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JP2012116950A - Polyalkylene glycol-based polymer, cement admixture, and cement composition - Google Patents

Polyalkylene glycol-based polymer, cement admixture, and cement composition Download PDF

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JP2012116950A
JP2012116950A JP2010267911A JP2010267911A JP2012116950A JP 2012116950 A JP2012116950 A JP 2012116950A JP 2010267911 A JP2010267911 A JP 2010267911A JP 2010267911 A JP2010267911 A JP 2010267911A JP 2012116950 A JP2012116950 A JP 2012116950A
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polyalkylene glycol
polymer
monomer
group
chain
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Noboru Sakamoto
登 坂本
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyalkylene glycol-based polymer capable of exhibiting the performance such as water reducibility and workability in a cement composition and the like in high levels, and useful for various uses, particularly for usage for a cement admixture; and to provide a cement admixture and a cement composition using the same.SOLUTION: The polymer has a structural unit originated from a vinylic monomer and a polyalkylene glycol chain as a main chain. The polymer has a structure in which a terminal oxygen atom in at least one terminal of the polyalkylene glycol chain is bonded to a main chain terminal of a structural unit originated from the vinylic monomer directly or through an organic residue. The vinylic monomer is a polyalkylene glycol-based polymer containing essentially an unsaturated polyalkylene glycol-based polymer having a polyalkylene glycol chain having essentially a ≥3C oxyalkylene group.

Description

本発明は、ポリアルキレングリコール系重合体、セメント混和剤およびセメント組成物に関する。より詳しくは、セメント混和剤を始め、ソフトセグメントとして接着剤やシーリング剤用途、柔軟性付与成分用途、洗剤ビルダー用途等の様々な用途に用いられるポリアルキレングリコール系重合体や、それを用いて得られるセメント混和剤及びセメント組成物に関する。 The present invention relates to a polyalkylene glycol polymer, a cement admixture and a cement composition. More specifically, polyalkylene glycol polymers used for various applications such as cement admixtures, adhesives and sealants, softening ingredients, detergent builders, etc. as soft segments, and obtained by using it. The present invention relates to a cement admixture and a cement composition.

ポリアルキレングリコール鎖を含有する重合体(以下、ポリアルキレングリコール系重合体ともいう。)は、その鎖長や構成するアルキレンオキシドを適宜調整することによって親水性や疎水性、立体反発等の特性が付与され、ソフトセグメントとして接着剤やシーリング剤用途、柔軟性付与成分用途、洗剤ビルダー用途等の様々な用途に広く用いられている。
そして近年では、セメントペースト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物に添加されるセメント混和剤用途が検討されている。このようなセメント混和剤は、通常、減水剤等として用いられ、セメント組成物の流動性を高めてセメント組成物を減水させることにより、硬化物の強度や耐久性等を向上させる作用を発揮させることを目的として使用される。減水剤としては、従来、ナフタレン系等の減水剤が使用されていたが、ポリアルキレングリコール鎖がその立体反発によりセメント粒子を分散させる分散基として作用することができるため、ポリアルキレングリコール鎖を含有するポリカルボン酸系減水剤が高い減水作用を発揮するものとして新たに提案され、最近では高性能AE減水剤として多くの使用実績を有するに至っている。
A polymer containing a polyalkylene glycol chain (hereinafter, also referred to as a polyalkylene glycol polymer) has properties such as hydrophilicity, hydrophobicity, and steric repulsion by appropriately adjusting the chain length and the constituent alkylene oxide. As a soft segment, it is widely used in various applications such as adhesive and sealant applications, flexibility imparting component applications, and detergent builder applications.
In recent years, the use of cement admixtures added to cement compositions such as cement paste, mortar and concrete has been studied. Such a cement admixture is usually used as a water reducing agent or the like, and exerts the action of improving the strength and durability of the cured product by reducing the cement composition by increasing the fluidity of the cement composition. Used for that purpose. As a water reducing agent, a water reducing agent such as naphthalene was conventionally used, but the polyalkylene glycol chain can act as a dispersing group to disperse cement particles due to its steric repulsion, and therefore contains a polyalkylene glycol chain. The polycarboxylic acid-based water reducing agent has been newly proposed as exhibiting a high water reducing action, and has recently been used as a high-performance AE water reducing agent.

従来のポリアルキレングリコール鎖を含有する重合体に関し、例えば、両末端又は片末端に二重結合を有するポリエーテルにチオカルボン酸を付加させた後、生成するチオエステル基を分解して得られる両末端又は片末端にメルカプト基を有するポリエーテル(例えば、特許文献1参照。)や、また、洗剤ビルダーに用いる生分解性水溶性重合体として、メルカプト基を有する化合物をポリエーテル化合物にエステル反応で導入した変性ポリエーテル化合物に対し、モノエチレン性不飽和単量体成分をブロック又はグラフト重合させて得られる重合体が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。更に、ポリアルキレングリコール鎖と、該鎖の少なくとも一端に結合した不飽和単量体由来の構成単位とを含むポリマー単位を有する新規な重合体が、特にセメント混和剤として有用である旨が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。更に、特定構造のポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系重合体を含んでなるセメント混和剤が、セメント組成物等の減水性を向上する旨が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。 With respect to a polymer containing a conventional polyalkylene glycol chain, for example, both ends obtained by decomposing a thioester group formed after adding a thiocarboxylic acid to a polyether having a double bond at both ends or one end A polyether having a mercapto group at one end (for example, see Patent Document 1) or a compound having a mercapto group as a biodegradable water-soluble polymer used in a detergent builder is introduced into a polyether compound by an ester reaction. A polymer obtained by subjecting a modified polyether compound to block or graft polymerization of a monoethylenically unsaturated monomer component is disclosed (for example, see Patent Document 2). Further, it is disclosed that a novel polymer having a polymer unit comprising a polyalkylene glycol chain and a constituent unit derived from an unsaturated monomer bonded to at least one end of the chain is particularly useful as a cement admixture. (For example, refer to Patent Document 3). Furthermore, it is disclosed that a cement admixture comprising a polycarboxylic acid polymer having a polyalkylene glycol chain having a specific structure improves water-reducing properties of a cement composition or the like (see, for example, Patent Document 4). ).

しかしながら、従来のポリアルキレングリコール鎖を含有する重合体では未だ、昨今要望される極めて高い性能(セメント組成物等における分散性(減水性)や作業性)を充分に発揮できる程度には至っていない。したがって、セメント混和剤の用途にも好適なものとすることによって、より多くの分野に有用な化合物とするための工夫の余地があった。 However, a polymer containing a conventional polyalkylene glycol chain has not yet reached a level where the extremely high performance (dispersibility (water reduction) and workability in a cement composition, etc.) that has recently been demanded can be sufficiently exhibited. Therefore, there has been room for improvement to make the compound useful in more fields by making it suitable for use as a cement admixture.

特公平7−13141号公報Japanese Patent Publication No. 7-13141 特開平7−109487号公報JP-A-7-109487 特開2007−119736号公報JP 2007-119736 A 特表2006−525219号公報JP-T-2006-525219

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、セメント組成物等における減水性や作業性等の性能をより高いレベルで発揮することができ、各種用途、特にセメント混和剤用途に有用なポリアルキレングリコール系重合体、それを用いたセメント混和剤およびセメント組成物を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and can exhibit performances such as water reduction and workability in cement compositions and the like at a higher level, and is useful for various uses, particularly for cement admixtures. It is an object of the present invention to provide a polyalkylene glycol polymer, a cement admixture and a cement composition using the same.

本発明者は、ポリアルキレングリコール鎖を含有する重合体について種々検討したところ、ビニル系単量体由来の構成単位とポリアルキレングリコール鎖とを主鎖に有する重合体であって、該ポリアルキレングリコール鎖の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、該ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造とすると、セメント組成物等に対して少量添加するだけで高い減水性能を発揮できることを見いだした。また、重合体を、活性水素を3個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が3個以上結合し、かつ該ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造、すなわち多分岐構造を有する構造とすると、その立体反発からセメント組成物等に対して、より高い減水性能を発揮できることを見いだした。更に、上記のような重合体において、ビニル系単量体を、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むものとすると、該重合体を用いたセメント組成物等の作業性(取り扱い性、ワーカビリティ)や状態が向上することを見いだした。そして、本発明の重合体を用いて得られるセメント混和剤が、かつてない程に優れた性能(セメント組成物等における減水性や取り扱い性等)を発揮できることを見いだし、これを含んでなるセメント組成物がその分野で特に有用なものとなることを見いだし、本発明に到達したものである。 The present inventor has made various studies on a polymer containing a polyalkylene glycol chain. As a result, the polymer has a structural unit derived from a vinyl monomer and a polyalkylene glycol chain in the main chain. When the terminal oxygen atom at at least one of the chain ends is bonded to the main chain end of the structural unit derived from the vinyl monomer, directly or through an organic residue, It was found that high water reduction performance can be achieved by adding a small amount. In addition, the polymer is bonded to a residue of a compound having 3 or more active hydrogens by 3 or more polyalkylene glycol chains, and the terminal oxygen atom at at least one other end of the polyalkylene glycol chains is directly or When the structure is bonded to the main chain terminal of a structural unit derived from a vinyl monomer via an organic residue, that is, a structure having a multi-branched structure, the water content of the cement composition is reduced more due to its steric repulsion. I found out that it can perform well. Further, in the polymer as described above, the vinyl monomer essentially includes an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. The present inventors have found that the workability (handleability, workability) and state of a cement composition using the polymer are improved. The cement admixture obtained by using the polymer of the present invention has been found to be able to exhibit unprecedented performance (such as water reduction and handling properties in cement compositions), and a cement composition comprising the same. It has been found that the product is particularly useful in the field, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明は、ビニル系単量体由来の構成単位とポリアルキレングリコール鎖とを主鎖に有する重合体であって、上記重合体は、上記ポリアルキレングリコール鎖の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、上記ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、上記ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むことを特徴とするポリアルキレングリコール系重合体である。
本発明はまた、ポリアルキレングリコール鎖を含み、多分岐構造を有する重合体であって、上記重合体は、活性水素を3個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が3個以上結合し、かつ上記ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、上記ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むことを特徴とするポリアルキレングリコール系重合体でもある。
本発明はまた、上記ポリアルキレングリコール系重合体を含むセメント混和剤でもある。
本発明はまた、上記セメント混和剤を含むセメント組成物でもある。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention is a polymer having a structural unit derived from a vinyl monomer and a polyalkylene glycol chain in the main chain, wherein the polymer is a terminal oxygen at at least one of the terminals of the polyalkylene glycol chain. The atom has a structure bonded to the main chain terminal of the structural unit derived from the vinyl monomer directly or through an organic residue, and the vinyl monomer is an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. It is a polyalkylene glycol polymer characterized by essentially containing an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain.
The present invention is also a polymer having a polyalkylene glycol chain and having a multi-branched structure, wherein the polymer has 3 or more polyalkylene glycol chains bonded to the residue of a compound having 3 or more active hydrogens. And a terminal oxygen atom at at least one other terminal of the polyalkylene glycol chain has a structure in which the main chain terminal of the constituent unit derived from the vinyl monomer is bonded directly or through an organic residue, The vinyl-based monomer essentially includes an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. There is also.
The present invention is also a cement admixture containing the polyalkylene glycol polymer.
The present invention is also a cement composition containing the above cement admixture.
The present invention is described in detail below.

<ポリアルキレングリコール系重合体>
本発明のポリアルキレングリコール系重合体は、その主鎖にビニル系単量体由来の構成単位とポリアルキレングリコール鎖とを有する重合体であって、ポリアルキレングリコール鎖の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、該ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むものである。
本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体の構造の詳細については、後述する。
以下では、本発明のポリアルキレングリコール鎖の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、該ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むポリアルキレングリコール系重合体を「重合体(i)」、そのポリアルキレングリコール鎖が直接又は有機残基を介して結合することになるビニル系単量体由来の構成単位を形成する重合体を「重合体(ii)」ともいう。
<Polyalkylene glycol polymer>
The polyalkylene glycol polymer of the present invention is a polymer having a vinyl monomer-derived constitutional unit and a polyalkylene glycol chain in its main chain, wherein the terminal is at least one of the terminals of the polyalkylene glycol chain. It has a structure in which an oxygen atom is bonded to the main chain terminal of a structural unit derived from a vinyl monomer directly or through an organic residue, and the vinyl monomer has an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. It essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain.
Details of the structure of the polyalkylene glycol polymer in the present invention will be described later.
In the following, it has a structure in which the terminal oxygen atom at at least one of the terminals of the polyalkylene glycol chain of the present invention is bonded to the main chain terminal of the structural unit derived from the vinyl monomer directly or via an organic residue. The vinyl monomer is a polyalkylene glycol polymer that essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. “Polymer (i)” and a polymer that forms a structural unit derived from a vinyl monomer to which the polyalkylene glycol chain is bonded directly or via an organic residue are also referred to as “polymer (ii)”.

上記ポリアルキレングリコール系重合体(i)において、上記重合体(ii)を形成するためのビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(以下、「単量体(A)」ともいう。)を必須に含むものである。すなわち、本発明のポリアルキレングリコール系重合体(i)は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)由来の構成単位を含むものである。
上記単量体(A)は、重合性二重結合と、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖とを分子内に夫々1個以上有する単量体である。以下では、単量体(A)が有するポリアルキレングリコール鎖をポリアルキレングリコール鎖(A)ともいう。上記ポリアルキレングリコール鎖(A)が、単量体(A)1分子中に複数存在する場合には、これらは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
In the polyalkylene glycol polymer (i), the vinyl monomer for forming the polymer (ii) is unsaturated having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. A polyalkylene glycol monomer (hereinafter also referred to as “monomer (A)”) is essential. That is, the polyalkylene glycol polymer (i) of the present invention is a structural unit derived from an unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) having a polyalkylene glycol chain essentially comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. Is included.
The monomer (A) is a monomer having at least one polymerizable double bond and one polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms in the molecule. Hereinafter, the polyalkylene glycol chain of the monomer (A) is also referred to as polyalkylene glycol chain (A). When a plurality of the polyalkylene glycol chains (A) are present in one molecule of the monomer (A), these may be the same or different.

上記ポリアルキレングリコール鎖(A)が必須として有する炭素数3以上のオキシアルキレン基は、炭素数が2であるオキシエチレン基と比較して疎水性が高く、このような疎水性基が導入されると、上記ポリアルキレングリコール系重合体を好適な用途の1つであるセメント混和剤(分散剤)として使用した場合、水溶液中でポリアルキレングリコール鎖(A)同士が軽い疎水的相互作用を示すことにより、セメント組成物の粘性が調整されるため、作業性や組成物の状態が改善される。
炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入する場合、その導入量としては、ポリアルキレングリコール鎖(A)を構成する全オキシアルキレン基(アルキレングリコール単位)100モル%に対し、5モル%以上とすることが好ましい。これにより、セメント組成物等の作業性や状態を充分に改善することができる。このように、上記炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)が、該単量体(A)が有するポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基100モル%に対して、上記炭素数3以上のオキシアルキレン基を5モル%以上含むことは、本発明の好適な実施形態の1つである。上記導入量としてより好ましくは8モル%以上、更に好ましくは10モル%以上である。
また、上記ポリアルキレングリコール系重合体の充分な水溶性を保つために、上記導入量は50モル%以下であることが好適である。より好ましくは25モル%以下であり、更に好ましくは15モル%以下である。また、作業性の改善のために、1モル%以上であることが好ましい。
上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、製造の容易さの観点から、プロピレンオキシド基及びブチレンオキシド基が好ましく、中でも、プロピレンオキシド基がより好適である。
The oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, which is essential for the polyalkylene glycol chain (A), has higher hydrophobicity than an oxyethylene group having 2 carbon atoms, and such a hydrophobic group is introduced. When the above polyalkylene glycol polymer is used as a cement admixture (dispersant), which is one of the preferred applications, the polyalkylene glycol chains (A) exhibit a light hydrophobic interaction in an aqueous solution. As a result, the viscosity of the cement composition is adjusted, so that workability and the state of the composition are improved.
When an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is introduced, the amount introduced is 5 mol% or more with respect to 100 mol% of all oxyalkylene groups (alkylene glycol units) constituting the polyalkylene glycol chain (A). It is preferable. Thereby, workability | operativity and states of a cement composition etc. can fully be improved. As described above, the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) having a polyalkylene glycol chain essentially comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is a polyalkylene glycol chain possessed by the monomer (A). It is one of the preferred embodiments of the present invention that the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is contained in an amount of 5 mol% or more with respect to 100 mol% of all oxyalkylene groups constituting the above. The introduction amount is more preferably 8 mol% or more, and still more preferably 10 mol% or more.
In order to maintain sufficient water solubility of the polyalkylene glycol polymer, the introduction amount is preferably 50 mol% or less. More preferably, it is 25 mol% or less, More preferably, it is 15 mol% or less. Moreover, it is preferable that it is 1 mol% or more for workability | operativity improvement.
As the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, a propylene oxide group and a butylene oxide group are preferable from the viewpoint of ease of production, and among them, a propylene oxide group is more preferable.

上記ポリアルキレングリコール鎖(A)はまた、炭素数2のオキシエチレン基(エチレンオキシド)を主体として構成されるものであることが好適である。これにより、得られる重合体(ii)が充分に親水性となり、本発明のポリアルキレングリコール系重合体に充分な水溶性及びセメント粒子の分散性能が付与されることとなる。
ここでいう「主体」とは、ポリアルキレングリコール鎖(A)が2種以上のアルキレンオキシドにより構成されるときに、全アルキレンオキシドの存在数において、大半を占めるものであることを意味する。「大半を占める」ことを全アルキレンオキシド100モル%中のエチレンオキシドのモル%で表すとき、50〜100モル%が好ましい。これにより、上記ポリアルキレングリコール鎖(A)がより高い親水性を有することとなる。より好ましくは60モル%以上であり、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、最も好ましくは90モル%以上である。
The polyalkylene glycol chain (A) is also preferably composed mainly of an oxyethylene group having 2 carbon atoms (ethylene oxide). Thereby, the obtained polymer (ii) becomes sufficiently hydrophilic, and sufficient water solubility and cement particle dispersion performance are imparted to the polyalkylene glycol polymer of the present invention.
The “main body” as used herein means that when the polyalkylene glycol chain (A) is composed of two or more types of alkylene oxides, it accounts for the majority of the total number of alkylene oxides present. When “dominating” is expressed in terms of mol% of ethylene oxide in 100 mol% of all alkylene oxides, 50 to 100 mol% is preferable. Thereby, the polyalkylene glycol chain (A) has higher hydrophilicity. More preferably, it is 60 mol% or more, More preferably, it is 70 mol% or more, Especially preferably, it is 80 mol% or more, Most preferably, it is 90 mol% or more.

上記ポリアルキレングリコール鎖(A)が、炭素数2のオキシエチレン基と炭素数3以上のオキシアルキレン基とから構成されるものである場合、これらの配列はランダムであってもブロックであってもよいが、ブロック配列にすると、ランダム配列に比較して、親水性ブロックの親水性はより強く発現され、疎水性ブロックの疎水性はより強く発現されるようであり、結果として、セメント組成物の分散性や作業性がより改善されるため好適である。特に、(炭素数2のオキシエチレン基)−(炭素数3以上のオキシアルキレン基)−(炭素数2のオキシエチレン基)のように、A−B−Aブロック状に配列することが好ましい。
なお、上記ポリアルキレングリコール鎖(A)は、実質的に直鎖状であることが好適である。
上記単量体(A)の具体例については後述する。
When the polyalkylene glycol chain (A) is composed of an oxyethylene group having 2 carbon atoms and an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, these sequences may be random or block. Although the block arrangement is better, the hydrophilicity of the hydrophilic block is more strongly expressed and the hydrophobicity of the hydrophobic block is more strongly expressed compared to the random arrangement. This is preferable because dispersibility and workability are further improved. In particular, it is preferably arranged in an ABA block shape as (oxygen group having 2 carbon atoms)-(oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms)-(oxyethylene group having 2 carbon atoms).
The polyalkylene glycol chain (A) is preferably substantially linear.
Specific examples of the monomer (A) will be described later.

次に、本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体(重合体(i))の構造について説明する。
本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体は、ポリアルキレングリコール鎖とビニル系単量体由来の構造単位とを有し、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介してビニル系単量体由来の構造単位(BL)の主鎖末端と結合した構造を有し、該ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)を必須として含むものである。なお、ポリアルキレングリコール系重合体は、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、及び、該ポリアルキレングリコール鎖と直接又は有機残基を介して結合するビニル系単量体由来の構造単位(BL)を有する限り、その他の構造部位を有していてもよい。
Next, the structure of the polyalkylene glycol polymer (polymer (i)) in the present invention will be described.
The polyalkylene glycol polymer in the present invention has a polyalkylene glycol chain and a structural unit derived from a vinyl monomer, and a terminal oxygen atom at at least one terminal of the polyalkylene glycol chain (PAG) is directly Alternatively, it has a structure bonded to the main chain terminal of a structural unit (BL) derived from a vinyl monomer through an organic residue, and the vinyl monomer has an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. And an unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) having a polyalkylene glycol chain to be contained. The polyalkylene glycol polymer has a polyalkylene glycol chain (PAG) and a structural unit (BL) derived from a vinyl monomer bonded to the polyalkylene glycol chain directly or through an organic residue. As long as it has other structural parts.

上記ポリアルキレングリコール鎖(PAG)とビニル系単量体由来の構造単位(BL)との間の直接結合又は有機残基をYとすると、本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体は、その構造がポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位から構成されるもの(以下、重合体(i−1)ともいう)と、更に水素原子以外のその他の構造部位とを有するもの(以下、重合体(i−2)ともいう)とに分けることができる。
ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位から構成される重合体(i−1)としては、例えば、以下のような構造のものがある。
When the direct bond between the polyalkylene glycol chain (PAG) and the vinyl monomer-derived structural unit (BL) or the organic residue is Y, the polyalkylene glycol polymer in the present invention has the structure. A polyalkylene glycol chain (PAG), a structural unit derived from a vinyl monomer (BL), and one composed of three structural sites of Y (hereinafter also referred to as polymer (i-1)), and And those having other structural sites other than hydrogen atoms (hereinafter also referred to as polymer (i-2)).
Examples of the polymer (i-1) composed of a polyalkylene glycol chain (PAG), a structural unit derived from a vinyl monomer (BL), and three structural sites of Y include the following structures: There are things.

下記一般式(a):
(BL)−Y−(PAG)−Y−(BL) (a)
で表されるように、ポリアルキレングリコール鎖の両端に直接又は有機残基を介して上記重合体(ii)が結合した形態、
下記一般式(b):
(PAG)−Y−(BL) (b)
で表されるように、ポリアルキレングリコール鎖の一端に直接又は有機残基を介して上記重合体(ii)が結合した形態、
下記一般式(c):
(PAG)−Y−(BL)−Y−(PAG) (c)
で表されるように、上記重合体(ii)の両端に直接又は有機残基を介してポリアルキレングリコール鎖が結合した形態、
下記一般式(d):
−[(PAG)−Y−(BL)]− (d)
で表される繰り返し単位の繰り返しにより構成される形態等。なお、これら(a)〜(d)の重合体において、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)が重合体の構造の末端に位置する場合、該ポリアルキレングリコール鎖(PAG)は、末端に水素原子を有することになる。すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)の末端構造は、水酸基となる。
The following general formula (a):
(BL) -Y- (PAG) -Y- (BL) (a)
As shown by the above, the polymer (ii) is bonded to both ends of the polyalkylene glycol chain directly or via an organic residue,
The following general formula (b):
(PAG) -Y- (BL) (b)
As shown by the above, the polymer (ii) is bonded to one end of the polyalkylene glycol chain directly or through an organic residue,
The following general formula (c):
(PAG) -Y- (BL) -Y- (PAG) (c)
As represented by the following, a form in which a polyalkylene glycol chain is bonded to both ends of the polymer (ii) directly or via an organic residue,
The following general formula (d):
-[(PAG) -Y- (BL)]-(d)
The form etc. comprised by the repetition of the repeating unit represented by these. In these polymers (a) to (d), when the polyalkylene glycol chain (PAG) is located at the end of the polymer structure, the polyalkylene glycol chain (PAG) has a hydrogen atom at the end. It will be. That is, the terminal structure of the polyalkylene glycol chain (PAG) is a hydroxyl group.

以下では、上記一般式(a)〜(d)において「PAG」で表されるポリアルキレングリコール鎖を「ポリアルキレングリコール鎖(I)」ともいい、「BL」で表されるビニル系単量体由来の構造部位における、当該ビニル系単量体が含む不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の有するポリアルキレングリコール鎖を「ポリアルキレングリコール鎖(II)」ともいう。上述したポリアルキレングリコール鎖(A)は、ポリアルキレングリコール鎖(II)に該当する。なお、ポリアルキレングリコール鎖(I)及び(II)は、実質的に直鎖状であることが好適である。 Hereinafter, the polyalkylene glycol chain represented by “PAG” in the above general formulas (a) to (d) is also referred to as “polyalkylene glycol chain (I)”, and is a vinyl monomer represented by “BL”. The polyalkylene glycol chain of the unsaturated polyalkylene glycol-based monomer contained in the vinyl-based monomer in the derived structural site is also referred to as “polyalkylene glycol chain (II)”. The polyalkylene glycol chain (A) described above corresponds to the polyalkylene glycol chain (II). The polyalkylene glycol chains (I) and (II) are preferably substantially linear.

上記ポリアルキレングリコール鎖(I)としては、炭素数2以上のアルキレンオキシドから構成されるもの(ポリアルキレンオキシド)であればよく、該アルキレンオキシドとしては、炭素数2〜18のアルキレンオキシドが好適である。より好ましくは、炭素数2〜8のアルキレンオキシドであり、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、トリメチルエチレンオキシド、テトラメチレンオキシド、テトラメチルエチレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、オクチレンオキシド等が挙げられる。また、ジペンタンエチレンオキシド、ジヘキサンエチレンオキシド等の脂肪族エポキシド;トリメチレンオキシド、テトラメチレンオキシド、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、オクチレンオキシド等の脂環エポキシド;スチレンオキシド、1,1−ジフェニルエチレンオキシド等の芳香族エポキシド等を用いることもできる。 The polyalkylene glycol chain (I) may be any one composed of an alkylene oxide having 2 or more carbon atoms (polyalkylene oxide), and the alkylene oxide is preferably an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms. is there. More preferably, it is an alkylene oxide having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, isobutylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, trimethylethylene oxide, tetramethylene oxide, tetramethylethylene oxide, butadiene. Examples include monooxide and octylene oxide. In addition, aliphatic epoxides such as dipentane ethylene oxide and dihexane ethylene oxide; alicyclic epoxides such as trimethylene oxide, tetramethylene oxide, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and octylene oxide; aromatics such as styrene oxide and 1,1-diphenylethylene oxide Epoxides and the like can also be used.

上記ポリアルキレングリコール鎖(I)を構成するアルキレンオキシドとしては、本発明のポリアルキレングリコール系重合体(i)に求められる用途等に応じて適宜選択することが好ましく、例えば、セメント混和剤成分の製造のために用いる場合には、セメント粒子との親和性の観点から、炭素数2〜8程度の比較的短鎖のアルキレンオキシド(オキシアルキレン基)が主体であることが好適である。より好ましくは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の炭素数2〜4のアルキレンオキシドが主体であることであり、更に好ましくは、エチレンオキシドが主体であることである。 The alkylene oxide constituting the polyalkylene glycol chain (I) is preferably selected as appropriate according to the use required for the polyalkylene glycol polymer (i) of the present invention. When used for production, it is preferable that a relatively short chain alkylene oxide (oxyalkylene group) having about 2 to 8 carbon atoms is mainly used from the viewpoint of affinity with cement particles. More preferably, the main component is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and still more preferably, the main component is ethylene oxide.

ここでいう「主体」とは、ポリアルキレングリコール鎖(I)が2種以上のアルキレンオキシドにより構成されるときに、全アルキレンオキシドの存在数において、大半を占めるものであることを意味する。「大半を占める」ことを全アルキレンオキシド100モル%中のエチレンオキシドのモル%で表すとき、50〜100モル%が好ましい。これにより、上記重合体(i)がより高い親水性を有することとなる。より好ましくは60モル%以上であり、更に好ましくは70モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、最も好ましくは90モル%以上である。 The “main body” as used herein means that when the polyalkylene glycol chain (I) is composed of two or more types of alkylene oxides, it accounts for the majority of the total number of alkylene oxides present. When “dominating” is expressed in terms of mol% of ethylene oxide in 100 mol% of all alkylene oxides, 50 to 100 mol% is preferable. Thereby, the polymer (i) has higher hydrophilicity. More preferably, it is 60 mol% or more, More preferably, it is 70 mol% or more, Especially preferably, it is 80 mol% or more, Most preferably, it is 90 mol% or more.

上記ポリアルキレングリコール鎖(I)としてはまた、その一部に、より疎水性の高い炭素数3以上のオキシアルキレン基を含むものであってもよい。このような疎水性基が導入されると、セメント混和剤(分散剤)として使用した場合、水溶液中でポリアルキレングリコール鎖同士が軽い疎水的相互作用を示すことにより、セメント組成物の粘性が調整され、作業性が改善されることがあるためである。炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入する場合、その導入量としては、例えば、ポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基(アルキレングリコール単位)100モル%に対し、充分な水溶性を保つためには、50モル%以下であることが好適である。より好ましくは25モル%以下であり、更に好ましくは10モル%以下である。また、作業性の改善のために、1モル%以上であることが好ましい。より好ましくは2.5モル%以上であり、更に好ましくは5モル%以上である。
上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、製造の容易さの観点から、プロピレンオキシド基及びブチレンオキシド基が好ましく、中でも、プロピレンオキシド基がより好適である。
なお、上記重合体(i)に求められる用途によっては、炭素数3以上のアルキレンオキシドを含まない態様が好ましい場合もある。
The polyalkylene glycol chain (I) may also contain an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms with higher hydrophobicity as a part thereof. When such a hydrophobic group is introduced, when used as a cement admixture (dispersant), the viscosity of the cement composition is adjusted by showing a light hydrophobic interaction between polyalkylene glycol chains in an aqueous solution. This is because workability may be improved. When introducing an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, the amount introduced is, for example, to maintain sufficient water solubility with respect to 100 mol% of all oxyalkylene groups (alkylene glycol units) constituting the polyalkylene glycol chain. Is preferably 50 mol% or less. More preferably, it is 25 mol% or less, More preferably, it is 10 mol% or less. Moreover, it is preferable that it is 1 mol% or more for workability | operativity improvement. More preferably, it is 2.5 mol% or more, More preferably, it is 5 mol% or more.
As the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, a propylene oxide group and a butylene oxide group are preferable from the viewpoint of ease of production, and among them, a propylene oxide group is more preferable.
In addition, depending on the use requested | required of the said polymer (i), the aspect which does not contain C3 or more alkylene oxide may be preferable.

上記ポリアルキレングリコール鎖(I)が、炭素数2のオキシエチレン基と炭素数3以上のオキシアルキレン基とから構成されるものである場合、これらの配列はランダムであってもブロックであってもよいが、ブロック配列にすると、ランダム配列に比較して、親水性ブロックの親水性はより強く発現され、疎水性ブロックの疎水性はより強く発現されるようであり、結果として、セメント組成物の分散性や作業性がより改善されるため好適である。特に、(炭素数2のオキシエチレン基)−(炭素数3以上のオキシアルキレン基)−(炭素数2のオキシエチレン基)のように、A−B−Aブロック状に配列することが好ましい。 When the polyalkylene glycol chain (I) is composed of an oxyethylene group having 2 carbon atoms and an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms, these sequences may be random or block. Although the block arrangement is better, the hydrophilicity of the hydrophilic block is more strongly expressed and the hydrophobicity of the hydrophobic block is more strongly expressed compared to the random arrangement. This is preferable because dispersibility and workability are further improved. In particular, it is preferably arranged in an ABA block shape as (oxygen group having 2 carbon atoms)-(oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms)-(oxyethylene group having 2 carbon atoms).

ここで、「PAG」で表されるポリアルキレングリコール鎖(I)と、「BL」で表されるビニル系単量体由来の構造単位は、「Y」で表される構造によっては加水分解により切断されることがある。耐加水分解性の向上が必要な場合、ポリアルキレングリコール鎖(I)の末端に炭素数3以上のオキシアルキレン基を導入することが好ましい。
上記炭素数3以上のオキシアルキレン基としては、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシスチレン基、アルキルグリシジルエーテル残基等が挙げられる。中でも、製造の容易さからオキシプロピレン基、オキシブチレン基が好ましい。
上記炭素数3以上のオキシアルキレン基の導入量としては、求められる耐加水分解性の程度によるが、ポリアルキレングリコール鎖(I)の両末端に対して、導入量が50モル%以上であることが好ましくい。より好ましくは100モル%以上であり、更に好ましくは150モル%以上であり、特に好ましくは200モル%以上である。
Here, the polyalkylene glycol chain (I) represented by “PAG” and the structural unit derived from the vinyl monomer represented by “BL” may be hydrolyzed depending on the structure represented by “Y”. May be cut off. When the hydrolysis resistance needs to be improved, it is preferable to introduce an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms at the terminal of the polyalkylene glycol chain (I).
Examples of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms include an oxypropylene group, an oxybutylene group, an oxystyrene group, and an alkyl glycidyl ether residue. Of these, an oxypropylene group and an oxybutylene group are preferable because of ease of production.
The introduction amount of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms depends on the degree of hydrolysis resistance required, but the introduction amount is 50 mol% or more with respect to both ends of the polyalkylene glycol chain (I). Is preferable. More preferably, it is 100 mol% or more, More preferably, it is 150 mol% or more, Especially preferably, it is 200 mol% or more.

また耐加水分解性の向上には、上記ポリアルキレングリコール鎖(I)の末端が二級アルコール残基であることが好ましい。ポリアルキレングリコール鎖(I)の末端に二級アルコール基を導入するには通常用いられる方法を用いればよいが、例えば、ポリアルキレングリコール鎖(I)の原料となるポリアルキレングリコールに、炭素数3以上のアルキレンオキシドを付加すればよい。この付加反応の際には、二級アルコール基の導入率を高めるために、触媒としてアルカリ金属、アルカリ土類金属及びそれらの酸化物又は水酸化物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を用いることが好ましい。より好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムであり、最も好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。
また付加反応の際の反応温度は、二級アルコール基の導入率を高めるために50〜200℃であることが好ましい。より好ましくは70〜170℃、更に好ましくは90〜150℃、特に好ましくは100〜130℃である。
In order to improve hydrolysis resistance, the end of the polyalkylene glycol chain (I) is preferably a secondary alcohol residue. In order to introduce a secondary alcohol group to the terminal of the polyalkylene glycol chain (I), a method generally used may be used. For example, the polyalkylene glycol used as a raw material for the polyalkylene glycol chain (I) may have 3 carbon atoms. What is necessary is just to add the above alkylene oxide. In this addition reaction, at least one compound selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and oxides or hydroxides thereof is used as a catalyst in order to increase the introduction rate of secondary alcohol groups. Is preferably used. More preferred are sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, and most preferred are sodium hydroxide and potassium hydroxide.
The reaction temperature during the addition reaction is preferably 50 to 200 ° C. in order to increase the introduction rate of secondary alcohol groups. More preferably, it is 70-170 degreeC, More preferably, it is 90-150 degreeC, Most preferably, it is 100-130 degreeC.

上記ポリアルキレングリコール鎖(I)におけるアルキレンオキシドの平均繰り返し数(オキシアルキレン基の平均付加モル数)としては、1〜1000であることが好適である。1以上の数とすることにより、上記重合体(i)にポリアルキレングリコール鎖に基づく性能を充分に発揮させることが可能となり、また、nが1000を超える場合には、上記重合体(i)を製造するために使用する原料化合物の粘性が増大したり、反応性が充分とはならない等、作業性の点で好適なものとはならないおそれがある。上記平均繰り返し数の下限値としては、より好ましくは7、更に好ましくは10であり、上限値としては、より好ましくは800であり、更に好ましくは600である。
なお、上記アルキレンオキシドの平均繰り返し数(オキシアルキレン基の平均付加モル数)とは、上記重合体(i)が有するポリアルキレングリコール鎖1モル中において付加しているアルキレンオキシドのモル数の平均値を意味する。
The average number of repeating alkylene oxides in the polyalkylene glycol chain (I) (average added mole number of oxyalkylene groups) is preferably 1 to 1000. By setting the number to 1 or more, the polymer (i) can sufficiently exhibit the performance based on the polyalkylene glycol chain. When n exceeds 1000, the polymer (i) There is a possibility that the viscosity of the raw material compound used for producing the product may not be suitable from the viewpoint of workability, for example, the reactivity may not be sufficient. The lower limit value of the average number of repetitions is more preferably 7, more preferably 10, and the upper limit value is more preferably 800, still more preferably 600.
The average number of repeating alkylene oxides (average number of moles of oxyalkylene group added) is the average number of moles of alkylene oxide added in 1 mole of the polyalkylene glycol chain of the polymer (i). Means.

上記Yで表される構造部位は直接結合又は有機残基であるが、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)とビニル系単量体由来の構造単位(BL)との結合を容易にすることができる点で、有機残基であることが好ましい。上記有機残基は、分子量が1000以下の基であることが好適である。1000を超えると、該基の導入が困難になり、経済性が損なわれるおそれがある。より好ましくは500以下であり、更に好ましくは300以下である。 The structural site represented by Y is a direct bond or an organic residue, but the bond between the polyalkylene glycol chain (PAG) and the structural unit (BL) derived from the vinyl monomer can be facilitated. And preferably an organic residue. The organic residue is preferably a group having a molecular weight of 1000 or less. If it exceeds 1000, the introduction of the group becomes difficult and the economic efficiency may be impaired. More preferably, it is 500 or less, More preferably, it is 300 or less.

上記有機残基としてはまた、硫黄原子を含むものであることが好適であり、具体的には、例えば、−S−Y−COO−、−S−Y−CO−、−S−Y−CO−NH−、−S−Y−CO−NH−CH−CH−、−S−Y−、−S−Y−O−、−S−Y−N−、−S−Y−S−等であることが好ましい。ここで、Yは、2価の有機残基であり、好ましくは、炭素数1〜18の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基や、炭素数6〜11の芳香族基(フェニル基、アルキルフェニル基、ピリジニル基、チオフェン、ピロール、フラン、チアゾール等)等であって、例えば、水酸基、アミノ基、アセチルアミノ基、シアノ基、カルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン基、スルホニル基、ニトロ基、ホルミル基等の置換基で一部置換されていてもよい基である。
このように上記有機残基が硫黄原子を有する場合には、該硫黄原子を介して上記重合体(ii)の主鎖末端とが結合することが好適である。このような形態では、後述するように、その製造時に、硫黄原子の反応性に起因して硫黄原子を介して単量体が次々に付加し、重合体(ii)部位を形成することになるため、製造に有利である。
The organic residue is also preferably one containing a sulfur atom, specifically, for example, —S—Y 2 —COO—, —S—Y 2 —CO—, —S—Y 2 —. CO—NH—, —S—Y 2 —CO—NH—CH 2 —CH 2 —, —S—Y 2 —, —S—Y 2 —O—, —S—Y 2 —N—, —S— Y 2 —S— or the like is preferable. Here, Y 2 is a divalent organic residue, preferably a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 18 carbon atoms or an aromatic group (phenyl group) having 6 to 11 carbon atoms. Alkylphenyl group, pyridinyl group, thiophene, pyrrole, furan, thiazole, etc.), for example, hydroxyl group, amino group, acetylamino group, cyano group, carbonyl group, carboxyl group, halogen group, sulfonyl group, nitro group , A group which may be partially substituted with a substituent such as a formyl group.
Thus, when the said organic residue has a sulfur atom, it is suitable for the main chain terminal of the said polymer (ii) to couple | bond through this sulfur atom. In such a form, as will be described later, at the time of production, monomers are successively added via sulfur atoms due to the reactivity of sulfur atoms to form polymer (ii) sites. Therefore, it is advantageous for manufacturing.

上記硫黄原子を含む有機残基の中でも、カルボニル基(−C(O)−)又はアミド基(−N(H)−C(O)−)を含むものが好適であり、このように上記硫黄原子を含む有機残基が、カルボニル基又はアミド基を含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。このような形態は、製造が容易であり、しかも低コストで製造できるため、工業生産的に有用である。
この場合、上記有機残基とポリアルキレングリコール鎖との結合部位においては、カルボニル基(アミド基中の−CO基を含む)に含まれる炭素原子と、ポリアルキレングリコール鎖の末端酸素原子とが隣接することが好適である。すなわち、上記重合体(i)は、ポリアルキレングリコール鎖とYとがエステル結合又はアミド結合を介して結合したものであることが好ましい。
Among the organic residues containing the sulfur atom, those containing a carbonyl group (—C (O) —) or an amide group (—N (H) —C (O) —) are suitable, and thus the sulfur A form in which the organic residue containing an atom contains a carbonyl group or an amide group is also one of the preferred forms of the present invention. Such a form is useful for industrial production because it is easy to manufacture and can be manufactured at low cost.
In this case, the carbon atom contained in the carbonyl group (including the —CO group in the amide group) is adjacent to the terminal oxygen atom of the polyalkylene glycol chain at the bonding site between the organic residue and the polyalkylene glycol chain. It is preferable to do. That is, the polymer (i) is preferably one in which a polyalkylene glycol chain and Y 2 are bonded through an ester bond or an amide bond.

上記ビニル系単量体由来の構造単位(BL)を形成する重合体(ii)としては、1種の重合体であってもよいし、2種以上の重合体の混合物であってもよいが、それを形成するビニル系単量体は、上述した炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)を必須に含むものである。すなわち、上記重合体(ii)は、単量体(A)由来の構成単位を含むものである。なお、上記単量体(A)由来の構成単位とは、重合反応によって単量体(A)の有する重合性二重結合が開いた構造(二重結合(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造)に相当する。
上記単量体(A)は、重合性二重結合と、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖とを分子内に夫々1個以上有する単量体であれば特に限定されないが、例えば、下記式(1−1);
The polymer (ii) that forms the structural unit (BL) derived from the vinyl monomer may be one kind of polymer or a mixture of two or more kinds of polymers. The vinyl monomer forming it essentially contains the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) having a polyalkylene glycol chain essentially comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as described above. That is, the polymer (ii) includes a structural unit derived from the monomer (A). The structural unit derived from the monomer (A) is a structure in which a polymerizable double bond of the monomer (A) is opened by a polymerization reaction (a double bond (C = C) is a single bond ( -C-C-).
The monomer (A) is particularly limited as long as it has at least one polymerizable double bond and one polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms in the molecule. For example, the following formula (1-1);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。AOは、同一若しくは異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基の1種又は2種以上を表し、炭素数3〜18のオキシアルキレン基を必須とする。なお、AOで表されるオキシアルキレン基が2種以上ある場合、当該基は、ブロック状に導入されていてもよく、ランダム状に導入されていてもよい。yは、0〜2の整数である。zは、0又は1である。rは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。)で表される化合物が好適である。 (.AO wherein, R 4, R 5 and R 6 are the same or different, .R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are the same Or, differently, it represents one or two or more oxyalkylene groups having 2 to 18 carbon atoms, and an oxyalkylene group having 3 to 18 carbon atoms is essential. When it exists above, the said group may be introduce | transduced in the block form, and may be introduce | transduced in random form, y is an integer of 0-2, z is 0 or 1. r is. Represents the average number of moles added of the oxyalkylene group and is a number from 1 to 300.).

上記一般式(1−1)において、Rで表される末端基のうち、炭素数1〜20の炭化水素基としては、炭素数1〜20の脂肪族アルキル基、炭素数3〜20の脂環式アルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基等が挙げられる。
上記Rで表される末端基としては、セメント混和剤用途に用いる場合には、セメント粒子の分散性の観点から親水性基であることが好適であり、具体的には、水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基が好ましい。より好ましくは、水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基であり、更に好ましくは、水素原子又は炭素数1〜3の炭化水素基であり、特に好ましくは、水素原子又はメチル基である。
In the general formula (1-1), among the terminal group represented by R 7, examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, aliphatic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 3 to 20 carbon atoms An alicyclic alkyl group, a C2-C20 alkenyl group, a C2-C20 alkynyl group, a C6-C20 aryl group, etc. are mentioned.
The terminal group represented by R 7 is preferably a hydrophilic group from the viewpoint of dispersibility of cement particles when used for cement admixture, specifically, a hydrogen atom or carbon. The hydrocarbon group of number 1-8 is preferable. A hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms is still more preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable.

また上記一般式(1−1)において、AOで表されるオキシアルキレン基については上述したとおりである。
上記rは、1〜300の数であるが、300を超えると、製造上の不具合が生じるおそれがあり、また、セメント混和剤として使用した際にセメント組成物の粘性が高くなって作業性が充分とはならないおそれがある。製造上の観点から、rは300以下が適当であり、好ましくは200以下、より好ましくは150以下、更に好ましくは100以下、特に好ましくは75以下、最も好ましくは50以下である。また、セメント粒子を強く分散させる観点から、rは4以上であることが好ましい。より好ましくは6以上、更に好ましくは10以上、特に好ましくは25以上である。
In the general formula (1-1), the oxyalkylene group represented by AO is as described above.
The above r is a number from 1 to 300, but if it exceeds 300, there is a risk that production problems may occur, and when used as a cement admixture, the viscosity of the cement composition becomes high and workability is improved. May not be enough. From the viewpoint of production, r is suitably 300 or less, preferably 200 or less, more preferably 150 or less, still more preferably 100 or less, particularly preferably 75 or less, and most preferably 50 or less. Further, from the viewpoint of strongly dispersing cement particles, r is preferably 4 or more. More preferably, it is 6 or more, More preferably, it is 10 or more, Most preferably, it is 25 or more.

上記単量体(A)としてより好ましくは、下記一般式(1−2); The monomer (A) is more preferably the following general formula (1-2);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数3〜18のアルキレン基を表す。yは、0〜2の整数である。zは、0又は1である。s及びtは、オキシエチレン基の平均付加モル数を表し、夫々1〜200の数である。uは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜50の数である。s+t+uは、3〜200の数)で表される化合物である。
上記一般式(1−2)において、R、R、R、R、y及びzは、上記一般式(1−1)と同様である。
上記一般式(1−2)で表される化合物は、上記一般式(1−1)で表される化合物のうち、オキシエチレン基と炭素数3以上のオキシアルキレン基とがA−B−Aブロック状に配列したポリアルキレングリコール鎖を有するものである。
(Wherein, R 4, R 5 and R 6 are the same or different, .R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, the .R a represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, The same or different, and represents an alkylene group having 3 to 18 carbon atoms, y is an integer of 0 to 2. z is 0 or 1. s and t are the average number of moles of oxyethylene group added. Each represents a number of 1 to 200. u represents an average number of added moles of the oxyalkylene group and is a number of 1 to 50. s + t + u is a compound represented by a number of 3 to 200).
In the general formula (1-2), R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , y and z are the same as those in the general formula (1-1).
In the compound represented by the general formula (1-2), among the compounds represented by the general formula (1-1), an oxyethylene group and an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms are ABA. It has polyalkylene glycol chains arranged in a block form.

上記一般式(1−1)で示される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の具体例としては、例えば、不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物、ポリアルキレングリコールエステル系単量体が挙げられる。
上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては、不飽和基を有するアルコールに炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖が付加した構造を有する化合物であればよい。
上記ポリアルキレングリコールエステル系単量体としては、不飽和基と炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖とがエステル結合を介して結合された構造を有する単量体であればよく、不飽和カルボン酸ポリアルキレングリコールエステル系化合物が好適であり、中でも、(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートが好適である。
Specific examples of the unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (1-1) include an unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct and a polyalkylene glycol ester monomer.
The unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct may be a compound having a structure in which a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component is added to an alcohol having an unsaturated group.
The polyalkylene glycol ester monomer may be a monomer having a structure in which an unsaturated group and a polyalkylene glycol chain essentially comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms are bonded via an ester bond. An unsaturated carboxylic acid polyalkylene glycol ester-based compound is preferable, and (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate is particularly preferable.

上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては、例えば、ビニルアルコールアルキレンオキシド付加物、(メタ)アリルアルコールアルキレンオキシド付加物、3−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、イソプレンアルコール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)アルキレンオキシド付加物、3−メチル−2−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−2−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−2−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−1−オールアルキレンオキシド付加物が好適である。 Examples of the unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct include vinyl alcohol alkylene oxide adduct, (meth) allyl alcohol alkylene oxide adduct, 3-buten-1-ol alkylene oxide adduct, isoprene alcohol (3-methyl- 3-buten-1-ol) alkylene oxide adduct, 3-methyl-2-buten-1-ol alkylene oxide adduct, 2-methyl-3-buten-2-ol alkylene oxide adduct, 2-methyl-2 -Butene-1-ol alkylene oxide adducts and 2-methyl-3-buten-1-ol alkylene oxide adducts are preferred.

上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物として具体的には、例えば、ポリエチレンポリプロピレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル等が好適である。 Specific examples of the unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct include polyethylene polypropylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether.

上記(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数1〜30の脂肪族アルコール類、シクロヘキサノール等の炭素数3〜30の脂環族アルコール類、(メタ)アリルアルコール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール等の炭素数3〜30の不飽和アルコール類のいずれかに、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須として、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を1〜300モル付加したアルコキシポリアルキレングリコール類、特にエチレンオキシドが主体であり、かつ炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするアルコキシポリアルキレングリコール類と、(メタ)アクリル酸とのエステル化物が好適である。 Examples of the (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, and 3-pen. C1-C30 aliphatic alcohols such as butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, octanol, 2-ethyl-1-hexanol, nonyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, cyclohexanol C3-C30 unsaturated alcohols such as C3-C30 alicyclic alcohols such as (meth) allyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol Oxyalkylene with 3 or more carbon atoms Alkoxy polyalkylene glycols having 1 to 300 moles of an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms as an essential group, particularly an alkoxy polyalkylene mainly composed of ethylene oxide and an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component Esterified products of glycols and (meth) acrylic acid are preferred.

上記エステル化物としては、以下に示す(アルコキシ)ポリエチレングリコール(ポリ)(炭素数3〜4のアルキレングリコール)(メタ)アクリル酸エステル類等が好適である。 As the esterified product, the following (alkoxy) polyethylene glycol (poly) (C3-C4 alkylene glycol) (meth) acrylic acid esters and the like are suitable.

メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、エトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、プロポキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。
ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ブトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。
Methoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, methoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, methoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta) ) Acrylate, ethoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, ethoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, ethoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} Mono (meth) acrylate, propoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, Propoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, propoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.
Butoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, butoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, butoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta) ) Acrylate, pentoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, pentoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, pentoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} Mono (meth) acrylate, hexoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate DOO, hexoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, hexoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

ヘプトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘプトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘプトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ノナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ノナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ノナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。 Heptoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, heptoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, heptoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta) ) Acrylate, octoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, octoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, octoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} Mono (meth) acrylate, nonanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) a Relate, Nonanokishi {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, Nonanokishi {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

デカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、デカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、デカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ウンデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ウンデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ウンデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ドデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ドデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ドデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。 Decanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, decanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, decanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta ) Acrylate, undecananoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, undecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, undecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} Mono (meth) acrylate, dodecananoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol Le} mono (meth) acrylate, dodecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, dodecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

トリデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、トリデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、トリデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、テトラデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、テトラデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、テトラデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペンタデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペンタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ペンタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。 Tridecananoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, tridecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, tridecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta) ) Acrylate, tetradecananoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, tetradecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, tetradecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) Butylene glycol} mono (meth) acrylate, pentadecananoxy {polyethylene glycol ( Li) propylene glycol} mono (meth) acrylate, Pentadekanokishi {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, Pentadekanokishi {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

ヘキサデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘキサデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘキサデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘプタデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘプタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ヘプタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクタデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、オクタデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。 Hexadecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, hexadecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, hexadecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} Mono (meth) acrylate, heptadecananoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, heptadecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, heptadecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (Poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, octadecananoxy {polyethyleneglycol Le (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, Okutadekanokishi {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, Okutadekanokishi {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

ノナデカナノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ノナデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、ノナデカノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロペントキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキソキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート。 Nonadecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, nonadecanoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, nonadecanoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meta) ) Acrylate, cyclopentoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, cyclopentoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, cyclopentoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (Poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, cyclohexoxy {polyethylene glycol (poly Propylene glycol} mono (meth) acrylate, cyclohexoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, cyclohexoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate.

上記(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、上述した化合物の他にも、フェノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、フェノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、フェノキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルオキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルオキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルオキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール(ポリ)ブチレングリコール}モノ(メタ)アクリレートが好適である。 As the above (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, in addition to the above-mentioned compounds, phenoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, phenoxy {polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (Meth) acrylate, phenoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, (meth) allyloxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate, (meth) allyloxy { Polyethylene glycol (poly) butylene glycol} mono (meth) acrylate, (meth) allyloxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol ( Li) butylene glycol} mono (meth) acrylate are preferred.

上記(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、中でも、アルコキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシ{ポリエチレングリコール(ポリ)プロピレングリコール}モノ(メタ)アクリレートがより好ましい。 As the above (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, alkoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate is preferable, and methoxy {polyethylene glycol (poly) propylene glycol} mono (meth) acrylate. Is more preferable.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)としては、上述したものの他にも、(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノマレイン酸エステル、(アルコキシ)ポリアルキレングリコールジマレイン酸エステル等が好適である。このような単量体としては、以下のもの等が好適である。 As the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A), in addition to those described above, (alkoxy) polyalkylene glycol monomaleic acid ester, (alkoxy) polyalkylene glycol dimaleic acid ester and the like are suitable. As such a monomer, the following are suitable.

炭素数1〜30個のアルコールや炭素数1〜30のアミンに炭素数2〜18のアルキレンオキシドを1〜500モル付加させたアルキル(ポリ)アルキレングリコールと上述のような不飽和ジカルボン酸系単量体とのハーフエステル、ジエステル;不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数2〜18のグリコールの平均付加モル数が2〜500のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル;マレアミン酸と炭素数2〜18のグリコールの平均付加モル数2〜500のポリアルキレングリコールとのハーフアミド類;ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;トリプロピレングリコールジマレート、ポリプロピレングリコールジマレート等の(ポリ)アルキレングリコールジマレート類。 An alkyl (poly) alkylene glycol obtained by adding 1 to 500 moles of an alkylene oxide having 2 to 18 carbon atoms to an alcohol having 1 to 30 carbon atoms or an amine having 1 to 30 carbon atoms, and the above unsaturated dicarboxylic acid-based monomer. Half-esters and diesters with dimers; Half-esters and diesters of unsaturated dicarboxylic acid monomers and polyalkylene glycols having an average addition mole number of 2 to 500 carbon atoms with glycols; maleamic acid and carbon numbers Half-amides of 2 to 18 glycols with an average addition mole number of 2 to 500 polyalkylene glycols; polypropylene glycol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol (poly) propylene glycol di (meth) acrylate (poly ) Alkylene glycol di (meth) acrylates; Glycol dimaleate, (poly) alkylene glycol dimaleate such as polypropylene glycol dimaleate.

上記単量体(A)の含有量は、必要とされる性能に応じて適宜調整すればよい。単量体(A)由来の性能を充分に発揮する観点から、全ビニル系単量体100質量%に対し、10質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、80質量%以上が最も好ましい。また他のビニル系単量体を併用する場合、それらの性能を充分に発揮する観点から、上記単量体(A)の含有量は99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下が更に好ましく、85質量%以下が最も好ましい。 What is necessary is just to adjust suitably content of the said monomer (A) according to the required performance. From the viewpoint of sufficiently exerting the performance derived from the monomer (A), it is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further more preferably 70% by mass or more with respect to 100% by mass of the total vinyl monomer. Preferably, 80 mass% or more is most preferable. When other vinyl monomers are used in combination, the content of the monomer (A) is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, from the viewpoint of sufficiently exerting their performance. 90 mass% or less is still more preferable, and 85 mass% or less is the most preferable.

上記ビニル系単量体としてはまた、不飽和カルボン酸系単量体を更に含むことが好適である。これにより、重合体の親水性が向上され、各種の用途により有用なものとすることが可能となる。すなわち、上記ビニル系単量体が、不飽和カルボン酸系単量体(a)と上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)とを含む形態が好ましい。すなわち、上記重合体(ii)が、不飽和カルボン酸系単量体(a)由来の構成単位及び単量体(A)由来の構成単位を含む形態であることが好適である。 It is preferable that the vinyl monomer further contains an unsaturated carboxylic acid monomer. Thereby, the hydrophilicity of a polymer is improved and it becomes possible to make it useful by various uses. That is, it is preferable that the vinyl monomer contains the unsaturated carboxylic acid monomer (a) and the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A). That is, it is preferable that the polymer (ii) includes a structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer (a) and a structural unit derived from the monomer (A).

上記ビニル系単量体が、不飽和カルボン酸系単量体(a)と不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)とを含む形態である場合、上記ビニル系単量体成分中の、不飽和カルボン酸系単量体(a)と不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)との配合比としては、本発明の作用効果を損なわない範囲で適宜設定することができ、特に制限されないが、5/95〜50/50(不飽和カルボン酸系単量体(a)/不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)(モル比))であることが好ましい。より好ましくは、10/90〜40/60であり、更に好ましくは、20/80〜30/70である。 When the vinyl monomer is in a form containing an unsaturated carboxylic acid monomer (a) and an unsaturated polyalkylene glycol monomer (A), in the vinyl monomer component, The blending ratio of the unsaturated carboxylic acid monomer (a) and the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) can be appropriately set within a range not impairing the effects of the present invention, and is particularly limited. However, it is preferably 5/95 to 50/50 (unsaturated carboxylic acid monomer (a) / unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) (molar ratio)). More preferably, it is 10 / 90-40 / 60, More preferably, it is 20 / 80-30 / 70.

上記不飽和カルボン酸系単量体(a)(以下、単に「単量体(a)」ともいう。)としては、例えば、下記式(2); Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer (a) (hereinafter also simply referred to as “monomer (a)”) include, for example, the following formula (2);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、メチル基又は(CHCOOMを表す。なお、−(CH2COOMは、−COOM又は他の−(CH2COOMと無水物を形成していてもよい。xは、0〜2の整数である。M及びMは、同一若しくは異なって、水素原子、一価金属、二価金属、三価金属、第四級アンモニウム塩基又は有機アミン塩基を表す。)で示される化合物が好適である。
なお、上記単量体(a)由来の構成単位とは、重合反応によって一般式(2)で示される単量体(a)の重合性二重結合が開いた構造(二重結合(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造)に相当する。
(Wherein, R 1, R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or (CH 2) x COOM 2 Note, -. (CH 2) x COOM 2 is -COOM 1 Or other — (CH 2 ) x COOM 2 may form an anhydride, x is an integer of 0 to 2. M 1 and M 2 are the same or different and are a hydrogen atom, monovalent A compound represented by a metal, a divalent metal, a trivalent metal, a quaternary ammonium base or an organic amine base) is preferable.
The structural unit derived from the monomer (a) is a structure in which a polymerizable double bond of the monomer (a) represented by the general formula (2) is opened by a polymerization reaction (double bond (C = C) corresponds to a single bond (-C—C—).

上記一般式(2)において、M及びMで表される金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子等の一価金属原子;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属原子等の二価金属原子;アルミニウム、鉄等の三価金属原子が挙げられる。また、有機アミン塩基としては、例えば、エタノールアミン基、ジエタノールアミン基、トリエタノールアミン基等のアルカノールアミン基や、トリエチルアミン基等が挙げられる。 In the general formula (2), examples of the metal atom represented by M 1 and M 2 include monovalent metal atoms such as alkali metal atoms such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metals such as calcium and magnesium And divalent metal atoms such as atoms; trivalent metal atoms such as aluminum and iron. Examples of the organic amine base include alkanolamine groups such as ethanolamine group, diethanolamine group, triethanolamine group, and triethylamine group.

上記一般式(2)で示される不飽和カルボン酸系単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸系単量体;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等のジカルボン酸系単量体;これらのカルボン酸の無水物又は塩(例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、三価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩)等が挙げられる。中でも、重合性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びこれらの塩が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの塩がより好適である。 Specific examples of the unsaturated carboxylic acid monomer represented by the general formula (2) include monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, and the like. Dicarboxylic acid monomers such as acids; anhydrides or salts of these carboxylic acids (for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, trivalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts) and the like. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride and salts thereof are preferable from the viewpoint of polymerizability, and acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof are more preferable.

上記不飽和カルボン酸系単量体(a)の含有量は、必要とされる性能に応じて適宜調整すればよい。単量体(a)由来の性能を充分に発揮する観点から、全ビニル系単量体100質量%に対し、1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、5質量%以上が更に好ましく、7.5質量%以上が最も好ましい。また他のビニル系単量体の性能を充分に発揮する観点から、99質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、25質量%以下が最も好ましい。 The content of the unsaturated carboxylic acid monomer (a) may be appropriately adjusted according to the required performance. From the viewpoint of sufficiently exerting the performance derived from the monomer (a), the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further more preferably 5% by mass or more with respect to 100% by mass of the total vinyl monomers. Preferably, 7.5% by mass or more is most preferable. Moreover, from a viewpoint which fully exhibits the performance of another vinyl-type monomer, 99 mass% or less is preferable, 50 mass% or less is more preferable, 30 mass% or less is further more preferable, and 25 mass% or less is the most preferable.

上記ビニル系単量体はまた、上述した不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)以外の不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(b)を更に含んでいてもよい。すなわち、上記ビニル系単量体が、不飽和カルボン酸系単量体(a)、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)及び不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(b)を含む形態であってもよい。
上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(b)(以下、単に「単量体(b)」ともいう。)は、重合性二重結合と、ポリアルキレングリコール鎖とを分子内に夫々1個以上有し、かつ該ポリアルキレングリコール鎖が炭素数3以上のオキシアルキレン基を含まない単量体である。上記単量体(b)としては、例えば、下記式(1−3);
The vinyl monomer may further contain an unsaturated polyalkylene glycol monomer (b) other than the unsaturated polyalkylene glycol monomer (A) described above. That is, the vinyl monomer includes an unsaturated carboxylic acid monomer (a), an unsaturated polyalkylene glycol monomer (A), and an unsaturated polyalkylene glycol monomer (b). It may be.
The unsaturated polyalkylene glycol monomer (b) (hereinafter also simply referred to as “monomer (b)”) has one polymerizable double bond and one polyalkylene glycol chain in the molecule. It is a monomer which has the above and the polyalkylene glycol chain does not contain an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. Examples of the monomer (b) include the following formula (1-3);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表す。EOは、オキシエチレン基を表す。yは、0〜2の整数である。zは、0又は1である。rは、オキシエチレン基の平均付加モル数を表し、1〜300の数である。)で表される化合物が好適である。
上記一般式(1−3)において、R、R、R、R、r、y及びzは、上記一般式(1−1)と同様である。
なお、上記単量体(b)由来の構成単位とは、重合反応によって一般式(1−3)で示される単量体(b)の重合性二重結合が開いた構造(二重結合(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造)に相当する。
(In the formula, R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a methyl group. R 7 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Represents an ethylene group, y is an integer of 0 to 2. z is 0 or 1. r represents an average added mole number of an oxyethylene group, and is a number of 1 to 300. Are preferred.
In the general formula (1-3), R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , r, y, and z are the same as those in the general formula (1-1).
In addition, the structural unit derived from the monomer (b) is a structure (double bond () in which a polymerizable double bond of the monomer (b) represented by the general formula (1-3) is opened by a polymerization reaction. C = C) corresponds to a single bond (—C—C—).

上記一般式(1−3)で示される不飽和ポリアルキレングリコール系単量体の具体例としては、例えば、不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物、ポリアルキレングリコールエステル系単量体のうち、上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)に該当しないものが挙げられる。
上記不飽和アルコールポリアルキレングリコール付加物としては、不飽和基を有するアルコールにポリエチレングリコール鎖が付加した構造を有する化合物であればよい。
上記ポリアルキレングリコールエステル系単量体としては、不飽和基とポリエチレングリコール鎖とがエステル結合を介して結合された構造を有する単量体であればよく、不飽和カルボン酸ポリエチレングリコールエステル系化合物が好適であり、中でも、(アルコキシ)ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートが好適である。
Specific examples of the unsaturated polyalkylene glycol monomer represented by the general formula (1-3) include, for example, unsaturated alcohol polyalkylene glycol adducts and polyalkylene glycol ester monomers described above. What does not correspond to a saturated polyalkylene glycol-type monomer (A) is mentioned.
The unsaturated alcohol polyalkylene glycol adduct may be a compound having a structure in which a polyethylene glycol chain is added to an alcohol having an unsaturated group.
The polyalkylene glycol ester-based monomer may be a monomer having a structure in which an unsaturated group and a polyethylene glycol chain are bonded via an ester bond, and an unsaturated carboxylic acid polyethylene glycol ester-based compound is Among them, (alkoxy) polyethylene glycol mono (meth) acrylate is preferable.

上記不飽和アルコールポリエチレングリコール付加物としては、例えば、ビニルアルコールエチレンオキシド付加物、(メタ)アリルアルコールエチレンオキシド付加物、3−ブテン−1−オールエチレンオキシド付加物、イソプレンアルコール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)エチレンオキシド付加物、3−メチル−2−ブテン−1−オールエチレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−2−オールエチレンオキシド付加物、2−メチル−2−ブテン−1−オールエチレンオキシド付加物、2−メチル−3−ブテン−1−オールエチレンオキシド付加物が好適である。 Examples of the unsaturated alcohol polyethylene glycol adduct include vinyl alcohol ethylene oxide adduct, (meth) allyl alcohol ethylene oxide adduct, 3-buten-1-ol ethylene oxide adduct, isoprene alcohol (3-methyl-3-butene- 1-ol) ethylene oxide adduct, 3-methyl-2-buten-1-ol ethylene oxide adduct, 2-methyl-3-buten-2-ol ethylene oxide adduct, 2-methyl-2-buten-1-ol ethylene oxide The adduct, 2-methyl-3-buten-1-ol ethylene oxide adduct is preferred.

上記不飽和アルコールポリエチレングリコール付加物として具体的には、例えば、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アリルエーテル、メトキシ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(2−メチル−2−プロペニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(2−ブテニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(3−メチル−2−ブテニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(2−メチル−3−ブテニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(2−メチル−2−ブテニル)エーテル、ポリエチレングリコールモノ(1,1−ジメチル−2−プロペニル)エーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、エトキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、1−プロポキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、シクロヘキシルオキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、1−オクチルオキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、ノニルアルコキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、ラウリルアルコキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、ステアリルアルコキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、ナフトキシポリエチレングリコールモノ(3−メチル−3−ブテニル)エーテル、メトキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、エトキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ(2−メチル−2−プロペニル)エーテル、エトキシポリエチレングリコールモノ(2−メチル−2−プロペニル)エーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノ(2−メチル−2−プロペニル)エーテル等が好適である。 Specific examples of the unsaturated alcohol polyethylene glycol adduct include, for example, polyethylene glycol monovinyl ether, methoxypolyethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol mono (meth) allyl ether, methoxypolyethylene glycol mono (meth) allyl ether, polyethylene glycol mono ( 2-methyl-2-propenyl) ether, polyethylene glycol mono (2-butenyl) ether, polyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, polyethylene glycol mono (3-methyl-2-butenyl) ether, polyethylene glycol Mono (2-methyl-3-butenyl) ether, polyethylene glycol mono (2-methyl-2-butenyl) ether, polyethyleneglycol Rumono (1,1-dimethyl-2-propenyl) ether, methoxypolyethyleneglycolmono (3-methyl-3-butenyl) ether, ethoxypolyethyleneglycolmono (3-methyl-3-butenyl) ether, 1-propoxypolyethyleneglycolmono (3-methyl-3-butenyl) ether, cyclohexyloxypolyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, 1-octyloxypolyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, nonylalkoxy polyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, lauryl alkoxy polyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, stearyl alkoxy polyethylene glycol mono (3-methyl-3 Butenyl) ether, phenoxy polyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, naphthoxy polyethylene glycol mono (3-methyl-3-butenyl) ether, methoxy polyethylene glycol monoallyl ether, ethoxy polyethylene glycol monoallyl ether, phenoxy Polyethylene glycol monoallyl ether, methoxy polyethylene glycol mono (2-methyl-2-propenyl) ether, ethoxy polyethylene glycol mono (2-methyl-2-propenyl) ether, phenoxy polyethylene glycol mono (2-methyl-2-propenyl) ether Etc. are suitable.

上記(アルコキシ)ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、アルコール類に炭素数2〜18のエチレンオキシド基を1〜25モル付加したアルコキシポリエチレングリコール類と、(メタ)アクリル酸とのエステル化物が好適である。
上記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数1〜30の脂肪族アルコール類;シクロヘキサノール等の炭素数3〜30の脂環族アルコール類;(メタ)アリルアルコール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オール等の炭素数3〜30の不飽和アルコール類等が挙げられる。
Examples of the (alkoxy) polyethylene glycol mono (meth) acrylate include esterified products of an alkoxypolyethylene glycol obtained by adding 1 to 25 moles of an ethylene oxide group having 2 to 18 carbon atoms to an alcohol and (meth) acrylic acid. Is preferred.
Examples of the alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-hexanol, and 2-hexanol. C1-C30 aliphatic alcohols such as 3-hexanol, octanol, 2-ethyl-1-hexanol, nonyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol and stearyl alcohol; C3-C30 fats such as cyclohexanol Cyclic alcohols; unsaturated alcohols having 3 to 30 carbon atoms such as (meth) allyl alcohol, 3-buten-1-ol, 3-methyl-3-buten-1-ol, and the like.

上記エステル化物として具体的には、以下に示す(アルコキシ)ポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル類等が好適である。
メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペントキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキソキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘプトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、デカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ウンデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ドデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ペンタデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘプタデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノナデカノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、シクロペントキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキソキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート。
Specifically, the following (alkoxy) polyethylene glycol (meth) acrylic acid esters and the like are preferable as the esterified product.
Methoxypolyethyleneglycol mono (meth) acrylate, ethoxypolyethyleneglycol mono (meth) acrylate, propoxypolyethyleneglycolmono (meth) acrylate, butoxypolyethyleneglycolmono (meth) acrylate, pentoxypolyethyleneglycolmono (meth) acrylate, hexoxypolyethyleneglycol Mono (meth) acrylate, heptoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, nonanoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, decanoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, undecanoxy Polyethylene glycol mono (meth) acrylate, dodecanoxy polyethylene glycol Rumono (meth) acrylate, tridecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, tetradecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, pentadecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, hexadecanoxy polyethylene glycol mono (meth) ) Acrylate, heptadecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, octadecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, nonadecanoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, cyclopentoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, Cyclohexoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate.

上記(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、上述した化合物の他にも、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルオキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が好適である。 As the (alkoxy) polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, besides the above-mentioned compounds, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, (meth) allyloxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate and the like are suitable.

上記ポリアルキレングリコール系不飽和単量体(b)としては、上述したものの他にも、(アルコキシ)ポリエチレングリコールモノマレイン酸エステル、(アルコキシ)ポリエチレングリコールジマレイン酸エステル等が好適である。このような単量体としては、以下のもの等が好適である。 As the polyalkylene glycol unsaturated monomer (b), (alkoxy) polyethylene glycol monomaleic acid ester, (alkoxy) polyethylene glycol dimaleic acid ester and the like are suitable in addition to those described above. As such a monomer, the following are suitable.

炭素数1〜30個のアルコールや炭素数1〜30のアミンにエチレンオキシドを1〜500モル付加させたアルキル(ポリ)エチレングリコールと上述のような不飽和ジカルボン酸系単量体とのハーフエステル、ジエステル;不飽和ジカルボン酸系単量体とエチレンオキシドの平均付加モル数が2〜500のポリエチレングリコールとのハーフエステル、ジエステル;マレアミン酸とエチレンオキシドの平均付加モル数2〜500のポリエチレングリコールとのハーフアミド類;トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、等の(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート類;トリエチレングリコールジマレート、ポリエチレングリコールジマレート等の(ポリ)エチレングリコールジマレート類。 A half ester of an alkyl (poly) ethylene glycol obtained by adding 1 to 500 mol of ethylene oxide to an alcohol having 1 to 30 carbon atoms or an amine having 1 to 30 carbon atoms and an unsaturated dicarboxylic acid monomer as described above, Diester; half ester of unsaturated dicarboxylic acid monomer and polyethylene glycol having an average addition mole number of ethylene oxide of 2 to 500; diester; half amide of maleic acid and ethylene oxide having an average addition mole number of polyethylene glycol of 2 to 500 (Poly) ethylene glycol di (meth) acrylates such as triethylene glycol di (meth) acrylate and (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate; polyethylene glycol dimaleate and polyethylene glycol dimaleate (poly ) Echile Glycol dimaleate class.

上記不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(b)の含有量は、必要とされる性能に応じて適宜調整すればよい。単量体(b)由来の性能を充分に発揮する観点から、全ビニル系単量体100質量%に対し、1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましく、30質量%以上が最も好ましい。また他のビニル系単量体の性能を充分に発揮する観点から、99質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下が更に好ましく、40質量%以下が最も好ましい。 The content of the unsaturated polyalkylene glycol monomer (b) may be appropriately adjusted according to the required performance. From the viewpoint of sufficiently exerting the performance derived from the monomer (b), the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further more preferably 20% by mass or more with respect to 100% by mass of the total vinyl monomers. Preferably, 30% by mass or more is most preferable. Moreover, from a viewpoint which fully exhibits the performance of another vinyl-type monomer, 99 mass% or less is preferable, 50 mass% or less is more preferable, 45 mass% or less is further more preferable, and 40 mass% or less is the most preferable.

上記重合体(ii)を得るために使用されるビニル系単量体成分はまた、不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(A)、不飽和カルボン酸系単量体(a)及び不飽和ポリアルキレングリコール系単量体(b)以外のその他の共重合可能な単量体(以下、「単量体(c)」ともいう。)を含んでいてもよい。
この場合、上記重合体(ii)は、更に上記単量体(c)由来の構成単位を含むことになるが、上記単量体(c)由来の構成単位とは、重合反応によって単量体(c)の有する重合性二重結合が開いた構造(二重結合(C=C)が、単結合(−C−C−)となった構造)に相当する。
上記単量体(c)を用いる場合、その含有量としては、全ビニル系単量体成分100質量%に対し、30質量%以下とすることが好適である。より好ましくは25質量%以下であり、更に好ましくは20質量%以下である。
The vinyl monomer component used to obtain the polymer (ii) is also an unsaturated polyalkylene glycol monomer (A), an unsaturated carboxylic acid monomer (a), and an unsaturated poly Other copolymerizable monomers (hereinafter also referred to as “monomer (c)”) other than the alkylene glycol monomer (b) may be included.
In this case, the polymer (ii) further contains a structural unit derived from the monomer (c), and the structural unit derived from the monomer (c) is a monomer by polymerization reaction. It corresponds to a structure (a structure in which a double bond (C = C) is converted to a single bond (-C-C-)) having a polymerizable double bond in (c).
When using the said monomer (c), it is suitable to set it as 30 mass% or less with respect to 100 mass% of all the vinyl-type monomer components. More preferably, it is 25 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less.

上記単量体(c)の具体例としては、例えば、以下の化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数23〜30のアルコールとのハーフエステル、ジエステル類;上記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素原子数23〜30のアミンとのハーフアミド、ジアミド類;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;ビニルスルホネート、(メタ)アリルスルホネート、2−(メタ)アクリロキシエチルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネート、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、4−(メタ)アクリロキシブチルスルホネート、(メタ)アクリルアミドメチルスルホン酸、(メタ)アクリルアミドエチルスルホン酸、2−メチルプロパンスルホン酸(メタ)アクリルアミド、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸類、並びに、それらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩;
Specific examples of the monomer (c) include the following compounds, and one or more of these can be used.
Half esters and diesters of unsaturated dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and the like and alcohols having 23 to 30 carbon atoms; And polyfunctional (meth) such as hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, etc. Acrylates: vinyl sulfonate, (meth) allyl sulfonate, 2- (meth) acryloxyethyl sulfonate, 3- (meth) acryloxypropyl sulfonate, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyl sulfonate, 3- (meth) Acryloxy-2-hydroxypropyls Phophenyl ether, 3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropyloxysulfobenzoate, 4- (meth) acryloxybutyl sulfonate, (meth) acrylamidomethylsulfonic acid, (meth) acrylamidoethylsulfonic acid, 2-methylpropanesulfone Unsaturated sulfonic acids such as acid (meth) acrylamide and styrene sulfonic acid, and monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts thereof;

メチル(メタ)アクリルアミドのように不飽和モノカルボン酸類と炭素原子数1〜30のアミンとのアミド類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等のビニル芳香族類;1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート等のアルカンジオールモノ(メタ)アクリレート類;ブタジエン、イソプレン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン等のジエン類;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアルキルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミド類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等の不飽和シアン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和エステル類。 Amides of unsaturated monocarboxylic acids and amines having 1 to 30 carbon atoms such as methyl (meth) acrylamide; vinyl aromatics such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-methylstyrene; Alkanediol mono (meth) acrylates such as 4-butanediol mono (meth) acrylate, 1,5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate; butadiene, isoprene, 2- Dienes such as methyl-1,3-butadiene and 2-chloro-1,3-butadiene; (meth) acrylamide, (meth) acrylalkylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) Unsaturated amides such as acrylamide; (meth) acrylonitrile, α-chloroa Unsaturated cyanides such as acrylonitrile; unsaturated esters such as vinyl acetate and vinyl propionate.

本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体のうち、その構造がポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位に加え、更に水素原子以外のその他の構造部位を有する重合体(i−2)としては、下記一般式(3); Among the polyalkylene glycol polymers in the present invention, the structure includes a polyalkylene glycol chain (PAG), a structural unit derived from a vinyl monomer (BL), and three structural sites of Y, and further a hydrogen atom As the polymer (i-2) having other structural sites other than the following general formula (3);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Xは、活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、同一又は異なって、直接結合又は有機残基を表す。Zは、同一又は異なって、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むビニル系単量体由来の構成単位を形成する重合体を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。mは、1〜50の整数である。)で表されるものが好ましい。 (In the formula, X represents a residue of a compound having one or more active hydrogens. AO is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. Y 1 is the same or different. And Z represents an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer having a polyalkylene glycol chain which is the same or different and has an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. Represents a polymer that forms a structural unit derived from a vinyl monomer, n is the same or different and represents the average number of added moles of an oxyalkylene group, and is a number from 1 to 1000. m is from 1 to 50. It is an integer represented by.

上記一般式(3)において、AOで表されるオキシアルキレン基の具体例、及び、好ましいものは、上述したポリアルキレングリコール鎖(PAG)を構成する炭素数2以上のアルキレンオキシドと同様である。
また、Yで表される有機残基、及び、Zで表されるビニル系単量体由来の構成単位を形成する重合体としては、それぞれ、上述したY、及び、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)を形成する重合体(ii)と同様である。またmは、上記Xで表される活性水素を1又は2個以上有する化合物に結合する、直接結合又は有機残基を介して上記ビニル系単量体由来の構造単位が結合したポリアルキレングリコール鎖の数を表す。
In the general formula (3), specific examples and preferred examples of the oxyalkylene group represented by AO are the same as those of the alkylene oxide having 2 or more carbon atoms constituting the polyalkylene glycol chain (PAG).
Further, the organic residue represented by Y 1, and, as the polymer forming the constitutional unit derived from the vinyl monomer represented by Z, respectively, above Y, and, from a vinyl monomer The same as the polymer (ii) forming the structural unit (BL). M is a polyalkylene glycol chain bonded to a compound having one or more active hydrogens represented by X and having a structural unit derived from the vinyl monomer bonded through a direct bond or an organic residue. Represents the number of

上記一般式(3)で表される重合体は、多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体と、多分岐構造を有さない非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体とを含む。ここでいう多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体とは、活性水素を3個以上有する化合物の活性水素を有する部位の少なくとも3つ以上に、ポリアルキレングリコール鎖を含有する重合鎖が結合し、該活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として、該重合鎖が放射線状に枝分かれした構造を意味し、非多分岐構造のポリアルキレングリコール系重合体とは、このような活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として放射線状に枝分かれした上記重合鎖を有さない構造を意味する。
なお、非多分岐構造のポリアルキレングリコール系重合体は、活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として上記重合鎖が放射線状に枝分かれした構造を有さないものであれば、例えば、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)が、ポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和単量体を原料として用いて形成されたものである場合のように、主鎖から枝分かれした分岐構造を有するものであってもよい。
The polymer represented by the general formula (3) includes a polyalkylene glycol polymer having a multi-branched structure, and a polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched (straight chain) structure that does not have a multi-branched structure. including. The polyalkylene glycol polymer having a multi-branched structure here is a polymer chain containing a polyalkylene glycol chain bonded to at least three or more sites having active hydrogen of a compound having three or more active hydrogens. Means a structure in which the polymer chain is branched radially from the residue of a compound having three or more active hydrogens, and a non-multi-branched polyalkylene glycol polymer is such an active hydrogen. Means a structure that does not have the above polymer chain branched radially from the residue of a compound having 3 or more.
In addition, if the polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched structure does not have a structure in which the polymer chain is branched radially from the residue of a compound having 3 or more active hydrogens, for example, The structural unit (BL) derived from the vinyl monomer has a branched structure branched from the main chain as in the case where the unsaturated monomer having a polyalkylene glycol chain is used as a raw material. It may be a thing.

上記非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体は、活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基に、1又は2個のポリアルキレングリコール鎖が結合し、かつ、ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有するものである。この場合、非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体の構造は、(1)活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が1つ結合し、該重合体は、活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基がポリアルキレングリコール系重合体の構造の末端に位置する構造のもの、(2)活性水素を2個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が2つ結合し、該重合体は、2つのポリアルキレングリコール鎖の間に活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基が位置する構造のもの、のいずれかの構造を有するものとなる。 The polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched (straight chain) structure has one or two polyalkylene glycol chains bonded to the residue of a compound having one or more active hydrogens, and the polyalkylene It has a structure in which the terminal oxygen atom at at least one of the other ends of the glycol chain is bonded to the main chain end of the constituent unit derived from the vinyl monomer directly or through an organic residue. In this case, the structure of the polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched (straight chain) structure is as follows: (1) one polyalkylene glycol chain is bonded to the residue of a compound having one or more active hydrogens, The polymer has a structure in which the residue of the compound having one or more active hydrogens is located at the end of the structure of the polyalkylene glycol polymer, and (2) the residue of the compound having two or more active hydrogens. Two structures of a polyalkylene glycol chain are bonded, and the polymer has a structure having a structure in which a residue of a compound having one or more active hydrogens is located between two polyalkylene glycol chains. It will have.

上記(1)の形態の非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体は、活性水素を1個有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が1つ結合した構造のものであることが好ましい。また、上記(2)の形態の非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体は、活性水素を2個有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が2つ結合した構造のものであることが好ましい。 The polyalkylene glycol polymer having a non-branched (straight chain) structure in the form (1) above has a structure in which one polyalkylene glycol chain is bonded to the residue of a compound having one active hydrogen. Is preferred. The polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched (straight chain) structure in the form (2) has a structure in which two polyalkylene glycol chains are bonded to the residue of a compound having two active hydrogens. Preferably there is.

上記多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体は、活性水素を3個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が3個以上結合し、かつ、ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有するものである。
上記多分岐ポリアルキレングリコール系重合体は、多分岐構造を有するが、上述したように、多分岐構造とは、活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として放射線状に枝分かれした構造であることを意味する。すなわち、活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として、そこからポリアルキレングリコール鎖及び有機残基を介して、上記重合体(ii)が結合した構造を意味する。この多分岐構造に起因する立体反発により、セメント粒子を分散させる性能が飛躍的に向上する。
本発明のポリアルキレングリコール系重合体が多分岐ポリアルキレングリコール系重合体を含む場合、該重合体が加水分解性基を有することに起因して、また、上記多分岐構造による立体反発との相乗効果により、特にセメント分散性能、スランプ保持性能に優れるものとなる。
このように、ポリアルキレングリコール鎖を含み、多分岐構造を有する重合体であって、該重合体は、活性水素を3個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が3個以上結合し、かつ該ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、該ビニル単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むことを特徴とするポリアルキレングリコール系重合体は、本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、上記多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体における「主鎖」とは、上記活性水素を3個以上有する化合物の残基を基点として放射線状に枝分かれした、ポリアルキレングリコール鎖を含有する重合鎖の主鎖、すなわち、上記残基に結合している重合鎖の主鎖を意味するものとする。
The polyalkylene glycol polymer having a multi-branched structure has at least one polyalkylene glycol chain bonded to the residue of a compound having 3 or more active hydrogens and at least one other end of the polyalkylene glycol chain. In which the terminal oxygen atom is bonded to the main chain terminal of the structural unit derived from the vinyl monomer directly or through an organic residue.
The multi-branched polyalkylene glycol-based polymer has a multi-branched structure. As described above, the multi-branched structure is a structure that is branched radially from the residue of a compound having three or more active hydrogens. It means that there is. That is, it means a structure in which the polymer (ii) is bonded from a residue of a compound having 3 or more active hydrogens as a starting point through a polyalkylene glycol chain and an organic residue. The steric repulsion resulting from this multi-branched structure dramatically improves the performance of dispersing cement particles.
When the polyalkylene glycol-based polymer of the present invention contains a multi-branched polyalkylene glycol-based polymer, the polymer has a hydrolyzable group, and is synergistic with steric repulsion due to the multi-branched structure. Due to the effect, the cement dispersion performance and slump retention performance are particularly excellent.
Thus, a polymer having a polyalkylene glycol chain and having a multi-branched structure, wherein the polymer has 3 or more polyalkylene glycol chains bonded to the residue of a compound having 3 or more active hydrogens, And the terminal oxygen atom at at least one other end of the polyalkylene glycol chain has a structure in which the main chain terminal of the constituent unit derived from the vinyl monomer is bonded directly or via an organic residue, The vinyl monomer essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. 1 is one of the preferred embodiments of the present invention.
The “main chain” in the polyalkylene glycol polymer having the multi-branched structure includes a polyalkylene glycol chain that is branched radially from the residue of the compound having three or more active hydrogens. The main chain of the polymer chain, that is, the main chain of the polymer chain bonded to the residue is meant.

上記活性水素を有する化合物が、多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体の製造に用いられる場合、活性水素を有する化合物の活性水素数は3個以上であることが必要であり、また、後述するポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物を用いて重合を行う際の重合性の観点から、50個以下であることが好適である。上記活性水素数の下限値としては、好ましくは4個であり、より好ましくは5個であり、また、上限値としては、より好ましくは20個であり、更に好ましくは10個である。 When the compound having active hydrogen is used for the production of a polyalkylene glycol polymer having a multi-branched structure, the number of active hydrogens of the compound having active hydrogen needs to be 3 or more. From the viewpoint of polymerizability when the polymerization is performed using the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound, the number is preferably 50 or less. The lower limit value of the number of active hydrogens is preferably 4, more preferably 5, and the upper limit value is more preferably 20, more preferably 10.

上記活性水素を有する化合物の残基とは、活性水素を有する化合物から活性水素を除いた構造を有する基を意味し、該活性水素とは、アルキレンオキシドが付加できる水素を意味する。
活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基としては、具体的には、例えば、1価又は多価アルコールの水酸基から活性水素を除いた構造を有するアルコール残基、1価又は多価アミンのアミノ基から活性水素を除いた構造を有するアミン残基、1価又は多価イミンのイミノ基から活性水素を除いた構造を有するイミン残基、1価又は多価アミド化合物のアミド基から活性水素を除いた構造を有するアミド残基等が好適である。中でも、アミン残基、イミン残基及びアルコール残基が好ましい。これによって、各種用途に好適な化合物とすることが可能となる。
なお、活性水素を有する化合物残基の形態としては、鎖状、分岐状、三次元状に架橋された構造のいずれであってもよい。
The residue of the compound having active hydrogen means a group having a structure obtained by removing active hydrogen from a compound having active hydrogen, and the active hydrogen means hydrogen to which an alkylene oxide can be added.
Specific examples of the residue of a compound having one or more active hydrogens include, for example, alcohol residues, monovalent or polyvalent amines having a structure in which active hydrogen is removed from the hydroxyl group of a monovalent or polyhydric alcohol. An amine residue having a structure in which active hydrogen is removed from the amino group of an imine residue having a structure in which active hydrogen is removed from an imino group of a monovalent or polyvalent imine, active from an amide group of a monovalent or polyvalent amide compound Amide residues having a structure excluding hydrogen are preferable. Of these, amine residues, imine residues and alcohol residues are preferred. This makes it possible to obtain a compound suitable for various applications.
In addition, as a form of the compound residue which has active hydrogen, any of the structure bridge | crosslinked in the chain form, the branched form, and the three-dimensional form may be sufficient.

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

またポリアルキレンイミンとしては、1分子中に平均3個以上のイミノ基を有する化合物であればよく、例えば、エチレンイミン、プロピレンイミン、1,2−ブチレンイミン、2,3−ブチレンイミン、1,1−ジメチルエチレンイミン等の炭素数2〜8のアルキレンイミンの1種又は2種以上を常法により重合して得られる単独重合体や共重合体等が好適である。このような化合物により、上記ポリアルキレングリコール系重合体におけるポリアルキレンイミン残基が形成されることになる。なお、ポリアルキレンイミンは重合により三次元に架橋され、通常、構造中に第3級アミノ基の他、活性水素原子を持つ第1級アミノ基や第2級アミノ基(イミノ基)を有することになる。
これらの中でも、上記ポリアルキレングリコール系重合体が奏する性能の観点から、エチレンイミンが主体を占めるポリアルキレンイミンであることがより好適である。
The polyalkyleneimine may be a compound having an average of 3 or more imino groups in one molecule. For example, ethyleneimine, propyleneimine, 1,2-butyleneimine, 2,3-butyleneimine, 1, A homopolymer or copolymer obtained by polymerizing one or more alkyleneimines having 2 to 8 carbon atoms such as 1-dimethylethyleneimine by a conventional method is preferable. Such a compound forms a polyalkyleneimine residue in the polyalkylene glycol polymer. Polyalkyleneimines are three-dimensionally crosslinked by polymerization, and usually have a primary amino group or secondary amino group (imino group) having an active hydrogen atom in addition to a tertiary amino group in the structure. become.
Among these, from the viewpoint of performance exhibited by the polyalkylene glycol-based polymer, it is more preferable that the polyalkyleneimine is mainly composed of ethyleneimine.

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

上記ポリアルキレンイミン鎖1つあたりのアルキレンイミンの平均重合数としては、2以上であることが好ましく、また、300以下であることが好ましい。このような範囲とすることによって、上記ポリアルキレングリコール系重合体の構造に起因した作用効果をより充分に発揮することが可能となり、例えば、セメント分散性能を発揮してセメント混和剤等の用途に好適なものとすることができる。下限値としては、より好ましくは3であり、更に好ましくは5であり、特に好ましくは10である。また、上限値としては、より好ましくは200であり、更に好ましくは100であり、特に好ましくは50であり、最も好ましくは25である。なお、ジエチレントリアミンの平均重合数は2、トリエチレンテトラミンの平均重合数は3となる。 The average polymerization number of the alkyleneimine per one polyalkyleneimine chain is preferably 2 or more, and preferably 300 or less. By setting it as such a range, it becomes possible to more fully exhibit the effect resulting from the structure of the polyalkylene glycol polymer, for example, exhibiting cement dispersion performance for use as a cement admixture or the like. It can be made suitable. As a lower limit, More preferably, it is 3, More preferably, it is 5, Especially preferably, it is 10. Moreover, as an upper limit, More preferably, it is 200, More preferably, it is 100, Especially preferably, it is 50, Most preferably, it is 25. The average polymerization number of diethylenetriamine is 2, and the average polymerization number of triethylenetetramine is 3.

上記多価アミン及びポリアルキレンイミンの数平均分子量としては、100〜100000が好ましく、より好ましくは300〜50000、更に好ましくは600〜10000であり、特に好ましくは800〜5000である。 As a number average molecular weight of the said polyvalent amine and polyalkyleneimine, 100-100000 are preferable, More preferably, it is 300-50000, More preferably, it is 600-10000, Most preferably, it is 800-5000.

上記多価アルコールとしては、1分子中に平均3個以上の水酸基を含有する化合物であればよいが、炭素、水素及び酸素の3つの元素から構成される化合物であることが好適である。具体的には、例えば、ポリグリシドール、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−ペンタトリオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ソルビトールグリセリン縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等が好適である。また、糖類として、グルコース、フルクトース、マンノース、インド−ス、ソルボース、グロース、タロース、タガトース、ガラクトース、アロース、プシコース、アルトロース等のヘキソース類の糖類;アラビノース、リブロース、リボース、キシロース、キシルロース、リキソース等のペントース類の糖類;トレオース、エリトルロース、エリトロース等のテトロース類の糖類;ラムノース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュウクロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトース等のその他糖類;これらの糖アルコール、糖酸(糖類;グルコース、糖アルコール;グルシット、糖酸;グルコン酸)等も好適である。更に、これら例示化合物の部分エーテル化物や部分エステル化物等の誘導体も好適である。このような化合物により、上記ポリアルキレングリコール系重合体における多価アルコール残基が形成されることになる。
これらの中でも、工業的な生産効率の観点から、より好ましくは、トリメチロールプロパンやソルビトールである。
The polyhydric alcohol may be a compound containing an average of 3 or more hydroxyl groups in one molecule, but is preferably a compound composed of three elements of carbon, hydrogen and oxygen. Specifically, for example, polyglycidol, glycerin, polyglycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-pentatriol, erythritol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, sorbitan, sorbitol glycerin condensate, Adonitol, arabitol, xylitol, mannitol and the like are preferable. Further, as sugars, saccharides of hexoses such as glucose, fructose, mannose, indoses, sorbose, growth, talose, tagatose, galactose, allose, psicose, altrose; arabinose, ribulose, ribose, xylose, xylulose, lyxose, etc. Saccharides of pentoses; saccharides of tetroses such as treose, erythrulose, erythrose; other saccharides such as rhamnose, cellobiose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, raffinose, gentianose, melezitose; these sugar alcohols, sugar acids ( Saccharides; glucose, sugar alcohols; glucites, sugar acids; gluconic acids) and the like are also suitable. Furthermore, derivatives such as partially etherified products and partially esterified products of these exemplified compounds are also suitable. Such a compound forms a polyhydric alcohol residue in the polyalkylene glycol polymer.
Among these, trimethylolpropane and sorbitol are more preferable from the viewpoint of industrial production efficiency.

上記活性水素を3個以上有する化合物が結合する上記ポリアルキレングリコール鎖の数としては、上記活性水素を3個以上有する化合物中の活性水素数に等しいことが好ましい。すなわち、上記活性水素を3個以上有する化合物中の活性水素原子全てにポリアルキレングリコール鎖が結合した構造を有することが好適である。これによって、更に優れた分散性能を発揮し得るセメント混和剤を与えることが可能となるため、様々な用途に適用可能な化合物とすることができる。 The number of the polyalkylene glycol chains to which the compound having 3 or more active hydrogens is bonded is preferably equal to the number of active hydrogens in the compound having 3 or more active hydrogens. That is, it is preferable to have a structure in which a polyalkylene glycol chain is bonded to all active hydrogen atoms in the compound having three or more active hydrogens. This makes it possible to provide a cement admixture that can exhibit further superior dispersibility, so that the compound can be applied to various applications.

ここで、上記活性水素を3個以上有する化合物が結合する上記ポリアルキレングリコール鎖の数が、上記活性水素を3個以上有する化合物中の活性水素数に等しい場合の構造を模式的に示すと、以下のように表すことができる。
下記式(A)は、活性水素を3個以上有する化合物の残基がグリセリン残基(多価アルコール残基)であり、グリセリンが有する活性水素全てに、ポリアルキレングリコール鎖と、硫黄原子を含む有機残基を介して重合体(ii)とが結合した構造を模式的に示したものである。
また下記式(B)は、活性水素を3個以上有する化合物の残基がソルビトール残基(多価アルコール残基)であり、ソルビトールが有する活性水素全てに、ポリアルキレングリコール鎖と、硫黄原子を含む有機残基とが結合し、更に硫黄原子のいくつかにビニル系単量体由来の構造単位が結合した構造を模式的に示したものである。
Here, when schematically showing the structure in which the number of the polyalkylene glycol chains to which the compound having 3 or more active hydrogens is bonded is equal to the number of active hydrogens in the compound having 3 or more active hydrogens, It can be expressed as follows:
In the following formula (A), the residue of the compound having 3 or more active hydrogens is a glycerin residue (polyhydric alcohol residue), and all the active hydrogens possessed by glycerin include a polyalkylene glycol chain and a sulfur atom. 1 schematically shows a structure in which a polymer (ii) is bonded via an organic residue.
Further, in the following formula (B), the residue of a compound having 3 or more active hydrogens is a sorbitol residue (polyhydric alcohol residue), and all the active hydrogens possessed by sorbitol have a polyalkylene glycol chain and a sulfur atom. FIG. 2 schematically shows a structure in which an organic residue contained therein is bonded, and a structural unit derived from a vinyl monomer is bonded to some of the sulfur atoms.

Figure 2012116950
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上記多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体における、上記ポリアルキレングリコール鎖の構造及び鎖長としては、上記ポリアルキレングリコール鎖(I)における構造及び鎖長と同様である。 The structure and chain length of the polyalkylene glycol chain in the polyalkylene glycol polymer having the multi-branched structure are the same as the structure and chain length in the polyalkylene glycol chain (I).

上記非多分岐(直鎖)構造のポリアルキレングリコール系重合体、及び、多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体はまた、上記ビニル系単量体由来の構造単位に結合しないポリアルキレングリコール鎖を有していてもよい。
このようなポリアルキレングリコール鎖の末端(活性水素を有する化合物の残基又は水素原子とは反対側の末端)は、例えば、水素原子、1価金属原子、2価金属原子、アンモニウム基、有機アミン基、炭素数1〜30の炭化水素基、オキソ炭化水素基、アミド炭化水素基、カルボキシル炭化水素基、炭素数0〜30のスルホニル(炭化水素)基、−O−C(=O)−R−SH(Rは炭素数1〜30の炭化水素基を表す。)で表されるメルカプトカルボン酸残基等のいずれかに結合した構造を有することが好適であり、1分子内に2つ以上の当該ポリアルキレングリコール鎖を有する場合には、その末端構造が同一であってもよく異なっていてもよい。このような末端構造の中でも、汎用性の点から、水素原子又は炭素数1〜30の炭化水素基、より好ましくは、水素原子又は炭素数1〜10の炭素水素基に結合した構造であり、炭素数1〜10の炭化水素基の中でもアルキル基やアルキレン基が好適である。
すなわち、例えば上記ポリアルキレングリコール系重合体(i)が上記一般式(3)で表される重合体である場合、該重合体は、下記一般式(4);
The polyalkylene glycol polymer having a non-multi-branched (straight chain) structure and the polyalkylene glycol-based polymer having a multi-branched structure also have a polyalkylene glycol chain that is not bonded to a structural unit derived from the vinyl monomer. You may have.
The terminal of such a polyalkylene glycol chain (residue of the compound having active hydrogen or the terminal opposite to the hydrogen atom) is, for example, a hydrogen atom, a monovalent metal atom, a divalent metal atom, an ammonium group, or an organic amine. Group, hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, oxo hydrocarbon group, amide hydrocarbon group, carboxyl hydrocarbon group, sulfonyl (hydrocarbon) group having 0 to 30 carbon atoms, -O-C (= O) -R It is preferable to have a structure bonded to any one of mercaptocarboxylic acid residues represented by —SH (R represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms), and two or more in one molecule In the case of having the polyalkylene glycol chain, the terminal structure may be the same or different. Among such terminal structures, from the viewpoint of versatility, a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a structure bonded to a hydrogen atom or a carbon hydrogen group having 1 to 10 carbon atoms, Among the hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl group and an alkylene group are preferable.
That is, for example, when the polyalkylene glycol polymer (i) is a polymer represented by the general formula (3), the polymer is represented by the following general formula (4);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、X、AO、Y、Z、n及びmは、上記一般式(3)と同様であり、Yは、同一又は異なって、直接結合又は有機残基を表す。n’は、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数であり、好ましい形態は、上記nと同様の形態が挙げられる。なお、nとn’とは同一であってもよいし異なっていてもよい。Qは、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基若しくはアルキレン基、又は、−O−C(=O)−R−SH(Rは炭素数1〜30の炭化水素基を表す。)で表されるメルカプトカルボン酸残基を表す。pは、0以上の整数であって、Xで表される活性水素を1又は2個以上有する化合物の活性水素数及びmの数に依存して最大数が決まる数である。)で表される化合物であってもよい。
は、上述したYと同様である。
上記pは、Xで表される活性水素を1又は2個以上有する化合物の活性水素数及びmの数に依存して最大数が決まる数であるが、Xが活性水素を3個以上有する化合物の残基である形態においては、有機残基を介してビニル系単量体由来の構造単位に結合するポリアルキレングリコール鎖に起因した効果を充分に発揮させるため、活性水素を3個以上有する化合物が結合する該ポリアルキレングリコール鎖の数が3以上となるように、pが、〔(活性水素を3個以上有する化合物の全活性水素数)−3〕以下の数であることが好適である。
(In the formula, X, AO, Y 1 , Z, n and m are the same as those in the general formula (3), and Y 3 is the same or different and represents a direct bond or an organic residue. N ′ represents , The same or different and represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a number of 1 to 1000, and preferred forms include the same forms as n above, where n and n ′ are the same. Q may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylene group, or —O—C (═O) —R—SH (where R is Represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) P is an integer of 0 or more, and has 1 or 2 or more active hydrogens represented by X The maximum number depends on the number of active hydrogens in the compound and the number of m.) It may be ones.
Y 3 is the same as Y described above.
P is a number whose maximum number is determined depending on the number of active hydrogens and the number of m of the compound having one or more active hydrogens represented by X, wherein X is a compound having three or more active hydrogens A compound having 3 or more active hydrogens in order to sufficiently exert the effect due to the polyalkylene glycol chain bonded to the structural unit derived from the vinyl monomer via an organic residue. It is preferable that p is a number of [(total number of active hydrogens of a compound having 3 or more active hydrogens) −3] or less so that the number of the polyalkylene glycol chains to which is bonded is 3 or more. .

本発明のポリアルキレングリコール系重合体の好適な形態の一例として、例えば、下記一般式(5); As an example of a suitable form of the polyalkylene glycol polymer of the present invention, for example, the following general formula (5);

Figure 2012116950
(式中、X’は、活性水素を1若しくは2個以上有する化合物の残基、Z−Y−で表される基又は水素原子を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、同一又は異なって、直接結合又は有機残基を表す。Zは、同一又は異なって、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むビニル系単量体由来の構成単位を形成する重合体を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。mは、1〜50の整数である。)で表される構造を有する形態を挙げることができる。
上記一般式(5)におけるAO、Y、Z、n及びmについては上述したとおりである。上記一般式(5)においてX’がZ−Y−で表される基又は水素原子である場合、mは1である。
上記一般式(5)においてX’がZ−Y−で表される基であり、かつmが1である形態は、上記一般式(a)で表される構造を有する重合体に該当し、X’が水素原子であり、かつmが1である形態は、上記一般式(b)においてポリアルキレングリコール鎖(PAG)の一末端が水素原子である構造を有する重合体に該当する。また、X’が活性水素を1若しくは2個以上有する化合物の残基である形態は、上記一般式(3)で表される構造を有する重合体に該当する。
このように、上記ポリアルキレングリコール系重合体が上記一般式(5)で表される構造を有するものであることは、本発明の好ましい実施形態の1つである。
Figure 2012116950
(In the formula, X ′ represents a residue of a compound having one or more active hydrogens, a group represented by ZY 1 — or a hydrogen atom. AO is the same or different and has 2 to 2 carbon atoms. 18 represents an oxyalkylene group, Y 1 is the same or different and represents a direct bond or an organic residue, Z is the same or different, and a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component Represents a polymer that forms a structural unit derived from a vinyl-based monomer that essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer having n, wherein n is the same or different and represents the average number of moles of oxyalkylene groups added. , 1 to 1000. m is an integer of 1 to 50).
AO, Y 1 , Z, n and m in the general formula (5) are as described above. In the general formula (5), when X ′ is a group represented by Z—Y 1 — or a hydrogen atom, m is 1.
In the general formula (5), X ′ is a group represented by Z—Y 1 — and m is 1, which corresponds to a polymer having a structure represented by the general formula (a). , X ′ is a hydrogen atom, and m is 1 corresponds to a polymer having a structure in which one end of the polyalkylene glycol chain (PAG) is a hydrogen atom in the general formula (b). The form in which X ′ is the residue of a compound having one or more active hydrogens corresponds to the polymer having the structure represented by the general formula (3).
Thus, it is one of the preferable embodiments of the present invention that the polyalkylene glycol polymer has a structure represented by the general formula (5).

本発明のポリアルキレングリコール系重合体としては、その取り扱い性やセメント混和剤用途に使用した場合のセメント組成物の保持性等を考慮すると、重量平均分子量(Mw)が100万以下であることが好適である。より好ましくは50万以下、更に好ましくは30万以下、更により好ましくは20万以下、特に好ましくは15万以下である。また、セメント混和剤用途に用いる場合、ある程度セメント粒子に吸着した方が性能を発揮しやすく、Mwが大きいほど吸着力が大きくなるという観点から、Mwは1000以上であることが好ましい。より好ましくは5000以上であり、更に好ましくは1万以上であり、更により好ましくは2万以上、特に好ましくは3万以上である。
上記ポリアルキレングリコール系重合体はまた、数平均分子量(Mn)が50万以下であることが好適である。より好ましくは25万以下、更に好ましくは15万以下、更により好ましくは10万以下、特に好ましくは75000以下である。Mnはまた、1000以上であることが好ましい。より好ましくは2500以上であり、更に好ましくは5000以上であり、更により好ましくは10000以上であり、特に好ましくは15000以上である。
上記ポリアルキレングリコール系重合体はまた、ピークトップ分子量(Mp)が100万以下であることが好適である。より好ましくは50万以下、更に好ましくは30万以下、特に好ましくは20万以下である。Mpはまた、1000以上であることが好ましい。より好ましくは5000以上であり、更に好ましくは10000以上であり、特に好ましくは2万以上である。
なお、重合体の重量平均分子量、数平均分子量及びピークトップ分子量は、後述するゲルパーミーエーションクロマトグラフィー(GPC)分析法により求めることができる。
The polyalkylene glycol polymer of the present invention may have a weight average molecular weight (Mw) of 1 million or less in consideration of its handleability and retention of cement composition when used for cement admixture. Is preferred. More preferably, it is 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, still more preferably 200,000 or less, and particularly preferably 150,000 or less. Further, when used for cement admixture, it is preferable that Mw is 1000 or more from the viewpoint that performance is better when adsorbed to cement particles to some extent, and the adsorption power increases as Mw increases. More preferably, it is 5000 or more, More preferably, it is 10,000 or more, More preferably, it is 20,000 or more, Most preferably, it is 30,000 or more.
The polyalkylene glycol polymer preferably has a number average molecular weight (Mn) of 500,000 or less. More preferably, it is 250,000 or less, More preferably, it is 150,000 or less, More preferably, it is 100,000 or less, Especially preferably, it is 75,000 or less. Mn is also preferably 1000 or more. More preferably, it is 2500 or more, More preferably, it is 5000 or more, More preferably, it is 10,000 or more, Especially preferably, it is 15000 or more.
The polyalkylene glycol polymer preferably has a peak top molecular weight (Mp) of 1 million or less. More preferably, it is 500,000 or less, More preferably, it is 300,000 or less, Most preferably, it is 200,000 or less. Mp is preferably 1000 or more. More preferably, it is 5000 or more, More preferably, it is 10,000 or more, Especially preferably, it is 20,000 or more.
In addition, the weight average molecular weight, number average molecular weight, and peak top molecular weight of a polymer can be calculated | required by the gel permeation chromatography (GPC) analysis method mentioned later.

<ポリアルキレングリコール系重合体の製造方法>
次に、本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体の製造方法について説明する。
本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体は、ポリアルキレングリコール鎖とラジカル発生部位とを有する高分子開始剤及び/又はポリアルキレングリコール鎖を有する高分子連鎖移動剤の存在下で、上記ビニル系単量体成分を重合させることによって、製造することができる。上記高分子開始剤及び/又は高分子連鎖移動剤を使用することによって、本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体にポリアルキレングリコール鎖が導入されることとなる。
<Method for producing polyalkylene glycol polymer>
Next, the method for producing the polyalkylene glycol polymer in the present invention will be described.
In the present invention, the polyalkylene glycol polymer is a vinyl monomer in the presence of a polymer initiator having a polyalkylene glycol chain and a radical generating site and / or a polymer chain transfer agent having a polyalkylene glycol chain. It can be produced by polymerizing body components. By using the polymer initiator and / or polymer chain transfer agent, a polyalkylene glycol chain is introduced into the polyalkylene glycol polymer in the present invention.

上記重合反応において、上記ポリアルキレングリコール鎖の使用量と、上記ビニル系単量体成分の単量体(A)、単量体(a)、単量体(b)及び単量体(c)の使用量(質量%)との関係は、上記ポリアルキレングリコール鎖/(単量体(A)+単量体(a)+単量体(b)+単量体(c))の比率として表すと、単量体(a)が主成分である場合には、好ましくは5/95〜99/1、より好ましくは10/90〜97/3、さらに好ましくは20/80〜95/5、特に好ましくは30/70〜92.5/7.5である。また、単量体(A)および/または(b)が主成分である場合には、好ましくは2/98〜95/5、より好ましくは4/96〜90/10、さらに好ましくは8/92〜80/20、さらに好ましくは、10/90〜75/25、さらに好ましくは15/85〜70/30、さらに好ましくは17.5/82.5〜65/35、特に好ましくは20/80〜60/40である。特に、単量体(a)は、単量体(a)/(上記ポリアルキレングリコール鎖+単量体(A)+単量体(b)+単量体(c))の比率(単位は質量%)で、好ましくは1〜50/99〜50、より好ましくは2.5〜40/97.5〜60、さらに好ましくは5〜35/95〜65である。 In the polymerization reaction, the amount of the polyalkylene glycol chain used and the monomer (A), monomer (a), monomer (b) and monomer (c) of the vinyl monomer component. The relationship between the polyalkylene glycol chain / (monomer (A) + monomer (a) + monomer (b) + monomer (c)) In terms of expression, when the monomer (a) is the main component, it is preferably 5/95 to 99/1, more preferably 10/90 to 97/3, still more preferably 20/80 to 95/5, Especially preferably, it is 30 / 70-92.5 / 7.5. When the monomer (A) and / or (b) is the main component, it is preferably 2/98 to 95/5, more preferably 4/96 to 90/10, and still more preferably 8/92. To 80/20, more preferably 10/90 to 75/25, more preferably 15/85 to 70/30, more preferably 17.5 / 82.5 to 65/35, particularly preferably 20/80 to 60/40. In particular, the monomer (a) has a ratio of monomer (a) / (the above polyalkylene glycol chain + monomer (A) + monomer (b) + monomer (c)) (unit: % By mass), preferably 1 to 50/99 to 50, more preferably 2.5 to 40 / 97.5 to 60, and still more preferably 5 to 35/95 to 65.

まず、ポリアルキレングリコール鎖とラジカル発生部位とを有する高分子開始剤の存在下で、ビニル系単量体成分を重合させることによって、本発明におけるポリアルキレングリコール系重合体を製造する方法について説明する。
ポリアルキレングリコール鎖とラジカル発生部位とを有する高分子開始剤の存在下で、ビニル系単量体成分を重合させる方法としては、後述するポリアルキレングリコール鎖とラジカル発生部位とを有する高分子アゾ開始剤を用いることで、該高分子アゾ開始剤中のアゾ基が熱で分解し、ラジカルが発生して、そこからビニル系単量体成分の重合が開始される、という機構により製造する方法が挙げられる。
First, a method for producing a polyalkylene glycol polymer in the present invention by polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polymer initiator having a polyalkylene glycol chain and a radical generation site will be described. .
As a method for polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polymer initiator having a polyalkylene glycol chain and a radical generating site, a polymer azo initiator having a polyalkylene glycol chain and a radical generating site described later can be used. By using the agent, the azo group in the polymer azo initiator is decomposed by heat, radicals are generated, and polymerization of the vinyl monomer component is started therefrom. Can be mentioned.

まず、上記重合体(i−1)、すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位から構成されるものを製造する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。 First, the polymer (i-1), that is, a polyalkylene glycol chain (PAG), a structural unit derived from a vinyl monomer (BL), and a structure composed of three structural sites Y is manufactured. Examples of the method include the following methods.

下記一般式(e);
−[Y―N=N−Y−(PAG)]− (e)
で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤の存在下で、ビニル系単量体成分を重合させる方法、
下記一般式(f);
(PAG)−Y−N=N−Y−(PAG) (f)
で表される高分子アゾ開始剤の存在下で、ビニル系単量体成分を重合させる方法等。なお、これら(e)〜(f)の高分子アゾ開始剤において、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)が構造の末端に位置する場合、該ポリアルキレングリコール鎖(PAG)は、末端に水素原子を有することになる。すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)の末端構造は、水酸基となる。
上記一般式(e)〜(f)における「PAG」及び「Y」は、上記一般式(a)〜(d)と同様である。
上記一般式(e)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤の好ましい形態としては、下記一般式(6);
The following general formula (e);
-[YN = NY- (PAG)]-(e)
A method of polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polymeric azo initiator having a repeating unit represented by:
The following general formula (f);
(PAG) -YN = NY- (PAG) (f)
A method of polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polymer azo initiator represented by In these polymeric azo initiators (e) to (f), when the polyalkylene glycol chain (PAG) is located at the end of the structure, the polyalkylene glycol chain (PAG) has a hydrogen atom at the end. It will be. That is, the terminal structure of the polyalkylene glycol chain (PAG) is a hydroxyl group.
“PAG” and “Y” in the general formulas (e) to (f) are the same as those in the general formulas (a) to (d).
As a preferable form of the polymeric azo initiator having a repeating unit represented by the general formula (e), the following general formula (6);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Yは、同一又は異なって、有機残基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤が挙げられる。これらの高分子アゾ開始剤は、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。 (Wherein Y 4 is the same or different and represents an organic residue. A 1 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. N is the same or different and represents oxy The average addition mole number of an alkylene group is a number of 1-1000.) The polymeric azo initiator which has a repeating unit represented by this is mentioned. These polymeric azo initiators may be used alone or in combination of two or more.

上記一般式(6)において、Yで表される有機残基は、上記一般式(3)のYにおける有機残基と同様である。AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基については、上述したAOと同様である。nで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。上記一般式(e)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤のより好ましい形態としては、下記一般式(7); In the general formula (6), the organic residue represented by Y 4 is the same as the organic residue in Y 1 of the general formula (3). The oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 1 O is the same as AO described above. The average added mole number of the oxyalkylene group represented by n is as described above. As a more preferable form of the polymeric azo initiator having a repeating unit represented by the general formula (e), the following general formula (7);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Rは、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキレン基、カルボニル基、カルボキシル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキレン基がカルボニル基若しくはカルボキシル基に結合した基を表す。Rは、同一若しくは異なって、炭素数1〜20のアルキル基、カルボキシル基で置換された炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基又は置換フェニル基を表す。R10は、同一若しくは異なって、シアノ基、アセトキシ基、カルバモイル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基で置換されたカルボニル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤が挙げられる。 (In formula, R < 8 > is the same or different, and the C1-C20 alkylene group which may have a substituent, a carbonyl group, a carboxyl group, or the carbon number which may have a substituent. 1 to 20 represents an alkylene group bonded to a carbonyl group or a carboxyl group, and R 9 is the same or different and is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a carboxyl group. group, .R 10 representing a phenyl group or a substituted phenyl group are the same or different, a cyano group, an acetoxy group, .A 1 O representing a carbamoyl group or a carbonyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms Are the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, and n is the same or different and represents the average number of moles added of the oxyalkylene group. 0 is the number of.) Polymeric azo initiator having a repeating unit represented by the like.

上記一般式(7)におけるRの置換基としては、アルキル基、アルケニル基、水酸基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。また、AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基については、上述したAOと同様である。nで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。
上記一般式(e)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤の更に好ましい形態としては、下記一般式(8);
Examples of the substituent for R 8 in the general formula (7) include an alkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, a cyano group, a carboxyl group, and an amino group. The oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 1 O is the same as AO described above. The average added mole number of the oxyalkylene group represented by n is as described above.
As a more preferable form of the polymeric azo initiator having a repeating unit represented by the general formula (e), the following general formula (8);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤が挙げられる。
上記一般式(8)における、AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基については、上述したAOと同様である。nで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。
(Wherein, A 1 O may be the same or different, .n representing an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms are the same or different and each represents an average addition mole number of the oxyalkylene group, 1-1000 Number of And a polymeric azo initiator having a repeating unit represented by:
The oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 1 O in the general formula (8) is the same as AO described above. The average added mole number of the oxyalkylene group represented by n is as described above.

上記一般式(6)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤のうち、AOがオキシエチレン基である繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤が特に好適であり、その具体例としては、和光純薬工業株式会社から市販されている高分子アゾ開始剤VPEシリーズ、例えば、VPE−0201(数平均分子量約1.5〜3万、ポリエチレンオキシド部分の分子量約2,000、m=45)、VPE−0401(数平均分子量約2.5〜4万、ポリエチレンオキシド部分の分子量約4,000、m=90)、VPE−0601(数平均分子量約2.5〜4万、ポリエチレンオキシド部分の分子量約6,000、m=135)等が挙げられる。 Among the polymeric azo initiators having a repeating unit represented by the general formula (6), a polymeric azo initiator having a repeating unit in which A 1 O is an oxyethylene group is particularly suitable. Is a polymer azo initiator VPE series commercially available from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., for example, VPE-0201 (number average molecular weight about 1.5 to 30,000, molecular weight of polyethylene oxide part about 2,000, m = 45), VPE-0401 (number average molecular weight of about 2.5 to 40,000, polyethylene oxide moiety molecular weight of about 4,000, m = 90), VPE-0601 (number average molecular weight of about 2.5 to 40,000, polyethylene oxide) And the molecular weight of the portion is about 6,000, m = 135).

上記一般式(f)で表される高分子アゾ開始剤の好ましい形態としては、下記一般式(9); As a preferable form of the polymer azo initiator represented by the general formula (f), the following general formula (9);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Yは、同一又は異なって、有機残基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。kは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される高分子アゾ開始剤が挙げられる。これらの高分子アゾ開始剤は、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。 (Wherein Y 5 is the same or different and represents an organic residue. A 2 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms; k is the same or different and represents oxy The average added mole number of an alkylene group is represented, and it is a number of 1-1000.) The high molecular azo initiator represented by this is mentioned. These polymeric azo initiators may be used alone or in combination of two or more.

上記一般式(9)において、Yで表される有機残基は、上記一般式(3)のYにおける有機残基と同様である。AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基は、上記一般式(3)のAOと同様である。kで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数は、上記一般式(3)のnと同様である。上記一般式(f)で表される高分子アゾ開始剤のより好ましい形態としては、下記一般式(10); In the general formula (9), the organic residue represented by Y 5 is the same as the organic residue in Y 1 of the general formula (3). The oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 2 O is the same as AO in the general formula (3). The average added mole number of the oxyalkylene group represented by k is the same as n in the general formula (3). As a more preferable form of the polymer azo initiator represented by the general formula (f), the following general formula (10);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、R11は、同一若しくは異なって、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキレン基、カルボニル基、カルボキシル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキレン基がカルボニル基若しくはカルボキシル基に結合した基を表す。R12は、同一若しくは異なって、炭素数1〜20のアルキル基、カルボキシル基で置換された炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基又は置換フェニル基を表す。R13は、同一若しくは異なって、シアノ基、アセトキシ基、カルバモイル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基で置換されたカルボニル基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。kは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される高分子アゾ開始剤が挙げられる。 (In the formula, R 11 s are the same or different and may have a substituent, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a carbonyl group, a carboxyl group, or a carbon number that may have a substituent. 1 to 20 represents an alkylene group bonded to a carbonyl group or a carboxyl group, and R 12 is the same or different and is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms substituted with a carboxyl group. group, .R 13 representing a phenyl group or a substituted phenyl group are the same or different, a cyano group, an acetoxy group, a represents .A 2 O carbamoyl group or a carbonyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms Are the same or different and each represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, k is the same or different and represents the average number of moles added of the oxyalkylene group; Is the number of 000.) A polymer azo initiator represented by like.

上記一般式(10)におけるR11の置換基としては、アルキル基、アルケニル基、水酸基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。また、AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基、及び、kで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。
上記一般式(f)で表される高分子アゾ開始剤の更に好ましい形態としては、下記一般式(11);
Examples of the substituent for R 11 in the general formula (10) include an alkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, a cyano group, a carboxyl group, and an amino group. Moreover, the oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 2 O, and, for the average number of moles of the oxyalkylene group represented by k are as described above.
As a more preferable form of the polymeric azo initiator represented by the general formula (f), the following general formula (11);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。kは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される高分子アゾ開始剤が挙げられる。
上記一般式(11)における、AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基、及び、kで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。
(In the formula, A 2 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms; k is the same or different and represents the average number of added moles of the oxyalkylene group; The polymeric azo initiator represented by these is mentioned.
In the general formula (11), the oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 2 O and the average added mole number of the oxyalkylene group represented by k are as described above.

上記一般式(9)で表される高分子アゾ開始剤は、例えば、アゾ基の両末端にカルボキシル基を有するアゾ開始剤(V−501など、和光純薬工業社製)と、ポリアルキレングリコールとをエステル化することにより得ることができる。エステル化の方法としては、加熱工程を行うとアゾ開始剤が分解するので、加熱工程を含まない製法が必要である。そのような製法としては、(1)アゾ開始剤に塩化チオニルを反応させて酸塩化物を合成した後、ポリアルキレングリコールを反応させて高分子アゾ開始剤を得る方法;(2)アゾ開始剤とポリアルキレングリコールとを、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)および必要に応じて4−ジメチルアミノピリジンを用いて、脱水縮合することにより高分子アゾ開始剤を得る方法;等が挙げられる。 The polymer azo initiator represented by the general formula (9) includes, for example, an azo initiator having a carboxyl group at both ends of the azo group (V-501 or the like, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and polyalkylene glycol. Can be obtained by esterification. As a method of esterification, since a azo initiator will decompose | disassemble when a heating process is performed, the manufacturing method which does not include a heating process is required. As such a production method, (1) a method in which an azo initiator is reacted with thionyl chloride to synthesize an acid chloride, and then a polyalkylene glycol is reacted to obtain a polymer azo initiator; (2) an azo initiator And polyalkylene glycol are subjected to dehydration condensation using dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 4-dimethylaminopyridine as required, to obtain a polymer azo initiator.

上記一般式(6)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤、又は、上記一般式(9)で表される高分子アゾ開始剤の使用量(質量%)と、上記ビニル系単量体成分の単量体(A)、単量体(a)、単量体(b)及び単量体(c)の使用量(質量%)との関係は、高分子アゾ開始剤/(単量体(A)+単量体(a)+単量体(b)+単量体(c))の比率として表すと、単量体(a)が主成分である場合には、好ましくは5/95〜99/1、より好ましくは10/90〜97/3、さらに好ましくは20/80〜95/5、特に好ましくは30/70〜92.5/7.5である。また、単量体(A)および/または(b)が主成分である場合には、好ましくは2/98〜95/5、より好ましくは4/96〜90/10、さらに好ましくは8/92〜80/20、さらに好ましくは、10/90〜75/25、さらに好ましくは15/85〜70/30、さらに好ましくは17.5/82.5〜65/35、特に好ましくは20/80〜60/40である。特に、単量体(a)は、単量体(a)/(高分子アゾ開始剤+単量体(A)+単量体(b)+単量体(c))の比率(単位は質量%)で、好ましくは1〜50/99〜50、より好ましくは2.5〜40/97.5〜60、さらに好ましくは5〜35/95〜65である。 The amount (% by mass) of the polymer azo initiator having a repeating unit represented by the general formula (6) or the polymer azo initiator represented by the general formula (9) The relationship between the monomer component (A), monomer (a), monomer (b) and monomer (c) used (mass%) of the monomer component is the polymer azo initiator / ( Expressed as a ratio of monomer (A) + monomer (a) + monomer (b) + monomer (c)), it is preferable when monomer (a) is the main component. Is 5/95 to 99/1, more preferably 10/90 to 97/3, still more preferably 20/80 to 95/5, and particularly preferably 30/70 to 92.5 / 7.5. When the monomer (A) and / or (b) is the main component, it is preferably 2/98 to 95/5, more preferably 4/96 to 90/10, and still more preferably 8/92. To 80/20, more preferably 10/90 to 75/25, more preferably 15/85 to 70/30, more preferably 17.5 / 82.5 to 65/35, particularly preferably 20/80 to 60/40. In particular, the monomer (a) has a ratio (unit: monomer (a) / (polymer azo initiator + monomer (A) + monomer (b) + monomer (c))). % By mass), preferably 1 to 50/99 to 50, more preferably 2.5 to 40 / 97.5 to 60, and still more preferably 5 to 35/95 to 65.

次に、上記重合体(i−2)、すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位に加え、更に、水素原子以外のその他の構造部位を有するものを製造する方法としては、下記一般式(12); Next, in addition to the polymer (i-2), that is, the polyalkylene glycol chain (PAG), the structural unit derived from the vinyl monomer (BL), and the three structural sites of Y, a hydrogen atom As a method for producing one having other structural sites other than the following general formula (12);

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Xは、活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基を表す。R14は、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。Yは、同一又は異なって、有機残基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。kは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される高分子アゾ開始剤の存在下で、ビニル系単量体成分を重合させる方法が好適である。 (In the formula, X represents a residue of a compound having 1 or 2 or more active hydrogens. R 14 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Y 5 is the same or different and represents an organic residue. A 2 O is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, k is the same or different and represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, and is a number from 1 to 1000. A method of polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polymeric azo initiator represented by

上記一般式(12)において、Xで表される活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基は、上記一般式(3)のXと同様である。Yで表される有機残基は、上記一般式(3)のYにおける有機残基と同様である。AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基は、上記一般式(3)のAOと同様である。kで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数は、上記一般式(3)のnと同様である。また、上記mについても上述したとおりである。 In the general formula (12), the residue of the compound having one or more active hydrogens represented by X is the same as X in the general formula (3). The organic residue represented by Y 5 are the same as the organic residue in Y 1 in the general formula (3). The oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by A 2 O is the same as AO in the general formula (3). The average added mole number of the oxyalkylene group represented by k is the same as n in the general formula (3). The above m is also as described above.

上記一般式(12)におけるR14は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すが、例えば、炭素数1〜4の炭化水素基等が好適である。より好ましくは、メチル基である。
なお、上記一般式(12)におけるmが1又は2である高分子アゾ開始剤を用いることで、上記非多分岐構造のポリアルキレングリコール系重合体を製造することができ、上記一般式(12)におけるXが活性水素を3個以上有する化合物の残基であり、mが3以上である高分子アゾ開始剤を用いた場合に、上記多分岐構造を有するポリアルキレングリコール系重合体を製造することができる。
R 14 in the general formula (12) represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and for example, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. More preferably, it is a methyl group.
By using a polymer azo initiator in which m in the general formula (12) is 1 or 2, the non-multi-branched polyalkylene glycol polymer can be produced, and the general formula (12 ) Is a residue of a compound having 3 or more active hydrogens, and a polymer azo initiator having m of 3 or more is used to produce a polyalkylene glycol polymer having the above multi-branched structure be able to.

上記重合反応においては、上記一般式(6)で表される繰り返し単位を有する高分子アゾ開始剤、又は、上記一般式(9)で表される高分子アゾ開始剤以外に、通常使用されるラジカル重合開始剤を併用してもよい。通常使用されるラジカル重合開始剤としては、既知のあらゆるラジカル重合開始剤が使用可能である。 In the polymerization reaction, a polymer azo initiator having a repeating unit represented by the general formula (6) or a polymer azo initiator represented by the general formula (9) is usually used. A radical polymerization initiator may be used in combination. As the radical polymerization initiator that is usually used, any known radical polymerization initiator can be used.

次に、ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子連鎖移動剤の存在下で、上記ビニル系単量体成分を重合させることによって、本発明のポリアルキレングリコール系重合体を製造する方法について説明する。
このような製造方法としては、例えば、下記一般式(13):
Next, a method for producing the polyalkylene glycol polymer of the present invention by polymerizing the vinyl monomer component in the presence of a polymer chain transfer agent having a polyalkylene glycol chain will be described.
As such a production method, for example, the following general formula (13):

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、直接結合又は有機残基を表す。nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。)で表される構造を有するポリアルキレングリコール鎖含有化合物の存在下、ビニル系単量体成分を重合する工程を含む製造方法を採用することが好ましい。 (In the formula, AO is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. Y 6 represents a direct bond or an organic residue. N represents the average number of moles of the oxyalkylene group added. It is preferable to employ a production method including a step of polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polyalkylene glycol chain-containing compound having a structure represented by: 1 to 1000.

上記ポリアルキレングリコール系重合体の製造方法において、ポリアルキレングリコール鎖含有化合物としては、上記一般式(13)で表される構造を有するものであればよい。
上記一般式(13)におけるAOで表されるオキシアルキレン基の具体例、及び、好ましいものは、上述したポリアルキレングリコール鎖(I)を構成する炭素数2以上のアルキレンオキシドと同様である。また、Yで表される有機残基は、上述したYと同様である。
なお、上記製造方法により得ようとするポリアルキレングリコール系重合体が上記重合体(i−1)、すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位から構成される重合体である場合には、(AO)で表されるポリアルキレングリコール鎖が上記ポリアルキレングリコール鎖含有化合物の構造の末端に位置する場合、該ポリアルキレングリコール鎖は、末端に水素原子を有することになる。すなわち、該ポリアルキレングリコール鎖の末端構造は、水酸基となる。
In the method for producing the polyalkylene glycol polymer, the polyalkylene glycol chain-containing compound may be any compound having the structure represented by the general formula (13).
Specific examples and preferred examples of the oxyalkylene group represented by AO in the general formula (13) are the same as those of the alkylene oxide having 2 or more carbon atoms constituting the polyalkylene glycol chain (I). The organic residue represented by Y 6 is the same as Y described above.
The polyalkylene glycol polymer to be obtained by the production method is the polymer (i-1), that is, the polyalkylene glycol chain (PAG), the structural unit derived from the vinyl monomer (BL), and , Y is a polymer composed of three structural sites, when the polyalkylene glycol chain represented by (AO) n is located at the end of the structure of the polyalkylene glycol chain-containing compound, The alkylene glycol chain has a hydrogen atom at the terminal. That is, the terminal structure of the polyalkylene glycol chain is a hydroxyl group.

上記一般式(13)において、Yで表される有機残基としては、上述したように硫黄原子を含む基であることが好ましいが、この場合は、硫黄原子と上記一般式(13)の末端に存在する水素原子とが結合した形態であることが好適である。すなわち、上記一般式(13)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有化合物は、メルカプト基(チオール基、SH基)を有する化合物であることが好適である(以下、このような化合物を「ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物」ともいう。)。これにより、メルカプト基が持つ特異な反応性を利用して重合を行うことが可能となり、より効率的かつ簡便に、しかも低コストで本発明のポリアルキレングリコール系重合体を製造することができることとなる。 In the general formula (13), the organic residue represented by Y 6 is preferably a group containing a sulfur atom as described above. In this case, in this case, the sulfur atom and the general formula (13) A form in which a hydrogen atom present at the terminal is bonded is preferable. That is, the polyalkylene glycol chain-containing compound represented by the general formula (13) is preferably a compound having a mercapto group (thiol group, SH group) (hereinafter, such a compound is referred to as “polyalkylene”). Also referred to as “glycol chain-containing thiol compound”). This makes it possible to carry out the polymerization utilizing the unique reactivity of the mercapto group, and to produce the polyalkylene glycol polymer of the present invention more efficiently and simply at a low cost. Become.

上記製造方法において、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物を用いた場合には、そのメルカプト基から熱や光、放射線等によって発生したラジカル若しくは必要に応じて別に使用した重合開始剤によって発生したラジカルが、メルカプト基に連鎖移動するか、又は、メルカプト基同士が結合してジスルフィド結合を形成していた場合にはそのジスルフィド結合を開裂させ、該硫黄原子(S)を介して単量体が次々に付加してビニル系単量体由来の構成単位(重合体(ii)の部位)を形成し、よって本発明のポリアルキレングリコール系重合体が効率的に得られることになる。 In the above production method, when the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound is used, a radical generated from the mercapto group by heat, light, radiation, or the like, or a radical generated by a polymerization initiator separately used as necessary , Chain transfer to the mercapto group, or when the mercapto groups are bonded to each other to form a disulfide bond, the disulfide bond is cleaved, and the monomers are successively introduced via the sulfur atom (S). Addition forms a structural unit derived from a vinyl monomer (site of polymer (ii)), and thus the polyalkylene glycol polymer of the present invention can be obtained efficiently.

上記製造方法によって、上記ポリアルキレングリコール系重合体(i−1)、すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位から構成されるポリアルキレングリコール系重合体を製造する場合、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物としては、(ポリ)アルキレングリコールと、カルボキシル基を有するチオール化合物(以下、単に「チオール化合物」ともいう。)とを脱水縮合させる工程を含む製造方法により得られるものであることが好適である。
上記脱水縮合工程において、カルボキシル基を有するチオール化合物とは、1分子中にカルボキシル基(カルボン酸基)とメルカプト基とを有するメルカプトカルボン酸基含有化合物であればよい。
このようなメルカプトカルボン酸基含有化合物としては、例えば、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプトイソブチル酸、チオリンゴ酸、メルカプトステアリン酸、メルカプト酢酸、メルカプト酪酸、メルカプトオクタン酸、メルカプト安息香酸、メルカプトニコチン酸、システイン、N−アセチルシステイン、メルカプトチアゾール酢酸等が挙げられる。中でも、チオグリコール酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、メルカプトイソブチル酸が好適である。
According to the production method, the polyalkylene glycol polymer (i-1), that is, the polyalkylene glycol chain (PAG), the structural unit derived from the vinyl monomer (BL), and the three structural sites of Y are used. In the case of producing a polyalkylene glycol-based polymer, the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound includes (poly) alkylene glycol and a thiol compound having a carboxyl group (hereinafter also simply referred to as “thiol compound”). It is preferable that it is obtained by a production method including a step of dehydrating and condensing.
In the dehydration condensation step, the thiol compound having a carboxyl group may be a mercaptocarboxylic acid group-containing compound having a carboxyl group (carboxylic acid group) and a mercapto group in one molecule.
Examples of such a mercaptocarboxylic acid group-containing compound include thioglycolic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, mercaptoisobutyric acid, thiomalic acid, mercaptostearic acid, mercaptoacetic acid, mercaptobutyric acid, mercaptooctanoic acid. , Mercaptobenzoic acid, mercaptonicotinic acid, cysteine, N-acetylcysteine, mercaptothiazole acetic acid and the like. Among these, thioglycolic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, and mercaptoisobutyric acid are preferable.

上記(ポリ)アルキレングリコールとチオール化合物との脱水縮合工程では、上記(ポリ)アルキレングリコールが有する水酸基と、上記チオール化合物が有するカルボキシル基との間で脱水縮合反応が行われることが好適であるが、このような反応は、通常の液相におけるエステル反応の常法を用いて行うことができる。また、減圧したり、キシレン等のエントレーナーを用いて行ってもよい。
なお、上記チオール化合物が有するメルカプト基の性質上、上記脱水縮合工程は、酸触媒下で行うことが好適である。酸触媒としては、上述したとおりである。
このように上記(ポリ)アルキレングリコールとチオール化合物との脱水縮合工程は、酸触媒を用いたエステル化反応工程であることが好適である。
In the dehydration condensation step of the (poly) alkylene glycol and the thiol compound, it is preferable that a dehydration condensation reaction is performed between the hydroxyl group of the (poly) alkylene glycol and the carboxyl group of the thiol compound. Such a reaction can be carried out using an ordinary ester reaction method in a normal liquid phase. Alternatively, the pressure may be reduced or an entrainer such as xylene may be used.
In addition, from the property of the mercapto group which the said thiol compound has, it is suitable to perform the said dehydration condensation process under an acid catalyst. The acid catalyst is as described above.
As described above, the dehydration condensation step of the (poly) alkylene glycol and the thiol compound is preferably an esterification reaction step using an acid catalyst.

上記(ポリ)アルキレングリコールとチオール化合物との混合比としては、望まれるポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物の純度やコスト、反応速度、合成法等に応じて適宜設定すればよい。例えば、短時間で純度の高いポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物を得たい場合は、上記(ポリ)アルキレングリコールが有する反応に供される水酸基量に対し、上記チオール化合物が有するカルボキシル基をモル比で大過剰とすることが好適である。具体的には、反応速度の観点から、モル比は、2倍以上とすることが好ましく、より好ましくは3倍以上であり、また、製造コストの観点から、10倍以下とすることが好ましく、より好ましくは5倍以下である。なお、反応後の粗生成物はそのまま用いてもよいが、必要に応じて精製し、未反応物を除去してもよい。 The mixing ratio of the (poly) alkylene glycol and the thiol compound may be appropriately set according to the desired purity, cost, reaction rate, synthesis method, etc. of the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound. For example, when it is desired to obtain a highly pure polyalkylene glycol chain-containing thiol compound in a short time, the molar ratio of the carboxyl group of the thiol compound to the amount of hydroxyl group provided for the reaction of the (poly) alkylene glycol. A large excess is preferred. Specifically, from the viewpoint of reaction rate, the molar ratio is preferably 2 times or more, more preferably 3 times or more, and from the viewpoint of production cost, it is preferably 10 times or less, More preferably, it is 5 times or less. In addition, although the crude product after reaction may be used as it is, it may refine | purify as needed and an unreacted substance may be removed.

上記脱水縮合工程の反応時間は、用いる酸触媒の種類や量、上記(ポリ)アルキレングリコールとチオール化合物との混合比、溶液濃度等に応じて適宜設定すればよい。 The reaction time of the dehydration condensation step may be appropriately set according to the type and amount of the acid catalyst used, the mixing ratio of the (poly) alkylene glycol and the thiol compound, the solution concentration, and the like.

上記脱水縮合工程により得られた反応粗生成物は、脱水縮合工程を行った後の反応溶液(すなわち、pH未調整の反応溶液)又はpH調整後の反応溶液を室温まで冷却することによって固化することが好適である。これにより、反応溶液から反応粗生成物を容易に取得することができる。得られた反応粗生成物の固化物は、精製してもよいが、この場合には、反応粗生成物の固化物を乾燥・粉砕した後、未反応の原料化合物等の不純物は溶解するもののチオール化合物は溶解しない溶剤、例えばジエチルエーテル等を用いて固化物を洗浄してもよい。 The reaction crude product obtained by the dehydration condensation step is solidified by cooling the reaction solution after the dehydration condensation step (that is, the pH-adjusted reaction solution) or the pH-adjusted reaction solution to room temperature. Is preferred. Thereby, the reaction crude product can be easily obtained from the reaction solution. The solidified product of the obtained reaction crude product may be purified. In this case, after solidifying the reaction crude product is dried and ground, impurities such as unreacted raw material compounds dissolve. The solidified product may be washed using a solvent that does not dissolve the thiol compound, such as diethyl ether.

本発明においては、このようにして得られるポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物に代表されるポリアルキレングリコール鎖含有化合物の存在下で、ビニル系単量体成分の重合反応を行うことになる。
例えば、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物の存在下で重合反応を行った場合には、上述したように末端の硫黄原子(S)を介して単量体が次々に付加して上記重合体(ii)が形成され、よって、本発明の重合体(i)が主成分として生成することになるが、上記重合体(ii)の構造が2以上繰り返されている形態や、単量体(A)、単量体(a)、単量体(b)及び単量体(c)のうち1以上の単量体に由来する構成単位を有する重合体が副次的に生成することもある。
In the present invention, the polymerization reaction of the vinyl monomer component is carried out in the presence of a polyalkylene glycol chain-containing compound typified by the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound thus obtained.
For example, when the polymerization reaction is carried out in the presence of the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound, monomers are successively added via the terminal sulfur atom (S) as described above, and the polymer ( ii) is formed, and thus the polymer (i) of the present invention is produced as a main component. However, the structure of the polymer (ii) is repeated two or more times, or the monomer (A ), A monomer (a), a monomer (b), and a polymer having a structural unit derived from one or more monomers among the monomers (c) may be produced as a secondary product.

上記重合反応に使用する上記ポリアルキレングリコール鎖含有化合物(好ましくはポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物)の使用量としては、ビニル系単量体成分100重量部に対し、1〜99重量部とすることが好ましい。1重量部以下であると、上記ポリアルキレングリコール鎖含有化合物に起因する効果が充分に発揮できないおそれがあり、99重量部を超えると、ビニル系単量体由来の性能が充分に発揮されないおそれがある。上記使用量の下限値としては、より好ましくは2重量部であり、更に好ましくは4重量部であり、また、上限値としては、より好ましくは80重量部であり、更に好ましくは50重量部であり、更により好ましくは30重量部であり、特に好ましくは15重量部である。 The amount of the polyalkylene glycol chain-containing compound (preferably polyalkylene glycol chain-containing thiol compound) used in the polymerization reaction is 1 to 99 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl monomer component. Is preferred. If the amount is 1 part by weight or less, the effect due to the polyalkylene glycol chain-containing compound may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 99 parts by weight, the performance derived from the vinyl monomer may not be sufficiently exhibited. is there. The lower limit of the amount used is more preferably 2 parts by weight, still more preferably 4 parts by weight, and the upper limit is more preferably 80 parts by weight, still more preferably 50 parts by weight. Yes, still more preferably 30 parts by weight, particularly preferably 15 parts by weight.

上記重合反応は、必要に応じてラジカル重合開始剤を使用し、溶液重合や塊状重合等の方法により行うことができる。
上記溶液重合のうち、水溶液重合では、水溶性のラジカル重合開始剤を用いることが、重合後に不溶成分を除去する必要がないので好適である。例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;2,2’−アゾビス−2−メチルプロピオンアミジン塩酸塩等のアゾアミジン化合物、2,2’−アゾビス−2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン塩酸塩等の環状アゾアミジン化合物、2−カルバモイルアゾイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物、2,4’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}等のアゾアミド化合物、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)と(アルコキシ)ポリエチレングリコールとのエステル等のマクロアゾ化合物等の水溶性アゾ系開始剤が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
The polymerization reaction can be performed by a method such as solution polymerization or bulk polymerization using a radical polymerization initiator as necessary.
Among the solution polymerizations described above, in aqueous solution polymerization, it is preferable to use a water-soluble radical polymerization initiator because it is not necessary to remove insoluble components after polymerization. For example, persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate; hydrogen peroxide; azoamidine compounds such as 2,2′-azobis-2-methylpropionamidine hydrochloride, 2,2′-azobis-2- Cyclic azoamidine compounds such as (2-imidazolin-2-yl) propane hydrochloride, azonitrile compounds such as 2-carbamoylazoisobutyronitrile, 2,4′-azobis {2-methyl-N- [2- (1- Water-soluble azo initiators such as azoamide compounds such as (hydroxybutyl)] propionamide}, macroazo compounds such as esters of 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and (alkoxy) polyethylene glycol, These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

また低級アルコール類、芳香族若しくは脂肪族炭化水素類、エステル類又はケトン類を溶媒とする溶液重合や塊状重合では、ラジカル重合開始剤として、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ナトリウムパーオキシド等のパーオキシド;t−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾニトリル化合物、2,4’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}等のアゾアミド化合物、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)と(アルコキシ)ポリエチレングリコールとのエステル等のマクロアゾ化合物等の水溶性アゾ系開始剤等の1種又は2種以上を使用することができる。中でも、後述するように水溶性アゾ系開始剤が好適である。なお、この際、アミン化合物等の促進剤を併用することもできる。
更に水と低級アルコール混合溶媒を用いる場合には、上記の種々のラジカル重合開始剤、又は、上記ラジカル重合開始剤と促進剤との組合せの中から適宜選択して用いることができる。
In solution polymerization and bulk polymerization using lower alcohols, aromatic or aliphatic hydrocarbons, esters or ketones as solvents, radical polymerization initiators such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, sodium peroxide, etc. Peroxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide; azonitrile compounds such as azobisisobutyronitrile, 2,4′-azobis {2-methyl-N- [2- (1- Hydroxybutyl)] propionamide} and other water-soluble azo initiators such as macroazo compounds such as esters of 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and (alkoxy) polyethylene glycol Or 2 or more types can be used. Among these, a water-soluble azo initiator is preferable as will be described later. In this case, an accelerator such as an amine compound can be used in combination.
Furthermore, when using a mixed solvent of water and a lower alcohol, it can be appropriately selected from the above-mentioned various radical polymerization initiators or a combination of the above radical polymerization initiator and accelerator.

上記重合反応にはまた、通常の連鎖移動剤を併用してもよい。使用可能な連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、2−メルカプトエタンスルホン酸等のチオール系連鎖移動剤;イソプロピルアルコール等の2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸及びその塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜二チオン酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等)の低級酸化物及びその塩等の親水性連鎖移動剤が挙げられる。 In the polymerization reaction, a normal chain transfer agent may be used in combination. Examples of chain transfer agents that can be used include thiol chain transfer agents such as mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiomalic acid, and 2-mercaptoethanesulfonic acid; secondary such as isopropyl alcohol Alcohol; phosphorous acid, hypophosphorous acid and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), sulfurous acid, hydrogen sulfite, dithionite, metabisulfite and salts thereof (sodium sulfite, hydrogen sulfite) And hydrophilic chain transfer agents such as lower oxides of sodium, sodium dithionite, sodium metabisulfite, and the like, and salts thereof.

上記連鎖移動剤は、単独で用いても2種類以上を併用してもよいし、更に、例えば、親水性連鎖移動剤と疎水性連鎖移動剤とを組み合わせて用いてもよい。
上記連鎖移動剤の使用量は、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物の態様や量に応じて適宜設定すればよいが、ビニル系単量体成分の総量100モルに対し、好ましくは0.1モル以上、より好ましくは0.25モル以上、更に好ましくは0.5モル以上であり、また、好ましくは20モル以下、より好ましくは15モル以下、更に好ましくは10モル以下である。
The chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more, and for example, a hydrophilic chain transfer agent and a hydrophobic chain transfer agent may be used in combination.
The amount of the chain transfer agent used may be appropriately set according to the aspect and amount of the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound, but is preferably 0.1 mol with respect to the total amount of vinyl monomer components of 100 mol. More preferably, it is 0.25 mol or more, more preferably 0.5 mol or more, preferably 20 mol or less, more preferably 15 mol or less, and still more preferably 10 mol or less.

上記重合反応において、重合温度等の重合条件としては、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤、連鎖移動剤により適宜定められるが、重合温度としては、0℃以上であることが好ましく、また、150℃以下であることが好ましい。より好ましくは30℃以上であり、更に好ましくは50℃以上である。また、より好ましくは120℃以下であり、更に好ましくは100℃以下である。 In the above polymerization reaction, the polymerization conditions such as the polymerization temperature are appropriately determined depending on the polymerization method used, the solvent, the polymerization initiator, and the chain transfer agent, but the polymerization temperature is preferably 0 ° C. or higher, It is preferable that it is 150 degrees C or less. More preferably, it is 30 degreeC or more, More preferably, it is 50 degreeC or more. More preferably, it is 120 degrees C or less, More preferably, it is 100 degrees C or less.

また上記ビニル系単量体成分の反応容器への投入方法は特に限定されるものではなく、全量を反応容器に初期に一括投入する方法;全量を反応容器に分割又は連続投入する方法;一部を反応容器に初期に投入し、残りを反応容器に分割又は連続投入する方法のいずれであってもよい。なお、ラジカル重合開始剤や連鎖移動剤は、反応容器に初めから仕込んでもよく、反応容器へ滴下してもよく、また、目的に応じてこれらを組み合わせてもよい。 The method for charging the vinyl monomer component into the reaction vessel is not particularly limited, and a method in which the entire amount is initially charged into the reaction vessel; a method in which the entire amount is divided or continuously charged into the reaction vessel; Any of the methods of initially charging the reaction vessel into the reaction vessel and dividing or continuously charging the remainder into the reaction vessel may be used. The radical polymerization initiator and the chain transfer agent may be charged into the reaction vessel from the beginning, may be dropped into the reaction vessel, or may be combined according to the purpose.

上記の重合反応により得られる反応生成物には、ポリアルキレングリコール系重合体の他、上述した副生成物としての種々の重合体を含むことがあるため、必要に応じて、個々の重合体を単離する工程に付してもよいが、通常、作業効率や製造コスト等の観点から、個々の重合体を単離することなく、各種用途に使用してもよい。 The reaction product obtained by the above polymerization reaction may contain various polymers as by-products as described above in addition to the polyalkylene glycol-based polymer. Although you may attach to the process to isolate, you may use for various uses normally, without isolating each polymer from viewpoints, such as working efficiency and manufacturing cost.

上記製造方法(ポリアルキレングリコール鎖含有化合物の存在下、ビニル系単量体成分を重合する工程を含む製造方法)によって、上記ポリアルキレングリコール系重合体(i−2)、すなわち、ポリアルキレングリコール鎖(PAG)、ビニル系単量体由来の構造単位(BL)、及び、Yの3つの構造部位に加え、更に水素原子以外のその他の構造部位を有するポリアルキレングリコール系重合体を製造する場合、該製造方法は、下記一般式(14); By the production method (a production method including a step of polymerizing a vinyl monomer component in the presence of a polyalkylene glycol chain-containing compound), the polyalkylene glycol polymer (i-2), that is, the polyalkylene glycol chain. (PAG), a structural unit derived from a vinyl monomer (BL), and in addition to the three structural sites of Y, when producing a polyalkylene glycol polymer having other structural sites other than hydrogen atoms, The production method comprises the following general formula (14):

Figure 2012116950
Figure 2012116950

(式中、Xは、活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、同一又は異なって、有機残基を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、1〜1000の数である。mは、1〜50の整数である。)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有化合物の存在下、ビニル系単量体成分を重合する工程を含むこととなる。 (In the formula, X represents a residue of a compound having one or more active hydrogens. AO is the same or different and represents an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms. Y 1 is the same or different. And n is the same or different and represents the average number of added moles of the oxyalkylene group, which is a number from 1 to 1000. m is an integer from 1 to 50. A step of polymerizing the vinyl monomer component in the presence of the polyalkylene glycol chain-containing compound.

上記一般式(14)において、Xで表される活性水素を1又は2個以上有する化合物の残基、AOで表される炭素数2〜18のオキシアルキレン基、Yで表される有機残基、及び、nで表されるオキシアルキレン基の平均付加モル数については、上述したとおりである。またmは、上記Xで表される活性水素を有する化合物又は水素原子が結合する、有機残基を介して上記重合体(ii)に結合したポリアルキレングリコール鎖の数を表し、これについても上述したとおりである。 In the general formula (14), a residue of a compound having one or more active hydrogens represented by X, an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms represented by AO, and an organic residue represented by Y 1 The average added mole number of the group and the oxyalkylene group represented by n is as described above. M represents the number of polyalkylene glycol chains bonded to the polymer (ii) through an organic residue to which a compound having an active hydrogen represented by X or a hydrogen atom is bonded, and this is also described above. Just as you did.

上記ポリアルキレングリコール系重合体(i−2)を製造する場合、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物としては、活性水素を有する化合物にアルキレンオキシドを付加してなる化合物と、カルボキシル基を有するチオール化合物とを脱水縮合させる工程を含む製造方法により得られるものであることが好適である。
このような製造方法において、上記活性水素を有する化合物としては、上述したように、アルコール、アミン、イミン、アミド化合物等が好ましく、中でも、アミン、(ポリ)アルキレンイミン及びアルコールが好適である。これらについては、上述したとおりである。
上記アルキレンオキシドもまた、上述したとおりである。
また上記活性水素を有する化合物と、アルキレンオキシドとの反応モル比としては、上述したポリアルキレングリコール鎖におけるアルキレンオキシドの平均繰り返し数の好適範囲になるよう、適宜設定することが好ましい。
When the polyalkylene glycol polymer (i-2) is produced, the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound includes a compound obtained by adding alkylene oxide to a compound having active hydrogen, and a thiol compound having a carboxyl group. It is preferable that it is obtained by a production method including a step of dehydrating and condensing.
In such a production method, as described above, the compound having active hydrogen is preferably an alcohol, an amine, an imine, an amide compound or the like, and among them, an amine, a (poly) alkyleneimine, and an alcohol are preferable. These are as described above.
The alkylene oxide is also as described above.
The reaction molar ratio between the compound having active hydrogen and the alkylene oxide is preferably set as appropriate so that the average number of repetitions of the alkylene oxide in the polyalkylene glycol chain is within the preferable range.

上記活性水素を有する化合物にアルキレンオキシドを付加させる方法としては、通常の方法で重合することにより行うことができ、酸触媒又はアルカリ触媒を用いる方法が好適である。酸触媒としては、三フッ化ホウ素等のルイス酸触媒である金属及び半金属のハロゲン化合物;塩化水素、臭化水素、硫酸等の鉱酸;パラトルエンスルホン酸等が好適であり、アルカリ触媒としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水素化ナトリウムが好適である。 As a method for adding alkylene oxide to the compound having active hydrogen, polymerization can be carried out by a usual method, and a method using an acid catalyst or an alkali catalyst is preferable. As the acid catalyst, Lewis acid catalysts such as boron trifluoride, metal and metalloid halogen compounds; mineral acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide and sulfuric acid; paratoluenesulfonic acid and the like are suitable, and alkali catalysts Is preferably potassium hydroxide, sodium hydroxide or sodium hydride.

上記付加反応工程の反応時間は、用いる触媒の種類や量、上記アルキレンオキシドの活性水素を1又は2個以上有する化合物への付加モル数、溶液濃度等に応じて適宜設定すればよい。
なお、上記活性水素を有する化合物にアルキレンオキシドを付加してなる化合物(以下、単に「付加物」ともいう。)として、市販の化合物を用いることもできる。
The reaction time in the addition reaction step may be appropriately set according to the type and amount of the catalyst used, the number of moles of the alkylene oxide added to the compound having one or more active hydrogens, the solution concentration, and the like.
A commercially available compound can also be used as a compound obtained by adding alkylene oxide to the compound having active hydrogen (hereinafter also simply referred to as “addition product”).

上記製造方法においては、このようにして得られる活性水素を有する化合物にアルキレンオキシドを付加してなる化合物と、カルボキシル基を有するチオール化合物とを脱水縮合させることにより、上記ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物を得ることができる。この脱水縮合工程については、上述したとおりである。
また、このようにして得られるポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物に代表されるポリアルキレングリコール鎖含有化合物の存在下で、ビニル系単量体成分の重合反応を行うことにより、上記ポリアルキレングリコール系重合体(i−2)を得ることができる。上記ビニル系単量体成分の重合反応については、上述したとおりである。
In the production method, the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound is obtained by dehydrating and condensing a compound obtained by adding alkylene oxide to the compound having active hydrogen thus obtained and a thiol compound having a carboxyl group. Can be obtained. This dehydration condensation step is as described above.
In addition, by performing a polymerization reaction of the vinyl monomer component in the presence of a polyalkylene glycol chain-containing compound typified by the polyalkylene glycol chain-containing thiol compound thus obtained, the above polyalkylene glycol-based polymer can be obtained. Combined (i-2) can be obtained. The polymerization reaction of the vinyl monomer component is as described above.

本発明のポリアルキレングリコール系重合体(i)は、例えば、接着剤、シーリング剤、各種重合体への柔軟性付与成分、セメント混和剤、洗剤ビルダー等の種々の用途に好適に用いることができ、中でも、上述したように極めて高度のセメント分散性能及びスランプ保持性能を発揮できることから、セメント混和剤用途に用いることが好適である。このように、上記ポリアルキレングリコール系重合体を含むセメント混和剤もまた、本発明の1つである。
上記セメント混和剤は、セメントペースト、モルタル、コンクリート等のセメント組成物に加えて用いることができ、このような上記セメント混和剤を含んでなるセメント組成物もまた、本発明の1つである。
The polyalkylene glycol polymer (i) of the present invention can be suitably used for various applications such as adhesives, sealing agents, components for imparting flexibility to various polymers, cement admixtures, detergent builders and the like. In particular, as described above, since extremely high cement dispersion performance and slump retention performance can be exhibited, it is preferable to use it for cement admixture. Thus, a cement admixture containing the polyalkylene glycol polymer is also one aspect of the present invention.
The cement admixture can be used in addition to a cement composition such as cement paste, mortar, concrete, etc., and such a cement composition containing the cement admixture is also one aspect of the present invention.

上記セメント組成物としては、セメント、水、細骨材、粗骨材等を含むものが好適であり、セメントとしては、ポルトランドセメント(普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩、及びそれぞれの低アルカリ形);各種混合セメント(高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント);白色ポルトランドセメント;アルミナセメント;超速硬セメント(1クリンカー速硬性セメント、2クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント);グラウト用セメント;油井セメント;低発熱セメント(低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント);超高強度セメント;セメント系固化材;エコセメント(都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の1種以上を原料として製造されたセメント)等の他、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加したもの等が挙げられる。
上記骨材としては、砂利、砕石、水砕スラグ、再生骨材等以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材等が挙げられる。
As the above-mentioned cement composition, those containing cement, water, fine aggregate, coarse aggregate, and the like are suitable. Various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement); white Portland cement; alumina cement; super fast cement (1 clinker fast cement, 2 clinker fast cement, magnesium phosphate cement) ); Grout cement; oil well cement; low exothermic cement (low exothermic blast furnace cement, fly ash mixed low exothermic blast furnace cement, high content of belite); ultra high strength cement; cement-based solidified material; Cement produced from one or more of incineration ash and sewage sludge incineration ash G) other such, these blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, and a film obtained by adding a fine powder and gypsum limestone powder.
As the above aggregate, in addition to gravel, crushed stone, granulated slag, recycled aggregate, etc., siliceous, clay, zircon, high alumina, silicon carbide, graphite, chrome, chromic, magnesia, etc. Refractory aggregate and the like.

上記セメント組成物の1mあたりの単位水量、セメント使用量及び水/セメント比(質量比)としては、例えば、単位水量100〜185kg/m、使用セメント量200〜800kg/m、水/セメント比(質量比)=0.1〜0.7とすることが好適であり、より好ましくは、単位水量120〜175kg/m、使用セメント量250〜800kg/m、水/セメント比(質量比)=0.2〜0.65とすることである。このように、本発明の重合体(i)を含むセメント混和剤は、貧配合から富配合に至るまでの幅広い範囲で使用可能であり、高減水率領域、すなわち、水/セメント比(質量比)=0.15〜0.5(好ましくは0.15〜0.4)といった水/セメント比の低い領域でも使用可能であり、更に、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、単位セメント量が300kg/m以下の貧配合コンクリートのいずれにも有効である。 Examples of the unit water amount per 1 m 3 of the cement composition, the cement use amount, and the water / cement ratio (mass ratio) include, for example, a unit water amount of 100 to 185 kg / m 3 , a use cement amount of 200 to 800 kg / m 3 , and a water / cement ratio. The cement ratio (mass ratio) is preferably 0.1 to 0.7, and more preferably, the unit water amount is 120 to 175 kg / m 3 , the cement amount used is 250 to 800 kg / m 3 , and the water / cement ratio ( (Mass ratio) = 0.2 to 0.65. Thus, the cement admixture containing the polymer (i) of the present invention can be used in a wide range from poor blending to rich blending, and has a high water reduction rate region, that is, a water / cement ratio (mass ratio). ) = 0.15 to 0.5 (preferably 0.15 to 0.4), and can be used in an area where the water / cement ratio is low. Further, the high-strength concrete has a large unit cement amount and a small water / cement ratio. It is effective for any poor blended concrete having a unit cement amount of 300 kg / m 3 or less.

本発明のセメント混和剤としては、高減水率領域においても流動性、保持性及び作業性をバランスよく高性能で発揮でき、優れた作業性を有することから、レディーミクストコンクリート、コンクリート2次製品(プレキャストコンクリート)用のコンクリート、遠心成形用コンクリート、振動締め固め用コンクリート、蒸気養生コンクリート、吹付けコンクリート等にも有効に使用することが可能であり、更に、中流動コンクリート(スランプ値が22〜25cmの範囲のコンクリート)、高流動コンクリート(スランプ値が25cm以上で、スランプフロー値が50〜70cmの範囲のコンクリート)、自己充填性コンクリート、セルフレベリング材等の高い流動性を要求されるモルタルやコンクリートにも有効である。 As the cement admixture of the present invention, the fluidity, retention and workability can be exhibited with high performance in a balanced manner even in a high water reduction rate region, and since it has excellent workability, ready-mixed concrete, concrete secondary products ( It can be used effectively for concrete for precast concrete), concrete for centrifugal molding, concrete for vibration compaction, steam-cured concrete, shotcrete, etc. Furthermore, medium-fluidity concrete (slump value is 22-25cm) Mortar and concrete that require high fluidity, such as concrete with high fluidity (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. Also effective.

上記セメント混和剤をセメント組成物に使用する場合、その配合割合としては、本発明の必須成分である重合体(i)が、固形分換算で、セメント質量の全量100質量%に対して、0.01〜10質量%となるように設定することが好ましい。0.01質量%未満では性能的に充分とはならないおそれがあり、逆に10質量%を超えると、その効果は実質上頭打ちとなり経済性の面からも不利となるおそれがある。より好ましくは0.02〜8質量%であり、更に好ましくは0.05〜6質量%である。 When the cement admixture is used in a cement composition, the blending ratio of the polymer (i), which is an essential component of the present invention, is 0 with respect to 100 mass% of the total mass of cement in terms of solid content. It is preferable to set it to be 0.01 to 10% by mass. If it is less than 0.01% by mass, the performance may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the effect will substantially reach its peak, which may be disadvantageous in terms of economy. More preferably, it is 0.02-8 mass%, More preferably, it is 0.05-6 mass%.

上記セメント混和剤としてはまた、他のセメント添加剤と組み合わせて用いることもできる。他のセメント添加剤としては、例えば、以下に示すようなセメント添加剤(材)等の1種又は2種以上を使用することができる。中でも、オキシアルキレン系消泡剤や、AE剤を併用することが特に好ましい。
なお、セメント添加剤の添加割合としては、上記重合体(i)の固形分100重量部に対し、0.0001〜10重量部とすることが好適である。
The cement admixture can also be used in combination with other cement additives. As another cement additive, 1 type (s) or 2 or more types, such as a cement additive (material) as shown below, can be used, for example. Among these, it is particularly preferable to use an oxyalkylene antifoaming agent or an AE agent in combination.
In addition, it is suitable for the addition ratio of a cement additive to be 0.0001-10 weight part with respect to 100 weight part of solid content of the said polymer (i).

(1)水溶性高分子物質:ポリアクリル酸(ナトリウム)、ポリメタクリル酸(ナトリウム)、ポリマレイン酸(ナトリウム)、アクリル酸・マレイン酸共重合物のナトリウム塩等の不飽和カルボン酸重合物;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキシエチレンあるいはポリオキシプロピレンの重合体又はそれらの共重合体;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;酵母グルカンやキサンタンガム、β−1,3グルカン類(直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、一例を挙げれば、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)等の微生物醗酵によって製造される多糖類;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共重合体及びその四級化合物等。 (1) Water-soluble polymer substances: polyacrylic acid (sodium), polymethacrylic acid (sodium), polymaleic acid (sodium), unsaturated carboxylic acid polymer such as sodium salt of acrylic acid / maleic acid copolymer; polyethylene Polymers of polyoxyethylene or polyoxypropylene such as glycol and polypropylene glycol or copolymers thereof; Nonionic cellulose ethers such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc. Yeast glucan, xanthan gum, β-1,3 glucans (both linear and branched), for example, curdlan, paramylon, pachyman, Polyacrylamide; polyvinyl alcohol; starch; starch phosphate ester; sodium alginate; gelatin; copolymer of acrylic acid having an amino group in the molecule and its four Grade compounds and the like.

(2)高分子エマルジョン。
(3)遅延剤:グルコン酸、リンゴ酸又はクエン酸、及び、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のオキシカルボン酸並びにその塩;グルコース、フラクトース、ガラクトース、サッカロース;ソルビトール等の糖アルコール;珪弗化マグネシウム;リン酸並びにその塩又はホウ酸エステル類;アミノカルボン酸とその塩;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;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)及び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等。
(2) Polymer emulsion.
(3) Retardant: Gluconic acid, malic acid or citric acid, and oxycarboxylic acids such as inorganic salts or organic salts such as sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium, triethanolamine, and salts thereof; glucose , Fructose, galactose, saccharose; sugar alcohols such as sorbitol; magnesium silicate; phosphoric acid and its salts or borate esters; aminocarboxylic acid and its salts; alkali-soluble protein; humic acid; tannic acid; Polyhydric alcohols such as aminotri (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and alkali metal salts thereof, al Phosphonic acids and derivatives thereof such as Li earth metal salts.

(4)早強剤・促進剤: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;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。
(5)鉱油系消泡剤:燈油、流動パラフィン等。
(6)油脂系消泡剤: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。
(7)脂肪酸系消泡剤: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。
(8)脂肪酸エステル系消泡剤: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。
(4) Early strengthening agent / accelerator: soluble calcium salt such as calcium chloride, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium bromide, calcium iodide; alkanolamine; alumina cement; calcium aluminate silicate.
(5) Mineral oil-based antifoaming agent: cocoon oil, liquid paraffin, etc.
(6) Fat and oil-based antifoaming agents: animal and vegetable oils, sesame oil, castor oil, alkylene oxide adducts thereof and the like.
(7) Fatty acid-based antifoaming agent: oleic acid, stearic acid, and these alkylene oxide adducts.
(8) Fatty acid ester antifoaming agent: glycerin monoricinoleate, alkenyl succinic acid derivative, sorbitol monolaurate, sorbitol trioleate, natural wax and the like.

(9)オキシアルキレン系消泡剤:(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類;ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン−2−エチルヘキシルエーテル、炭素数12〜14の高級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の(ポリ)オキシアルキルエーテル類;ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の(ポリ)オキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル類;2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール、3−メチル−1−ブチン−3−オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類;ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類;ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の(ポリ)オキシアルキレンアルキル(アリール)エーテル硫酸エステル塩類;(ポリ)オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の(ポリ)オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミン等の(ポリ)オキシアルキレンアルキルアミン類;ポリオキシアルキレンアミド等。 (9) Oxyalkylene antifoaming agents: polyoxyalkylenes such as (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene adducts; diethylene glycol heptyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene (Poly) oxyalkyl ethers such as 2-ethylhexyl ether and higher alcohols having 12 to 14 carbon atoms such as oxyethyleneoxypropylene adducts; (poly) oxy such as polyoxypropylene phenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether Alkylene (alkyl) aryl ethers; 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 3-methyl-1 -Bu Acetylene ethers obtained by addition polymerization of alkylene oxide to acetylene alcohol such as n-3-ol; (poly) oxyalkylene fatty acid esters such as diethylene glycol oleate, diethylene glycol laurate, ethylene glycol distearate; polyoxyethylene (Poly) oxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate and polyoxyethylene sorbitan trioleate; (poly) oxyalkylene alkyl such as sodium polyoxypropylene methyl ether sulfate and sodium polyoxyethylene dodecylphenol ether sulfate ( Aryl) ether sulfate esters; (poly) oxyethylene stearyl phosphates, etc. Polyoxyalkylene alkyl phosphoric acid esters; polyoxyethylene such as polyoxyethylene lauryl amine (poly) oxyalkylene alkyl amines; polyoxyalkylene amide.

(10)アルコール系消泡剤: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。
(11)アミド系消泡剤:アクリレートポリアミン等。
(12)リン酸エステル系消泡剤:リン酸トリブチル、ナトリウムオクチルホスフェート等。
(13)金属石鹸系消泡剤:アルミニウムステアレート、カルシウムオレエート等。
(14)シリコーン系消泡剤: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。
(15)AE剤: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又はその塩、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。
(10) Alcohol-based antifoaming agent: octyl alcohol, hexadecyl alcohol, acetylene alcohol, glycols and the like.
(11) Amide antifoaming agent: acrylate polyamine and the like.
(12) Phosphate ester antifoaming agent: tributyl phosphate, sodium octyl phosphate, etc.
(13) Metal soap type antifoaming agent: aluminum stearate, calcium oleate, etc.
(14) Silicone antifoaming agent: dimethyl silicone oil, silicone paste, silicone emulsion, organically modified polysiloxane (polyorganosiloxane such as dimethylpolysiloxane), fluorosilicone oil and the like.
(15) AE agent: resin soap, saturated or unsaturated fatty acid, sodium hydroxystearate, lauryl sulfate, ABS (alkyl benzene sulfonic acid), LAS (linear alkyl benzene sulfonic acid), alkane sulfonate, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether , Polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether sulfate or a salt thereof, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphate or a salt thereof, protein material, alkenyl sulfosuccinic acid, α-olefin sulfonate, and the like.

(16)その他界面活性剤: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ル基を置換基として有しても良い、スルホン基を有する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;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;各種両性界面活性剤等。
(17)防水剤:脂肪酸(塩)、脂肪酸エステル、油脂、シリコン、パラフィン、アスファルト、ワックス等。
(18)防錆剤:亜硝酸塩、リン酸塩、酸化亜鉛等。
(19)ひび割れ低減剤:ポリオキシアルキルエーテル類;2−メチル−2,4−ペンタンジオール等のアルカンジオール類等。
(20)膨張材:エトリンガイト系、石炭系等。
(16) Other surfactants: aliphatic monohydric alcohols having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as octadecyl alcohol and stearyl alcohol, and those having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as abiethyl alcohol Intramolecular such as alicyclic monohydric alcohol, dodecyl mercaptan, etc. Intramolecular such as monovalent mercaptan having 6-30 carbon atoms in the molecule, such as nonylphenol, alkylphenol having 6-30 carbon atoms in the molecule, dodecylamine, etc. 10 mol or more of an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide was added to a carboxylic acid having 6 to 30 carbon atoms in the molecule such as an amine having 6 to 30 carbon atoms, lauric acid or stearic acid. Polyalkylene oxide derivatives; having an alkyl group or alkoxyl group as a substituent Alkyl diphenyl ether sulfonates in which two phenyl groups having a sulfone group are ether-bonded; various anionic surfactants; various cationic surfactants such as alkylamine acetate and alkyltrimethylammonium chloride; various nonions Surfactants; various amphoteric surfactants.
(17) Waterproofing agent: fatty acid (salt), fatty acid ester, oil and fat, silicon, paraffin, asphalt, wax and the like.
(18) Rust preventive: nitrite, phosphate, zinc oxide and the like.
(19) Crack reducing agent: polyoxyalkyl ethers; alkanediols such as 2-methyl-2,4-pentanediol.
(20) Expansion material: Ettlingite, coal, etc.

その他のセメント添加剤(材)として、例えば、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石膏等が挙げられる。 Other cement additives (materials) include, for example, cement wetting agents, thickeners, separation reducing agents, flocculants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancing agents, self-leveling agents, rust preventives, colorants, antifungal agents , Blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, gypsum and the like.

本発明のポリアルキレングリコール系重合体は、上述の構成よりなり、極めて優れた分散性能及びスランプ保持性能を発揮できることから、各種用途、特にセメント混和剤用途に有用なものである。 Since the polyalkylene glycol polymer of the present invention has the above-described configuration and can exhibit extremely excellent dispersion performance and slump retention performance, it is useful for various applications, particularly cement admixture applications.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を、「部」は「重量部」をそれぞれ意味するものとする。また、「wt%」は「質量%」を意味するものとする。
まず、ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物やその重合体及び比較用重合体の分析方法として、液体クロマトグラフィー(LC)分析条件・解析条件、及び、ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー(GPC)分析条件・解析条件について説明する。また、これらの固形分を求める測定法についても説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “%” means “mass%” and “part” means “part by weight”. “Wt%” means “mass%”.
First, as an analysis method for polyalkylene glycol chain-containing thiol compounds, polymers thereof and comparative polymers, liquid chromatography (LC) analysis conditions / analysis conditions, and gel permeation chromatography (GPC) analysis conditions / analysis conditions Will be described. A measurement method for obtaining these solid contents will also be described.

<LC分析法>
装置:Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製 Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
カラム:Waters社製 Atlantis dC18 ガードカラム+カラム(粒径5μm、内径4.6mm×250mm×2本)
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液:アセトニトリル/100mM酢酸イオン交換水溶液=40/60(質量%)の混合物に30%NaOH水溶液を加えてpH4.0に調整したもの
流量:1.0mL/分
カラム温度:40℃
試料液注入量:100μL(試料濃度1〜2質量%の溶離液溶液)
<LC analysis method>
Device: Waters Alliance (2695)
Analysis software: Waters Empower Professional + GPC option column: Waters Atlantis dC18 guard column + column (particle size 5 μm, inner diameter 4.6 mm × 250 mm × 2)
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Eluent: A mixture of acetonitrile / 100 mM acetate ion exchange aqueous solution = 40/60 (mass%) adjusted to pH 4.0 by adding 30% NaOH aqueous solution Flow rate: 1.0 mL / min Column temperature: 40 ° C.
Sample solution injection amount: 100 μL (eluent solution having a sample concentration of 1 to 2% by mass)

<LC解析条件:原料アルコール(付加物)の消費率及び平均SH導入数>
原料成分であるアルコール(付加物)の消費率は、以下のようにして概算した。
LC分析により、メルカプト基が全く導入されなかったもの(未反応原料)、メルカプト基が1つ導入されたポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物(「PAGチオール化合物」ともいう。)、・・・、メルカプト基が(m+p)個導入されたPAGチオール化合物のピークが分離される。これらのRI(示差屈折率計)面積比(%)をS、S、・・・Sm+pとし、原料成分のアルコールの消費率は、以下の式(1)により概算した。
<LC analysis conditions: consumption rate of raw material alcohol (adduct) and average number of introduced SH>
The consumption rate of alcohol (adduct) as a raw material component was estimated as follows.
According to LC analysis, no mercapto group was introduced (unreacted raw material), polyalkylene glycol chain-containing thiol compound into which one mercapto group was introduced (also referred to as “PAG thiol compound”), ..., mercapto The peak of the PAG thiol compound into which (m + p) groups have been introduced is separated. These RI (differential refractometer) area ratios (%) were S 0 , S 1 ,... S m + p, and the consumption rate of alcohol as a raw material component was estimated by the following formula (1).

Figure 2012116950
Figure 2012116950

またPAGチオール化合物中の平均SH導入数は、以下の式(2)により概算した。 Moreover, the average number of SH introduction | transduction in a PAG thiol compound was estimated by the following formula | equation (2).

Figure 2012116950
Figure 2012116950

<GPC分析法>
ポリアルキレングリコール鎖含有チオール系重合体や比較用重合体の重量平均分子量、数平均分子量及びピークトップ分子量は、以下の測定条件により測定した。
装置:Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製、Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
使用カラム:東ソー(株)製、TSKguardcolumnsSWXL+TSKgel G4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters 2414)、多波長可視紫外(PDA)検出器(Waters 2996)
溶離液:水10999g、アセトニトリル6001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、更に酢酸でpH6.0に調整したもの
較正曲線作成用標準物質:ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)272500、219300、107000、50000、24000、12600、7100、4250、1470)
較正曲線:上記ポリエチレングリコールのMp値と溶出時間とを基礎にして3次式で作成した
流量:1mL/分
カラム温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(PAG、PAGチオール化合物は試料濃度0.4質量%、重合体は試料濃度0.5質量%の溶離液溶液)
<GPC analysis method>
The weight average molecular weight, number average molecular weight, and peak top molecular weight of the polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer and the comparative polymer were measured under the following measurement conditions.
Device: Waters Alliance (2695)
Analysis software: Waters, Empor professional + GPC option column: Tosoh Co., Ltd., TSKguardcolumns SWXL + TSKgel G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL
Detector: differential refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Eluent: A solution prepared by dissolving 115.6 g of sodium acetate trihydrate in a mixed solvent of 10999 g of water and 6001 g of acetonitrile, and further adjusting the pH to 6.0 with acetic acid. Standard material for preparing a calibration curve: polyethylene glycol (peak top molecular weight (Mp ) 272500, 219300, 107000, 50000, 24000, 12600, 7100, 4250, 1470)
Calibration curve: Flow rate prepared by cubic equation based on Mp value of polyethylene glycol and elution time: 1 mL / min Column temperature: 40 ° C
Measurement time: 45 minutes Sample solution injection amount: 100 μL (PAG, PAG thiol compound is an eluent solution having a sample concentration of 0.4% by mass, and polymer is a sample concentration of 0.5% by mass)

<GPC解析条件1(PAGチオール化合物(単量体)の分析)>
RIクロマトグラムにおいて、溶出直前・溶出直後のベースラインにおいて平らに安定している部分を直線で結び、ピークを検出・解析した。多量体や不純物が目的ピークに一部重なって測定された場合は、ピークの重なり部分の最凹部において垂直分割し、目的物の分子量を測定した。
単量体純分量及び多量化物量の計算;
RI検出器によるピーク面積の比より、下記のようにして計算した。
単量体純分量=(PAGチオール化合物面積)/(多量化物ピーク面積+PAGチオール化合物面積)
多量化物量=(多量化物ピーク面積)/(多量化物ピーク面積+PAGチオール化合物面積)
<GPC analysis condition 1 (analysis of PAG thiol compound (monomer))>
In the RI chromatogram, the flat and stable portions in the baseline immediately before and after elution were connected with straight lines, and peaks were detected and analyzed. When a multimer or an impurity was measured partially overlapping the target peak, the molecular weight of the target product was measured by vertically dividing at the most concave portion of the overlapping portion of the peak.
Calculation of pure monomer content and multimer content;
From the ratio of the peak area by the RI detector, the calculation was performed as follows.
Monomer pure amount = (PAG thiol compound area) / (multimer peak area + PAG thiol compound area)
Multimerized product amount = (multimerized product peak area) / (multimerized product peak area + PAG thiol compound area)

<GPC解析条件2(重合体の分析)>
得られたRIクロマトグラムにおいて、重合体溶出直前・溶出直後のベースラインにおいて平らに安定している部分を直線で結び、重合体を検出・解析した。ただし、単量体や単量体由来の不純物のピークが重合体ピークに一部重なって測定された場合、それらと重合体の重なり部分の最凹部において垂直分割して重合体部と単量体部とを分離し、重合体部のみの分子量・分子量分布を測定した。重合体部とそれ以外が完全に重なり分離できない場合はまとめて計算した。
重合体純分の計算:
RI検出器によるピーク面積の比より、下記のようにして計算した。
重合体純分=(重合体ピーク面積)/(重合体ピーク面積+単量体や不純物のピーク面積)
<GPC analysis condition 2 (analysis of polymer)>
In the obtained RI chromatogram, the portions that were flat and stable in the baseline immediately before and after elution of the polymer were connected with a straight line, and the polymer was detected and analyzed. However, when the peak of the monomer or monomer-derived impurity is measured partially overlapping the polymer peak, the polymer part and the monomer are divided vertically at the most concave part of the overlapping part of the polymer and the polymer peak. The molecular weight and molecular weight distribution of only the polymer part were measured. When the polymer part and other parts could not be completely overlapped and separated, they were calculated together.
Calculation of polymer purity:
From the ratio of the peak area by the RI detector, the calculation was performed as follows.
Polymer pure content = (polymer peak area) / (polymer peak area + monomer or impurity peak area)

<固形分の測定法(PAGチオール化合物及び重合体の分析)>
サンプル約0.5gをアルミ皿に量り採り、水約1gで希釈して均一に広げた。窒素雰囲気下、130℃で1時間乾燥させ、デシケーター中で放冷した後、乾燥後質量を量った。乾燥前後の質量差により固形分(不揮発分)濃度を計算した。
PAGチオール化合物や重合体の水溶液の濃度としては、特に断りがない限り、上記の手順で測定した固形分を用いた。
<Measurement of solid content (analysis of PAG thiol compound and polymer)>
About 0.5 g of the sample was weighed on an aluminum dish and diluted with about 1 g of water to spread it uniformly. The sample was dried at 130 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, allowed to cool in a desiccator, and then weighed after drying. The solid content (nonvolatile content) concentration was calculated from the difference in mass before and after drying.
As the concentration of the aqueous solution of the PAG thiol compound or polymer, the solid content measured by the above procedure was used unless otherwise specified.

<ポリアルキレングリコール鎖含有チオール化合物(PAGチオール化合物)>
製造例1
(1)脱水エステル化反応工程
ジムロート冷却管付のディーン・スターク装置、テフロン(R)製の撹拌翼と撹拌シール付の撹拌器、ガラス保護管付温度センサーを備えたガラス製反応器内に、エチレンオキシドの付加モル数100のポリアルキレングリコール(PEG−100、日本触媒社製、1500.00g)、3−メルカプトプロピオン酸(3−MPA、和光純薬工業社製、80.34g)、p−トルエンスルホン酸−水和物(PTS、和光純薬工業社製、31.61g)、フェノチアジン(PTZ、和光純薬工業社製、0.7902g)、シクロへキサン(79.02g)を仕込んだ。ディーン・スターク装置をシクロへキサンで満たした後、反応系内を撹拌しながら、還流するまで加温した。また、加温用オイルバスの温度は120±5℃とした。反応系内の温度が110±5℃になるように途中でシクロヘキサンを加えながら、40.0時間加温還流して反応終了とした。
<Polyalkylene glycol chain-containing thiol compound (PAG thiol compound)>
Production Example 1
(1) Dehydration esterification reaction process In a glass reactor equipped with a Dean-Stark device with a Dimroth condenser, a Teflon (R) stirring blade and a stirring seal, and a temperature sensor with a glass protective tube, Polyalkylene glycol (PEG-100, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 1500.00 g), 3-mercaptopropionic acid (3-MPA, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 80.34 g), p-toluene Sulfonic acid-hydrate (PTS, Wako Pure Chemical Industries, 31.61 g), phenothiazine (PTZ, Wako Pure Chemical Industries, 0.7902 g), and cyclohexane (79.02 g) were charged. After the Dean-Stark apparatus was filled with cyclohexane, the reaction system was heated to reflux while stirring. The temperature of the heating oil bath was 120 ± 5 ° C. The reaction was completed by heating and refluxing for 40.0 hours while adding cyclohexane in the middle so that the temperature in the reaction system became 110 ± 5 ° C.

(2)脱溶媒工程
反応終了後、固化しないように撹拌しながら60℃まで放冷した後、30%NaOH水溶液(21.05g)に水(1507.51g)を加えた水溶液を、速やかに反応器内に投入した。続いて徐々に約100℃まで加温し、シクロへキサンを留去した。加温を停止し、放冷しながら窒素を30mL/分で90分バブリングして残存シクロへキサンを除去し、目的化合物(PAGチオール化合物(1))の水溶液を得た。
得られた目的化合物のLC分析結果は、PEG−100の消費率100.0%、PEG−100一分子に対する平均SH導入数は1.95個であった。またGPC分析結果は、単量体量94.2%、残りが多量体であった。
(2) Solvent removal step After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to 60 ° C. with stirring so as not to solidify, and then rapidly reacted with an aqueous solution obtained by adding water (1507.51 g) to a 30% aqueous NaOH solution (21.05 g). It was put into the vessel. Subsequently, the temperature was gradually raised to about 100 ° C., and cyclohexane was distilled off. The heating was stopped and nitrogen was bubbled at 30 mL / min for 90 minutes while cooling to remove residual cyclohexane to obtain an aqueous solution of the target compound (PAG thiol compound (1)).
As a result of LC analysis of the obtained target compound, the consumption rate of PEG-100 was 100.0%, and the average number of SH introduced per molecule of PEG-100 was 1.95. As a result of GPC analysis, the monomer amount was 94.2%, and the remainder was a multimer.

製造例2
製造例1において原料化合物や反応条件等を表1及び2に記載のように変更した他は、製造例1と同様にして目的化合物(PAGチオール化合物(2))の水溶液を得た。
LC分析結果及びGPC分析結果を表2に示す。
Production Example 2
An aqueous solution of the target compound (PAG thiol compound (2)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the raw material compounds and reaction conditions in Production Example 1 were changed as shown in Tables 1 and 2.
The results of LC analysis and GPC analysis are shown in Table 2.

Figure 2012116950
Figure 2012116950

Figure 2012116950
Figure 2012116950

表1及び2における略称は以下のとおりである。
T−51:PAGチオール化合物(1)
T−34:PAGチオール化合物(2)
PEG−100:ポリエチレングリコール(平均EO付加モル数100)
PEG−43:ポリエチレングリコール(平均EO付加モル数43)
3−MPA:3−メルカプトプロピオン酸
PTS・1HO:p−トルエンスルホン酸一水和物
PTZ:フェノチアジン
Abbreviations in Tables 1 and 2 are as follows.
T-51: PAG thiol compound (1)
T-34: PAG thiol compound (2)
PEG-100: Polyethylene glycol (average EO addition mole number 100)
PEG-43: Polyethylene glycol (average EO addition moles 43)
3-MPA: 3-mercaptopropionic acid PTS · 1H 2 O: p-toluenesulfonic acid monohydrate PTZ: phenothiazine

<ポリアルキレングリコール鎖含有チオール重合体>
実施例1
単量体溶液として、メタクリル酸ナトリウム(SMAA、日本触媒社製、4.33g)、メタクリル酸(MAA、日本触媒社製、31.07g)、メトキシポリアルキレングリコールメタクリレート(メタノールのエチレンオキシド10モル、プロピレンオキシド2モル、エチレンオキシド13モルのA−B−Aブロック付加物のメタクリレート、ME23P2E、173.35g)、製造例1で得たPAGチオール化合物(1)(T−51、16.25g)、水酸化ナトリウム(NaOH、1.44g)、イオン交換水(86.06g)の溶液を調製した。
開始剤溶液として、2,2’-azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride(V−50、和光純薬工業社製、0.29g)、イオン交換水(49.71g)の溶液を調製した。
ジムロート冷却管、テフロン(R)製の撹拌翼と撹拌シール付の撹拌器、窒素導入管、温度センサーを備えたガラス製反応容器にイオン交換水(137.50g)を仕込み、250rpmで撹拌下、窒素を200mL/分で導入しながら80℃に加温した。
続いて上記の単量体溶液を4時間、開始剤溶液を5時間かけて反応容器中に滴下した。滴下完了後1時間、80℃に保って重合反応を完結させた。室温まで冷却後、30%NaOH水溶液を加えてpHを6.0に調整し、目的重合体(重合体(1))の水溶液を得た。
GPC分析の結果、重合体はMw=54200、Mp=47400、Mn=25600であった。また重合体純分は89.8%であった。
<Polyalkylene glycol chain-containing thiol polymer>
Example 1
As a monomer solution, sodium methacrylate (SMAA, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 4.33 g), methacrylic acid (MAA, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 31.07 g), methoxypolyalkylene glycol methacrylate (10 mol of ethylene oxide of methanol, propylene) 2 mol of oxide, 13 mol of ethylene oxide ABA block adduct methacrylate, ME23P2E, 173.35 g), PAG thiol compound (1) obtained in Production Example 1 (T-51, 16.25 g), hydroxylation A solution of sodium (NaOH, 1.44 g) and ion-exchanged water (86.06 g) was prepared.
As an initiator solution, a solution of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride (V-50, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 0.29 g) and ion-exchanged water (49.71 g) was prepared.
Dimroth condenser, Teflon (R) stirrer and stirrer with stir seal, nitrogen introduction tube, glass reaction vessel equipped with temperature sensor, charged with ion exchange water (137.50 g), with stirring at 250 rpm, The mixture was heated to 80 ° C. while introducing nitrogen at 200 mL / min.
Subsequently, the monomer solution was dropped into the reaction vessel over 4 hours and the initiator solution over 5 hours. The polymerization reaction was completed by maintaining at 80 ° C. for 1 hour after completion of the dropping. After cooling to room temperature, a 30% aqueous NaOH solution was added to adjust the pH to 6.0 to obtain an aqueous solution of the target polymer (polymer (1)).
As a result of GPC analysis, the polymer was Mw = 54200, Mp = 47400, and Mn = 25600. The pure polymer content was 89.8%.

実施例2〜4及び比較例1〜4
実施例1において単量体溶液及び開始剤溶液の種類や仕込み量等を表3及び4に記載のように変更した他は、実施例1と同様にして目的重合体(重合体(2)〜(4)及び重合体(c1)〜(c4))の水溶液を得た。GPC分析結果を表4に示す。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4
In Example 1, the target polymer (polymer (2) to An aqueous solution of (4) and polymers (c1) to (c4)) was obtained. Table 4 shows the GPC analysis results.

Figure 2012116950
Figure 2012116950

Figure 2012116950
Figure 2012116950

表3及び4における略称は以下のとおりである。
SMAA:メタクリル酸ナトリウム
MAA:メタクリル酸
ME23P2E:メトキシポリアルキレングリコールメタクリレート(メタノールのエチレンオキシド10モル、プロピレンオキシド2モル、エチレンオキシド13モルのA−B−Aブロック付加物のメタクリレート)
ME9P1E:メトキシポリアルキレングリコールメタクリレート(メタノールのエチレンオキシド6モル、プロピレンオキシド1モル、エチレンオキシド3モルのA−B−Aブロック付加物のメタクリレート)
ME25E:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(平均エチレンオキシド付加モル数25)
ME10E:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(平均エチレンオキシド付加モル数10)
T−51:PAGチオール化合物(1)
T−34:PAGチオール化合物(2)
Abbreviations in Tables 3 and 4 are as follows.
SMAA: sodium methacrylate MAA: methacrylic acid ME23P2E: methoxy polyalkylene glycol methacrylate (methacrylate of ABA block adduct of 10 mol of methanol, 2 mol of propylene oxide, 13 mol of ethylene oxide)
ME9P1E: Methoxypolyalkylene glycol methacrylate (methacrylate of ABA block adduct of 6 mol of methanol, 1 mol of propylene oxide, 3 mol of ethylene oxide)
ME25E: Methoxypolyethylene glycol methacrylate (average number of moles of ethylene oxide addition 25)
ME10E: Methoxypolyethylene glycol methacrylate (average number of moles of ethylene oxide added 10)
T-51: PAG thiol compound (1)
T-34: PAG thiol compound (2)

<セメント分散性能の評価方法:モルタル試験>
モルタル実施例1〜3、モルタル比較例1〜3
モルタル試験は、温度が20℃±1℃、相対湿度が60%±10%の環境下で行った。
モルタル配合は、C/S/W=550/1350/220(g)とした。ただし、
C:普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント社製)
S:セメント強さ試験用標準砂(セメント協会製)
W:本発明重合体又は比較重合体、及び、消泡剤のイオン交換水溶液
Wとして、表5に示した添加量の重合体水溶液を量り採り、消泡剤MA−404(ポゾリス物産製)を有姿で重合体固形分に対して10質量%加え、更にイオン交換水を加えて所定量とし、充分に均一溶解させた。表5において重合体の添加量は、セメント質量に対する重合体固形分の質量%で表されている。
ホバート型モルタルミキサー(型番N−50;ホバート社製)にステンレス製ビーター(撹拌羽根)を取り付け、C、Wを投入し、1速で30秒間混練した。更に1速で混練しながら、Sを30秒かけて投入した。S投入終了後、2連で30秒間混練した後、ミキサーを停止し、15秒間モルタルの掻き落としを行い、その後、75秒間静置した。75秒間静置後、更に60秒間2速で混練を行い、モルタルを調製した。
<Method for evaluating cement dispersion performance: mortar test>
Mortar Examples 1 to 3 and Mortar Comparative Examples 1 to 3
The mortar test was performed in an environment where the temperature was 20 ° C. ± 1 ° C. and the relative humidity was 60% ± 10%.
The mortar formulation was C / S / W = 550/1350/220 (g). However,
C: Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement)
S: Standard sand for cement strength test (Cement Association)
W: As the ion exchange aqueous solution W of the polymer of the present invention or the comparative polymer and the antifoaming agent, the addition amount of the polymer aqueous solution shown in Table 5 was weighed, and the antifoaming agent MA-404 (Pozoris product) was used. In solid form, 10% by mass was added to the solid content of the polymer, and ion-exchanged water was further added to obtain a predetermined amount, which was sufficiently uniformly dissolved. In Table 5, the addition amount of the polymer is represented by mass% of the polymer solid content with respect to the cement mass.
A stainless beater (stirring blade) was attached to a Hobart mortar mixer (model number N-50; manufactured by Hobart), C and W were added, and kneaded at a first speed for 30 seconds. Further, S was added over 30 seconds while kneading at a first speed. After the completion of S addition, after kneading for 30 seconds in duplicate, the mixer was stopped, the mortar was scraped off for 15 seconds, and then allowed to stand for 75 seconds. The mixture was allowed to stand for 75 seconds and then kneaded at a second speed for 60 seconds to prepare a mortar.

モルタルを混練容器からポリエチレン製1L容器に移し、スパチュラで20回撹拌した後、直ちにフローテーブル(JIS R5201−1997に記載)に置かれたフローコーン(JIS R5201−1997に記載)に半量詰めて15回つき棒で突き、更にモルタルをフローコーンのすりきりいっぱいまで詰めて15回つき棒で突き、最後に不足分を補い、フローコーンの表面をならした。その後、直ちにフローコーンを垂直に引き上げ、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)及び前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を0打フロー値とした。0打フロー値を測定後、直ちに15秒間に15回の落下運動を与え、広がったモルタルの直径(最も長い部分の直径(長径)及び前記長径に対して90度をなす部分の直径)を2箇所測定し、その平均値を15打フロー値とした。モルタル調製直後(初期)、15分及び30分における15打フロー値を表5に示す。
なお、0打フロー値及び15打フロー値は、数値が大きいほど、分散性能が優れている。
The mortar was transferred from the kneading container to a 1 L polyethylene container, stirred with a spatula 20 times, and then immediately packed in a half of the flow cone (described in JIS R5201-1997) placed on a flow table (described in JIS R5201-1997). I struck with a stick with a turn, and stuffed the mortar until the flow cone was filled, and struck with a stick with a turn 15 times. Finally, I made up the shortage and smoothed the surface of the flow cone. Immediately after that, the flow cone is pulled up vertically, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) is measured in two places, and the average value is zero. The flow value was used. Immediately after measuring the zero stroke flow value, 15 falling motions were given in 15 seconds, and the diameter of the expanded mortar (the diameter of the longest part (major axis) and the diameter of the part forming 90 degrees with respect to the major axis) was 2 The points were measured and the average value was taken as the 15-stroke flow value. Table 5 shows the 15-stroke flow value immediately after mortar preparation (initial), 15 minutes and 30 minutes.
The 0-stroke flow value and the 15-stroke flow value are more excellent in dispersion performance as the numerical value is larger.

<モルタル空気量の測定法>
モルタルを500mLのガラス製メスシリンダーに約200mL詰め、径8mmの丸棒で突き、手で軽く振動させて粗い気泡を抜いた。更にモルタルを約200mL加えて同様に気泡を抜いた後、モルタルの体積と質量を測り、各材料の密度から空気量を計算した。結果を表5に示す。
<Method of measuring the amount of mortar air>
About 200 mL of mortar was packed in a 500 mL glass graduated cylinder, struck with a round bar having a diameter of 8 mm, and gently bubbled by hand to remove coarse bubbles. Further, about 200 mL of mortar was added and air bubbles were similarly removed. Then, the volume and mass of the mortar were measured, and the amount of air was calculated from the density of each material. The results are shown in Table 5.

<モルタル状態の評価>
調製したモルタルの状態を目視にて観察し、以下の基準で評価した。結果を表5に示す。
○:セメントペーストと砂がよく一体化し、モルタル表面が滑らかで均一である。
△:モルタル表面に粗い気泡が見られるか、砂が浮いている。
×:モルタル表面に顕著に粗い気泡が目立つか、顕著に砂が浮いている。
<Evaluation of mortar state>
The state of the prepared mortar was visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 5.
○: Cement paste and sand are well integrated, and the mortar surface is smooth and uniform.
Δ: Coarse bubbles are seen on the mortar surface or sand is floating.
X: Remarkably coarse bubbles are conspicuous on the mortar surface, or sand is remarkably floated.

Figure 2012116950
Figure 2012116950

上記実施例及び比較例から、以下のことがわかった。
本発明のポリアルキレングリコール系重合体を用いた各モルタル実施例では、対応する比較重合体(不飽和ポリアルキレングリコール系単量体のポリアルキレングリコール鎖が炭素数3以上のオキシアルキレン基を含まないもの)を用いた各モルタル比較例と比較して、モルタルの状態が夫々改善することがわかった。モルタル状態の改善はコンクリートでのポンプ圧送性や作業性の改善に寄与すると考えられる。
このように、モルタル状態、作業性を改善するという点において、本発明のポリアルキレングリコール系重合体を用いることに技術的意義が存在することが確認された。
From the above Examples and Comparative Examples, the following was found.
In each mortar example using the polyalkylene glycol polymer of the present invention, the corresponding comparative polymer (the polyalkylene glycol chain of the unsaturated polyalkylene glycol monomer does not contain an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms) It was found that the state of the mortar was improved as compared with each of the mortar comparative examples using. The improvement of mortar condition is thought to contribute to the improvement of pumpability and workability of concrete.
Thus, it was confirmed that there is a technical significance in using the polyalkylene glycol polymer of the present invention in terms of improving the mortar state and workability.

Claims (9)

ビニル系単量体由来の構成単位とポリアルキレングリコール鎖とを主鎖に有する重合体であって、
該重合体は、該ポリアルキレングリコール鎖の末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、該ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、
該ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含む
ことを特徴とするポリアルキレングリコール系重合体。
A polymer having a structural unit derived from a vinyl monomer and a polyalkylene glycol chain in the main chain,
The polymer has a structure in which a terminal oxygen atom at at least one terminal of the polyalkylene glycol chain is bonded to a main chain terminal of a constituent unit derived from the vinyl monomer directly or through an organic residue. Have
The vinyl monomer essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. .
ポリアルキレングリコール鎖を含み、多分岐構造を有する重合体であって、
該重合体は、活性水素を3個以上有する化合物の残基にポリアルキレングリコール鎖が3個以上結合し、かつ該ポリアルキレングリコール鎖の他末端の少なくとも1つにおける末端酸素原子が、直接又は有機残基を介して、ビニル系単量体由来の構成単位の主鎖末端と結合した構造を有し、
該ビニル系単量体は、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含む
ことを特徴とするポリアルキレングリコール系重合体。
A polymer containing a polyalkylene glycol chain and having a multi-branched structure,
In the polymer, 3 or more polyalkylene glycol chains are bonded to the residue of a compound having 3 or more active hydrogens, and the terminal oxygen atom at at least one other end of the polyalkylene glycol chain is directly or organically bonded. It has a structure bonded to the main chain end of a structural unit derived from a vinyl monomer via a residue,
The vinyl monomer essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms as an essential component. .
前記炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体は、該単量体が有するポリアルキレングリコール鎖を構成する全オキシアルキレン基100モル%に対して、前記炭素数3以上のオキシアルキレン基を5モル%以上含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のポリアルキレングリコール系重合体。
The unsaturated polyalkylene glycol monomer having a polyalkylene glycol chain essentially comprising an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms is 100 mol% of all oxyalkylene groups constituting the polyalkylene glycol chain of the monomer. The polyalkylene glycol polymer according to claim 1, wherein the polyalkylene glycol polymer contains 5 mol% or more of the oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms.
前記ビニル系単量体は、不飽和カルボン酸系単量体を必須に含む
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアルキレングリコール系重合体。
The polyalkylene glycol polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the vinyl monomer essentially contains an unsaturated carboxylic acid monomer.
前記有機残基は、硫黄原子を含む
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリアルキレングリコール系重合体。
The polyalkylene glycol polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic residue contains a sulfur atom.
前記ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレンオキシドの平均繰り返し数が5〜1000である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリアルキレングリコール系重合体。
The polyalkylene glycol chain according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyalkylene glycol chain has an average number of alkylene oxide repeats of 5 to 1000.
前記ポリアルキレングリコール系重合体は、下記一般式(5);
Figure 2012116950
(式中、X’は、活性水素を1若しくは2個以上有する化合物の残基、Z−Y−で表される基又は水素原子を表す。AOは、同一又は異なって、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を表す。Yは、同一又は異なって、直接結合又は有機残基を表す。Zは、同一又は異なって、炭素数3以上のオキシアルキレン基を必須とするポリアルキレングリコール鎖を有する不飽和ポリアルキレングリコール系単量体を必須に含むビニル系単量体由来の構成単位を形成する重合体を表す。nは、同一又は異なって、オキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、5〜1000の数である。mは、1〜50の整数である。)で表される構造を有する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリアルキレングリコール系重合体。
The polyalkylene glycol polymer has the following general formula (5):
Figure 2012116950
(In the formula, X ′ represents a residue of a compound having one or more active hydrogens, a group represented by ZY 1 — or a hydrogen atom. AO is the same or different and has 2 to 2 carbon atoms. 18 represents an oxyalkylene group, Y 1 is the same or different, and represents a direct bond or an organic residue, Z is the same or different, and a polyalkylene glycol chain essentially having an oxyalkylene group having 3 or more carbon atoms. Represents a polymer that forms a structural unit derived from a vinyl-based monomer that essentially contains an unsaturated polyalkylene glycol-based monomer having n, wherein n is the same or different and represents the average number of moles of oxyalkylene groups added The polyalkylene glycol polymer according to any one of claims 1 to 6, wherein m is an integer of 1 to 50. .
請求項1〜7のいずれかに記載のポリアルキレングリコール系重合体を含む
ことを特徴とするセメント混和剤。
A cement admixture comprising the polyalkylene glycol polymer according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載のセメント混和剤を含む
ことを特徴とするセメント組成物。
A cement composition comprising the cement admixture according to claim 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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