JP2010534760A - 乳化用ポリマーとその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)少なくとも1種の、イオン性基を含むエチレン性不飽和モノマーAと
(b)少なくとも1種の、親水性オキシアルキレン基を有するエチレン性不飽和モノマーBおよび
(c)少なくとも1種の、ビニル芳香族を有するエチレン性不飽和モノマーCおよび
(d)少なくとも1種の、式(V)の疎水性エチレン性不飽和モノマーD;
および、任意に、
(e)少なくとも1種の、塩基性エチレン性不飽和アミノ化合物E;
および、任意に、
(f)(a)から(d)、および任意に、(e)の成分と重合可能な少なくとも1種のさらなるモノマーW;
との共重合により入手できるポリマーPに関する。
アンカー撹拌機(IKA(登録商標)撹拌機)、温度センサー、還流凝縮器および2個の別のフィードノズルを備えた反応容器に、ほぼ等量の水およびアリルPEG(Clariant社、バーゼル、スイスから入手可能)およびスチレン(Fluka社、スイスから入手可能)およびVEOVA(登録商標)9(Christ Chemie AG社、スイスから入手可能)を最初Table 2(表2)に記載の量で導入し、85℃にする。85℃に達するとすぐに0.1gの次亜硫酸ナトリウム(Fluka社、スイスから入手可能)を加えた。その後、第1のフィードを経由してアクリル酸および任意にマレイン酸(両者ともFluka社、スイスから入手可能)を、第2のフィードを経由して10%強度の過硫酸ナトリウム溶液(Fluka社、スイスから入手可能)20gを、2時間をかけて同時に計量する。温度を85℃〜95℃に保った。すべてを計量した後、ポスト重合をさらに1時間、90℃で達成した。その後、ポリマー溶液の総重量に基づいて、40重量%の所望のポリマー固体含量になるように、対応する量の水を用いて希釈を達成した。
アンカー撹拌機(IKA(登録商標)撹拌機)、温度センサー、還流凝縮器および2個の別のフィードノズルを備えた反応容器に、ほぼ等量の水およびアリルPEG(Clariant社、バーゼル、スイスから入手可能)またはビニルPEG(Clariant社、バーゼル、スイスから入手可能)および任意にアリルアミン(Fluka社、スイスから入手可能)を、最初Table 2(表2)に記載の量で導入し、22℃に冷却する。その後、スチレン(Fluka社、スイスから入手可能)、VEOVA(登録商標)9(Christ Chemie AG社、スイスから入手可能)およびマレイン酸またはイタコン酸を加えた。ビニルエーテルがアリルPEGの代わりに使われるならば、pHを、水酸化ナトリウム溶液によりpH5.5に上げる。少量のFe(II)SO4(0.1g)を加え、次いでアクリル酸またはアクリル酸塩を最初に導入した混合物に移した。
本発明に従う水性組成物Zの調製のために、最初、本発明に従うポリマーPの40%強度の水性乳化液を調製した。この目的のために、Table 2(表2)に従ってポリマーPの40重量%を60重量%の水と混合した。消泡剤Mを40%強度の水性ポリマー乳化液に加え、実験によるが、Table 3(表3)に記載の量で撹拌下に、この混合物を可塑剤Vの30%強度の水溶液中に加えるかまたは振り混ぜた。可塑剤Vの30%強度の水溶液は30重量%の可塑剤Vに70重量%の水を混合して調製した。
本発明に従う水性組成物Zの効率について新鮮なモルタルで試験した。
セメント混合物の流動性に対するポリマーPの効果を調べるために、スランプ(SLU)を測定した。
Claims (23)
- a)不飽和モノもしくはジカルボン酸または不飽和モノもしくはジカルボン酸の類似体、不飽和スルホン酸または不飽和スルホン酸類似体、および不飽和ホスホン酸または不飽和ホスホン酸類似体からなる群から選択される少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーA
と
b)少なくとも1種の、式(I)、(II)または(III)のエチレン性不飽和モノマーB
R2は、互いに独立に、H、1〜20個の炭素原子を有するアルキルまたは7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールであり、
R3は、両方のカルボキシル基を除いた後の、(a)で記載のジカルボン酸であり、
Yは、互いに独立に、
R4は、互いに独立に、1〜20個の炭素原子を有するアルキル、7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールまたはHであり、好ましくは、R4=Hであり、
nは、互いに独立に、1または2であり、
rは、互いに独立に、0または1の値を有し、
x、y、zは、互いに独立に、それぞれが0〜250の値を有し、x+y+zは、3以上であり、
Qは、すべてのOH基を除いた後の式Q(OH)q+1のポリアルコールの基であり、
qは、2〜5であり、特に2または3である)
および
c)少なくとも1種の、式(IV)のエチレン性不飽和モノマーC
mは、0〜5の数、好ましくは、0であり、
R6は、互いに独立に、1〜30個の炭素原子を有するアルキルであり、
x、y、zは、互いに独立に、それぞれが0〜250の値を有し、x+y+zは、3以上であり、
R2は、互いに独立に、H、1〜20個の炭素原子を有するアルキルまたは7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールである)
および
d)少なくとも1種の、式(V)のエチレン性不飽和モノマーD
R8は、直鎖もしくは分岐の、2〜30個の炭素原子を有するアルキル基、2〜30個の炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアルケニル、7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリールもしくはアラルキル、置換されているかされていないアリール基、または2〜30個の炭素原子を有する二価の基であり、Xが
Xは、
R9は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル、7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、またはHであり、好ましくは、R9=Hであり、R9は、NとR8と一緒になって環、特に、5〜8員環を任意に形成し、環内または環上にヘテロ原子を任意に有し、
R10は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル、7〜20個の炭素原子を有するアルキルアリール、または1〜20個の炭素原子を有するアルケニルであり、R10は、NとR8と一緒になって環、特に、5〜8員環を任意に形成し、環内または環上にヘテロ原子を任意に有する)
および任意に、
e)少なくとも1種の、式(VI)のエチレン性不飽和モノマーE
Y1は、
R12は、Y1が
および任意に、
f)少なくとも1種のさらなるエチレン性不飽和モノマーW
との共重合により入手し得るポリマーP。 - モノマーAが式(VII)を有することを特徴とする、請求項1に記載のポリマーP
Mは、H、アルカリ金属、アルカリ金属半原子、アンモニウムまたはアンモニウム陽イオンであり、
R13は、H、CH3、COOMまたはCH2COOM、特にHであり、
またはR13は、Xと一緒になって環を形成して-CO-O-CO-を与え、
R14は、H、1〜5個の炭素原子を有するアルキル、COOM、またはCH2COOM、特に、Hであり、
R15は、H、CH2COOM、または1〜5個の炭素原子を有するアルキル、特に、HまたはCH3であり、
R16は、互いに独立に、フェニレン基または1〜20個の炭素原子を有する直鎖または分岐のアルキレン基であり、ヘテロ原子を有する官能基を任意に有し、
pは、0または1の値である)。 - 不飽和のモノもしくはジカルボン酸、スルホン酸またはホスホン酸の類似体が、塩酸、酸ハライドおよび酸無水物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリマーP。
- モノマーAが、(メタ)アクリル酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ビニル安息香酸、クロトン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、またはビニルホスホン酸、好ましくは、アクリル酸またはメタクリル酸であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のポリマーP。
- 共重合がフリーラジカル開始剤の存在下で起こる、請求項1から4のいずれか一項に記載のポリマーP。
- モノマーBが、ポリオキシアルキレン(メタ)アクリル酸エステルまたはポリオキシアルキレンビニルエーテルまたはポリオキシアルキレンアリルエーテルであることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のポリマーP。
- モノマーCがスチレンであることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のポリマーP。
- モノマーDが3〜30個の炭素原子を有する脂肪酸のビニルエステルであることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のポリマーP。
- モノマーEがアリルアミンであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のポリマーP。
- モノマーEが、アリルグリシジルエーテルとアンモニアまたは少なくとも1種のアミンとの反応により調製されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のポリマーP。
- ポリマーPの調製に用いるモノマーA、B、C、D、EおよびWの総モル量に基づいて、それぞれ、使用されるモノマーAの量が5〜90mol%、使用されるモノマーBの量が8〜40mol%、使用されるモノマーCの量が0.1〜30mol%、使用されるモノマーDの量が0.1〜30mol%、使用されるモノマーEの量が0〜10mol%、使用されるモノマーWの量が0〜5mol%であり、モノマーA:Bのモル比が≦10:1であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のポリマーP。
- ポリマーPの調製に用いるモノマーA、B、C、D、EおよびWの総モル量に基づいて、それぞれ、使用されるモノマーAの量が30〜70mol%、使用されるモノマーBの量が10〜20mol%、使用されるモノマーCの量が10〜20mol%、使用されるモノマーDの量が6〜10mol%、使用されるモノマーEの量が0〜7mol%、使用されるモノマーWの量が0〜1mol%であることを特徴とする、請求項11に記載のポリマーP。
- ポリマーPの調製に用いるモノマーA、B、C、D、EおよびWの総モル量に基づいて、それぞれ、使用されるモノマーAの量が55〜65mol%、使用されるモノマーBの量が12〜18mol%、使用されるモノマーCの量が12〜18mol%、使用されるモノマーDの量が7〜9mol%、使用されるモノマーEの量が0.1〜2mol%、使用されるモノマーWの量が0〜0.1mol%であることを特徴とする、請求項12に記載のポリマーP。
- A:Bの比が、≦8:1、好ましくは、≦3:1であることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載のポリマーP。
- 水硬性組成物、特に、コンクリートおよびモルタルのための可塑剤としての、請求項1から14のいずれか一項に記載のポリマーPの使用。
- 乳化剤としての、請求項1から14のいずれか一項に記載のポリマーPの使用。
- 少なくとも1種の、請求項1から14のいずれか一項に記載のポリマーPおよび少なくとも1種の消泡剤Mを含む組成物Z。
- 消泡剤Mに対するポリマーPの比が、2:3〜49:1、特に、3:2〜4:1であることを特徴とする、請求項17に記載の組成物Z。
- 消泡剤Mが、リン酸エステル、ポリアルキレングリコール、脂肪酸、脂肪酸エステルまたはシリコーンであることを特徴とする、請求項17または18に記載の組成物Z。
- さらに水を含むことを特徴とする、請求項17から19のいずれか一項に記載の組成物Z。
- 水硬性組成物のための少なくとも1種の可塑剤Vをさらに含むことを特徴とする、請求項20に記載の組成物Z。
- 可塑剤Vがポリカルボキシレートであることを特徴とする、請求項21に記載の組成物Z。
- 水性組成物Zの重量に基づいて、0.04〜10重量%、特に0.05〜5重量%のポリマーP、0.01〜10重量%、特に0.05〜5重量%の消泡剤M、3〜50重量%、特に20〜40重量%の可塑剤Vを含むことを特徴とする、請求項21または22に記載の水性組成物Z。
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