JP2543817B2 - 石膏用分散剤 - Google Patents
石膏用分散剤Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/20—Sulfonated aromatic compounds
- C04B24/22—Condensation or polymerisation products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
- C04B2103/408—Dispersants
Description
る。さらに詳しくは石膏ボード、石膏プラスター等の建
築材料、陶磁器、鋳物等の型材等に用いられる石膏の分
散剤に関する。
リーとなり、しかも数分で硬化するという特徴を持つた
め、石膏ボード、石膏プラスター等の建築材料、陶磁
器、鋳物等の型材等の分野に広く利用されているが、従
来より成型加工性を高めるため、また特に石膏ボード等
は、混合水量を低減して石膏硬化後の乾燥工程での乾燥
エネルギーの低減、また乾燥時間等の製造時間の短縮の
ため、及び硬化後の硬化物の強度を高めるために、ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、リグニンス
ルホン酸等の分散剤が使用されてきた。
ており、水量の削減が要求されている。しかしながら従
来石膏用分散剤として使用されてきたナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物、及びリグニンスルホン酸
等の分散剤ではその分散性が不十分であるという欠点が
あった。
質を高濃度化でき、水量を削減できる無機充填剤用分散
剤としてビスフェノール類と亜硫酸塩及び/またはアミ
ノカルボン酸のホルムアルデヒド縮合物を見出した。こ
の縮合物は優れた分散性を有しているが、近年生産性の
向上のため、石膏と水と分散剤の攪拌混合時間の短縮も
強く要求されるようになり、攪拌混合時間の短い場合、
前記縮合物の分散性は不十分であるという欠点がある。
来の分散剤に比較し、石膏と水と分散剤の攪拌混合時間
が短くとも優れた分散性を持ち、石膏の混合水量を更に
削減しても充分な流動性が得られる分散剤について鋭意
検討した。
水剤、染料用分散剤、炭素質微粉末用分散剤として提案
したビスフェノール類とアミノベンゼンスルホン酸のホ
ルムアルデヒド縮合物(特開平3-187960号公報、同3-19
9270号公報、同3-263494号公報)等はその実施例に示さ
れているような通常の反応条件で合成したものは石膏の
分散剤として好適で無く、従来既知の分散剤以下の分散
性しか示さない。しかしながら非常に限定された分子量
分布を有する縮合物が、従来予想できなかった効果を有
することを見出し本発明に到達した。
に比較して、石膏と水と分散剤の攪拌混合時間が短くと
も非常に優れた分散性を有するため、混合水量を削減し
ても充分な流動性が得られ、石膏組成物の生産性を大幅
に向上できる分散剤を提供することにある。
ビスフェノール類とアミノベンゼンスルホン酸のホルム
アルデヒド縮合物を主成分とし、該縮合物の重量平均分
子量が3万以下であり、かつ分子量2万以下の割合が40
重量%以下であることを特徴とする石膏用分散剤によっ
て達成された。
ては、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルフ
ァイド、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’
−(パーフルオロイソプロピリデン)ジフェノール及び
その異性体等が挙げられる。また3,3’−ジメチル−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン等のメチル
基を有するものも使用可能であるが、4,4’−ジヒド
ロキシジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン、及びその異性体が好適であり、これらは
併用してもよい。
−アミノベンゼンスルホン酸及びその異性体の他、2−
アミノ−5メチルベンゼンスルホン酸等のメチル基を有
するもの及びその異性体も使用可能である。
り、かつ分子量2万以下の割合が40重量%以下であるビ
スフェノール類とアミノベンゼンスルホン酸のホルムア
ルデヒド縮合物は、限外ろ過処理を行って得ることもで
きるが、通常のビスフェノール類とアミノベンゼンスル
ホン酸のホルムアルデヒド縮合物を限外ろ過処理したの
では、得られる重量平均分子量が3万以下であり、かつ
分子量2万以下の割合が40重量%以下である縮合物が、
処理前の数分の1程度となり効率上望ましくない。その
ため以下の方法で製造することが好ましい。
アミノベンゼンスルホン酸(モル数:B)を A:B= 0.8〜1.4 : 1.0 の範囲で、また特に好ましくは A:B= 0.9〜1.3 : 1.0 の範囲で使用し、アルカリの存在下、水性条件で反応さ
せる。
の使用量は、アミノベンゼンスルホン酸 1.0モルに対し
てアルカリを 0.9〜1.4 モル等量、ホルムアルデヒドを
2.2〜2.7 モルとすることが好ましい。また反応は低濃
度、低温、好ましくは反応濃度20〜25%、反応温度は60
〜70℃で行い、分子量2万以下の割合が40重量%以下に
なるまで加温、攪拌することにより本発明の縮合物を製
造することができる。
リウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム等を挙げることができ、ホルムアルデヒドと
しては一般にホルムアルデヒド水溶液が好適である。
ロマトグラフィー(GPC)法で、ポリエチレングリコ
ールを標準試料として容易に測定することができる。
ン酸の使用範囲が上記範囲外であると石膏用分散剤とし
て適した範囲の分子量とならず、また反応濃度、反応温
度が高いと分子量2万以下の割合が40重量%以下になる
まで加温、攪拌すると重量平均分子量が3万を越えてし
まうため好ましくない。
形分添加率で0.05〜1.0 重量%であることが好ましい。
0.05重量%以下であると分散効果が充分でなく、また
1.0重量%以上であると硬化物の耐候性等に悪影響を与
える場合がある。
物には、必要に応じてナフタレンスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物、リグニンスルホン酸等の他の分散剤、及
び起泡剤、凝結促進剤等の石膏用添加剤を適宜併用する
こともできる。
理由については明らかではないが、以下の通りであると
推定される。
に吸着した後、分散剤の持つ電荷により各石膏粒子を反
発させるため石膏を分散させると推定される。そして石
膏はその硬化が非常に早いために、特に石膏と水と分散
剤の攪拌混合時間が短い場合には、分散剤が石膏粒子に
充分吸着しないうちに硬化が始まると考えられ、そのた
め分散剤の石膏粒子への吸着速度が早いことが重要であ
ると考えられる。
ン酸のホルムアルデヒド縮合物のうち、分子量2万以下
の縮合物は石膏粒子に対する吸着速度が遅いと考えられ
る。また逆に重量平均分子量が3万を越える高分子量の
縮合物は凝集性等を示し、石膏の分散剤としては好まし
くないと考えられる。このため本発明の縮合物は、石膏
粒子への吸着速度が早く、また分散性の高い分子量域の
縮合物を非常に多く有しているため、効率よく各石膏粒
子を反発させて分散させることができると考えられる。
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
尚、配合量を示す「部」は重量部を示す。
量仕込んだ。 (1) 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 297部(1.2 モル) (2) 4−アミノベンゼンスルホン酸 173部(1.0 モル) (3) 水酸化ナトリウム 44部(1.1 モル) (4) 水 1575部
ホルムアルデヒド水溶液 211部(2.6 モル)を還流下に
滴下し、更にその温度で分子量2万以下の割合が40重量
%以下になるまでGPC法で分析しながら反応した。合
成例1の反応で、分子量2万以下の割合が40重量%以下
になるのに要した時間は35時間である。
量と分子量2万以下の重量%は表1に示した。
下の重量%は、GPC法により、ポリエチレングリコー
ルを標準とし、示差屈折計を検出器として求めた。また
使用したカラムと溶離液は以下に示した。 カラム:OH pak KB-806 + KB-802.5+ KB-802.5(昭和電
工株式会社製) 溶離液:0.05モル硝酸ナトリウム水溶液とアセトニトリ
ルの体積比が8:2の溶液
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン及び4−
アミノベンゼンスルホン酸に変え、表2に示した物質を
各々使用し、実施例1で使用した2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、4−アミノベンゼンスル
ホン酸、水酸化ナトリウム及びホルムアルデヒドの各モ
ル数を表2に示したモル数に各々変えた他は、合成例1
と全く同様にして縮合物水溶液を得た。
分子量2万以下の重量%は表1に示した。
ルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系の分散剤(バニオー
ルHD−200:山陽国策パルプ株式会社製の商品名;
以下NSFと略す)、及び以下の方法により合成した縮
合物を用いた。
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 0.9モルを
1.5モルに変更する以外は、合成例2と全く同様にして
縮合物水溶液を得た。得られた縮合物水溶液の重量平均
分子量と分子量2万以下の重量%は表3に示した。
00℃に変更する以外は、合成例3と全く同様にして縮合
物水溶液を得た。得られた縮合物水溶液の重量平均分子
量と分子量2万以下の重量%は表3に示した。
例に従い反応容器に下記の物質を所定量仕込んだ。 (1) 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 114部(0.5 モル) (2) 4−アミノベンゼンスルホン酸 173部(1.0 モル) (3) 水酸化ナトリウム 42部(1.0 モル) (4) 水 770部
ド水溶液 162部(2.0 モル)を還流下に滴下し、更に温
度90℃で15時間攪拌し比較例の縮合物水溶液を得た。得
られた縮合物水溶液の重量平均分子量と分子量2万以下
の重量%は表3に示した。
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに代え、
表4に示した物質を各々使用し、合成例8で使用した
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、水
酸化ナトリウム及びホルムアルデヒドの各モル数を表4
に示したモル数に各々変えた他は、合成例8と全く同様
にして縮合物水溶液を得た。
分子量2万以下の重量%は表3に示した。
量仕込んだ。 (1) 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 228部(1モル) (2) 亜硫酸ナトリウム 126部(1モル) (3) 水 830部
デヒド水溶液 195部(ホルムアルデヒド 2.4モル)を1
時間で滴下し、さらにその温度で25時間反応させて縮合
物水溶液を得た。
量仕込んだ。 (1) 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 228部(1モル) (2) グルタミン酸ナトリウム 187部(1モル) (3) 水酸化ナトリウム 40部(1モル) (4) 水 840部
ヒド水溶液 203部(ホルムアルデヒド 2.5モル)を1時
間で滴下した後、85℃で10時間反応させて縮合物水溶液
を得た。
式会社製の商品名) 130部と水78部をミキサーで15秒攪
拌し、内径50mm、高さ50mmの中空の円柱容器に流しこ
み、更に容器を上方に引き抜いた後、石膏スラリーの円
状の広がりの直径(フロー値)を2箇所測定し平均する
と 130mmであった。次に分散剤として合成例1の縮合物
水溶液を固形分換算で 4.5部(石膏に対して0.35重量
%)添加し、同一石膏量で水量を種々変更した他は上記
方法と同様にして 130mmのフロー値を示す水量を調べる
と、水量は58部であった。
換算で 4.5部添加した場合の減水率を以下の計算式より
求めると25.7%であった。
5の縮合物水溶液を使用した他は実施例1と全く同様に
して減水率を測定した。結果は表5に示した。
12の縮合物水溶液及びNSFを使用した他は実施例1と
全く同様にして減水率を測定した。結果は表5に示し
た。
分散剤に比較し、石膏と水と分散剤の攪拌混合時間が短
くとも非常に優れた分散性を有しているため、混合水量
を削減しても成型加工等に必要な流動性が得られ、生産
性、作業性を高めることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ビスフェノール類とアミノベンゼンスル
ホン酸のホルムアルデヒド縮合物を主成分とし、該縮合
物の重量平均分子量が3万以下であり、かつ分子量2万
以下の割合が40重量%以下であることを特徴とする石膏
用分散剤。 - 【請求項2】 ビスフェノール類(モル数A)とアミノ
ベンゼンスルホン酸(モル数B)の構成モル比が A:B= 0.8〜1.4 : 1.0 である縮合物を含有することを特徴とする請求項1記載
の石膏用分散剤。 - 【請求項3】 ビスフェノール類が一般式〔1〕 で示されるビスフェノール類であることを特徴とする請
求項1または2記載の石膏用分散剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5018048A JP2543817B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 石膏用分散剤 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5018048A JP2543817B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 石膏用分散剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06206749A JPH06206749A (ja) | 1994-07-26 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5018048A Expired - Fee Related JP2543817B2 (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 石膏用分散剤 |
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PT3152022T (pt) * | 2014-06-05 | 2021-09-24 | Knauf Gips Kg | Método para a produção de uma placa de gesso e a placa de gesso assim obtida |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP5018048A patent/JP2543817B2/ja not_active Expired - Fee Related
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