JP6860505B2 - ポリアルコキシル化ポリアミンオキシド脱泡性組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、水性組成物中の空気の修正(modifying)剤、そしてさらに特定的に、塗料、シーラント、コーティング、コンクリート、モルタル、石材又は他の水性組成物のような水性系内において比較的広いpH範囲に及んで空気含有量及び質を制御するためのポリアルコキシル化ポリアミンオキシドに基づく新規な種類の空気管理(management)組成物に関する。
水硬(hydratable)セメント及びコンクリートのような水性環境内における空気含有量及び質を修正するためのアミン脱泡剤の使用は既知である。
本発明は、塗料、プライマー、シーラント、接着剤、マスチック及び他の水性組成物のような、ならびにまたセメント、コンクリート、モルタル及び石材組成物のような水硬セメント質組成物を含む水性組成物中の空気の含有量及び質を修正するための新規な組成物及び方法を提供する。
上記にまとめた通り、本発明の酸化ポリアルコキシル化ポリアミン組成物は、水に基づく塗料(例えばポリマー塗料)、プライマー、マスチック、シーラント、接着剤及び他の水性組成物のような水性組成物中の空気を離行するために有用である。気泡の減少はピンホール効果を減少させ、従って例えばコーティング組成物が建築物又は建造物表面上で保護コーティング層に硬化(hardens or cures)する時に、より高い障壁性に導くことができる。
application range)を考えると(given)、本発明のポリアルコキシル化ポリアミンオキシド化合物を、例えばセメント及びコンクリート、新鮮な石材、化粧しっくい、及び、石膏のようなアルカリに対する抵抗性が要求される建築物または構造物の表面のため、ならびに、(セメントもしくはモルタルを含み得るかこれに接し得る)レンガ、石、及び、積みブロック(masonry block)上のコーティング組成物中で用いることができる。
い形態の硫酸カルシウム(例えば石膏)から成るクリンカーを粉砕することにより製造される水硬セメントを含む。「モルタル」は水を用いて形成され、さらに細骨材(例えば砂)を含むセメントペーストである。「コンクリート」はさらに粗骨材(例えば破砕された石又は砂利)を含むモルタルである。
1990),page 1を参照されたい。
い高級トリアルカノールアミンはトリイソプロパノールアミン(“TIPA”)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−(2−ヒドロキシプロピル)アミン(“DEIPA”)、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)−N−(ヒドロキシエチル)アミン(“EDIPA”)及びトリ(2−ヒドロキシブチル)アミンである。そのような高級トリアルカノールアミンの混合物を用いることができ、これら又はこれらの組み合わせのいずれもトリエタノールアミン(TEA)、ジエタノールアミン(DEA)、モノエタノールアミン又はこれらの混合物の1つもしくはそれより多くと一緒に用いることができる。ポルトランドセメント又はブレンドされたセメントのための磨砕添加剤(grinding
additive)として用いられる場合、高級トリアルカノールアミンをセメントの重量に基づいて最高で2%、好ましくは最高で0.1%、そして最も好ましくは0.005%−0.03%の量で加えることができる。特にTIPAは後期強度増強剤(late
strength enhancer)としての使用に関して既知である。
少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリアルキレンポリアミンは構造式A
ンの酸化により製造される。本発明における使用に適した代表的なポリアルキレンポリアミンにはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、プロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタプロピレンヘキサミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルプロピレンジアミン、N,N’−ジメチルプロピレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルプロピレンジアミン、N,N’−ジエチルプロピレンジアミンが含まれるが、これらに限られない。これらのポリアルキレンポリアミンの中でより好ましいのはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン又はそれらの混合物であり、最も好ましいのはジエチレントリアミンである。
2,550の数−平均分子量(Mn)を有するポリプロポキシル化ジエチレントリアミン(100g,0.039モル)、n−プロパノール(50ml)及び酢酸(0.2g)を反応容器に加えた。混合物を撹拌しながら50℃に加熱し、次いで30重量%の過酸化水素水溶液(4.54g,0.04モル)を50−55℃において40分間かけて混合物中に滴下した。過酸化水素滴下の後、混合物を撹拌しながら60−65℃に18時間保った。回転蒸発器を用いてn−プロパノール溶媒を除去することにより、得られるアミンオキシド生成物(試料AO1)を集めた。
この実施例において、ポリカルボキシレートエーテル分散剤を含有する低pH混合剤中における種々の脱泡剤添加剤の安定性を評価した。表2中の配合表に従って脱泡剤を含有する混合剤を調製した。水(32.9g)、試料AO1(0.40g)及び60%ポリカルボキシレート分散剤水溶液(66.7g)を撹拌下でビーカー中に加え、次いで混合物が均一になるまでそれを撹拌した。酢酸を用いてこの混合物のpHを3.5−4.0に調整した。混合物の安定性を30日間又は相分離が起こるまで視覚により監視しながら、それを50mlのシリンダー中で25℃及び50℃の両方のオーブン中に保った。
この実施例において、ポリカルボキシレートエーテル分散剤を含有する中性pH混合剤中における種々の脱泡剤添加剤の安定性を評価した。表3中の配合表に従って脱泡剤を含有する混合剤を調製した。水(19.6g)、試料AO1(0.40g)及び50%ポリカルボキシレートエーテル分散剤水溶液(80g)を撹拌下でビーカー中に加え、次いで混合物が均一になるまでそれを撹拌した。得られる混合物は6.25−7.0のpH値を有する。混合剤を50mlのシリンダー中で25℃及び50℃のオーブン中に保ち、それらの安定性を30日に及んで又は相分離が起こるまで視覚により監視した。
この実施例において、ポリカルボキシレートエーテル分散剤及び硬化加速剤を含有する高pH混合剤中における種々の脱泡剤添加剤の安定性を評価した。表4中の配合表に従って混合剤を調製した。水(76.1g)、60%ポリカルボキシレートエーテル分散剤水溶液(13.3g)及び水酸化ナトリウム(0.4g)を撹拌下でビーカー中に加えた。十分に混合した後、得られる混合物は8より高いpHを有する。次いで亜硝酸カルシウム(5.6g,32%溶液)、チオシアン酸ナトリウム(4.0g,50%溶液)及び試料AO1(0.2g)を混合剤中に加え、それが均一になるまで撹拌した。水酸化ナトリウムを用いて最終的な混合剤溶液のpHを8.5−9.5に調整した。混合剤を50mlのシリンダー中で25℃及び50℃のオーブン中に保ち、それらの安定性を30日に及んで又は相分離が起こるまで視覚により監視した。
この実施例で、作業性及び空気含有量に関する標準的なモルタル試験において種々のアミンオキシドの脱泡有効性を評価し、ASTM C185−02標準に従ってモルタル空気含有量を測定した。モルタルの組成は以下の通りであった:セメント(540g)、砂(1400g)、ポリカルボキシレート分散剤(0.9g,60重量%)、脱泡剤添加剤(0.011g)及び水(225g)。
この実施例において、コンクリート中でポリプロポキシル化ジエチレントリアミン出発材料に対して種々のアミンオキシドの脱泡有効性を評価した。以下の組成に従ってコンクリート混合を行った:通常のポルトランドセメント、11.7kg;水、4.48kg;粗骨材、29.1kg;細骨材、25.1kg;ポリカルボキシレートエーテル分散剤(60重量%溶液)、17g;市販の空気−連行剤DARAVAIR(登録商標) 1000、1.2g;及び挙げられるアミンオキシド添加剤又はアミン添加剤。ASTM C231−97に従って空気含有量を測定した。結果を表6にまとめる。
Claims (11)
- 少なくとも1種の酸化剤と、少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリアルキレンポリアミン、少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリエチレンイミン又はそれらの混合物を含んでなる化合物の反応生成物を含んでなる組成物であって;
少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリアルキレンポリアミンは構造式A
nは0−20の整数を示し;
R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7はそれぞれ個別に水素、C1−C6アルキル基、−CH2−OH基又は−(AO)x−R8基を示し;ここで、nが0である場合にはR 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 6 及びR 7 のうち少なくとも1つが−(AO) x −R 8 基であることを条件として、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 6 及びR 7 のうち少なくとも1つが−(AO) x −R 8 基であり;
AOは、エチレンオキシド(“EO”)、プロピレンオキシド(“PO”)、ブチレンオキシド(“BO”)又はそれらの混合物から選ばれるアルキレンオキシド基を示し、ここでAO中の他のアルキレンオキシドに対するEOの相対的なモル量は合計のゼロパーセントから50パーセント未満であり、且つここでEO及びPO基の数の合計は25を超え;
xは1−100の整数を示し;
R8は水素又はC1−C6アルキル基を示し;
−(EI)y−は直鎖又は分枝鎖構造における繰り返しエチレンイミン単位を示し;
yは5−100の整数を示し;そして
繰り返しエチレンイミン単位当たりの(AO)x−鎖の相対的な数は0.1−1.0である、組成物。 - 反応生成物が、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、プロピレンジアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタプロピレンヘキサミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルプロピレンジアミン、N,N’−ジメチルプロピレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルプロピレンジアミン、N,N’−ジエチルプロピレンジアミン又はそれらの混合物から誘導される酸化物である、請求項1の組成物。
- 少なくとも1種の酸化剤が、過酸化水素、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、クロロペルオキシ安息香酸、モノペルフタル酸(monoperphthalic acid)、過硫酸、酸素分子、オゾン又はそれらの混合物より成る群から選ばれる、請求項1の組成物。
- 少なくとも1種の酸化剤と、少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリアルキレンポリアミン、少なくとも1種のポリアルコキシル化ポリエチレンイミン又はそれらの混合物を含んでなる化合物の反応生成物が、6より多い炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝鎖状アルキル基を含まない請求項1の組成物。
- 水性コーティング組成物及び請求項1の組成物を含んでなる水性組成物。
- 水硬セメント質組成物中の空気の連行に有効な少なくとも1種の薬剤をさらに含んでなる請求項1の組成物であって、少なくとも1種の薬剤が高級トリアルカノールアミン、リグノスルホネート、スルホン化ナフタレンホルムアルデヒド縮合物、スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物、オキシアルキレン含有高性能流動化剤、オキシアルキレン含有収縮低減剤又はそれらの混合物を含んでなる組成物。
- 水硬セメント質結合剤及び請求項1の組成物を含んでなる組成物。
- 水硬セメント質組成物中の空気の連行に有効な少なくとも1種の薬剤及び請求項1の組成物を含んでなる、水硬セメント質組成物の修正のための組成物であって、少なくとも1種の薬剤が高級トリアルカノールアミン、リグノスルホネート、スルホン化ナフタレンホルムアルデヒド縮合物、スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物、オキシアルキレン含有高性能流動化剤、オキシアルキレン含有収縮低減剤又はそれらの混合物を含んでなる組成物。
- さらに硬化加速剤、硬化遅延剤又はそれらの混合物を含んでなる、請求項1の組成物。
- 液体水性コーティング組成物として表面に適用され、乾燥を許されると表面上にコーティングを形成するように働く結合剤材料、及び、請求項1の組成物を含んでなるコーティング組成物。
- 水性組成物に請求項1の組成物を加えることを含んでなる、水性組成物中の空気の性質を修正するための方法。
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