JP6091486B2 - 石膏用分散剤 - Google Patents

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Description

本発明は石膏ボード等の各種石膏成形物を製造する際に、石膏及び水からなる石膏スラリーの流動性改善を目的に添加される石膏用分散剤に関する。
石膏ボードは主に建築用の内装材料として、防火性、遮音性、断熱性に優れた特性を有し、また安価であるため、広く使用されている。石膏ボードは一般的には流し込み成形方法で製造され、焼石膏、水、分散剤、その他添加剤からなる石膏スラリーと発泡フォームとを混合機で撹拌し練混ぜたものを原紙に流し挟み込み、厚みと幅を調整した後、硬化、切断、乾燥させて得られる。石膏ボードには普通ボード、硬質ボード、強化ボード、化粧ボード等の種類があり、各々のボードの要求特性に応じ、添加剤の種類、調合量、強化材の添加などが変えられるが、製造方法は同様である。
上記石膏スラリー作製時に用いられる分散剤は、石膏ボードの原紙への展性を高める目的で使用される他、スラリー作製時の単位水分量を低減し乾燥効率を高め、成形ボードの密度を上げ高強度ボードを得る目的にも使用されている。
従来、石膏用の分散剤としては、ホルムアルデヒドを原料とするナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、及び、ビスフェノール類とアミノベンゼンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物などの化合物が広く使用されてきた(特許文献1及び特許文献2参照)。
また特許文献3には、ポリカルボン酸系の分散剤を石膏水性組成物に含有させることによって、高いフロー値と優れたセルフレベリング性を有するセルフレベリング性石膏水性組成物を為すことが提案されている。
さらに、特許文献4には、アミド基、アミノ基及びイミノ基から選ばれる窒素原子含有の構造単位と、カルボン酸基を有する構造単位と、ポリアルキレングリコール基を有する構造単位を含み、重合により得られた水溶性両性高分子化合物を主成分とすることを特徴とする石膏用分散剤が提案されている。しかし、原料石膏に含まれる不純物の影響により効果が安定的に発現しない場合があり、改良が求められていた。
特許第3067811号公報 特許第3733821号公報 特公昭64−1426号公報 特開2007−320786号公報
一般に、上述したこれまで提案されたポリカルボン酸系分散剤は、pHなどの使用条件を適宜選択することにより、石膏スラリーに対して優れた分散性能を発現することができるものの、同時に硬化遅延をも引き起こすこととなり、結果として石膏ボードの生産性を低下させる問題を抱えていた。
また、石膏原料は多様であり、輸入される天然石膏、発電所や精錬所の脱硫装置から排出される排煙脱硫石膏、リン酸石膏、フッ酸石膏等の副産石膏、石膏ボード廃材から分離回収されたリサイクル石膏などが輸送コストの低減化を図る目的で工場毎に使い分けられている。これにより石膏に含まれる不純物なども各工場で異なり、その影響で石膏用減水剤の性能が充分に発揮できない場面が生じている。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、その解決しようとする課題は、品質が異なる原料石膏を使用しても石膏スラリーの流動性の改善効果に優れ、且つ、石膏スラリーの硬化遅延を生じさせない、石膏用分散剤及び石膏用添加剤を提供することにある。
本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意研究を行った結果、本発明を見出すに至った。
すなわち本発明は、(A)ポリカルボン酸系重合体と、(B)アルキレンジアミン類及び/又はモノアミン類とエピハロヒドリンを必須成分として反応させることにより得られる重合体とを含有することを特徴とする石膏用分散剤に関する。
本発明はまた、石膏スラリーの流動性を改善することを目的に配合される、アルキレンジアミン類及び/又はモノアミン類とエピハロヒドリンを必須成分として反応させることにより得られる重合体からなる石膏用添加剤に関する。
本発明の石膏用分散剤は、(A)ポリカルボン酸系重合体と、(B)アルキレンジアミン類とエピハロヒドリンの反応生成物を併用することにより、品質が異なる原料石膏を使用しても、その種類によらずに充分な流動性を安定的に付与できる。
そして上記石膏用分散剤を石膏スラリーに含有させることにより、生産性を低下させることなく石膏ボードを製造することができる。
以下に本発明について詳細に説明する。
上記(A)ポリカルボン酸系重合体としては、ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(a)に由来する構成単位と、不飽和カルボン酸系単量体(b)に由来する構成単位を有する重合体が好ましく使用できる。
ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(a)に由来する構成単位としては、下記一般式(2)で表すことができる。
Figure 0006091486
(式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1乃至22の炭化水素基を表し、Xは−COO−又は−(CHO−を表し、aは1乃至20の整数を表す。AOは炭素原子数2乃至4のアルキレンオキシ基を表す。nはアルキレンオキシ基の付加モル数で1乃至200の数を表す。)
上記式(2)において、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1乃至22の炭化水素基を表し、好ましくは水素原子又は炭素原子数1乃至8のアルキル基、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。
AOは炭素原子数2乃至4のアルキレンオキシ基を表し、具体的にはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基が挙げられる。二種以上のアルキレンオキシ基から構成される場合、これらアルキレンオキシ基はブロック付加又はランダム付加の何れでも良い。
nは上記アルキレンオキシ基の付加モル数で1乃至200の数を表す。好ましくは5乃至120、より好ましくは10乃至100、更に好ましくは40乃至100である。
ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(a)としては、具体的には以下のものを例示することができる。
メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;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の不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物。なお本発明では、(メタ)アクリレートとはアクリレートとメタクリレートの両方をいい、(メタ)アリルアルコールとはアリルアルコールとメタリルアルコールの両方をいう。
上記不飽和カルボン酸系単量体(b)としては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及び不飽和脂肪酸並びにそれらの酸無水物、例えば無水マレイン酸を表す。このうち、特にメタクリル酸が好ましい。
ポリカルボン酸系重合体(A)において、上記単量体(a)、(b)以外で共重合可能な単量体(c)としては、以下の公知の単量体を挙げることができる;(1)(非)水系単量体類:メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、スチレンなど;(2)アニオン系単量体類:ビニルスルホン酸塩、スチレンスルホン酸塩、メタクリル酸リン酸エステルなど;(3)アミド系単量体類:アクリルアミド、アクリルアミドのアルキレンオキサイド付加物など、(4)ポリアミドポリアミン系単量体:ポリアミドポリアミンと(メタ)アクリル酸の縮合物に、必要に応じてアルキレンオキサイドを付加した化合物。
前記単量体(a)乃至(c)の共重合比は質量基準で(a):(b):(c)=50〜95:5〜50:0〜40が好ましく、(a):(b):(c)=70〜90:10〜30:0〜20がより好ましい。
上記(A)ポリカルボン酸系重合体の製造方法としては、特に限定されず、例えば、重合開始剤を用いての溶液重合や塊状重合等の公知の重合方法が使用できる。また分子量は特に限定されないが、重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、ポリエチレングリコール換算)で5,000乃至100,000の範囲にあることが、良好な分散性発現の観点から好ましい。
また、上記(A)ポリカルボン酸系重合体は、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、アルキルアミン、有機アミン類などの中和剤によって、予め部分中和、或いは完全中和された形態として、本発明の石膏用分散剤に含有されることが好ましい。
前記(B)アルキレンジアミン類及び/又はモノアミン類とエピハロヒドリンを必須成分として反応させることにより得られる重合体について、以下に説明する。
上記アルキレンジアミン類としては、下記一般式(1)で表されるものが好ましく用いられる。
Figure 0006091486
(式中、R、Rは炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、R、Rは水素原子又は炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、Rは炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表す。)
具体的にはジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、3−メチルアミノプロピルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N'−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−N’,N'−ジヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジエチルアミノ4−アミノペンタン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、テトラメチル1,3−ブタンジアミン、テトラメチルフェニレンジアミン等が挙げられ、中でもジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミンが好ましい。
上記モノアミン類としては、具体的には、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、n−プロピルアミン、ジn−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、ジn−ブチルアミン、s−ブチルアミン、ジs−ブチルアミン、t−ブチルアミン、ジt−ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、2エチルヘキシルアミン、ジ(2エチルヘキシル)アミン等のアルキル基を有するモノアミン類、アリルアミン、ジアリルアミン等のアルケニル基を有するモノアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシプロピルアミン、ジヒドロキシプロピルアミン、N−メチルエタノールアミン、アミノ安息香酸等のヒドロキシアルキル基を有するモノアミン類、アニリン、ジフェニルアミン等のフェニル基を有するモノアミン類、ベンジルアミン、ジベンジルアミン等のベンジル基を有するモノアミン類、アンモニア等が挙げられる。
上記アルキレンジアミン類及びモノアミン類は、いずれか一方から一種または二種以上を選択して使用してもよいし、両方から一種または二種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。
また、上記エピハロヒドリンとしては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルエピクロロヒドリン等が挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を用いることができる。これらのエピハロヒドリン類の中でも、エピクロロヒドリンが最も好ましい。
上記アルキレンジアミン類及び/又はモノアミン類とエピハロヒドリンの反応モル比は2:1〜1:2の範囲とすることが好ましい。この範囲内のモル比で反応させると、得られる重合体が適度な粘度を有する分子量のものとなり、良好な分散性が得られる。該重合体の重量平均分子量は通常1,000〜1,000,000であるが、好ましくは2,000〜500,000、より好ましくは3,000〜100,000である。
前記(A)と(B)の割合は特に限定されないが、質量比で(A):(B)=1:1〜30:1であれば好ましく、2:1〜20:1であればより好ましい。
本発明の石膏用分散剤が石膏スラリーに定常的に流動性を与える理由は明らかではないが、分散剤の機能発揮を阻害する原料石膏中の不純物に(B)成分が選択的に吸着するためであると推察している。したがって、(B)成分を石膏用添加剤として、(A)成分以外の分散剤、例えばリグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、ポリスチレンスルホン酸塩、水溶性ビニル共重合体等とともに使用することもできる。
本発明の石膏用分散剤は、原料石膏に対し通常0.01〜5質量%(分散剤固形分質量比)を添加し使用され得る。分散剤の添加方法は種々あるが石膏と練り混ぜる前の水に希釈し添加して石膏スラリーを作製する方法が一般的である。また、(A)成分と(B)成分はあらかじめ混合して添加してもよいし、混合せずに別々に添加してもよい。別々に添加する場合はその添加順序はいずれでもよい。
石膏は無水石膏、半水石膏、二水石膏などがある。原料石膏としては、天然石膏または中和石膏もしくは副産石膏などの化学石膏を単独で、あるいはそれらの二種以上を混合したものが使用できる。主な化学石膏としてはリン酸石膏、フッ酸石膏、チタン石膏または排煙脱硫石膏などが例示される。また、原料石膏には、リサイクル石膏を含んでもよい。リサイクル石膏は、石膏ボードメーカーで自家発生する廃石膏ボード、新築時及び解体時に発生する廃石膏ボード等から回収されるリサイクル石膏であればいずれでも良い。本発明の石膏用分散剤はこれらのいずれの原料石膏に対しても好適に用いることができ、また種々の割合でブレンドされたものに対しても優れた効果が得られる。
本発明の石膏用分散剤と共に石膏ボード用等に使用される添加剤としては汎用減水剤、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩等の泡剤、消泡剤、整泡剤、硬化調整剤、撥水剤、接着剤、遅延剤などがあり、更に強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維、古紙、バージンパルプ等を添加する、或いは、軽量骨材であるパーライト、発泡スチール等とともに石膏ボードを作製することも行なわれる。
なお、本発明の分散剤を塗り仕上げに用いる石膏用プラスターに適用することもまた容易に為し得る。
以下、本発明を具体例を挙げ説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、共重合比、混合比は特に示さない限り質量基準である。
[(A)ポリカルボン酸系重合体]
本実施例で用いた(A)ポリカルボン酸系重合体を以下に示す。
<A1>(a1)ポリエチレングリコール(46モル)モノメチルエーテルのメタクリル酸エステルと(b1)メタクリル酸の共重合物((a1):(b1)=9:1;重量平均分子量25,000)
<A2>(a2)ポリエチレングリコール(90モル)モノメチルエーテルのメタクリル酸エステルと、(b1)メタクリル酸と、(c1)ポリアミドポリアミン系単量体の共重合物((a1):(b1):(c1)=77:13:10;重量平均分子量44,000;特開2007−320786号公報記載の実施例2の共重合体)
<A3>(a3)3−メチル−3−ブテン−1−オール50EO2PO付加物と(b2)フマル酸の共重合物((a3):(b2)=8:2;重量平均分子量30,000)
[(B)アミン類とエピハロヒドリンの重合体の製造]
本実施例で用いたアルキレンジアミン類及び/又はモノアミン類とエピハロヒドリンの反応生成物(B1〜B11)を以下の手順にて製造した。
〈分子量測定条件〉
カラム:OHpacSB-806MHQ、OHpacSB-804HQ、OHpacSB-803HQ(昭和電工(株)製)
溶離液:0.5M酢酸 硝酸ナトリウム水溶液
検出器:示差屈折計
検量線:プルラン基準
合成例1
4つ口フラスコにN,N,N’,N'−テトラメチルエチレンジアミン116g(1モル)と水171gを仕込み、よく混合した。次いで35%塩酸94g(0.9モル)を40℃以下で徐々に添加し、アミンの塩酸塩を調製した。その後、温度を70℃に昇温し、エピクロロヒドリン83.3g(0.9モル)を約2時間かけて滴下した。この間、温度は70〜80℃に保持した。エピクロルヒドリン滴下終了後、同温度で6時間反応を続行し、重合体B1の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は223,000であった。
合成例2
合成例1と同様の方法でN,N−ジメチル−N’,N'−ジヒドロキシエチルプロピレンジアミン190g(1モル)とエピクロロヒドリン88g(0.95モル)を反応させ、重合体B2の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は125,000であった。
合成例3
合成例1と同様の方法でN,N,N’,N'−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン236g(1モル)とエピクロロヒドリン92.5(1モル)とを反応させ、重合体B3の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は573,000であった。
合成例4
合成例1と同様の方法でN,N,N’,N'−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミン236g(1モル)とエピクロルヒドリン50.9(0.55モル)とを反応させ、重合体B4の50質量%水溶液を得た。得られた重合物の重量平均分子量は63,000であった。
合成例5
4つ口フラスコにジエチルアミノエチルアミン116g(1モル)と水196gを仕込み、よく混合した。温度を40〜50℃に保持しながらエピクロロヒドリン88g(0.95モル)を約2時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で1時間、更に70〜80℃で8時間反応を続行させ、重合体B5の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は21,000であった。
合成例6
合成例5と同様の方法でジメチルアミノプロピルアミン102g(1モル)とエピクロロヒドリン92.5g(1モル)を反応させ、重合体B6の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は35,000であった。
合成例7
合成例5と同様の方法でジメチルアミノプロピルアミン102g(1モル)とエピクロルヒドリン55.5g(0.6モル)を反応させ、重合体B7の50質量%水溶液を得た。得られた重合物の重量平均分子量は5,300であった。
合成例8
合成例5と同様の方法でジメチルアミン45.1g(1モル)とエピクロロヒドリン92.5g(1モル)を反応させ、重合体B8の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は620,000であった。
合成例9
合成例5と同様の方法でジメチルアミン45.1g(1モル)とエピクロルヒドリン46.3g(0.5モル)を反応させ、重合体B9の50質量%水溶液を得た。得られた重合物の重量平均分子量は6,600であった。
合成例10
合成例5と同様の方法でジメチルアミン22.6g(0.5モル)とジメチルアミノプロピルアミン51g(0.5モル)とエピクロロヒドリン92.5g(1モル)を反応させ、重合体B10の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は960,000であった。
合成例11
合成例5と同様の方法でジメチルアミン22.6g(0.5モル)とジメチルアミノプロピルアミン51g(0.5モル)とエピクロルヒドリン46.3g(0.5モル)を反応させ、B11の50質量%水溶液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は9,000であった。
表1に性能試験で用いた原料石膏の組成を示す。
表2に示す組成割合で実施例1〜51及び比較例1〜3の石膏用分散剤を調製し、石膏分散性と石膏硬化遅延性を以下の試験方法にて試験した。
Figure 0006091486
また、No.6の焼石膏として市販品である吉野石膏(株)製の桜印焼石膏A級を用いた。
[性能試験]
<石膏分散性>
表2(表2−1及び表2−2)に示す(A)成分及び(B)成分を同表に示す配合比(質量比)にて混合した実施例1〜51、比較例1〜3の各石膏用分散剤を、固形分基準で0.18g(対石膏0.06質量%)となるように秤量し、水を加え総量で195gになるように練り水を調整した。これに表1に示す配合組成の焼石膏又は市販の焼石膏(No.6)300gを加え(水石膏比65%)、小型ジューサーミキサーで10秒間練り混ぜを行った。
ウレタン製ボード(35cm×35cm)中央に上部内径75mm、下部内径85mm、高さ40mmの円筒形中空筒を事前に準備し、練り混ぜを行った石膏スラリーを容器(円筒形中空筒)が一杯になるまで直ちに流し込んだ。その後中空筒をウレタンボードと垂直な方向に引き上げ、石膏スラリーの広がりを測定した。広がりの最大とみられる径とそれと垂直な径を測定し、その平均値を分散性の指標とした。
得られた結果(径の平均値)を表2(表2−1及び表2−2)に示す。
[石膏硬化遅延性]
分散性試験と同様に、実施例1〜51、比較例1〜3の各石膏用分散剤を固形分基準で0.18g(対石膏0.06質量%)となるように正秤し、練り水を添加し合計で195gになるように調整した。これに表1に示す配合組成の焼石膏又は市販の焼石膏(No.6)300gを加え(水石膏比65%)、小型ジューサーミキサーで10秒間練り混ぜを行った。
練り混ぜ後、出来上がった石膏スラリーを直ちに紙コップに移し変え、ここにデジタル温度計を差し込み、石膏の硬化に伴う発熱温度を10秒単位で測定し、最大温度に到達した時間を昇温ピーク時間とし、硬化遅延性の指標とした。
得られた結果を(昇温ピーク時間)表2(表2−1及び表2−2)に示す。
Figure 0006091486
Figure 0006091486
表2(表2−1、表2−2)に示す通り、実施例1乃至51の各石膏用分散剤を添加した石膏スラリーは、品質が異なる原料石膏であっても優れた分散性を示すとともに、硬化遅延性が抑えられているとする結果が得られた。
一方、アミンとエピハロヒドリンの縮合物を用いない比較例1乃至3では、市販品であるNo.6の焼石膏を用いた場合には実施例と同程度の結果を示すものもあったが、実際の石膏ボード製造において工場で種々の石膏をブレンドし使用することを想定したNo.1〜No.5の焼石膏では、分散性、硬化遅延性ともに実施例と比べて劣る結果となった。

Claims (6)

  1. (A)ポリカルボン酸系重合体と、(B)アルキレンジアミン類エピハロヒドリンとの重縮合物、又は、アルキレンジアミン類、モノアミン類及びエピハロヒドリンとの重縮合物を含有することを特徴とする石膏用分散剤であって、
    前記アルキレンジアミン類が、下記一般式(1)で表されるものである、石膏用分散剤。
    Figure 0006091486
    (式中、R 、R は炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、R 、R は水素原子又は炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、R は炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表す。)
  2. 前記アルキレンジアミン類がジアルキルアミノアルキルアミンである、請求項1に記載の石膏用分散剤。
  3. 前記(A)ポリカルボン酸系重合体が、ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(a)に由来する構成単位と、不飽和カルボン酸系単量体(b)に由来する構成単位を有するものである、請求項1又は2に記載の石膏用分散剤。
  4. 前記ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(a)に由来する構成単位が、下記一般式(2)で表されるものである、請求項に記載の石膏用分散剤。
    Figure 0006091486
    (式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1乃至22の炭化水素基を表し、Xは−COO−又は−(CHO−を表し、aは1乃至20の整数を表す。AOは炭素原子数2乃至4のアルキレンオキシ基を表す。nはアルキレンオキシ基の付加モル数で1乃至200の数を表す。)
  5. 前記(A)成分と(B)成分の割合が、質量比で(A):(B)=1:1〜30:1である、請求項1〜のいずれか1項に記載の石膏用分散剤。
  6. アルキレンジアミン類エピハロヒドリンとの重縮合物、又は、アルキレンジアミン類、モノアミン類及びエピハロヒドリンとの重縮合物からなり、
    前記アルキレンジアミン類が、下記一般式(1)で表されるものである、石膏用添加剤。
    Figure 0006091486
    (式中、R 、R は炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、R 、R は水素原子又は炭素原子数1乃至5のアルキル基もしくは炭素原子数1乃至4のヒドロキシアルキル基を表し、R は炭素原子数2乃至6のアルキレン基を表す。)
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6293584B2 (ja) * 2013-06-19 2018-03-14 花王株式会社 石膏用液体分散剤組成物

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4018592A (en) * 1975-07-21 1977-04-19 Buckman Laboratories, Inc. Method of controlling the growth of algae
JPS59203742A (ja) 1983-04-28 1984-11-17 宇部興産株式会社 セルフレベリング性石膏水性組成物
JPS641426A (en) 1987-06-22 1989-01-05 Giichiro Kato High sensitivity and low tension lightning arrester of multi-function type
US5051124A (en) * 1989-10-24 1991-09-24 Buckman Laboratories International, Inc. Microbicidal compositions of dimethylamine-epichlorohydrin amines
JP3067811B2 (ja) 1990-12-28 2000-07-24 花王株式会社 石膏スラリー用減水剤
JP3441751B2 (ja) * 1993-01-14 2003-09-02 旭電化工業株式会社 硬化性樹脂組成物
US5681862A (en) * 1993-03-05 1997-10-28 Buckman Laboratories International, Inc. Ionene polymers as microbicides
JP3733821B2 (ja) 2000-02-03 2006-01-11 日本製紙株式会社 分散剤
CA2460517A1 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Satoshi Okazawa Additive for cement composition and cement composition containing the same
DE10313937A1 (de) * 2003-03-27 2004-10-14 Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg Dispergiermittel
US8834626B2 (en) * 2004-09-21 2014-09-16 Lafarge Impurity inerting composition
US20060280898A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 United States Gypsum Company Modifiers for gypsum slurries and method of using them
JP4844878B2 (ja) 2006-05-30 2011-12-28 東邦化学工業株式会社 石膏用分散剤及び石膏用分散剤組成物
JP5069513B2 (ja) * 2007-07-31 2012-11-07 ハイモ株式会社 無機質体の製造方法
US8882907B2 (en) * 2007-11-30 2014-11-11 Celanese International Corporation Additive composition for mortars, cements and joint compounds and cementitious compositions made therefrom
JP2009161621A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Toho Chem Ind Co Ltd 新規なポリカルボン酸系重合体
JP5713524B2 (ja) * 2008-07-11 2015-05-07 ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット コンクリートにおける粘土活性を改善するためのスランプ保持混和剤
FR2948118A1 (fr) * 2009-07-17 2011-01-21 Coatex Sas Additif d'inertage des impuretes pour les suspensions aqueuses de sulfate de calcium hemihydrate contenant un polymere peigne et un polymere cationique
KR101901627B1 (ko) * 2012-02-22 2018-09-27 더블유.알. 그레이스 앤드 캄파니-콘. 점토 경감용 작용기가 부여된 폴리아민

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