JP2012527505A - 疎水的な付随コポリマー - Google Patents

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Abstract

新しいタイプの疎水的な付随モノマーを含む、水溶性の疎水的な付随コポリマー。このモノマーは、エチレン的に不飽和の基、及び(本質的にエチレンオキシド基から成る)親水性のポリアルキレンオキシドブロックを含むブロック構造及び少なくとも4個、好ましくは5個の炭素原子を有するアルキレンオキシドから成る末端疎水性ポリアルキレンオキシドブロックを有するポリエーテル基を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、新しいタイプの疎水的な付随モノマー(hydrophobically associating monomer)を含む、水溶性の疎水的な付随コポリマーに関する。このモノマーは、本質的にエチレンオキシド基から成るポリアルキレンオキシドブロック、及び少なくとも4個の炭素原子、好ましくは少なくとも5個の炭素原子を有するアルキレンオキシドから成るポリアルキレンブロックから構成される、ブロック構造を有するポリエチレン基とエチレン的に不飽和の基を有する。
水溶性の濃厚ポリマー(増粘ポリマーthickening polymer)は、多くの技術分野で、例えば、化粧品、食品の分野で、クリーナー、印刷インク、エマルジョン塗料製造のために、及び鉱物油の回収のために使用されている。
シックナー(増粘剤)として使用可能な、ポリマーの化学的に異なる多くのクラスが公知である。濃厚ポリマーの重要なクラスは、いわゆる疎水的な付随ポリマーである。疎水的な付随ポリマーについて、この技術分野の当業者は、側の疎水性基、又は末端の疎水性基、例えば、比較的長いアルキル鎖を有する水溶性ポリマーであると理解する。水溶液中では、このような疎水性基は、これら自身、又は疎水性基を有する他の物質と付随(会合、又は連携)することができる。この結果、付随ネットワーク(associative network)が形成され、これにより媒体が増粘(濃厚化)する。
特許文献1(EP705854A1)、特許文献2(DE10037629A1)、及び特許文献3(DE102004032304A1)には、水溶性の、疎水的に付随するコポリマー、及び(例えば構造化学の分野での)その使用方法が開示されている。記載されているコポリマーは、酸性モノマー、例えばアクリル酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、塩基性モノマー、例えば、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、又はカチオン性基を含むモノマー、例えば、アンモニウム基を有するモノマーを含む。この種のモノマーは、ポリマーに水への溶解性を与える。疎水的に付随するモノマーとして、開示されたコポリマーは、各場合において以下のタイプのモノマーを含む:H2C=C(Rx)−COO−(−CH2−CH2−O−)q−Ry又は他に、CH2=C(Rx)−O−(−CH2−CH2−O−)q−Ry(但し、Ryは、典型的にはH、又はCH3であり、及びRyは、比較的長い炭化水素基であり、典型的には8〜40個の炭素原子を有する炭化水素基である)。例えば明細書には、比較的長いアルキル基、又は他にトリスチリルフェニル基が記載されている。
疎水的に付随するコポリマーの更なる重要なクラスは、例えば特許文献4(EP13836A1)又は特許文献5(WO2009/019225)に記載されているようなアルカリ−溶解性分散物である。このタイプの分散物は、一方では酸性モノマー、特にアクリル酸、上述した疎水的に付随するモノマー及び非親水性モノマー、例えばアルキルアクリレートを含む。この種のコポリマーは、酸性のpH範囲で、分散物(分散液)として存在するが、アルカリ性pH範囲で、溶液を形成し、そして従ってその増粘効果を展開する。
ポリエチレンオキシドブロック、高級(higher)アルキレンオキシドのブロック、及び追加的にエチレン性不飽和の基を有するポリマーが、他の技術分野では公知である。
特許文献6(WO2004/044035A1)は、(分散物の製造で、乳化剤として使用可能な)ポリスチレンオキシドを含むブロックを有する、ポリオキシアツキレンブロックコポリマーを開示している。例は、アリルアルコール、又はヒドロキシブチルビニルエーテルに、ポリスチレンオキシド基が最初に備えられ、そして次に末端基としてポリエチレンオキシド基が備えられた化合物を開示している。末端基は、任意に、例えば酸性基で官能化することもできる。記載されたブロックコポリマーは、スチレンアクリレート分散物の製造のために使用することができる。
特許文献7(2004/026468A1)は、アルキレンオキシドブロック、グリシジルエーテルのブロック、及びアルキレンオキシドブロックから構成されるブロックコポリマー(このブロックコポリマーはエチレン的に不飽和のヘッド基を含む)を開示している。末端基は、追加的に酸性基で官能化することができる。このブロックコポリマーは、重合可能な乳化剤として使用される。水容性の疎水的に付随するコポリマーを製造するための使用方法は記載されていない。
特許文献8(EP1069139A2)は、所定の水性分散物を開示している。この水性分散物は、エチレン的に不飽和の水溶性化合物を、水溶性アリル又はビニルエーテルの存在下に重合することによって得られている。アリル、又はビニルエーテルは、C2〜C4−アルキレンオキシドから形成されたポリアルキレンオキシド基を有する(エチレンオキシド単位が存在する必要がある)。このアルキレンオキシド単位は、ランダムに、又はブロック状に配置することができ、そしてポリアルキレンオキシド基は、H、又はC1〜C4基を末端基として有することができる。例として、ポリエチレンオキシド−b−ポリプロピレンオキシド−モノブチルビニルエーテルが記載されている。
特許文献9(JP2001−199751A)には、セメントのための分散剤が開示されている。ここで、無水マレイン酸が、マクロモノマーと共重合されている。マクロモノマーは、ポリエチレンオキシドブロック及び(プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、又はスチレンオキシドの群から選ばれる)アルキレンオキシドのブロックから成るポリオキシアルキレンブロックコポリマーで、末端OH基は、C2−〜C5−アルケニル基又はC1−C5−アルキル基でエーテル化されている。
特許文献10(JP2000−119699A)には、紙くずの再処理での脱インクの補助剤が開示されている。このために、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック、ポリエチレンオキシドブロック、及びプロピレンオキシド又は高級アルキレンオキシドを含むブロックに結合している末端C8−〜C24−アルキル又はアルケニル基を有するポリオキシアルキレンブロックコポリマーが使用されている。このブロックコポリマーから出発するポリマーの製造は記載されていない。
疎水的な付随コポリマーを、鉱物油の回収、特に増強的な油回収(EOR)の分野で使用することは公知である。増強的な油回収のために、疎水的な付随コポリマーを使用することの詳細は、例えば、非特許文献1(Taylor,K.C.and Nasr−El−Din,H.A.in J.Petr.Sci.Eng.1998,19,265−280)による総括記事に記載されている。
増強的な油回収(enhanced oil recovery)の技術は、「ポリマー圧入法(polymer flooding)」を含む。鉱物油の埋蔵物は、地下の「鉱物油の海」ではなく、鉱物油−運搬岩石の小さな孔内に保持されている。構造物中の空洞の直径は、通常、僅か数マイクロメーターである。ポリマー圧入法のために、増粘ポリマーの水溶液が、注入孔を介して、鉱物油埋蔵物中に注入される。ポリマー溶液を注入することによって、鉱物油が、注入孔から構造物中の上記空洞を通って、生産物孔の方向に、強制的な力が加えられ、そして鉱物油が、生産物孔を介して回収される。本願にとって重要なことは、ポリマー水溶液が、ゲル粒子を全く含まないことである。マイクロメーターの範囲の小さなゲル粒子であっても、構造物(formation)中の微細孔を閉塞させ、従って、鉱物油の回収を停止させてしまう。従って、増強的な油回収のための、疎水的に付随するコポリマーは、ゲル粒子の部分(fraction)を可能な限り少なくしなければならない。
上述したモノマー、H2C=C(Rx)−COO−(−CH2−CH2−O−)q−Ry及びH2C=C(Rx)−O−(−CH2−CH2−O−)q−Ryが、通常、2工程法を使用して製造される。第1の工程では、アルコールR−OHが、エトキシル化され、一般式HO−(−CH2−CH2−O−)q−Ryのエトキシル化されたアルコールが得られる。これを、第2の工程で、(メト)アクリル無水物、又はアセチレンと反応させ、これにより特定のモノマーを得ることができる。第1の工程(すなわちアルコールのエトキシル化)の副生成物として、ポリエチレンオキシドHO−(−CH2−CH2−O)q−Hが少量、形成される。第2の工程で、二官能性のモノマー、H2C=C(Rx)−COO−(−CH2−CH2−O−)q−OC−C(Rx)=CH2又はH2C=C(Rx)−O−(−CH2−CH2−O−)q−C(Rx)=CH2が、これらから形成可能である。精製が極めて複雑なので、これらの副生成物は通常、分離されない。この種の二官能性分子は、架橋効果を有しており、及びこの結果、重合の過程で架橋された生成物をもたらす。この結果、形成されたポリマーは自動的に、所定のゲル部分を有し、このポリマーをEORのために使用すると、大きな問題になる。更に、費用の理由で、モノマーを製造するために、いずれにせよ、最も単純な方法を得ることが望ましい。
EP705854A1 DE10037629A1 DE102004032304A1 EP13836A1 WO2009/019225 WO2004/044035A1 2004/026468A1 EP1069139A2 JP2001−199751A JP2000−119699A
Taylor,K.C.and Nasr−El−Din,H.A.in J.Petr.Sci.Eng.1998,19,265−280
従って、本発明の目的は、ゲルの部分が少ない、疎水的な付随コポリマーを提供することにある。更に、このコポリマーは、従来よりも経済的に製造可能であるべきである。
対応して、水溶性の、疎水的な付随コポリマーであって、少なくとも以下の
(a)0.1〜20質量%の、少なくとも1種のモノエチレン的に不飽和の、疎水的な付随モノマー(a)、及び
(b)25質量%〜99.9質量%の、これとは異なる、少なくとも1種のモノエチレン的に不飽和の親水性のモノマー(b)
(但し、量的なデーターは、それぞれ、コポリマー中の全モノマーの合計量に基づき、及び少なくとも1種のモノマー(a)が、一般式(I)
2C=C(R1)−R4−O−(−CH2−CH(R2)−O−)k−(−CH2−CH(R3)−O−)l−R5 (I)
のモノマーであり、ここで、単位−(−CH2−CH(R2)−O−)k及び−(−CH2−CH(R3)−O−)lは、式(I)に示した順序でブロック構造に配置され、そして基とインデックスは、以下の意味を有している:
k:10〜150の数字であり、
l:5〜25の数字であり、
1:H又はメチルであり、
2:互いに独立して、H、メチル、又はエチルで、R2の少なくとも50モル%はHであり、
3:互いに独立して、少なくとも2個炭素原子を有する炭化水素基、又は一般式−CH2−O−R3'のエーテル基、であり、ここで、R3'は、少なくとも2個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
4:単結合、又は−(Cn2n)−[R4a]、−O−(Cn'2n')−[R4b]及び−C(O)−O−(Cn"2n")−[R4c]から成る群から選ばれる2価の結合基であり、ここで、n、n’及びn”は、各場合において1〜6であり、
5:H又は1〜30個の炭素原子を有する炭化水素基である)
を含む、水溶性の、疎水的な付随コポリマーが見出された。
更に、地下の鉱物油埋蔵物、及び天然ガス埋蔵物の開発、搾取、及び完了に、このようなコポリマーを使用する方法、このようなコポリマーを、水硬性のバインダー系を含む、水性構造系のための添加剤として使用する方法、このようなコポリマーを、液体洗浄剤、及びクリーナーの製造のために使用する方法が見出された。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、疎水基を有する水溶性コポリマーである。水溶液中では、疎水基は、これらで、又は他の疎水基を有する物質と付随(associate with)することができ、そしてこの相互作用によって、水性媒体を密にする(thicken)ことができる。
この技術分野の当業者にとって、水中の疎水的な付随(コ)ポリマーの溶解度は、多かれ少なかれ、(使用するモノマーのタイプに依存して、)pHに依存することが公知である。従って、水への溶解性を評価する基準点は、それぞれの場合において、コポリマーの意図する用途のために望ましいpHであるべきである。所定のpHでは、意図する用途にとって不適切な溶解度を有するコポリマーが、異なるpHで適切な溶解度を有していても良い。「水溶性」という記載は、特に、ポリマー(すなわち、酸性のpH範囲で、分散物として存在し、及び水に溶解し、そしてアルカリ性pH範囲でのみ、その増粘効果を展開するポリマー)のアルカリ−溶解性分散物を含む。
理想的な場合では、本発明に従うコポリマーは、水と所望の任意の割合で混和性であるべきである。しかしながら本発明に従えば、少なくとも所望の使用濃度、及び所望のpHで、水溶性であれば十分である。通常、室温での水への溶解度は、少なくとも20g/l、好ましくは少なくとも50g/l、及び特に好ましくは少なくとも100g/lである。
上述した疎水基に加え、本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、従って、(少なくとも各用途のために意図されたpH範囲で、上述した水への溶解度が確実化される量で、)親水性基を含む。
モノマー(a)
本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、(本発明に従うコポリマーに、疎水的な付随特性を与える)少なくとも1種のモノエチレン的に不飽和のモノマー(a)を含み、これについては、疎水的な付随モノマーとして下記が参照される。
式(I)のモノマー(a)
本発明に従えば、少なくとも1種の、モノエチレン的に不飽和のモノマー(a)は、一般式
2C=C(R1)−R4−O−(−CH2−CH(R2)−O−)k−(−CH2−CH(R3)−O−)l−R5 (I)
のモノマーである。
式(I)のモノマー(a)中、エチレン性基H2C=C(R1)−が、二価の結合基R4−O−を介してブロック構造−(−CH2−CH(R2)−O−)k−(−CH2−CH(R3)−O−)l−R5を有するポリオキシアルキレン基に結合する(ここで、2個のブロック−(−CH2−CH(R2)−O−)k及び−(−CH2−CH(R3)−O−)lは、式(I)に示した順序でブロック構造に配置されている)。ポリオキシアルキレン基は、末端OH基、又は末端エーテル基−OR5を有する。
上述した式中で、R1はH、又はメチル基である。
4は、単結合、又は−(Cn2n)−[基R4a]、−O−(Cn'2n')−[基R4b]及び−C(O)−O−(Cn"2n")−[基R4c]から成る群から選ばれる2価の結合基である。ここで、n、n’及びn”は、各場合において1〜6の自然数である。換言すれば、結合基は、(直接的に、エーテル基−O−を介して、又はエステル基−C(O)−O−を介して、エチレン基H2C=C(R1)−に結合した)1〜6個の炭素原子を有する、直鎖状、又は枝分かれした脂肪族炭化水素基である。基−(Cn2n)−、−(Cn'2n')−、及び−(Cn"2n")−は、好ましくは、直鎖状脂肪族炭化水素基である。
好ましくは、基R4aは、−CH2−、−CH2−CH2−及び−CH2−CH2−CH2−から選ばれ、そして特に好ましくはメチレン基−CH2−である。
好ましくは、基R4bは、−O−CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−CH2−、及び−O−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−から選ばれ、そして特に好ましくは−O−CH2−CH2−CH2−CH2−である。
好ましくは、基R4cは、−C(O)−O−CH2−CH2−、−C(O)O−CH(CH3)−CH2−、−C(O)O−CH2−CH(CH3)−、−C(O)O−CH2−CH2−CH2−CH2−、及び−C(O)O−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−から選ばれ、特に好ましくは、−C(O)−O−CH2−CH2−及び−C(O)O−CH2−CH2−CH2−CH2−であり、及び極めて好ましくは−C(O)−O−CH2−CH2−である。
基R4は、特に好ましくは、基R4a又はR4bであり、特に好ましくは基R4bである。
更に、基R4は、特に好ましくは−CH2−、又は−O−CH2−CH2−CH2−CH2−から選ばれる基であり、及び極めて好ましくは−O−CH2−CH2−CH2−CH2−である。
更に、モノマー(I)は、単位−(−CH2−CH(R2)−O−)k及び−(−CH2−CH(R3)−O−)lから構成されるポリオキシアルキレン基を有する(これらの単位は、式(I)に示した順序でブロック構造に配置されている)。2つのブロックの間の遷移は、突然であっても良く、連続的であっても良い。
ブロック−(−CH2−CH(R2)−O−)k内で、基R2は、(基R2の少なくとも50モル%はHであるという条件で)互いに独立して、H、メチル、又はエチル、好ましくはH又はメチルである。好ましくは、基R2の少なくとも75モル%はHであり、特に好ましくは、基R2の少なくとも90モル%がHであり、及び極めて好ましくは専らHである。特定のブロックでは、プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシド単位を所定の割合でなお有していて良いポリオキシエチレンブロックは、従って好ましくは、純粋なポリオキシエチレンブロックである。
アリキレンオキシド単位kの数は、10〜150の数であり、好ましくは12〜100、特に好ましくは15〜80、極めて好ましくは20〜30であり、そして例えば約22〜25である。ポリアルキレンオキシドの分野の当業者にとって、指定の数が分布の平均であることは明確である。
第2の、末端基ブロック−(−CH2−CH(R3)−O−)lで、基R3は、相互に独立して、少なくとも2個の炭素原子、好ましくは少なくとも3個の炭素原子、及び特に好ましくは3〜10個の炭素原子の炭化水素基である。これらは、脂肪族及び/又は芳香族の、直鎖状の、又は枝分れした炭素基であっても良い。これらは、脂肪族基であることが好ましい。
適切な基R3の例は、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、又はn−デシル及びフェニルを含む。好ましい基の例は、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチルを含み、及び特に好ましくはn−プロピル基である。
基R3は、一般式−CH2−O−R3'のエーテル基、であり、ここで、R3'は、少なくとも2個の炭素原子、好ましくは少なくとも3個の炭素原子、及び特に好ましくは3〜10個の炭素原子を有する、脂肪族、及び/又は芳香族の、直鎖状の、又は枝分かれした炭化水素基である。基R3'の例は、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、2−エチルヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル又はフェニルを含む。
ブロック−(−CH2−CH(R3)−O−)lは、従って、少なくとも4個の炭素原子、好ましくは少なくとも5個の炭素原子を有するアルキレンオキシド単位、及び/又は少なくとも2個、好ましくは少なくとも3個の炭素原子を有するグリシジルエーテルから構成されるブロックである。好ましくは、基R3は、特定の炭化水素基であり;第2の末端ブロックの構成ブロックは、特に好ましくは、少なくとも5個の炭素原子を含むアルキレンオキシド単位、例えばペンテンオキシド単位、又は高級アルキレンオキシドの単位である。
アルキレンオキシド単位の数lは、5〜25の数、好ましくは6〜20、特に好ましくは8〜18、極めて好ましくは10〜15の数、及び例えば12である。
基R5は、H、又は好ましくは、1〜30個の炭素原子、好ましくは1〜10個、及び特に好ましくは1〜5個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素である。好ましくは、基R5は、H、メチル、又はエチルであり、特に好ましくはH、又はメチル、及び極めて好ましくはHである。
式(I)のモノマーで、末端の、モノエチレン基は、従ってブロック構造を有するポリアルキレン基と結合しており、及び特定的には、第1に、ポリエチレンオキシド単位を有する親水性ブロックに結合し、そして次に、(少なくともブテンオキシド単位、好ましくは少なくともペンテンオキシド単位、又は高級アルキレンの単位、例えばドデセンオキシドの単位で構成される)第2の末端、疎水性ブロックに結合している。第2のブロックは、末端−OR5基、特にOH基を有する。従来技術から公知の、疎水的に付随するコポリマーとは対照的に、最終基(末端基:end group)は、疎水的な付随のために、炭化水素基でエーテル化される必要がない。しかし、基R3を有する末端ブロック−(−CH2−CH(R3)−O−)l自体は、モノマー(a)を使用した、疎水的な付随に関与する。エーテル化は、この技術分野の当業者によって、コポリマーの所望の特性に依存して選択することができるオプションの一つに過ぎない。
ポリアルキレンオキシドブロックコポリマーの技術分野の当業者にとって、2個ブロック間の移り変わり(遷移)は、(製造物のタイプに依存して)突然であっても良く、又は連続であっても良いことは明確である。2個のブロック間で、連続的に移り変わる場合、2種のブロックのモノマーを含む遷移領域も存在する。ブロックリミット(ブロック端)が、遷移領域の中間に固定される場合、対応して、第1のブロック−(−CH2−CH(R2)−O−)kは、少量の−CH2−CH(R3)−O−をなお有することができ、及び第2のブロック(−CH2−CH(R3)−O−)lは、少量の単位−CH2−CH(R2)−O−をなお有することができる(これらの単位はブロックにおいてランダムに分配されているわけではなく、上述した遷移領域中に配置されているものである)。
式(I)のモノマー(a)の製造
式(I)の疎水的に付随するモノマー(a)の製造は、この技術分野の当業者にとって原則として公知の方法に従い行うことができる。
好ましい一実施の形態では、モノマー(a)の製造は、適切なモノエチレン性不飽和アルコール(III)から出発され、次に2工程法でアルコキシル化され、これにより上述したブロック構造が得られる。R5=Hの、式(I)のモノマー(a)が得られる。後者は、更なる工程でエーテル化される。
使用されるエチレン的に不飽和のアルコール(III)は、ここで特に基R4によって規定(支配)される。
4が、単結合の場合、出発材料は、一般式H2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R2')−O−)d−H(IIIa)(但し、R1が、上述した意味を有し、R2'がH及び/又はCH3、好ましくはHであり、及びdが1〜5の数、好ましくは1又は2である)のアルコール(III)である。このようなアルコールの例は、ジエチレングリコールビニルエーテルH2C=CH−O−CH2−CH2−O−CH2−CH2−OH、又はジプロピレングリコールビニルエーテルH2C=CH−O−CH2−CH(CH3)−O−CH2−CH(CH3)−OHを含み、好ましくはジエチレングリコールビニルエーテルである。
4が単結合ではないモノマー(a)の製品造のために、一般式H2C=C(R1)−R4−OH(IIIa)のアルコール、又は一般式H2C=C(R1)−R4−O−(−CH2−CH(R2')−O−)d−H(IIIb)のアルコール(但し、R2'及びdは上述した意味を有し、及びR4は、各場合において、基R4a、R4b、及びR4cから選ばれる)を使用することができる。
結合基R4aを有するモノマーを製造するために、H2C=C(R1)−(Cn2n)−OH、特にH2C=CH−(Cn2n)−OHのアルコール又は式H2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R2)−O−)d−Hのアルコール、特にR1=H及びR2=H、及び/又はCH3のものから出発することが好ましい。好ましいアルコールの例は、アリルアルコールH2C=CH−CH2−OH又は、イソプレノールH2C=C(CH3)−CH2−CH2−OHを含む。
結合基R4bを有するモノマーを製造するために、出発材料は、式H2C=C(R1)−O−(Cn'2n')−OH、好ましくはH2C=CH−O−(Cn'2n')−OHのビニルエーテルである。特に好ましくは、ω−ヒドロキシブチルビニルエーテルH2C=CH−O−CH2−CH2−CH2−CH2−OHを使用することができる。
結合基R4cを有するモノマーを製造するために、出発材料は、一般式H2C=C(R1)−C(O)−O−(Cn"2n")−OH、好ましくはH2C=C(R1)−C(O)−O−(Cn"2n")−OHのヒドロキシアルキル(メト)アクリレートである。好ましいヒドロキシアルキル(メト)アクリレートの例は、ヒドロキシエチル(メト)アクリレートH2C=C(R1)−C(O)−O−CH2−CH2−OH、及びヒドロキシブチル(メト)アクリレートH2C=C(R1)−C(O)−O−CH2−CH2−CH2−CH2−OHを含む。
特定の出発材料は、特定的には、2工程方で、最初に、任意にプロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシドとの混合物中で、エチレンオキシドを使用して、そして第2工程で、一般式(Xa)又は(Xb)
Figure 2012527505
(但し、(Xa)中のR3又は(Xb)中のR3'が、上述したように定義される)
のアルキレンオキシドを使用して、アルコキシル化される。
(種々のアルキレンオキシドからのブロックコポリマーの製造を含む)アルコキシル化の手順は、原則としてこの技術分野の当業者にとって公知である。同様に、反応条件、特に触媒の選択を介して、アルコキシレートの分子量分布及びポリマー鎖中のアルキレンオキシド単位のオリエンテーション(幾何学的配置)に影響を及ぼすことができることが、この技術分野の当業者にとって公知である。
アルコキシレートは、例えば、塩基触媒のアルコキシル化によって製造することができる。このために、出発材料として使用されるアルコールを、加圧型の反応器内で、アルカリ金属ヒドロキシド、好ましくは水酸化カリウムと、又はアルコール金属アルコレート、例えばソジウムメチレートと混合することができる。減圧下(例えば<100mbar)に、及び/又は昇温(30〜150℃)させて、混合物中になお残っている水をストリップ除去することができる。そしてアルコールは対応するアルコレートの状態になる。次にこの系は、不活性ガス(例えば窒素)を使用して、不活性にされ、そして第1の工程で、(任意に、プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシドとの混合物中の)エチオレンオキシドが、60〜180℃の温度、好ましくは130〜150℃の温度で、段階的に加えられる。この添加は、典型的には、2〜5時間にわたり行われる(本発明はこれに限られるものではない)。添加が完了した場合、反応混合物は適宜、(例えば、1/2時間〜1時間)後反応される。第2の工程では、少なくとも5個の炭素原子を有するアルキレンオキシドが、段階的に計量導入される。第2の工程での反応温度は、維持することができ、又は変更することもできる。第1の工程の反応温度よりも10〜25℃低い反応温度が有用であることがわかった。
アルキレーションは、塩基触媒の合成の場合よりも狭い分子量分布をもたらす技術を使用して行うこともできる。このために、例えばDE4325237A1に記載された二重ヒドロキシドクレイを、触媒として使用することができる。アルコキシル化は、二種金属シアニド触媒(DMC触媒)を使用して、特に好ましく行うことができる。適切なDMC触媒は、例えばDE10243361A1、特にセクション[0029]〜[0041]に開示されており、及びこの文献はここに導入される。例えば、Zn−Coタイプの触媒を使用することができる。反応を行うために、出発材料として使用されるアルコールは、触媒と混合することができ、混合物は記載されたように脱水され、そして記載されたように、アルキレンオキシドと反応される。通常、混合物に対して250ppm以下の触媒が使用され、及びこの少量である故に、触媒は生成物中に残ることができる。
アルコキシル化は、更に、酸触媒を使用して行うこともできる。酸は、ブレンステッド酸、又はルイス酸であっても良い。反応を行うために、出発材料として使用されるアルコールを触媒と混合することができ、混合物は上述したように脱水され、そして記載したように、アルキレンオキシドと反応される。反応の終わりに、塩基、例えばKOH又はNaOHを加え、及び必要な場合にはろ過除去することによって、酸触媒を中和することができる。
ポリアルキレンオキシドの技術分野の当業者にとって、炭化水素基R3、及び適切であればR2のオリエンテーションは、アルコキシル化の条件、例えばアルコキシル化のために選ばれる触媒に依存することができる。従って、アルキレンオキシド基は、モノマーに、オリエンテーション−(−CH2−CH(R3)−O−)又は他に逆オリエンテーション−(−CH(R3)−CH2−O−)−に導入することができる。従って式(I)の描写は、R2及び/又はR3の所定のオリエンテーションに限られると考えるべきではない。
上述したように得られた、末端OH基を有する(すなわちR5=H)式(I)のモノマー(a)が、任意にエーテル化される場合、これは、この技術分野の当業者にとって原則として公知の、通常のアルキル化剤、例えばアルキルサルフェートを使用して行うことができる。エーテル化のために、特に、ジメチルサルフェート又はジエチルサルフェートを使用することができる。
記載した、モノマー(I)のための、好ましい製造方法(R5がHではない場合を含む)は、合成工程のシリーズによる、公知の疎水的な付随モノマーの合成とは、根本的に異なる:上述した、公知の疎水的な付随モノマーを合成するための合成方法の場合、使用する出発材料は、アルコールであり、これはアルコキシル化され、そして終わり部分でのみ、アルコキシル化されたアルコールと反応された、エチレン性不飽和基を有する化合物になる、本発明に従い記載された合成例の場合、手順が逆になる:出発材料は、エチレン的に不飽和の化合物であり、これがアルコキシル化され、そして次に任意にエーテル化される。これにより、架橋副生成物の形成が防止され、このことは
特にゲル部分が少ないコポリマーの製造が可能になることを意味している。
更なるモノマー(a)
モノマー(I)の他に、任意に、モノマー(I)とは異なる、モノエチレン性の疎水的な付随モノマー(a)を使用することも可能である。更に、モノマー(a)は、一般式H2C=C(R1)−Y−Z(但し、R1がH又はメチルであり、Zが末端疎水基であり、及びYが結合親水性基である)を有する。この技術分野の当業者は、このようなモノマーを知っており、そして適切な選択を適宜行うことができる。このようなモノマーの例は、特に、一般式H2C=C(R1)−COO−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIa)又はH2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIb)(但し、qが10〜150の数、好ましくは12〜100の数、特に好ましくは15〜80の数、極めて好ましくは20〜30の数、及び例えば約25であり、R1が上記に定義したものであり、及びR6が、基R6の少なくとも50モル%がHであるという条件で、互いに独立してH、メチル又はエチル、好ましくはH又はメチルである)のモノマーを含む。好ましくは、少なくとも75モル%の基R6がHであり、特に好ましくは少なくとも90モル%の基R6がHであり、及び極めて好ましくは基R6は専らHである。基R7は、少なくとも6個の炭素原子、特に6〜40個の炭素原子、好ましくは8〜30個の炭素原子を有する、脂肪族、及び/又は芳香族の、直鎖状、又は枝分かれした炭化水素基である。例は、n−アルキル基、例えばn−オクチル、n−デシル、又はn−ドデシル基、フェニル基、及び特に置換されたフェニル基を含む。フェニル基上の置換基は、アルキル基、例えばC1−〜C6−アルキル基、好ましくはスチリル基であっても良い。トリスチリルフェニル基が特に好ましい。式(IIa)及び(IIb)の、特定の疎水的な付随モノマーは、原則としてこの技術分野の当業者にとって公知である。
モノマー(a)の量
モノエチレン的に不飽和の、疎水的な付随モノマー(a)の量は、本発明に従うコポリマーのそれぞれの意図された用途に依存し、そしてコポリマー中の全モノマーの合計量に対して、通常、0.1〜20質量%、好ましくは0.1〜12質量%である。更なる好ましい実施の形態では、この量は、0.5〜20質量%、特に好ましくは0.5〜12質量%である。
式(I)のモノマー(a)の他に、更なるモノマー(a)も使用される場合、式(I)のモノマーは、コポリマー中の全モノマーの合計に対して、通常、少なくとも0.1質量%、好ましくは少なくとも0.5質量%の量で使用されるべきである。更に、式(I)のモノマーの部分は、モノマー(a)全体の量に対して、通常、少なくとも25質量%、好ましくは少なくとも50質量%、特に好ましくは少なくとも75質量%であるべきであり、及び特に好ましくは、式(I)のモノマーだけがモノマー(a)として使用されるべきである。
親水性モノマー(b)
モノマー(a)の他に、本発明に従う、疎水的な付随コポリマーは、(これとは異なる)少なくとも1種の、不飽和の親水性モノマー(b)を含む。2種以上の異なる親水性モノマー(b)を使用することも当然可能である。
エチレン基の他に、親水性モノマー(b)は、1種以上の親水基を含む。その親水性のために、これらは本発明に従うコポリマーに、水への適切な溶解性を与える。親水基は、特に、O及び/又はN原子を含む官能基である。これらは、更に特に、S及び/又はP原子をヘテロ原子として含むことができる。
(本発明に従う、疎水的な付随コポリマーが、水に対して上述した溶解性を有していれば、本発明を行うのに十分であるが)モノマー(b)は、特に好ましくは、所望の任意の割合で水と混和性である。通常、室温における、水中へのモノマー(b)の溶解度は、少なくとも100g/l、好ましくは少なくとも200g/l、及び特に好ましくは少なくとも500g/lである。
適切な官能基の例は、カルボニル基>C=O、エーテル基−O−、特にポリエチレンオキシド基−(CH2−CH2−O−)n−(但し、nは好ましくは、1〜200の数である)、ヒドロキシ基−OH、エステル基−C(O)O−、第1級、第2級、第3級アミノ基、アンモニウム基、アミド基−C(O)−NH−、カルボキサミド基−C(O)−NH2、又は酸性基、例えばカルボキシル基−COOH、スルホン酸基−SO3H、ホスホン酸、−PO32、又はリン酸基−OP(OH)3を含む。
好ましい官能基の例は、ヒドロキシ基−OH、カルボキシル基−COOH、スルホン酸基−SO3H、カルボキサミド基−C(O)−NH2、アミド基−C(O)−NH−、及びポリエチレンオキシド基−(CH2−CH2−O−)n−H(但し、nは、好ましくは1〜200である)を含む。
官能基は、エチレン基に直接的に付着(結合)することができ、又他に、1つ以上の結合炭化水素基を介してエチレン基に結合することができる。
親水性モノマー(b)は、好ましくはH2C=C(R8)R9(III)(但し、R8は、H又はメチルであり、及びR9は、親水性基、又は1つ以上の親水性基を含む基である)である。
基R9は、上述した水への溶解度が達成される量のヘテロ原子を含む基である。
適切なモノマー(b)の例は、酸性基を含むモノマー、例えば−COOH基を含むモノマー、例えば、アクリル酸、又はメタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はフマル酸、スルホン酸を含むモノマー、例えばビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、又は2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチルペンタンスルホン酸、又はホスホン酸を含むモノマー、例えばビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、N−(メト)アクリルアミドアルキルホスホン酸、又は(メト)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸を含む。
同様に、記載されても良いものは、アクリルアミド、及びメタクリルアミド、及びこれらの誘導体、例えば、N−メチル(メト)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メト)アクリルアミド、及びN−メチロールアクリルアミド、N−ビニル誘導体、例えばN−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、又はN−ビニルカプロラクタム、及びビニルエステル、例えばビニルフォルメート、又はビニルアセテートである。N−ビニル誘導体を、重合の後、ビニルアミン単位に、ビニルエステルをビニルアルコール単位に加水分解することができる。
更なる例は、ヒドロキシ、及び/又はエーテル基を含むモノマー、例えばヒドロキシエチル(メト)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メト)アクリレート、アリルアルコール、ヒドロキシビニルエチルエーテル、ヒドロキシビニルプロピルエーテル、ヒドロキシビニルブチルエーテル、又は式H2C=C(R1)−COO−(−CH2−CH(R10)−O−)b−R11(IVa)又はH2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R10)−O−)b−R11(IVb)(但し、R1は、上記に定義したものであり、及びbは、2〜200の数、好ましくは2〜100の数である)の化合物を含む。基R9は、互いに独立して、(基R9の少なくとも50モル%がHであるという条件で)H、メチル、又はエチル、好ましくはH、又はメチルである。好ましくは、基R9の少なくとも75モル%がHであり、特に好ましくは少なくとも90モル%がHであり、及び極めて好ましくは専らHである。基R11は、H、メチル、又はエチル、好ましくはH又はメチルである。個々のアルキレンオキシド単位は、ランダムに、又はブロック状に配置することができる。ブロックコポリマーの場合、ブロック間の遷移は、突然であっても、徐々にであっても良い。
適切な親水性のモノマー(b)は、アンモニウム基を有するモノマー、特にN−(ω−アミノアルキル)(メト)アクリルアミド、又はω−アミノアルキル(メト)アクリルエステルのアンモニウム誘導体である。
特に、アンモニウム基を有するモノマー(b)は、一般式H2C=C(R8)−CO−NR14−R12−NR13 3 +-(Va)、及び/又はH2C=C(R8)−COO−R12−NR13 3 +-(Vb)(但し、R8が上述した意味を有し、従って、H又はメチルであり、R12が好ましくは直鎖状のC1−C4−アルキレン基であり、及びR14がH又はC1−C4−アルキル基、好ましくはH又はメチルである)の化合物であっても良い。基R13は、互いに独立して、C1−C4−アルキル、好ましくはメチル、又は一般式−R15−SO3H(但し、R15は、通常、1つ以下の置換基R13が、スルホン酸基を有する置換基であるという条件で、好ましくは直鎖状のC1−〜C4−アルキレン基、又はフェニレン基である)の基である。3つの置換基R13は、特に好ましくはメチル基であり、すなわちモノマーは、基−N(CH33 +を有する。上述した式中のX-は、一価のアニオン、例えばCl-である。X-は、当然、多価のアニオンの対応する部分(fraction)であっても良いが、好ましいものではない。一般式(Va)又は(Vb)の適切なモノマー(b)の例は、3−トリメチルアンモニウムポリアクリルアミド、又は2−トリメチルアンモニウムエチル(メト)アクリレートの塩、例えば対応するクロリド、例えば3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(DIMAPAQUAT)及び2−トリメチルアンモニウムエチルメタクリレートクロリド(MADAME−QURT)を含む。
上述した親水性のモノマーは、当然、記載された酸又は塩基の状態でのみ使用されるものではなく、対応する塩の状態で使用することもできる。ポリマーを形成した後、酸性、又は塩基性基を対応する塩に変換することも可能である。
本発明の一実施の形態では、本発明に従うコポリマーは、酸性基を含む、少なくとも1つのモノマー(b)を含む。これらは、好ましくは、−COOH、−SO3H、又は−PO32の群から選ばれる、少なくとも1種の基を含むモノマーであり、−COOH基、及び/又は−SO3H基を含むモノマーが特に好ましい(酸性基は、部分的に、又は完全に、対応する塩の状態で存在しても良い)。
好ましくは、少なくとも1種のモノマー(b)は、(メト)アクリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、又は2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)から成る群から選ばれるモノマーであり、特に好ましくは、アクリル酸、及び/又はAPMS又はこれらの塩である。
本発明に従うコポリマー中のモノマー(b)の量は、コポリマー中の全モノマーの合計量に対して、25〜99.9質量%であり、好ましくは25〜99.5質量%である。正確な量は、疎水的な付随コポリマーの種類と意図される用途に依存し、及び従って、この技術分野の当業者によって設定される。
モノマー(c)
親水性のモノマーとは別に、本発明に従うコポリマーは、任意に、モノマー(a)及び(b)とは異なる、モノエチレン的に不飽和のモノマー(c)を含む。当然、2種以上の異なるモノマー(c)の混合物を使用することも可能である。
モノマー(c)は、特に、本質的に疎水性の特性を有し、そして少ない範囲でのみ水溶性であるモノマーである。通常、室温におけるモノマー(c)の水中への溶解度は、100g/l未満、好ましくは50g/l未満、及び特に好ましくは20g/l未満である。
このようなモノマー(c)の例は、炭化水素、特に、スチレン、及び疎水性の誘導体、例えばα−メチルスチレン、又はアルキルスチレン、例えば4−メチルスチレン、又は4−エチルスチレンを含む。
好ましくは、更なるモノマーは、一般式H2C=C(R16)R17(VI)(但し、R16は、H又はメチルであり、及びR17は、本質的に疎水性の特性を有する更なる基である)のものである。
17は、好ましくは、カルボン酸エステル基−COOR18(但し、R18は、1〜30個の炭素原子、好ましくは2〜12個の炭素原子を有する、直鎖状、又は枝分れした、脂肪族、脂環式、及び/又は芳香族の炭化水素である)である。これらは、特に好ましくは、2〜10個の炭素原子を有する、脂肪族の、直鎖状の、又は枝分かれした炭化水素基である。
このようなモノマー(c)の例は、(メト)アクリル酸のエステル、例えばアルキル(メト)アクレート、例えばメチル(メト)アクリレート、エチル(メト)アクリレート、n−プロピル(メト)アクリレート、n−ブチル(メト)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、又は2−プロピルヘプチルアクリレートを含む。
16は、(基R18中、又は両基R18中の炭素原子の数が併せて少なくとも3個、好ましくは少なくとも4個、であるという条件で)カルボキサミド基−CONHR17又は−CONH(R172であっても良い(ここで、2個の基R18は一緒に、環を形成していても良い)。このようなモノマーの例は、N−ブチル(メト)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メト)アクリルアミド、又はN−ベンジル(メト)アクリルアミドを含む。
モノマー(c)は、疎水基の他に親水基をも有するモノマーをも含み、ここで、この中では、疎水性分子部分が支配的である(すなわち、モノマーは、必要とされる水中への溶解度をもはや有せず、及び従って、単独では、必要とされる溶解度をポリマーに与えることができない)。
更なるモノマー(c)の種類と量は、コポリマーの所望の特性及び意図される用途に依存し、及びコポリマー中の全モノマーの合計量に対して、0〜74.9質量%、好ましくは0〜74.5質量%である。
モノマー(d)
特殊な場合、モノマー(a)及びモノマー(b)及び、適切であれば(c)に加え、本発明に従うコポリマーは、任意に、2つ以上、好ましくは2つのエチレン的に不飽和の基を有するモノマー(d)も含むことができる。この結果、(コポリマーの意図された使用に、望ましくない否定的な影響を有さないならば)コポリマーの所定の架橋が達成される。しかしながら、程度が過度に高い架橋は、何れの場合においてでも回避されるべきである;特に、コポリマーの必要とされる水中への溶解度が損なわれてはならない。各場合において、僅かな架橋が有用であるが、これは、コポリマーの特定の用途に依存し、及びこの技術分野の当業者は、適切な選択を行う。
適切なモノマー(d)の例は、1,4−ブタンジオールジ(メト)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メト)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メト)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メト)アクリレート、エチレングリコールジ(メト)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メト)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メト)アクリレート、又はオリゴエチレングリコールジ(メト)アクリレート、例えば、ポリエチレングリコールビス(メト)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メト)アクリルアミド、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリアリルアミン、トリアリルアミンメトアンモニウムクロリド、テトラアリルアンモニウムクロリド、又はトリス(2−ヒドロキシ)イソシアヌレートトリ(メト)アクリレートを含む。
存在する場合、架橋モノマー(d)は、少量でのみ使用される。通常、モノマー(d)の量は、使用される全モノマーの量に対して、1質量%を超えるべきではない。好ましくは、0.5質量%以下、及び特に好ましくは0.1質量%以下が使用されるべきである。架橋剤の種類と量は、コポリマーの所望の用途に依存して、この技術分野の当業者によって設定される。
疎水的な付随コポリマーの製造(調製)
本発明に従うコポリマーは、 モノマー(a)及び(b)及び任意に(c)及び/又は(d)を、例えば(好ましくは水性液相中で)バルク重合、溶液重合、ゲル重合、エマルジョン重合、分散重合、又は懸濁重合されることによって、ラジカル重合(free-radial polymerization)させることによって、この技術分野の当業者にとって、原則として公知の方法で製造することができる。
本発明に従い使用される式(I)のモノマー(a)の合成は、アルコール(III)のアルコキシル化、及び任意に、この後のエーテル化によって、上述した製造方法を使用して調製されることが特に好ましい。
好ましい一実施の形態では、この製造は、(使用される全てのモノマーが水に対して適切な溶解度を有しているならば、)水性液相(水相)中でのゲル重合を使用して行なわれる。ゲル重合について、第1に、モノマー、開始剤、及び他の助剤の混合物が、(水性溶媒混合物のための)水を使用して製造される。適切な水性溶媒混合物は、水、及び水−混和性有機溶媒を含む(ここで、水の部分は通常、少なくとも50質量%、好ましくは少なくとも80質量%、及び特に好ましくは少なくとも90質量%である。)。ここで記載されるべき有機溶媒は、特に、水−混和性アルコール、例えばメタノール、エタノール、又はプロパノールである。重合の前に、酸性モノマーを完全に、又は部分的に中和することができる。約4〜9のpHが好ましい。溶媒を除く全成分の濃度は、通常、25〜60質量%、好ましくは約30〜50質量%である。
次に混合物は、光化学的に、及び/又は熱的に、好ましくは−5℃〜50℃で重合される。熱的な重合が行なわれる場合、比較的低い温度ででも開始する重合開始剤、例えば酸化還元開始剤(redox initiator)を使用することが好ましい。熱的な重合は、室温でも行なうことができ、又は、(好ましくは50℃以下の温度に)加熱することによって行うこともできる。光化学的な重合は、通常、−5〜10℃の温度で行われる。光化学的、及び熱的な重合は、熱的、及び光化学的な重合の両開始剤を混合物中に加えることによって、特に有利に相互に組み合わせることができる。この場合、重合は、最初に低い温度(好ましくは−5〜+10℃)で光化学的に開始される。解放された反応の熱の結果、混合物が暖められ、そしてこの結果、熱的な重合が追加的に開始される。この組合せを使用することにより、99%以上の変換が可能になる。
ゲル重合は攪拌することなく行われる。これは、適切な容器内で、2〜20cmの層厚さで、混合物を照射、又は加熱することにより、バッチ的(非連続的)に行うことができる。この重合は、固体ゲルを生成する。重合は連続的に行うこともできる。このために、重合される混合物を受けるためのコンベアベルトを有する重合装置が使用される。コンベアベルトは、加熱するための又はUV照射で照射するための装置を有している。ここで、混合物は、ベルトの一端において、適切な装置を使用して注がれ、混合物は、ベルト方向に輸送される過程で重合され、そしてベルトの他端部で固体ゲルを除去することができる。
重合の後、ゲルが砕かれ、そして乾燥される。乾燥は、100℃未満の温度で行われることが好ましい。相互の粘着を回避するために、この工程のために、適切な分離剤を使用することができる。疎水的な付随コポリマーは、粉として得られる。
ゲル重合を行うための更なる詳細は、例えば、DE102004032304A1、セクション[0037]〜[0041]に記載されている。
アルカリ溶解性、水性分散物の状態の、本発明に従うコポリマーは、エマルジョン重合を使用して製造されることが好ましい。疎水的な付随モノマーを使用したエマルジョン重合のための手順は、例えばWO2009/019225、第5頁、第16行目〜第8頁、第13行目に開示されている。
本発明に従うコポリマーは、50000〜20000000g/モルの数平均分子量Mnを有することが好ましい。
疎水的な付随コポリマーの使用
本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、水性液相(水相)を増粘(thickening)するために使用することができる。
モノマー(a)及び(b)及び任意に(c)及び/又は(d)の種類と量を選択することによって、コポリマーの特性を、特定の技術的要求に適合されることができる。
使用する濃度は、増粘される水相の種類とコポリマーの種類に依存して、この技術分野の当業者によって設定される。通常、コポリマーの濃度は、水相に対して、0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜3質量%、及び特に好ましくは1〜2質量%である。
コポリマーは、単独で、又は他の増粘成分、例えば他の増粘ポリマーと組み合わせて使用することができる。更に、これらは、例えば界面活性剤と一緒に処方して、増粘系を得ることもできる。水溶液中で、界面活性剤は、ミセル(界面活性剤がつくる小さな塊)を形成することができ、ミセルと一緒に、疎水的な付随コポリマーは、3次元増粘ネットワークを形成することができる。
使用のために、コポリマーは、増粘させる水相中に直接的に溶解させることができる。コポリマーを事前に溶解させ、そして次に形成された溶液を増粘される系に加えることも考えられる。
増粘される水相は、例えば液体洗剤及びクリーナー処方物、例えば洗剤、洗浄助剤、例えば、プレスポッター(事前しみ抜剤)、繊維軟化剤、化粧品処方物、製剤処方物、フード、コーティングスリップ、テキスタイルの製造用の処方物、テキスタイル印刷ペースト、印刷インキ、テキスタイル印刷のための印刷ペースト、ペイント、顔料スラリー、フォーム生成のための水性処方物、除氷混合物、例えば、航空機のためのもの、建設業界のための処方物、例えば、硬性のバインダー系、例えば、セメント、ライム、ギプス及び無水石こう等に基づく水性構造系のための添加剤として、及び水ベースのペイント、及び被覆系、鉱物油の回収のための処方物、例えば、ドリル流体、酸処理、又は破砕用の処方物、又は増強油回収のための処方物であっても良い。
好ましい使用とこのために好ましいコポリマー(A1)
本発明の一実施の形態では、本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、地下の鉱物油埋蔵物、及び天然ガス埋蔵物の開発、搾取、及び完了(completion)に使用することができる。
本発明に従うコポリマーは、例えば、ドリル流体(drilling fluid)として、又はウエルセメンティングの間、及び特に破砕のために使用することができる。
コポリマーは、増強的な油回収のために、及び特に、いわゆる「ポリマーフラッディング」のために使用することが特に好ましい。このために、(水に加え、少なくとも1種の疎水的な付随コポリマーを含む)水性処方物が使用される。異なるコポリマーの混合物を使用することも当然可能である。更に、更なる成分を使用することも、当然可能である。更なる成分の例は、殺生物剤、安定剤、又は抑制剤を含む。処方物は、最初に水を導入し、そして粉としてのコポリマーに撒くことによって製造することが好ましい。水性処方物は、可能な最小のせん断力を受けるべきである。
コポリマーの濃度は、処方物の全成分の合計に対して、一般的に、5質量%を超えるべきではなく、及び通常、0.01〜5質量%、特に0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜3質量%、及び特に好ましくは1〜2質量%である。
処方物は、少なくとも1個の注入孔を介して、鉱物油埋蔵物に注入され、そして原油(粗製油)が、少なくとも1個の生成物孔を通って、埋蔵物(deposit)から除去される。このことに関し、「原油(粗製油)」は、当然、相−純粋油(phase-pure oil)を意味するのみならず、通常の原油/水エマルジョンをも含む。通常、埋蔵物には、複数の注入孔が設けられ、及び複数の生成物孔が設けられる。注入された処方物によって形成された圧力の結果、いわゆる「ポリマーフラッド」が発生し、鉱物油が生成物孔の方へと流れ、そして生成物孔を介して回収される。フラッド媒介物の粘度は、鉱物油埋蔵物中の鉱物油の粘度に可能な限り適合させるべきである。粘度は、特に、コポリマーの濃度を介して調節することができる。
鉱物油の収率を高めるために、ポリマーフラッドは、増強的な油回収のための他の技術と、有利に組み合わせることができる。
本発明の一実施の形態では、本発明に従う疎水的な付随コポリマーを使用した「ポリマーフラッディング」は、先行する、いわゆる「界面活性剤フラッディング」と組み合わせることができる。ここで、ポリマーフラッディングの前に、水性界面活性剤処方物が、最初に鉱物油処方物中に注入される。この結果、処方物の水と実際の鉱物油の間の界面張力が低減され、これにより、処方物中の鉱物油の流動性が増す。2つの技術を組み合わせることによって、鉱物油の収率を増すことができる。
界面活性剤フラッディングのための適切な界面活性剤の例は、サルフェート基、スルホン酸基、ポリオキシアルキレン基、アニオン的に変性されたポリオキシアルキレン基、ベタイン基、グルコシド基、又はアミンオキシド基を有する界面活性剤、例えばアルキルベンゼンスルホネート、オレフィンスルホネート、又はアミドプロピルベタインを含む。好ましくは、アニオン性、及び/又はベタイン性界面活性剤を使用することができる。
この技術分野の当業者は、「ポリマーフラッディング」及び「界面活性剤フラッディング」の技術的処理の詳細を知っており、及び埋蔵物のタイプに依存して、適切な技術を使用する。
界面活性剤及び本発明に従うコポリマーを、混合物の状態で使用することも当然可能である。
地下の鉱物油埋蔵物、及び天然ガス埋蔵物の開発、搾取、及び完了のための、上述した好ましい使用のために、上述したコポリマーを使用しても良い。以下に記載するコポリマーを使用することが好ましい。従って、好ましい一実施の形態では、本発明は、好ましい疎水的な付随コポリマー(A1)に関する。
好ましくは、コポリマー(A1)は、モノマー(a)、(b)及び(c)のみを含み、及び特に好ましくはモノマー(a)及び(b)のみを含む。モノマー(a)は、好ましくは式(I)の1種以上のモノマーのみである。好ましい式(I)のモノマー(a)につては、既に上述した。
疎水的な付随コポリマー(A1)中で、モノマー(a)は、0.1〜12質量%、好ましくは0.1〜5質量%、特に好ましくは0.2〜3質量%、及び極めて好ましくは0.3〜2質量%の量で使用される。
コポリマー(A1)の場合において、全モノマー(b)の量は、使用される全モノマーの量に対して、70〜99.9質量%、好ましくは80〜99.8質量%である。モノマー(c)の全量は、(存在する場合)、29.9質量%以下、好ましくは19.9質量%以下である。
コポリマー(A1)は、通常、少なくとも1種の中性の親水性モノマー(b1)を含む。適切なモノマー(b1)の例は、アクリルアミド、及びメタクリルアミド、好ましくはアクリルアミド及びその誘導体、例えば、N−メチル(メト)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メト)アクリルアミド、及びN−メチロールアクリルアミドを含む。また記載しても良いものは、N−ビニル誘導体、例えばN−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、又はN−ビニルカプロラクタムである。また記載しても良いものは、OH基を有するモノマー、例えばヒドロキシエチル(メト)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メト)アクリレート、アリルアルコール、ヒドロキシビニルエチルエーテル、ヒドロキシビニルプロピルエーテル、又はヒドロキシビニルブチルエーテルである。コポリマー(A1)中のモノマー(b1)は、好ましくはアクリルアミド、又はこの誘導体、特に好ましくはアクリルアミドである。
本発明の更なる実施の形態では、コポリマー(A1)中に使用されるモノマーは、少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)及び/又は少なくとも1種のカチオン性モノマー(b2)である。
アニオン性モノマー(b2)は、酸性基を含むモノマー、好ましくは−COOH、−SO3H又は−PO32の群から選ばれる少なくとも1種の基を含むモノマーである。モノマー(b2)は、カルボキシル基−COOH及び/又はスルホン酸基−SO3Hを含むモノマーであることが好ましく、スルホン酸基−SO3Hを含むモノマーであることが特に好ましい。これらは当然、酸性モノマーの塩であることも可能である。適切な対イオンは、特に、アルキル金属イオン、例えばLi+、Na+、又はK+、及びアンモニウムイオン、例えばNH4 +、又は有機基を有するアンモニウムイオンを含む。
アニオン性モノマー(b2)の例は、アクリル酸、又はメタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はフマル酸、及びスルホン酸基を含むモノマー、例えばビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、又は2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチルペンタンスルホン酸、又はホスホン酸基を含むモノマー、例えばビニルホスイホン酸、アリルホスホン酸、N−(メト)アクリルアミドアルキルホスホン酸、又は(メト)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸を含む。
好ましいアニオン性モノマー(b2)の例は、アクリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−アクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、及び2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチル−ペンタンスルホン酸を含み、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)が極めて好ましい。
カチオン性モノマー(b3)は、通常、アンモニウム基を含むモノマーであり、好ましくは、上述した、式H2C=C(R8)−CO−NR14−R12−NR13 3 +-(Va)、及び/又はH2C=C(R7)−COO−R12−NR13 3 +-(Vb)(但し、基、及び範囲。及び/又は好ましい種は、各場合において上記に定義した意味を有する)のモノマーである。好ましいモノマー(b3)の例は、3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(DIMAPAQUAT)を含む。
このような好ましいコポリマー(A1)の例は、少なくとも1種のモノマー(a)及びアクリルアミド、又は上述したアクリルアミド誘導体の1種を、各場合において上述した量で含むもの、及びモノマー(a)に加え、モノマー(b)として、スルホン酸基を含むモノマー、特に上述したスルホン酸基を含むモノマー、及び特に好ましくはAMPSを含むコポリマーを含む。
本発明の更なる好ましい実施の形態では、コポリマー(A1)は、少なくとも1種の中性のマノマー(b1)、及び少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)、又は少なくとも1種のカチオン性モノマー(b3)を含み、特に好ましくは、少なくとも1種の中性モノマー(b1)及び少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)を含む。
この実施の形態では、(モノマー(b)の合計量が70〜99.9質量%であるという条件で)中性のモノマー(b1)を20〜95質量%、好ましくは30〜90質量%の量で、及びアニオン性モノマー(b2)、及び/又はカチオン性モノマー(b3)を、4.9〜79.9質量%の量、好ましくは20〜69.9質量%の量で使用することが有用であることがわかった。モノマー(a)は、上述した量で使用される。
このような好ましいモノマー(A1)の例は、少なくとも1種のモノマー(a)及びアクリルアミド、又は上述したアクリルアミド誘導体の1種、及びモノマー(b2)として、スルホン酸基を含むモノマー、特に、上述したスルホン酸基を含むモノマー、及び特に好ましくはAMPSを含むコポリマーを含む。
本発明の更なる好ましい実施の形態では、コポリマー(A1)は、少なくとも1種の中性のモノマー(b1)、少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)、及び少なくとも1種のカチオン性モノマー(b3)を含む。
この実施の形態の場合、(モノマー(b)の合計量が一緒に、70〜99.9質量%であるという条件で)中性モノマー(b1)を、20〜95質量%の量、好ましくは30〜90質量%の量、及びイオン性モノマー(b2)及び(b3)を一緒に、4.9〜79.9質量%、好ましくは20〜69.9質量%の量で使用することが有用であることがわかった。好ましい一実施の形態では、使用されるアニオン性モノマー(b2)及びカチオン性モノマー(b3)のモル割合(b2)/(b3)は、0.5〜1.5、好ましくは0.7〜1.3、特に好ましくは0.8〜1.2、及び例えば0.9〜1.1である。これにより、塩含有量に対して特に鈍感(無感覚)に反応するコポリマーを得ることが可能になる。
このような好ましいコポリマー(A1)の例は、少なくとも1種のモノマー(a)、及びアクリルアミド、又は上述したアクリルアミド誘導体の1種、及びモノマー(b2)として、スルホン酸基を含むモノマー、特にスルホン酸基を含む上述したモノマー、及び特に好ましくはAMPS、及びモノマー(b3)として、3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドを含むコポリマーを含む。
コポリマー(A1)の製造は、上述したゲル重合を使用して、光化学的に行うことが好ましい。
コポリマー(A1)は、質量平均分子量(質量平均モル質量)Mwが、好ましくは1000000g/mol〜20000000g/mol、好ましくは5000000g/mol〜20000000g/mol及び特に好ましくは10000000g/mol〜20000000g/molである。
コポリマー(A1)は、開発、搾取、及び完了の上述した用途に、特に、増強した油回収(enhanced oil recovery)において、特に高い熱安定性、及び塩安定性が顕著である。更に、式(I)のモノマー(a)の、本発明の使用は、ゲル部分(ゲルフラクション)が特に少ないコポリマーをもたらす。これは、鉱物油埋蔵物の閉塞を効果的に回避する。
第2の好ましい使用、及びこのために好ましいコポリマー(A2)及び(A3)
本発明の第2の好ましい実施の形態では、本発明に従うコポリマーは、水硬性のバインダー系を含む、水性構造系のための添加剤として使用することができる。このような水硬性のバインダー系の例は、セメント、石灰、石こう、又は無水石こうを含む。
このような構造系の例は、非流水(nonflowable)構造系、例えばタイル接着剤、プラスター又はギャップ充填剤、及び流水(flowable)構造系、例えばセルフレベリングフロアスクリード、モルタルシーリング及び修理、フロースクリード、フローコンクリート、セルフコンパクティングコンクリート、水中コンクリート又は水中モルタルを含む。
本発明に従うコポリマーの好ましい使用量は、使用の種類に依存して、構造系の乾燥質量に対して0.001〜5質量%の範囲である。
本発明に従う、疎水的な付随コポリマーは、非イオン性多糖誘導体、例えばメチルセルロース(MC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルヒドロキシエチルセルロース(MHEC)、メチルヒドロキシプロピルセルロース(MHPC)、及びWelan gum、又はDiutan gumと組み合わせて使用することもできる。
乾燥モルタルに適用するために(例えば、タイル接着剤、シーリングモルタル、プラスター、フロースクリード)、本発明に従う疎水的な付随コポリマーは、粉の状態で使用される。この関連で、粉砕パラメーターを適用することにより、平均粒子径が100μmであり、及び粒子径が200μmよりも大きい粒子部分が2質量%未満となるように、粒子の分布を選択することが推奨される。好ましくは、その平均粒子径が60μm未満であり、及び粒子径が120μmを超える粉の部分が2質量%未満である粉が好ましい。特に好ましいものは、その平均粒子径が50μm未満であり、及び粒子径が100μmを超える粒子の部分が2質量%未満であるものである。
具体的には、本発明に従うコポリマーは、水溶液の状態で使用することが好ましい。これらの溶液の製造のために適切なことには、特に、本発明に従うコポリマーの比較的粗い顆粒は、平均径が300μm〜800μmの範囲であり、100μm未満の粒子径の部分が2質量%未満である。本発明に従うコポリマーが、他の具体的な添加剤、又は具体的な添加剤の処方物(例えば流動剤中)中に溶解される場合であっても同様である。
上述した好ましい使用のために、水硬性のバインダー−含有水性構造系のための添加剤として、本発明に従う疎水的な付随コポリマーA1に加え、好ましくは、以下に記載する疎水的な付随コポリマー(A2)を使用することも可能である。
従って、好ましい実施の形態では、本発明は好ましい、疎水的な付随コポリマー(A2)に関する。好ましいコポリマー(A2)は、特に、非流動性の構造系、例えばタイル接着剤、プラスター又はギャップ充填剤のための添加剤として適切である。
疎水的な付随コポリマー(A2)の中で、モノマー(a)は、0.1〜12質量%、好ましくは1〜10質量%、及び特に好ましくは、1.5〜8質量%の量で使用される。好ましくは、コポリマー(A2)は、モノマー(a)、(b)及び(d)のみを含み、及び特に好ましくはモノマー(a)及び(b)のみを含む。
モノマー(a)は、もっぱら、式(I)のモノマー(a)であっても良く、しかしながら、好ましい一実施の形態では、コポリマー(A2)の場合、式(I)のモノマー(a)は、他の疎水的な付随モノマー、好ましくは一般式H2C=C(R1)−COO−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIa)及び/又はH2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIb)のものとの混合物中に使用することもできる。基とインデックスの意味及び好ましい範囲については上述した。このような混合物中で、式(I)のモノマーの部分は、全モノマー(a)の量に対して、通常、少なくとも25質量%であり、好ましくは40〜90質量%、及び例えば40〜60質量%である。式(I)の好ましいモノマー(a)については上述した。
コポリマー(A2)は、モノマー(b)として、少なくとも1種の中性のモノマー(b1)、及び少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)及び/又は少なくとも1種のカチオン性モノマー(b3)、好ましくは少なくとも1種の中性モノマー(b1)及び少なくとも1種のカチオン性モノマー(b3)を含む。
適切なモノマー(b1)、(b2)及び(b3)の例については上述した。
コポリマー(A2)中の中性モノマー(b1)は、好ましくはアクリルアミド、又はメタクリルアミド、及びこれらの誘導体、例えばN−メチル(メト)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メト)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、及びN−ビニル誘導体、例えばN−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、又はN−ビニルカプロラクタムである。コポリマー(A2)の場合の、好ましいモノマー(b1)は、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びN−ビニルピロリドンである。
コポリマー(A2)中のアニオン性モノマー(b2)は、酸性基を含むモノマー、好ましくはカルボキシル基−COOH、スルホン酸基−SO3H、又はホスホン酸基礎−PO32の群から選ばれる少なくとの1つの基を含むモノマーである。
コポリマー(A2)中のアニオン性モノマー(b2)は、好ましくは、スルホン酸基−SO3Hを含むモノマーである。好ましいモノマーの例は、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−アクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、及び2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチル−ペンタンスルホン酸を含み、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)が好ましい。
コポリマー(A2)中のカチオン性モノマー(b3)は、好ましくは式H2C=C(R8)−CO−NR14−R12−NR13 3 +-(Va)、及び/又はH2C=C(R8)−COO−R12−NR13 3 +-(Vb)(但し、基及び範囲、及び/又は各場合において好ましい種は、上述したものである)の上述したモノマーである。3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(DIMAPAQUAT)が特に好ましい。
コポリマー(A2)中で、(モノマー(b1)及び(b2)及び(b3)の合計が、70〜99.9質量%であるという条件で)アニオン性モノマー(b2)及びカチオン性モノマー(b3)の量は、全モノマーの合計に対して、通常、25〜80質量%、好ましくは40〜75質量%、特に好ましくは45〜70質量%であり、及び中性モノマー(b1)の量は、15〜60質量%、好ましくは20〜50質量%である。モノマー(a)は、上述した量で使用される。
好ましいコポリマー(A2)は、アニオン性モノマー(b2)、又はカチオン性モノマー(b3)を上述した量で含む。(b2)及び(b3)の混合物が使用される場合、(b2)/(b3)の質量割合は、原則として自由に選択することができる。
水硬性のバインダー−含有の水性構造系のための、上述した添加剤としての好ましい使用のために、以下に記載する疎水的な付随コポリマー(A3)も使用することができる。
従って、第3の好ましい実施の形態では、本発明は、疎水的な付随コポリマー(A3)に関する。好ましいコポリマー(A3)は、特に、流動性構造系、特に、コンクリート、フロースクリード、セルフレベリングトロリング組成物、及びシーリングモルタルのための添加剤として適切である。
疎水的な付随コポリマー(A3)の場合、モノマー(a)は、0.1〜12質量%、好ましくは1〜10質量%、及び特に好ましくは1.5〜8質量%の量で使用される。好ましくは、コポリマー(A3)は、モノマー(a)、(b)及び(c)のみを含み、及び特に好ましくは、モノマー(a)及び(b)のみを含む。
コポリマー(A3)の場合における好ましい実施の形態で、モノマー(a)は、もっぱらモノマー(a)であっても良い。しかしながら、式(I)のモノマー(a)は、他の疎水的な付随モノマー、好ましくは一般式H2C=C(R1)−COO−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIa)、及び/又はH2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R6)−O−)q−R7(IIb)のものとの混合物中に使用することもできる。基、及びインデックス、及び好ましい範囲については上述した。このような混合物中で、式(I)のモノマーの部分は、全モノマー(a)の量に対して、少なくとも25質量%、好ましくは40〜90質量%、及び例えば40〜60質量%である。式(I)の好ましいモノマー(a)については上述した。
コポリマー(A3)は、モノマー(b)として、少なくとも1種の中性のモノマー(b1)及び少なくとも1種のアニオン性モノマー(b2)を含む。適切なモノマー(b1)及び(b2)の例については上述した。
コポリマー(A3)中の中性モノマー(b1)は、アクリルアミド、又はメタクリルアミド、及びこれらの誘導体、例えばN−メチル(メト)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メト)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、及びN−ビニル誘導体、例えばN−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、又はN−ビニルカプロラクタムである。コポリマー(A3)中の好ましいモノマー(b1)は、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びN−ビニルピロリドンである。
コポリマー(A3)中のアニオン性モノマー(b2)は、酸性基を含むモノマー、好ましくは、カルボキシル基−COOH、スルホン酸基−SO3H、ホスホン酸、−PO32の群から選ばれる少なくとも1種の基を含むモノマーである。
好ましくは、コポリマー(A3)中で、モノマー(b2)は、スルホン酸基−SO3Hを含むモノマーである。好ましいモノマーの例は、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−メタクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、及び2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチルペンタンスルホン酸を含み、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)が好ましい。
好ましいコポリマー(A3)中で、アニオン性モノマー(b2)の量は、(モノマー(b1)及び(b2)の合計が、70〜99.9質量%であるという条件で)全モノマーの合計に対して、通常、25〜94.9質量%、好ましくは50〜90質量%、特に好ましくは60〜90質量%であり、及び中性モノマー(b1)の量は、5〜50質量%、好ましくは5〜30質量%である。モノマー(a)は、上述した量で使用される。
水性構造系のための添加剤として使用するために、追加的に、モノマー(d)を使用することが有利であっても良い。これらは、本発明に従う疎水的な付随コポリマー(A1)、(A2)及び(A3)に、僅かに枝分れした、又は架橋した構造を与える。
好ましいモノマー(d)の例は、トリアリルアミン、トリアリルメチルアンモニウムクロリド、テトラアリルアンモニウムクロリド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、トリエチレングリコールビスメタクリレート、トリエチレングリコールビスアクリレート、ポリエチレングリコール(400)ビスメタクリレート、及びポリエチレングリコール(400)ビスアクリレートを含む。
モノマー(d)の量は、コポリマーの所望の特性に依存して、この技術分野の当業者によって決定される。しかしながら、モノマー(d)は、本発明に従う疎水的な付随コポリマーの、水への溶解度が損なわれない量でのみ、使用されなければならない。モノマー(d)の量は、通常、使用する全てのモノマーの量に対して、1質量%を超えるべきではない。好ましくは、0.5質量%以下、及び特に好ましくは、0.1質量%以下の量が使用されるべきである;しかしながら、この技術分野の当業者は、モノマー(d)の使用可能な最大量を容易に決定することができる。
第3の好ましい使用、及びこのために好ましいコポリマー(A4)
本発明の、第4の好ましい実施の形態は、疎水的な付随コポリマー(A4)を扱う。コポリマー(A4)は、通常、アルカリ−溶解性分散物である。この種のコポリマーは、洗浄剤、及びクリーナー、化粧品処方物、及び工業化学での用途の技術分野で、増粘剤として使用するのに特に適切である。
モノマー(a)に加え、コポリマー(A4)は、酸性基を有する、少なくとも1種のモノマー(b)及び少なくとも1種のモノマー(c)を含む。幾つかの異なるモノマー(c)を使用することも当然可能である。
好ましいモノマー(a)については上述した。
コポリマー(A4)中の、酸性基を有するモノマー(b)は、好ましくは、上述したモノマー(b2)である。これらは、好ましくは、カルボン酸基、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はフマル酸、特に好ましくは(メト)アクリル酸を有するモノマーである。
モノマー(c)は、好ましくは、一般式H2C=C(R16)−COOR18(但し、R16及びR18は上記に定したものである)の、少なくとも1種の(メト)アクリル酸エステルである。このようなモノマー(c)の例は、(メト)アクリル酸のエステル、例えばアルキル(メト)アクリレート、例えばメチル(メト)アクリレート、エチル(メト)アクリレート、n−プロピル(メト)アクリレート、n−ブチル(メト)アクリレート、2−エチルヘキシル(メト)アクリレート、又は2−プロピルヘプチル(メト)アクリレートを含む。
コポリマー(A4)は、好ましくは、少なくとも1種の(メト)アクリル酸エステル(ここで、R9が、2〜10個の炭素原子、好ましくは4〜8個の炭素原子を有する、脂肪族の、直鎖状の、又は枝分かれした炭化水素基である)を含む。例は、エチル(メト)アクリレート、n−プロピル(メト)アクリレート、n−ブチル(メト)アクリレート、2−エチルヘキシル(メト)アクリレート、又は2−プロピルヘプチル(メト)アクリレートを含む。
疎水的な付随コポリマー(A4)中で、モノマー(a)は、それぞれコポリマー中の全モノマーの合計量に対して、0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜15質量%、及び特に好ましくは2〜12質量%の量で使用される。
コポリマー(A4)中、モノマー(b)の量は、25〜94.9質量%、好ましくは25〜50質量%、及び特に好ましくは25〜40質量%である。
コポリマー(A4)中、モノマー(c)の量は、5〜74.9質量%、好ましくは25〜74.5質量%、及び特に好ましくは50〜70質量%である。
本発明に従うコポリマー(A4)は、増粘剤、又はコーティングスリップ中の流動変性剤、例えば、洗浄剤、洗浄助剤、例えばプレスポッター、繊維軟化剤、化粧品処方物、薬剤処方物、食品、被覆スリップ、テキスタイル製造のための処方物、テキスタイル印刷ペースト、印刷インキ、テキスタイル印刷のための印刷ペースト、ペイント、顔料スラリー、フォーム生成のための水性処方物、除氷混合物、例えば、航空機のためのもの、建設業界のための処方物、例えば、硬性のバインダー系、に基づく水性構造系のための添加剤、例えば、セメント、ライム、ギプス及び無水石こうとして、及び水ベースのペイント、及び被覆系として特に適切である。
特に好ましくは、液体洗浄剤、及びクリーナー中への使用である。コポリマー(A4)に加え、液体洗浄剤及びクリナーは、1種以上のアニオン性、非イオン性、アチオン性、及び/又は両性の界面活性剤、及び他の一般的な洗浄添加剤を含む。好ましくは、アニオン性、及び非イオン性界面活性剤の混合物である。液体洗浄剤又はクリーナーの界面活性剤の合計含有量は、液体洗浄剤又はクリーナーの合計に対して、0.5〜80質量%、及び特に好ましくは0.5〜50質量%である。適切な界面活性剤は、この技術分野の当業者にとって公知であり、そして例えばWO2009/019225、第8頁、34行目〜第12頁、37行目に開示されている。
更なる成分は、ビルダー、漂白剤、漂白活性剤、酵素、電解質、非水性溶媒、pHイクステンダー、芳香剤、芳香媒体、蛍光剤、染料、ハドロトープ、発泡防止剤、シリコーン油、再付着防止剤、蛍光増白剤、グレイイング防止剤、収縮防止剤、しわ防止剤、色移り防止剤、抗菌剤活性成分、殺菌剤、防カビ剤、抗酸化剤、腐食防止剤、静電防止剤、アイロニングアシッド、疎水及び含浸剤、抗膨潤剤、及び抗スリップ剤、及びUV吸収剤から成る群から選ばれる1種以上の物質である。このような洗浄添加剤(detergent additive)は、この技術分野の当業者にとって公知であり、そして例えばWO2009/019225、第12頁、39行目〜第24頁、4行目に開示されている。
以下に実施例を使用して本発明をより詳細に説明する。
パートA)モノマー(I)の製造
22EO単位、及び8PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM1):
52.3gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、2.99gのKOMe(MeOH中32%強度(strength))を計量導入し、そしてメタノールを80℃で約30ミリバールで取り出した。次にこの混合物を140℃に加熱し、そしてメタノールを窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に436gのEOを約3.5時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で310gのペンテンオキシドを3.0時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が34.2mgKOH/g(理論:31.6mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
22EO単位及び12PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM2):
44.1gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、3.12gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に368gのEOを約3時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で392gのペンテンオキシドを3.5時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が31.9mgKOH/g(理論:26.5mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
22EO単位及び16PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM3):
37.8gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、3.01gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に315gのEOを約3時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で448gのペンテンオキシドを4.5時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が25.2mgKOH/g(理論:22.7mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
22EO単位及び20PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM4):
33.2gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、3.01gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に277gのEOを約2.5時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で492gのペンテンオキシドを5時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が23.2mgKOH/g(理論:20.0mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
68EO単位及び8PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM5):
24.3gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、2.98gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に627gのEOを約5.5時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で144gのペンテンオキシドを2.5時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が17.6mgKOH/g(理論:14.7mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
22EO単位及び12PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM6):
22.5gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、3.01gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に580gのEOを約5時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を125℃に冷却し、そして合計で200gのペンテンオキシドを3.0時間の過程にわたって計量導入した。一晩、後反応させた。
生成物は、OH価が16.8mgKOH/g(理論:13.5mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
132EO単位及び8PeO単位を有するヒドロキシブチルビニルエーテルアルコキシレートの製造(モノマーM7):
14.1gのヒドロキシブチルビニルエーテルを、最初に、1lの攪拌した(ステンレス製の)オートクレーブ内に導入した。次に、3.02gのKOMe(MeOH中32%強度)を計量導入し、そしてメタノールを80℃で、及び約30mbarで取り出した。次に混合物を140℃に加熱し、反応器を窒素でフラッシュし、そして1.0バールの窒素圧を設定した。次に706gのEOを約8時間の過程にわたって計量導入した。140℃での30分間の後反応の後、反応器を冷却した。次の日、125℃で、合計で83.6gのペンテンオキシドを、2.0時間の過程にわたって計量導入した。次に125℃で、5時間の後反応(postreaction)を行った。
生成物は、OH価が10.2mgKOH/g(理論:8.5mgKOH/g)であった。OH価は、ESA法によって決定(測定)した。
合成したモノマーM1〜M7のためのデーターを以下の表1にまとめた。全てのモノマーが末端OH基を有している。
Figure 2012527505
表1:合成したモノマー(I)
比較例のために、市販されている、以下の一般式の疎水的な付随モノマーを使用した:H2C=C(CH3)−COO−(EO)x−R。ここでR及びxは、モノマーM8及びM9中で、以下の意味を有している:
M8:x=25、R=トリスチリルフェニル
M9:x=7、R=n−ドデシル
パートB)疎水的な付随コポリマーの製造
パートB−1)タイプ(A1)の疎水的な付随コポリマーの製造
実施例1:
アクリルアミド(35.9質量%)、アニオン性モノマー(アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩、32.1質量%)、カチオン性モノマー(3−トリメチルアンモニウムプロピルプロピルアクリルアミドクロリド、31.0質量%)、及び本発明に従うモノマーM1(1質量%)の、タイプ(A1)の、疎水的な付随性の両性のコポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
139.1g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸,Na塩(水中、58質量%濃度(strength)溶液;17.6モル%)、
1.2g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
111.6g 3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(水中、60質量%濃度溶液;18.8モル%)、
160.1g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;63.5モル%)、
2.1g モノマーM1、
12g ウレア
1.5gの次亜リン酸ナトリウム(水中、0.1質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH6に調節し、窒素で10分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液)、10ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び20ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上で均一に落とし、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
比較例1:
実施例1に類似するが、しかし疎水的な付随モノマーを有しないポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
139.1g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸,Na塩(水中、58質量%濃度(strength)溶液;17.4モル%)、
1.2g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
111.6g 3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(水中、60質量%濃度溶液;18.5モル%)、
164.5g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;64.2モル%)、
12g ウレア
溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH6に調節し、窒素で10分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液)、10ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び20ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上に均一に分配し、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
比較例2:
実施例1に類似するが、しかし本発明に従う疎水的な付随モノマーの替わりにモノマーM8を使用したポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
139.1g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸,Na塩(水中、58質量%濃度溶液;17.6モル%)、
1.2g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
111.6g 3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(水中、60質量%濃度溶液;18.8モル%)、
155.2g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;63.5モル%)、
3.5g モノマーM8
12g ウレア
1.5gの次亜リン酸ナトリウム(水中、0.1質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液をプラスチック溶液に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液)、10ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び20ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上に均一に分配し、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
比較例3:
実施例1に類似するが、しかし本発明に従う疎水的な付随モノマーの替わりにモノマーM9を使用したポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
139.0g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸,Na塩(水中、58質量%濃度溶液;17.6モル%)、
1.2g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
111.6g 3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド(水中、60質量%濃度溶液;18.8モル%)、
155.2g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;63.4モル%)、
2.2g モノマーM9
12g ウレア
1.5gの次亜リン酸ナトリウム(水中、0.1質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液をプラスチック溶液に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液)、10ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び20ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上に均一に分配し、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
実施例2〜8:
アクリルアミド(48質量%)、及びアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩、(50質量%)、及び本発明に従う疎水的な付随モノマー(2質量%)の、タイプ(A1)の疎水的な付随コポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
290g 蒸留水、
242.5g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸,Na塩(水中、58質量%濃度溶液;24.7モル%)、
1.2g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
228.8g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;75.2モル%)、
4.6g (表中の)モノマーM1〜M7の1種のモノマー、
溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH6に調節し、窒素で10分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に200ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液として)、10ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、5ppmのFeSO4 *7H2O(1質量%濃度溶液として)、及び6ppmのソジウムビスルフィット(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上に均一に分散させ、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
パートB−2)タイプ(A2)及び(A3)の疎水的な付随コポリマーの製造
実施例9
アクリルアミド(33質量%)、3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(57質量%)、アクリル酸(2質量%)、及び、疎水的な付随モノマーM8(3質量%)及び本発明に従うモノマーM5(5質量%)の混合物のタイプ(A2)の、疎水的な付随コポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート(錯化剤)、
5.8g アクリル酸(99.5質量%濃度;3.6モル%)
273.6g 3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(水中、60質量%濃度溶液;35.7モル%)、
190.5g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;60.3モル%)、
14.4g モノマーM8(水中、60質量%濃度溶液)
14.4g モノマーM5(0.2モル%)、
0.5gのギ酸(水中、10質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH7に調節し、窒素で5分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に250ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液)、20ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び30ppmのソジウムビスルフィッド(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。UV光(two Philips tubes;Cleo Performance 40W)で照射することによって、重合を開始させた。約2時間後、プラスチック容器から硬質ゲルを除去し、そしてはさみを使用して、約5cm×5cm×5cmの寸法のゲル立方体にカットした。通常のミートグラインダを使用して、ゲル立方体を細かく砕く前に、これらを標準的な市販の離型剤(release agent)で被覆した。離型剤は、水で1:20に希釈された、ポリジメチルシロキサンエマルジョンである。得られたゲル顆粒を乾燥メッシュ上に均一に分散させ、そして対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させた。
実施例10:
ジメチルアクリルアミド(32質量%)、3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(59質量%)、アクリル酸(2質量%)、及び、疎水的な付随モノマーM8(2質量%)及び本発明に従うモノマーM5(5質量%)の混合物のタイプ(A2)の、疎水的な付随コポリマー
手順は実施例9に示したものであったが、しかし以下の成分を使用した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
6.9g アクリル酸(99.5質量%濃度;4.3モル%)
338.2g 3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(水中、60質量%濃度溶液;44.6モル%)、
111.2g ジメチルアクリルアミド(50.6モル%)、
14.4g モノマーM8(水中、60質量%濃度溶液)
17.2g モノマーM5(0.2モル%)
実施例11:
アクリルアミド(10質量%)、N−ビニルピロリドン(28質量%)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(50質量%)、アクリル酸(2質量%)、及び本発明に従うモノマーM6(10質量%)のタイプ(A2)の、疎水的な付随コポリマー
手順は実施例9に示したものであったが、しかし以下の成分を使用した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート
6.1g アクリル酸(99.5質量%濃度;4.2モル%)
336.1g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(水中、58質量%濃度溶液;36.2モル%)、
60.9g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;21.2モル%)、
85.9g N−ビニルピロリドン(38.1モル%)
30.4g モノマーM6
実施例12:
アクリルアミド(10質量%)、N−ビニルピロリドン(38.1質量%)、3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(50質量%)、アクリル酸(2質量%)、及び本発明に従うモノマーM6(10質量%)のタイプ(A2)の、疎水的な付随コポリマー
手順は実施例9に示したものであったが、しかし以下の成分を使用した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート
7.7g アクリル酸(99.5質量%濃度;4.1モル%)
320.0g 3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(水中、60質量%濃度溶液;36.2モル%)、
79.4g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;21.2モル%)、
108.6g N−ビニルピロリドン(38.1モル%)
38.4g モノマーM6
実施例13:
ジメチルアクリルアミド(19.2質量%)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(77質量%)、及び疎水的な付随モノマーM8(0.8質量%)及び本発明に従うモノマーM1(3質量%)の混合物の、タイプ(A3)の、疎水的な付随コポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
1377g 蒸留水、
3g シリコーン消泡剤
315g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(水中、58質量%濃度溶液;65.5モル%)、
35.8g ジメチルアクリルアミド(34.1モル%)、
2.6g モノマーM8(水中、60質量%濃度溶液)
5.6g モノマーM1
20%濃度水酸化ナトリウム溶液を使用して、溶液をpHに調節し、窒素で10分間フラッシングすることによって不活性化し、約50℃に加熱し、そして1500ppmのソジウムペルオキシサルフェート(20質量濃度%溶液として)、及び240ppmのテトラエチレンペントアミン(20質量濃度%溶液)を相次いで加えた。約2時間後、ポリマー溶液を、対流乾燥炉内で、約90〜120℃で、減圧して、一定の質量になるまで乾燥させ、そして微細に粉砕した。
実施例14:
ジメチルアクリルアミド(35質量%)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(60質量%)、及び本発明に従うモノマーM1(5質量%)の、タイプ(A3)の、疎水的な付随コポリマー
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
539.2g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(水中、58質量%濃度溶液;44.9モル%)、
1.6g シリコーン消泡剤
143.51g ジメチルアクリルアミド(54.7モル%)、
20.4g モノマーM1
4gのギ酸(水中、10質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH7に調節し、窒素で10分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液として)、6ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、及び6ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)、及び3ppmのFeSO4 *7H2O(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。上述したように処理を行った。
比較例4:
アクリルアミド、及び3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリドを有し、本発明に従うモノマーを含まない疎水的な付随コポリマー
手順は実施例9に示したものであったが、しかし以下の成分を使用した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート
5.4g アクリル酸(99.5質量%濃度;2.9モル%)
148g 3−(アクリルアミノ)プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(水中、60質量%濃度溶液;18.3モル%)、
259.7g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;78.6モル%)、
20.0g ポリエチレングリコール(3000)ビニルオキシブチルエーテル(VOB、水中、60質量%濃度溶液;0.2モル%)
8.0g モノマーM8(水中、60質量%濃度溶液)
比較例5:
本発明に従うモノマーを有しない、ジメチルアクリルアミド、及びアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩を有する疎水的な付随コポリマー
手順は実施例9に示したものであったが、しかし以下の成分を使用した:
170g 蒸留水、
1.6g シリコーン消泡剤
2.4g ペンタソジウムジエチレントリアミンペンタアセテート
528g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(水中、58質量%濃度溶液;48.1モル%)、
175g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;51.5モル%)、
29.2g ポリエチレングリコール(3000)ビニルオキシブチルエーテル(VOB、水中、60質量%濃度溶液;0.2モル%)
11.9g モノマーM8(水中、60質量%濃度溶液)
比較例6:
以下の成分を(攪拌器と温度計が備えられた)2lの3クビフラスコ内で一緒に混合した:
1.6g シリコーン消泡剤
578.0g アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、Na塩(水中、58質量%濃度溶液;62.2モル%)、
104.8g アクリルアミド(水中、50質量%濃度溶液;36.4モル%)、
43.5g ポリエチレングリコール(1100)ビニルオキシブチルエーテル(VOB、水中、60質量%濃度溶液)
300ppmのギ酸(水中、10質量%濃度溶液)を分子量調整剤として加えた。溶液を、20%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用してpH7に調節し、窒素で10分間フラッシュして不活性化し、そして約5℃に冷却した。この溶液をプラスチック容器に移し、そして次に150ppmの2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(1質量%濃度溶液として)、6ppmのtert−ブチルヒドロペルオキシド(0.1質量%濃度溶液として)、6ppmのソジウムヒドロキシメタンスルフィネート(1質量%濃度溶液として)、及び3ppmのFeSO4 *7H2O(1質量%濃度溶液として)を相次いで加えた。処理を、上述したように行った。
パートB−3)タイプ(A4)の疎水的な付随コポリマー分散物の製造
比較例7
以下に記載した方法に従い、コポリマーの製造を行った。得られた水性ポリマー分散物は、コポリマーをその酸状態で含んでいた。
アンカー攪拌器(150rpm)、還流冷却器、内部感温素子、及び計量導入ステーションを備えた4リットルのHWS容器から構成される攪拌装置内に、484.5gの脱塩水(DM水)、及び8.21gの乳化剤(ナトリウムラウリルエーテルサルフェート;水中、28質量%濃度)を、最初の投入として混合した。75℃で、12.49gの7%濃度水性ソジウムペルオキソジサルフェート溶液をこの溶液に加え、そしてこの混合物を75℃で5分間、攪拌した。そして、75℃で、及び更に攪拌させて、429.91gの完全に脱塩した水、モノマー(140.82gのメタクリル酸、161gのエチルアクリレート、及び161gのn−ブチルアクリレート)、及び16.43gのナトリウムラウリルエーテルサルフェート(水中、27〜28%濃度)のエマルジョン(乳濁液)を2時間の過程にわたって計量導入した。次に反応混合物を更に1時間、75℃で攪拌し、そして次に室温にした。室温で、0.23gの[EDTA−Fe]K(CASNo.54959−35−2)の4%濃度溶液、及び9.2gの過酸化水素の5%濃度溶液を加え、そして69gの、1%濃度アスコルビン酸溶液を、30分の過程にわたって均一に計量導入した。これにより31%の固体含有量を有する、水性ポリマー分散物が得られた。
分散物を特徴付けるために、以下の価を測定した:
固体含有量:
分散物を140℃で30分間乾燥させ、そして乾燥残留物の最初の質量に対する割合から、固体含有量を百分率で測定した。
粒子径:
分散物を0.01%に希釈し、そしてMalvern InstrumentsからのHigh Performance Particle Sizer 5001(HPPS)中で、光散乱を使用して、粒子径を測定した。
LD値:
分散物を0.01%に希釈し、そして(粒子径の測定として)純粋と比較した、分散物の光透過率(LT)をHachDR/2010中で視覚的に測定した。
結果を表2に示す。
実施例15
アンカー攪拌器(150rpm)、還流冷却器、内部感温素子、及び計量導入ステーションを備えた4リットルのHWS容器から構成される攪拌装置内に、484.5gの脱塩水(DM水)、及び4.11gの水中28%濃度乳化剤(ナトリウムラウリルエーテルサルフェート;水中、28質量%濃度)を、最初の投入として混合した。75℃で、12.49gの7%濃度水性ソジウムペルオキソジサルフェート溶液をこの溶液に加え、そしてこの混合物を75℃で5分間、攪拌した。そして、75℃で、及び更に攪拌させ、429.91gの完全に脱塩した水(DM水)、モノマー、140.82gのメタクリル酸、149.94gのエチルアクリレート、及び159.56gのn−ブチルアクリレート、及び12.5gの本発明に従う付随モノマーM1、及び20.54gのナトリウムラウリルエーテルスルフェート(水中、28%濃度)から成るエマルジョン(乳濁液)を2時間の過程にわたって均一に計量導入した。次に反応混合物を更に1時間、75℃で攪拌し、そして次に室温にした。室温で、0.23gの[EDTA−Fe]K(CASNo.54959−35−2)の4%濃度溶液、及び9.2gの過酸化水素の5%濃度溶液を加え、そして69gの、1%濃度アスコルビン酸溶液を、30分の過程にわたって均一に計量導入した。これにより31%の固体含有量を有する、水性ポリマー分散物が得られた。
分散物を、上述のように特徴付けた。結果を表2に示す。
実施例16〜21
実施例15の手順に類似して、更に分散物を製造したが、各場合において、疎水的な付随モノマーM1を、他のモノマーM2〜M7で置き換えた。各場合において、分散物を上述したように特徴付けた。各場合における結果を表2に示す。
Figure 2012527505
表2:得られた分散物のデータ
パートC)適用−関連試験
パートC−1)タイプA1のコポリマーの試験
ゲル部分の決定(測定):
DIN50900に従い、1gの各コポリマーを249gの合成海水中で24時間、完全に溶解するまで攪拌した。次にこの溶液を200μmの篩上でろ過し、そして篩上に残っている残留物の体積を測定した。この体積がゲル部分である。
粘度の決定(測定):
2重スリットのジオメトリーを有する流量計を使用して、7s-1及び60℃で、ろ液の粘度を測定した。
結果を表3及び4に示す。
Figure 2012527505
表3:タイプ(A1)の両性のコポリマーを使用した適用−関連試験の結果
Figure 2012527505
表4:アクリルアミド及びAMPSのタイプ(A1)のコポリマーを使用した適用−関連試験の結果
表3のデーターは、海水中の実施例1に従う、本発明に従うコポリマーの溶液が、(同時に、低いゲル部分について)試験した全てのコポリマーの中で最も高い粘度を有していることを示している。比較例1に従うコポリマー、従って疎水的に付随することができるモノマーを有しないコポリマーも、同様に、ゲル部分が少ないものであったが、しかし粘度も当然ながら低いものであった。従来技術に従うモノマーM8及びM9は、予測したように粘度が増加したが、しかし本発明に従い使用されたモノマー程大きくはなく、そして更に、各場合において、ゲル部分は相当に高いものであった。
表4は、本発明に従うコポリマーの粘度が、使用するモノマーの性質に依存していることを示している。実施例3は、本発明の、現在知られている最良の実施の形態を示している。
パートC2)タイプ(A2)及び(A3)のコポリマーの試験
タイル接着モルタル中での試験
タイプ(A2)のコポリマーの特性をタイル接着モルタルの試験混合物中で試験した。試験混合物の組成は、DE102006050761A1、第11頁、表1に記載されている。これは、直ちに使用することができるように処方された乾燥混合物で、各場合において、0.5質量%の(試験される)疎水的な付随コポリマーが固体状態で混合されている。乾燥混合の後、所定の量の水を加え、そしてこの混合物を、適切な混合装置(G3ミキサー付きのドリリングマシン)を使用して、強く攪拌した。必要とされる混合時間を測定した。タイル接着剤を最初に5分間、成熟させた。
以下の試験を、攪拌されたタイル接着モルタル上で行った:
スランプ スランプ(slump)の測定を、DIN18555、パート2に従って、そして成熟時間の直後に、及び適切であれば後の時点で行った。
水分保持 DIN18555、パート7に従い攪拌した後で、15分間、水分保持を確かめた。
湿潤性 EN1323に従い、タイル接着処方物をコンクリートスラブに施し、そして10分後に、タイル(5cm×5cm)をその上に置いた。次にこのタイルを、2kgのウエイトで30秒間、重みをかけた。更に60分後、タイルを除去し、そしてタイルの背部に、どれ程のパーセンテージがタイルモルタルによってなお接着されているかを確かめた。
スリップ DINEN1308に従い、攪拌下後に、スリップ(slip)を確かめた。スリップ距離をmmで記載した。
タック 試験混合物のタック(tack)及び/又は取扱い容易性の測定が、この技術分野の資格を有する当業者によって行なわれた。
空気孔安定性 空気孔安定性(air pore stability)の測定が、この技術分野の資格を有する当業者によって、視覚的に行なわれた。
各場合に使用したコポリマー及び得られた結果を、表5に示した。
自己充てんコンクリートでの試験
タイプ(A3)のコポリマーの特性を、自己充てんコンクリートの試験混合物中で試験した。試験混合物の組成は、DE102004032304A1、第23頁、表11に記載されている。試験されるポリマーを、各場合において、0.02質量%の量で使用した。
DE102004032304A1のセクション[0105]に従い、モルタル混合物の製造を行い、流動性(スランプ流)の測定を、セクション[0106]に記載された方法に従って行い、及びブリーディング(bleeding)とセジメンテーション(sedimentation)を、この技術分野の当業者によって視覚的に評価した。値は、攪拌の直後、及び20分後に採取した。
各場合において使用したコポリマー及び得られた結果を表6に示す。
Figure 2012527505
Figure 2012527505
パートC−3)タイプA4のコポリマーの試験
代表的な液体洗剤の製造
以下のストック処方物を製造した(仕上られた処方物に対する質量%):
Figure 2012527505
上記成分を混合し、水を補給して90質量%にした、すなわち10質量%の処方物ギャップ(formulation gap)を保持した。KOHを使用して、ストック処方物をpH8.6に調節した。
(増粘されていない)参照処方物のために、水を使用して100質量%にした。増粘された試験処方物のために、ストック処方物を、増粘分散物と水を使用して補給し、これにより、分散物の固体含有量を考慮して、仕上られた処方物に対して1.4質量%の増粘剤濃度を設定した。粘度の測定の前に、処方物を少なくとも5時間、放置した。
DIN51550、DIN53018、DIN53019に従う説明を考慮して、Brookfield粘度計モデルRV−03を使用して、1分間あたりの回転数が20の回転速度で、スピンドルNo.62を使用し、20℃で、低せん断粘度を測定した。増粘していない参照処方物の粘度は112mPasであった。
増粘した処方物の透明性を定量化するために、Dr.LangeからのLICO200を使用して、440nmで、23℃で、%での透過率を測定した。増粘剤について見出された値を(増粘されていない参照処方物の透過性に基づく)パーセンテージとして示した。
結果を表7に示す。
Figure 2012527505
表7:増粘剤分散物の適用−関連評価:1.4質量%の増粘剤を有する処方物
増粘剤を有さない参照処方物と比較して、増粘剤の使用が粘度の相当な増加をもたらすことがわかる。
本発明に従う、疎水的な付随モノマーを含む実施例15〜21は、疎水的な付随モノマーを含まない比較サンプル7よりも、相当に高い粘性を生成する。本発明に従う疎水的な付随コポリマーの使用は、透過率測定で評価して、液体洗剤処方物の高い透明性に悪影響を与えることがない。

Claims (23)

  1. 水溶性の疎水的な付随コポリマーであって、少なくとも以下の
    (a)0.1〜20質量%の、少なくとも1種のモノエチレン的に不飽和の、疎水的な付随モノマー(a)、及び
    (b)25質量%〜99.9質量%の、これとは異なる、少なくとも1種のモノエチレン的に不飽和の、親水性のモノマー(b)、
    (但し、量的なデーターは、それぞれ、コポリマー中の全モノマーの合計量に基づき、及び少なくとも1種のモノマー(a)が、一般式(I)
    2C=C(R1)−R4−O−(−CH2−CH(R2)−O−)k−(−CH2−CH(R3)−O−)l−R5 (I)
    のモノマーであり、ここで、単位−(−CH2−CH(R2)−O−)k及び−(−CH2−CH(R3)−O−)lは、式(I)に示した順序でブロック構造に配置され、そして基とインデックスは、以下の意味を有している:
    k:10〜150の数字であり、
    l:5〜25の数字であり、
    1:H又はメチルであり、
    2:互いに独立して、H、メチル、又はエチルで、基R2の少なくとも50モル%はHであり、
    3:互いに独立して、少なくとも2個の炭素原子を有する炭化水素基、又は一般式−CH2−O−R2'のエーテル基であり、ここでR2'は、少なくとも2個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
    4:単結合、又は−(Cn2n)−[R4a]、−O−(Cn'2n')−[R4b]及び−C(O)−O−(Cn"2n")−[R4c]から成る群から選ばれる2価の結合基であり、ここで、n、n’及びn”は、各場合において1〜6であり、
    5:H又は1〜30個の炭素原子を有する炭化水素基である)
    を含む、水溶性の疎水的な付随コポリマー。
  2. 3が、少なくとも3個の炭素原子を有する炭化水素基であることを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
  3. 1がHであり、及びR4が−CH2−、又は−O−CH2−CH2−CH2−CH2−から選ばれる基であることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載のコポリマー。
  4. 5がHであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のコポリマー。
  5. 少なくとも1種のモノマー(b)が、酸性基又はその塩を含むモノマーであることを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のコポリマー。
  6. 前記酸性基が、−COOH、−SO3H、及び−PO32又はこれらの塩の群から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする請求項5に記載のコポリマー。
  7. 少なくとも2種の異なる親水性のモノマー(b)を含み、これらが、少なくとも
    ・1種の中性の親水性モノマー(b1)、及び
    ・−COOH、−SO3H、又は−PO32又はこれらの塩の群から選ばれる、少なくとも1種の酸を含む、少なくとも1種の親水性のアニオン性のモノマー(b2)、
    であり、及びコポリマー中の全てのモノマーの量に対して、モノマー(a)の量は、0.1〜12質量%であり、及びモノマー(b)の全体の量は、70〜99.5質量%であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のコポリマー。
  8. 中性のモノマー(b1)が、(メト)アクリルアミド、N−メチル(メト)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メト)アクリルアミド、N−メチロール(メト)アクリルアミド、又はN−ビニル−2−ピロリドンの群から選ばれるモノマーであり、及びモノマー(b2)が、(メト)アクリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドブタンスルホン酸、3−アクリルアミド−3−メチルブタンスルホン酸、又は2−アクリルアミド−2,4,4−トリメチルペンタンスルホン酸、又はビニルホスホン酸の群から選ばれる、少なくとも1種であることを特徴とする請求項7に記載のコポリマー。
  9. コポリマーが、更に、アンモニウム基を有する、少なくとも1種のカチオン性モノマーも含むことを特徴とする請求項7又は8の何れかに記載のコポリマー。
  10. カチオン性モノマーが、3−トリメチルアンモニウムプロピル(メト)アクリルアミド、及び2−トリメチルアンモニウムエチル(メト)アクリレートの塩であることを特徴とする請求項9に記載のコポリマー。
  11. モノマー(a)の量が、コポリマー中の全モノマーの量に対して、0.1〜5質量%であることを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載のコポリマー。
  12. コポリマー(A2)であり、該コポリマー(A2)は、少なくとも2種の異なる親水性モノマー(b)を含み、該少なくとも2種の異なる親水性モノマー(b)は、少なくとも、
    ・1種の中性の親水性モノマー(b1)、及び
    ・少なくとも1種のカチオン性モノマー(b3)、
    であり、及びコポリマー中の全てのモノマーの量に対して、モノマー(a)の量は、0.1〜12質量%であり、及びモノマー(b)の全体の量は、70〜99.9質量%であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のコポリマー。
  13. コポリマー(A3)であり、該コポリマー(A3)は、少なくとも2種の異なる親水性モノマー(b)を含み、該少なくとも2種の異なる親水性モノマー(b)は、少なくとも、
    ・5〜50質量%の、少なくとも1種の中性の親水性モノマー(b1)、及び
    ・25〜94.9質量%の少なくとも1種の、スルホン酸基を含むアニオン性モノマー(b2)、
    であり、及びコポリマー中の全てのモノマーの量に対して、モノマー(a)の量は、0.1〜12質量%であり、及びモノマー(b)の全体の量は、70〜99.9質量%であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のコポリマー。
  14. モノマー(a)として、追加的に、一般式H2C=C(R1)−COO−(−CH2−CH(R5)−O−)q−R6(IIa)、及び/又はH2C=C(R1)−O−(−CH2−CH(R5)−O−)q−R6(IIb)、
    (但し、
    1がH又はメチルであり、
    qが10〜150の数字であり、
    5が、互いに独立して、H、メチル、又はエチルであり、ここで少なくとも50モル%の基R5が、Hであり、及び
    6が、6〜40個の炭素原子を有する、脂肪族、及び/又は芳香族の、直鎖状、又は枝分れした炭化水素基である)
    の少なくとも1種のモノマーを含み、及び少なくとも0.1質量%の式(I)のモノマー(a)が使用され、及び更に、全モノマー(a)の量の少なくとも25質量%が式(I)のモノマーであることを特徴とする請求項12又は13の何れかに記載のコポリマー。
  15. 1質量%以下の架橋モノマー(d)を含み、該架橋モノマー(d)は、少なくとも2つのエチレン的に不飽和の基を含み、及び1,4−ブタンジオールジ(メト)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メト)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メト)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メト)アクリレート、エチレングリコールジ(メト)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メト)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メト)アクリレート、又はオリゴエチレングリコールジ(メト)アクリレート、例えばポリエチレングリコールビス(メト)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メト)アクリルアミド、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリアリルアミン、トリアリルアミンメトアンモニウムクロリド、テトラアリルアンモニウムクロリド及びトリス(2−ヒドロキシ)イソシアヌレートトリ(メト)アクリレートの群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項12〜14の何れか1項に記載のコポリマー。
  16. 以下の
    ・COOH基を含む少なくとも1種のモノマー(b)、及び
    ・一般式H2C=C(R16)−COOR18の、少なくとも1種のモノマー(C)(但し、R16は、H、又はメチルであり、及びR18は、1〜30個の炭素原子を有する、直鎖状の、又は枝分かれした、脂肪族、脂肪環式、及び/又は芳香族の炭化水素基である)、
    を含み、及び全モノマー(a)の量は、一緒に、0.1〜20質量%であり、全モノマー(b)の量は、25〜94.9質量%であり、及びモノマー(c)の全量は、5〜74.9質量%であることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載のコポリマー。
  17. モノマー(c)の全量が、一緒に、25〜74.5質量%であることを特徴とする請求項16に記載のコポリマー。
  18. 少なくとも1種のモノマー(c)が、エチル(メト)アクリレート、n−プロピル(メト)アクリレート、n−ブチル(メト)アクリレート、2−エチルヘキシル(メト)アクリレート、又は2−プロピルヘプチル(メト)アクリレートの群から選ばれることを特徴とする請求項16又は17に記載のコポリマー。
  19. 地下の鉱物油埋蔵物、及び天然ガス埋蔵物の開発、搾取、及び完了に、請求項1〜11の何れか1項に記載のコポリマーを使用する方法。
  20. 増強的な油回収のために、請求項1〜11の何れか1項に記載のコポリマーを使用する方法であって、前記コポリマーの水性処方物を、0.01〜5質量%の濃度で、少なくとも1つの注入孔から、鉱物油埋蔵物中に注入し、及び少なくとも1つの生成物孔を介して、埋蔵物から原油を除去することを特徴とする方法。
  21. 水性処方物が、追加的に、少なくとも1種の界面活性剤を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
  22. 請求項1〜15の何れか1項に記載のコポリマーを、水硬性のバインダー系を含む、水性構造系のための添加剤として使用する方法。
  23. 請求項1〜6、及び請求項16〜18の何れか1項に記載のコポリマーを、液体洗浄剤、及びクリーナーの製造のために使用する方法。
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