JP5936504B2 - Polycarboxylic acid copolymer and use thereof - Google Patents

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本発明は、ポリカルボン酸系共重合体及びその用途に関する。より詳しくは、不飽和カルボン酸系単量体により形成される繰り返し単位を有するポリカルボン酸系共重合体、並びに、それを用いた分散剤、セメント混和剤及びセメント組成物に関する。 The present invention relates to a polycarboxylic acid copolymer and its use. More specifically, the present invention relates to a polycarboxylic acid copolymer having a repeating unit formed by an unsaturated carboxylic acid monomer, and a dispersant, a cement admixture and a cement composition using the same.

ポリカルボン酸系重合体は、不飽和カルボン酸系単量体により形成される繰り返し単位を有する重合体であるが、この構造に起因して分散性能を発揮することができるため、各種分散剤の他、ソフトセグメントとして接着剤やシーリング剤用途、柔軟性付与成分用途、洗剤ビルダー用途等の様々な用途に広く用いられている。そして近年では、セメントに水を添加したセメントペースト、セメントペーストに細骨材を混合したモルタル、モルタルに粗骨材を混合させたコンクリート等のセメント組成物に添加されるセメント混和剤用途が検討されている。セメント混和剤は、通常、減水剤等として用いられ、セメント組成物の流動性を高めてセメント組成物を減水させることにより、硬化物の強度や耐久性等を向上させる作用を発揮させることを目的として使用されている。 A polycarboxylic acid polymer is a polymer having a repeating unit formed by an unsaturated carboxylic acid monomer, and can exhibit dispersion performance due to this structure. In addition, it is widely used as a soft segment for various uses such as adhesives and sealants, softening ingredients, and detergent builder. Recently, the use of cement admixtures added to cement compositions such as cement paste with water added to cement, mortar with fine aggregate mixed with cement paste, and concrete with coarse aggregate mixed with mortar has been studied. ing. The cement admixture is usually used as a water reducing agent, etc., and aims to exert the effect of improving the strength and durability of the cured product by increasing the fluidity of the cement composition to reduce the water content of the cement composition. It is used as

このようなセメント混和剤としては、近年、セメント組成物に対する減水性能(分散性能)に加えて、硬化遅延を改善し早期に強度を発現することを可能にするものが望まれている。例えば、コンクリート2次製品(プレキャスト)は、工場で型枠にコンクリートを流し込んで作られた後、それを現場に運び組み立てることになるが、生産性の向上や作業の効率化及び省力化を図るため、早期に型枠から脱型できるようにすることが求められている。また、生コンクリートの分野でも、コンクリートを打設後、速く硬化すれば次の工程に速やかに移ることができるため、早期に強度が発現するようなセメント混和剤の開発が望まれている。 As such a cement admixture, in recent years, in addition to water reduction performance (dispersion performance) with respect to a cement composition, a cement admixture that can improve hardening delay and develop strength early is desired. For example, a secondary concrete product (precast) is made by pouring concrete into a formwork at a factory and then transporting it to the site for assembly. However, this will improve productivity, increase work efficiency, and save labor. Therefore, it is required to be able to remove the mold from the mold at an early stage. Also, in the field of ready-mixed concrete, if the concrete hardens quickly after being placed, it is possible to quickly move on to the next step. Therefore, it is desired to develop a cement admixture that develops strength at an early stage.

従来のポリカルボン酸系重合体に関し、例えば、特許文献1〜2には、分岐(ポリ)アルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリエーテル単量体由来の構造単位と、不飽和カルボン酸単量体を有する構造単位とを含むポリカルボン酸系分散剤が開示されている。また、特許文献3には、分岐(ポリ)アルキレングリコール鎖を有するポリオキシエチレンエーテルと、不飽和カルボン酸との共重合体が開示されている。 Regarding conventional polycarboxylic acid polymers, for example, Patent Documents 1 and 2 include a structural unit derived from an unsaturated polyether monomer having a branched (poly) alkylene glycol chain, and an unsaturated carboxylic acid monomer. A polycarboxylic acid-based dispersant containing a structural unit is disclosed. Patent Document 3 discloses a copolymer of a polyoxyethylene ether having a branched (poly) alkylene glycol chain and an unsaturated carboxylic acid.

中国特許出願公開第102060465号明細書Chinese Patent Application No. 102060465 Specification 中国特許出願公開第102030496号明細書Chinese Patent Application No. 102030496 中国特許出願公開第102140167号明細書Chinese Patent Application No. 102140167

上述したように種々のポリカルボン酸系重合体が検討されており、特許文献1〜3には、側鎖に分岐(ポリ)アルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系重合体が開示されている。しかしながら、これらの共重合体では、側鎖に直鎖構造の(ポリ)アルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系重合体に比較して分散性は同等以下で、早期強度に関しても向上が見られなかった。このような観点から、優れた早期強度発現性及び分散性を発揮できるようにして、例えば、分散剤やセメント混和剤等の各種用途に有用なものとするための工夫の余地があった。 As described above, various polycarboxylic acid polymers have been studied, and Patent Documents 1 to 3 disclose polycarboxylic acid polymers having a branched (poly) alkylene glycol chain in the side chain. However, these copolymers have the same or lower dispersibility than the polycarboxylic acid polymer having a linear (poly) alkylene glycol chain in the side chain, and no improvement in early strength is seen. It was. From such a point of view, there has been room for ingenuity to make it possible to exhibit excellent early strength development and dispersibility and to be useful for various uses such as a dispersant and a cement admixture.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、各種性能、特に早期強度発現性及び分散性に著しく優れ、分散剤やセメント混和剤等の各種用途に有用なポリカルボン酸系共重合体、該ポリカルボン酸系共重合体を含む分散剤及びセメント混和剤、並びに、セメント組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and is excellent in various performances, in particular, early strength development and dispersibility, and useful for various uses such as dispersants and cement admixtures. An object of the present invention is to provide a dispersant and a cement admixture containing the polycarboxylic acid copolymer, and a cement composition.

本発明者等は、ポリカルボン酸系重合体について種々検討するうち、重合体の側鎖に分岐構造のポリアルキレングリコール鎖(分岐ポリアルキレングリコール鎖)を有するものとすると、当該分岐側鎖に起因する性能を維持したまま主鎖を短くすることができる、すなわち無機物又は有機物への吸着面積(重合体被覆面積)を減らして水和面積を増加させることができると考え、これによって凝結遅延が抑制され、早期強度の向上を期待できると考えた。しかし、特許文献1〜3に開示されたポリカルボン酸系重合体では、側鎖に直鎖構造のポリアルキレングリコール鎖を有する重合体に比較して同等以下で、早期強度に関しても向上が見られないことを見いだした。そこで、重合体を形成する単量体成分として、不飽和結合(炭素炭素二重結合)と分岐ポリアルキレングリコール鎖とが、別のポリアルキレングリコール鎖を介して結合してなる構造の単量体と、不飽和カルボン酸系単量体とを用いると、得られる重合体が分散性(減水性又は流動性とも称す)及び早期強度発現性のいずれにも著しく優れるものとなることを見いだした。これは、間に介在するポリアルキレングリコール鎖の存在に起因して、不飽和結合から形成される重合体主鎖と、分岐ポリアルキレングリコール鎖から形成される重合体側鎖との間隔(長さ)が充分なものとなり、よって、主鎖を短く、かつ側鎖をより嵩高くすることができる、すなわち無機物又は有機物への吸着面積(重合体被覆面積)を減らして水和面積を増加させることができることによるものと推測される。また、分岐ポリアルキレングリコール鎖の数(分岐数)が3以上である構造の単量体と、不飽和カルボン酸系単量体とを用いた重合体や、ポリアルキレングリコール鎖と(ポリ)グリシドール基とを有する単量体と、不飽和カルボン酸系単量体とを用いた重合体によっても、優れた分散性及び早期強度発現性を発揮できることを見いだした。 The inventors of the present invention have made various studies on polycarboxylic acid-based polymers. When the polymer has a branched polyalkylene glycol chain (branched polyalkylene glycol chain) in the side chain, It is thought that the main chain can be shortened while maintaining the performance, that is, the hydration area can be increased by reducing the adsorption area (polymer coating area) to the inorganic or organic matter, thereby suppressing the setting delay Therefore, we thought that an early improvement in strength could be expected. However, the polycarboxylic acid polymers disclosed in Patent Documents 1 to 3 are less than or equal to a polymer having a linear polyalkylene glycol chain in the side chain, and an improvement in early strength is seen. I found nothing. Therefore, as a monomer component for forming a polymer, a monomer having a structure in which an unsaturated bond (carbon-carbon double bond) and a branched polyalkylene glycol chain are bonded via another polyalkylene glycol chain. And the use of an unsaturated carboxylic acid monomer, it has been found that the resulting polymer is remarkably excellent in both dispersibility (also referred to as water reduction or fluidity) and early strength development. This is because the polymer main chain formed from the unsaturated bond and the polymer side chain formed from the branched polyalkylene glycol chain due to the presence of the intervening polyalkylene glycol chain (length) Therefore, the main chain can be shortened and the side chain can be made more bulky, that is, the adsorption area (polymer coating area) on the inorganic or organic matter can be reduced and the hydration area can be increased. It is speculated that this is possible. In addition, a polymer using a monomer having a structure in which the number of branched polyalkylene glycol chains (the number of branches) is 3 or more and an unsaturated carboxylic acid monomer, or a polyalkylene glycol chain and (poly) glycidol It has been found that even a polymer using a monomer having a group and an unsaturated carboxylic acid monomer can exhibit excellent dispersibility and early strength development.

更にこれらのポリカルボン酸系共重合体が、これまでにない新規な重合体であって、例えば分散剤やセメント混和剤等の各種用途に極めて有用なものとなることを見いだした。特にこのようなポリカルボン酸系共重合体をセメント混和剤として使用すれば、セメント組成物を調製する際にその配合量を著しく低減することができると同時に、早期に充分な強度を発現させることができるため、コンクリートを取り扱う土木・建設分野等で極めて有用なものとなることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 Furthermore, the present inventors have found that these polycarboxylic acid copolymers are novel polymers that have never existed, and are extremely useful for various applications such as dispersants and cement admixtures. In particular, if such a polycarboxylic acid copolymer is used as a cement admixture, the blending amount can be significantly reduced when preparing a cement composition, and at the same time, sufficient strength can be developed. Therefore, the present inventors have found that the present invention is extremely useful in the field of civil engineering / construction handling concrete, etc., and have conceived that the above-mentioned problems can be solved brilliantly, thereby achieving the present invention.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、下記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体である。 That is, the present invention is a monomer comprising an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (1) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the following general formula (4). It is a polycarboxylic acid copolymer obtained by polymerizing components.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、活性基を2個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される活性基を2個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。) (.Y wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .A 1 O represents a hydrogen atom or a methyl group, the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms 1 represents a residue of a compound having two or more active groups, Z represents the same or different and represents — (A 2 O) n —R 4 , A 2 O represents the same or different and represents the number of carbon atoms Represents an oxyalkylene group having 2 to 18. R 4 is the same or different and represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, n is an average addition of an oxyalkylene group represented by A 2 O The number of moles is the same or different and is a number of 2 to 300. p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is an oxyalkylene represented by A 1 O. represents an average addition mole number of groups, .m 1 is a number from 1 to 300 is an integer of 2 or more der Is the number of the maximum number is determined depending an active group represented by Y 1 in the active groups of the compound having two or more.)

Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CHCOOMを表す。なお、−(CHCOOMを表す場合、−COOM又は他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよく、この場合は、これらの基のM及びMは存在しない。yは、0、1又は2である。M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。)
Figure 0005936504
(In the formula, R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) y COOM 2. Note that when — (CH 2 ) y COOM 2 is represented, -COOM 1 or other-(CH 2 ) y COOM 2 may form an anhydride, in which case M 1 and M 2 of these groups are absent, y is 0, 1 or 2 M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group, or a substituted alkylammonium group.

本発明はまた、下記一般式(2)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体でもある。 The present invention also includes a monomer comprising an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (2) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4). It is also a polycarboxylic acid copolymer obtained by polymerizing components.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Xは、−(AO)−を表し、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。Yは、活性基を3個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。uは、0又は1である。mは、3以上の整数であり、Yで表される活性基を3個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。) (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents — (A 1 O) t —, and A 1 O represents the same or different. Represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, t represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 1 O, and is a number of 1 to 300. Y 2 represents an active group 3 .Z representing the residue of a compound having more than five, identical or different, - .p representing the (a 2 O) n -R 4 is .q is 0, 1 or 2, is 0 or 1 U is 0 or 1. m 2 is an integer of 3 or more, and the maximum number is determined depending on the number of active groups of the compound having 3 or more active groups represented by Y 2 . a 2 O are the same or different, .R 4 representing an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms are the same or different, hydrogen atoms Or .n representing a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 2 O, identical or different, are a number from 2 to 300.)

本発明はまた、下記一般式(3)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体でもある。 The present invention also provides a monomer comprising an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (3) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4). It is also a polycarboxylic acid copolymer obtained by polymerizing components.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される−(C−の活性基数に依存して最大数が決まる数である。Yは、下記一般式(5)を表す。
−(C− (5)
rは、(C)で表されるグリセリル基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。(C)で表されるグリセリル基は、同一又は異なって、下記式:

Figure 0005936504
で表される構造からなる。) (Wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group are the same or different, represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms A 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is A 1 O. The average added mole number of the oxyalkylene group represented is a number from 1 to 300. m 3 is an integer of 2 or more, and represented by Y 3 — (C 3 H 6 O 2 ) r —. The maximum number is determined depending on the number of active groups of Y 3 represents the following general formula (5).
- (C 3 H 6 O 2 ) r - (5)
r represents an average addition number of moles of glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2) , the number of 1 to 300. The glyceryl groups represented by (C 3 H 6 O 2 ) are the same or different and have the following formula:
Figure 0005936504
It consists of the structure represented by. )

本発明は更に、上記ポリカルボン酸系共重合体を含む分散剤又はセメント混和剤でもある。
本発明はそして、上記セメント混和剤、セメント及び水を含むセメント組成物でもある。
以下に本発明を詳述する。以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を2又は3以上組み合わせた形態も本発明の好ましい形態である。
なお、本明細書中、(ポリ)グリシドールとは、ポリグリシドール又はグリシドールを意味し、また、(ポリ)アルキレングリコールとは、ポリアルキレングリコール又はアルキレングリコールを意味する。
The present invention is also a dispersant or cement admixture containing the polycarboxylic acid copolymer.
The present invention is also a cement composition comprising the above cement admixture, cement and water.
The present invention is described in detail below. A form in which two or three or more preferred forms of the present invention described below are combined is also a preferred form of the present invention.
In the present specification, (poly) glycidol means polyglycidol or glycidol, and (poly) alkylene glycol means polyalkylene glycol or alkylene glycol.

〔ポリカルボン酸系共重合体〕
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、上記一般式(1)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体(ポリカルボン酸系共重合体(1)とも称す);上記一般式(2)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体(ポリカルボン酸系共重合体(2)とも称す);上記一般式(3)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られるポリカルボン酸系共重合体(ポリカルボン酸系共重合体(3)とも称す);のいずれかである。
上記単量体成分はそれぞれ、必要に応じて更にその他の単量体を含んでもよい。各単量体は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
[Polycarboxylic acid copolymer]
The polycarboxylic acid copolymer of the present invention includes an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (1) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4). A polycarboxylic acid copolymer (also referred to as polycarboxylic acid copolymer (1)) obtained by polymerizing a monomer component containing: an unsaturated polyalkylene glycol represented by the above general formula (2) A polycarboxylic acid copolymer (polycarboxylic acid copolymer) obtained by polymerizing a monomer component containing a monomer and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4) (Also referred to as a combination (2)); a monomer comprising the unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (3) and the unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4). Polycarboxylic acid copolymer (polycarboxylic acid copolymer) obtained by polymerizing monomer components Also referred to as system copolymer (3)) which is either.
Each of the monomer components may further contain other monomers as necessary. Each monomer can be used alone or in combination of two or more.

以下では、上記一般式(1)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を「不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)」とも称し、上記一般式(2)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を「不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)」とも称し、上記一般式(3)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を「不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)」とも称し、これら全てをまとめて「不飽和ポリアルキレングリコール系単量体」と総称することがある。また、上記ポリカルボン酸系共重合体(1)〜(3)をまとめて「ポリカルボン酸系共重合体」と総称することがある。 Hereinafter, the unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (1) is also referred to as “unsaturated polyalkylene glycol monomer (1)”, and is represented by the general formula (2). The unsaturated polyalkylene glycol monomer is also referred to as “unsaturated polyalkylene glycol monomer (2)”, and the unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (3) is referred to as “unsaturated”. Also referred to as “polyalkylene glycol monomer (3)”, all of these may be collectively referred to as “unsaturated polyalkylene glycol monomer”. The polycarboxylic acid copolymers (1) to (3) may be collectively referred to as “polycarboxylic acid copolymers”.

ここで、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体は、重合に供されてポリカルボン酸系共重合体中に当該単量体由来の構成単位を与えるものであり、この構成単位とは、上記一般式(1)〜(3)中の不飽和二重結合部分(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造を意味する。
また上記不飽和カルボン酸系単量体は、重合に供されてポリカルボン酸系共重合体中に当該単量体由来の構成単位を与えるものであり、この構成単位とは、上記一般式(4)中の不飽和二重結合部分(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造を意味する。
Here, the unsaturated polyalkylene glycol monomer is subjected to polymerization to give a structural unit derived from the monomer in the polycarboxylic acid copolymer. The structure which the unsaturated double bond part (C = C) in General formula (1)-(3) became a single bond (-C-C-) is meant.
The unsaturated carboxylic acid-based monomer is used for polymerization to give a structural unit derived from the monomer in the polycarboxylic acid-based copolymer. 4) The structure in which the unsaturated double bond part (C = C) in 4) becomes a single bond (-C-C-).

上記ポリカルボン酸系共重合体は、上述したように各単量体成分由来の構成単位を有する。すなわち、上記ポリカルボン酸系共重合体(1)〜(3)の各々は、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の構成単位と不飽和カルボン酸系単量体由来の構成単位とを有するが、これらの割合(質量割合;不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の構成単位/不飽和カルボン酸系単量体由来の構成単位)は、例えば、1/99〜70/30であることが好適である。より好ましくは5/95〜40/60である。 The polycarboxylic acid copolymer has structural units derived from the respective monomer components as described above. That is, each of the polycarboxylic acid copolymers (1) to (3) has a structural unit derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer and a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid monomer. However, these ratios (mass ratio; structural unit derived from unsaturated polyalkylene glycol monomer / structural unit derived from unsaturated carboxylic acid monomer) are, for example, 1/99 to 70/30. Is preferred. More preferably, it is 5 / 95-40 / 60.

上記ポリカルボン酸系共重合体はまた、必要に応じて更にその他の単量体由来の構成単位を有してもよいが、その割合としては、例えば、各ポリカルボン酸系共重合体において、全構成単位100質量%中、50質量%以下であることが好適である。より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。すなわち、上記ポリカルボン酸系共重合体(1)〜(3)のそれぞれにおいて、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の構成単位と不飽和カルボン酸系単量体由来の構成単位とが占める割合は、全構成単位100質量%中、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。 The polycarboxylic acid-based copolymer may further have a constitutional unit derived from another monomer as required, and as a ratio thereof, for example, in each polycarboxylic acid-based copolymer, It is preferable that it is 50 mass% or less in 100 mass% of all the structural units. More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. That is, in each of the polycarboxylic acid copolymers (1) to (3), a structural unit derived from the unsaturated polyalkylene glycol monomer and a structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer are included. The occupying ratio is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more, in 100% by mass of all the structural units.

上記ポリカルボン酸系共重合体各々の重量平均分子量(Mw)は、1000〜500000であることが好適である。この範囲にあることで、分散性能及び早期強度発現性能をより高めることができるため、例えば分散剤やセメント混和剤用途に用いた場合に、少ない添加量でより高い分散性等を発揮することができる。より好ましくは5000以上、更に好ましくは10000以上、より更に好ましくは30000以上、特に好ましくは50000以上、最も好ましくは80000以上であり、また、より好ましくは300000以下、更に好ましくは200000以下である。また、上記ポリカルボン酸系共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、25以下であることが好ましい。より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下、特に好ましくは7.5以下、最も好ましくは5以下であり、また、1以上であることが好ましい。
なお、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、光散乱検出器を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって、後述するGPC測定条件にて測定することができる。
The weight average molecular weight (Mw) of each of the polycarboxylic acid copolymers is preferably 1000 to 500,000. By being in this range, it is possible to further enhance the dispersion performance and early strength development performance, for example, when used for dispersants and cement admixtures, it can exhibit higher dispersibility with a small addition amount. it can. More preferably, it is 5000 or more, More preferably, it is 10,000 or more, More preferably, it is 30000 or more, Especially preferably, it is 50000 or more, Most preferably, it is 80000 or more, More preferably, it is 300000 or less, More preferably, it is 200000 or less. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polycarboxylic acid copolymer is preferably 25 or less. More preferably, it is 20 or less, More preferably, it is 10 or less, Especially preferably, it is 7.5 or less, Most preferably, it is 5 or less, Moreover, it is preferable that it is 1 or more.
In addition, a weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) can be measured on the GPC measurement conditions mentioned later by the gel permeation chromatography (GPC) provided with the light-scattering detector, for example.

<不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)>
本発明のポリカルボン酸系共重合体(1)を得るための単量体成分において、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)とは、下記一般式(1):
<Unsaturated polyalkylene glycol monomer (1)>
In the monomer component for obtaining the polycarboxylic acid copolymer (1) of the present invention, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) is the following general formula (1):

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、活性基を2個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される活性基を2個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。)で表される化合物である。 (.Y wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .A 1 O represents a hydrogen atom or a methyl group, the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms 1 represents a residue of a compound having two or more active groups, Z represents the same or different and represents — (A 2 O) n —R 4 , A 2 O represents the same or different and represents the number of carbon atoms Represents an oxyalkylene group having 2 to 18. R 4 is the same or different and represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, n is an average addition of an oxyalkylene group represented by A 2 O The number of moles is the same or different and is a number of 2 to 300. p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is an oxyalkylene represented by A 1 O. represents an average addition mole number of groups, .m 1 is a number from 1 to 300 is an integer of 2 or more der Is a compound represented by depending on the activity groups of the compound having an active group represented by Y 1 2 or more is a number determined maximum number.).

上記一般式(1)中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表し、pは、0、1又は2である。したがって、(R)(R)C=C(R)−(CH−で表されるアルケニル基は、炭素数2〜7のアルケニル基に相当するが、このアルケニルの炭素数として好ましくは、3〜5である。
また上記一般式(1)(並びに上記一般式(2)及び(3))において、qは、0又は1を表すが、q=0の場合、当該一般式(1)で表される単量体はエーテル構造を有する単量体(エーテル系単量体)となり、q=1の場合はエステル構造を有する単量体(エステル系単量体)となる。中でも、q=0である、すなわち上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体は、エーテル系単量体であることが好ましい。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group, and p is 0, 1 or 2. Therefore, the alkenyl group represented by (R 3 ) (R 2 ) C═C (R 1 ) — (CH 2 ) p — corresponds to an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms. Preferably, it is 3-5.
In the above general formula (1) (and the above general formulas (2) and (3)), q represents 0 or 1, but when q = 0, the single unit represented by the general formula (1) The body becomes a monomer having an ether structure (ether monomer), and when q = 1, it becomes a monomer having an ester structure (ester monomer). Among them, q = 0, that is, the unsaturated polyalkylene glycol monomer is preferably an ether monomer.

上記一般式(1)中、Yは、活性基を2個以上有する化合物の残基を表す。活性基を有する化合物の残基とは、活性基を有する化合物から活性基を構成する活性水素を除いた構造からなる基を意味し、該活性水素とは、アルキレンオキシドが付加できる水素を意味する。このような活性基を2個以上有する化合物の残基は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。 In the above general formula (1), Y 1 represents a residue of a compound having two or more active groups. The residue of a compound having an active group means a group having a structure in which an active hydrogen constituting an active group is removed from a compound having an active group, and the active hydrogen means hydrogen to which an alkylene oxide can be added. . The compound having two or more active groups may have one residue or two or more residues.

上記活性基を有する化合物の活性基数(すなわち活性水素数)は、分散性及び早期強度発現性等の観点から、2個以上であることが適当である。また、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)を用いて重合を行う際の重合性を考慮すると、50個以下であることが好適である。上記活性基数(活性水素数)は、好ましくは3個以上、より好ましくは4個以上、更に好ましくは5個以上である。また、上限値は、より好ましくは20個以下、更に好ましくは10個以下である。 The number of active groups (that is, the number of active hydrogens) of the compound having an active group is suitably 2 or more from the viewpoints of dispersibility and early strength development. In consideration of the polymerizability when the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) is used for polymerization, the number is preferably 50 or less. The number of active groups (active hydrogen number) is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and still more preferably 5 or more. The upper limit value is more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less.

上記活性基を2個以上有する化合物の残基として具体的には、例えば、エポキシアルコール又は多価アルコールの水酸基から活性水素を除いた構造を有する多価アルコール残基;多価アミンのアミノ基から活性水素を除いた構造を有する多価アミン残基;多価イミンのイミノ基から活性水素を除いた構造を有する多価イミン残基;多価アミド化合物のアミド基から活性水素を除いた構造を有する多価アミド残基;等が好適である。中でも、多価アミン残基、多価イミン残基及び多価アルコール残基が好ましい。すなわち、上記活性水素を2個以上有する化合物の残基は、多価アミン残基、多価イミン残基及び多価アルコール残基からなる群より選択される少なくとも1種の多価化合物残基であることが好適である。これによって、分散剤やセメント混和剤等の各種用途により好適なポリカルボン酸系共重合体を得ることが可能になる。
なお、活性基を有する化合物残基の形態としては、鎖状、分岐状、三次元状に架橋された構造のいずれであってもよいが、分岐状であることが好適である。
Specific examples of the residue of the compound having two or more active groups include, for example, a polyhydric alcohol residue having a structure in which active hydrogen is removed from the hydroxyl group of epoxy alcohol or polyhydric alcohol; A polyvalent amine residue having a structure in which active hydrogen is removed; a polyvalent imine residue having a structure in which active hydrogen is removed from an imino group of a polyvalent imine; a structure in which active hydrogen is removed from an amide group of a polyvalent amide compound A polyvalent amide residue having; Of these, polyvalent amine residues, polyvalent imine residues and polyhydric alcohol residues are preferred. That is, the residue of the compound having two or more active hydrogens is at least one polyvalent compound residue selected from the group consisting of a polyvalent amine residue, a polyvalent imine residue, and a polyhydric alcohol residue. Preferably it is. This makes it possible to obtain a polycarboxylic acid copolymer suitable for various uses such as a dispersant and a cement admixture.
The form of the compound residue having an active group may be any of a chain structure, a branched structure, and a three-dimensionally crosslinked structure, but a branched structure is preferable.

上記活性基を2個以上有する化合物の残基に関し、多価アルコール残基を構成するエポキシアルコール及び/又は多価アルコールとしては、1分子中に平均2個以上の水酸基を含有する化合物であればよいが、炭素、水素及び酸素の3つの元素から構成される化合物であることが好適である。
なお、エポキシアルコールとは、エポキシ基を有するアルコールを意味し、エポキシ基には、グリシジル基(グリシジルエーテル基及びグリシジルエステル基を含む)を含むものとする。
Regarding the residue of the compound having two or more active groups, the epoxy alcohol and / or the polyhydric alcohol constituting the polyhydric alcohol residue is a compound containing an average of two or more hydroxyl groups in one molecule. A compound composed of three elements of carbon, hydrogen and oxygen is preferable.
The epoxy alcohol means an alcohol having an epoxy group, and the epoxy group includes a glycidyl group (including a glycidyl ether group and a glycidyl ester group).

上記エポキシアルコール及び/又は多価アルコールとして具体的には、例えば、(ポリ)グリシドール、(ポリ)グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−ペンタトリオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等が好適である。また、糖類として、グルコース、フルクトース、マンノース、インド−ス、ソルボース、グロース、タロース、タガトース、ガラクトース、アロース、プシコース、アルトロース等のヘキソース類の糖類;アラビノース、リブロース、リボース、キシロース、キシルロース、リキソース等のペントース類の糖類;トレオース、エリトルロース、エリトロース等のテトロース類の糖類;ラムノース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュウクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトース等のその他糖類;これらの糖アルコール、糖酸(糖類;グルコース、糖アルコール;グルシット、糖酸;グルコン酸)等も好適である。更に、これら例示化合物の部分エーテル化物や部分エステル化物等の誘導体も好適である。これらの中でも、不飽和ポリアルキレングリコール単量体の製造方法において、反応の容易さの観点から、(ポリ)グリシドールが好適である。
上記エポキシアルコール及び/又は多価アルコールにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の多価アルコール残基が形成されることになる。
Specific examples of the epoxy alcohol and / or polyhydric alcohol include, for example, (poly) glycidol, (poly) glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-pentatriol, erythritol, pentaerythritol, di Pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, adonitol, arabitol, xylitol, mannitol and the like are suitable. Further, as sugars, saccharides of hexoses such as glucose, fructose, mannose, indoses, sorbose, growth, talose, tagatose, galactose, allose, psicose, altrose; arabinose, ribulose, ribose, xylose, xylulose, lyxose, etc. Saccharides of pentoses; saccharides of tetroses such as treose, erythrulose, erythrose; other saccharides such as rhamnose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, raffinose, gentianose, melezitose; these sugar alcohols, sugar acids ( Saccharides; glucose, sugar alcohols; glucites, sugar acids; gluconic acids) and the like are also suitable. Furthermore, derivatives such as partially etherified products and partially esterified products of these exemplified compounds are also suitable. Among these, (poly) glycidol is preferable from the viewpoint of ease of reaction in the method for producing an unsaturated polyalkylene glycol monomer.
The polyhydric alcohol residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) is formed by the epoxy alcohol and / or the polyhydric alcohol.

上記多価アミン残基を構成する多価アミン(ポリアミン)としては、1分子中に平均2個以上のアミノ基を有する化合物であればよく、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、2−エチルブチルアミン、オクチルアミン、ジメチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、シクロブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ラウリルアミン等のアルキルアミン;アリルアミン等のアルキレンアミン;アニリン、ジフェニルアミン等の芳香族アミン;アンモニア、尿素、チオ尿素等の窒素化合物等のモノアミン化合物の1種又は2種以上を常法により重合して得られる単独重合体や共重合体等が好適である。更に、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピレンペンタミン等であってもよく、これらのポリアミンでは、通常、構造中に第3級アミノ基の他、活性水素原子をもつ第1級アミノ基や第2級アミノ基(イミノ基)を有することになる。これらの中でも、ポリアルキルアミンを用いることが好ましく、ポリアルキルアミンを構成するアルキルアミンとしては、ラウリルアミン等の炭素数8〜18のアルキルアミンが好適である。
上記多価アミンにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の多価アミン残基が形成されることになる。
The polyvalent amine (polyamine) constituting the polyvalent amine residue may be a compound having an average of two or more amino groups in one molecule, such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, -Alkylamines such as ethylbutylamine, octylamine, dimethylamine, dipropylamine, dimethylethanolamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, cyclobutylamine, cyclohexylamine, laurylamine; alkyleneamines such as allylamine; fragrances such as aniline and diphenylamine Preferred are homopolymers and copolymers obtained by polymerizing one or more monoamine compounds such as nitrogen amines such as ammonia, urea and thiourea by a conventional method. Further, it may be ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, dipropylenetriamine, tripropylenetetramine, tetrapropylenepentamine, and the like. In addition to the primary amino group, it has a primary amino group having an active hydrogen atom or a secondary amino group (imino group). Among these, it is preferable to use a polyalkylamine. As the alkylamine constituting the polyalkylamine, an alkylamine having 8 to 18 carbon atoms such as laurylamine is preferable.
The polyvalent amine forms the polyvalent amine residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1).

上記多価イミン残基を構成する多価イミン(ポリイミン)としては、1分子中に平均2個以上のイミノ基を有する化合物であればよく、例えば、エチレンイミン、プロピレンイミン、1,2−ブチレンイミン、2,3−ブチレンイミン、1,1−ジメチルエチレンイミン等の炭素数2〜8のアルキレンイミンの1種又は2種以上を常法により重合して得られる単独重合体や共重合体等が好適である。すなわち、ポリアルキレンイミンを用いることが好ましい。
上記多価イミンにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の多価イミン残基が形成されることになる。
なお、ポリイミンは重合により三次元に架橋され、通常、構造中に第3級アミノ基の他、活性水素原子を持つ第1級アミノ基や第2級アミノ基(イミノ基)を有することになる。
The polyvalent imine (polyimine) constituting the polyvalent imine residue may be a compound having an average of two or more imino groups in one molecule, such as ethyleneimine, propyleneimine, 1,2-butylene. Homopolymers or copolymers obtained by polymerizing one or more alkylene imines having 2 to 8 carbon atoms such as imine, 2,3-butyleneimine and 1,1-dimethylethyleneimine by a conventional method Is preferred. That is, it is preferable to use polyalkyleneimine.
The polyvalent imine forms the polyvalent imine residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1).
Polyimine is three-dimensionally cross-linked by polymerization, and usually has a primary amino group having an active hydrogen atom or a secondary amino group (imino group) in addition to a tertiary amino group in the structure. .

上記ポリアルキレンイミンの中でも、エチレンイミンが主体を占めるポリアルキレンイミンであることがより好適である。
この場合の「主体」とは、ポリアルキレンイミンが2種以上のアルキレンイミンにより形成されるときに、全アルキレンイミンの存在数において、大半を占めるものであることを意味する。本発明においては、ポリアルキレンイミン鎖を形成するアルキレンイミンにおいて、大半を占めるものがエチレンイミンであることにより、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物の親水性が向上し、多くの用途に好適なものとなるという作用効果が充分に発揮されることから、上記作用効果が充分に発揮される程度に、ポリアルキレンイミン鎖(ポリアルキレンイミン残基)を形成するアルキレンイミンとしてエチレンイミンを用いることをもって、上記にいう「大半を占める」こととなる。「大半を占める」ことを全アルキレンイミン100モル%中のエチレンイミンのモル%で表すと、50〜100モル%であることが好ましい。50モル%未満であると、ポリアルキレンイミン鎖の親水性が充分とはならないおそれがある。より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、最も好ましくは90モル%以上である。
Among the polyalkyleneimines, a polyalkyleneimine mainly composed of ethyleneimine is more preferable.
The “main body” in this case means that when the polyalkyleneimine is formed by two or more kinds of alkyleneimines, it accounts for the majority of the total number of alkyleneimines present. In the present invention, the alkyleneimine forming the polyalkyleneimine chain is mostly ethyleneimine, so that the hydrophilicity of the polyalkyleneglycol chain-containing thiol compound is improved and suitable for many applications. From the fact that the action and effect are sufficiently exhibited, by using ethyleneimine as an alkyleneimine that forms a polyalkyleneimine chain (polyalkyleneimine residue) to the extent that the above action and effect are sufficiently exhibited, It will be “occupying the majority” mentioned above. When “dominating” is expressed in terms of mol% of ethyleneimine in 100 mol% of all alkyleneimines, it is preferably 50 to 100 mol%. If it is less than 50 mol%, the hydrophilicity of the polyalkyleneimine chain may not be sufficient. More preferably, it is 60 mol% or more, More preferably, it is 70 mol% or more, Especially preferably, it is 80 mol% or more, Most preferably, it is 90 mol% or more.

上記ポリアルキレンイミン鎖1つあたりのアルキレンイミンの平均重合数としては、2〜300であることが好ましい。このような範囲とすることによって、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の構造に起因した作用効果をより充分に発揮することが可能となり、例えば、重合体とした際に、セメント分散性能を発揮してセメント混和剤等の用途に好適なものとすることができる。下限値としてより好ましくは3以上、更に好ましくは5以上、特に好ましくは10以上である。また、上限値としてより好ましくは200以下であり、更に好ましくは100以下、特に好ましくは75以下、最も好ましくは50以下である。
なお、ジエチレントリアミンの平均重合数は2、トリエチレンテトラミンの平均重合数は3となる。
The average polymerization number of alkyleneimine per one polyalkyleneimine chain is preferably 2 to 300. By setting it as such a range, it becomes possible to fully exhibit the effect resulting from the structure of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1). For example, when a polymer is used, It can be made suitable for applications such as cement admixture by exhibiting dispersion performance. The lower limit is more preferably 3 or more, further preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more. Further, the upper limit is more preferably 200 or less, still more preferably 100 or less, particularly preferably 75 or less, and most preferably 50 or less.
The average polymerization number of diethylenetriamine is 2, and the average polymerization number of triethylenetetramine is 3.

上記多価アミン及び多価イミンの数平均分子量としては、100〜50000が好ましく、より好ましくは200〜10000、更に好ましくは300〜5000、特に好ましくは400〜1000である。 As a number average molecular weight of the said polyvalent amine and polyvalent imine, 100-50000 are preferable, More preferably, it is 200-10000, More preferably, it is 300-5000, Most preferably, it is 400-1000.

上記活性基を2個以上有する化合物の残基の中でも特に好ましくは、多価アルコール残基であり、最も好ましくは、上述したように(ポリ)グリシドール残基((ポリ)グリセリル基とも称す)である。この場合、上記一般式(1)中のYは、下記一般式(5)で表されることが好適である。
−(C− (5)
(式中、rは、(C)で表されるグリセリル基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。(C)で表されるグリセリル基は、同一又は異なって、下記式:
Among the residues of the compound having two or more active groups, a polyhydric alcohol residue is particularly preferable, and most preferable is a (poly) glycidol residue (also referred to as a (poly) glyceryl group) as described above. is there. In this case, Y 1 in the general formula (1) is preferably represented by the following general formula (5).
- (C 3 H 6 O 2 ) r - (5)
(In the formula, r represents the average added mole number of the glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2 ) and is a number of 1 to 300. Glyceryl represented by (C 3 H 6 O 2 ) The groups are the same or different and have the following formula:

Figure 0005936504
Figure 0005936504

で表される構造からなる。)
上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体が、Yとして上記一般式(5)で表される構造を有することで、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。
It consists of the structure represented by. )
When the unsaturated polyalkylene glycol monomer has a structure represented by the general formula (5) as Y 1 , the effects of the present invention can be more fully exhibited.

上記一般式(5)において、rは、1〜300の数であるが、rが300以下であることで、製造上の不具合がより解消され、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体をより好適に得ることが可能になる。製造上の観点から、好ましくは2〜200、より好ましくは2〜100、更に好ましくは2〜50、特に好ましくは2〜25である。 In the above general formula (5), r is a number from 1 to 300, but when r is 300 or less, problems in production are further eliminated, and an unsaturated polyalkylene glycol monomer is more preferable. To be able to get to. From the viewpoint of production, it is preferably 2 to 200, more preferably 2 to 100, still more preferably 2 to 50, and particularly preferably 2 to 25.

上記一般式(1)において、活性基を2個以上有する化合物の残基(Y)は、m個のポリアルキレングリコール鎖含有基(Z;−(AO)−R)に結合することになる。このYが結合するポリアルキレングリコール鎖−(AO)−の数、すなわちmは、2以上であることが適当であるが、好ましくは3以上である。3以上であると、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体は、放射線状に枝分かれした構造、つまり、活性基を2個以上有する化合物の残基を基点として、そこから−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖が放射線状に伸びた構造となるが、このような構造を有することによって、極めて高い分散性能を発揮し、かつ早期強度にもより優れた分散剤及びセメント混和剤を与えることが可能となる。より好ましくは4以上、更に好ましくは5以上である。また、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を用いて重合を行う際の重合性を考慮すると、mは50以下であることが好ましく、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。 In the above general formula (1), the residue (Y 1 ) of the compound having two or more active groups is represented by m 1 polyalkylene glycol chain-containing groups (Z; — (A 2 O) n —R 4 ). Will be combined. The number of polyalkylene glycol chains — (A 2 O) n — to which Y is bonded, that is, m 1 is suitably 2 or more, but is preferably 3 or more. When the number is 3 or more, the unsaturated polyalkylene glycol monomer has a radially branched structure, that is, from the residue of a compound having two or more active groups as a starting point,-(A 2 O) The polyalkylene glycol chain represented by n- has a structure extending radially, and by having such a structure, a dispersant and cement exhibiting extremely high dispersion performance and superior in early strength. It becomes possible to give an admixture. More preferably, it is 4 or more, More preferably, it is 5 or more. In consideration of the polymerizability when the unsaturated polyalkylene glycol monomer is used for polymerization, m 1 is preferably 50 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less. .

上記mはまた、上記活性基を2個以上有する化合物中の活性基数に等しいことが好ましい。すなわち上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)は、上記活性基を2個以上有する化合物中の活性基(より具体的には、活性基を構成する活性水素原子)の全てに、ポリアルキレングリコール鎖−(AO)−が結合した構造を有することが好適である。これによって、更に優れた分散性能及び早期強度を発揮し得る分散剤及びセメント混和剤を与えることが可能となるため、様々な用途に有用なポリカルボン酸系共重合体を得ることができる。 The m 1 is preferably equal to the number of active groups in the compound having two or more active groups. That is, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) is added to all active groups (more specifically, active hydrogen atoms constituting the active groups) in the compound having two or more active groups. It is preferable to have a structure in which an alkylene glycol chain — (A 2 O) n — is bonded. As a result, it is possible to provide a dispersant and a cement admixture that can exhibit further superior dispersion performance and early strength, and thus polycarboxylic acid copolymers useful for various applications can be obtained.

上記−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖としては、1種又は2種以上の炭素数2〜18のアルキレンオキシドから構成される鎖であればよいが、好ましくは、炭素数2〜8のアルキレンオキシドであり、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、トリメチルエチレンオキシド、テトラメチレンオキシド、テトラメチルエチレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、オクチレンオキシド等が挙げられる。また、ジペンタンエチレンオキシド、ジヘキサンエチレンオキシド等の脂肪族エポキシド;トリメチレンオキシド、テトラメチレンオキシド、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、オクチレンオキシド等の脂環エポキシド;スチレンオキシド、1,1−ジフェニルエチレンオキシド等の芳香族エポキシド等を用いることもできる。 The polyalkylene glycol chain represented by — (A 2 O) n — may be a chain composed of one or two or more alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms, preferably carbon. Alkylene oxides of 2 to 8, for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, trimethylethylene oxide, tetramethylene oxide, tetramethylethylene oxide, butadiene monooxide, octylene And oxides. In addition, aliphatic epoxides such as dipentane ethylene oxide and dihexane ethylene oxide; alicyclic epoxides such as trimethylene oxide, tetramethylene oxide, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and octylene oxide; aromatics such as styrene oxide and 1,1-diphenylethylene oxide Epoxides and the like can also be used.

上記ポリアルキレングリコール鎖を構成するアルキレンオキシドは、本発明のポリカルボン酸系共重合体に求められる用途等に応じて適宜選択することが好ましく、例えば、セメント混和剤成分の製造のために用いる場合には、セメント粒子との親和性の観点から、炭素数2〜8程度の比較的短鎖のアルキレンオキシド(オキシアルキレン基)が主体であることが好適である。より好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数2〜4のアルキレンオキシドが主体であることであり、更に好ましくは、エチレンオキシドが主体であることである。
ここでいう「主体」とは、ポリアルキレングリコール鎖−(AO)−が2種以上のアルキレンオキシドにより構成されるときに、全アルキレンオキシドの存在数において、大半を占めるものであることを意味する。「大半を占める」ことを全アルキレンオキシド100モル%中のエチレンオキシドのモル%で表すと、50〜100モル%が好ましい。これにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体がより高い親水性を有することとなる。より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%、特に好ましくは80モル%以上、最も好ましくは90モル%以上である。
The alkylene oxide constituting the polyalkylene glycol chain is preferably selected as appropriate according to the use required for the polycarboxylic acid copolymer of the present invention. For example, when used for producing a cement admixture component From the viewpoint of affinity with cement particles, it is preferable that the main component is a relatively short chain alkylene oxide (oxyalkylene group) having about 2 to 8 carbon atoms. More preferably, the main component is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and still more preferably, the main component is ethylene oxide.
The “main body” as used herein means that when the polyalkylene glycol chain — (A 2 O) n — is composed of two or more types of alkylene oxides, it accounts for the majority of the total number of alkylene oxides present. Means. When expressing “dominate” in terms of mol% of ethylene oxide in 100 mol% of all alkylene oxides, 50 to 100 mol% is preferable. Thereby, the said unsaturated polyalkylene glycol-type monomer will have higher hydrophilicity. More preferably, it is 60 mol% or more, More preferably, it is 70 mol%, Especially preferably, it is 80 mol% or more, Most preferably, it is 90 mol% or more.

上記ポリアルキレングリコール鎖が2種以上のアルキレンオキシドにより構成される場合は、2種以上のアルキレンオキシドがランダム付加、ブロック付加、交互付加等のいずれの形態で付加したものであってもよく、また、m個の(ポリ)アルキレングリコール鎖は、同一であってもよく、異なっていてもよい。 When the polyalkylene glycol chain is composed of two or more types of alkylene oxides, two or more types of alkylene oxides may be added in any form such as random addition, block addition, alternating addition, etc. , M (poly) alkylene glycol chains may be the same or different.

上記ポリアルキレングリコール鎖においては、例えばポリカルボン酸系共重合体をセメント混和剤に配合してセメント組成物を製造した場合に、その粘性やこわばり感を低減できる等の観点から、該鎖中に炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入することが好適である。これにより、上記ポリアルキレングリコール鎖にある程度の疎水性が付与され、セメント粒子に若干の構造(ネットワーク)をもたらすことが可能となる。
この場合、炭素数3以上のオキシアルキレン基の含有割合は、ポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基(アルキレングリコール単位)100モル%に対し、1モル%以上であることが好ましく、より好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上、特に好ましくは7モル%以上である。また、炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入しすぎると、得られる単量体やそれを用いてなる重合体の疎水性が高くなりすぎ、例えば、セメント粒子の分散性能をより充分に高めることができないおそれがあるため、50モル%以下であることが好ましく、より好ましくは30モル%以下、更に好ましくは20モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。
In the above polyalkylene glycol chain, for example, when a cement composition is produced by blending a polycarboxylic acid-based copolymer with a cement admixture, the viscosity and stiffness can be reduced, etc., in the chain. It is preferable to introduce an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. Thereby, a certain degree of hydrophobicity is imparted to the polyalkylene glycol chain, and a slight structure (network) can be provided to the cement particles.
In this case, the content ratio of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is preferably 1 mol% or more, more preferably 100 mol% of all oxyalkylene groups (alkylene glycol units) constituting the polyalkylene glycol chain. Is 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and particularly preferably 7 mol% or more. Moreover, when the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is introduced too much, the resulting monomer and the polymer using the polymer become too hydrophobic, for example, to sufficiently improve the dispersion performance of cement particles. Therefore, it is preferably 50 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, still more preferably 20 mol% or less, and particularly preferably 10 mol% or less.

上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、導入の容易さ、セメント粒子との親和性等の観点から、炭素数3〜18のオキシアルキレン基が好適である。中でも、炭素数3〜8のオキシアルキレン基が好ましく、より好ましくは、炭素数3のオキシプロピレン基や炭素数4のオキシブチレン基等である。 The oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is preferably an oxyalkylene group having 3 to 18 carbon atoms from the viewpoint of ease of introduction, affinity with cement particles, and the like. Among these, an oxyalkylene group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and an oxypropylene group having 3 carbon atoms and an oxybutylene group having 4 carbon atoms are more preferable.

また上記炭素数3以上のオキシアルキレン基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよいが、(炭素数2以上のオキシアルキレン基からなる(ポリ)アルキレングリコール鎖)−(炭素数3以上のオキシアルキレン基からなる(ポリ)アルキレングリコール鎖)−(炭素数2以上のオキシアルキレン基からなる(ポリ)アルキレングリコール鎖)のようにブロック状に導入されることが好ましい。これにより、より高い分散性を発揮することが可能になる。 In addition, the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms may be introduced in a block form or may be introduced in a random form, but (a (poly) alkylene glycol chain comprising an oxyalkylene group having 2 or more carbon atoms). )-((Poly) alkylene glycol chain comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms)-((poly) alkylene glycol chain comprising an oxyalkylene group having 2 or more carbon atoms). preferable. Thereby, higher dispersibility can be exhibited.

上記ポリアルキレングリコール鎖におけるアルキレンオキシドの平均繰り返し数、すなわちオキシアルキレン基の平均付加モル数(n)は、2〜300の数であることが適当である。nが2以上であると、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体にポリアルキレングリコール鎖に基づく性能を充分に発揮させることが可能となり、また、nが300以下であることで、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の粘性や反応性が適切なものとなり、これを取り扱う際の作業性の点で好適なものとなる。下限値として好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは8以上、特に好ましくは10以上、最も好ましくは20以上である。また、上限値として好ましくは200以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは100以下である。
なお、上記オキシアルキレン基の平均付加モル数とは、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体が有する分岐ポリアルキレングリコール鎖1モル中において付加しているアルキレンオキシドのモル数の平均値を意味する。
The average number of repeating alkylene oxides in the polyalkylene glycol chain, that is, the average number of added moles (n) of oxyalkylene groups is suitably 2 to 300. When n is 2 or more, the unsaturated polyalkylene glycol monomer can sufficiently exhibit performance based on the polyalkylene glycol chain, and when n is 300 or less, The viscosity and reactivity of the polyalkylene glycol monomer are appropriate, which is suitable in terms of workability when handling this. The lower limit is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 10 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit is preferably 200 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 100 or less.
The average added mole number of the oxyalkylene group means an average value of the number of moles of alkylene oxide added in 1 mole of the branched polyalkylene glycol chain of the unsaturated polyalkylene glycol monomer. .

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の末端基、すなわちポリアルキレングリコール鎖含有基(Z;−(AO)−R)を構成するRは、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。分散性向上の観点からは、疎水性が強くなりすぎないことが好ましいため、Rは、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基であることが好適である。より好ましくは水素原子又は炭素数1〜5の炭化水素基、更に好ましくは水素原子又は炭素数1〜3の炭化水素基である。
なお、上記Rが炭化水素基を表す場合、飽和アルキル基又は不飽和アルキル基であることが好ましく、また、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。
R 4 constituting the terminal group of the unsaturated polyalkylene glycol monomer, that is, the polyalkylene glycol chain-containing group (Z; — (A 1 O) n —R 4 ) is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 30. Represents a hydrocarbon group. From the viewpoint of improving dispersibility, it is preferable that the hydrophobicity does not become too strong. Therefore, R 4 is preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, they are a hydrogen atom or a C1-C5 hydrocarbon group, More preferably, they are a hydrogen atom or a C1-C3 hydrocarbon group.
When R 4 represents a hydrocarbon group, it is preferably a saturated alkyl group or an unsaturated alkyl group, and may be linear, branched, or cyclic.

上記一般式(1)において、−Y−(Z)m1で表される分岐ポリアルキレングリコール鎖含有基は、−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖と結合することになる。このように不飽和結合(炭素炭素二重結合)と分岐ポリアルキレングリコール鎖含有基とが、ポリアルキレングリコール鎖を介して結合してなる構造とすることで、当該不飽和ポリアルキレングリコール系単量体に充分な親水性を付与することができるとともに、不飽和結合と分岐ポリアルキレングリコール鎖含有基(−Y−(Z)m1)との間の長さ(間隔)を充分なものとすることができるため、本発明のポリカルボン酸系共重合体の分散性及び早期強度を顕著に向上させることが可能になる。また、本発明のポリカルボン酸系共重合体は、当該重合体と同等の分子量を有し、かつ側鎖に直鎖ポリアルキレングリコール鎖を有する重合体に比較して、際立って優れた分散性及び早期強度を発現できることになる。 In the general formula (1), the branched polyalkylene glycol chain-containing group represented by —Y 1 — (Z) m1 is bonded to the polyalkylene glycol chain represented by — (A 1 O) t —. Become. In this way, the unsaturated polyalkylene glycol-based monomer has a structure in which an unsaturated bond (carbon-carbon double bond) and a branched polyalkylene glycol chain-containing group are bonded via a polyalkylene glycol chain. A sufficient hydrophilicity can be imparted to the body, and the length (interval) between the unsaturated bond and the branched polyalkylene glycol chain-containing group (—Y 1- (Z) m1 ) is sufficient. Therefore, the dispersibility and early strength of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention can be remarkably improved. In addition, the polycarboxylic acid copolymer of the present invention has a molecular weight equivalent to that of the polymer, and outstanding dispersibility compared to a polymer having a linear polyalkylene glycol chain in the side chain. And early strength can be expressed.

上記−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖の好適な構成・形態等については、上述した−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖のそれと同様である。なお、tは、2〜300の数であるが、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を用いて得られる重合体の分散性及び早期強度発現性能の向上の観点から、好ましくは5〜200、より好ましくは10〜100である。 The preferred configuration, form, and the like of the polyalkylene glycol chain represented by- (A 1 O) t- are the same as those of the polyalkylene glycol chain represented by-(A 2 O) n- described above. . In addition, although t is a number of 2 to 300, from the viewpoint of improving dispersibility and early strength development performance of a polymer obtained using an unsaturated polyalkylene glycol monomer, preferably 5 to 200, More preferably, it is 10-100.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の重量平均分子量は、200〜100000であることが好適である。また、これを用いて重合を行う際の重合反応性等を考慮すると、より好ましくは500〜70000、更に好ましくは1000〜50000である。また、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の数平均分子量は、200〜50000であることが好適である。より好ましくは500〜30000、更に好ましくは700〜20000である。
不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の重量平均分子量及び数平均分子量は、例えば、下記の条件の下、光散乱検出器付きのゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による絶対分子量として求めることができる。
The unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) preferably has a weight average molecular weight of 200 to 100,000. Moreover, when the polymerization reactivity at the time of superposing | polymerizing using this is considered, More preferably, it is 500-70000, More preferably, it is 1000-50000. The number average molecular weight of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) is preferably 200 to 50,000. More preferably, it is 500-30000, More preferably, it is 700-20000.
The weight average molecular weight and the number average molecular weight of the unsaturated polyalkylene glycol monomer can be determined, for example, as an absolute molecular weight by gel permeation chromatography (GPC) with a light scattering detector under the following conditions.

<GPC測定条件>
使用カラム:東ソー社製、TSKguardcolumn α+TSKgel α−5000+TSKgel α−4000+TSKgel α−3000各1本づつ連結。
使用溶離液:リン酸二水素ナトリウム・2H2O:124.8g、リン酸水素二ナトリウム・12H2O:286.5gをイオン交換水:15588.7gに溶解させた溶液に、アセトニトリル:4000gを混合した溶液を用いる。
検出器:Viscotek社製トリプル検出器Model302
光散乱検出器:
直角光散乱:90°散乱角度、低角度光散乱:7°散乱角度、セル容量:18μL、波長:670nm
標準試料:東ソー社製ポリエチレングリコールSE−8(Mwl07000)を用い、そのdn/dCを0.135ml/g、使用溶離液の屈折率を1.333として装置定数を決定する。
打込み量:
標準試料:測定対象物の濃度が0.2vol%(体積%)になるように上記溶離液で溶解させた溶液を250μL注入、サンプル:測定対象物の濃度が1.0vol%になるように上記溶離液で溶解させた溶液を250μL注入
流速:0.8ml/min
カラム温度:40℃
<GPC measurement conditions>
Column used: Tosoh Corporation, TSKguardcolumn α + TSKgel α-5000 + TSKgel α-4000 + TSKgel α-3000, one by one.
Eluent used: Sodium dihydrogen phosphate · 2H 2 O: 124.8 g, Disodium hydrogen phosphate · 12H 2 O: 286.5 g dissolved in ion-exchanged water: 15588.7 g, acetonitrile: 4000 g mixed solution Use.
Detector: Viscotek's triple detector Model 302
Light scattering detector:
Right angle light scattering: 90 ° scattering angle, low angle light scattering: 7 ° scattering angle, cell capacity: 18 μL, wavelength: 670 nm
Standard sample: Polyethylene glycol SE-8 (Mwl07000) manufactured by Tosoh Corporation is used, its dn / dC is 0.135 ml / g, and the refractive index of the used eluent is 1.333, and the apparatus constant is determined.
Driving amount:
Standard sample: 250 μL of the solution dissolved in the eluent so that the concentration of the measurement object is 0.2 vol% (volume%), and the sample: the above so that the concentration of the measurement object is 1.0 vol% 250 μL of solution dissolved in eluent Injection flow rate: 0.8 ml / min
Column temperature: 40 ° C

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)は、例えば、下記一般式(6)で表される不飽和ポリアルキレングリコール化合物に、エポキシアルコール及び/又は多価アルコールを反応させる工程1を含む製造方法により得ることができる。
上記製造方法は、更に必要に応じて、他の工程を1又は2以上含んでもよい。
The unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) includes, for example, Step 1 in which an unsaturated polyalkylene glycol compound represented by the following general formula (6) is reacted with an epoxy alcohol and / or a polyhydric alcohol. It can be obtained by a manufacturing method.
The manufacturing method may further include one or more other steps as necessary.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、2〜300の数である。)
なお、上記工程1に使用される原料(不飽和ポリアルキレングリコール化合物及び多価アルコール)は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
(.P wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .A 1 O represents a hydrogen atom or a methyl group, the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms Is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t represents the average number of moles added of the oxyalkylene group represented by A 1 O, and is a number from 2 to 300.)
In addition, the raw material (unsaturated polyalkylene glycol compound and polyhydric alcohol) used for the said process 1 can use 1 type (s) or 2 or more types, respectively.

上記工程1において、上記不飽和ポリアルキレングリコール化合物は、上記一般式(6)で表される化合物であればよく、上記一般式(6)中のR、R、R、p、q、AO及びtは、上記一般式(1)中の各記号とそれぞれ同様である。
このような不飽和ポリアルキレングリコール化合物としては、例えば、ビニルアルコールアルキレンオキシド付加物、(メタ)アリルアルコールアルキレンオキシド付加物、3−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、イソプレンアルコール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)アルキレンオキシド付加物、3−メチル−2−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−2−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−2−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。
In the step 1, the unsaturated polyalkylene glycol compound may be a compound represented by the general formula (6), and R 1 , R 2 , R 3 , p, q in the general formula (6). , A 1 O and t are the same as the symbols in the general formula (1).
Examples of such unsaturated polyalkylene glycol compounds include vinyl alcohol alkylene oxide adducts, (meth) allyl alcohol alkylene oxide adducts, 3-buten-1-ol alkylene oxide adducts, isoprene alcohol (3-methyl- 3-buten-1-ol) alkylene oxide adduct, 3-methyl-2-buten-1-ol alkylene oxide adduct, 2-methyl-3-buten-2-ol alkylene oxide adduct, 2-methyl-2 -Buten-1-ol alkylene oxide adduct, 2-methyl-3-buten-1-ol alkylene oxide adduct and the like can be mentioned.

また上記エポキシアルコール又は多価アルコールは、炭素、水素及び酸素の3つの元素から構成される化合物が好適である。具体的には、上述した化合物等が好適であり、中でも(ポリ)グリシドールが好ましく、より好ましくはグリシドールである。また、必要に応じて、エポキシアルコールと多価アルコールとを併用してもよい。 The epoxy alcohol or polyhydric alcohol is preferably a compound composed of three elements of carbon, hydrogen and oxygen. Specifically, the above-described compounds and the like are suitable, and among them (poly) glycidol is preferable, and glycidol is more preferable. Moreover, you may use an epoxy alcohol and a polyhydric alcohol together as needed.

上記工程1において、不飽和ポリアルキレングリコール化合物と、エポキシアルコール及び/又は多価アルコールとの反応比(モル比;不飽和ポリアルキレングリコール化合物/エポキシアルコールと多価アルコールとの総量)は、1/1〜1/100とすることが好適である。より好ましくは1/1〜1/50である。 In the above step 1, the reaction ratio (molar ratio; total amount of unsaturated polyalkylene glycol compound / epoxy alcohol and polyhydric alcohol) between the unsaturated polyalkylene glycol compound and the epoxy alcohol and / or polyhydric alcohol is 1 / It is preferable to set to 1/100. More preferably, it is 1/1 to 1/50.

上記工程1はまた、触媒の存在下で行うことが好適である。触媒としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属水素化物;ブチルリチウム、メチルリチウム、フェニルリチウム等の有機金属化合物;三フッ化ホウ素、四塩化チタン等のルイス酸;ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド等の金属アルコキシド;等の1種又は2種以上を使用することができる。 The above step 1 is also preferably performed in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include metal hydroxides such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide and magnesium hydroxide, metal hydrides such as sodium hydride and potassium hydride; butyl lithium, methyl lithium, phenyl lithium and the like 1 type, or 2 or more types of Lewis acid such as boron trifluoride, titanium tetrachloride, etc .; Metal alkoxide such as sodium methoxide, potassium methoxide, etc. can be used.

上記工程1の反応条件に関し、反応温度は、例えば、50〜200℃とすることが好ましく、より好ましくは70〜160℃、更に好ましくは80〜130℃である。反応時間は、例えば、0.5〜24時間とすることが好ましく、より好ましくは1〜10時間である。反応圧力は、減圧下、常圧、加圧下のいずれでも構わないが、常圧での反応で充分である。 Regarding the reaction conditions in the above step 1, the reaction temperature is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 70 to 160 ° C, and still more preferably 80 to 130 ° C. For example, the reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, and more preferably 1 to 10 hours. The reaction pressure may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure, but a reaction at normal pressure is sufficient.

上記製造方法ではまた、上記工程1により得られる多価アルコール誘導体に、アルキレンオキシドを反応させる工程2を行うことが好ましい。すなわち上記製造方法は、更に、上記工程1により得られる多価アルコール誘導体に、アルキレンオキシドを反応させる工程2を含むことが好適である。
上記工程2に使用される原料(多価アルコール誘導体及びアルキレンオキシド)は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
In the production method, it is also preferable to perform step 2 in which the polyhydric alcohol derivative obtained in step 1 is reacted with alkylene oxide. That is, it is preferable that the manufacturing method further includes a step 2 in which the polyhydric alcohol derivative obtained in the step 1 is reacted with an alkylene oxide.
The raw materials (polyhydric alcohol derivative and alkylene oxide) used in Step 2 can be used alone or in combination of two or more.

上記工程2で使用されるアルキレンオキシドとしては、炭素数2〜18のアルキレンオキシドが好適であり、より好ましくは、炭素数2〜8のアルキレンオキシドである。アルキレンオキシドの好適な具体例については、上述したとおりである。 The alkylene oxide used in Step 2 is preferably an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms, and more preferably an alkylene oxide having 2 to 8 carbon atoms. Suitable specific examples of the alkylene oxide are as described above.

上記工程2において、上記工程1により得られる多価アルコール誘導体(好ましくは(ポリ)グリシドール誘導体)と、アルキレンオキシドとの反応比は、アルキレンオキシドの平均付加モル数が2〜300となるように設定することが好適である。ここでいうアルキレンオキシドの平均付加モル数とは、上記工程2により得られる化合物中の末端ポリアルキレングリコール鎖1モル中において付加しているアルキレンオキシドのモル数の平均値を意味する。上記アルキレンオキシドの平均付加モル数の下限値として好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは8以上、特に好ましくは10以上、最も好ましくは20以上である。また、上限値として好ましくは200以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは100以下である。 In step 2, the reaction ratio between the polyhydric alcohol derivative (preferably (poly) glycidol derivative) obtained in step 1 and alkylene oxide is set so that the average number of moles of alkylene oxide added is 2 to 300. It is preferable to do. The average number of moles of alkylene oxide added here means the average value of the number of moles of alkylene oxide added in one mole of the terminal polyalkylene glycol chain in the compound obtained by the above step 2. The lower limit of the average added mole number of the alkylene oxide is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 10 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit is preferably 200 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 100 or less.

上記工程2はまた、触媒の存在下で行うことが好適である。触媒としては、例えば、上記工程1で挙げた触媒と同様のものを1種又は2種以上使用することができる。 The step 2 is also preferably performed in the presence of a catalyst. As a catalyst, the thing similar to the catalyst quoted at the said process 1 can be used 1 type, or 2 or more types, for example.

上記工程2の反応条件に関し、反応温度は、例えば、60〜200℃とすることが好ましく、より好ましくは80〜150℃、更に好ましくは90〜130℃である。反応時間は、例えば、50時間以内にすることが好ましく、より好ましくは40時間以内であり、更に好ましくは30時間以内である。反応圧力は、例えば、0.01〜0.5MPaとすることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.3MPa、更に好ましくは0.1〜0.2MPaである。 Regarding the reaction conditions of the above step 2, the reaction temperature is preferably 60 to 200 ° C, more preferably 80 to 150 ° C, and still more preferably 90 to 130 ° C. For example, the reaction time is preferably within 50 hours, more preferably within 40 hours, and even more preferably within 30 hours. The reaction pressure is, for example, preferably 0.01 to 0.5 MPa, more preferably 0.05 to 0.3 MPa, and still more preferably 0.1 to 0.2 MPa.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)はまた、下記の工程1’、工程2’及び工程3’を含む製造方法によっても製造することができる。なお、必要に応じて、更に他の工程の1又は2以上を含んでもよい。
工程1’:炭素数1〜30のアルコールのアルキレンオキシド付加物にエポキシアルコール及び/又は多価アルコールを反応させる工程。
工程2’:工程1’により得られる化合物にアルキレンオキシドを反応させる工程。
工程3’:工程2’により得られる化合物に下記一般式(7):
The unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) can also be produced by a production method including the following step 1 ′, step 2 ′ and step 3 ′. In addition, you may include 1 or 2 or more of another process as needed.
Step 1 ′: A step of reacting an alkylene oxide adduct of an alcohol having 1 to 30 carbon atoms with an epoxy alcohol and / or a polyhydric alcohol.
Step 2 ′: a step of reacting the compound obtained in Step 1 ′ with an alkylene oxide.
Step 3 ′: The compound obtained by Step 2 ′ is added to the following general formula (7):

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。)で表される基を有する化合物を反応させる工程。
なお、各工程に使用される原料は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. P is 0, 1 or 2. q is 0 or 1) Reacting a compound having a group to be reacted.
In addition, the raw material used for each process can use 1 type (s) or 2 or more types, respectively.

上記工程1’において、炭素数1〜30のアルコールのアルキレンオキシド付加物としては、炭素数1〜30のアルコールの1種又は2種以上に、通常の手法にて、アルキレンオキシドの1種又は2種以上を付加させて得られる化合物であればよい。
なお、上記アルコール及びアルキレンオキシドの反応比は、アルキレンオキシドの平均付加モル数が1〜300となるように設定することが好適である。ここでいうアルキレンオキシドの平均付加モル数とは、炭素数1〜30のアルコールのアルキレンオキシド付加物中のポリアルキレングリコール鎖1モル中において付加しているアルキレンオキシドのモル数の平均値を意味する。上記アルキレンオキシドの平均付加モル数の下限値として好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは8以上、特に好ましくは10以上、最も好ましくは20以上である。また、上限値として好ましくは200以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは100以下である。
In the above step 1 ′, as the alkylene oxide adduct of an alcohol having 1 to 30 carbon atoms, one or two or more kinds of alcohol having 1 to 30 carbon atoms may be used in an ordinary manner, or one or two alkylene oxides. Any compound obtained by adding more than one species may be used.
The reaction ratio between the alcohol and the alkylene oxide is preferably set so that the average number of moles of alkylene oxide added is 1 to 300. The average number of moles of alkylene oxide added herein means the average value of the number of moles of alkylene oxide added in 1 mole of polyalkylene glycol chain in the alkylene oxide adduct of an alcohol having 1 to 30 carbon atoms. . The lower limit of the average added mole number of the alkylene oxide is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 10 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit is preferably 200 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 100 or less.

上記炭素数1〜30のアルコールとしては特に限定されないが、中でも、炭素数1〜10のアルコールが好適である。より好ましくは炭素数1〜5のアルコール、更に好ましくは炭素数1〜3のアルコールである。また、上記炭素数1〜30のアルコールは、飽和アルコールであってもよいし、不飽和アルコールであってもよい。また、アルコール中の炭化水素基は、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。
なお、上記アルキレンオキシドとしては、上記工程2において使用されるものと同様の形態が好適である。
また上記エポキシアルコール及び/又は多価アルコールとしては、上記工程1において使用されるものと同様のものが好適である。
Although it does not specifically limit as said C1-C30 alcohol, Especially a C1-C10 alcohol is suitable. More preferably, it is a C1-C5 alcohol, More preferably, it is a C1-C3 alcohol. In addition, the alcohol having 1 to 30 carbon atoms may be a saturated alcohol or an unsaturated alcohol. Further, the hydrocarbon group in the alcohol may be linear, branched or cyclic.
In addition, as said alkylene oxide, the form similar to what is used in the said process 2 is suitable.
As the epoxy alcohol and / or polyhydric alcohol, those similar to those used in Step 1 are suitable.

上記工程1’において、炭素数1〜30のアルコールのアルキレンオキシド付加物と、エポキシアルコール及び/又は多価アルコールとの反応比(モル比;付加物/エポキシアルコールと、多価アルコールとの総量)は、1/1〜1/100とすることが好適である。より好ましくは1/1〜1/50である。 In the above step 1 ′, the reaction ratio of the alkylene oxide adduct of an alcohol having 1 to 30 carbon atoms with the epoxy alcohol and / or the polyhydric alcohol (molar ratio; the total amount of the adduct / epoxy alcohol and the polyhydric alcohol). Is preferably 1/1 to 1/100. More preferably, it is 1/1 to 1/50.

上記工程1’はまた、触媒の存在下で行うことが好適である。触媒としては、例えば、上記工程1で挙げた触媒と同様のものを1種又は2種以上使用することができる。 The above step 1 'is also preferably performed in the presence of a catalyst. As a catalyst, the thing similar to the catalyst quoted at the said process 1 can be used 1 type, or 2 or more types, for example.

上記工程1’の反応条件に関し、反応温度は、例えば、50〜200℃とすることが好ましく、より好ましくは70〜160℃である。反応時間は、例えば、0.5〜24時間とすることが好ましく、より好ましくは1〜10時間である。反応圧力は、減圧下、常圧、加圧下のいずれでも構わないが、常圧での反応で充分である。 Regarding the reaction conditions of the above step 1 ', the reaction temperature is, for example, preferably 50 to 200 ° C, more preferably 70 to 160 ° C. For example, the reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, and more preferably 1 to 10 hours. The reaction pressure may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure, but a reaction at normal pressure is sufficient.

上記工程2’で使用されるアルキレンオキシドとしては、上記工程2において使用されるものと同様の形態が好適である。 As the alkylene oxide used in the step 2 ', the same form as that used in the step 2 is preferable.

上記工程2’において、上記工程1’により得られる化合物とアルキレンオキシドとの反応比は、アルキレンオキシドの平均付加モル数が2〜300となるように設定することが好適である。ここでいうアルキレンオキシドの平均付加モル数とは、上記工程2’により得られる化合物中の、工程2’により形成されるポリアルキレングリコール鎖1モル中において付加しているアルキレンオキシドのモル数の平均値を意味する。上記アルキレンオキシドの平均付加モル数の下限値として好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは8以上、特に好ましくは10以上、最も好ましくは20以上である。また、上限値として好ましくは300以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは100以下である。 In step 2 ', the reaction ratio between the compound obtained in step 1' and the alkylene oxide is preferably set so that the average number of moles of alkylene oxide added is 2 to 300. The average number of moles of alkylene oxide added here means the average number of moles of alkylene oxide added in 1 mole of the polyalkylene glycol chain formed in step 2 ′ in the compound obtained in step 2 ′. Mean value. The lower limit of the average added mole number of the alkylene oxide is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 10 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit is preferably 300 or less, more preferably 200 or less, and still more preferably 100 or less.

上記工程2’はまた、触媒の存在下で行うことが好適である。触媒としては、例えば、上記工程1で挙げた触媒と同様のものを1種又は2種以上使用することができる。 The above step 2 'is also preferably performed in the presence of a catalyst. As a catalyst, the thing similar to the catalyst quoted at the said process 1 can be used 1 type, or 2 or more types, for example.

上記工程2’の反応条件に関し、反応温度は、例えば、60〜200℃とすることが好ましく、より好ましくは80〜150℃である。反応時間は、例えば、50時間以内とすることが好ましく、より好ましくは40時間以内であり、更に好ましくは30時間以内である。反応圧力は、例えば、0.01〜0.5MPaとすることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.3MPaであり、更に好ましくは0.1〜0.2MPaである。 Regarding the reaction conditions of the above step 2 ', the reaction temperature is preferably 60 to 200 ° C, and more preferably 80 to 150 ° C, for example. For example, the reaction time is preferably within 50 hours, more preferably within 40 hours, and even more preferably within 30 hours. For example, the reaction pressure is preferably 0.01 to 0.5 MPa, more preferably 0.05 to 0.3 MPa, and still more preferably 0.1 to 0.2 MPa.

上記工程3’において、上記一般式(7)で表される基を有する化合物としては、例えば、当該基に、水酸基(−OH)又はハロゲン元素(−Q)が結合した構造を有する化合物等が挙げられる。なお、上記一般式(7)中のR、R、R、p及びqは、上記一般式(1)中のそれぞれの記号と同様である。 In the step 3 ′, examples of the compound having a group represented by the general formula (7) include a compound having a structure in which a hydroxyl group (—OH) or a halogen element (—Q) is bonded to the group. Can be mentioned. In addition, R < 1 >, R < 2 >, R < 3 >, p and q in the said General formula (7) are the same as each symbol in the said General formula (1).

上記一般式(7)で表される基を有する化合物として具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アリルアルコール、アリルクロライド、アリルブロマイド、アリルヨーダイド、メタリルアルコール、メタリルクロライド、メタリルブロマイド、メタリルヨーダイド、イソプレノール、イソプレニルクロライド、イソプレニルブロマイド、イソプレニルヨーダイド等が挙げられる。 Specific examples of the compound having a group represented by the general formula (7) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, allyl alcohol, allyl chloride, allyl bromide, allyl iodide, methallyl alcohol, methallyl chloride, meta Examples include ril bromide, methallyl iodide, isoprenol, isoprenyl chloride, isoprenyl bromide, and isoprenyl iodide.

上記工程3’において、上記工程2’により得られる化合物と上記一般式(7)で表される基を有する化合物との反応比(モル比;工程2’により得られる化合物/上記一般式(7)で表される基を有する化合物)は、1/1〜1/2とすることが好適である。より好ましくは1/1〜1/1.2である。 In the step 3 ′, the reaction ratio (molar ratio; compound obtained by the step 2 ′ / the general formula (7) between the compound obtained by the step 2 ′ and the compound having the group represented by the general formula (7). ) Is preferably 1/1 to 1/2. More preferably, it is 1/1 to 1 / 1.2.

上記工程3’はまた、触媒の存在下で行うことが好適である。触媒としては、例えば、硫酸やパラトルエンスルホン酸等の酸触媒;水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリ金属水酸化物;水酸化カルシウムのようなアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムのようなアルカリ金属炭酸塩;アルカリ土類金属の炭酸塩、トリエチルアミンやエタノールアミンのような有機アミン;等が挙げられる。 The step 3 'is also preferably performed in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include acid catalysts such as sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid; alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide; sodium carbonate And alkali metal carbonates such as sodium hydrogen carbonate; alkaline earth metal carbonates, organic amines such as triethylamine and ethanolamine; and the like.

上記工程3’の反応条件に関し、反応温度は、例えば、30〜150℃とすることが好ましく、より好ましくは50〜130℃である。反応時間は、反応温度、反応溶媒、触媒種、触媒量等の反応条件により適宜定められる。 Regarding the reaction conditions of the above step 3 ', the reaction temperature is preferably 30 to 150 ° C, more preferably 50 to 130 ° C, for example. The reaction time is appropriately determined depending on the reaction conditions such as reaction temperature, reaction solvent, catalyst type, and catalyst amount.

<不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)>
本発明のポリカルボン酸系共重合体(2)を得るための単量体成分において、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)とは、下記一般式(2):
<Unsaturated polyalkylene glycol monomer (2)>
In the monomer component for obtaining the polycarboxylic acid copolymer (2) of the present invention, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2) is the following general formula (2):

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Xは、−(AO)−を表し、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。Yは、活性基を3個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。uは、0又は1である。mは、3以上の整数であり、Yで表される活性基を3個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。)で表される化合物である。 (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents — (A 1 O) t —, and A 1 O represents the same or different. Represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, t represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 1 O, and is a number of 1 to 300. Y 2 represents an active group 3 .Z representing the residue of a compound having more than five, identical or different, - .p representing the (a 2 O) n -R 4 is .q is 0, 1 or 2, is 0 or 1 U is 0 or 1. m 2 is an integer of 3 or more, and the maximum number is determined depending on the number of active groups of the compound having 3 or more active groups represented by Y 2 . a 2 O are the same or different, .R 4 representing an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms are the same or different, hydrogen atoms Or .n representing a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, it represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 2 O, same or different, tables in a number of 2-300.) It is a compound.

上記一般式(2)中、R、R、R、R、AO、t、Z、p及びqは、上記一般式(1)中のそれぞれの記号と同様である(好適な形態も同様である。)。
なお、uは、0又は1であり、u=0の場合、上記一般式(2)中のX、すなわち−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖は存在しないことになるが、このような形態であっても、−Y−(Z)m2で表される分岐ポリアルキレングリコール鎖含有基の数(分岐数:m)が3以上であることで、早期強度発現性及び分散性を充分に発揮することができる。だが、これらの性能をより充分なものとするため、上記一般式(2)はXを有することが好適である。すなわちu=1であることが好適である。
In the general formula (2), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , A 1 O, t, Z, p and q are the same as the respective symbols in the general formula (1) (preferable The same applies to other forms.)
In addition, u is 0 or 1, and when u = 0, there is no polyalkylene glycol chain represented by X in the general formula (2), that is,-(A 1 O) t-. However, even in such a form, the number of branched polyalkylene glycol chain-containing groups represented by -Y 2- (Z) m 2 (the number of branches: m 2 ) is 3 or more, so that early strength development And dispersibility can be sufficiently exhibited. However, in order to make these performances more satisfactory, it is preferable that the general formula (2) has X. That is, it is preferable that u = 1.

上記一般式(2)中のYは、活性基を3個以上有する化合物の残基を表す。この活性基を有する化合物の活性基数(すなわち活性水素数)は、分散性及び早期強度発現性等をより向上させる観点から、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上である。また、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)を重合に供する際の重合性を考慮すると、上限値は50個以下であることが好適である。より好ましくは20個以下、更に好ましくは10個以下である。
なお、このような活性基を3個以上有する化合物の残基は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
Y 2 in the general formula (2) represents a residue of a compound having 3 or more active groups. The number of active groups (that is, the number of active hydrogens) of the compound having an active group is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, from the viewpoint of further improving dispersibility and early strength development. In consideration of the polymerizability when the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2) is subjected to polymerization, the upper limit is preferably 50 or less. More preferably, it is 20 or less, and more preferably 10 or less.
In addition, 1 type may be sufficient as the residue of the compound which has 3 or more of such active groups, and 2 or more types may be sufficient as it.

上記活性基を3個以上有する化合物の残基(Y)として具体的には、例えば、上述した一般式(1)中のYと同様に、多価アルコール残基、多価アミン残基、多価イミン残基、多価アミド残基等が好適であり、中でも、多価アミン残基、多価イミン残基及び多価アルコール残基からなる群より選択される少なくとも1種の多価化合物残基であることが好適である。これによって、分散剤やセメント混和剤等の各種用途により好適なポリカルボン酸系共重合体を得ることが可能になる。
なお、活性基を有する化合物残基の形態としては、鎖状、分岐状、三次元状に架橋された構造のいずれであってもよいが、分岐状であることが好適である。
Specifically, as the residue (Y 2 ) of the compound having three or more active groups, for example, as in Y 1 in the above general formula (1), a polyhydric alcohol residue, a polyvalent amine residue A polyvalent imine residue, a polyvalent amide residue, and the like are preferable. Among them, at least one polyvalent amine selected from the group consisting of a polyvalent amine residue, a polyvalent imine residue, and a polyhydric alcohol residue is preferable. A compound residue is preferred. This makes it possible to obtain a polycarboxylic acid copolymer suitable for various uses such as a dispersant and a cement admixture.
The form of the compound residue having an active group may be any of a chain structure, a branched structure, and a three-dimensionally crosslinked structure, but a branched structure is preferable.

上記活性基を3個以上有する化合物の残基に関し、多価アルコール残基を構成する多価アルコールとしては、1分子中に平均3個以上の水酸基を含有する化合物であればよいが、炭素、水素及び酸素の3つの元素から構成される化合物であることが好適である。具体的には、例えば、上記一般式(1)中のYを構成する多価アルコールとして例示した化合物のうち、水酸基を3個以上有する多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、反応の容易さの観点から、ポリグリシドールが好適である。
上記多価アルコールにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)の多価アルコール残基が形成されることになる。
Regarding the residue of the compound having three or more active groups, the polyhydric alcohol constituting the polyhydric alcohol residue may be a compound containing an average of three or more hydroxyl groups in one molecule, A compound composed of three elements of hydrogen and oxygen is preferable. Specifically, for example, among the compounds exemplified as the polyhydric alcohol constituting Y 1 in the general formula (1), there may be mentioned polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups. Among these, polyglycidol is preferable from the viewpoint of easy reaction.
The polyhydric alcohol forms a polyhydric alcohol residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2).

上記多価アミン残基を構成する多価アミン(ポリアミン)としては、1分子中に平均3個以上のアミノ基を有する化合物であればよく、例えば、上記一般式(1)中のYを構成する多価アミンとして例示した化合物のうち、アミノ基を3個以上有する多価アミンが挙げられる。中でも、1分子中に平均3個以上のアミノ基を有するポリアルキルアミンを用いることが好ましく、ポリアルキルアミンを構成するアルキルアミンとしては、ラウリルアミン等の炭素数8〜18のアルキルアミンが好適である。
上記多価アミンにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)の多価アミン残基が形成されることになる。
The polyvalent amine (polyamine) constituting the polyvalent amine residue may be a compound having an average of 3 or more amino groups in one molecule. For example, Y 1 in the general formula (1) is represented by Among the compounds exemplified as the constituting polyvalent amine, a polyvalent amine having 3 or more amino groups can be mentioned. Among them, it is preferable to use a polyalkylamine having an average of 3 or more amino groups in one molecule, and the alkylamine constituting the polyalkylamine is preferably an alkylamine having 8 to 18 carbon atoms such as laurylamine. is there.
The polyvalent amine forms the polyvalent amine residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2).

上記多価イミン残基を構成する多価イミン(ポリイミン)としては、1分子中に平均3個以上のイミノ基を有する化合物であればよく、例えば、上記一般式(1)中のYを構成する多価イミンとして例示した化合物のうち、イミノ基を3個以上有する多価イミンが挙げられる。中でも、1分子中に平均3個以上のイミノ基を有するポリアルキルイミンを用いることが好ましく、ポリアルキレンイミンの中でも、エチレンイミンが主体を占めるポリアルキレンイミンであることがより好適である。この場合の「主体」については、上述したとおりである。
上記多価イミンにより、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)の多価イミン残基が形成されることになる。
The polyvalent imine (polyimine) constituting the polyvalent imine residue may be a compound having an average of 3 or more imino groups in one molecule. For example, Y 1 in the general formula (1) is represented by Among the compounds exemplified as the constituting polyimine, polyvalent imines having 3 or more imino groups can be mentioned. Among them, it is preferable to use a polyalkylimine having an average of 3 or more imino groups in one molecule, and among the polyalkyleneimines, a polyalkylenimine mainly composed of ethyleneimine is more preferable. The “subject” in this case is as described above.
The polyvalent imine forms the polyvalent imine residue of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2).

上記ポリアルキレンイミン鎖1つあたりのアルキレンイミンの平均重合数としては、3〜300であることが好ましい。このような範囲とすることによって、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)の構造に起因した作用効果をより充分に発揮することが可能となり、例えば、重合体とした際に、セメント分散性能を発揮してセメント混和剤等の用途に好適なものとすることができる。下限値としてより好ましくは5以上、特に好ましくは10以上である。また、上限値としてより好ましくは200以下であり、更に好ましくは100以下、特に好ましくは75以下、最も好ましくは50以下である。 The average polymerization number of alkyleneimine per one polyalkyleneimine chain is preferably 3 to 300. By setting it as such a range, it becomes possible to fully exhibit the effect resulting from the structure of the said unsaturated polyalkylene glycol monomer (2), for example, when it is used as a polymer, It can be made suitable for applications such as cement admixture by exhibiting dispersion performance. The lower limit is more preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more. Further, the upper limit is more preferably 200 or less, still more preferably 100 or less, particularly preferably 75 or less, and most preferably 50 or less.

上記多価アミン及び多価イミンの数平均分子量については、上述したのと同様の範囲であることが好適である。 The number average molecular weights of the polyvalent amine and polyvalent imine are preferably in the same range as described above.

上記活性基を3個以上有する化合物の残基の中でも特に好ましくは、多価アルコール残基であり、最も好ましくは、上述したようにポリグリシドール残基(ポリグリセリル基とも称す)である。この場合、上記一般式(2)中のYは、上記一般式(5)で表されることが好適である。このように、上記一般式(1)中のY又は上記一般式(2)中のYが、上記一般式(5)を表す形態もまた、本発明の好適な形態の一つである。
なお、Yが上記一般式(5)を表す場合、rは2以上であることが適当である。好ましい範囲は上述したとおりである。
Of the residues of the compound having 3 or more active groups, a polyhydric alcohol residue is particularly preferable, and a polyglycidol residue (also referred to as a polyglyceryl group) is most preferable as described above. In this case, Y 2 in the general formula (2) is preferably represented by the general formula (5). Thus, the form in which Y 1 in the general formula (1) or Y 2 in the general formula (2) represents the general formula (5) is also one of the preferable forms of the present invention. .
In the case where Y 2 represents the general formula (5), it is appropriate that r is 2 or more. A preferred range is as described above.

上記一般式(2)において、活性基を3個以上有する化合物の残基(Y)は、m個の分岐鎖Z(−(AO)−R)に結合することになる。このYが結合するZの数、すなわちmは、3以上であることが適当であるが、3以上であると、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)は、放射線状に枝分かれした構造、つまり、活性基を3個以上有する化合物の残基を基点として、そこから−(AO)−で表されるポリアルキレングリコール鎖が放射線状に伸びた構造となる。このような構造を有することによって、本発明のポリカルボン酸系共重合体が、極めて高い分散性能を発揮し、かつ早期強度にもより優れた分散剤及びセメント混和剤を与えることが可能となる。好ましくは4以上、より好ましくは5以上である。また、重合性を考慮すると、mは50以下であることが好ましく、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。 In the above general formula (2), the residue (Y 2 ) of the compound having three or more active groups is bonded to m 2 branched chains Z (— (A 1 O) n —R 4 ). . The number of Z to which Y 2 binds, that is, m 2 is suitably 3 or more, but when it is 3 or more, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2) A branched structure, that is, a structure in which a polyalkylene glycol chain represented by-(A 2 O) n- extends radially from the residue of a compound having three or more active groups as a base point. By having such a structure, it becomes possible for the polycarboxylic acid copolymer of the present invention to exhibit extremely high dispersion performance and to provide a better dispersant and cement admixture with an early strength. . Preferably it is 4 or more, more preferably 5 or more. In consideration of polymerizability, m 2 is preferably 50 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 10 or less.

上記mはまた、上記活性基を3個以上有する化合物中の活性基数に等しいことが好ましい。すなわち上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)は、上記活性基を3個以上有する化合物中の活性基(より具体的には、活性基を構成する活性水素原子)の全てに、ポリアルキレングリコール鎖−(AO)−が結合した構造を有することが好適である。これによって、更に優れた分散性能及び早期強度を発揮し得る分散剤及びセメント混和剤を与えることが可能となるため、様々な用途に有用なポリカルボン酸系共重合体を得ることができる。 The m 2 is also preferably equal to the number of active groups in the compound having 3 or more active groups. That is, the unsaturated polyalkylene glycol-based monomer (2) is bonded to all active groups (more specifically, active hydrogen atoms constituting the active groups) in the compound having three or more active groups. It is preferable to have a structure in which an alkylene glycol chain — (A 2 O) n — is bonded. As a result, it is possible to provide a dispersant and a cement admixture that can exhibit further superior dispersion performance and early strength, and thus polycarboxylic acid copolymers useful for various applications can be obtained.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)の分子量(重量平均分子量及び数平均分子量)は、上述した不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の分子量と同様の範囲であることが好適である。 The molecular weight (weight average molecular weight and number average molecular weight) of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (2) may be in the same range as the molecular weight of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) described above. Is preferred.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(2)は、例えば、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)と同様の製造方法により得ることができる。すなわち、上述した、工程1を含む製造方法(より好ましくは、工程1と工程2とを含む製造方法)や、工程1’、工程2’及び3’を含む製造方法により好適に得ることができる。なお、この場合、工程1及び工程1’で多価アルコールを反応させる際に、多価アルコールにより形成される分岐数が3以上となるように、反応モル比を設定することが好適である。 The unsaturated polyalkylene glycol monomer (2) can be obtained, for example, by the same production method as the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1). That is, it can be suitably obtained by the above-described manufacturing method including step 1 (more preferably, a manufacturing method including step 1 and step 2) and a manufacturing method including step 1 ′, step 2 ′ and 3 ′. . In this case, it is preferable to set the reaction molar ratio so that the number of branches formed by the polyhydric alcohol is 3 or more when the polyhydric alcohol is reacted in Step 1 and Step 1 ′.

<不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)>
本発明のポリカルボン酸系共重合体(3)を得るための単量体成分において、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)とは、下記一般式(3):
<Unsaturated polyalkylene glycol monomer (3)>
In the monomer component for obtaining the polycarboxylic acid copolymer (3) of the present invention, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (3) is the following general formula (3):

Figure 0005936504
Figure 0005936504

(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される−(C−の活性基数に依存して最大数が決まる数である。Yは、下記一般式(5)を表す。
−(C− (5)
rは、(C)で表されるグリセリル基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。(C)で表されるグリセリル基は、同一又は異なって、下記式:
(Wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group are the same or different, represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms A 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is A 1 O. The average added mole number of the oxyalkylene group represented is a number from 1 to 300. m 3 is an integer of 2 or more, and represented by Y 3 — (C 3 H 6 O 2 ) r —. The maximum number is determined depending on the number of active groups of Y 3 represents the following general formula (5).
- (C 3 H 6 O 2 ) r - (5)
r represents an average addition number of moles of glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2) , the number of 1 to 300. The glyceryl groups represented by (C 3 H 6 O 2 ) are the same or different and have the following formula:

Figure 0005936504
Figure 0005936504

で表される構造からなる。)で表される化合物である。このような化合物は、上述した不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)及び(2)の中間体として非常に有用である。 It consists of the structure represented by. ). Such a compound is very useful as an intermediate for the unsaturated polyalkylene glycol monomers (1) and (2) described above.

上記一般式(3)中、R、R、R、R、AO、t、p及びqは、上記一般式(1)中のそれぞれの記号と同様である(好適な形態も同様である。)。
また上記一般式(3)中のYは、−(C−を表し、(C)で表されるグリセリル基は、上述した式で表される構造からなる。rの好ましい範囲は上述したとおりである。
In the general formula (3), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , A 1 O, t, p and q are the same as the respective symbols in the general formula (1) (Suitable form) Is the same).
The Y 3 in the general formula (3) is - (C 3 H 6 O 2) r - represents, glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2) is expressed by the above expression Consists of structure. A preferable range of r is as described above.

上記一般式(3)において、活性基を2個以上有する化合物の残基(Y)は、m個のRに結合することになる。このmは、2以上であることが適当であるが、好ましくは3以上である。より好ましくは4以上、更に好ましくは5以上である。また、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を用いて重合を行う際の重合性を考慮すると、mは50以下であることが好ましく、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。 In the above general formula (3), the residue (Y 3 ) of the compound having two or more active groups is bonded to m 3 R 4 . M 3 is suitably 2 or more, but is preferably 3 or more. More preferably, it is 4 or more, More preferably, it is 5 or more. In consideration of the polymerizability when polymerization is performed using the unsaturated polyalkylene glycol monomer, m 3 is preferably 50 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 10 or less. .

上記mはまた、上記活性基を2個以上有する化合物中の活性基数に等しいことが好ましい。すなわち上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)は、上記活性基を2個以上有する化合物中の活性基(より具体的には、活性基を構成する活性水素原子)の全てに、Rで表される水素原子又は炭化水素基が結合した構造を有することが好適である。これによって、より優れた分散性能及び早期強度を発揮し得る分散剤及びセメント混和剤を与えることが可能となるため、様々な用途に有用なポリカルボン酸系共重合体を得ることができる。 M 3 is preferably equal to the number of active groups in the compound having two or more active groups. That is, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (3) is bonded to all active groups (more specifically, active hydrogen atoms constituting the active groups) in the compound having two or more active groups. It is preferable to have a structure in which a hydrogen atom or a hydrocarbon group represented by 4 is bonded. As a result, it is possible to provide a dispersant and a cement admixture that can exhibit better dispersion performance and early strength, so that polycarboxylic acid copolymers useful for various applications can be obtained.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)の分子量(重量平均分子量及び数平均分子量)は、上述した不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)の分子量と同様の範囲であることが好適である。 The molecular weight (weight average molecular weight and number average molecular weight) of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (3) may be in the same range as the molecular weight of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) described above. Is preferred.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(3)は、例えば、上述した不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(1)又は(2)の製造方法のうち、上記一般式(6)で表される不飽和ポリアルキレングリコール化合物にエポキシアルコール及び/又は多価アルコールを反応させる工程1において、エポキシアルコール及び/又は多価アルコールとして(ポリ)グリシドールを用いることにより得ることができる。 The unsaturated polyalkylene glycol monomer (3) is represented by, for example, the general formula (6) in the production method of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (1) or (2) described above. In the step 1 of reacting an unsaturated polyalkylene glycol compound with an epoxy alcohol and / or a polyhydric alcohol, it can be obtained by using (poly) glycidol as the epoxy alcohol and / or the polyhydric alcohol.

<不飽和カルボン酸系単量体>
本発明のポリカルボン酸系共重合体((1)〜(3)の各々)を得るための単量体成分において、不飽和カルボン酸系単量体とは、下記一般式(4):
<Unsaturated carboxylic acid monomer>
In the monomer component for obtaining the polycarboxylic acid copolymer of the present invention (each of (1) to (3)), the unsaturated carboxylic acid monomer is represented by the following general formula (4):

Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CHCOOMを表す。なお、−(CHCOOMを表す場合、−COOM又は他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよく、この場合は、これらの基のM及びMは存在しない。yは、0、1又は2である。M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。)で表される化合物である。
Figure 0005936504
(Wherein, R 5, R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or - represents a (CH 2) y COOM 2 Note, -. (CH 2) when representing the y COOM 2, -COOM 1 or other-(CH 2 ) y COOM 2 may form an anhydride, in which case M 1 and M 2 of these groups are absent, y is 0, 1 or 2 M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group or a substituted alkylammonium group. .

上記一般式(4)において、M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。アルカリ金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属原子としては、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。また、アルキルアンモニウム基としては、例えば、トリエチルアミン基等が挙げられ、置換アルキルアンモニウム基としては、例えば、エタノールアミン基、ジエタノールアミン基、トリエタノールアミン基等のアルカノールアミン基等が挙げられる。 In the general formula (4), M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkyl ammonium group, or a substituted alkyl ammonium group. Examples of the alkali metal atom include lithium, sodium, and potassium, and examples of the alkaline earth metal atom include calcium and magnesium. Examples of the alkylammonium group include a triethylamine group, and examples of the substituted alkylammonium group include an alkanolamine group such as an ethanolamine group, a diethanolamine group, and a triethanolamine group.

上記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量体;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体;これらのカルボン酸の無水物又は塩(例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩及び置換アルキルアンモニウム塩)等が挙げられる。中でも、重合性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及び/又はこれらの塩が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの塩がより好適である。 Specific examples of the unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (4) include, for example, unsaturated monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; maleic acid and itacone. Unsaturated dicarboxylic acid monomers such as acids and fumaric acids; anhydrides or salts of these carboxylic acids (for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkylammonium salts and substituted alkylammonium salts), etc. Is mentioned. Among these, from the viewpoint of polymerizability, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and / or salts thereof are preferable, and acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof are more preferable.

<その他の単量体>
本発明のポリカルボン酸系共重合体((1)〜(3)の各々)を得るための単量体成分はまた、必要に応じて更にその他の単量体を含んでいてもよい。その他の単量体は、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体及び不飽和カルボン酸系単量体以外の単量体であって、かつ上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体及び/又は不飽和カルボン酸系単量体と共重合可能な単量体であれば特に限定されないが、例えば、下記の単量体等の1種又は2種以上を使用することができる。
<Other monomers>
The monomer component for obtaining the polycarboxylic acid copolymer of the present invention (each of (1) to (3)) may further contain other monomers as required. The other monomer is a monomer other than the unsaturated polyalkylene glycol monomer and the unsaturated carboxylic acid monomer, and the unsaturated polyalkylene glycol monomer and / or the unsaturated monomer. Although it will not specifically limit if it is a monomer copolymerizable with a saturated carboxylic acid-type monomer, For example, 1 type (s) or 2 or more types, such as the following monomer, can be used.

上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数1〜30のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類;上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数1〜30のアミンとのハーフアミド、ジアミド類;上記アルコールやアミンに炭素原子数2〜18のアルキレンオキシドを1〜500モル付加させたアルキル(ポリ)アルキレングリコールと上記不飽和ジカルボン酸系単量体とのハーフエステル、ジエステル類;上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数2〜18のアルキレングリコール若しくは該アルキレングリコールの付加モル数2〜500のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル類; Half esters and diesters of the above unsaturated dicarboxylic acid monomers and alcohols having 1 to 30 carbon atoms; Half amides and diamides of the above unsaturated dicarboxylic acid monomers and amines having 1 to 30 carbon atoms A half ester or a diester of an alkyl (poly) alkylene glycol obtained by adding 1 to 500 moles of an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to the alcohol or amine and the unsaturated dicarboxylic acid monomer; Half esters and diesters of saturated dicarboxylic acid monomers and alkylene glycols having 2 to 18 carbon atoms or polyalkylene glycols having 2 to 500 moles of addition of the alkylene glycol;

メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルクロトネート、エチルクロトネート、プロピルクロトネート等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数1〜30のアルコールとのエステル類;炭素原子数1〜30のアルコールに炭素原子数2〜18のアルキレンオキシドを1〜500モル付加させたアルコキシ(ポリ)アルキレングリコールと(メタ)アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類とのエステル類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)ブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の、(メタ)アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸類への炭素原子数2〜18のアルキレンオキシドの1〜500モル付加物類;トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート等のアルカンジオールモノ(メタ)アクリレート類; 1 to 30 carbon atoms and unsaturated monocarboxylic acids such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate Esters with alcohols: alkoxy (poly) alkylene glycols obtained by adding 1 to 500 moles of alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms to alcohols having 1 to 30 carbon atoms and unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid Esters with acids; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol mono (meth) acrylate, (poly) propylene glycol mono (meth) acrylate, (poly) butylene Glycol 1-500 mole adducts of alkylene oxides having 2 to 18 carbon atoms to unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, such as (meth) acrylate; triethylene glycol di (meth) acrylate, ( (Poly) alkylene glycol di (meth) acrylates such as poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate and (poly) ethylene glycol (poly) propylene glycol di (meth) acrylate; -Alkanediol mono (meth) acrylates such as butanediol mono (meth) acrylate, 1,5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate;

マレアミド酸と炭素原子数2〜18のグリコール若しくはこれらのグリコールの付加モル数2〜500のポリアルキレングリコールとのハーフアミド類;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリエチレングリコールジマレート、ポリエチレングリコールジマレート等の(ポリ)アルキレングリコールジマレート類;ビニルスルホネート、(メタ)アリルスルホネート、2−(メタ)アクリロキシエチルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、4−(メタ)アクリロキシブチルスルホネート、(メタ)アクリルアミドメチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドエチルスルホン酸、2−メチルプロパンスルホン酸(メタ)アクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類及びこれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩;メチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数1〜30のアミンとのアミド類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等のビニル芳香族類; Half amides of maleamic acid and glycols having 2 to 18 carbon atoms or polyalkylene glycols having 2 to 500 addition moles of these glycols; hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tri Polyfunctional (meth) acrylates such as methylolpropane di (meth) acrylate; (poly) alkylene glycol dimaleates such as triethylene glycol dimaleate and polyethylene glycol dimaleate; vinyl sulfonate, (meth) allyl sulfonate, 2- ( (Meth) acryloxyethyl sulfonate, 3- (meth) acryloxypropyl sulfonate, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyl sulfonate, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyls Phophenyl ether, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyloxysulfobenzoate, 4- (meth) acryloxybutyl sulfonate, (meth) acrylamidomethylsulfonic acid, (meth) acrylamidoethylsulfonic acid, 2-methylpropanesulfone Unsaturated sulfonic acids such as acid (meth) acrylamide and styrene sulfonic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts thereof; unsaturated monocarboxylic acids such as methyl (meth) acrylamide and carbon atom Amides with amines of 1 to 30; Vinyl aromatics such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-methylstyrene;

ブタジエン、イソプレン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン等のジエン類;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアルキルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミド類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等の不飽和シアン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エステル類;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸ジブチルアミノエチル、ビニルピリジン等の不飽和アミン類;ジビニルベンゼン等のジビニル芳香族類;トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類;(メタ)アリルアルコール、グリシジル(メタ)アリルエーテル等のアリル類;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の不飽和アミノ化合物類;メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル等のビニルエーテル又はアリルエーテル類;ポリジメチルシロキサンプロピルアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサンアミノプロピレンアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサン−ビス−(プロピルアミノマレインアミド酸)、ポリジメチルシロキサン−ビス−(ジプロピレンアミノマレインアミド酸)、ポリジメチルシロキサン−(1−プロピル−3−アクリレート)、ポリジメチルシロキサン−(1−プロピル−3−メタクリレート)、ポリジメチルシロキサン−ビス−(1−プロピル−3−アクリレート)、ポリジメチルシロキサン−ビス−(1−プロピル−3−メタクリレート)等のシロキサン誘導体;等。 Dienes such as butadiene, isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene; (meth) acrylamide, (meth) acrylalkylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, Unsaturated amides such as N-dimethyl (meth) acrylamide; unsaturated cyanides such as (meth) acrylonitrile and α-chloroacrylonitrile; unsaturated esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; aminoethyl (meth) acrylate , Unsaturated amines such as methylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, dibutylaminoethyl (meth) acrylate, vinylpyridine, and the like; Divinyl aromatics such as triallyl cyanurate Anurates; Allyls such as (meth) allyl alcohol and glycidyl (meth) allyl ether; Unsaturated amino compounds such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; Methoxypolyethylene glycol vinyl ether, polyethylene glycol monovinyl ether, methoxypolyethylene glycol (meta ) Vinyl ethers or allyl ethers such as allyl ether and polyethylene glycol mono (meth) allyl ether; polydimethylsiloxanepropylaminomaleamic acid, polydimethylsiloxaneaminopropylaminomaleamic acid, polydimethylsiloxane-bis- (propylaminomaleamide) Acid), polydimethylsiloxane-bis- (dipropyleneaminomaleamic acid), polydimethylsiloxane- (1-propyl Propyl-3-acrylate), polydimethylsiloxane- (1-propyl-3-methacrylate), polydimethylsiloxane-bis- (1-propyl-3-acrylate), polydimethylsiloxane-bis- (1-propyl-3-) Siloxane derivatives such as methacrylate);

<ポリカルボン酸系共重合体の製造方法>
次に、本発明のポリカルボン酸系共重合体((1)〜(3)の各々)を得る方法について、説明する。
上記ポリカルボン酸系共重合体を得る方法としては、重合開始剤を用いて、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体及び不飽和カルボン酸系単量体、並びに、必要に応じてその他の単量体を含む単量体成分を共重合させればよいが、ポリカルボン酸系共重合体を構成する各構成単位が上述した範囲内となるように、単量体成分に含まれる単量体の種類や使用量を適宜設定することが好ましい。すなわち、上記ポリカルボン酸系共重合体を構成する構成単位の割合が上述した好適な範囲となるように、単量体成分に含まれる単量体の種類や使用量を適宜設定することが好ましい。
<Method for producing polycarboxylic acid copolymer>
Next, a method for obtaining the polycarboxylic acid copolymer of the present invention (each of (1) to (3)) will be described.
As a method for obtaining the polycarboxylic acid-based copolymer, an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer and an unsaturated carboxylic acid-based monomer, and, if necessary, other single amounts using a polymerization initiator The monomer component containing the monomer may be copolymerized, but the monomer component contained in the monomer component may be such that each structural unit constituting the polycarboxylic acid copolymer is within the above-described range. It is preferable to appropriately set the type and amount used. That is, it is preferable to appropriately set the type and amount of the monomer contained in the monomer component so that the proportion of the structural units constituting the polycarboxylic acid copolymer is in the preferred range described above. .

したがって、上記ポリカルボン酸系共重合体の各々を得るために使用される単量体成分において、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体及び不飽和カルボン酸系単量体の配合比(質量割合;不飽和ポリアルキレングリコール系単量体/不飽和カルボン酸系単量体)は、例えば、1/99〜60/30とすることが好適である。より好ましくは5/95〜40/60である。
また上記単量体成分は、更にその他の単量体を含んでもよいが、その割合は、全単量体成分100質量%中、50質量%以下であることが好適である。より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。すなわち、上記単量体成分において、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と不飽和カルボン酸系単量体とが占める割合は、全単量体成分100質量%中、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。
Therefore, in the monomer component used to obtain each of the polycarboxylic acid-based copolymers, the mixing ratio (mass ratio) of the unsaturated polyalkylene glycol-based monomer and the unsaturated carboxylic acid-based monomer. The unsaturated polyalkylene glycol monomer / unsaturated carboxylic acid monomer) is, for example, preferably 1/99 to 60/30. More preferably, it is 5 / 95-40 / 60.
The monomer component may further contain other monomers, but the proportion is preferably 50% by mass or less in 100% by mass of all monomer components. More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. That is, in the monomer component, the proportion of the unsaturated polyalkylene glycol monomer and the unsaturated carboxylic acid monomer is 50% by mass or more in 100% by mass of all monomer components. Is preferable, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more.

上記ポリカルボン酸系共重合体を得るための重合工程(共重合工程)において、各単量体成分の添加方法は特に限定されず、反応器に初期仕込みしてもよいし、全部又は一部を滴下してもよい。また、添加する単量体の順番も特に限定されず、同時に添加してもよい。
なお、単量体成分の一部又は全部を反応器へ滴下する場合、反応途中で単量体の反応容器への投入速度を連続的又は段階的に変えて、各単量体の単位時間あたりの投入重量比を連続的又は段階的に変化させることにより、単量体比が異なる2種以上の共重合体を、重合反応中に同時に合成するようにしてもよい。
In the polymerization step (copolymerization step) for obtaining the polycarboxylic acid-based copolymer, the method for adding each monomer component is not particularly limited, and may be initially charged in the reactor, or in whole or in part. May be added dropwise. Moreover, the order of the monomer to add is not specifically limited, You may add simultaneously.
In addition, when a part or all of the monomer component is dropped into the reactor, the monomer charging rate is changed continuously or stepwise during the reaction, Two or more kinds of copolymers having different monomer ratios may be synthesized simultaneously during the polymerization reaction by changing the input weight ratio of.

上記重合工程は、溶液重合や塊状重合等の通常の方法で行うことができる。溶液重合は回分式でも連続式でも行うことができ、その際に使用される溶媒としては、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール;ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の芳香族又は脂肪族炭化水素;酢酸エチル等のエステル化合物;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物等が挙げられる。中でも、原料単量体及び得られる重合体の溶解性の観点から、水及び炭素数1〜4の低級アルコールからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、その中でも、水が脱溶剤工程を省略できる点でより好ましい。 The said polymerization process can be performed by normal methods, such as solution polymerization and block polymerization. The solution polymerization can be carried out either batchwise or continuously. Examples of the solvent used here include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol; benzene, toluene, xylene, cyclohexane, n- Examples include aromatic or aliphatic hydrocarbons such as hexane; ester compounds such as ethyl acetate; ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; and cyclic ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane. Among these, from the viewpoint of the solubility of the raw material monomer and the resulting polymer, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of water and a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms. It is more preferable in that the solvent step can be omitted.

上記重合工程を水溶液重合法にて行う場合には、ラジカル重合開始剤として、水溶性の重合開始剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物、2,2’−アゾビス−2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、2−カルバモイルアゾイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物等の水溶性アゾ系開始剤等を使用することが好適である。また、この際、亜硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属亜硫酸塩、メタ二亜硫酸塩、次亜燐酸ナトリウム、モール塩等のFe(II)塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム二水和物、ヒドロキシルアミン塩酸塩、チオ尿素、L−アスコルビン酸(塩)、エリソルビン酸(塩)等の促進剤を併用することもできる。中でも、過硫酸塩とL−アスコルビン酸(塩)等の促進剤との組み合わせが好ましい。これらのラジカル重合開始剤や促進剤はそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 When the polymerization step is performed by an aqueous solution polymerization method, a water-soluble polymerization initiator, for example, a persulfate such as ammonium persulfate, sodium persulfate, or potassium persulfate; hydrogen peroxide; 2 Azoamidine compounds such as 2,2′-azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride, cyclic azoamidine compounds such as 2,2′-azobis-2- (2-imidazolin-2-yl) propane hydrochloride, 2-carbamoylazoiso It is preferable to use a water-soluble azo initiator such as an azonitrile compound such as butyronitrile. In addition, at this time, alkali metal sulfites such as sodium hydrogen sulfite, metabisulfite, sodium hypophosphite, Fe (II) salts such as molle salt, sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate, hydroxylamine hydrochloride, Accelerators such as thiourea, L-ascorbic acid (salt), and erythorbic acid (salt) can also be used in combination. Among these, a combination of a persulfate and an accelerator such as L-ascorbic acid (salt) is preferable. These radical polymerization initiators and accelerators may be used alone or in combination of two or more.

また低級アルコール、芳香族若しくは脂肪族炭化水素、エステル化合物又はケトン化合物を溶媒とする溶液重合を行う場合には、ラジカル重合開始剤として、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド;t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を用いることが好適である。また、この際、アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。
更に水−低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上述した種々のラジカル重合開始剤、又は、ラジカル重合開始剤と促進剤との組み合わせの中から適宜選択して用いることができる。
When performing solution polymerization using a lower alcohol, aromatic or aliphatic hydrocarbon, ester compound or ketone compound as a solvent, examples of radical polymerization initiators include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and sodium peroxide. Peroxides; hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile are preferably used. At this time, an accelerator such as an amine compound can be used in combination.
Further, when a water-lower alcohol mixed solvent is used, it can be appropriately selected from the above-mentioned various radical polymerization initiators or combinations of radical polymerization initiators and accelerators.

上記重合工程を塊状重合法にて行う場合には、例えば、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド;t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を用い、50〜200℃の温度で重合を行うことが好適である。 When the polymerization step is carried out by a bulk polymerization method, for example, as a radical polymerization initiator, peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, sodium peroxide; t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc. It is preferable to perform polymerization at a temperature of 50 to 200 ° C. using hydroperoxide; an azo compound such as azobisisobutyronitrile.

上記ラジカル重合開始剤は、反応容器に初めから仕込んでもよく、反応容器へ滴下してもよく、また目的に応じてこれらを組み合わせてもよい。 The radical polymerization initiator may be charged into the reaction vessel from the beginning, may be dropped into the reaction vessel, or may be combined according to the purpose.

上記重合工程において、反応温度は特に限定されないが、例えば、過硫酸塩を開始剤とする場合は30〜100℃の範囲とすることが好ましい。より好ましくは40〜95℃の範囲、更に好ましくは45〜90℃の範囲である。また、過硫酸塩と、促進剤としてL−アスコルビン酸(塩)とを組み合わせて開始剤とする場合、反応温度は30〜100℃の範囲とすることが好ましい。より好ましくは40〜95℃の範囲、更に好ましくは45〜90℃の範囲である。
また重合時間は特に限定されないが、例えば、0.5〜10時間の範囲とすることが好ましい。重合時間がこの範囲より長すぎたり短すぎたりすると、重合率が充分とならなかったり、生産性を高めることができなかったりするおそれがある。より好ましくは0.5〜8時間、更に好ましくは1〜6時間の範囲である。
In the polymerization step, the reaction temperature is not particularly limited. For example, when a persulfate is used as an initiator, the reaction temperature is preferably in the range of 30 to 100 ° C. More preferably, it is the range of 40-95 degreeC, More preferably, it is the range of 45-90 degreeC. Moreover, when combining a persulfate and L-ascorbic acid (salt) as a promoter and making it an initiator, it is preferable to make reaction temperature into the range of 30-100 degreeC. More preferably, it is the range of 40-95 degreeC, More preferably, it is the range of 45-90 degreeC.
Moreover, although superposition | polymerization time is not specifically limited, For example, it is preferable to set it as the range of 0.5 to 10 hours. If the polymerization time is too long or too short, the polymerization rate may not be sufficient or the productivity may not be improved. More preferably, it is 0.5-8 hours, More preferably, it is the range of 1-6 hours.

上記重合工程における全単量体成分の使用量は、他の原料及び重合溶媒を含む全原料100質量%に対して10〜99質量%の範囲とすることが好適である。特に、全単量体成分の使用量がこの範囲より低すぎると、重合率が充分とならなかったり、生産性を高めることができなかったりするおそれがある。より好ましくは20〜98質量%、更に好ましくは25〜95質量%、より更に好ましくは30〜90質量%、特に好ましくは30〜80質量%、最も好ましくは40〜70質量%の範囲である。 The amount of all monomer components used in the polymerization step is preferably in the range of 10 to 99% by mass with respect to 100% by mass of all raw materials including the other raw materials and the polymerization solvent. In particular, if the amount of all monomer components used is too lower than this range, the polymerization rate may not be sufficient, or the productivity may not be improved. More preferably, it is 20-98 mass%, More preferably, it is 25-95 mass%, More preferably, it is 30-90 mass%, Especially preferably, it is 30-80 mass%, Most preferably, it is the range of 40-70 mass%.

上記重合工程ではまた、得られるポリカルボン酸系共重合体の分子量調整のため、連鎖移動剤を用いることができる。特に、全単量体成分の使用量が、重合時に使用する原料の全量100質量%に対して30質量%以上となる高濃度で重合反応を行う場合には、連鎖移動剤を用いるのが好ましい。連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤を用いることができ、2種類以上の連鎖移動剤の併用も可能である。更に、共重合体の分子量調整のためには、上記その他の単量体として(メタ)アリルスルホン酸(塩)類等の連鎖移動性の高い単量体を用いることも有効である。 In the polymerization step, a chain transfer agent can be used to adjust the molecular weight of the resulting polycarboxylic acid copolymer. In particular, it is preferable to use a chain transfer agent when the polymerization reaction is performed at a high concentration of 30% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of raw materials used during polymerization. . Examples of chain transfer agents include mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, 2-mercaptoethanesulfonic acid, etc. These thiol chain transfer agents can be used, and two or more types of chain transfer agents can be used in combination. Furthermore, in order to adjust the molecular weight of the copolymer, it is also effective to use a monomer having high chain mobility such as (meth) allylsulfonic acid (salt) as the other monomer.

また所定の分子量の共重合体を再現性よく得るには、共重合反応を安定に進行させることが重要であることから、溶液重合を行う場合には、使用する溶媒の25℃における溶存酸素濃度を5ppm以下とすることが好ましい。より好ましくは0.01〜4ppm、更に好ましくは0.01〜2ppm、最も好ましくは0.01〜1ppmである。なお、溶媒に単量体を添加後、窒素置換等を行う場合には、単量体を含んだ系の溶存酸素濃度を上記範囲とすればよい。また、溶媒の溶存酸素濃度の調整は、重合反応槽で行なってもよく、あらかじめ溶存酸素量を調整した溶媒を用いてもよい。溶媒中の酸素を追い出す方法としては、例えば、下記の(1)〜(5)の方法が挙げられる。 In addition, in order to obtain a copolymer having a predetermined molecular weight with good reproducibility, it is important to allow the copolymerization reaction to proceed stably. Therefore, when performing solution polymerization, the dissolved oxygen concentration of the solvent used at 25 ° C. Is preferably 5 ppm or less. More preferably, it is 0.01-4 ppm, More preferably, it is 0.01-2 ppm, Most preferably, it is 0.01-1 ppm. In addition, what is necessary is just to make the dissolved oxygen concentration of the type | system | group containing a monomer into the said range, when performing nitrogen substitution etc. after adding a monomer to a solvent. The dissolved oxygen concentration of the solvent may be adjusted in a polymerization reaction tank, or a solvent in which the dissolved oxygen amount is adjusted in advance may be used. Examples of the method for driving off oxygen in the solvent include the following methods (1) to (5).

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

上記重合工程において、溶媒を用いる場合、重合をpH5以上で行ってもよいが、その場合、重合率の低下が起こると同時に共重合性がより充分とはならず、例えば、セメント混和剤等としての性能をより充分に発揮できないおそれがあるため、pH5未満で共重合反応を行うことが好ましい。pHの調整は、例えば、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミン;等のアルカリ性物質性物質又は塩酸、リン酸、硫酸等の無機酸類、酢酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸類を用いて行うことができる。 In the above polymerization step, when a solvent is used, the polymerization may be performed at a pH of 5 or more. In that case, the copolymerization is not sufficient at the same time as the polymerization rate is lowered. Therefore, the copolymerization reaction is preferably carried out at a pH of less than 5. The pH can be adjusted by, for example, inorganic salts such as monovalent metal or divalent metal hydroxides and carbonates; alkaline substances such as ammonia; organic amines; inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid and sulfuric acid, acetic acid It can be carried out using organic acids such as p-toluenesulfonic acid.

上記重合工程は、他の工程を更に有していてよい。他の工程としては、通常の共重合体の製法において行われる工程であれば特に限定されるものではない。 The polymerization step may further include other steps. The other steps are not particularly limited as long as they are steps performed in a usual copolymer production method.

上記重合工程により得られたポリカルボン酸系共重合体は、そのままでも各種用途に使用することができ、例えば、分散剤やセメント混和剤等の主成分として用いることもできるが、取り扱い性の観点からは、pHを5以上に調整しておくことが好ましい。上述したようにpH5未満で共重合反応を行うことが好ましく、共重合後にpHを5以上に調整することが好ましい。pHの調整は、例えば、一価金属又は二価金属の水酸化物や炭酸塩等の無機塩;アンモニア;有機アミン;等のアルカリ性物質を用いて行なうことができる。また、反応終了後、必要ならば濃度調整を行うこともできる。また、上記ポリカルボン酸系共重合体は、水溶液の形態で各種用途に使用してもよいし、また、カルシウム、マグネシウム等の二価金属の水酸化物で中和して多価金属塩とした後に乾燥させたり、シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥させたりすることにより粉体化して使用してもよい。 The polycarboxylic acid copolymer obtained by the above polymerization step can be used for various purposes as it is, for example, it can be used as a main component of a dispersant, a cement admixture, etc. Therefore, it is preferable to adjust the pH to 5 or more. As described above, the copolymerization reaction is preferably performed at a pH of less than 5, and the pH is preferably adjusted to 5 or more after the copolymerization. The pH can be adjusted using, for example, an alkaline substance such as an inorganic salt such as a monovalent metal or divalent metal hydroxide or carbonate; ammonia; an organic amine; Further, after the reaction is completed, the concentration can be adjusted if necessary. The polycarboxylic acid copolymer may be used in various forms in the form of an aqueous solution, or may be neutralized with a divalent metal hydroxide such as calcium or magnesium to form a polyvalent metal salt. Then, it may be dried or powdered by supporting it on an inorganic powder such as silica-based fine powder and drying it.

上記重合工程により得られたポリカルボン酸系共重合体はまた、必要に応じて、個々の重合体を単離する工程に付してもよいが、作業効率や製造コスト等の観点から、個々の重合体を単離することなく、各種用途に使用することができる。 The polycarboxylic acid-based copolymer obtained by the polymerization step may be subjected to a step of isolating individual polymers as necessary, but from the viewpoint of work efficiency, production cost, etc. These polymers can be used for various purposes without isolation.

〔用途〕
本発明のポリカルボン酸系共重合体は、例えば、水に難溶性の無機物又は有機物の分散剤として良好な性能を発揮できるものである。具体的には、紙コーティングに用いられる重質又は軽質炭酸カルシウム、クレイ等の無機顔料の分散剤;セメント、石炭等の水スラリー用分散剤;等として良好な性能を発揮できる。その他にも、例えば、セメント混和剤;冷却水系、ボイラー水系、海水淡水化装置、パルプ蒸解釜、黒液濃縮釜でのスケール防止の水処理剤;スケール防止剤;染色助剤や繊維の帯電防止助剤等の繊維処理剤;接着剤;シーリング剤;各種重合体への柔軟性付与成分;洗剤ビルダー等にも好適に使用することができる。更に、シャンプー、リンス、ボディーソープ等の身体用洗剤、繊維加工、建材加工、塗料、窯業等の分野において幅広く応用することが可能である。中でも、セメント混和剤用途に用いることが好適であり、この場合、より低コストで、従来品と同等又はそれ以上のセメント分散性能を発揮しながら、早期強度発現性に特に優れるセメント混和剤を提供できる。なお、コンクリート2次製品(プレキャスト)用のセメント混和剤として特に有用である。このように、上記ポリカルボン酸系共重合体が分散剤用共重合体又はセメント混和剤用ポリカルボン酸系共重合体である形態は、本発明の好適な形態であり、また、上記ポリカルボン酸系共重合体を含む分散剤、及び、上記ポリカルボン酸系共重合体を含むセメント混和剤もまた、本発明に含まれる。
以下、代表的な分散剤として、セメント混和剤について説明する。
[Use]
The polycarboxylic acid copolymer of the present invention can exhibit good performance as, for example, a water-insoluble inorganic or organic dispersant. Specifically, good performance can be exhibited as dispersants for inorganic pigments such as heavy or light calcium carbonate and clay used for paper coating; dispersants for water slurries such as cement and coal. In addition, for example, cement admixtures; cooling water systems, boiler water systems, seawater desalination equipment, pulp digesters, black liquor concentration tanks, water treatment agents for preventing scales; scale inhibitors; It can also be suitably used for fiber treatment agents such as auxiliaries; adhesives; sealing agents; components for imparting flexibility to various polymers; Furthermore, it can be widely applied in the fields of body detergents such as shampoos, rinses, body soaps, fiber processing, building material processing, paints, ceramics and the like. Above all, it is suitable to be used for cement admixture. In this case, it provides a cement admixture that is particularly excellent in early strength development while exhibiting cement dispersibility equivalent to or higher than that of conventional products at lower cost. it can. It is particularly useful as a cement admixture for secondary concrete products (precast). Thus, the embodiment in which the polycarboxylic acid copolymer is a dispersant copolymer or a cement admixture polycarboxylic acid copolymer is a preferred embodiment of the present invention. A dispersant containing an acid copolymer and a cement admixture containing the polycarboxylic acid copolymer are also included in the present invention.
Hereinafter, a cement admixture will be described as a typical dispersant.

<セメント混和剤>
本発明のセメント混和剤は、上記ポリカルボン酸系共重合体を含むが、この場合、上記ポリカルボン酸系共重合体中の不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位及び不飽和ポリアルキレングリコール系単量体由来の構成単位による相互作用に起因して、高いセメント分散性能(減水性能)に加えて、早期強度発現性能、特に硬化初期(例えば、12〜24時間後)の強度発現性能にも優れるものとなる。
なお、上記セメント混和剤は、上記ポリカルボン酸系共重合体を2種以上含んでいてもよいし、上記ポリカルボン酸系共重合体と異なる他のポリカルボン酸系共重合体を1種以上含んでいてもよい。
<Cement admixture>
The cement admixture of the present invention contains the polycarboxylic acid copolymer, and in this case, the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer in the polycarboxylic acid copolymer and the unsaturated polyalkylene glycol. In addition to high cement dispersion performance (water reduction performance), early strength development performance, particularly early strength development (for example, after 12 to 24 hours) Will also be excellent.
The cement admixture may contain two or more polycarboxylic acid copolymers, or one or more other polycarboxylic acid copolymers different from the polycarboxylic acid copolymer. May be included.

上記セメント混和剤における、上述した本発明のポリカルボン酸系共重合体の含有量(2種以上のポリカルボン酸系共重合体を含む場合は、その総含有量)は、特に制限されないが、セメント混和剤中の固形分(すなわち不揮発分)100質量%中、20質量%以上、100質量%以下であることが好ましい。より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、特に好ましくは60質量%以上である。
なお、本明細書中、「セメント混和剤」とは、セメントペースト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物へ添加されるセメント添加剤のことをいい、上記ポリカルボン酸系共重合体のみからなる剤であってもよいし、また、上記ポリカルボン酸系共重合体だけでなく、必要に応じて更に他の成分や添加剤等を含む剤であってもよい。
In the cement admixture, the content of the polycarboxylic acid copolymer of the present invention described above (when two or more polycarboxylic acid copolymers are included, the total content thereof) is not particularly limited, It is preferably 20% by mass or more and 100% by mass or less in 100% by mass of solid content (that is, non-volatile content) in the cement admixture. More preferably, it is 40 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more, Most preferably, it is 60 mass% or more.
In the present specification, “cement admixture” refers to a cement additive added to a cement composition such as cement paste, mortar, concrete, etc., and is an agent composed only of the above polycarboxylic acid copolymer. Moreover, it may be an agent containing not only the polycarboxylic acid copolymer but also other components and additives as required.

上記セメント混和剤は、上記ポリカルボン酸系共重合体を含むものあれば、その含有形態は特に限定されず、例えば、上記重合により得られた反応生成物をそのままセメント混和剤として使用してもよいし、上記ポリカルボン酸系共重合体を単離してセメント混和剤として使用してもよい。また、上記セメント混和剤は、必要に応じて溶剤や他の添加剤を含んでもよい。 The content of the cement admixture is not particularly limited as long as it contains the polycarboxylic acid-based copolymer. For example, the reaction product obtained by the polymerization may be used as it is as a cement admixture. Alternatively, the polycarboxylic acid copolymer may be isolated and used as a cement admixture. Moreover, the said cement admixture may also contain a solvent and another additive as needed.

上記セメント混和剤はまた、必要に応じて、通常使用される他のセメント分散剤やセメント添加剤(材)を更に含有していてもよく、複数の併用も可能である。
上記他のセメント分散剤としては特に限定されず、例えば、分子中にスルホン酸基を有する各種スルホン酸系分散剤や、分子中にポリオキシアルキレン鎖とカルボキシル基とを有する各種ポリカルボン酸系分散剤等が挙げられる。
上記セメント添加剤(材)としては、例えば、水溶性高分子物質、高分子エマルジョン、遅延剤、早強剤・促進剤、消泡剤、AE(空気連行)剤、減水剤、AE減水剤、流動化剤、界面活性剤、防水剤、防錆剤、ひび割れ低減剤、膨張材、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、急結剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤、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、石膏等が挙げられる。
これらセメント分散剤やセメント添加剤(材)の配合割合は特に限定されないが、例えば、その合計量が、上記ポリカルボン酸系共重合体の固形分100質量%に対し、10質量%以下となるように設定することが好適である。
The cement admixture may further contain other commonly used cement dispersants and cement additives (materials) as necessary, and can be used in combination.
The other cement dispersant is not particularly limited, for example, various sulfonic acid-based dispersants having a sulfonic acid group in the molecule, and various polycarboxylic acid-based dispersions having a polyoxyalkylene chain and a carboxyl group in the molecule. Agents and the like.
Examples of the cement additive (material) include, for example, water-soluble polymer substances, polymer emulsions, retarders, early strengthening agents / accelerators, antifoaming agents, AE (air entrainment) agents, water reducing agents, AE water reducing agents, Superplasticizer, surfactant, waterproofing agent, rust preventive agent, crack reducing agent, expansion material, cement wetting agent, thickener, separation reducing agent, quick setting agent, flocculant, drying shrinkage reducing agent, strength enhancer, Examples thereof include a self-leveling agent, a rust preventive agent, a coloring agent, an antifungal agent, a blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, and gypsum.
The blending ratio of these cement dispersant and cement additive (material) is not particularly limited. For example, the total amount thereof is 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the solid content of the polycarboxylic acid copolymer. It is preferable to set so.

上記セメント混和剤は、各種水硬性材料、すなわちセメントや石膏等のセメント組成物やそれ以外の水硬性材料に用いることができる。このような水硬性材料と水と上記セメント混和剤とを含有し、更に必要に応じて骨材(砂等の細骨材や、砕石等の粗骨材)を含む水硬性組成物の具体例としては、セメントペースト、モルタル、コンクリート、プラスター等が挙げられる。これらの水硬性組成物の中でも、水硬性材料としてセメントを使用するセメント組成物が最も好ましく、上記セメント混和剤、セメント及び水を含むセメント組成物もまた、本発明の1つである。 The cement admixture can be used for various hydraulic materials, that is, cement compositions such as cement and gypsum, and other hydraulic materials. Specific examples of a hydraulic composition containing such a hydraulic material, water and the above cement admixture, and further containing aggregates (fine aggregates such as sand and coarse aggregates such as crushed stone) as necessary. Examples thereof include cement paste, mortar, concrete, plaster and the like. Among these hydraulic compositions, a cement composition using cement as the hydraulic material is most preferable, and a cement composition containing the cement admixture, cement and water is also one aspect of the present invention.

<セメント組成物>
本発明のセメント組成物は、上記セメント混和剤、セメント及び水を含むが、セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩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)等の他、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加したもの等が挙げられる。
上記セメント組成物はまた、必要に応じて骨材を含んでもよい。骨材としては、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等の他、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が挙げられる。
<Cement composition>
The cement composition of the present invention contains the above cement admixture, cement and water, and examples of the cement include Portland cement (ordinary, early strength, ultra-early strength, moderate heat, sulfate-resistant and their respective low alkali types. ); Various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement); white Portland cement; alumina cement; super fast cement (1 clinker fast cement, 2 clinker fast cement, magnesium phosphate cement); grout cement; Oil well cement; Low heat generation cement (low heat generation type blast furnace cement, fly ash mixed low heat generation type blast furnace cement, high content cement of belite); Ultra high strength cement; Cement-based solidification material; Cement produced from one or more types of ash) Other, these blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, and a film obtained by adding a fine powder and gypsum limestone powder.
The cement composition may also include an aggregate if necessary. Aggregates include gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, etc., as well as silica, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chromium, chromic, magnesia, etc. Examples include fireproof aggregates.

上記セメント組成物において、その1mあたりの単位水量、セメント使用量及び水/セメント比は特に限定されず、例えば、単位水量は100〜185kg/mであることが好ましく、より好ましくは120〜175kg/mである。セメント使用量は250〜800kg/mであることが好ましく、より好ましくは120〜175kg/mである。また、水/セメント比(質量比)は0.1〜0.7であることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.65である。このように本発明のセメント組成物は、貧配合〜富配合まで幅広く使用可能であり、単位セメント量の多い高強度コンクリート、単位セメント量が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。また、本発明のセメント組成物は、比較的高減水率の領域、すなわち、水/セメント比(質量比)=0.15〜0.6(好ましくは0.15〜0.5)といった水/セメント比の低い領域においても、良好に使用することができる。 In the cement composition, the unit water amount per 1 m 3, the amount of cement used, and the water / cement ratio are not particularly limited. For example, the unit water amount is preferably 100 to 185 kg / m 3 , more preferably 120 to 175 kg / m 3 . Preferably the cement usage is 250~800kg / m 3, more preferably from 120~175kg / m 3. Moreover, it is preferable that water / cement ratio (mass ratio) is 0.1-0.7, More preferably, it is 0.2-0.65. Thus, the cement composition of the present invention can be widely used from poor blending to rich blending, and is effective for both high-strength concrete with a large amount of unit cement and poor blended concrete with a unit cement amount of 300 kg / m 3 or less. It is. Further, the cement composition of the present invention has a relatively high water reduction rate region, that is, water / cement ratio (mass ratio) = 0.15 to 0.6 (preferably 0.15 to 0.5). Even in a low cement ratio region, it can be used satisfactorily.

ここで、本発明のセメント混和剤は、高減水率領域においても優れた諸性能を高性能で発揮でき、優れた作業性を有することから、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等にも有効に適用できるものである。また、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmの範囲のコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmの範囲のコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。 Here, since the cement admixture of the present invention can exhibit excellent performances even in a high water reduction rate region with high performance and has excellent workability, it is used for ready-mixed concrete and secondary concrete products (precast concrete). It can also be effectively applied to concrete, centrifugal concrete, vibration compaction concrete, steam-cured concrete, shotcrete, and the like. Also, medium-fluidity concrete (concrete with a slump value of 22-25 cm), high-fluidity concrete (concrete with a slump value of 25 cm or more and a slump flow value of 50-70 cm), self-filling concrete, self-leveling material It is also effective for mortar and concrete that require high fluidity.

上記セメント組成物において、本発明のセメント混和剤の配合割合としては、例えば、上記ポリカルボン酸系共重合体が、固形分換算で、セメントの全量100質量%に対して、0.01〜10質量%となるように設定することが好ましい。0.01質量%未満では性能的に充分とはならないおそれがあり、逆に10質量%を超えると、その効果は実質上頭打ちとなり経済性の面からも不利となるおそれがある。より好ましくは0.02〜5質量%、更に好ましくは0.05〜3質量%である。なお、本明細書中、固形分含量は、以下のようにして測定することができる。
(固形分測定方法)
1、アルミ皿を精秤する。
2、1で精秤したアルミ皿に固形分測定物を精秤する。
3、窒素雰囲気下130℃に調温した乾燥機に、2で精秤した固形分測定物を1時間入れる。
4、1時間後、乾燥機から取り出し、室温のデシケーター内で15分間放冷する。
5、15分後、デシケーターから取り出し、アルミ皿+測定物を精秤する。
6、5で得られた質量から1で得られたアルミ皿の質量を差し引き、2で得られた固定分の質量を除することで固形分を測定する。
In the cement composition, the blending ratio of the cement admixture of the present invention is, for example, 0.01 to 10% of the polycarboxylic acid copolymer in terms of solid content with respect to 100% by mass of the total amount of cement. It is preferable to set the mass%. If it is less than 0.01% by mass, the performance may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the effect will substantially reach its peak, which may be disadvantageous in terms of economy. More preferably, it is 0.02-5 mass%, More preferably, it is 0.05-3 mass%. In the present specification, the solid content can be measured as follows.
(Solid content measurement method)
1. Weigh the aluminum dish precisely.
2. Weigh the solid content to be accurately weighed in the aluminum dish weighed in 1 and 1.
3. A solid content measurement product precisely weighed in 2 is placed in a dryer adjusted to 130 ° C. in a nitrogen atmosphere for 1 hour.
4. After 1 hour, remove from the dryer and allow to cool in a desiccator at room temperature for 15 minutes.
After 5 and 15 minutes, remove from the desiccator and accurately weigh the aluminum dish and the measurement object.
The solid content is measured by subtracting the mass of the aluminum dish obtained in 1 from the mass obtained in 6 and 5 and dividing the mass of the fixed content obtained in 2.

本発明のポリカルボン酸系共重合体は、上述のような構成であるので、各種性能、特に早期強度発現性能及び分散性能に著しく優れるものである。それゆえ、分散剤やセメント混和剤に特に有用なものであり、それを取り扱う分野において生産性や作業性をより向上することができる。したがって、これを含むセメント混和剤は、コンクリートを取り扱う土木・建設分野等で多大の貢献をなすものである。 Since the polycarboxylic acid copolymer of the present invention has the above-described configuration, it is remarkably excellent in various performances, particularly early strength development performance and dispersion performance. Therefore, it is particularly useful for a dispersant or a cement admixture, and productivity and workability can be further improved in the field where it is handled. Therefore, the cement admixture containing this greatly contributes to the civil engineering / construction field and the like that handle concrete.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
なお、下記の製造例において、重量平均分子量の測定条件(GPC測定法)は、上述したとおりとした。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “% by mass”.
In the following production examples, the measurement conditions for the weight average molecular weight (GPC measurement method) were as described above.

<不飽和ポリアルキレングリコール系単量体>
製造例1
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、メタリルアルコールのエチレンオキシド8モル付加物を145.2g、付加反応触媒として水酸化カリウム6.6gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で3時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして常圧下で95℃を保持したままグリシドール76.2gを反応器内に2時間かけて導入した。更に95℃で2時間保持し反応を完結させた。
得られた反応生成物(A−1)の重量平均分子量は860、数平均分子量710であった。
<Unsaturated polyalkylene glycol monomer>
Production Example 1
A SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube was charged with 145.2 g of an ethylene oxide 8 mol adduct of methallyl alcohol and 6.6 g of potassium hydroxide as an addition reaction catalyst, and stirred. The reaction vessel was purged with nitrogen and heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 3 hours while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 76.2 g of glycidol was introduced into the reactor over 2 hours while maintaining 95 ° C. under normal pressure. Further, the reaction was completed by maintaining at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained reaction product (A-1) had a weight average molecular weight of 860 and a number average molecular weight of 710.

製造例2
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例1で得られた反応生成物(A−1)154.3g(水酸化カリウム4.5gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド845.7gを反応器内に導入(滴下時間は362分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−2)の重量平均分子量は7400、数平均分子量4500であった。
Production Example 2
154.3 g of reaction product (A-1) obtained in Production Example 1 (including 4.5 g of potassium hydroxide) in a SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 845.7 g of ethylene oxide was introduced into the reactor while maintaining the temperature at 95 ° C. under a safe pressure (the dropping time was 362 minutes), and the temperature was maintained until the alkylene oxide addition reaction was completed to complete the reaction (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-2) had a weight average molecular weight of 7,400 and a number average molecular weight of 4,500.

製造例3
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例2で得られた反応生成物(A−2)475g(水酸化カリウム2.1gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド402.1gを反応器内に導入(滴下時間は157分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−3)の重量平均分子量は13600、数平均分子量7700であった。
Production Example 3
A SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube was charged with 475 g of the reaction product (A-2) obtained in Production Example 2 (including 2.1 g of potassium hydroxide). The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, while maintaining 95 ° C. under safe pressure, 402.1 g of ethylene oxide was introduced into the reactor (the dropping time was 157 minutes), and the temperature was maintained until the alkylene oxide addition reaction was completed to complete the reaction (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-3) had a weight average molecular weight of 13,600 and a number average molecular weight of 7,700.

製造例4
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、メタリルアルコールのエチレンオキシド20モル付加物を243.2g、付加反応触媒として水酸化カリウム8.9gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で3時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして常圧下で95℃を保持したままグリシドール56.8gを反応器内に2時間かけて導入した。更に95℃で2時間保持し反応を完結させた。
得られた反応生成物(A−4)の重量平均分子量は1500、数平均分子量1200であった。
Production Example 4
A SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube was charged with 243.2 g of a 20-mol ethylene oxide adduct of methallyl alcohol and 8.9 g of potassium hydroxide as an addition reaction catalyst, and stirred The reaction vessel was purged with nitrogen and heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 3 hours while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. And 56.8g of glycidol was introduce | transduced in the reactor over 2 hours, maintaining 95 degreeC under a normal pressure. Further, the reaction was completed by maintaining at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained reaction product (A-4) had a weight average molecular weight of 1500 and a number average molecular weight of 1200.

製造例5
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例4で得られた反応生成物(A−4)174.6g(水酸化カリウム5.0gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド525.4gを反応器内に導入(滴下時間は238分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−5)の重量平均分子量は9100、数平均分子量4800であった。
Production Example 5
In a SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, raw material introduction tube and nitrogen introduction tube, 174.6 g of reaction product (A-4) obtained in Production Example 4 (including 5.0 g of potassium hydroxide) The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 525.4 g of ethylene oxide was introduced into the reactor while maintaining the temperature at 95 ° C. under a safe pressure (the dropping time was 238 minutes), and the temperature was maintained until the alkylene oxide addition reaction was completed to complete the reaction (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-5) had a weight average molecular weight of 9,100 and a number average molecular weight of 4,800.

製造例6
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例5で得られた反応生成物(A−5)523.2g(水酸化カリウム3.8gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド376.8gを反応器内に導入(滴下時間は192分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−6)の重量平均分子量は16300、数平均分子量8100であった。
Production Example 6
523.2 g of reaction product (A-5) obtained in Production Example 5 (including 3.8 g of potassium hydroxide) in a SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, raw material introduction tube and nitrogen introduction tube The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 376.8 g of ethylene oxide was introduced into the reactor while maintaining the temperature at 95 ° C. under a safe pressure (the dropping time was 192 minutes), and the temperature was maintained until the alkylene oxide addition reaction was completed to complete the reaction (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-6) had a weight average molecular weight of 16,300 and a number average molecular weight of 8,100.

製造例7
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、メタリルアルコールのエチレンオキシド50モル付加物を371.8g、付加反応触媒として水酸化カリウム8.0gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で3時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして常圧下で95℃を保持したままグリシドール36.4gを反応器内に2時間かけて導入した。更に95℃で2時間保持し反応を完結させた。
得られた反応生成物(A−7)の重量平均分子量は3200、数平均分子量2900であった。
Production Example 7
A SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube was charged with 371.8 g of a 50-mole ethylene oxide adduct of methallyl alcohol and 8.0 g of potassium hydroxide as an addition reaction catalyst. The reaction vessel was purged with nitrogen and heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 3 hours while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. And 36.4g of glycidol was introduce | transduced in the reactor over 2 hours, maintaining 95 degreeC under a normal pressure. Further, the reaction was completed by maintaining at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained reaction product (A-7) had a weight average molecular weight of 3,200 and a number average molecular weight of 2,900.

製造例8
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例7で得られた反応生成物(A−7)209.0g(水酸化カリウム4.0gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド591.0gを反応器内に導入(滴下時間は191分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−8)の重量平均分子量は16400、数平均分子量9800であった。
Production Example 8
In a SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube, 209.0 g of the reaction product (A-7) obtained in Production Example 7 (including 4.0 g of potassium hydroxide) The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 591.0 g of ethylene oxide was introduced into the reactor while maintaining the temperature at 95 ° C. under a safe pressure (the dropping time was 191 minutes), and the reaction was terminated by maintaining the temperature until the alkylene oxide addition reaction was completed (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-8) had a weight average molecular weight of 16,400 and a number average molecular weight of 9,800.

製造例9
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、メタリルアルコールのエチレンオキシド50モル付加物を261.7g、付加反応触媒として水酸化カリウム5.0gを仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で3時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして常圧下で95℃を保持したままグリシドール59.7gを反応器内に4時間かけて導入した。更に95℃で2時間保持し反応を完結させた。
得られた反応生成物(A−9)の重量平均分子量は3500、数平均分子量3200であった。
Production Example 9
A SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube was charged with 261.7 g of a 50-mole ethylene oxide adduct of methallyl alcohol and 5.0 g of potassium hydroxide as an addition reaction catalyst, and stirred. The reaction vessel was purged with nitrogen and heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 3 hours while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. And 59.7g of glycidol was introduce | transduced in the reactor over 4 hours, maintaining 95 degreeC under a normal pressure. Further, the reaction was completed by maintaining at 95 ° C. for 2 hours.
The obtained reaction product (A-9) had a weight average molecular weight of 3,500 and a number average molecular weight of 3,200.

製造例10
温度計、攪拌機、原料導入管及び窒素導入管を備えたSUS製オートクレーブ反応容器に、製造例9で得られた反応生成物(A−9)140.2g(水酸化カリウム2.2gを含む)を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換した後105℃まで昇温した。次いで、攪拌しながら反応容器の上部からガラス製トラップを装着した配管を接続し、真空ポンプを用いて反応容器内を10Torrに減圧した。その後エタノールドライアイス浴でガラス製トラップを冷却しながら、同温度で1時間脱水を行った。脱水終了後、窒素雰囲気下で95℃まで降温した。そして安全圧下で95℃を保持したままエチレンオキシド709.8gを反応器内に導入(滴下時間は344分)し、アルキレンオキシド付加反応が完結するまでその温度を保持して反応を終了した(熟成時間は60分)。
得られた反応生成物(A−10)の重量平均分子量は31700、数平均分子量13700であった。
Production Example 10
140.2 g of reaction product (A-9) obtained in Production Example 9 (including 2.2 g of potassium hydroxide) in a SUS autoclave reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material introduction tube and a nitrogen introduction tube The reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and then heated to 105 ° C. Next, a pipe equipped with a glass trap was connected from the top of the reaction vessel while stirring, and the inside of the reaction vessel was depressurized to 10 Torr using a vacuum pump. Thereafter, dehydration was performed at the same temperature for 1 hour while cooling the glass trap in an ethanol dry ice bath. After dehydration, the temperature was lowered to 95 ° C. in a nitrogen atmosphere. Then, 709.8 g of ethylene oxide was introduced into the reactor while maintaining the temperature at 95 ° C. under a safe pressure (the dropping time was 344 minutes), and the temperature was maintained until the alkylene oxide addition reaction was completed to complete the reaction (ripening time). 60 minutes).
The obtained reaction product (A-10) had a weight average molecular weight of 31,700 and a number average molecular weight of 13,700.

製造例1〜10を表1にまとめた。 Production Examples 1 to 10 are summarized in Table 1.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

<ポリカルボン酸共重合体>
製造例11
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水285.3g、製造例3で得られた反応生成物(A−3)280.7g、アクリル酸3.9g、酢酸0.72gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水116.0gにアクリル酸14.7gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.5gに3−メルカプトプロピオン酸0.48gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水145.3gに過硫酸アンモニウム3.5gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が110000、Mw/Mnが3.65の共重合体(1)の水溶液を得た。
<Polycarboxylic acid copolymer>
Production Example 11
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introduction tube and a reflux cooling device, 285.3 g of ion-exchanged water and 280.7 g of the reaction product (A-3) obtained in Production Example 3 Then, 3.9 g of acrylic acid and 0.72 g of acetic acid were charged, the inside of the reactor was replaced with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 14.7 g of acrylic acid was dissolved in 116.0 g of ion-exchanged water was added for 3 hours, and 0.48 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.5 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 3.5 g of ammonium persulfate was dissolved in 145.3 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature equal to or lower than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 110000 and Mw / Mn was 3.65. An aqueous solution of the polymer (1) was obtained.

製造例12
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水286.2g、製造例6で得られた反応生成物(A−6)281.9g、アクリル酸3.6g、酢酸0.75gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水124.0gにアクリル酸13.7gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.1gに3−メルカプトプロピオン酸0.91gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水136.5gに過硫酸アンモニウム3.3gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が90000、Mw/Mnが3.19の共重合体(2)の水溶液を得た。
Production Example 12
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introduction tube and a reflux cooling device, 286.2 g of ion-exchanged water and 281.9 g of the reaction product (A-6) obtained in Production Example 6 Then, 3.6 g of acrylic acid and 0.75 g of acetic acid were charged, the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 13.7 g of acrylic acid was dissolved in 124.0 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 0.91 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.1 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 3.3 g of ammonium persulfate was dissolved in 136.5 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 using an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 90000 and Mw / Mn was 3.19. An aqueous solution of the polymer (2) was obtained.

製造例13
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水288.8g、製造例8で得られた反応生成物(A−8)284.3g、アクリル酸3.1g、酢酸1.42gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水119.5gにアクリル酸11.2gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.4gに3−メルカプトプロピオン酸0.61gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水138.8gに過硫酸アンモニウム2.8gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が125000、Mw/Mnが3.87の共重合体(3)の水溶液を得た。
Production Example 13
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introducing tube and a reflux cooling device, 288.8 g of ion-exchanged water and 284.3 g of the reaction product (A-8) obtained in Production Example 8 Then, 3.1 g of acrylic acid and 1.42 g of acetic acid were charged, and the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 11.2 g of acrylic acid was dissolved in 119.5 g of ion exchange water was added in 3 hours, and 0.61 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.4 g of ion exchange water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 2.8 g of ammonium persulfate was dissolved in 138.8 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature lower than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 125000 and Mw / Mn was 3.87. An aqueous solution of the polymer (3) was obtained.

製造例14
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水284.4g、製造例8で得られた反応生成物(A−8)278.7g、アクリル酸4.3g、酢酸1.40gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水117.5gにアクリル酸15.6gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.1gに3−メルカプトプロピオン酸0.86gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水144.4gに過硫酸アンモニウム3.7gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が174000、Mw/Mnが4.76の共重合体(4)の水溶液を得た。
Production Example 14
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen introduction tube and a reflux cooling device, 284.4 g of ion-exchanged water and 278.7 g of the reaction product (A-8) obtained in Production Example 8 Then, 4.3 g of acrylic acid and 1.40 g of acetic acid were charged, the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 15.6 g of acrylic acid was dissolved in 117.5 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 0.86 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.1 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 3.7 g of ammonium persulfate was dissolved in 144.4 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 using an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature equal to or lower than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 174000 and Mw / Mn was 4.76. An aqueous solution of the polymer (4) was obtained.

製造例15
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水166.2g、製造例10で得られた反応生成物(A−10)383.5g、アクリル酸3.3g、酢酸1.09gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水134.9gにアクリル酸12.1gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.3gに3−メルカプトプロピオン酸0.67gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水146.0gに過硫酸アンモニウム2.9gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が105000、Mw/Mnが3.32の共重合体(5)の水溶液を得た。
Production Example 15
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen inlet tube and a reflux cooling device, 166.2 g of ion-exchanged water, 383.5 g of the reaction product (A-10) obtained in Production Example 10 Then, 3.3 g of acrylic acid and 1.09 g of acetic acid were charged, the inside of the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 12.1 g of acrylic acid was dissolved in 134.9 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 0.67 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.3 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 2.9 g of ammonium persulfate was dissolved in 146.0 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution is adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight is 105000 and Mw / Mn is 3.32. An aqueous solution of the polymer (5) was obtained.

製造例16
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水166.2g、製造例10で得られた反応生成物(A−10)383.5g、アクリル酸3.3g、酢酸1.09gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水134.6gにアクリル酸12.1gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水148.7gに3−メルカプトプロピオン酸1.34gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水146.0gに過硫酸アンモニウム2.9gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が82000、Mw/Mnが2.97の共重合体(6)の水溶液を得た。
Production Example 16
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen inlet tube and a reflux cooling device, 166.2 g of ion-exchanged water, 383.5 g of the reaction product (A-10) obtained in Production Example 10 Then, 3.3 g of acrylic acid and 1.09 g of acetic acid were charged, the inside of the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 12.1 g of acrylic acid was dissolved in 134.6 g of ion-exchanged water was added for 3 hours, and 1.34 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 148.7 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 2.9 g of ammonium persulfate was dissolved in 146.0 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 using an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 82000 and Mw / Mn was 2.97. An aqueous solution of the polymer (6) was obtained.

製造例17
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水163.3g、製造例10で得られた反応生成物(A−10)374.9g、アクリル酸5.0g、酢酸1.07gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水137.6gにアクリル酸19.0gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水148.0gに3−メルカプトプロピオン酸1.97gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水144.9gに過硫酸アンモニウム4.2gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が90000、Mw/Mnが3.37の共重合体(7)の水溶液を得た。
Production Example 17
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen inlet tube and a reflux cooling device, 163.3 g of ion-exchanged water and 374.9 g of the reaction product (A-10) obtained in Production Example 10 Then, 5.0 g of acrylic acid and 1.07 g of acetic acid were charged, the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 19.0 g of acrylic acid was dissolved in 137.6 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 1.97 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 148.0 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 4.2 g of ammonium persulfate was dissolved in 144.9 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution is adjusted to pH 6.0 using an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature equal to or lower than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight is 90000 and Mw / Mn is 3.37. An aqueous solution of the polymer (7) was obtained.

製造例18
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水167.7g、製造例10で得られた反応生成物(A−10)387.9g、アクリル酸2.4g、酢酸1.10gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水136.5gにアクリル酸8.6gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水149.8gに3−メルカプトプロピオン酸0.20gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水143.6gに過硫酸アンモニウム2.2gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が100000、Mw/Mnが3.17の共重合体(8)の水溶液を得た。
Production Example 18
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen inlet tube and a reflux cooling device, 167.7 g of ion-exchanged water and 387.9 g of the reaction product (A-10) obtained in Production Example 10 Then, 2.4 g of acrylic acid and 1.10 g of acetic acid were charged, the inside of the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 8.6 g of acrylic acid was dissolved in 136.5 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 0.20 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 149.8 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 2.2 g of ammonium persulfate was dissolved in 143.6 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 100,000 and Mw / Mn was 3.17. An aqueous solution of the polymer (8) was obtained.

比較製造例1
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水286.8g、メタリルアルコールのエチレンオキシド200モル付加物(MAL200とも称す)283.1g、アクリル酸3.4g、酢酸0.21gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水123.3gにアクリル酸13.3gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水148.4gに3−メルカプトプロピオン酸1.55gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水137.0gに過硫酸アンモニウム3.0gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が82000、Mw/Mnが2.18の共重合体(9)の水溶液を得た。
Comparative production example 1
In a glass reaction apparatus equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping apparatus, a nitrogen introduction tube and a reflux cooling apparatus, 286.8 g of ion-exchanged water, 283.1 g of an ethylene oxide 200 mol adduct of methallyl alcohol (also referred to as MAL200), Acrylic acid (3.4 g) and acetic acid (0.21 g) were charged, the inside of the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 13.3 g of acrylic acid was dissolved in 123.3 g of ion-exchanged water was added in 3 hours, and 1.55 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 148.4 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 3.0 g of ammonium persulfate was dissolved in 137.0 g of ion-exchanged water was added dropwise over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to a pH of 6.0 or less using an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature equal to or lower than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 82000 and Mw / Mn was 2.18. An aqueous solution of polymer (9) was obtained.

比較製造例2
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水282.6g、メタリルアルコールのエチレンオキシド150モル付加物(MAL150とも称す)278.0g、アクリル酸4.4g、酢酸0.21gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水119.0gにアクリル酸17.4gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水148.2gに3−メルカプトプロピオン酸1.84gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水144.5gに過硫酸アンモニウム4.0gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が87000、Mw/Mnが2.47の共重合体(10)の水溶液を得た。
Comparative production example 2
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping device, a nitrogen inlet tube and a reflux cooling device, 282.6 g of ion-exchanged water, 278.0 g of an adduct of 150 mol of methallyl alcohol in ethylene oxide (also referred to as MAL150), 4.4 g of acrylic acid and 0.21 g of acetic acid were charged, the inside of the reaction apparatus was purged with nitrogen under stirring, and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 17.4 g of acrylic acid was dissolved in 119.0 g of ion-exchanged water was added for 3 hours, and 1.84 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 148.2 g of ion-exchanged water. The dissolved aqueous solution was dropped in 3 hours, and an aqueous solution in which 4.0 g of ammonium persulfate was dissolved in 144.5 g of ion-exchanged water was dropped over 3.5 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 87000 and Mw / Mn was 2.47. An aqueous solution of the polymer (10) was obtained.

比較製造例3
温度計、攪拌機、滴下装置、窒素導入管及び還流冷却装置を備えたガラス製反応装置内に、イオン交換水278.4g、3−メチル−3−ブテン−1−オールのエチレンオキシド50モル付加物(IPN50とも称す)272.8g、アクリル酸5.4g、酢酸0.21gを仕込み、攪拌下に反応装置内を窒素置換し、窒素雰囲気下で80℃まで加熱した。反応容器内を80℃に維持した状態で、イオン交換水129.8gにアクリル酸21.6gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水148.7gに3−メルカプトプロピオン酸1.27gを溶解させた水溶液を3時間で、イオン交換水136.1gに過硫酸アンモニウム5.7gを溶解させた水溶液を3.5時間かけて滴下した。その後、1時間引き続いて80℃に温度を維持した後、重合反応を終了した。その後、酸性の反応溶液を重合反応温度以下の温度で、水酸化ナトリウム水溶液及びイオン交換水を用いてpH6.0になるよう調整し、重量平均分子量が103000、Mw/Mnが4.69の共重合体(11)の水溶液を得た。
Comparative production example 3
In a glass reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a dripping device, a nitrogen introduction tube and a reflux cooling device, 278.4 g of ion-exchanged water, an ethylene oxide 50 mol adduct of 3-methyl-3-buten-1-ol ( (Also referred to as IPN50) 272.8 g, 5.4 g of acrylic acid, and 0.21 g of acetic acid were charged, the inside of the reactor was purged with nitrogen under stirring, and the mixture was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. While maintaining the inside of the reaction vessel at 80 ° C., an aqueous solution in which 21.6 g of acrylic acid was dissolved in 129.8 g of ion-exchanged water was added for 3 hours, and 1.27 g of 3-mercaptopropionic acid was added to 148.7 g of ion-exchanged water. An aqueous solution in which 5.7 g of ammonium persulfate was dissolved in 136.1 g of ion-exchanged water was dropped over 3 hours in 3 hours. Then, after maintaining the temperature at 80 ° C. for 1 hour, the polymerization reaction was completed. Thereafter, the acidic reaction solution was adjusted to pH 6.0 with an aqueous sodium hydroxide solution and ion-exchanged water at a temperature not higher than the polymerization reaction temperature, and the weight average molecular weight was 103,000 and Mw / Mn was 4.69. An aqueous solution of the polymer (11) was obtained.

製造例11〜18及び比較製造例1〜3を表2にまとめた。 Production Examples 11 to 18 and Comparative Production Examples 1 to 3 are summarized in Table 2.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

<実施例1〜8、比較例1〜3>
製造例及び比較製造例で得た共重合体(1)〜(11)の各々を下記に示す配合で混合し、セメント分散剤としてモルタルフロー値及びモルタル圧縮強度を評価した。結果を表3に示す。
<モルタル評価方法>
モルタル試験は、温度が20℃±1℃、相対湿度が60%±10%の環境下で行った。
モルタル配合は、C/S/W=600/1350/210(g)とした。ただし、
C:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
S:セメント強さ試験用標準砂(セメント協会製)
W:重合体(共重合体)、及び、消泡剤のイオン交換水溶液
Wとして、表3に示した添加量の重合体水溶液を量り採り、消泡剤MA−404(ポゾリス物産製)を有姿で重合体固形分に対して15質量%加え、更にイオン交換水を加えて所定量とし、充分に均一溶解させた。表3において重合体の添加量は、セメント質量に対する重合体固形分の質量%で表されている。
ホバート型モルタルミキサー(型番N−50;ホバート社製)にステンレス製ビーター(撹拌羽根)を取り付け、C、Wを投入し、1速で30秒間混練した。更に1速で混練しながら、Sを30秒かけて投入した。S投入終了後、2連で30秒間混練した後、ミキサーを停止し、15秒間モルタルの掻き落としを行い、その後、75秒間静置した。75秒間静置後、更に60秒間2速で混練を行い、モルタルを調製した。
<Examples 1-8, Comparative Examples 1-3>
Each of the copolymers (1) to (11) obtained in Production Examples and Comparative Production Examples was mixed in the following composition, and mortar flow value and mortar compressive strength were evaluated as cement dispersants. The results are shown in Table 3.
<Mortar evaluation method>
The mortar test was performed in an environment where the temperature was 20 ° C. ± 1 ° C. and the relative humidity was 60% ± 10%.
The mortar formulation was C / S / W = 600/1350/210 (g). However,
C: Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
S: Standard sand for cement strength test (Cement Association)
W: As an ion exchange aqueous solution W of a polymer (copolymer) and an antifoaming agent, an addition amount of the polymer aqueous solution shown in Table 3 was weighed and an antifoaming agent MA-404 (manufactured by Pozoris) was used. In the form, 15% by mass was added to the solid content of the polymer, and ion-exchanged water was further added to obtain a predetermined amount, which was sufficiently uniformly dissolved. In Table 3, the addition amount of the polymer is represented by mass% of the polymer solid content with respect to the cement mass.
A stainless beater (stirring blade) was attached to a Hobart mortar mixer (model number N-50; manufactured by Hobart), C and W were added, and kneaded at a first speed for 30 seconds. Further, S was added over 30 seconds while kneading at a first speed. After the completion of S addition, after kneading for 30 seconds in duplicate, the mixer was stopped, the mortar was scraped off for 15 seconds, and then allowed to stand for 75 seconds. The mixture was allowed to stand for 75 seconds and then kneaded at a second speed for 60 seconds to prepare a mortar.

モルタルを混練容器からポリエチレン製1L容器に移し、スパチュラで20回撹拌した後、直ちにフローテーブル(JIS R5201−1997に記載)に置かれたフローコーン(JIS R5201−1997に記載)に半量詰めて15回つき棒で突き、更にモルタルをフローコーンのすりきりいっぱいまで詰めて15回つき棒で突き、最後に不足分を補い、フローコーンの表面をならした。その後、直ちにフローコーンを垂直に引き上げ、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)及び前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を0打フロー値とした。0打フロー値を測定後、直ちに15秒間に15回の落下運動を与え、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)及び前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を15打フロー値とした。モルタル調製直後(初期)における15打フロー値を表3に示す。 The mortar was transferred from the kneading vessel to a 1 L polyethylene container, stirred 20 times with a spatula, and then immediately packed in a half of a flow cone (described in JIS R5201-1997) placed on a flow table (described in JIS R5201-1997). I struck with a stick with a turn, and stuffed the mortar until the flow cone was filled, and struck with a stick with a turn 15 times. Finally, I made up the shortage and smoothed the surface of the flow cone. Immediately after that, the flow cone is pulled up vertically, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) is measured in two places, and the average value is zero. The flow value was used. Immediately after measuring the zero stroke flow value, 15 falling motions were given in 15 seconds, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) was 2 The points were measured and the average value was taken as the 15-stroke flow value. Table 3 shows the 15-stroke flow value immediately after mortar preparation (initial stage).

<圧縮強度の測定>
上記方法により調製したモルタルを、水平なテーブルに置いた円筒形型枠(直径5cm、高さ10cm)に型枠容量の3分の1まで詰め、突き棒を使って20回突いた後、型枠容器に振動を加え、粗い気泡を抜いた。更に型枠のすりきりいっぱいまでモルタルを詰め、突き棒を使って20回突いた後、型枠容器に振動を加えた。乾燥を防ぐため、上面をPETフィルムで覆い、室温20℃の環境にて12時間及び24時間養生を行ったもの、恒温恒湿器に60℃の環境にて3時間及び4時間養生を行ったものを供試体とした。
上記方法により作製した供試体を用いて、コンクリート試験の圧縮強度測定方法(JIS A1108;2006年)に準じて圧縮強度を測定した。供試体の圧縮強度の測定結果を表3に示す。
<Measurement of compressive strength>
The mortar prepared by the above method is packed in a cylindrical formwork (diameter 5 cm, height 10 cm) placed on a horizontal table to one third of the formwork capacity, and struck 20 times with a stick, then the mold The frame container was vibrated to remove coarse bubbles. Further, the mortar was filled to the full extent of the formwork, struck 20 times with a stick, and then the formwork container was vibrated. In order to prevent drying, the upper surface was covered with a PET film and cured for 12 hours and 24 hours in an environment at room temperature of 20 ° C., and cured for 3 hours and 4 hours in a constant temperature and humidity chamber at 60 ° C. A sample was used.
Using the specimen prepared by the above method, the compressive strength was measured according to the compressive strength measuring method of the concrete test (JIS A1108; 2006). Table 3 shows the measurement results of the compressive strength of the specimen.

Figure 0005936504
Figure 0005936504

Claims (7)

下記一般式(1)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、下記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られることを特徴とするポリカルボン酸系共重合体。
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、活性基を2個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される活性基を2個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。)
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CHCOOMを表す。なお、−(CHCOOMを表す場合、−COOM又は他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよく、この場合は、これらの基のM及びMは存在しない。yは、0、1又は2である。M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。)
A monomer component containing an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (1) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the following general formula (4) is polymerized. A polycarboxylic acid copolymer obtained.
Figure 0005936504
(.Y wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .A 1 O represents a hydrogen atom or a methyl group, the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms 1 represents a residue of a compound having two or more active groups, Z represents the same or different and represents — (A 2 O) n —R 4 , A 2 O represents the same or different and represents the number of carbon atoms Represents an oxyalkylene group having 2 to 18. R 4 is the same or different and represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, n is an average addition of an oxyalkylene group represented by A 2 O The number of moles is the same or different and is a number of 2 to 300. p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is an oxyalkylene represented by A 1 O. Represents the average number of moles added of the group, and is a number from 5 to 300. m 1 is an integer of 2 or more. In other words, the maximum number is determined depending on the number of active groups of the compound having two or more active groups represented by Y 1. )
Figure 0005936504
(In the formula, R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) y COOM 2. Note that when — (CH 2 ) y COOM 2 is represented, -COOM 1 or other-(CH 2 ) y COOM 2 may form an anhydride, in which case M 1 and M 2 of these groups are absent, y is 0, 1 or 2 M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group, or a substituted alkylammonium group.
下記一般式(2)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、下記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られることを特徴とするポリカルボン酸系共重合体。
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Xは、−(AO)−を表し、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、〜300の数である。Yは、活性基を3個以上有する化合物の残基を表す。Zは、同一又は異なって、−(AO)−Rを表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。uは、である。mは、3以上の整数であり、Yで表される活性基を3個以上有する化合物の活性基数に依存して最大数が決まる数である。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。nは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、同一又は異なって、2〜300の数である。)
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CHCOOMを表す。なお、−(CHCOOMを表す場合、−COOM又は他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよく、この場合は、これらの基のM及びMは存在しない。yは、0、1又は2である。M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。)
A monomer component containing an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (2) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the following general formula (4) is polymerized. A polycarboxylic acid copolymer obtained.
Figure 0005936504
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents — (A 1 O) t —, and A 1 O represents the same or different. Represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, t represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 1 O, and is a number of 5 to 300. Y 2 represents an active group 3 .Z representing the residue of a compound having more than five, identical or different, - .p representing the (a 2 O) n -R 4 is .q is 0, 1 or 2, is 0 or 1 .u is 1 .m 2 is an integer of 3 or more, the number of the maximum number is determined depending on the activity groups of the compound having an active group represented by Y 2 3 or more .A 2 O are the same or different, .R 4 representing an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms are the same or different, and a hydrogen atom .N representing a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, represents an average addition mole number of the oxyalkylene group represented by A 2 O, identical or different, are a number from 2 to 300.)
Figure 0005936504
(In the formula, R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) y COOM 2. Note that when — (CH 2 ) y COOM 2 is represented, -COOM 1 or other-(CH 2 ) y COOM 2 may form an anhydride, in which case M 1 and M 2 of these groups are absent, y is 0, 1 or 2 M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group, or a substituted alkylammonium group.
前記一般式(1)中のY又は前記一般式(2)中のYは、下記一般式(5)を表すことを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載のポリカルボン酸系共重合体。
−(C− (5)
(式中、rは、(C)で表されるグリセリル基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。なお、Yが一般式(5)を表す場合、rは2以上である。(C)で表されるグリセリル基は、同一又は異なって、下記式:
Figure 0005936504
で表される構造からなる。なお、当該構造中の末端OH基は、前記一般式(1)中の−(Z) m1 、又は、前記一般式(2)中の−(Z) m2 に結合する。
The polycarboxylic acid according to claim 1, wherein Y 1 in the general formula (1) or Y 2 in the general formula (2) represents the following general formula (5). Copolymer.
- (C 3 H 6 O 2 ) r - (5)
(In the formula, r represents the average added mole number of the glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2 ) and is a number of 1 to 300. In addition, when Y 2 represents the general formula (5) , R is 2 or more The glyceryl groups represented by (C 3 H 6 O 2 ) are the same or different and have the following formula:
Figure 0005936504
It consists of the structure represented by. In addition, the terminal OH group in the said structure couple | bonds with- (Z) m1 in the said General formula (1), or- (Z) m2 in the said General formula (2) . )
下記一般式(3)で表される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体と、下記一般式(4)で表される不飽和カルボン酸系単量体とを含む単量体成分を重合して得られることを特徴とするポリカルボン酸系共重合体。
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。pは、0、1又は2である。qは、0又は1である。tは、AOで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、〜300の数である。mは、2以上の整数であり、Yで表される−(C−の活性基数に依存して最大数が決まる数である。Yは、下記一般式(5)を表す。
−(C− (5)
rは、(C)で表されるグリセリル基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。(C)で表されるグリセリル基は、同一又は異なって、下記式:
Figure 0005936504
で表される構造からなる。なお、当該構造中の末端OH基は、一般式(3)中の−(R m3 に結合する。
Figure 0005936504
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、メチル基又は−(CHCOOMを表す。なお、−(CHCOOMを表す場合、−COOM又は他の−(CHCOOMと無水物を形成していてもよく、この場合は、これらの基のM及びMは存在しない。yは、0、1又は2である。M及びMは、同一又は異なって、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基又は置換アルキルアンモニウム基を表す。)
A monomer component containing an unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the following general formula (3) and an unsaturated carboxylic acid monomer represented by the following general formula (4) is polymerized. A polycarboxylic acid copolymer obtained.
Figure 0005936504
(Wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different, .R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group are the same or different, represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms A 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, p is 0, 1 or 2. q is 0 or 1. t is A 1 O. The average addition mole number of the oxyalkylene group represented is a number of 5 to 300. m 3 is an integer of 2 or more, and represented by Y 3 — (C 3 H 6 O 2 ) r —. The maximum number is determined depending on the number of active groups of Y 3 represents the following general formula (5).
- (C 3 H 6 O 2 ) r - (5)
r represents an average addition number of moles of glyceryl group represented by (C 3 H 6 O 2) , the number of 1 to 300. The glyceryl groups represented by (C 3 H 6 O 2 ) are the same or different and have the following formula:
Figure 0005936504
It consists of the structure represented by. In addition, the terminal OH group in the said structure couple | bonds with- (R < 4 > ) m3 in General formula (3) . )
Figure 0005936504
(In the formula, R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or — (CH 2 ) y COOM 2. Note that when — (CH 2 ) y COOM 2 is represented, -COOM 1 or other-(CH 2 ) y COOM 2 may form an anhydride, in which case M 1 and M 2 of these groups are absent, y is 0, 1 or 2 M 1 and M 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group, or a substituted alkylammonium group.
請求項1〜4のいずれかに記載のポリカルボン酸系共重合体を含むことを特徴とする分散剤。 A dispersant comprising the polycarboxylic acid copolymer according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかに記載のポリカルボン酸系共重合体を含むことを特徴とするセメント混和剤。 A cement admixture comprising the polycarboxylic acid copolymer according to any one of claims 1 to 4. 請求項6に記載のセメント混和剤、セメント及び水を含むことを特徴とするセメント組成物。 A cement composition comprising the cement admixture according to claim 6, cement and water.
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