Verfahren zur Herstellung eines redispergierbaren Polyvinylharzpulvers
Dispersionen aus Mischpolymerisaten zwischen Polyvinylazetat und Versaticestern werden als verseifungsfeste Bindemittel in Verputzmassen und Dispersionsfarben eingesetzt.
In zunehmendem Masse werden jedoch nicht die flüssigen Dispersionen verwendet, sondern die durch Zerstäubungstrocknung daraus hergestellten redispergierbaren Pulver. Die Zerstäubung solcher Dispersionen macht an sich keine Schwierigkeiten, jedoch verkleben die Pulver rasch dadurch, dass die Teilchen ineinander überzufliessen beginnen. Diese Eigenschaft ist für die Filmbildung in Dispersionsfarben und in Putzmassen wichtig, verunmöglicht jedoch die Herstellung eines lagerfähigen und fliessfähigen Pulvers.
Man hat versucht, diesem Nachteil dadurch zu begegnen, dass man mineralische Pulver mitversprüht oder sofort anschliessend an das Zersprühen zumischt.
Diese Massnahme führt aber nur dann zum Erfolg, wenn man relativ hohe Anteile solcher inerter Pulver zusetzt. In der Regel müssen mindestens 40 O/o zur Anwendung kommen. Dadurch bringt man Stoffe in das Polyvinylharzpulver, die die Anwendungsmöglichkeit stark einschränken.
Es ist auch versucht worden bei der Polymerisation solcher Dispersionen als Stabilisator wasserlösliche Stärkederivate zu verwenden, die ein Zusammenbakken des Pulvers verhindern sollen.
Da solche Schutzkolloide in so grossen Mengen angewendet werden müssen, die die Wasserempfindlichkeit daraus hergestellter Filme stark erhöhen, hat auch diese Massnahme nur beschränkte Anwendungsmöglichkeiten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung eines redispergierbaren Polyvinylharzpulvers durch Zerstäubungstrocknung einer Polyvinylharzdispersion, das dadurch gekennzeichnet, ist, dass man vor dem Zerstäuben Siliciumoxyd mit einem Teilchendurchmesser kleiner als 0,0001 mm beimischt, und zwar weniger als 1 O/o bezogen auf das Monomere.
Der Zusatz von Siliciumoxyd in einer 10/o nicht überschreitenden Menge schränkt die Einsatzmöglichkeit eines solchen Pulvers als pulverförmiges Bindemittel in Verputzmassen, Pulverfarben, Trockenmörteln usw. nicht ein. Ebenfalls ist man bei der Verwendung der für die Dispersion notwendigen Stabilisatoren nicht mehr an solche Systeme gebunden, die die Wasserfestigkeit der daraus hergestellten Bindemittelfilme unnötig verschlechtern. Es können vielmehr anionenaktive Emulgatoren, Polyvinylalkohol, Zellulosederivate, wie z. B. Hydroxyäthylcellulose verschiedenster Molekulargewichte für die Polymerisation zur Anwendung kommen. Die zu erzielenden Filmeigenschaften werden durch einen Zusatz von 1 O/o nicht erreichendem Siliciumoxyd kaum mehr negativ beeinflusst.
Neben reinem Vinylacetat kann als zweite Komponente Versaticester, Butylacrylat, Dibutylmaleat oder ein ähnliches Monomer verwendet werden. Es ist auch möglich, neben diesen inneren Weichmachern äussere Weichmacher, wie Dibutylphthalat in Mengen bis zu 6 0/0 auf die Dispersion bezogen, mitzuverwenden.
Selbst bei solchen Mengen äusserlich er Weichmacher ist kein Zusammenbacken des Pulvers zu befürchten, das aus einer Dispersion gemäss vorliegender Erfindung hergestellt wird. Es ist zweckmässig, das Siliciumoxyd vor der Polymerisation im Wasser fein zu dispergieren, da ein nachträglicher Zusatz zur Dispersion ohne anschliessende Homogenisierung keine feine Verteilung gewährleistet. Selbstverständlich ist bei der Wahl des Siliciumoxydes darauf zu achten, dass es keine Polymerisationsgifte wie z. B. Kupferverbindungen enthält. Ebenfalls können Verunreinigungen mit Eisensalzen die Polymerisation stören, indem die Dispersion zu dickflüssig wird und vor dem Zerstäuben unnötig mit Wasser verdünnt werden muss.
Da auch Salze die Dispergierung der wasserunlöslichen Monomeren erschweren, empfiehlt sich ein Auswaschen des Siliciumoxydpulvers mit einer etwa zehnfachen Menge permutiertem Wasser.
Beispiel
750 Teile Wasser
2,5 Teile Kaliumpersulfat
25 Teile Hydroxyäthylcellulose
6 Teile Siliciumoxyd, Teilchendruchmesser kleiner als 0,0001 mm werden vorgelegt und auf 750 erwärmt. Daun lässt man ein Gemisch aus
465 Teilen Vinylacetat und
195 Teilen Ester der Versaticsäure während drei Stunden unter ständigem ititensivem Rühren kontinuierlich zufliessen.
Diese Dispersion lässt sich zu einem nicht zusammenklebenden, gut rieselfähigen Pulver zersprühen.
Dieses Pulver lässt sich nach Vermischen mit Pigmenten mit Wasser angerührt wie eine Dispersionsfarbe verarbeiten und zeigt eine gute Filmbildung. Ebenfalls kann das Pulver als Zusatz zu Trockenputzmassen verwendet werden, die nach Anrühren mit Wasser zu harten und weitgehend wasserfesten Verputzen auftrocknen.
Process for the production of a redispersible polyvinyl resin powder
Dispersions of copolymers between polyvinyl acetate and Versatic esters are used as saponification-resistant binders in plastering compounds and emulsion paints.
Increasingly, however, it is not the liquid dispersions that are being used, but rather the redispersible powders produced therefrom by spray drying. The atomization of such dispersions does not in itself cause any difficulties, but the powders quickly stick together because the particles begin to overflow into one another. This property is important for film formation in emulsion paints and in plastering compounds, but makes it impossible to produce a storable and flowable powder.
Attempts have been made to counter this disadvantage by spraying mineral powders at the same time or mixing them in immediately after the spraying.
However, this measure only leads to success if relatively high proportions of such inert powders are added. As a rule, at least 40% must be used. This brings substances into the polyvinyl resin powder that severely limit the application possibilities.
Attempts have also been made in the polymerization of such dispersions to use water-soluble starch derivatives as stabilizers, which are intended to prevent the powder from caking.
Since such protective colloids have to be used in such large quantities that they greatly increase the water sensitivity of films made from them, this measure, too, has only limited application possibilities.
The present invention now relates to a process for the production of a redispersible polyvinyl resin powder by spray drying a polyvinyl resin dispersion, which is characterized in that silicon oxide with a particle diameter of less than 0.0001 mm is admixed prior to spraying, namely less than 10 / o based on the monomer.
The addition of silicon oxide in an amount not exceeding 10 / o does not restrict the possibility of using such a powder as a powdery binder in plastering compounds, powder paints, dry mortars, etc. Likewise, when using the stabilizers necessary for the dispersion, one is no longer bound to systems which unnecessarily impair the water resistance of the binder films produced therefrom. Rather, anionic emulsifiers, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, such as. B. Hydroxyethyl cellulose of various molecular weights for the polymerization are used. The film properties to be achieved are hardly negatively influenced by an addition of 10 / o silicon oxide which cannot be achieved.
In addition to pure vinyl acetate, Versatic ester, butyl acrylate, dibutyl maleate or a similar monomer can be used as the second component. In addition to these internal plasticizers, it is also possible to use external plasticizers, such as dibutyl phthalate, in amounts of up to 6% based on the dispersion.
Even with such amounts of external plasticizers, there is no risk of caking of the powder which is produced from a dispersion according to the present invention. It is advisable to finely disperse the silicon oxide in the water before the polymerization, since a subsequent addition to the dispersion without subsequent homogenization does not guarantee fine distribution. Of course, when choosing the silicon oxide, care must be taken that there are no polymerization poisons such as. B. contains copper compounds. Impurities with iron salts can also interfere with the polymerization by making the dispersion too thick and having to be unnecessarily diluted with water before atomization.
Since salts also make it more difficult to disperse the water-insoluble monomers, it is advisable to wash out the silicon oxide powder with about ten times the amount of permuted water.
example
750 parts of water
2.5 parts potassium persulfate
25 parts of hydroxyethyl cellulose
6 parts of silicon oxide, particle diameter less than 0.0001 mm, are initially introduced and heated to 750. A mixture is left out
465 parts of vinyl acetate and
195 parts of ester of Versatic acid flow in continuously over a period of three hours with constant, intensive stirring.
This dispersion can be sprayed into a non-sticky, free-flowing powder.
After mixing with pigments, this powder can be mixed with water like an emulsion paint and shows good film formation. The powder can also be used as an additive to dry plastering compounds which, after being mixed with water, dry to hard and largely waterproof plasters.