CZ123598A3

CZ123598A3 - Prášková komposice filmotvorných polymerů redispergovatelná ve vodě

Info

Publication number: CZ123598A3
Application number: CZ981235A
Authority: CZ
Inventors: Gilles Guerin; Mikel Morvan
Original assignee: Rhodia Chimie
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-09-16
Also published as: CA2232370A1; CN1200747A; NZ320342A; AU718444B2; FR2740461A1; HUP9900332A2; HUP9900332A3; TW448187B; NO981833L; NO981833D0; JP2989273B2; MX9803135A; CN1074432C; US6369153B1; KR19990067054A; AU7306896A; WO1997015617A1; EA199800334A1; BR9611249A; SK52298A3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ve vodě redispergovatelných prášků filmotvorných polymerů připravených z ethylenicky nenasycených monomerů, způsobu jejich přípravy a jejich použití.

Dosavadní stav techniky

Redispergovatelné prášky získané rozprašováním a sušením dispersí akrylových filmotvorných polymerů, a zejména dispersí polymerů vinylesterů, jsou již známy.

Filmotvorné polymery připravené z ethylenicky nenasycených monomerů jsou často používány jako pomocné látky v anorganických hydraulických pojivových směsích, čímž zlepšují jejich použití a jejich vlastnosti po vytvrzení, jako jsou adhese na různé substráty, nepropustnost, flexibilita a mechanické vlastnosti.

Redispergovatelné prášky mají ve srovnání s vodnými dispersemi tu výhodu, že mohou být smíseny s cementem, čímž se vytvoří práškové komposice připravené k upotřebení, které jsou použitelné například pro výrobu malt a betonů určených k fixaci na stavební materiály nebo pro výrobu adhesních malt nebo pro výrobu ochranných nebo dekorativních povlaků pro vnitřní nebo vnější části budov.

Při přípravě prášků, které nepodléhají aglomeraci během skladování působením tlaku a teploty a které jsou dostatečně redispergovatelné ve vodě, je obvyklé přidávat k nim relativně velká množství inertních látek a ochranných koloidů.

Tak již bylo navrženo přidávat k dispersím před rozprašováním kondensační produkty melaminu, formaldehydu a sulfonátu (US-A-3 784 648) nebo naftalenu, formaldehydu a sulfonátu (DE-A-3 143 070) a/nebo kopolymery vinylpyrrolidonu a vinylacetátu (EP-078 449) .

Francouzský patent FR-A-2 245 723 popisuje stabilní a ve vodě dispergovatelný přípravek sušený vymrazováním obsahující prášek polymerního latexu a ve vodě rozpustné dispergační činidlo, kterým je sacharid.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je připravit novou práškovou komposici, která je úplně nebo téměř úplně redispergovatelná ve vodě a je na basi filmotvorného polymeru připraveného z ethylenicky nenasycených monomerů.

Dále je úkolem vynálezu připravit redispergovatelný prášek výše uvedeného typu, který je stabilní při skladování, aniž by u něj docházelo k aglomeraci.

Dále je úkolem vynálezu získat způsob přípravy prášků výše uvedeného typu z latexů filmotvorného polymeru.

Dále je úkolem vynálezu získat redispergovatelný prášek výše uvedeného typu, který je v práškové formě nebo popřípadě po redispersi ve vodě ve formě pseudolatexu použitelný při všech způsobech aplikace latexů za účelem vytvoření povlaků (zejména nátěrové hmoty, komposice pro povlak papíru) nebo adhesivních komposic (zejména pojivá citlivá na tlak, pojivá na dlaždice).

Dále je úkolem vynálezu získat redispergovatelný prášek výše uvedeného typu (nebo z něho odvozený pseudolatex) zejména pro použití jako přísad do hydraulických pojiv malty nebo betonu.

Podstatou vynálezu je tedy ve vodě redispergovatelná prášková komposice získaná míšením a potom sušením emulse • · · · alespoň jednoho ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru, alespoň jednoho hlavního povrchově aktivního činidla a alespoň jedné ve vodě rozpustné sloučeniny, která spočívá v tom, že obsahuj e:

- emulsi alespoň jednoho ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru připraveného z ethylenicky nenasycených monomerů, alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, jehož dvousložkový fázový diagram voda/povrchově aktivní činidlo sestává z isotropní fáze, která je kapalná při 25 °C až do koncentrace alespoň 50 % hmotnostních povrchově aktivního činidla, následované při vyšších koncentracích pevnou tekutou krystalickou fází hexagonálního nebo kubického typu, která je stabilní alespoň do teploty sušení, a

- alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu.

Dále je podstatou vynálezu způsob přípravy této práškové komposice, který spočívá v tom, že se

- odstraní voda z vodné emulse obsahující ve vodě nerozpustný filmotvorný polymer připravený vodnou emulsní polymerací a obsahující alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu a popřípadě alespoň jedno další povrchově aktivní činidlo nebo jedno protispékavé činidlo, a

- suchý zbytek se rozprašuje na prášek požadované velikosti částic.

Komposice podle vynálezu má tu výhodu, že se spontánně redisperguje ve vodě, čímž se získá emulse opět mající velikost částic blízkou velikosti částic původní emulse.

Další výhody a znaky předloženého vynálezu jsou jasněji zřetelné z následujícího popisu a příkladů provedení vynálezu.

Podstatou vynálezu je tedy především ve vodě redispergovatelná prášková komposice získaná míšením a potom sušením emulse alespoň jednoho ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru, alespoň jednoho hlavního povrchově • ·

-4aktivního činidla a alespoň jedné ve vodě rozpustné sloučeniny, která spočívá v tom, že obsahuje:

- alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu.

Ve vodě nerozpustné filmotvorné polymery se připravují z ethylenicky nenasycených monomerů, zejména vinylového a/nebo akrylátového typu.

Ve vodě nerozpustnými filmotvornými polymery jsou výhodně vinylové nebo akrylátové homopolymery nebo vinylacetátové kopolymery, kopolymery styrenu a butadienu, kopolymery styrenu a akrylátu, kopolymery akrylátu a kopolymery styrenu, butadienu a akrylátu.

Filmotvorné polymery mají výhodně teplotu skelného přechodu mezi přibližně -20 °C a +50 °C, výhodně mezi 0 °C a 40 °C. Tyto polymery lze připravit známým způsobem emulsní polymerací ethylenicky nenasycených monomerů za použití iniciátorů polymerace a v přítomnosti standardních emulgačních a/nebo dispergačních činidel. Obsah polymeru v emulsi je obvykle mezi 30 a 70 % hmotnostními, a zejména mezi 35 a 65 % hmotnostními.

Monomery se rozumí vinylestery a zejména vinylacetát, alkylakryláty a alkylmethakryláty, ve kterých alkylová skupina obsahuje od 1 do 10 atomů uhlíku, například methyl-, ethyl-, n-butyl- a 2-ethylhexylakryláty a -methakryláty, a vinylaromatické monomery, zejména styren. Tyto monomery lze

HMHH kopolymerovat navzájem nebo s dalšími ethylenicky nenasycenými monomery.

Jako nelimitující příklady monomerů, které lze kopolymerovat s vinylacetátem a/nebo akrylestery a/nebo styrenem, lze uvést ethylen a olefiny, jako rozvětvených vinylestery nasycených monokarboxylových kyselin jako je vinylpropionát, majících od nebo do 12 je isobuten, nerozvětvených atomů uhlíku, (registrovaná známka pro estery rozvětvených kyselin s 9 až 11 nenasycených atomy uhlíku

Versatate obchodní atomy

-pivaloát a -laurát, estery dikarboxylových kyselin se 3 až 6 až 10 atomy uhlíku, jako jsou mono- nebo s alkanoly s 1 methyl-, ethyl-, butyl- a ethylhexylmaleináty a -fumaráty, vinylaromatické monomery, jako jsou methylstyreny a vinyltolueny, vinylhalogenidy, jako jsou vinylchlorid a vinylidenchlorid, a diolefiny, zejména butadien.

Emulsní polymerace monomerů se provádí v přítomnosti emulgátoru a iniciátoru polymerace.

Používané monomery lze zavádět jako směs nebo odděleně a současně do reakčního prostředí, bud' všechny najednou před začátkem polymerace nebo během polymerace v postupných dávkách nebo kontinálním způsobem.

Jako emulgační činidla se obvykle používají tradiční anionaktivní činidla, representovaná zejména solemi mastných kyselin, alkylsulfáty, alkylsulfonáty, alkylarylsulfáty, alkyl arylsulfonáty, arylsulfáty, arylsulfonáty, sulfosukcináty, alkylfosfáty alkalických kovů a soli kyseliny abietové, hydrogenované nebo jiné. Používají se v dávkách 0,01 až 5 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost monomerů.

Iniciátory emulsní polymerace, které jsou rozpustné ve vodě, jsou representovány zejména hydroperoxidy, jako jsou peroxid vodíku, kumenhydroperoxid, diisopropylbenzenhydroperoxid a paramenthanhydroperoxid, a persulfáty, jako jsou persulfát sodný, persulfát draselný a persulfát amonný. Používají se v množstvích mezi 0,05 a 2 % hmotnostními, • ·

4 4 4 4 4 4444 4 444 4 4

4 444 444 4444 4444 44 4 ·· ·· vztaženo na celkovou hmotnost monomerů. Tyto iniciátory se popřípadě používají v kombinaci s redukčními činidly, jako jsou bisulfit sodný nebo formaldehydbisulfit sodný, polyethylenaminy, cukry, zejména dextrosa nebo sacharosa, a soli kovů. Množství používaného redukčního činidla se pohybuje od 0 do 3 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost monomerů.

Reakční teplota, která je závislá na použitém iniciátoru, je obvykle mezi 0 a 100 °C a s výhodou mezi 30 a 70 °C.

Je možno použít přenosové činidlo v dávkách od 0 do 3 % hmotnostních, vztaženo na monomer nebo monomery, přičemž tímto činidlem mohou být merkaptany, jako je N-dodecylmerkaptan á terč.dodecylmerkaptan, cyklohexen a halogenované uhlovodíky, jako je chlorform, bromoform a tetrachlormethan. To umožňuje úpravu podílu roubovaného polymeru a délky řetězce roubovaného polymeru. Toto činidlo se přidává do reakčního prostředí buď před polymerací nebo během polymerace.

Podle výhodného provedení vynálezu má filmotvorný polymer komposice podle vynálezu povrch, který je pouze mírně karboxylován a proto má nízkou hladinu povrchové acidity.

Tak má výhodně hladinu povrchové acidity ne větší než 100 mikroekvivalentů -COOH funkcí na gram polymeru, s výhodou ne větší než 50 mikroekvivalentů -COOH funkcí na gram polymeru.

Komposice podle vynálezu obsahuje navíc alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, jehož dvousložkový fázový diagram voda/povrchově aktivní činidlo sestává z isotropní fáze, která je kapalná při 25 °C až do koncentrace alespoň 50 % hmotnostních povrchově aktivního činidla, následované při vyšších koncentracích pevnou tekutou krystalickou fází hexagonálního nebo kubického typu, která je stabilní alespoň do teploty sušení.

Popis těchto fází je uveden v práci R. G. Laughlin s názvem The aqueous phase behaviour of surfactants - Academie Press- 1994. Jejich identifikace radiační difrakcí (X-paprsky a • · • · neutrony) je popsána v práci V. Luzzati s názvem Biological membranes, physical fact and function - Academie Press- 1968.

Zejména je pevná tekutá krystalická fáze hlavního povrchově aktivního činidla stabilní až do teploty rovné alespoň 60 °C. Podle výhodného provedení vynálezu je tato pevná tekutá krystalická fáze stabilní až do teploty rovné alespoň 55 °C.

Je třeba zde uvést, že tekutou isotropní fázi lze lít, zatímco pevnou tekutou krystalickou fázi lít nelze.

Hlavní povrchově aktivní činidlo může být neiontového nebo iontového typu. Při zejména výhodném provedení vynálezu je toto hlavní povrchově aktivní činidlo iontového typu.

Podle prvního výhodného provedení vynálezu se používají hlavní povrchově aktivní činidla mající dvousložkový fázový diagram, jak je popsán výše, a jsou vybrána z iontových glykolipidových povrchově aktivních činidel.

Z iontových glykolipidových povrchově aktivních činidel se používají zejména deriváty kyseliny uronové.

Zejména výhodnými uronovými kyselinami jsou uronové kyseliny obecného vzorce CHO-(CHOH) _n-CO₂H, kde n znamená celé číslo od 1 do 4.

Jako příklady sloučenin tohoto typu lze uvést zejména galakturonovou kyselinu, glukuronovou kyselinu, D-mannuronovou kyselinu, L-iduronovou kyselinu a L-guluronovou kyselinu, aniž by byl výběr omezen pouze na tyto kyseliny.

Uhlovodíkový řetězec povrchově aktivního činidla, který může být substituován nebo nesubstituován, je nasycený nebo nenasycený řetězec obsahující od 6 do 24 atomů uhlíku a s výhodou od 8 do 16 atomů uhlíku.

Zejména se používají sloučeniny odvozené od kyseliny galakturonové a kyseliny glukuronové. Popis těchto produktů, jakož i způsob jejich přípravy je popsán zejména v patentové přihlášce EP 532 370.

• · ·· ·» · · · · · » r λ · ··· *··· • · ···« * · · · • « · · ♦ ··«* · ··· · · _ Q _ · · ♦ · · ♦ · · ^υ ···· ···· >· * ·♦ ··

Při výhodném provedení předloženého vynálezu se používají jako hlavní povrchově aktivní činidla deriváty kyseliny galakturonové ve formě solí.

Zejména je hydroxyskupina na uhlíkovém atomu vázaném na atom kyslíku v kruhu nahrazena skupinou OR, kde R znamená lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinu s 9 až 22 atomy uhlíku.

Kromě toho je opačně nabitým iontem soli tohoto povrchově aktivního činidla alkalický kov, kov alkalické zeminy nebo alternativně kvarterní amoniová skupina, ve které zbytky vázané na atom dusíku, které mohou být stejné nebo různé, jsou atom vodíku, alkylová skupina s 1 až 6 atomy uhlíku nebo hydroxyalkylová skupina s 1 až 6 atomy uhlíku.

Podle druhého výhodného provedení vynálezu se používají hlavní povrchově aktivní činidla amfoterního typu.

Příslušnými amfoterními povrchově aktivními činidly jsou zejména sloučeniny následujícího obecného vzorce

R - (A)_n - [N - (CHR₁)_x]_y - N - Q

I I

B B kde R znamená alkylovou nebo alkenylovou skupinu se 7 až 22 atomy uhlíku, R_x znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku, A znamená skupinu (CO) nebo (OCH₂CH₂) , n je 0 nebo 1, x je 2 nebo 3, y je 0 až 4, Q znamená zbytek -R₂-COOM, kde R₂ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku, M znamená H, Na, K nebo NH₄ a B znamená H nebo Q.

Zejména se používají povrchově aktivní činidla tohoto typu, která mají alespoň dvě karboxylové skupiny, takže B znamená zbytek Q.

Kyselinová funkce těchto sloučenin může být se stejným účinkem přítomna částečně nebo úplně ve formě kyseliny nebo ve formě soli.

♦ ♦

Z těchto povrchově aktivních činidel odpovídajících výše uvedenému vzorci se zejména používají amfoterní deriváty alkylpolyaminů, jako jsou Amphionic XL® a Mirataine H2C-HA” prodávané firmou Rhone-Pouleno, jakož i Ampholac 7T/X* a Ampholac 7C/X prodávané firmou Berol Nobel.

Popsaná hlavní povrchově aktivní činidla se používají samotná, ale použití několika povrchově aktivních činidel z této skupiny nebo jiných činidel téže kategorie nevybočuje z rozsahu předloženého vynálezu.

Prášková komposice podle vynálezu obsahuje navíc alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu a zejména je touto sloučeninou pevná látka.

Tyto ve vodě rozpustné sloučeniny mohou být vybrány zejména z anorganických sloučenin, jako jsou silikáty alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin a fosfáty alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin, j ako j e hexametafosfát sodný.

Nejvýhodnějšími silikáty tohoto typu jsou silikáty mající molární poměr SiO₂/M₂O mezi 1,6 a 3,5, kde M znamená atom sodíku nebo draslíku.

Tyto ve vodě rozpustné sloučeniny mohou být vybrány také z organických sloučenin, jako jsou močovina, cukry a jejich deriváty.

Z cukrů a jejich derivátů lze uvést monosacharidy (nebo glykosy), glykosidy a silně depolymerované polyholosidy. Těmito sloučeninami se rozumí ty sloučeniny, jejichž průměrná molekulová hmotnost je zejména menší než 20 000 g/mol.

Příklady vhodných monosacharidů pro použití podle vynálezu jsou aldosy, jako je glukosa, mannosa, galaktosa, a ketosy, jako je fruktosa.

Glykosidy jsou sloučeniny, které vzniknou kondensací, za eliminace vody, molekul monosacharidů navzájem nebo alternativně molekul monosacharidů s nesacharidovými molekulami. Z glykosidů se dává přednost holosidům, které se • · • · tvoří vazbou výlučně sacharidových jednotek, a zejména oligoholosidúm (nebo oligosacharidům), které obsahují pouze omezený počet těchto jednotek, a tento počet je obecně pod 10. Jako příklady lze uvést oligoholosidy, sacharosu, laktosu, cellobiosu a maltosu.

Příslušné polyholosidy (nebo polysacharidy), a sice silně depolymerované sloučeniny, jejichž průměrná molekulová hmotnost je zejména nižší než 20 000 g/mol, jsou popsány například v práci P. Arnaud s názvem cours de chimie organique [Course in organic chemistry] , publikované Gauthier-Villars, 1987. Jako nelimitující příklady silně depolymerovaných polyholosidů lze uvést dextran, škrob, xanthanovou gumu a galaktomannany, jako je guar a svatojánský chléb. Tyto polysacharidy mají teplotu tání výhodně nad 100 °C a rozpustnost ve vodě mezi 50 a 500 9/1 ·

Vhodné jsou také polyelektrolyty organické povahy pocházející z polymerace monomerů obecného vzorce

RiR, \/

C =-·=- C /\ r₂r kde zbytky R_iz které mohou být stejné nebo různé, znamenají H, CH₃, CO₂H nebo (CH₂)_n-CO₂H, kde n je nula až 4.

Jako nelimitující příklady sloučenin tohoto typu lze uvést kyselinu akrylovou, kyselinu methakrylovou, kyselinu maleinovou, kyselinu fumarovou, kyselinu itakonovou a kyselinu krotonovou.

Při použití podle vynálezu jsou také vhodné kopolymery získané z monomerů odpovídajících výše uvedenému vzorci a kopolymery získané z těchto monomerů a z jiných monomerů, zejména vinylderivátů, jako jsou vinylalkoholy a vinylamidy, jako je vinylpyrrolidon. Lze téz uvést kopolymery získané z alkylvinyletheru a kyseliny maleinové, jakož i kopolymery • · • · • ·

ískané z vinylstyrenu a kyseliny maleinové, které jsou popsány zejména v Kirk-Othmer encyklopedii o názvu Encyclopedia of Chemical Technology - sv. 18 - 3.vydání - Wiley interscience publication - 1982.

Pro použití podle vynálezu jsou také vhodné polymery peptidů získané polykondensací aminokyselin, zejména kyseliny aspartové a kyseliny glutamové, nebo z prekursorů diaminodikyselin. Tyto polymery mohou být buď homopolymery získané z kyselinyz aspartové nebo z kyseliny glutamové, nebo kopolymery získané z kyseliny aspartové a kyseliny glutamové v jakýchkoliv poměrech, nebo kopolymery získané z kyseliny aspartové a/nebo kyseliny glutamové a jiné aminokyseliny. Z těchto aminokyselin, které lze použít ke kopolymeraci, lze uvést glycin, alanin, leucin, isoleucin, fenylalanin, methionin, histidin, prolin, lysin, serin, threonin, cystein atd..

Výhodné polyelektrolyty mají nízký stupeň polymerace. Průměrná molekulová hmotnost těchto makromolekul je zejména menší než 20 000 g/mol, a s výhodou mezi 1 000 a 5 000 g/mol.

Přirozeně je rovněž možno počítat s použitím různých typů ve vodě rozpustných sloučenin v kombinaci.

Podle další varianty vynálezu je ve vodě rozpustná sloučenina hlavním povrchově aktivním činidlem.

Komposice podle předloženého vynálezu může navíc obsahovat alespoň jedno další iontové povrchově aktivní činidlo.

Jako další iontová povrchově aktivní činidla lze uvést zejména amfoterní povrchově aktivní činidla, jako jsou alkylbetainy, alkyldimethylbetainy, alkylamidopropylbetainy, alkylamidopropyldimethylbetainy, alkyltrimethylsulfobetainy, deriváty imidazolinu, jako jsou alkylamfoacetáty, alkylamfodiacetáty, alkylamfopropionáty, alkylamfodipropionáty, alkylsultainy nebo alkylamidopropylhydroxysultainy a kondensační produkty mastných kyselin a hydrolysáty proteinů.

Lze rovněž použít další anionaktivní povrchově aktivní činidla, jako jsou ve vodě rozpustné soli alkylsulfátů a • · • ·

-12• · · · · ···· « ··· · · • · · · · · · · ···· ···· ·· · ·· ·· alkylethersulfátů, alkylisethionáty a alkyltauridy nebo jejich soli, alkylkarboxyláty, alkylsulfosukcináty nebo alkylsukcinamáty, alkylsarkosináty, alkylderiváty hydrolysátů proteinů, acylaspartáty a estery alkylfosfátů a/nebo alkyletherfosfátů a/nebo alkylaryletherfosfátů. Kationtem je obecně alkalický kov nebo kov alkalické zeminy, jako jsou sodík, draslík, lithium nebo hořčík, nebo amoniová skupina NR₄ ⁺, kde substituenty R, které mohou být stejné nebo různé, znamenají alkylové skupiny substituované nebo přerušené atomem kyslíku nebo dusíku.

K redispergovatelným práškovým komposicím podle vynálezu lze také přidávat jakákoliv standardní aditiva v závislosti na povaze jejich aplikace.

V práškových komposicích podle vynálezu je obsah prášku filmotvorného polymeru výhodně mezi 40 a 90 díly hmotnostními. V zejména výhodných komposicích je obsah prášku filmotvorného polymeru alespoň 50 dílů hmotnostních, výhodně alespoň 70 dílů, hmotnostních.

Množství hlavního povrchově aktivního činidla v práškové komposici je obecně mezi 1 a 20 díly hmotnostními, výhodně mezi 2 a 10 díly hmotnostními.

Množství ve vodě rozpustné sloučeniny v práškové komposici je obecně mezi 7 a 50 díly hmotnostními, podle výhodné varianty mezi 8 a 25 díly hmotnostními.

Hmotnostní poměr koncentrací hlavního povrchově aktivního činidla a ve vodě rozpustné sloučeniny je obecně mezi 20:80 a 90:10.

Jsou-li identické, a to jestliže prášková komposice podle vynálezu obsahuje alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, které je zároveň ve vodě rozpustnou sloučeninou, celkové množství této sloučeniny odpovídá součtu dvou výše uvedených rozmezí.

V případě, kdy prášková komposice podle vynálezu obsahuje další povrchově aktivní činidlo, je hmotnostní poměr ···· · · · · · · · • » ···· · · · ·

- Ί 7 - · ·············· ·· · · · ··· ···· ···· ·· · ·· ·· koncentrací mezi hlavním povrchově aktivním činidlem a dalším povrchově aktivním činidlem obecně mezi 5 a 10.

Komposice podle vynálezu může navíc obsahovat alespoň jedno minerální plnivo o velikosti částic menší než přibližně 10 μπι, s výhodou menší než 3 μπι.

Jako minerální plnivo se doporučuje použít plnivo vybrané ze skupiny zahrnující zejména uhličitan vápenatý, kaolin, síran barnatý, oxid titanu, talek, hydratovaný oxid hlinitý, bentonit a sulfoaluminát vápenatý ((atlasová běloba) a oxid křemičitý.

Přítomnost minerálních plniv podporuje přípravu prášku a jeho stabilitu při skladování tím, že brání shlukování prášku, a sice jeho spékání.

Minerální plnivo se může přidávat přímo do práškové komposice při způsobu její přípravy. Množství minerálního plniva může být mezi 0,5 a 40, s výhodou od 2 do 20, dílů hmotnostních na 100 dílů prášku ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru.

Získané práškové komposice jsou stabilní při skladování, mohou se snadno redispergovat ve vodě na formu pseudolatexu a mohou se použít přímo v práškové formě nebo ve formě pseudolatexu při všech známých způsobech aplikace latexů.

Dále je popsán způsob přípravy práškové komposice.

Tento způsob spočívá v tom, že se

- odstraní voda z vodné emulse, sestávající z filmotvorného polymeru nerozpustného ve vodě připraveného vodnou emulsní polymerací a obsahující alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu a popřípadě alespoň jedno další povrchově aktivní činidlo nebo protispékavé činidlo, a suchý zbytek se rozprašuje na prášek požadované velikosti částic.

Přirozeně v případě použití standardních aditiv se mohou tato aditiva přidávat během tvorby emulse.

-14Způsob vychází z vodné emulse prášku ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru, získaného emulsní polymerací, jak je uvedeno výše. Tento typ emulse je obvykle označován jako latex.

K této vodné emulsi se přidají další složky práškové komposice: hlavní povrchově aktivní činidlo, ve vodě rozpustná sloučenina, popřípadě další povrchově aktivní činidlo a/nebo protispékavé činidlo. Příslušné obsahy různých složek jsou voleny tak, aby suché práškové komposice měly výše definované složení. Výhodně způsob vychází z emulse mající suchý extrakt (filmotvorný polymer + hlavní povrchově aktivní činidlo + ve vodě rozpustná sloučenina + další povrchově aktivní činidlo + protispékavé činidlo) mezi 10 a 70 % hmotnostními, ještě výhodněji mezi 40 a 60 %.

Z této emulse se potom odstraní voda a získaný produkt se rozprašuje na prášek. Stupně odstraňování vody z emulse latexu a získávání prášku se mohou provádět odděleně nebo současně. Tak lze použít způsob vymrazování, následovaný stupněm sublimace nebo lyofilisace, sušení nebo sušení atomisací (sušení rozprašováním).

Sušení atomisací je výhodný způsob, protože umožňuje získat prášek požadované velikosti částic přímo bez nutného stupně mletí. Velikost částic je obecně menší než 500 μπι.

Sušení atomisací se může provádět běžným způsobem ve známých aparaturách, jako jsou například atomisační věže kombinující rozprašování, prováděné pomocí trysky nebo centrifugačního míchadla, s proudem horkého plynu.

Přítoková teplota horkého plynu (obecně vzduchu) při hlavě kolony je výhodně mezi 100 a 115 °C a odtoková teplota je výhodně mezi 55 a 65 °C.

Minerální plnivo se může přidávat k vodné emulsi výchozího polymeru. Veškeré minerální plnivo nebo jeho část se může také zavádět během stupně rozprašování při způsobu sušení atomisací. Konečně lze přidávat minerální plnivo přímo do konečné práškové komposice.

-15• · • · · · ···· • · · · · · · • ··· · ··· • ····· · ··· · · • · · · · · • · · · · · · komposice při podle vynálezu teplotě místnosti

Ve většině případů jsou práškové úplně redispergovatelné ve vodě jednoduchým mícháním. Úplnou redispergovatelností se rozumí, že prášek podle vynálezu po přidání vhodného množství vody poskytuje pseudolatex, jehož velikost částic je v podstatě identická s velikostí latexových částic přítomných ve výchozí emulsi.

získaného

Předložený vynález se také týká pseudolatexu redispergováním práškové komposice definované výše ve

Konečně se vynález týká použití práškových jako aditiv výrobu ochranných a a adhesních cementů popsaných výše ve anorganických dekorativních se vynález týká použití stavebním průmyslu hydraulických pojiv povlaků, adhesních připevňování dlaždic vodě.

komposic do směsí pro malt a podlahových krytin. Jsou přípravu basi cementu práškových produktů a také sádry.

nebo potřebných pro zejména použitelné pro připravených pro použití na

Práškové komposice podle vynálezu nich odvozené jsou použitelné kromě toho při latexů, zejména lepidel, papírových obalů a Práškové komposice podle vynálezu mohou standardní aditiva, zejména biocidy, a silikony a organická protipěnicí činidla.

vynález je blíže objasněn však jeho rozsah neomezují.

pseudolatexy od všech aplikacích nátěrových hmot. obsahovat navíc mikrobiostatika, bakteriostatika

Předložený příklady, které následuj ícími

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V mísiči se připraví následující emulse:

složení % hmotnostní latex styren/butadien (*) (decyl-D-galaktosid)uronát sodný (**) voda • ·

• · ··· ·· ·· ·· · · · ···· • · · · · · ··· • ·· ······ ···· · • · · · · · · ···· ·· · · · · · (*) Tento latex má suchý extrakt 50 % a získá se emulsní polymerací směsi 58 % hmotnostních styrenu a 42 % hmotnostních butadienu. Jeho průměrná velikost částic měřená v zařízení Brookhaven® je 0,12 μπι. Jeho povrch je jen mírně karboxylován: má povrchový náboj rovný 30 mikroekvivalentům funkcí -COOH na gram polymeru.

(**) (Decyl-D-galaktosid)uronát sodný je prodáván společností ARD. Dvousložkový fázový diagram voda/povrchově aktivní činidlo sestává z isotropní fáze, která je kapalná při 25 °C až do koncentrace 60 % hmotnostních povrchově aktivního činidla, načež následuje fáze tekutých krystalů hexagonálního typu. Tato hexagonální fáze se identifikuje a je charakterisována rentgenovou difrakcí s malým úhlem, podle práce V. Luzzati s názvem Biological membranes, physical fact and function, z vodného roztoku obsahujícího 62 % hmotnostních povrchově aktivního činidla. Spektrum rentgenové difrakce s malým úhlem obsahuje dvě čisté linie, jejichž Braggovy vzdálenosti jsou v poměrech 1:1/(3)^1/2. Rozměr mřížky získané měřením vzdáleností linií je roven 47 jednotkám Á.

kg této emulse se atomisuje za standardních podmínek v atomisační koloně typu NIRO® (vstup 115 °C a výstup 60 °C) .

Emulse se spoluatomisuje v přítomnosti disperse kaolinu tak, že množství kaolinu v konečném produktu je 12 % hmotnostních.

Konečný produkt má formu tekoucího prášku složeného z více nebo méně sférických částic, které mají následující charakteristiku:

- velikost částic je mezi 10 a 100 μπι,

- suchý extrakt prášku je 99 %,

- hmotnostní složení suchého prášku je následující:

latex styren/butadien	70	O, *0
(decyl-D-galaktosid)uronát sodný	17	%
kaolin	12	%
voda	1	%

-17Atomisovaný produkt se redisperguje spontánně ve vodě při teplotě místnosti. Průměrná velikost částic získané emulse se měří v granulometru Brookhaven* a je 0,13 μιη.

Příklad 2

V mísiči se připraví následující emulse:

složení % hmotnostní latex styren/butadien 77,5 alkylpolyaminokarboxylát (*) 22,5 (*) Alkylpolyaminokarboxylát se prodává pod názvem AMPHIONOC XL firmou Rhone-Poulenc. Toto povrchově aktivní činidlo je v roztoku ve vodě a má suchý extrakt rovný 40 % hmotnostním. Dvousložkový fázový diagram voda/povrchově aktivní činidlo sestává z isotropní fáze, která je kapalná při 25 °C až do koncentrace 50 % hmotnostních povrchově aktivního činidla, načež následuje opticky isotropní viskosní fáze tekutých krystalů kubického typu. Tato fáze se identifikuje a charakterisuje rentgenovou difrakcí s malým úhlem ve vodném roztoku obsahujícícm 52 % povrchově aktivního činidla. Spektrum rentgenové difrakce s malým úhlem obsahuje sérii 5 charakteristických linií.

Tento latex je stejný jako latex v příkladu 1.

Směs se atomisuje za použití zařízení BUCHl” se vstupní teplotou 110 °C a s výstupní teplotou 70 °C.

Prášek získaný po atomisaci se spontánně disperguje ve vodě. Získaný pseudolatex má velikost částic identickou s velikostí částic výchozího latexu.

Příklad 3

V mísiči se připraví následující emulse:

složení % hmotnostní latex styren/butadien

	-18-	• · · · · • · · · · • · · • · · · • · · ········ ·	• · ·* ·· • · · · · • · · · · · · ····· · ···· • · · · • · · · · ·
(decyl-D-galaktosid)uronát	sodný		2
laktosa			8
voda			10
Tento latex je stejný	jako latex v příkladu 1.
Směs se atomisuje za	použití	zařízení BUCHl”	se vstupní

teplotou 110 °C a s výstupní teplotou 70 °C.

Příklad 4

V mísiči se připraví následující emulse:

složení % hmotnostní latex styren/butadien 8 (decyl-D-galaktosid)uronát sodný 2 močovina 2 silikát sodný 14

Tento latex je stejný jako latex v příkladu 1.

Poměr SiO₂/Na₂O v silikátu sodném je 2. Je v roztoku ve vodě (suchý extrakt rovný 45 % hmotnostním).

Silikát sodný se nejprve smísí s (decyl-D-galaktosid)uronátem sodným a s močovinou a potom se směs přidá k latexu styren/butadien, čímž se získá fluidní disperse.

Směs se atomisuje za použití zařízení BUCHI® se vstupní teplotou 110 °C a s výstupní teplotou 70 °C.

Příklad 5

V mísiči se připraví následující emulse: složení hmotnostní • ·

-19-	• · · · · · 1 ♦ · ·· ······ • · · · · ··«····· ·· ·
latex styren/butadien	80
(decyl-D-galaktosid)uronát sodný	2
močovina	2
hexametafosfát sodný	6
voda	10

Tento latex je stejný jako latex v příkladu 1.

Hexametafosfát sodný se nejprve smísí s (decyl-Dgalaktosid)uronátem sodným a s močovinou a potom se směs přidá k latexu styren/butadien.

Směs se atomisuje za použití zařízení BUCHI* se vstupní teplotou 110 °C a s výstupní teplotou 70 °C.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prášková komposice redispergovatelná ve vodě získaná míšením a potom sušením emulse, vyznačující se tím, že obsahuje

- emulsi alespoň jednoho ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru připraveného z ethylenicky .nenasycených monomerů, alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, jehož dvousložkový fázový diagram voda/povrchově aktivní činidlo sestává z isotropní fáze, která je kapalná při 25 °C až do koncentrace alespoň 50 % hmotnostních povrchově aktivního činidla, následované při vyšších koncentracích pevnou tekutou krystalickou fází hexagonálního nebo kubického typu, která je stabilní alespoň do teploty sušení, a alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu, která je identická nebo rozdílná od hlavního povrchově aktivního činidla.
2. Prášková komposice podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že ve vodě nerozpustný filmotvorný polymer je vybrán ze skupiny zahrnující vinylové nebo akrylátové homopolymery nebo vinylacetátové kopolymery, kopolymery styrenu a butadienu, kopolymery styrenu a akrylátu, kopolymery akrylátu a kopolymery styrenu, butadienu a akrylátu.
3. Prášková komposice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve vodě nerozpustný filmotvorný polymer má hladinu povrchové acidity ne větší než 100 mikroekvivalentů funkcí -COOH na gram polymeru.
4. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pevná tekutá krystalická fáze hlavního povrchově aktivního činidla je

9 Φ

Φ ·

Φ 9

ΦΦ

ΦΦΦΦ ΦΦΦ ΦΦΦΦ

Φ Φ ΦΦΦΦ ΦΦΦΦ _ Φ φ φ Φ Φ ΦΦΦΦ φ ΦΦΦ φ Φ — 21.— · · φφ· φφφ φφφφ φφφφ φφ > φφ «φ stabilní až do teploty alespoň 60 °C, výhodně až do teploty alespoň 55 °C.
5. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících

nároků, vyznačuj ící se t í m , že hlavním povrchově aktivním činidlem je iontové povrchově aktivní činidlo. 6. Prášková komposice podle nároku 5 , v y z n a č u -

jící se tím, že hlavním povrchově aktivním činidlem je iontové glykolipidové povrchově aktivní činidlo.
7. Prášková komposice podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že glykolipidové povrchově aktivní činidlo je vybráno ze skupiny derivátů uronové kyseliny,
8. Prášková komposice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5,

v y z n a č u j ící s e t í m , že hlavním povrchově aktivním činidlem je amfoterní povrchově aktivní činidlo obecného vzorce R - (A)_n - [N - I (CHR₁)_x]_y - N - 1 Q 1 B B

kde R znamená alkylovou nebo alkenylovou skupinu se 7 až 22 atomy uhlíku, R_x znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku, A znamená skupinu (CO) nebo (OCH₂CH₂) , n je 0 nebo 1, x je 2 nebo 3, y je 0 až 4, Q znamená zbytek -R₂-COOM, kde R₂ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku, M znamená H, Na, K nebo NH₄ a B znamená H nebo Q.
9. Prášková komposice podle nároku 8, vyznačující se tím, že hlavní povrchově aktivní činidlo obsahuje alespoň dvě karboxyskupiny.
10. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustná sloučenina je vybrána z anorganických sloučenin, jako jsou silikáty alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin nebo fosfáty alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin.
11. Prášková komposice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustná sloučenina je vybrána z organických sloučenin, jako jsou močovina, cukry a jejich deriváty.
12. Prášková komposice podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že cukry a jejich deriváty jsoy vybrány z monosacharidů, glykosidů a silně depolymerovaných polyholosidů.
13. Prášková komposice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustná sloučenina je vybrána z polyelektrolytů organické povahy pocházející z polymerace monomerů obecného vzorce

R_xR \/ c ===== c /\ r₂r kde zbytky Rj., které mohou být stejné nebo různé, znamenají H, CH₃, CO₂H nebo (CH₂)_n-CO₂H, kde n je nula až 4.
14. Prášková komposice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustnou sloučeninou je hlavní povrchově aktivní činidlo.
15. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že může obsahovat navíc alespoň jedno další iontové povrchově aktivní činidlo.
16. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsah ve vodě nerozpustného filmotvorného polymeru je mezi 40 a 90 díly hmotnostními práškové komposice.
17. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že množství hlavního povrchově aktivního činidla je mezi 1 a 20 díly hmotnostními práškové komposice.
18. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že množství ve vodě rozpustné sloučeniny je mezi 7 a 50 díly hmotnostními práškové komposice.
19. Prášková komposice podle kteréhokoliv z nároků 15 až 18, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr koncentrací hlavního povrchově aktivního činidla a dalšího povrchově aktivního činidla je mezi 5 a 10.
20. Prášková komposice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr koncentrací hlavního povrchově aktivního činidla a ve vodě rozpustné sloučeniny je mezi 20:80 a 90:10.

φ · φ φ · z

-24φ · φ φ φ· • φ φ· φ · φ φ ·φ

ΦΦΦ φ ·«

Prášková komposice podle kteréhokoliv předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje navíc práškové minerální plnivo o velikosti částic menší než 10 μπι, s výhodou menší než 3 μπι.
22. Způsob přípravy práškové komposice, jak je definována v kterémkoliv z nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že se

- odstraní voda z vodné emulse, sestávající z filmotvorného polymeru nerozpustného ve vodě připraveného vodnou emulsní polymerací a obsahující alespoň jedno hlavní povrchově aktivní činidlo, alespoň jednu ve vodě rozpustnou sloučeninu a popřípadě alespoň jedno další povrchově aktivní činidlo nebo protispékavé činidlo, a

- suchý zbytek se rozprašuje na prášek požadované velikosti částic.
23. Způsob podle předcházejího nároku, vyznačující se tím, že vodná emulse má suchý extrakt mezi 30 a 70 % hmotnostními.
24. Způsob podle nároku 22 nebo 23, vyznačující se tím, že způsob se provádí sušením rozprašováním.
25. Způsob podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že všechno minerální plnivo nebo jeho část se přidává ve stupni rozprašování.
26. Pseudolatex získaný redispergováním práškové komposice definované v kterémkoliv z nároků 1 až 21 ve vodě.
27. Použití pseudolatexu definovaného v nároku 26 a práškové komposice definované v nárocích 1 až 21 jako aditiv k

I

-25·· ·» · · · ··«4 • ••v · · · · 4 4· • · 4 4 4 4 » 4·4 • · 4 · 4 ···· · *44 r · • · ·«· 4 ··

4444 4444 4· 4 4»44 hydraulickým pojivům, lepidlům, prostředkům pro povlékání papíru a nátěrovým hmotám.