JP4654455B2 - 水溶性のスルホ基含有ビポリマーおよびターポリマー、その製造方法ならびに水性建築材料系、水性塗料系および水性被覆系のための安定剤としてのその使用 - Google Patents
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Description
分離防止およびブリージング防止特性が、特に建築材料混合物の締固め(粘度増加)によって達成されることである。この場合、これらは、流動性と同時にワーカビリチーに悪影響を及ぼす。
特定の建築材料の使用(特にコンクリート)に関しては、水性溶剤の形での添加剤の使用が必要不可欠であることである。しかしながら、公知添加剤の水溶液の製造は困難であり、それというのも、たとえばセルロースエーテルは、冷却および加熱中で良好に溶解することなく、かつ部分的に凝固するためである。さらに(貯蔵)安定性は分解反応に基づいて、その時間について十分ではないこと(細菌による被害)である。
建築工業で使用されるセルロース誘導体の多くは、固化遅延の性質を示すことである。
R5およびR6は互いに独立して水素、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または6〜14個の原子を有するアリール基である]に相当する。これらの基は、場合によってはヒドロキシル基、カルボキシル基またはスルホン酸基で置換されていてもよい。
例A1:安定剤A
撹拌器およびサーモメータを備えた1lの三首フラスコ中に、水400gを装入した。撹拌しながら、水酸化ナトリウム−錠87gを溶解し、かつ全部で450g(2.17モル;75モル−%)の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を添加し、かつ透明な溶液が得られるまで撹拌した。クエン水和物0.50gを添加した後に、撹拌および冷却しながら5質量%濃度の苛性ソーダ水溶液を添加し、かつpH値4.60に調整した。引き続いて[2−(メチルアクリルアミド)−プロピル]−トリメチルアンモニウムクロリド331.5g(0.72モル;25モル%)(水中50質量%濃度の溶液)を添加した。この溶液を、20%濃度の苛性ソーダでpH6に調整し、かつ30分に亘って窒素でリンスして不活性化させ、かつ約5℃に冷却した。この溶液を、プラスチック容器中で、15cm*10cm*20cmの大きさ(b*t*h)を有するプラスチック容器中に充填し、引き続き連続して150mgの2,2’−アゾ−ビス−(2−アミジノプロパン)−ジヒドロクロリド 150mg、1%濃度のロンガリット溶液1.0gおよび0.1%濃度のtert−ブチルヒドロペルオキシド溶液 10gを添加した。重合を、UV光を照射することにより(2個のフィリップス管; Cleo Performance 40W)開始させた。約2〜3時間の後に、プラスチック溶液から硬化したゲルを取り出し、かつ約5cm*5cm*5cmの大きさの片でゲル立方体を切り出した。ゲル立方体を市販の肉引き機を用いて細砕する前に、離型剤Sitren595(ポリジメチルシロキサン−エマルションGoldschmidt)を適用した。離型剤がポリジメチルシロキサンエマルションである場合には、水で1:20に希釈する。
例1と同様に、安定剤Bを、65モル%の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(I)、25モル%の[2−(メタクリロイル−オキシ)−エチル]−ジメチルアミン(II)および10モル%の[3−(メタクリルアミノ)−プロピル]−トリメチルアンモニウムクロリド(III)からのターポリマーとして製造した。
例1と同様に、安定剤Cを、65モル%の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(I)、15モル%の[2−(メタクリロイル−オキシ)−エチル]−第3級ブチルアミン(II)および20モル%の[2−(アクリロイルアミノ)−エチル]−トリメチルアンモニウムクロリド(III)から成る混合ポリマーとして製造した。
例1と同様に、安定剤Dを、75モル%の2−アクリルアミド−2−メチルプロパン酸(I)、20モル%の[2−(メタクリロイル−オキシ)−エチル]−ジエチルアミン(II)および5モル%の[3−(メタクリロイルアミノ)−プロピル]−トリメチル−アンモニウムクロリド(III)から成るターポリマーとして製造した。
例1と同様に、安定剤Eを、80モル%の2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(I)、15モル%の[2−(メタクリロイル−オキシ)−エチル]−第3級−ブチルアミン(II)および5モル%の[2−(メタクリロイルアミノ)−エチル]−トリメチル−アンモニウムクロリド(III)から成るターポリマーとして製造した。
第1表
以下の例は、本発明によるコポリマーおよびターポリマーの安定化作用を、適したコンクリート配合またはモルタル配合の分離および流動特性に関して説明するものである。
流動性を試験するために、いわゆるAbrams-Cone Setztrichter(上部内径100mm、下部内径200mm、高さ300mm)を使用した(スランプ流動性=2個の互いに垂直に意味する軸について測定され、かつ平均されたコンクリートケークの直径cm)。
通常の安定剤と本発明による安定剤Aとの比較
通常の安定剤と本発明による安定剤Bとの比較
通常の安定剤を含むコンクリートと本発明による安定剤Bを含むコンクリートとの性質の比較
通常の安定剤と本発明による安定剤Cとの比較
2)製品(Degussa Construction Polymers GmbH, Trostberg)
3)安定剤C1モル%水溶液としての添加(安定剤の含水量は、全練り混ぜ水から差し引く)
第5表:
通常の安定剤を含むコンクリートと本発明による安定剤Cを含むコンクリートとの性質の比較
通常の安定剤と本発明による安定剤Dとの比較
2)製品(Bau Mineral, Herten)
3)硫酸カルシウムアンモニウム(Denka Japan)
4)995質量部のCEMI52.5Rと5質量部のAl−粉末とからの混合物(Standard SK I、Eckart, Fuerthの製品)
5)製品(Degussa Construction Polymers GmbH, Trostberg)
第6表:
通常の安定剤を含むモルタルと本発明による安定剤Dを含むモルタルとの性質の比較
通常の安定剤と本発明による安定剤Eとの比較
結果は、本発明によるポリマーを添加した場合に、ワーカビリチーが改善されたことを示す(図3参照)
第7表:
通常の安定剤を含むセルフレベリング材と本発明による安定剤を含むセルフレベリング材との性質の比較
Claims (16)
- 水性建築材料系、水性塗料系および水性被覆系のための安定化剤としての、
a)式I
R2、R3、R4は水素、炭素原子1〜6個を有する脂肪族炭化水素基、場合によってはメチル基で置換されたフェニル基であり、
VはNHまたは酸素であり、
Mは水素、一価または二価の金属カチオン、アンモニウムまたは1個の有機アミン基であり、nは1〜5であり、
aは1/2または1である]の構成成分3〜96モル%
b)式II
xは1〜6であり、
R5およびR6は水素、炭素原子1〜20個を有する場合によっては置換された脂肪族炭化水素基、炭素原子5〜8個を有する脂環式炭化水素基、6〜14個の炭素原子を有するアリール基を有し、かつ
R1およびR2は前記意味を有する]の構成成分3〜96モル%および/または
c)式III
- 一価または二価のカチオンが、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオンを示し、かつXが塩素、臭素、スルフェートまたはメチルスルフェートである、請求項1に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 構成成分a)が、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸またはその塩から成る、請求項1または2に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 50モル%までの構成成分a)、b)またはc)が、アクリルアミドモノマーまたはN,N−ジメチルアクリルアミドモノマーから誘導される構造単位によって置換されている、請求項1から3までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 有機アミン基が、好ましくは置換されたアンモニウム基を示し、この場合、これらは、第1級、第2級または第3級のC1〜C20−アルキルアミン、C1〜C20−アルカノールアミン、C5〜C8−シクロアルキルアミンおよびC6〜C14−アリールアミンから誘導される、請求項1から4までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- R5およびR6の炭化水素基またはアリール基が、さらにヒドロキシル基、カルボキシル基またはスルホン酸基によって置換されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 40〜80モル%の構成成分a)、10〜55モル%の構成成分b)および/または7〜25モル%の構成成分c)から成る、請求項1から6までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 構成成分c)のモル割合が、構成成分a)のモル割合よりも少なくとも5モル%少ない、請求項1から7までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマー。
- 構成成分a)を形成するモノマー3〜96モル%、構成成分b)を形成するモノマー3〜96モル%および/または構成成分c)を形成するモノマー0.05〜75モル%を添加することによって、ラジカル、イオンまたは錯体配位性の塊状重合、溶液重合、ゲル重合、乳化重合、分散重合または懸濁重合の形で製造する、請求項1から8までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマーの製造方法。
- 構成成分a)を形成するモノマー40〜80モル%、構成成分b)を形成するモノマー10〜55モル%および/または構成成分c)を形成するモノマー2〜30モル%を反応させる、請求項9に記載の方法。
- 反応をゲル重合の形で、水相中で実施する、請求項9または10に記載の方法。
- ゲル重合を−5℃〜+50℃の温度で、かつ40〜70質量%の水溶液濃度で実施する、請求項11に記載の方法。
- 水性建築材料系、水性塗料系および水性被覆系のための安定化剤としての、請求項1から8までのいずれか1項に記載のビポリマーまたはターポリマーの使用。
- ビポリマーまたはターポリマーを、建築材料系、塗料系または被覆系の乾燥質量に対して0.01〜5質量%の量で使用する、請求項13に記載の使用。
- 水性建築材料が、水硬結合剤として、セメント、石灰、石膏、硬セッコウ等を含有する、請求項13または14に記載の使用。
- ビポリマーまたはターポリマーを、0.2〜3質量の固体含量を有する水溶液の形で使用する、請求項13から15までのいずれか1項に記載の使用。
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