JP6877391B2 - Granular composition and dispersant - Google Patents

Granular composition and dispersant Download PDF

Info

Publication number
JP6877391B2
JP6877391B2 JP2018150844A JP2018150844A JP6877391B2 JP 6877391 B2 JP6877391 B2 JP 6877391B2 JP 2018150844 A JP2018150844 A JP 2018150844A JP 2018150844 A JP2018150844 A JP 2018150844A JP 6877391 B2 JP6877391 B2 JP 6877391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
compound
sulfonic acid
acid
lignin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018150844A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020026459A (en
Inventor
拓馬 中村
拓馬 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority to JP2018150844A priority Critical patent/JP6877391B2/en
Priority to CN201980052794.7A priority patent/CN112654678B/en
Priority to US17/265,399 priority patent/US11873443B2/en
Priority to CA3109103A priority patent/CA3109103A1/en
Priority to EP19848282.0A priority patent/EP3835365A4/en
Priority to PCT/JP2019/031511 priority patent/WO2020032216A1/en
Publication of JP2020026459A publication Critical patent/JP2020026459A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6877391B2 publication Critical patent/JP6877391B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

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

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

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

特開2011−240224号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-240224 特開2011−240223号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-240223

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

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

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

本発明によれば、高い分散性を示し、且つ耐熱性に優れるリグニン含有組成物の固形物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solid substance of a lignin-containing composition showing high dispersibility and excellent heat resistance.

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0006877391
Figure 0006877391

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

リグニンスルホン酸系化合物に芳香族系水溶性化合物を反応させる際には、溶液反応及び塊状反応のいずれの反応形式もとりうる。溶液反応の場合には、溶媒を用いてもよい。溶媒としては、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサン、n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素;酢酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類が挙げられる。中でも、水及び低級アルコールの少なくともいずれかを用いることが好ましく、水を用いることがより好ましい。これにより、原料単量体及び得られる共重合体の溶解性の面や、脱溶媒工程を省略できる。
なお、溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用(例えば、水−アルコール混合溶剤)してもよい。
When reacting an aromatic water-soluble compound with a lignin sulfonic acid-based compound, either a solution reaction or a massive reaction can be taken. In the case of a solution reaction, a solvent may be used. Examples of the solvent include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and n-hexane; esters such as ethyl acetate. Kind: Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; Cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane can be mentioned. Above all, it is preferable to use at least one of water and lower alcohol, and it is more preferable to use water. As a result, the solubility of the raw material monomer and the obtained copolymer and the desolvation step can be omitted.
The solvent may be used alone or in combination of two or more (for example, a water-alcohol mixed solvent).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

乾燥方法としては、例えば、カルシウム、マグネシウム等の二価金属の水酸化物で中和して多価金属塩とした後に乾燥する方法;シリカ系微粉末等の無機粉体に担持して乾燥する方法;乾燥装置(例えば、ドラム型乾燥装置、ディスク型乾燥装置又はベルト式乾燥装置)の支持体上に薄膜状に乾燥固化する方法;スプレードライヤによって乾燥固化する方法が挙げられる。 As a drying method, for example, a method of neutralizing with a hydroxide of a divalent metal such as calcium or magnesium to obtain a polyvalent metal salt and then drying; supporting the material on an inorganic powder such as silica-based fine powder and drying. Method; A method of drying and solidifying in a thin film on a support of a drying device (for example, a drum type drying device, a disk type drying device or a belt type drying device); a method of drying and solidifying with a spray dryer.

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

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

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

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

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

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

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

セメント組成物には、上記セメント以外の成分を添加してもよい。かかる成分としては以下のものが挙げられる。
微粉体(高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等);石膏;骨材(砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材等)。
Ingredients other than the above cement may be added to the cement composition. Examples of such components include the following.
Fine powder (blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, limestone powder, etc.); gypsum; aggregate (gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, silica stone, clay) Quality, slag, high alumina, silicon carbide, graphite, chrome, chromemag, magnesia, etc. refractory aggregates, etc.).

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

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

セメント組成物(例えば、水硬セメントを用いるモルタルやコンクリート等に使用する場合)において、本発明の分散剤の配合量の下限は、固形分換算で、セメントの重量に対して、好ましくは0.01重量%以上であり、より好ましくは0.02重量%以上であり、さらに好ましくは0.05重量%以上である。配合量が0.01重量%以上であると、分散性能を十分に発揮できる。また、その上限は、好ましくは10.0重量%以下であり、より好ましくは7.0重量%以下であり、さらに好ましくは5.0重量%以下である。10.0重量%以下であると、分散性を向上させる効果が実質的に飽和することがなく経済面で有利となり得、硬化遅延、強度低下等の、モルタル及びコンクリートの諸性状への悪影響が抑制され得る。
そのため、本発明の分散剤の配合量は、セメントの重量に対して、好ましくは0.01〜10.0重量%であり、より好ましくは0.02〜7.0重量%であり、さらに好ましくは0.05〜5.0重量%である。このような配合量により、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上などの各種の好ましい諸効果がもたらされる。
In a cement composition (for example, when used for mortar or concrete using hydrohard cement), the lower limit of the blending amount of the dispersant of the present invention is preferably 0. It is 01% by weight or more, more preferably 0.02% by weight or more, and further preferably 0.05% by weight or more. When the blending amount is 0.01% by weight or more, the dispersion performance can be sufficiently exhibited. The upper limit thereof is preferably 10.0% by weight or less, more preferably 7.0% by weight or less, and further preferably 5.0% by weight or less. If it is 10.0% by weight or less, the effect of improving dispersibility is not substantially saturated and may be economically advantageous, and adverse effects on various properties of mortar and concrete such as curing delay and strength reduction are adversely affected. Can be suppressed.
Therefore, the blending amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.01 to 10.0% by weight, more preferably 0.02 to 7.0% by weight, still more preferably, based on the weight of the cement. Is 0.05 to 5.0% by weight. Such a blending amount brings about various preferable effects such as reduction of unit water amount, increase of strength, and improvement of durability.

セメント組成物は、高減水率領域においても高い分散性と分散保持性能を発揮できる。そして、低温時においても十分な初期分散性と粘性低減性とを発揮でき、優れたワーカビリティを有し得る。従って、上記セメント組成物は、硬化させることにより各種コンクリートの原材料として有効である。
コンクリートとしては、例えば、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリートが挙げられる。さらに、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmのコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmのコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性が要求されるモルタル又はコンクリートも挙げられる。
The cement composition can exhibit high dispersibility and dispersion retention performance even in a high water reduction rate region. Further, even at a low temperature, sufficient initial dispersibility and viscosity reduction property can be exhibited, and excellent workability can be obtained. Therefore, the cement composition is effective as a raw material for various concretes by being cured.
Examples of concrete include ready-mixed concrete, concrete for secondary concrete products (precast concrete), centrifugal forming concrete, vibration compaction concrete, steam curing concrete, and sprayed concrete. Furthermore, high flow of medium-fluidity concrete (concrete with a slump value of 22 to 25 cm), high-fluidity concrete (concrete with a slump value of 25 cm or more and a slump flow value of 50 to 70 cm), self-filling concrete, self-leveling material, etc. Mortar or concrete that requires sex is also included.

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

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

石膏組成物において、本発明の分散剤の配合量は、固形分換算で、石膏の重量に対して、好ましくは0.01重量%以上であり、より好ましくは0.05重量%以上であり、さらに好ましくは0.10重量以上%である。配合量が0.01重量%以上であると、所定の分散性が発現する。また、その上限は、好ましくは5.00重量%以下であり、より好ましくは3.00重量%以下であり、さらに好ましくは1.00重量%以下である。5.00重量%以下であると、石膏の水和遅延、つまりは石膏の硬化遅延を引き起こさないため、施工性に優れた分散剤として機能する。
そのため、本発明の分散剤の配合量は、石膏の重量に対して、好ましくは0.01〜5.00重量%であり、より好ましくは0.05〜3.00重量%であり、さらに好ましくは0.10〜1.00重量%である。このような配合量により、単位水量の低減、強度の増大、耐久性の向上等の各種の好ましい諸効果がもたらされる。
In the gypsum composition, the blending amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, based on the weight of gypsum in terms of solid content. More preferably, it is 0.10% by weight or more. When the blending amount is 0.01% by weight or more, a predetermined dispersibility is exhibited. The upper limit thereof is preferably 5.00% by weight or less, more preferably 3.00% by weight or less, and further preferably 1.00% by weight or less. When it is 5.00% by weight or less, it does not cause a delay in hydration of gypsum, that is, a delay in curing of gypsum, and therefore functions as a dispersant having excellent workability.
Therefore, the blending amount of the dispersant of the present invention is preferably 0.01 to 5.00% by weight, more preferably 0.05 to 3.00% by weight, still more preferably, based on the weight of the gypsum. Is 0.10 to 1.00% by weight. Such a blending amount brings about various preferable effects such as reduction of unit water amount, increase of strength, and improvement of durability.

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

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

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

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

リグニンスルホン酸塩;ポリオール誘導体;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物;ポリスチレンスルホン酸塩;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物などのアミノスルホン酸系化合物(例えば、特開平1−113419号公報); Lignin sulfonate; polyol derivative; naphthalene sulfonic acid formalin condensate; melamine sulfonic acid formalin condensate; polystyrene sulfonate; aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate and other amino sulfonic acid compounds (for example, JP-A-1). -11341A);

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

(メタ)アクリル酸のポリアルキレングリコールエステルと(メタ)アクリル酸(塩)との共重合体からなる成分であるA成分と、特定のポリエチレングリコールポリプロピレングリコール系化合物からなる成分であるB成分と、特定の界面活性剤からなる成分であるC成分とからなる組成物(例えば、特許第2508113号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル又はポリエチレン(プロピレン)グリコールモノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、及び、(メタ)アクリル酸(塩)のそれぞれからなる構成単位を含むビニル共重合体(例えば、特開昭62−216950号公報);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)、及び(メタ)アクリル酸(塩)を水溶液重合させて得られる水溶性ビニル共重合体(例えば、特開平1−226757号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレン(プロピレン)グリコールエステル、(メタ)アリルスルホン酸(塩)又はp−(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸(塩)、及び(メタ)アクリル酸(塩)から得られる共重合体(例えば、特公平5−36377号公報参照);
Component A, which is a component composed of a copolymer of (meth) acrylic acid polyalkylene glycol ester and (meth) acrylic acid (salt), component B, which is a component composed of a specific polyethylene glycol polypropylene glycol-based compound, and component B. A composition composed of a component C, which is a component composed of a specific surfactant (see, for example, Japanese Patent No. 2508113);
Consists of polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid or polyethylene (propylene) glycol mono (meth) allyl ether, (meth) allyl sulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt). A vinyl copolymer containing a unit (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-216950);
A water-soluble vinyl copolymer obtained by polymerizing a polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid, a (meth) allylsulfonic acid (salt), and a (meth) acrylic acid (salt) in an aqueous solution (for example, JP-A-Pla. 1-2267757 (see);
A combination obtained from polyethylene (propylene) glycol ester of (meth) acrylic acid, (meth) allylsulfonic acid (salt) or p- (meth) allyloxybenzenesulfonic acid (salt), and (meth) acrylic acid (salt). Polymer (see, for example, Japanese Patent Publication No. 5-36377);

ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテルとマレイン酸(塩)とのそれぞれから形成される単量体単位を有する共重合体(例えば、特開平4−149056号公報参照);
(メタ)アクリル酸のポリエチレングリコールエステルに由来する構成単位、(メタ)アリルスルホン酸(塩)に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸(塩)に由来する構成単位、アルカンジオールモノ(メタ)アクリレートやポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに由来し、分子中にアミド基を有するα,β−不飽和単量体をラジカル重合して得られる重合体ブロックを含む構成単位で構成されたグラフト共重合体(例えば、特開平5−170501号公報参照);
A copolymer having a monomer unit formed from each of polyethylene glycol mono (meth) allyl ether and maleic acid (salt) (see, for example, JP-A-4-149056);
Constituent unit derived from polyethylene glycol ester of (meth) acrylic acid, structural unit derived from (meth) allylsulfonic acid (salt), structural unit derived from (meth) acrylic acid (salt), alkanediol mono (meth) A graft composed of a structural unit containing a polymer block derived from acrylate or polyalkylene glycol mono (meth) acrylate and obtained by radical polymerization of α, β-unsaturated monomer having an amide group in the molecule. Polymer (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-170501);

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

スルホ基を有するポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル及び必要によりこれと共重合可能な単量体を用いて得られる重合体、又はこれをアルカリ性物質で中和して得られた重合体(例えば、特開昭62−119147号公報参照);
アルコキシポリアルキレングリコールモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と、末端にアルケニル基を有するポリアルキレンオキシド誘導体とのエステル化反応物(例えば、特開平6−271347号公報参照);
アルコキシポリアルキレングリコールモノアリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体と、末端にヒドロキシ基を有するポリアルキレンオキシド誘導体とのエステル化反応物(例えば、特開平6−298555号公報参照);
3−メチル−3−ブテン−1−オールなどの特定の不飽和アルコールにエチレンオキシドなどを付加したアルケニルエーテル系単量体、不飽和カルボン酸系単量体、及びこれらの単量体と共重合可能な単量体からなる共重合体、又はその塩などのポリカルボン酸(塩)(例えば、特開昭62−68806号公報参照)。
A polymer obtained by using a polyalkylene glycol (meth) acrylic acid ester having a sulfo group and a monomer copolymerizable therewith, or a polymer obtained by neutralizing this with an alkaline substance (for example,). , Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-119147);
An esterification reaction product of a copolymer of an alkoxypolyalkylene glycol monoallyl ether and maleic anhydride and a polyalkylene oxide derivative having an alkenyl group at the terminal (see, for example, JP-A-6-271347);
An esterification reaction product of a copolymer of an alkoxypolyalkylene glycol monoallyl ether and maleic anhydride and a polyalkylene oxide derivative having a hydroxy group at the terminal (see, for example, JP-A-6-298555);
An alkenyl ether-based monomer obtained by adding ethylene oxide or the like to a specific unsaturated alcohol such as 3-methyl-3-butene-1-ol, an unsaturated carboxylic acid-based monomer, and a copolymerizable with these monomers. Polycarboxylic acid (salt) such as a copolymer composed of a above-mentioned monomer or a salt thereof (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-68806).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0006877391
Figure 0006877391

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

Figure 0006877391
Figure 0006877391

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

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

Claims (8)

リグニンスルホン酸系化合物と
アルキレンオキサイド平均付加モル数が35〜150であるポリアルキレンオキシド鎖を有する芳香族系水溶性化合物と
を含み、
熱重量示差熱分析装置により50℃から昇温速度10℃/分で600℃まで昇温させた際に測定される、600℃までの重量の減少率である熱重量減少率が、50〜80%、及び、試料の重量減少率が極大時の温度である熱分解点が、350℃以上400℃未満である
粒状組成物。
With lignin sulfonic acid compounds
It contains an aromatic water-soluble compound having a polyalkylene oxide chain having an average number of moles of alkylene oxide added of 35 to 150.
The thermogravimetric reduction rate, which is the rate of weight loss up to 600 ° C., measured when the temperature is raised from 50 ° C. to 600 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min by a thermogravimetric differential thermal analyzer, is 50 to 80. % And a granular composition having a thermal decomposition point of 350 ° C. or higher and lower than 400 ° C., which is the temperature at which the weight loss rate of the sample is maximum.
リグニンスルホン酸系化合物と水溶性化合物との反応物であるリグニン誘導体をさらに含む請求項1記載の粒状組成物。 The granular composition according to claim 1, further comprising a lignin derivative which is a reaction product of a lignin sulfonic acid-based compound and a water-soluble compound. 前記リグニン誘導体が、アニオン性官能基を有する請求項に記載の粒状組成物。 The granular composition according to claim 2 , wherein the lignin derivative has an anionic functional group. 前記リグニン誘導体において、前記リグニンスルホン酸系化合物〔L〕と前記芳香族系水溶性化合物〔M〕との反応重量比率(〔L〕/〔M〕)が1〜99/99〜1である、請求項2又は3に記載の粒状組成物。 In the lignin derivative, the reaction weight ratio ([L] / [M]) of the lignin sulfonic acid-based compound [L] and the aromatic water-soluble compound [M] is 1 to 99/99 to 1. The granular composition according to claim 2 or 3. 前記芳香族系水溶性化合物が、ポリアルキレンオキシド鎖を有する芳香族系水溶性化合物、カルボキシル基を有する芳香族系水溶性化合物、及びスルホ基を有する芳香族系水溶性化合物からなる群より選ばれる1以上を含む、請求項のいずれか1項に記載の粒状組成物。 The aromatic water-soluble compound is selected from the group consisting of an aromatic water-soluble compound having a polyalkylene oxide chain, an aromatic water-soluble compound having a carboxyl group, and an aromatic water-soluble compound having a sulfo group. The granular composition according to any one of claims 1 to 4 , which comprises 1 or more. 前記芳香族系水溶性化合物の、リグニンスルホン酸系化合物との反応前の量に対する反応後の量の割合である反応率が、50%以上であるリグニン誘導体を含む請求項のいずれか1項に記載の粒状組成物。 Any of claims 2 to 5 containing a lignin derivative in which the reaction rate of the aromatic water-soluble compound, which is the ratio of the amount after the reaction to the amount before the reaction with the lignin sulfonic acid compound, is 50% or more. The granular composition according to item 1. 請求項1〜のいずれか1項に記載の粒状組成物を含有する分散剤。 A dispersant containing the granular composition according to any one of claims 1 to 6. 油田掘削用泥水分散剤又は水硬性組成物用分散剤である請求項に記載の分散剤。 The dispersant according to claim 7 , which is a muddy water dispersant for oil field excavation or a dispersant for a hydraulic composition.
JP2018150844A 2018-08-09 2018-08-09 Granular composition and dispersant Active JP6877391B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018150844A JP6877391B2 (en) 2018-08-09 2018-08-09 Granular composition and dispersant
CN201980052794.7A CN112654678B (en) 2018-08-09 2019-08-08 Composition, preparation method thereof and dispersing agent
US17/265,399 US11873443B2 (en) 2018-08-09 2019-08-08 Composition and production method of same, and dispersing agent
CA3109103A CA3109103A1 (en) 2018-08-09 2019-08-08 Composition and production method of same, and dispersing agent
EP19848282.0A EP3835365A4 (en) 2018-08-09 2019-08-08 Composition, method for producing same, and dispersant
PCT/JP2019/031511 WO2020032216A1 (en) 2018-08-09 2019-08-08 Composition, method for producing same, and dispersant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018150844A JP6877391B2 (en) 2018-08-09 2018-08-09 Granular composition and dispersant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020026459A JP2020026459A (en) 2020-02-20
JP6877391B2 true JP6877391B2 (en) 2021-05-26

Family

ID=69622014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018150844A Active JP6877391B2 (en) 2018-08-09 2018-08-09 Granular composition and dispersant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6877391B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1052522B (en) * 1975-01-23 1981-07-20 Koppers Co Inc ADDITIVE FOR CEMENTITIOUS COMPOSITIONS
DE2817080C3 (en) * 1978-04-19 1985-04-04 Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg Solid additives for water-hardening binders and their use
JP5769930B2 (en) * 2010-05-14 2015-08-26 日本製紙株式会社 Dispersant

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020026459A (en) 2020-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7154217B2 (en) Lignin derivative compound and use thereof
JP4987533B2 (en) Cement admixture
WO2020032216A1 (en) Composition, method for producing same, and dispersant
JP2008230865A (en) Additive for hydraulic material and hydraulic material composition using the same
JP6514806B2 (en) Cement composition
JP2008133176A (en) Cement admixture
JP2007091580A (en) Ultrarapid hardening cement composition and dispersant for ultrarapid hardening cement composition
WO2021066166A1 (en) Lignin derivative and use therefor
JP6830083B2 (en) Dispersant and its manufacturing method
JP5584638B2 (en) Cement admixture and cement composition
JP5137368B2 (en) Cement admixture and cement composition
JP4877691B2 (en) Method of constructing cement admixture and cement composition
JP2008105867A (en) Cement admixture
JP6715599B2 (en) Cement dispersibility improving aid and cement composition
JP6747962B2 (en) Cement additive and cement composition
JP5473997B2 (en) Cement admixture
JP6739291B2 (en) Cement additive and cement composition
JP6877391B2 (en) Granular composition and dispersant
JP6877392B2 (en) Granular composition and its production method, dispersant, and hydraulic composition
JP6109240B2 (en) Cement admixture and cement composition
JP2006273657A (en) Cement admixture
JP7027105B2 (en) Cement composition
JP2003212622A (en) Cement admixture and method for applying cement composition
JP6602612B2 (en) Cement additive and cement composition
JP5427685B2 (en) Method for producing hydrophilic polymer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201116

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20201116

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20201127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210427

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6877391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE

Ref document number: 6877391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150