JP4209685B2 - 減水剤混和剤用消泡剤 - Google Patents
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Description
の塩もしくは誘導体を含んで成る減水用混和剤、および(B)構造式R1NR2R3[式中、R1は、疎水性であり、線状もしくは分枝アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または式R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(式中、R4は水素またはC1からC25のアルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基(例えばポリオキシアルキレン)を含んで成るC8−C25基を表し、そしてR2およびR3は、各々、分枝もしくは線状アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または式R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(式中、R4は水素またはC1−C25アルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基(例えばポリオキシアルキレン)を含んで成るC1−C6基を表す]で表される第三級アミン系消泡剤[この第三級アミン系消泡剤の平均分子量は100−1500、より好適には200−750である]を含んで成る。前記減水用混和剤、好適にはペンダント基(pendant groups)を有する櫛形重合体(comb polymer)は場合によりこの櫛形重合体にイオン結合している消泡剤(air defoaming agents)を含有していていてもよい。
H2N−(AO)n−R”
[式中、AOはC2−C10(好適にはC2−C4)オキシアルキレン基を表し、ここで、Oは酸素原子を表し、そしてAはC2−C10(好適にはC2−C4)アルキレン基を表し、そしてR”はC1−C10(好適にはC1−C4)アルキル基を表し、そしてnは1から200、好適には1から70から選択される整数である]
で表されるアルキル末端アルコキシアミンから選択可能である。その反応条件および触媒は一般に公知である。例えば米国特許第5,393,343号のコラム3−4を参照。
で表される基が結合している[このような重合体はDarwin他の米国特許第6,139,623号に従って製造可能である]。本発明者らはaの値が50−100でc+dの合計が0から(100−a)の値でbが(100−(a+c+d))以下であるのを好む。
で表される共重合体を開示した。
で表されるポリアルキレングリコールモノアリルエーテルを(p)モル、即ち25から75モル、一般式III:
で表されるマレイン酸型単量体を(q)モル、即ち25から75モル、およびこの上に挙げた単量体と一緒に共重合し得るビニル単量体を(r)モル、即ち0から50モル用いて(p、qおよびrのモルの合計が100モルであることを条件とする)、これらを重合開始剤の存在下で共重合させることで製造を行う。
で表される繰り返し構成単位と式(II):
で表される繰り返し構成単位を式(I)で表される単位の総数と式(II)で表される単位の総数のモル比が5/100から50/100の範囲になるように含んで成る数平均値分子量が400から20,000のマレイン酸共重合体を開示した。
で表されるスルホン酸型単量体を1から99モル%および(B)前記スルホン酸型単量体と一緒に共重合し得る他の単量体を99から1モル%用いて得た水溶性重合体および前記重合体にアルカリ性物質による中和を受けさせることで得た重合体から成る群から選択される少なくとも1種の重合体を主成分として有する減水剤(さもなければ「セメント分散剤」と呼んでいる)を開示した。
で表される(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル単量体(a)を5から98重量%、下記の一般式(2):
で表される(メタ)アクリル酸単量体(b)を95から2重量%、(a)および(b)とは異なる単量体(c)[この単量体(c)は炭素原子数が1から20の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル、不飽和ジカルボン酸、不飽和アミド、芳香族ビニルおよび不飽和スルホン酸から成る群から選択されて(a)および(b)と一緒に共重合し得る]を0から50重量%[(a)と(b)と(c)の総量は100重量%である]用いてそれらを共重合させると得られる。
で表される(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル単量体を5−98重量%、(b)式(II)
で表される(メタ)アクリル酸が基になった単量体を2から95重量%、および(c)単量体(a)および(b)と一緒に共重合し得る単量体を0から50重量%[但し(a)と(b)と(c)の合計が100重量%であることを条件とする]含んで成る単量体混合物を少なくとも1種のオキシアルキレンが基になった消泡剤[このオキシアルキレンが基になった消泡剤は(ポリ)オキシアルキレン、(ポリ)オキシアルキレンアルキルエーテル、炭素原子数が12から14の高級アルコールのオキシエチレンとオキシプロピレンの付加体、ポリオキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル、アルキレンオキサイドのアセチレンエーテル(追加的にアセチレンアルコールと一緒に重合させた)、(ポリ)オキシアルキレン脂肪酸エステル、(ポリ)オキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル硫酸エステル、(ポリ)オキシアルキレンアルキルホスフェート、(ポリ)オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステルおよび(ポリ)オキシアルキレンアルキルアミンから成る群から選択され、この消泡剤は重合体溶液に溶解するか或は直径が20μM以下の粒子の状態でその中に安定に分散する]の存在下で重合させることで生じさせた重合体である。
で表される(アルコキシ)ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アリルエーテルが基になった単量体を5−98重量%、(b)式(IV)
で表されるエチレン系不飽和カルボン酸が基になった単量体を2から95重量%、および(c)単量体(a)および(b)と一緒に共重合し得る単量体を0から50重量%[但し(a)と(b)と(c)の合計が100重量%であることを条件とする]含んで成る単量体混合物を少なくとも1種のオキシアルキレンが基になった消泡剤[このオキシアルキレンが基になった消泡剤は(ポリ)オキシアルキレン、(ポリ)オキシアルキレンアルキルエーテル、炭素原子数が12から14の高級アルコールのオキシエチレンとオキシプロピレンの付加体、ポリオキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル、アルキレンオキサイドのアセチレンエーテル(追加的にアセチレンアルコールと一緒に重合させた)、(ポリ)オキシアルキレン脂肪酸エステル、(ポリ)オキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル硫酸エステル、(ポリ)オキシアルキレンアルキルホスフェート、(ポリ)オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステルおよび(ポリ)オキシアルキレンアルキルアミンから成る群から選択され、この消泡剤は重合体溶液に溶解するか或は直径が20μM以下の粒子の状態でその中に安定に分散する]の存在下で重合させることで生じさせた重合体が米国特許第5,661,206号にも開示されている。
[式中、R1は、疎水性であり、線状もしくは分枝アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または化学構造R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(ここで、R4は水素またはC1−C25のアルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基を含んで成るC8−C25基を表し、そしてR2およびR3は、各々、線状もしくは分枝アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または化学構造R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(ここで、R4は水素またはC1−C25アルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基を含んで成るC1−C6基を表す]
で表され、前記第三級アミン系消泡剤の平均分子量は100から1500、より好適には200−750である。
(a)獣脂アルキルイミノビスプロパノール、
(b)ドデシルジメチルアミン、
(c)オクタデシルジメチルアミン、および
(d)オレイルジメチルアミン。
a)ドデシルアミン、
b)オクタデシルアミン、
c)第一級アミン基を末端に有するポリオキシプロピレン(MW=2000)、
d)デシルトリメチルアンモニウムクロライド
e)獣脂アルキルトリメチルクロライド。
本発明の好適な実施の態様は次のとおりである。
1.水和性セメント組成物改質用混和剤系であって、
(A)ポリカルボン酸またはその塩もしくは誘導体を含んで成る減水剤、および
(B)構造式R1NR2R3
[式中、
R1は、疎水性であり、線状もしくは分枝アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または化学構造R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(ここで、R4は水素またはC1からC25のアルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基を含んで成るC8−C25基を表し、そして
R2およびR3は、各々、線状もしくは分枝アルキル、アルケン、アルキン、アルコール、エステル、または化学構造R4−(AO)n−またはR4−(OA)n−(ここで、R4は水素またはC1からC25のアルキル基を表し、AはC1からC6のアルキル基を表し、そして「n」は1から4の整数である)で表されるオキシアルキレン基を含んで成るC1−C6基を表す]
で表される平均分子量が100以上から1500以下の第三級アミン系消泡剤、
を含んで成る混和剤系。
2.前記消泡剤の前記平均分子量が200以上でありかつ前記消泡剤の平均分子量が750以下である上記1記載の混和剤系。
3.R1、R2およびR3で表される前記基の中の少なくとも2つが分枝構造を有する上記1記載の混和剤系。
4.R1が線状アルキルもしくはアルケン基を表しそしてR2およびR3が線状もしくは分枝アルキル基を表す上記1記載の混和剤系。
5.R1が線状アルキルもしくはアルケン基を表しそしてR2およびR3が線状もしくは分枝アルコール、エステルまたはポリオキシアルキレン基を表す上記1記載の混和剤系。
6.R1が分枝アルキルもしくはアルケン基を表しそしてR2およびR3が線状もしくは分枝アルキル基を表す上記1記載の混和剤系。
7.R1が分枝アルキルもしくはアルケン基を表しそしてR2およびR3が線状もしくは分枝アルコール、エステルまたはポリオキシアルキレン基を表す上記1記載の混和剤系。
8.成分(A)の前記ポリカルボン酸またはその塩もしくは誘導体と成分(B)の前記第三級アミン系消泡剤が一緒に9:1以上の比率から200:1以下の比率で存在する上記1記載の混和剤系。
9.成分(A)の前記ポリカルボン酸またはその塩もしくは誘導体と成分(B)の前記第三級アミン系消泡剤が一緒に11:1以上の比率から100:1以下の比率で存在する上記1記載の混和剤系。
10.成分(A)の前記ポリカルボン酸またはその塩もしくは誘導体と成分(B)の前記第三級アミン系消泡剤が一緒に15:1以上の比率から50:1以下の比率で存在する上記1記載の混和剤系。
11.前記ポリカルボン酸またはその塩もしくは誘導体がアクリル系重合体とアンモニアもしくはアルコキシル化アミンの反応で生じさせたものである上記1記載の混和剤系。
12.前記アクリル系重合体と反応させる時に用いられた前記アミン反応体がアンモニアまたは式:
H2N−(AO)n−R"
[式中、AOはC2−C10オキシアルキレン基を表し、ここで、Oは酸素原子を表し、そしてAはC2−C10アルキレン基を表し、そしてR"はC1−C10アルキル基を表し、そして「n」は1から200から選択される整数である]
で表されるアルキル末端アルコキシアミンから選択される上記11記載の混和剤系。
13.前記アクリル系重合体が櫛形重合体であり、前記櫛形重合体が炭素含有バックボーンを含んで成っていて前記バックボーンに下記の構造(I)および(II)および追加的に場合により構造(III)または(IV):
で表される基が結合している上記12記載の混和剤系。
14.前記櫛形重合体が構造(I)、(II)、(III)および(IV)で表される基を含んで成る上記13記載の混和剤系。
15.前記減水剤がエチレン系不飽和カルボン酸を重合させて櫛形重合体バックボーンを生じさせそして前記バックボーンにペンダント型非イオン性基を結合させることで生じさせたものである上記13記載の混和剤系。
16.前記減水剤が更にイオン結合している空気吐き出し官能性側鎖も含んで成る上記1記載の混和剤系。
17.更に式X2N(BO)zR[式中、Xは水素を表し、Rは水素、C1−C10アルキル基またはBNH2を表し、BはC2−C10アルキレン基を表し、そしてzは5から200の整数を表す]で表される2番目のアミン系消泡剤も含んで成る上記1記載の混和剤系。
18.前記第三級アミン系消泡剤と前記2番目のアミン系消泡剤が10:1から1:10の比率で存在している上記17記載の混和剤系。
19.前記櫛形重合体がポリオキシアルキレン誘導体と無水マレイン酸の共重合体を含んで成る上記13記載の混和剤系。
20.前記減水剤が無水マレイン酸の選択されたアミン、アミノ酸、アミノ基含有芳香族スルホン酸、アミノアルコールの付加生成物およびポリオキシアルキレングリコールもしくはそのモノエーテルのマレイン酸エステルまたはこれらの混合物とN−ビニルアミドの線状共重合体を含んで成る上記13記載の混和剤系。
21.水和性セメントである結合剤と上記1記載の混和剤系を含んで成る水和性セメント組成物。
22.水和性セメント組成物に改質を受けさせる方法であって、上記1記載の混和剤系を水和性セメントである結合剤に導入することを含んで成る方法。
23.前記第三級アミン系消泡剤が獣脂アルキルイミノビスプロパノール、ドデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、オレイルジメチルアミン、ココ椰子アルキルイミノビスプロパノール、オレイルイミノビスプロパノール、獣脂アルキルジメチルアミン、オレイルジメチルアミン、ココ椰子アルキルジメチルアミン、大豆アルキルジメチルアミン、ジココ椰子アルキルメチルアミン、トリドデシルアミンまたはこれらの混合物を含んで成る上記1記載の混和剤系。
24.更に第一級アミンも含んで成る上記1記載の混和剤系。
Claims (3)
- 水和性セメント組成物改質用混和剤系であって、
(A)ペンダント型エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基、又はそれらの混合
物を有するポリアクリル酸もしくはポリアクリル酸エステル櫛形重合体、を含んでなる
減水剤、
(B)獣脂アルキルイミノビスプロパノール第三級アミン、
を含んでなり、前記成分(A)と成分(B)が9:1以上200:1以下の重量比で存在する混和剤系。 - 更に第一級アミンを含んでなり、前記第一級アミンと前記獣脂アルキルイミノビスプロパノール第三級アミンの重量比が1:10〜10:1である請求項1記載の混和剤系。
- 水和性セメントである結合剤と請求項1もしくは2に記載の混和剤系を含んでなる水和性セメント組成物。
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