(57)【要約】  ドライキャスト製品および同製品の製造方法であって、該ドライキャスト製品が２または３つの部分の反応生成物であるオリゴマー分散剤を含むものを提供する。ドライキャスト製品を製造するために、水硬セメント、水、粗骨材、細骨材、任意に界面活性剤／空気連行剤、およびオリゴマー分散剤を混合し、該混合物からドライキャスト製品を形成するために用いる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライキャストセメント品の製造方法であって、
ａ．オリゴマー分散剤を含み、水硬セメント、水、粗骨材、細骨材、任意に界面活性剤／空気連行剤の混合物であって、該オリゴマー分散剤が成分Ａ、任意に成分Ｂおよび成分Ｃを含み、
各成分Ａは独立して、セメント粒子へ吸着する非ポリマー性、多官能性の部分または部分の組合せであり、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ホスホラミド、アミン、アミド、四級アンモニウム基、カルボン酸、カルボン酸エステル、アルコール、炭水化物、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、これら任意の部分の塩、およびこれらの混合物からなる群から選択される第一の成分に由来する少なくとも１つの残基を含む；
成分Ｂは、任意の部分であり、存在する場合、各成分Ｂは独立して、成分Ａ部分と成分Ｃ部分との間に配置される非ポリマー性部分であり、直鎖状飽和炭化水素、直鎖状不飽和炭化水素、分枝状飽和炭化水素、分枝状不飽和炭化水素、脂環式炭化水素、複素環式炭化水素、アリール、ホスホエステル、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される第二の成分に由来する；
そして成分Ｃは、実質的にセメント粒子に吸着しない直鎖状または分枝状の水溶性非イオン性ポリマーである少なくとも１つの部分であり、ポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレングリコール）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
である前記混合物を提供すること
および
ｂ．該混合物から製品を形成すること
を含む、前記製造方法。
【請求項２】
オリゴマー分散剤が、
（ｉ）Ａｘ−Ｃ
（ｉｉ）Ａｘ−Ｃ−Ａｘ
（ｉｉｉ）Ｃ−Ａｘ−Ｃ
（ｉｖ）（Ａｘ）ｙ−Ｂ−（Ｃ）ｚ
（ｖ）（Ｃ）ｚ−Ｂ−Ａｘ−Ｂ−（Ｃ）ｚ
（ｖｉ）（Ａｘ）ｙ−Ｂ−Ｃ−Ｂ−（Ａｘ）ｙ
式中、ｘは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、ｙは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、そして、ｚは１〜３の整数であり、独立したＣ部分の数を表す、
およびこれらの混合物からなる群から選択される構造を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに以下：
ａ．オリゴマー分散剤が、セメントの乾燥重量に対し、約０．００５〜約０．３％の量で存在する、
ｂ．Ｂ部分が、約Ｃ５〜約Ｃ１０の脂環式炭化水素、約Ｃ４〜約Ｃ１０の複素環式炭化水素、およびこれらの混合物からなる群から選択される、
のうちの少なくとも１つにより特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ａ部分が、糖、糖酸、糖酸のラクトン、糖アルコール、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、アルキルホスフェート、置換アルキルホスフェート、アルキルホスホネート、置換アルキルホスホネート、アルキルホスフィネート、置換アルキルホスフィネート、アリールボロン酸、アリールボロン酸のエステル、アリールジオキサボロラン、トリアリールボロキシン、トリアルコキシボロキシン、ヒドロキシカルボン酸、非ポリマー性ポリカルボン酸およびこれらの混合物、そして、前記分子においてアルキル基はＣ１〜約Ｃ６基であり、前記分子においてアリール基は約Ｃ６〜約Ｃ１０基であり、置換アルキル基はヒドロキシアルキル、カルボキシアルキルおよびこれらの混合物からなる群から選択される、
からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
部分Ａの塩が、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、アンモニア、アミンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
Ａ部分が、2−カルボキシエチルホスホン酸、スルホコハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、2−ホスホノ−1,2,4−ブタントリカルボン酸、グルクロン酸、グルクロンラクトン、エチレンジアミン四酢酸、グルコン酸、グルコンラクトン、シクロヘキサンヘキサカルボン酸、メリト酸、糖酸、粘液酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グルコヘプトン酸、グルコヘプトンラクトン、ラクトビオン酸、ラクトビオンラクトン、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2−（4'−カルボキシフェニル）−1,3,2−ジオキサボロラン、トリフェニルボロキシン、4−カルボキシフェニルボロン酸、4−ホルミルフェニルボロン酸、2−（4'−ホルミルフェニル）−1,3,2−ジオキサボロラン、グルコオクタノ−γ−ラクトン、グルコース、ロイクロース、ジアミノプロパン−N,N,N',N'−四酢酸、アコニット酸、イソクエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、ニトリロ三酢酸、トリカルバリル酸、N−（ホスホノメチル）イミノ二酢酸、3−[[トリス（ヒドロキシメチル）メチル]アミノ]−1−プロパンスルホン酸、2−[[トリス（ヒドロキシメチル）メチル]アミノ]−1−エタンスルホン酸、3−[ビス（2−ヒドロキシエチルアミノ）アミノ]−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸、3−[N−トリスヒドロキシメチルメチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、N−トリス[ヒドロキシメチル]メチル−4−アミノブタンスルホン酸、3−アミノアジピン酸、アスパラギン酸、α−グルタミン酸、β−グルタミン酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン−N,N,N',N'−四酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、グルコサミン、ガラクトサミン、マンノサミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、γ−カルボキシグルタミン酸、グルカミン、グルコサミン酸、β−カルボキシアスパラギン酸、α−ヒドロキシメチルアスパラギン酸、トリシン、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、6−ホスホグルコン酸、ソルビトール、マンノース、マンニトール、マンノン酸、マンヌロン酸、ガラクトース、ガラクチトール、ガラクタル酸、ガラクツロン酸、フルクトース、シュクロース、前記の任意の部分の塩およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
部分Ａの塩が、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、アンモニア、アミンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
Ｂ部分が、Ｃ１〜約Ｃ６の直鎖状飽和炭化水素、Ｃ２〜約Ｃ６の直鎖状不飽和炭化水素、Ｃ３〜約Ｃ６の分枝状飽和炭化水素、Ｃ３〜約Ｃ６の分枝状不飽和炭化水素、約Ｃ５〜約Ｃ１０の脂環式炭化水素、約Ｃ４〜約Ｃ１０の複素環式炭化水素、約Ｃ６〜約Ｃ１０のアリーレン、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
Ｂ部分が、メチレン、エチレン、n−プロピレン、n−ブチレン、n−ペンチレン、n−ヘキシレン、イソブチレン、ネオペンチレン、プロペニレン、イソブテニレン、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、トルエンジイソシアネート由来の残基、イソホロンジイソシアネート由来の残基、２つの窒素ヘテロ原子の複素環式炭化水素由来の残基、３つの窒素へテロ原子の複素環式炭化水素由来の残基、フェニレン、置換アリーレンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
Ｂ部分が、
【化１】
2005538919.tif 000018
およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
さらに以下：
ａ．Ｃ部分が約５００〜約１００，０００の数平均分子量を有する、
ｂ．Ｃ部分が約１，０００〜約５０，０００の数平均分子量を有する、
ｃ．Ｃ部分が約１，０００〜約３０，０００の数平均分子量を有する、
の少なくとも１つによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
さらに以下：
ａ．オリゴマー分散剤が約６５０〜約１００，０００の数平均分子量を有する、
ｂ．オリゴマー分散剤が約１，１５０〜約５０，０００の数平均分子量を有する、
ｃ．オリゴマー分散剤が約１，１５０〜約３０，０００の数平均分子量を有する、
の少なくとも１つによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
オリゴマー分散剤が、以下の構造
【化２】
2005538919.tif 000019
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
Ｑは、カルボン酸エステル、チオエステル、アミド、ウレタン、ウレア、エーテル、アミン、イソシアネート由来の残基、ヒドロキシアルキリデンアミンおよびヒドロキシアルキリデンエーテルの少なくとも１つ；
Ｇは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレートおよびアミンの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
ｍ＝２〜１０；
によって表される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
オリゴマー分散剤が、少なくとも２つの官能性Ｇ基を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
オリゴマー分散剤が、
【化３】
2005538919.tif 000020
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
からなる群から選択される構造によって表される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
オリゴマー分散剤が以下の構造：
【化４】
2005538919.tif 000021
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
Ｑは、カルボン酸エステル、チオエステル、アミド、ウレタン、ウレア、エーテル、アミン、イソシアネート由来の残基、ヒドロキシアルキリデンアミンおよびヒドロキシアルキリデンエーテルの少なくとも１つ；
Ｇは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレートおよびアミンの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
ｍ＝２〜１０；
によって表される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
オリゴマー分散剤が、化合物全体にわたって数えると、少なくとも２つの官能性Ｇ残基を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
オリゴマー分散剤が、以下の構造：
【化５】
2005538919.tif 000022
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
によって表される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
水硬セメントがポルトランドセメントである、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
混合物が、付加的にポゾランを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
ポゾランが、シリカフューム、フライアッシュ、スラグ、焼成クレイおよびこれらの混合物の１つである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ポゾランをセメント材料の重量に対し約５％〜約７０％の量で添加する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
形成することが、ｉ）混合物を型枠に置き、前記型枠を振動すること、および、ｉｉ）前記混合物を打ち抜き型を介して押し出すこと、の１つである、請求項１に記載の方法
【請求項２４】
界面活性剤／空気連行剤が存在する場合、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、天然樹脂、合成樹脂、天然ロジン、合成ロジン、任意の無機の空気連行剤およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
界面活性剤／空気連行剤が、アルカノールアミド、アルカノールアミン、アルキルアリールスルホネート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックコポリマー、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸、脂肪酸のエトキシレート、脂肪酸のスルホネート、脂肪酸のスルフェート、フルオロカーボン含有界面活性剤、シリコン含有界面活性剤、オレフィンスルホネート、オレフィンスルフェートおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
界面活性剤／空気連行剤が、エトキシル化ノニルフェノール、アルファオレフィンスルホネート、コカミドＤＥＡおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
界面活性剤／空気連行剤が存在する場合、セメント材料の重量に対し約０．００１％〜約０．４％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
界面活性剤／空気連行剤が存在する場合、セメント材料の重量に対し約０．００５％〜約０．２０％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
界面活性剤／空気連行剤が存在する場合、オリゴマー分散剤に対する重量比が、約１：１０〜約１０：１である、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
界面活性剤／空気連行剤のオリゴマー分散剤に対する重量比が、約４：６〜約６：４である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれかに記載の方法により製造されるドライキャストセメント品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願のクロスリファレンス
本願は、2000年7月31日付提出の米国出願番号09/629,724（許可された）の一部継続出願であり、そして2000年7月31日付提出の米国出願番号09/630,021（許可された）の一部継続出願であり、各出願は、現在米国特許第6,133,347号である1999年7月9日付提出の米国出願番号09/350,394の一部継続出願であり、全てが参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
背景
セメント性混合物は、水硬セメント結合剤を含むペースト、モルタルおよびコンクリート組成物に関連する。ペーストは、水硬セメント結合剤、それ単独またはフライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグまたは焼成クレイなどのポゾランおよび水と組合せたものを構成とする混合物として定義される。モルタルは、さらに細骨材を含むペーストとして定義される。コンクリートはさらに粗骨材を含む。これらの組成物はさらに、凝結遅延剤、凝結促進剤、消泡剤、空気連行剤または脱気剤（air detraining agents）、腐食防止剤、減水剤、色素などの他の混和剤および任意の他の添加剤または本発明によって得られる有利な結果と逆の影響をもたらさない添加剤を含んでいてもよい。
【０００３】
分散剤は、セメントの凝集を破壊し、水を遊離することによって、セメントスラリーの流動特性を改善し、低粘度のスラリーを提供し、そしてより低いポンプ圧で得られる所望の流動状態にする物質である。V.S.Ramachandran, Concrete Admixtures Handbook : Properties, Science, and Technology, Noyes Publications （第２版、1995）。
【０００４】
分散剤は、セメント混合物を分散するために、建築産業において用いられてきた。スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物（ＳＭＦ）、スルホン化ナフタレンホルムアルデヒド縮合物（ＢＮＳ）およびリグノスルホネートなどの分散剤は、分散剤として一般に使われている。しかしながら、これらの化合物は、コンクリートワーカビリティーまたは減水の所望のレベルを達成するために、所望の材料の量を超えて必要であった。加えて、これらの材料は、ASTM C494に規定されている全範囲（タイプＡ〜タイプＦ）の減水可能性を達成できない。例えば、リグノスルホネートは、深刻な凝結遅延が起きる前に低から中程度の範囲（５〜１２％）の減水しか達成しない。
【０００５】
分散剤は、高い強度および高い耐久性のコンクリートにおいて必要な成分である。高性能コンクリートにおける低水量の使用の要件のため、実用的なコンクリートを達成するために時々多量の分散剤が必要である。高レベルのＢＮＳによって、望まない凝結の遅延が導かれる可能性があり、要求される長期のワーカビリティーの保持が提供されないかもしれない。
【０００６】
リグノスルホネート、ＢＮＳおよびＳＭＦのような従来の材料よりも、セメントまたはコンクリート分散剤として数倍以上効率的な材料を提供することが望まれている。効率を改善することによって、コンクリートワーカビリティーまたは減水の所望のレベルを達成するのに必要な材料の量を低減する。現在用いられている分散剤、リグノスルホネート、ＢＮＳおよびＳＭＦに関し、普通の凝結特性を維持したままスランプ保持を改善することも望まれる。全範囲（タイプＡ〜タイプＦ）の減水能を備えた分散剤を提供することもまた望まれる特性である。
【０００７】
従来技術における１つの改善は、ポリカルボキシレート分散剤を用いることであった。ポリカルボキシレート分散剤は、ペンダント部分を有する、炭素鎖骨格などのポリマー性骨格を備えて構成されている。ペンダント部分は、分散剤の分散能を付与する。ポリカルボキシレート分散剤は、ペンダント側鎖を備えた炭素骨格のほとんどポリマーであり、側鎖の少なくとも１部分はカルボキシル基またはエーテル基を介して該骨格結合している。例えば、ポリアクリル酸は、骨格に結合するカルボキシル基を有する。また、ポリオキシアルキレンなどの側鎖部分は、カルボキシル基と結合でき、さらなる分散能を提供する。これらの分散剤は、分散すべき粒子を取り囲むことによって作用し、各ポリマー鎖間の反発力が粒子を離し、より流動的なままにする。
【０００８】
概要
ドライキャストセメント品の製造方法であって、オリゴマー分散剤を含み、水硬セメント、水、粗骨材、細骨材、任意に界面活性剤／空気連行剤の混合物であって、該オリゴマー分散剤が成分Ａ、任意に成分Ｂおよび成分Ｃを含み、各成分Ａは独立して、セメント粒子へ吸着する非ポリマー性、多官能性の部分または部分の組合せであり、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ホスホラミド、アミン、アミド、四級アンモニウム基、カルボン酸、カルボン酸エステル、アルコール、炭水化物、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、これら任意の部分の塩、およびこれらの混合物からなる群から選択される第一の成分に由来する少なくとも１つの残基を含む；成分Ｂは、任意の部分であり、存在する場合、各成分Ｂは独立して、成分Ａ部分と成分Ｃ部分との間に配置される非ポリマー性部分であり、直鎖状飽和炭化水素、直鎖状不飽和炭化水素、分枝状飽和炭化水素、分枝状不飽和炭化水素、脂環式炭化水素、複素環式炭化水素、アリール、ホスホエステル、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される第二の成分に由来する；そして成分Ｃは、実質的にセメント粒子に吸着しない直鎖状または分枝状の水溶性非イオン性ポリマーである少なくとも１つの部分であり、ポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレングリコール）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；である前記混合物が提供される。
【０００９】
ドライキャストセメント品を製造するための前記方法の１つによって製造されるドライキャストセメント品が提供される。
【００１０】
詳細な説明
本オリゴマー分散剤は、従来技術の分散剤のようなペンダント基を備えたポリマー骨格を有していない。むしろ、本オリゴマー分散剤は、定められた分子量の吸着部分に付着する１または２以上の残基によって分散されるべき粒子へ吸着するであろう部分（moiety）を有する。該吸着部分は「アンカー」として分散されるべき粒子へ分散剤を固着し、一方、他の部分は分散能を提供し、そして他の部分間に配置される任意の部分は部分間を結合する。
【００１１】
ドライキャストセメント品の製造方法であって、オリゴマー分散剤を含み、水硬セメント、水、粗骨材、細骨材、任意に界面活性剤／空気連行剤の混合物であって、該オリゴマー分散剤が成分Ａ、任意に成分Ｂおよび成分Ｃを含み、各成分Ａは独立して、セメント粒子へ吸着する非ポリマー性、多官能性の部分または部分の組合せであり、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ホスホラミド、アミン、アミド、四級アンモニウム基、カルボン酸、カルボン酸エステル、アルコール、炭水化物、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、これら任意の部分の塩、およびこれらの混合物からなる群から選択される第一の成分に由来する少なくとも１つの残基を含む；成分Ｂは、任意の部分であり、存在する場合、各成分Ｂは独立して、成分Ａ部分と成分Ｃ部分との間に配置される非ポリマー性部分であり、直鎖状飽和炭化水素、直鎖状不飽和炭化水素、分枝状飽和炭化水素、分枝状不飽和炭化水素、脂環式炭化水素、複素環式炭化水素、アリール、ホスホエステル、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される第二の成分に由来する；そして成分Ｃは、実質的にセメント粒子に吸着しない直鎖状または分枝状の水溶性非イオン性ポリマーである少なくとも１つの部分であり、ポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレングリコール）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；である前記混合物が提供される。
【００１２】
Ａ部分が任意のホスフェート、ホスホネート、ホスフィネートまたはハイポホスフィート残基を含む一態様において、主題の構成は、さらに以下：
Ａ）主題の構成が、（ｉ）Ａｘ−Ｃ、（ｉｉ）Ａｘ−Ｃ−Ａｘ、（ｉｉｉ）Ｃ−Ａｘ−Ｃ、（ｉｖ）（Ｃ）ｚ−Ｂ−Ａｘ−Ｂ−（Ｃ）ｚ、（ｖ）（Ａｘ）ｙ−Ｂ−Ｃ−Ｂ−（Ａｘ）ｙおよびこれらの混合物からなる群から選択される構造を有している；
Ｂ）主題の構成が、（Ａｘ）ｙ−Ｂ−（Ｃ）ｚを有する（但し、Ｂ部分およびＡ部分は互いにアルキリデンアミン結合を介して結合しない）；
Ｃ）Ｃ部分が、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される；
式中、ｘは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、ｙは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、そして、ｚは１〜３の整数であり、独立したＣ部分の数を表す、および製品を混合物から形成すること、
の少なくとも１つによって特徴付けられる。
【００１３】
各成分Ａは独立して、粒子へ吸着する非ポリマー性、多官能性の部分または非環状であり得る部分の組合せであり、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ホスホラミド、アミン、アミド、四級アンモニウム基、カルボン酸、カルボン酸エステル、アルコール、炭水化物の誘導体、前記任意の部分の塩およびこれらの混合物からなる群から選択される成分に由来する少なくとも１つの残基を含む。炭水化物の誘導体には、限定されないが、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステルおよび糖の硫酸エステルが含まれる。
【００１４】
部分Ａの塩は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、アンモニア、アミンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。アミンの用語は、１級、２級および３級アミンを含むことを意図しており、限定されないが、トリエタノールアミンまたはモルホリンなどの置換アミンが含まれる。
【００１５】
Ａ部分の要件を満足する分子には、限定されないが、糖、糖酸、糖酸のラクトン、糖アルコールなどのマルチヒドロキシ化合物、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、アルキルホスフェート、置換アルキルホスフェート、アルキルホスホネート、置換アルキルホスホネート、アルキルホスフィネート、置換アルキルホスフィネート、アリールボロン酸、アリールボロン酸のエステル、アリールジオキサボロラン、トリアリールボロキシン、トリアルコキシボロキシン、ヒドロキシカルボン酸、非ポリマー性ポリカルボン酸およびこれらの混合物が含まれる。前記分子におけるアルキル基は、一般的にＣ１〜約Ｃ６の基であり、前記分子におけるアリール基は、一般的に約Ｃ６〜約Ｃ１０の基であり、そして前記分子においてアシル基は、一般的にＣ１〜約Ｃ６の基である。置換アルキル基はヒドロキシアルキルまたはカルボキシアルキルであり得る。
【００１６】
Ａ部分を構成するのに用いられる分子の具体例には、限定されないが、2−カルボキシエチルホスホン酸、スルホコハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、2−ホスホノ−1,2,4−ブタントリカルボン酸、グルクロン酸、グルクロンラクトン、エチレンジアミン四酢酸、グルコン酸、グルコンラクトン、シクロヘキサンヘキサカルボン酸、メリト酸、糖酸、粘液酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グルコヘプトン酸、グルコヘプトンラクトン、ラクトビオン酸、ラクトビオンラクトン、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2−（4'−カルボキシフェニル）−1,3,2−ジオキサボロラン、トリフェニルボロキシン、4−カルボキシフェニルボロン酸、4−ホルミルフェニルボロン酸、2−（4'−ホルミルフェニル）−1,3,2−ジオキサボロラン、グルコオクタノ−γ−ラクトン、グルコース、ロイクロース、ジアミノプロパン−N,N,N',N'−四酢酸、アコニット酸、イソクエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、ニトリロ三酢酸、トリカルバリル酸、N−（ホスホノメチル）イミノ二酢酸、3−[[トリス（ヒドロキシメチル）メチル]アミノ]−1−プロパンスルホン酸、2−[[トリス（ヒドロキシメチル）メチル]アミノ]−1−エタンスルホン酸、3−[ビス（2−ヒドロキシエチルアミノ）アミノ]−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸、3−[N−トリスヒドロキシメチルメチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、N−トリス[ヒドロキシメチル]メチル−4−アミノブタンスルホン酸、3−アミノアジピン酸、アスパラギン酸、α−グルタミン酸、β−グルタミン酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン−N,N,N',N'−四酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、グルコサミン、ガラクトサミン、マンノサミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、γ−カルボキシグルタミン酸、グルカミン、グルコサミン酸、β−カルボキシアスパラギン酸、α−ヒドロキシメチルアスパラギン酸、トリシン、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、6−ホスホグルコン酸、ソルビトール、マンノース、マンニトール、マンノン酸、マンヌロン酸、ガラクトース、ガラクチトール、ガラクタル酸、ガラクツロン酸、フルクトース、シュクロース、前記の任意の部分の塩およびこれらの混合物が含まれる。
【００１７】
各Ａ部分は１または２以上の官能基を有する。Ａ部分が１つの官能基を有するとき、２または３以上のＡ部分はオリゴマー分散剤において多官能性基を提供するため組み合わされる。Ａ部分が多官能性を有するとき、２以上のＡ部分が用いられなければならないという要件はない。該残基の例には、限定されないが、水酸基、カルボン酸塩、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ジオキサボロラン、アミン、四級アンモニウムおよびこれらの混合物が含まれる。該官能基は、セメント粒子へ吸着することによって分散させられるセメント粒子に付着する。官能基がＡ部分に多く存在すればするほど、Ａ部分はより強くセメント粒子に固定することができる。
【００１８】
成分Ｂは任意の部分であり、存在する場合、各Ｂは独立して、Ａ部分とＣ部分との間に配置される非ポリマー性部分であり、Ｃ１〜約Ｃ６の直鎖状飽和炭化水素、Ｃ２〜約Ｃ６の直鎖状不飽和炭化水素、Ｃ３〜約Ｃ６の分枝状飽和炭化水素、Ｃ３〜約Ｃ６の分枝状不飽和炭化水素、約Ｃ５〜約Ｃ１０の脂環式炭化水素、約Ｃ４〜約Ｃ１０の複素環式炭化水素、約Ｃ６〜約Ｃ１０のアリーレン、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される第二の成分に由来する。窒素含有化合物には、限定されないが、任意のアミン、ウレアまたはイソシアネートが含まれる。複素環式炭化水素に対して、ヘテロ原子は、好ましくは窒素、酸素または硫黄である。複素環式炭化水素は、２以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。これら多数のヘテロ原子を有する複素環式炭化水素においてヘテロ原子は全て同じヘテロ原子であってよく、または異なることも可能である。
【００１９】
Ｂ部分の具体例には、限定されないが、メチレン、エチレン、n−プロピレン、n−ブチレン、n−ペンチレン、n−ヘキシレン、イソブチレン、ネオペンチレン、プロペニレン、イソブテニレン、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、トルエンジイソシアネート由来の残基、イソホロンジイソシアネート由来の残基、２つまたは３つの窒素ヘテロ原子の複素環式炭化水素由来の残基、フェニレン、
【化１】
2005538919.tif 000002
などの置換アリーレンおよびこれらの混合物が含まれる。用いることができる窒素ヘテロ原子を有する複素環式炭化水素は、ピラジン由来の残基、ピリダジン由来の残基、ピリミジン由来の残基、ピラゾール由来の残基およびメラミン由来の残基が含まれる。
【００２０】
各Ｃ成分は、実質的にセメント粒子に吸着しない直鎖状または分枝状の水溶性非イオン性ポリマーである少なくとも１つの部分であり、好ましくは、ポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレングリコール）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００２１】
Ｃ部分は、約５００〜約１００，０００の数平均分子量を有する。好ましくは、Ｃ部分は、約１，０００〜約５０，０００の数平均分子量を有する。最も好ましくは、Ｃ部分は、約１，０００〜約３０，０００の数平均分子量を有する。
【００２２】
オリゴマー分散剤は、約６５０〜約１００，０００の数平均分子量を有する。一態様において、オリゴマー分散剤は、約１，１５０〜約５０，０００の数平均分子量を、他の態様においては、約１，１５０〜約３０，０００の数平均分子量を有し得る。
【００２３】
オリゴマー分散剤は、以下の一般式：
（ｉ）Ａｘ−Ｃ；
（ｉｉ）Ａｘ−Ｃ−Ａｘ；
（ｉｉｉ）Ｃ−Ａｘ−Ｃ；
（ｉｖ）（Ａｘ）ｙ−Ｂ−（Ｃ）ｚ；
（ｖ）（Ｃ）ｚ−Ｂ−Ａｘ−Ｂ−（Ｃ）ｚ；
（ｖｉ）（Ａｘ）ｙ−Ｂ−Ｃ−Ｂ−（Ａｘ）ｙ；
式中、ｘは好ましくは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、ｙは好ましくは１〜３の整数であり、独立したＡ部分の数を表し、そして、ｚは好ましくは１〜３の整数であり、独立したＣ部分の数を表す、に示される構造およびこれらの混合物を有し得る。
【００２４】
さらなる説明として、Ａｘは、Ａ−、Ａ−Ａ−またはＡ−Ａ−Ａ−の少なくとも１つであり得、Ｂ−（Ｃ）ｚは、好ましくは
【化２】
2005538919.tif 000003
の少なくとも１つであり、（Ａｘ）ｙ−Ｂは、好ましくは、
【化３】
2005538919.tif 000004
の少なくとも１つである。
【００２５】
本オリゴマー分散剤は、ドライキャストセメント混合物に、混和剤として単独で、または他の混和剤と組み合わせて添加することができる。
本オリゴマー分散剤は、一般的にセメント処方中、セメントの乾燥重量に対し、約０．００５〜０．３％の量で存在する。
任意の他のセメント分散剤は、分散剤、減水剤またはセメント用流動化剤として機能する全ての化学剤を含む意味である。具体例には、限定されないが、スルホン化ナフタレンホルムアルデヒドポリマー、スルホン化メラミンホルムアルデヒドポリマー、リグノスルホネート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリカルボキシレートおよびポリアスパルテートおよびこれらのポリエーテル誘導体が含まれる。
【００２６】
さらに、ドライキャストセメント粒子は、ドライキャストセメント粒子を製造するための前述の方法のいずれかを用いて製造し得る。
セメント性ドライキャスト混合物には一般的に水硬セメント、分散剤、細骨材、粗骨材、そして任意に界面活性剤／空気連行剤、シリカフューム、フライアッシュ、スラグまたは焼成クレイなどのポゾラン、および色素が含まれる。水は、セメント混合物を非常に硬い固練りに形成するため添加される。
【００２７】
分散剤が効果的であるドライキャスト混合物を含む水硬セメントは、ポルトランドセメント、メーソンリーセメント、オイルウェルセメント、アルミナセメント、耐火セメント、マグネシアセメント、カルシウムスルホアルミネートセメントおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
粗骨材は、シリカ、石英、粉砕丸大理石（crushed round marble）、ガラス球、花こう岩、石灰岩、方解石、長石、堆積砂、任意の他の耐久骨材およびこれらの混合物であり得る。細骨材は、砂、任意の他の適切な骨材およびこれらの混合物であり得る。
【００２８】
セメント性ドライキャスト混合物は、該混合物を適切な割合にした場合に振動または適用したエネルギーに反応することが見出された。型枠を振動または他のエネルギーにかけた場合、混合物のペースト画分が、ビヒクル／潤滑油として機能し、それにより固体骨材粒子を圧密中に動かし、順応させる。
減水物は、セメント性ドライキャスト混合物に、０．３６またはそれ以下、好ましくは０．３０またはそれ以下の典型的なＷ／Ｃ比を備えた非常に硬い固練りの堅固さをもたらす。理論的に限定されるものではないが、減水物は、セメント性ドライキャスト混合物を水和し、より速く固め、該セメント性ドライキャスト混合物から形成された物品のグリーン強度（green strength）を増大する。これはまた、製品が型枠から除かれ、または打ち抜き型から押し出された場合、たるみやゆがみを低減する結果になると考えられる。加えて、セメント性ドライキャスト混合物は、乾燥状態からほぼ乾燥状態の外観を有する。
【００２９】
シリカフュームの添加は、セメント性ドライキャスト混合物の凝集を増大させ、該セメント性ドライキャスト混合物から形成された物品のグリーン強度を増大する。シリカフュームは、コンパクト化しないか、または部分的にコンパクト化し得る。シリカフュームはさらに、最終製品の強度の増大を付与するセメント結合剤の水和副生成物と反応し、最終製品の透水性を低減する。シリカフュームまたはフライアッシュ、スラグまたはメタカオリンなどの焼成クレイなどのポゾランは、全セメント量に対し、約５％〜約７０％の量でセメント性ドライキャスト混合物に添加し得る。
【００３０】
低減したＷ／Ｃ比にすることによって、ペーストの潤滑性が改善され、およびグリーン強度が増大され、個々の製品をセメント性ドライキャスト混合物から製造するサイクル時間が低減される。従来技術のドライキャスト混合物と比較して、サイクル時間の低減は、５０〜１００％まで改善される。製品をより短時間で型枠から除くことによって、または押し出しの割合を増大することによって、各製品を製造するためのサイクル時間が低減される。さらに、より多くの製品を今や同じ設備において製造することができる。これらの要因を組み合わせ、メーソンリーブロックなどの各製品の製造コストを低減させる。
界面活性剤／空気連行剤には、陰イオン性、陽イオン性、非イオン性界面活性剤、天然樹脂、合成樹脂、天然ロジン、合成ロジン、任意の無機の空気連行剤およびこれらの混合物が含まれ、セメント用の任意の知られた界面活性剤／空気連行剤であり得る。
【００３１】
用いることができる界面活性剤／空気連行剤の具体例には、限定されないが、アルカノールアミド、アルカノールアミン、アルキルアリールスルホネート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックコポリマー、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸、脂肪酸のエトキシレート、脂肪酸のスルホネート、脂肪酸のスルフェート、フルオロカーボン含有界面活性剤、シリコン含有界面活性剤、オレフィンスルホネート、オレフィンスルフェートおよびこれらの混合物が含まれる。用いることができる発泡剤はエトキシ化ノニルフェニルである。
発泡剤は、セメント重量に対し約０．００１％〜約０．４％、好ましくは約０．００５％〜約０．０１２％の量で添加される。
【００３２】
アルカノールアミド発泡剤には、限定されないが、約１２〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
アルカノールアミン発泡剤には、限定されないが、約１２〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
アルキルアリールスルホネート発泡剤には、限定されないが、１つのアリール基を有するものおよび約１２〜約２０の炭素原子を備えたアルキル基を有するものが含まれる。
【００３３】
ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックコポリマー発泡剤には、限定されないが、約４〜約５０単位の各ブロックを有するものが含まれる。
アルキルフェノールエトキシレート発泡剤には、限定されないが、約４〜約５０の炭素原子のアルキル基を有するものが含まれる。
脂肪酸発泡剤には、限定されないが、脂肪酸部分が約６〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
脂肪酸のエトキシレート発泡剤には、限定されないが、エトキシレート基の数が約４〜約２０であり、脂肪酸部分が約６〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
【００３４】
脂肪酸のスルホネート発泡剤には、限定されないが、脂肪酸部分が約６〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
脂肪酸のスルフェート発泡剤には、限定されないが、脂肪酸部分が約６〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
フルオロカーボン含有界面活性剤発泡剤には、限定されないが、約６〜約２０の炭素原子を有するものであり、そして１または２以上のＣＨ２部分がＣＦ２部分で置換されている。
【００３５】
オレフィンスルホネート発泡剤には、限定されないが、約１２〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
オレフィンスルフェート発泡剤には、限定されないが、約１２〜約２０の炭素原子を有するものが含まれる。
界面活性剤／空気連行剤として用いることができる界面活性剤の代表例には、エトキシル化ノニルフェノール、アルファオレフィンスルホネートまたはコカミドＤＥＡが含まれる。
【００３６】
さらに、セメント混和剤がセメント処方に含まれていてもよい。添加できるセメント添加剤には、限定されないが、凝結促進剤、凝結遅延剤、空気連行剤、脱気剤、発泡剤、消泡剤、腐食防止剤、収縮低減剤、他の知られた分散剤、ポゾラン、色素およびこれらの混合物が含まれる。
オリゴマー分散剤を、以下の記載のとおり合成し、試験した。本明細書で用いた分子量は、数平均分子量である。次のコンクリート試験を用いた：スランプ（ASTM C143）、空気含有（ASTM C231）および凝結時間（ASTM C403）。骨材はASTM C33の仕様に合った。
【００３７】
合成例１
１．１ｇ（０．００３モル）の1,2,3,4,5,6−シクロヘキサンヘキサカルボン酸を５．５ｇの脱イオン水へ懸濁した。該混合物に６．５２ｇのメトキシポリオキシアルキレンアミン（JEFFAMINE（登録商標） M-2070 （XTJ-508）、ハンツマン社（Huntsman Corporation）製、分子量２０００）をゆっくり添加し、均一溶液にした。該溶液を撹拌しながら、０．００１ｇの4−メトキシフェノールを添加した。該溶液を窒素ガス流下、１８０℃で６０分間加熱した。該反応混合物を室温に冷却した。反応生成物を水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、ｐＨ８．４の３９．１％固容体を得た。
【００３８】
合成例２
０．５７ｇ（３．７ミリモル）の2−カルボキシエチルホスホン酸を６ｇの水に溶解し、１１．１１ｇ（３．７ミリモル）のメトキシポリオキシアルキレンアミン（M3000、ＢＡＳＦ製、分子量３０００）を添加した。該混合物を窒素下、１６０℃で４．５時間加熱した。
【００３９】
合成例３
２．４４ｇのグルコン酸溶液（４８．２％水溶液）を２ｇの脱イオン水と５０ｍｌ丸底フラスコ中で混ぜ合わせた。６．１２ｇのメトキシポリオキシアルキレンアミン（JEFFAMINE（登録商標） M-1000 （XTJ-506）、ハンツマン社製、分子量１０００）を撹拌しながら少しずつ加えた。０．００２ｇの4−メトキシフェノールを加えた。該溶液を窒素ガス流下、１６０℃で９０分間加熱した。該混合物を室温に冷却した。反応混合物を水に溶解し、中性ｐＨの４０％固溶体を得た。
【００４０】
合成例４
１３１．６ｇ（アミンの０．０４８等量）のメトキシポリオキシアルキレンアミン（JEFFAMINE（登録商標） XTJ-234、ハンツマン社製、分子量３０００）を１０ｇ（０．０４８モル）のα−Ｄ−グルコヘプトニック−γ−ラクトンを絶対乾燥した２５０ｍｌの丸底フラスコ中で混ぜ合わせた。撹拌した混合物を乾燥した窒素ガス浄化下、１１０℃で５．５時間加熱した。
【００４１】
例１
オリゴマー分散剤を調製し、従来の分散剤と比較した。この例のための全てのサンプルにおいて、Ａ部分に、1,2,3,4,5,6−シクロヘキサンヘキサカルボン酸を用いた。Ｃ部分に、メトキシポリオキシアルキレンアミンを用いた。以下の材料をサンプルとして用いた。サンプルＡ：JEFFAMINE（登録商標） M-1000 （XTJ-506）、ハンツマン社製、分子量１０００、サンプルＢ：JEFFAMINE（登録商標） M-2070 （XTJ-508）、ハンツマン社製、分子量２０００、サンプルＣ：JEFFAMINE（登録商標） XTJ-234、ハンツマン社製、分子量３０００、サンプルＤ：メトキシポリオキシエチレンアミン、シャーウォーターポリマーズ社（Shearwater Polymers, Inc.）製、分子量５０００。最後に、ベータ−ナフタレンスルホネートホルムアルデヒド縮合物（ＢＮＳ）分散剤を比較として試験した。用いた分散剤の特異的なレベルを以下の表１に示す。
【００４２】
用いた水セメント比は、０．３５であった。該オリゴマー分散剤と水とを、５００ｇのポルトランドセメント（タイプＩ）に手で混ぜ、均一な粘度（consistency）まで混ぜた。該ペーストを次いで、７００ｒｐｍで１分間機械的に混ぜた。試験した結果を以下の表１に示す。
【００４３】
【表１】
2005538919.tif 000005
【００４４】
オリゴマー分散剤の「Ｃ」部分の分子量は、ペーストの質量流量およびペーストの広がり径（spread diameter）に大きな影響を有するものではなかった。従来のＢＮＳ分散剤と比較して、性能が改善された。
【００４５】
例２
Ａ部分に付着したＣ部分の数と性能との関係を試験した。この例のための全てのサンプルにおいて、Ａ部分に、1,2,3,4,5,6−シクロヘキサンヘキサカルボン酸を用いた。Ｃ部分に、メトキシポリオキシアルキレンアミン、JEFFAMINE（登録商標） M-1000 （XTJ-506）、ハンツマン社製、分子量１０００を用いた。サンプルのＡ部分とＣ部分とのモル比は、サンプルＡ  １：１（一般式ｉ、Ａｘ−Ｃに対応；例１と同じサンプル）；サンプルＥ  １：１．２５およびサンプルＦ  １：１．７５（ＥおよびＦは、一般式ｉｉｉ、Ｃ−Ａｘ−Ｃに対応）。従来技術の比較例は、例１と同じである。サンプルは上述の例１に記載のとおり調製した。試験の結果を以下の表２に示す。
【００４６】
【表２】
2005538919.tif 000006
【００４７】
表２に示すように、より多くのＣ部分がＡ部分に付着するにつれて、分散剤としての有効性は低減する。より多くのＣ部分を追加するにつれて、分散されるべき粒子上に吸着する官能基が少なくなる。アンカー基結合強度は、好ましくは、最適性能に対し、Ｃ部分のサイズおよび個数によって調製する。
【００４８】
例３
Ａ部位構造の分散性に係る関係を、より高い水セメント比で試験した。サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＦを前述のとおり調製した。サンプルＧは、Ａ部分として2−カルボキシエチルホスホネートで、Ｃ部分としてメトキシポリオキシアルキレンアミン、JEFFAMINE（登録商標） M-1000 （XTJ-506）、ハンツマン社製、分子量１０００で調製した。また、サンプルを分散剤を有していないプレーンペーストと比較し、リグノスルホン酸カルシウム分散剤含有サンプルを比較として試験した。この例において、水セメント比は０．４２であった。混合法は、サンプルＧを除く各ペーストを５分間貯蔵し、次いで機械的に再び７００ｒｐｍで混合した以外は、例１と同じであった。サンプルＧは、例１のように混合した。試験結果を以下、表３に示す。
【００４９】
【表３】
2005538919.tif 000007
【００５０】
表３の結果は、プレーンサンプルおよびリグノスルホネートサンプルが約２０分のうちに流量の約半分が失われたことを示す。ＢＮＳは最初の流量の半分以上が失われた。しかしながら、オリゴマー分散剤は、同じ期間において最初の流量の半分よりも少ない損失であった。オリゴマー分散剤は、より少ない用量でリグノスルホネートよりも有効であり、同じ用量でＢＮＳよりも有効である。
【００５１】
例４
Ｃ部分の分子量に影響されるオリゴマー分散剤構造のセメントペーストの初期凝結時間（initial set time）との関係を試験した。試験したオリゴマー分散剤は、上記例のものであった。水セメント比は０．３５であった。全ての分散剤は、セメントの重量に対し０．２％で添加した。混合は上述の例１の記載と同じであった。初期凝結時間は、３００ｇの調製された各ペーストを用いて、フォーム・プラス・テスト（Form+Test）自動化凝結時間装置を用いて試験した。結果を以下の表４に示す。
【００５２】
【表４】
2005538919.tif 000008
【００５３】
表４は、Ｃ部分の分子量が増大するにつれて、初期凝結時間が短くなることを示している。
【００５４】
例４Ａ
オリゴマー分散剤構造におけるＡ部分に付着したＣ部分の数とセメントペーストの初期凝結時間との関係を試験した。分散剤は前記例のものである。水セメント比は０．３５であった。全ての分散剤は、セメントの重量に対し、０．２％で添加した。混合は上述の例１と同じであった。初期凝結時間は、３００ｇの調製された各ペーストを用いて、フォーム・プラス・テスト自動化凝結時間装置を用いて試験した。結果を以下の表４Ａに示す。
【００５５】
【表５】
2005538919.tif 000009
【００５６】
表４Ａの結果は、より多くのＣ部分がＡ部分に付着するにつれて、初期凝結時間が短くなることを示している。
【００５７】
例５
Ａ部分の官能性とセメントペーストの流動性の関係を試験した。水セメント比は０．３５であった。ペーストサンプルの調製は前記例３と同じであった。サンプルのＣ部分は、サンプル２〜６には、メトキシポリオキシアルキレンアミン、JEFFAMINE（登録商標） M-1000 （XTJ-506）、ハンツマン社製、分子量１０００、および、サンプル１には、メトキシポリオキシエチレングリコール、ユニオンカーバイド社（Union Carbide Corporation）製、分子量２０００であった。
【００５８】
【表６】
2005538919.tif 000010
【００５９】
Ａ部分の活性官能基の総数は、オリゴマー分散剤の性能に影響する。活性官能基の総数が増大するにつれて、分散性能が増大する。
【００６０】
例６
Ａ部分は、従来技術の分散剤および参照のプレーンセメントペーストに対する性能を比較するために改変された。試験されたＡ部分を以下の表６に挙げる。Ｃ部分は、メトキシポリオキシアルキレンアミン、JEFFAMINE（登録商標） XTJ-234 、ハンツマン社製、分子量３０００であった。参照の分散剤は、ポリマー性カルボキシレート骨格にポリエーテル基側鎖を有する。水セメント比は０．３５であった。混合方法は例１と同じであった。結果を以下の表６に挙げる。
【００６１】
【表７】
2005538919.tif 000011
【００６２】
表６の結果は、リグノスルホン酸カルシウム分散剤およびＢＮＳ分散剤よりもオリゴマー分散剤によって改善された分散性能、およびポリマー性カルボキシレート／ポリエーテル分散剤に匹敵する性能を示している。また、Ａ部分としてのグルコヘプトネート（６水酸基を有する）は、Ａ部分としてのグルコネート（５水酸基を有する）よりもよい効果を発揮する。
【００６３】
例７
数種のオリゴマー分散剤をプレーンサンプルおよびコンクリート処方中のリグノスルホン酸カルシウム分散剤と比較した。Ａ部分はグルコネートかグルコヘプトネートであった。Ｃ部分は、JEFFAMINE（登録商標） M-2070 （XTJ-508）、ハンツマン社製、分子量２０００であるか、またはJEFFAMINE（登録商標） XTJ-234、ハンツマン社製、分子量３０００であるメトキシポリオキシアルキレンアミンであった。
【００６４】
プレーン混合物は、１２．１ｋｇのポルトランドセメント、３７．８ｋｇの粉砕石、２４．９ｋｇの砂および６．６５ｋｇの水からなり、水セメント比０．５５を提供する。分散剤の量は以下の表７に挙げる。該混合物は、全混合物に対する一定のコンクリート容積を維持するため分散剤で減少した水分要件を補うため、砂と石で調整した。分散した混合物は、表７に減水％で示すように、あまり水を含んでいなかった。
【００６５】
コンクリートミキサーに、混合水の一部を入れた。該ミキサーに、分散剤、石、セメントおよび砂を添加した。ミキサーを始動し、残りの水を加えた。混合物を約１９ｒｐｍのドラム回転率で５分間混合した。混合物３〜６は消泡剤を含み、SURFYNOL（登録商標）DF-75、Air Products製として販売される非シリコーン性混合物を、分散剤重量の０．７５％添加した。
【００６６】
【表８】
2005538919.tif 000012
【００６７】
オリゴマー分散剤は、同じ用量でリグノスルホネート分散剤よりも優れた減水を実現する。より良好に働くオリゴマー分散剤は、優れた減水で遅延することもなく、より高い圧縮強度を実現する。グルコヘプトネートアンカーは、グルコネートアンカーよりも効果的に働く。
【００６８】
例８
本発明の分散剤と、ＢＮＳおよびポリカルボキシレート分散剤とを比較するためにコンクリートのバッチを製造した。本発明のオリゴマー分散剤は、Ａ部分としてグルコヘプトネート分子およびＣ部分としてメトキシポリオキシアルキレンアミン、即ち、JEFFAMINE（登録商標） M-2070 （XTJ-508）、ハンツマン社製、分子量２０００（２Ｋ）、またはJEFFAMINE（登録商標） XTJ-234、ハンツマン社製、分子量３０００（３Ｋ）を用いた。参照の分散剤は、ポリエーテル基側鎖を備えたポリマー性カルボキシレート骨格であった。
混合物は、２０．５ｋｇのポルトランドセメント、６１ｋｇの粉砕石、４６ｋｇの砂および９．０３ｋｇの水からなり、水セメント比０．４６を提供した。分散剤の量は以下の表８に挙げる。
【００６９】
コンクリートミキサーに、混合水の一部を入れた。該ミキサーに、分散剤、石、セメントおよび砂を添加した。ミキサーを始動し、残りの水を加えた。混合物を約１９ｒｐｍのドラム回転率で５分間混合した。最初にスランプと空気を測定した。各サンプル時間の１分前まで、ミキサーの率を約４ｒｐｍに減じた。サンプルを採取する１分前に、ミキサーの率を約１９ｒｐｍまで増大させた。ＢＮＳ混合物を除く全ての混合物は、消泡剤を含み、SURFYNOL（登録商標）DF-75、Air Products製として専売される非シリコーン性混合物を、分散剤重量の０．７５％添加した。
【００７０】
【表９】
2005538919.tif 000013
【００７１】
表８の結果は、本発明のオリゴマー分散剤がＢＮＳと比較してスランプ保持が改善され、参照のポリカルボキシレートと同等に改善されたスランプ保持特性を提供することを示している。
【００７２】
オリゴマー分散剤は、ドライキャスト製品に使うために、セメント粒子を分散するために提供され、該オリゴマー分散剤は、ベータナフタレンスルホネート、スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物またはリグノスルホン酸カルシウムなどの従来の分散剤よりも数倍もより効果的である材料を提供するために分散されるべき粒子へ吸着し、全ての範囲（タイプＡ〜タイプＦ）の減水能を提供する。また、主題の新規オリゴマー分散剤組成物が提供され、これは成分Ａ、任意に成分Ｂおよび成分Ｃの反応生成物を含む：
各成分Ａは独立して、セメント粒子へ吸着する非ポリマー性、官能性の部分であり、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレート、ボロネート、ボロキシン、ホスホラミド、アミン、アミド、四級アンモニウム基、カルボン酸、カルボン酸エステル、アルコール、炭水化物、糖のリン酸エステル、糖のホウ酸エステル、糖の硫酸エステル、これら任意の部分の塩、およびこれらの混合物からなる群から選択される第一の成分に由来する少なくとも１つの残基を含む；
成分Ｂは、任意の部分であり、存在する場合、各成分Ｂは独立して、成分Ａ部分と成分Ｃ部分との間に配置される非ポリマー性部分であり、直鎖状飽和炭化水素、直鎖状不飽和炭化水素、分枝状飽和炭化水素、分枝状不飽和炭化水素、脂環式炭化水素、複素環式炭化水素、アリール、ホスホエステル、窒素含有化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される第二の成分に由来する；
そして成分Ｃは、実質的にセメント粒子に吸着しない直鎖状または分枝状の水溶性非イオン性ポリマーである少なくとも１つの部分であり、ポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（オキシアルキレンアミン）、ポリ（オキシアルキレンジアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレンアミン）、モノアルコキシポリ（オキシアルキレングリコール）、モノアリールオキシポリ（オキシアルキレングリコール）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリオキサゾールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００７３】
主題のオリゴマー分散剤の構成は、以下の一般式（Ｉ）：
【化４】
2005538919.tif 000014
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
Ｑは、カルボン酸エステル、チオエステル、アミド、ウレタン、ウレア、エーテル、アミン、イソシアネート由来の残基、ヒドロキシアルキリデンアミンおよびヒドロキシアルキリデンエーテルの少なくとも１つ；
Ｇは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレートおよびアミンの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
ｍ＝２〜１０；
によって表される。
【００７４】
「ｍ」のついた丸カッコの構造は、ポリマーを暗示するものではない。２〜１０個の炭素骨格構造で示される短い腕に過ぎない。
イソシアネートに由来し得る残基は、トルエンジイソシアネート由来の残基およびイソホロンジイソシアネート由来の残基である。
【００７５】
一般式（Ｉ）に記載の主題の他のオリゴマー分散剤の構成は、以下：
【化５】
2005538919.tif 000015
であり得る。
【００７６】
主題の他のオリゴマー分散剤の構成は、以下の一般式（ＩＩ）：
【化６】
2005538919.tif 000016
式中、Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル、フェニル、ベンジルまたはアルキルスルホネートの少なくとも１つ；
各Ｒは、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチルまたはフェニルの少なくとも１つ；
Ｑは、カルボン酸エステル、チオエステル、アミド、ウレタン、ウレア、エーテル、アミン、イソシアネート由来の残基、ヒドロキシアルキリデンアミンおよびヒドロキシアルキリデンエーテルの少なくとも１つ；
Ｇは、−Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、スルフェート、スルホネート、スルフィネート、ボレートおよびアミンの少なくとも１つ；
ｎ＝１０〜５００；
ｍ＝２〜１０；
によって表される。
【００７７】
いくつかの構成において、主題の全体構成の官能性（水素でない）Ｇ残基の総数は、少なくとも２つである。例えば、主題の構成の各分枝は、それぞれ１つの官能性Ｇ残基を有し得る。
【００７８】
一般構造（ＩＩ）に記載の主題のオリゴマー分散剤の構成は、
【化７】
2005538919.tif 000017
でもある。
【００７９】
本オリゴマー分散剤は、ドライキャスト製品およびそれらを製造する方法において有用である。
本発明は、特許請求の範囲によって規定された変更、修正および均等な態様を含むと理解されるべきである。
【国際調査報告】
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