JP6204481B2 - 湿潤及び疎水化添加剤 - Google Patents
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Description
構成成分a)は、構造
Zは、1〜10個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、R8は、OH、H、1〜6個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字a、b及びcはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、a+b+c≧1であり、
構成成分b)は、担体である。
すなわち、次の構造を有し、
R2は、2〜10個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び6〜20個の炭素原子の1つ以上のアリール置換基を有する4〜9個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、R1及びR3が独立して、アリール基、若しくはアリール基を含有する6〜20個の炭素原子の炭化水素基であるとき、1〜6個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択され、Zは、2〜10個(2個及び10個を含む)の炭素原子の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、R8は、OH、H、1〜6個の炭素原子の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルからなる群から選択され、下付き文字a、b及びcはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、a+b+c≧1である、として記載されるジシロキサンである。
式1a
式1b
式中、式1a及び1bのそれぞれの場合において、R1、R4及びR5は上述のものであり、yは2〜7の整数であり、あるいは、yは2〜5の整数であり、xは5〜10の整数であり、あるいは、xは6、7又は8である。アリール基の両方又は片方は任意に置換されてよく、式1bでは、当然ながら、R2は、1〜6個の炭素からなる分枝鎖又は直鎖炭化水素基である。例として
式2b
式中、R1、R4及びR5は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
式中、R1、R3、R4、R5、x及びyは上述のものであり、例えば以下のものである。
式中、R1、R3、R4及びR5は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
式中、y、R1、R3、R4及びR5は、上述のものであり、zは5〜15の整数であり、あるいはzは8〜12の整数であり、vは2〜10の整数であり、あるいは、vは2〜6の整数である。例として
式中、R1、R3、R4及びR5は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
式中、R1、R3、R4及びR5は、上述のものであり、yは2〜7の整数であり、あるいは、yは2〜5の整数であり、xは5〜10の整数であり、あるいは、xは6、7又は8である。例として
式中、R1、R3、R4及びR5は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル又はイソプロピル基から選択される。
Z−(OC2H4)d(OC3H6)e(OC4H8)fR8
式中、Z及びR8は、上述のものであり、dは1〜30であり、e及びfは、独立して、0〜10である。かかるトリシロキサンの市販例は、Dow Corning CorporationのSylgard B 309である。
ドライミックス中での使用に加えて、本発明の顆粒は、使用前に溶媒、例えば水が添加されるドライミックスとして保管されるコーティング、特に疎水化コーティング中で利用できる。
19.6gの次の式を有するジフェニルジシロキサンを
20gの次の式のジシロキサンを、
19.9gの次の式のn−オクチルジシロキサンを、
19.9gの1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(プロピル(ポリ(EO))アセテート)トリシロキサンを、60.2gの水性ポリビニルアルコール溶液(固形分20%)(KurarayのMowiol(登録商標)4/88)中で、ローター/ステーターミキサー(Ultraturrax)を用いて3分間混合した。40.3gの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、104.3gの粒径が約2〜5μmであるゼオライト(INEOSのDOUCIL 4A)に注ぎ、最大混合速度で15〜30秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、NiroのStrea−1cc流動床中で15分間乾燥し、ふるい分けして、直径0.5mmを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、比較粉末状オルガノ変性シロキサン1と称する。
ガラス毛管法(ASTM D445−11a 透明及び不透明な液体の動粘度に対する標準的試験方法)を用いて、25℃において41mm2/s(41cSt)の粘度を有する、19.6gのトリメチルシロキシ末端ジメチル,メチル(プロピル(ポリ(EO)(PO))ヒドロキシ)シロキサンを、60.2gの水性ポリビニルアルコール溶液(固形分20%)(KurarayのMowiol(登録商標)4/88)中で、ローター/ステーターミキサー(Ultraturrax)を用いて3分間混合し、乳濁液を形成した。41.3gの得られたクリーム状乳濁液を、家庭用キッチンフードミキサー中の、100.6gの粒径が約2〜5μmであるゼオライト(INEOSのDOUCIL 4A)に注ぎ、最大混合速度で15〜30秒間攪拌し、顆粒状粉末を得た。顆粒状粉末を、NiroのStrea−1cc流動床中で15分間乾燥し、ふるい分けして、直径0.5mmを超える粒子を全て除去した。得られた顆粒状粉末を、以降、比較粉末状オルガノ変性シロキサン2と称する。
0.52gの粉末状オルガノ変性ポリシロキサン1を、5リットルのステンレス鋼製の2ハンドル混合ボウルと、1.5リットルのステンレス鋼製ブレンダー有する、Krupsミキサー(KA940モデル)内に、以下のものと共に投入した。
・390gの、最大2mmのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂;130gのセメント(CEM II 32.5N)
・1.3gのステアリン酸亜鉛次に、粉末を、60秒間、レベル2の速度で均一にブレンドする。
54gの、0〜2mmのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂、及び18gのセメント(CEM II 32.5N)からなるドライミックスを、閉鎖容器内で調製する。その後、0.18gのステアリン酸亜鉛及び0.072gの粉末状オルガノ変性シロキサン1を、閉鎖容器内に投入した。続いて、ドライミックスを60秒間ブレンドした。
54gの、0〜2mmのグラニュロメトリーを有する乾燥した砂、及び18gのセメント(CEM II 32.5N)からなるドライミックスを、閉鎖容器内で調製する。その後、0.18gのステアリン酸亜鉛を閉鎖容器内に投入する。続いて、ドライミックスを60秒間ブレンドする。
同じ重量の各実施例及び比較例を、別々のプレート上に置いた。それぞれのドライミックス上に、5滴の水をゆっくりと落とした。水滴がドライミックスを完全に湿潤させる時間を、Hanhartストップウォッチを用いて測定し、以降、静的湿潤時間と称する。
上で調製された粉末状オルガノ変性シロキサン及び比較粉末状オルガノ変性シロキサンをそれぞれ一定量含む標準組成物の液滴浸透時間及びビーズ化を測定するため、実施例及び比較例を、以下の表3aに示すシロキサンを以下のように使用して、同一のプロセスで調製した。
108gの、0〜2mmのグラニュロメトリーの乾燥した砂、36gのセメント(CEM II 32.5N)、0.36gのステアリン酸亜鉛、及び0.144gの粉末状オルガノ変性シロキサン1を、1分間乾式ブレンドする。続いて、19gの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した60×60×20mmの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に3分間置き、その後、相対湿度100%の密閉容器内に入れる。24時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度25℃、相対湿度100%のチャンバ内で、7日間硬化させる。硬化7日後、モルタルブロックを、50℃のオーブン内で24時間乾燥させる。
108gの、0〜2mmのグラニュロメトリーの乾燥した砂、36gのセメント(CEM II 32.5N)、0.36gのステアリン酸亜鉛を、1分間乾式ブレンドする。続いて、19gの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した60×60×20mmの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に3分間置き、その後、相対湿度100%の密閉容器内に入れる。24時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度25℃、相対湿度100%のチャンバ内で、7日間硬化させる。硬化7日後、モルタルブロックを、50℃のオーブン内で24時間乾燥させる。
108gの、0〜2mmのグラニュロメトリーの乾燥した砂、36gのセメント(CEM II 32.5N)、0.36gのステアリン酸亜鉛を、1分間乾式ブレンドする。続いて、19gの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した60×60×20mmの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に3分間置き、その後、相対湿度100%の密閉容器内に入れる。24時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度25℃、相対湿度100%のチャンバ内で、7日間硬化させる。硬化7日後、モルタルブロックを、50℃のオーブン内で24時間乾燥させる。
108gの、0〜2mmのグラニュロメトリーの乾燥した砂、36gのセメント(CEM II 32.5N)、0.504gのステアリン酸亜鉛を、1分間乾式ブレンドする。続いて、19gの混合水を加える。続いて、得られたスラリーを、予め作製した60×60×20mmの試験片型内に注ぐ。この型を振動台に3分間置き、その後、相対湿度100%の密閉容器内に入れる。24時間後、試験モルタルブロックを型から外し、温度25℃、相対湿度100%のチャンバ内で、7日間硬化させる。硬化7日後、モルタルブロックを、50℃のオーブン内で24時間乾燥させる。
ピペットを用いて、変性モルタル表面上に水滴をそっと付着させる。水滴がモルタル表面に完全に吸収するのに要する時間を記録し(本明細書では液滴浸透時間と称する)、5回の独立した実験の平均値を計算する。
Claims (15)
- 構成成分a)と、b)と、を含む粒子状湿潤及び疎水化添加剤であって、
構成成分a)が、構造
Zは、1〜10個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、R8は、OH、H、1〜6個の炭素の一価炭化水素基、及びアセチルから選択され、下付き文字a、b及びcはそれぞれゼロ又は正の数であり、ただし、a+b+c≧1であり、
構成成分b)が担体である、粒子状湿潤及び疎水化添加剤。 - 前記ジシロキサンにおいて、下付き文字aが≧3、b及びcが両方ともゼロであることを特徴とする、請求項1に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記ジシロキサンにおいて、R1及び/又はR3が、1〜4個の炭素を有する任意に置換された一価炭化水素ラジカル、任意に置換されたアリール基、及び6〜20個の炭素のアリール基を含む4〜9個の炭素の炭化水素基の群から選択され、R4及びR5が、それぞれ独立して、1〜4個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、典型的には、メチル又はエチル基の群から選択されることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記ジシロキサンにおいて、R2が、8〜12個の炭素の直鎖又は分枝鎖炭化水素基、又は任意に置換されたアリール基から選択されることを特徴とする、請求項1〜3いずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記担体が、セッコウ、排煙脱硫中に形成される硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム又は硫酸バリウムデンプン、天然デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、砂、シリカ、アルミノケイ酸、粘度物質、ゼオライト、炭酸カルシウム、ポリスチレンビーズ及び/又はポリアクリレートビーズのうち1つ以上から選択されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記添加剤が、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、エトキシル化脂肪族アルコール及びこれらの混合物の1つ以上から選択される水溶性又は水分散性結合剤材料を、脂肪酸及び脂肪酸エステル及びその他フィルム形成ポリマーと共に追加的に含む顆粒を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記顆粒が、総組成物は常に100重量%からなるという条件に基づき、総重量100%に基づいて、顆粒状組成物の総重量に基づいて5〜80重量%の担体と、顆粒状組成物の総重量に基づいて3〜45重量%の結合剤と、顆粒状組成物の総重量に基づいて5〜90%のジシロキサンと、を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。
- 前記組成物が、次の一般式を有するトリシロキサンを更に含み、
Z−(OC2H4)d(OC3H6)e(OC4H8)fR8
式中、Zは、1〜10個の炭素の直鎖又は分枝鎖二価炭化水素ラジカルであり、R8は、OH、H、1〜6個の炭素の一価炭化水素ラジカル、及びアセチルから選択され、dは1〜30であり、e及びfは、独立して、0〜10であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。 - 前記ジシロキサンが、式1、3、5、及び7に記載のシロキサンのうち1つ以上から選択され、
式中、R1、R4及びR5は、請求項1に記載のとおりであり、yは2〜7の整数であり、xは5〜10の整数であり、
式3
式中、R1、R3、R4、R5は、請求項1に記載のとおりであり、yは2〜7の整数であり、xは5〜10の整数であり、
式中、R1、R3、R4及びR5は、上述のものであり、zは5〜15の整数であり、あるいは、zは8〜12の整数であり、vは2〜10の整数であり、あるいは、vは2〜6の整数であり、
式中、R1、R3、R4及びR5は、上述のものであり、yは2〜7の整数であり、あるいは、yは2〜5の整数であり、xは5〜10の整数であり、あるいは、xは6、7又は8であることを特徴とする、請求項1に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤。 - 乾燥セメントと、請求項1、4、5及び7〜9のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤と、を、0.01〜2重量%の前記ジシロキサンをもたらすのに十分な量で含む、セメント系材料ドライミックス。
- 亜鉛、鉄、銅、バリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム及びアンモニアのうち、1つ以上のパルミチン酸塩、ステアリン酸塩、又はオレイン酸塩、シラン又はシロキサン疎水性粉末から選択される、1つ以上の疎水化材料を追加的に含む、請求項10に記載のセメント系材料ドライミックス。
- 前記セメント系材料内に、請求項1、4、5及び7〜9のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤を混合し、続いて水を添加することを含む、セメント系材料に疎水特性を付与するプロセス。
- 前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、次の構造の化合物から少なくとも部分的に選択され、
- 前記材料に疎水性を付与する前記化合物が、R1及びR3が、それぞれ独立して、1〜4個の炭素を有する一価炭化水素ラジカル、アリール、及びアリール基を含有する6〜20個の炭素の炭化水素基から選択され、R2が、2〜10個の炭素の分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基、任意に置換されたアリール基、及び6〜20個の炭素の1つ以上のアリール置換基を有する4〜9個の炭素のアルキル炭化水素鎖から選択され、又は、R1及びR3が、独立して、アリール基、又はアリール基を含有する6〜20個の炭素の炭化水素基であるとき、1〜6個の炭素からなる分枝鎖若しくは直鎖炭化水素基から選択される、構造を有することを特徴とする、請求項13に記載のプロセス。
- セメント系材料を湿潤し、疎水化するための、請求項1、4、5及び7〜9のいずれか一項に記載の粒子状湿潤及び疎水化添加剤の使用。
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