JP2018529617A - 流動化剤及びコポリマーを含有する添加剤 - Google Patents
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Abstract
Description
a)流動化剤と、
b)ポリマー骨格と、このポリマー骨格に結合された側鎖とを有するコポリマーであって、少なくとも1種のイオン性モノマー単位M1と、少なくとも1種の側鎖保有モノマー単位M2とを含み、ポリマー骨格に沿った方向でモノマー単位M1及び/又はモノマー単位M2の非ランダム分布を有する、コポリマーと
を含む混和剤、特に固体粒子のための分散剤、具体的には無機バインダ組成物のための分散剤である。
a)流動化剤と、
b)ポリマー骨格と、このポリマー骨格に結合された側鎖とを有するコポリマーであって、少なくとも1種のイオン性モノマー単位M1と、少なくとも1種の側鎖保有モノマー単位M2とを含み、ポリマー骨格に沿った方向でモノマー単位M1及び/又はモノマー単位M2の非ランダム分布を有する、コポリマーと
を含む混和剤、特に固体粒子のための分散剤、具体的には無機バインダ組成物のための分散剤に関する。
これに関連して、用語「流動化剤」が意味するのは、特に水を加えて作製されているモルタル組成物及び/若しくはセメント組成物の流動性の改善が可能な物質、並びに/又はそのような組成物の水要求の低減が可能な物質である。この種の物質は「可塑剤」とも称される。
a)式I
b)式II
c)式(III)
d)式(IV)
を有するか、又はそれからなるポリマーPであり、式中、
Lが、独立して、H+、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
各Ruが、他から独立して、水素又はメチル基であり、
各Rvが、他から独立して、水素又はCOOMであり、
r=0、1又は2であり、
t=0又は1であり、
G1及びG2が、独立して、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基であるか、又は−[A’O]s−G4であり、
ここで、A’=C2〜C4−アルキレンであり、G4がH、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、及び
s=2〜250であり、
G3が、独立して、NH2、−NG5G6、−OG7NG8G9であり、
ここで、G5及びG6が、独立して、
C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基若しくはアリール基であり、又は
ヒドロキシアルキル基であるか、又はアセトキシエチル基(CH3−CO−O−CH2−CH2−)若しくはヒドロキシイソプロピル基(HO−CH(CH3)−CH2−)若しくはアセトキシイソプロピル基(CH3−CO−O−CH(CH3)−CH2−)であり、又は
G5及びG6が、一緒に、環であって、窒素がその一部である、環を形成してモルホリン環又はイミダゾリン環を構築し、
G7がC2〜C4−アルキレン基であり、
G8及びG9が、それぞれ独立して、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基、−アリール基又はヒドロキシルアルキル基を表し、
a、b、c及びdが、a/b/c/d=(0.1〜0.9)/(0.1〜0.9)/(0〜0.8)/(0〜0.8)、特にa/b/c/d=(0.3〜0.9)/(0.1〜0.7)/(0〜0.6)/(0〜0.4)、好ましくはa/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0.001〜0.005)/0で、且つa+b+c+d=1を条件として、それぞれの部分構造単位S1、S2、S3及びS4のモル比を表す。
a)Ruラジカル及びRvラジカルが水素であり、
b)r=0であり、
c)t=1であり、
d)G1及びG2が、それぞれの場合に独立して、−[A’O]s−G4(s=20〜70であり、且つA’=C2−アルキレンである)であり、
e)G4がメチル基を表し、且つ/又は
f)a/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0.001〜0.005)/0である。
a)t=0且つr=1〜2であり、
b)G1が、それぞれの場合に独立して、−[A’O]s−G4(s=8〜200、特に20〜70である)であり、
c)G4が水素又はメチル基、特に水素を表し、且つ/又は
d)A’がC2〜C4−アルキレン、特にC2−アルキレンである。
用語「イオン性モノマー」及び「イオン性モノマー単位」は、pH>10(特にpH>12)でアニオン性であるか又は負に帯電した形態であるモノマー又は重合モノマーを特に意味する。これらのモノマー及び重合モノマーは、特にHドナー基又は酸性基である。これらのイオン性基は、より好ましくは酸性基、例えばカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基及び/又はホスホン酸基である。好ましいのはカルボン酸基である。これらの酸性基はまた、脱プロトン化形態のアニオンの形態又は対イオン若しくはカチオンとの塩の形態も取ることができる。
式中、
R1が、それぞれの場合に独立して、−COOM、−SO2−OM、−O−PO(OM)2及び/又は−PO(OM)2であり、
R2、R3、R5及びR6が、それぞれの場合に独立して、H、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R4及びR7が、それぞれの場合に独立して、H、−COOM、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、又は
R1がR4と一緒に環を形成して−CO−O−CO−を生じさせ、
Mが、互いに独立して、H+、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
m=0、1又は2であり、
p=0又は1であり、
Xが、それぞれの場合に独立して、−O−又は−NH−であり、
R8が式−[AO]n−Raの基であり、
ここで、A=C2〜C4−アルキレンであり、RaがH、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、及び
n=2〜250、特に10〜200である。
式中、
R5’、R6’、R7’、m’及びp’が、本コポリマーに関連して上記で説明したR5、R6、R7、m及びpに関して定義されたものと同じであり、
Yが、それぞれの場合に独立して、化学結合又は−O−であり、
Zが、それぞれの場合に独立して、化学結合、−O−又は−NH−であり、
R9が、それぞれの場合に独立して、それぞれ1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、シクロアルキル基、アルキルアリール基、アリール基、ヒドロキシアルキル基又はアセトキシアルキル基である。
好ましい実施形態では、本コポリマーは、イオン性モノマー単位M1に関して及び/又は側鎖保有モノマー単位M2に関して、ポリマー骨格に沿った方向で少なくとも1つのセクションAA中に勾配構造を有する。
i)このコポリマーは、少なくとも75mol%、特に少なくとも90mol%又は95mol%の程度までイオン性モノマー単位M1及び側鎖保有モノマー単位M2からなり、
ii)このコポリマーは、少なくとも1つのセクションAA及び更なるセクションABを含むか、又はこれらのセクションからなり、
iii)更なるセクションABは、このセクションAB中に存在する全てのモノマー単位を基準として側鎖保有モノマー単位M2を特に少なくとも50mol%、好ましくは少なくとも75mol%、具体的には少なくとも90mol%又は少なくとも95mol%含む。この更なるセクションAB中に存在するイオン性モノマー単位M1の任意の割合は、この更なるセクションAB中の全てのモノマー単位M2を基準として25mol%未満、特に10mol%未満又は5mol%未満であり、
iv)このコポリマー中のモノマー単位M2に対するモノマー単位M1のモル比は0.5〜6、好ましくは0.8〜3.5の範囲であり、
v)R1はCOOMであり、
vi)R2及びR5はH又はCH3、好ましくはCH3であり、
vii)R3=R4=R6=R7=Hであり、
viii)m=0及びp=1であり、
ix)X=−O−であり、
x)A=C2−アルキレンであり、且つn=10〜150、好ましくは15〜50であり、
xi)Ra=H又は−CH3、好ましくはCH3である。
同様に有利なのは、少なくとも1つの第1のブロックAと少なくとも1つの第2のブロックBとを含むコポリマーであって、第1のブロックAが式VIのイオン性モノマー単位M1を有し、且つ第2のブロックBが式VIIの側鎖保有モノマー単位M2を有する、コポリマーである。
i)ブロックAが7〜40個、特に10〜25個のモノマー単位M1を有し、且つブロックBが7〜50個、特に20〜40個のモノマー単位M2を有し、
ii)第1のブロックAが、この第1のブロックA中の全てのモノマーを基準として少なくとも75mol%、好ましくは少なくとも90mol%の程度までイオン性モノマー単位M1からなり、
iii)第2のブロックBが、この第2のブロックB中の全てのモノマーを基準として少なくとも75mol%、好ましくは少なくとも90mol%の程度まで側鎖保有モノマー単位M2からなり、
iv)このブロックコポリマー中のモノマー単位M2に対するモノマー単位M1のモル比が0.5〜6、好ましくは0.8〜3.5の範囲であり、
v)R1がCOOMであり、
vi)R2及びR5がH又はCH3、好ましくはCH3であり、
vii)R3=R4=R6=R7=Hであり、
viii)m=0及びp=1であり、
ix)X=−O−であり、
x)A=C2−アルキレンであり、且つn=10〜150、好ましくは15〜50であり、
xi)Ra=H又は−CH3、好ましくはCH3である。
本発明の更なる態様は、コポリマー、特に上記で説明したコポリマーを調製する方法であって、イオン性モノマーm1と側鎖保有モノマーm2とを一緒に重合させて、イオン性モノマーm1及び/又は側鎖保有モノマーm2の非ランダム分布を形成する方法に関する。
式中、
R5’、R6’、R7’、R9’、Y、Z、m’及びp’が、上記で説明したように定義される。
勾配構造を含むコポリマーの調製には以下の手順が特に好ましいことが見出されている:第1の工程a)において、側鎖保有モノマーm2の少なくとも一部を反応又は重合させ、所定の変換の達成後、第2の工程b)において、イオン性モノマーm1を未変換の側鎖保有モノマーm2と一緒に重合させる。具体的には、工程a)をイオン性モノマーm1の非存在下で行う。
ブロック構造を含むコポリマーの調製には以下の手順が特に好ましいことが見出されている:第1の工程a)において、側鎖保有モノマーm2の少なくとも一部が反応又は重合され、及び所定の変換の達成後、第2の工程b)において、イオン性モノマーm1が、任意選択で、任意の依然として未変換の側鎖保有モノマーm2と一緒に重合される。具体的には、工程a)は、イオン性モノマーm1の非存在下で行われる。
より好ましくは、本混和剤は、上記で説明したポリマーPの形態での流動化剤と、上記で説明したコポリマー、特にブロック構造又は勾配構造を有するコポリマーとを含む。具体的には、このコポリマーは、式VIのイオン性モノマー単位M1と、式VIIの側鎖保有モノマー単位M2とを有するブロックポリマー又は勾配ポリマーである。
・このポリマーP中のG1及び/又はG2は、それぞれの場合に独立して、−[A’O]s−G4(s=8〜200、特に20〜70であり、且つA’はC2〜C4−アルキレンである)であり、
・r=0且つt=1であり、及び
・a/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0〜0.005)/0であり、同時に、このコポリマーは少なくとも1つのセクションAA中に勾配構造を有し、且つ1つの、複数の又は全ての下記の特徴を満たす:
・このコポリマーは、少なくとも75mol%、特に少なくとも90mol%又は95mol%の程度までイオン性モノマー単位M1及び側鎖保有モノマー単位M2からなり、
・このコポリマーは、少なくとも1つのセクションAAと更なるセクションABとを含むか、又はこれらのセクションからなり、
・更なるセクションABは、側鎖保有モノマー単位M2を、このセクションAB中に存在する全てのモノマー単位を基準として特に少なくとも50mol%、好ましくは少なくとも75mol%、具体的には少なくとも90mol%又は少なくとも95mol%含む。この更なるセクションAB中に存在するイオン性モノマー単位M1の任意の割合は、この更なるセクションAB中の全てのモノマー単位M2を基準として25mol%未満、特に10mol%未満又は5mol%未満であり、
・このコポリマー中のモノマー単位M2に対するモノマー単位M1のモル比は0.5〜6、好ましくは0.8〜3.5の範囲であり、
・R1はCOOMであり、
・R2及びR5はH又はCH3、好ましくはCH3であり、
・R3=R4=R6=R7=Hであり、
・m=0且つp=1であり、
・X=−O−であり、
・A=C2−アルキレンであり、且つn=10〜150、好ましくは15〜50であり、
・Ra=H又は−CH3、好ましくはCH3である。
・このポリマーP中のG1及び/又はG2は、それぞれの場合に独立して、−[A’O]s−G4(s=8〜200、特に20〜70であり、且つA’はC2〜C4アルキレンである)であり、
・r=0且つt=1であり、及び
・a/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0〜0.005)/0であり、同時に、このコポリマーはブロックコポリマーであり、且つ少なくとも1つの第1のブロックAと少なくとも1つの第2のブロックBとを含み、第1のブロックAは式VIのイオン性モノマー単位M1を有し、且つ第2のブロックBは式VIIの側鎖保有モノマー単位M2を有し、第1のブロックA中に存在するモノマー単位M2の任意の割合は、この第1のブロックA中の全てのモノマー単位M1を基準として25mol%未満、特に10mol%以下であり、第2のブロックB中に存在するモノマー単位M1の任意の割合は、この第2のブロックB中の全てのモノマー単位M2を基準として25mol%未満、特に10mol%以下であり、少なくとも1つの、複数の又は全ての下記の特徴を満たす:
・ブロックAは7〜40個、特に10〜25個のモノマー単位M1を有し、且つブロックBは7〜50個、特に20〜40個のモノマー単位M2を有し、
・第1のブロックAは、この第1のブロックA中の全てのモノマー単位を基準として少なくとも75mol%、好ましくは少なくとも90mol%の程度まで式VIのイオン性モノマー単位M1からなり、
・第2のブロックBは、この第2のブロックB中の全てのモノマー単位を基準として少なくとも75mol%、好ましくは少なくとも90mol%の程度まで式VIIの側鎖保有モノマー単位M2からなり、
・このブロックコポリマー中のモノマー単位M2に対するモノマー単位M1のモル比は0.5〜6、好ましくは0.8〜3.5の範囲であり、
・R1はCOOMであり、
・R2及びR5はH又はCH3、好ましくはCH3であり、
・R3=R4=R6=R7=Hであり、
・m=0且つp=1であり、
・X=−O−であり、
・A=C2−アルキレンであり、且つn=10〜150、好ましくは15〜50であり、
・Ra=H又は−CH3、好ましくはCH3である。
加えて、本発明は、固体粒子のための分散剤としての上記で説明した混和剤の使用に関する。
1.1 流動化剤
以下の実験のために、ポリアクリル酸(MW=4,500g/mol)とHO−R1型のアルコール及びH2N−R2型のアミンとのポリマー類似反応により、それ自体既知の方法でポリマーPの形態の流動化剤を調製した(97%を超える変換レベル)。この目的のために使用する原材料は様々な供給業者から市販されている。このように調製したポリマーの構造は、部分構造単位S1、S2及びS3を有する既に説明したポリマーPに対応し、
− Ru及びRvは水素であり、
− r=0且つt=1であり、
− G1は、質量Mn=1000g/molのメトキシ末端ポリエチレングリコール(PEG1000−OCH3)と、質量Mn=3000g/molのメトキシ末端ポリエチレングリコール(PEG3000−OCH3)との混合物である。ここで、PEG1000−OCH3とPEG3000−OCH3とのモル比は0.205/0.153であり、
− G2は、質量Mn=2000g/molのメトキシ末端エチレンオキシド/プロピレンオキシドコポリマーであり、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位は50:50のモル比で存在し、
− a/b/c/d=0.640/0.205/0.153/0.002/0であり、及び
− この櫛型ポリマーの分子量(MW)は約60,000g/molである。
RAFT重合によりブロックコポリマーを調製するために、還流冷却器、撹拌装置、温度計及びガス導入管を備えた丸底フラスコに50%メトキシポリエチレングリコール1000メタクリレート57.4g(0.03mol)及び脱イオン水22gを最初に充填する。この反応混合物を激しく撹拌しつつ80℃に加熱する。加熱中に及び残りの反応時間全てにわたり、この溶液に不活性N2ガス流を穏やかに通す。次いで、この混合物に4−シアノ−4−(チオベンゾイル)ペンタン酸378mg(1.35mmol)を添加する。この物質が完全に溶解した時点でAIBN 67mg(0.41mmol)を添加する。これ以降、HPLCにより変換を定期的に決定する。
RAFT重合によりコポリマーを調製するために、還流冷却器、撹拌装置、温度計及びガス導入管を備えた丸底フラスコに50%メトキシポリエチレングリコール1000メタクリレート57.4g(0.03mol)及び脱イオン水22gを最初に充填する。この反応混合物を激しく撹拌しつつ80℃に加熱する。加熱中に及び残りの反応時間全てにわたり、この溶液にN2不活性ガス流を穏やかに通す。次いで、この混合物に4−シアノ−4−(チオベンゾイル)ペンタン酸756mg(2.7mmol)を添加する。この物質が完全に溶解した時点でAIBN 135mg(0.8mmol)を添加する。これ以降、HPLCにより変換を定期的に決定する。
RAFT重合によって勾配ポリマーを調製するため、還流冷却器、撹拌装置、温度計及びガス導入管を備えた丸底フラスコに57.4gの50%メトキシポリエチレングリコール1000メタクリレート(0.03mol)を最初に充填し、脱イオン水22gを充填する。この反応混合物を激しく撹拌しつつ80℃に加熱する。加熱中に及び残りの反応時間の全てにわたり、この溶液にN2不活性ガス流を穏やかに通す。次いで、この混合物に4−シアノ−4−(チオベンゾイル)ペンタン酸378mg(1.35mmol)を添加する。この物質が完全に溶解した時点でAIBN 67mg(0.41mmol)を添加する。これ以降、HPLCによって変換を定期的に決定する。
上記で説明した流動化剤FMとコポリマーCP1及びCP2とを混合することにより、様々な混和剤を製造した。表2は、製造した混和剤の組成の概要を示す。
3.1 製造
試験目的で使用するセメントペーストは、セメント(CEM I 42.5 N、Normo 4、Holcim Schweizから入手可能である)及び水をベースとする。
これらの混和剤組成物の分散性を決定するために、作製した各セメントペーストのスランプ(ABM)を様々な時間で測定した。このセメントペーストのスランプ(ABM)をEN 1015−3に従って決定した。
表3は、行ったセメントペースト試験の概要及び得られた結果を示す。実験V1は、比較目的のために行った、ポリマーを添加しないブランク実験である。
本発明の態様として、以下の態様を挙げることができる:
《態様1》
以下を含む、混和剤、特に固体粒子のための分散剤、具体的には無機バインダ組成物のための分散剤:
a)流動化剤、及び
b)ポリマー骨格と、前記ポリマー骨格に結合された側鎖とを有するコポリマーであって、少なくとも1種のイオン性モノマー単位M1と、少なくとも1種の側鎖保有モノマー単位M2とを含み、前記ポリマー骨格に沿った方向で前記モノマー単位M1及び/又は前記モノマー単位M2の非ランダム分布を有する、コポリマー、
ここで、前記流動化剤及び前記コポリマーは、化学的及び/又は構造的観点から異なる。
《態様2》
前記流動化剤が、ポリカルボキシレート骨格とポリエーテル側鎖とを有する櫛型ポリマーであり、前記ポリエーテル側鎖が、エステル基、エーテル基、アミド基及び/又はイミド基を介して前記ポリカルボキシレート骨格に結合されている、態様1に記載の混和剤。
《態様3》
前記流動化剤が、下記の部分構造単位を含むか、又はそれからなることを特徴とする、態様1又は2に記載の混和剤:
a)式Iの部分構造単位S1のaモル部:
Lが、独立して、H + 、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
各R u が、他から独立して、水素又はメチル基であり、
各R v が、他から独立して、水素又はCOOMであり、
r=0、1又は2であり、
t=0又は1であり、
G 1 及びG 2 が、独立して、C 1 〜C 20 −アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基であるか、又は−[A’O] s −G 4 であり、
ここで、A’=C 2 〜C 4 −アルキレンであり、G 4 がH、C 1 〜C 20 −アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、かつs=2〜250であり、
G 3 が、独立して、NH 2 、−NG 5 G 6 、−OG 7 NG 8 G 9 であり、
ここで、G 5 及びG 6 が、独立して、C 1 〜C 20 −アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基若しくはアリール基であるか、又は
ヒドロキシアルキル基であるか、又はアセトキシエチル基(CH 3 −CO−O−CH 2 −CH 2 −)若しくはヒドロキシイソプロピル基(HO−CH(CH 3 )−CH 2 −)若しくはアセトキシイソプロピル基(CH 3 −CO−O−CH(CH 3 )−CH 2 −)であり、又は
G 5 及びG 6 が、一緒に、窒素がその一部である環を形成してモルホリン環又はイミダゾリン環を構築し、
G 7 が、C 2 〜C 4 −アルキレン基であり、
G 8 及びG 9 が、それぞれ独立して、C 1 〜C 20 −アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基、−アリール基又はヒドロキシルアルキル基を表し、
a、b、c及びdが、a/b/c/d=(0.1〜0.9)/(0.1〜0.9)/(0〜0.8)/(0〜0.8)、特にa/b/c/d=(0.3〜0.9)/(0.1〜0.7)/(0〜0.6)/(0〜0.4)、好ましくはa/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0.001〜0.005)/0で、且つa+b+c+d=1を条件として、前記それぞれの部分構造単位S1、S2、S3及びS4のモル比を表す)。
《態様4》
前記コポリマー中の前記イオン性モノマー単位M1が、式VIの構造を有し:
R 1 が、それぞれの場合に独立して、−COOM、−SO 2 −OM、−O−PO(OM) 2 及び/又は−PO(OM) 2 であり、
R 2 、R 3 、R 5 及びR 6 が、それぞれの場合に独立して、H、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R 4 及びR 7 が、それぞれの場合に独立して、H、−COOM、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、又は
R 1 がR 4 と一緒に環を形成して−CO−O−CO−を生じさせ、
Mが、互いに独立して、H + 、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
m=0、1又は2であり、
p=0又は1であり、
Xが、それぞれの場合に独立して、−O−又は−NH−であり、
R 8 が式−[AO] n −R a の基であり、ここで、A=C 2 〜C 4 −アルキレンであり、R a がH、C 1 〜C 20 −アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、及び
n=2〜250、特に10〜200である)。
《態様5》
前記コポリマーが、式VIIIの少なくとも1種の更なるモノマー単位MSを含むことを特徴とする、態様1〜4のいずれか一項に記載の混和剤:
R 5 ’、R 6 ’、R 7 ’、m’及びp’が、態様4においてR 5 、R 6 、R 7 、m及びpに関して定義された通りであり、
Yが、それぞれの場合に独立して、化学結合又は−O−であり、
Zが、それぞれの場合に独立して、化学結合、−O−又は−NH−であり、
R 9 が、それぞれの場合に独立して、それぞれ1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、シクロアルキル基、アルキルアリール基、アリール基、ヒドロキシアルキル基又はアセトキシアルキル基である)。
《態様6》
前記コポリマーがブロックコポリマーであり、前記イオン性モノマー単位M1が少なくとも1つの第1のブロックA中に本質的に存在し、且つ前記側鎖保有モノマー単位M2が少なくとも1つの第2のブロックB中に本質的に存在することを特徴とする、態様1〜5のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様7》
前記コポリマーが、前記イオン性モノマー単位M1に関して及び/又は前記側鎖保有モノマー単位M2に関して、少なくとも1つのセクションAA中において前記ポリマー骨格に沿った方向に勾配構造を有することを特徴とする、態様1〜5のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様8》
前記コポリマーが、前記勾配構造を有する少なくとも1つのセクションAAに加えて更なるセクションABを有し、前記セクションAB全体にわたりモノマーの一定の局所濃度及び/又は前記モノマーのランダムな分布が本質的に存在することを特徴とする、態様7に記載の混和剤。
《態様9》
前記コポリマーの多分散度が1.5未満であり、具体的には1.0〜1.4、特に1.1〜1.3の範囲である、態様1〜8のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様10》
前記コポリマー中の前記モノマー単位M2に対する前記モノマー単位M1のモル比が、0.5〜6、特に0.7〜4、好ましくは0.9〜3.8、更に好ましくは1.0〜3.7又は2〜3.5の範囲であることを特徴とする、態様1〜9のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様11》
R 1 =COOMであり、R 2 及びR 5 が、互いに独立して、H、−CH 3 又はそれらの組合せであり、R 3 及びR 6 が、互いに独立して、H又は−CH 3 、好ましくはHであり、R 4 及びR 7 が、互いに独立して、H又は−COOM、好ましくはHであり、全てのモノマー単位M2の少なくとも75mol%、具体的には少なくとも90mol%、特に少なくとも99mol%中のXが−O−であることを特徴とする、態様4〜10のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様12》
前記コポリマーが、制御されたフリーラジカル重合及び/又はリビングフリーラジカル重合、特に可逆的付加−開裂連鎖移動重合(RAFT)によって得ることができるか又は調製されていることを特徴とする、態様1〜11のいずれか一項に記載の混和剤。
《態様13》
固体粒子のための分散剤としての、特に無機バインダ組成物のための分散剤としての、特に無機バインダ組成物、好ましくはモルタル組成物又はコンクリート組成物の可塑化、減水及び/又は施工性の拡大のための、態様1〜12のいずれか一項に記載の混和剤の使用。
《態様14》
態様1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1種の混和剤を含む無機バインダ組成物、特にモルタル組成物又はコンクリート組成物。
《態様15》
水の添加後、態様14に記載の無機バインダ組成物を硬化させることによって得ることができる成形体、特に建造物の構成物。
Claims (15)
- 以下を含む、混和剤、特に固体粒子のための分散剤、具体的には無機バインダ組成物のための分散剤:
a)流動化剤、及び
b)ポリマー骨格と、前記ポリマー骨格に結合された側鎖とを有するコポリマーであって、少なくとも1種のイオン性モノマー単位M1と、少なくとも1種の側鎖保有モノマー単位M2とを含み、前記ポリマー骨格に沿った方向で前記モノマー単位M1及び/又は前記モノマー単位M2の非ランダム分布を有する、コポリマー、
ここで、前記流動化剤及び前記コポリマーは、化学的及び/又は構造的観点から異なる。 - 前記流動化剤が、ポリカルボキシレート骨格とポリエーテル側鎖とを有する櫛型ポリマーであり、前記ポリエーテル側鎖が、エステル基、エーテル基、アミド基及び/又はイミド基を介して前記ポリカルボキシレート骨格に結合されている、請求項1に記載の混和剤。
- 前記流動化剤が、下記の部分構造単位を含むか、又はそれからなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の混和剤:
a)式Iの部分構造単位S1のaモル部:
Lが、独立して、H+、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
各Ruが、他から独立して、水素又はメチル基であり、
各Rvが、他から独立して、水素又はCOOMであり、
r=0、1又は2であり、
t=0又は1であり、
G1及びG2が、独立して、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基であるか、又は−[A’O]s−G4であり、
ここで、A’=C2〜C4−アルキレンであり、G4がH、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、かつs=2〜250であり、
G3が、独立して、NH2、−NG5G6、−OG7NG8G9であり、
ここで、G5及びG6が、独立して、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基若しくはアリール基であるか、又は
ヒドロキシアルキル基であるか、又はアセトキシエチル基(CH3−CO−O−CH2−CH2−)若しくはヒドロキシイソプロピル基(HO−CH(CH3)−CH2−)若しくはアセトキシイソプロピル基(CH3−CO−O−CH(CH3)−CH2−)であり、又は
G5及びG6が、一緒に、窒素がその一部である環を形成してモルホリン環又はイミダゾリン環を構築し、
G7が、C2〜C4−アルキレン基であり、
G8及びG9が、それぞれ独立して、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基、−アルキルアリール基、−アリール基又はヒドロキシルアルキル基を表し、
a、b、c及びdが、a/b/c/d=(0.1〜0.9)/(0.1〜0.9)/(0〜0.8)/(0〜0.8)、特にa/b/c/d=(0.3〜0.9)/(0.1〜0.7)/(0〜0.6)/(0〜0.4)、好ましくはa/b/c/d=(0.5〜0.8)/(0.2〜0.4)/(0.001〜0.005)/0で、且つa+b+c+d=1を条件として、前記それぞれの部分構造単位S1、S2、S3及びS4のモル比を表す)。 - 前記コポリマー中の前記イオン性モノマー単位M1が、式VIの構造を有し:
R1が、それぞれの場合に独立して、−COOM、−SO2−OM、−O−PO(OM)2及び/又は−PO(OM)2であり、
R2、R3、R5及びR6が、それぞれの場合に独立して、H、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R4及びR7が、それぞれの場合に独立して、H、−COOM、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、又は
R1がR4と一緒に環を形成して−CO−O−CO−を生じさせ、
Mが、互いに独立して、H+、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、二価若しくは三価の金属イオン、アンモニウムイオン又は有機アンモニウム基を表し、
m=0、1又は2であり、
p=0又は1であり、
Xが、それぞれの場合に独立して、−O−又は−NH−であり、
R8が式−[AO]n−Raの基であり、ここで、A=C2〜C4−アルキレンであり、RaがH、C1〜C20−アルキル基、−シクロアルキル基又は−アルキルアリール基であり、及び
n=2〜250、特に10〜200である)。 - 前記コポリマーがブロックコポリマーであり、前記イオン性モノマー単位M1が少なくとも1つの第1のブロックA中に本質的に存在し、且つ前記側鎖保有モノマー単位M2が少なくとも1つの第2のブロックB中に本質的に存在することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の混和剤。
- 前記コポリマーが、前記イオン性モノマー単位M1に関して及び/又は前記側鎖保有モノマー単位M2に関して、少なくとも1つのセクションAA中において前記ポリマー骨格に沿った方向に勾配構造を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の混和剤。
- 前記コポリマーが、前記勾配構造を有する少なくとも1つのセクションAAに加えて更なるセクションABを有し、前記セクションAB全体にわたりモノマーの一定の局所濃度及び/又は前記モノマーのランダムな分布が本質的に存在することを特徴とする、請求項7に記載の混和剤。
- 前記コポリマーの多分散度が1.5未満であり、具体的には1.0〜1.4、特に1.1〜1.3の範囲である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の混和剤。
- 前記コポリマー中の前記モノマー単位M2に対する前記モノマー単位M1のモル比が、0.5〜6、特に0.7〜4、好ましくは0.9〜3.8、更に好ましくは1.0〜3.7又は2〜3.5の範囲であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の混和剤。
- R1=COOMであり、R2及びR5が、互いに独立して、H、−CH3又はそれらの組合せであり、R3及びR6が、互いに独立して、H又は−CH3、好ましくはHであり、R4及びR7が、互いに独立して、H又は−COOM、好ましくはHであり、全てのモノマー単位M2の少なくとも75mol%、具体的には少なくとも90mol%、特に少なくとも99mol%中のXが−O−であることを特徴とする、請求項4〜10のいずれか一項に記載の混和剤。
- 前記コポリマーが、制御されたフリーラジカル重合及び/又はリビングフリーラジカル重合、特に可逆的付加−開裂連鎖移動重合(RAFT)によって得ることができるか又は調製されていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の混和剤。
- 固体粒子のための分散剤としての、特に無機バインダ組成物のための分散剤としての、特に無機バインダ組成物、好ましくはモルタル組成物又はコンクリート組成物の可塑化、減水及び/又は施工性の拡大のための、請求項1〜12のいずれか一項に記載の混和剤の使用。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1種の混和剤を含む無機バインダ組成物、特にモルタル組成物又はコンクリート組成物。
- 水の添加後、請求項14に記載の無機バインダ組成物を硬化させることによって得ることができる成形体、特に建造物の構成物。
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