JP2020026459A - Granular composition and dispersant - Google Patents

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Abstract

To provide a solid matter of a lignin-containing composition exhibiting high dispersibility and excellent in heat resistance.SOLUTION: There is provided a granular composition containing a lignin sulphonic acid-containing compound and a water-soluble compound, and having heat weight loss rate measured by a thermogravimetry differential thermal analysis device of 50 to 80%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、粒状組成物及び分散剤に関する。   The present invention relates to particulate compositions and dispersants.

リグニンは、樹木中に存在する天然高分子成分であり、木材を原料として使用する製紙産業で、大規模かつ商業的に発生している。例えば、クラフトパルプ廃液からはクラフトリグニンが得られ、亜硫酸パルプ廃液からはリグニンスルホン酸が得られる。クラフトリグニンとリグニンスルホン酸、又はそれらの加工品は、分散剤として染料、水硬性組成物(例えば、セメント、石膏)、無機及び有機顔料、石炭−水スラリー、農薬、窯業、油田掘削用泥水等の広範囲な工業分野で多用されている。   Lignin is a natural polymer component present in trees, and is occurring on a large scale and commercially in the paper industry using wood as a raw material. For example, kraft pulp waste liquor yields kraft lignin, and sulfite pulp waste liquor yields lignin sulfonic acid. Kraft lignin and ligninsulfonic acid, or their processed products, are used as dispersants as dyes, hydraulic compositions (eg, cement, gypsum), inorganic and organic pigments, coal-water slurries, pesticides, ceramics, oilfield drilling mud, etc. Is widely used in a wide range of industrial fields.

油田掘削用泥水用途等種々の用途への適用を考慮したリグニン誘導体が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。これらリグニン誘導体は、高温履歴後の粘度値が低く、熱特性に優れるものであることが示されている。   Lignin derivatives have been proposed in consideration of application to various uses such as muddy water use for oil field drilling (for example, see Patent Documents 1 and 2). It has been shown that these lignin derivatives have low viscosity values after high-temperature histories and are excellent in thermal properties.

特開2011−240224号公報JP 2011-240224 A 特開2011−240223号公報JP 2011-240223 A

リグニンスルホン酸は、一般に耐熱性に劣ることが知られている。そのため、掘削用途や夏場のような高温下でのセメント分散用途等に用いる場合、より高温での耐熱性が必要であり、改善の余地がある。   Lignin sulfonic acid is generally known to have poor heat resistance. Therefore, when it is used for excavation or cement dispersion at high temperatures such as in summer, heat resistance at higher temperatures is required, and there is room for improvement.

本発明の課題は、高い分散性を示し、且つ耐熱性に優れるリグニン含有組成物の固形物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a solid lignin-containing composition which exhibits high dispersibility and is excellent in heat resistance.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物とを含み、熱重量減少率を、50〜80%で規定したことにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明者らは、下記の〔1〕〜〔11〕を提供する。
〔1〕リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物とを含み、熱重量示差熱分析装置により測定される熱重量減少率が、50〜80%である粒状組成物。
〔2〕熱重量示差熱分析装置により測定される熱分解点が、350℃以上400℃未満である上記〔1〕に記載の粒状組成物。
〔3〕リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物との反応物であるリグニン誘導体をさらに含む上記〔1〕又は〔2〕に記載の粒状組成物。
〔4〕前記水溶性化合物が、芳香族系水溶性化合物である上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の粒状組成物。
〔5〕前記リグニン誘導体が、アニオン性官能基を有する上記〔3〕又は〔4〕に記載の粒状組成物。
〔6〕前記リグニン誘導体が、アルキレンオキサイド平均付加モル数が25以上であるポリアルキレンオキシド鎖を有する、上記〔3〕〜〔5〕のいずれかに記載の粒状組成物。
〔7〕前記リグニン誘導体において、前記リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と前記芳香族系水溶性化合物〔M〕との反応重量比率(〔L〕/〔M〕)が1〜99/99〜1である、上記〔4〕〜〔6〕のいずれかに記載の粒状組成物。
〔8〕前記芳香族系水溶性化合物が、ポリアルキレンオキシド鎖を有する芳香族系水溶性化合物、カルボキシル基を有する芳香族系水溶性化合物、及びスルホ基を有する芳香族系水溶性化合物からなる群より選ばれる1以上を含む、上記〔4〕〜〔7〕のいずれかに記載の粒状組成物。
〔9〕前記芳香族系水溶性化合物の反応率が、50%以上であるリグニン誘導体を含む上記〔4〕〜〔8〕のいずれかに記載の粒状組成物。
〔10〕上記〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の粒状組成物を含有する分散剤。
〔11〕油田掘削用泥水分散剤又は水硬性組成物用分散剤である上記〔10〕に記載の分散剤。
The present inventors have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, have found that the above problems can be solved by including a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound, and defining the thermal weight loss rate at 50 to 80%. As a result, the present invention has been completed.
That is, the present inventors provide the following [1] to [11].
[1] A granular composition comprising a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound, and having a thermogravimetric differential thermal analyzer having a thermogravimetric reduction rate of 50 to 80%.
[2] The granular composition according to the above [1], having a thermal decomposition point measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer of 350 ° C. or more and less than 400 ° C.
[3] The granular composition according to the above [1] or [2], further comprising a lignin derivative that is a reaction product of a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound.
[4] The granular composition according to any one of [1] to [3], wherein the water-soluble compound is an aromatic water-soluble compound.
[5] The granular composition according to the above [3] or [4], wherein the lignin derivative has an anionic functional group.
[6] The granular composition according to any of [3] to [5], wherein the lignin derivative has a polyalkylene oxide chain having an average alkylene oxide mole number of 25 or more.
[7] In the lignin derivative, the reaction weight ratio ([L] / [M]) of the ligninsulfonic acid-based compound [L] and the aromatic water-soluble compound [M] is 1-99 / 99-1. The granular composition according to any one of the above [4] to [6].
[8] The group consisting of the aromatic water-soluble compound, the aromatic water-soluble compound having a polyalkylene oxide chain, the aromatic water-soluble compound having a carboxyl group, and the aromatic water-soluble compound having a sulfo group. The granular composition according to any one of the above [4] to [7], comprising at least one selected from the group consisting of:
[9] The granular composition according to any one of the above [4] to [8], containing a lignin derivative having a reaction rate of the aromatic water-soluble compound of 50% or more.
[10] A dispersant containing the granular composition according to any one of [1] to [9].
[11] The dispersant according to the above [10], which is a muddy water dispersant for oil field drilling or a dispersant for hydraulic compositions.

本発明によれば、高い分散性を示し、且つ耐熱性に優れるリグニン含有組成物の固形物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solid of the lignin containing composition which shows high dispersibility and is excellent in heat resistance can be provided.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、本明細書中、「AA〜BB」という表記は、AA以上BB以下を意味する。また、熱重量示差熱分析装置を、「TG−DTA」とも記載する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. In this specification, the notation “AA to BB” means AA or more and BB or less. Further, the thermogravimetric differential thermal analyzer is also described as “TG-DTA”.

[1.粒状組成物]
本発明の粒状組成物は、リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物とを含み、TG−DTAにより測定される熱重量減少率が50〜80%である。また、本発明の粒状組成物は、TG−DTAによる熱分解点が350℃以上400℃未満であることが好ましい。
[1. Granular composition]
The granular composition of the present invention contains a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound, and has a thermogravimetric reduction rate of 50 to 80% as measured by TG-DTA. Further, the granular composition of the present invention preferably has a thermal decomposition point by TG-DTA of 350 ° C or more and less than 400 ° C.

[1−1.物性]
本発明の粒状組成物は、TG−DTAにより測定される熱重量減少率の下限は、50%以上であり、好ましくは55%以上であり、より好ましくは60%以上である。50%以上であると、灰分量が低く、リグニン誘導体以外の不可避的な不純物による分散剤への阻害作用を抑制し、高い分散性を確保し得る。また、その上限は、80%以下であり、好ましくは75%以下であり、より好ましくは70%以下である。80%以下であると、耐熱性を確保し得る。従って、TG−DTAにより測定される熱重量減少率は、50〜80%であり、好ましくは55〜75%であり、より好ましくは60〜70%である。
[1-1. Physical properties]
In the granular composition of the present invention, the lower limit of the thermal weight loss rate measured by TG-DTA is 50% or more, preferably 55% or more, and more preferably 60% or more. When the content is 50% or more, the ash content is low, the inhibitory effect of the inevitable impurities other than the lignin derivative on the dispersant is suppressed, and high dispersibility can be secured. The upper limit is 80% or less, preferably 75% or less, and more preferably 70% or less. When it is at most 80%, heat resistance can be ensured. Therefore, the thermal weight loss rate measured by TG-DTA is 50 to 80%, preferably 55 to 75%, more preferably 60 to 70%.

本発明の粒状組成物は、TG−DTAにより測定される熱分解点の下限が、好ましくは350℃以上であり、より好ましくは360℃以上であり、さらに好ましくは370℃以上である。350℃以上であると、耐熱性を確保し得る。また、その上限は、400℃未満であり、好ましくは398℃以下であり、より好ましくは396℃以下である。400℃未満であると、粒状組成物の樹脂化を抑制し、分散剤や粘結剤として機能し得る。従って、TG−DTAにより測定される熱分解点は、好ましくは350℃以上400℃未満であり、より好ましくは360〜398℃であり、さらに好ましくは370〜396℃である。   The lower limit of the thermal decomposition point measured by TG-DTA of the granular composition of the present invention is preferably 350 ° C or higher, more preferably 360 ° C or higher, and further preferably 370 ° C or higher. When the temperature is 350 ° C. or higher, heat resistance can be ensured. Moreover, the upper limit is less than 400 degreeC, Preferably it is 398 degreeC or less, More preferably, it is 396 degreeC or less. When the temperature is lower than 400 ° C., resinification of the granular composition can be suppressed, and the granular composition can function as a dispersant or a binder. Therefore, the thermal decomposition point measured by TG-DTA is preferably 350 ° C. or more and less than 400 ° C., more preferably 360-398 ° C., and even more preferably 370-396 ° C.

なお、TG−DTAにより測定される熱分解点及び熱重量減少率は、熱重量示差走熱分析装置(TG−DTA)(商品名「STA7200」、SII社製)を用いて測定した値である。
より詳細には、次の手順で測定した値である。10gの粒状組成物を乾燥固形化する。乾燥固形化の方法は、1)乾燥機(商品名「送風定温恒温器DKM600」、ヤマト科学社製)により105℃で1日乾燥固形化する方法、2)凍結乾燥機(商品名「FDU−1200」、東京理化器械社製)により−20℃で1日乾燥固形する方法、3)スプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥固形化する方法が挙げられる。そして、固形化した試料約10mgを、窒素雰囲気下において、50℃から昇温速度10℃/分で600℃まで昇温する。試料の重量減少率が極大時の温度を熱分解点とし、600℃までの重量の減少率を熱重量減少率とする。なお、測定は、1試料につき3回行い、その平均値とする。
In addition, the thermal decomposition point and the thermogravimetric reduction rate measured by TG-DTA are values measured using a thermogravimetric differential scanning calorimeter (TG-DTA) (trade name “STA7200”, manufactured by SII). .
More specifically, it is a value measured by the following procedure. Dry and solidify 10 g of the granular composition. The method of drying and solidifying is: 1) a method of drying and solidifying at 105 ° C. for 1 day by a dryer (trade name “Blower constant temperature thermostat DKM600”, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), 2) a freeze dryer (trade name “FDU- 1200 "(manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) and a method of drying and solidifying at -20 ° C. for 1 day. 3) A method of drying and solidifying at 180 ° C. using a spray dryer (trade name“ TR120 ”manufactured by Pris). . Then, about 10 mg of the solidified sample is heated from 50 ° C. to 600 ° C. at a rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The temperature at which the weight reduction rate of the sample is maximum is defined as the thermal decomposition point, and the weight reduction rate up to 600 ° C. is defined as the thermal weight reduction rate. The measurement is performed three times for one sample, and the average value is obtained.

TG−DTAにより測定される熱分解点及び熱重量減少率は、リグニンスルホン酸系化合物、水溶性化合物、及びリグニン誘導体の種類や量を適宣調整することで調整し得る。特に、リグニン誘導体を含む場合、リグニン誘導体の反応条件を適宣設計することで調整し得る。より詳細には、反応開始剤の種類や量、反応液の濃度、リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物の比率、水溶性化合物の側鎖官能基の種類や量、反応温度、反応時間等を適宣変更することで調整し得る。   The thermal decomposition point and the thermal weight loss rate measured by TG-DTA can be adjusted by appropriately adjusting the types and amounts of the ligninsulfonic acid-based compound, the water-soluble compound, and the lignin derivative. In particular, when a lignin derivative is contained, it can be adjusted by appropriately designing the reaction conditions of the lignin derivative. More specifically, the type and amount of the reaction initiator, the concentration of the reaction solution, the ratio of the lignin sulfonic acid compound to the water-soluble compound, the type and amount of the side chain functional group of the water-soluble compound, the reaction temperature, the reaction time, etc. It can be adjusted by making appropriate changes.

[1−2.リグニンスルホン酸系化合物]
リグニンスルホン酸系化合物とは、リグニンのヒドロキシフェニルプロパン構造の側鎖α位の炭素が開裂してスルホ基(スルホン酸基)が導入された骨格を有する化合物である。上記骨格部分の構造を式(1)に示す。
[1-2. Lignin sulfonic acid compound]
The lignin sulfonic acid compound is a compound having a skeleton in which a carbon at the α-position of the side chain of the hydroxyphenylpropane structure of lignin is cleaved to introduce a sulfo group (sulfonic acid group). Formula (1) shows the structure of the skeleton.

Figure 2020026459
Figure 2020026459

リグニンスルホン酸系化合物は、上記式(1)で示される骨格を有する化合物の変性物(以下、「変性リグニンスルホン酸系化合物」ともいう)であってもよい。変性方法は特に限定されないが、加水分解、アルキル化、アルコキシル化、スルホン化、スルホン酸エステル化、スルホメチル化、アミノメチル化、脱スルホン化など化学的に変性する方法;リグニンスルホン酸系化合物を限外濾過により分子量分画する方法が例示される。このうち、化学的な変性方法としては、加水分解、アルコキシル化、脱スルホン化及びアルキル化から選ばれる1又は2以上の変性方法が好ましい。   The ligninsulfonic acid-based compound may be a modified product of the compound having a skeleton represented by the above formula (1) (hereinafter, also referred to as “modified ligninsulfonic acid-based compound”). The modification method is not particularly limited, but is a method of chemically modifying such as hydrolysis, alkylation, alkoxylation, sulfonation, sulfonic acid esterification, sulfomethylation, aminomethylation, and desulfonation; ligninsulfonic acid-based compounds are limited. An example is a method of molecular weight fractionation by ultrafiltration. Among them, as the chemical modification method, one or more modification methods selected from hydrolysis, alkoxylation, desulfonation and alkylation are preferable.

リグニンスルホン酸系化合物は、塩の形態を取りうる。塩としては、例えば、一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アンモニウム塩が挙げられる。これらの中でも、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、カルシウム・ナトリウム混合塩等が好ましい。   The ligninsulfonic acid-based compound can take the form of a salt. Examples of the salt include a monovalent metal salt, a divalent metal salt, an ammonium salt, and an organic ammonium salt. Among these, a calcium salt, a magnesium salt, a sodium salt, a calcium / sodium mixed salt and the like are preferable.

リグニンスルホン酸系化合物の製造方法及び由来は特に限定されず、天然物及び合成品のいずれでもよい。リグニンスルホン酸系化合物は、酸性条件下で木材を蒸解して得られる亜硫酸パルプの廃液の主成分の一つである。このため、亜硫酸パルプ廃液由来リグニンスルホン酸系化合物を用いてもよい。   The production method and origin of the ligninsulfonic acid-based compound are not particularly limited, and may be either natural products or synthetic products. The lignin sulfonic acid compound is one of the main components of the waste liquid of sulfite pulp obtained by digesting wood under acidic conditions. Therefore, a ligninsulfonic acid-based compound derived from a sulfite pulp waste liquid may be used.

リグニンスルホン酸系化合物(変性リグニンスルホン酸系化合物)は、市販品に豊富に含まれているので、本発明においてはこのような市販品を用いてもよい。市販品としては、バニレックスHW(日本製紙社製)、サンエキスM(日本製紙社製)、パールレックスNP(日本製紙社製)、サンフローRH(日本製紙社製)が例示される。   Lignin sulfonic acid-based compounds (modified lignin sulfonic acid-based compounds) are abundant in commercially available products, and such commercially available products may be used in the present invention. Examples of commercially available products include Vanirex HW (manufactured by Nippon Paper), Sun Extract M (manufactured by Nippon Paper), Pearl Rex NP (manufactured by Nippon Paper), and Sunflow RH (manufactured by Nippon Paper).

リグニンスルホン酸系化合物は、通常、水溶性化合物と反応し得る官能基部位を少なくとも1つ有している。斯かる部位としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基(フェノール性水酸基、アルコール性水酸基)、チオール基、スルホ基、芳香環、エーテル結合、アルキル鎖が挙げられる。   The ligninsulfonic acid-based compound usually has at least one functional group site capable of reacting with a water-soluble compound. Examples of such a site include a carboxyl group, a hydroxyl group (phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group), a thiol group, a sulfo group, an aromatic ring, an ether bond, and an alkyl chain.

[1−3.水溶性化合物]
水溶性化合物とは、水溶性を示す化合物を意味する。水溶性化合物は、芳香族骨格を少なくとも1つ有する芳香族系水溶性化合物やセメント分散剤としての公知の(共)重合体が挙げられる。中でも、水溶性化合物は、芳香族骨格を少なくとも1つ有する芳香族系水溶性化合物が好ましい。芳香族系水溶性化合物は、亜硫酸パルプ廃液、すなわち亜硫酸パルプ廃液の主成分と反応し得る化合物が好ましく、リグニンスルホン酸系化合物に含まれる官能基(例えば、フェノール性水酸基やアルコール性水酸基、カルボキシル基、チオール基)と化学反応により結合しうる化合物が好ましい。化学反応の形式も特に限定されず、ラジカル反応、イオン結合、配位結合、縮合反応、加水分解を伴う反応、脱水を伴う反応、酸化を伴う反応、還元を伴う反応、中和を伴う反応が例示される。
[1-3. Water-soluble compound]
The water-soluble compound means a compound exhibiting water solubility. Examples of the water-soluble compound include an aromatic water-soluble compound having at least one aromatic skeleton and a known (co) polymer as a cement dispersant. Above all, the water-soluble compound is preferably an aromatic water-soluble compound having at least one aromatic skeleton. The aromatic water-soluble compound is preferably a sulfite pulp waste liquor, that is, a compound capable of reacting with the main component of the sulfite pulp waste liquor. The functional group contained in the ligninsulfonic acid-based compound (eg, phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group, carboxyl group) And a thiol group) are preferable. The form of the chemical reaction is not particularly limited, and includes a radical reaction, an ionic bond, a coordination bond, a condensation reaction, a reaction involving hydrolysis, a reaction involving dehydration, a reaction involving oxidation, a reaction involving reduction, and a reaction involving neutralization. Is exemplified.

芳香族系水溶性化合物は、極性基を少なくとも1つ有することが好ましい。これにより、粒状組成物の物性を制御し易くなるとともに、リグニンスルホン酸系化合物と反応させる場合、反応性が良好となる。極性基は、イオン性官能基であってもよい。極性基としては、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホ基、ニトロキシル基、カルボニル基、リン酸基、アミノ基、エポキシ基等の官能基が挙げられる。芳香族系水溶性化合物は、1種単独でもよく、2種類以上の組み合わせでもよい。   The aromatic water-soluble compound preferably has at least one polar group. This makes it easier to control the physical properties of the granular composition, and improves the reactivity when reacting with the ligninsulfonic acid-based compound. The polar group may be an ionic functional group. Examples of the polar group include functional groups such as a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfo group, a nitroxyl group, a carbonyl group, a phosphate group, an amino group, and an epoxy group. The aromatic water-soluble compounds may be used alone or in a combination of two or more.

芳香族系水溶性化合物としては、例えば、下記〔A〕〜〔D〕が挙げられる。芳香族系水溶性化合物は、〔A〕〜〔C〕から選ばれる少なくとも1つが好ましく、〔A〕のみ、或いは〔A〕と〔B〕及び/又は〔C〕との組み合わせがより好ましい。   Examples of the aromatic water-soluble compound include the following [A] to [D]. The aromatic water-soluble compound is preferably at least one selected from [A] to [C], and more preferably only [A] or a combination of [A] with [B] and / or [C].

(〔A〕ポリアルキレンオキシド鎖を有する芳香族系水溶性化合物)
ポリアルキレンオキシド鎖(基)を構成するアルキレンオキシド単位の炭素原子数は特に限定されず、通常、2〜18であり、好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。アルキレンオキシド単位としては、例えば、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位、ブチレンオキシド単位が挙げられる。中でも、エチレンオキシド単位又はプロピレンオキシド単位が好ましい。
アルキレンオキシド単位の平均付加モル数は、25以上が好ましく、30以上がより好ましく、35以上がさらに好ましい。これにより、分散性が良好となり得る。上限は、300以下が好ましく、200以下がより好ましく、150以下がさらに好ましい。これにより、分散保持性の低下が抑制され得る。従って、平均付加モル数は、好ましくは25〜300であり、より好ましくは30〜200であり、さらに好ましくは35〜150である。なお、上述の平均付加モル数は目安であり、上述の範囲を満たすか否かに拘らず、〔A〕は、アルキレンオキシド単位が繰り返し付加していないもの(モノアルキレンオキシド基)を有していてもよい。
([A] Aromatic water-soluble compound having polyalkylene oxide chain)
The number of carbon atoms of the alkylene oxide unit constituting the polyalkylene oxide chain (group) is not particularly limited, and is usually 2 to 18, preferably 2 to 4, and more preferably 2 to 3. Examples of the alkylene oxide unit include an ethylene oxide unit, a propylene oxide unit, and a butylene oxide unit. Especially, an ethylene oxide unit or a propylene oxide unit is preferable.
The average number of added moles of the alkylene oxide unit is preferably 25 or more, more preferably 30 or more, and even more preferably 35 or more. Thereby, the dispersibility can be improved. The upper limit is preferably 300 or less, more preferably 200 or less, and even more preferably 150 or less. Thereby, a decrease in dispersion retention can be suppressed. Therefore, the average number of moles added is preferably 25 to 300, more preferably 30 to 200, and still more preferably 35 to 150. Note that the above average number of moles added is a guide. Regardless of whether or not the above range is satisfied, [A] has an alkylene oxide unit which is not repeatedly added (monoalkylene oxide group). You may.

ポリアルキレンオキシド鎖は、1種単独又は2種以上のアルキレンオキシド基から構成され得る。2種以上のアルキレンオキシド基から構成されるポリアルキレンオキシド鎖の、各アルキレンオキシド基の付加形態は、ランダム、ブロック及びこれらの混合のいずれでもよい。ポリアルキレンオキシド鎖の末端のユニットは、通常、ヒドロキシル基であるが、これに限定されず、リグニンスルホン酸系化合物との結合を妨げない限りにおいて、アルキルエーテル又はカルボン酸エステルであってもよい。   The polyalkylene oxide chain may be composed of one kind alone or two or more kinds of alkylene oxide groups. The addition form of each alkylene oxide group in a polyalkylene oxide chain composed of two or more alkylene oxide groups may be any of random, block, and a mixture thereof. The terminal unit of the polyalkylene oxide chain is usually a hydroxyl group, but is not limited thereto, and may be an alkyl ether or a carboxylic acid ester as long as it does not prevent the bond with the lignin sulfonic acid compound.

〔A〕としては、例えば、フェノール、クレゾール、ノニルフェノール、ナフトール、メチルナフトール、ブチルナフトール、ビスフェノールA、ビスフェノールS等の芳香族化合物へのオキシアルキレン基付加物が挙げられる。より詳しくは、ポリアルキレンオキシドアルキルフェニルエーテル類、ポリアルキレンオキシドフェニルエーテル類、ポリアルキレンオキシドアルキルナフチルエーテル類、ポリアルキレンオキシドナフチルエーテル類が挙げられる。これらの中でも、共縮合性が良好となり得るので、ベンゼン環誘導体が好ましく、ポリアルキレンオキシドアルキルフェニルエーテル類及びポリアルキレンオキシドフェニルエーテル類の少なくともいずれかがより好ましく、ポリアルキレンオキシドフェニルエーテル類(中でも、フェノールへのオキシアルキレン基付加物)(例えば、ポリ(エチレンオキシド)モノフェニルエーテル、ポリ(プロピレンオキシド)モノフェニルエーテル、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位の平均付加モル数の好ましい範囲は上述のとおり)がさらに好ましい。〔A〕は、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。   [A] includes, for example, oxyalkylene group adducts to aromatic compounds such as phenol, cresol, nonylphenol, naphthol, methylnaphthol, butylnaphthol, bisphenol A and bisphenol S. More specifically, examples thereof include polyalkylene oxide alkyl phenyl ethers, polyalkylene oxide phenyl ethers, polyalkylene oxide alkyl naphthyl ethers, and polyalkylene oxide naphthyl ethers. Among these, a benzene ring derivative is preferable since at least co-condensability can be improved, and at least one of polyalkylene oxide alkyl phenyl ethers and polyalkylene oxide phenyl ethers is more preferable. Oxyalkylene group adducts to phenol) (for example, poly (ethylene oxide) monophenyl ether, poly (propylene oxide) monophenyl ether, and the preferred range of the average addition mole number of ethylene oxide units and propylene oxide units are as described above). preferable. [A] may be one kind or a combination of two or more kinds.

(〔B〕カルボキシル基を有する芳香族系水溶性化合物)
〔B〕としては、例えば、少なくとも1つのカルボキシル基を有する、ナフタレン環又はベンゼン環誘導体が挙げられる。より詳細には、イソフタル酸、オキシナフトエ酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、これらの異性体が挙げられる。反応性が良好であるため、o−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸が好ましい。〔B〕は、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
([B] Aromatic water-soluble compound having a carboxyl group)
[B] includes, for example, a naphthalene ring or benzene ring derivative having at least one carboxyl group. More specifically, examples include isophthalic acid, oxynaphthoic acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, and isomers thereof. O-hydroxybenzoic acid, m-hydroxybenzoic acid, and p-hydroxybenzoic acid are preferred because of their good reactivity. [B] may be one kind or a combination of two or more kinds.

(〔C〕スルホ基を有する芳香族系水溶性化合物)
〔C〕としては、例えば、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸、アニリンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸が挙げられる。より詳細には、ナフタレンスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニリンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、これらの異性体及び縮合物が挙げられる。縮合物としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。反応性が良好であるため、スルホ基を有するフェノール誘導体、アニリンスルホン酸が好ましく、フェノールスルホン酸、アニリンスルホン酸がより好ましい。〔C〕は、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
([C] Aromatic water-soluble compound having a sulfo group)
[C] includes, for example, alkylnaphthalenesulfonic acid, alkylphenolsulfonic acid, anilinesulfonic acid, and alkylbenzenesulfonic acid. More specifically, mention may be made of naphthalenesulfonic acid, methylnaphthalenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, anilinesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, isomers and condensates thereof. Examples of the condensate include a naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate. Since the reactivity is good, a phenol derivative having a sulfo group and anilinesulfonic acid are preferred, and phenolsulfonic acid and anilinesulfonic acid are more preferred. [C] may be one kind or a combination of two or more kinds.

(〔D〕他の芳香族系水溶性化合物)
〔D〕としては、〔A〕〜〔C〕以外の芳香族系水溶性化合物が挙げられ、例えば、フェノール、クレゾール等の(アルキル)フェノールが挙げられる。〔D〕は、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
([D] Other aromatic water-soluble compounds)
[D] includes aromatic water-soluble compounds other than [A] to [C], for example, (alkyl) phenols such as phenol and cresol. [D] may be one kind or a combination of two or more kinds.

(公知の(共)重合体)
公知の(共)重合体としては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールアルケニルエーテル系単量体に由来する重合体;両末端基が水素原子である水溶性ポリアルキレングリコール;ポリオキシアルキレン構造単位、ポリカルボン酸構造単位及びポリエステル構造単位からなる群から選択される少なくとも2つの構造単位を有する共重合体(例えば、国際公開第2018/56124号公報)が挙げられる。
(Known (co) polymer)
Known (co) polymers include, for example, polymers derived from (poly) alkylene glycol alkenyl ether-based monomers; water-soluble polyalkylene glycols whose both terminal groups are hydrogen atoms; polyoxyalkylene structural units; Copolymers having at least two structural units selected from the group consisting of carboxylic acid structural units and polyester structural units (for example, WO2018 / 56124).

[1−4.〔E〕他の芳香族系化合物]
本発明の粒状組成物は、上記のリグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物の他に、〔E〕他の芳香族系化合物を含んでもよい。〔E〕としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン等の単純芳香族炭化水素化合物が挙げられる。〔E〕は、1種でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
[1-4. [E] Other aromatic compounds]
The granular composition of the present invention may contain [E] another aromatic compound in addition to the ligninsulfonic acid compound and the water-soluble compound. [E] includes, for example, simple aromatic hydrocarbon compounds such as benzene and naphthalene. [E] may be one kind or a combination of two or more kinds.

本発明の粒状組成物がリグニン誘導体を含まない場合、リグニンスルホン酸系化合物(〔L〕)、水溶性化合物(〔M〕)、他の芳香族系化合物(〔E〕)の重量比率(〔L〕:〔M〕:〔E〕)は、30〜90:10〜70:0〜5が好ましく、40〜85:15〜60:0〜3がより好ましく、50〜80:20〜50:0〜2がさらに好ましい。   When the granular composition of the present invention does not contain a lignin derivative, the weight ratio of the lignin sulfonic acid compound ([L]), the water-soluble compound ([M]), and the other aromatic compound ([E]) ([ L]: [M]: [E]) is preferably from 30 to 90:10 to 70: 0 to 5, more preferably from 40 to 85:15 to 60: 0 to 3, and from 50 to 80:20 to 50: 0 to 2 is more preferred.

[1−5.リグニン誘導体]
本発明の粒状組成物は、リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物との反応物であるリグニン誘導体をさらに含むことが好ましい。リグニン誘導体は、通常、リグニンスルホン酸系化合物由来の構成単位と水溶性化合物由来の構成単位とを含むポリマーである。また、リグニン誘導体は、他の芳香族系化合物由来の構成単位を含んでもよい。
なお、リグニン誘導体の化学構造を、一般式などで一律に特定することは困難である。その理由は、リグニン誘導体を構成するリグニンスルホン酸系化合物の骨格であるリグニンが非常に複雑な分子構造をしているためである。
[1-5. Lignin derivative]
It is preferable that the granular composition of the present invention further contains a lignin derivative that is a reaction product of a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound. The lignin derivative is usually a polymer containing a constituent unit derived from a ligninsulfonic acid-based compound and a constituent unit derived from a water-soluble compound. In addition, the lignin derivative may include a constituent unit derived from another aromatic compound.
It is difficult to uniformly specify the chemical structure of the lignin derivative using a general formula or the like. The reason is that lignin, which is the skeleton of the lignin sulfonic acid compound constituting the lignin derivative, has a very complicated molecular structure.

リグニン誘導体は、その分子中にアニオン性官能基及び/又はポリアルキレンオキシド鎖を有することが好ましい。これにより分散剤の分散性をより向上し得る。   The lignin derivative preferably has an anionic functional group and / or a polyalkylene oxide chain in the molecule. Thereby, the dispersibility of the dispersant can be further improved.

アニオン性官能基とは、水中でアニオンの形態をとる官能基を意味し、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、フェノール性水酸基が挙げられる。これらの中でも、カルボキシル基、スルホ基が好ましい。   The anionic functional group means a functional group that takes an anionic form in water, and includes, for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfo group, a phosphoric acid group, and a phenolic hydroxyl group. Among these, a carboxyl group and a sulfo group are preferable.

アニオン性官能基は、リグニン誘導体のうち、水溶性化合物由来の構成単位に含まれていてもよいし、リグニンスルホン酸系化合物由来の構成単位の一部に含まれていてもよいし、両者に含まれていてもよい。
なお、リグニン誘導体中のアニオン性官能基は、NMR、IR等の機器分析により、定量・定性的に観測できる。
The anionic functional group may be included in a structural unit derived from a water-soluble compound in the lignin derivative, or may be included in a part of a structural unit derived from a lignin sulfonic acid-based compound, or both. May be included.
The anionic functional group in the lignin derivative can be quantitatively and qualitatively observed by NMR, IR or other instrumental analysis.

リグニン誘導体は、その分子中にポリアルキレンオキシド鎖を有することが好ましい。ポリアルキレンオキシド鎖を構成するアルキレンオキシド単位の炭素原子数は特に限定されず、通常、2〜18であり、好ましくは2〜4であり、より好ましくは2〜3である。アルキレンオキシド単位としては、例えば、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位、ブチレンオキシド単位が挙げられる。中でも、エチレンオキシド単位又はプロピレンオキシド単位が好ましい。   The lignin derivative preferably has a polyalkylene oxide chain in the molecule. The number of carbon atoms of the alkylene oxide unit constituting the polyalkylene oxide chain is not particularly limited, and is usually 2 to 18, preferably 2 to 4, and more preferably 2 to 3. Examples of the alkylene oxide unit include an ethylene oxide unit, a propylene oxide unit, and a butylene oxide unit. Especially, an ethylene oxide unit or a propylene oxide unit is preferable.

アルキレンオキシド単位の平均付加モル数は、25以上が好ましく、30以上がより好ましく、35以上がさらに好ましい。これにより、分散性が良好となり得る。上限は、300以下が好ましく、200以下がより好ましく、150以下がさらに好ましい。これにより分散保持性の低下が抑制され得る。従って、平均付加モル数は、好ましくは25〜300であり、より好ましくは30〜200であり、さらに好ましくは35〜150である。   The average number of added moles of the alkylene oxide unit is preferably 25 or more, more preferably 30 or more, and even more preferably 35 or more. Thereby, the dispersibility can be improved. The upper limit is preferably 300 or less, more preferably 200 or less, and even more preferably 150 or less. Thereby, a decrease in dispersion retention can be suppressed. Therefore, the average number of moles added is preferably 25 to 300, more preferably 30 to 200, and still more preferably 35 to 150.

ポリアルキレンオキシド鎖は、リグニン誘導体のうち、リグニンスルホン酸系化合物由来の構成単位の一部に含まれていてもよいし、水溶性化合物に由来する構成単位に含まれていてもよいし、両者に含まれていてもよく、後者に含まれることが好ましい。
なお、リグニン誘導体中のポリアルキレンオキシド鎖は、NMR、IR等の機器分析により、定量・定性的に観測することができる。
The polyalkylene oxide chain may be included in a part of the structural unit derived from the lignin sulfonic acid-based compound among the lignin derivatives, or may be included in the structural unit derived from the water-soluble compound, or both. May be included, and preferably included in the latter.
The polyalkylene oxide chain in the lignin derivative can be quantitatively and qualitatively observed by NMR, IR or other instrumental analysis.

(リグニン誘導体の調製)
リグニン誘導体の調製は、リグニンスルホン酸系化合物、水溶性化合物、必要に応じて他の芳香族系化合物を反応させる方法であればよい。例えば、リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物とを化学的に結合する方法(リグニンスルホン酸系化合物中の官能基(例えば、フェノール性水酸基やアルコール性水酸基、カルボキシル基、チオール基)と、水溶性化合物中の官能基とを結合させる方法、或いはリグニンスルホン酸系化合物の芳香族骨格部分と水溶性化合物や他の芳香族系化合物を反応させる方法)が挙げられる。
(Preparation of lignin derivative)
The lignin derivative may be prepared by a method of reacting a lignin sulfonic acid compound, a water-soluble compound, and if necessary, another aromatic compound. For example, a method of chemically bonding a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound (a functional group (eg, phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group, carboxyl group, thiol group) in the ligninsulfonic acid compound, A method of binding a functional group in the compound, or a method of reacting an aromatic skeleton portion of a ligninsulfonic acid-based compound with a water-soluble compound or another aromatic compound.

リグニン誘導体の調製の際の原料として使用されるリグニンスルホン酸系化合物は、粉末乾燥処理等の処理を経た粉末加工品を用いてもよい。粉末状であることにより取り扱いが容易となる。   As the ligninsulfonic acid-based compound used as a raw material in the preparation of the lignin derivative, a powder processed product that has undergone a treatment such as a powder drying treatment may be used. Handling is facilitated by the powder.

水溶性化合物は、反応性の観点から、芳香族骨格を少なくとも1つ有する芳香族系水溶性化合物が好ましく、極性基を少なくとも1つ有する芳香族系水溶性化合物がより好ましく、上記の〔A〕〜〔C〕からなる群より選ばれる1以上がさらに好ましく、〔A〕のみ、或いは〔A〕と〔B〕及び/又は〔C〕との組み合わせがさらにより好ましい。
以下、水溶性化合物として芳香族系水溶性化合物を用いる場合を例に説明する。
From the viewpoint of reactivity, the water-soluble compound is preferably an aromatic water-soluble compound having at least one aromatic skeleton, more preferably an aromatic water-soluble compound having at least one polar group. 1 or more selected from the group consisting of [C] to [C] is more preferable, and only [A] alone or a combination of [A] with [B] and / or [C] is still more preferable.
Hereinafter, an example in which an aromatic water-soluble compound is used as the water-soluble compound will be described.

リグニンスルホン酸系化合物と芳香族系水溶性化合物とを化学的に結合する方法としては、リグニンスルホン酸系化合物に芳香族系水溶性化合物を縮合(例えば、ホルムアルデヒド縮合)させる方法、ラジカル反応、イオン結合が例示される。より詳細には、リグニンスルホン酸系化合物にホルムアルデヒドを付加し、芳香族系水溶性化合物と結合させる方法;リグニンスルホン酸系化合物にラジカル開始剤を作用させる等して水素ラジカルを引き抜き、発生させたラジカルと少なくとも1種類の芳香族系水溶性化合物をラジカル反応させる方法が挙げられる。   As a method of chemically bonding a ligninsulfonic acid compound and an aromatic water-soluble compound, a method of condensing an aromatic water-soluble compound with a ligninsulfonic acid compound (for example, formaldehyde condensation), a radical reaction, an ionization method, Binding is exemplified. More specifically, a method in which formaldehyde is added to a ligninsulfonic acid-based compound and bonded to an aromatic water-soluble compound; hydrogen radicals are extracted and generated by, for example, allowing a radical initiator to act on the ligninsulfonic acid-based compound. A method of causing a radical reaction between a radical and at least one aromatic water-soluble compound is exemplified.

反応温度は、用いる溶媒によって適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、通常、0〜200℃であり、好ましくは45〜150℃である。また、反応溶媒として低沸点の化合物を用いる場合には、反応速度を向上させるために、オートクレーブを用いて加圧下で反応させることが好ましい。   The reaction temperature may be appropriately set depending on the solvent used, and is not particularly limited, but is generally 0 to 200 ° C, preferably 45 to 150 ° C. When a compound having a low boiling point is used as the reaction solvent, the reaction is preferably performed under pressure using an autoclave in order to increase the reaction rate.

リグニンスルホン酸系化合物に芳香族系水溶性化合物を反応させる際には、溶液反応及び塊状反応のいずれの反応形式もとりうる。溶液反応の場合には、溶媒を用いてもよい。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、キシレン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサン、n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素;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が挙げられる。中でも、水及び低級アルコールの少なくともいずれかを用いることが好ましく、水を用いることがより好ましい。これにより、原料単量体及び得られる共重合体の溶解性の面や、脱溶媒工程を省略できる。
なお、溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用(例えば、水−アルコール混合溶剤)してもよい。
When reacting an aromatic water-soluble compound with a ligninsulfonic acid-based compound, any of a reaction reaction and a bulk reaction can be employed. In the case of a solution reaction, a solvent may be used. Examples of the solvent include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and n-hexane; esters such as ethyl acetate. And ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Among them, it is preferable to use at least one of water and a lower alcohol, and it is more preferable to use water. Thereby, the solubility aspect of the raw material monomer and the obtained copolymer and the step of removing the solvent can be omitted.
In addition, a solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together (for example, water-alcohol mixed solvent).

リグニン誘導体の調製時に、消泡剤を使用してもよい。これにより、反応中の発泡を抑制することができ、均一な反応系を構築できる。   When preparing the lignin derivative, an antifoaming agent may be used. Thereby, foaming during the reaction can be suppressed, and a uniform reaction system can be constructed.

リグニン誘導体の調製においては、反応を安定に進行させることが好ましい。そのために、溶液重合により反応させる場合には、使用する溶媒の25℃における溶存酸素濃度を、好ましくは5ppm以下、より好ましくは0.01〜4ppm、さらに好ましくは0.01〜2ppm、さらにより好ましくは0.01〜1ppmの範囲に調節し得る。溶存酸素濃度の調節は、反応槽で行ってもよく、反応前に予め済ませてもよい。   In the preparation of the lignin derivative, it is preferable to allow the reaction to proceed stably. Therefore, when the reaction is performed by solution polymerization, the dissolved oxygen concentration at 25 ° C. of the solvent used is preferably 5 ppm or less, more preferably 0.01 to 4 ppm, still more preferably 0.01 to 2 ppm, and still more preferably. Can be adjusted in the range of 0.01 to 1 ppm. Adjustment of the dissolved oxygen concentration may be performed in a reaction tank, or may be performed before the reaction.

反応の進行は、粘度の明確な増大によって特徴付けられる。所望の粘度に達した時に、冷却又は中和によって反応を停止すればよい。   The progress of the reaction is characterized by a distinct increase in viscosity. When the desired viscosity is reached, the reaction may be stopped by cooling or neutralization.

リグニン誘導体の調製において、縮合粘度と縮合時間をコントロールするために水の添加調整を行ってもよい。また、反応中のpHを適当な数値となるように調整してもよい。反応は、通常、酸性条件下で行う。スルホ基を有する芳香族化合物及びこれに含まれる未反応の酸により反応系がすでに酸性の場合、このまま酸性領域で反応を行えばよい。また、反応系が酸性ではない場合、予め塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、p−トルエンスルホン酸等の酸触媒を加えてpH2以下にして反応を行ってもよい。好ましい酸は、硫酸であるが、上記具体例以外でもよく、限定されない。   In preparing the lignin derivative, the addition of water may be adjusted to control the condensation viscosity and the condensation time. Further, the pH during the reaction may be adjusted to an appropriate value. The reaction is usually performed under acidic conditions. When the reaction system is already acidic due to the aromatic compound having a sulfo group and the unreacted acid contained therein, the reaction may be performed in the acidic region as it is. When the reaction system is not acidic, the reaction may be carried out at a pH of 2 or less by adding an acid catalyst such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid or p-toluenesulfonic acid in advance. A preferred acid is sulfuric acid, but may be other than the above specific examples and is not limited.

リグニン誘導体を構成するリグニンスルホン酸系化合物〔L〕と芳香族系水溶性化合物〔M〕との反応重量比率(〔L〕/〔M〕)は、特には限定されないが、好ましくは99〜1/1〜99(重量%)であり、より好ましくは90〜2/10〜98(重量%)であり、さらに好ましくは70〜5/30〜95(重量%)である。芳香族系水溶性化合物〔M〕の比率が1.0重量%以上であることにより、得られるリグニン誘導体は、元来リグニン骨格が有する性能、すなわち分散性を向上させる効果を発現できる。一方、芳香族系水溶性化合物〔M〕の比率が99重量%以下であることにより、分子量が適度な範囲となり、凝集性の発揮が抑制され、分散性能を発揮できる。
〔L〕/〔M〕は、(反応前のリグニンスルホン酸系化合物の固形分重量)/(反応前の芳香族系水溶性化合物の固形分重量)で定義され、後述の実施例でもこの方法で測定している。
The reaction weight ratio ([L] / [M]) of the lignin sulfonic acid compound [L] and the aromatic water-soluble compound [M] constituting the lignin derivative is not particularly limited, but is preferably 99 to 1 / 1 to 99 (% by weight), more preferably 90 to 2/10 to 98 (% by weight), and still more preferably 70 to 5/30 to 95 (% by weight). When the ratio of the aromatic water-soluble compound [M] is 1.0% by weight or more, the obtained lignin derivative can exhibit the performance originally provided by the lignin skeleton, that is, the effect of improving the dispersibility. On the other hand, when the ratio of the aromatic water-soluble compound [M] is 99% by weight or less, the molecular weight is in an appropriate range, the cohesiveness is suppressed, and the dispersion performance can be exhibited.
[L] / [M] is defined as (solid weight of lignin sulfonic acid compound before reaction) / (solid weight of aromatic water-soluble compound before reaction). It is measured in.

芳香族系水溶性化合物の反応率は、好ましくは50%以上であり、より好ましくは60%以上であり、さらに好ましくは70%以上である。該反応率が50%以上であることにより、得られるリグニン誘導体の分散性が良好に発揮され得る。
芳香族系水溶性化合物の反応率は、以下のようにして測定でき、後述の実施例でもこの方法で測定している。まず、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)測定において、UV(検出波長280nm)を用いた場合の、反応前後のピーク面積を比較する。次に、反応前のピーク面積を〔b〕、反応後のピーク面積を〔a〕とした場合に、反応率を式:(〔b〕−〔a〕)/〔b〕で算出し得る。
The reaction rate of the aromatic water-soluble compound is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 70% or more. When the reaction rate is 50% or more, the resulting lignin derivative can exhibit good dispersibility.
The reaction rate of the aromatic water-soluble compound can be measured as follows, and is also measured by this method in the examples described later. First, in gel permeation chromatography (GPC) measurement, the peak areas before and after the reaction when UV (detection wavelength: 280 nm) is used are compared. Next, assuming that the peak area before the reaction is [b] and the peak area after the reaction is [a], the reaction rate can be calculated by the formula: ([b]-[a]) / [b].

リグニン誘導体の調製時に用いるリグニンスルホン酸系化合物以外の成分(芳香族系水溶性化合物及び他の芳香族系化合物)の反応重量比率は特に限定されないが、以下の反応重量比率が好ましい。〔A〕:〔B〕:〔C〕:(〔D〕+〔E〕)=50〜100重量%:0〜50重量%:0〜50重量%:0〜10重量%となる反応重量比率であることが好ましい。但し、〔A〕+〔B〕+〔C〕+〔D〕+〔E〕=100重量%である。
ここで、〔A〕〜〔E〕は上記した化合物に対応する。
The reaction weight ratio of the components (aromatic water-soluble compounds and other aromatic compounds) other than the lignin sulfonic acid compound used when preparing the lignin derivative is not particularly limited, but the following reaction weight ratios are preferred. [A]: [B]: [C]: ([D] + [E]) = Reaction weight ratio of 50 to 100% by weight: 0 to 50% by weight: 0 to 50% by weight: 0 to 10% by weight It is preferred that However, [A] + [B] + [C] + [D] + [E] = 100% by weight.
Here, [A] to [E] correspond to the compounds described above.

縮合反応終了後の反応溶液を、8.0〜13.0のpH条件下で60〜120℃の温度での熱による後処理に付すことが好ましい。熱による後処理は、通常、10分〜3時間連続して行われる。これにより反応溶液のアルデヒド含有量(例えば、ホルムアルデヒド含有量)を著しく低減し得る。上記のいわゆるカニッツァロ反応による遊離ホルムアルデヒドの除去に加え又はこれに替えて、当然ながら、例えば、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂及びフェノール−ホルムアルデヒド樹脂の化学の分野で既知の、過剰のホルムアルデヒドを低減させる他の方法を行ってもよい。このような方法としては、例えば、ホルムアルデヒド吸収剤の添加(亜硫酸水素ナトリウムの少量添加、過酸化水素の添加)が挙げられる。   The reaction solution after the completion of the condensation reaction is preferably subjected to a post-treatment by heat at a temperature of 60 to 120 ° C. under a pH condition of 8.0 to 13.0. The post-treatment by heat is usually performed continuously for 10 minutes to 3 hours. This can significantly reduce the aldehyde content (eg, formaldehyde content) of the reaction solution. In addition to or in lieu of the removal of free formaldehyde by the so-called Cannizzaro reaction described above, of course, other methods for reducing excess formaldehyde known, for example, in the field of melamine-formaldehyde resin and phenol-formaldehyde resin chemistry are known. May go. Examples of such a method include addition of a formaldehyde absorbent (addition of a small amount of sodium bisulfite, addition of hydrogen peroxide).

反応溶液のpHを1.0〜4.0、好ましくは1.5〜2.0に調整し、それにより反応生成物を固体として沈殿させて反応容器の底に沈降させてもよい。この場合、次いで、上清の塩水溶液を分離除去する。そして、残存する大半が塩不含である遊離反応生成物を、所望の固体濃度が得られるような量の水にて再度溶解してリグニン誘導体を取得できる。   The pH of the reaction solution may be adjusted to 1.0 to 4.0, preferably 1.5 to 2.0, whereby the reaction product may precipitate as a solid and settle to the bottom of the reaction vessel. In this case, the aqueous salt solution of the supernatant is then separated and removed. The lignin derivative can be obtained by redissolving the remaining free reaction product, which is mostly salt-free, with water in such an amount as to obtain a desired solid concentration.

中和は、反応生成物及び触媒を中和できる中和剤を用いればよい。中和剤としては、塩基性化合物(その塩及び水酸化物を含む)が挙げられる。より詳細には、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、Ba(OH)等の塩基性化合物が挙げられる。これにより、可溶性の低い硫酸カルシウム、硫酸バリウムが遊離型の硫酸と共に形成され、石膏等の形態で沈殿する。そのため、その後の濾過により沈殿物を分離除去でき、塩不含のポリマーを得ることができる。さらに、透析又は限外濾過によって、望ましくない硫酸ナトリウムを分離除去してもよい。 For neutralization, a neutralizing agent that can neutralize a reaction product and a catalyst may be used. Examples of the neutralizing agent include basic compounds (including salts and hydroxides thereof). More specifically, basic compounds such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, Ba (OH) 2 and the like can be mentioned. As a result, calcium sulfate and barium sulfate having low solubility are formed together with free sulfuric acid, and are precipitated in the form of gypsum or the like. Therefore, the precipitate can be separated and removed by subsequent filtration, and a salt-free polymer can be obtained. Further, unwanted sodium sulfate may be separated off by dialysis or ultrafiltration.

塩基性化合物の添加及び中和において、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、それらの水和物等の副生成物が生じる場合には、反応後の加温状態で塩基性化合物を添加し、加温状態を保つことでその副生成物の除去性を向上させることが好ましい。加温は、40℃以上への加温が好ましい。加温状態の保持時間は、30分以上が好ましい。   When by-products such as sodium sulfate, calcium sulfate, and their hydrates are generated in the addition and neutralization of the basic compound, the basic compound is added in a heated state after the reaction, and the heated state is reduced. It is preferable to improve the removability of the by-product by keeping the temperature. The heating is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or higher. The holding time of the heated state is preferably 30 minutes or more.

リグニン誘導体は、上述した反応により得られる反応生成物であればよく、遊離酸及びその中和塩のいずれでもよい。ポリマーの保存及び使用が容易であることから、中和塩が好ましい。反応生成物の中和塩としては、例えば、ナトリウム塩又はカリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;アンモニウム塩;有機アミンの塩が挙げられる。
得られたリグニン誘導体は、反応終了後、必要に応じて、濃度調整を行ってもよい。
The lignin derivative may be any reaction product obtained by the above-described reaction, and may be either a free acid or a neutralized salt thereof. Neutralized salts are preferred because the polymer can be easily stored and used. Examples of the neutralized salt of the reaction product include an alkali metal salt such as a sodium salt or a potassium salt; an alkaline earth metal salt such as a calcium salt; an ammonium salt; and a salt of an organic amine.
After completion of the reaction, the concentration of the obtained lignin derivative may be adjusted as necessary.

(リグニン誘導体の物性)
リグニン誘導体の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、好ましくは1,000〜500,000であり、より好ましくは2,000〜300,000であり、さらに好ましくは5,000〜100,000である。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にてポリエチレングリコール換算する公知の方法にて測定できる。
(Physical properties of lignin derivatives)
The weight average molecular weight of the lignin derivative is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000, and further preferably 5,000 to 100. , 000. The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) by a known method in terms of polyethylene glycol.

GPCの測定条件は、以下の条件である。
測定装置;東ソー製
使用カラム;Shodex Column OH−pak SB−806HQ、SB−804HQ、SB−802.5HQ
溶離液;0.05mM硝酸ナトリウム/アセトニトリル 8/2(v/v)
標準物質;ポリエチレングリコール(東ソー製又はGLサイエンス製)
検出器;示差屈折計(東ソー製)
GPC measurement conditions are as follows.
Measuring device; Tosoh column used; Shodex Column OH-pak SB-806HQ, SB-804HQ, SB-802.5HQ
Eluent: 0.05 mM sodium nitrate / acetonitrile 8/2 (v / v)
Standard substance: polyethylene glycol (Tosoh or GL Science)
Detector: Differential refractometer (Tosoh)

[1−6.任意成分]
本発明の粒状組成物は、本発明の効果を損なわない限り、上記に加えて任意成分を含んでもよい。任意成分としては、水硬性組成物分散剤(例えば、セメント分散剤、石膏分散剤)、油田掘削用泥水分散剤、染料分散剤、キレート剤、洗浄剤、凝集剤、増粘剤、コーティング剤、塗料、接着剤、吸水性樹脂等が挙げられる。
[1-6. Optional component]
The granular composition of the present invention may contain optional components in addition to the above as long as the effects of the present invention are not impaired. Optional components include hydraulic composition dispersants (eg, cement dispersants, gypsum dispersants), oil field drilling mud dispersants, dye dispersants, chelating agents, detergents, flocculants, thickeners, coating agents, Examples include paints, adhesives, and water-absorbing resins.

[1−7.粒状組成物の製造方法]
本発明の粒状組成物は、(1)リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物を別途配合した後、これを乾燥することで製造してもよく、(2)リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物との反応物であるリグニン誘導体を調製し、これを乾燥することでも製造し得る。なお、リグニン誘導体を調製する場合、調製後のリグニン誘導体にリグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物をさらに配合してもよい。リグニン誘導体の調製については上記した通りである。以下、乾燥方法について説明する。
[1-7. Method for producing granular composition]
The granular composition of the present invention may be produced by separately mixing (1) a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound and then drying the mixture, and (2) a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound. A lignin derivative, which is a reaction product with, is prepared and dried. When preparing a lignin derivative, a lignin sulfonic acid compound and a water-soluble compound may be further added to the prepared lignin derivative. The preparation of the lignin derivative is as described above. Hereinafter, the drying method will be described.

乾燥方法としては、例えば、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する方法;シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥する方法;乾燥装置(例えば、ドラム型乾燥装置、ディスク型乾燥装置又はベルト式乾燥装置)の支持体上に薄膜状に乾燥固化する方法;スプレードライヤによって乾燥固化する方法が挙げられる。   As a drying method, for example, a method of neutralizing with a hydroxide of a divalent metal such as calcium and magnesium to form a polyvalent metal salt and then drying; drying by supporting an inorganic powder such as a silica-based fine powder and the like Method: a method of drying and solidifying a thin film on a support of a drying device (for example, a drum type drying device, a disk type drying device or a belt type drying device); and a method of drying and solidifying with a spray dryer.

[2.分散剤]
本発明の分散剤は、上記の粒状組成物を含有し、種々の用途に利用できる。例えば、水硬性組成物用分散剤(例えば、セメント用分散剤、石膏用分散剤)、油田掘削用泥水分散剤、染料用分散剤、キレート剤、洗浄剤、凝集剤、増粘剤、コーティング剤、塗料、接着剤、吸水性樹脂が挙げられる。本発明の粒状組成物は、高い分散性を示し、且つ耐熱性に優れる。そのため、油田掘削用泥水分散剤又は水硬性組成物用分散剤が好ましい。
[2. Dispersant]
The dispersant of the present invention contains the above granular composition and can be used for various uses. For example, dispersants for hydraulic compositions (for example, dispersants for cement, dispersants for gypsum), mud dispersants for oilfield drilling, dispersants for dyes, chelating agents, detergents, flocculants, thickeners, coating agents , Paints, adhesives, and water-absorbing resins. The granular composition of the present invention shows high dispersibility and is excellent in heat resistance. Therefore, a slurry dispersant for oil field drilling or a dispersant for hydraulic compositions is preferred.

[2−1.油田掘削用泥水分散剤]
本発明の分散剤は、油田掘削用泥水分散剤として使用され得る。油田掘削用泥水は、油田掘削作業及び/又は回収作業の際、坑井内を循環させる流体として用いられる泥水であればよく、その組成は特に限定されない。油田掘削用泥水は、通常、水系と油系に分類されるが、水系泥水が好ましい。水系泥水は、通常、粘土を含む。
粘土としては、例えば、モンモリロナイト、ベントナイトが挙げられる。中でも、ベントナイトが好ましい。
[2-1. Mud dispersant for oil field drilling]
The dispersant of the present invention can be used as a mud dispersant for oil field drilling. The mud for oil field drilling may be mud used as a fluid circulating in the well during oil field drilling and / or recovery work, and its composition is not particularly limited. Oilfield drilling muds are generally classified into water-based and oil-based, with water-based mud being preferred. Aqueous mud usually contains clay.
Examples of the clay include montmorillonite and bentonite. Among them, bentonite is preferred.

油田掘削用泥水のpHは特に限定されないが、好ましくは9〜13であり、より好ましくは9.5〜11.5であり、さらに好ましくは11前後である。油田掘削用泥水の温度は特に限定されず、高温(例えば、80℃以上、好ましくは90℃以上)でもよい。本発明の分散剤の油田掘削用泥水への添加量は、泥水中の粘土の重量に対し、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。上限は、30重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。   The pH of the mud for oil field drilling is not particularly limited, but is preferably 9 to 13, more preferably 9.5 to 11.5, and even more preferably about 11. The temperature of the oil field drilling mud is not particularly limited, and may be a high temperature (for example, 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher). The amount of the dispersant of the present invention added to the muddy water for oilfield drilling is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, based on the weight of the clay in the muddy water. The upper limit is preferably at most 30% by weight, more preferably at most 20% by weight.

[2−2.水硬性組成物用分散剤]
本発明の分散剤は、水硬性組成物用分散剤としても使用され得る。以下、当該使用形態を説明する。
[2-2. Dispersant for hydraulic composition]
The dispersant of the present invention can also be used as a dispersant for hydraulic compositions. Hereinafter, the usage pattern will be described.

被分散体としては、各種水硬性材料が挙げられる。水硬性材料は、セメントや石膏等のセメント組成物と、それ以外の水硬性材料とに分類されるが、そのいずれであってもよい。本発明の分散剤は、水硬性組成物用分散剤として、上記水硬性材料と水とともに水硬性組成物を構成し得る。水硬性組成物は、さらに必要に応じて、細骨材(砂等)や粗骨材(砕石等)を含み得る。水硬性材料としては、例えば、セメントペースト、モルタル、コンクリート、プラスターが挙げられる。   Examples of the dispersion target include various hydraulic materials. Hydraulic materials are classified into cement compositions such as cement and gypsum, and other hydraulic materials, and any of them may be used. The dispersant of the present invention can constitute a hydraulic composition together with the hydraulic material and water as a hydraulic composition dispersant. The hydraulic composition may further include fine aggregate (sand or the like) or coarse aggregate (crushed stone or the like) as necessary. Examples of the hydraulic material include cement paste, mortar, concrete, and plaster.

[2−2−1.セメント組成物]
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(本発明の分散剤、セメント及び水を必須成分として含有する組成物)が最も一般的であり、好ましい実施形態の1つである。以下、水硬性組成物がセメントを含む場合(セメント分散剤)について説明する。
[2-2-1. Cement composition]
Among the hydraulic compositions, a cement composition using cement as a hydraulic material (a composition containing the dispersant of the present invention, cement and water as essential components) is the most common, and is one of preferred embodiments. One. Hereinafter, the case where the hydraulic composition contains cement (cement dispersant) will be described.

セメント組成物に使用され得るセメントは、特に限定されるものではないが、具体的には以下のもが挙げられる。
ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形);各種混合セメント(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント);白色ポルトランドセメント;アルミナセメント;超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント);グラウト用セメント;油井セメント;低発熱セメント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント);超高強度セメント;セメント系固化材;エコセメント(都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の1種以上を原料として製造されたセメント)。
Cement that can be used in the cement composition is not particularly limited, but specific examples include the following.
Portland cement (ordinary, fast strong, super fast, moderate heat, sulfate resistant and low alkali type of each); various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement); white Portland cement; alumina cement; Cement (1 clinker fast setting cement, 2 clinker fast setting cement, magnesium phosphate cement); grout cement; oil well cement; low heat generating cement (low heat generating blast furnace cement, low heat generating blast furnace cement mixed with fly ash, high content of belite Cement); ultra-high-strength cement; cement-based solidifying material; eco-cement (cement manufactured using at least one of municipal solid waste incineration ash and sewage sludge incineration ash).

セメント組成物には、上記セメント以外の成分を添加してもよい。かかる成分としては以下のものが挙げられる。
微粉体(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);石膏;骨材(砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材、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等)。
Components other than the above cement may be added to the cement composition. Such components include the following.
Fine powder (blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, limestone powder, etc.); gypsum; aggregate (gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, siliceous, clay) , Zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chromium, chromium, magnesia, etc.)

セメント組成物1mあたりの単位水量、使用セメント量及び水/セメント比(重量比)は特に限定されず、貧配合から富配合まで幅広く使用可能である。
単位水量は、好ましくは100〜185kg/mであり、より好ましくは120〜175kg/mである。
使用セメント量は、好ましくは200〜800kg/mであり、より好ましくは250〜800kg/mである。
水/セメント比(重量比)は、好ましくは0.15〜0.7であり、より好ましくは0.25〜0.65である。
The unit water amount per 1 m 3 of the cement composition, the amount of cement used, and the water / cement ratio (weight ratio) are not particularly limited, and can be widely used from poor to rich.
Unit water content is preferably 100~185kg / m 3, more preferably from 120~175kg / m 3.
The amount of cement used is preferably 200 to 800 kg / m 3 , and more preferably 250 to 800 kg / m 3 .
The water / cement ratio (weight ratio) is preferably from 0.15 to 0.7, and more preferably from 0.25 to 0.65.

本発明の分散剤は、高減水率領域、すなわち、水/セメント比(重量比)の低い領域(例えば0.15〜0.5)のセメント組成物において使用してもよい。さらに、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、使用セメント量(単位セメント量)が少ない(例えば、約300kg/m以下の)貧配合コンクリートのいずれにも有効である。 The dispersant of the present invention may be used in a cement composition in a high water reduction area, that is, a low water / cement ratio (weight ratio) (for example, 0.15 to 0.5). Furthermore, it is effective for both high-strength concrete with a large unit cement amount and a small water / cement ratio, and poorly-mixed concrete with a small amount of cement (unit cement amount) (for example, about 300 kg / m 3 or less). .

セメント組成物(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)において、本発明の分散剤の配合量の下限は、固形分換算で、セメントの重量に対して、好ましくは0.01重量%以上であり、より好ましくは0.02重量%以上であり、さらに好ましくは0.05重量%以上である。配合量が0.01重量%以上であると、分散性能を十分に発揮できる。また、その上限は、好ましくは10.0重量%以下であり、より好ましくは7.0重量%以下であり、さらに好ましくは5.0重量%以下である。10.0重量%以下であると、分散性を向上させる効果が実質的に飽和することがなく経済面で有利となり得、硬化遅延、強度低下等の、モルタル及びコンクリートの諸性状への悪影響が抑制され得る。
そのため、本発明の分散剤の配合量は、セメントの重量に対して、好ましくは0.01〜10.0重量%であり、より好ましくは0.02〜7.0重量%であり、さらに好ましくは0.05〜5.0重量%である。このような配合量により、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上などの各種の好ましい諸効果がもたらされる。
In the cement composition (for example, when used for mortar or concrete using hydraulic cement), the lower limit of the amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.1 to 0.1 wt. It is at least 01% by weight, more preferably at least 0.02% by weight, even more preferably at least 0.05% by weight. When the amount is 0.01% by weight or more, the dispersion performance can be sufficiently exhibited. The upper limit is preferably 10.0% by weight or less, more preferably 7.0% by weight or less, and further preferably 5.0% by weight or less. When the content is 10.0% by weight or less, the effect of improving dispersibility can be economically advantageous without substantially saturating, and adverse effects on the properties of mortar and concrete, such as retardation of curing and reduction in strength, can be prevented. Can be suppressed.
Therefore, the compounding amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.01 to 10.0% by weight, more preferably 0.02 to 7.0% by weight, and still more preferably the weight of cement. Is 0.05 to 5.0% by weight. By such a compounding amount, various preferable effects such as a reduction in unit water amount, an increase in strength, and an improvement in durability can be obtained.

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発揮できる。そして、低温時においても十分な初期分散性と粘性低減性とを発揮でき、優れたワーカビリティを有し得る。従って、上記セメント組成物は、硬化させることにより各種コンクリートの原材料として有効である。
コンクリートとしては、例えば、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が挙げられる。さらに、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmのコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmのコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性が要求されるモルタル又はコンクリートも挙げられる。
The cement composition can exhibit high dispersibility and dispersion holding performance even in a high water reduction rate region. And, even at low temperatures, sufficient initial dispersibility and viscosity reducing properties can be exhibited, and excellent workability can be obtained. Therefore, the above cement composition is effective as a raw material for various types of concrete by hardening.
Examples of concrete include ready-mixed concrete, concrete for secondary concrete products (precast concrete), centrifugal molding concrete, vibration compaction concrete, steam-cured concrete, and shotcrete. Furthermore, high fluidity such as medium fluidity concrete (concrete having a slump value of 22 to 25 cm), high fluidity concrete (concrete having a slump value of 25 cm or more and a slump flow value of 50 to 70 cm), self-compacting concrete, and self-leveling material Mortar or concrete which requires properties are also included.

[2−2−2.石膏組成物]
水硬性材料として、石膏を使用する石膏組成物(本発明の分散剤、石膏及び水を必須成分として含有する組成物)も一般的であり、本発明の好ましい実施形態の一つである。以下、水硬性組成物が石膏を含む場合(石膏用分散剤)について説明する。
[2-2-2. Gypsum composition]
A gypsum composition using gypsum as a hydraulic material (a composition containing the dispersant, gypsum and water of the present invention as essential components) is also common and is one of the preferred embodiments of the present invention. Hereinafter, the case where the hydraulic composition contains gypsum (a gypsum dispersant) will be described.

石膏は硫酸カルシウム(CaSO)を主成分とする鉱物であれば特に限定されず、例えば、硫酸カルシウム・1/2水和物(CaSO・1/2HO:半水石膏)、硫酸カルシウム・2水和物(CaSO・2HO:二水石膏)、無水硫酸カルシウム(CaSO:無水石膏)が挙げられる。一般的な石膏は、半水石膏である。石膏は、天然石膏及び化学石膏の何れでもよい。天然石膏について、産地や性状は限定されない。化学石膏としては、例えば、リン酸石膏、排煙脱硫石膏、チタン石膏、製錬石膏、フッ酸石膏が挙げられる。 The gypsum is not particularly limited as long as it is a mineral mainly containing calcium sulfate (CaSO 4 ). For example, calcium sulfate hemihydrate (CaSO 4 .1 / 2H 2 O: hemihydrate gypsum), calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 · 2H 2 O: gypsum), anhydrous calcium sulfate (CaSO 4: anhydrite) and the like. A common gypsum is hemihydrate gypsum. The gypsum may be either natural gypsum or chemical gypsum. With respect to natural gypsum, the place of origin and properties are not limited. Examples of the chemical gypsum include phosphogypsum, flue gas desulfurization gypsum, titanium gypsum, smelting gypsum, and hydrofluoric gypsum.

石膏組成物において、本発明の分散剤の配合量は、固形分換算で、石膏の重量に対して、好ましくは0.01重量%以上であり、より好ましくは0.05重量%以上であり、さらに好ましくは0.10重量以上%である。配合量が0.01重量%以上であると、所定の分散性が発現する。また、その上限は、好ましくは5.00重量%以下であり、より好ましくは3.00重量%以下であり、さらに好ましくは1.00重量%以下である。5.00重量%以下であると、石膏の水和遅延、つまりは石膏の硬化遅延を引き起こさないため、施工性に優れた分散剤として機能する。
そのため、本発明の分散剤の配合量は、石膏の重量に対して、好ましくは0.01〜5.00重量%であり、より好ましくは0.05〜3.00重量%であり、さらに好ましくは0.10〜1.00重量%である。このような配合量により、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。
In the gypsum composition, the amount of the dispersant of the present invention, in terms of solid content, is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, based on the weight of the gypsum, It is more preferably at least 0.10% by weight. When the amount is 0.01% by weight or more, predetermined dispersibility is exhibited. The upper limit is preferably 5.00% by weight or less, more preferably 3.00% by weight or less, and further preferably 1.00% by weight or less. When it is not more than 5.00% by weight, it does not cause delay in hydration of gypsum, that is, delay in setting of gypsum, and thus functions as a dispersant excellent in workability.
Therefore, the compounding amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.01 to 5.00% by weight, more preferably 0.05 to 3.00% by weight, and still more preferably the weight of gypsum. Is 0.10 to 1.00% by weight. By such a compounding amount, various preferable effects such as a reduction in the amount of water per unit, an increase in strength, and an improvement in durability are provided.

石膏組成物における水の含有量は、適宜決定でき、石膏の重量に対して、通常、20重量%以上、好ましくは40重量%以上である。上限は、通常、150重量%以下、好ましくは100重量%以下である。石膏組成物は、石膏、水、本発明の分散剤以外の通常用いられる添加剤を含んでいてもよい。   The content of water in the gypsum composition can be appropriately determined, and is usually 20% by weight or more, preferably 40% by weight or more based on the weight of gypsum. The upper limit is usually at most 150% by weight, preferably at most 100% by weight. The gypsum composition may include gypsum, water, and commonly used additives other than the dispersant of the present invention.

石膏組成物は、加熱、乾燥等の硬化処理を経て、石膏ボード、石膏プラスター等の建築材料、トンネル補強、地盤改良等の土木材料、陶磁器型材料、歯科模型材料、石膏鋳造型材料等に利用できる。   The gypsum composition is used for building materials such as gypsum board and gypsum plaster, civil engineering materials such as tunnel reinforcement and ground improvement, ceramic materials, dental model materials, gypsum casting materials, etc. after hardening treatment such as heating and drying. it can.

[2−2−3.他の添加剤]
本発明の分散剤を水硬性組成物用分散剤として用いる場合、上記の粒状組成物を含んでいればよく、さらに他のセメント分散剤の有効成分や他のコンクリート用添加剤の有効成分を含んでいてもよい。また、他のセメント分散剤や他のコンクリート用添加剤と併用することも可能である。本明細書中、これらを総称して「他の添加剤」と称する。
[2-2-3. Other additives]
When the dispersant of the present invention is used as a dispersant for hydraulic composition, it is sufficient that the dispersant contains the above-mentioned granular composition, and further contains an active ingredient of another cement dispersant and an active ingredient of another concrete additive. You may go out. It is also possible to use in combination with other cement dispersants and other concrete additives. In the present specification, these are collectively referred to as “other additives”.

他のセメント分散剤の有効成分や他のコンクリート用添加剤の有効成分としては、例えば、以下に列挙したものを使用できる。なお、他のセメント分散剤の有効成分や他のコンクリート用添加剤の有効成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As an active ingredient of another cement dispersant or an active ingredient of another concrete additive, for example, those listed below can be used. The active ingredient of the other cement dispersant and the active ingredient of the other additive for concrete may be used alone or in combination of two or more.

リグニンスルホン酸塩;ポリオール誘導体;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物;ポリスチレンスルホン酸塩;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などのアミノスルホン酸系化合物(例えば、特開平1−113419号公報);   Lignin sulfonic acid salt; polyol derivative; naphthalene sulfonic acid formalin condensate; melamine sulfonic acid formalin condensate; polystyrene sulfonic acid salt; amino sulfonic acid compounds such as aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate; -113419);

ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル系化合物と(メタ)アクリル酸系化合物との共重合体及びその塩の少なくともいずれかである(a)成分と、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル系化合物と無水マレイン酸との共重合体、その加水分解物、及びそれらの塩からなる群から選択される少なくともいずれかである(b)成分と、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル系化合物とポリアルキレングリコール系化合物のマレイン酸エステルとの共重合体及びその塩の少なくともいずれかである(c)成分とからなる組成物(例えば、特開平7−267705号公報);   Component (a) which is at least one of a copolymer of a polyalkylene glycol mono (meth) acrylate compound and a (meth) acrylic compound and a salt thereof, and a polyalkylene glycol mono (meth) allyl ether A component (b) selected from the group consisting of a copolymer of a compound and maleic anhydride, a hydrolyzate thereof, and a salt thereof; and a polyalkylene glycol mono (meth) allyl ether-based compound. A composition comprising a copolymer of a polyalkylene glycol compound with a maleic acid ester and a component (c) which is at least one of salts thereof (for example, JP-A-7-267705);

(メタ)アクリル酸のポリアルキレングリコールエステルと(メタ)アクリル酸(塩)との共重合体からなる成分であるA成分と、特定のポリエチレングリコールポリプロピレングリコール系化合物からなる成分であるB成分と、特定の界面活性剤からなる成分であるC成分とからなる組成物(例えば、特許第2508113号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル又はポリエチレン(プロピレン)グリコールモノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、及び、(メタ)アクリル酸(塩)のそれぞれからなる構成単位を含むビニル共重合体(例えば、特開昭62−216950号公報);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、及び(メタ)アクリル酸(塩)を水溶液重合させて得られる水溶性ビニル共重合体(例えば、特開平1−226757号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)又はp−(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸(塩)、及び(メタ)アクリル酸(塩)から得られる共重合体(例えば、特公平5−36377号公報参照);
A component which is a component comprising a copolymer of a polyalkylene glycol ester of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid (salt), and B component which is a component comprising a specific polyethylene glycol polypropylene glycol compound; A composition comprising a component C which is a component comprising a specific surfactant (for example, see Japanese Patent No. 2508113);
Composition comprising polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid or polyethylene (propylene) glycol mono (meth) allyl ether, (meth) allylsulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt) Vinyl copolymer containing units (for example, JP-A-62-216950);
Water-soluble vinyl copolymers obtained by aqueous polymerization of polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid, (meth) allyl sulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt) (for example, 1-222657);
Polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid, (meth) allylsulfonic acid (salt) or p- (meth) allyloxybenzenesulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt). Polymer (for example, see Japanese Patent Publication No. 5-36377);

ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテルとマレイン酸(塩)とのそれぞれから形成される単量体単位を有する共重合体(例えば、特開平4−149056号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレングリコールエステルに由来する構成単位、(メタ)アリルスルホン酸(塩)に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸(塩)に由来する構成単位、アルカンジオールモノ(メタ)アクリレートやポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに由来し、分子中にアミド基を有するα,β−不飽和単量体をラジカル重合して得られる重合体ブロックを含む構成単位で構成されたグラフト共重合体(例えば、特開平5−170501号公報参照);
Copolymer having a monomer unit formed from each of polyethylene glycol mono (meth) allyl ether and maleic acid (salt) (see, for example, JP-A-4-14956);
Structural units derived from polyethylene glycol ester of (meth) acrylic acid, structural units derived from (meth) allylsulfonic acid (salt), structural units derived from (meth) acrylic acid (salt), alkanediol mono (meth) A graft copolymer composed of constituent units containing a polymer block obtained by radical polymerization of an α, β-unsaturated monomer having an amide group in a molecule derived from acrylate or polyalkylene glycol mono (meth) acrylate. Polymer (for example, see JP-A-5-170501);

ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸(塩)、及び(メタ)アリルスルホン酸(塩)又はp−(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸(塩)を水系ラジカル共重合して得られる水溶性ビニル共重合体(例えば、特開平6−191918号公報参照);
ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、マレイン酸系単量体、及びこれらの単量体と共重合可能な単量体を用いて得られる共重合体(例えば、特公昭58−38380号公報参照);
ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体、(メタ)アクリル酸系単量体、及びこれらの単量体と共重合可能な単量体を用いて得られる共重合体を、アルカリ性物質で中和して得られる共重合体(例えば、特公昭59−18338号公報参照);
Polyethylene glycol mono (meth) allyl ether, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid (salt), and (meth) allylsulfonic acid (salt) or p- (meth) Water-soluble vinyl copolymer obtained by subjecting allyloxybenzenesulfonic acid (salt) to an aqueous radical copolymerization (for example, see JP-A-6-191918);
Polyethylene glycol monoallyl ether, maleic acid-based monomers, and copolymers obtained using monomers copolymerizable with these monomers (for example, see Japanese Patent Publication No. 58-38380);
A polyalkylene glycol mono (meth) acrylate monomer, a (meth) acrylic acid monomer, and a copolymer obtained by using a monomer copolymerizable with these monomers are alkalinized. Copolymer obtained by neutralization with a substance (for example, see Japanese Patent Publication No. 59-18338);

スルホ基を有するポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル及び必要によりこれと共重合可能な単量体を用いて得られる重合体、又はこれをアルカリ性物質で中和して得られた重合体(例えば、特開昭62−119147号公報参照);
アルコキシポリアルキレングリコールモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と、末端にアルケニル基を有するポリアルキレンオキシド誘導体とのエステル化反応物(例えば、特開平6−271347号公報参照);
アルコキシポリアルキレングリコールモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と、末端にヒドロキシ基を有するポリアルキレンオキシド誘導体とのエステル化反応物(例えば、特開平6−298555号公報参照);
3−メチル−3−ブテン−1−オールなどの特定の不飽和アルコールにエチレンオキシドなどを付加したアルケニルエーテル系単量体、不飽和カルボン酸系単量体、及びこれらの単量体と共重合可能な単量体からなる共重合体、又はその塩などのポリカルボン酸(塩)(例えば、特開昭62−68806号公報参照)。
A polymer obtained using a polyalkylene glycol (meth) acrylate having a sulfo group and, if necessary, a monomer copolymerizable therewith, or a polymer obtained by neutralizing this with an alkaline substance (for example, And JP-A-62-119147);
Esterification reaction product of a copolymer of alkoxypolyalkylene glycol monoallyl ether and maleic anhydride with a polyalkylene oxide derivative having an alkenyl group at a terminal (for example, see JP-A-6-271347);
Esterification reaction product of a copolymer of alkoxypolyalkylene glycol monoallyl ether and maleic anhydride with a polyalkylene oxide derivative having a hydroxy group at a terminal (for example, see JP-A-6-298555);
Alkenyl ether-based monomers, unsaturated carboxylic acid-based monomers obtained by adding ethylene oxide or the like to specific unsaturated alcohols such as 3-methyl-3-buten-1-ol, and copolymerizable with these monomers Polycarboxylic acids (salts) such as copolymers composed of various monomers or salts thereof (see, for example, JP-A-62-68806).

他のセメント分散剤及び他のコンクリート用添加剤としては、例えば、水溶性高分子、高分子エマルジョン、空気連行剤、セメント湿潤剤、膨張剤、防水剤、遅延剤、増粘剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、効果促進剤、消泡剤、AE剤、分離低減剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤その他の界面活性剤が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を用いてもよい。   Other cement dispersants and other concrete additives include, for example, water-soluble polymers, polymer emulsions, air entrainers, cement wetting agents, swelling agents, waterproofing agents, retarders, thickeners, flocculants, Examples include a drying shrinkage reducing agent, a strength enhancer, an effect accelerator, an antifoaming agent, an AE agent, a separation reducing agent, a self-leveling agent, a rust preventive, a colorant, a fungicide and other surfactants. These may be used alone or in combination of two or more.

水溶性高分子としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ポリアクリル酸又はその塩(例えば、ナトリウム塩)、ポリメタクリル酸又はその塩(例えば、ナトリウム塩)、ポリマレイン酸又はその塩(例えば、ナトリウム塩)、アクリル酸・マレイン酸共重合物又はその塩(例えば、ナトリウム塩)等の不飽和カルボン酸重合物;
メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の非イオン性セルロースエーテル類;
Examples of the water-soluble polymer include the following.
Polyacrylic acid or its salt (for example, sodium salt), polymethacrylic acid or its salt (for example, sodium salt), polymaleic acid or its salt (for example, sodium salt), acrylic acid / maleic acid copolymer or its salt ( Unsaturated carboxylic acid polymers such as sodium salts);
Nonionic cellulose ethers such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose;

多糖類のアルキル化又はヒドロキシアルキル化誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース)を骨格とする多糖誘導体であって、一部若しくは全部のヒドロキシ基の水素原子が、炭素原子数8〜40の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホ基又はそれらの塩を部分構造として有するイオン性親水性置換基とで置換されてなる多糖誘導体;
酵母グルカン、キサンタンガム、β−1,3グルカン類(直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、例えば、カードラン、パラミロン、パキマン、スクレログルカン、ラミナラン)等の微生物醗酵によって製造される多糖類;
A polysaccharide derivative having an alkylated or hydroxyalkylated derivative of a polysaccharide (for example, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose) as a skeleton, wherein some or all of the hydrogen atoms of the hydroxy group have 8 carbon atoms. A polysaccharide derivative substituted with a hydrophobic substituent having a hydrocarbon chain of 40 to 40 as a partial structure and an ionic hydrophilic substituent having a sulfo group or a salt thereof as a partial structure;
Polysaccharides produced by microbial fermentation such as yeast glucan, xanthan gum, β-1,3 glucans (which may be linear or branched, for example, curdlan, paramylon, pakiman, scleroglucan, laminaran) ;

ポリアクリルアミド;ポリビニルアルコール;デンプン;デンプンリン酸エステル;
アルギン酸ナトリウム;ゼラチン;分子内にアミノ基を有するアクリル酸のコポリマー及びその四級化合物等。
Polyacrylamide; polyvinyl alcohol; starch; starch phosphate;
Sodium alginate; gelatin; copolymers of acrylic acid having an amino group in the molecule and quaternary compounds thereof.

高分子エマルジョンとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキル等の各種ビニル単量体の共重合物が挙げられる。   Examples of the polymer emulsion include copolymers of various vinyl monomers such as alkyl (meth) acrylate.

オキシカルボン酸系化合物以外の硬化遅延剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
単糖類(例えば、グルコース、フラクトース、ガラクトース、サッカロース、キシロース、アピオース、リボース、異性化糖)、二糖類、三糖類、オリゴ糖類(例えば、デキストリン)、多糖類(例えば、デキストラン)、これらの少なくともいずれかを含む糖組成物(例えば、糖蜜)等の糖類;ソルビトール等の糖アルコール;ケイフッ化マグネシウム;リン酸及びその塩又はホウ酸エステル類;アミノカルボン酸及びその塩;アルカリ可溶タンパク質;フミン酸;タンニン酸;フェノール;グリセリン等の多価アルコール;ホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、これらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等のホスホン酸及びその誘導体類等。
Examples of the curing retarder other than the oxycarboxylic acid-based compound include the following.
Monosaccharide (eg, glucose, fructose, galactose, saccharose, xylose, apiose, ribose, isomerized sugar), disaccharide, trisaccharide, oligosaccharide (eg, dextrin), polysaccharide (eg, dextran), and / or at least any of these Saccharides such as sugar compositions (eg, molasses); sugar alcohols such as sorbitol; magnesium fluorosilicate; phosphoric acid and its salts or borate esters; aminocarboxylic acids and their salts; alkali-soluble proteins; Tannic acid; phenol; polyhydric alcohols such as glycerin; phosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) This Et alkali metal salts of phosphonic acids and derivatives thereof such as alkaline earth metal salts.

早強剤・促進剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム等の可溶性カルシウム塩;塩化鉄、塩化マグネシウム等の塩化物;硫酸塩;水酸化カリウム;水酸化ナトリウム;炭酸塩;チオ硫酸塩;ギ酸及びギ酸カルシウム等のギ酸塩;アルカノールアミン;アルミナセメント;カルシウムアルミネートシリケート等。
Examples of the early strength agent / promoter include the following.
Soluble calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium bromide and calcium iodide; chlorides such as iron chloride and magnesium chloride; sulfates; potassium hydroxide; sodium hydroxide; carbonates; Formate such as formic acid and calcium formate; alkanolamine; alumina cement; calcium aluminate silicate;

オキシアルキレン系以外の消泡剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
燈油、流動パラフィン等の鉱油系消泡剤;動植物油、ごま油、ひまし油、これらのアルキレンオキシド付加物等の油脂系消泡剤;オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等の脂肪酸系消泡剤;グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、天然ワックス等の脂肪酸エステル系消泡剤;オクチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類等のアルコール系消泡剤;アクリレートポリアミン等のアミド系消泡剤;リン酸トリブチル、ナトリウムオクチルホスフェート等のリン酸エステル系消泡剤;アルミニウムステアレート、カルシウムオレエート等の金属石鹸系消泡剤;ジメチルシリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変性ポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン等のポリオルガノシロキサン)、フルオロシリコーン油等のシリコーン系消泡剤等。
Examples of the antifoaming agent other than the oxyalkylene type include the following.
Mineral oil defoamers such as kerosene and liquid paraffin; oil and fat defoamers such as animal and vegetable oils, sesame oil, castor oil, and alkylene oxide adducts thereof; fatty acid defoamers such as oleic acid, stearic acid, and alkylene oxide adducts thereof Foaming agents; fatty acid ester-based antifoaming agents such as glycerin monoricinolate, alkenyl succinic acid derivatives, sorbitol monolaurate, sorbitol trioleate, and natural wax; alcohol-based antifoaming agents such as octyl alcohol, hexadecyl alcohol, acetylene alcohol, and glycols Foaming agents; amide-based antifoaming agents such as acrylate polyamines; phosphate-based antifoaming agents such as tributyl phosphate and sodium octyl phosphate; metal soap-based antifoaming agents such as aluminum stearate and calcium oleate; dimethyl silicone oil; Silicone pen Strike, silicone emulsions, organic modified polysiloxanes (dimethyl polysiloxane polyorganosiloxane), silicone anti-foaming agent such as fluorosilicone oil.

AE剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
樹脂石鹸;飽和又は不飽和脂肪酸;ヒドロキシステアリン酸ナトリウム;ラウリルサルフェート、ABS(アルキルベンゼンスルホン酸)、LAS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸)、アルカンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテル、ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテル硫酸エステル、及びそれらの塩;ポリオキシエチレンアルキル(フェニル)エーテルリン酸エステル又はその塩;蛋白質材料;アルケニルスルホコハク酸;α−オレフィンスルホネート等。
Examples of the AE agent include the following.
Resin soap; saturated or unsaturated fatty acid; sodium hydroxystearate; lauryl sulfate, ABS (alkyl benzene sulfonic acid), LAS (linear alkyl benzene sulfonic acid), alkane sulfonate, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether, polyoxyethylene alkyl ( Phenyl) ether sulfates and salts thereof; polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphates or salts thereof; protein materials; alkenyl sulfosuccinic acids; α-olefin sulfonates and the like.

その他界面活性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
オクタデシルアルコールやステアリルアルコール等の、分子内に6〜30個の炭素原子を有する脂肪族1価アルコール;アビエチルアルコール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する脂環式1価アルコール;ドデシルメルカプタン等の分子内に6〜30個の炭素原子を有する1価メルカプタン;ノニルフェノール等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するアルキルフェノール;ドデシルアミン等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するアミン;ラウリン酸やステアリン酸等の分子内に6〜30個の炭素原子を有するカルボン酸に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを10モル以上付加させたポリアルキレンオキシド誘導体類;アルキル基又はアルコキシ基を置換基として有してもよい、スルホ基を有する2個のフェニル基がエーテル結合した、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩類;
Other surfactants include, for example, the following.
Aliphatic monohydric alcohol having 6 to 30 carbon atoms in the molecule, such as octadecyl alcohol and stearyl alcohol; alicyclic monohydric alcohol having 6 to 30 carbon atoms in the molecule, such as abiethyl alcohol; Monovalent mercaptan having 6 to 30 carbon atoms in a molecule such as dodecyl mercaptan; alkylphenol having 6 to 30 carbon atoms in a molecule such as nonylphenol; 6 to 30 carbon atoms in a molecule such as dodecylamine Amines having atoms; polyalkylene oxide derivatives obtained by adding 10 mol or more of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide to carboxylic acids having 6 to 30 carbon atoms in a molecule such as lauric acid and stearic acid; Having a sulfo group, which may have a substituent or an alkoxy group as a substituent Two phenyl groups are ether bonds, alkyl diphenyl ether sulfonic acid salts;

上記以外の各種アニオン性界面活性剤;アルキルアミンアセテート、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の各種カチオン性界面活性剤;各種ノニオン性界面活性剤;及び各種両性界面活性剤等。   Various anionic surfactants other than the above; various cationic surfactants such as alkylamine acetate and alkyltrimethylammonium chloride; various nonionic surfactants; and various amphoteric surfactants.

防水剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
脂肪酸(塩)、脂肪酸エステル、油脂、シリコーン、パラフィン、アスファルト、ワックス等。
Examples of the waterproofing agent include the following.
Fatty acids (salts), fatty acid esters, oils and fats, silicone, paraffin, asphalt, wax, etc.

防錆剤としては、例えば、亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛が挙げられる。   Examples of the rust inhibitor include nitrite, phosphate, and zinc oxide.

ひび割れ低減剤としては、例えば、ポリオキシアルキルエーテルが挙げられる。   Examples of the crack reducing agent include polyoxyalkyl ether.

膨張材としては、例えば、エトリンガイト系、石炭系が挙げられる。   Examples of the expanding material include an ettringite-based material and a coal-based material.

本発明の分散剤と、他の添加剤を併用する場合、本発明の分散剤と他の添加剤との配合比率(即ち、固形分換算による本発明の分散剤/他の添加剤:重量比)は、好ましくは1〜99/99〜1であり、より好ましくは5〜95/95〜5であり、さらに好ましくは10〜90/90〜10であり、さらにより好ましくは20〜80/80〜20である。   When the dispersant of the present invention and other additives are used in combination, the mixing ratio of the dispersant of the present invention and the other additives (that is, the dispersant of the present invention / other additives in terms of solid content: weight ratio) ) Is preferably from 1 to 99/99 to 1, more preferably from 5 to 95/95 to 5, still more preferably from 10 to 90/90 to 10, and even more preferably from 20 to 80/80. -20.

[2−2−4.オキシカルボン酸系化合物]
本発明の分散剤は、上記の他のセメント分散剤や他のコンクリート用添加剤以外に、オキシカルボン酸系化合物と併用してもよい。これにより、高温の環境下においても、より高い分散保持性能を発揮し得る。
[2-2-4. Oxycarboxylic acid compound]
The dispersant of the present invention may be used in combination with an oxycarboxylic acid-based compound in addition to the above-mentioned other cement dispersants and other concrete additives. Thereby, higher dispersion holding performance can be exhibited even in a high-temperature environment.

オキシカルボン酸系化合物としては、炭素原子数4〜10のオキシカルボン酸又はその塩が好ましい。より詳細には、グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸、リンゴ酸、クエン酸や、これらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、トリエタノールアミン等の無機塩又は有機塩等が挙げられる。これらのオキシカルボン酸系化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。   As the oxycarboxylic acid-based compound, an oxycarboxylic acid having 4 to 10 carbon atoms or a salt thereof is preferable. More specifically, gluconic acid, glucoheptonic acid, arabonic acid, malic acid, citric acid, and inorganic or organic salts thereof such as sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium, and triethanolamine are exemplified. These oxycarboxylic acid compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記のオキシカルボン酸系化合物の中でも、グルコン酸又はその塩が好ましい。とりわけ、貧配合コンクリートの場合には、分子中にスルホ基を有するスルホン酸系分散剤としてリグニンスルホン酸塩系の分散剤を使用し、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。   Among the above oxycarboxylic acid compounds, gluconic acid or a salt thereof is preferable. In particular, in the case of poorly-mixed concrete, use a ligninsulfonate-based dispersant as a sulfonic acid-based dispersant having a sulfo group in the molecule, and use gluconic acid or a salt thereof as an oxycarboxylic acid-based compound. Is preferred.

本発明の分散剤とオキシカルボン酸系化合物を併用する場合、本発明の分散剤とオキシカルボン酸系化合物との配合比率(即ち、固形分換算における本発明の分散剤/オキシカルボン酸系化合物:重量比)は、好ましくは1〜99/99〜1であり、より好ましくは5〜95/95〜5であり、さらに好ましくは10〜90/90〜10であり、さらにより好ましくは20〜80/80〜20である。   When the dispersant of the present invention and the oxycarboxylic acid compound are used in combination, the mixing ratio of the dispersant of the present invention and the oxycarboxylic acid compound (that is, the dispersant of the present invention / oxycarboxylic acid compound in terms of solid content: (Weight ratio) is preferably from 1 to 99/99 to 1, more preferably from 5 to 95/95 to 5, further preferably from 10 to 90/90 to 10, and still more preferably from 20 to 80. / 80 to 20.

本発明の分散剤、他の添加剤及びオキシカルボン酸系化合物の3成分を併用する場合、本発明の分散剤、他の添加剤及びオキシカルボン酸系化合物の配合比率(即ち、固形分換算による本発明の分散剤/他の添加剤/オキシカルボン酸系化合物:重量比)は、好ましくは1〜98/1〜98/1〜98であり、より好ましくは5〜90/5〜90/5〜90であり、さらに好ましくは10〜90/5〜85/5〜85であり、さらにより好ましくは20〜80/10〜70/10〜70である。   When the three components of the dispersant of the present invention, other additives and the oxycarboxylic acid-based compound are used in combination, the mixing ratio of the dispersant of the present invention, the other additives and the oxycarboxylic acid-based compound (that is, in terms of solid content) The dispersant / other additive / oxycarboxylic acid-based compound of the present invention: weight ratio) is preferably 1 to 98/1 to 98/1 to 98, and more preferably 5 to 90/5 to 90/5. To 90, more preferably 10 to 90/5 to 85/5 to 85, and still more preferably 20 to 80/10 to 70/10 to 70.

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。なお、物性値等の測定方法は、別途記載がない限り、上記に記載した測定方法である。実施例中、特に断りの無い限り、「%」は、重量%を示し、「部」は、重量部を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples are provided for better illustration of the present invention and do not limit the present invention. In addition, the measuring method of a physical property value etc. is the measuring method described above, unless otherwise described. In Examples, unless otherwise specified, "%" indicates% by weight, and "parts" indicates parts by weight.

[熱分解点(℃)]:熱重量示差走熱分析装置(TG−DTA)(商品名「STA7200」、SII社製)を用いて、下記の手順で測定した。
固形分量10gの粒状組成物又は対象サンプルを105℃で乾燥固形化した。固形化した試料約10mgを、窒素雰囲気下(窒素ガス導入量100mL/min)において、50℃から昇温速度10℃/分で600℃まで昇温した。試料の重量減少率が極大時の温度を熱分解点とした。なお、測定は、1試料につき3回行い、その平均値とした。
なお、対象サンプルがポリカルボン酸の場合、凍結乾燥機(商品名「FDU−1200」、東京理化器械社製)による−20℃での1日乾燥固形化、または、送風乾燥機(商品名「送風定温恒温器DKM600」、ヤマト科学社製)による105℃での1日乾燥固形化を採用した。それ以外はスプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥を行った。
[Thermal decomposition point (° C)]: Measured by the following procedure using a thermogravimetric differential scanning calorimeter (TG-DTA) (trade name “STA7200”, manufactured by SII).
The granular composition or the target sample having a solid content of 10 g was dried and solidified at 105 ° C. About 10 mg of the solidified sample was heated from 50 ° C. to 600 ° C. at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere (nitrogen gas introduction rate: 100 mL / min). The temperature at which the weight loss rate of the sample was maximum was defined as the thermal decomposition point. The measurement was performed three times for each sample, and the average value was obtained.
When the target sample is a polycarboxylic acid, it is dried and solidified at −20 ° C. for one day by a freeze dryer (trade name “FDU-1200”, manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.), or a blow dryer (trade name “ Drying and solidification at 105 ° C. for 1 day using a blower constant temperature incubator DKM600 (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) was employed. Otherwise, drying was performed at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris).

[熱重量減少率(%)]:熱重量示差走熱分析装置(TG−DTA)(商品名「STA7200」、SII社製)を用いて、下記の手順で測定した。
固形分量10gの粒状組成物又は対象サンプルを105℃で乾燥固形化した。固形化した試料約10mgを、窒素雰囲気下(窒素ガス導入量100mL/min)において、50℃から昇温速度10℃/分で600℃まで昇温した。試料の600℃までの重量の減少率を熱重量減少率とした。なお、測定は、1試料につき3回行い、その平均値とした。
なお、対象サンプルがポリカルボン酸の場合、凍結乾燥機(商品名「FDU−1200」、東京理化器械社製)による−20℃での1日乾燥固形化、または、送風乾燥機(商品名「送風定温恒温器DKM600」、ヤマト科学社製)による105℃での1日乾燥固形化を採用した。それ以外はスプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥を行った。
[Thermal weight loss rate (%)]: Measured by the following procedure using a thermogravimetric differential scanning calorimeter (TG-DTA) (trade name “STA7200”, manufactured by SII).
The granular composition or the target sample having a solid content of 10 g was dried and solidified at 105 ° C. About 10 mg of the solidified sample was heated from 50 ° C. to 600 ° C. at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere (nitrogen gas introduction rate: 100 mL / min). The weight reduction rate of the sample up to 600 ° C. was defined as the thermogravimetric reduction rate. The measurement was performed three times for each sample, and the average value was obtained.
When the target sample is a polycarboxylic acid, it is dried and solidified at −20 ° C. for one day by a freeze dryer (trade name “FDU-1200”, manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.), or a blow dryer (trade name “ Drying and solidification at 105 ° C. for 1 day using a blower constant temperature incubator DKM600 (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) was employed. Otherwise, drying was performed at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris).

[重量平均分子量]:ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)にてポリエチレングリコール換算で測定した。なお、GPCの測定条件の詳細を以下に記載する。
測定装置;東ソー製
使用カラム;Shodex Column OH−pak SB−806HQ、SB−804HQ、SB−802.5HQ
溶離液;0.05mM硝酸ナトリウム/アセトニトリル 8/2(v/v)
標準物質;ポリエチレングリコール(東ソー製又はGLサイエンス製)
検出器;示差屈折計(東ソー製)
[Weight average molecular weight]: Measured in terms of polyethylene glycol by gel permeation chromatography (GPC). The details of the GPC measurement conditions are described below.
Measuring device; Tosoh column used; Shodex Column OH-pak SB-806HQ, SB-804HQ, SB-802.5HQ
Eluent: 0.05 mM sodium nitrate / acetonitrile 8/2 (v / v)
Standard substance: polyethylene glycol (Tosoh or GL Science)
Detector: Differential refractometer (Tosoh)

[実施例1:粒状組成物(1)の製造]
温度計、撹拌装置、還流装置、及び滴下装置を備えたガラス反応容器に、水229g、ポリ(エチレンオキシド)モノフェニルエーテル(EO付加モル数:50)92g、サンフローRH(リグニンスルホン酸塩、日本製紙社製)60g、37%ホルムアルデヒド水溶液13g、72%硫酸水溶液55g、及び消泡剤プロナール753(東邦化学社製)0.05gを仕込み、撹拌下で反応容器を105℃に昇温した。反応は、液温が105℃、14時間で完結した。反応終了後、反応物温度を90℃に降温させ、250g/L水酸化カルシウム水溶液93gおよび31%水酸化ナトリウム水溶液24gを反応容器に添加し、さらに1時間撹拌した。これら混合物を濾過して中和で生じた石膏を除去することで、重量平均分子量41,300の共重合体を含むリグニン誘導体を得た。リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と水溶性化合物〔M〕との反応重量比率は〔L〕/〔M〕=39/61であり、水溶性化合物の反応率は95%であった。このリグニン誘導体をスプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥を行い、本発明の粒状組成物(1)を固形物として得た。
粒状組成物(1)の熱分解点は395℃であり、熱重量減少率は68%であった。
[Example 1: Production of granular composition (1)]
In a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirring device, a reflux device, and a dropping device, 229 g of water, 92 g of poly (ethylene oxide) monophenyl ether (number of moles of EO added: 50), and Sunflow RH (lignin sulfonate, Japan) 60 g of a 37% aqueous formaldehyde solution, 55 g of a 72% aqueous sulfuric acid solution, and 0.05 g of a defoaming agent Pronal 753 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) were charged, and the temperature of the reaction vessel was raised to 105 ° C. with stirring. The reaction was completed at a liquid temperature of 105 ° C. for 14 hours. After completion of the reaction, the temperature of the reaction product was lowered to 90 ° C., 93 g of a 250 g / L aqueous calcium hydroxide solution and 24 g of a 31% aqueous sodium hydroxide solution were added to the reaction vessel, and the mixture was further stirred for 1 hour. The mixture was filtered to remove gypsum produced by neutralization, thereby obtaining a lignin derivative containing a copolymer having a weight average molecular weight of 41,300. The reaction weight ratio of the ligninsulfonic acid compound [L] to the water-soluble compound [M] was [L] / [M] = 39/61, and the conversion of the water-soluble compound was 95%. The lignin derivative was dried at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris) to obtain the particulate composition (1) of the present invention as a solid.
The thermal decomposition point of the particulate composition (1) was 395 ° C., and the thermal weight loss rate was 68%.

[実施例2:粒状組成物(2)の製造]
温度計、撹拌装置、還流装置、及び滴下装置を備えたガラス反応容器に、水275g、ポリ(エチレンオキシド)モノフェニルエーテル(EO付加モル数:50)69g、サンフローRH(リグニンスルホン酸塩、日本製紙社製)150g、37%ホルムアルデヒド水溶液12g、72%硫酸水溶液40g、及び消泡剤プロナール753(東邦化学社製)0.05gを仕込み、撹拌下で反応容器を105℃に昇温した。反応は、液温が105℃、10時間で完結した。反応液の冷却後に、250g/L水酸化カルシウム水溶液85gを反応容器に添加した。これら混合物を濾過して中和で生じた石膏を除去することで、重量平均分子量22,800の共重合体を含むリグニン誘導体を得た。リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と水溶性化合物〔M〕との反応重量比率は〔L〕/〔M〕=68/32であり、水溶性化合物の反応率は89%であった。このリグニン誘導体をスプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥を行い、本発明の粒状組成物(2)を固形物として得た。
粒状組成物(2)の熱分解点は390℃であり、熱重量減少率は68%であった。
[Example 2: Production of granular composition (2)]
In a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirring device, a reflux device, and a dropping device, 275 g of water, 69 g of poly (ethylene oxide) monophenyl ether (number of moles of added EO: 50), Sunflow RH (lignin sulfonate, Japan) 150 g of a 37% formaldehyde aqueous solution, 40 g of a 72% aqueous sulfuric acid solution, and 0.05 g of a defoaming agent Pronal 753 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) were charged, and the reaction vessel was heated to 105 ° C. with stirring. The reaction was completed at a liquid temperature of 105 ° C. for 10 hours. After cooling the reaction liquid, 85 g of a 250 g / L aqueous calcium hydroxide solution was added to the reaction vessel. The mixture was filtered to remove gypsum produced by neutralization, thereby obtaining a lignin derivative containing a copolymer having a weight average molecular weight of 22,800. The reaction weight ratio of the ligninsulfonic acid compound [L] to the water-soluble compound [M] was [L] / [M] = 68/32, and the conversion of the water-soluble compound was 89%. The lignin derivative was dried at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris) to obtain the particulate composition (2) of the present invention as a solid.
The thermal decomposition point of the particulate composition (2) was 390 ° C., and the thermal weight loss rate was 68%.

[実施例3:粒状組成物(3)の製造]
有姿175g、固形分量70gのリグニンスルホン酸(商品名「サンフローRH」、日本製紙社製)と、有姿120g、固形分量30gのポリカルボン酸系分散剤(商品名「SF−500R」、フローリック社製)とを混合し、スプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いて180℃で乾燥し、本発明の粒状組成物(3)を固形物として得た。
リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と水溶性化合物〔M〕との重量比率は〔L〕/〔M〕=70/30であった。
粒状組成物(3)の熱分解点は236℃であり、熱重量減少率は65%であった。
[Example 3: Production of granular composition (3)]
Lignin sulfonic acid (trade name "Sanflow RH", manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) having a shape of 175 g and a solid content of 70 g, and a polycarboxylic dispersant having a shape of 120 g and a solid content of 30 g (trade name "SF-500R") And FLRICK, and dried at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris) to obtain the particulate composition (3) of the present invention as a solid.
The weight ratio of the ligninsulfonic acid compound [L] to the water-soluble compound [M] was [L] / [M] = 70/30.
The thermal decomposition point of the particulate composition (3) was 236 ° C., and the thermal weight loss rate was 65%.

[比較例1:対照サンプル(1)の製造]
スプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いてナフタレンスルホン酸(商品名「サンフローPS」、日本製紙社製)を180℃で乾燥し、対照サンプル(1)を固形物として得た。
対照サンプル(1)の熱分解点は495℃であり、熱重量減少率は20%であった。
[Comparative Example 1: Production of control sample (1)]
Naphthalenesulfonic acid (trade name “Sanflow PS”, manufactured by Nippon Paper Industries) was dried at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris) to obtain a control sample (1) as a solid. Was.
The thermal decomposition point of the control sample (1) was 495 ° C., and the thermal weight loss rate was 20%.

[比較例2:対照サンプル(2)の製造]
温度計、攪拌装置、還流装置、窒素導入管及び滴下装置を備えたガラス反応容器に水733部を仕込み、攪拌下で反応容器を窒素置換し、窒素雰囲気下で100℃に昇温した。その後、メタクリル酸21部、アクリル酸30部、メトキシポリエチレングリコールメタアクリレート(エチレンオキサイドの平均付加モル数25個)92部、水70部を混合したモノマー水溶液と、過硫酸アンモニウム3部及び水87部の混合液とを、各々2時間で、50℃に保持した反応容器に連続滴下した。さらに、温度を50℃に保持した状態で1時間反応させることにより得たポリカルボン酸系分散剤の水溶液を、31%NaOH水溶液でpH7に調整した。液中のポリカルボン酸系分散剤は、重量平均分子量18,300(Mw/Mn1.6)であった。このポリカルボン酸系分散剤を、凍結乾燥機(商品名「FDU−1200」、東京理化器械社製)を用いて−20℃で乾燥を行い、対照サンプル(2)を固形物として得た。対照サンプル(2)の熱分解点は405℃であり、熱重量減少率は85%であった。
[Comparative Example 2: Production of control sample (2)]
733 parts of water was charged into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a refluxing apparatus, a nitrogen inlet tube, and a dropping apparatus, and the reaction vessel was purged with nitrogen under stirring and heated to 100 ° C. under a nitrogen atmosphere. Then, a monomer aqueous solution obtained by mixing 21 parts of methacrylic acid, 30 parts of acrylic acid, 92 parts of methoxypolyethylene glycol methacrylate (average number of moles of ethylene oxide 25), and 70 parts of water, 3 parts of ammonium persulfate and 87 parts of water The mixed solution was continuously dropped into the reaction vessel maintained at 50 ° C. for 2 hours. Further, the aqueous solution of the polycarboxylic acid-based dispersant obtained by reacting for 1 hour while maintaining the temperature at 50 ° C. was adjusted to pH 7 with a 31% aqueous NaOH solution. The polycarboxylic acid-based dispersant in the liquid had a weight average molecular weight of 18,300 (Mw / Mn 1.6). This polycarboxylic acid-based dispersant was dried at −20 ° C. using a freeze dryer (trade name “FDU-1200”, manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) to obtain a control sample (2) as a solid. The thermal decomposition point of the control sample (2) was 405 ° C., and the thermal weight loss rate was 85%.

[比較例3:対照サンプル(3)の製造]
乾燥機(商品名「送風定温恒温器DKM600」、ヤマト科学社製)を用いてポリカルボン酸系分散剤(商品名「SF−500R」、フローリック社製)を105℃で1日乾燥し、対照サンプル(3)を固形物として得た。
対照サンプル(3)の熱分解点は335℃であり、熱重量減少率は88%であった。
[Comparative Example 3: Production of control sample (3)]
A polycarboxylic acid-based dispersant (trade name “SF-500R”, manufactured by Floric) is dried at 105 ° C. for 1 day using a dryer (trade name “Blower constant temperature incubator DKM600”, manufactured by Yamato Kagaku). A control sample (3) was obtained as a solid.
The thermal decomposition point of the control sample (3) was 335 ° C., and the thermal weight loss rate was 88%.

[比較例4:対照サンプル(4)の製造]
スプレードライヤ(商品名「TR120」、プリス社製)を用いてリグニンスルホン酸(商品名「サンフローRH」、日本製紙社製)を180℃で乾燥し、対照サンプル(4)を固形物として得た。
対照サンプル(4)の熱分解点は310℃であり、熱重量減少率は47%であった。
[Comparative Example 4: Production of control sample (4)]
Lignin sulfonic acid (trade name “Sanflow RH”, manufactured by Nippon Paper Industries) was dried at 180 ° C. using a spray dryer (trade name “TR120”, manufactured by Pris) to obtain a control sample (4) as a solid. Was.
The thermal decomposition point of the control sample (4) was 310 ° C., and the thermal weight loss rate was 47%.

<コンクリート試験>
実施例1〜3及び比較例1〜4の粒状組成物又は対照サンプルを添加したコンクリート(セメント組成物、水硬性組成物)を下記手順により調製し、得られたコンクリートについて、スランプ試験を行った。
<Concrete test>
Concrete (cement composition, hydraulic composition) to which the granular compositions or the control samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were added was prepared by the following procedure, and a slump test was performed on the obtained concrete. .

<コンクリート試験の手順及び評価法:実施例1〜3、比較例1〜4>
夏場を想定した高温環境下(40℃)において、表1のように配合した粗骨材、細骨材、セメントを投入して強制二軸ミキサによる機械練りにより10秒間練混ぜた。次に、水および、表2に示す粒状組成物又は対照サンプル(初期添加)を表2記載の分量にて添加し、90秒間練混ぜた後、一部のコンクリートを排出し、フレッシュコンクリート試験(スランプ試験JIS A 1101(フレッシュコンクリートの広がりをフロー値として測定)を行い、初期コンクリート評価を行った。さらに、この調製したコンクリートを高温環境下(40℃)にて所定時間静置し、その後(15分、30分、又は45分後)に上記フレッシュコンクリート試験を実施した。結果を表2に示す。
<Concrete test procedure and evaluation method: Examples 1 to 3, Comparative examples 1 to 4>
In a high temperature environment (40 ° C.) supposed in summer, coarse aggregate, fine aggregate and cement mixed as shown in Table 1 were charged and kneaded for 10 seconds by mechanical kneading with a forced twin-screw mixer. Next, water and the granular composition shown in Table 2 or the control sample (initial addition) were added in the amounts shown in Table 2, and after mixing for 90 seconds, a part of the concrete was discharged and a fresh concrete test ( An initial concrete evaluation was performed by performing a slump test JIS A 1101 (measuring the spread of fresh concrete as a flow value), and the prepared concrete was allowed to stand in a high-temperature environment (40 ° C.) for a predetermined period of time. After 15 minutes, 30 minutes, or 45 minutes), the above-mentioned fresh concrete test was carried out.

Figure 2020026459
Figure 2020026459

表1中の記号の詳細を下記に示す。
C:以下のセメント3種を等重量混合
普通ポルトランドセメント(宇部三菱セメント社製、比重3.16)
普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製、比重3.16)
普通ポルトランドセメント(トクヤマ製、比重3.16)
W:水道水
S1:大分県津久見産石灰砕砂(細骨材、比重2.66)
S2:山口県周南産砕石砕砂(細骨材、比重2.66)
G1、G2:山口県岩国産砕石(粗骨材、比重2.73(G1)、2.66(G2))
The details of the symbols in Table 1 are shown below.
C: Equal weight mixture of the following three types of cement Normal Portland Cement (Ube Mitsubishi Cement Co., specific gravity 3.16)
Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., specific gravity 3.16)
Ordinary Portland cement (manufactured by Tokuyama, specific gravity 3.16)
W: tap water S1: lime crushed sand from Tsukumi, Oita Prefecture (fine aggregate, specific gravity 2.66)
S2: Crushed sand from Shunan Yamaguchi Prefecture (fine aggregate, specific gravity 2.66)
G1, G2: Crushed stone from Iwakuni, Yamaguchi Prefecture (coarse aggregate, specific gravity 2.73 (G1), 2.66 (G2))

Figure 2020026459
Figure 2020026459

表2中、添加量の数値は、セメント重量に対する各粒状組成物又は対照サンプルの固形分重量(%)である。   In Table 2, the numerical value of the amount of addition is the solid content weight (%) of each granular composition or control sample with respect to the weight of cement.

表2から以下のことがいえる。粒状組成物(1)〜(3)は、熱重量減少率が65%、又は68%であり、耐熱性が良好で、更に夏場を想定した40℃の高温環境下での分散性が優れるものであった(実施例1〜3参照)。特に、リグニン誘導体をさらに含む粒状組成物は、熱分解点が395℃、390℃であり、樹脂化による分散性の低下をもたらさずに、耐熱性を向上し得る(実施例1、2参照)。
一方、公知の分散剤を固形化した対照サンプル(1)〜(4)は、熱重量減少率が20%、又は47%と低く、不可避的に混入する不純物による分散性の低下をもたらすものか(比較例1、4参照)、85%、又は88%と過度に高く、耐熱性に劣るものであった(比較例2、3参照)。また、熱分解点も、310℃、又は335℃と低く、耐熱性に劣るか(比較例3、4参照)、405℃、495℃と高く、樹脂化による分散性の低下に劣るものであった(比較例1、2参照)。
The following can be said from Table 2. The particulate compositions (1) to (3) have a thermal weight loss rate of 65% or 68%, have good heat resistance, and have excellent dispersibility under a high temperature environment of 40 ° C. assuming summer. (See Examples 1 to 3). In particular, the granular composition further containing a lignin derivative has a thermal decomposition point of 395 ° C. and 390 ° C., and can improve heat resistance without reducing dispersibility due to resinification (see Examples 1 and 2). .
On the other hand, the control samples (1) to (4) in which the known dispersant is solidified have a low thermogravimetric reduction rate of 20% or 47%, which causes a decrease in dispersibility due to inevitable impurities. (See Comparative Examples 1 and 4), which was excessively high at 85% or 88%, and was inferior in heat resistance (see Comparative Examples 2 and 3). Further, the thermal decomposition point is as low as 310 ° C. or 335 ° C., and is inferior in heat resistance (see Comparative Examples 3 and 4), or as high as 405 ° C., 495 ° C., and is inferior in the decrease in dispersibility due to resinification. (See Comparative Examples 1 and 2).

Claims (11)

リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物とを含み、
熱重量示差熱分析装置により測定される熱重量減少率が、50〜80%である粒状組成物。
Including a lignin sulfonic acid compound and a water-soluble compound,
A particulate composition having a thermogravimetric differential thermal analysis apparatus having a thermogravimetric reduction rate of 50 to 80%.
熱重量示差熱分析装置により測定される熱分解点が、350℃以上400℃未満である請求項1に記載の粒状組成物。   The granular composition according to claim 1, wherein a thermal decomposition point measured by a thermogravimetric differential thermal analyzer is 350 ° C or more and less than 400 ° C. リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物との反応物であるリグニン誘導体をさらに含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。   The granular composition according to claim 1 or 2, further comprising a lignin derivative that is a reaction product of a ligninsulfonic acid-based compound and a water-soluble compound. 前記水溶性化合物が、芳香族系水溶性化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の粒状組成物。   The granular composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the water-soluble compound is an aromatic water-soluble compound. 前記リグニン誘導体が、アニオン性官能基を有する請求項3又は4に記載の粒状組成物。   The granular composition according to claim 3, wherein the lignin derivative has an anionic functional group. 前記リグニン誘導体が、アルキレンオキサイド平均付加モル数が25以上であるポリアルキレンオキシド鎖を有する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の粒状組成物。   The granular composition according to any one of claims 3 to 5, wherein the lignin derivative has a polyalkylene oxide chain having an average alkylene oxide addition mole number of 25 or more. 前記リグニン誘導体において、前記リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と前記芳香族系水溶性化合物〔M〕との反応重量比率(〔L〕/〔M〕)が1〜99/99〜1である、請求項3〜6のいずれか1項に記載の粒状組成物。   In the lignin derivative, a reaction weight ratio ([L] / [M]) of the lignin sulfonic acid compound [L] and the aromatic water-soluble compound [M] is 1 to 99/99 to 1, The granular composition according to any one of claims 3 to 6. 前記芳香族系水溶性化合物が、ポリアルキレンオキシド鎖を有する芳香族系水溶性化合物、カルボキシル基を有する芳香族系水溶性化合物、及びスルホ基を有する芳香族系水溶性化合物からなる群より選ばれる1以上を含む、請求項4〜7のいずれか1項に記載の粒状組成物。   The aromatic water-soluble compound is selected from the group consisting of an aromatic water-soluble compound having a polyalkylene oxide chain, an aromatic water-soluble compound having a carboxyl group, and an aromatic water-soluble compound having a sulfo group. The granular composition according to any one of claims 4 to 7, comprising one or more. 前記芳香族系水溶性化合物の反応率が、50%以上であるリグニン誘導体を含む請求項4〜8のいずれか1項に記載の粒状組成物。   The granular composition according to any one of claims 4 to 8, wherein the reaction rate of the aromatic water-soluble compound includes a lignin derivative having a reaction rate of 50% or more. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の粒状組成物を含有する分散剤。   A dispersant comprising the granular composition according to any one of claims 1 to 9. 油田掘削用泥水分散剤又は水硬性組成物用分散剤である請求項10に記載の分散剤。   The dispersant according to claim 10, which is a muddy dispersant for oil field drilling or a dispersant for hydraulic compositions.
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