JPH08505082A - 無機微粒子と水硬性結合剤ペーストの水性懸濁液のための流動化剤 - Google Patents
無機微粒子と水硬性結合剤ペーストの水性懸濁液のための流動化剤Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明はすくなくとも1つのホスホン酸アミノアルキレン基とすくなくとも1つのポリオキシアルキレン鎖とからなる化合物とそれらの塩の、無機微粒子の水性懸濁液および水硬性結合剤のペーストの流動化剤としての使用にかかわるものである。本発明はさらにすくなくとも1つのホスホン酸アミノアルキレン基とすくなくとも1つのポリオキシアルキレン鎖を含む新規化合物、ならびにそれらの塩ににもかかわるものである。
Description
【発明の詳細な説明】
「無機微粒子と水硬性結合剤ペーストの水性懸濁液のための流動化剤」
本発明はすくなくとも1つのホスホン酸アミノアルキレン基とすくなくとも1
つのポリオキシアルキレン鎖とからなる化合物、およびそれらの塩の、流動化剤
としての使用にかかわるものである。
本発明はさらにすくなくとも1つのホスホン酸アミノアルキレン基とすくなく
とも1つのポリオキシアルキレン鎖とからなる新規化合物とそれらの塩にもかか
わるものである。
従来の技術
流動化剤を無機微粒子の水性懸濁液内に導入して粘度を下げたり、これらの懸
濁液の水分含有率を下げることが知られている。関連する懸濁液は主として炭酸
カルシウムや硫化カルシウムなどのカルシウム塩の懸濁液、または二酸化チタン
や酸化鉄などの無機酸化物の懸濁液である。流動化してはじめてこれらの懸濁液
は塗料、紙の被覆加工剤、ゴムや合成樹脂のための配合剤などの各種の工業製品
の調製に使用できる。
さらにセメント、石膏、硫化カルシウムまたは石灰などの水硬性結合剤に流動
化剤を添加して水硬性結合剤ペーストの水分を減らすことも知られている。この
ため、水硬性結合剤ペーストは、硬化してからより緻密な構造を示す。その結果
、機械的強度が向上する。
紙の被覆加工という特定の場合から容易に理解できるように、無機微粒子の懸
濁液は、一般的に、その取り扱いと塗布を容易にするために粘度が低く、または
水分を乾燥によって蒸発させるのに必要な熱エネルギー量を押さえるためにでき
るだけ高い無機物含有量をもたなければならない。経済的に許容できる条件でこ
のような特性をかねそなえるには一般的に流動化剤を使用するしかない。
同じく経済的な理由から、ごく少量の懸濁液の中にいれたときでもきわめて高
い流動性と安定性をえることを可能にする流動化剤が要求される。しかし、多電
解質系のものをはじめとする、従来技術で提案された数多くの流動化剤は、流動
化する混合物の電解質濃度が上がるにつれてその流動化作用が低下するので、所
望の粘度をえるためにはその流動化剤の量を増さなければならない。
同様に、複合混合物内で用いられたときに、問題の混合物の特性を混乱させる
ような2次的作用を示さない流動化剤が求められる。なぜなら、たとえば水硬性
結合剤の分野では、流動化剤がじゅうぶんな流動性の水硬性結合剤の微粒子の懸
濁液をえることを可能にするだけではたりず、さらにその使用によって水硬性結
合剤が凝固し、良質の製品がえられることも要求される。
ボーリングセメント用の組成物の分野では、欧州特許第444,542号がつ
ぎの化学式のいずれかを満たす化合物を流動化剤として用いることを提案してい
る:
または
この式で、xは10以上である。
ボーリングセメントの組成物の中にこれらの化合物が存在することによって、
塩が存在しても、渦流状態で前記組成物をポンプで吸い上げることができるほど
粘度を下げることができるはずである。
これらの流動化剤の大きな欠点は、それらによる凝固がきわめて遅いことであ
る。
そのため用途分野はきわめて制限され、水硬性結合剤ペーストがかなり短時間
で凝固することが要求される場合には使用できないことになる。
またその使用によってそれら混合される水硬性結合剤ペーストの凝固時間に余
り影響のない流動化剤も知られている。もっとも有名なのはスルホン酸ナフタレ
ンとホルムアルデヒドの縮合またはメラミンをホルムアルデヒドとスルホン酸化
合物に縮合させてえられる樹脂系の流動化剤である。
たとえば、欧州特許第99,954号はすくなくとも1つの芳香族核を有する
アミノスルホン酸を複数個のアミン基を担持する窒素化合物とホルムアルデヒド
と縮合させてえられる水溶性の流動化剤に関するものである。
これらの流動化剤は水硬性結合剤の凝結を特に遅らせない場合でも活性が制限
され、流動化させる混合物が無視できない量の電解質を含む場合にはいっそう制
限される。これらの流動化剤のもう1つの欠点は、一般的に最大40%以下の、
制限された濃度でしか水溶液の形で利用できないことであり、濃度が上がるとそ
の溶液の粘度も上がって、使用が制限されることである。
したがって、従来技術では、下記条件を同時に満たす流動剤は存在しない:
・保管と輸送を容易にするために濃縮された形、または粉末の剤形、
・濃縮溶液内でも、高い安定性、
・化学的性質が様々な多数の無機微粒子にたいしても高い流動化能力、
・使用を容易にし、加熱などのいっさいの追加操作を必要としないために季節を
問わず、常温においてじゅうぶんに低い濃縮溶液の粘度、
・経時的に一定で、1つまたは複数個の電解質を導入したときでも低いままの懸
濁液の粘度。
発明の簡単な説明
意外なことに、上記の目的は無機微粒子の水性懸濁液および水硬性結合剤ペー
ストの流動化剤として、下記の化学式を満たす化合物(I)または化合物(I)
の塩を使用したときに達成されることがわかった:
この式において:
Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、場合によっては、1個また
は複数個のヘテロ原子を含有する1価の炭化水素基である、
Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、ブチレン、アミレ
ン、オクチレンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまた
はメ
1個または複数個のヘテロ原子を含有する;
Qは2から18個の炭素原子と、場合によっては、1個または複数個のヘテロ
原子を含有する炭化水素基である、
Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である、
Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる:
*A−PO3H2基、Aの意味は上述の通り、
*1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す
ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、
*および基
−RkはRjなどの基を表す、
−Bは2から18個の炭素原子を含むアルキレン基を示す、
nは0以上の数
rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
r+qの和は1と10のあいだに含まれる、
yは1と3のあいだに含まれる整数、
Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、
このまたはこれらの環はさらに1または複数個の他のヘテロ原子を含むことがで
きる。
されていてもなくてもよい、またアルカリ金属、アルカリ土金属、アミンまたは
第4級アンモニアから構成される。
化合物(I)は液状から蝋状さらには固体に変化する形状を有する。
それらは一般的に水溶性または水分散性である。
化合物(I)ならびにそれらの塩は化合物(II)とよばれるものを除いて従
来技術にはまったく記載がない、化合物(II)については、化合物(I)の式
にならって言えば:
*あるいは
Rは水素原子でnはゼロ、またRi、y、r、q、n、R、AとQの意味は
上述の通り、
*あるいは
Rは1から5個の炭素原子を含むアルキル、
Riは2から5個の炭素原子を含む、
y=1、r=0、q=1、n≦20
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、Rjは塩を含むことができる
、
Qは3から5個の炭素原子を含む
*あるいは
Rは水素原子、
Riはエチレン基、
y=1、r=0、q=1、n=1
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、Rjは塩を含むことができる
、
Qはエチレン基。
これらの化合物(II)は腐食防止剤(米国特許第3,718,603号)と
して、またはスケール付着防止剤(米国特許第3,976,589号と第5,0
69,798号)として周知である。
したかって、本発明も新規化合物(III)とその塩を対象とし、前記化合物
(III)は化合物(III)を除いて化合物(I)のグループに対応する。す
なわち、化合物(III)はつぎの化学式を満たす:
この式において、
Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、場合によっては、1個また
は複数個のヘテロ原子を含有する1価の炭化水素基である、
Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、アミレン、オクチ
レンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまたはメチルス
チレンなどのアリルレンを表している。Riは場合によっては、1個または複数
個のヘテロ原子を含有する;
Qは2から18個の炭素原子と、場合によっては、1個または複数個のヘテロ
原子を含有する炭化水素基である、
Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である、
Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる:
*−A−PO3H2基、Aの意味は上述の通り、
*1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す
ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、
*および基:
−RkはRjなどの基を表す、
−Bは2から18個の炭素原子を含むアルキレン基を示す、
nは0以上の数、ただしRが水素原子のときnは0をとらない、
rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の和、
qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
r+qの和は1と10のあいだに含まれる、
yは1と3のあいだに含まれる整数、
Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、
このまたはこれらの環はさらに1または複数個の他のヘテロ原子を含むことがで
きる。
ただし、化合物(I)とその塩はのぞかれ、それらの場合
*あるいは
Rは1から5個の炭素原子を含むアルキル、
Riは2から5個の炭素原子を含む、
y=1、r=0、q=1、n≦20
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、Rjは塩を含むことができる
、
Qは3から5個の炭素原子を含む
*あるいは
Rは水素原子、
Riはエチレン基、
y=1、r=0、q=1、n=1
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、Rjは塩を含むことができる
、
Qはエチレン基
化合物(I)の塩のばあいと同じく、化合物(III)の塩は正規組成であっ
てもなくても、混合されていてもなくてもよい、またアルカリ金属、アルカリ土
金属、アミンまたは第4級アンモニアから構成される。
本発明の詳細な説明
化合物(I)の調製
調製法が周知である化合物(II)を除いて、化合物(I)は好適には後述の
複数個の過程からなる方法によってアミノアルコール(A)から調製される。
アミノアルコールとは、本書においては、すくなくとも1つの1次または2次
アミン基とすくなくとも1つのOH基を含む化合物を意味する。
第1段階として、好適には1個または複数個のカリウム陽イオンをもたらす塩
基との接触によって、周知の方法で、アミノアルコール(A)から、カリウムの
アミノアルコレート(B)をつくる。
アミノアルコール(A)は下記の化学式を好適に満たす開始物質として用いる
ことができる:
この式で:
−yは互いに同一または異なっている1次または2次アミン基の数であり、y
は1と3のあいだに含まれる、
−rはRj全体によって担持されるOHの数である、
−qはQによって担持されたOHの数、
−r+qの環は1と10のあいだに含まれる、
−Qは2から18個の炭素原子、ばあいによっては1または複数個のヘテロ原
子を含む炭化水素化基をあらわす、
−それぞれのRjは1個の水素原子または1から18個の炭素原子を含むアル
キル基、あるいは
型の基である、この式でRkはRjなどの基を表し、Bは2から18個の炭素原子
を含むアルキレン基を示す、
−Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり
、このまたははこれらの環はさらに1または複数個の他のヘテロ原子を含むこと
ができる。
−QとRjは上記の反応条件において、相互にあるいはアミノアルコール(A
)やアミノアルコレート(B)によって担持された他の基と反応するような基が
あってはならない。
アミノアルコール(A)としては、例として、下記のような広く用いられてい
る化合物をあげることができる:
−エタノールアミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミン、N−メチル
エタノールアミン、アミノ−4−シクロヘキサノール、ジアミノプロパノール−
2、N−デシルエタノルアミン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ま
たは化学式HO−C2H4−NH−C2H4−NH2またはHO−C2H4−(NH−
C2H4)n−NH2を満たす化合物。
使用される塩基は好適にはジフエニルメチルカリウム、カリウムの水化物、カ
リウムアミド、または微粉化したカリウムである。このような塩基はアルコール
基を中温、たとえば30℃でアルコレート基に量的に変化させるという利点があ
る。
このような塩基の使用はさらに、下記の過程を実施することのできる溶剤内で
アミノアルコレート(B)を調製することができる。
水酸化カリまたはカリウムアルコレートなどの塩基も使用できる。しかしこの
場合のアミノアルコレートの形成反応にはいくつかの短所がある、
・この反応は均衡化される、
・この反応は水や軽いアルコールの形成にいたるので、つぎの過程を開始する
前に、蒸散などによって、反応混合物から除去しなければならない。
第2の過程において、先にえられたアミノアルコレートを、非プロトン性また
は無水溶剤内で、無水雰囲気の下で、0℃から200℃の温度範囲でRiOに対
応する1個のオキシランまたは複数個のオキシランと同時に、あるいは順次反応
させて、アルコレート基に由来するそれぞれの酸素原子に類似または相違する一
連のn個の原子分布RiOを固定させる。RiOに対応するオキシランは酸化エチ
レン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化アミレン、酸化オクチレン、酸化ス
チレン、酸化メチルスチレン、酸化シクロヘキサン、それらの各種の置換誘導体
およびそれらの混合物からなるグループから選択できる。
用いられるオキシランの量は所望の鎖の長さnと開始のアミノアルコール(A
)のOH基の数から決まる。
オキシランは反応媒質内に徐々に導入することができる。このようにして、ポ
リオキシアルキル化の程度を制御できるので、分子の親水性または疎水性を変え
ることができるという利点がある。じっさい、ポリオキシアルキル化鎖が所望の
平均長さに達したらオキシランの添加をやめればよい。
オキシランの添加は操作条件の下で水素酸のない溶剤内で実施されるが、それ
はアルコール基を再発生させないためである。
溶剤はできれば極性のつよい溶剤から選択してアルコレート基のカリウム陽イ
オンの解離を促進する。とくに好適な溶剤としてはテトラヒドロフラン、ジグリ
ム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)、ジメチルスルホオキシド、また
はヘキサメチルホスホルアミドがあげられる。
オキシランの添加反応は無水雰囲気内で実施して反応媒質内に水が入るのを防
止しなければならない、それはアルコール基を再発生させて、重付加を阻害する
からである。このため、窒素、アルゴンまたは反応媒質にたいして不活性の他の
いっさいの気体の下で作業することが考えられる。
この第2段階の反応温度は用いられる溶剤にしたがって一般的に0℃から20
0℃のあいだに含まれ、好適には20℃から120℃のあいだである。
反応の時間と圧力は当業者には周知であり、実施法に依存する。
第3の過程として、ポリオキシアルキル化された鎖を終結させるそれぞれの酸
素原子に、水素原子またはアルキル基を固定して、周知の方法で先に得られた物
質を中和または機能基化する。
このようにして、反応媒質を酸化して陽子を固定、あるいは硫化ジメチル、沃
化メチルなどのアルキル化剤を添加してアルキル化を実施する。ただし、この機
能基化に用いられる薬品は、アミン基の存在に配慮して、それに影響しないよう
に選択しなければならない。
溶剤と水を蒸発させたあと得られたポリオキシアルキルアミンを、Journal of
Organic Chemistry(Vol 31,1603-07,1966)などに記載のMannich反
応、またはフランス特許第1,342,412号または米国特許第3,567,
768号による第4の過程で機能基化する。
前記第4の段階でポリオキシアルキル鎖の崩壊を防止するために、酸とホルマ
リンの化学定量にちかい比率で作業し、ホルマリンを反応媒質内にゆっくり投入
することがすすめられる。
Mannich反応終了後、化合物はじっさいにはアンモニアの形でえられる
。このままでも使用できるし、酸性を消滅させるために中和することもできる。
この化合物の塩は、塩基または適切な塩基の混合物による完全な、または部分
的中和によって、それ自体既知の方法で調製される。
化合物(I)としては次式で表されるものがあげられる:
および
化合物(I)の使用
先に述べたごとく、化合物(I)とその塩は、水硬性凝固にいたらない無機微
粒子の水性懸濁液にたいしても、水硬性結合剤のペーストにたいしても流動化効
果をもつ。
本書において、無機微粒子水性懸濁液は、炭酸カルシウム、脱水硫化カルシウ
ム、消石灰または弗化カルシウムなどのカルシウム充填剤;酸化クロム、シリカ
、アルミナまたは酸化鉄などの酸化物または鉱物;あるいは雲母などの桂酸塩の
ようなその他の無機充填剤を意味する。水硬性結合剤のペーストは、特にポート
ランドセメント、アルミナセメントなどのセメント、石膏αまたはβなどの石膏
、生石灰、セメントC3S、C4AF、C3A、C12A7、CA、C2Aセメ
ントの純粋相などを含むペースト、またはこれらのペーストの混合物を意味する
。本発明にかかわる無機微粒子の水性懸濁液および水硬性結合剤のペーストは必
要に応じて添加物を含むことができる。
添加物の例として、セルローズエーテルまたはキサンタンガムなどの懸濁安定
化剤、噴射コンクリート用の珪酸アルカリン、凝固または硬化の促進剤および遅
延剤などがあげられる。
本発明によれば、好適には、Rが水素原子、メチル基、エチル、ノニルフェノ
ル、あるいは飽和か否かを問わず12から18個の炭素原子を含む炭化水素化基
である化合物(I)またはその塩が用いられる。さらに望ましくは、Rは水素原
子である。
Ri基は好適にはエチレンとプロピレンから選択される。さらに望ましくは、
Ri基は大半、さらにはエチレンのみであり、化合物(I)またはそれらの塩の
水溶性または水拡散性を維持するのにじゅうぶんな量である。
Q基は開始のアミノアルコール(A)の選択によって決定される。好適には2
から12個(含む)の炭素原子を有し、さらに好適には、2から6個(含む)の
炭素原子を有する。好適には、Qはエチレン、シクロヘキセンまたはn−ヘキセ
ンから選択される。
2価の炭素原子を担持するアルキリデン基Aは好適には1から3個(含む)の
炭素原子を有する。Aはメチレン基であることが有利である。
塩に転化されることのあるRj基は好適には-CH2−PO3H2、メチル、C2H4
N(CH2PO3H2)2のなかから選択される。さらに好適にはRjは−CH2−
PO3H2基を表す。
nは1から10000のあいだであることが望ましい。とくにnの値が1から
500のあいだであることが望ましい。理想的には、nは1から250(含む)
のあいだの値から選ばれる。
和r+qはポリオキシアルキル化鎖の合計数に対応する。好適には、この和は
3未満である。さらに好適には、1に等しい。
yは1から3のあいだの数である。好適には、流動化剤が凝固遅延が求められ
ない従来の水硬性結合剤のペーストに向けられるときは1に等しい。
同様に、このばあいは経済的理由から、水硬性のない無機微粒子の水性懸濁液
に向けられた流動化剤についてはyは好適には1に等しく選択される。
反対に、ボーリングセメントの組成物のように凝固を遅延させようとする水硬
性結合剤の組成物のばあい、yは好適には1以上が選ばれる。
化合物(I)の塩は好適にはナトリウム、カルシウムまたはジエタノルアミン
の塩である。
化合物(I)またはその塩の本発明による使用は濃度が極めて高いにもかかわ
らず非常に流動性の高い無機微粒子の水性組成物をえることを可能にする。
化合物(I)またはその塩の主要な利点の1つはじつにさまざまな充填剤につ
いて顕著な流動化効果がえられることであるが、これらの充填剤は、すくなくと
も表面的には、一般的に処理の結果生じる疎水性を持たないことが条件になる。
このように、本発明の流動化剤は、炭酸カルシウム、脱水硫化カルシウム、消石
灰または弗化カルシウムなどのカルシウム充填剤;二酸化チタン、酸化鉄、酸化
クロム、シリカ、アルミナなどの無機酸化物、あるいは雲母などの珪酸塩などの
その他の充填剤などの水硬性のない無機充填剤の水性組成物内でとくに有効であ
る。
必要に応じて当業者には周知の各種の添加物を含む、水硬性のないこれらの無
機充填剤の水性組成物に、本発明による流動化剤は0.01%から25%のあい
だの比率で含まれ、好適には求める流動性によって5%未満である、ここで百分
率は無機物の乾燥質量にたいする流動化剤の乾燥質量を表している。
流動化剤としての化合物(I)またはその塩は1つまたは複数の水硬性結合剤
、水と当業者には周知の各種の添加物と充填剤からなるセメントのペーストにた
いしても大変有効である。
さらに、意外なことに、化合物(I)またはその塩でえられた高い流動性は今
日まで知られている流動化剤で見られるよりも長い時間のあいだ維持される。し
たがって、化合物(I)またはその塩はたとえば、他の流動化剤をはじめとする
他の添加物との組合せによって、あるいはすでに流動化した水硬性結合剤の懸濁
液内に投入して、流動性維持剤として用いることができる。
しかしながら、特定の条件の下で、化合物(I)またはその塩は凝固遅延効果
の発生源になることがあることが観察され、この追加の効果はボーリング用セメ
ントのように、吸い上げおよび輸送のためにじゅうぶん流動的なセメントなどの
特殊用途分野では望ましく、反対にもっと一般的なセメント組成物などでは望ま
しくない。
化合物(I)またはその塩は、場合によって非常に制限され、判別できないほ
どになり、また場合によっては反対に、長い時間のあいだ作業性を保証するよう
な水硬性結合剤の凝固可変効果をそなえることが有利である。
そのため、凝固遅延効果をえるために下記の条件(a1)または(b1)のすく
なくとも一方を確認して化合物(I)またはその塩を採用することがすすめられ
る:
(a1)yは1をこえる、
(b1)yは1にひとしく、Rjはすくなくともホスホン酸基またはホスホン酸
塩を含む。
さらに好適には、凝固の遅延を得るために、下記条件の両方またはいずれかを
採用することがすすめられる:
(c1)nは100以下、
(d1)化合物(I)またはその塩の比率は条件(a1)、(b1)および(c1
)のいずれかが確認されないときにいっそう大きくなる。
条件(a1)、(b1)、(c1)または(d1)のすくなくとも1つ、また好適
にはこれらの条件全体を確認する化合物(I)またはその塩の遅延効果は、他の
凝固遅延剤の使用を犠牲にして、有利に利用することができる。さらに好適には
、凝固の遅延を求めるばあいただちに、すくなくとも2つのホスホン酸基または
ホスホン酸塩をそなえた、条件(a1)および(c1)を確認する化合物(I)ま
たはその塩を選択する。
これに反し、1つまたは複数の水硬性結合剤と、水と、当業者には周知の各種
の添加剤と充填剤とからなり、凝固を遅延させたくない従来型のセメントペース
トを含む本発明の流動化剤は、下記の2つの条件を確認する化合物(I)または
その塩から選択することかのぞましい:
(a2)yは1にひとしい;
(b2)nは100以上である。
さらに、化合物(I)またはその塩は2つのホスホン酸基および/またはホス
ホン酸塩をそなえているとき、いっそう所望の流動性と最終的に求める機械的強
度にいたるだろう。
従来型のセメントペーストにおいて、化合物(I)またはその塩は0.01%
から25%のあいだの比率で含まれ、好適には5%未満である、ここで百分率は
セメントペースト内に含まれる結合剤の質量にたいする添加剤の乾燥質量を表し
ている。
もちろん、流動性と凝固遅延の点で最大効果をえるように短い鎖(n<50)
の化合物(I)またはその塩と長いポリオキシアルキル基の鎖(n>50)の化
合物の混合物を用いることも可能である。このような混合によってさらに、たと
えば、ポリオキシアルキル鎖が短すぎるか、Q基が大きすぎるために水に溶けに
くいか、拡散しにくい化合物(I)または化合物(I)の塩を溶解または拡散さ
せることができる。
いうまでもなく、化合物(I)またはその塩の使用は既知の他の添加剤を同時
に用いることを妨げるものではない。
本発明の他の利点と目的は、制限的にではなく、説明を目的とする後述の実施
例を読むことによっていっそう明らかになるだろう。
実施例
実施例1と2は化合物(I)の調製にかかわるものである。
実施例3から5は添加剤の性質、加えられた添加剤の量、またはポリオキシア
ルキル鎖の長さなどの各種のパラメータにおうじたCaCO3水性懸濁液の粘度
の変化に関するものである。これらの試験対象の充填剤はSOLVAYから市販
され、22m2/g程度の大きな比表面積を有するCaCO3である。比表面積が
もっと小さい(約0.6m2/g)CaCO3で実施した実施例3から5に類似の
試験でも試験した添加剤の有効性が実証された。
実施例6から11は水硬性結合剤用の流動化剤としての化合物(I)の本発明
による使用を示している。
実施例12、13、15および16は各種の無機充填剤に対する本発明による
化合物(I)の流動化能力を示している。
実施例14は塩があるときの本発明の化合物の不感性を示している。
実施例17は特定の化合物(I)の使用によって引き起こされる凝固遅延効果
を示している。
実施例1
a)次式を満たす化合物の合成:
完全に無水のガラス製反応器内に、アルゴンの下で、500cm3の無水テト
ラヒドロフランど1.22gのエタノールアミン(0.02モル)を投入する。
ジフェニルメチルカリ溶液、すなわち0.95モル/リットルに正確に滴定した
溶液21.2cm3(0.02モル)を媒質が橙茶色に着色されて消えなくなる
までアルゴンの下で一滴ずつ加えた。カリウムのアミノアルコレートが部分的に
沈殿した。
アルゴンの出入りを閉じたままにして、酸化エチレン51cm3(20℃で1
モル)を液体の形で投入し、ついで反応容器を30℃にした。ついで反応容器を
約0.2バールに加圧し、混合物を30℃で12時間撹拌し続けた。反応の終わ
りに、混合物は銅色になった。塩酸が2%の酸性メタノール溶液で酸性にした。
媒質が薄い黄色まで脱色されたとき、中和が実現される。濾過によって塩化カ
リを除去する。真空中でテトラヒドロフラン(THF)を蒸発させ、残留物を水
800cm3とエーテル800cm3とからなる混合液内に投入する。
水相はアルコール基の酸素上でとくにポリオキシエチル化したアミン化高分子
を含んでいる、そのうち45gは真空中で水を完全にとばしてから分離された。
重水素クロロホルム中のRMN 1H(陽子の核磁気共鳴)によって、つぎの
ピークが見い出される:
・a1とa2で示した202Hに対応する3.64ppmでの多重線
・b1とb2で示した3Hに対応する3.05ppmでの一重線
・cで示した2Hに対応する2.70ppmでの多重線
アミン基にたいする酸化エチレンの縮合によって生じた高分子がないことは2
次窒素上のメチルの存在に対応する2.35ppmでの一重線がないことによっ
て証明される。水へのゲル(GPC)浸透クロマトグラフィーによってクロマト
グラム(あらかじめ、規準ポリオキシエチレンの範囲によって検定)がえられ、
その最大値はMw=2300g/モルに位置し、これは期待される質量に一致す
る。
b)次式を満たすジホスホン酸化合物の合成;
冷却剤を備えた1リットルのトリコール内に過程a)でえられた化合物226
g(0.1モル)、結晶化したリン酸16.4g(0.2モル)と塩酸の35%
水溶液12g(0.11モル)を投入する。
混合物を撹拌しながら100℃まで加熱し、5時間にわたってホルムアルデヒ
ドの37%溶液17.8g(0.22モル)を投入し、17時間にわたって環流
加熱する。
つぎに反応媒質を900cm3の冷水内にそそぎ、希釈によって乾燥成分含有
率を30%に調節する。
陽子の核磁気共鳴スペクトル(RNM)の解析は(N−CH2−P)水素原子
4個に対応する3.55ppmでの二重線、(CH2−N)水素原子2個に対応
する3.7ppmでの三重線、水素原子202個に対応する3.64ppmでの
多重線の存在を示している。
実施例2
次式:
を満たす化合物を、N−メチルエタノールアミン0.1モル、ジフェニルメチル
カリ0.1モル、酸化エチレン5モルから実施例1に記載の操作法にしたがって
調製した。
a)中間生成物、すなわち重水素クロロホルム内でMannich反応、(陽
子の核磁気共鳴)前にえられたポリオキシエチルアミンのRMN 1Hスペクト
ルは,2.4ppm(N−CH3)(3H)で1本の一重線、2.7ppm(N
−CH2)(2H)で1本の三重線、3.64ppm(CH2CH2O)n(20
2H)で1本の一重線、3.1ppm(N−HとO−H)(2H)で1本の一重
線を含んでいる。
アミン基にたいする酸化エチレンの縮合によって生じた高分子がないことは3
次窒素上のメチルの存在に対応する2.3ppmでの一重線がないことによって
証明される。水中のゲル(GPC)浸透クロマトグラフィーによってクロマトグ
ラム(あらかじめ、規準ポリオキシエチレンの範囲によって検定)がえられ、そ
の最大値はMw=2350g/モルに位置し、これは期待される質量に一致する
。
b)この中間生成物は実施例1のb)にしたがって機能基化した。
実施例3
加えられた添加剤の量とホスホン酸基の数による粘度の変化
水80g、SOLVAYから商品名SOCAL 31で市販され、22m2/
gの大きな比表面積を有するCaCO320gと、試験する流動化剤をさまざま
な量だけ含む懸濁液の粘度測定を実施した。
実施例1または実施例2にしたがって調製した、試験化合物は下記のとおりで
ある:
*比較のために使用された化合物(a)、(化学式(I)を満たさない)
*つぎの化学式の化合物(b)
*つぎの化学式の化合物(c)
図1は懸濁液に投入した添加剤(化合物a、bまたはc)の量におうじた、剪
断率1708s-1でえられた懸濁液の粘度(mPa.sで表す)の変化を示す3
本の曲線である。
図に見るごとく、化合物(b)と(c)は懸濁液粘度の大きな低下を引き起こ
し、これは添加物の含有率が低いときから低下する。
この低下は添加物にジホスホン酸末端があるとき(添加剤c)とくに大きい。
ポリオキシアルキル鎖の長さと性質におうじたある比率を超えると、流動化剤
(b)または(c)をさらに追加しても流動性の有意の増加をもたらさない:じ
っさい、流動化剤(b)と(c)のある比率を超えると、流動性はほぼ一定であ
り、達成される流動性のレベルは投入する流動化剤の性質に依存することがわか
る。
実施例4
加えられた添加剤の量とポリオキシアルキル鎖の長さによる粘度の変化
ポリオキシエチル鎖の長さだけが異なる、化学式(I)をみたす3つの化合物
で粘度測定を実施した:
*つぎの化学式の化合物d(n=1)
*つぎの化学式の化合物e(n=10):
*つぎの化学式の化合物f(n=50):
試験した懸濁液は水80g、CaCO3を20g、さまざまな量の添加剤(化
合物d,eまたはf)を含む。図2は投入した流動化剤の量におうじた、剪断率
1708s-1での粘度(mPa.sで表す)の変化を示す3本の曲線である。
加えた添加剤がある量を超えると壁にぶつかり、それ以降は粘度がほとんど変
化しない。
さらに、ポリオキシエチル鎖の長さが長いほど、流動化力が高いことがわかる
。
ただし、流動化力の増加は無制限ではない。じっさい、ある値nを超えると、
流動化力はつぎの実施例で説明するごとく、安定する。
実施例5
ポリオキシアルキル鎖の長さだけにおうじた粘度の変化
水80g、CaCO320gと、毎回同じ量の試験する流動化剤、すなわち0
.24g(CaCO3の量にたいして重量で1.2%)から複数の懸濁液を実現
した。
エタノールアミンから実施例1にしたがって調製された化学式(I)をみたし
、ポリオキシアルキル鎖の長さが異なるだけの化合物が試験された。
懸濁液内に存在する化合物の量は、流動化剤の量におうじた粘度曲線上の壁に
よって表される、化合物をさらに加えてもほぼ一定になる粘度を達成するように
選択した。
曲線3は数nにおうじたこの壁に対応する粘度の変化を示している。
したがって、この鉱物のばあい、20にちかいnの値を超えると、粘度がほぼ
一定になると思われる。
しかしながら、これは懸濁している無機微粒子がちかいサイズであるとき、言
い換えればせまい粒度断面に対応するときにしか当てはまらない。
実施例6
下記に示す化学式(F)を満たす化合物C1からC10は対応する1次または
2次アミノアルコールから実施例1または実施例2にしたがって合成され、つい
で既知の仕方で中和した(もちろんM=Hのとき、化合物はアンモニアの形を取
る)。その構造的特性は下表(I)に示した。
化学式(F)
実施例7
実施例6でえられた化合物の流動化力は同じ可塑性の標本の調製のときに起き
る水の減少によって評価された。
試験した標本は、
1)標準化したモルタル、すなわちルアーブルのHPセメント450gとAF
NOR砂(0-2mm)1350g、
2)セメント重量(対照標本の場合は除く)にたいして重量で0.3%(1.
35g)の試験流動化剤、
3)標本が基準可塑性をもつために必要なx量の水(gで表す):
とからなる。
選択された基準可塑性は対照標本が225gの水を含有するときにえられたも
のである。
水の減少は(225−x)/225の値である。
標本の作業性は規格NF p18−452にしたがって、モルタル作業性メー
ターで測定した。
えられた結果は下表(II)にまとめた:
したがって、試験化合物がジホスホン酸塩であるとき水分減少率はとくに高く
なる。
実施例8
化合物(I)によって誘発された流動化力および機械強度を市販の流動化剤の
使用による成績と比較した。
選ばれた市販の流動化剤はCHRYSO社から市販されているGT樹脂である
。これはメラミン系のポリスルホン酸塩である。GT樹脂は当量の乾燥抽出物を
配合した。
水分減少と作業性の測定は実施例7と同様に実施したが、標本に含まれる流動
化剤は0.24%とした。
機械的強度の測定はEN規格196にしたがって実施した。
結果は下表(III)にまとめた。
実施例9
化学式(F)の陰イオンM+の性質の影響を測定するために、水分減少、作業性
、および圧縮強度の測定が、陰イオンM+の性質だけが異なる複数個の化合物を
用いて、実施例7のごとく、実施された。
下表(IV)はえられた結果をまとめたものである。
したがって、M+が陰イオンDEAH+(HOC2H4)2NH2 +であるとき非常
に高い機械的特性が観察される。
実施例10
本発明にしたがって使用したとき化合物(I)によって誘発される流動化力な
らびに機械的強度を実施例8で定義したGT樹脂でえられたものと比較した。
試験した標本は下記のものの混合からなる:
一、下記からなるコンクリート
丸めた10/20mmの砂利690kg
丸めた4/10mmの砂利530kg
丸めた1/4mmの砂利100kg
丸めた0/1mmの砂利434kg
ルアーブルのHPセメント350kg
一、流動化剤を含まない対照標本を除いて、セメント重量にたいして質量で0
.24%の流動化剤
一、標本が基準可塑性をもつために必要なx量の水(kgで表す)、ここでは
183.7kgの水分を含む対照標本の量と定義される。
水分の減少は実施例7と同様に計算した。
流動性は直接、すなわちNF規格P−18−333による「スランプ」を測定
して測定した。
圧縮強度はEN規格196にしたがって測定した。
えられた結果を下表(V)にまとめた。
表に見るごとく、化合物C5とC9はGT樹脂でえられるものより水分減少、
機械特性ともに優れている。
流動化剤C5、C9と樹脂の長時間操作性を下記からなるコンクリートの組成
について評価した:
粉砕した10/20mm砂利605kg
粉砕した4/10mm砂利515kg
粉砕した1/4mm砂利165kg
粉砕した0/1mm砂利340kg
粉砕した0/0.5mm砂利175kg
コルメイユのCPA HPセメント350kg
ここでは166.7リットルを含む対照標本の量と定義された標本が基準可塑
性をもつために必要な量の水。
スランプはNF規格P−18−333にしたがって測定した。えられた結果を
下表(VI)にまとめた:
流動化剤C5とC9のおかげで、市販の流動化剤で見られる場合と比較してス
ランプはごく緩慢にしか低下しないので、コンクリートの作業時間が増加する。
実施例11
この実施例では、標準化したモルタル(実施例7に定義)ないの化合物C1と
C10によって生じた規格EN196にしたがって水分減少、圧縮強度ならびに
曲げ強度を測定した。
下表(VII)はえられた結果をまとめたものである:
したがって、C1とC10では水分減少、機会強度、圧縮強度、曲げ強度とも
に優れた結果がえられる。
実施例12
化学式HO−(CH2CH2O)100−CH2CH2−N(CH2−PO3H2)2の
流動化剤C5の量におうじて、5分間撹拌したあと、Cr2O3の水性懸濁液内で
粘度を測定した。試験したCr2O3はBAYERがOXYDE DE CHROM
E VERT、Type GXという名称で市販している無機顔料でCr2O3が9
9−99.5%(DIN 55905)、主たる粒度が0.35ミクロンである
。
試験した懸濁液は200gのCr2O3と、133.3gの水と、さまざまな量
の流動化剤C5を含有し、流動化剤とともに投入した水は水・鉱物の質量比を一
定に保つために抽出した。図4は投入した流動化剤の量におうじたCr2O3の6
0%水性懸濁液の粘度(mPa.s)の変化を示している。
実施例13
実施例12の操作条件において、流動化剤C5の量におうじて、5分間撹拌し
たあと、Fe2O3の水性懸濁液内で粘度の測定を実施した。試験したFe2O3は
BAYERがBAYFERROX茶、610形という名称で市販している無機顔
料で、Fe2O3が90−91%、主たる粒度が0.3−0.6ミクロンである。
試験した懸濁液は200gのFe2O3と、133.3gの水と、さまざまな量の
流動化剤C5を含有し、流動化剤とともに投入した水は水・鉱物の質量比を一定
に保つために抽出した。図5は投入した流動化剤の量におうじた粘度(mPa.
s)の変化を示している。
実施例14
この実施例は水中に塩があるときの、本発明による化合物(I)、ここでは化
合物C5(とくに、前の実施例に記載されたもの)の不感性を示している。流動
化剤C5のふるまいはCOATEXからAB100という名称で市販されている
流動化剤のそれに比較された、後者は通常CaCO3の懸濁液の流動化に用いら
れるポリアクリルナトリウムである。
CaCO3を120g(Solvayから市販され、比重が22m2/g程度)
と、水180gと流動化剤1.2gを含む水性懸濁液内に、重量で50%のCa
Cl2の水溶液を次第に添加する。
図6に示された2本の曲線は50%のCaCl2溶液の量におうじた毎分10
0回転でのブルックフィールド粘度(mPa.s)の変化を示している。
実施例15
実施例12の操作条件で、流動化剤C5の量におうじて、5分間撹拌したあと
、雲母の水性懸濁液内で粘度の測定を実施した。試験した雲母はKAOLINS
D’ARVORからMICARVOR20の名称で市販されている;99.95
%での粒度は0.100mm未満、99.9%で0.063mm未満,99.5
%で0.040mm未満である。
試験した懸濁液は200gの雲母と、133.3gの水と、さまざまな量の流
動化剤C5を含有し、流動化剤とともに投入した水は水・鉱物の質量比を一定に
保つために抽出した。図7は投入した流動化剤の量におうじた粘度(mPa.s
)の変化を示している。
実施例16
実施例12の操作条件において、流動化剤C5の量におうじて、5分間撹拌し
たあと、TiO2の水性懸濁液内で粘度の測定を実施した。試験したTiO2はD
EGUSSA社がP25という商品番号で市販している;微粒子の寸法は約21
nm(ナノメートル)、比面積は約50m2/gである。
試験した水性懸濁液は流動化剤の最初の投入のまえに重量で35%のTiO2
をふくんでいた。
図8は投入した流動化剤の量におうじた粘度(mPa.s)の変化を示してい
る。
実施例17
この実施例は特定の化合物(I)の凝固遅延効果を示している。この遅延効果
は円錐台形のルツボのなかに入れた標準化モルタル(NFP−18356)で測
定した。このモルタルを満たしたルツボの表面をならしたあと、ルツボは針とN
F規格P−15414に一致した可動部をそなえた自動プリゾメーター内におか
れた。この試験ではつぎに針はルツボ内におとされる。
ここで、
・凝固の開始は針の沈みがルツボの底から2.5mm以上でとまったときに実
現される、
・凝固の終了はルツボのならした表面の下へ、はじめて、針が2.5mm以上
沈まない時間の終わりに実現される、
ものとする。
試験した物質は実施例6に記載されている。
実施例18
この実施例において、純度が85%でつぎの化学式を満たす化合物C11を3
0%(溶液の合計重量に対する重量)含む水溶液を用いる:
上に定義した水溶液をコンクリートの質量にたいして水溶液の質量の0.5%
の割合でつぎの組成のコンクリート内に投入した:
・珪酸石灰型0/5砂900kg
・珪酸石灰型5/15砂利530kg
・珪酸石灰型15/25骨材435kg
・CIMENTSLAFARGE社がバル・ダゼルグ工場で製造したCPA5
5PMESセメント375kg。
CHRYSO S.A.社がSUPERPLAST 760の商標で市販して
いる流動化剤の溶液(スルホン酸ポリナフタレンをもとにした水溶液)をコンク
リートの質量にたいしてSuperplast水溶液の質量の0.5%の割合で
、このコンクリートの同じ量の中に同じように投入した。
水/コンクリート(e/c)の質量比によって定義されるt=0で投入される
水の量は現場到着時、すなわちt=45mnで2つのコンクリートペーストが同
一の流動性(スランプ)になるように調節された。
下の表は流動性(スランプ)の測定結果をまとめたものである。
したがって、一方では化合物C11によってより大きな流動性がえられ、それ
によってSuperplast 760にたいして9%(0.04/0.43)
大きい水分減少がみられ、他方では化合物C11によってえられる流動性は経時
低下が非常に少ないことがわかる。
硬化後にえられたコンクリートの圧縮強度の測定はNF規格P−18406に
したがって実施した。
本発明の化合物C11をふくむコンクリートのt=7日の強度が硬化28日目
のSuperplast 760を含むコンクリートの強度と同じか、さらには
それを上回ることがわかる。
実施例19
この実施例において、実施例18で定義した化合物C11の水溶液をt=0で
、モルタルの質量にたいして水溶液の質量の0.5%の割合で下記の組成のモル
タルのペーストの第1の標本内に投入した:
・CIMENTS LAFARGE社がLE FONDUの商標で市販している
アルミセメント300g
・英国のCivil & Marine社から市販されているスラグ200g
・珪酸石灰型の0/5砂1350g
・水175g
上記に定義したモルタルペーストを同量含有する第2の標本内にt=0におい
て、CROMIX社からP7の名称で市販されているリグノスルホン酸塩系の市
販の混合剤1.5%を投入した。
上記に定義したモルタルペーストを同量含有する第3の標本内にt=0におい
て、実施例8に定義したGT樹脂1.5%を投入した。
ASTM規格C86091による衝撃テーブルでcm単位で測定された持続に
よって評価された、えられたモルタルの流動性は下表に示した。
おどろいたことに、持続の値は本発明による化合物C11の水溶液を用いたと
きにいちじるしく高いことがわかる。
さらに、C11でえられたモルタルの流動性は経時低下がきわめてちいさい、
なぜなら24時間後の流動性はリグノスルホン酸塩系の市販の流動化剤をふくむ
モルタルよりもまだ3倍高いからである。
NF規格EN1961による圧縮機械強度(MPa)の測定と、持続の測定は
・先に定義したモルタルの標本(基準モルタルと呼ばれる)と、
・減らされた水分含有率を除いて、基準モルタルと同じ組成のモルタルの標本
について実施した。
各種のモルタルは、
・化合物C11の水溶液0.5%、あるいは
・この実施例で先に述べたリグノスルホン酸塩系混合剤1.5%:
を含有している。
したがって、本発明による化合物は市販の流動化剤でえられるものを上回る流
動性をえることを可能にする。
結果として、流動性が同じとき、本発明による化合物をふくむ水硬性結合剤の
ペーストは、市販の流動化剤をふくむ水硬性結合剤のペーストに比較して、より
少ない水分と、より少ない本発明による化合物をふくむという二重の利点がある
。
(市販の流動化剤をふくむ水硬性結合剤のペーストよりも)水分が少ないため
に硬化後にえられる機械強度が高くなるという効果がある。
実施例20
実施例6に定義した化合物C6の流動化力を、無機微粒子の重量で、化合物C
6を重量で0.3%含有する無機微粒子懸濁液S1、S2、S3の粘度を測定し
て評価した。
懸濁液S1はペシネ社からP772SBの名称で市販され、質量比面積7.5
m2/gを有するアルミナAl2O3を含有している。
懸濁液S2はProlaboから市販され、質量比面積9m2/gを有する沈
殿した弗化カルシウムCaF2を含有している。
懸濁液S3はSifracoからSikronC800の商標で市販され、質
量比面積6m2/gを有する粉砕シリカSiO2を含有している。
微粒子の量にたいする水の量の質量比(水/固体)は下の表に示されているが
、
ている測定器を用いて実施した粘度測定結果も示されている。
C6を含有せず、同じ粘度を示す懸濁液にたいするC6によって生じた水分含
量の減少と定義される水分減少は、S1については63%をこえ、S2では40
%をこえ、S3では22%をこえている(百分率は化合物C6を含まない懸濁液
の粘度にたいして表される)。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1994年9月20日
【補正内容】
請求の範囲
1.無機微粒子の水性懸濁液および水硬性結合剤ペーストの流動化剤として、下
記の化学式を満たす化合物(I)または化合物(I)の塩の使用:
この式において:
Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個ま
たは複数個のヘテロ原子を含有する飽和または非飽和の1価の炭化水素基である
、
Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、ブチレン、アミレ
ン、オクチレンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまた
はメチルスチレンなどのアリルレンを表している;Riはばあいによっては、1
個または複数個のヘテロ原子を含有する、
Qは2から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個または複数個のヘテ
ロ原子を含有する炭化水素基である、
Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である、
Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる:
*A−PO3H2、Aの意味は上述の通り、
*1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す
ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、
*および基
−RkはRjなどの基を表す、
−Bは2から18個の炭素原子をふくむアルキレン基を示す、
nは0以上の数
rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
r+qの和は1と10のあいだに含まれる、
yは1と3のあいだに含まれる整数、
Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、
このまたはこれらの環はさらに1または複数個のヘテロ原子を含むことができる
。
2.請求項1に記載の使用において、Rが水素原子、メチル基、エチル、ノニル
フェノル、あるいは飽和か否かを問わず12から18個の炭素原子を含む炭化水
素化基てあることを特徴とする使用。
3.請求項2に記載の使用において、Rが水素原子であることを特徴とする使用
。
4.請求項1から3のいずれか一つに記載の使用において、nが0をこえ、Ri
基がエチレンとプロピレンから選択されることを特徴とする使用。
5.請求項4に記載の使用において、Ri基が大半がエチレン、さらにはエチレ
ンのみであり、Riに対応するエチレンのモチーフの数が化合物(I)またはそ
れらの塩の水溶性または水拡散性を維持するのにじゅうぶんな量であることを特
徴とする使用。
6.請求項1から5のいずれか一つに記載の使用において、Qが好適には2から
12個(含む)の炭素原子を有し、好適には2から6個(含む)の炭素原子を有
し、さらに好適にはエチレン、シクロヘキセンまたはn−ヘキセンを表すことを
特徴とする使用。
7.請求項1から6のいずれか一つに記載の使用において、アルキリデン基Aが
1から3個(含む)の炭素原子を有することを特徴とする使用。
8.請求項7に記載の使用において、Aはメチレン基であることを特徴とする使
用。
9.請求項1から8のいずれか一つに記載の使用において、Rj基が、ばあいに
よって塩に転化した、−CH2−PO3H2基であることを特徴とする使用。
10.請求項1から8のいずれかに記載の使用において、Rj基がメチル基であ
ることを特徴とする使用。
11.請求項1から8のいずれか一つに記載の使用において、Rj基が、場合に
よっては塩に転化した、−C2H4N(CH2−PO3H2)2基であることを特徴と
する使用。
12.請求項1から11のいずれか一つに記載の使用において、塩がナトリウム
、カルシウム、またはジエタノルアミンの塩であることを特徴とする使用。
13.請求項1から12のいずれか一つに記載の使用において、nが1から10
000のあいだにふくまれることを特徴とする使用。
14.請求項13に記載の使用において、nが1から500のあいだにふくまれ
ることを特徴とする使用。
15.請求項14に記載の使用において、nが1から250のあいだにふくまれ
ることを特徴とする使用。
16.請求項1から15のいずれか一つに記載の使用において、和r+qが3未
満であることを特徴とする使用。
17.請求項16に記載の使用において、和r+qが1に等しいことを特徴とす
る使用。
18.請求項1から17のいずれか一つに記載の使用において、yが1に等しい
ことを特徴とする使用。
19.請求項1から18のいずれか一つに記載の使用において、水硬性のない無
機微粒子水性懸濁液が炭酸カルシウム、脱水硫化カルシウム、消石灰または弗化
カルシウムなどのカルシウム充填剤;二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、シリ
カ、アルミナなどの無機酸化物、あるいは雲母などの珪酸塩などのその他の充填
剤であることを特徴とする使用。
20.請求項1から19のいずれか一つに記載の使用において、水硬性結合剤の
ペーストが、ポートランドセメント、アルミナセメント、石膏αまたはβ、生石
灰、セメントC3S、C4AF、C3A、C12A7、CA、C2Aセメントの
純粋相のペースト、またはこれらのペーストの混合物であることを特徴とする使
用。
21.化合物(III)がつぎの化学式を満たす、新規化合物(III)および
それらの塩:
この式において、
Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個ま
たは複数個のヘテロ原子を有する飽和または非飽和の1価の炭化水素基である。
Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、アミレン、オクチ
レンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまたはメチルス
チレンなどのアリルレンを表している。Riはばあいによっては、1個または複
数個のヘテロ原子を含有する;
Qは2から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個または複数個のヘテ
ロ原子を含有する炭化水素基である;
Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である;
Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる:
*−A−PO3H2基、Aの意味は上述の通り、
*1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す
ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、
*および基
−RkはRjなどの基を表す、
−Bは2から18個の炭素原子を含むアルキレン基を示す、
nは0以上の数、ただしRが水素原子のときnは0をとらない、
rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の和、
qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、
r+qの和は1と10のあいだに含まれる、
yは1と3のあいだに含まれる整数、
Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、
このまたはこれらの環はさらに1または複数個のヘテロ原子を含むことができる
、
ただし、化合物(I)とその塩はのぞかれ、それらのばあい:
*あるいは:
Rは1から5個の炭素原子を含むアルキル、
Riは2から5個の炭素原子を含む、
y=1、r=0、q=1、n≦20
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、
Qは3から5個の炭素原子を含む
*あるいは:
Rは水素原子、
Riはエチレン基、
y=1、r=0、q=1、n=1
Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、
Qはエチレン基である。
22.請求項21に記載の新規化合物において、Rが水素原子、メチル基、エチ
ル、ノニルフェノル、あるいは飽和か否かを問わず12から18個の炭素原子を
含む炭化水素化基であることを特徴とする新規化合物。
23.請求項22に記載の新規化合物において、Rが水素原子であることを特徴
とする新規化合物。
24.請求項21から23のいずれか一つに記載の新規化合物において、nが0
をこえ、Ri基がエチレンとプロピレンから選択されることを特徴とする新規化
合物。
25.請求項24に記載の新規化合物において、Ri基の大半がエチレン、さら
にはエチレンのみであり、Riに対応するエチレンのモチーフの数が化合物(I
)の水溶性または水拡散性を維持するのにじゅうぶんな量であることを特徴とす
る新規化合物。
26.請求項21から25のいずれか一つに記載の新規化合物において、Qが2
から12個(含む)の炭素原子を有し、好適には2から6個(含む)の炭素原子
を有し、さらに好適にはエチレン、シクロヘキセンまたはn−ヘキセンを表すこ
とを特徴とする新規化合物。
27.請求項21から26のいずれか一つに記載の新規化合物において、アルキ
デン基Aが1から3個(含む)の炭素原子を有することを特徴とする新規化合物
。
28.請求項27に記載の新規化合物において、Aはメチレン基であることを特
徴とする新規化合物。
29.請求項21から28のいずれかに記載の新規化合物において、Rj基が、
ばあいによって塩に転化した、−CH2−PO3H2基であることを特徴とする新
規化合物。
30.請求項21から28のいずれか一つに記載の新規化合物において、Rj基
がメチル基てあることを特徴とする新規化合物。
31.請求項21から28のいずれか一つに記載の新規化合物において、Rj基
が、ばあいによって塩に転化した、−C2H4N(CH2−PO3H2)2基であるこ
とを特徴とする新規化合物。
32.請求項21から31のいずれか一つに記載の新規化合物において、塩がナ
トリウム、カルシウム、またはジエタノルアミンの塩であることを特徴とする新
規化合物。
33.請求項21から32のいずれか一つに記載の新規化合物において、nが1
から10000のあいだにふくまれることを特徴とする新規化合物。
34.請求項33に記載の新規化合物において、nが1から500のあいだにふ
くまれることを特徴とする新規化合物。
35.請求項34に記載の新規化合物において、nが1から250のあいだにふ
くまれることを特徴とする新規化合物。
36.請求項21から35のいずれか一つに記載の新規化合物において、和r+
qが3未満であることを特徴とする新規化合物。
37.請求項36に記載の新規化合物において、和r+qが1に等しいことを特
徴とする新規化合物。
38.請求項21から37のいずれか一つに記載の新規化合物において、yが1
に等しいことを特徴とする新規化合物。
39.請求項1に水硬性結合剤のペーストの流動性維持剤として定義された化合
物(I)またはそれらの塩の使用。
40.請求項1から20のいずれか一つ、または請求項39に記載の使用におい
て、化合物(I)またはその塩か他の添加剤、またとくに、他の流動化剤と組み
合わせて使用されることを特徴とする使用。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
C09K 3/00 103 P 9155−4H
(72)発明者 シュヴァリエ,イーヴ
フランス共和国,エフ―69540 イリニ,
リュ デー.―プチ,5/47
(72)発明者 ル ペルシェック,ピエール
フランス共和国,エフ―69003 リヨン,
リュ ピエール―コルネイユ,99
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.無機微粒子の水性懸濁液および水硬性結合剤ペーストの流動化剤として、下 記の化学式を満たす化合物(I)または化合物(I)の塩の使用: この式において: Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個ま たは複数個のヘテロ原子を含有する飽和または非飽和の1価の炭化水素基である 、 Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、ブチレン、アミレ ン、オクチレンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまた はメチルスチレンなどのアリルレンを表している;Riはばあいによっては、1 個または複数個のヘテロ原子を含有する、 Qは2から18個の炭素原子と、ばあいよっては、1個または複数個のヘテロ 原子を含有する炭化水素基である、 Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である、 Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる: *A−PO3H2、Aの意味は上述の通り、 *1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、 *および基 −RkはRjなどの基を表す、 −Bは2から18個の炭素原子をふくむアルキレン基を示す、 nは0以上の数 rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、 qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、 r+qの和は1と10のあいだに含まれる、 yは1と3のあいだに含まれる整数、 Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、 このまたはこれらの環はさらに1または複数個のヘテロ原子を含むことができる 。 2.請求項1に記載の使用において、Rが水素原子、メチル基、エチル、ノニル フェノル、あるいは飽和が否かを問わず12から18個の炭素原子を含む炭化水 素化基であることを特徴とする使用。 3.請求項2に記載の使用において、Rが水素原子であることを特徴とする使用 。 4.請求項1から3のいずれか一つに記載の使用において、Ri基がエチレンと プロピレンから選択されることを特徴とする使用。 5.請求項4に記載の使用において、Ri基が大半がエチレン、さらにはエチレ ンのみであり、Riに対応するエチレンのモチーフの数が化合物(I)またはそ れらの塩の水溶性または水拡散性を維持するのにじゅうぶんな量であることを特 徴とする使用。 6.請求項1から5のいずれか一つに記載の使用において、Qが好適には2から 12個(含む)の炭素原子を有し、好適には2から6個(含む)の炭素原子を有 し、さらに好適にはエチレン、シクロヘキセンまたはn−ヘキセンを表すことを 特徴とする使用。 7.請求項1から6のいずれか一つに記載の使用において、アルキリデン基Aが 1から3個(含む)の炭素原子を有することを特徴とする使用。 8.請求項7に記載の使用において、Aはメチレン基であることを特徴とする使 用。 9.請求項1から8のいずれか一つに記載の使用において、Rj基が、ばあいに よって塩に転化した、−CH2−PO3H2基であることを特徴とする使用。 10.請求項1から8のいずれかに記載の使用において、Rj基がメチル基であ ることを特徴とする使用。 11.請求項1から8のいずれか一つに記載の使用において、Rj基が、場合に よっては塩に転化した、−C2H4N(CH2−PO3H2)2基であることを特徴と する使用。 12.請求項1から11のいずれか一つに記載の使用において、塩がナトリウム 、カルシウム、またはジエタノルアミンの塩であることを特徴とする使用。 13.請求項1から12のいずれか一つに記載の使用において、nが1から10 000のあいだにふくまれることを特徴とする使用。 14.請求項13に記載の使用において、nが1から500のあいだにふくまれ ることを特徴とする使用。 15.請求項14に記載の使用において、nが1から250のあいだにふくまれ ることを特徴とする使用。 16.請求項1から15のいずれか一つに記載の使用において、和r+qが3未 満であることを特徴とする使用。 17.請求項16に記載の使用において、和r+qが1に等しいことを特徴とす る使用。 18.請求項1から17のいずれか一つに記載の使用において、yが1に等しい ことを特徴とする使用。 19.請求項1から18のいずれか一つに記載の使用において、水硬性のない無 機微粒子水性懸濁液が炭酸カルシウム、脱水硫化カルシウム、消石灰または弗化 カルシウムなどのカルシウム充填剤;二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、シリ カ、アルミナなどの無機酸化物、あるいは雲母などの珪酸塩などのその他の充填 剤であることを特徴とする使用。 20.請求項1から19のいずれか一つに記載の使用において、水硬性結合剤の ペーストが、ポートランドセメント、アルミナセメント、石膏αまたはβ、生石 灰、セメントC3S、C4AF、C3A、C12A7、CA、C2Aセメントの 純粋相のペースト、またはこれらのペーストの混合物であることを特徴とする使 用。 21.化合物(III)がつぎの化学式を満たす、新規化合物(III)および それらの塩: この式において、 Rは水素原子または、1から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個ま たは複数個のヘテロ原子を有する飽和または非飽和の1価の炭化水素基である。 Riは相互に類似、または異なり、エチレン、プロピレン、アミレン、オクチ レンまたはシクロヘキセンなどのアルキレン、あるいはスチレンまたはメチルス チレンなどのアリルレンを表している。Riはばあいによっては、1個または複 数個のヘテロ原子を含有する; Qは2から18個の炭素原子と、ばあいによっては、1個または複数個のヘテ ロ原子を含有する炭化水素基である; Aは1から5個の炭素原子を含むアルキリデン基である; Rjは相互に類似、あるいは異なり、つぎの中から選択できる: *−A−PO3H2基、Aの意味は上述の通り、 *1から18個の炭素原子を含み、[R−O(Ri−O)n]基を担持す ることのできるアルキル基、RとRiの意味は上述の通り、 *および基: −RkはRjなどの基を表す、 −Bは2から18個の炭素原子を含むアルキレン基を示す、 nは0以上の数、ただしRが水素原子のときnは0をとらない、 rはRj全体によって担持された[R−O(Ri−O)n]基の和、 qはQによって担持された[R−O(Ri−O)n]基の数、 r+qの和は1と10のあいだに含まれる、 yは1と3のあいだに含まれる整数、 Q、NとRjは全体として1または複数個の環を形成することが可能であり、 このまたはこれらの環はさらに1または複数個のヘテロ原子を含むことができる 、 ただし、化合物(I)とその塩はのぞかれ、それらのばあい: *あるいは: Rは1から5個の炭素原子を含むアルキル、 Riは2から5個の炭素原子を含む、 y=1、r=0、q=1、n≦20 Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、 Qは3から5個の炭素原子を含む *あるいは: Rは水素原子、 Riはエチレン基、 y=1、r=0、q=1、n=1 Rj=A−PO3H2でAの意味は上述の通り、 Qはエチレン基である。 22.請求項21に記載の新規化合物において、Rが水素原子、メチル基、エチ ル、ノニルフェノル、あるいは飽和か否かを問わず12から18個の炭素原子を 含む炭化水素化基であることを特徴とする新規化合物。 23.請求項22に記載の新規化合物において、Rが水素原子であることを特徴 とする新規化合物。 24.請求項21から23のいずれか一つに記載の新規化合物において、Ri基 がエチレンとプロピレンから選択されることを特徴とする新規化合物。 25.請求項24に記載の新規化合物において、Ri基の大半がエチレン、さら にはエチレンのみであり、Riに対応するエチレンのモチーフの数が化合物(I )の水溶性または水拡散性を維持するのにじゅうぶんな量であることを特徴とす る新規化合物。 26.請求項21から25のいずれか一つに記載の新規化合物において、Qが2 から12個(含む)の炭素原子を有し、好適には2から6個(含む)の炭素原子 を有し、さらに好適にはエチレン、シクロヘキセンまたはn−ヘキセンを表すこ とを特徴とする新規化合物。 27.請求項21から26のいずれか一つに記載の新規化合物において、アルキ デン基Aが1から3個(含む)の炭素原子を有することを特徴とする新規化合物 。 28.請求項27に記載の新規化合物において、Aはメチレン基であることを特 徴とする新規化合物。 29.請求項21から28のいずれかに記載の新規化合物において、Rj基が、 ばあいによって塩に転化した、−CH2−PO3H2基であることを特徴とする新 規化合物。 30.請求項21から28のいずれか一つに記載の新規化合物において、Rj基が メチル基であることを特徴とする新規化合物。 31.請求項21から28のいずれか一つに記載の新規化合物において、Rj基が 、ばあいによって塩に転化した、−C2H4N(CH2−PO3H2)2基であること を特徴とする新規化合物。 32.請求項21から31のいずれか一つに記載の新規化合物において、塩がナ トリウム、カルシウム、またはジエタノルアミンの塩であることを特徴とする新 規化合物。 33.請求項21から32のいずれか一つに記載の新規化合物において、nが1 から10000のあいだにふくまれることを特徴とする新規化合物。 34.請求項33に記載の新規化合物において、nが1から500のあいだにふ くまれることを特徴とする新規化合物。 35.請求項34に記載の新規化合物において、nが1から250のあいだにふ くまれることを特徴とする新規化合物。 36.請求項21から35のいずれか一つに記載の新規化合物において、和r+ qが3未満であることを特徴とする新規化合物。 37.請求項36に記載の新規化合物において、和r+qが1に等しいことを特 徴とする新規化合物。 38.請求項21から37のいずれか一つに記載の新規化合物において、yが1 に等しいことを特徴とする新規化合物。 39.請求項1に水硬性結合剤のペーストの流動性維持剤として定義された化合 物(I)またはそれらの塩の使用。 40.請求項1から20のいずれか一つ、または請求項39に記載の使用におい て、化合物(I)またはその塩が他の添加剤、またとくに、他の流動化剤と組み 合わせて使用されることを特徴とする使用。
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