represent an organic residue. This “organic residue” can be appropriately changed depending on the production mode of the thiol-modified monomer of the general formula (3), which is the final product, and is not particularly limited. Examples of such an organic residue include a divalent group derived from an aromatic group such as benzene, alkylbenzene, pyridine, thiophene, pyrrole, furan, and thiazole in addition to a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms. And the like. In the present invention, the production of the thiol-modified monomer includes the mercaptocarboxylic acid represented by the general formula (1) (a compound having a carboxyl group and at least one thiol group in the same molecule), the general formula Since R 1 and R 2 described above are carried out by esterification with the polyalkylene glycol represented by (2), the above-mentioned mercaptocarboxylic acid residue (excluding the carboxyl group from the mercaptocarboxylic acid of the general formula (1)) Monovalent organic residues). The hydrogen atom contained in R 1 and R 2 may be partially substituted with a hydroxy group, amino group, cyano group, carbonyl group, carboxyl group, halogen group, sulfonyl group, nitro group, formyl group, or the like. Good.

なお、一般式(1)で表されるメルカプトカルボン酸としては、チオグリコール酸(メルカプト酢酸)2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプトイソブチル酸、チオリンゴ酸、メルカプトステアリン酸、メルカプト酢酸、メルカプト酪酸、メルカプトオクタン酸、メルカプト安息香酸、メルカプトニコチン酸、システイン、N−アセチルシステイン、メルカプトチアゾール酢酸等が挙げられる。中でも、チオグリコール酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、メルカプトイソブチル酸が好適である。   The mercaptocarboxylic acid represented by the general formula (1) includes thioglycolic acid (mercaptoacetic acid) 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, mercaptoisobutyric acid, thiomalic acid, mercaptostearic acid, mercaptoacetic acid, Examples include mercaptobutyric acid, mercaptooctanoic acid, mercaptobenzoic acid, mercaptonicotinic acid, cysteine, N-acetylcysteine, mercaptothiazole acetic acid and the like. Among these, thioglycolic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, and mercaptoisobutyric acid are preferable.

《ポリアルキレングリコール》
原料の他の1つは、下記一般式(2):
《Polyalkylene glycol》
Another one of the raw materials is the following general formula (2):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

で表されるポリアルキレングリコールである。 It is polyalkylene glycol represented by these.

上記一般式(2)(および一般式(3))において、AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表し、特に限定されるものではない。また、AOが2種以上のオキシアルキレン基から構成される場合には、これらのオキシアルキレン基はブロック状に導入されていても、ランダム状に導入されていてもよい。   In the above general formula (2) (and general formula (3)), AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms, and is not particularly limited. . Moreover, when AO is comprised from 2 or more types of oxyalkylene groups, these oxyalkylene groups may be introduce | transduced in the block form or random.

なお、本発明の製造方法により得られるチオール変性単量体をセメント混和剤成分の製造のために用いる場合には、セメント粒子との親和性の観点から、AOは主として炭素数2〜8程度の比較的短鎖のオキシアルキレン基であることが好ましい。より好ましくは、主として炭素数2〜4のオキシアルキレン基であることであり、さらに好ましくは、主として炭素数2のオキシアルキレン基(オキシエチレン基)である。特に好ましくは、−(AO)−で表されるオキシアルキレン鎖を構成する全オキシアルキレン基100質量%に対し、オキシエチレン基を75質量%以上含む態様である。かかる構成により、チオール変性単量体はより高い親水性を有することとなる。 When the thiol-modified monomer obtained by the production method of the present invention is used for producing a cement admixture component, AO mainly has about 2 to 8 carbon atoms from the viewpoint of affinity with cement particles. A relatively short-chain oxyalkylene group is preferred. More preferably, it is mainly an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably an oxyalkylene group (oxyethylene group) mainly having 2 carbon atoms. Particularly preferred is an embodiment containing 75% by mass or more of oxyethylene groups with respect to 100% by mass of all oxyalkylene groups constituting the oxyalkylene chain represented by — (AO) m —. With this configuration, the thiol-modified monomer has higher hydrophilicity.

上記オキシアルキレン鎖中に炭素数3以上のオキシアルキレン基を含むことにより、上記チオール変性単量体にある程度の疎水性が付与されることになる。そして、このようなチオール変性単量体を用いてセメント混和剤を得た場合、セメント粒子に若干の構造(ネットワーク)をもたらし、セメント組成物の粘性やこわばり感を低減することが可能となる。   By including an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms in the oxyalkylene chain, a certain degree of hydrophobicity is imparted to the thiol-modified monomer. When a cement admixture is obtained using such a thiol-modified monomer, it is possible to bring some structure (network) to the cement particles and reduce the viscosity and stiffness of the cement composition.

セメント粒子を分散させる性能とセメント組成物の粘性やこわばり感の低減のバランスを考慮すると、上記オキシアルキレン鎖中における炭素数3以上のオキシアルキレン基の割合は、当該オキシアルキレン鎖100質量%に対し、30質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、25質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以下である。   Considering the balance between the performance of dispersing cement particles and the reduction in the viscosity and stiffness of the cement composition, the proportion of oxyalkylene groups having 3 or more carbon atoms in the oxyalkylene chain is 100% by mass of the oxyalkylene chain. 30% by mass or less is preferable. More preferably, it is 25 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less, Most preferably, it is 5 mass% or less.

なお、本発明のチオール変性単量体の用途によっては、炭素数3以上のオキシエチレン基を含まない態様が好ましい場合もある。   Depending on the application of the thiol-modified monomer of the present invention, an embodiment that does not contain an oxyethylene group having 3 or more carbon atoms may be preferable.

上記一般式(3)で表される化合物はまた、エステル結合が加水分解により切断されることがある。耐加水分解性の向上が必要な場合、−(AO)−の末端に炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入することが好ましい。 In the compound represented by the general formula (3), the ester bond may be cleaved by hydrolysis. When improvement in hydrolysis resistance is required, it is preferable to introduce an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms at the end of-(AO) m- .

上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシスチレン基、アルキルグリシジルエーテル残基等が挙げられる。中でも、製造の容易さからオキシプロピレン基、オキシブチレン基が好ましい。   Examples of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms include an oxypropylene group, an oxybutylene group, an oxystyrene group, and an alkyl glycidyl ether residue. Of these, an oxypropylene group and an oxybutylene group are preferable because of ease of production.

上記炭素数3以上のオキシアルキレン基の導入量としては、求められる耐加水分解性の程度によるが、−(AO)−の両末端に対して、導入量が50%以上であることが好ましくい。より好ましくは100%以上であり、さらに好ましくは150%以上であり、特に好ましくは200%以上である。 The introduction amount of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms depends on the required degree of hydrolysis resistance, but the introduction amount is preferably 50% or more with respect to both ends of — (AO) m —. Yes. More preferably, it is 100% or more, More preferably, it is 150% or more, Especially preferably, it is 200% or more.

また耐加水分解性の向上には、−(AO)−の末端が二級アルコール残基であることが好ましい。−(AO)−の末端に二級アルコール基を導入するには公知の方法を用いればよいが、例えば、−(AO)−の原料となるポリアルキレングリコールに、炭素数3以上のアルキレンオキシドを付加すればよい。この付加反応の際には、二級アルコール基の導入率を高めるために、触媒として、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびそれらの酸化物または水酸化物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を用いることが好ましい。より好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムであり、最も好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。 In order to improve hydrolysis resistance, it is preferable that the terminal of-(AO) m- is a secondary alcohol residue. A known method may be used to introduce a secondary alcohol group to the terminal of-(AO) m- . For example, an alkylene having 3 or more carbon atoms is added to polyalkylene glycol as a raw material of-(AO) m-. An oxide may be added. In this addition reaction, in order to increase the rate of introduction of secondary alcohol groups, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and oxides or hydroxides thereof is used as a catalyst. It is preferable to use a compound. More preferred are sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, and most preferred are sodium hydroxide and potassium hydroxide.

また付加反応の際の反応温度は、二級アルコール基の導入率を高めるために50〜200℃であることが好ましい。より好ましくは70〜170℃、さらに好ましくは90〜150℃、特に好ましくは100〜130℃である。   The reaction temperature during the addition reaction is preferably 50 to 200 ° C. in order to increase the introduction rate of secondary alcohol groups. More preferably, it is 70-170 degreeC, More preferably, it is 90-150 degreeC, Most preferably, it is 100-130 degreeC.

上記オキシアルキレン鎖において、mで表されるオキシアルキレン基の平均モル数(平均付加モル数)は、10〜500の整数である。好ましくは20以上であり、より好ましくは30以上であり、さらに好ましくは40以上であり、最も好ましくは50以上である。なお、mの上限については特に制限されるものではないが、取扱い性、反応性の観点から、mは500以下であることが適当である。好ましくは400以下であり、より好ましくは350以下であり、さらに好ましくは300以下であり、よりさらに好ましくは280以下であり、いっそう好ましくは250以下であり、特に好ましくは220以下であり、最も好ましくは200以下である。   In the oxyalkylene chain, the average number of moles (average number of added moles) of the oxyalkylene group represented by m is an integer of 10 to 500. Preferably it is 20 or more, More preferably, it is 30 or more, More preferably, it is 40 or more, Most preferably, it is 50 or more. The upper limit of m is not particularly limited, but m is suitably 500 or less from the viewpoints of handleability and reactivity. Preferably it is 400 or less, more preferably 350 or less, more preferably 300 or less, even more preferably 280 or less, even more preferably 250 or less, particularly preferably 220 or less, most preferably Is 200 or less.

上記チオール変性単量体はまた、上記一般式(3)中のRおよび/またはRや、mを適宜調整することにより、式中のAOがチオール変性単量体100質量%中50質量%以上占めるようにすることが好適である。これにより、チオール変性単量体中におけるAOの寄与率が高くなることから、本発明のチオール変性単量体の特性を、AOを適宜選択することによって容易に調節することが可能となる。このように、上記AOで表されるオキシアルキレン基が、上記チオール変性単量体100質量%中、50質量%以上占めるものである形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。 The thiol-modified monomer is also adjusted by appropriately adjusting R 1 and / or R 2 in the general formula (3) and m, so that AO in the formula is 50 mass in 100 mass% of the thiol-modified monomer. It is preferable to occupy at least%. Thereby, since the contribution rate of AO in the thiol-modified monomer is increased, the characteristics of the thiol-modified monomer of the present invention can be easily adjusted by appropriately selecting AO. Thus, a form in which the oxyalkylene group represented by AO occupies 50% by mass or more in 100% by mass of the thiol-modified monomer is also a preferred form of the present invention.

《エステル化反応工程》
本発明に係るチオール変性単量体の製造方法は、上記一般式(1)で表されるメルカプトカルボン酸と、上記一般式(2)で表されるポリアルキレングリコールとを、脱水触媒としての酸触媒下でエステル化反応させて、上記一般式(3)で表されるチオール変性単量体を得る工程(本明細書中、「エステル化反応工程」とも称する)を含む。かような製造方法を採用することで、高分子量のチオール変性単量体を低コストで、簡便かつ効率よく得ることができる。
<< Esterification reaction process >>
The method for producing a thiol-modified monomer according to the present invention comprises using a mercaptocarboxylic acid represented by the above general formula (1) and a polyalkylene glycol represented by the above general formula (2) as an acid as a dehydration catalyst. It includes a step of performing an esterification reaction under a catalyst to obtain a thiol-modified monomer represented by the above general formula (3) (also referred to as “esterification reaction step” in the present specification). By adopting such a production method, a high molecular weight thiol-modified monomer can be obtained easily and efficiently at low cost.

エステル化反応工程は、上述したメルカプトカルボン酸(一般式(1))と、上述したポリアルキレングリコール(一般式(2))とを、エステル化反応させる工程である。当該工程は、通常の液相中におけるエステル反応の常法を用いて行うことができる。さらに、例えば減圧したり、キシレン等のエントレーナーを用いて行ってもよい。   The esterification reaction step is a step in which the above-described mercaptocarboxylic acid (general formula (1)) and the above-described polyalkylene glycol (general formula (2)) are esterified. The said process can be performed using the normal method of the ester reaction in a normal liquid phase. Further, for example, the pressure may be reduced or an entrainer such as xylene may be used.

ここで、本発明に係る製造方法において、エステル化反応工程は、酸触媒の存在下で行われる。酸触媒としては、三フッ化ホウ素等のルイス酸触媒である金属および半金属のハロゲン化合物;塩化水素、臭化水素、硫酸等の鉱酸;パラトルエンスルホン酸等が好適である。   Here, in the production method according to the present invention, the esterification reaction step is performed in the presence of an acid catalyst. As the acid catalyst, metal and semimetal halogen compounds which are Lewis acid catalysts such as boron trifluoride; mineral acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide and sulfuric acid; paratoluenesulfonic acid and the like are suitable.

原料の混合比は、望まれるチオール変性単量体の純度やコスト、合成法に応じて下記のように選択すればよい。   The mixing ratio of the raw materials may be selected as follows according to the purity and cost of the desired thiol-modified monomer and the synthesis method.

例えば、短時間で純度の高い生成物(チオール変性単量体)を得たい場合は、ポリアルキレングリコールが有する反応に供されるヒドロキシ基量に対し、上記メルカプトカルボン酸が有するカルボキシル基をモル比で大過剰とすることが好適である。具体的には、反応速度の観点から、モル比は、2倍以上とすることが好ましく、より好ましくは3倍以上であり、また、製造コストの観点から、10倍以下とすることが好ましく、より好ましくは5倍以下である。なお、反応後の粗生成物はそのまま用いてもよいが、必要に応じて精製し、未反応物を除去してもよい。   For example, when it is desired to obtain a highly pure product (thiol-modified monomer) in a short time, the molar ratio of the carboxyl group possessed by the mercaptocarboxylic acid to the amount of hydroxy group provided for the reaction possessed by the polyalkylene glycol. It is preferable to make a large excess. Specifically, from the viewpoint of reaction rate, the molar ratio is preferably 2 times or more, more preferably 3 times or more, and from the viewpoint of production cost, it is preferably 10 times or less, More preferably, it is 5 times or less. In addition, although the crude product after reaction may be used as it is, it may refine | purify as needed and an unreacted substance may be removed.

上記混合比としてはまた、反応後の粗生成物量を低減させたい場合は、ポリアルキレングリコールが有する反応に供されるヒドロキシ基量に対し、上記メルカプトカルボン酸が有するカルボキシル基をモル比で2倍以下とすることが好適である。具体的には、収率の観点から、モル比は、0.3倍以上とすることが好ましく、より好ましくは0.5倍以上、さらに好ましくは0.7倍以上、特に好ましくは0.8倍以上であり、また、未反応物の残存量の観点から、1.8倍以下とすることが好ましく、より好ましくは1.6倍以下、さらに好ましくは1.4倍以下、特に好ましくは1.3倍以下である。なお、反応後の粗生成物は必要に応じて精製してもよいが、この方法では未反応のメルカプトカルボン酸の量が少ないため、これを除去する操作を省略できることが多く、製造工程をより簡略化することができる。   As for the mixing ratio, when it is desired to reduce the amount of the crude product after the reaction, the carboxyl group of the mercaptocarboxylic acid is doubled in molar ratio with respect to the amount of hydroxy group to be subjected to the reaction of the polyalkylene glycol. The following is preferable. Specifically, from the viewpoint of yield, the molar ratio is preferably 0.3 times or more, more preferably 0.5 times or more, still more preferably 0.7 times or more, particularly preferably 0.8. From the viewpoint of the remaining amount of unreacted material, it is preferably 1.8 times or less, more preferably 1.6 times or less, still more preferably 1.4 times or less, and particularly preferably 1 Less than 3 times. Although the crude product after the reaction may be purified as necessary, since the amount of unreacted mercaptocarboxylic acid is small in this method, the operation for removing this is often omitted, and the production process is further improved. It can be simplified.

上記エステル化反応工程の反応時間は、用いる酸触媒の種類や量、原料どうしの混合比、溶液濃度等に応じて適宜設定すればよい。   What is necessary is just to set the reaction time of the said esterification reaction process suitably according to the kind and quantity of the acid catalyst to be used, the mixing ratio of raw materials, solution concentration, etc.

上記エステル化反応工程は、無溶媒下で行ってもよいし(後述する実施例における「製法例1」)、脱水溶媒の存在下で行ってもよい(後述する実施例における「製法例2」)。ここで、「脱水溶媒」とは、水と共沸する溶媒として規定されるものである。すなわち、脱水溶媒を用いることにより、エステル化反応により生成する反応生成水を共沸により脱水することができる。脱水溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ジオキサン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、イソプロピルエーテルなどが挙げられ、これらを単独で、あるいは2種以上を混合溶媒として使用することができる。これらのうち水との共沸温度が150℃以下、より好ましくは60〜90℃の範囲であるものが好ましく、具体的には、シクロヘキサン、トルエン、ジオキサン、ベンゼン、イソプロピルエーテル、ヘキサン、ヘプタンなどが挙げられる。なお、脱水溶媒の存在下/非存在下のいずれでエステル化反応工程が行われるかによって、後述する中和工程の実施の形態が異なることになる。   The esterification reaction step may be performed in the absence of a solvent (“Production Example 1” in Examples described later) or may be performed in the presence of a dehydrating solvent (“Production Example 2” in Examples described later). ). Here, the “dehydrated solvent” is defined as a solvent azeotropic with water. That is, by using a dehydrating solvent, the reaction product water produced by the esterification reaction can be dehydrated by azeotropic distillation. Examples of the dehydrating solvent include benzene, toluene, xylene, cyclohexane, dioxane, pentane, hexane, heptane, chlorobenzene, isopropyl ether and the like, and these can be used alone or as a mixed solvent. . Among these, those having an azeotropic temperature with water of 150 ° C. or lower, more preferably in the range of 60 to 90 ° C. are preferable, and specifically, cyclohexane, toluene, dioxane, benzene, isopropyl ether, hexane, heptane, and the like. Can be mentioned. The embodiment of the neutralization step to be described later differs depending on whether the esterification reaction step is performed in the presence or absence of a dehydrating solvent.

ここで、チオール基は、特にアルカリ条件下で酸化されて多量化物を形成し易い。そこで、本発明に係る製造方法では、原料のメルカプトカルボン酸や生成物である単量体の多量化を防ぐために、酸化防止剤を反応系に添加することが好ましい。   Here, the thiol group is easily oxidized to form a multimerized product particularly under alkaline conditions. Therefore, in the production method according to the present invention, it is preferable to add an antioxidant to the reaction system in order to prevent the raw material mercaptocarboxylic acid and the product monomer from increasing in number.

上記酸化防止剤としては、通常使用される酸化防止剤を使用すればよく、特に限定されるものではないが、例えば、フェノチアジンおよびその誘導体;ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、メトキノン、ブチルハイドロキノン、ブチルカテコール、ナフトハイドロキノン、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、トコフェロール、トコトリエノール、カテキン等のフェノール化合物;トリ−p−ニトロフェニルメチル、ジフェニルピクリルヒドロジン、ピクリン酸等のニトロ化合物;ニトロソベンゼン、クペロン等のニトロソ化合物;ジフェニルアミン、ジ−p−フルオロフェニルアミン、N−(3−N−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド等のアミン系化合物;TEMPOラジカル(2,2,6,6−tetramethyl−1−piperidinyloxyl)、ジフェニルピクリルヒドラジル、ガルビノキシル、フェルダジル等の安定ラジカル;アルコルビン酸やエリソルビン酸及びその塩又はエステル;ジチオベンゾイルジスルフィド;塩化銅(II);メルカプトエタノール、ジチオスレイトール、グルタチオン等のチオール類;Tris(2-carboxyethyl)phosphine塩酸塩等が挙げられ、これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。中でも、ラジカル捕捉剤や重合禁止剤としての機能をより有効に発揮できる化合物である、フェノチアジンおよびその誘導体、フェノール系化合物、アスコルビン酸やエリソルビン酸およびそのエステルが好適であり、フェノチアジン、ハイドロキノン、メトキノンがより好適である。   As the antioxidant, a commonly used antioxidant may be used, and is not particularly limited. For example, phenothiazine and derivatives thereof; hydroquinone, catechol, resorcinol, methoquinone, butylhydroquinone, butylcatechol, Phenolic compounds such as naphthohydroquinone, dibutylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, tocopherol, tocotrienol, catechin; nitro compounds such as tri-p-nitrophenylmethyl, diphenylpicrylhydrozine, picric acid; nitroso compounds such as nitrosobenzene and cuperone Amine compounds such as diphenylamine, di-p-fluorophenylamine, N- (3-N-oxyanilino-1,3-dimethylbutylidene) aniline oxide; TEMPO Stable radicals such as cal (2,2,6,6-tetramethylyl-1-diphenylpicylylyl), diphenylpicrylhydrazyl, galvinoxyl, ferdazil; alcorbic acid, erythorbic acid and salts or esters thereof; dithiobenzoyl disulfide; copper chloride (II ); Thiols such as mercaptoethanol, dithiothreitol, glutathione; Tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, phenothiazine and its derivatives, phenolic compounds, ascorbic acid, erythorbic acid and esters thereof, which are compounds that can more effectively function as radical scavengers and polymerization inhibitors, are preferred, and phenothiazine, hydroquinone, and methoquinone are preferred. More preferred.

上記酸化防止剤の添加量は、メルカプトプロピオン酸やチオール変性単量体の多量化を効果的に防止できれば特に限定されるものではない。一例として、得られるチオール変性単量体の質量(固形分)に対し、酸化防止剤が質量で10ppm以上であることが好ましく、より好ましくは20ppm以上、さらに好ましくは50ppm、特に好ましくは100ppm以上であり、また、5000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは2000ppm以下、さらに好ましくは1000ppm以下、特に好ましくは500ppm以下である。   The amount of the antioxidant added is not particularly limited as long as the increase in the amount of mercaptopropionic acid or thiol-modified monomer can be effectively prevented. As an example, the amount of the antioxidant is preferably 10 ppm or more, more preferably 20 ppm or more, still more preferably 50 ppm, particularly preferably 100 ppm or more with respect to the mass (solid content) of the thiol-modified monomer obtained. In addition, it is preferably 5000 ppm or less, more preferably 2000 ppm or less, still more preferably 1000 ppm or less, and particularly preferably 500 ppm or less.

なお、上記酸化防止剤の添加は、いずれの製造段階でなされてもよく、例えば、エステル化反応の際や、反応溶液から反応粗生成物の固化物を得る際等が挙げられる。中でも、エステル化反応の際に酸化防止剤を添加しておくことがより好ましい。   The antioxidant may be added at any stage of production, for example, in the esterification reaction or when a solid product of the reaction crude product is obtained from the reaction solution. Among these, it is more preferable to add an antioxidant during the esterification reaction.

《中和工程》
本発明に係る製造方法は、無溶媒下で、上記酸触媒をアルカリにより中和する工程(本明細書中、「中和工程」とも称する)をさらに含む点に特徴を有する。これは、本発明に係る製造方法ではエステル化反応工程において用いた酸触媒を中和する工程(中和工程)が必要であるが、当該中和工程が「無溶媒下で」行われるとは、原料成分、生成物、副生成物、および水以外の成分であって、溶媒として機能しうる成分の、中和反応系における含有量が1000質量ppm以下であることを意味する。
<< Neutralization process >>
The production method according to the present invention is characterized in that it further includes a step of neutralizing the acid catalyst with an alkali in the absence of a solvent (also referred to as “neutralization step” in the present specification). This is because the production method according to the present invention requires a step of neutralizing the acid catalyst used in the esterification reaction step (neutralization step), but the neutralization step is performed "without solvent". It means that the content in the neutralization reaction system of components other than raw material components, products, by-products, and water that can function as a solvent is 1000 mass ppm or less.

上述したように、エステル化反応工程を無溶媒下で行う場合(後述する実施例における「製法例1」)には、別途溶媒成分を添加しない限り、中和工程は無溶媒下で行われることになる。また、エステル化反応工程を脱水溶媒の存在下で行う場合(後述する実施例における「製法例2」)には、エステル化反応工程の終了後に上記「無溶媒下」の定義を満たすように脱溶媒工程を行い、その後に中和工程を行うことになる。   As described above, when the esterification reaction step is performed in the absence of a solvent (“Production Example 1” in Examples described later), the neutralization step should be performed in the absence of a solvent unless a solvent component is separately added. become. When the esterification reaction step is performed in the presence of a dehydrating solvent (“Production Example 2” in the examples described later), the esterification reaction step is performed so as to satisfy the definition of “under no solvent” after completion of the esterification reaction step. A solvent process is performed, followed by a neutralization process.

本発明者らの検討によれば、驚くべきことに、このように無溶媒下で中和工程を実施すると、製造されたチオール変性単量体を用いて製造された重合体は、セメント混和剤としての性能に優れていることを見出した。   According to the study by the present inventors, surprisingly, when the neutralization step is performed in the absence of a solvent in this way, the polymer produced using the produced thiol-modified monomer becomes a cement admixture. It was found that the performance is excellent.

(製法例1)
まず、エステル化反応工程を無溶媒下で行う場合において、中和工程は、上記エステル化反応工程において得られた反応物を必要に応じて冷却した後に、当該反応物に対してアルカリを添加することにより行うことができる。この際に中和剤として用いられるアルカリについて特に制限はなく、従来公知のアルカリが用いられうる。特には、上述したようなアルカリ金属、アルカリ土類金属およびそれらの酸化物または水酸化物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を用いることが好ましい。より好ましくはアルカリ金属の水酸化物および/またはアルカリ土類金属の水酸化物であり、さらに好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムであり、最も好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。これらのアルカリは、固体状でそのまま添加されてもよいが、好ましくは水溶液として添加される。
(Production Example 1)
First, in the case where the esterification reaction step is performed in the absence of a solvent, the neutralization step adds the alkali to the reaction product after cooling the reaction product obtained in the esterification reaction step as necessary. Can be done. In this case, the alkali used as a neutralizing agent is not particularly limited, and a conventionally known alkali can be used. In particular, it is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and oxides or hydroxides thereof as described above. More preferred are alkali metal hydroxides and / or alkaline earth metal hydroxides, still more preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, most preferably sodium hydroxide. Potassium hydroxide. These alkalis may be added as they are in a solid state, but are preferably added as an aqueous solution.

中和工程におけるアルカリの添加量についても特に制限はなく、中和工程を経て得られる反応物の所望のpHを考慮して、適宜設定可能である。中和工程後の反応物のpHについても特に制限はないが、エステルの加水分解を抑制するという観点からは、3以上とすることが好ましく、より好ましくは4以上である。また、8以下とすることが好ましく、より好ましくは7以下、さらに好ましくは6以下であり、特に好ましくは5.5以下である。酸触媒の量を基準としたアルカリの使用量の好ましい形態として、チオール基の安定性の観点からは、好ましくは酸触媒に対してアルカリの使用量が0.95〜1.20当量であり、より好ましくは0.98〜1.10当量である。   There is no restriction | limiting in particular also about the addition amount of the alkali in a neutralization process, It can set suitably considering the desired pH of the reaction material obtained through a neutralization process. Although there is no restriction | limiting in particular also about the pH of the reaction material after a neutralization process, From a viewpoint of suppressing hydrolysis of ester, it is preferable to set it as 3 or more, More preferably, it is 4 or more. Moreover, it is preferable to set it as 8 or less, More preferably, it is 7 or less, More preferably, it is 6 or less, Especially preferably, it is 5.5 or less. As a preferred form of the amount of alkali used based on the amount of acid catalyst, from the viewpoint of the stability of the thiol group, the amount of alkali used is preferably 0.95 to 1.20 equivalents relative to the acid catalyst, More preferably, it is 0.98 to 1.10 equivalent.

なお、チオール変性単量体の固化物は、乾燥させると多量化し易い傾向が見受けられる。このため、得られたチオール変性単量体は、溶液状態で保存することが好ましく、水溶液状態でpH4以上、5.5以下の範囲で保存することが好適である。   In addition, the solidified product of the thiol-modified monomer tends to increase in quantity when dried. For this reason, it is preferable to store the obtained thiol-modified monomer in a solution state, and it is preferable to store it in an aqueous solution state at a pH of 4 or more and 5.5 or less.

上記チオール変性単量体の製造方法においてはまた、チオール変性単量体が容易に多量化し易く、本発明のチオール変性単量体にも多量化物が含まれるため、チオール変性単量体から多量化物を取り除く工程を含んでいてもよい。多量化物を取り除く方法としては、例えば、透析や限外ろ過、GPC分取法といった分子量分画法等が挙げられる。なお、多量化物を取り除く工程の追加は製造コストの高騰を招くこととなることから、多量化物を含有するチオール変性単量体をそのまま、例えば、後述する重合体の調製等に利用してもよい。   In the method for producing the thiol-modified monomer, the thiol-modified monomer is easily multimerized, and the thiol-modified monomer of the present invention includes a multimerized product. The process of removing may be included. Examples of methods for removing the multimerized product include molecular weight fractionation methods such as dialysis, ultrafiltration, and GPC fractionation. In addition, since the addition of the step of removing the multimerized product leads to an increase in manufacturing cost, the thiol-modified monomer containing the multimerized product may be used as it is, for example, for the preparation of a polymer described later. .

(製法例2)
エステル化反応工程を脱水溶媒の存在下で行う場合には、エステル化反応工程の終了後に上記「無溶媒下」の定義を満たすように脱溶媒工程を行う。そして、得られた反応物に対して、上述したようなアルカリを用いた中和工程を行う。
(Production Example 2)
When the esterification reaction step is performed in the presence of a dehydrating solvent, the solvent removal step is performed after the esterification reaction step so as to satisfy the definition of “under no solvent”. And the neutralization process using the above alkalis is performed with respect to the obtained reaction material.

脱溶媒工程の詳細について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。一例として、脱溶媒工程では、エステル化反応工程において得られた反応物(脱水溶媒を含む)を減圧状態に置くことで、反応物に含まれる脱水溶媒を揮発させることにより脱溶媒を達成することができる。この際、原料であるメルカプトカルボン酸の未反応物が反応物中に残存している場合には、脱溶媒工程において同様に揮発し、除去されることになる。   There is no restriction | limiting in particular about the detail of a desolvation process, A conventionally well-known knowledge can be referred suitably. As an example, in the desolvation step, desolvation is achieved by volatilizing the dehydrated solvent contained in the reactant by placing the reaction product (including dehydrated solvent) obtained in the esterification reaction step under reduced pressure. Can do. At this time, if unreacted mercaptocarboxylic acid as a raw material remains in the reaction product, it is volatilized and removed in the same manner in the solvent removal step.

《ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体》
本発明の他の形態によれば、上記製造方法により得られるようなチオール変性単量体の存在下で、不飽和カルボン酸系単量体(以下、「単量体(a)」ともいう。)および不飽和(ポリ)アルキレングリコール系単量体(以下、「単量体(b)」ともいう。)を含む不飽和単量体成分を重合して得られるポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体もまた、提供される。
<< Polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer >>
According to another embodiment of the present invention, it is also referred to as an unsaturated carboxylic acid monomer (hereinafter referred to as “monomer (a)”) in the presence of a thiol-modified monomer as obtained by the above production method. ) And an unsaturated (poly) alkylene glycol monomer (hereinafter also referred to as “monomer (b)”). Coalescence is also provided.

このような重合体は、上記チオール変性単量体由来のポリアルキレングリコール鎖(ポリアルキレングリコール鎖(1))と、該ポリアルキレングリコール鎖(1)の少なくとも一端に硫黄原子含有基を介して結合した不飽和単量体成分由来の構成単位を含むポリマー部位とを有する構造を持つことになる。   Such a polymer is bonded to the polyalkylene glycol chain (polyalkylene glycol chain (1)) derived from the thiol-modified monomer and at least one end of the polyalkylene glycol chain (1) via a sulfur atom-containing group. And a polymer portion containing a structural unit derived from the unsaturated monomer component.

このような構造に関し、例えば、上記不飽和単量体成分として不飽和カルボン酸系単量体(a)を少なくとも用いる場合には、ポリアルキレングリコール鎖(1)の両末端に該単量体(a)由来のカルボキシル基を有するため、セメント粒子に対してカルボキシル基を介して付着し、ポリアルキレングリコール鎖(1)の立体反発によって、セメント粒子を効果的に分散させることができると考えられる。また、上記不飽和単量体成分として不飽和(ポリ)アルキレングリコール系単量体(b)を少なくとも用いる場合には、ポリアルキレングリコール鎖(1)の両末端に該単量体(b)由来のポリアルキレングリコール鎖(ポリアルキレングリコール鎖(2))を有するため、ポリアルキレングリコール鎖(1)の立体反発に、ポリアルキレングリコール鎖(2)の立体反発が加わって、その相乗効果により、セメント粒子を分散させる性能が向上すると考えられる。   With regard to such a structure, for example, when at least the unsaturated carboxylic acid monomer (a) is used as the unsaturated monomer component, the monomer ( Since it has a carboxyl group derived from a), it is considered that the cement particle adheres to the cement particle via the carboxyl group, and the cement particle can be effectively dispersed by the steric repulsion of the polyalkylene glycol chain (1). When at least the unsaturated (poly) alkylene glycol monomer (b) is used as the unsaturated monomer component, the monomer (b) is derived from both ends of the polyalkylene glycol chain (1). Since the polyalkylene glycol chain (polyalkylene glycol chain (2)) has a steric repulsion of the polyalkylene glycol chain (2) in addition to the steric repulsion of the polyalkylene glycol chain (1), the synergistic effect results in cement. It is considered that the performance of dispersing the particles is improved.

上記不飽和単量体成分において、不飽和カルボン酸系単量体(a)としては、例えば、下記一般式(4):   In the unsaturated monomer component, examples of the unsaturated carboxylic acid monomer (a) include the following general formula (4):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

(式中、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子、メチル基または(CHCOOM(ここで、−(CHCOOMは、−COOMまたは他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよい。)を表す。xは、0〜2の整数である。MおよびMは、同一または異なって、水素原子、一価金属、二価金属、三価金属、第4級アンモニウム塩基または有機アミン塩基を表す。)で表される化合物が好ましい。 (Wherein R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or (CH 2 ) x COOM 2 (wherein — (CH 2 ) x COOM 2 represents —COOM 1 or The other — (CH 2 ) x COOM 2 may form an anhydride.) X is an integer of 0 to 2. M 1 and M 2 are the same or different and represent a hydrogen atom. Represents a monovalent metal, a divalent metal, a trivalent metal, a quaternary ammonium base or an organic amine base).

上記一般式(4)で表される単量体(a)の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸系単量体;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等のジカルボン酸系単量体;これらのカルボン酸の無水物又は塩(例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、三価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩)等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの単量体のうち、重合性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸およびこれらの塩が好ましく、中でも、アクリル酸、メタクリル酸およびこれらの塩がより好ましい。   Specific examples of the monomer (a) represented by the general formula (4) include, for example, monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; maleic acid, itaconic acid, and fumaric acid. Dicarboxylic acid monomers such as: anhydrides or salts of these carboxylic acids (for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, trivalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts) and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these monomers, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and salts thereof are preferable from the viewpoint of polymerizability, and among them, acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof are more preferable.

上記不飽和(ポリ)アルキレングリコール系単量体(b)としては、例えば下記式(5):   Examples of the unsaturated (poly) alkylene glycol monomer (b) include the following formula (5):

Figure 2015051900
Figure 2015051900

(式中、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子またはメチル基を表す。R10は、水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表す。AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表す(ここで、2種以上のオキシアルキレン基は、ブロック状に導入されていてもランダム状に導入されていてもよい。)。yは、0〜2の整数である。zは0または1である。pは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の整数である。)で表される化合物が好適である。 (.AO wherein, R 7, R 8 and R 9 are the same or different, .R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group, represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are the same Or, differently, it represents one type or two or more types of oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms (wherein two or more types of oxyalkylene groups are introduced in a random manner even if they are introduced in a block shape). Y is an integer of 0 to 2. z is 0 or 1. p represents the average number of moles added of the oxyalkylene group, and is an integer of 1 to 300. Are preferred.

上記一般式(5)において、R10は、水素原子または炭素数1〜20の炭化水素基を表すが、該炭素数1〜20の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族アルキル基、炭素数3〜20の脂環式アルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基等が挙げられる。 In the general formula (5), R 10 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include, for example, a fatty acid having 1 to 20 carbon atoms. Group alkyl groups, alicyclic alkyl groups having 3 to 20 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms, aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, and the like.

上記R10はまた、セメント粒子の分散性の観点から疎水性が高くないことが好ましく、具体的には、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基であることが好適である。より好ましくは、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基であり、さらに好ましくは、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基である。 R 10 is also preferably not highly hydrophobic from the viewpoint of dispersibility of cement particles, and specifically, is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, they are a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group, More preferably, they are a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group.

上記一般式(5)において、−(AO)−で表されるオキシアルキレン鎖は、上述したポリアルキレングリコール鎖(2)に相当するが、AOで表されるオキシアルキレン基としては、セメント混和剤に配合した場合にセメント粒子を効果的に分散させる観点から、より高い親水性を有することが好適であり、主として炭素数2のオキシアルキレン基であることが好ましい。このようなオキシアルキレン鎖(ポリアルキレングリコール鎖(2))中の炭素数2のオキシアルキレン基の割合は、当該オキシアルキレン鎖を構成する全オキシアルキレン基100モル%に対し、50モル%以上であることが好ましく、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは100モル%である。 In the general formula (5), the oxyalkylene chain represented by — (AO) p — corresponds to the above-described polyalkylene glycol chain (2). From the viewpoint of effectively dispersing the cement particles when blended in the agent, it is preferable to have higher hydrophilicity, and mainly an oxyalkylene group having 2 carbon atoms. The ratio of the oxyalkylene group having 2 carbon atoms in such an oxyalkylene chain (polyalkylene glycol chain (2)) is 50 mol% or more with respect to 100 mol% of all oxyalkylene groups constituting the oxyalkylene chain. Preferably, it is 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.

上記オキシアルキレン鎖(ポリアルキレングリコール鎖(2))においてはまた、セメント混和剤に配合してコンクリート組成物を製造した場合に、コンクリートの粘性やこわばり感を低減できる等の観点から、該オキシアルキレン鎖中に炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入し、ある程度の疎水性を付与することにより、セメント粒子に若干の構造(ネットワーク)をもたらすことが好適である。   In the above oxyalkylene chain (polyalkylene glycol chain (2)), when a concrete composition is produced by blending with a cement admixture, the oxyalkylene chain can be reduced from the viewpoint of reducing the viscosity and stiffness of the concrete. It is preferable to introduce a slight structure (network) to the cement particles by introducing an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms into the chain to impart a certain degree of hydrophobicity.

分散性と粘性やこわばり感の低減のバランスを考慮すると、上記オキシアルキレン鎖中における炭素数3以上のオキシアルキレン基の割合は、当該オキシアルキレン鎖を構成する全オキシアルキレン基100モル%に対し、1モル%以上であることが好ましく、より好ましくは3モル%以上、さらに好ましくは5モル%以上、特に好ましくは7モル%以上であり、また、50モル%以下であることが好ましく、より好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは20モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。   In consideration of the balance between dispersibility and reduction in viscosity and stiffness, the proportion of oxyalkylene groups having 3 or more carbon atoms in the oxyalkylene chain is 100 mol% of all oxyalkylene groups constituting the oxyalkylene chain. It is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, further preferably 5 mol% or more, particularly preferably 7 mol% or more, and preferably 50 mol% or less. Is 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, and particularly preferably 10 mol% or less.

上記オキシアルキレン鎖中の炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよいが、(炭素数2以上のオキシアルキレン基からなるオキシアルキレン鎖)−(炭素数3以上のオキシアルキレン基からなるオキシアルキレン鎖)−(炭素数2以上のオキシアルキレン基からなるオキシアルキレン鎖)のようにブロック状に導入されることが好ましい。   The oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms in the oxyalkylene chain may be introduced in a block form or may be introduced in a random form (an oxyalkylene group having 2 or more carbon atoms). It is preferably introduced in the form of a block such as (alkylene chain)-(oxyalkylene chain comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms)-(oxyalkylene chain comprising an oxyalkylene group having 2 or more carbon atoms).

上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、導入の容易さ、セメント粒子との親和性等の観点から、炭素数3〜8のオキシアルキレン基が好適である。より好ましくは、炭素数3のオキシプロピレン基や炭素数4のオキシブチレン基等である。   The oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is preferably an oxyalkylene group having 3 to 8 carbon atoms from the viewpoint of ease of introduction, affinity with cement particles, and the like. More preferred are oxypropylene groups having 3 carbon atoms and oxybutylene groups having 4 carbon atoms.

上記オキシアルキレン鎖において、pで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数は、1〜300の整数である。好ましくは4モル以上、より好ましくは10モル以上、さらに好ましくは15モル以上、よりさらに好ましくは20モル以上、特に好ましくは25モル以上、最も好ましくは30モル以上であり、また、好ましくは250モル以下、より好ましくは200モル以下、さらに好ましくは150モル以下、よりさらに好ましくは125モル以下、特に好ましくは100モル以下、最も好ましくは75モル以下である。   In the oxyalkylene chain, the average added mole number of the oxyalkylene group represented by p is an integer of 1 to 300. Preferably it is 4 moles or more, more preferably 10 moles or more, more preferably 15 moles or more, even more preferably 20 moles or more, particularly preferably 25 moles or more, most preferably 30 moles or more, and preferably 250 moles. Below, more preferably 200 mol or less, still more preferably 150 mol or less, still more preferably 125 mol or less, particularly preferably 100 mol or less, most preferably 75 mol or less.

上記一般式(5)で表される単量体(b)の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数1〜20の飽和脂肪族アルコール類、アリルアルコール、メタリルアルコール、クロチルアルコール、オレイルアルコール等の炭素数3〜20の不飽和脂肪族アルコール類、シクロヘキサノール等の炭素数3〜20の脂環式アルコール類、フェノール、フェニルメタノール(ベンジルアルコール)、メチルフェノール(クレゾール)、p−エチルフェノール、ジメチルフェノール(キシレノール)、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、フェニルフェノール、ナフトール等の炭素数6〜20の芳香族アルコール類のいずれかに、炭素数2〜18のアルキレンオキシドを付加することによって得られるアルコキシポリアルキレングリコール類と、(メタ)アクリル酸やクロトン酸とのエステル化物;炭素数2〜18のアルキレンオキシドを重合したポリアルキレングリコール類と(メタ)アクリル酸、クロトン酸とのエステル化物;等の不飽和エステル類、ビニルアルコール、アリルアルコール、メタリルアルコール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール、3−メチル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−2−オール、2−メチル−2−ブテン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−1−オール、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等の不飽和アルコールに、アルキレンオキシドを1〜300モル付加した不飽和エーテル化合物を挙げることができ、これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらのうち、不飽和エステル類が好ましく、(メタ)アクリル酸のアルコキシポリアルキレングリコール類のエステルが好ましい。また、中でも、(メタ)アリルアルコールまたは3−メチル−3−ブテン−1−オールを用いた化合物が特に好ましい。   Specific examples of the monomer (b) represented by the general formula (5) include, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 1 -Hexanol, octanol, 2-ethyl-1-hexanol, nonyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol and other saturated aliphatic alcohols having 1 to 20 carbon atoms, allyl alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, oleyl C3-C20 unsaturated aliphatic alcohols such as alcohol, C3-C20 alicyclic alcohols such as cyclohexanol, phenol, phenylmethanol (benzyl alcohol), methylphenol (cresol), p-ethyl Phenol, dimethylphenol (Renol), nonylphenol, dodecylphenol, phenylphenol, alkoxypolyalkylene glycols obtained by adding alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms to aromatic alcohols having 6 to 20 carbon atoms such as naphthol and the like An esterified product of (meth) acrylic acid or crotonic acid; an esterified product of a polyalkylene glycol obtained by polymerizing an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms with (meth) acrylic acid or crotonic acid; Vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol, 3-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-3-butene- 2-ol, 2-methyl-2-buten-1-ol, 2-methyl-3 An unsaturated ether compound obtained by adding 1 to 300 moles of alkylene oxide to an unsaturated alcohol such as buten-1-ol, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, or hydroxybutyl vinyl ether can be used. Also, two or more of them may be used in combination. Of these, unsaturated esters are preferred, and esters of (meth) acrylic acid alkoxypolyalkylene glycols are preferred. Of these, compounds using (meth) allyl alcohol or 3-methyl-3-buten-1-ol are particularly preferred.

上記不飽和単量体成分としてはまた、上記単量体(a)および単量体(b)の他に、共重合可能な単量体(以下、「単量体(c)」ともいう。)を含んでいてもよい。上記単量体(c)としては、以下の1種または2種以上を用いることができる。   In addition to the monomer (a) and the monomer (b), the unsaturated monomer component is also referred to as a copolymerizable monomer (hereinafter referred to as “monomer (c)”). ) May be included. As said monomer (c), the following 1 type (s) or 2 or more types can be used.

マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸類と、炭素数1〜20のアルキルアルコール、炭素数2〜18のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数2〜300のポリアルキレングリコール、または、炭素数1〜20のアルキルアルコールに炭素数2〜18のアルキレンオキシドを付加してなるアルキレンオキシドの付加モル数2〜300のアルコキシポリアルキレンオキシドとのモノエステル、ジエステル類;
上記不飽和ジカルボン酸類と、炭素数1〜20のアルキルアミンおよび炭素数2〜18のグリコールの片末端アミノ化物、または、これらのグリコールの付加モル数2〜300のポリアルキレングリコールの片末端アミノ化物とのモノアミド、ジアミド類;
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸類と、炭素数1〜20のアルキルアルコールとのエステル類;
上記不飽和物カルボン酸類と、炭素数2〜18のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数2〜300のポリアルキレングリコールとのジエステル類;
上記不飽和モノカルボン酸と、炭素数1〜20のアルキルアミンおよび炭素数2〜18のグリコールの片末端アミノ化物、または、これらのグリコールの付加モル数2〜300のポリアルキレングリコールの片末端アミノ化物とのアミド類;
スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、2−メチルプロパンスルホン酸アクリルアミド、2−メチルプロパンスルホン酸メタクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類、並びに、これらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩および有機アミン塩;
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルアルキルアミド、メタクリルアルキルアミド等の不飽和アミド類;
ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等の不飽和アミノ化合物類;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等の炭素数3〜20のアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
スチレン等の芳香族ビニル類;等。
Unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and citraconic acid, and alkyl alcohols having 1 to 20 carbon atoms, glycols having 2 to 18 carbon atoms, or polyalkylene glycols having 2 to 300 addition moles of these glycols Or monoesters and diesters of an alkylene oxide having 2 to 300 addition moles of an alkylene oxide formed by adding an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to an alkyl alcohol having 1 to 20 carbon atoms;
Single-terminal aminated product of the above unsaturated dicarboxylic acids and alkylamines having 1 to 20 carbon atoms and glycols having 2 to 18 carbon atoms, or single-terminal aminated products of polyalkylene glycols having 2 to 300 addition moles of these glycols Monoamides and diamides with
Esters of unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid with alkyl alcohols having 1 to 20 carbon atoms;
Diesters of the above unsaturated carboxylic acids and glycols having 2 to 18 carbon atoms or polyalkylene glycols having 2 to 300 addition moles of these glycols;
Single-terminal aminated product of the above unsaturated monocarboxylic acid, alkylamine having 1 to 20 carbon atoms and glycol having 2 to 18 carbon atoms, or single-terminal amino group of polyalkylene glycol having 2 to 300 moles of addition of these glycols Amides with compounds;
Unsaturated sulfonic acids such as sulfoethyl acrylate, sulfoethyl methacrylate, 2-methylpropanesulfonic acid acrylamide, 2-methylpropanesulfonic acid methacrylamide, and styrenesulfonic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, and ammonium thereof Salts and organic amine salts;
Unsaturated amides such as acrylamide, methacrylamide, acrylic alkylamide, methacrylalkylamide;
Unsaturated amino compounds such as dimethylaminoethyl acrylate and dimethylaminoethyl methacrylate;
Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate;
Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers having 3 to 20 carbon atoms such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether;
Aromatic vinyls such as styrene; etc.

上記不飽和単量体成分における単量体(a)、単量体(b)および単量体(c)の使用量は、単量体(a)/単量体(b)/単量体(c)の比率(単位は質量%、単量体(a)+単量体(b)+単量体(c)の和は100)として表すと、単量体(a)が主成分である場合には、50〜99/50〜1/0〜40であることが好ましく、より好ましくは55〜95/45〜5/0〜40、さらに好ましくは60〜90/40〜10/0〜40、特に好ましくは65〜85/35〜15/0〜40である。また、単量体(b)が主成分である場合には、1〜50/99〜50/0〜40であることが好ましく、より好ましくは2〜40/98〜60/0〜40、さらに好ましくは5〜30/95〜70/0〜40、特に好ましくは7.5〜25/92.5〜75/0〜40である。   The amount of monomer (a), monomer (b) and monomer (c) used in the unsaturated monomer component is as follows: monomer (a) / monomer (b) / monomer When expressed as a ratio of (c) (unit: mass%, the sum of monomer (a) + monomer (b) + monomer (c) is 100), monomer (a) is the main component. In some cases, it is preferably 50 to 99/50 to 1/0 to 40, more preferably 55 to 95/45 to 5/0 to 40, and still more preferably 60 to 90/40 to 10/0. 40, particularly preferably 65 to 85/35 to 15/0 to 40. Moreover, when a monomer (b) is a main component, it is preferable that it is 1-50 / 99-50 / 0-40, More preferably, it is 2-40 / 98-60 / 0-40, Furthermore, Preferably it is 5-30 / 95-70 / 0-40, Most preferably, it is 7.5-25 / 92.5-75 / 0-40.

上記チオール変性単量体と、単量体(a)、単量体(b)および単量体(c)の使用量との関係は、(単量体(a)+単量体(b)+単量体(c))の和を100%とした際の上記チオール変性単量体の比率(単位は質量%)として表すと、単量体(a)が主成分である場合には、50〜99であることが好ましく、より好ましくは55〜95、さらに好ましくは60〜90、特に好ましくは65〜85である。また、単量体(b)が主成分である場合には、0.5〜50であることが好ましく、より好ましくは1〜45、さらに好ましくは2〜40、より更に好ましくは3〜35、特に好ましくは4〜30、最も好ましくは5〜25である。   The relationship between the thiol-modified monomer and the amount of the monomer (a), monomer (b) and monomer (c) used is (monomer (a) + monomer (b) + When the sum of the monomers (c)) is taken as 100%, the ratio of the thiol-modified monomer (unit: mass%), when the monomer (a) is the main component, It is preferable that it is 50-99, More preferably, it is 55-95, More preferably, it is 60-90, Most preferably, it is 65-85. Moreover, when monomer (b) is a main component, it is preferable that it is 0.5-50, More preferably, it is 1-45, More preferably, it is 2-40, More preferably, it is 3-35, Especially preferably, it is 4-30, Most preferably, it is 5-25.

上記重合反応は、上述したチオール変性単量体の存在下で行われることになるが、当該単量体の使用により、上記重合体中にポリアルキレングリコール鎖(1)(上記一般式(3)中の−(AO)−で表される部分)が導入されることになる。 The polymerization reaction is performed in the presence of the above-described thiol-modified monomer. By using the monomer, a polyalkylene glycol chain (1) (the above general formula (3) is contained in the polymer. (The portion represented by-(AO) m- ).

ここで、ポリアルキレングリコール鎖(1)の量と、単量体(a)、単量体(b)および単量体(c)の使用量との関係は、(単量体(a)+単量体(b)+単量体(c))の和を100%とした際のポリアルキレングリコール鎖(1)の比率(単位は質量%)として表すと、単量体(a)が主成分である場合には、50〜99であることが好ましく、より好ましくは55〜95、さらに好ましくは60〜90、特に好ましくは65〜85である。また、単量体(b)が主成分である場合には、0.5〜50であることが好ましく、より好ましくは1〜45、さらに好ましくは2〜40、よりさらに好ましくは3〜35、特に好ましくは4〜30、最も好ましくは5〜25である。   Here, the relationship between the amount of the polyalkylene glycol chain (1) and the amounts used of the monomer (a), the monomer (b) and the monomer (c) is (monomer (a) + When expressed as a ratio (unit: mass%) of the polyalkylene glycol chain (1) when the sum of monomer (b) + monomer (c) is 100%, monomer (a) is the main component. When it is a component, it is preferably 50 to 99, more preferably 55 to 95, still more preferably 60 to 90, and particularly preferably 65 to 85. Moreover, when monomer (b) is a main component, it is preferable that it is 0.5-50, More preferably, it is 1-45, More preferably, it is 2-40, More preferably, it is 3-35, Especially preferably, it is 4-30, Most preferably, it is 5-25.

上記重合反応に上記チオール変性単量体を用いることによって、チオール基(メルカプト基)から熱、光、放射線等を使用して発生したラジカル、もしくは、必要に応じて別に使用した重合開始剤によって発生したラジカルが、チオール基に連鎖移動するか、または、ジスルフィド結合を開裂させ、オキシアルキレン基からなるポリアルキレングリコール鎖(1)の片末端または両末端に硫黄原子を介して単量体が次々に付加して重合体が形成されることになる。   By using the thiol-modified monomer in the polymerization reaction, generated by radicals generated from thiol groups (mercapto groups) using heat, light, radiation, etc., or separately used polymerization initiators as needed The resulting radical is chain-transferred to the thiol group, or the disulfide bond is cleaved, and the monomer is successively introduced via one or both ends of the polyalkylene glycol chain (1) comprising the oxyalkylene group via a sulfur atom. Addition will form a polymer.

この場合、m個のオキシアルキレン基からなるポリアルキレングリコール鎖(1)の片末端または両末端に、硫黄原子を介して、単量体(a)由来のカルボキシル基を有する構成単位と、単量体(b)由来のp個のオキシアルキレン基からなるポリアルキレングリコール鎖(2)を有する構成単位と、単量体(c)を使用した場合にはさらに単量体(c)由来の構成単位とを有する重合体が主として生成する。それ以外に、上記重合体の構造が2回またはそれ以上繰り返されている重合体や、単量体(a)由来のカルボキシル基を有する構成単位と、単量体(b)由来のp個のオキシアルキレン基からなるポリアルキレングリコール鎖(2)を有する構成単位と、単量体(c)を使用した場合にはさらに単量体(c)由来の構成単位とを有する重合体が副次的に生成する。さらに、単量体(a)と単量体(b)との重合体や、単量体(a)と単量体(b)と単量体(c)との重合体が生成することもある。   In this case, a structural unit having a carboxyl group derived from the monomer (a) via a sulfur atom at one or both ends of a polyalkylene glycol chain (1) comprising m oxyalkylene groups, and a single amount A structural unit having a polyalkylene glycol chain (2) composed of p oxyalkylene groups derived from the body (b) and a structural unit derived from the monomer (c) when the monomer (c) is used. Are mainly produced. In addition, a polymer in which the structure of the polymer is repeated twice or more, a structural unit having a carboxyl group derived from the monomer (a), and p number of units derived from the monomer (b) A polymer having a structural unit having a polyalkylene glycol chain (2) composed of an oxyalkylene group and a structural unit derived from the monomer (c) when the monomer (c) is used is secondary. To generate. Furthermore, a polymer of monomer (a) and monomer (b), or a polymer of monomer (a), monomer (b) and monomer (c) may be produced. is there.

上記重合反応には、上記チオール変性単量体以外に、通常使用されるラジカル重合開始剤を併用してもよい。ラジカル重合開始剤としては、既知のあらゆるラジカル重合開始剤が使用可能である。   In the polymerization reaction, in addition to the thiol-modified monomer, a commonly used radical polymerization initiator may be used in combination. Any known radical polymerization initiator can be used as the radical polymerization initiator.

上記重合開始剤の使用量は、上記チオール変性単量体の種類や量に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではないが、重合率とブロックポリマーの収率のバランスを考慮すると、ラジカル重合開始剤の使用量は、不飽和単量体成分100モル%に対して、好ましくは0.001モル%以上、より好ましくは0.01モル%以上、さらに好ましくは0.1モル%以上、特に好ましくは0.2モル%以上であり、また、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、さらに好ましくは2モル%以下、特に好ましくは1モル%以下である。   The amount of the polymerization initiator used may be appropriately adjusted according to the type and amount of the thiol-modified monomer, and is not particularly limited, but considering the balance between the polymerization rate and the yield of the block polymer The amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.01 mol% or more, still more preferably 0.1 mol% with respect to 100 mol% of the unsaturated monomer component. As described above, it is preferably 0.2 mol% or more, preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, still more preferably 2 mol% or less, and particularly preferably 1 mol% or less.

上記重合反応において、水を溶媒に用いて溶液重合を行う場合には、重合後に不溶成分を除去する必要がないため、水溶性のラジカル重合開始剤を用いることが好適である。   In the above polymerization reaction, when solution polymerization is performed using water as a solvent, it is not necessary to remove insoluble components after the polymerization, and therefore it is preferable to use a water-soluble radical polymerization initiator.

例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩等のアゾアミジン化合物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物、2,4’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}等のアゾアミド化合物、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)と(アルコキシ)ポリエチレングリコールとのエステル等のマクロアゾ化合物等の水溶性アゾ開始剤;等が使用される。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの重合開始剤のうち、メルカプト基やジスルフィド結合からラジカルを発生させやすい水溶性アゾ開始剤が好適である。   For example, persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate; hydrogen peroxide; azoamidine compounds such as 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis [ Cyclic azoamidine compounds such as 2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, azonitrile compounds such as 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile, 2,4′-azobis {2-methyl-N— Water-soluble azo initiation such as azoamide compounds such as [2- (1-hydroxybutyl)] propionamide}, macroazo compounds such as esters of 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and (alkoxy) polyethylene glycol Agents; etc. are used. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Of these polymerization initiators, water-soluble azo initiators that easily generate radicals from mercapto groups or disulfide bonds are preferred.

この際、亜硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属亜硫酸塩、メタ二亜硫酸塩、次亜リン酸ナトリウム、モール塩等のFe(II)塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム二水和物、ヒドロキシルアミン塩酸塩、チオ尿素、L−アスコルビン酸またはその塩、エリソルビン酸またはその塩若しくはエステル等の促進剤(還元剤)を併用することもできる。これらの促進剤(還元剤)は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。特に、過酸化水素と有機系還元剤との組み合わせが好ましく、有機系還元剤としては、L−アスコルビン酸またはその塩、L−アスコルビン酸エステル、エリソルビン酸またはその塩、エリソルビン酸エステル等が好適である。なお、促進剤(還元剤)の使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、併用される重合開始剤100モル%に対して、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であり、また、好ましくは1000モル%以下、より好ましくは500モル%以下、さらに好ましくは400モル%以下である。   At this time, Fe (II) salt such as alkali metal sulfite such as sodium hydrogen sulfite, metabisulfite, sodium hypophosphite, and molle salt, sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate, hydroxylamine hydrochloride, thio An accelerator (reducing agent) such as urea, L-ascorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt or ester thereof may be used in combination. These accelerators (reducing agents) may be used alone or in combination of two or more. In particular, a combination of hydrogen peroxide and an organic reducing agent is preferable. As the organic reducing agent, L-ascorbic acid or a salt thereof, L-ascorbic acid ester, erythorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid ester, or the like is preferable. is there. The amount of the accelerator (reducing agent) used is not particularly limited. For example, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol%, relative to 100 mol% of the polymerization initiator used in combination. More preferably, it is 50 mol% or more, preferably 1000 mol% or less, more preferably 500 mol% or less, and still more preferably 400 mol% or less.

上記重合反応において、低級アルコール類、芳香族もしくは脂肪族炭化水素類、エステル類、ケトン類を溶媒に用いて溶液重合を行う場合、または、塊状重合を行う場合には、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド;t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)等のアゾアミド化合物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)等のアゾ化合物、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)と(アルコキシ)ポリエチレングリコールとのエステル等のマクロアゾ化合物;等がラジカル重合開始剤として使用される。これらの重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの重合開始剤のうち、メルカプト基やジスルフィド結合からラジカルを発生させやすいアゾ開始剤が好適である。   In the above polymerization reaction, when performing solution polymerization using a lower alcohol, aromatic or aliphatic hydrocarbon, ester or ketone as a solvent, or when performing bulk polymerization, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide Peroxides such as oxide and sodium peroxide; hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide; azonitrile compounds such as azobisisobutyronitrile; 2,2′-azobis (N-butyl-2- Azoamide compounds such as methylpropionamide), cyclic azoamidine compounds such as 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) ) Compounds such as 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and (alkoxy) ) Macroazo compound such esters of polyethylene glycol; and the like are used as a radical polymerization initiator. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Of these polymerization initiators, azo initiators that easily generate radicals from mercapto groups or disulfide bonds are preferred.

この際、アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。なお、促進剤の使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、併用する重合開始剤100モル%に対して、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であり、また、好ましくは1000モル%以下、より好ましくは500モル%以下、さらに好ましくは400モル%以下である。   In this case, an accelerator such as an amine compound can be used in combination. The amount of the accelerator used is not particularly limited. For example, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, further preferably 100 mol% of the polymerization initiator used in combination. It is 50 mol% or more, preferably 1000 mol% or less, more preferably 500 mol% or less, and still more preferably 400 mol% or less.

上記重合反応において、水と低級アルコールとの混合溶媒を用いる場合には、上記ラジカル重合開始剤、または、上記ラジカル重合開始剤と促進剤との組合せの中から適宜選択して用いることができる。   In the polymerization reaction, when a mixed solvent of water and a lower alcohol is used, it can be appropriately selected from the radical polymerization initiator or a combination of the radical polymerization initiator and an accelerator.

上記重合反応にはまた、上記チオール変性単量体以外に、連鎖移動剤を併用してもよい。使用可能な連鎖移動剤としては、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、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、2−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤;イソプロピルアルコール等の2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸およびその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸およびその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等)の低級酸化物及びその塩;等の通常使用される親水性連鎖移動剤が挙げられる。   In addition to the thiol-modified monomer, a chain transfer agent may be used in combination for the polymerization reaction. Examples of chain transfer agents that can be used include thiol chain transfer agents such as mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, and 2-mercaptoethanesulfonic acid; secondary such as isopropyl alcohol Alcohol; phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), sulfurous acid, hydrogen sulfite, dithionite, metabisulfite and salts thereof (sodium sulfite, hydrogen sulfite) Sodium, sodium dithionite, sodium metabisulfite, etc.) and the like; and commonly used hydrophilic chain transfer agents such as salts thereof.

上記連鎖移動剤としてはまた、疎水性連鎖移動剤を使用することもできる。疎水性連鎖移動剤としては、ブタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、オクタデカンチオール、シクロヘキシルメルカプタン、チオフェノール、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の炭素数3以上の炭化水素基を有するチオール系連鎖移動剤を用いることが好ましい。   A hydrophobic chain transfer agent can also be used as the chain transfer agent. Hydrophobic chain transfer agents include butanethiol, octanethiol, decanethiol, dodecanethiol, hexadecanethiol, octadecanethiol, cyclohexyl mercaptan, thiophenol, octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, etc. It is preferable to use a thiol chain transfer agent having a hydrocarbon group.

なお、上記連鎖移動剤としては、1種または2種以上使用することができ、また、親水性連鎖移動剤と疎水性連鎖移動剤とを組み合わせて用いてもよい。   In addition, 1 type (s) or 2 or more types can be used as said chain transfer agent, and you may use combining a hydrophilic chain transfer agent and a hydrophobic chain transfer agent.

上記連鎖移動剤の使用量は、上記チオール変性単量体の種類や量に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではないが、不飽和単量体成分の合計モル数100モル%に対して、好ましくは0.1モル%以上、より好ましくは0.25モル%以上、さらに好ましくは0.5モル%以上であり、また、好ましくは20モル%以下、より好ましくは15モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下である。   The amount of the chain transfer agent used may be appropriately adjusted according to the type and amount of the thiol-modified monomer, and is not particularly limited, but the total number of moles of unsaturated monomer components is 100 mol%. Is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 0.25 mol% or more, still more preferably 0.5 mol% or more, and preferably 20 mol% or less, more preferably 15 mol%. Hereinafter, it is more preferably 10 mol% or less.

上記重合反応としては、溶液重合や塊状重合等の方法により行うことができる。溶液重合は、回分式でも連続式でもそれらの2種以上の組み合せでも行うことができる。また、重合の際、必要に応じて使用される溶媒としては、例えば、水;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等のアルコール類;ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の芳香族又は脂肪族炭化水素類;酢酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類;等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The polymerization reaction can be performed by a method such as solution polymerization or bulk polymerization. The solution polymerization can be performed batchwise, continuously, or a combination of two or more thereof. Examples of the solvent used as necessary during the polymerization include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; aromatics such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, and n-hexane; Aliphatic hydrocarbons; Esters such as ethyl acetate; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; Cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; These may be used alone or in combination of two or more.

上記重合反応において、重合温度は、使用する溶媒や重合開始剤の種類に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは0℃以上、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは50℃以上、さらに好ましくは70℃以上であり、また、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは100℃以下、さらに好ましくは90℃以下である。   In the above polymerization reaction, the polymerization temperature may be appropriately set according to the type of solvent and polymerization initiator used, and is not particularly limited, but is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and further Preferably it is 50 degreeC or more, More preferably, it is 70 degreeC or more, Preferably it is 150 degrees C or less, More preferably, it is 120 degrees C or less, More preferably, it is 100 degrees C or less, More preferably, it is 90 degrees C or less.

また不飽和単量体成分の反応容器への添加方法としては特に限定されず、例えば、全量を反応容器に初期に一括投入する方法;全量を反応容器に分割または連続投入する方法;一部を反応容器に初期に投入し、残りを反応容器に分割又は連続投入する方法;のいずれであってもよい。また、ラジカル重合開始剤や連鎖移動剤は、反応容器に初めから仕込んでもよく、反応容器へ滴下してもよく、また、目的に応じてこれらを組み合わせてもよい。   Further, the method for adding the unsaturated monomer component to the reaction vessel is not particularly limited. For example, a method in which the entire amount is initially charged into the reaction vessel at once; a method in which the entire amount is divided or continuously charged into the reaction vessel; The method may be any of the methods of initially charging the reaction vessel and dividing or continuously charging the remainder into the reaction vessel. Moreover, the radical polymerization initiator and the chain transfer agent may be charged into the reaction vessel from the beginning, may be dropped into the reaction vessel, or may be combined in accordance with the purpose.

上記重合反応において、所定の分子量の共重合体を再現性よく得るには、重合反応を安定に進行させることが必要であることから、溶液重合する場合には、使用する溶媒の25℃における溶存酸素濃度を5ppm以下の範囲とすることが好ましい。より好ましくは4ppm以下、さらに好ましくは2ppm以下、最も好ましくは、1ppm以下である。なお、溶媒に単量体を添加後、窒素置換等を行う場合には、単量体をも含んだ系の溶存酸素濃度を上記範囲内とすることが好ましい。   In the above polymerization reaction, in order to obtain a copolymer having a predetermined molecular weight with good reproducibility, it is necessary to allow the polymerization reaction to proceed stably. Therefore, in the case of solution polymerization, the solvent used is dissolved at 25 ° C. The oxygen concentration is preferably in the range of 5 ppm or less. More preferably, it is 4 ppm or less, More preferably, it is 2 ppm or less, Most preferably, it is 1 ppm or less. In addition, when nitrogen substitution etc. are performed after adding a monomer to a solvent, it is preferable to make the dissolved oxygen concentration of the system | strain containing a monomer into the said range.

上記溶媒の溶存酸素濃度の調整は、重合反応槽で行ってもよく、予め溶存酸素量を調整したものを用いてもよいが、溶媒中の酸素を追い出す方法としては、例えば、下記の(1)〜(5)の方法が挙げられる。   The adjustment of the dissolved oxygen concentration of the solvent may be performed in a polymerization reaction tank, or a solution in which the amount of dissolved oxygen is adjusted in advance may be used. For example, the following (1) ) To (5).

(1)溶媒を入れた密閉容器内に窒素等の不活性ガスを加圧充填後、密閉容器内の圧力を下げることで溶媒中の酸素の分圧を低くする。窒素気流下で、密閉容器内の圧力を下げてもよい;
(2)溶媒を入れた容器内の気相部分を窒素等の不活性ガスで置換したまま液相部分を長時間激しく攪拌する;
(3)容器内に入れた溶媒に窒素等の不活性ガスを長時間バブリングする;
(4)溶媒を一旦沸騰させた後、窒素等の不活性ガス雰囲気下で冷却する;
(5)配管の途中に静止型混合機(スタティックミキサー)を設置し、溶媒を重合反応槽に移送する配管内で窒素等の不活性ガスを混合する。
(1) After pressure-filling an inert gas such as nitrogen in a sealed container containing a solvent, the partial pressure of oxygen in the solvent is lowered by lowering the pressure in the sealed container. Under nitrogen flow, the pressure in the sealed container may be reduced;
(2) Stir the liquid phase portion vigorously for a long time while replacing the gas phase portion in the container containing the solvent with an inert gas such as nitrogen;
(3) Bubbling an inert gas such as nitrogen for a long time in the solvent placed in the container;
(4) The solvent is once boiled and then cooled in an inert gas atmosphere such as nitrogen;
(5) A static mixer (static mixer) is installed in the middle of the pipe, and an inert gas such as nitrogen is mixed in the pipe for transferring the solvent to the polymerization reaction tank.

上記重合反応により得られた重合体は、取り扱い性の観点から、水溶液状態で弱酸性以上のpH範囲に調整しておくことが好ましい。より好ましくは、pH4以上、さらに好ましくはpH5以上、特に好ましくはpH6以上である。一方、重合反応をpH7以上で行ってもよいが、その場合、重合率の低下が起こると同時に、重合性が充分とはならず分散性能が低下するため、酸性から中性のpH範囲で共重合反応を行うことが好ましい。より好ましくはpH6未満であり、さらに好ましくはpH5.5未満であり、特に好ましくは、pH5未満である。このように重合系がpH7.0以下になる好ましい重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、アゾビス−2−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物等の水溶性アゾ開始剤、過酸化水素、過酸化水素と有機系還元剤との組み合わせを用いることが好ましい。   The polymer obtained by the above polymerization reaction is preferably adjusted to a pH range of weak acid or higher in an aqueous solution state from the viewpoint of handleability. More preferably, the pH is 4 or more, further preferably 5 or more, and particularly preferably 6 or more. On the other hand, the polymerization reaction may be carried out at a pH of 7 or more. In this case, however, the polymerization rate is lowered, and at the same time, the polymerizability is not sufficient and the dispersion performance is lowered. It is preferable to perform a polymerization reaction. More preferably, it is less than pH 6, More preferably, it is less than pH 5.5, Most preferably, it is less than pH 5. Thus, preferable polymerization initiators that cause the polymerization system to have a pH of 7.0 or less include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate, and azoamidine compounds such as azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride. It is preferable to use a water-soluble azo initiator, hydrogen peroxide, or a combination of hydrogen peroxide and an organic reducing agent.

従って、低いpHで重合反応を行った後にアルカリ性物質を添加してより高いpHに調整することが好ましい。   Therefore, it is preferable to adjust to a higher pH by adding an alkaline substance after the polymerization reaction at a low pH.

好適な実施形態として、具体的には、pH6未満で共重合反応を行った後にアルカリを添加してpH6以上に調整する方法;pH5未満で共重合反応を行った後にアルカリを添加してpH5以上に調整する方法;pH5未満で共重合反応を行った後にアルカリを添加してpH6以上に調整する方法等が挙げられる。pHの調整は、例えば、一価金属または二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミン等のアルカリを用いて行うことができる。また、pHを下げる必要がある場合、特に、重合の際にpHの調整が必要な場合は、例えば、リン酸、硫酸、硝酸、アルキルリン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホン酸、(アルキル)ベンゼンスルホン酸等の酸性物質を用いてpHの調整を行うことができ、これらの酸性物質の中では、pH緩衝作用がある点等からリン酸が好ましい。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこともできる。   As a preferred embodiment, specifically, a method of adjusting the pH to 6 or more by adding an alkali after carrying out a copolymerization reaction at a pH of less than 6; adding an alkali after carrying out a copolymerization reaction at a pH of less than 5 to give a pH of 5 or more And a method of adjusting the pH to 6 or more by adding an alkali after carrying out a copolymerization reaction at a pH of less than 5. The pH can be adjusted using, for example, an inorganic salt such as a monovalent metal or divalent metal hydroxide or carbonate; ammonia; an alkali such as an organic amine. When pH needs to be lowered, particularly when pH adjustment is required during polymerization, for example, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, alkyl phosphoric acid, alkyl sulfuric acid, alkylsulfonic acid, (alkyl) benzenesulfone The pH can be adjusted using an acidic substance such as an acid, and among these acidic substances, phosphoric acid is preferred from the viewpoint of having a pH buffering action. Further, after the reaction is completed, the concentration can be adjusted if necessary.

上記重合反応により得られた重合体は、必要に応じて、個々の重合体を単離する工程に付してもよいが、作業効率や製造コスト等の観点から、個々の重合体を単離することなく、例えば、分散剤(特にセメント混和剤)等の各種用途に使用することができる。   The polymer obtained by the above polymerization reaction may be subjected to a process of isolating individual polymers as necessary, but from the viewpoint of work efficiency, production cost, etc., individual polymers are isolated. For example, it can be used for various applications such as a dispersant (particularly a cement admixture).

なお、このように上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール重合体(以下、「重合体成分」ともいう。)を含む分散剤もまた、本発明の1つである。また、上記チオール変性単量体(以下、「単量体成分」ともいう。)および/または上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール重合体を含むセメント混和剤もまた、本発明の1つである。   A dispersant containing the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer (hereinafter also referred to as “polymer component”) is also one aspect of the present invention. A cement admixture containing the thiol-modified monomer (hereinafter also referred to as “monomer component”) and / or the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer is also one aspect of the present invention.

以下、代表的な分散剤として、セメント混和剤について説明する。   Hereinafter, a cement admixture will be described as a typical dispersant.

上記セメント混和剤中における重合体成分の配合量は、所望の分散性能に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、固形分換算で、セメント混和剤の全質量100質量%に対して、50質量%以上であることが好適である。より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。   The blending amount of the polymer component in the cement admixture may be appropriately adjusted according to the desired dispersion performance, and is not particularly limited. Specifically, the cement admixture in terms of solid content is used. It is suitable that it is 50 mass% or more with respect to the total mass of 100 mass%. More preferably, it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more.

上記セメント混和剤にはまた、必要に応じて、重合体成分以外に、ポリカルボン酸系重合体を配合してもよい。その際、配合量は、重合体成分/ポリカルボン酸系重合体の比率(単位は質量%)で、90/10〜10/90とすることが好適である。より好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは70/30〜30/70、特に好ましくは60/40〜40/60である。   If necessary, the cement admixture may contain a polycarboxylic acid polymer in addition to the polymer component. In this case, the blending amount is preferably a ratio of polymer component / polycarboxylic acid polymer (unit: mass%), and is 90/10 to 10/90. More preferably, it is 80 / 20-20 / 80, More preferably, it is 70 / 30-30 / 70, Most preferably, it is 60 / 40-40 / 60.

また上記セメント混和剤が単量体成分を含むものである場合、単量体成分の含有量は、例えば、固形分換算で、セメント混和剤の全質量100質量%に対して、50質量%以上であることが好適である。より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。   Further, when the cement admixture contains a monomer component, the content of the monomer component is, for example, 50% by mass or more with respect to 100% by mass of the total mass of the cement admixture in terms of solid content. Is preferred. More preferably, it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more.

この場合にも、ポリカルボン酸系重合体を配合してもよい。その際、配合量は、単量体成分/ポリカルボン酸系重合体の比率(単位は質量%)で、90/10〜10/90とすることが好適である。より好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは70/30〜30/70、特に好ましくは60/40〜40/60である。   Also in this case, a polycarboxylic acid polymer may be blended. At that time, the blending amount is preferably a ratio of monomer component / polycarboxylic acid polymer (unit: mass%) of 90/10 to 10/90. More preferably, it is 80 / 20-20 / 80, More preferably, it is 70 / 30-30 / 70, Most preferably, it is 60 / 40-40 / 60.

なお、上記セメント混和剤が、上記重合体成分および単量体成分を含む場合、その含有量は、単量体成分と重合体成分の総量として上述した範囲となることが好適であり、また、ポリカルボン酸系重合体との配合量も、単量体成分と重合体成分の総量として上述した範囲となることが好ましい。   In addition, when the cement admixture includes the polymer component and the monomer component, the content is preferably in the above-described range as the total amount of the monomer component and the polymer component, The blending amount with the polycarboxylic acid polymer is also preferably within the above-mentioned range as the total amount of the monomer component and the polymer component.

本発明のセメント混和剤にはまた、必要に応じて、消泡剤((ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン付加物やジエチレングリコールヘプチルエーテル等)や、ポリアルキレンイミン(エチレンイミンやプロピレンイミン等)等のポリアルキレンイミンアルキレンオキシド付加物を配合することができる。   In the cement admixture of the present invention, an antifoaming agent (such as (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene adduct or diethylene glycol heptyl ether) or a polyalkyleneimine (such as ethyleneimine or propyleneimine) is optionally used. Polyalkyleneimine alkylene oxide adducts such as can be blended.

上記セメント混和剤としてはまた、従来公知のセメント添加剤の1種または2種以上併用することができる。従来公知のセメント混和剤としては、従来公知のポリカルボン酸系混和剤及び分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系混和剤が好ましい。これらの従来公知のセメント混和剤を併用することにより、セメントの銘柄やロット番号によらず、安定した分散性能を発揮するセメント混和剤となる。   As the cement admixture, one or more conventionally known cement additives can be used in combination. The conventionally known cement admixture is preferably a conventionally known polycarboxylic acid admixture and a sulfonic acid admixture having a sulfonic acid group in the molecule. When these conventionally known cement admixtures are used in combination, a cement admixture that exhibits stable dispersion performance regardless of the brand or lot number of the cement is obtained.

上記スルホン酸系混和剤は、主にスルホン酸基によってもたらされる静電的反発によりセメントに対する分散性を発現する混和剤であって、従来公知の各種スルホン酸系混和剤を用いることができるが、分子中に芳香族基を有する化合物であることが好ましい。例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸塩系;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸塩系;リグニンスルホン酸塩、変性リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩系;ポリスチレンスルホン酸塩系等の各種スルホン酸系混和剤が挙げられる。水/セメント比が高いコンクリートの場合には、リグニンスルホン酸塩系の混和剤が好適に使用され、一方、より高い分散性能が要求される水/セメント比が中程度のコンクリートの場合には、ポリアルキルアリールスルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、ポリスチレンスルホン酸塩系等の混和剤が好適に使用される。なお、分子中にスルホン酸基を有するスルホン酸系混和剤は、単独で用いても2種類以上を併用してもよい。   The sulfonic acid-based admixture is an admixture that exhibits dispersibility to cement due to electrostatic repulsion mainly caused by sulfonic acid groups, and various conventionally known sulfonic acid-based admixtures can be used. A compound having an aromatic group in the molecule is preferred. For example, polyalkylaryl sulfonate system such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, methyl naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate; melamine formalin resin sulfonate system such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensate; amino Aromatic aminosulfonates such as aryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates; lignin sulfonates such as lignin sulfonates and modified lignin sulfonates; various sulfonic acid admixtures such as polystyrene sulfonates Is mentioned. For concrete with a high water / cement ratio, lignin sulfonate-based admixtures are preferably used, whereas for concrete with a moderate water / cement ratio where higher dispersion performance is required, Admixtures such as polyalkylaryl sulfonates, melamine formalin sulfonates, aromatic amino sulfonates, and polystyrene sulfonates are preferably used. In addition, the sulfonic acid type admixture having a sulfonic acid group in the molecule may be used alone or in combination of two or more.

本発明のセメント混和剤としてはまた、上記のスルホン酸系混和剤以外に、オキシカルボン酸系化合物を併用することができる。オキシカルボン酸系化合物を含有させることにより、高温の環境下においても、より高い分散保持性能を発揮することができる。   As the cement admixture of the present invention, an oxycarboxylic acid compound can be used in combination with the above sulfonic acid admixture. By containing the oxycarboxylic acid-based compound, higher dispersion retention performance can be exhibited even in a high-temperature environment.

上記オキシカルボン酸系化合物としては、炭素数4〜10のオキシカルボン酸またはその塩が好ましく、オキシカルボン酸系化合物としてグルコン酸又はその塩を使用することが好ましい。   As said oxycarboxylic acid type compound, C4-C10 oxycarboxylic acid or its salt is preferable, and it is preferable to use gluconic acid or its salt as an oxycarboxylic acid type compound.

本発明のセメント混和剤はまた、必要に応じ、下記の(1)〜(10)に例示するような従来公知のセメント添加剤(材)と併用してもよい。   The cement admixture of the present invention may be used in combination with conventionally known cement additives (materials) as exemplified in the following (1) to (10) as necessary.

(1)水溶性高分子物質
(2)高分子エマルジョン
(3)早強剤・促進剤
(4)オキシアルキレン系以外の消泡剤
(5)AE剤
(6)その他界面活性剤
(7)防水剤
(8)防錆剤
(9)ひび割れ低減剤
(10)膨張材。
(1) Water-soluble polymeric substances (2) Polymer emulsions (3) Early strengthening agents / accelerators (4) Antifoaming agents other than oxyalkylenes (5) AE agents (6) Other surfactants (7) Waterproofing Agent (8) Rust preventive agent (9) Crack reducing agent (10) Expansion material.

その他の従来公知のセメント添加剤(材)としては、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤等を挙げることができる。これらの従来公知のセメント添加剤(材)は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Other conventionally known cement additives (materials) include cement wetting agents, thickeners, separation reducing agents, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers, self-leveling agents, rust preventives, colorants, anti-corrosion agents. A mold agent etc. can be mentioned. These conventionally known cement additives (materials) may be used alone or in combination of two or more.

本発明のセメント混和剤は、水溶液の形態で使用してもよいし、また、反応後にカルシウム、マグネシウム等の二価金属の水酸化物で中和して多価金属塩とした後に乾燥させたり、シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥させたり、ドラム型乾燥装置、ディスク型乾燥装置またはベルト式乾燥装置を用いて支持体上に薄膜状に乾燥固化させた後に粉砕したり、スプレードライヤーによって乾燥固化させたりすることにより粉体化して使用してもよい。また、粉体化した本発明のセメント混和剤を予めセメント粉末やドライモルタルのような水を含まないセメント組成物に配合して、左官、床仕上げ、グラウト等に用いるプレミックス製品として使用してもよいし、セメント組成物の混練時に配合してもよい。   The cement admixture of the present invention may be used in the form of an aqueous solution, or after reaction, neutralized with a divalent metal hydroxide such as calcium or magnesium to obtain a polyvalent metal salt and then dried. , Supported on inorganic powder such as silica-based fine powder and dried, or dried and solidified into a thin film on a support using a drum-type drying device, a disk-type drying device or a belt-type drying device, and then pulverized Alternatively, it may be used after being powdered by drying and solidifying with a spray dryer. Also, the powdered cement admixture of the present invention is blended in advance into a cement composition not containing water such as cement powder and dry mortar, and used as a premix product for plastering, floor finishing, grout, etc. Alternatively, it may be blended when the cement composition is kneaded.

本発明のセメント混和剤は、各種水硬性材料、すなわち、セメントや石膏等のセメント組成物やそれ以外の水硬性材料に用いることができる。このような水硬性材料と水と本発明のセメント混和剤とを含有し、さらに必要に応じて、細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)を含む水硬性組成物の具体例としては、例えば、セメントペースト、モルタル、コンクリート、プラスター等が挙げられる。   The cement admixture of the present invention can be used for various hydraulic materials, that is, cement compositions such as cement and gypsum and other hydraulic materials. Specific examples of a hydraulic composition containing such a hydraulic material, water, and the cement admixture of the present invention, and further containing fine aggregate (sand, etc.) and coarse aggregate (crushed stone, etc.) as necessary. Examples thereof include cement paste, mortar, concrete, plaster and the like.

上記水硬性組成物の中では、水硬性材料としてセメントを使用するセメント組成物が最も一般的であり、該セメント組成物は、本発明のセメント混和剤、セメントおよび水を必須成分として含有する。このようなセメント組成物もまた、本発明の1つである。すなわち、セメントと、上記チオール変性単量体および/または上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体とを含むセメント組成物もまた、本発明の1つである。   Among the hydraulic compositions, a cement composition that uses cement as a hydraulic material is the most common, and the cement composition contains the cement admixture of the present invention, cement, and water as essential components. Such a cement composition is also one aspect of the present invention. That is, a cement composition including cement and the thiol-modified monomer and / or the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer is also one aspect of the present invention.

上記セメント組成物において、セメントとしては特に限定されず、例えば、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩およびそれぞれの低アルカリ形)、各種混合セメント(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント)、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント)、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント)、超高強度セメント、セメント系固化材、エコセメント(都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料として製造されたセメント)等が挙げられ、更に、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加してもよい。また、骨材としては、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材が使用可能である。   In the above-mentioned cement composition, the cement is not particularly limited. For example, Portland cement (ordinary, early strength, very early strength, moderate heat, sulfate-resistant and low alkali types thereof), various mixed cements (blast furnace cement, silica) Cement, fly ash cement), white Portland cement, alumina cement, super fast cement (1 clinker fast cement, 2 clinker fast cement, magnesium phosphate cement), grout cement, oil well cement, low heat cement (low heat type) Manufactured using one or more of blast furnace cement, fly ash mixed low heat generation type blast furnace cement, high belite content cement, ultra high strength cement, cement-based solidified material, eco-cement (city waste incineration ash, sewage sludge incineration ash) Cement), and blast furnace steel Grayed, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, a fine powder and gypsum limestone powder may be added. In addition to gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, etc., the aggregates are siliceous, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chrome, chromic, magnesia. Refractory aggregate such as can be used.

上記セメント組成物においては、その1m当りの単位水量、セメント使用量および水/セメント比としては、単位水量が好ましくは100kg/m以上、185kg/m以下、より好ましくは120kg/m以上、175kg/m以下であり、使用セメント量が好ましくは200kg/m以上、800kg/m以下、より好ましくは250kg/m以上、800kg/m以下であり、水/セメント比(質量比)が好ましくは0.1以上、0.7以下、より好ましくは0.2以上、0.65以下であり、貧配合から富配合まで幅広く使用可能である。本発明のセメント混和剤は、高減水率領域、すなわち、水/セメント比(質量比)=0.15以上、0.5以下(好ましくは0.15以上、0.4以下)といった水/セメント比の低い領域においても使用可能である。更に、単位セメント量が多く水/セメント比が小さい高強度コンクリートや、単位セメント量が300kg/m3以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。 In the above cement composition, unit water amount of 1m per 3, the cement usage and water / cement ratio, unit water content is preferably 100 kg / m 3 or more, 185 kg / m 3 or less, more preferably 120 kg / m 3 or more and 175 kg / m 3 or less, the amount of cement used is preferably 200 kg / m 3 or more, 800 kg / m 3 or less, more preferably 250 kg / m 3 or more and 800 kg / m 3 or less, the water / cement ratio ( (Mass ratio) is preferably 0.1 or more and 0.7 or less, more preferably 0.2 or more and 0.65 or less, and it can be used widely from poor blending to rich blending. The cement admixture of the present invention has a high water reduction rate region, that is, a water / cement ratio of water / cement ratio (mass ratio) = 0.15 or more and 0.5 or less (preferably 0.15 or more, 0.4 or less). It can be used even in a low ratio region. Furthermore, it is effective for both high-strength concrete having a large unit cement amount and a small water / cement ratio, and poor-mixed concrete having a unit cement amount of 300 kg / m 3 or less.

上記セメント組成物において、本発明のセメント混和剤の配合割合としては、例えば、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に使用する場合には、固形分換算でセメント質量の0.01質量%以上、10.0質量%以下とすることが好ましい。これにより、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。0.01%未満であると、性能的に充分とはならないおそれがあり、また、10.0質量%を超えると、分散性を向上させる効果が実質的に飽和することに加え、必要以上に本発明のセメント混和剤を使用することになり、製造コストが上昇することがある。より好ましくは、0.02質量%以上、5.0質量%以下、更に好ましくは0.05質量%以上、3.0質量%以下、特に好ましくは0.1質量%以上、2.0質量%以下である。   In the above cement composition, as a blending ratio of the cement admixture of the present invention, for example, when used for mortar or concrete using hydraulic cement, 0.01% by mass or more of the cement mass in terms of solid content, It is preferable to set it as 10.0 mass% or less. As a result, various preferable effects such as reduction in unit water amount, increase in strength, and improvement in durability are brought about. If it is less than 0.01%, the performance may not be sufficient, and if it exceeds 10.0% by mass, the effect of improving dispersibility is substantially saturated, and more than necessary. The use of the cement admixture of the present invention may increase the production cost. More preferably, it is 0.02 mass% or more and 5.0 mass% or less, More preferably, it is 0.05 mass% or more, 3.0 mass% or less, Most preferably, it is 0.1 mass% or more, 2.0 mass% It is as follows.

上記セメント組成物は、高減水率領域においても高い分散性と分散保持性能を有し、かつ、低温時においても充分な初期分散性と粘性低減性とを発揮し、優れたワーカビリティを有することから、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等に有効であり、更に、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmの範囲のコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmの範囲のコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。   The cement composition has high dispersibility and dispersion retention performance even in a high water reduction rate region, and exhibits sufficient initial dispersibility and viscosity reduction even at low temperatures, and has excellent workability. To ready-mixed concrete, concrete for concrete secondary products (precast concrete), concrete for centrifugal molding, concrete for vibration compaction, steam-cured concrete, shotcrete, etc. Is required to have high fluidity such as high-fluidity concrete (slump value of 25 cm or more, concrete with slump flow value of 50-70 cm), self-filling concrete, self-leveling material, etc. It is also effective for mortar and concrete.

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%(重量%)」を意味し、また、表中の「−」は測定・分析していないこと、または、表記の成分を使用していないことを意味するものとする。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited only to these examples, and appropriate modifications are made within the scope that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention. Unless otherwise specified, “%” means “mass% (% by weight)”, and “−” in the table indicates that measurement / analysis is not performed or the indicated component is used. It means not.

《チオール変性単量体の製造》
(製法例1)
(1)エステル化工程
真空ポンプに連結されたリービッヒ冷却管付の水分定量受器、テフロン(登録商標)製の撹拌翼および撹拌シール付の撹拌機、ガラス保護管付温度センサーを備えた500mLガラス製反応器内に、所定量のポリアルキレングリコール(以下、「PAG」とも称する)、メルカプトカルボン酸、エステル化用酸触媒、および酸化防止剤をそれぞれ仕込んだ。反応系内を撹拌しながら徐々に昇温するとともに減圧し、エステル化反応で生成する水を水/メルカプトカルボン酸の共沸混合物として反応系外に留去しつつ、反応系内を所定の温度および圧力条件に維持して、所定時間エステル化反応を行った。次いで、残存するメルカプトカルボン酸をさらに圧力を下げて留去して、生成物を得た。
<Manufacture of thiol-modified monomers>
(Production Example 1)
(1) Esterification step 500 mL glass equipped with a moisture determination receiver with a Liebig condenser connected to a vacuum pump, an agitator with a Teflon (registered trademark) stirring blade and an agitation seal, and a temperature sensor with a glass protective tube A predetermined amount of polyalkylene glycol (hereinafter also referred to as “PAG”), a mercaptocarboxylic acid, an acid catalyst for esterification, and an antioxidant were charged in the reactor. While stirring the reaction system, the temperature is gradually raised and the pressure is reduced, and water generated in the esterification reaction is distilled out of the reaction system as a water / mercaptocarboxylic acid azeotrope while the reaction system is heated to a predetermined temperature. Then, the esterification reaction was carried out for a predetermined time while maintaining the pressure condition. Subsequently, the remaining mercaptocarboxylic acid was further distilled off under reduced pressure to obtain a product.

(2)中和工程および水希釈工程
上記エステル化工程の終了後、反応系の圧力を常圧に戻し、固化しないように撹拌しながら60℃以下に放冷した後、エステル化用酸触媒を中和するための中和工程、および水希釈工程を行い、チオール変性単量体の水溶液を得た。
(2) Neutralization step and water dilution step After completion of the esterification step, the pressure of the reaction system is returned to normal pressure and allowed to cool to 60 ° C or lower with stirring so as not to solidify. The neutralization process for neutralizing and the water dilution process were performed, and the aqueous solution of the thiol modified monomer was obtained.

(製法例2)
(1)エステル化工程
ジムロート冷却管付の水分定量受器、テフロン(登録商標)製の撹拌翼および撹拌シール付の撹拌器、ガラス保護管付温度センサーを備えた500mLガラス製反応器内に、所定量のポリアルキレングリコール、メルカプトカルボン酸、エステル化用酸触媒、酸化防止剤、および脱水溶媒をそれぞれ仕込んだ。水分定量受器を脱水溶媒で満たした後、反応系内を撹拌しながら、還流するまで加温した。反応系内の温度が所定温度になるように途中で脱水溶媒を加えながら、所定時間エステル化反応を行った。
(Production Example 2)
(1) Esterification Step In a 500 mL glass reactor equipped with a water quantitative receiver with a Jimroth condenser, a stirrer with Teflon (registered trademark) and a stirrer with a stirring seal, and a temperature sensor with a glass protective tube, Predetermined amounts of polyalkylene glycol, mercaptocarboxylic acid, acid catalyst for esterification, antioxidant and dehydrating solvent were charged. After filling the moisture meter with a dehydrated solvent, the reaction system was heated to reflux while stirring. The esterification reaction was carried out for a predetermined time while adding a dehydrating solvent in the middle so that the temperature in the reaction system became a predetermined temperature.

(2)脱溶媒工程
上記エステル化工程の終了後、反応器内を所定温度に保った状態で徐々に減圧し、所定の圧力条件下で脱水溶媒および残存するメルカプトカルボン酸を留去した。
(2) Solvent removal step After completion of the esterification step, the pressure inside the reactor was gradually reduced while maintaining a predetermined temperature, and the dehydrating solvent and the remaining mercaptocarboxylic acid were distilled off under a predetermined pressure condition.

(3)中和工程および水希釈工程
上記脱溶媒工程の終了後、反応系の圧力を常圧に戻し、固化しないように撹拌しながら60℃以下に放冷した後、エステル化用酸触媒を中和するための中和工程、および水希釈工程を行い、チオール変性単量体の水溶液を得た。
(3) Neutralization step and water dilution step After completion of the above solvent removal step, the pressure of the reaction system is returned to normal pressure, and the mixture is allowed to cool to 60 ° C. or lower with stirring so as not to solidify. The neutralization process for neutralizing and the water dilution process were performed, and the aqueous solution of the thiol modified monomer was obtained.

(比較製法例1)
(1)エステル化工程
ジムロート冷却管付の水分定量受器、テフロン(登録商標)製の撹拌翼および撹拌シール付の撹拌機、ガラス保護管付温度センサーを備えた500mLガラス製反応器内に、所定量のポリアルキレングリコール、メルカプトカルボン酸、エステル化用酸触媒、酸化防止剤、および脱水溶媒(シクロヘキサン)をそれぞれ仕込んだ。水分定量受器を脱水溶媒で満たした後、反応系内を撹拌しながら、還流するまで加温した。反応系内の温度が所定温度になるように途中で脱水溶媒を加えながら、所定時間エステル化反応を行った。
(Comparative Production Method Example 1)
(1) Esterification step In a 500 mL glass reactor equipped with a moisture meter with a Jimroth condenser, a stirrer with Teflon (registered trademark) and a stirrer with a stirring seal, and a temperature sensor with a glass protective tube, A predetermined amount of polyalkylene glycol, mercaptocarboxylic acid, acid catalyst for esterification, antioxidant, and dehydrating solvent (cyclohexane) were charged. After filling the moisture meter with a dehydrated solvent, the reaction system was heated to reflux while stirring. The esterification reaction was carried out for a predetermined time while adding a dehydrating solvent in the middle so that the temperature in the reaction system became a predetermined temperature.

(2)中和工程および水希釈工程
上記エステル化工程の終了後、固化しないように撹拌しながら60℃以下に放冷した後、エステル化用酸触媒を中和するための中和工程、および水希釈工程を行った。
(2) Neutralization step and water dilution step After the completion of the esterification step, the mixture is allowed to cool to 60 ° C. or lower with stirring so as not to solidify, and then neutralized for neutralizing the acid catalyst for esterification, and A water dilution step was performed.

(3)脱溶媒工程
上記中和工程および水希釈工程の終了後、反応系を約70℃まで昇温し、還流が落ち着いてから徐々に約100℃まで加温してシクロへキサンを留去した。加温を停止し、放冷しながら窒素を30mL/分で90分バブリングして残存シクロヘキサンを除去して、チオール変性単量体の水溶液を得た。
(3) Solvent removal step After completion of the neutralization step and the water dilution step, the reaction system is heated to about 70 ° C, and after the reflux has settled, it is gradually heated to about 100 ° C to distill off the cyclohexane. did. Heating was stopped, nitrogen was bubbled at 30 mL / min for 90 minutes while cooling, and the remaining cyclohexane was removed to obtain an aqueous solution of a thiol-modified monomer.

(比較製法例2)
(1)エステル化工程
真空ポンプに連結されたリービッヒ冷却管付の水分定量受器、テフロン(登録商標)製の撹拌翼および撹拌シール付の撹拌機、ガラス保護管付温度センサーを備えた500mLガラス製反応器内に、所定量のポリアルキレングリコール、メルカプトカルボン酸、および酸化防止剤をそれぞれ仕込んだ。反応系内を撹拌しながら徐々に昇温するとともに減圧し、エステル化反応で生成する水を水/メルカプトカルボン酸の共沸混合物として反応系外に留去しつつ、反応系内を所定の温度および圧力条件下に維持して、所定時間エステル化反応を行った。次いで、残存するメルカプトカルボン酸をさらに圧力を下げて留去し、生成物を得た。
(Comparative production method example 2)
(1) Esterification step 500 mL glass equipped with a moisture determination receiver with a Liebig condenser connected to a vacuum pump, an agitator with a Teflon (registered trademark) stirring blade and an agitation seal, and a temperature sensor with a glass protective tube Predetermined amounts of polyalkylene glycol, mercaptocarboxylic acid, and antioxidant were charged into the reactor. While stirring the reaction system, the temperature is gradually raised and the pressure is reduced, and water generated in the esterification reaction is distilled out of the reaction system as a water / mercaptocarboxylic acid azeotrope while the reaction system is heated to a predetermined temperature. The esterification reaction was carried out for a predetermined time while maintaining the pressure condition. Subsequently, the remaining mercaptocarboxylic acid was further distilled off under reduced pressure to obtain a product.

(2)水希釈工程
反応終了後、反応系の圧力を常圧に戻し、固化しないように撹拌しながら60℃以下に放冷した後、水希釈工程を行い、チオール変性単量体の水溶液を得た。
(2) Water dilution step After completion of the reaction, the pressure of the reaction system is returned to normal pressure, and allowed to cool to 60 ° C. or lower with stirring so as not to solidify. Obtained.

(実施例1〜6および比較例1〜3)
上述した製法例1もしくは製法例2、または比較製法例1もしくは比較製法例2により、下記の表1に示す原料、反応条件および製造工程を採用して、チオール変性単量体を製造した。
(Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3)
A thiol-modified monomer was produced by employing the above-mentioned production method 1 or production method 2 or comparative production method example 1 or comparative production method example 2 using the raw materials, reaction conditions and production steps shown in Table 1 below.

<GPC分析法>
ここで、原料として用いたPAGは、下記条件で数平均分子量(Mn)を分析し、このMnから、PAG中のオキシアルキレン基(AO)の平均付加モル数(AO繰り返し単位数;m)を算出した。また、後述する製造例および比較製造例で得られた重合体および比較重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)も、下記条件で分析した。
<GPC analysis method>
Here, the PAG used as a raw material was analyzed for the number average molecular weight (Mn) under the following conditions, and from this Mn, the average added mole number (AO repeating unit number; m) of the oxyalkylene group (AO) in the PAG was calculated. Calculated. In addition, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polymers and comparative polymers obtained in the production examples and comparative production examples described later were also analyzed under the following conditions.

装置:Waters Alliance(2695);
解析ソフト:Waters社製、Empowerプロフェッショナル+GPCオプション;
使用カラム:東ソー(株)製、TSK guard column SWXL+TSKgel G4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL;
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996);
溶離液:水10999g、アセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、更に酢酸でpH6.0に調整した溶液を使用した;
較正曲線作成用標準物質:ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)272500、219300、107000、50000、24000、12600、7100、4250、1470);
較正曲線:上記ポリエチレングリコールのMp値と溶出時間とを基礎にして3次式で作成した;
流量:1.0mL/min;
カラム温度:40℃;
測定時間:45分;
試料液注入量:100μL(PAG、チオール変性単量体は試料濃度0.4質量%、重合体は試料濃度0.5質量%の溶離液溶液)。
Apparatus: Waters Alliance (2695);
Analysis software: Waters, Empower Professional + GPC option;
Column used: manufactured by Tosoh Corporation, TSK guard column SWXL + TSKgel G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL;
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996);
Eluent: A solution prepared by dissolving 115.6 g of sodium acetate trihydrate in a mixed solvent of 10999 g of water and 6001 g of acetonitrile, and further adjusting the pH to 6.0 with acetic acid was used;
Reference material for calibration curve: polyethylene glycol (peak top molecular weight (Mp) 272500, 219300, 107000, 50000, 24000, 12600, 7100, 4250, 1470);
Calibration curve: created by a cubic equation based on the Mp value and elution time of the polyethylene glycol;
Flow rate: 1.0 mL / min;
Column temperature: 40 ° C .;
Measurement time: 45 minutes;
Sample solution injection amount: 100 μL (PAG, thiol-modified monomer is an eluent solution having a sample concentration of 0.4% by mass, and polymer is a sample concentration of 0.5% by mass).

<GPC解析条件1(PAGの分析)>
RIクロマトグラムにおいて、溶出直前・溶出直後のベースラインにおいて平らに安定している部分を直線で結び、ピークを検出・解析した。多量体や不純物が目的ピークに一部重なって測定された場合は、ピークの重なり部分の最凹部において垂直分割し、目的物の分子量を測定した。上述したように、アルキレンオキシド(AO)の平均付加モル数(繰り返し単位数;m)は、Mnの値から計算した。
<GPC analysis condition 1 (analysis of PAG)>
In the RI chromatogram, the flat and stable portions in the baseline immediately before and after elution were connected with straight lines, and peaks were detected and analyzed. When a multimer or an impurity was measured partially overlapping the target peak, the molecular weight of the target product was measured by vertically dividing at the most concave portion of the overlapping portion of the peak. As described above, the average number of added moles (number of repeating units; m) of alkylene oxide (AO) was calculated from the value of Mn.

Figure 2015051900
Figure 2015051900

実施例1〜6および比較例1〜3で得られたチオール変性単量体(PEG−SH(1)〜PEG−SH(9))のそれぞれについて、以下の手法により、生成物における総エステル化率(重量%)、生成物におけるジエステル/総エステルの比(重量%)(以上、液体クロマトグラフィー分析(LC)による)、並びに、生成物における単量体成分および多量体成分の存在比率(質量%)(ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)による)を測定した。結果を下記の表2に示す。   For each of the thiol-modified monomers (PEG-SH (1) to PEG-SH (9)) obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, total esterification in the product was performed by the following method. Rate (% by weight), diester / total ester ratio (% by weight) in the product (from liquid chromatography analysis (LC)), and the abundance ratio of monomeric and multimeric components in the product (mass) %) (By gel permeation chromatography (GPC)). The results are shown in Table 2 below.

<LC分析法>
ここでは、LCによる分析法の一例を示す。ただし、チオール変性単量体の構造によってはこの条件で分析できないものがあり、その際は適宜LCカラムや溶離液等の条件を変更して分析を行った。
<LC analysis method>
Here, an example of the analysis method by LC is shown. However, depending on the structure of the thiol-modified monomer, there are those that cannot be analyzed under these conditions. In that case, the analysis was performed by appropriately changing the conditions such as the LC column and the eluent.

装置:Waters Alliance(2695);
解析ソフト:Waters社製 Empowerプロフェッショナル+GPCオプション;
カラム:GLサイエンス Inertsil ODS−2 ガードカラム+カラム(内径4.6mm×250mm×3本);
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996);
溶離液:アセトニトリル/100mM酢酸イオン交換水溶液=40/60(質量%)の混合物に30%NaOH水溶液を加えてpH4.0に調整した溶液を使用した;
流量:0.6mL/min;
カラム温度:40℃;
測定時間:90分間;
試料液注入量:100μL(試料濃度1質量%の溶離液溶液)。
Apparatus: Waters Alliance (2695);
Analysis software: Emper Professional + GPC option from Waters;
Column: GL Science Inertsil ODS-2 guard column + column (inner diameter 4.6 mm × 250 mm × 3);
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996);
Eluent: A solution adjusted to pH 4.0 by adding 30% NaOH aqueous solution to a mixture of acetonitrile / 100 mM acetate ion exchange aqueous solution = 40/60 (mass%);
Flow rate: 0.6 mL / min;
Column temperature: 40 ° C .;
Measurement time: 90 minutes;
Sample solution injection amount: 100 μL (eluent solution having a sample concentration of 1% by mass).

<LC解析条件:チオール変性単量体の分析>
(総エステル化率の計算)
RI検出器によるピーク面積の比より、下記のようにして計算した。
<LC analysis conditions: Analysis of thiol-modified monomer>
(Calculation of total esterification rate)
From the ratio of the peak area by the RI detector, the calculation was performed as follows.

総エステル化率=(モノエステルピーク面積+ジエステルピーク面積)/(原料PAG面積+モノエステルピーク面積+ジエステルピーク面積)
(ジエステル/総エステル比の計算)
RI検出器によるピーク面積の比より、下記のようにして計算した。
Total esterification rate = (monoester peak area + diester peak area) / (raw material PAG area + monoester peak area + diester peak area)
(Calculation of diester / total ester ratio)
From the ratio of the peak area by the RI detector, the calculation was performed as follows.

ジエステル/総エステル比=(ジエステルピーク面積)/(モノエステルピーク面積+ジエステルピーク面積)
なお、ここでのモノエステルとは、モノチオール変性単量体であり、ジエステルとは、ジチオール変性体である。
Diester / total ester ratio = (diester peak area) / (monoester peak area + diester peak area)
Here, the monoester is a monothiol-modified monomer, and the diester is a dithiol-modified product.

Figure 2015051900
Figure 2015051900

《ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体の製造》
(製造例1〜8および比較製造例1〜4)
次に、上記実施例1〜6および比較例1〜3で得られたチオール変性単量体(PEG−SH(1)〜PEG−SH(9))を用いて、不飽和カルボン酸系単量体としての(メタ)アクリル酸と、不飽和(ポリ)アルキレングリコール系単量体としてのポリアルキレンエチレングリコール系モノマー(以下、「PEGモノマー」ともいう。)とを重合して、ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体を製造した。
<< Production of polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer >>
(Production Examples 1 to 8 and Comparative Production Examples 1 to 4)
Next, using the thiol-modified monomers (PEG-SH (1) to PEG-SH (9)) obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, an unsaturated carboxylic acid-based monomer (Meth) acrylic acid as a body and polyalkylene ethylene glycol monomer (hereinafter also referred to as “PEG monomer”) as an unsaturated (poly) alkylene glycol monomer are polymerized to form a polyalkylene glycol chain A containing thiol polymer was produced.

具体的には、まず、所定量の単量体(上記で得られたチオール変性単量体水溶液を含む)を混合して、単量体水溶液を調製した。一方、所定量の開始剤水溶液を調製した。   Specifically, first, a predetermined amount of monomer (including the thiol-modified monomer aqueous solution obtained above) was mixed to prepare a monomer aqueous solution. On the other hand, a predetermined amount of an aqueous initiator solution was prepared.

次いで、ジムロート冷却管、テフロン(登録商標)製の撹拌翼および撹拌シール付の撹拌機、窒素ガス導入管、温度センサーを備えたガラス製反応器内に所定量の水を仕込み、250rpmで撹拌下、窒素ガスを100〜200mL/minで導入しながら所定温度まで加温した。続いて、所定量の単量体水溶液、開始剤水溶液を所定の時間をかけて反応器内に滴下し、滴下完了後、所定温度で1時間保持して重合反応を完結させた。室温まで冷却後、30%NaOH水溶液を加えてpHを調整し、重合体の水溶液を得た。   Next, a predetermined amount of water was charged into a glass reactor equipped with a Dimroth cooling pipe, a Teflon (registered trademark) stirring blade and a stirrer with a stirring seal, a nitrogen gas introduction pipe, and a temperature sensor, and stirred at 250 rpm. The mixture was heated to a predetermined temperature while introducing nitrogen gas at 100 to 200 mL / min. Subsequently, a predetermined amount of the monomer aqueous solution and the initiator aqueous solution were dropped into the reactor over a predetermined time, and after completion of the dropping, the polymerization reaction was completed by holding at a predetermined temperature for 1 hour. After cooling to room temperature, a 30% aqueous NaOH solution was added to adjust the pH to obtain an aqueous polymer solution.

各製造例および各比較製造例の詳細(組成、重合条件)を下記の表3に示す。また、各製造例および各比較製造例において得られた重合体の分析結果を下記の表4に示す。   The details (composition, polymerization conditions) of each production example and each comparative production example are shown in Table 3 below. The analysis results of the polymers obtained in each production example and each comparative production example are shown in Table 4 below.

Figure 2015051900
Figure 2015051900

Figure 2015051900
Figure 2015051900

≪分散性能の評価≫
(試験例1〜8および比較試験例1〜8)
次に、上記製造例1〜8および比較製造例1〜4で得られた重合体(重合体(1)〜重合体(12))を用いて、以下の手法により、分散性能の評価を行った。
≪Evaluation of dispersion performance≫
(Test Examples 1-8 and Comparative Test Examples 1-8)
Next, using the polymers obtained in Production Examples 1 to 8 and Comparative Production Examples 1 to 4 (Polymer (1) to Polymer (12)), dispersion performance was evaluated by the following method. It was.

<分散性能の評価方法: モルタル試験>
モルタル試験は、温度が20℃±1℃、相対湿度が60%±10%の環境下で行った。
<Method for evaluating dispersion performance: mortar test>
The mortar test was performed in an environment where the temperature was 20 ° C. ± 1 ° C. and the relative humidity was 60% ± 10%.

モルタル配合は、C/S/W=550/1350/220(g)とした。ただし、
C:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
S:セメント強さ試験用標準砂(セメント協会製)
W:重合体、および、消泡剤のイオン交換水溶液。
The mortar formulation was C / S / W = 550/1350/220 (g). However,
C: Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
S: Standard sand for cement strength test (Cement Association)
W: An ion exchange aqueous solution of a polymer and an antifoaming agent.

Wとして、下記の表5に示す添加量の重合体水溶液を量り採り、消泡剤MA−404(ポゾリス物産製)を有姿でポリマー固形分に対して10質量%加え、さらにイオン交換水を加えて所定量とし、充分に均一に溶解させた。表5に記載の重合体の添加量は、セメント重量に対する重合体固形分の重量%である。   As W, weigh out the amount of the polymer aqueous solution shown in Table 5 below, add 10% by mass of the antifoaming agent MA-404 (manufactured by Pozoris) to the polymer solid content, and further add ion-exchanged water. In addition, a predetermined amount was obtained and dissolved sufficiently uniformly. The addition amount of the polymer described in Table 5 is the weight percent of the polymer solid content with respect to the cement weight.

ホバート型モルタルミキサー(型番N−50;ホバート社製)にステンレス製ビーター(撹拌羽根)を取り付け、C、Wを投入し、1速で30秒間混練した。更に1速で混練しながら、Sを30秒かけて投入した。S投入終了後、2速で30秒間混練した後、ミキサーを停止し、15秒間モルタルの掻き落としを行い、その後、75秒間静置した。75秒間静置後、さらに60秒間2速で混練を行い、モルタルを調製した。   A stainless beater (stirring blade) was attached to a Hobart mortar mixer (model number N-50; manufactured by Hobart), C and W were added, and kneaded at a first speed for 30 seconds. Further, S was added over 30 seconds while kneading at a first speed. After the completion of S addition, after kneading for 30 seconds at the second speed, the mixer was stopped, the mortar was scraped off for 15 seconds, and then allowed to stand for 75 seconds. The mixture was allowed to stand for 75 seconds and then kneaded at a second speed for 60 seconds to prepare a mortar.

モルタルを混練容器からポリエチレン製1L容器に移し、スパチュラで20回撹拌した後、直ちにフローテーブル(JISR5201−1997に記載)に置かれたフローコーン(JISR5201−1997に記載)に半量詰めて15回つき棒で突き、皿にモルタルをフローコーンのすりきりいっぱいまで詰めて15回つき棒で突き、最後に不足分を補い、フローコーンの表面をならした。その後、直ちにフローコーンを垂直に引き上げ、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)および前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を0打フロー値とした。0打フロー値を測定後、直ちに15秒間に15回の落下運動を与え、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)および前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を15打フロー値とした。また、必要に応じてモルタル空気量の測定も行った。なお、15打フロー値は、数値が大きいほど、分散性能が優れている。また、この条件で重合体等の分散剤なしでモルタルを調製すると、充分混練ができずモルタルに流動性が出ない。0打フロー値は105mm前後、15打フロー値は145mm前後となる。   The mortar was transferred from the kneading container to a 1 L polyethylene container and stirred 20 times with a spatula. I struck with a stick, stuffed the mortar into the plate to the full extent of the flow cone, struck it with a stick 15 times, and finally made up the shortage and smoothed the surface of the flow cone. Immediately after that, the flow cone is pulled up vertically, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) is measured at two locations, and the average value is 0 times. The flow value was used. Immediately after measuring the zero stroke flow value, 15 falling motions were given in 15 seconds, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) was 2 The points were measured and the average value was taken as the 15-stroke flow value. Moreover, the amount of mortar air was also measured as needed. The 15-stroke flow value is superior in dispersion performance as the numerical value is larger. Further, when mortar is prepared without a dispersant such as a polymer under these conditions, kneading cannot be performed sufficiently and fluidity does not appear in the mortar. The 0-stroke flow value is around 105 mm, and the 15-stroke flow value is around 145 mm.

<モルタル空気量の測定法>
モルタルを500mLのガラス製メスシリンダーに約200mL詰め、径8mmの丸棒で突き、手で軽く振動させて粗い気泡を抜いた。さらにモルタルを約200mL加えて同様に気泡を抜いた後、モルタルの体積と重量を測り、各材料の密度から空気量を計算した。
<Method of measuring the amount of mortar air>
About 200 mL of mortar was packed in a 500 mL glass graduated cylinder, struck with a round bar having a diameter of 8 mm, and gently bubbled by hand to remove coarse bubbles. Furthermore, about 200 mL of mortar was added and air bubbles were similarly removed. Then, the volume and weight of the mortar were measured, and the amount of air was calculated from the density of each material.

重合体(1)〜重合体(12)を用いた試験例1〜8および比較試験例1〜8についての分散性能の試験結果を下記の表5に示す。   Table 5 below shows the test results of the dispersion performance for Test Examples 1 to 8 and Comparative Test Examples 1 to 8 using the polymer (1) to the polymer (12).

Figure 2015051900
Figure 2015051900

表5に示す結果から、同一の添加量で比較すれば、本発明に係る製造方法により製造されたチオール変性単量体を用いて合成した重合体を含むコンクリート用混和剤は、従来の方法により製造されたチオール変性単量体を用いて合成した重合体を含むものと比べて、より優れた流動性を達成することができ、分散性能に優れることがわかる。   From the results shown in Table 5, when compared with the same addition amount, the admixture for concrete containing the polymer synthesized using the thiol-modified monomer produced by the production method according to the present invention is obtained by the conventional method. It can be seen that superior fluidity can be achieved and that the dispersion performance is excellent as compared with a polymer containing a polymer synthesized using the manufactured thiol-modified monomer.

Claims (7)

下記一般式(1):
Figure 2015051900
(式中、RおよびRは、同一または異なって、有機残基を表す)
で表されるメルカプトカルボン酸と、下記一般式(2):
Figure 2015051900
(式中、AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表す。mは、オキシアルキレン基の平均モル数を表し、10〜500の整数である)
で表されるポリアルキレングリコールとを、脱水触媒としての酸触媒下でエステル化反応させて、下記一般式(3):
Figure 2015051900
(式中、RおよびRは、同一または異なって、有機残基を表す。AOは、同一または異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種または2種以上を表す。mは、オキシアルキレン基の平均モル数を表し、10〜500の整数である)
で表されるチオール変性単量体を得る工程を含む、チオール変性単量体の製造方法であって、
無溶媒下で、前記酸触媒をアルカリにより中和する工程をさらに含むことを特徴とする、チオール変性単量体の製造方法。
The following general formula (1):
Figure 2015051900
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and represent an organic residue)
A mercaptocarboxylic acid represented by the following general formula (2):
Figure 2015051900
(In the formula, AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms. M represents the average number of moles of oxyalkylene groups and is an integer of 10 to 500. is there)
Is subjected to an esterification reaction in the presence of an acid catalyst as a dehydration catalyst, and the following general formula (3):
Figure 2015051900
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and represent an organic residue. AO is the same or different and represents one or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms. M Represents the average number of moles of the oxyalkylene group and is an integer of 10 to 500)
A process for obtaining a thiol-modified monomer represented by:
The method for producing a thiol-modified monomer, further comprising a step of neutralizing the acid catalyst with an alkali in the absence of a solvent.
前記アルカリの使用量が、前記酸触媒に対して0.95〜1.20当量である、請求項1に記載のチオール変性単量体の製造方法。   The method for producing a thiol-modified monomer according to claim 1, wherein the amount of the alkali used is 0.95 to 1.20 equivalents relative to the acid catalyst. 前記アルカリが、アルカリ金属の水酸化物および/またはアルカリ土類金属の水酸化物である、請求項1または2に記載のチオール変性単量体の製造方法。   The method for producing a thiol-modified monomer according to claim 1 or 2, wherein the alkali is an alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたチオール変性単量体の存在下で、不飽和カルボン酸系単量体および不飽和(ポリ)アルキレングリコール系単量体を含む不飽和単量体成分を重合して得られる、ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体。   An unsaturated carboxylic acid monomer and an unsaturated (poly) alkylene glycol monomer in the presence of the thiol-modified monomer produced by the production method according to any one of claims 1 to 3. A polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer obtained by polymerizing an unsaturated monomer component. 請求項4に記載のポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体を含む、分散剤。   A dispersant comprising the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer according to claim 4. 請求項4に記載のポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体を含む、セメント混和剤。   A cement admixture comprising the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer according to claim 4. セメントと、請求項6に記載のセメント混和剤とを含む、セメント組成物。   A cement composition comprising cement and the cement admixture according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109251279A (en) * 2018-08-16 2019-01-22 科之杰新材料集团有限公司 A kind of shrinkage type polycarboxylate water-reducer and preparation method thereof

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