JP2736746B2 - Dispersant - Google Patents

Dispersant

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JP2736746B2
JP2736746B2 JP6221799A JP22179994A JP2736746B2 JP 2736746 B2 JP2736746 B2 JP 2736746B2 JP 6221799 A JP6221799 A JP 6221799A JP 22179994 A JP22179994 A JP 22179994A JP 2736746 B2 JP2736746 B2 JP 2736746B2
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明 矢田
明 北田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は分散剤に関し、詳しくは
水溶性の変性ポリビニルアルコールを含有してなる分散
剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispersant, and more particularly, to a dispersant containing a water-soluble modified polyvinyl alcohol.

【0002】本発明の分散剤は、優れた分散性能を有
し、一般的な分散剤として有用であるほか、分散剤の1
種である掘削用泥水調整剤として有用である。また、紙
用添加剤、繊維用薬剤、土木用薬剤等の種々の用途に利
用できる。
[0002] The dispersant of the present invention has excellent dispersing performance, is useful as a general dispersant, and is one of the dispersants.
It is useful as a seed mud conditioner for drilling. In addition, it can be used for various uses such as additives for paper, chemicals for fibers, and chemicals for civil engineering.

【0003】[0003]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、石
油ボーリングまたは土木掘削において使用される泥水の
添加剤として用いられる掘削用泥水調整剤としては、例
えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、澱粉ま
たはその誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル
アミド部分加水分解物、または、無水マレイン酸の共重
合体(例えば、無水マレイン酸とスチレンの共重合体)
のアルカリ塩等が挙げられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a mud regulator for drilling used as an additive for mud used in petroleum drilling or civil engineering, for example, carboxymethyl cellulose (CMC), starch or the same is used. Derivatives, sodium polyacrylate, polyacrylamide partial hydrolyzate, or maleic anhydride copolymer (eg, maleic anhydride and styrene copolymer)
And the like.

【0004】これらの薬剤は、水中でアニオン性に帯電
するカルボキシル基をペンダント状に保有しており、泥
水の増粘剤として使用される粘土粒子に吸着して粘土粒
子の表面をアニオン性に帯電させる。そして、その電気
的反発によって粘土粒子を分散させるのである。
[0004] These drugs have pendant carboxyl groups which are anionic in water and are adsorbed on clay particles used as a thickener for muddy water to charge the surface of the clay particles anionic. Let it. Then, the clay particles are dispersed by the electric repulsion.

【0005】しかしながら、このような従来の泥水調整
剤は、耐塩耐熱性が劣っているため、掘削深度が大きく
なって地層温度が高くなるとともに、高濃度に塩(特に
2価金属イオン)を含有する地層水に汚染されると、化
学劣化とともに、2価金属イオンとカルボキシル基との
反応によって、容易に粘性を喪失し、泥水調整剤として
重要な機能である脱水減少性能が低下する。
However, such a conventional muddy water modifier has poor salt and heat resistance, so that the excavation depth is increased, the formation temperature is increased, and a high concentration of salt (particularly divalent metal ions) is contained. When contaminated by the formation water, the viscosity is easily lost due to the reaction between the divalent metal ion and the carboxyl group together with the chemical deterioration, and the dehydration reduction performance, which is an important function as a muddy water regulator, is reduced.

【0006】すなわち、従来から一般的に使用されてい
る泥水調整剤、例えば、澱粉においては約100〜12
0℃で劣化が加速し、CMCや合成系のポリマーは16
0℃で劣化が顕著となる。また、2価の金属イオンはポ
リマーのカルボキシル基と結合し、ポリマーが粘性を失
うため、2価の金属イオンを含有する塩水系では劣化が
一層顕著となる。
[0006] That is, in the case of a conventionally used mud regulator, for example, starch, about 100 to 12
Degradation accelerates at 0 ° C, and CMC and synthetic polymers
At 0 ° C., the deterioration becomes significant. Further, since the divalent metal ion binds to the carboxyl group of the polymer and the polymer loses viscosity, the deterioration becomes more remarkable in the salt water system containing the divalent metal ion.

【0007】本発明の課題は、分散性能に優れ、2価の
金属イオンに対して耐性を有して泥水の脱水減少性能に
優れる新規な水溶性高分子化合物を含有してなる分散剤
(特に無機物質や粉末状殺生剤用の分散剤)と分散剤の
1種である掘削用泥水調整剤を提供する処にある。
It is an object of the present invention to provide a dispersant containing a novel water-soluble polymer compound which is excellent in dispersing performance, resistant to divalent metal ions and excellent in reducing dehydration of muddy water (particularly, Dispersant for inorganic substance or powdered biocide) and a drilling mud conditioner which is a kind of dispersant.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は、スルホン酸変性ポリビニルアルコー
ルが、分散剤や分散剤の1種である掘削用泥水調整剤と
して機能することを見いだし、本発明に至った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have determined that sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol functions as a dispersant or a muddy water conditioner for drilling, which is a kind of dispersant. Found and led to the present invention.

【0009】本発明の分散剤は、下記構造単位(I)お
よび(II)からなり、(I)の含有量がコロイド当量
値で0.3〜2.7ミリグラム当量/gであり、重量平
均分子量が3,000〜400,000である変性ポリ
ビニルアルコールを含有してなる。
The dispersant of the present invention comprises the following structural units (I) and (II), wherein the content of (I) is 0.3 to 2.7 milligram equivalent / g in colloid equivalent value, It comprises a modified polyvinyl alcohol having a molecular weight of 3,000 to 400,000.

【化3】 (式中、MはH、アルカリ金属、アンモニウム、アルキ
ルアンモニウム、アルカノールアンモニウムを示す。)
Embedded image (In the formula, M represents H, an alkali metal, ammonium, alkyl ammonium, or alkanol ammonium.)

【化4】 Embedded image

【0010】この分散剤を掘削用泥水調整剤として用い
ることができる。
This dispersant can be used as a muddy water conditioner for drilling.

【0011】本発明に係る変性ポリビニルアルコールに
おける構造単位(I)の比率(含有量)は、コロイド当
量値でポリマー1g中に0.3〜2.7ミリグラム当量
である。構造単位(I)の比率が0.3ミリグラム当量
/g未満ではポリマーのアニオン性が不足し、分散性能
が不充分であり、凝集を起こし易い。2.7ミリグラム
当量/gを超えると、製造が困難である。構造単位
(I)の比率は0.9〜2.7ミリグラム当量/gが好
ましい。なお、ここで、コロイド当量値の0.3〜2.
7ミリグラム当量/gは1.4〜31.1モル%に相当
し、0.9〜2.7ミリグラム当量/gは5.0〜3
1.1モル%に相当する。
The ratio (content) of the structural unit (I) in the modified polyvinyl alcohol according to the present invention is 0.3 to 2.7 milligram equivalent in 1 g of the polymer in colloid equivalent value. When the ratio of the structural unit (I) is less than 0.3 milligram equivalent / g, the anionicity of the polymer is insufficient, the dispersing performance is insufficient, and aggregation tends to occur. If it exceeds 2.7 milligram equivalent / g, production is difficult. The ratio of the structural unit (I) is preferably from 0.9 to 2.7 milligram equivalent / g. Here, the colloid equivalent value of 0.3 to 2.
7 milligram equivalents / g correspond to 1.4-31.1 mol%, and 0.9-2.7 milligram equivalents / g correspond to 5.0-3.
1.1 mol%.

【0012】構造単位(II)は、基本的に、構造単位
(I)を除いた残りの全部または大部分を占める。
The structural unit (II) basically occupies all or most of the remainder except for the structural unit (I).

【0013】構造単位(I)、(II)以外に、下記構
造単位(III)が製造の都合から含有されることもあ
るが、性能には特に影響しない。
In addition to the structural units (I) and (II), the following structural unit (III) may be contained for convenience of production, but does not particularly affect the performance.

【化5】 Embedded image

【0014】重量平均分子量が3,000未満のものと
400,000を超えるものは製造困難である。
If the weight average molecular weight is less than 3,000 or more than 400,000, it is difficult to produce them.

【0015】本発明に係る変性ポリビニルアルコール
は、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
が、ブルックフィールド型粘度計を用いて、ローターN
o.1で60rpm、25℃の条件で、3〜50mPa
・sである。
In the modified polyvinyl alcohol according to the present invention, the viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight is measured using a Brookfield viscometer by a rotor N.
o. 1 at 60 rpm at 25 ° C., 3 to 50 mPa
-It is s.

【0016】本発明に係る変性ポリビニルアルコール
は、ポリ酢酸ビニルをけん化して得られるポリビニルア
ルコールに、例えば下式に示すように、アルカリの存在
下で2−アクリルアミド−2−メチルプロパン−3−ス
ルホン酸ナトリウム(AMPS−Na)をマイケル付加
反応させて得られる。
The modified polyvinyl alcohol according to the present invention is obtained by adding saponified polyvinyl acetate to 2-acrylamido-2-methylpropane-3-sulfone in the presence of an alkali, for example, as shown in the following formula. It is obtained by a Michael addition reaction of sodium acid (AMPS-Na).

【化6】 Embedded image

【0017】なお、AMPS−Naの代わりに2−アク
リルアミド−2−メチルプロパン−3−スルホン酸カリ
ウム(AMPS−K)を用いてもよい。また、AMPS
−Naを付加させた後に、pHを鉱酸にて中性ないし酸
性に調整し、アンモニア、アルキルアミン類、アルカノ
ールアミン類を加えると、構造単位(I)においてMが
アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノールア
ンモニウムに変換される。
Incidentally, potassium 2-acrylamido-2-methylpropane-3-sulfonate (AMPS-K) may be used instead of AMPS-Na. Also, AMPS
After the addition of -Na, the pH is adjusted to neutral or acidic with a mineral acid, and ammonia, alkylamines, and alkanolamines are added. In the structural unit (I), M is ammonium, alkylammonium, or alkanolammonium. Is converted to

【0018】本発明に係る変性ポリビニルアルコールに
おけるAMPS付加量は、コロイド滴定法により測定し
たコロイド当量値からわかる。コロイド滴定法はポリマ
ーのアニオン当量値を測定するのに一般的に使用される
方法で、ポリマーの水溶液に2−メチルグリコールキト
サンを加え、付加した後にポリビニルアルコール硫酸カ
リウム塩水溶液で滴定して測定する方法である。また、
本発明に係る変性ポリビニルアルコールの同定について
は、IR(赤外吸収分析)、NMR(核磁気共鳴分析)
およびキェルダール法による窒素含量の定量によっても
AMPS付加量を定量できる。
The amount of AMPS added to the modified polyvinyl alcohol according to the present invention can be determined from a colloid equivalent value measured by a colloid titration method. Colloid titration is a method commonly used to measure the anion equivalent value of a polymer. 2-methylglycol chitosan is added to an aqueous solution of a polymer, and after addition, titration is performed with an aqueous solution of potassium potassium sulfate of polyvinyl alcohol. Is the way. Also,
Regarding the identification of the modified polyvinyl alcohol according to the present invention, IR (infrared absorption analysis), NMR (nuclear magnetic resonance analysis)
The AMPS addition amount can also be quantified by determining the nitrogen content by the Kjeldahl method.

【0019】変性に用いられるベースのポリビニルアル
コールの重合度は50〜10,000であり、好ましく
は200〜3,500である。けん化度については、ア
ルカリによって加水分解が行なわれるため、たとえ酢酸
エステル基が残っていても、最終的には大部分がけん化
されるのであり、特に限定されないが、アルカリの消費
量を少なくするためには完全けん化物を用いるのが好ま
しい。
The degree of polymerization of the base polyvinyl alcohol used for the modification is from 50 to 10,000, preferably from 200 to 3,500. Regarding the degree of saponification, since hydrolysis is performed by an alkali, even if an acetate group remains, most of the saponification is ultimately saponified, and is not particularly limited. It is preferable to use a completely saponified product.

【0020】マイケル付加反応の触媒のアルカリとして
は、KOH、NaOHのほか、トリエチルアミン等が好
適に使用できる。
As the alkali for the Michael addition reaction catalyst, triethylamine and the like can be suitably used in addition to KOH and NaOH.

【0021】マイケル反応に際しては、ポリビニルアル
コールの水酸基に対して通常0.5〜20モル%のアル
カリと、メタノール、イソプロピルアルコール等の低級
アルコール、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド等の溶媒を用いて、1〜50重量%のポリビニ
ルアルコール溶液を作り、ポリビニルアルコールの水酸
基に対して10〜200モル%の2−アクリルアミド−
2−メチルプロパン−3−スルホン酸塩モノマー、さら
に必要に応じ、重合禁止剤としてハイドロキノンやハイ
ドロキノンモノメチルエーテル等を少量加え、20〜8
0℃の温度で10分〜20時間反応させる。
In the Michael reaction, usually 0.5 to 20 mol% of an alkali with respect to the hydroxyl group of polyvinyl alcohol, a lower alcohol such as methanol and isopropyl alcohol, a solvent such as water, dimethyl sulfoxide and dimethylformamide are used. A polyvinyl alcohol solution of 1 to 50% by weight is prepared, and 10 to 200 mol% of 2-acrylamide-
2-methylpropane-3-sulfonate monomer and, if necessary, a small amount of a polymerization inhibitor such as hydroquinone or hydroquinone monomethyl ether are added, and
React at a temperature of 0 ° C. for 10 minutes to 20 hours.

【0022】マイケル反応における2−アクリルアミド
−2−メチルプロパン−3−スルホン酸塩の反応量は、
適当な反応条件を選択することによって任意に調整する
ことができるが、製品ポリマー1g中のコロイド当量値
が0.3〜2.7ミリグラム当量(meq/g)となる
ようにすればよい。
The reaction amount of 2-acrylamido-2-methylpropane-3-sulfonate in the Michael reaction is as follows:
It can be arbitrarily adjusted by selecting appropriate reaction conditions, but the colloid equivalent value in 1 g of the product polymer may be adjusted to 0.3 to 2.7 milligram equivalent (meq / g).

【0023】種々の形態の最終製品を得るためには、マ
イケル反応における反応液の濃度を変化させればよく、
例えば粉末形態を目標とする場合は、乾燥を容易にする
ためにできるだけ高濃度で反応を進めることが望まし
い。
In order to obtain various forms of final products, the concentration of the reaction solution in the Michael reaction may be changed,
For example, when the target is a powder form, it is desirable to carry out the reaction at a concentration as high as possible to facilitate drying.

【0024】反応後、過剰のアセトン、メタノール、n
−プロパノール、イソプロピルアルコール等の溶媒を用
いて反応物を析出させることによって取り出すことがで
きる。
After the reaction, excess acetone, methanol, n
-It can be taken out by precipitating the reaction product using a solvent such as propanol or isopropyl alcohol.

【0025】本発明の分散剤は、特に無機物質や粉末状
殺生剤用の分散剤として有用である。また、掘削用泥水
調整剤は、土木掘削用や石油ボーリング用の泥水の調整
剤として有用である。
The dispersant of the present invention is particularly useful as a dispersant for inorganic substances and powdered biocides. Moreover, the mud conditioner for drilling is useful as a mud conditioner for civil engineering drilling and oil drilling.

【0026】本発明の掘削用泥水調整剤は泥水に対して
0.01〜5重量%、好ましくは0.1〜4重量%の範
囲で使用される。本発明の調整剤を用いて掘削用泥水を
得るには、常法に従って泥水を調整すればよく、例え
ば、ベントナイト、アタパルジャイト等の一般的に使用
される掘削用粘度2〜10%量を、清水または塩水に分
散させた後、ホモディスパー等の分散撹拌機を用いて、
調整剤を添加し、均一分散液とする。
The muddy water modifier for drilling of the present invention is used in an amount of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 4% by weight, based on the muddy water. In order to obtain the muddy water for excavation using the modifier of the present invention, the muddy water may be adjusted in accordance with a conventional method. Or after dispersing in salt water, using a dispersion stirrer such as homodisper,
Add a regulator to make a uniform dispersion.

【0027】なお、泥水のpHを調整する必要がある時
は、上記のようにして得られた泥水に水酸化ナトリウム
などのアルカリの水溶液を加えて調整する。
When it is necessary to adjust the pH of the muddy water, the pH is adjusted by adding an aqueous solution of an alkali such as sodium hydroxide to the muddy water obtained as described above.

【0028】本発明の掘削用泥水調整剤と、ヘキサメタ
リン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、リグニ
ンスルホン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロー
ス、アルギン酸ナトリウム、そのほか既知の調整剤を併
用することも可能である。
It is also possible to use the muddy water modifier for drilling of the present invention together with sodium hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium ligninsulfonate, carboxymethylcellulose, sodium alginate and other known modifiers.

【0029】本発明の掘削用泥水調整剤は、耐塩耐熱性
を示し、優れた分散性能、脱水減少性能を発揮するが、
その作用機構は下記のように考えられる。
The muddy water modifier for drilling of the present invention exhibits salt and heat resistance, and exhibits excellent dispersion performance and dehydration reduction performance.
The mechanism of action is considered as follows.

【0030】掘削用泥水を分散する機能については、
ポリアクリル酸ソーダ等のカルボキシル基を保有する低
分子量の高アニオン性ポリマーが有効である。これらの
ポリマーのカルボキシル基が水中でアニオン性に帯電
し、カチオン性に帯電した粘土粒子の表面に吸着して荷
電をアニオン性に変換し、そのアニオン荷電とポリマー
のアニオン荷電とが反発することによって、粘土粒子を
分散させるといわれている。本発明の掘削用泥水調整剤
においては、カルボキシル基の代わりにスルホン酸基が
この働きをして粘土粒子を分散することができる。
Regarding the function of dispersing the drilling mud,
A low molecular weight high anionic polymer having a carboxyl group such as sodium polyacrylate is effective. The carboxyl groups of these polymers are anionically charged in water, adsorb on the surface of the cationically charged clay particles and convert the charge to anionic, and the anion charge and the anion charge of the polymer repel. It is said to disperse clay particles. In the muddy water preparation for drilling of the present invention, a sulfonic acid group works in place of a carboxyl group to disperse clay particles.

【0031】従来のカルボキシル基を保有するポリマ
ーを用いて粘土粒子を分散させた泥水に、2価の金属イ
オンが混入すると、ポリマーのカルボキシル基と結合
し、水溶性が減少して、ポリマーの分散性能や脱水減少
性能が低下する。これに対し、本発明に係る変性ポリビ
ニルアルコールは、スルホン酸基以外に、2価の金属イ
オンと反応しない水酸基を有し、水溶性を維持するとと
もに、分散性能や脱水減少性能を維持できる。そして、
この性能は高温においても発揮できる。
When divalent metal ions are mixed into muddy water in which clay particles are dispersed using a conventional polymer having a carboxyl group, the divalent metal ion is bonded to the carboxyl group of the polymer, and the water solubility is reduced. The performance and dehydration reduction performance decrease. On the other hand, the modified polyvinyl alcohol according to the present invention has, in addition to the sulfonic acid group, a hydroxyl group which does not react with a divalent metal ion, and can maintain water solubility, and can also maintain dispersing performance and dehydration reducing performance. And
This performance can be exhibited even at high temperatures.

【0032】[0032]

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples.

【0033】実施例1 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が1,700の粉末ポリビニルアルコール
(クラレ社製PVA−117)300gおよび30%N
aOH水溶液180gを入れ、25℃にて2時間撹拌し
て均一化を行なった。次いで、50%AMPS−Na水
溶液940gを添加し、70℃に昇温して6時間撹拌反
応させた。次いで、5倍量のイソプロピルアルコールを
加え、精製、脱水し、105℃で乾燥した。
Example 1 In a 4-liter horizontal blender, 300 g of powdered polyvinyl alcohol (PVA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 1,700, and 30% N
180 g of an aOH aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to homogenize. Next, 940 g of a 50% AMPS-Na aqueous solution was added, the temperature was raised to 70 ° C., and a stirring reaction was performed for 6 hours. Next, a 5-fold amount of isopropyl alcohol was added, and the mixture was purified, dehydrated, and dried at 105 ° C.

【0034】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、1.4ミリグラム当量/gであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 1.4 milligram equivalent / g.

【0035】このポリマーのIRスペクトルを図1に示
す。AMPS単位におけるスルホン酸の吸収が1217
cm−1と1043cm−1にあり、アミド基の吸収が
1657cm−1にある。図2にNMRスペクトルを示
す。このスペクトルより、AMPS付加量は約8.8モ
ル%であり、コロイド滴定法から求めた結果とほぼ一致
した。
FIG. 1 shows the IR spectrum of this polymer. The sulfonic acid absorption in the AMPS unit is 1217.
Located cm -1 and 1043 -1, the absorption of an amide group is in the 1657cm -1. FIG. 2 shows the NMR spectrum. From this spectrum, the amount of AMPS added was about 8.8 mol%, which almost coincided with the result obtained by the colloid titration method.

【0036】ポリマーの重量平均分子量をゲル浸透クロ
マトグラフィー(GPC)により測定すると、130,
000であった。溶離液として0.1規定NaCl水溶
液を用い、40℃で、東ソー(株)製カラム4本(TS
Kgel G2500PW、G3000PW、G400
0PW、G5000PW)を直列につないで測定した。
検出はRIで行なった。分子量の標準物質としてPEG
−PEO類を用い、検量線を作成した。
The weight average molecular weight of the polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC) to be 130,
000. Using a 0.1 N NaCl aqueous solution as an eluent at 40 ° C., four columns manufactured by Tosoh Corporation (TS
Kgel G2500PW, G3000PW, G400
0PW, G5000PW) were connected in series.
Detection was performed by RI. PEG as standard for molecular weight
-A calibration curve was prepared using PEOs.

【0037】ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶
液の粘度は、14.0mPa・sであった。粘度の測定
は、ブルックフィールド型粘度計を用いて、ローターN
o.1で60rpm、25℃の条件で実施した。
The viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight was 14.0 mPa · s. Viscosity was measured using a Brookfield viscometer using a rotor N
o. 1 at 60 rpm and 25 ° C.

【0038】実施例2 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が1,700の粉末ポリビニルアルコール
(クラレ社製PVA−117)300gおよび30%N
aOH水溶液180gを入れ、25℃にて2時間撹拌し
て均一化を行なった。次いで、50%AMPS−Na水
溶液630gを添加した後、70℃に昇温して6時間撹
拌を続行した。反応終了後、冷却し、イソプロピルアル
コールでポリマーを析出させ分別して乾燥した。
Example 2 In a 4 liter horizontal blender, 300 g of powdered polyvinyl alcohol (PVA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 1,700, and 30% N
180 g of an aOH aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to homogenize. Next, after adding 630 g of a 50% AMPS-Na aqueous solution, the temperature was raised to 70 ° C., and stirring was continued for 6 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled, and a polymer was precipitated with isopropyl alcohol, separated and dried.

【0039】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、0.7ミリグラム当量/gであった。GP
Cによる重量平均分子量は120,000であった。ま
た、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
は、13.0mPa・sであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 0.7 milligram equivalent / g. GP
The weight average molecular weight by C was 120,000. The viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight was 13.0 mPa · s.

【0040】実施例3 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が1,700の粉末ポリビニルアルコール
(クラレ社製PVA−117)300gおよび30%N
aOH水溶液180gを入れ、25℃にて2時間撹拌し
て均一化を行なった。次いで、50%AMPS−Na水
溶液1,100gを添加した後、70℃に昇温して10
時間撹拌を続行した。反応終了後、冷却し、イソプロピ
ルアルコールでポリマーを析出させ分別して乾燥した。
Example 3 In a 4 liter horizontal blender, 300 g of powdered polyvinyl alcohol (PVA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 1,700 and 30% N
180 g of an aOH aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to homogenize. Then, after adding 1,100 g of 50% AMPS-Na aqueous solution, the temperature was raised to 70 ° C.
Stirring was continued for hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled, and a polymer was precipitated with isopropyl alcohol, separated and dried.

【0041】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、2.3ミリグラム当量/gであった。GP
Cによる重量平均分子量は110,000であった。ま
た、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
は、12.0mPa・sであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 2.3 milligram equivalent / g. GP
The weight average molecular weight by C was 110,000. The viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight was 12.0 mPa · s.

【0042】実施例4 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が500の粉末ポリビニルアルコール(クラ
レ社製PVA−105)300gおよび30%NaOH
水溶液180gを入れ、25℃にて2時間撹拌して均一
化を行なった。次いで、50%AMPS−Na水溶液9
40gを添加し、70℃に昇温して6時間撹拌反応させ
た。次いで、5倍量のイソプロピルアルコールを加え、
精製、脱水し、105℃で乾燥した。
Example 4 In a 4-liter horizontal blender, 300 g of powdered polyvinyl alcohol (PVA-105 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a degree of saponification of 95% or more and a degree of polymerization of 500, and 30% NaOH
180 g of the aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to homogenize. Next, a 50% AMPS-Na aqueous solution 9
40 g was added, the temperature was raised to 70 ° C., and a stirring reaction was performed for 6 hours. Then, add 5 times the amount of isopropyl alcohol,
Purification, dehydration and drying at 105 ° C.

【0043】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、1.5ミリグラム当量/gであった。GP
Cによる重量平均分子量は40,000であった。ま
た、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
は、5.0mPa・sであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 1.5 milligram equivalent / g. GP
The weight average molecular weight by C was 40,000. The viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight was 5.0 mPa · s.

【0044】実施例5 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が2,400の粉末ポリビニルアルコール
(クラレ社製PVA−124)300gおよび30%N
aOH水溶液180gを入れ、25℃にて2時間撹拌し
て均一化を行なった。次いで、50%AMPS−Na水
溶液940gを添加し、70℃に昇温して6時間撹拌反
応させた。次いで、5倍量のイソプロピルアルコールを
加え、精製、脱水し、105℃で乾燥した。
Example 5 In a 4 liter horizontal blender, 300 g of powdered polyvinyl alcohol (PVA-124 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 2,400 and 30% N
180 g of an aOH aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to homogenize. Next, 940 g of a 50% AMPS-Na aqueous solution was added, the temperature was raised to 70 ° C., and a stirring reaction was performed for 6 hours. Next, a 5-fold amount of isopropyl alcohol was added, and the mixture was purified, dehydrated, and dried at 105 ° C.

【0045】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、1.3ミリグラム当量/gであった。GP
Cによる重量平均分子量は230,000であった。ま
た、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
は、30.0mPa・sであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 1.3 milligram equivalent / g. GP
The weight average molecular weight by C was 230,000. The viscosity of a 4% aqueous NaCl solution having a polymer concentration of 4% by weight was 30.0 mPa · s.

【0046】比較例1 4リットル容の横形ブレンダーに、けん化度が95%以
上で重合度が1,700の粉末ポリビニルアルコール3
00gおよび30%NaOH水溶液180gを入れ、室
温にて2時間撹拌して均一化を行なった。次いで、50
%AMPS−Na水溶液310gを添加し、70℃に昇
温して6時間撹拌反応させた。次いで、5倍量のイソプ
ロピルアルコールを加え、精製、脱水し、105℃で乾
燥した。
Comparative Example 1 Powdered polyvinyl alcohol 3 having a saponification degree of 95% or more and a polymerization degree of 1,700 was placed in a 4-liter horizontal blender.
00 g and 180 g of a 30% NaOH aqueous solution were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours to homogenize. Then 50
310 g of a% AMPS-Na aqueous solution was added, the temperature was raised to 70 ° C, and the mixture was stirred and reacted for 6 hours. Next, a 5-fold amount of isopropyl alcohol was added, and the mixture was purified, dehydrated, and dried at 105 ° C.

【0047】得られたポリマーのコロイド当量値を測定
したところ、0.1ミリグラム当量/gであった。GP
Cによる重量平均分子量は110,000であった。ま
た、ポリマー濃度4重量%の4%NaCl水溶液の粘度
は、7.0mPa・sであった。
When the colloid equivalent value of the obtained polymer was measured, it was 0.1 milligram equivalent / g. GP
The weight average molecular weight by C was 110,000. The viscosity of a 4% aqueous solution of NaCl having a polymer concentration of 4% by weight was 7.0 mPa · s.

【0048】実施例6〜10、比較例2〜4 水700mlにベントナイト42gを加えて分散させた
後、実施例1〜5のポリマー、比較例1のポリマー、低
粘度CMCの各20gを添加し、撹拌して均一に溶解さ
せた。さらに、NaClを180g、CaClを21
g加え、均一に溶解させた。一夜間静置した後、再度撹
拌してサンプルを均一に溶解した後、水酸化ナトリウム
にてpHを9.5〜11.0に調整した。次いで、泥水
を2分割し、一方の泥水については、粘度を測定した後
に脱水性試験を実施して脱水量を測定した。他方の泥水
は、耐熱性容器に入れて180℃にて16時間加熱撹拌
し、次いで室温に冷却した後、粘度と脱水量を測定し
た。その結果を表1に記載した。
Examples 6 to 10 and Comparative Examples 2 to 4 After adding and dispersing 42 g of bentonite to 700 ml of water, 20 g of each of the polymers of Examples 1 to 5, the polymer of Comparative Example 1, and the low viscosity CMC were added. The mixture was stirred to dissolve uniformly. Further, 180 g of NaCl and 21 g of CaCl 2 were added.
g was added and uniformly dissolved. After allowing to stand overnight, the mixture was stirred again to dissolve the sample uniformly, and the pH was adjusted to 9.5 to 11.0 with sodium hydroxide. Next, the muddy water was divided into two parts, and for one muddy water, the viscosity was measured and then a dehydration test was performed to measure the amount of dewatering. The other mud was placed in a heat-resistant container, heated and stirred at 180 ° C. for 16 hours, then cooled to room temperature, and the viscosity and dehydration amount were measured. The results are shown in Table 1.

【0049】粘度の測定は、ファン・ブイジー・メータ
(Fann VG Meter)を用いて行なった。
The measurement of the viscosity was carried out by using a fan VG meter.

【0050】脱水性試験は、脱水性試験装置を用い、1
kg/cmの加圧下で350mlの泥水を濾過脱水
し、30分後の脱水量を測定した。脱水量の少ない方が
良好な泥水である。
The dehydration test was carried out using a dehydration test apparatus.
350 ml of muddy water was filtered and dehydrated under a pressure of kg / cm 2 , and the amount of dehydration after 30 minutes was measured. The smaller the amount of dehydration, the better the mud.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】実施例11〜15、比較例5 製紙用途に使用される無機顔料の1種である水酸化アル
ミニウムの分散試験を実施した。
Examples 11 to 15 and Comparative Example 5 A dispersion test of aluminum hydroxide, one of the inorganic pigments used for papermaking, was carried out.

【0053】1リットルビーカーに、水酸化アルミニウ
ムに対して0.4%重量の実施例1〜5のポリマーを加
えた水100gを入れ、撹拌下で水酸化アルミニウム微
粉末(平均粒度0.8μm)300gを加えて分散させ
た。次いで、3分間高速撹拌して(4,000rpm)
分散させ、固形分濃度75%の水分散液を得た。この水
分散液の製造直後の粘度と、25℃で1週間静置した後
の粘度を、BM型粘度計によって測定し、ポリアクリル
酸ソーダ(分子量10,000)と対比することによっ
て、分散性能を評価した。結果を表2に示す。
In a 1 liter beaker, 100 g of water containing 0.4% by weight of the polymer of Examples 1 to 5 based on aluminum hydroxide was added, and aluminum hydroxide fine powder (average particle size: 0.8 μm) was stirred. 300 g were added and dispersed. Then, high-speed stirring is performed for 3 minutes (4,000 rpm).
It was dispersed to obtain an aqueous dispersion having a solid concentration of 75%. The viscosity of the aqueous dispersion immediately after production and the viscosity after standing at 25 ° C. for one week were measured by a BM type viscometer, and compared with sodium polyacrylate (molecular weight 10,000) to obtain a dispersion performance. Was evaluated. Table 2 shows the results.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】実施例16〜20、比較例6 所定量の分散剤(実施例1〜5のポリマー、ポリアクリ
ル酸ソーダ)と水を加えて均一に撹拌溶解した後、軽質
炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)をその含有量が
60重量%となるように加えた。次いで、ホモミキサー
にて10分間撹拌した後、BM型粘度計によって25℃
で粘度を測定した。結果を表3に示す。
Examples 16 to 20, Comparative Example 6 A predetermined amount of a dispersant (the polymer of Examples 1 to 5, sodium polyacrylate) and water were added and uniformly stirred and dissolved, and then light calcium carbonate (Maruo Calcium Co., Ltd.) Was added so as to have a content of 60% by weight. Then, after stirring with a homomixer for 10 minutes, the mixture was stirred at 25 ° C. with a BM type viscometer.
The viscosity was measured with. Table 3 shows the results.

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】実施例21〜25、比較例7 実施例1〜5のポリマーを粉末状殺生剤の分散剤として
用いて、性能評価試験を実施した。
Examples 21 to 25 and Comparative Example 7 Performance evaluation tests were carried out using the polymers of Examples 1 to 5 as dispersants for powdered biocides.

【0058】殺虫剤として使用されるo,o−ジメチル
−s−(N−メチルカルバモイルメチル)ジチオフォス
フェート(ジメトエート)70g、担体としてクレー1
3g、ホワイトカーボン7gおよび分散剤として実施例
1〜5のポリマー10gを混合した後、ボールミルにて
300メッシュ以下に微粉砕して、殺生水和剤組成物を
得た。これらの組成物の水和性、自己分散性および懸濁
安定性について測定し、アルキルナフタレンスルホン酸
Naホルマリン縮合物(分子量13,000)と対比し
て評価した。結果を表4に示す。
70 g of o, o-dimethyl-s- (N-methylcarbamoylmethyl) dithiophosphate (dimethoate) used as an insecticide, clay 1 as a carrier
After mixing 3 g, 7 g of white carbon, and 10 g of the polymer of Examples 1 to 5 as a dispersant, the mixture was finely pulverized with a ball mill to 300 mesh or less to obtain a biocidal wettable powder composition. The hydratability, self-dispersibility and suspension stability of these compositions were measured and evaluated in comparison with an alkylnaphthalenesulfonic acid Na-formalin condensate (molecular weight 13,000). Table 4 shows the results.

【0059】水和性と自己分散性については、100m
lのシリンダーに100mlの10度硬水を入れ、これ
に組成物1gを静かに加えて評価した。水和性は、組成
物が没するまでの時間で評価し、時間が短いほど優れて
いる。自己分散性は、組成物を水に投入した後の分散性
を評価するもので、次の3段階で評価した。 A:投入と同時に均一に分散する。 B:投入後すぐには分散せず、シリンダー水面より1/
2以上沈んだ後に分散を始める。 C:水面上で、フロックになるか、凝集する。 これらのうち、Aが最も自己分散性に優れる。
For hydration and self-dispersibility, 100 m
1 ml of cylinder was charged with 100 ml of 10-degree hard water, and 1 g of the composition was gently added thereto for evaluation. The hydratability is evaluated by the time until the composition sinks, and the shorter the time, the better. The self-dispersibility is an evaluation of the dispersibility after the composition is put into water, and is evaluated in the following three stages. A: Disperse uniformly at the same time as charging. B: Not dispersed immediately after charging, 1 /
Start dispersing after two or more sinks. C: flocs or agglomerates on the water surface. Of these, A has the best self-dispersibility.

【0060】懸濁安定性については、次のようにして懸
濁量比率を求めて評価した。まず、試料組成物1.0g
を200ml容の栓付きシリンダーに入れ、これに20
℃の10度硬水200mlを加えて充分混合分散させ
た。次に、30秒間に20回転倒撹拌を行なった後に5
分間静置し、その後、シリンダー中央部より20mlを
ホールピペットによってサンプリングし、ガラスフィル
ターで濾過した後に乾燥した。得られた固形分を測定
し、この固形分と試料組成物の採取量とから、次式によ
り懸濁量比率を算出した。懸濁量比率が大きいほど、懸
濁安定性が良好である。 懸濁量比率(%)={固形分/(試料採取量×(20/
200))}×100
The suspension stability was evaluated by determining the ratio of the amount of suspension in the following manner. First, 1.0 g of the sample composition
Into a 200 ml stoppered cylinder,
200 ml of 10 ° C. hard water was added and sufficiently mixed and dispersed. Next, after inverting and stirring 20 times for 30 seconds, 5
After standing for 20 minutes, 20 ml was sampled from the center of the cylinder with a whole pipette, filtered through a glass filter, and dried. The obtained solid content was measured, and a suspension amount ratio was calculated from the solid content and the collected amount of the sample composition according to the following equation. The larger the suspension amount ratio, the better the suspension stability. Suspension amount ratio (%) = {solid content / (sample collection amount × (20 /
200))} × 100

【0061】[0061]

【表4】 [Table 4]

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の分散剤は、分散性能に優れる。
また、本発明の掘削用泥水調整剤は、2価の金属イオン
に対して耐性を有して泥水の脱水減少性能に優れる。
The dispersant of the present invention has excellent dispersion performance.
Further, the muddy water conditioning agent for excavation of the present invention has resistance to divalent metal ions and is excellent in mud water dewatering reduction performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で得られた変性ポリビニルアルコール
のIRスペクトル図である。
FIG. 1 is an IR spectrum of the modified polyvinyl alcohol obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られた変性ポリビニルアルコール
のNMRスペクトル図である。
FIG. 2 is an NMR spectrum of the modified polyvinyl alcohol obtained in Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−228528(JP,A) 特開 昭63−243190(JP,A) 特開 平7−70230(JP,A) 特開 昭60−106875(JP,A) 米国特許5104933(US,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-228528 (JP, A) JP-A-63-243190 (JP, A) JP-A-7-70230 (JP, A) JP-A-60-1985 106875 (JP, A) US Patent 5,100,493 (US, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記構造単位(I)および(II)から
なり、(I)の含有量がコロイド当量値で0.3〜2.
7ミリグラム当量/gであり、重量平均分子量が3,0
00〜400,000である変性ポリビニルアルコール
を含有してなる分散剤。 【化1】 (式中、MはH、アルカリ金属、アンモニウム、アルキ
ルアンモニウム、アルカノールアンモニウムを示す。) 【化2】
1. It comprises the following structural units (I) and (II), wherein the content of (I) is 0.3 to 2.
7 milligram equivalent / g and a weight average molecular weight of 3.0
A dispersant comprising a modified polyvinyl alcohol having a molecular weight of from 00 to 400,000. Embedded image (In the formula, M represents H, an alkali metal, ammonium, an alkyl ammonium, or an alkanol ammonium.)
【請求項2】 前記分散剤が掘削用泥水調整剤である請
求項1記載の分散剤。
2. The dispersant according to claim 1, wherein the dispersant is a muddy water conditioner for drilling.
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