CZ226598A3

CZ226598A3 - Redispergovatelný prášek polymeru, z něj připravitelné vodné disperze polymeru a jejich použití

Info

Publication number: CZ226598A3
Application number: CZ982265A
Authority: CZ
Inventors: Reiner Dr. Figge; Harald Dr. Zeh; Rudolf Dr. Weissgerber
Original assignee: Wacker-Chemie Gmbh
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-10-14
Also published as: KR100275289B1; EP0874871A1; EP0874871B1; PL186209B1; ATE184296T1; CZ288971B6; US6242512B1; WO1997026295A1; PL327856A1; ES2138441T3; KR19990077261A; CN1208427A; DE19601699A1; TW467939B; JP3786968B2; DE59700412D1; CN1078599C; JPH11503790A

Description

I · · ·

-1Redispergovatelný prášek polymeru, z něj připravitelné vodné disperze polymeru a jejich použití

Oblast techniky

Vynález se týká redispergovatelného prášku polymeru na bázi směsi ve vodě nerozpustného polymeru tvořícího film a ve vodě rozpustného ochranného rozdělovacího koloidu, který se může změnou pH dezaktivovat. Dále se vynález týká vodných disperzí, které je možné z prášku polymeru vyrobit.

Dosavadní stav techniky

Disperzní prášky se používají již řadu let obzvláště v oblasti stavebnictví k zušlechtění plastickými hmotami hydraulicky pojících systémů jako v omítkách, barvách a lepicích prostředcích. Přídavkem nebo použitím redispergovatelných prášků plastických hmot v takových systémech se dosahuje podstatného zlepšeni vlastností jako přilnavost, odolnost proti otěru, odolnost proti vrypu a pevnost v tahu při ohybu. Velkou výhodou disperzních prášků oproti stejně alternativně použitelným kapalným disperzím polymeru je mezi jiným vysoká stálost při skladování bez přísad konzervačních prostředků a odolnost suchých práškovitých směsí proti mrazu.

Dosud známé disperzní prášky obsahují ve vodě rozpustné ochranné rozdělovači koloidy, které se k zasychajícím disperzím polymeru přidávají zpravidla před sušením rozprašováním a které mají zabránit předčasné tvorbě filmu

základního polymeru, který je podstatou disperzního prášku, příkladně během procesu sušení a mají umožnit redispergaci prášku polymeru ve vodě.

Převážně se jako ochranné koloidy používají polyvinylalkoholy. Příklady pro ně jsou popsány příkladně v EP-A 149 098 (US-A 4859751). Disperzní prášky, které jako ochranné rozdělovači koloidy obsahují ve vodě rozpustné soli kondenzátů kyseliny fenolsulfonové - formaldehyd, jsou známé z EP-A 407 889 (US-A 5225478). Použití přírodních látek jako ochranných rozdělovačích koloidů, jako jsou dextriny nebo ethery škrobu a použití a použiti disperzních prášků tohoto druhu v lepidlech a hydraulicky vytvrzovaných pojivech je známo z EP-A 134 451. EP-A 467 103 (US-A 5342897) popisuje výrobu disperzních prášků rozstřikovacím sušením disperzí polymerů, které obsahují ve vodě rozpustné kopolymery nenasycených kyselin nebo jejich anhydridy a alkeny nebo styren.

Uvedené, ve vodě rozpustné ochranné koloidy zabraňují předčasné tvorbě filmu polymeru během sušení disperze a umožňují redispergaci (to znamená dalekosáhlý rozpad na primární částice základní disperze) suchého polymerního prášku ve vodě. Při mnoha použitích však působí ochranné koloidy použité ve známých disperzních prášcích negativně na vlastnosti produktu. Na základě charakteru ochranného koloidu ve vodě rozpustných rozdělovačích pomocných prostředků se může příkladně projevit při použití dříve uvedených disperzních prášků jako poj iv v lepidlech, jejichž lepivost je v důsledku podílů ochranného rozdělovacího koloidu negativně ovlivněna, případně zcela vymizí.

V nátěrových barvách a omítkách mohou ve vodě rozpustné rozdělovači ochranné koloidy silně negativně ovlivnit

-3• · • · odolnost proti vodě.

Vynález si proto klade za úkol dát k dispozici přípravek ve vodě redispergovatelného disperzního prášku, u kterého se může účinek použitého ochranného rozdělovacího koloidu při použití cíleně odstraňovat.

Podstata vynálezu

Nyní bylo překvapivě objeveno, že tento úkol je možné řešit použitím nízkomolekulárních, ve vodě rozpustných polymerů na bázi kyseliny akrylové, metakrylové nebo maleinové (anhydrid) jako rozdělovačích ochranných koloidů.

Předmětem vynálezu je přípravek ve vodě redispergovatelného disperzního prášku obsahující

a) ve vodě nerozpustný základní polymer tvořící film s teplotou skelného přechodu -60 °C až +80 °C ze skupiny homo- a kopolymerů vinylesterů, esterů kyseliny akrylové, esterů kyseliny metakrylové, styrenu a vinylchloridu nebo směs uvedených základních polymerů,

b) 2 až 40 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, ve vodě rozpustného rozdělovacího ochranného koloidu,

c) 0 až 30 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polymerních komponent, prostředku proti tvorbě bloků, vyznačující se tím, že jako složka b) jsou obsaženy nízkomolekulární, neneutralizované homo- nebo kopolymery olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů, nebo částečně neutralizované homopolymery

9 9 9 •9 9999

99

9 9 9 • 9 99

9 9 9

9 9

99 olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů, nebo částečně neutralizované kopolymery olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů s obsahem kyseliny více než 80 % molových v případě kopolymerů s alkeny se 3 až 12 uhlíkovými atomy nebo styrenem a obsahem kyseliny 50 až 99 % molových v případě ostatních kopolymerů.

Vinylestery homo- nebo kopolymerů vhodné jako složka a) obsahují jednu nebo několik monomerních jednotek ze skupiny vinylesterů nerozvětvených nebo rozvětvených karboxylových kyselin s 1 až 18 uhlíkovými atomy. Vhodnými polymery esterů kyseliny (met)akrylové jsou homo- a kopolymery kyseliny akrylové a metakrylové s nerozvětvenými nebo rozvětvenými alkoholy s 1 až 18 uhlíkovými atomy.

Výhodnými vinylestery jsou vinylacetát, vinylpropionát, vinylbutyrát, vinyl-2-ethylhexanoát, vinyllaurát, 1-methylvinylacetát, vinylpivalát a vinylester a-rozvětvených monokarboxylových kyselin s 5 nebo 9 až 10 uhlíkovými atomy, příkladně W5^, VeoVa9^R nebo VeoValO^R. Obzvláště výhodný je vinylacetát.

Výhodnými estery kyseliny metakrylové nebo kyseliny akrylové j sou methylakrylát, methylmetakrylát, ethylakrylát, ethylmetakrylát, propylakrylát, propylmetakrylát, n-butylakrylát, n-butylmetakrylát, iso-butylakrylát, iso-butylmetakrylát, t-butylakrylát, t-butylmetakrylát, 2-ethylhexylakrylát, 2-ethylhexylmetakrylát. Obzvláště výhodné jsou methylakrylát, methylmetakrylát, n-butylakrylát a 2-ethylhexylakrylát.

Příklady vhodných vinylesterových polymerů jsou :

• · · ·

4

• 4 · · ·

• ••4 • 4 • 4 vinylesterové homopolymery jako homopolymer vinylacetátu; kopolymery vinylester-ethylen jako kopolymery vinylacetátethylen s obsahem ethylenu 1 až 60 % hmotnostních;

kopolymery vinylester-ethylen-vinylchlorid jako kopolymer vinylacetát-ethylen-vinylchlorid s obsahem ethylenu 1 až 40 % hmotnostních a obsahem vinylchloridu 20 až 80 % hmotnostních;

kopolymery vinylacetátu s 1 až 50 % hmotnostních jednoho nebo několika kopolymerovatelných vinylesterů jako je vinyllaurát, vinylpivalát, ester kyseliny vinyl-2-ethylhexanové, vinylester karboxylové kyseliny rozvětvené v α-poloze, obzvláště vinylester kyseliny versatikové (VeoVa9,R VeoVal0^F), které případně obsahují ještě 1 až 40 % hmotnostních ethylenu;

kopolymery vinylester-ester kyseliny akrylové se 30 až 90 % hmotnostních vinylesterů, obzvláště vinylacetátu, a 1 až 60 % hmotnostních esteru kyseliny akrylové, obzvláště n-butylakrylátu nebo 2-ethylhexylakrylátu, které ještě případně obsahují 1 až 40 % hmotnostních ethylenu;

kopolymery vinylester-ester kyseliny akrylové se 30 až 75 % hmotnostních vinylacetátu, 1 až 30 % hmotnostních vinyllaurátu nebo vinylesterů a-rozvětvené karboxylové kyseliny, obzvláště vinylesterů kyseliny versatikové, 1 až 30 % hmotnostních esteru kyseliny akrylové, obzvláště n-butylakrylát nebo 2-ethylhexylakrylát, které případně ještě mohou obsahovat 1 až 40 % hmotnostních ethylenu;

kopolymery vinylesterů s estery kyseliny maleinové nebo fumarové jako diisopropyl-, di-n-butyl-, di-t-butyl-, ·· 9999

-6• · 9 9 9 9 · • 9 · 9 9 99 • · · 9 99 9 9 9 • · · 9 9 9 ·· · 99 99 di-ethylhexyl-, methyl-t-butylester, příkladně kopolymery vinylacetátu s 10 až 60 % hmotnostních jednoho nebo několika uvedených esterů kyseliny maleinové/fumarové, které případně obsahují ještě ethylen nebo další kopolymerovatelné vinylestery jako vinyllaurát nebo vinylester kyseliny versatikové.

Příklady vhodných polymerů kyseliny (met)akrylové jsou :

homopolymery n-butylakrylatu nebo 2-ethylhexylakrylátu;

kopolymery se 35 až 65 % hmotnostních methylmetakrylátu, 65 až 35 % hmotnostních n-butylakrylatu a/nebo 2-ethylhexylakrylátu.

Příklady vinylchloridových polymerů jsou vedle výše uvedených kopolymerů vinylester/vinylchlorid kopolymery vinylchlorid-ethylen.

Příklady styrenových polymerů jsou kopolymery styrenbutadien a kopolymery styren-estery kyseliny akrylové jako styren-n-butylakrylát nebo styren-2-ethylhexylakrylát s obsahem styrenu vždy 1 až 70 % hmotnostních.

Jmenované polymery případně ještě obsahují 0,05 až 30,0 % hmotnostních, s výhodou 0,5 až 15 % hmotnostních, vždy vztaženo na celkovou hmotnost polymeru, jednu nebo několik pomocných monomerních jednotek ke zlepšení rozpustnosti ve vodě, k zesítění nebo k modifikaci přilnavosti.

Vhodnými pomocnými monomery ke zlepšení rozpustnosti ve • fefefe

44 fefe •4 4 4 4 fe · · fe 4

4 fefefe fefefefe • · fefefefe · fefefefe fe ·· fefefe fefefe •fefefe fefefe fefe fefe vodě jsou příkladně α,β-monoethylenicky nenasycené mono- a dikarboxylové kyseliny a jejich amidy, jako kyselina akrylová, metakrylová, maleinová, fumarová, itakonová, akrylamid, metakrylamid; ethylenicky nenasycené sulfonové kyseliny případně jejich soli, s výhodou kyselina vinylsulfonová, 2-akrylamido-propansulfonát a/nebo N-vinylpyrrolidon.

Monomerní jednotky způsobující zesítění jsou s výhodou v polymeru obsaženy v množství 0,5 až 5,0 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polymeru. Příklady jsou zde N-methylolakrylamid, N-methylolmetakrylamid; N-(alkoxymethyl)amidy nebo N-(alkoxymethyl)metakrylamidy s jedním alkylovým zbytkem s 1 až 6 uhlíkovými atomy, jako N-(isobutoxymethyl)-akrylamid (IBMA), N-(isobutoxymethyl)-metakrylamid (IBMMA), N-(n-butoxymethyl)-akrylamid (NBMA),

N-(n-butoxymethyl)-metakrylamid (NBMMA); vícenásobně ethylenicky nenasycené komonomery jako ethylenglykoldiakrylát, 1,3-butylenglykoldiakrylát, 1,4-butylenglykoldiakrylát, propylenglykodiakrylát, divinyladipát, divinylbenzen, vinylmetakrylát, vinylakrylát, allylmetakrylát, allylakrylát, diallylmaleát, diallylftalát, diallylfumarát, methylenbisakrylamid, cyklopentadienylakrylát nebo triallylkyanurát.

Vhodné komonomerní jednotky k modifikaci přilnavosti jsou příkladně hydroxyalkylestery kyseliny metakrylové a kyseliny akrylové jako hydroxyethyl-, hydroxypropyl- nebo hydroxybutylakrylát nebo metakrylát a rovněž sloučeniny jako diacetonakrylamid a acetylacetoxyethylakrylát nebo metakrylát .

Výroba uvedených, radikálově polymerovatelných ve vodě nerozpustných polymerů se provádí s výhodou způsobem emulzní ·· ·*·· ·· ·· • · · · · · · • · · 9 9 9 9 • · · · * ·· · · · • · · · 9 · polymerace v teplotním rozmezí od 0 do 100 °C a iniciuje se ve vodě rozpustnými látkami uvolňujícími radikály, obvykle používanými pro emulzní polymerace. Jako dispergační prostředky se mohou nasadit všechny emulgátory obvykle používané pro emulzní polymerace. Polymerace se provádí při pH s výhodou 2 až 7. Před sušením se disperze s výhodou upraví na obsah pevné látky 20 až 65 %.

Jako složka b) se s výhodou použije homo- nebo kopolymer kyseliny akrylové, metakrylové nebo (anhydríd) kyseliny maleinové, obzvláště kysleina polyakrylová nebo polymetakrylová. Výhodné jsou dále kopolymery s jednotkami kyseliny akrylové, metakrylové nebo (anhydridu) kyseliny maleinové a jednotky s nimi kopolymerovatelných monomerů, obzvláště s uplatněním požadavku, aby podíl kyseliny v těchto kopolymerech činil více jak 80 % molových. Příklady kopolymerovatelných monomerů jsou alkeny jako ethylen, propylen, vinylaromáty jako styren, estery kyseliny akrylové jako butylakrylát, estery kyseliny metakrylové jako methylmetakrylát, alkylvinylethery jako methylvinylether, metakrylamid a akrylamid. Výhodnými komonomery jsou estery kyseliny (met)akrylové, alkylvinylethery a (met)akrylamidy. Příklady výhodných kopolymerů jsou kopolymery kyselina maleinová/methylvinylether, kyselina metakrylová/methylmetakrylát a kyselina metakrylová/akrylamid. Mohou se použít také směsi uvedených homo- a kopolymerů.

Molekulové hmotnosti uvedených polymerů činí s 250 000 g/mol, s výhodou s 150 000; obzvláště výhodně činí molekulová hmotnost 5 000 až 50 000 g/mol, stanoveno jako střed hmotnosti, příkladně pomocí gélové permeační chromatografie.

Polymery popsané jako složka b) se obvykle vyrábějí • · · · způsoby odborníkům známými, příkladně roztokovou polymeraci nebo polymeraci ve hmotě. Často jsou také tyto polymery k dostání v obchodě.

Podíl složky b) v přípravku disperzního prášku činí s výhodou od 2 do 40 % hmotnostních, obzvláště výhodně 5 až % hmotnostních, vztaženo na základní polymer.

Příklady antiblokačních prostředků (složka c) jsou jemně umleté křemičitany hliníku, křemelina, pyrogeně vyráběný oxid křemičitý, srážená kyselina křemičitá, koloidní silikagel, mikro-silika, kaolin, talek, infuzoriová hlinka, uhličitan vápenatý a hydrokřemičitany hořčíku.

Podíl antiblokačních prostředků činí s výhodou 4 až 20 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polymerních součástí.

Přípravek disperzního prášku může podle požadované oblasti použití obsahovat případně ještě další přísady.

Pro použití jako lepidlo může přípravek disperzního prášku s výhodou obsahovat ještě až do 100 % hmotnostních, vždy vztaženo na základní polymer, lepivých látek (Tackifier) jako kolofonium, dimerované kolofonium, hydrogenované kolofonium a/nebo estery jmenovaných typů kolofonia; polyterpenové pryskyřice, kumaron-indenové pryskyřice, terpen-fenolové pryskyřice, uhlovodíkové pryskyřice, případně v kombinaci s vysokovroucími látkami jako příkladně butyldiglykolacetát, butyldiglykol, propylenglykolethery nebo propylenglykolestery; změkčovadla jako estery kyseliny ftalové, estery kyseliny sebakové, estery kyseliny adipové. Výhodné jsou uvedené druhy kolofonia a jejich estery a butyldiglykolacetát a (2-hydroxyethyl)fenylether.

Případě může být obsaženo ještě 0,5 až 20 % hmotnostních, s výhodou 0,5 až 10 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, hydrofobizačního prostředku, příkladně na bázi polysiloxanů nebo kovových mýdel.

-10ΦΦΦΦ

ΦΦΦΦ • φ φφ φ φ · φ φφ* ·

Dále může být obsaženo ještě 0,1 až 2,0 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, povrchově aktivních látek jako emulgátory nebo smáčedla. Příklady zde jsou anionické a neanionické tenzidy.

Případně může být obsaženo ještě 0,5 až 15 % hmotnostních, s výhodou 0,5 až 10 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, zahušfovadel příkladně na bázi vysokomolekulárních polyakrylových kyselin.

Dalším příkladem pro obvyklé přísady jsou odpěňovací činidla, které se případně mohou používat v množství 0,05 až 2,0 % hmotnostních, s výhodou 0,05 až 1,0 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer.

V jedné výhodné formě provedení jsou v přípravcích disperzních prášků podle vynálezu obsaženy ještě neutralizační prostředky. S výhodou se neutralizační prostředky k prášku přimísí po sušení, případně v kombinaci s dalšími přáškovitými přísadami. Množství přidávaného neutralizačního prostředku se řídí podle daného přípravku disperzního prášku. Vhodné jsou obvyklé anorganické báze; Příklady pro ně jsou hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý.

Pro použití ve stavebních hmotách může být ještě obsaženo 1,0 až 30 % hmotnostních, s výhodou 1,0 až 15 %

····

-11hmotnostních, vztaženo na základní polymer, látek zlepšujících tekutost cementu; příkladně kopolymery styrenanhydrid kyseliny maleinové, kondenzační produkty obsahující sulfonátové skupiny z melaminu nebo ketonu a formaldehydu a/nebo kyseliny naftalensulfonové-formaldehydu a/nebo kondenzační produkty fenolsulfonát-formaldehyd.

K výrobě přípravku disperzního prášku se použije základní polymer a) jako vodná disperze. K této disperzi se přidá rozdělovači ochranný koloid b) s výhodou ve formě vodného roztoku a promíchá se. Tyto postupy míšení mohou probíhat v libovolném pořadí, důležité je pouze, aby vznikla homogení disperzní směs. Případně použitá zahušfovadla, povrchově aktivní látky, hydrofobizační prostředky, odpěňovadla a případně další přísady se s výhodou přidávají k vodné směsi před sušením. Pokud je žádoucí použití lepivých přísad (Tackifier), potom se tyto s výhodou přidají jako první složka disperze základního polymeru. Tackifier se přitom může přidat v roztoku, jako substence (jako pevná látka nebo kapalina), jako tavenina, nebo jako vodná emulze/disperze. Při použití Tackifieru v substanci je třeba dbát na dostatečné promísení při zapracování do disperze základního polymeru.

Při přidání rozdělovacího ochranného koloidu b) s podílem kyseliny více jak 80 % molových je v rozdělované směsi obecně pH pod 4,5 a tak je zaručeno, že rozdělovači ochranný koloid je v neneutralizované nebo částečně neutralizované formě a vznikají redispergovatelné systémy. Případně se musí pH směsi před rozdělením odpovídajícím způsobem upravit. Příkladně se může vhodné pH snadno určit přezkoušením redispergovatelnosti vysušeného filmu z vodné směsi základního polymeru s rozdělovacím ochranným koloidem při roz• · · ·

-12dílném pH.

Po smíchání složek se disperze vysuší, s výhodou se vysuší v rozstřikovaci sušárně nebo se vymrazí, obzvláště výhodně se vysuší v rozstřikovaci sušárně. V tomto případě se mohou použít známá zařízení, jako příkladně rozstřikování víceúčelovými tryskami nebo kotoučem v případně vyhřátém proudu suchého plynu. Obecně se jako suchý plyn použije vzduch, dusík, nebo vzduch obohacený dusíkem, přičemž teplota suchého plynu obecně nepřekročí 250 °C. Optimální teplota suchého plynu se může zjistit několika málo pokusy; často se obzvláště osvědčila teplota suchého plynu nad 60 °C.

Ke zvýšení teploty skladování, příkladně k zabránění spékáni a vzniku bloků a/nebo ke zlepšení sypkosti prášku se může prášek opatřit prostředkem proti vzniku bloků. To se s výhodou provádí ještě pokud je prášek jemně rozdělen, příkladně ještě je suspendován v suchém plynu. Obzvláště se prostředek k zabránění vzniku bloků dávkuje do sušicího zařízení odděleně, ale zároveň s disperzí.

Pokud má přípravek disperzního prášku obsahovat jeden nebo několik neutralizačních prostředků, pak se tyto prostředky s výhodou přidávají k disperznímu prášku v pevné formě. Neutralizační prostředky se ale mohou dávkovat do sušicího zařízení také odděleně ale zároveň s disperzí. Pro tuto variantu způsobu se obzvláště osvědčilo zařízeni pro sušení rozstřikováním.

Přípravky disperzních prášků se jako takové mohou používat v dále popsaných aplikacích. Obvykle se přípravek disperzního prášku použije v suchých směsích, které se před • · · ·

-13použitím rozmíchají s vodou. Dále se může přípravek disperzního prášku nejprve redispergovat ve vodě a následně se ve formě redisperze modifikovat dalšími aditivy.

Na základě nárokované složky b) rozdělovacího ochranného koloidu se mohou pomocí meutralizace složky b) získat disperze s dezaktivovaným ochranným koloidem. Neutralizace se přitom může provádět tak, že se přípravek disperzního prášku, který již obsahuje odpovídající množství neutralizačního prostředku a je s výhodou ve formě suché směsi připravené k použití redisperguje ve vodě, přičemž množství neutralizačního prostředku v prášku se stanoví tak, aby se při redispergaci nastavila požadovaná hodnota pH. Další možnost spočívá v tom, že se přípravek disperzního prášku, který není modifikovaný neutralizačním prostředkem, nebo suchá směs redispergují případně dispergují ve vodě a požadovaná hodnota pH se nastaví dodatečným přídavkem neutralizačního prostředku, jako příkladě hydroxidu sodného, hydroxidu draselného nebo hydroxidu vápenatého. Pro určitá použití, jako příkladně lepidla pro podlahové krytiny, není případně nutné dezaktivaci ochranného koloidu neutralizací provádět.

Dalším předmětem vynálezu jsou proto vodné disperze polymeru, s výhodou s hodnotou pH 5 až 10, které se získají redispergaci výše uvedených přípravků disperzních prášků nebo suchých směsí s výše uvedenými přípravky disperzních prášků ve vodě, případně s nastavením pH hodnoty. Obsah pevné látky v disperzi závisí na zamýšleném použití a činí obecně 10 až 80 %.

Přípravky disperzních prášků podle vynálezu a vodné • · · ·

disperze, které se z nich mohou připravit jsou vhodné zejména k použiti v přípravcích na lepení, obzvláště v lepidlech citlivých na tlak a lepidlech na podlahové krytiny. Dále jsou prášky a disperze vhodné jako pojivo do omítek, barev a povlakových materiálů (příkladně těsnicí tmely), jako pojivo ve štěrkových hmotách bez cementu a s obsahem cementu, jako stavební lepidlo a také jako pojivo pro lepidla nebo povlaky v oblasti textilu.

Na rozdíl od disperzních prášků nebo vodných disperzí, které se z nich mohou připravit a které neobsahují nedeaktivovatelné ochranné koloidy, je možné se systémy podle vynálezu vyrobit přípravky, ve kterých výhodné vlastnosti základního polymeru, týkající se příkladně lepivosti (Tack), odolnosti proti vodě, mechanické pevnosti, nejsou zcela nebo částečně kompenzovány negativním vlivem rozdělovacího ochraného koloidu, avšak plně se uplatní. Překvapivě jsou tak dostupná práškovitá lepidla nebo disperzní lepidla, které i bez přídavku Tackifieru vykazují lepivost požadovanou pro lepidla citlivá na tlak.

Následující příklady slouží k dalšímu vysvětlení vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Použité látky :

Disperze DI-1 :

Vodné disperze stabilizované emulgátorem s obsahem pevné látky 60 % na bázi kopolymerů vinylacetát-ethylen-ethylhexylakrylát s obsahem 2-ethylhexylakrylátu 48 % hmotnostních, obsahem vinylacetátu 36 % hmotnostních ··♦·

-15··· · • · • · « a obsahem ethylenu 16 % hmotnostních fy Vacker-Chemie GmbH.

Disperze DI-2 :

Vodné disperze stabilizované emulgátorem s obsahem pevné látky 61 % na bázi kopolymerů vinylacetát-ethylen s obsahem ethylenu 45 % hmotnostních a s obsahem vinylacetátu 55 % hmotnostních fy Vacker-Chemie GmbH.

Disperze DI-3 :

Vodné disperze stabilizované emulgátorem s obsahem pevné látky 51 % na bázi kopolymerů vinylacetát-ethylen s obsahem ethylenu 12 % hmotnostních a s obsahem vinylacetátu 88 % hmotnostních fy Vacker-Chemie GmbH.

Disperze DI-4 :

Vodné disperze stabilizované emulgátorem s obsahem pevné látky 60 % na bázi kopolymerů 2-ethylhexylakrylát-vinylacetát s obsahem 2-ethylhexylakrylátu 90 % hmotnostních a s obsahem vinylacetátu 10 % hmotnostních fy Vacker-Chemie GmbH.

Rozdělovači ochranný koloid Sokalan-CP13 :

Sokalan-CP13 je kyselina polyakrylová s molekulovou hmotností asi 20 000 fy BASF.

Rozdělovači ochranný koloid Versicol-Kll :

Versicol-Kll je kyselina polymetakrylová s molekulovou hmotností asi 10 000 fy Allied Colloilds.

Tackifier T-l :

Tackifier T-l je směs sestávající z 20 % hmotnostních Plastilit-DS3431, (2-hydroxyethyl)-fenylether fy BASF, a 80 % hmotnostních středoamerické balzámové pryskyřice typ Maya fy Villers, Engel & Co.

• · • ·

Příklad 1

4000 hmotnostních dílů disperze D-l, 1920 hmotnostních dílů Versicol-Kll jako 25 %-ni vodný roztok (20 % na pryskyřici DI-1) a 1050 hmotnostních dílů vody se důkladně promíchá. Hodnota pH disperze činí 3,4. Směs se pomocí dvoudruhové trysky vysuší rozstřikováním. Jako rozdělovači složka slouží vzduch stlačený na 0,3 MPa; vytvořené kapky se vysuší ve rovnoměrném proudu suchého vzduchu zahřátého na teplotu 120 °C. Získaný suchý prášek se smísí s 10 % hmotnostních v obchodě běžného prostředku proti tvorbě bloků na bázi kaolinu.

Srovnávací příklad 1

Výroba disperzního prášku se provádí podle příkladu 1, hodnota pH násady k rozdělování se však přídavkem hydroxidu sodného zvýší na 5,2.

Příklad 2

2000 hmotnostních dílů disperze DI-1, 1200 hmotnostních dílů Tackifier T-l (100 % na pryskyřici DI-1) se homogenně promíchá. Následně se důkladně promíchá 1907 hmotnostních dílů Versicol-Kll (20 % na pryskyřici DI-1 a Tackifier T-l) jako 25 %-ní vodný roztok a 1000 hmotnostních dílů vody. Hodnota pH směsi činí 2,8. Směs se pomocí dvoudruhové trysky vysuší rozstřikováním. Jako rozdělovači složka slouží vzduch stlačený na 0,3 MPa; vytvořené kapky se vysuší ve rovnoměrném proudu suchého vzduchu zahřátého na teplotu 120 °C. Získaný suchý prášek se smísí s 10 % hmotnostních v obchodě běžného prostředku φ φ proti tvorbě bloků na bázi kaolinu.

Srovnávací příklad 2

Výroba disperzního prášku se provádí podle příkladu 2, avšak hodnota pH násady k rozdělování se přídavkem hydroxidu sodného zvýší na 5,6.

Srovnávací příklad 3

Postupuje se jako v příkladu 1, avšak místo 1290 hmotnostních dílů 25 %-ního vodného roztoku Versicol-Kll se použije pouze 1440 hmotnostních dílů (15 % na pryskyřici DI-1). Hodnota pH směsi činí 3,6.

Příklad 3

4000 hmotnostních dílů disperze DI-4, 1920 hmotnostních dílů Versicol-Kll jako 25 %-ní vodný roztok (20 % na pryskyřici DI-4) a 950 hmotnostních dílů vody se důkladně promíchá. Hodnota pH směsi činí 3,4. Sušení rozstřikováním se provádí analogicky jako v přikladu 1. Získaný suchý prášek se smísí s 10 % hmotnostních v obchodě běžného prostředku proti tvorbě bloků na bázi kaolinu.

Příklad 4

4000 hmotnostních dílů disperze DI-2, 1743 hmotnostních dílů Sokalan-CP13 jako 28 %-ní vodný roztok (20 % na pryskyřici DI-2) a 1500 hmotnostních dílů vody se důkladně promíchá. Hodnota pH směsi činí 2,6. Směs se vysuší rozstřikováním pomocí dvoudruhové trysky. Výroba disperzního prášku se provádí podle příkladu 1. Nebyl použit prostředek proti tvorbě bloků.

• · · ·

-18···· ·· ·· • · · · · · • · · · · · • · · ··· · · • · · · ·

Příklad 5

4000 hmotnostních dílů disperze DI-3 a 729 hmotnostních dílů Sokalan-CP13 jako 28 %-ní vodný roztok (10 % na pryskyřici DI-3) se důkladně promíchá. Hodnota pH směsi činí 2,2. Výroba disperzního prášku se provádí podle příkladu 1. Nebyl použit prostředek proti tvorbě bloků.

Příkladó

Postupuje se jako v přikladu 5, avšak místo 720 hmotnostních dílů 28 %-ního vodného roztoku Sokalan-CP13 se použije 816 hmotnostních dílů 25 %-ního roztoku VersicolKll (10 % na pryskyřici DI-3). Hodnota pH směsi činí 2,4.

Zkoušky technické použitelnosti :

Desaktivace rozdělovacího ochranného koloidu :

K šetření desaktivace rozdělovacího ochranného koloidu byl zkoumán vliv hodnoty pH disperze určené k rozdělení na redispergovatelnost disperzního prášku, který se z ní získá. K tomu se rozmícá 50 g daného disperzního prášku v 50 g vody a redispergovatelnost se hodnotí v testu usazování v trubce pomocí cejchované skleněné trubky. Tabulka 1 ukazuje, jak se neutralizací ochranného koloidu tento koloíd desaktivuje a jednoduchou změnou pH hodnoty se z redispergovatelných systémů stávají neredispergovatelné systémy.

·· ·· ·· ··· ·

-19• · · · · · · • · · · · · · • · · « · ···· · • · · · · · ·· · ·· ·*

Tabulka 1

Disperzní prášek	pH rozdělované násady	Redispergace disperzního prášku
Příklad 1	3,4	dobrá
Srovn. příklad 1	5,2	špatná
Příklad 2	2,8	dobrá
Srovn. příklad 2	5,6	špatná
Příklad 3	2,2	velmi dobrá
Srovn. příklad 3	5,3	špatná

Zlepšení aplikačních technických vlastnosti při dezaktivaci rozdělovacího ochranného koloidu ;

Ke zkouškám ovlivnění aplikačních technických vlastností dezaktivací rozdělovacího ochranného koloidu byl vyšetřován vliv pH hodnoty redisperze na funkci Tack lepicích filmů z ní vyrobených. Za tím účelem se vmíchá 50 g daného disperzního prášku do 50 g vody a přídavkem hydroxidu sodného se nastaví hodnota pH uvedená v Tabulce 2. Jako srovnání slouží neneutralizované redisperze. Redisperze se nanesou na nosnou folii a vysuší při teplotě 60 °C. Kvalitativně se hodnotí lepivost filmu (Tack), Tabulka 2 ukazuje, jak se neutralizací ochranného koloidu tento dezaktivuje a jak se lepivost filmu u jinak stejných disperzí neutralizací ochranného koloidu významně zlepší.

Α·Φ· ·« »···

-20φφ 88 • 9 8 9

9 99

Φ ΦΦΦΦ Φ • Φ Φ ·Φ

Tabulka 2

Prášek	pH redisperze	Neutralizační prostředek	nastavené pH	Tack
Př.l	3,6	NaOH	6,8	vysoký
Př.l	3,6	—	3,6	velmi vysoký
Př. 2	3,1	NaOH	7,2	velmi vysoký
Př. 2	3,1	—	3,1	nepatrný
Př. 3	3,4	NaOH	7,0	vysoký
Př.3	3,4	—	—	nepatrný
Př. 4	2,8	NaOH	7,0	vysoký
Př. 4	2,8	—	2,8	nepatrný

Testování v recepturách práškových barev :

Vyrobí se práškové barvy podle receptury uvedené v Tabulce 3 :

Tabulka 3 (část)

Označení	Receptura A [g]	Receptura B [g]	Receptura C [g]
Kalcit (1-6 μηι, oč 22)	128,5	—	—
Talek (3 μπι, oč 53)	148,0	148,0	148,0
TÍO2 (Kronos 2190)	73,5	73,5	73,5
Talek (8 μπι, oč 35)	63,5	63,5	63,5
Celulozová vlákna	16,0	16,0	16,0
Křemičitan hlinitý	12,0	12,0	12,0

• · • · » • 9 9

6 *

• ·

-21Tabulka 3 (dokončení)

Označení	Receptura A [g]	Receptura B [g]	Receptura C [g]
Modifikovaná hydroxycelulóza	3,0	3,0	3,0
Ca(OH)₂	3,0	3,0	—
Odpěňovač	1,5	1,5	1,5
Kaolin (<5 gm, oč 48)	—	128,5	128,5

oč = olejové číslo, μιη = střední velikost částic

Z prášků uvedených v Tabulce 4 a z receptur uvedených v Tabulce 3 se vyrobí práškové barvy s PVK uvedeným v Tabulce 4. Suchá směs se pomocí disolveru zapracuje do vody. Takto získaná kapalná barva se nanese tak, aby se dosáhlo síly suché vrstvy asi 100 gm. Po 28-denním skladování v normálním klimatu se zjišťuje odolnost proti otěru za vlhka podle DIN 53778.

Tabulka 4 ukazuje, jak se neutralizaci ochranného koloidu tento dezaktivuje a jak se schopnost přilnavosti pigmentu receptur nátěrových barev při použití jinak stejných redisperzí významně zlepší neutralizací ochranného koloidu.

• · · ·

-22% • 99 t 4 • 4 4

4 44

Tabulka 4

Prášek	pH redisperze	Receptura	PVK	pH barvy	Otěr za mokra*
Př. 5	2,8	A	69	7,8	>5000
Srv.př.3	5,5	A	69	9,0	145
Př. 7	2,7	A	69	7,6	2800
Př. 6	2,8	B	78	5,7	390
Př. 6	2,8	C	78	11,5	1085

C = receptura bez neutralizačního prostředku * otírací cykly po 28-denním skladování za normálního klima

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Redispergovatelný přípravek disperzního prášku obsahuj ící ve vodě nerozpustný základní polymer s teplotou skelného přechodu -60 °C až +80 °C ze skupiny homoa kopolymerů vinylesterů, esterů kyseliny akrylové, esterů kyseliny metakrylové, styrenu a vinylchloridu nebo směs uvedených základních polymerů,

b) 2 až 40 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, ve vodě rozpustného rozdělovacxho ochranného koloidu,

c) 0 až 30 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost polymerních komponent, prostředku proti tvorbě bloků, vyznačující se tím, že jako složka b) jsou obsaženy nízkomolekulární, neneutralizované homo- nebo kopolymery olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů, nebo částečně neutralizované homopolymery olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů, nebo částečně neutralizované kopolymery olefinicky nenasycených mono- nebo dikarboxylových kyselin nebo jejich anhydridů s obsahem kyseliny více než 80 % molových v případě kopolymerů s alkeny se 3 až 12 uhlíkovými atomy nebo styrenem a obsahem kyseliny 50 až 99 % molových v případě ostatních kopolymerů.
2. Redispergovatelné přípravky disperzního prášku podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako složka b) jsou obsaženy homo- nebo kopolymery kyseliny akrylové, metakrylové nebo (anhydrid) kyseliny maleinové, • · • · · « a

-24• ©4 4 · · · · • 4*4 4 4 44 « 44 44 · ©444 4 • 4 4 · 9 9 9 fc obzvláště kyselina polyakrylová nebo polymetakrylová, nebo kopolymery s jednotkami kyseliny akrylové, metakrylové nebo (anhydridu) kyseliny maleinové a jednotky s nimi kopolymerovatelných monomerů, s podílem kyseliny v těchto kopolymerech více jak 80 % molových.
3. Redispergovatelné přípravky disperzního prášku podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že molekulová hmotnost polymeru použitého jako složka b) činí ss 250 000 g/mol.
4. Redispergovatelné přípravky disperzního prášku podle nároků 1 až 3,vyznačuj ící se tím, že podíl složky b) v přípravku disperzního prášku činí 2 až 40 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer.
5. Redispergovatelné přípravky disperzního prášku podle nároků 1 až 4,vyznačuj ící se tím, že přípravek disperzního prášku obsahuje ještě až do 100 % hmotnostních, vztaženo na základní polymer, lepivých látek (Tackifier).
6. Redispergovatelné přípravky disperzního prášku podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že přípravek disperzního prášku obsahuje ještě neutralizační prostředek jako hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý.
7. Vodné polymerní disperze, získatelné redispergací přípravků disperzních prášků podle nároků 1 až 6 nebo suchých směsí s přípravky disperzních prášků podle nároků 1 až 6 ve vodě, případně s úpravou pH hodnoty na 5 až 10.

-25ΦΦ» • φ » I » 1 β φ
8. Použiti přípravků disperzních prášků podle nároků 1 až 6 v přípravcích pro lepení, obzvláště lepidlech citlivých na tlak a lepidlech na podlahové krytiny, jako pojivo v omítkách, barvách a povlakových materiálech, jako pojivo ve štěrkových hmotách bez cementu a s obsahem cementu, jako stavební lepidlo a také jako pojivo pro lepidla nebo povlaky v oblasti textilu.
9. Použití vodných polymerních disperzí podle nároku 7 v přípravcích pro lepení, obzvláště lepidlech citlivých na tlak a lepidlech na podlahové krytiny, jako pojivo v omítkách, barvách a povlakových materiálech, jako pojivo ve štěrkových hmotách bez cementu a s obsahem cementu, jako stavební lepidlo a také jako pojivo pro lepidla nebo povlaky v oblasti textilu.