JPH11302049A - Production of slurry dispersant, and dispersant - Google Patents

Production of slurry dispersant, and dispersant

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JPH11302049A
JPH11302049A JP10108271A JP10827198A JPH11302049A JP H11302049 A JPH11302049 A JP H11302049A JP 10108271 A JP10108271 A JP 10108271A JP 10827198 A JP10827198 A JP 10827198A JP H11302049 A JPH11302049 A JP H11302049A
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JP
Japan
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naphthalene
mol
formalin
water
dispersant
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JP10108271A
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Hiroaki Mori
浩章 森
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Adchemco Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a formaldehyde condensation product without impairing its dispersing performance with high productivity by specifying the amt. of water for condensation present in a reaction system at the time of the condensation reaction of a liq. sulfonation reaction product of naphthalene and formaldehyde. SOLUTION: When a liq. sulfonation reaction product of naphthalene and formaldehyde are condensed under elevated pressure of an inert gas, the amt. of water for condensation is adjusted to 7.5-8.0 times (by mol) the amt. of the naphthalene compd. and the objective slurry dispersant is produced. A formaldehyde condensation product having a number average mol.wt. of 1,200-1,500, a wt. average mol.wt. to number average mol.wt. ratio of 5.0-7.5, a high condensation degree and a sharp mol.wt. distribution can be produced in a short time. The liq. sulfonation reaction product of naphthalene preferably contains <=5 mol.% unreacted naphthalene and <=5 mol.% naphthalenedisulfonic acid as a by-product. Formaldehyde is preferably used by 0.8-1.2 mol per 1 mol naphthalene compd.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広義にはナフタレ
ンスルホン酸ホルマリン縮合物(以下単にホルマリン縮
合物という)及びその塩類の製法に関し、更に詳しくは
特定のスルホン化反応液を原料とし、特定の水分量存在
下で不活性ガス加圧下にて縮合を行なうホルマリン縮合
物及びその塩類の製法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to a method for producing a naphthalenesulfonic acid formalin condensate (hereinafter simply referred to as formalin condensate) and salts thereof, and more particularly to a method for preparing a specific sulfonation reaction solution as a raw material, The present invention relates to a method for producing a formalin condensate which is condensed under an inert gas pressure in the presence of water and salts thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ホルマリン縮合物及びその塩は、
ナフタレンを硫酸によりスルホン化し、次いでホルマリ
ンにより縮合した後に、ホルマリン縮合物をアルカリ金
属の水酸化物又は炭酸塩等により中和して製造されてい
る(特公昭41−11737号公報、特公昭48−95
64号公報等)。そして高度に縮合し且つシャープな分
子量分布を有するホルマリン縮合物は、例えば、セメン
ト等の分散剤として優れた性能を示すことも公知であ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, formalin condensates and salts thereof have been
It is produced by sulfonating naphthalene with sulfuric acid and then condensing with formalin, and then neutralizing the formalin condensate with an alkali metal hydroxide or carbonate or the like (JP-B-41-11737, JP-B-48-48). 95
No. 64, etc.). It is also known that a formalin condensate that is highly condensed and has a sharp molecular weight distribution exhibits excellent performance as, for example, a dispersant such as cement.

【0003】従来のスルホン化工程は、ナフタレンと過
剰モル量のスルホン化剤とを160℃前後で2〜6時間
反応させるものであるが、ナフタレンと濃硫酸のモル比
が1に近い場合には、未反応ナフタレンが残存し且つ副
生ジナフチルスルホンが生成し、又、スルホン化剤とし
て発煙硫酸或いは無水硫酸を使用した場合には、未反応
ナフタレンの量は相対的に減少するものの、これらのス
ルホン化剤のスルホン化能が高すぎるため、結果として
ナフタレンジスルホン酸等のポリスルホン酸類が副生す
る。
In the conventional sulfonation step, naphthalene and an excess molar amount of a sulfonating agent are reacted at about 160 ° C. for 2 to 6 hours. However, when the molar ratio of naphthalene to concentrated sulfuric acid is close to 1, When unreacted naphthalene remains and by-produced dinaphthyl sulfone is generated, and when fuming sulfuric acid or sulfuric anhydride is used as a sulfonating agent, the amount of unreacted naphthalene is relatively reduced, Since the sulfonating ability of the sulfonating agent is too high, polysulfonic acids such as naphthalenedisulfonic acid are by-produced as a result.

【0004】次いで、上記のスルホン化物とホルマリン
との縮合工程においては、触媒として硫酸を反応系中の
ナフタレン化合物の全モル数当たり、約0.7〜0.8
倍モル存在させ、95〜100℃で20時間若しくはそ
れ以上反応させる必要があった。縮合反応をコントロー
ルするには、硫酸量、ホルマリン量、水量、反応温度及
び反応時間等の諸因子を制御しなければならないが、こ
れらの諸因子はホルマリン縮合物及びその塩の分散性
能、例えば、セメントに対する分散性能に大きく影響す
る。
Then, in the above-mentioned step of condensing the sulfonated product with formalin, sulfuric acid is used as a catalyst in an amount of about 0.7 to 0.8 with respect to the total moles of the naphthalene compound in the reaction system.
The reaction had to be carried out at a molar ratio of 95 to 100 ° C. for 20 hours or more. To control the condensation reaction, it is necessary to control various factors such as the amount of sulfuric acid, the amount of formalin, the amount of water, the reaction temperature and the reaction time, and these factors are the dispersing performance of the formalin condensate and its salt, for example, It greatly affects the dispersing performance for cement.

【0005】上記スルホン化工程において得られたナフ
タレンスルホン化物とホルマリンとの縮合工程におい
て、未反応のナフタレンが多いと該ナフタレンは優先的
にホルマリン縮合物中に取込まれ、得られたホルマリン
縮合物はセメントの分散剤として分散性能の劣ったホル
マリン縮合物となる。一方、反応生成物中にナフタレン
ポリスルホン酸が多いと、このポリスルホン化物はホル
マリンとの縮合反応には殆ど関与せず、それ自身セメン
トに対する分散性能を殆ど持たないために、得られたホ
ルマリン縮合物は、前者と同様にセメントの分散剤とし
ての分散性能の低下をもたらすという問題がある。
In the step of condensing the naphthalene sulfonate obtained in the above sulfonation step with formalin, if there is a large amount of unreacted naphthalene, the naphthalene is preferentially incorporated into the formalin condensate and the resulting formalin condensate is obtained. Is a formalin condensate having poor dispersing performance as a dispersant for cement. On the other hand, if the reaction product contains a large amount of naphthalene polysulfonic acid, the polysulfonated product hardly participates in the condensation reaction with formalin, and has little dispersibility in cement itself. However, similar to the former, there is a problem that the dispersing performance of the cement as a dispersant is lowered.

【0006】以上のように、セメントに対する分散性能
に優れたホルマリン縮合物を得るためには、得られるホ
ルマリン縮合物の分子量分布がシャープであることが要
求される。ホルマリン縮合物の分子量分布は、ホルマリ
ン縮合反応時の撹拌状態を均一に保持することが重要で
あり、例えば、ホルマリン縮合反応中に反応物の粘度が
上昇し、撹拌が困難な場合には水を加えて撹拌を容易に
するか、若しくは予め水を加えておくことにより撹拌の
不均一を防ぐ。以上のことから、得られるホルマリン縮
合物がセメントに対して高分散能を満足させようとする
と、水の使用量の増加から長時間の反応を強いられ、一
方、系内の水の量が少ない場合には、不均一な縮合反応
により幅広い分子量分布を持つ低性能なホルマリン縮合
物が生成するという問題がある。
As described above, in order to obtain a formalin condensate excellent in dispersibility in cement, it is required that the obtained formalin condensate has a sharp molecular weight distribution. It is important for the molecular weight distribution of the formalin condensate to maintain a uniform stirring state during the formalin condensation reaction.For example, when the viscosity of the reactant increases during the formalin condensation reaction and stirring is difficult, water is added. In addition, non-uniform stirring is prevented by facilitating stirring or by adding water in advance. From the above, when the obtained formalin condensate tries to satisfy the high dispersibility with respect to cement, a long-time reaction is forced from an increase in the amount of water used, while the amount of water in the system is small. In this case, there is a problem that a low-performance formalin condensate having a wide molecular weight distribution is produced by a heterogeneous condensation reaction.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、セメント等のスラリー分散剤に要求される性能、特
にセメント及びモルタル等の分散剤として、より好まし
い性能を有し且つ生産性の高いホルマリン縮合物の製造
方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a formalin having higher performance and higher productivity required for a slurry dispersant such as cement, and more particularly as a dispersant for cement and mortar. An object of the present invention is to provide a method for producing a condensate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、ナフタレンのス
ルホン化反応液とホルマリンとを不活性ガス加圧下で縮
合する際、ナフタレン化合物の全モル数に対し、縮合用
水を7.5〜8.0倍モルに調整することを特徴とする
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を主成分とする
スラリー分散剤の製造方法である。
The above object is achieved by the present invention described below. That is, in the present invention, when the sulfonation reaction solution of naphthalene and formalin are condensed under an inert gas pressure, the water for condensation is adjusted to 7.5 to 8.0 times mol with respect to the total mol number of the naphthalene compound. A method for producing a slurry dispersant comprising a naphthalenesulfonic acid formalin condensate as a main component.

【0009】本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、ナフタレンのスルホン化物をホルマ
リンで不活性ガス加圧下で縮合する際、反応系中のナフ
タレン核のモル数に対し、ある特定量の縮合用水を使用
すると、セメント分散剤としての性能を何ら損ねること
のない、即ち、数平均分子量が1,200〜1,500
であって且つ重量平均分子量/数平均分子量が5.0〜
7.5となる高縮合且つシャープな分子量分布を有する
ホルマリン縮合物が得られ、しかも、該ホルマリン縮合
物は従来方法に比べ極めて短時間で製造できることを見
出した。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when condensing a sulfonated product of naphthalene with formalin under an inert gas pressure, the number of moles of the naphthalene nucleus in the reaction system is reduced. When a certain amount of water for condensation is used, the performance as a cement dispersant is not impaired at all, that is, the number average molecular weight is from 1,200 to 1,500.
And the weight average molecular weight / number average molecular weight is 5.0 to 5.0.
It has been found that a formalin condensate having a high condensation of 7.5 and a sharp molecular weight distribution can be obtained, and that the formalin condensate can be produced in an extremely short time as compared with the conventional method.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳細に説明する。本発明で使用するナフタ
レンのスルホン化反応物は、全ナフタレン化合物のモル
数当たり、未反応ナフタレン及び副生するナフタレンジ
スルホン酸がそれぞれ5モル%以下、好ましくはそれぞ
れ3モル%以下であることが望ましい。このような低モ
ル比の未反応ナフタレン及びナフタレンジスルホン酸を
含むスルホン化反応物は以下のようにして製造すること
ができる。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In the sulfonation reaction product of naphthalene used in the present invention, it is desirable that unreacted naphthalene and naphthalenedisulfonic acid by-produced are each 5 mol% or less, preferably 3 mol% or less, per mole of all naphthalene compounds. . A sulfonated reactant containing such a low molar ratio of unreacted naphthalene and naphthalenedisulfonic acid can be produced as follows.

【0011】例えば、好適な1例を示すと、所定量のナ
フタレンを温度計、圧力計及び撹拌機付きのオートクレ
ーブに仕込んで80〜90℃で加熱溶融し、所定量のス
ルホン化剤をポンプにて5分間かけてオートクレーブ中
に送入する。次いで不活性ガスにて加圧し、反応液を1
50℃に昇温した後3時間熟成させることにより、目的
とするスルホン化反応液が得られる。
For example, as a preferred example, a predetermined amount of naphthalene is charged into an autoclave equipped with a thermometer, a pressure gauge and a stirrer, heated and melted at 80 to 90 ° C., and a predetermined amount of a sulfonating agent is supplied to a pump. Into the autoclave over 5 minutes. Then, pressurize with an inert gas,
By raising the temperature to 50 ° C. and then aging for 3 hours, a target sulfonation reaction solution is obtained.

【0012】このスルホン化反応にて使用するナフタレ
ンは純品が好ましいが、最終的に得られるホルマリン縮
合物のスラリーに対する分散性を損なわない範囲におい
ては粗ナフタレンでも構わない。このようにして全ナフ
タレン化合物のモル数当たり、未反応ナフタレン及び副
生ナフタレンジスルホン酸がそれぞれ5モル%以下、好
ましくはそれぞれ3モル%以下であるナフタレンのスル
ホン化反応物が得られる。
The naphthalene used in the sulfonation reaction is preferably a pure naphthalene, but may be a crude naphthalene as long as the dispersibility of the finally obtained formalin condensate in a slurry is not impaired. In this way, a sulfonated product of naphthalene is obtained in which the amount of unreacted naphthalene and by-product naphthalenedisulfonic acid is 5 mol% or less, preferably 3 mol% or less, respectively, per mole of all naphthalene compounds.

【0013】上記反応にて使用するスルホン化剤は、S
3濃度5%以下の発煙硫酸、濃硫酸及び硫酸である
が、濃硫酸を使用することが好ましい。SO3濃度が5
%を超える発煙硫酸を使用すると、副生ナフタレンジス
ルホン酸が大量に生成するため、上記組成のスルホン化
反応物は得られ難い。スルホン化反応にて使用する不活
性ガスは、炭酸ガス、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン
等の不活性ガスであり、ゲージ圧で0.5〜10kg/
cm2G、好ましくは1〜2kg/cm2Gに加圧するこ
とが望ましい。反応温度は130〜170℃、好ましく
は140〜150℃である。反応時間は30分間から6
時間で、好ましくは1〜3時間である。
The sulfonating agent used in the above reaction is S
Although fuming sulfuric acid, concentrated sulfuric acid and sulfuric acid having an O 3 concentration of 5% or less are used, it is preferable to use concentrated sulfuric acid. SO 3 concentration of 5
When fuming sulfuric acid is used in an amount of more than 10%, a large amount of by-product naphthalenedisulfonic acid is produced, so that it is difficult to obtain a sulfonated reaction product having the above composition. The inert gas used in the sulfonation reaction is an inert gas such as carbon dioxide, air, nitrogen, helium, argon, etc., at a gauge pressure of 0.5 to 10 kg /.
It is desirable to pressurize to 2 cm 2 G, preferably 1-2 kg / cm 2 G. The reaction temperature is from 130 to 170C, preferably from 140 to 150C. Reaction time is 30 minutes to 6
Hours, preferably 1 to 3 hours.

【0014】本発明では、上記の如きスルホン化反応液
を100℃以下に冷却して圧力を大気圧に戻すか、又は
加圧下の状態でスルホン化反応液中に水、ホルマリン及
び濃硫酸を順次添加して縮合反応を行ない、ホルマリン
縮合物を製造する。その製造時間を短縮するためには、
水、ホルマリン及び濃硫酸のいずれもの所定の量を5分
間以内に反応系中に加えることが望ましい。
In the present invention, the above-mentioned sulfonation reaction solution is cooled to 100 ° C. or lower to return the pressure to the atmospheric pressure, or water, formalin and concentrated sulfuric acid are sequentially added to the sulfonation reaction solution under a pressurized state. The mixture is added to carry out a condensation reaction to produce a formalin condensate. In order to shorten the production time,
It is desirable to add a predetermined amount of any of water, formalin and concentrated sulfuric acid to the reaction system within 5 minutes.

【0015】本発明方法において使用するホルマリン
は、ナフタレン化合物1モルに対し、0.8〜1.2モ
ル、好ましくは0.95〜1.05モルであり、触媒硫
酸はナフタレン化合物1モルに対して0〜1モル、好ま
しくは0.3〜0.6モルであり、水はナフタレン化合
物1モルに対して7.5〜8.0モルである。尚、水は
スルホン化による生成水及びホルマリン中の水分を考慮
し、上記モル比になるように水を配合する。特に水の使
用量は重要あり、水の使用量が上記範囲未満であると反
応液が高粘度なり、不均一な縮合反応が進行して、高分
子量縮合物の割合が高くなり、セメント分散剤としての
性能低下をもたらす等の点で不十分であり、一方、水の
使用量が上記範囲を越えるとセメント分散剤としての性
能を満足する縮合物が得られるものの、反応速度が低下
するために、生産性の低下等の点で不十分である。
The formalin used in the method of the present invention is 0.8 to 1.2 mol, preferably 0.95 to 1.05 mol, per mol of the naphthalene compound, and the catalytic sulfuric acid is used for 1 mol of the naphthalene compound. 0 to 1 mol, preferably 0.3 to 0.6 mol, and water is 7.5 to 8.0 mol per 1 mol of the naphthalene compound. In addition, water is mixed so as to have the above molar ratio in consideration of water produced by sulfonation and water in formalin. In particular, the amount of water used is important.If the amount of water used is less than the above range, the reaction solution becomes highly viscous, the heterogeneous condensation reaction proceeds, the proportion of high molecular weight condensates increases, and the cement dispersant On the other hand, if the amount of water used exceeds the above range, a condensate satisfying the performance as a cement dispersant can be obtained, but the reaction rate decreases. And the productivity is insufficient.

【0016】水、ホルマリン及び濃硫酸を所定量配合し
た時点で、常圧の場合は不活性ガスにより反応混合物を
加圧する。加圧は前記スルホン化と同様に、不活性ガス
として炭酸ガス、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の
不活性ガスが使用でき、ゲージ圧で0.5〜10kg/
cm2G、好ましくは2〜5kg/cm2Gに加圧するこ
とが望ましい。加圧が0.5kg/cm2G未満では、
縮合反応中の発泡現象及び液面の盛り上がりにより、反
応液の撹拌状態が悪化し、不均一な縮合反応を起こして
スラリーに対する分散性能の面から好ましいホルマリン
縮合物が得られ難い。一方、加圧が10kg/cm2
を超えると設備の経済性の面から実用的ではない。その
後、反応温度を120〜160℃、好ましくは130〜
140℃に昇温する。
When a predetermined amount of water, formalin and concentrated sulfuric acid are blended, the reaction mixture is pressurized with an inert gas at normal pressure. As for the pressurization, as in the case of the sulfonation, an inert gas such as carbon dioxide, air, nitrogen, helium, or argon can be used as the inert gas, and the gauge pressure is 0.5 to 10 kg / g.
It is desirable to pressurize to 2 cm 2 G, preferably 2 to 5 kg / cm 2 G. When the pressure is less than 0.5 kg / cm 2 G,
Due to the foaming phenomenon and the swelling of the liquid surface during the condensation reaction, the stirring state of the reaction solution is deteriorated, and a non-uniform condensation reaction is caused, and it is difficult to obtain a preferable formalin condensate from the viewpoint of dispersion performance with respect to the slurry. On the other hand, pressurization is 10 kg / cm 2 G
If it exceeds, it is not practical in terms of equipment economy. Thereafter, the reaction temperature is set to 120 to 160 ° C, preferably 130 to 160 ° C.
Raise the temperature to 140 ° C.

【0017】ホルマリン縮合の反応時間は1〜10時
間、好ましくは3〜6時間である。反応終了後、水を所
定量加えて反応混合物を目的濃度に調整し、中和操作に
よってホルマリン縮合物の塩に導く。中和は水酸化ナト
リウムでもよく、ライミングソーデーションを行なって
もよい。本発明によって得られるホルマリン縮合物の塩
は、Na塩の他、K、NH4、Ca、有機アミン及びこ
れらの複塩の形で用いてもよい。こうして得られるホル
マリン縮合物の分子量分布を測定すると、数平均分子量
が1,200〜1,500であって且つ重量平均分子量
/数平均分子量が5.0〜7.5の範囲に相当する。本
発明において得られるホルマリン縮合物は、特にセメン
ト、モルタル等をスラリー化する際の分散剤として有用
である。
The reaction time of the formalin condensation is 1 to 10 hours, preferably 3 to 6 hours. After completion of the reaction, a predetermined amount of water is added to adjust the reaction mixture to a target concentration, and the mixture is led to a salt of a formalin condensate by a neutralization operation. Neutralization may be carried out with sodium hydroxide, or lime siding may be performed. The salt of the formalin condensate obtained according to the present invention may be used in the form of K, NH 4 , Ca, organic amine and double salts thereof in addition to Na salt. When the molecular weight distribution of the thus obtained formalin condensate is measured, the number average molecular weight is 1,200 to 1,500 and the weight average molecular weight / number average molecular weight corresponds to the range of 5.0 to 7.5. The formalin condensate obtained in the present invention is particularly useful as a dispersant when slurrying cement, mortar and the like.

【0018】[0018]

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定され
るものではない。尚、文中「%」とあるのは特に断りの
ない限り重量基準である。 実施例1 撹拌機、温度計及び圧力ゲージを取り付けたオートクレ
ーブに粗ナフタレン135g(1モル)を仕込んで90
〜100℃に加熱溶融し、98%硫酸130g(1.3
モル)をポンプにて5分間かけてオートクレーブ中に送
入した。次いでゲージ圧力2kg/cm2Gになるまで
窒素ガスで加圧した後、1時間で150℃に昇温し、同
温度で3時間の反応を行なった。このスルホン化反応に
よって、未反応ナフタレン2.5%及びナフタレンジス
ルホン酸3.3%(いずれもモル%)からなるスルホン
化反応液を得た。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “%” is based on weight unless otherwise specified. Example 1 An autoclave equipped with a stirrer, a thermometer and a pressure gauge was charged with 135 g (1 mol) of crude naphthalene, and 90 g of the crude naphthalene was charged.
~ 100 ° C and melted with 98% sulfuric acid 130g (1.3g)
Mol) was pumped into the autoclave over 5 minutes. Next, after pressurizing with nitrogen gas until the gauge pressure reached 2 kg / cm 2 G, the temperature was raised to 150 ° C. in 1 hour, and the reaction was carried out at the same temperature for 3 hours. By this sulfonation reaction, a sulfonation reaction solution consisting of 2.5% of unreacted naphthalene and 3.3% of naphthalenedisulfonic acid (all in mol%) was obtained.

【0019】次いで、加圧状態のままこのスルホン化液
を撹拌しながら水70g(3.9モル)、98%硫酸2
0g(0.2モル)及び37%ホルマリン水溶液81g
(1モル)を順次、数分間以内に同反応器にポンプにて
圧送した。その後、90℃の反応液を1℃/min.で
昇温して130℃で4時間反応させた。縮合の終わった
反応混合物はライミングソーデーションにて中和し、次
いで濃度調整を行ない、固形分濃度40%のホルマリン
縮合物のソ−ダ塩の水溶液を得た。
Next, 70 g (3.9 mol) of water, 98% sulfuric acid 2
0 g (0.2 mol) and 81 g of 37% formalin aqueous solution
(1 mol) were pumped sequentially into the reactor within a few minutes. Thereafter, the reaction solution at 90 ° C. was added at 1 ° C./min. And reacted at 130 ° C. for 4 hours. The reaction mixture after the condensation was neutralized by liming sodading, and then the concentration was adjusted to obtain an aqueous solution of a soda salt of a formalin condensate having a solid concentration of 40%.

【0020】比較例1 撹拌機、温度計及び圧力ゲージを取り付けたオートクレ
ーブに粗ナフタレン135g(1モル)を仕込んで90
〜100℃に加熱溶融し、20%発煙硫酸123g
(1.3モルSO3換算)をポンプにて5分間かけてオ
ートクレーブ中に送入した。次いで1時間で160℃に
昇温し、同温度で3時間の反応を行なった。スルホン化
反応によって未反応ナフタレン2.2%及びナフタレン
ジスルホン酸9.7%(いずれもモル%)からなるスル
ホン化反応液を得た。
Comparative Example 1 In an autoclave equipped with a stirrer, a thermometer and a pressure gauge, 135 g (1 mol) of crude naphthalene was charged, and 90
Melted by heating to ~ 100 ° C, 123% fuming sulfuric acid 123g
(1.3 mol SO 3 equivalent) was pumped into the autoclave over 5 minutes. Then, the temperature was raised to 160 ° C. in one hour, and the reaction was carried out at the same temperature for three hours. A sulfonation reaction solution comprising 2.2% of unreacted naphthalene and 9.7% of naphthalenedisulfonic acid (all by mol%) was obtained by the sulfonation reaction.

【0021】上記のスルホン化液を撹拌しながら水77
g(4.3モル)、98%硫酸20g(0.2モル)及
び37%ホルマリン水溶液85g(1.00モル)を順
次、数分間以内に同反応器にポンプにて送入した。次い
でゲージ圧力3kg/cm2Gになるまで窒素ガスで加
圧した後、その後90℃の反応液を1℃/min.で昇
温して、130℃で1時間反応させた。縮合の終わった
ものはライミングソーデーションにて中和し、次いで濃
度調整を行ない、固形分濃度40%のホルマリン縮合物
のソーダ塩の水溶液を得た。
While stirring the above sulfonated liquid, water 77
g (4.3 mol), 20% (0.2 mol) of 98% sulfuric acid and 85 g (1.00 mol) of a 37% aqueous formalin solution were sequentially pumped into the reactor within several minutes. Then, after pressurizing with nitrogen gas until the gauge pressure becomes 3 kg / cm 2 G, the reaction solution at 90 ° C. is then heated at 1 ° C./min. At 130 ° C. for 1 hour. The condensed product was neutralized by liming sodading, and the concentration was adjusted to obtain an aqueous solution of a soda salt of a formalin condensate having a solid concentration of 40%.

【0022】実施例2〜7及び比較例2〜3 原料の仕込比及び反応条件を変更した以外は、実施例1
と同様な操作でホルマリン縮合物の製造を行なった。実
施例2〜7及び比較例2〜3の原料の仕込比及び反応条
件を表1に示す。又、得られたホルマリン縮合物の数平
均分子量と分子量分布を表2に示す。尚、平均分子量は
ゲルパーミェーションクロマトグラフィー(ポリスチレ
ン換算)で測定した。
Examples 2 to 7 and Comparative Examples 2 to 3 Example 1 was repeated except that the feed ratio of raw materials and the reaction conditions were changed.
A formalin condensate was produced in the same manner as described above. Table 1 shows the charging ratios and the reaction conditions of the raw materials of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 2 to 3. Table 2 shows the number average molecular weight and molecular weight distribution of the obtained formalin condensate. The average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (polystyrene conversion).

【0023】[0023]

【表1】表1:スルホン化とホルマリン縮合物の製造条
N:ナフタレン環のモル数 S:スルホン化剤のモル数 W:縮合反応系中の反応物の全モル数 F:ホルマリンのモル数
Table 1 Table 1: Production conditions for sulfonation and formalin condensate N: Number of moles of naphthalene ring S: Number of moles of sulfonating agent W: Total number of moles of reactants in condensation reaction system F: Number of moles of formalin

【0024】[0024]

【表2】表2:分子量測定結果 [Table 2] Table 2: Measurement results of molecular weight

【0025】前記実施例及び比較例で得られたホルマリ
ン縮合物について次に試験を行なった。 [コンクリート試験] (1)使用原料 水:上水道水 セメント:普通ポルトランド 3つの異なる生産者(日
本セメント、秩父小野田セメント、住友大阪セメント)
のものを等量ブレンドしたもの。 細骨材:山砂産地・・・千葉県君津 粗骨材:石灰岩砕石産地・・・高知県鳥形 分散剤:実施例1〜7及び比較例1〜3で得られたホル
マリン縮合物(分散剤)(40%水溶液)
The following tests were conducted on the formalin condensates obtained in the above Examples and Comparative Examples. [Concrete test] (1) Raw materials used Water: tap water Cement: ordinary Portland Three different producers (Nippon Cement, Chichibu Onoda Cement, Sumitomo Osaka Cement)
An equivalent blend of the above. Fine aggregate: Mountain sand producing area: Kimitsu, Chiba Prefecture Coarse aggregate: Limestone crushed stone producing area: Bird shape, Kochi Dispersant: Formalin condensate (dispersed) obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 Agent) (40% aqueous solution)

【0026】(2)コンクリートの配合 単位セメント量:320kg/m3 単位水量:170kg/m3 細骨材:880kg/m3 粗骨材:1,000kg/m3 分散剤添加量:1.3%(対セメント量) 配合は、練り上がり時のスランプ値を18±1cmと
し、JISA6204「コンクリート用化学混和剤」に
従い、試し練りにて決定した。
[0026] (2) blending unit cement content of concrete: 320 kg / m 3 Unit water: 170 kg / m 3 fine aggregate: 880 kg / m 3 Coarse aggregate: 1,000kg / m 3 dispersant additive amount: 1.3 % (Amount of cement) The blending was determined by trial kneading according to JIS A6204 “Chemical admixture for concrete” with a slump value of 18 ± 1 cm after kneading.

【0027】(3)試験方法 上記(1)による使用原料を(2)による配合条件のも
とに30L二軸強制撹拌ミキサーにて90秒間練り混ぜ
た。試験は、減水率測定及び硬化コンクリートの圧縮強
度試験を行ない、JISA6204で規定する減水率及
び圧縮強度比について各サンプルを評価した。コンクリ
ートによる減水率測定結果を表3に、圧縮強度測定結果
を表4にそれぞれ示す。
(3) Test method The raw materials used in the above (1) were kneaded with a 30 L twin-screw forced stirring mixer for 90 seconds under the mixing conditions in the above (2). In the test, a water reduction rate measurement and a compressive strength test of the hardened concrete were performed, and each sample was evaluated for a water reduction rate and a compressive strength ratio specified by JISA6204. Table 3 shows the results of measuring the water reduction rate using concrete, and Table 4 shows the results of measuring the compressive strength.

【0028】[0028]

【表3】表3:コンクリートによる減水率測定結果 註)基準・・・分散剤を添加しておらず、所定のスラン
プ値(18±1cm)となるように、水、セメント、細
骨材、及び粗骨材を配合したもの。
[Table 3] Table 3: Measurement results of water reduction rate by concrete Note) Criteria: No water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate are blended so that a predetermined slump value (18 ± 1 cm) is obtained without adding a dispersant.

【0029】[0029]

【表4】表4:コンクリートによる圧縮強度試験結果 註)基準・・・分散剤を添加しておらず、所定のスラン
プ値(18±1cm)となるように、水、セメント、細
骨材、及び粗骨材を配合したもの。
Table 4: Results of compressive strength test using concrete Note) Criteria: No dispersing agent added, water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate blended to achieve a predetermined slump value (18 ± 1 cm).

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のスラリー分散剤の製造方法によ
り、縮合反応時に系内に存在する縮合用水をある特定の
量に調節することによって、分散性能を何ら損ねること
なく反応時間を極めて短くすることができる。得られた
分散剤は、スラリー分散剤として特にセメントやモルタ
ルの分散剤に要求される好ましい性能を有している。
According to the method for producing a slurry dispersant of the present invention, the reaction time can be extremely shortened without impairing the dispersing performance by adjusting the amount of water for condensation present in the system during the condensation reaction to a specific amount. be able to. The obtained dispersant has a desirable performance required for a dispersant for cement and mortar as a slurry dispersant.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ナフタレンのスルホン化反応液とホルマ
リンとを不活性ガス加圧下で縮合する際、ナフタレン化
合物の全モル数に対し、縮合用水を7.5〜8.0倍モ
ルに調整することを特徴とするナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物を主成分とするスラリー分散剤の製造方
法。
1. When condensing a sulfonation reaction solution of naphthalene and formalin under an inert gas pressure, the water for condensation is adjusted to 7.5 to 8.0 times the total number of moles of the naphthalene compound. A method for producing a slurry dispersant containing a naphthalenesulfonic acid formalin condensate as a main component.
【請求項2】 ナフタレンのスルホン化反応物が、全ナ
フタレン化合物のモル数当たり、未反応ナフタレン及び
副生ナフタレンジスルホン酸を、それぞれ5モル%以下
の割合で含む請求項1に記載のスラリー分散剤の製造方
法。
2. The slurry dispersant according to claim 1, wherein the sulfonated reaction product of naphthalene contains unreacted naphthalene and by-produced naphthalenedisulfonic acid in a proportion of 5 mol% or less based on the total number of moles of the naphthalene compound. Manufacturing method.
【請求項3】 ホルマリンを、ナフタレン化合物1モル
に対して0.8〜1.2モル、触媒硫酸をナフタレン化
合物1モルに対して0.3〜0.6モル、水をナフタレ
ン化合物1モルに対して7.5〜8.0モルの割合で使
用する請求項1に記載のスラリー分散剤の製造方法。
3. Formalin is 0.8 to 1.2 mol per mol of naphthalene compound, catalyst sulfuric acid is 0.3 to 0.6 mol per mol of naphthalene compound, and water is 1 mol of naphthalene compound. The method for producing a slurry dispersant according to claim 1, wherein the slurry dispersant is used in a ratio of 7.5 to 8.0 moles.
【請求項4】 水、ホルマリン及び濃硫酸のいずれもの
所定の量を5分間以内に反応系中に加える請求項1に記
載のスラリー分散剤の製造方法。
4. The method for producing a slurry dispersant according to claim 1, wherein a predetermined amount of any of water, formalin and concentrated sulfuric acid is added to the reaction system within 5 minutes.
【請求項5】 請求項1〜4の何れか1項に記載のナフ
タレンスルホン酸ホルマリン縮合物を主成分とする無機
又は有機の粉体用分散剤。
5. An inorganic or organic powder dispersant comprising the naphthalene sulfonic acid formalin condensate according to claim 1 as a main component.
【請求項6】 ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
が、分子量1,200〜1,500且つ分子量分布が
5.0〜7.5である請求項5に記載の無機又は有機の
粉体用分散剤。
6. The dispersant according to claim 5, wherein the naphthalenesulfonic acid formalin condensate has a molecular weight of 1,200 to 1,500 and a molecular weight distribution of 5.0 to 7.5.
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