JPH06220125A - スルホン化共重合体およびその用途 - Google Patents
スルホン化共重合体およびその用途Info
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- JPH06220125A JPH06220125A JP1007393A JP1007393A JPH06220125A JP H06220125 A JPH06220125 A JP H06220125A JP 1007393 A JP1007393 A JP 1007393A JP 1007393 A JP1007393 A JP 1007393A JP H06220125 A JPH06220125 A JP H06220125A
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/34—Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
- C08F8/36—Sulfonation; Sulfation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はインデンを主成分とする重合成分と無
水マレイン酸および複数のビニル基を有する架橋性単量
体からなる共重合体をスルホン化したスルホン化共重合
体および得られたスルホン化共重合体の水溶性の塩を用
いた、初期スランプおよびスランプ残存率について良好
な性能を示し、しかもセメントおよびコンクリート凝結
の始発時間の遅れが少ない、すなわち、凝結が遅い、各
種粉体の粘度低下用分散剤やセメント混和剤の提供。 【構成】インデンを主な重合成分とするナフサ油と無水
マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架橋性
単量体をその混合物に対して0.01〜10重量%加
え、重合開始剤の存在下で重合してなる共重合体を、ス
ルホン化したスルホン化共重合体およびそのアルカリ加
水分解したスルホン化共重合体の変性物ならびにスルホ
ン化共重合体の変性物を含有する分散剤またはセメント
用混和剤。
水マレイン酸および複数のビニル基を有する架橋性単量
体からなる共重合体をスルホン化したスルホン化共重合
体および得られたスルホン化共重合体の水溶性の塩を用
いた、初期スランプおよびスランプ残存率について良好
な性能を示し、しかもセメントおよびコンクリート凝結
の始発時間の遅れが少ない、すなわち、凝結が遅い、各
種粉体の粘度低下用分散剤やセメント混和剤の提供。 【構成】インデンを主な重合成分とするナフサ油と無水
マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架橋性
単量体をその混合物に対して0.01〜10重量%加
え、重合開始剤の存在下で重合してなる共重合体を、ス
ルホン化したスルホン化共重合体およびそのアルカリ加
水分解したスルホン化共重合体の変性物ならびにスルホ
ン化共重合体の変性物を含有する分散剤またはセメント
用混和剤。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインデンを主成分とする
重合成分と無水マレイン酸および複数のビニル基を有す
る橋かけ単量体からなるスルホン化共重合体および本発
明により得られたスルホン化共重合体の用途に関する。
本発明により得られたスルホン化共重合体の水溶性の塩
は、各種粉体の水スラリー時の粘度低下用分散剤やセメ
ント混和剤として好適である。
重合成分と無水マレイン酸および複数のビニル基を有す
る橋かけ単量体からなるスルホン化共重合体および本発
明により得られたスルホン化共重合体の用途に関する。
本発明により得られたスルホン化共重合体の水溶性の塩
は、各種粉体の水スラリー時の粘度低下用分散剤やセメ
ント混和剤として好適である。
【0002】
【従来の技術】インデンを主成分とするナフサ油の重合
成分と無水マレイン酸の共重合体(以下IMAと略す)
については特開平3−47815号公報で開示されてい
る。この公報によると、IMAは、そのままでも樹脂改
質剤として利用できるが、さらにその酸無水物部をアル
カリ加水分解して得られる水溶性の塩は各種分散剤、セ
メント用混和剤として有用であることが開示されてい
る。さらに、特開平02−97505号公報ではインデ
ンあるいはインデンを主成分とするナフサ油の重合成分
と無水マレイン酸とのスルホン化共重合体およびその用
途について開示されている。一方、特公昭62−281
64号公報では、無水マレイン酸とインデンとを実質上
等モル量と、無水マレイン酸とインデンの合計重量基準
で0.01〜10重量%の複数の重合性CH2 =C<基
を有する橋かけ単量体との混合物を、不活性有機希釈剤
中で遊離基開始剤の存在で、0〜100℃の範囲の温度
で重合させて水膨潤性の固体重合物の製造方法が開示さ
れている。この固体重合物は化粧品、製薬剤、クリーニ
ングおよびつや出し化合物、ラテックスコーテイング
用、織物印なつ、さく井せん孔、水精製に有用性を有す
る水シックナーおよび沈殿防止剤の用途があるとしてい
る記載がある。しかし、この固体重合物をスルホン化
し、さらにアルカリ変性することや、アルカリ変性した
ものの用途等については全く開示されていない。
成分と無水マレイン酸の共重合体(以下IMAと略す)
については特開平3−47815号公報で開示されてい
る。この公報によると、IMAは、そのままでも樹脂改
質剤として利用できるが、さらにその酸無水物部をアル
カリ加水分解して得られる水溶性の塩は各種分散剤、セ
メント用混和剤として有用であることが開示されてい
る。さらに、特開平02−97505号公報ではインデ
ンあるいはインデンを主成分とするナフサ油の重合成分
と無水マレイン酸とのスルホン化共重合体およびその用
途について開示されている。一方、特公昭62−281
64号公報では、無水マレイン酸とインデンとを実質上
等モル量と、無水マレイン酸とインデンの合計重量基準
で0.01〜10重量%の複数の重合性CH2 =C<基
を有する橋かけ単量体との混合物を、不活性有機希釈剤
中で遊離基開始剤の存在で、0〜100℃の範囲の温度
で重合させて水膨潤性の固体重合物の製造方法が開示さ
れている。この固体重合物は化粧品、製薬剤、クリーニ
ングおよびつや出し化合物、ラテックスコーテイング
用、織物印なつ、さく井せん孔、水精製に有用性を有す
る水シックナーおよび沈殿防止剤の用途があるとしてい
る記載がある。しかし、この固体重合物をスルホン化
し、さらにアルカリ変性することや、アルカリ変性した
ものの用途等については全く開示されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】IMAの苛性ソーダや
アンモニアによる加水分解物は、水溶性の塩となり各種
顔料、セラミック粉末の水スラリー系の分散剤、コンク
リート混和剤としての用途があるが、以下の問題点があ
った。 (1)上記水溶性の塩を各種分散剤として用いた時、市
販のポリカルボン酸系の分散剤を使用する場合より水ス
ラリー系の粘度の低下が、大きく、分散剤として有用で
あったが、水スラリー中に気泡が入るため、水スラリー
物をスリップキャステイング法により成形物とする場合
や、コーテイングする場合に強度的に問題となる。
アンモニアによる加水分解物は、水溶性の塩となり各種
顔料、セラミック粉末の水スラリー系の分散剤、コンク
リート混和剤としての用途があるが、以下の問題点があ
った。 (1)上記水溶性の塩を各種分散剤として用いた時、市
販のポリカルボン酸系の分散剤を使用する場合より水ス
ラリー系の粘度の低下が、大きく、分散剤として有用で
あったが、水スラリー中に気泡が入るため、水スラリー
物をスリップキャステイング法により成形物とする場合
や、コーテイングする場合に強度的に問題となる。
【0004】(2)セメント配合物は、セメントの水和
反応により、混練後の時間の経過につれて、流動性が低
下して、作業性と施工性が経時的に低下する。この現象
は一般にモルタルのフロー低下、コンクリートのスラン
プロスと呼ばれ、施工可使時間を限定する。このことか
ら、水の影響下に硬化するセメントの混和剤には、セメ
ント配合物の初期流動性を高くすること、および流動性
の経時変化を小さくすることが要求される。
反応により、混練後の時間の経過につれて、流動性が低
下して、作業性と施工性が経時的に低下する。この現象
は一般にモルタルのフロー低下、コンクリートのスラン
プロスと呼ばれ、施工可使時間を限定する。このことか
ら、水の影響下に硬化するセメントの混和剤には、セメ
ント配合物の初期流動性を高くすること、および流動性
の経時変化を小さくすることが要求される。
【0005】IMA樹脂の水溶性の塩を混和物として用
いると、市販品のコンクリート混和剤よりスランプロス
の低下が小さく、優れた性能を有する。しかし、凝縮遅
延性が大きく、依然問題とされている。この問題を解決
する目的でIMA樹脂をスルホン化することによりスラ
ンプロスの低下防止効果には改善が認められたが、凝縮
遅延性の改善は不十分であった。また、本発明の発明者
らは、特公昭62−28164号公報に記載の水膨潤性
の固体重合物を得、これを、苛性ソーダやアンモニアで
加水分解したものを各種分散剤の試験に供したところ、
水スラリーの粘度低下は認められず、分散効果は低いま
まであった。またコンクリート混和剤として使用して
も、初期スランプの向上効果すら見られなかった。
いると、市販品のコンクリート混和剤よりスランプロス
の低下が小さく、優れた性能を有する。しかし、凝縮遅
延性が大きく、依然問題とされている。この問題を解決
する目的でIMA樹脂をスルホン化することによりスラ
ンプロスの低下防止効果には改善が認められたが、凝縮
遅延性の改善は不十分であった。また、本発明の発明者
らは、特公昭62−28164号公報に記載の水膨潤性
の固体重合物を得、これを、苛性ソーダやアンモニアで
加水分解したものを各種分散剤の試験に供したところ、
水スラリーの粘度低下は認められず、分散効果は低いま
まであった。またコンクリート混和剤として使用して
も、初期スランプの向上効果すら見られなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】IMA樹脂の水溶性の塩
や水膨潤性の固体重合物のアルカリ変性物およびIMA
樹脂のスルホン化物塩は、各種分散剤、セメント混和剤
として有用であるが、改善すべき問題点があった。本発
明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行い、
IMA樹脂の製造時にビニル基を複数有する架橋性単量
体を添加し、重合開始剤の存在下で重合させることによ
り得られた共重合体をさらにスルホン化した共重合体を
発明した。さらにこれをアルカリ加水分解して得られる
実質的に水溶性の塩が、各種分散剤およびセメント混和
剤として好適であることを見いだし、本発明に至った。
や水膨潤性の固体重合物のアルカリ変性物およびIMA
樹脂のスルホン化物塩は、各種分散剤、セメント混和剤
として有用であるが、改善すべき問題点があった。本発
明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行い、
IMA樹脂の製造時にビニル基を複数有する架橋性単量
体を添加し、重合開始剤の存在下で重合させることによ
り得られた共重合体をさらにスルホン化した共重合体を
発明した。さらにこれをアルカリ加水分解して得られる
実質的に水溶性の塩が、各種分散剤およびセメント混和
剤として好適であることを見いだし、本発明に至った。
【0007】本発明のスルホン化共重合体は以下の製造
方法により得られたスルホン化共重合体である。下記組
成範囲の重合成分を5重量%以上含有するナフサ油と無
水マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架橋
性単量体を該混合物に対して0.01〜10重量%加
え、重合開始剤の存在下で重合して得られる共重合体を
スルホン化してなることを特徴とするスルホン化共重合
体を提供する。 重合成分の組成: (A)インデン 70〜99重量% (B)スチレン 0.5〜29.5重量% (C)メチルスチレン類、ジメチルスチレン類、トリメ
チルスチレン類、α−メチルスチレン、クマロン、メチ
ルインデンおよびジシクロペンタジエンよりなる群から
選ばれる少なくとも1つ以上の合計 0.5〜29.5
重量% (但し、(A)、(B)および(C)の重合成分は、合
計で100重量%とする)また、複数のビニル基を有す
る架橋性単量体をインデンと無水マレイン酸の合計重量
に対して0.01〜10重量%加え、重合開始剤の存在
下、100℃〜140℃の反応温度で重合することによ
り得られる共重合体をスルホン化してなるスルホン化共
重合体を提供する。さらに、架橋性単量体がジビニルベ
ンゼンであるスルホン化共重合体を提供する。さらに、
前記スルホン化共重合体をアルカリ加水分解してなるス
ルホン化共重合体の変性物を提供する。さらに、前記ス
ルホン化共重合体の変性物を含有する分散剤またはセメ
ント用混和剤を提供する。
方法により得られたスルホン化共重合体である。下記組
成範囲の重合成分を5重量%以上含有するナフサ油と無
水マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架橋
性単量体を該混合物に対して0.01〜10重量%加
え、重合開始剤の存在下で重合して得られる共重合体を
スルホン化してなることを特徴とするスルホン化共重合
体を提供する。 重合成分の組成: (A)インデン 70〜99重量% (B)スチレン 0.5〜29.5重量% (C)メチルスチレン類、ジメチルスチレン類、トリメ
チルスチレン類、α−メチルスチレン、クマロン、メチ
ルインデンおよびジシクロペンタジエンよりなる群から
選ばれる少なくとも1つ以上の合計 0.5〜29.5
重量% (但し、(A)、(B)および(C)の重合成分は、合
計で100重量%とする)また、複数のビニル基を有す
る架橋性単量体をインデンと無水マレイン酸の合計重量
に対して0.01〜10重量%加え、重合開始剤の存在
下、100℃〜140℃の反応温度で重合することによ
り得られる共重合体をスルホン化してなるスルホン化共
重合体を提供する。さらに、架橋性単量体がジビニルベ
ンゼンであるスルホン化共重合体を提供する。さらに、
前記スルホン化共重合体をアルカリ加水分解してなるス
ルホン化共重合体の変性物を提供する。さらに、前記ス
ルホン化共重合体の変性物を含有する分散剤またはセメ
ント用混和剤を提供する。
【0008】本発明に用いるナフサ油は、(A)インデ
ン 70〜99重量%、(B)スチレン 0.5〜2
9.5重量%、および(C)メチルスチレン類、ジメチ
ルスチレン類、トリメチルスチレン類、α−メチルスチ
レン、クマロン、メチルインデンおよびジシクロペンタ
ジエンよりなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の合
計 0.5〜29.5重量%(但し、(A)、(B)お
よび(C)の重合成分は、合計で100重量%とする)
の範囲の重合成分を5重量%以上含有することが好まし
い。ナフサ油中の重合成分の含量は、通常5〜80重量
%であるが、蒸留等により約100%とすることもでき
る。ナフサ油を用いた場合も、ナフサ油中のインデンと
無水マレイン酸は、等モルであることが好ましい。ま
た、ナフサ油を用いると、溶剤を特に使わなくても、本
発明の共重合体を製造することができるので、製造の工
程を簡素化でき、経済的にも有用である。
ン 70〜99重量%、(B)スチレン 0.5〜2
9.5重量%、および(C)メチルスチレン類、ジメチ
ルスチレン類、トリメチルスチレン類、α−メチルスチ
レン、クマロン、メチルインデンおよびジシクロペンタ
ジエンよりなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の合
計 0.5〜29.5重量%(但し、(A)、(B)お
よび(C)の重合成分は、合計で100重量%とする)
の範囲の重合成分を5重量%以上含有することが好まし
い。ナフサ油中の重合成分の含量は、通常5〜80重量
%であるが、蒸留等により約100%とすることもでき
る。ナフサ油を用いた場合も、ナフサ油中のインデンと
無水マレイン酸は、等モルであることが好ましい。ま
た、ナフサ油を用いると、溶剤を特に使わなくても、本
発明の共重合体を製造することができるので、製造の工
程を簡素化でき、経済的にも有用である。
【0009】重合開始剤にはアゾ系重合開始剤と過酸化
物系重合開始剤があるが本発明の共重合体の製造には、
アゾ系重合開始剤および過酸化物系重合開始剤のいずれ
でもよい。本発明に使用可能な重合開始剤は、半減期温
度が50℃〜150℃の範囲であればよく、半減期温度
が62℃〜140℃の範囲が好適である。具体的には、
アゾ系重合開始剤としては、アゾイソブチルニトリル
(AIBN)が、過酸化物系重合開始剤としては、日本
油脂製の商品名パーブチルI、パーブチルIB、パーブ
チルZ(t−ブチルパーオキシベンゾエート;液体、9
8%)、パーヘキサ3M、パーブチルO、パーロイル
L、ナイパーFF等がよい。重合開始剤の使用量は、イ
ンデン(インデンを主成分とするナフサ油の重合成分)
と無水マレイン酸および複数のビニル基の合計モル数に
対し、0.1モル%から5モル%の範囲で選択すること
ができるが、本発明の共重合体を高収率で製造するため
には0.25モル%以上の重合開始剤量が必要である。
物系重合開始剤があるが本発明の共重合体の製造には、
アゾ系重合開始剤および過酸化物系重合開始剤のいずれ
でもよい。本発明に使用可能な重合開始剤は、半減期温
度が50℃〜150℃の範囲であればよく、半減期温度
が62℃〜140℃の範囲が好適である。具体的には、
アゾ系重合開始剤としては、アゾイソブチルニトリル
(AIBN)が、過酸化物系重合開始剤としては、日本
油脂製の商品名パーブチルI、パーブチルIB、パーブ
チルZ(t−ブチルパーオキシベンゾエート;液体、9
8%)、パーヘキサ3M、パーブチルO、パーロイル
L、ナイパーFF等がよい。重合開始剤の使用量は、イ
ンデン(インデンを主成分とするナフサ油の重合成分)
と無水マレイン酸および複数のビニル基の合計モル数に
対し、0.1モル%から5モル%の範囲で選択すること
ができるが、本発明の共重合体を高収率で製造するため
には0.25モル%以上の重合開始剤量が必要である。
【0010】本発明に使用可能な複数のビニル基(CH
2 =C<)を有する架橋性単量体としては、ジビニルベ
ンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、シ
アヌル酸トリアリル、メチレンビスメタクリルアミド、
トリメタクリルトリアジン、トリアクリルトリアジン、
ヘキサアリルトリメチレントリスルホン、テトラアリル
メタン、テトラブテニルメタン、テトラアリルシラン、
テトラビニルシラン、テトラアリルゲルマン、テトラビ
ニルゲルマン、エチレングリコールジアクリレート、ペ
ンタエリトリトールテトラアクリレート、アクリル酸ア
リル、ケイ皮酸アリル、マレイン酸ジアリル、フタル酸
ジアリル、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル等を含
む。
2 =C<)を有する架橋性単量体としては、ジビニルベ
ンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、シ
アヌル酸トリアリル、メチレンビスメタクリルアミド、
トリメタクリルトリアジン、トリアクリルトリアジン、
ヘキサアリルトリメチレントリスルホン、テトラアリル
メタン、テトラブテニルメタン、テトラアリルシラン、
テトラビニルシラン、テトラアリルゲルマン、テトラビ
ニルゲルマン、エチレングリコールジアクリレート、ペ
ンタエリトリトールテトラアクリレート、アクリル酸ア
リル、ケイ皮酸アリル、マレイン酸ジアリル、フタル酸
ジアリル、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル等を含
む。
【0011】上記の複数のビニル基(CH2 =C<)を
有する架橋性単量体のなかで、ジビニルベンゼン、トリ
ビニルベンゼン及びエチレングリコールジアクリレート
等が特によい。無水マレイン酸はインデン、スチレンお
よびそれらの誘導体を含むナフサ油の重合成分とは交互
の共重合体を形成するため、無水マレイン酸とインデン
あるいはナフサ油との重合成分は、1対1モル比から大
きく変化した単量体比率では製造時の収率低下を招くた
め好ましくない。従って、複数のビニル基(CH2 =C
<)を有する架橋性単量体の反応特性がナフサ油の重合
成分に近い場合、高収率で本発明の共重合体を製造する
ためには複数のビニル基(CH2 =C<)を有する架橋
性単量体とナフサ油との重合成分の合計と無水マレイン
酸が1対1モル比の付近がよい。
有する架橋性単量体のなかで、ジビニルベンゼン、トリ
ビニルベンゼン及びエチレングリコールジアクリレート
等が特によい。無水マレイン酸はインデン、スチレンお
よびそれらの誘導体を含むナフサ油の重合成分とは交互
の共重合体を形成するため、無水マレイン酸とインデン
あるいはナフサ油との重合成分は、1対1モル比から大
きく変化した単量体比率では製造時の収率低下を招くた
め好ましくない。従って、複数のビニル基(CH2 =C
<)を有する架橋性単量体の反応特性がナフサ油の重合
成分に近い場合、高収率で本発明の共重合体を製造する
ためには複数のビニル基(CH2 =C<)を有する架橋
性単量体とナフサ油との重合成分の合計と無水マレイン
酸が1対1モル比の付近がよい。
【0012】本発明のスルホン化共重合体の製造方法
は、まず、重合成分を5重量%以上含有するナフサ油と
無水マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架
橋性単量体をその混合物に対して0.01〜10重量%
加え、重合開始剤の存在下で重合して共重合体を得る。
得られた共重合体の数平均分子量は、1000〜30000
であるのが好ましい。
は、まず、重合成分を5重量%以上含有するナフサ油と
無水マレイン酸との混合物に、ビニル基を複数有する架
橋性単量体をその混合物に対して0.01〜10重量%
加え、重合開始剤の存在下で重合して共重合体を得る。
得られた共重合体の数平均分子量は、1000〜30000
であるのが好ましい。
【0013】共重合体の製造時の反応温度は、80℃以
上140℃以下の範囲から選択できる。製造時の反応温
度が80℃未満の場合、これより得られたスルホン化共
重合体が水溶性の塩として本発明の目的とする分散剤、
セメント混和剤に使用できない。これは複数のビニル基
を有する単量体による架橋反応が進行しすぎるため、8
0℃未満で製造したスルホン化共重合体を加水分解した
水溶性の塩を分散剤として使用しても、良好な分散効果
を示さないからである。またセメント混和剤として80
℃未満で製造したスルホン化共重合体を加水分解した水
溶性の塩を使用しても、良好なスランプ保持性を示さな
い。また140℃超では製造時の重合開始剤効率が低下
して、結果的に収率低下につながる。
上140℃以下の範囲から選択できる。製造時の反応温
度が80℃未満の場合、これより得られたスルホン化共
重合体が水溶性の塩として本発明の目的とする分散剤、
セメント混和剤に使用できない。これは複数のビニル基
を有する単量体による架橋反応が進行しすぎるため、8
0℃未満で製造したスルホン化共重合体を加水分解した
水溶性の塩を分散剤として使用しても、良好な分散効果
を示さないからである。またセメント混和剤として80
℃未満で製造したスルホン化共重合体を加水分解した水
溶性の塩を使用しても、良好なスランプ保持性を示さな
い。また140℃超では製造時の重合開始剤効率が低下
して、結果的に収率低下につながる。
【0014】次に、この共重合体を硫酸または発煙硫酸
などのスルホン化剤でスルホン化したのち、残存する未
反応硫酸をライミングソーデーション法により石膏とし
て除去するとともに、この共重合体のスルホン化物のア
ルカリ塩、特にナトリウム塩とするのが好ましい。
などのスルホン化剤でスルホン化したのち、残存する未
反応硫酸をライミングソーデーション法により石膏とし
て除去するとともに、この共重合体のスルホン化物のア
ルカリ塩、特にナトリウム塩とするのが好ましい。
【0015】このスルホン化共重合体は、水−スラリー
系の分散剤として使用できる。本発明の変性共重合体
は、空気を連行することなく分散剤の粘度を著しく下
げ、かつ分散液の経時安定性が良好であるため、例え
ば、炭酸カルシウム、サチンホワイト、クレー、カーボ
ンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マン
ガン、硫化バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、ベントナイト、アルミナ、ジルコニア、窒化
けい素、また例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔
料、スレン系染料、アントラキノン系分散染料、石炭粉
末などの有機粉末に対し有効である。本発明の変性共重
合体は分散させる微粉末の種類、粒径によっても異なる
が、微粉末に対して0.05〜5重量%、好ましくは
0.1〜3重量%の範囲の量で使用することができる。
添加量が、0.05重量%未満では、分散性が悪くであ
り、5重量%を越えても性能的にほとんど変化はなく、
経済的に不利になるだけである。さらに、本発明の変性
共重合体は、そのほかの水スラリー分散剤に含有させて
使用することもできる。また、この変性共重合体はセメ
ント混和剤として使用できる。この場合の添加量は、セ
メントに対し0.01〜1.0重量%の範囲で用いるこ
とができるが、0.1〜0.5重量%の時が好ましい。
添加量が0.01重量%未満では初期流動性が不足し、
1.0重量%を越えても性能的にほとんど変化はなく、
経済的に不利になるだけである。本発明のセメント混和
剤は、セメント配合物の混練水に添加してもよいし、ま
た、一度練り上がったセメント配合物に添加してもよ
い。さらに、本発明のセメント混和剤は、他のセメント
添加剤、例えばセメント分散剤、空気連行剤、硬化促進
剤、硬化遅延剤、防水剤、収縮防止剤などと併用するこ
とができる。
系の分散剤として使用できる。本発明の変性共重合体
は、空気を連行することなく分散剤の粘度を著しく下
げ、かつ分散液の経時安定性が良好であるため、例え
ば、炭酸カルシウム、サチンホワイト、クレー、カーボ
ンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マン
ガン、硫化バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、ベントナイト、アルミナ、ジルコニア、窒化
けい素、また例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔
料、スレン系染料、アントラキノン系分散染料、石炭粉
末などの有機粉末に対し有効である。本発明の変性共重
合体は分散させる微粉末の種類、粒径によっても異なる
が、微粉末に対して0.05〜5重量%、好ましくは
0.1〜3重量%の範囲の量で使用することができる。
添加量が、0.05重量%未満では、分散性が悪くであ
り、5重量%を越えても性能的にほとんど変化はなく、
経済的に不利になるだけである。さらに、本発明の変性
共重合体は、そのほかの水スラリー分散剤に含有させて
使用することもできる。また、この変性共重合体はセメ
ント混和剤として使用できる。この場合の添加量は、セ
メントに対し0.01〜1.0重量%の範囲で用いるこ
とができるが、0.1〜0.5重量%の時が好ましい。
添加量が0.01重量%未満では初期流動性が不足し、
1.0重量%を越えても性能的にほとんど変化はなく、
経済的に不利になるだけである。本発明のセメント混和
剤は、セメント配合物の混練水に添加してもよいし、ま
た、一度練り上がったセメント配合物に添加してもよ
い。さらに、本発明のセメント混和剤は、他のセメント
添加剤、例えばセメント分散剤、空気連行剤、硬化促進
剤、硬化遅延剤、防水剤、収縮防止剤などと併用するこ
とができる。
【0016】
【実施例】以下に具体的に実施例を挙げて、本発明を説
明する。 (実施例1)内容量500mlのガラス製重合釜(攪拌
機付、水冷冷却機付)に反応溶媒のトルエンを100m
l仕込み、反応釜中に少量の窒素ガスを流通させ、11
0℃の反応温度に保持した。その後、トルエン100m
lに無水マレイン酸24.5gとインデン24.45g
とジビニルベンゼン4.55g(活性成分重量)及び重
合開始剤のパーロイルL 3g(日本油脂(株)製)を
溶解させた。この反応溶液を定量ポンプにより、1時間
で反応釜に送液した。その後、3時間、反応を続け反応
を完結させた。反応時に得られた白色の粉末状の共重合
体を吸引濾過により溶媒と分離し、減圧乾燥したとこ
ろ、92重量%の収率であった。なお、共重合体の重量
収率の計算は以下の式(1)に従った。 重量収率(重量%)=(回収樹脂収量)/開始剤を除く
重合原料×100………式(1)
明する。 (実施例1)内容量500mlのガラス製重合釜(攪拌
機付、水冷冷却機付)に反応溶媒のトルエンを100m
l仕込み、反応釜中に少量の窒素ガスを流通させ、11
0℃の反応温度に保持した。その後、トルエン100m
lに無水マレイン酸24.5gとインデン24.45g
とジビニルベンゼン4.55g(活性成分重量)及び重
合開始剤のパーロイルL 3g(日本油脂(株)製)を
溶解させた。この反応溶液を定量ポンプにより、1時間
で反応釜に送液した。その後、3時間、反応を続け反応
を完結させた。反応時に得られた白色の粉末状の共重合
体を吸引濾過により溶媒と分離し、減圧乾燥したとこ
ろ、92重量%の収率であった。なお、共重合体の重量
収率の計算は以下の式(1)に従った。 重量収率(重量%)=(回収樹脂収量)/開始剤を除く
重合原料×100………式(1)
【0017】この共重合体10gを98%硫酸50g中
に添加し、温度40℃で3時間スルホン化反応を行っ
た。反応終了後、ライミングソーデーション法により、
残留硫酸を石膏として除去するとともにナトリウム塩化
を行い、共重合体のスルホン化物のナトリウム塩を得
た。収率は原料に対し85モル%であった。
に添加し、温度40℃で3時間スルホン化反応を行っ
た。反応終了後、ライミングソーデーション法により、
残留硫酸を石膏として除去するとともにナトリウム塩化
を行い、共重合体のスルホン化物のナトリウム塩を得
た。収率は原料に対し85モル%であった。
【0018】(実施例2)内容量500mlのガラス製
重合釜(撹拌機付、水冷冷却機付)に反応溶媒のトルエ
ンを100ml仕込み、反応釜中に少量の窒素ガスを流
通させ、100℃の反応温度に保持した。その後、トル
エン100mlに無水マレイン酸24.5gと重合成分
を45重量%含有し、その内訳がインデン97%、スチ
レン2%、その他1%であるナフサ油55.42gとジ
ピニルベンゼン4.55g(活性成分重量)および重合
開始剤のアゾイソブチロニトリル1g(日本油脂(株)
製)を溶解させた。この反応溶液を定量ポンプにより、
1時間で反応釜に送液した。その後、3時間、反応を続
け反応を完結させた。反応時に得られた白色の粉末状の
共重合体を吸引濾過により溶媒と分離し、減圧乾燥した
ところ、92重量%の収率であった。
重合釜(撹拌機付、水冷冷却機付)に反応溶媒のトルエ
ンを100ml仕込み、反応釜中に少量の窒素ガスを流
通させ、100℃の反応温度に保持した。その後、トル
エン100mlに無水マレイン酸24.5gと重合成分
を45重量%含有し、その内訳がインデン97%、スチ
レン2%、その他1%であるナフサ油55.42gとジ
ピニルベンゼン4.55g(活性成分重量)および重合
開始剤のアゾイソブチロニトリル1g(日本油脂(株)
製)を溶解させた。この反応溶液を定量ポンプにより、
1時間で反応釜に送液した。その後、3時間、反応を続
け反応を完結させた。反応時に得られた白色の粉末状の
共重合体を吸引濾過により溶媒と分離し、減圧乾燥した
ところ、92重量%の収率であった。
【0019】この共重合体10gを98%硫酸50g中
に添加し、温度40℃で3時間スルホン化反応を行っ
た。反応終了後、ライミングソーデーション法により、
残留硫酸を石膏として除去するとともにナトリウム塩化
を行い、共重合体のスルホン化物のナトリウム塩を得
た。収率は原料に対し86モル%であった。
に添加し、温度40℃で3時間スルホン化反応を行っ
た。反応終了後、ライミングソーデーション法により、
残留硫酸を石膏として除去するとともにナトリウム塩化
を行い、共重合体のスルホン化物のナトリウム塩を得
た。収率は原料に対し86モル%であった。
【0020】(実施例3〜10)反応溶媒、反応温度、
原料のナフサ油の組成、ジビニルベンゼンの使用量、開
始剤およびその使用量以外は、実施例1と同様の方法で
スルホン化共重合体およびそのナトリウム塩を合成し
た。実施例3および4ではナフサ油の代わりにインデン
を使用した。製造条件および反応結果を表1に示す。
原料のナフサ油の組成、ジビニルベンゼンの使用量、開
始剤およびその使用量以外は、実施例1と同様の方法で
スルホン化共重合体およびそのナトリウム塩を合成し
た。実施例3および4ではナフサ油の代わりにインデン
を使用した。製造条件および反応結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】(比較例1〜9)ジビニルベンゼンを使用
せず反応溶媒、反応温度、原料のナフサ油の組成、開始
剤およびその使用量を表2に示すとおりにする以外は、
実施例1と同様の方法でスルホン化共重合体を合成し
た。製造条件および反応結果を表2に示す。
せず反応溶媒、反応温度、原料のナフサ油の組成、開始
剤およびその使用量を表2に示すとおりにする以外は、
実施例1と同様の方法でスルホン化共重合体を合成し
た。製造条件および反応結果を表2に示す。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】(比較例10)反応温度を90℃とした以
外は実施例1と同様の方法でスルホン化共重合体および
そのナトリウム塩を合成した。製造条件、および反応結
果を表2に示す。
外は実施例1と同様の方法でスルホン化共重合体および
そのナトリウム塩を合成した。製造条件、および反応結
果を表2に示す。
【0027】(実施例11)実施例1で得られたスルホ
ン化共重合体のナトリウム塩水溶液を添加剤としてモル
タル調製し、初期のモルタル流動性および連行空気量の
値を評価した。次に市販の分散剤であるナフタレンスル
ホン酸ホルマリン縮合物の塩と実施例1で製造したスル
ホン化共重合体のナトリウム塩水溶液を併用し、モルタ
ルを調製し、スランプ残存率およびモルタルの凝結時間
(始発)を測定した。
ン化共重合体のナトリウム塩水溶液を添加剤としてモル
タル調製し、初期のモルタル流動性および連行空気量の
値を評価した。次に市販の分散剤であるナフタレンスル
ホン酸ホルマリン縮合物の塩と実施例1で製造したスル
ホン化共重合体のナトリウム塩水溶液を併用し、モルタ
ルを調製し、スランプ残存率およびモルタルの凝結時間
(始発)を測定した。
【0028】(a)流動性および空気連行性 モルタルの配合を表3に示した。
【0029】 セメント:普通ポルトランドセメント(三菱鉱業セメン
ト(株)製) 砂:茨城県桜川産(表乾比重2.62、FM:2.4
5) 水:井戸水
ト(株)製) 砂:茨城県桜川産(表乾比重2.62、FM:2.4
5) 水:井戸水
【0030】セメント練り混ぜ用の鉢に、水、セメント
および実施例1のスルホン化共重合体のナトリウム塩水
溶液(固形分換算で0.5重量%(対セメント))を入
れ、パドルで30秒間混合した後、砂を混合しながら3
0秒間で加え、引き続き60秒間混合した。20秒間静
置し練り混ぜ用の鉢およびパドルに付着したモルタルを
掻き落とした後、再び120秒間混合した。モルタルを
高さ15cmのミニスランプコーンに詰めた後、ミニス
ランプコーンを取り去り、スランプを測定したところ、
9.0cmであった。モルタルを高さ9.5cm、内径
8.2cmの金属円筒に詰めた後、重量を測定し、モル
タル中の空気量を計算したところ、4.1%であった。
および実施例1のスルホン化共重合体のナトリウム塩水
溶液(固形分換算で0.5重量%(対セメント))を入
れ、パドルで30秒間混合した後、砂を混合しながら3
0秒間で加え、引き続き60秒間混合した。20秒間静
置し練り混ぜ用の鉢およびパドルに付着したモルタルを
掻き落とした後、再び120秒間混合した。モルタルを
高さ15cmのミニスランプコーンに詰めた後、ミニス
ランプコーンを取り去り、スランプを測定したところ、
9.0cmであった。モルタルを高さ9.5cm、内径
8.2cmの金属円筒に詰めた後、重量を測定し、モル
タル中の空気量を計算したところ、4.1%であった。
【0031】(b)流動性の保持性、凝結遅延性 セメント練り混ぜ用の鉢に、水、セメント、スルホン化
共重合体のナトリウム塩水溶液(固形分換算で0.2重
量%(対セメント))、およびナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物塩(固形分換算で0.3重量%(対セメ
ント))を入れ、パドルで30秒間混合した後、鉢の内
容物をパドルで混合しながら30秒間で砂を加え、引き
続き60秒間混合した。20秒間静置し練り混ぜ用の鉢
およびパドルに付着したモルタルを掻き落とした後、再
び120秒間混合した。モルタルを高さ15cmのミニ
スランプコーンに詰めた後、ミニスランプコーンを取り
去り、スランプを測定した。さらに、60分間モルタル
を静置した後1分間混合し、スランプを測定し、下記式
(3)によりスランプ残存率を求めたところ、80%で
あった。 スランプ残存率(%) =((スランプ値(60分後))/(スラン
プ値(0分後))) ×100……式(3) また、JIS A 6204附属書1に基づき、貫入抵
抗試験によりモルタルの凝結時間(始発)を測定したと
ころ、7時間であった。
共重合体のナトリウム塩水溶液(固形分換算で0.2重
量%(対セメント))、およびナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物塩(固形分換算で0.3重量%(対セメ
ント))を入れ、パドルで30秒間混合した後、鉢の内
容物をパドルで混合しながら30秒間で砂を加え、引き
続き60秒間混合した。20秒間静置し練り混ぜ用の鉢
およびパドルに付着したモルタルを掻き落とした後、再
び120秒間混合した。モルタルを高さ15cmのミニ
スランプコーンに詰めた後、ミニスランプコーンを取り
去り、スランプを測定した。さらに、60分間モルタル
を静置した後1分間混合し、スランプを測定し、下記式
(3)によりスランプ残存率を求めたところ、80%で
あった。 スランプ残存率(%) =((スランプ値(60分後))/(スラン
プ値(0分後))) ×100……式(3) また、JIS A 6204附属書1に基づき、貫入抵
抗試験によりモルタルの凝結時間(始発)を測定したと
ころ、7時間であった。
【0032】(実施例12および14)、および(比較
例11〜14) 実施例11と同様の方法で、表4で示される実施例ある
いは比較例で合成したスルホン化共重合体のナトリウム
塩を用いてモルタル試験を実施した。その結果を表4に
示す。
例11〜14) 実施例11と同様の方法で、表4で示される実施例ある
いは比較例で合成したスルホン化共重合体のナトリウム
塩を用いてモルタル試験を実施した。その結果を表4に
示す。
【0033】
【表5】
【0034】(実施例15)ビーカーに実施例1で得ら
れたスルホン化共重合体のナトリウム塩を固形分で3g
および水200gをいれ、微粒子炭酸カルシウム(白石
工業(株)製、白艶華PZ)300gを添加し、ホモミ
キサー(特殊機化工業(株)製)にて1500rpmで
15分間撹拌した。得られた60%スラリーの調整直後
の見かけ粘度を、ブルックフィールド粘度計を用いて2
5℃、60rpmの条件で測定したところ、300cp
であった。スラリーの性状は良好で気泡はほとんど持た
なかった。
れたスルホン化共重合体のナトリウム塩を固形分で3g
および水200gをいれ、微粒子炭酸カルシウム(白石
工業(株)製、白艶華PZ)300gを添加し、ホモミ
キサー(特殊機化工業(株)製)にて1500rpmで
15分間撹拌した。得られた60%スラリーの調整直後
の見かけ粘度を、ブルックフィールド粘度計を用いて2
5℃、60rpmの条件で測定したところ、300cp
であった。スラリーの性状は良好で気泡はほとんど持た
なかった。
【0035】(比較例15)実施例15で用いた共重合
体のアルカリ加水分解物の代わりに市販のポリアクリル
酸Na塩(東亜合成化学工業(株)製)を用いた他は実
施例15と同様にしてスラリーを調整し、見かけ粘度を
測定したところ、500cpであった。
体のアルカリ加水分解物の代わりに市販のポリアクリル
酸Na塩(東亜合成化学工業(株)製)を用いた他は実
施例15と同様にしてスラリーを調整し、見かけ粘度を
測定したところ、500cpであった。
【0036】本実施例の結果から、本発明の範囲内で製
造したスルホン化共重合体のアルカリ塩はコンクリート
混和剤として初期スランプおよびスランプ残存率が良好
な上、凝結の始発時間の遅れが小さいと言える。
造したスルホン化共重合体のアルカリ塩はコンクリート
混和剤として初期スランプおよびスランプ残存率が良好
な上、凝結の始発時間の遅れが小さいと言える。
【0037】
【発明の効果】本発明のスルホン化共重合体のアルカリ
塩は各種粉体の水スラリー分散剤として好適な性能を示
す。さらに、本発明の共重合体のアルカリ塩をセメント
およびコンクリート向けの混和剤の組成物として使用し
た場合には、初期スランプおよびスランプ残存率につい
て良好な性能を示しつつ、しかもセメントおよびコンク
リート凝結の始発時間の遅れが少ない特徴を有するた
め、本発明のスルホン化共重合体のアルカリ塩は、セメ
ントおよびコンクリート向けの混和剤の組成物として好
適に使用できる。
塩は各種粉体の水スラリー分散剤として好適な性能を示
す。さらに、本発明の共重合体のアルカリ塩をセメント
およびコンクリート向けの混和剤の組成物として使用し
た場合には、初期スランプおよびスランプ残存率につい
て良好な性能を示しつつ、しかもセメントおよびコンク
リート凝結の始発時間の遅れが少ない特徴を有するた
め、本発明のスルホン化共重合体のアルカリ塩は、セメ
ントおよびコンクリート向けの混和剤の組成物として好
適に使用できる。
Claims (5)
- 【請求項1】下記組成範囲の重合成分を5重量%以上含
有するナフサ油と無水マレイン酸との混合物に、ビニル
基を複数有する架橋性単量体を該混合物に対して0.0
1〜10重量%加え、重合開始剤の存在下で重合して得
られる共重合体をスルホン化してなることを特徴とする
スルホン化共重合体。 重合成分の組成: (A)インデン 70〜99重量% (B)スチレン 0.5〜29.5重量% (C)メチルスチレン類、ジメチルスチレン類、トリメ
チルスチレン類、α−メチルスチレン、クマロン、メチ
ルインデンおよびジシクロペンタジエンよりなる群から
選ばれる少なくとも1つ以上の成分 合計で0.5〜2
9.5重量%(但し、(A)、(B)および(C)の重
合成分は、合計で100重量%とする) - 【請求項2】複数のビニル基を有する架橋性単量体をイ
ンデンと無水マレイン酸の合計重量に対して0.01〜
10重量%加え、重合開始剤の存在下、100℃〜14
0℃の反応温度で重合することにより得られる共重合体
をスルホン化してなるスルホン化共重合体。 - 【請求項3】架橋性単量体がジビニルベンゼンである請
求項1および2記載のスルホン化共重合体。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載のスルホン
化共重合体を、アルカリ加水分解してなることを特徴と
するスルホン化共重合体の変性物。 - 【請求項5】請求項4に記載のスルホン化共重合体の変
性物を含有することを特徴とする分散剤またはセメント
用混和剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007393A JPH06220125A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | スルホン化共重合体およびその用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007393A JPH06220125A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | スルホン化共重合体およびその用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220125A true JPH06220125A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11740195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007393A Withdrawn JPH06220125A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | スルホン化共重合体およびその用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220125A (ja) |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP1007393A patent/JPH06220125A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |