ЖИДКАЯ ДИСПЕРГИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГИПСА
LIQUID DISPERSANT COMPOSITION FOR GYPSUM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к жидкой диспергирующей композиции для гипса и гипсовой суспензии.
Настоящее изобретение также относится к способу получения гипсовой суспензии, применению диспергатора для гипса и способу получения жидкой диспергирующей композиции для гипса.
Предпосылки создания изобретения
[0002] В гипсовой водной суспензии, используемой для гипсокартона, используется конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида в качестве снижающего количество воды агента. В последние годы ведутся разработки по замене снижающего количество воды агента на основе поликарбоновой кислоты снижающим количество воды агентом на основе поликарбоновой кислоты, не имеющим какого-либо риска выделения формальдегида, который считается одним из веществ, вызывающих "синдром больного здания". С другой стороны, исходные материалы для гипса обладают расширенным ассортиментом, и все больше и больше используется фосфогипс, который является побочным продуктом при производстве фосфорной кислоты в качестве удобрения.
[0003] В гипсе с высоким качеством, как известно, используют снижающий количество воды агент на основе поликарбоновой кислоты, усиливающий снижающий количество воды эффект, а также увеличивающий текучесть, по сравнению с конденсатом нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида. Однако было обнаружено, что применение снижающего количество воды агента на основе поликарбоновой кислоты в фосфогипсе неблагоприятно понижает как эффект снижения количества воды, так и текучесть.
[0004] В JP-A-10-158051 описан побочный продукт водной гипсовой суспензии, содержащей диспергатор на основе поликарбоновой кислоты и имеющей pH суспензии от 5 до 10, и способ его получения, а также описано, что pH доводят добавлением основного вещества, и в его примерах описано, что суспензию получают с использованием промежуточного продукта полугидрата фосфогипса и диспергатора на основе поликарбоновой кислоты, и pH доводят добавлением гидроксида кальция.
[0005] В JP-A-2003-335566 описан способ улучшения исключительной текучести и сохранение свойства текучести гидравлической композиции в случае, когда два вида диспергаторов на основе поликарбоновой кислоты используются в комбинации, без влияния изменений гидравлического порошка, такого как цемент, и жидких добавок для гидравлической композиции на стабильность при хранении, которые могут быть использованы в данном способе, и описано, что подходящее количество двух видов диспергаторов может быть определено путем контроля степени нейтрализации и подобного у добавок с электропроводностью, и как следствие, могут быть получены присадки со способностью к исключительному диспергированию и стабильности при хранении.
[0006] В US-A-3181985 описано, что добавление аммиака к гипсовой суспензии на основе промежуточного продукта гипса, содержащего фосфорную кислоту, в качестве добавки могут повысить сцепление с бумагой при формовании гипсокартона.
[0007] В US-A-5151130 описан способ снижения консистенции гипсовой суспензии добавлением полиалкиленполиамина, имеющего молекулярную массу 1000 или менее, к гипсовой суспензии.
[0008] В WO-A-2013/137402 описан диспергатор для гипса, содержащий полимер поликарбоновой кислоты и полимер, полученный посредством взаимодействия алкилендиамина и/или моноамина и эпигалогенгидрина в качестве основных компонентов; и описано, что данный диспергатор обеспечивает отличное улучшение эффекта текучести данной гипсовой суспензии даже несмотря на то, что используются гипсовые сырьевые материалы, различающиеся по качеству и предотвращению упрочнения замедления гипсовой суспензии.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Настоящее изобретение относится к жидкой диспергирующей композиции для гипса, содержащей (A) сополимер (здесь и далее называемый компонентом (A)), полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), (B) азотсодержащее соединение (здесь и далее называемый компонентом (B)) и воду,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы, и
жидкая диспергирующая композиция для гипса имеет pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C:
[0010] [формула 1]
[0011] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0012] [формула 2]
[0013] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0014] Настоящее изобретение также относится к гипсовой суспензии, содержащей гипс, (A) сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2) (здесь и далее называемый компонентом (A)), (B) азотсодержащее соединение (здесь и далее называемое компонентом (B)) и воду,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы,
содержание компонента (A) составляет 0,005 частей по массе или более и 1,0 часть по массе или менее на 100 частей по массе гипса, и
гипсовая суспензия имеет pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C:
[0015] [формула 3]
[0016] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0017] [формула 4]
[0018] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0019] Настоящее изобретение также относится к способу получения гипсовой суспензии, имеющей pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C, включающему следующие стадии:
стадию 1: стадия смешивания компонента (A), компонента (B) и воды с обеспечением жидкой композиции для получения гипса; и
стадию 2: стадия смешивания данной жидкой композиции для получения гипса, полученной на стадии 1, и гипса с обеспечением гипсовой суспензии,
причем компонент (A) представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), и компонент (B) представляет собой азотсодержащее соединение,
в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, и
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы,
[0020] [формула 5]
[0021] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0022] [формула 6]
[0023] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0024] Настоящее изобретение также относится к применению композиции, содержащей компонент (A) и компонент (B), в качестве диспергатора для гипса для повышения текучести гипсовой суспензии,
причем компонент (A) представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), и компонент (B) представляет собой азотсодержащее соединение,
в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, и
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы,
[0025] [формула 7]
[0026] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0027] [формула 8]
[0028] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0029] Настоящее изобретение также относится к способу получения жидкой диспергирующей композиции для гипса, включающему смешивание (A) сополимера, полученного посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), (здесь и далее называемого компонентом (A)), (B) азотсодержащего соединения (здесь и далее называемого компонентом (B)) и воды,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы, и
жидкая диспергирующая композиция для гипса имеет pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C:
[0030] [формула 9]
[0031] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0032] [формула 10]
[0033] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
Описание вариантов осуществления
[0034] Снижающий количество воды агент, используемый для получения гипсовой суспензии, предпочтительно присутствует в форме однокомпонентного жидкого агента с точки зрения предотвращения увеличения производственных мощностей, с точки зрения повышения экономичности и подобного. В этом случае, как в JP-A-10-158051, суспензия, в которой используется гипсовый промежуточный продукт, такой как фосфогипс, эффективно проявляет эффект снижающего количество воды агента при относительно высоком значении pH (т.е. используется суспензия, pH которой эквивалентен суспензии, в которой используется обычный гипс), и поэтому, он может рассматриваться как щелочной агент, который добавляют к снижающему количество воды агенту. Однако было обнаружено, что в случае, когда щелочной агент, такой как гидроксид натрия и гидроксид кальция, добавляют к снижающему количество воды агенту на основе поликарбоновой кислоты для формирования однокомпонентного жидкого агента, существует проблема, которая заключается в ухудшении его стабильности сразу после производства и после хранения.
[0035] Настоящее изобретение предоставляет однокомпонентную жидкую диспергирующую композицию для гипса, которая обладает превосходной стабильностью и способна обеспечить гипсовую суспензию превосходной текучестью, и содержащую ее гипсовую суспензию.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения гипсовой суспензии, применение в качестве диспергатора для гипса и способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса.
[0036] Согласно настоящему изобретению, предоставляется однокомпонентная жидкая диспергирующая композиция для гипса, которая обладает превосходной стабильностью и способна обеспечить гипсовую суспензию превосходной текучестью, и предоставляется содержащая ее гипсовая суспензия.
Согласно настоящему изобретению, получают гипсовую суспензию, которая обладает превосходной текучестью, и предоставляется способ получения гипсовой суспензии.
Согласно настоящему изобретению, предоставляется композиция, содержащая компонент (A) и компонент (B) в качестве диспергатора для гипса, которая обладает превосходной стабильностью и способна обеспечить гипсовую суспензию превосходной текучестью.
Согласно настоящему изобретению, предоставляется способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса, которая обладает превосходной стабильностью и способна обеспечить гипсовую суспензию превосходной текучестью.
[0037] Жидкая диспергирующая композиция для гипса
1
2
В мономере (A1), представленном общей формулой (A1), в качестве структурного мономера компонента (A), в общей формуле (A1), R предпочтительно представляет собой атом водорода, R предпочтительно представляет собой метильную группу, m1 предпочтительно равен 0, и AO предпочтительно представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 атома углерода, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. В общей формуле (A1), n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее и предпочтительно равно 9 или более, более предпочтительно 23 или более, также предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. В общей формуле (A1), n предпочтительно равен 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее. В случае, когда используются два или более видов мономеров (A), n представляет среднее добавленное молярное количество общего сополимера.
В общей формуле (A1), X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода, и предпочтительно представляет собой алкильную группу, имеющую 1 атом углерода, с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
3
4
5
[0038] В мономере (A2), представленном общей формулой (A2), в качестве структурного мономера компонента (A) в общей формуле (A2), R предпочтительно представляет собой атом водорода, R предпочтительно представляет собой метильную группу, и R предпочтительно представляет собой атом водорода, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Соответственно, мономером (A2) предпочтительно является метакриловая кислота или соль щелочного металла, или соль щелочноземельного металла (1/2 атома), аминная соль или аммониевая соль метакриловой кислоты.
1
2
1
2
[0039] В общей формуле (A2) M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу. Примеры щелочного металла включают натрий и калий. Примеры щелочноземельного металла включают кальций. Примеры органической аммониевой группы включают группу алканоламмония, группу полиэтиленаммония, группу алкиламмония и группу ароматического аммония. M и M, каждый независимо, предпочтительно представляет собой один, выбранный из атома водорода и щелочного металла.
[0040] В компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более, а также предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительным является менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее, с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0041] Структурные мономеры компонента (A) могут состоять из мономера, отличного от мономера (A1) и мономера (A2), и общее количество мономера (A1) и мономера (A2) в структурных мономерах составляет предпочтительно 90% масс. или более и более предпочтительно 95% масс. или более, и предпочтительным является 100% масс. или менее, которое может составлять 100% масс.
[0042] Компонент (A) предпочтительно имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее. Среднечисленную молекулярную массу в настоящем изобретении измеряли методом гельпроникающей хроматографии (GPC) в следующих условиях.
Условия GPC
Колонка: G4000PWXL+G2500PWXL (Tosoh Corporation)
3
Элюент: 0,2M фосфатный буфер/CHCN=9/1
Скорость потока: 1,0 мл/мин
Температура колонки: 40°C
Детекция: RI
Размер образца: 0,5 мг/мл
Стандартные вещества: полиэтиленгликоль преобразованный
[0043] Компонентом (B) является один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина (предпочтительно имеющих среднее количество конденсации этиленаминогрупп 4 или более и более предпочтительно 5 или более).
Алкиламином в качестве компонента (B) является алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода. Низшим лимитом числа атомов углерода в алкильной группе алкиламина является 1. Тетраэтиленпентамин (линейный тип) исключается из полиэтиленамина, содержащего среднее количество конденсации этиленаминогрупп 4, и примеры полиэтиленамина, содержащего среднее количество конденсации этиленаминогрупп 4, включают разветвленный тип полиэтиленамина.
Алканоламином в качестве компонента (B) является алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы.
Алкилалканоламином в качестве компонента (B) является алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода и имеющий 1 или 2 алкильные группы.
[0044] При рассмотрении запаха жидкой диспергирующей композиции для гипса, компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина (предпочтительно имеющего среднее количество конденсации этиленаминогрупп 4 или более и более предпочтительно 5 или более).
[0045] Компонент (B) является подходящим соединением с точки зрения того, что данное соединение обладает хорошей стабильностью в воде и легко смешивается с сополимером и водой, и с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0046] Алканоламин имеет 1 или более и 10 или менее атомов углерода с точки зрения текучести гипсовой суспензии и содержит 1 или более и 3 или менее алканольные группы с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Конкретные его примеры включают моноалканоламин, диалканоламин и триалканоламин. Алканоламином предпочтительно является алканоламин, выбранный из моноэтаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина и триизопропаноламина.
[0047] Алкилалканоламин имеет 2 или более и 10 или менее атомов углерода с точки зрения текучести гипсовой суспензии и содержит 1 или 2 алкильные группы с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Конкретные его примеры включают N-моноалкилмоноалканоламин, N-моноалкилдиалканоламин и N,N-диалкилмоноалканоламин. Алкилалканоламином предпочтительно является N-метилдиэтаноламин. Алкильная группа предпочтительно имеет 1 или более и 4 или менее атома углерода.
[0048] Среди этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина и тетраэтиленпентамина, этилендиамин и диэтилентриамин являются предпочтительными с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0049] Примеры полиэтиленамина включают полиэтиленимин, выбранный из линейного типа полиэтиленамина и разветвленного типа полиэтиленамина. Полиэтиленамин предпочтительно имеет молекулярную массу 200 или более и 100000 или менее с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Полиэтиленамином предпочтительно является разветвленный тип полиэтиленамина и более предпочтительно разветвленный тип полиэтиленамина, имеющий молекулярную массу 200 или более и 10000 или менее, с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0050] В алкиламине первичным амином, содержащим алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, предпочтительно является алкиламин, выбранный из метиламина, этиламина, пропиламина, бутиламина и пентиламина, с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0051] В алкиламине вторичный амин, содержащий алкильные группы, имеющие в общем 6 или менее атомов углерода, может иметь две алкильные группы, каждая из которых имеет любое число атомов углерода, при этом общее число атомов углерода в алкильных группах будет составлять 6 или менее. Примеры вторичного амина, содержащего алкильные группы, имеющие в общем 6 или менее атомов углерода, включают диметиламин, диэтиламин и дипропиламин и диметиламин, причем диэтиламин и дипропиламин являются предпочтительными с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0052] В алкиламине третичный амин, содержащий алкильные группы, имеющие в общем 5 или менее атомов углерода, могут иметь три алкильные группы, каждая из которых имеет любое число атомов углерода, при этом общее число атомов углерода в алкильных группах будет составлять 5 или менее. Примеры третичного амина, содержащего алкильные группы, имеющие в общем 5 или менее атомов углерода, включают триметиламин, диметилэтиламин и диэтилметиламин, и триметиламин является предпочтительным с точки зрения текучести гипсовой суспензии.
[0053] Компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из моноэтаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина, N-метилдиэтаноламина, триизопропаноламина, этилендиамина и диэтилентриамина, с точки зрения стабильности при хранении диспергирующей композиции, и более предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и дополнительно предпочтительно из триэтаноламина, с точки зрения легкости обрабатывания и доступности. Моноэтаноламин и диэтилентриамин являются предпочтительными с точки зрения скорости гидролиза диспергирующей композиции.
[0054] Жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению предпочтительно содержит компонент (A) в количестве 5% масс. или более и более предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно в количестве 60% масс. или менее, и более предпочтительно 50% масс. или менее, с точки зрения легкости использования продукта и уменьшения вязкости продукта.
[0055] Жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению предпочтительно содержит компонент (B) в количестве 0,0015% масс. или более, более предпочтительно 0,05% масс. или более, также предпочтительно 0,1% масс. или более, и наиболее предпочтительно 0,5% масс. или более, и в количестве 50% масс. или менее, более предпочтительно 35% масс. или менее, и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее, с точки зрения повышения текучести и контроля pH.
[0056] В жидкой диспергирующей композиции для гипса по настоящему изобретению массовое соотношение компонента (A) и компонента (B), (A)/(B), предпочтительно составляет 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более и наиболее предпочтительно 1 или более, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Массовое соотношение (A)/(B) предпочтительно составляет 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, также более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, также более предпочтительно 10 или менее и наиболее более предпочтительно 5 или менее.
[0057] Диспергирующая композиция по настоящему изобретению подходит для гипса, содержащего фосфорную кислоту. Примеры гипса, содержащего фосфорную кислоту, используемого в настоящем изобретении, включают такие, в которых гипсовая суспензия, содержащая 250 г гипса, диспергированного в 142,5 г воды при 20°C, имеет pH 5,0 или более и 6,0 или менее при 20°C. pH гипсовой суспензии представляет собой pH части водного раствора гипсовой суспензии.
[0058] Жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению представляет собой жидкую композицию, содержащую воду. Воду используют в таком количестве, которое приводит к балансу композиции. Жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению имеет pH 7,0 или более при 20°C с точки зрения повышения стабильности. Ее pH при 20°C составляет 13,0 или менее, предпочтительно 12,0 или менее и более предпочтительно 11,0 или менее.
[0059] Гипсовая суспензия
Гипсовая суспензия по настоящему изобретению представляет собой водную гипсовую суспензию, содержащую гипс и воду. Использование компонента (A) и компонента (B) в гипсовой суспензии обеспечивает эффект снижения количества воды и превосходную текучесть.
[0060] Используемый гипс может быть гипсом любого типа, например, нейтрализованный гипс с высоким качеством, природный гипс, содержащий различные примеси, фосфогипс в качестве промежуточного продукта при производстве фосфорной кислоты и гипс, образованный при генерации тепловой электроэнергии при сероочистке топливного газа. Содержащий фосфорную кислоту гипс, описанный выше, является предпочтительным для использования с той точки зрения, что текучесть можно контролировать регулированием pH. Известно, что гипс, содержащий фосфорную кислоту, проявляет эффект снижения количества воды с диспергатором на основе поликарбоновой кислоты, но при этом проявляется снижение его текучести. В настоящем изобретении использование компонента (A) и компонента (B) обеспечивает гипсовую суспензию, которая проявляет эффект снижения количества воды и превосходную текучесть даже в случае, когда используется гипс, содержащий фосфорную кислоту, и таким образом предоставляется значительно полезная технология в данной области техники.
[0061] В гипсовой суспензии по настоящему изобретению соотношение вода-гипс, выраженное в массовом соотношении вода/гипс, предпочтительно составляет 0,4 или более и более предпочтительно 0,5 или более, с точки зрения повышения текучести гипсовой суспензии. Массовое соотношение вода/гипс предпочтительно составляет 0,9 или менее и более предпочтительно 0,8 или менее.
[0062] В гипсовой суспензии по настоящему изобретению содержание компонента (A) составляет 0,005 частей по массе или более, предпочтительно 0,01 частей по массе или более, и более предпочтительно 0,03 частей по массе или более, и составляет 1,0 часть по массе или менее, предпочтительно 0,6 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,2 частей по массе или менее, и наиболее предпочтительно 0,1 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса, с точки зрения повышения текучести гипсовой суспензии.
[0063] В гипсовой суспензии по настоящему изобретению содержание компонента (B) предпочтительно составляет 0,0003 частей по массе или более, более предпочтительно 0,001 частей по массе или более, более предпочтительно 0,005 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,025 частей по массе или более, на 100 частей по массе гипса, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. В гипсовой суспензии по настоящему изобретению содержание компонента (B) предпочтительно составляет 0,2 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,1 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,06 или менее.
[0064] В гипсовой суспензии по настоящему изобретению, массовое соотношение компонента (A) и компонента (B), (A)/(B), предпочтительно составляет 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, также предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, с точки зрения текучести гипсовой суспензии. Массовое соотношение (A)/(B) предпочтительно составляет 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, также предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0065] В гипсовой суспензии по настоящему изобретению, pH при 20°C предпочтительно составляет 6,0 или более и более предпочтительно 6,2 или более, с точки зрения текучести. pH предпочтительно составляет 9,0 или менее и более предпочтительно 8,0 или менее, с точки зрения предотвращения замедления затвердевания и адгезии к бумаге при формовании гипсокартона. pH гипсовой суспензии представляет собой pH части водного раствора гипсовой суспензии.
[0066] Гипсовая суспензия по настоящему изобретению может быть получена смешиванием гипса, воды, компонента (A) и компонента (B). Компонент (A) и компонент (B) предпочтительно используют после предварительного смешивания с водой. Компонент (A) и компонент (B) могут быть использованы после смешивания с так называемым смешиванием с водой. При получении гипсовой суспензии по настоящему изобретению может быть использована жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению. В данном случае, жидкая диспергирующая композиция для гипса по настоящему изобретению может быть использована как таковая или после разбавления водой.
[0067] Гипсовая суспензия по настоящему изобретению может быть подходящим образом использована при изготовлении гипсокартона.
[0068] Согласно настоящему изобретению, предоставляется применение композиции, содержащей компонент (A) и компонент (B), в качестве диспергатора для гипса для повышения текучести гипсовой суспензии.
Согласно настоящему изобретению, предоставляется способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса, имеющей pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C, включающий смешивание компонента (A), компонента (B) и воды.
Согласно настоящему изобретению, предоставляется способ получения гипсовой суспензии, включающий смешивание гипса, воды, компонента (A) и компонента (B).
Согласно настоящему изобретению, предоставляется способ получения гипсовой суспензии, имеющей pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C, включающий следующие стадии:
стадию 1: стадия смешивания компонента (A), компонента (B) и воды с обеспечением жидкой композиции для получения гипса; и
стадию 2: стадия смешивания жидкой композиции для получения гипса, полученной на стадии 1, и гипса с обеспечением гипсовой суспензии.
В способе применения и получения, описанных выше,
компонент (A) представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), и компонент (B) представляет собой азотсодержащее соединение,
в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламином в качестве компонента (B) является алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламином в качестве компонента (B) является алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, и
алкилалканоламином в качестве компонента (B) является алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода и имеющий 1 или 2 алкильные группы.
[0069] Предпочтительные варианты осуществления, описанные для жидкой диспергирующей композиции для гипса и гипсовой суспензии, могут быть надлежащим образом использованы для применения и способа получения.
Содержания компонента (A) и компонента (B), описанные для гипсовой суспензии, могут быть надлежащим образом использованы для способа получения после преобразования в смешиваемые количества или в дополнительные количества.
[0070] Варианты осуществления по настоящему изобретению будут описаны ниже.
Предпочтительные варианты осуществления, описанные для жидкой диспергирующей композиции для гипса и гипсовой суспензии, могут быть надлежащим образом использованы для применения и способа получения, описанных в следующих вариантах осуществления.
Предпочтительные варианты осуществления компонента (A) и компонента (B), описанных для жидкой диспергирующей композиции для гипса, могут быть надлежащим образом использованы для применения и способа получения, описанных в следующих вариантах осуществления.
Содержания компонента (A) и компонента (B), описанные для гипсовой суспензии, могут быть надлежащим образом использованы для способа получения в следующих вариантах осуществления после преобразования в смешиваемые количества или в дополнительные количества.
[0071] <1>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса, содержащая (A) сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), (здесь и далее называемый компонентом (A)), (B) азотсодержащее соединение (здесь и далее называемое компонентом (B)) и воду,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы, и
жидкая диспергирующая композиция для гипса имеет pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C:
[0072] [формула 11]
[0073] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[формула 12]
[0074] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0075] <2>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по пункту <1>, где в общей формуле (A1) компонента (A), n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, более предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, также предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0076] <3>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по пункту <1> или <2>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0077] <4>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по любому из пунктов <1>-<3>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее, и более предпочтительно 100000 или менее.
[0078] <5>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по любому из пунктов <1>-<4>, где жидкая диспергирующая композиция предназначена для гипса, содержащего фосфорную кислоту.
[0079] <6>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по любому из пунктов <1>-<5>, где содержание компонента (A) предпочтительно составляет 5% масс. или более и более предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет 60% масс. или менее и более предпочтительно 50% масс. или менее.
[0080] <7>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по любому из пунктов <1>-<6>, где компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0081] <8>
Жидкая диспергирующая композиция для гипса по любому из пунктов <1>-<7>, где массовое соотношение компонента (A) и компонента (B), (A)/(B), предпочтительно составляет 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, более предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно составляет 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, также предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0082] <9>
Гипсовая суспензия, содержащая гипс, (A) сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2) (здесь и далее называемый компонентом (A)), (B) азотсодержащее соединение (здесь и далее называемое компонентом (B)) и воду,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы,
содержание компонента (A) составляет 0,005 частей по массе или более и 1,0 часть по массе или менее на 100 частей по массе гипса, и
гипсовая суспензия имеет pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C:
[0083] [формула 13]
[0084] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0085] [формула 14]
[0086] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0087] <10>
Гипсовая суспензия по пункту <9>, где в общей формуле (A1) компонента (A) n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, также предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, более предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0088] <11>
Гипсовая суспензия по пункту <9> или <10>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0089] <12>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<11>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее.
[0090] <13>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<12>, где гипсом является гипс, который содержит фосфорную кислоту.
[0091] <14>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<12>, где содержание компонента (A) предпочтительно составляет 0,005 частей по массе или более, более предпочтительно 0,01 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,03 частей по массе или более, и предпочтительно составляет 1,0 часть по массе или менее, более предпочтительно 0,6 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,2 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,1 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0092] <15>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<14>, где содержание компонента (B) предпочтительно составляет 0,0003 частей по массе или более, более предпочтительно 0,001 частей по массе или более, более предпочтительно 0,005 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,025 частей по массе или более, и предпочтительно составляет 0,2 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,1 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,06 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0093] <16>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<15>, где компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0094] <17>
Гипсовая суспензия по любому из пунктов <9>-<16>, где массовое соотношение компонента (A) и компонента (B), (A)/(B), предпочтительно составляет 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, более предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно составляет 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0095] <18>
Способ получения гипсовой суспензии, имеющей pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C, включающий следующие стадии:
стадию 1: стадия смешивания компонента (A), компонента (B) и воды с обеспечением жидкой композиции для получения гипса; и
стадию 2: стадия смешивания жидкой композиции для получения гипса, полученной на стадии 1, и гипса с обеспечением гипсовой суспензии,
причем компонент (A) представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), и компонент (B) представляет собой азотсодержащее соединение,
в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, и
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы:
[0096] [формула 15]
[0097] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0098] [формула 16]
[0099] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0100] <19>
Способ получения гипсовой суспензии по пункту <18>, где в общей формуле (A1) компонента (A) n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, также предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, более предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0101] <20>
Способ получения гипсовой суспензии по пункту <18> или <19>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0102] <21>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<20>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее.
[0103] <22>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<21>, где компонент (A) смешивают в количестве предпочтительно 0,005 частей по массе или более, более предпочтительно 0,01 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,03 частей по массе или более, и предпочтительно 1,0 часть по массе или менее, более предпочтительно 0,6 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,2 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,1 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0104] <23>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<22>, где компонент (B) смешивают в количестве предпочтительно 0,0003 частей по массе или более, более предпочтительно 0,001 частей по массе или более, более предпочтительно 0,005 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,025 частей по массе или более, и предпочтительно 0,2 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,1 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,06 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0105] <24>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<23>, где компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0106] <25>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<24>, где компонент (A) и компонент (B) смешивают в массовом соотношении, (A)/(B), предпочтительно 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, более предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, также предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, еще более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0107] <26>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<25>, где гипсом является гипс, который содержит фосфорную кислоту.
[0108] <27>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<26>, где гипсовая суспензия имеет соотношение вода-гипс в массовом выражении соотношения вода/гипс предпочтительно 0,4 или более и более предпочтительно 0,5 или более, и предпочтительно 0,9 или менее и более предпочтительно 0,8 или менее, и воду используют при смешивании для установления массового соотношения.
[0109] <28>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <18>-<27>, по которому получают гипсовую суспензию, которая обладает превосходной текучестью.
[0110] <29>
Применение композиции, содержащей компонент (A) и компонент (B), в качестве диспергатора для гипса для увеличения текучести гипсовой суспензии,
причем компонент (A) представляет собой сополимер, полученный посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), и компонент (B) представляет собой азотсодержащее соединение,
в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы, и
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы:
[0111] [формула 17]
[0112] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0113] [формула 18]
[0114] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0115] <30>
Применение в качестве диспергатора для гипса по пункту <29>, где в общей формуле (A1) компонента (A) n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, более предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, более предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0116] <31>
Применение в качестве диспергатора для гипса по пункту <29> или <30>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, более предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0117] <32>
Применение в качестве диспергатора для гипса по любому из пунктов <29>-<31>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее.
[0118] <33>
Применение в качестве диспергатора для гипса по любому из пунктов <29>-<32>, где количество используемого компонента (А) предпочтительно составляет 0,005 частей по массе или более, более предпочтительно 0,01 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,03 частей по массе или более, и предпочтительно составляет 1,0 часть по массе или менее, более предпочтительно 0,6 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,2 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,1 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0119] <34>
Применение в качестве диспергатора для гипса по любому из пунктов <29>-<33>, где количество используемого компонента (В) предпочтительно составляет 0,0003 частей по массе или более, более предпочтительно 0,001 частей по массе или более, более предпочтительно 0,005 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,025 частей по массе или более, и предпочтительно составляет 0,2 частей по массе или менее, более предпочтительно 0,1 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,06 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0120] <35>
Применение в качестве диспергатора для гипса по любому из пунктов <29>-<34>, где компонентом (B) предпочтительно является один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0121] <36>
Применение в качестве диспергатора для гипса по любому из пунктов <29>-<35>, где массовое соотношение компонента (A) и компонента (B), (A)/(B), предпочтительно составляет 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, более предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно составляет 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0122] <37>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса, включающий смешивание (A) сополимера, полученного посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), (здесь и далее называемого компонентом (A)), (B) азотсодержащего соединения (здесь и далее называемого компонентом (B)) и воды,
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы, и
жидкая диспергирующая композиция для гипса имеет pH 7,0 или более и 13,0 или менее при 20°C:
[0123] [формула 19]
[0124] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0125] [формула 20]
[0126] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0127] <38>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по пункту <37>, где в общей формуле (A1) компонента (A), n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, также предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, более предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0128] <39>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по пункту <37> или <38>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономер (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, также предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0129] <40>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по любому из пунктов <37>-<39>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50,000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее.
[0130] <41>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по любому из пунктов <37>-<40>, где жидкая диспергирующая композиция для гипса предназначена для гипса, который содержит фосфорную кислоту.
[0131] <42>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по любому из пунктов <37>-<41>, где компонент (A) смешивают в количестве предпочтительно 5% масс. или более и более предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно 60% масс. или менее и более предпочтительно 50% масс. или менее, из расчета на общее количество смешиваемых материалов.
[0132] <43>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по любому из пунктов <37>-<42>, где компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0133] <44>
Способ получения жидкой диспергирующей композиции для гипса по любому из пунктов <37>-<43>, где компонент (A) и компонент (B) смешивают в массовом соотношении, (A)/(B), предпочтительно 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, более предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0134] <45>
Способ получения гипсовой суспензии, включающий смешивание гипса, воды, (A) сополимера, полученного посредством полимеризации мономерсодержащего мономера (A1), представленного общей формулой (A1), и мономера (A2), представленного общей формулой (A2), (здесь и далее называемого компонентом (A)), и (B) азотсодержащего соединения (здесь и далее называемого компонентом (B)),
причем в компоненте (A) соотношение массы мономера (A2) относительно общей массы мономера (A1) и мономера (A2) составляет 4% масс. или более,
компонент (B) представляет собой один или более из типов азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака, алкиламина, алканоламина, алкилалканоламина, этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина, тетраэтиленпентамина и полиэтиленимина,
алкиламин в качестве компонента (B) представляет собой алкиламин, выбранный из первичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода, вторичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 6 или менее атомов углерода, и третичного амина, содержащего алкильную группу, имеющую в общем 5 или менее атомов углерода,
алканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алканоламин, содержащий 1 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или более и 3 или менее алканольные группы,
алкилалканоламин в качестве компонента (B) представляет собой алкилалканоламин, содержащий 2 или более и 10 или менее атомов углерода, и имеющий 1 или 2 алкильные группы, и
гипсовая суспензия имеет pH 6,0 или более и 9,0 или менее при 20°C:
[0135] [формула 21]
[0136] где
1
2
R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода или метильную группу;
m1 равен целому числу 0 или более и 2 или менее;
AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 или 3 атома углерода;
n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое равно числу 4 или более и 300 или менее; и
X представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую 1 или более и 3 или менее атома углерода,
[0137] [формула 22]
[0138] где
3
4
5
2
2
m2
R, R и R, каждый независимо, представляет собой атом водорода, метильную группу или (CH)COOM;
1
2
M и M, каждый независимо, представляет собой атом водорода, щелочной металл, щелочноземельный металл (1/2 атома), органическую аммониевую группу или аммониевую группу; и
m2 равен целому числу 0 или более и 2 или менее.
[0139] <46>
Способ получения гипсовой суспензии по пункту <45>, где способ дополнительно включает следующие стадии:
стадию 1: стадия смешивания компонента (A), компонента (B) и воды с обеспечением жидкой композиции для получения гипса; и
стадию 2: стадия смешивания жидкой композиции для получения гипса, полученной на стадии 1, и гипса с обеспечением гипсовой суспензии.
[0140] <47>
Способ получения гипсовой суспензии по пункту <45> или <46>, где в общей формуле (A1) компонента (A), n представляет среднее добавленное молярное количество AO, которое предпочтительно равно 6 или более, более предпочтительно 9 или более, также предпочтительно 20 или более, более предпочтительно 23 или более, более предпочтительно 80 или более, более предпочтительно 100 или более и наиболее предпочтительно 110 или более, и предпочтительно равно 200 или менее, более предпочтительно 150 или менее и наиболее предпочтительно 130 или менее.
[0141] <48>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<47>, где соотношение массы мономера (A2) в отношении общей массы мономера (A1) и мономера (A2) компонента (A) составляет 4% масс. или более, предпочтительно 5% масс. или более, более предпочтительно 7% масс. или более и наиболее предпочтительно 10% масс. или более, и предпочтительно составляет менее чем 100% масс., более предпочтительно 50% масс. или менее, также предпочтительно 25% масс. или менее и наиболее предпочтительно 20% масс. или менее.
[0142] <49>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<48>, где компонент (A) имеет среднечисленную молекулярную массу 10000 или более, более предпочтительно 20000 или более и наиболее предпочтительно 50000 или более, и предпочтительно 200000 или менее и более предпочтительно 100000 или менее.
[0143] <50>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<49>, где гипсом является гипс, который содержит фосфорную кислоту.
[0144] <51>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<50>, где компонент (A) смешивают в количестве предпочтительно 0,005 частей по массе или более, более предпочтительно 0,01 частей по массе или более и наиболее предпочтительно 0,03 частей по массе или более, и предпочтительно 1,0 часть по массе или менее, более предпочтительно 0,6 частей по массе или менее, также предпочтительно 0,2 частей по массе или менее и наиболее предпочтительно 0,1 частей по массе или менее, все из расчета на 100 частей по массе гипса.
[0145] <52>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<51>, где компонент (B) предпочтительно представляет собой один или более из типов соединения, выбранного из диэтаноламина и триэтаноламина, и более предпочтительно триэтаноламина.
[0146] <53>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<52>, где компонент (A) и компонент (B) смешивают в массовом соотношении, (A)/(B), предпочтительно 0,2 или более, более предпочтительно 0,5 или более, также предпочтительно 1 или более и наиболее предпочтительно 2 или более, и предпочтительно 3000 или менее, более предпочтительно 500 или менее, более предпочтительно 100 или менее, более предпочтительно 50 или менее, более предпочтительно 25 или менее, более предпочтительно 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее и наиболее предпочтительно 5 или менее.
[0147] <54>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<53>, где гипсовая суспензия имеет соотношение вода-гипс в массовом выражении соотношения вода/гипс предпочтительно 0,4 или более и более предпочтительно 0,5 или более, и предпочтительно 0,9 или менее и более предпочтительно 0,8 или менее, и воду используют при смешивании для установления массового соотношения.
[0148] <55>
Способ получения гипсовой суспензии по любому из пунктов <45>-<54>, по которому получают гипсовую суспензию, которая обладает превосходной текучестью.
Примеры
[0149] Следующие примеры описывают варианты осуществления настоящего изобретения. Данные примеры описывают рабочие примеры по настоящему изобретению и не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
[0150] Получение сополимера поликарбоновой кислоты
В примерах получения ниже использовали следующие мономеры, такие как мономер (A1). ЭО является аббревиатурой этиленоксида.
1
2
Мономер (A1-1): метанол ЭО/метакрилат (среднее добавленное молярное количество ЭО: 120) (который является мономером, представленным общей формулой (A1), где R представляет собой атом водорода, R представляет собой метильную группу, m1 равен 0, AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 атома углерода (этиленоксигруппа), n равен 120, и X представляет собой метильную группу)
1
2
Мономер (A1-2): метанол ЭО/метакрилат (среднее добавленное молярное количество ЭО: 23) (который является мономером, представленным общей формулой (A1), где R представляет собой атом водорода, R представляет собой метильную группу, m1 равен 0, AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 атома углерода (этиленоксигруппа), n равен 23, и X представляет собой метильную группу)
1
2
Мономер (A1-3): метанол ЭО/метакрилат (среднее добавленное молярное количество ЭО: 9) (который является мономером, представленным общей формулой (A1), где R представляет собой атом водорода, R представляет собой метильную группу, m1 равен 0, AO представляет собой алкиленоксигруппу, имеющую 2 атома углерода (этиленоксигруппа), n равен 9, и X представляет собой метильную группу)
[0151] Мономеры изготавливали или получали следующим образом.
Мономер (A1-1): 1000 частей по массе простого монометилового эфира полиэтиленгликоля, имеющего этиленоксидное добавленное молярное количество 120 (среднечисленную молекулярную массу: 5344), плавящегося при 80°C, загружали в стеклянный реактор, оборудованный термометром, мешалкой, капельной воронкой, трубкой для подачи азота и охлаждающим конденсатором. Последовательно загружали туда 3 части по массе гидрохинона и 32 части по массе п-толуолсульфоновой кислоты. Загружали 483 части по массе метакриловой кислоты (которые составляли 30 кратное мольное количество простого монометилового эфира полиэтиленгликоля), одновременно вводя воздух в жидкость реактора при скорости потока 6 мл/мин и вводя в газофазную часть реактора азот при скорости потока 12 мл/мин, все из расчета на 1 кг общей массы простого монометилового эфира полиэтиленгликоля и метакриловой кислоты, с последующим нагреванием и сбрасыванием давления внутри пространства реактора. При контролируемом давлении 26,7 кПа устанавливали время, когда температура жидкой реакционной смеси достигала 105°C, как время начала реакции, и реакцию осуществляли, поддерживая температуру жидкой реакционной смеси 110°C непрерывным нагреванием по мере того как отгонялась реакционная вода и метакриловая кислота. Давление снижали до 12-13,3 кПа спустя 1 час после начала реакции и затем поддерживали. Спустя 6 часов после начала реакции, давление возвращали к обычному давлению, и реакцию останавливали нейтрализацией при добавлении 48% водного раствора гидроксида натрия в количестве 1,05 кратного эквивалента п-толуолсульфоновой кислоты. После этого, при поддержании температуры жидкой реакционной смеси при 130°C, непрореагировавшую метакриловую кислоту удаляли методом вакуумной отгонки и получали этерифицированный реакционный продукт. После охлаждения до 100°C, к реакционному продукту добавляли 200 частей по массе насыщенного водного раствора хлорида натрия и 1000 частей по массе толуола, и температуру смеси доводили до 50°C. Образовавшееся таким образом под слоем вещество отделяли, добавление 200 частей по массе насыщенного водного раствора хлорида натрия и разделение слоев повторяли 5 раз, и затем толуол отгоняли, с получением метоксиполиэтиленгликольметакрилата (среднее добавленное молярное количество ЭО: 120) в виде очищенного мономера (A1-1).
[0152] Мономер (A1-2): использовали метоксиполиэтиленгликольметакрилат (среднее добавленное молярное количество ЭО: 23), M-230G, произведенный фирмой Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
[0153] Мономер (A1-3): использовали метоксиполиэтиленгликольметакрилат (среднее добавленное молярное количество ЭО: 9), M-90G, произведенный фирмой Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
[0154] (1) Пример получения 1
292 г (16,2 моль) воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и внутреннее пространство заполняли азотом при перемешивании, с последующим нагреванием до 75°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 339 г (0,063 моль) мономера (A1-1) и 102 г (1,19 моль) метакриловой кислоты (массовое соотношение: 76,9/23,1, молярное соотношение: 5/95) в 252 г (14,0 моль) воды, каждый из 71,5 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 10,28 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 2 часов. Затем по каплям туда добавляли 57,2 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония в течение 30 минут, с последующим выдерживанием в течение 1 часа при той же самой температуре (75°C). После завершения выдерживания, добавляли 103,3 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A1, имеющего среднечисленную молекулярную массу 25000.
[0155] (2) Пример получения 2
317 г (17,6 моль) воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и внутреннее пространство заполняли азотом при перемешивании, с последующим нагреванием до 75°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 323 г (0,06 моль) мономера (A1-1) и 46,5 г (0,54 моль) метакриловой кислоты (массовое соотношение: 87,4/12,6, молярное соотношение: 10/90) в 239 г (13,3 моль) воды, каждый из 41,7 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 1,9 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 2 часов. Затем туда по каплям добавляли 13,9 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония в течение 30 минут, с последующим выдерживанием в течение 1 часа при той же самой температуре (75°C). После завершения выдерживания, добавляли 49,3 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A2, имеющего среднечисленную молекулярную массу 63000.
[0156] (3) Пример получения 3
282 г (15,7 моль) воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и внутреннее пространство заполняли азотом при перемешивании, с последующим нагреванием до 75°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 323 г (0,06 моль) мономера (A1-1) и 20,7 г (0,24 моль) метакриловой кислоты (массовое соотношение: 94/6, молярное соотношение: 20/80) в 239 г (13,3 моль) воды, каждый из 34,7 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 1,8 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 2 часов. Затем туда по каплям добавляли 13,9 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония в течение 30 минут, с последующим выдерживанием в течение 1 часа при той же самой температуре (75°C). После завершения выдерживания, добавляли 23,9 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A3, имеющего среднечисленную молекулярную массу 78000.
[0157] (4) Пример получения 4
275 г (15,3 моль) воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и внутреннее пространство заполняли азотом при перемешивании, с последующим нагреванием до 75°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 323 г (0,06 моль) мономера (A1-1) и 9,5 г (0,11 моль) метакриловой кислоты (массовое соотношение: 97,1/2,9, молярное соотношение: 35/65) в 239 г (13,3 моль) воды, каждый из 23,8 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 1,2 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 2 часов. Затем туда по каплям добавляли 11,9 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония в течение 30 минут, с последующим выдерживанием в течение 1 часа при той же самой температуре (75°C). После завершения выдерживания, добавляли 13,1 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A4, имеющего среднечисленную молекулярную массу 87000.
[0158] (5) Пример получения 5
1,102 г (61,2 моль) воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и нагревали до 78°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 0,063 моль мономера (A1-1), 0,36 моль мономера (A1-3) и 1,16 моль метакриловой кислоты в 15,5 моль воды, каждый из 36,16 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 4,0 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 65 минут, затем смесь получали смешиванием 0,023 моль мономера (A1-1), 0,15 моль мономера (A1-3) и 0,30 моль метакриловой кислоты с 5,69 моль воды, туда по каплям добавляли 10,74 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 1,2 г 2-меркаптоэтанола в течение 30 минут, и затем смесь получали смешиванием 0,017 моль мономера (A1-1), 0,12 моль мономера (A1-3) и 0,17 моль метакриловой кислоты с 54,29 моль воды, туда по каплям добавляли 7,08 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 0,79 г 2-меркаптоэтанола в течение 15 минут. После завершения добавления по каплям, реакционную систему выдерживали при 78°C в течение 60 минут, и добавляли 141,0 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A5, имеющего среднечисленную молекулярную массу 75000. Наконец, 554 г (0,103 моль) мономера (A1-1), 312 г (0,63 моль) мономера (A1-3) и 140 г (1,63 моль) метакриловой кислоты подвергали сополимеризации, и соотношение метакриловой кислоты составляло 13,9% масс. (69% моль).
[0159] (6) Пример получения 6
20,4 моль воды загружали в реактор, оборудованный мешалкой, и внутреннее пространство заполняли азотом при перемешивании, с последующим нагреванием до 80°C в атмосфере азота. Смесь получали смешиванием и растворением 300 г (0,27 моль) мономера (A1-2) и 62,9 г (0,73 моль) метакриловой кислоты (массовое соотношение: 82,7/17,3, молярное соотношение: 27/73) в 173 г (9,6 моль) воды, каждый из 34,1 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония и 2,9 г 2-меркаптоэтанола одновременно по каплям добавляли в реакционную систему в течение 2 часов. Затем туда по каплям добавляли 11,4 г 10% масс. водного раствора персульфата аммония в течение 30 минут, с последующим выдерживанием в течение 1 часа при той же самой температуре (75°C). После завершения выдерживания, добавляли 60,7 г 48% масс. водного раствора NaOH для нейтрализации полученного сополимера A6, имеющего среднечисленную молекулярную массу 50000.
[0160] Пример тестирования 1
Компонент (A) и компонент (B), показанные в таблице 1, смешивали с водой с получением 142,5 г водной смеси. Компонент (A) и компонент (B) использовали в 142,5 г водной смеси, контролируя их количество в смеси, так чтобы при добавлении их количество составляло на 100 частей по массе гипса, как показано в таблице 1. Добавляли 142,5 г водной смеси к 250 г кальцинированного гипса марки SAKURA, класса A (произведенный фирмой Yoshino Гипс Co., Ltd.), к которому была добавлена фосфорная кислота в количестве, как показано в таблице 1, и полученную смесь замешивали при 20°C ручным миксером (Model MK-H3, произведенный фирмой Panasonic Corporation) в течение 10 минут, с получением гипсовой суспензии. Полученной в результате гипсовой суспензией заполняли конус, имеющий верхний внутренний диаметр 50 мм, нижний внутренний диаметр 50 мм и высоту 50 мм, и после извлечения измеряли расход (мм). Результаты показаны в таблице 1. В данной таблице сополимер, который не соответствует компоненту (A), и соединение, которое не соответствует компоненту (B), также показаны в колонках для удобства. В данном примере тестирования гипсовая суспензия содержала 142,5 г водной смеси (W) и 250 г гипса (G), что обеспечивало W/G массовое соотношение 0,57.
[0161]
Таблица 1
Количество фосфорной кислоты, добавленное в гипс (мг)
Компонент (A)
Компонент (B)
(A)/(B)(массовое соотношение)
Гипсовая суспензия
Классификация
№ сополимера
Мономер (A1)
Мономер (A2)
Добавленное количество(части по массе)
Тип
Добавленное количество(части по массе)
Расход (мм)
pH(20°C)
Тип
Соотношение мономеров(% масс.)
Тип
Соотношение мономеров(% масс.)
Пример тестирования
1-1
15
-
-
-
-
-
-
-
-
-
117
5,8
СПР.
1-2
15
-
-
-
-
-
-
DEA
0,014
-
117
6,4
1-3
15
-
-
-
-
-
-
DEA
0,028
-
117
7,7
1-4
15
сополимер A1
мономер (A1-1)
76,7
MAA
23,3
0,06
-
-
-
118
5,8
1-5
15
DEA
0,014
4,29
142
6,4
ПР.
1-6
15
DEA
0,028
2,14
151
7,7
1-7
15
сополимер A2
мономер (A1-1)
87,5
MAA
12,5
0,06
-
-
-
118
5,8
СПР.
1-8
15
DEA
0,002
30,0
119
5,85
СПР.
1-9
15
DEA
0,007
8,57
132
6,0
ПР.
1-10
15
DEA
0,014
4,29
138
6,3
1-11
15
DEA
0,021
2,86
145
6,8
1-12
15
DEA
0,028
2,14
149
7,6
1-13
15
DEA
0,042
1,43
151
8,8
1-14
5
DEA
0,0048
12,5
138
6,3
1-15
3
DEA
0,0028
21,4
138
6,3
1-16
15
сополимер A3
мономер (A1-1)
94,02
MAA
6,0
0,06
-
-
-
117
5,8
СПР.
1-17
15
DEA
0,014
4,29
124
6,4
ПР.
1-18
15
DEA
0,028
2,14
133
7,7
1-19
15
сополимер A4
мономер (A1-1)
97,13
MAA
2,9
0,06
-
-
-
117
5,7
СПР.
1-20
15
DEA
0,014
4,29
117
6,4
1-21
15
DEA
0,028
2,14
117
7,6
1-22
15
сополимер A5
мономер (A1-1)мономер (A1-3)
86,1
MAA
13,9
0,06
-
-
-
117
5,8
СПР.
1-23
15
DEA
0,014
4,29
130
6,4
ПР.
1-24
15
DEA
0,028
2,14
140
7,6
1-25
15
сополимер A6
мономер (A1-2)
82,7
MAA
17,3
0,06
-
-
-
117
5,8
СПР.
1-26
15
DEA
0,014
4,29
128
6,2
ПР.
1-27
15
DEA
0,028
2,14
135
7,6
1-28
0
сополимер A2
мономер (A1-1)
87,5
MAA
12,5
0,06
-
-
-
139
6,4
СПР.
1-29
0
TEA
0,02
3,00
146
7,0
ПР.
Классификация: ПР.: пример, СПР.: сравнительный пример
[0162] В таблице 1 MAA обозначает метакриловую кислоту, и DEA обозначает диэтаноламин.
В таблице 1 соотношение каждого мономера (A1) и мономера (A2) представлено в процентах по массе из расчета на общее количество мономера (A1) и мономера (A2).
В таблице 1 количество каждого из добавленного компонента (A) и компонента (B) представлено в частях по массе на 100 частей по массе гипса.
[0163] Пример тестирования 2
Жидкую диспергирующую композицию для гипса, имеющую соотношение компонента (A) и компонента (B), показанное в таблице 2, получали путем регулирования количества воды для достижения концентрации компонента (A) 30% масс. (преобразованное содержание твердых веществ), и оценивали однородность сразу после получения и скорость гидролиза после хранения. Однородность сразу после получения оценивали путем визуального обследования внешнего вида, и одну, имеющую равномерное распределение без разделения, оценивали как "хорошая", тогда как другую, имеющую разделения, оценивали как "плохая". У имеющей оценку однородности "плохая" скорость гидролиза не измеряли. Имеющей оценку однородности "плохая" являлась плохая с точки зрения однородности композиция, и требовалась операция сильного смешивания при каждом случае использования, и поэтому считается, что удобство их применения на рабочем месте в значительной мере не является удовлетворительным.
[0164] Скорость гидролиза (%) после хранения оценивали с использованием жидкой диспергирующей композиции для гипса перед хранением и такой же жидкой диспергирующей композиции для гипса после хранения при 40°C в течение 10 дней, так что метоксиполиэтиленгликоль (среднее добавленное молярное количество ЭО: 120), который образуется при гидролизе мономера (A-1) в качестве структурного компонента компонента (A) (т.е. сополимера A2 или сополимера A4), количественно определяли анализом жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ЖХ-МС) в следующих условиях и скорость гидролиза вычисляли согласно следующим уравнениям.
В случае использования сополимера A2:
Скорость гидролиза (%)=115,8×((A-B)/(30-B))
В случае использования сополимера A4:
Скорость гидролиза (%)=104,3×((A-B)/(30-B))
A: количество метоксиполиэтиленгликоля (среднее добавленное молярное количество ЭО: 120) в жидкой диспергирующей композиции для гипса после хранения (% масс.)
B: количество метоксиполиэтиленгликоля (среднее добавленное молярное количество ЭО: 120) в жидкой диспергирующей композиции для гипса перед хранением (% масс.)
[0165] Низкая скорость гидролиза означает улучшенную стабильность при хранении. Результаты показаны в таблице 2. В данной таблице соединения, которые не соответствуют компоненту (B) также показаны в колонках для удобства. Условия измерения для ЖХ-МС были следующими.
Условия измерения для ЖХ-МС
Колонка: Unison UK-C18 HT (50×2 мм) 3 мкм, произведенная фирмой Imtakt Corporation
Температура колонки: 40°C
Элюент A: 0,1% водный раствор трифторуксусной кислоты (TFA)
Элюент B: 0,1% ацетонитрильный раствор трифторуксусной кислоты (TFA)
Градиент: A/B=70/30 (0 мин)→A/B=20/80 (3-5 мин)→A/B=70/30 (5,1-8 мин)
Скорость потока: 0,5 мл/мин
Количество введения: 5 мкл
Устройство измерения: LC/MS 2010EV, произведенное фирмой Shimadzu Corporation
[0166] Жидкую диспергирующую композицию для гипса, показанную в таблице 2, использовали с компонентом (A) и компонентом (B), добавленными в водную смесь в количествах, показанных в таблице 2, и гипсовую суспензию измеряли на расход (мм) и pH (20°C) аналогично методике примера тестирования 1. Результаты показаны в таблице 2. В данном примере тестирования гипсовая суспензия содержала 142,5 г водной смеси (W) и 250 г гипса (G), что обеспечивало W/G массовое соотношение 0,57. Увеличение значения расхода означает улучшенную текучесть.
[0167]
Таблица 2
Количество фосфорной кислоты, добавленное в гипс (мг)
Жидкая диспергирующая композиция для гипса
Компонент (A)
Компонент (B)
pH(20°C)
Однородность
Скорость гидролиза (%)
Тип
Концентрация в композиции(% масс.)
Тип
Общее число атомов углерода в алкильной группе
Концентрация в композиции(% масс.)
Пример тестирования
2-1
15
-
-
-
-
-
-
-
-
2-2
15
Сополимер A2
30
MEA
-
4
10,7
хорошая
0,3
2-3
15
DEA
-
7
10,1
хорошая
1
2-4
15
TEA
-
10
9,0
хорошая
0,5
2-5
15
TiPa
-
12,5
9,2
хорошая
0,4
2-6
15
M-DEA
-
8
9,6
хорошая
0,7
2-7
15
этилендиамин
-
2
10,6
хорошая
0,5
2-8
15
диэтилентриамин
-
3,5
10,8
хорошая
0,4
2-9
15
полиэтиленамин(молекулярная масса: 600)
-
4
11,2
хорошая
0,9
2-10
15
аммиака
-
1,5
10,7
хорошая
0,6
2-11
15
пентиламин
5
6
11,6
хорошая
0,8
2-12
15
гексиламин
6
6,5
-
плохая
-
2-13
15
дипропиламин
6
6,5
11,7
хорошая
1,1
2-14
15
дибутиламин
8
8,5
-
плохая
-
2-15
15
триметиламин
3
4
11,8
хорошая
1,2
2-16
15
триэтиламин
6
6,5
-
плохая
-
2-17
15
NaOH
-
2,5
13,8
хорошая
4,1
2-18
15
NaOH
-
0,2
11,1
хорошая
1
2-19
15
Ca(OH)<sub>2</sub>
-
3
-
плохая
-
Таблица 2 (продолжение)
Гипсовая суспензия
Классификация
Компонент (A)
Компонент (B)
(A)/(B)(массовое соотношение)
Расход(мм)
pH(20°C)
Добавленное количество(части по массе)
Добавленное количество(части по массе)
Пример тестирования
2-1
-
-
-
117
5,8
Сравнительный пример
2-2
0,06
0,008
7,50
137
6,3
Пример
2-3
0,014
4,29
138
6,3
2-4
0,020
3,00
137
6,3
2-5
0,025
2,40
137
6,3
2-6
0,016
3,75
138
6,3
2-7
0,004
15,00
137
6,4
2-8
0,007
8,57
139
6,4
2-9
0,008
7,50
139
6,4
2-10
0,003
20,00
139
6,4
2-11
0,012
5,00
137
6,3
2-12
-
-
-
-
Сравнительный пример
2-13
0,013
4,62
138
6,3
Пример
2-14
-
-
-
-
Сравнительный пример
2-15
0,008
7,50
138
6,3
Пример
2-16
-
-
-
-
Сравнительный пример
2-17
-
-
139
6,4
2-18
0,0004
150
120
5,8
2-19
-
-
-
-
[0168] Компонентами в таблице 2 являются следующие:
MEA: моноэтаноламин
DEA: диэтаноламин
TEA: триэтаноламин
TiPa: триизопропаноламин
M-DEA: N-метилдиэтаноламин
Полиэтиленамин: молекулярная масса: 600 (Эпомин, зарегистрированная торговая марка, Model SP-006, произведенный фирмой Nippon Shokubai Co., Ltd.)
[0169] В таблице 2 добавленное количество каждого компонента (A) и компонента (B) представлено в частях по массе на 100 частей по массе гипса.
[0170] Пример тестирования 3
Жидкие диспергирующие композиции для гипса примера тестирования 2-3 и примера тестирования 2-17 в примере тестирования 2 хранили при 40°C в течение 10 дней, и затем получали гипсовую суспензию с использованием каждой из указанных композиций по методике, аналогично приведенной в примере тестирования 2. Полученные в результате гипсовые суспензии измеряли на расход (мм) и pH (20°C), аналогично методике примера тестирования 2. Результаты показаны в таблице 3.
Жидкая диспергирующая композиция для гипса примера тестирования 2-17 в качестве сравнительного примера имела хорошую однородность сразу после получения, но плохую стабильность при хранении, и ее применение после хранения не является возможным для обеспечения гипсовой суспензии, имеющей хорошую текучесть.
[0171]
Таблица 3
Количество фосфорной кислоты, добавленное в гипс (мг)
Жидкая диспергирующая композиция для гипса
Компонент (A)
Компонент (B)
pH(20°C)
Однородность
Скорость гидролиза(%)
Тип
Концентрация в композиции(% масс.)
Тип
Общее число атомов углерода в алкильной группе
Концентрация в композиции(% масс.)
Пример тестирования
2-3
15
Сополимер A2
30
TEA
-
10
9,0
хорошая
0,5
2-17
15
NaOH
-
2,5
13,8
хорошая
4,1
Таблица 3 (продолжение)
Гипсовая суспензия*
Классификация
Компонент (A)
Компонент (B)
(A)/(B)(массовое соотношение)
Расход(мм)
pH(20°C)
Добавленное количество(части по массе)
Добавленное количество(части по массе)
Пример тестирования
2-3
0,06
0,020
3,00
137
6,3
Пример
2-17
0,06
0,005
12,0
120
6,3
Сравнительный пример
* Гипсовая суспензия, полученная с жидкой диспергирующей композицией для гипса, после выдерживания при 40°C в течение 10 дней