(57)【要約】建設資材の製造に用いるのに適した石膏組成物が提供される。石膏組成物は、石膏、水、およびアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含有する分散剤調合物を含む。石膏組成物の製造方法もまた提供される。この方法は、石膏、水およびアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含有する分散剤調合物を、任意の組み合わせで、一緒に混合することを含む。二枚の板紙と、この板紙の間に石膏コアを有する人造壁板が提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設資材の製造に適した石膏組成物であって、
ａ）石膏、
ｂ）水、および
ｃ）アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含有する分散剤調合物
を含む石膏組成物。
【請求項２】
分散剤調合物が、有効な量の該分散剤調合物を含まない同様の石膏組成物の粘稠度に比べて石膏組成物の粘稠度を低減するのに有効な量で存在する請求項１記載の石膏組成物。
【請求項３】
分散剤調合物が、石膏組成物の全重量をベースにして０.００１から１.０重量％の共重合体が石膏組成物中に存在するようになる効果を有する量で石膏組成物に存在する請求項１記載の石膏組成物。
【請求項４】
分散剤調合物が、さらに、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属水酸化物およびこれらの組み合わせからなる群から選ばれた少なくとも一つの無機硬化促進剤を含む請求項１記載の石膏組成物。
【請求項５】
無機硬化促進剤が、硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムを含む請求項４記載の石膏組成物。
【請求項６】
分散剤調合物が、有効な量の該分散剤調合物を含まない同様の石膏組成物の粘稠度および初期硬化時間に比べて石膏組成物の粘稠度および初期硬化時間を低減するのに有効な量で存在する請求項４記載の石膏組成物。
【請求項７】
共重合体、硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムが、分散剤調合物組成物中に、石膏組成物の石膏の全重量をベースとして重量％で、下記の量存在する請求項５記載の石膏組成物。
共重合体          ０.００１と１.０重量％との間
硫酸ナトリウム    ０.０１と５重量％との間
水酸化カルシウム  ０.０００１と０.０５重量％との間
【請求項８】
共重合体のｐＨが、７と１２との間である請求項１記載の石膏組成物。
【請求項９】
共重合体のｐＨが、７と１２との間である請求項７記載の石膏組成物。
【請求項１０】
分散剤調合物が、また、ナフタレンスルホン酸塩およびカルシウムベースのリグノスルホン酸塩からなる群から選ばれた添加剤を含む請求項１記載の石膏組成物。
【請求項１１】
建設資材の製造に適した石膏組成物を製造する方法であって、
ａ）石膏、
ｂ）水、および
ｃ）アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含有する分散剤調合物
を、任意の組み合わせで、一緒に混合することを含む石膏組成物を製造する方法。
【請求項１２】
分散剤調合物が、有効な量の該分散剤調合物を含まない同様の石膏組成物の粘稠度に比べて石膏組成物の粘稠度を低減するのに有効な量で供給される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
分散剤調合物が、石膏組成物の全重量をベースにして０.００１から１.０重量％の共重合体が石膏組成物中に存在するようになる効果を有する量で石膏組成物に供給される請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
分散剤調合物が、さらに、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属水酸化物およびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも一つの無機硬化促進剤を含む請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
無機硬化促進剤が、硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムを含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
分散剤調合物が、有効な量の該分散剤調合物を含まない同様の石膏組成物の粘稠度および初期硬化時間に比べて石膏組成物の粘稠度および初期硬化時間を低減するのに有効な量で供給される請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
共重合体、硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムが、分散剤調合物中に、石膏組成物の石膏の全重量をベースとして重量％で、下記の量存在する請求項１５記載の方法。
共重合体          ０.００１と１.０重量％との間
硫酸ナトリウム    ０.０１と５重量％との間
水酸化カルシウム  ０.０００１と０.０５重量％との間
【請求項１８】
共重合体のｐＨが、７と１２との間である請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
共重合体のｐＨが、７と１２との間である請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
分散剤調合物が、また、ナフタレンスルホン酸塩およびカルシウムベースのリグノスルホン酸塩からなる群から選ばれる−添加剤を含む請求項１１記載の方法。
【請求項２１】
二枚の板紙と、
請求項１の石膏組成物の硬化物である該板紙の間の石膏コア
を含む人造壁板。
【請求項２２】
二枚の板紙と、
請求項１１の方法に従って製造された石膏組成物の硬化物である該板紙の間の石膏コアを含む人造壁板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、人造壁板や乾式壁等の石膏を含有する材料を作るための石膏組成物に関する。また、本発明は、石膏組成物の改善された製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁や障壁の建設に使用される最も一般的な材料は、ときおり「乾式壁」または「ラスボード」と呼ばれる石膏人造壁板である。人造壁板は従来、硫酸カルシウム半水和物の水性スラリーを含むコアを二枚の板表紙(board cover paper)の間に間に挟むことにより製造されていた。硫酸カルシウム半水和物は、化粧漆喰(stucco)および石膏(gypsum)として知られている。以後、「石膏」という語は、他の意味であることが示されない限り、硫酸カルシウム半水和物、焼き石膏、化粧漆喰、石膏を含むものとする。人造壁板は、通常、商業的には、高スピードで連続操業できるプロセスで製造され、このプロセスにおいては、コアを形成するために、二つの連続的に供給され移動する表紙(cover paper)のシートの間に水性石膏スラリーと他の人造壁板の成分が連続的に沈着される。さまざまなタイプの適切な表紙が当技術において知られている。
【０００３】
二つの表紙(cover sheet)の間でコアを形成する石膏スラリーは、次に、（水と反応し硫酸カルシウム二水和物を形成して）硬化させられる。連続的に生産された板は次に所定の長さ（例えば、８フィート）に切断されパネルとされる。石膏スラリーの調製過程において、所定の流動性または粘稠度を達成するため、石膏の水和に必要な量以上の水が作業特性のために要求されるので、形成された板は、過剰の水を含有する。板は次に乾燥用キルンを通過しこの過程で過剰の水が除かれ、最終的に、石膏は乾燥した状態とされる。コアが硬化し乾燥されると、サンドイッチ構造は強い、硬い、耐火性の石膏人造壁板となる。
【０００４】
石膏人造壁板の他の製造方法については、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２１巻、６２１−２４頁（第２版  １９７０）および第４巻、６１８−１９頁（第４版  １９９２），およびに米国特許第５，８７９，４４６に開示されている。
【０００５】
石膏は、通常、天然石膏石を乾燥し、すりつぶし、か焼して製造される。石膏の製造において、例えば、粗石膏石は、乾燥工程においてロータリーキルンを通して、雨や雪からその石に蓄積された遊離の水分を除去する。乾燥された石は次に（粉砕機タイプの）ロールミルを通しそこで所定の粒度にすりつぶされる。乾燥し、すりつぶされた石膏または、ランド  プラスター(land plaster、粉末石膏)として知られている。
【０００６】
か焼工程は、すりつぶした石膏石を加熱して行われ、次の化学式によって表される。
ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋ｈｅａｔ→ＣａＳＯ4・1/2Ｈ2Ｏ＋3/2Ｈ2Ｏ
この化学式は、硫酸カルシウム二水和物に熱を加えると石膏（硫酸カルシウム半水和物）と水蒸気が得られることを示す。この過程は、公知のいくつかのタイプのカルサイナー(か焼機)中で行うことができる。石膏の製造方法としてさまざまの公知の方法がある。
【０００７】
石膏は、化学的に水に対して活性であり、この二つが混合されると、速やかに硬化する。この硬化反応は、上記か焼過程における反応の逆反応である。この反応は、次の式に従って進む。
ＣａＳＯ4・1/2Ｈ2Ｏ＋3/2Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ＋ｈｅａｔ
この反応において、石膏は非常に短時間で、その二水和物に再水和される。この硬化反応に要する時間は、用いたカルサイナーのタイプ、用いた石膏石のタイプに依存し、ある程度は、促進剤、遅延剤等の添加剤によって調整することができる。
【０００８】
水和反応において、半水石膏は、流動性があり、作業性のよいサスペンションが調製されるまで水と混合される。半水石膏は、飽和溶液を形成するまで溶解する。この飽和半水石膏溶液は、二水石膏に対しては過飽和の状態にあり、適切な核生成サイトで後者は溶液から結晶化し析出する。やがて、二水石膏が沈殿すると、溶液は、もはや半水石膏によって飽和されておらず半水石膏は溶解し続ける。このように、半水石膏を消費し続ける。この反応は発生する熱を測定することにより追跡することができる。最初は、ほとんど反応せず、温度の上昇がみられない。この時間を誘導時間という。二水石膏の量が増加すると、全体の厚み(mass thickness)が増加し、硬化する。
【０００９】
上記反応を促進するためおよび／または最終製品を有利な物性を有するものとするため、さまざまな添加剤をコア石膏スラリーに含ませてもよい。たとえば、澱粉、硬化促進剤および／または硬化遅延剤、保存剤およびガラス繊維を含めてもよい。
【００１０】
上述したように、石膏の硬化反応においては、硫酸カルシウム半水和物と水とが反応し硫酸カルシウム二水和物を形成する。硫酸カルシウム半水和物の反応に必要なスラリーの理論的（化学量論的）な水含有量は、１８.７重量％である。しかしながら、製造工程で石膏スラリーの適切な流れを確保するには、か焼石膏スラリーに十分な流動性を付与するために多量の水が必要とされる。適切な流動性を付与するのに必要な水の量は石膏のタイプ、粒子サイズ分布、化粧漆喰における石膏のさまざまな相、供給源地、通常少量添加される上記添加剤のレベル等のさまざまな因子に依存する。この水のレベル（量）は、粘稠度(consistency)によって定量的に表すことができる。粘稠度は、１００ｇの石膏に所望の流動性（流れ）を付与するのに要する水の体積によって定義される。
【００１１】
アルファ型の石膏は、容易に注ぐことのできそして、流動することのできる石膏のスラリーを調製するために、通常、石膏１００ｇに対し、水約３４ｍｌから約４５ｍｌの粘稠度を要する。ベータ型石膏は、これに対し、通常、石膏１００ｇに対し、水約６５ｍｌから約７５ｍｌの粘稠度を要する。
【００１２】
上記石膏スラリーの流動性を改善し、使用する水のレベルを低減するために「水低減」添加物／剤、「流動」添加物／剤または「粘稠度低減」添加物／剤が使用されてきた。水使用量の削減は、乾燥工程において除去すべき水量がより少なくなり、水、エネルギー需要の削減の形で、コスト削減をもたらす。水使用量の削減は、環境保護面の益をももたらす。
【００１３】
各種の市販の、流動性向上剤、粘稠度低減剤および／または水低減剤、換言すれば分散剤が、当技術においてさまざまの適用に対して知られている。石膏人造壁板の製造プロセスにおいて使用される分散剤は、通常、リグノスルホン酸カルシウム、リグノスルホン酸アンモニウム、リグノスルホン酸ナトリウム、ナフタリンスルホン酸である。ナフタリンスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合物を使用することもまた知られている。米国特許第４，１８４，８８７をも参照のこと。リグノスルホン酸カルシウム、リグノスルホン酸アンモニウムおよびリグノスルホン酸ナトリウムは、水の使用レベルを低減する機能を有するが、上述した水和反応において硬化時間を遅延させると信じられている。
硬化に関しては、「初期」および「最終」の硬化時間の観点から論議することができる。初期硬化時間は、水和反応（硬化）が開始される時間に対応し、最終硬化時間は、水和反応が完了する時間に対応する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、従来技術においてみられる有害な硬化遅延をもたらすことのない、粘稠度を低減する添加剤を用いる石膏人造壁板の製造方法を提供することが有利である。さらには、石膏組成物の硬化を改善する、粘稠度を低減する添加剤を用いる石膏人造壁板の製造方法を提供するのがさらに望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
驚くべきことに、石膏組成物にアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体(acrylic/polyether comb-branched copolymer)を含む分散剤調合物を組み入れることにより石膏組成物の粘稠度が低減されることが発見された。
【００１６】
さらに驚くべきことに、アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体、硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムを含む分散剤調合物を含有する石膏組成物は低い粘稠度と優れた初期硬化速度を有することが発見された。
【００１７】
したがって、本発明は、建設資材の製造に用いるのに好適な石膏組成物を包含する。この石膏組成物は、ａ）石膏；ｂ）水；およびｃ）アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含む分散剤調合物を含む。
【００１８】
さらに、本発明は、建設資材の製造に用いるのに好適な石膏組成物の製造方法を包含する。この方法は、ａ）石膏；ｂ）水；およびｃ）アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含む分散剤調合物を、任意の組み合わせで、一緒に混合することを含む。
【００１９】
さらに、本発明は、二枚の板紙シートおよびこの板紙シートの間に石膏コアがある人造壁板を含む。この石膏コアは、上記石膏組成物から製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に基づいて製造される石膏組成物は、少なくとも、石膏、水およびアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含む分散剤調合物を含有する。
【００２１】
石膏は、本発明の石膏組成物中に、石膏組成物の重量をベースにして好ましくは約４０から約７５重量パーセント、より好ましくは約５０から約６８重量パーセント、最も好ましくは約５５から約６５重量パーセント存在する。本発明においては、好ましくはβ型半水石膏が用いられる。好ましい石膏は、ニューヨーク州バファロのNational Gypsum Corporation Research Centerから入手することができる。
【００２２】
石膏は、ケトゥル(kettle)、ホロフライト(holoflyte)、ロータリキルン、インプミル(impmill)、カルディスペータ焼鉱炉(caludis peter calcination)等の乾式か焼法によって得ることができる。乾式石膏は、オートクレーブか焼（蒸気か焼）により製造されたものよりも大きな表面積を有する。乾式か焼法によって製造された石膏は、高い表面エネルギーを有しており、このためこれらの石膏はオートクレーブか焼法によって製造されたものよりも一般的により反応性を有する。大きな表面積を有するためにこれらの石膏は、流動性のスラリーを調製するのに、４から５倍多い量の水を要する。
【００２３】
硫酸カルシウム（石膏）は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第４巻、８１２−２６頁（第４版  １９９２）、米国特許第６，１７１，３８８および米国特許第５，８７９，４４６に開示されている。
【００２４】
水は、本発明の石膏組成物中に約２５から約６０重量パーセントの量で存在するのが好ましく、約３２から約５０重量％の量で存在するのがより好ましく、約３５から約４５重量パーセントの量で存在するのが最も好ましい。
【００２５】
第一の実施態様において、分散剤調合物は水およびアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体を含む。本発明の石膏組成物は、好ましくは、同様の石膏組成物で有効な量の分散剤調合物を含まないものの粘稠度に比べて粘稠度を低減するのに有効な量で分散剤調合物を含む。
【００２６】
第二の実施態様において、分散剤調合物は水、アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体および少なくとも一つの無機硬化促進剤を含む。第二の実施態様の分散剤調合物中には、好ましくは、２つ以上の異なる無機硬化剤が存在する。無機硬化剤成分は、好ましくはアルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属水酸化物、またはこれらの組み合わせを含む。無機硬化剤成分は、最も好ましくは硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムを含む。
【００２７】
好ましくは、第二の実施態様の分散剤調合物は、有効な量の第二の実施態様の分散剤調合物を含まないものの粘稠度および初期硬化時間に比べて粘稠度および初期硬化時間を低減するのに有効な量で、石膏組成物中に存在する。このような場合に硬化時間について言及するときは、具体的には初期硬化時間について言及している。人造壁板の製造において、この期間は、石膏スラリーの硬化と関連しており、二つの表紙間のコア物質は、最終硬化と乾燥を行うためにキルンへ導入される前は（トリミングの用の）ナイフに対して十分に脆弱である。
【００２８】
第一および第二の実施態様において、この共重合体は、分散剤調合物中に、石膏組成物の石膏の全重量をベースとして、好ましくは約０.００１から１.０重量パーセントの量で、より好ましくは約０.０５から０.８重量パーセントの量で、最も好ましくは約０.１から約０.５重量パーセントの量で存在する。
【００２９】
第二の実施態様において、無機硬化促進剤成分は、石膏組成物の初期硬化時間を減少させるのに有効な量で存在する。無機硬化促進剤成分は、分散剤調合物中に、より好ましくは石膏組成物中の石膏の全重量をベースとして、約０.０００１から約７重量パーセントの量で、より好ましくは約０.１から約５重量パーセントの量で、最も好ましくは０.１から３重量パーセントの量で存在する。
【００３０】
無機硬化促進剤成分が、硫酸ナトリウムを含むとき、この硫酸ナトリウムは、分散剤調合物中に、石膏組成物中の石膏の全重量をベースとして約０.０１から約５重量パーセントの量で、より好ましくは約０.１から約３重量パーセントの量で、最も好ましくは約０.５から約２重量パーセントの量で存在する。
【００３１】
無機硬化促進剤成分が、水酸化カルシウムを含むとき、この水酸化カルシウムは、分散剤調合物中に、石膏組成物中の石膏の全重量をベーストとして約０.０００１から約０.０５重量パーセントの量で、より好ましくは約０.００１から約０.０２重量パーセントの量で、最も好ましくは約０.００１から約０.０１重量パーセントの量で存在する。
【００３２】
第三の実施態様において、第一のおよび第二の実施態様における分散剤調合物中のアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体の一部は、カルシウムベースのリグノスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩のような商業的に知られている流動剤で置き換えることができる。このような場合、共重合体の全重量をベースとして約３０から約８０重量パーセント、より好ましくは約３５から約７５重量パーセント、最も好ましくは約４０から約６０重量パーセントの共重合体を、一つ以上のこれらの商業的に知られている流動剤で置き換えることができるであろう。分散剤調合物における共重合体と商業的に知られている流動剤との組み合わせにより、必要とされる共重合体の量を低減することができる。
【００３３】
３つの実施態様の各々において、分散剤調合物のｐＨを約２.０から１４、より好ましくは約３から１２.５、さらに好ましくは約７から１２、最も好ましくは９から１２となるようにするために、櫛型分岐共重合体は完全にまたは部分的に中和されることが好ましい。櫛型分岐共重合体のｐＨは、好適な塩基の分散剤調合物への添加により、中和することができる。好適な塩基の例として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム（アルカリ金属）、水酸化カルシウム（アルカリ土類金属）、アンモニア、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルキルアミン類（アンモニウムまたは有機アミン類）が含まれ、最も好ましい塩基は水酸化ナトリウムである。しかしながら、これらに限定されるものではない。
【００３４】
第一、第二および第三の実施態様のそれぞれの分散剤調合物は、室温もしくはその近傍の温度の下で従来の混合装置を用いて各成分を混合することにより調製される。本発明の分散剤調合物の好ましい調製方法は次のとおりである：所望のレベルのアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体（またはアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体と商業的に知られている流動剤の組み合わせ）が水で希釈される。所望の場合には、所定のｐＨに達するまで水酸化ナトリウムを加えて完全にもしくは部分的に中和する。本発明の分散剤調合物の他の好ましい調製方法は次のとおりである：所望のレベルのアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体（またはアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体と商業的に知られている流動剤の組み合わせ）が水で希釈される。所望の場合には、所定のｐＨに達するまで５０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を加えて完全にもしくは部分的に中和する。硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムの添加がこれに続く。硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムは、この発明の主題であるアクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体の共存下では、分散剤調合物に好ましい濃度でのみ溶解することに留意しなくてはならない。
【００３５】
アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体は、好ましくは４００ｇ／ｍｏｌから約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約６００ｇ／ｍｏｌから４００，０００ｇ／ｍｏｌの間、最も好ましくは１，０００ｇ／ｍｏｌから１００，０００ｇ／ｍｏｌの間の分子量を有する。共重合体は、好ましくは約１／９９から約９９／１、より好ましくは約１／１から約２０／１、最も好ましくは約４／１から約２０／１のアクリルモノマー単位のポリエーテル単位に対するモル比を有する。
【００３６】
アクリル／ポリエーテル櫛型分岐共重合体は、アクリル単位とポリエーテル単位とを共重合する好適などのような方法によっても調製することができる。好ましい方法の一つにおいては、共重合体は、ポリエーテルポリマーまたはマクロモノマーをポリアクリル酸ポリマーまたはアクリルモノマーと反応させることによって形成される。この製造方法は、連続、バッチまたはセミバッチでもよい。共重合後に比較的揮発性の未反応モノマーは生成物から通常取り去られる。
【００３７】
より好ましくは、櫛型分岐共重合体は、（ｉ）不飽和ポリエーテルマクロモノマーを、カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸のヒドロキシアルキルエステルおよびカルボン酸無水物からなる群から選ばれる、少なくとも一つのエチレン性不飽和コモノマーと共重合すること、(ii)カルボン酸ポリマーと（ａ）Ｃ2−Ｃ4エポキシドを重合して調製したポリエーテルまたは (ｂ)（１）Ｃ2−Ｃ4エポキシドおよびこれらの混合物から選択された第一のエポキシドを単官能開始剤で重合して調製された単官能のポリエーテルおよび（２）第一のエポキシドと同一であっても異なってもよい、Ｃ2−Ｃ4エポキシドおよびこれらの混合物から選択された第二のエポキシドを二官能開始剤で重合して調製された二官能ポリエーテルを含むポリエーテル混合物とを反応させる方法であって、ポリエーテルの部分的開裂と、ポリエーテルおよび開裂生成物とカルボン酸ポリマーのエステル化を達成するのに効果的な条件下で、カルボン酸ポリマーとポリエーテルとを反応させることおよび（iii）カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル基からなる群から選ばれた基と共に少なくとも一つのエチレン性不飽和基を有する重合性酸モノマーを、Ｃ2−Ｃ4エポキシドを重合して調製したポリエーテルを含む反応媒体中で、カルボン酸重合体を生成するために重合し、そして、カルボン酸ポリマーとポリエーテルとを、ポリエーテルをカルボン酸重合体でエステル化するのに効果的な条件下で反応させることからなる群から選ばれる一つのプロセルに従って調製される。
【００３８】
好ましいポリエーテルマクロモノマーは、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含み、そして、約３００ｇ／ｍｏｌから約１００，０００ｇ／ｍｏｌの、より好ましくは約５００ｇ／ｍｏｌから約７５，０００ｇ／ｍｏｌの間の、最も好ましくは約１，０００ｇ／ｍｏｌから約１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する。すべての分子量は、他のものであることが記載されている場合を除き、数平均分子量を表す。好ましくは、ポリエーテルポリマーまたはポリエーテルマクロモノマーのプロピレンオキシド（ＰＯ）のエチレンオキシド（ＥＯ）に対する比は、好ましくは約９９／１から約１／９９の間、より好ましくは約８０／２０から約１／９９の間、最も好ましくは約６０／４０から約１／９９の間である。
【００３９】
共重合体の好ましい製造方法は：（ａ）モノマーの流れ(stream)、開始剤の流れ(stream)および所望の場合は連鎖移動材の流れ(stream)を形成し；（ｂ）約−２０℃から約１５０℃の温度範囲の反応ゾーンでこれらの流れを重合し；（ｃ）反応ゾーンからポリマーの流れを引き出すことを含む。この製造方法は、１９９９年７月２１日に出願された同時係属中の米国特許出願、Ｎｏ．０９／３５８，００９に、より詳細に記載されている。
【００４０】
モノマーの流れは、アクリルモノマーおよびポリエーテルマクロモノマーを含む。好ましいアクリルモノマーは、アクリル酸およびメタクリル酸から誘導される。好ましいアクリルモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、これらのアンモニウム塩、アルカリ金属塩、これらのＣ1〜Ｃ10アルキルおよびＣ6〜Ｃ12アリールエステル、およびこれらのアミドを含む。アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アンモニウム、メタクリル酸アンモニウム、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウムが好ましい。最も好ましいのは、アクリル酸およびメタクリル酸である。
【００４１】
好適なポリエーテルマクロモノマーは、ポリエーテル鎖と単独の炭素−炭素二重結合を有する。この炭素−炭素二重結合は、どちら側の末端にあってもよいし、ポリエーテル鎖中にあってもよい。具体例としては、ポリエーテルモノアクリル酸エステル、ポリエーテルモノメタクリル酸エステル、ポリエーテルモノアリルエーテル、ポリエーテルモノマレイン酸エステル、ポリエーテルモノフマル酸エステルを含む。さらなる具体例として、ヒドロキシ官能ポリエーテルと、アクリル酸イソシアナトメチルのような（メタ）アクリル酸イソシアナトアルキルとの反応生成物およびエチレン性不飽和基を有するアリールイソシアネートとの反応生成物を含む。マクロモノマーのポリエーテルは、約５００から約１０，０００の範囲の数平均分子量を有するアルキレンオキシドのポリマーである。好ましいアルキレンオキシドは、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、およびこれらの混合物を含む。ポリエーテルマクロモノマーは、好ましくは、０から５のヒドロキシ官能基を有する。これらは直鎖又は分岐ポリマーであっても、ホモまたはコポリマーであっても、ランダムまたはブロックコポリマーであっても、ジブロックまたはマルチブロックコポリマーであってもよい。
【００４２】
ポリエーテルマクロモノマーの具体例は、ポリ（プロピレングリコール）のアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、ポリ（エチレングリコール）のアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルのアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、オキシエチレンおよびオキシプロピレンのブロックまたはランダム共重合体のアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、ポリ（プロピレングリコール）アリルエーテル、ポリ（エチレングリコール）アリルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）のモノマレイン酸エステル等およびこれらの混合物である。好ましいポリエーテルマクロモノマーは、ポリ（プロピレングリコール）のアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、ポリ（エチレングリコール）のアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、オキシエチレンおよびオキシプロピレンのブロックおよび／またはランダムコポリマーのアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルである。より好ましいのは、オキシエチレンおよびオキシプロピレンのブロックおよび／またはランダムコポリマーのアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルである。
【００４３】
アクリルモノマーのポリエーテルマクロモノマーに対する比は、要求される櫛型分岐共重合体の物性、アクリルモノマーの選択およびポリエーテルマクロモノマーの物性等を含む、多くの因子を考慮して当業者が任意に決めることができる。この比は、通常は、重量で１／９９から９９／１の範囲内である。好ましい範囲は、５／９５から７５／２５である。
【００４４】
一つの実施態様においては、マクロモノマーは（ａ）有効量の複合金属シアン化物錯体触媒の存在下で、末端ヒドロキシ官能基を有し、開始剤分子が不飽和マクロモノマー分子あたり実質的に一つを超えない、よく規定された不飽和マクロモノマーを生成するに効果的な条件のもとで、アクリル酸ヒドロキシアルキル、メタクリル酸ヒドロキシアルキル、およびモノ不飽和モノカルボン酸からなる群から選ばれた開始剤をアルキレンオキシドでオキシアルキル化することによって調製される。この方法は、米国特許第６，０３４，２０８にかなり詳細に開示されている。また、米国特許第６，０３４，２０８に開示されているマクロモノマーは、ここに開示された好ましい連続的製造方法で反応させられるのに加え、米国特許第６，０３４，２０８に開示されている方法でコモノマーと反応させることができる。
【００４５】
モノマーの流れは、任意に、第三のモノマーを含む。第三のモノマーは、好ましくは芳香族ビニル、ハロゲン化ビニル、ビニルエーテル、ビニルエステル、ビニルピロリドン、共役ジエン、不飽和スルホン酸、不飽和ホスホン酸等およびこれらの混合物である。第三のモノマーの使用量は、櫛型分岐共重合体製品に必要とされる物性に依存するが、好ましくは、全モノマー量の５０重量％未満の量である。
【００４６】
モノマーの流れは、任意に、また溶媒を含む。溶媒は、モノマーを溶解するために、重合熱の熱移動を助けるために、または最終製品の粘度を低減するために使用される。溶媒は、好ましくは、水、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化物等およびこれらの混合物から選択される。溶媒のタイプおよびその量の選定は、反応温度を含む重合条件によって決定される。水およびメタノール、エタノール、イソプロパノールのようなアルコールが好ましい。
【００４７】
開始剤の流れは、フリーラジカル開始剤を含む。開始剤は、好ましくは、過硫酸塩、過酸化水素、有機過酸化物、ヒドロペルオキシド、アゾ化合物、および過酸化水素と第一鉄イオンのようなレドックス開始剤から選択される。過硫酸アンモニウムおよび過硫酸カリウムのような過硫酸塩が好ましい。
【００４８】
開始剤の流れは、任意に、溶媒を含む。溶媒は、開始剤を溶解もしくは希釈するために、重合速度を制御するために、または熱もしくは物質の移動を援助するために、使用される。溶媒のタイプおよびその量は、開始剤の性質および重合条件によって決定される。開始剤として過硫酸塩を使用するときは、水およびメタノール、エタノール、イソプロパノールのようなアルコールが好ましい。
【００４９】
モノマーおよび開始剤の流れは、任意に、連鎖移動剤を含む。好ましい連鎖移動剤は、ヨウ化および臭化アルキル、イソプロパノールのような分岐低級アルコール、アルキルアミン、アルキルスルフィド、アルキルジスルフィド、四ハロゲン化炭素、アリルエーテルおよびメルカプタンを含む。ドデシルメルカプタン、ブチルメルカプタン、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸のようなメルカプタンが好ましい。
【００５０】
ある条件のもとでは、連鎖移動剤を別個の流れで添加するのが好ましい。連鎖移動剤が混合されると開始剤を分解したりモノマーの重合を阻害する場合はこのようにするのが特に好ましい。特に、大きな、コマーシャルスケールの場合には、保安上の問題に関わるところから、これはとりわけ重要である。
【００５１】
連鎖移動剤の流れは、任意に、連鎖移動剤を溶解もしくは希釈するための溶媒を含む。好ましい溶媒は、水、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化物等およびこれらの混合物を含む。溶媒のタイプおよびその量は、連鎖移動剤の性質および重合条件によって決定される。水およびメタノール、エタノール、イソプロパノールのようなアルコールが好ましい。
【００５２】
モノマーの流れ、開始剤の流れ、および任意の連鎖移動剤の流れは反応ゾーンで重合される。反応温度は、好ましくは、基本的に重合中一定に保たれる。温度は、所望の櫛型分岐共重合体製品の分子量、開始剤のタイプおよび濃度、モノマーのタイプおよび濃度、および使用される溶媒を含む因子の組み合わせによって決定される。反応は、約−２０℃から約１５０℃の範囲内の、好ましくは約２０℃から約９０℃の範囲内の温度で行われる。最も好ましくは、約４０℃から約６０℃の範囲内の温度である。
【００５３】
各々の流れの添加速度は、各々の成分の所望の濃度、反応ゾーンのサイズおよび形、反応温度、およびその他の多くの考慮すべき事項に依存する。通常、流れは、開始剤濃度を約０．０１重量％から約１重量％の範囲内に保ち、連鎖移動剤濃度を約０．１重量％から約１．５重量％の範囲内に保つ速度で反応ゾーンに流れこむ。
【００５４】
反応ゾーンは、重合が行われるところである。反応ゾーンは、タンクリアクター、チューブラリアクター、または他の好ましい形状のリアクターであってもよい。反応ゾーンは、混合機、熱移動装置、不活性ガス源およびその他の適切な装置を備えているのが好ましい。
【００５５】
反応ゾーンで流れが重合されると、ポリマーの流れが引き出される。ポリマーの流れの流速は、反応ゾーンの物質収支が均衡するようにする。すなわち、反応ゾーンに流入する物質の量が、反応ゾーンから引き出される物質の量と同一であることを意味する。
【００５６】
櫛型分岐共重合体は、また多重ゾーン製造方法によって製造することができる。多重ゾーン製造方法は、一つを超える反応ゾーンを用いることを除き、上記方法と同様である。多重ゾーン製造方法においては、最初のポリマーの流れは、最初の反応ゾーンから引き出され、そして、第二の反応ゾーンに移送されそこで重合を続ける。第二のポリマーの流れは、第二の反応ゾーンから引き出される。所望の場合には、二つを超える反応ゾーンを用いることができる。第二の反応ゾーンにおける反応温度は、最初の反応ゾーンの反応温度と同一であっても、異なってもよい。多重ゾーン製造方法は、モノマーの転化率を向上させ製造効率を高めることができる。通常、最初のポリマーの流れにおいて、モノマー転化率は、約６５重量％から８５重量％の範囲内にある。第二の反応ゾーンは、好ましくは、モノマー転化率を９０％以上とする。
【００５７】
第二の好ましい製造方法においては、本発明において使用される櫛型分岐共重合体は、
（ａ）カルボン酸ポリマーと（ｂ）Ｃ2−Ｃ4エポキシドを重合して調製したポリエーテルマクロモノマーまたは(ｃ)（１）Ｃ2−Ｃ4エポキシドおよびこれらの混合物から選択される第一のエポキシドを単官能開始剤で重合して調製された単官能のポリエーテルおよび（２）Ｃ2−Ｃ4エポキシドおよびこれらの混合物から選択される、第一のエポキシドと同一であっても異なってもよい、第二のエポキシドを二官能開始剤で重合して調製された二官能ポリエーテルを含むポリエーテル混合物とを反応させて製造することができ、この方法においては、カルボン酸ポリマーとポリエーテルとをポリエーテルの部分的開裂と、ポリエーテルおよび開裂生成物とカルボン酸ポリマーのエステル化を達成するのに効果的な条件下で反応させる。これらの方法は、米国特許第５，６１４，０１７および米国特許第５，６７０，５７８にかなり詳細に開示されている。
【００５８】
第三の好ましい製造方法においては、本発明において使用される櫛型分岐共重合体は、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル基からなる群から選ばれた基と共に少なくとも一つのエチレン性不飽和基を有する重合性酸モノマーを、Ｃ2−Ｃ4エポキシドを重合して調製したポリエーテルを含む反応媒体中で、カルボン酸ポリマーを生成するために重合し、そして、カルボン酸ポリマーとポリエーテルとを、ポリエーテルをカルボン酸ポリマーでエステル化するのに効果的な条件下で反応させて櫛型分岐共重合体を生成させることにより調製される。この方法は、米国特許第５，９８５，９８９にかなり詳細に開示されている。
【００５９】
化粧漆喰の結晶成長速度および硬化時間をある範囲内で調節するために使用する促進剤のような他の乾燥成分が、石膏組成物に含まれてもよい。好適な促進剤の具体例は、他のものも当業者に知られているが、ボールミル促進剤（ＢＭＡ）、ＣａＣｌ2、Ｎａ2ＣＯ3およびＫ2ＳＯ4を含む。通常、硫酸カリウムおよびボールミル促進剤の両者が使用される。
【００６０】
紙パルプの水性スラリーまたは溶液もまた石膏組成物に含まれてもよい。パルプ溶液は、水と紙繊維（紙パルプ）を含み、トウモロコシでんぷんおよび／または炭酸カリウムを含んでもよい。
【００６１】
紙パルプ溶液には、任意に、遅延剤が含まれてもよく、石膏組成物の硬化時間を合わせるために上述した促進剤と併せて使用される。通常、使用される遅延剤は、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等を包含する。
【００６２】
本発明の石膏組成物は、従来の混合装置を用いて室温で各成分を混合して製造される。通常、石膏組成物は、石膏と分散剤調合物を含む水溶液とを速やかに混合して水性スラリーを調製することにより製造される。
【００６３】
人造壁板は、分散剤調合物が石膏組成物に加えられるかぎり、公知のどのような方法よっても製造することができる。コア組成物および本発明の人造壁板の一つの製造方法は、まず、混合装置で乾燥成分のプレミックスを調製することを含む。乾燥成分は以下により詳細に説明するように、好ましくは、石膏、任意の促進剤および抗乾燥剤（例えば、澱粉）を含む。乾燥成分は、好ましくは、ピン混合装置（pin mixer apparatus)でコア組成物の「湿性」（水性）部分とともに混合される。
【００６４】
湿性部分は、水、紙パルプ、および本発明の分散剤調合物を含む第一の成分（「紙パルプ溶液」と称される）を包含する。硬化遅延剤が含まれてもよい。紙パルプ溶液は、コア組成物の石膏スラリーを形成する水の主たる部分を供給する。湿性部分において供給された水は、石膏の硬化反応のための十分な水、および製造工程におけるスラリーの粘稠度を低減するための余分の水を含まなければならない。第二の湿性部分は、フォーム(foam)および他の従来の添加剤を含んでもよく、所望の場合には、フォーム(foam)、澱粉、界面活性剤およびグラスファイバーなどを含んでもよい。
【００６５】
パルプ溶液は、上記成分を水とブレンド装置でブレンドまたは混合して調製することができる。あるいは、少量の水のみを用いて濃厚なパルプ溶液とすることができる。この場合、コア混合物の水の残余の所要量は、別個の水の供給源により埋め合わされる。好ましくは、高せん断混合により、原料をパルプ化し、均一な溶液またはスラリーを生成する。パルプ溶液は、貯槽に移され、この貯槽から連続的にコア組成物混合物に添加される。パルプ溶液中の紙繊維は、石膏人造壁板の可撓性を向上させるのに役立つ。
【００６６】
調製されたコア石膏組成物スラリーは、表紙シートの間にサンドイッチを形成するために堆積される。コア石膏組成物は、キュア(cure)または硬化され、それによって、硫酸カルシウム半水和物（石膏）は、硫酸カルシウム二水和物に転換される。製品は、好ましくは、硫酸カルシウム二水和物の生成反応で消費されなかった余分な水を除去するために、熱にさらして乾燥される。
【００６７】
硬化反応は、石膏結晶を産生するが、これは人造壁板コアの強度に寄与させるために織り混ぜ合わされる。結晶−結晶の相互作用は、石膏人造壁板製品の最終的な強度に重要である。石膏結晶は、表面または表紙から突き出た紙繊維と組み合うのが好ましく、これにより表紙をコアに結合する。この結合または相互作用もまた人造壁板製品の強度を増大する。
【００６８】
本発明の分散剤調合物を使用すると、人造壁板の製造に要する水の量が低減する。水−石膏比の変更は、人造壁板の組成物に幾つかの効果をもたらす。まず、スラリー中に存在する水は、通常、最終製品の空隙率を増大させるので、水−石膏比の低下は、通常、最終製品である壁板の空隙率を低下させる。水使用量の低減により、利用できる核生成サイトが混合物のより小さい体積に濃縮され、硬化の間における結晶成長による効果が増大するであろう。成長する石膏結晶の相互作用がより早い時期から起こり、より効果的となり、このために、本発明の最終製品における強度増大がもたらされるものと考えられる。
【００６９】
その上に、一般的に、石膏スラリーの流動化に、より少ない水を用いると、強度特性は向上する。乾燥における必要要件の低減はまた、ラインスピードを向上させるポテンシャルを付与し、本発明の大きな商業上の優位性を与える。
【００７０】
次の例は、単に本発明を説明するためのものである。当業者は、本発明の精神と特許請求の範囲の中にある多くの変更例を認めるであろう。
【実施例】
【００７１】
実施例１
連続法による櫛型分岐共重合体の調製
オキシエチレン／オキシプロピレンランダムコポリマーのアクリル酸エステルであるポリエーテルマクロモノマーであって、オキシエチレン／オキシプロピレンの比が重量で５０／５０であり、数平均分子量Ｍnが２，０００であり、米国特許第６，０３４，２０８に開示された方法に基づき調製されるポリエーテルマクロモノマー（１２２.５ｇ、０.０６１３モル）、アクリル酸（１７．６ｇ、０．２４５モル）、メルカプトプロピオン酸（１．２ｇ）および過硫酸アンモニウム（０．７０ｇ）を１リットル反応器に装入する。反応器は、攪拌機、温度コントローラ、加熱コイル、窒素パージ装置、モノマー添加ポンプ、開始剤添加ポンプおよびサンプル出口を備えている。反応器内容物をＮ2で２０分間パージする。追加の、上述したのと同じ方法で調製されたポリエーテルマクロモノマー（２４５ｇ、０．１２３モル）、アクリル酸（３５．４ｇ、０．４９２モル）、メルカプトプロピオン酸（２．６ｇ）および脱イオン水（ＤＩ水）（１４５ｇ）を混合する。この混合物をＮ2で２０分間パージし、モノマーポンプに装入する。過硫酸アンモニウム（１．４ｇ）をＤＩ水（１５３ｇ）に溶解する。この溶液をＮ2で２０分間パージし、開始剤ポンプに装入する。反応器内容物を４０℃に加熱する。モノマー混合物および開始剤溶液を、各々、１．０ｇ／ｍｉｎおよび０．３３ｇ／ｍｉｎの速度で連続的にポンプで反応器に送り込む。生成物を、１．３３ｇ／ｍｉｎの速度で反応器から引き出す。生成物は、数平均分子量Ｍn：２３０００、分子量分布Ｍw／Ｍn：１.３０を有している。
【００７２】
実施例２
連続法による櫛型分岐共重合体の調製
オキシエチレン／オキシプロピレンランダムコポリマーのアクリル酸エステルであるポリエーテルマクロモノマーであって、オキシエチレン／オキシプロピレンの比が重量で７５／２５であり、数平均分子量Ｍnが４，０００であり、米国特許第６，０３４，２０８に開示された方法に基づき調製されたポリエーテルマクロモノマー（１２２.５ｇ、０.０３０６モル）、アクリル酸（１７．６ｇ、０．２４５モル）、メルカプトプロピオン酸（１．２ｇ）および過硫酸アンモニウム（０．７０ｇ）を１リットル反応器に装入する。反応器は、攪拌機、温度コントローラ、加熱コイル、窒素パージ装置、モノマー添加ポンプ、開始剤添加ポンプおよびサンプル出口を備えている。反応器内容物をＮ2で２０分間パージする。追加の、上述したのと同じ方法で調製されたポリエーテルマクロモノマー（２４５ｇ、０．０６１モル）、アクリル酸（３５．４ｇ、０．４９２モル）、メルカプトプロピオン酸（２．６ｇ）および脱イオン水（ＤＩ水）（１４５ｇ）を混合する。この混合物をＮ2で２０分間パージし、モノマーポンプに装入する。過硫酸アンモニウム（１．４ｇ）をＤＩ水（１５３ｇ）に溶解する。この溶液をＮ2で２０分間パージし、開始剤ポンプに装入する。反応器内容物を４０℃に加熱する。モノマー混合物および開始剤溶液を、各々、１．０ｇ／ｍｉｎおよび０．３３ｇ／ｍｉｎの速度で連続的にポンプで反応器に送り込む。生成物を、１．３３ｇ／ｍｉｎの速度で連続的に反応器から引き出す。生成物は、数平均分子量Ｍn：２８０００、分子量分布Ｍw／Ｍn：１.４２を有している。
【００７３】
ポリマーを引き出した後に、５０％水酸化ナトリウム水溶液をｐＨが目標とする９から１２の範囲となるまで加える。この例においては、１００ｇの５０％の活性ポリマー水溶液に対し、７から２８ｇの５０％水酸化ナトリウム水溶液の添加を必要とする。
【００７４】
実施例３
さまざまな分散剤候補を含むさまざまな石膏組成物の粘稠度を試験した。
【００７５】
石膏組成物は次のようにして試験した。分散剤候補の分散能力は、ＡＳＴＭ  Ｃ４７２に倣って測定した。この試験は、規定の粘度を有する石膏組成物を調製するのに必要とされる水の量を決定するために行った。規定の粘度は、製造方法において石膏スラリーの好適な流れを得るのに必要な流動性を反映している。この水の量は、「粘稠度」と呼ばれ、１００ｇのか焼石膏（ＣａＳＯ4・1/2Ｈ2Ｏ）を所望の粘度を有するものとするに要する水の体積で定義される。
粘稠度＝ｍｌＨ2Ｏ／１００ｇ石膏
石膏組成物は、水のみの、または溶解された分散剤候補を含む水溶液の入った８オンスの拡張できるポリスチレンカップに、か焼石膏５０ｇを速やかに加えて調製された。この石膏組成物は、か焼石膏を均一に湿らせるために、手で３／４インチの金属製スパチェラを用いて穏やかに６０秒間かき回された。これは、ただちに、同じスパチエラを用いて、約１６０ストローク／分でより勢いよく３０秒間混合された。そして、この石膏組成物は、一続きの動作で、９０ｍｍの高さからきれいなガラス板の上に、カップから速やかに注ぎ出された。そして、形成された円形のパテの直径が測定された。この試験における規定のスラリー粘度では、直径が９０ｍｍと測定される試験パテが形成された。粘稠度は、この試験パテの直径を達成するに必要な水の量の２倍であるとして計算された。
【００７６】
これらの測定に用いた石膏（β型ＣａＳＯ4・1/2Ｈ2Ｏ）は、ニューヨク州バッファロにあるＮａｔｉｏｎａｌ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｏｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒから入手された。
【００７７】
さまざまな分散剤候補は、本発明の実施例１および実施例２の共重合体分散剤（第一の実施態様の石膏組成物に対応する）；カルシウムベースのリグノスルホン酸塩材料（Ｌｉｇｎｏｓｉｔｅ  ＣＸ、Ｇｅｏｒｇｉａ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、  アトランタ、ジョジア州）；およびナフタリンスルホン酸塩材料（Ｄｉｒｏｆｌｏ  ＧＷ、Ｇｅｏ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｈｏｒｓｈａｍ  ペンシルベニア州）を包含する。商業的に入手できる材料である後の二つの分散剤候補は、石膏技術において分散剤として有益であることが知られている。実施例２の共重合体はｐＨ１１．８となるまで中和されている。
【００７８】
これらの試験は、石膏組成物において、石膏の重量をベースとして分散剤候補の異なる重量パーセントのもとで行われた。結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】
2004525061.tif 000002
表１に示されているように、分散剤調合物中に含まれる本発明の櫛型分岐共重合体を用いて調製された石膏組成物は、共重合体の濃度の増加に伴い、どちらの商業的に入手できる分散剤を含む分散剤調合物よりも優れた流動性（低い粘稠度）を示す。
【００８０】
実施例４
約１１．８のｐＨまで中和された実施例２の共重合体のみを含む（第一の実施態様に対応する）石膏組成物、および硫酸ナトリウムおよび／または水酸化カルシウムと組み合わせて（第二の実施態様に対応する）含む石膏組成物の粘稠度および初期硬化時間を試験した。初期硬化時間の決定は、ＡＳＴＭ  Ｃ２６６に記載された方法に倣った。この方法は、実施例３において粘稠度の決定について述べたのと実質的に同様の石膏組成物の調製を含む。ただ一つの相違点は、適用できる場合に、硫酸塩および／または水酸化物が水溶液に加えられることである。しかしながら、初期硬化時間を試験するには、粘稠度を測定するために、石膏組成物をカップの外へ注ぐのではなく、カップは実験台の上に直立したままとすることである。３００ｇの質量の直径１ｍｍのビカット針を石膏スラリーの露出した、上端の表面に垂直に位置合わせをし、重力によって繰り返し自由に落下させる。初期硬化時間は、ビカット針がスラリーに浸入するのを停止した時間と定義される。結果を下の表２に示す。
【００８１】
【表２】
2004525061.tif 000003
表２に示されているように、実施例２の櫛型分岐共重合体（１１．８のｐＨを有する）と適切なレベルのＮａ2ＳＯ4およびＣａ（ＯＨ）2の組み合わせで存在する場合に、低い粘稠度と低い初期硬化時間を実現する安定な分散剤調合物となる。
【００８２】
実施例５
リグノスルホン酸カルシウムを含む石膏組成物と硫酸ナトリウムおよび水酸化カルシウムと実施例２の共重合体を含む石膏組成物の異なるｐＨにおける粘稠度および初期硬化時間を比較した。実験は、実施例４を実施したのと同様の方法で行った。ｐＨは、実施例２に記載されているようにＮａＯＨの添加によって調整された。結果を下の表３に示す。
【００８３】
【表３】
2004525061.tif 000004
表３から分かるように、櫛型分岐共重合体、Ｎａ2ＳＯ4、Ｃａ（ＯＨ）2およびＮａＯＨの好適な組み合わせにより、商業的に入手でき石膏技術において有益であることが知られている材料（リグノスルホン酸カルシウム）に比べ、低い粘稠度と低い初期硬化時間を実現することができる。
【００８４】
実施例６
商業的に知られている添加剤であるナフタリンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸塩と実施例１の共重合体のブレンドを含む第三の実施態様の石膏組成物の粘稠度を試験した。実験は、実施例３を実施したのと同様の方法で行った。結果を下の表４に示す。
【００８５】
【表４】
2004525061.tif 000005
実施例７
実施例７は、ナフタリンスルホン酸塩をリグノスルホン酸カルシウムに代えた以外は実施例６と同様である。実験は、実施例３を実施したのと同様の方法で行った。結果を下の表５に示す。
【００８６】
【表５】
2004525061.tif 000006
表４および５の結果は、両者とも、分散剤調合物に実施例１の櫛型分岐共重合体を一般に用いられている２つの石膏の流動剤のどちらか一方とともにブレンドしたときの粘稠度の低減という予期しない利点を明らかにした。０.１５重量％（石膏をベースとして）のナフタリンスルホン酸塩への０.０５重量％以上（石膏をべースとして）に実施例１の櫛型分岐共重合体の添加を増加すると、ナフタリンスルホン酸単独で達成することができる以上の粘稠度の低減に到る。リグノスルホン酸カルシウムについては、０.１５重量％（石膏をベースとして）のこの通常用いられる流動剤への０.１０重量％（石膏をべースとして）の実施例１の櫛型分岐共重合体の添加を増加すると、リグノスルホン酸カルシウム単独で達成することができる以上の粘稠度の低減に到る。
【００８７】
本発明の実施態様が説明され記述されたが、これらの説明され記述された実施態様は、本発明のすべての可能な形態を説明し開示しようと意図されたものではない。むしろ、明細書において使用された言葉は説明するためのものであり限定するためのものではなく、発明の精神および範囲を超えることなくさまざまに変え得るものであると理解される。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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