JP2014534150A - 素早く懸濁可能な粉末状組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンオキシド基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られる少なくとも1種のコポリマーを包含する、組成物の全質量を基準として0.01〜10質量%、殊に0.05〜5質量%、特に有利には0.1〜2質量%の液状成分と接触させることによって製造可能な、ここで、液状成分は、少なくとも1質量%の、有利には5〜60質量%の、殊に25〜50質量の少なくとも1種のコポリマーと、少なくとも30質量%の、有利には98〜35質量%の、殊に90〜40質量%の、特に有利には80〜50質量%の有機溶剤とを含有する、粉末状組成物によって解決された。
R1、R2及びR3は、上で挙げた意味を有する。
A)少なくとも1個のカルボン酸官能基及び/又はカルボン酸塩を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー50〜95モル%及び
B)式(III)
を包含するモノマーの混合物の重合によって得られる。
石膏ベースのフロースクリードの調製は、これまで、無水物又はα−半無水物をベースとするバインダーを用いてのみ可能であった。この種類のバインダーは、石膏に改良を加えたものであり、これらは、非常に低い水要求量を有し、ひいては高強度のバインダーである。しかしながら、両方の成分は、コスト的にも、それらの入手可能性の点でも、β−半水和物と比べて明らかな欠点を有する。それに対して、β−半水和物の使用は、先行技術によれば可能ではなく、なぜなら、高い水要求量に基づき、その結果生じる強度が、フロースクリードを十分な品質で製造するには低すぎるからである。
リグニンスルホン酸塩、メラミンスルホン酸塩及びポリナフタレンスルホン酸塩をベースとする可塑剤が、β−半水和物の水要求量を十分に減らすことができないとわかった。
ポリカルボキシレートエーテルの使用は、水を十分に減らすことを可能にするが、しかしながら、先行技術に相当するポリカルボキシレートエーテルが効果を発揮する速度は、マシン適用されるフロースクリードのためには低すぎる。
この種のスクリード混合物をマシンで加工する場合、始めにコンシステンシーが大いに上昇することから、混合物は均一には加工されないか、さもなければ、加工業者は現場でコンシステンシーを水の添加により調整し、それによって、材料の分離が生じることになる。そのうえまた、後で気化することになる過剰の水は、機械的な強度、安定性及び耐久性の著しい悪化につながる。これに対して、本発明によるβ−硫酸カルシウム半水和物をベースとする、マシン適用される石膏ベースのフロースクリードは、先行技術において公知の無水物若しくはα−半無水物をベースとする石膏ベースのフロースクリードのように加工され得、かつ匹敵するか又はそれどころかより良好な機械的な強度、安定性及び耐久性を示す。
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンエーテル基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られるコポリマー
を包含する液状成分の製造法であって、ここで、モノマーの重合を水含有溶剤中で実施し、ここで、反応混合物全体の含水率は10質量%より多く、殊に20質量%より多く、特に有利には40質量%より多く、重合生成物に有機溶剤を混ぜ、かつ水を除去する。
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンエーテル基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られるコポリマー
を包含する液状成分を、少なくとも1種の無機バインダーを包含する粉末の処理のために、水による粉末の均一な分散を速めるために用いる使用であって、ここで、全質量を基準として0.01〜10質量%の液状成分を用いる。
ポリカルボキシレートエーテルの製造
温度計、pH計及び還流冷却器を備えた1000mlの四ツ口フラスコに、水385g、ポリエチレングリコール−41−3000−ヒドロキシブチルモノビニルエーテル(20%のPO、ランダム)350g(0.12モル)を装入した。
この混合物を15℃に冷却する。その後、2%のFeSO4 *18H2O溶液0.5g及び99%のアクリル酸42.4g(0.59モル)を添加する。その後、メルカプトエタノール1.8g及び5gのBrueggolit FF6を添加する。それに次いで、約4.6のpH値が生じる。2分の混合時間後に、50%のH2O2溶液2.5gを加える。しばらくしたら、重合が始まり、かつ連続的な温度上昇が生じる。約2分後に、反応は約42℃の最大温度値及び4.2のpH値に達する。さらに5分後に、バッチを20%のNaOH溶液30gでpH=5.5に調節する。51質量%の固形分含有率を有する、僅かに黄色味を帯びた、透明なポリマー水溶液が得られる。
メチルポリエチレングリコール 500に溶解したポリカルボキシレートエーテルの溶液の製造
2000mlの丸底フラスコに、例1からの51%のポリカルボキシレートエーテルの水溶液588gを量り入れる。700gのメチルポリエチレングリコール 500(BASF SEのPluriol(R)A 500 E)を加える。回転蒸発器によって、それから70℃及び40mbarで水を抜き取る。1質量%より少ない含水率になったら中断し、かつ冷却する。生じた溶液は、僅かに乳白光を発し、かつ30質量%の有効成分含有率を有する。
プロピレンカーボネートに溶解したポリカルボキシレートエーテルの溶液の製造
2000mlの丸底フラスコに、例1からの51%のポリカルボキシレートエーテルの水溶液980gを量り入れる。それに次いで、プロピレンカーボネート500gを加える。回転蒸発器によって、それから70℃及び40mbarで水を抜き取る。1質量%より少ない含水率になったら中断し、かつ冷却する。生じた溶液は、僅かに乳白光を発し、かつ50質量%の有効成分含有率を有する。
メチルポリエチレングリコール 500/グリセリンカーボネートに溶解したポリカルボキシレートエーテルの溶液の製造
2000mlの丸底フラスコに、例1からの51%のポリカルボキシレートエーテルの水溶液980gを量り入れる。それに次いで、500gのメチルポリエチレングリコール 500(BASF SEのPluriol(R)A 500 E)/グリセリンカーボネートの混合物(7:3)を加える。薄膜式蒸発器によって、引き続き75℃及び100mbarで水を抜き取る。2質量%より少ない含水率になったら中断し、かつ冷却する。生じた溶液は、僅かに乳白光を発し、かつ50質量%の有効成分含有率を有する。
(固練りモルタル100質量%を基準として約18質量%の混練量値で)PCE可塑剤0.20質量%を使用した試験配合物としての下記の粉末状組成物(99.80質量%)を、混合速度の測定のために用いる:
スタッコ石膏(β−硫酸カルシウム半水和物)32.92kgに、例2と同じように製造していた、メチルポリエチレングリコール 500(有効成分含有率10質量%)に溶解したポリカルボキシレートエーテルの溶液987.57gを、レーディゲミキサー中で噴霧する。ポリカルボキシレートエーテルの溶液の計量供給は、Graco社のエアレスポンプを使って行う。浸入圧力は、約1.5barであり、かつ計量供給速度は、約320ml/分である。計量供給は、27℃の初期温度で開始し、かつ39℃の温度で終える。計量供給プロセスの間、レーディゲミキサーを188rpmの回転速度で運転し、かつカッターヘッドを2段階目に設定する。ポリカルボキシレートエーテルの溶液の噴射量は、流量計によって測定する。混合プロセスを観察するために、前蓋をプレキシガラス製の蓋と取り換える。計量供給後に、均一な混合物が得られるまで、さらになお10分間撹拌する。
比較のために、同一の分散剤(0.3g)を粉末状で加えている、スタッコ石膏(β−硫酸カルシウム半水和物)100g及び石灰石粉(Omyacarb 6AL)100gから成る同一の粉末状組成物を用いる。毎分200回転で軸流式撹拌機によって粉末状成分を混合している間、混練水(58g)と溶剤(2.7gのメチルポリエチレングリコール 500)とから成る液状成分の添加を行う。相応して、混合物中には−1つ目の例と同じように−スタッコ石膏及び石灰石粉の他に、可塑剤0.3g及び溶剤2.7gが存在する。この参照混合物は、均一なコンシステンシーになるまで約7秒を要する。
Claims (16)
- 粉末状組成物であって、少なくとも1種の無機バインダーを包含する粉末を、
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンオキシド基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られる少なくとも1種のコポリマーを包含する、該組成物の全質量を基準として0.01〜10質量%の液状成分と接触させることによって製造可能な、ここで、該液状成分は、少なくとも1質量%の少なくとも1種のコポリマーと、少なくとも30質量%の有機溶剤とを含有する、粉末状組成物。 - 前記無機バインダーが、ポルトランドセメントベースのセメント、白色セメント、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、硫酸カルシウムのn水和物及び潜在水硬性バインダー若しくはポゾラン性バインダーの群からの少なくとも1種のバインダーであることを特徴とする、請求項1記載の粉末状組成物。
- 前記エチレン性不飽和モノマー(I)が、(Ia)、(Ib)及び(Ic)の群からの下記一般式
R1及びR2は、互いに無関係に、水素又は1〜20個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、
Yは、H、−COOHa、−CO−O(CqH2qO)r−R3、−CO−NH−(CqH2qO)r−R3であり、
Mは、水素、一価若しくは二価の金属カチオン、アンモニウムイオン又は有機アミン基であり、
aは、1/2又は1であり、
R3は、水素、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜8個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、6〜14個の炭素原子を有する、場合により置換されたアリール基であり、
qは、互いに無関係に、すべての(CqH2qO)単位について同じであるか又は異なっており、かつ2、3若しくは4であり、並びに
rは、0〜200であり、
Zは、O、NR3である]、
R4及びR5は、互いに無関係に、水素、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜8個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、又は6〜14個の炭素原子を有する、場合により置換されたアリール基であり、
Qは、同じであるか又は異なっており、かつNH、NR3又はOによって表され、ここで、R3は、上で挙げた意味を有し、
R6は、同じであるか又は異なっており、かつn=0、1、2、3又は4である(CnH2n)−SO3H、n=0、1、2、3又は4である(CnH2n)−OH;n=0、1、2、3又は4である(CnH2n)−PO3H2、n=0、1、2、3又は4である(CnH2n)−OPO3H2、(C6H4)−SO3H、(C6H4)−PO3H2、(C6H4)−OPO3H2及びn=0、1、2、3又は4であり、かつb=2又は3である(CnH2n)−NR8 bによって表され、
R7は、H、−COOMa、−CO−O(CqH2qO)r−R3、−CO−NH−(CqH2qO)r−R3であり、ここで、Ma、R3、q及びrは、上で挙げた意味を有し、
R8は、水素、1〜10個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、5〜8個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、又は6〜14個の炭素原子を有する、場合により置換されたアリール基である]の少なくとも1つによって表されることを特徴とする、請求項1又は2記載の粉末状組成物。 - 前記一般式(II)において、
pが、0〜4の整数であり、
xが、5〜500の整数であり、
wが、互いに無関係に、すべての(CwH2wO)単位について同じであるか又は異なっており、かつ2又は3である、請求項4記載の粉末状組成物。 - 前記コポリマー中での前記モノマー(I)の割合が5〜95モル%であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- 前記コポリマー中での前記モノマー(II)の割合が1〜89モル%であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- 前記有機溶剤が、エチルアセテート、n−ブチルアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール、2−エチルヘキサノール、1−メトキシ−2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、アセトン、ブタノン、ペンタノン、ヘキサノン、メチルエチルケトン、エチルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、トルエン、キシレン若しくは高沸点アルキルベンゼン、ポリエチレングリコールエーテル若しくはポリプロピレングリコールエーテル若しくは200〜2000g/モルの平均モル質量を有するエチレンオキシド/プロピレンオキシドのランダムコポリマー、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール若しくはトリエチレングリコール、モノプロピレングリコール、ジプロピレングリコール若しくはトリプロピレングリコール、1、2、3個以上のエチレングリコール単位及び/又はプロピレングリコール単位を有するメチルポリアルキレングリコールエーテル、エチルポリアルキレングリコールエーテル、プロピルポリアルキレングリコールエーテル、ブチルポリアルキレングリコールエーテル若しくはより高級なアルキルポリアルキレングリコールエーテル、200〜20000g/モルの分子量を有するグリセリンエトキシレート、ペンタエリスリトールアルコキシレート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンカーボネート、グリセリンホルマール及び2,3−O−イソプロピリデングリセリンの群からの少なくとも1種の溶剤であることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- 前記の少なくとも1種の本発明によるコポリマーが、前記液状成分中に少なくとも50質量%の割合で溶解した形で存在することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- 5〜99.5質量%の前記無機バインダーを含有することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- 前記モノマー(I)又は(II)が、160〜10000g/モルの分子量を有するエチレンオキシド/プロピレンオキシドのランダムコポリマーを包含することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- プレミックス固練りモルタルが、殊に、レンガモルタル、下塗りモルタル、複合断熱システム用モルタル、修復用上塗り、目地モルタル、タイル接着剤、薄層モルタル、スクリード材料、グラウトモルタル、圧入モルタル、フィラー、シールスラリー又はライニングモルタルであることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の粉末状組成物。
- A)少なくとも1個のカルボン酸官能基及び/又はカルボン酸塩を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー50〜95モル%並びに
B)式(III)
R9、R10及びR11は、互いに無関係に、水素又は1〜5個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、
hは、0〜150の整数であり、
(CeH2eO)fは、エチレンオキシド/プロピレンオキシドのランダムコポリマーであり、ここで、プロピレンオキシド単位のモル割合は、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位の合計を基準として10〜30%であり、fは、10〜150の整数であり、かつeは、2又は3である]の少なくとも1種のモノマー5〜50モル%
を包含するモノマーの混合物の重合によって得られるコポリマー。 - 液状成分に溶解して存在し、ここで、該液状成分が、少なくとも1質量%の前記コポリマー及び少なくとも30質量%の有機溶剤を含有することを特徴とする、請求項13記載のコポリマー。
- 少なくとも30質量%の有機溶剤、最大30質量%の水、並びに
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンエーテル基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られるコポリマー
を包含する液状成分の製造法において、該モノマーの重合を水含有溶剤中で実施し、ここで、反応混合物全体の含水率が10質量%より多く、重合生成物に有機溶剤を混ぜ、かつ水を除去することを特徴とする、製造法。 - 少なくとも30質量%の有機溶剤、及び少なくとも1質量%の、
(I)カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、無水カルボン酸及びカルボン酸イミドの群からの少なくとも1個の基を包含する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーと、
(II)ポリアルキレンエーテル基を有する少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー
とを包含するモノマーの混合物の重合によって得られるコポリマー
を包含する液状成分を、少なくとも1種の無機バインダーを包含する粉末の処理のために、水による該粉末の均一な分散を速めるために用いる使用であって、ここで、全質量を基準として0.01〜10質量%の該液状成分を用いる使用。
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