(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー(A)及びエチレン性不飽和基及び親水性基を有する化合物(B)を構成単量体単位とし、（A）成分と(B)成分の割合が０．１：９９．９〜８０：２０（重量比）であり、重量平均分子量が１,０００〜１００,０００である重合体を含有してなる分散剤からなる炭酸カルシウム用分散剤。
【化１】
0004232409.tif 000010
〔尚、上記一般式(1)において、Ａはビニル基、２−プロペニル基又はイソプロペニル基であり、ＰIはｐ−フェニレン基であり、Ｘは−Ｒ3Ｏ−（Ｒ3は、炭素数１〜７のアルキレン基）又は−Ｒ４ＮＨＣＯＯ−（Ｒ４は炭素数１〜７のアルキレン基）であり、Ｒ1は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｒ2は炭素数１〜８のアルキル基である。ｎは１〜３００の整数である。〕
【請求項２】
下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー(A)及びエチレン性不飽和基及び親水性基を有する化合物(B)を構成単量体単位とし、（A）成分と(B)成分の割合が０．１：９９．９〜８０：２０（重量比）であり、重量平均分子量が１,０００〜１００,０００である重合体を含有してなる分散剤からなる泥土用分散剤。
【化２】
0004232409.tif 000011
〔尚、上記一般式(1)において、Ａはビニル基、２−プロペニル基又はイソプロペニル基であり、ＰIはｐ−フェニレン基であり、Ｘは−Ｒ3Ｏ−（Ｒ3は、炭素数１〜７のアルキレン基）又は−Ｒ４ＮＨＣＯＯ−（Ｒ４は炭素数１〜７のアルキレン基）であり、Ｒ1は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｒ2は炭素数１〜８のアルキル基である。ｎは１〜３００の整数である。〕
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分散剤に関するものであり、特に無機顔料用、セラミックス粒子用、泥土用、セメント用、農薬粒剤用、スケール分散用、洗剤ビルダー用の分散剤として有用なもので、これら技術分野において賞用され得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高分子分散剤としては、ポリアクリル酸塩が多用されている。しかしながら、ポリアクリル酸塩を含む分散剤では、分散性が不十分で、経時変化が起こりやすく、耐塩性に乏しい等の問題点があり、その不足性能を補うため、アクリル酸とポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート等のアクリレートとの共重合体の塩等が検討されている（特開昭５９−１９３１２６号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクリル酸とアクリレートの共重合体からなる分散剤は、無機顔料用、泥土用及びセメント用の分散剤として使用する場合、アルカリ性雰囲気下において加水分解を起こし易いため、得られたスラリーの分散性が低下し増粘し易く、スラリー粘度の経時安定性が不十分であるという問題を有するものであった。この問題を解決するため、分散剤の添加量を多くする方法もあるが、分散対象物の適切な分散剤添加量を外れ多くなってしまうと、逆にスラリーが増粘してしまうという問題点を有するものであった。さらに、農薬粒剤用の場合、水中崩壊拡展性（分散性）が不十分であったり、スケール分散用の場合はスケール分散性能が不十分であったり、又洗剤ビルダー用としては泥汚れの分散除去性が不十分であるという問題点を有する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定構造のエチレン性不飽和基を有するマクロモノマーを必須構成単量体単位とする重合体を含有してなる分散剤が、アルカリ性雰囲気下においても加水分解を起こし難く、得られたスラリーの粘度変化が起きにくく、スラリー粘度の経時安定性に優れることを見出し、本発明を完成した。以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細書においては、アクリレート又はメタクリレートを（メタ）アクリレートと表し、アクリル酸又はメタクリル酸を（メタ）アクリル酸と表し、アクリルアミド又はメタクリルアミドを（メタ）アクリルアミドと表す。
【０００５】
【発明の実施の形態】
１．重合体
本発明の分散剤を構成する重合体（以下単に重合体という）は、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー(A)及びエチレン性不飽和基及び親水性基を有する化合物(B)を構成単量体単位とする重合体である。以下それぞれの成分について説明する。
【０００６】
1-1．一般式(1)で表されるエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー(A)
本発明における重合体は、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー(A)〔以下単に(A)成分という〕を必須構成単量体単位とするものである。(A)成分によれば、得られる重合体がアルカリ条件下で分解し難く、前記課題を解決し得るものとなる。
【０００７】
【化２】
0004232409.tif 000002
【０００８】
〔尚、上記一般式(1)において、Ａはビニル基、２−プロペニル基又はイソプロペニル基であり、ＰIはｐ−フェニレン基であり、Ｘは−Ｒ3Ｏ−（Ｒ3は、炭素数１〜７のアルキレン基）又は−Ｒ4ＮＨＣＯＯ−（Ｒ4は炭素数１〜７のアルキレン基）であり、Ｒ1は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｒ2は炭素数１〜８のアルキル基である。ｎは１〜３００の整数である。〕
【０００９】
上記式(1)において、Ａは下記(B)成分との重合性に優れる点で、ビニル基、２−プロペニル基及びイソプロペニル基であり、より好ましくはビニル基である。
【００１０】
ＰIはｐ−フェニレン基である。
【００１１】
Ｘは、−Ｒ3Ｏ−（Ｒ3は、炭素数１〜７のアルキレン基）又は−Ｒ4ＮＨＣＯＯ−（Ｒ4は炭素数１〜７のアルキレン基）である。Ｘが、これら以外の例えばエステル結合である場合、得られる分散剤が、アルカリ条件下において分解を起こしてしまう。Ｘとしては、−Ｒ3Ｏ−及び−Ｒ4ＮＨＣＯＯ−が耐アルカリ性により優れ、−Ｒ3Ｏ−がより好ましい。
【００１２】
ここでＲ3は、炭素数１〜７のアルキレン基である。アルキレン基としては、直鎖状であっても分枝状であっても良い。炭素数が８以上のアルキレン基では、疎水性部が強くなり分散性が悪くなってしまう。Ｒ3としては、好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数１〜２のアルキレン基である。
【００１３】
ここでＲ4は、炭素数１〜７のアルキレン基である。アルキレン基としては、直鎖状であっても分枝状であっても良い。炭素数が８以上のアルキレン基では、疎水性部が強くなり分散性が悪くなってしまう。Ｒ4としては、重合体中の親水性基量とのバランスにもよるが、好ましくは炭素数１〜５のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数２〜４のアルキレン基である。
【００１４】
Ｒ1は炭素数２〜４のアルキレン基であり、好ましくは炭素数２〜３ものであり、より好ましくは炭素数２のものである。炭素数が５以上のものは、疎水性が強くなり、分散性が低下してしまう。当該アルキレン基は、直鎖状であっても分枝状であっても良い。
【００１５】
Ｒ2は炭素数１〜８のアルキル基である。アルキル基としては直鎖状アルキル基、分枝状アルキル基及び環状アルキル基が挙げられる。直鎖状アルキル基又は分枝状アルキル基としては、炭素数１〜８のアルキル基であり、炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜２のアルキル基である。炭素数が９以上のアルキル基では、重合体の疎水性が強くなり分散性が低下してしまうことがある。環状アルキル基としては、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【００１６】
ｎは１〜３００の整数である。ｎは得られる分散剤の分散性を左右する因子であり、長鎖のものは経時安定性に優れる傾向があり、好ましくは２〜１００、より好ましくは３〜４０である。
【００１７】
(A)成分としては、前記したＡ、ＰＩ、Ｘ、Ｒ1、Ｒ2及びｎを満たすものであれば任意のものが使用可能であるが、Ａがビニル基又はプロペニル基、Ｘが−Ｒ3Ｏ−、Ｒ2が炭素数１〜８のアルキル基のものが好ましい。これら好ましい(A)成分の具体例を以下に挙げる。
【００１９】
Ａがビニル基、Ｘが−Ｒ3Ｏ−、Ｒ2が炭素数１〜８のアルキル基の例
メチルポリ（オキシエチレン）ビニルベンジルエーテル、エチルポリ（オキシエチレン）ビニルベンジルエーテル、メチルポリ（オキシプロピレン）ビニルベンジルエーテル、エチルポリ（オキシプロピレン）ビニルベンジルエーテル、メチルポリ（オキシエチレン）ビニルフェニルエチルエーテル、エチルポリ（オキシエチレン）ビニルフェニルエチルエーテル、メチルポリ（オキシプロピレン）ビニルフェニルエチルエーテル及びエチルポリ（オキシプロピレン）ビニルフェニルエチルエーテル等が挙げられる。
【００２０】
Ａがイソプロペニル基、Ｘが−Ｒ3Ｏ−、Ｒ2が炭素数１〜８のアルキル基の例
メチルポリ（オキシエチレン）イソプロペニルベンジルエーテル、エチルポリ（オキシエチレン）イソプロペニルベンジルエーテル及びメチルポリ（オキシプロピレン）イソプロペニルベンジルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
（A）成分は、公知の方法で製造することができる。例えば、ポリマー ジャーナル 第１７巻７号８２７〜８３９頁〔Polymer Journal,Vol.17.No7，p827-839(1985)〕に記載された方法等が挙げられる。
【００２２】
1-2．エチレン性不飽和基及び親水性基を有する化合物(B)
エチレン性不飽和基及び親水性基を有する化合物〔以下単に(B)成分という〕としては、低分子量の化合物が好ましい。例えば、エチレン性不飽和及びカルボキシル基を有する化合物（以下不飽和カルボン酸という）、エチレン性不飽和基及びスルホン酸基を有する化合物（以下不飽和スルホン酸という）、カチオン性基及びエチレン性不飽和基を有する化合物（以下カチオン性不飽和化合物という）、ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート並びに（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００２３】
不飽和カルボン酸としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸半エステル（マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノエチルカルビトールエステル等）及びフマル酸半エステル（フマル酸モノブチルエステル、フマル酸モノエチルカルビトールエステル等）等、又はこれらの無水物等が挙げられる。不飽和カルボン酸としては、塩でも使用でき、これら不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩が挙げられる。不飽和カルボン酸塩における塩の具体例としては、アルカリ金属塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等；アルカリ土類金属塩としては、カルシウム塩及びマグネシウム塩等；アンモニウム塩としては、アンモニウム塩及びテトラオクチルアンモニウム塩等；並びに有機アミン塩としては、アルカノールアミン塩、ポリアルキレンポリアミン塩又はその誘導体（アルキル化物、アルキレンオキシド付加物）塩及び低級アルキルアミン塩等が挙げられる。
【００２４】
不飽和スルホン酸としては、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−（メタ）アクリルアミド−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプ、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸及びアルキル（炭素数３〜１８）（メタ）アリルスルホコハク酸等が挙げられる。これら不飽和スルホン酸としては、塩でも使用でき、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩等が挙げられ、塩の具体例としては上記と同様のものが挙げられる。
【００２５】
カチオン性不飽和化合物としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びジエチルアミノ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、又はジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの塩酸塩又は硫酸塩等の第３級アミン塩；ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドのメチルクロライド付加物等の第４級塩等が挙げられる。
【００２６】
ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートとしては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及びヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２７】
（メタ）アクリルアミドとしては、（メタ）アクリルアミド及びＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００２８】
重合体における(B)成分は、適用する分散質及び分散媒の種類により適宜選択すれば良く、分散質への相互作用の強いもので、かつ適用する分散媒との相溶性に優れるものが好ましい。特に無機顔料用、セラミックス粒子用、泥土用、セメント用、農薬粒剤用、スケール分散用及び洗剤ビルダー用の用途には、(B)成分として、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸及びカチオン性不飽和化合物が好ましく、さらに不飽和カルボン酸が、特に分散性に優れる分散剤となるためより好ましい。
【００２９】
1-3．重合体の製造方法
本発明における重合体は、前記(A)成分及び(B)成分を構成単量体単位とするものである。重合体において、(B)成分を共重合する場合の(A)及び(B)成分の共重合割合としては、(A)成分：(B)成分＝０．１：９９．９〜８０：２０(質量比)である。この範囲の中で、目的とする分散剤の用途に応じて適宜設定すれば良い。分散剤を、後記する無機顔料用分散剤、セラミックス粒子用分散剤、泥土用分散剤、セメント用分散剤、農薬粒剤用分散剤、スケール分散用分散剤及び洗剤ビルダー用分散剤として使用する場合は、(A)成分の割合が０．１に満たない場合は、(A)成分を共重合したことによる分散改善効果が見られないことがあり、一方８０を超えると(B)成分と共重合しにくくなることがある。
【００３０】
重合体における(B)成分の好ましい組み合わせとしては、次の通りである。分散剤を、後記する無機顔料用分散剤、セラミックス粒子用分散剤、泥土用分散剤、セメント用分散剤、農薬粒剤用分散剤、スケール分散用分散剤及び洗剤ビルダー用分散剤として使用する場合は、(A)成分と(B)成分を必須構成単量体単位とする重合体である。
【００３１】
重合体の製造方法としては、前記(A)成分、及び(B)成分を使用して通常の重合方法により製造することができる。重合方法としては、溶液重合、乳化重合、懸濁及び塊状重合のいずれでも良いが、溶液重合、乳化重合及び懸濁重合が好ましく、溶液重合が特に好ましい。
【００３２】
溶液重合における溶剤としては、水；メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール；アセトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン等のエーテル；ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素類；トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類；エチレンジクロライド等のハロゲン系溶剤；並びにこれらの混合物等が挙げられる。これらの中で好ましいものは、水及びイソプロパノールと水の混合溶剤である。常圧下重合溶液の沸点以下の温度、常圧下重合溶液の沸点、及び加圧下重合溶液の沸点以上の温度等が挙げられる。好ましくは加圧下重合溶液の沸点以上で重合する方法である。具体的な重合温度としては、通常２０〜２００℃であり、好ましくは６０〜１５０℃である。又、乳化剤及び分散剤等を使用する場合の種類としては、特に制限がなく、公知のものが使用できる。重合開始剤としては、ラジカル遊離基を生成して重合を開始させるタイプのもの、例えば；過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩；２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−アルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネイト）、２，２’−アゾビス［２−（ヒドロキシメチル）プロピオニトリル］及び１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）等のアゾ化合物；ジベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド及び過コハク酸等の有機過酸化物；並びに過ホウ酸塩及び過酸化水素等の無機過酸化物等が使用できる。又、還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤等を使用することができる。レドックス系開始剤に用いられる還元剤としては、アスコルビン酸（塩）、ロンガリット、次亜リン酸（塩）、亜硫酸（塩）、重亜硫酸（塩）、第１鉄塩等があげられる。これらは２種以上を併用してもよい。ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体合計量に対して、通常０．０１〜２０質量％であり、好ましくは０．０５〜５質量％である。又、必要に応じて連鎖移動剤を用いることも可能である。連鎖移動剤としては、例えばイソプロピルアルコール等のアルコール系化合物、メルカプトプロピオン酸や２−メルカプトアルコール等のメルカプト系化合物、チオ安息香酸塩等のチオール系化合物等が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。連鎖移動剤の添加量は、単量体合計量に対し通常０．００１〜１００質量％、好ましくは０．０１〜５０質量％、特に好ましくは０．１〜２０質量％である。
【００３３】
重合体の重量平均分子量は、分散性に優れる点で１,０００〜１００,０００であることが好ましく、より好ましくは２，０００〜５０，０００であり、特に好ましくは３，０００〜２０，０００である。１,０００に満たないものは、分散効果が発揮できない場合があり、１００,０００を超えると増粘効果が支配的となり、分散作用が見られなくなることがある。尚、本発明における重量平均分子量とは、水系ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリアクリル酸ナトリウム換算の分子量を意味する。
【００３４】
本発明における重合体が、(B)成分としてカルボキシル基及びスルホン酸基等の遊離の酸性基を有するものである場合、中和塩として使用することが、分散対象物に添加した際、急激なｐＨの変化により不溶解分が発生するという添加ショックを緩和し、分散媒への相溶性を向上することができるため好ましい。この場合の塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等が挙げられ、具体例としては、前記と同様のものが挙げられる。中和塩の製造方法としては、(B)成分として不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸の塩を使用して重合する方法、及び(A)及び(B)成分を共重合した後、共重合体中の遊離の酸性基をアルカリ化合物により中和する方法等が挙げられる。中和に使用するアルカリ化合物としては、目的とする塩のアルカリ化合物を使用すれば良く、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩とする場合は、これら金属の水酸化物等が挙げられ、アンモニウム塩とする場合は、アンモニアであり、有機アミン塩とする場合は、対応する有機アミンである。
【００３５】
重合体の中和塩の割合は、添加ショックや分散媒への相溶性をコントロールすることができるので重要であり、最適値は分散媒のｐＨ等により適宜設定すれば良い。分散媒が水系溶媒である場合の相溶性に優れ、かつ分散質の分散性に優れる点で、３〜１００ｍｏｌ％であることが好ましく、より好ましくは５０〜１００ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは７０〜１００ｍｏｌ％である。
【００３６】
２．分散剤
本発明の分散剤は、前記重合体を構成成分とするものである。本発明の分散剤の使用形態としては、重合体の粉体をそのまま使用することも、重合体を溶解させた水性溶液（以下分散剤水溶液という）として使用することもできる。分散剤水溶液として使用する場合、水性溶媒としては、水及び水と水溶性有機溶媒（例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、エチレングリコール等）との混合溶液が挙げられる。
【００３７】
本発明の分散剤は、種々の用途に使用可能であり、例えば、無機顔料用分散剤、有機顔料分散剤、セラミックス粒子用分散剤、泥土用分散剤、セメント用分散剤、農薬粒剤用分散剤、スケール分散用分散剤及び洗剤ビルダー用分散剤等が挙げられる。それぞれの用途の具体例を挙げると、無機顔料用としては、炭酸カルシウム湿式粉砕用、炭酸カルシウム乾式粉砕用、軽質炭酸カルシウム製造工程用、リサイクルスラッジ及び苛性化軽質炭酸カルシウム製造工程用分散剤等が挙げられる。有機顔料用としては、水性インキ用顔料分散剤等が挙げられる。セラミックス粒子用としては、フェライト製造工程用等が挙げられる。泥土用としては掘削泥水用分散剤、下水汚泥ケーキ用及び浄水汚泥ケーキ用分散剤等が挙げられる。セメント用としては、モルタル用分散剤及びコンクリート用分散剤等が挙げられる。農薬粒剤用としては、殺虫剤、殺菌剤、除草剤及び殺ダニ剤等の農薬粒の分散剤が挙げられる。スケール分散用としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム及びシリカ等のスケール分散剤が挙げられる。洗剤ビルダー用としては、衣料用粉洗剤、衣料用液体洗剤、食器用粉洗剤、食器用液体洗剤、漂白粉洗剤及び漂白液体洗剤等の洗剤ビルダー等の洗浄剤添加分散剤等が挙げられる。
【００３８】
無機顔料用分散剤で適用可能な無機顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、サチンホワイト、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、石炭、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ、ベンガラ、リン酸カルシウム、硫酸バリウム及び石膏等が挙げられる。
【００３９】
有機顔料用分散剤で適用可能な有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料及びアゾ系顔料等が挙げられる。
【００４０】
本発明の分散剤の使用方法としては、通常の方法に従えば良く、分散質を含む液に、分散剤、分散剤と水、又は分散剤水溶液を添加し、撹拌・混合する方法、分散剤水溶液中に、粉体状の分散質又は分散質を含む液を添加して撹拌・混合する方法等が挙げられる。又、他の方法としては、粉体の原鉱石又は粗粒子を湿式粉砕する際、同時に分散剤を添加し、分散物とする方法が挙げられる。前記撹拌・混合操作には、高速デイスパー、ホモミキサー、ボールミル及びコンクリートミキサー等一般に用いられる撹拌装置を使用することができる。
【００４１】
本発明の分散剤の使用割合は、用途や分散対象物等に応じて適宜設定すれば良い。炭酸カルシウムの様な粉体を水性溶媒中に分散する場合、粉体の重量に対する分散剤の固形分の割合として、０．００１〜２０質量％が好ましく、より好ましくは０．０５〜１０質量％である。０．００１％未満では分散効果が不十分であり、又２０質量％を超えると、凝集作用によりスラリー粘度が上昇することがある。
【００４２】
炭酸カルシウム等の無機顔料の水分散物や掘削汚泥等の分散対象物が水を含むものの場合、分散対象物の固形分重量に対する分散剤の固形分の割合として、０．０１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは０．０１〜５質量％であり、特に好ましくは０．０５〜２質量％である。０．０１％未満では分散効果が不十分となることがあり、又５質量％を超える場合には凝集作用が発現し粘度が上昇することがある。この場合、分散対象物における分散質の割合は、１０〜９０質量％であるものが好ましい。
【００４３】
本発明の分散剤は、その分散性能に特に優れている点で、炭酸カルシウム用分散剤、泥土用分散剤として好ましく使用できる。以下、それぞれの分散剤について説明する。
【００４４】
2-1．炭酸カルシウム用分散剤
本発明の分散剤を炭酸カルシウム用分散剤として使用する場合、好ましい添加割合及び使用方法は、前記と同様の方法に従えば良い。分散後の炭酸カルシウムは、例えば製紙工程に適用でき、具体的には紙塗工顔料及び抄紙工程の内添用等が挙げられる。
【００４５】
2-2．泥土用分散剤
本発明の分散剤を泥土用分散剤として使用する場合、適用可能な泥土としては、浄水汚泥、下水汚泥及び竣せつ土等が挙げられ、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子やセメント等を含んでいても良い。泥土の構成成分としては、フェライト、ジルコニア、ベントナイト、アタパルジャイト、セピオライト、セリサイト及び珪藻土等が挙げられる。
【００４６】
泥土を含む泥水に対する分散剤の配合割合は、泥水組成物の固形分合計重量に対して分散剤の固形分として、０．０１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは０．０５〜５質量％である。０．０１質量％未満では、海水及びセメント等のその他の電解質により泥水分散の劣化防止効果が低くなることがあり、１０質量％を超えると配合しただけの効果が得られず、不経済となることがある。
【００４７】
泥土を含む泥水への配合方法としては、無機粘土類、水溶性高分子及び本発明の添加剤を同時に混練水に投入する方法や無機粘土類、水溶性高分子等を予め混練水に投入しておき、これらの膨潤後に本発明の添加剤を添加する方法が挙げられる。
【００４８】
本発明の分散剤を使用して、泥土の水系分散物を得る方法としては、通常の分散方法に従えば良く、例えば本発明の分散剤水性溶液中に泥土を添加して撹拌・混合する方法が挙げられる。又、他の方法としては、泥土の含水ケーキ又は粗粒子を湿式粉砕する際同時に本発明の分散剤を添加し、分散物とする方法が挙げられる。本発明の分散剤を泥土に適用する場合の具体的な工法の例を挙げると、本発明の分散剤、無機粘土類、場合によっては水溶性高分子等を水に配合して泥水組成物を調製し、これを掘削部へ循環又は滞留させながら、掘削機を用いて地盤を掘削する。この場合、泥水組成物は常に掘削部内を満たして摩擦熱の吸収、放熱及び潤滑等の作用や掘削土砂の地上への搬出を行うことにより掘削を進めると共に不透水性の泥壁を形成して掘削孔壁の崩壊を防止する。所定の掘削が終了後、通常鉄筋枠組みを入れ底部よりコンクリートを投入して泥水を掘削溝から回収しながら掘削部内にコンクリートを満たして杭又は壁を構築する。コンクリートと置換された掘削泥水は再びタンク内に戻され再使用される。この場合、本発明の分散剤の他に、消泡剤（シリコン系界面活性剤等）、溶解促進剤（エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等）、分散解膠剤（ニトロフミン酸ソーダ、タンニン酸、リグニン酸、リグニンスルホン酸、縮合燐酸塩等）、劣化防止剤及び腐敗防止剤を適宜併用することも可能である。
【００４９】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。尚、以下において、「％」は、「質量％」を意味し、「部」は、「質量部」を意味する。又、製造例で使用した(A)成分を、下記の表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
〔製造例１〕撹拌機、還流冷却管、温度計及び滴下口を備えた容量２０００ｍＬの丸底フラスコに水２７５ｇを仕込み、反応液温度を８０℃に保持した。その後、水１２５ｇとアクリル酸５００ｇとＡ−１の１５ｇを混合して調製したモノマー水溶液を、定量ポンプにより４．０時間で滴下供給した。同時に、重合開始剤として２０％過硫酸ナトリウム２．５ｇ及び連鎖移動剤として２５％次亜リン酸ナトリウム１１２ｇとを、それぞれ別の定量ポンプにより４．０時間で滴下供給した。連続供給終了後、１時間熟成した後に冷却しながら４８％ＮａＯＨの５２０ｇで中和（中和率９０ｍｏ％）した。反応液のｐＨは６．７であった。得られた共重合体の重量平均分子量（以下Ｍｗと略す）を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。ＧＰＣの条件は、東ソー（株）製ＨＬＣ８０２０システム、使用カラムはＧ４０００ＰＷｘｌ＋Ｇ３０００ＰＷｘｌ＋Ｇ２５００ＰＷｘｌ〔東ソー（株）製〕、溶離液は０．１ＭＮａＣｌ＋リン酸バッファー（ｐＨ７）、検量線はポリアクリル酸Ｎａ（創和科学）を用いて作成した。測定結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
〔製造例２〜同４〕製造例１において、(A)成分としてＡ−１に代え、それぞれＡ−２、Ａ−３、Ａ−４を用いた以外は製造例１と同様にして、共重合体を製造した。得られた共重合体について、製造例１と同様の方法でＭｗを測定した。その結果を中和率と併せ、表２に示す。
【００５４】
〔製造例５〕製造例１において、(A)成分としてＡ−１に代え、Ａ−２を用い、２５％次亜リン酸ナトリウム４６ｇにした以外は製造例１と同様にして、共重合体を製造した。得られた共重合体について、製造例１と同様の方法でＭｗを測定した。その結果を中和率と併せ、表２に示す。
【００５５】
〔製造例６〕製造例５において、２５％次亜リン酸ナトリウムを３８ｇとし、４８％ＮａＯＨの３５０ｇで中和（中和率６０ｍｏ％）した以外は製造例５と同様にして、共重合体を製造した。得られた共重合体について、製造例１と同様の方法でＭｗを測定した。その結果を中和率と併せ、表２に示す。
【００５６】
〔製造例７〕製造例１において、(A)成分としてＡ−１に代え、メチルポリオキシエチレンメタクリレート（オキシエチレン２３ｍｏｌ付加体）を用いた以外は製造例１と同様にして、共重合体を製造した。得られた共重合体について、製造例１と同様の方法でＭｗを測定した。その結果を中和率と併せ、表２に示す。
【００５７】
○実施例１〜同４、比較例１及び同２（炭酸カルシウム用分散剤）
（重質炭酸カルシウムの湿式粉砕試験）水２５部と表４に示す共重合体０．５部を撹拌・混合して均一に溶解させ、分散剤水溶液を製造した。分散剤水溶液に重炭酸カルシウムの荒挽き鉱石を７５部添加し、サンドグラインダーを用いて４０分撹拌分散させた。得られた７５質量％炭酸カルシウム水性スラリーの製造直後、及び２５℃で７日間静置後の粘度をＢＬ粘度計を用いて２５℃、６０ｒｐｍの条件で測定した。それらの結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
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【００５９】
○実施例５〜同１０、比較例３及び同４（炭酸カルシウム用分散剤）
（軽質炭酸カルシウムの分散試験）水２５部と表５に示す共重合体０．４（固形分）部を撹拌・混合して均一に溶解させ、分散剤水溶液を製造した。分散剤水溶液に軽質炭酸カルシウムの粉末を７５部添加し、ＴＫホモミクサー〔特殊機化工業（株）製〕を用いて４，０００回転で１５分撹拌分散させた。分散直後及び２５℃で７日間静置後の粘度を、ＢＬ粘度計を用いて２５℃、６０ｒｐｍの条件で測定した。得られた結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
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【００６１】
○実施例１１〜同１６、比較例５及び同６（セラミックス用分散剤）
６０％の水分を含むセラミックス用泥土ケーキ（Ａｌ2Ｏ3；５２％、ＳｉＯ2；３６％）１２３ｇに、分散剤１．２２ｇ（固形分）及び水１５５ｇを加え、市販ジューサーにて均一に分散した。分散後、ＢＬ型粘度計により２５℃、６０ｒｐｍの条件でスラリーの粘度を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００６２】
【表５】
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【００６３】
○実施例１７〜同２１、比較例７〜同９（掘削泥水用分散剤）
大阪市内で採取した沖積粘性土からなる比重が１.１６、粘度９４０cps、pＨ６.９８に調製した泥水２００ｇに対して所定濃度の分散剤をジューサーミキサーに添加して５分間撹拌した。Ｂ型粘度計を用いて２５℃、６０rpmの条件で泥水の粘度を測定した。添加した分散剤の濃度及び試験結果を、表６に示す。
【００６４】
【表６】
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【００６５】
○実施例２２〜同２７、比較例１０及び同１１（掘削泥水用分散剤）
ジューサーミキサーに水４００ｇ、分散剤６．８６ｇ（固形分）、ベントナイト〔クニミネ工業（株）製クニゲルＶＩ〕２８ｇを投入し、さらにポルトランドセメント２９．０ｇ添加して５分間撹拌した。５００ｍｌのファンネル粘度計を用いて分散直後、３日後及び７日後のファンネル粘度を測定した。添加した分散剤の濃度及び試験結果を、表７に示す。
【００６６】
【表７】
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【００６７】
【発明の効果】
本発明の分散剤は、炭酸カルシウムを分散させた場合等の、アルカリ性雰囲気下においても加水分解を起こし難いため、得られたスラリーの粘度変化が起きにくく、スラリー粘度の経時安定性に優れる。又、セラミックス用粒子や掘削泥水等の泥土に用いた場合でも、従来の分散剤よりも低粘度となり、セメント等アルカリや塩類が混入しても分散安定性がほとんど変化しないため、セラミック材料用の高濃度スラリー化や海岸部や高層建築現場等での掘削孔の泥壁形成能に優れたものとなる。