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Verfahren zur Herstellung von redispergierbarem Pulver auf
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Basis von mit als Schutzkolloid verwendeten Naturstoffen stabilisierten
Dispersionen.
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Redispergierbare Pulver (RD-Pulver), die aus Dispersionen der verschiedensten
Polymerisate hergestellt werden können, gewinnen für die unterschiedlichsten Zwecke
immer mehr an Bedeutung. Im allgemeinen wird bei der Herstellung dieser Pulver von
mit Schutzkolloid und/oder Emulgator stabilisierten Dispersionen ausgegangen, diese
werden in bekannten Verfahren getrocknet und dabei oder danach mit Zusätzen gegen
Verblockung während der Lagerung geschützt (vgl. z. B.
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DE-Patentanmeldung P 33 44 242.8).
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Als Schutzkolloid sind in den Dispersionen im allgemeinen Cellulosederivate
oder bevorzugt künstlich hergestellte hydrophile Polymere, z. B. teilweise hydrolysiertes
Polyvinylacetat enthalten. Viele bekannte Dispersionen lassen sich jedoch nicht
zu RD-Pulvern trocknen, z. B. lassen sich viele Polymerpulver nicht wieder redispergieren.
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Es wurde nun gefunden, daß sich auch RD-Pulver ausgehend von Polymerdispersionen
herstellen lassen, die mit Naturstoffen oder modifizierten Naturstoffen stabilisiert
sind.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines
rieselfähigen, gut redispergierbaren Dispersionspulvers durch Trocknung einer wäßrigen
Dispersion gegebenenfalls unter Zugabe von Antibackmitteln und/oder weiteren Zusätzen,
wobei die Dispersion durch Emulsions(co)polymerisation einer oder mehrerer ethylenisch
ungesättigten (co)polymerisierbaren Verbindung(en) mittels freie Radikale bildender
Initiatoren in Gegenwart von Schutzkolloid und gegebenenfalls von weiteren üblichen
Zusätzen hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion
als einzige Dispersionshilfsstoffe mindestens ein Schutzkolloid aus der Gruppe der
wasserlöslichen Stärken, der wasserquellbaren Stärken, die jeweils höchstens 30
Gew.-% Amylose enthalten, der abgebauten Stärken, von Stärken, die cyanalkyliert,
hydroxyalkyliert und/oder carboxymethyliert sind, der wasserlöslichen Proteine oder
deren Gemische enthalten.
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In den DE-Patentanmeldungen P 33 23 804.9, P 33 23 810.3 und P 33
23 851.0 sind Dispersionen beschrieben, wie sie zum vcrteilhaften Herstellen von
RD-Pulvern benutzt werden können. Auf ihren Inhalt wird hier ausdrücklich bezug
genommen, und er wird hier als Teil der vorliegenden Offenbarung betrachtet.
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Die entsprechenden Pc-lymerdispersionen werden hergestellt durch Polymerisation
ethylenisch ungesättigter Verbindungen mittels freier Radikale liefernder, zumindest
teilweise wasserlöslicher Initiatoren bei Reaktionstemperaturen von + 10 bis + 100"C
in Gegenwart von Stärken, Stärkederivaten, wasserlöslichen Proteinen und gegebenenfalls
weiteren üblichen Zusatzstoffen.
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Erfindungsgemäß werden solche Dispersionen benutzt, die
Polymere,
insbesondere von Styrol, das gegebenenfalls substituiert sein kann, (Meth-)Acrylsäureestern
mit verzweigten oder unverzweigten gesättigten C1- bis C18-Alkoholen, (Meth-)Acrylnitril,
Dienen, Vinyl- und/oder Allylestern von aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen
C1- bis C19 Carbonsäuren enthalten.
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Die Monomeren, die die vorstehenden Polymeren ergeben, können in vielen
Fällen einzeln, oder, soweit es die Copolymerisationsparameter gestatten, im Gemisch,
gegebenenfalls mit weiteren Monomeren, insbesondere mit Alkenen, wie Ethylen, Propylen,
Isobutylen, mit Fumar- und Maleinsäure, deren Mono- und/oder Dieestern mit den oben
genannten Alkoholen, deren Amiden oder Nitrilen oder mit Vinylidenhalogeniden (co)polymerisiert
werden.
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Auch Vinylsulfonate, Monoester von Di- oder Polyhydroxylverbindungen
mit (Meth-)Acrylsäure oder Crotonsäure, N-Vinyl-2-pyrrolidon, Vinylpyridin, N-Vinyllactone,
Vinyl-oder Allyl(di-)acetylacetat, Vinyl- oder (Meth-)Acryloylalkoxysilane; Vinyl-
oder Allylverbindungen von Glycidylalkohol, alpha-Chloralkylcarbonsäuren und Dichlortriazinen,
sowie olefinisch ungesättigte N-Methylolamide, z. B. N-Methylol (meth)acrylamid,
N-Methylolallylcarbamat, N-Methylolallylether, Mannichbasen, N-Methylolester und
-ether von N-Methylol(meth)acrylamid können als Comonomere eingesetzt werden.
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Als bi- oder polyfunktionelle Comonomere seien beispielsweise die
folgenden Verbindungen genannt:
Divinyl- und Diallylether von Glykolen,
Divinyl- und Diallylester von gesättigten Dicarbonsäuren, Polyvinyl- und Polyallylester
von Polycarbonsäuren, Di- und Polyester von Di-und Polyhydroxyverbindungen mit (Meth-
) Acrylsäure, Vinyl-und Allylester der (Meth-)Acryl-, Croton-, Malein- und Fumarsäure
und Divinylbenzol.
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Die erwähnten Comonomeren können, soweit es die Copolymerisationsparameter
und die gewünschten Eigenschaften der Dispersion bzw. des Copolymerisates zulassen,
mit den eingangs genannten Monomeren oder deren Gemischen copolymerisiert werden.
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Als Beispiele für die Monomeren, die sich erfindungsgemäß homo- oder
copolymerisieren lassen, seien genannt: Styrol, Chlorstyrol, Methylstyrol, Methyl(meth)acrylat,
Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Ethylhexyl(meth)acrylat,
Lauryl (meth)acrylat, Butadien, Isopren, Cyclobutadien, Vinylidenchlorid, Vinylformiat,
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylhexanoat, Vinyllaurat, Vinylstearat, die den genannten
Vinylestern entsprechenden Allylester und Vinylester von in «-Stellung verzweigten
Alkylcarbonsäuren, die nach der sogenannten Koch-Synthese hergestellt werden (Ester
der Versatic(R)-säuren, Shell AG).
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Als freie Radikale liefernde, zumindest teilweise wasserlösliche Initiatoren,
die vorzugsweise in Kombination mit wasserlöslichen Reduktionsmitteln als Redox-Initiatorsystem
eingesetzt werden, eignen sich Wasserstoffperoxid, Ketoperoxide, insbesondere Acetylacetonperoxid,
und/oder organische Hydroperoxide; bevorzugt werden Alkyl- und/oder Arylalkylhydroperoxide
verwendet.
Namentlich zu nennen sind: Isopropylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid,
Diisopropylphenylhydroperoxid, Pinanhydroperoxid, p-Nitrocumolhydroperoxid, p-tert
.-Butylphenylhydroperoxid, tert .-Amylhydroperoxid, 2,5-Dimethylhexan-2,5-dihydroperoxid.
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Als bevorzugte Reduktionsmittel sind reduzierende Schwefelverbindungen,
insbesondere Salze der Sulfoxylsäure und der schwefeligen Säure sowie Ascorbinsäure
zu nennen. Als einzelne Schwefelverbindungen sind Natrium- und Zinkformaldehydsulfoxylate,
Natriumbisulfit und Natriumsulfit zu nennen.
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Die genannten Oxydations- und Reduktionsmittel können jeweils einzeln
oder als Gemische verwendet werden. Vorzugsweise wird die Oxydationskomponente gegenüber
der Reduktionskomponente im Überschuß eingesetzt. Dies kann z. B. dadurch geschehen,
daß das Oxydationsmittel ganz oder teilweise vorgelegt wird, während das Reduktionsmittel
und gegebenenfalls der Rest der Oxydationskomponente vorzugsweise im Maße ihres
Verbrauches während der Polymerisation dosiert werden.
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Selbstverständlich können aber auch beide Komponenten eines Redox-Systems
dosiert werden. Der peroxidische Initiator wird in Mengen von mindestens 30 mmol,
vorzugsweise mindestens 45 mmol, bezogen auf 1 kg des gesamten Monomeren (-gemisches),
eingesetzt. Die Menge des gegebenenfalls mitverwendeten Reduktionsmittels beträgt
vorzugsweise 15 bis 95 Mol-%, insbesondere bis 80 Mol-% bezogen auf peroxidische
Verbindung(en).
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Als Reaktionsgemisch werden hier das Wasser und darin gelöste
oder
dispergierte Reaktionskomponenten und Verbindungen bezeichnet.
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Die Obergrenze der Konzentration des Initiators richtet sich nach
Art der eingesetzten Monomeren und insbesondere nach der gewählten Reaktionstemperatur
und dem beabsichtigten Polymerisationsgrad. Auch das Schutzkolloid hat einen gewissen
Einfluß auf die zu verwendete Menge des Initiators. Der Fachmann kann die optimalen
Mengen jedoch in einigen wenigen Vorversuchen ohne Scbwierigkeiten ermitteln. Im
allgemeinen werden 2 Gew.-%, bezogen-auf die Gesamtmenge der Monomeren, genügen.
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Als Schutzkolloide werden einzeln oder im Gemisch miteinander wasserlösliche
bzw. in Wasser quellbare Stärken, sogenannte Quellstärken, und/oder abgebaute Stärken,
vorzugsweise durch Hydrolyse, insbesondere durch saure Hydrolyse abgebaute Stärken.,
die vielfach auch als Dextrine bezeichnet werden, eingesetzt.
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Die Quellstärken sind chemisch nicht modifiziert, d. h. z. B.
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nicht verethert oder verestert, sondern lediglich z. B. durch Kochen
der nativen Stärken mit Wasser wasserlöslich oder in Wasser quellbar gemacht. Bei
der Auswahl der nativen Stärken brauchen im allgemeinen keine besonderen Anforderungen
mit einer Ausnahme, die im weiteren näher erläutert wird, beachtet zu werden. So
können praktisch alle Stärken pflanzlicher Herkunft nach der oben genannten Wärmebehandlung
einzeln oder als Gemisch erfindungsgemäß eingesetzt werden. Es seien als Beispiele
nur Stärken aus Mais, Weizen, Kartoffeln, Tapioka, Reis, Sago und Sorghum-Hirse
genannt.
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Es wurde allerdings festgestellt, daß amylosereiche Stärken
im
Gegensatz zu den amylopectin-reichen Stärken ungeeignet sind. Geeignet sind solche
Stärken, die höchstens zu 30 Gew.-% aus Amylose bestehen. Als durch Hydrolyse abgebaute
Stärke sind Dextrine praktisch aller Stärkequellen verwendbar, zu nennen wären hier
beispielsweise die vorstehend genannten Pflanzen.
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Die Herstellung der Dextrine durch saure Hydrolyse braucht hier nicht
eingehender beschrieben zu werden, sie ist dem Fachmann bekannt.
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Im übrigen gibt es die erfindungsgemäß einzusetzenden Stärken und
Stärkederivate vielfach als Handelsprodukte auf dem Markt. Gleiches gilt auch für
die verwendbaren Stärkederivate wie z. B. die Stärkeether.
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Als Stärkeether werden benutzt Cyanalkyletherstärken, Hydroxyalkyletherstärken,
z. B. Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-Hydroxybutyletherstärken, carboxymethylierte
Stärken. Als Ausgangspunkte für die genannten Stärken lassen sich sowohl abgebaute,
z. B. durch saure Hydrolyse abgebaute, als auch native Stärken einsetzen.
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Bei der Wahl dieser Ausgangsprodukte brauchen im allgemeinen keine
besonderen Anforderungen beachtet zu werden. So können praktisch alle Stärken pflanzlicher
Herkunft eingesetzt werden, z. B. solche aus Mais, Weizen, Kartoffeln, Tapioka,
Reis, Sago und Sorghum-Hirse.
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Die cyanalkylierung, Hydroxyalkylierung und Carboxymethylierung sind
an sich bekannte Verfahren und brauchen deshalb
hier nicht eingehender
beschrieben zu werden. Auch die Substituationsgrade sind nicht entscheidend für
die Erfolge des Verfahrens, so genügen vielfach solche bis ca. 2.
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Die Stärken, abgebauten Stärken und Stärkederivate werden als Schutzkolloide
bevorzugt, daneben können aber auch in Wasser lösliche bzw. durch bekannte Methoden
in Wasser löslich gemachte Proteine, die ebenfalls vielfach als Handelsprodukte
auf dem Markt sind, eingesetzt werden, z. B.
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- tierische Proteine, wie Gelatine, Casein, Fischproteine, Fischproteinkonzentrate;
- pflanzliche Proteine, die z. B. aus Blatteiweißkonzentraten, Weizen, Kartoffeln,
Reis, Tapioka gewonnen werden, Proteine aus Ölsamen, z. B. gewonnen aus Sojabohnen,
Erdnüssen, Sonnenblumensamen, Kattunsamen, Raps, Kokosnüsse, - Proteine aus Mikroorganismen,
die z. B. Stärke, Cellulose, CO2, Kohlenwasserstoffe, Alkohole usw. als Kohlenstoffquelle
nutzen.
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Es ist natürlich auch möglich, Gemische der vorstehend genannten Verbindungen
zu benutzen, doch hat man sich vorher zu vergewissern, daß die verwendeten Schutzkolloide
miteinander verträglich sind.(Gleiches gilt natürlich auch für die weiter unten
beschriebenen, gegebenenfalls mitverwendeten Verdüsungshilfen).Die Herstellung für
den Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeigneter Dispersionen wird in den DE-Patentanmeldungen
P 33 23 804.9 (Wa 8215-A), P 33 23 810.3 (Wa 8203-A) und P 33 23 851.0 (Wa 8218-A)
beschrieben
und braucht hier nicht mehr wiederholt zu werden.
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Die Dispersionen werden durch Trocknung in die RD-Pulver überführt.
Dafür müssen jedoch einige Voraussetzungen erfüllt sein, die nicht von jeder bekannten
Dispersion erfüllt werden. So muß die Dispersion einen gewissen Gehalt an Schutzkolloid
und gegebenenfalls nach der Herstellung der Dispersion zugesetzten wasserlöslichen
Substanzen (als Verdüsungshilfe) besitzen, da anderenfalls Pulver mit schlechterer
Qualität und geringerer Redispergierbarkeit entstehen oder gar überhaupt keine Pulver
erhalten werden.
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Die Dispersionen sollen im allgemeinen Festgehalte von 10 bis 75 Gew.-%,
vorzugsweise 30 bis 65 Gew.-% aufweisen. Der optimale Festgehalt richtet sich nach
Art und Menge der weiter unten beschriebenen als Verdüsungshilfe zugesetzten wasserlöslichen
Substanzen und wird vorzugsweise einfach anhand viskosimetrischer Messungen im Hinblick
auf das verwendete Trockensystem (z. B. Sprüh-, Walzen-, Scheibentrockner oder andere
übliche Trocknersysteme) festgestellt. Für die bevorzugte Sprühtrocknung hat sich
insbesondere die Viskosität des Gesamtsystems von bis zu 1 Pa.s bewährt.
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Im allgemeinen sollten 2 Pa.s nicht überschritten werden.
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Gegebenenfalls kann die Viskosität z. B. durch Zusatz von Wasser herabgesetzt
werden.
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Falls gewünscht und bevorzugt, kann der pH der Dispersion durch Zusatz
bekannter Mittel, wie Alkalibicarbonate, -phosphate, -acetate oder Ammoniak geregelt
werden, z. B.
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auf Werte von 4 bis 7,5.
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Die Trocknung der Dispersion wird gegebenenfalls in Gegenwart einer
oder mehrerer wasserlöslicher Substanzen, die in Mengen von 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise
0 bis 30 Gew.-%, insbesondere 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat zugesetzt
werden. Die genaue optimale Menge richtet sich nach der Stabilisierung der Dispersion
und nach der Tg des darin enthaltenen Polymerisats.
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Dabei hat es sich besonders bewährt, wenn, um eine gute Redispergierbarkeit
zu erreichen, die Summe der Mengen an Schutzkolloid, das bei der Herstellung der
Dispersion verwendet wird, und der Menge an wasserlöslicher Substanz, die vielfach
als Verdüsungshilfe bezeichnet wird, mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 8
Gew.-, bezogen auf Polymerisat beträgt. Als Obergrenzen dieser Summe haben sich
50 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-%, bewährt. Bei der bevorzugten Sprühtrocknung (Versprühen
mittels Scheibe oder Mehrstoffdüse) liegt die optimale Menge über etwa 10 Gew.-%.
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Es ist selbstverständlich möglich, die genannten Obergrenzen auch
zu überschreiten, wodurch die Redispergierbarkeit u. U.
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sogar noch verbessert werden kann, jedoch kann dies nach dem Einsatz
für die mechanischen Werte insbesondere nach Naßlagerung von Nachteil sein, auch
treten dann die Eigenschaften des Dispersionsharzes mehr und mehr gegenüber denen
der Additive/Hilfsstoffe in den Hintergrund.
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Als Verdüsungshilfe haben sich vor allem die eingangs als Schutzkolloide
genannten Stärken, abgebauten oder modifizierten Stärken, Stärkederivate, daneben
aber auch Proteine
und polymere wasserlösliche Substanzen bewährt,
insbesondere solche mit hohen Polymerisationsgraden und Glasübergangstemperatur
(Tg, Phasenumwandlungspunkt 2. Ordnung) von mindestens 60"C. Als Beispiele für solche
Substanzen, die vielfach handelsüblich sind und auch bereits für diesen Zweck eingesetzt
worden sind, seien genannt: Vinylalkohol-Copolymere (Polyvinylakohole), Vinylpyrrolidon-Polymere,
Cellulosederivate, Ligninsulfonate, wasserlösliche Kondensationsprodukte aus Melamin
und Formaldehyd,aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, Polyacrylsäure, Polyacrylamide
und deren Gemische.
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Beispielhaft seien Polyvinylalkohole mit einer Viskosität von 3 bis
50 mPa's, vorzugsweise 3 bis 35 mPas (nach Höppler in 4-gew.-%iger Lösung in Wasser)
und mit einem Hydrolysegrad von 60 bis 95 Mol-%, vorzugsweise 70 bis 93 Mol-% und
Stärkederivate, bevorzugt Gelbdextrin, und ganz besonders bevorzugt Mischungen von
Polyvinylalkohol und Gelbdextrin im Verhältnis von 1 : 1 bis 30 : 1, im besonderen
5 : 1 bis 15 : 1 genannt.
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Prinzipiell kann die Verdüsungshilfe in beliebiger Art und Weise mit
der Dispersion zusammengebracht werden, sofern sie mit der Dispersion verträglich
ist, also bei der gewünschten Viskosität der Dispersion keine Phasentrennung gibt.
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Bevorzugt wird die Verdüsungshilfe jedoch als wäßrige Lösung zugesetzt,
wobei z. B. durch die dabei verwendete Wassermenge zugleich die Viskosität der VCE-Dispersion,
sofern gewünscht, gesteuert werden kann.
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Bei der Verdüsung hat sich vielfach ein Gehalt an Antischaummittel
(Entschäumer) als vorteilhaft erwiesen, dessen Menge
in weitem
Bereich variiert werden kann. Gute Ergebnisse erhält man hinsichtlich des Schaumverhaltens
mit Mengen von 0 bis 1 Gew.-%, bezogen auf Polymerisate. Diese Menge kann durch
wenige Vorversuche noch optimiert werden, da sie sich auch nach der Dispersion und
der Verdüsungshilfe richtet. Zu große Mengen an Entschäumer sollten vermieden werden,
da es sonst zum Ausschwimmen gerade auch bei der Anwendung der erfindungsgemäß hergestellten
Redispersionspulver in hydraulisch abbindenden Systemen kommen kann.
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Geeignete Entschäumer sind marktgängig und brauchen hier nicht mehr
eingehend beschrieben zu werden es seien nur solche auf Silikon- und auf Kohlenwasserstoffbasis
erwähnt.
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Die Dispersion wird, gegebenenfalls nach Zugabe der Verdüsungshilfe
und des Entschäumers getrocknet, vorzugsweise sprühgetrocknet. Hierbei kann auf
die bekannten Vorrichtungen, wie z. B. Versprühen durch Mehrstoffdüsen oder mit
der Scheibe in einem gegebenenfalls erhitzten Trockengasstrom zurückgegriffen werden.
Im allgemeinen werden Temperaturen über 250"C nicht angewandt. Die optimale Temperatur
des Trockengases kann in wenigen Versuchen ermittelt werden, oft haben sich Temperaturen
über 60"C besonders bewährt.
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Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit und um z. B. bei Pulvern mit niedriger
Tg ein Verbacken und Verblocken zu verhindern und um somit die Redispergierbarkeit
zu verbessern, wird das erhaltene Pulver mit 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
polymerer Bestandteile ( Polymerisat und Verdüsungshilfe), an Antiblock-(Antiback-)mittel
versetzt.
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Dies erfolgt vorzugsweise, solange das Pulver noch fein verteilt ist,
z. B. noch im Trockengas suspendiert ist. Insbesondere werden diese Mittel räumlich
getrennt aber gleichzeitig mit der Dispersion in die Trocknungsvorrichtung dosiert.
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Es können alle für diesen Zweck bisher schon eingesetzten Antiblockmittel
auch erfindungsgemäß eingesetzt werden.
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Hierbei kann nach der Faustregel verfahren werden, je länger die beabsichtigte
Lagerdauer sein soll, desto höher sollte auch der Antiblockmittelgehalt gewählt
werden. Geeignet als Antiblockmittel sind z. B. fein gemahlene Aluminiumsilikate,
Kieselgur, kolloidales Silikagel, pyrogen erzeugtes Siliciumdioxid, gemahlene Tone,
Leichtspat, feine Silikate, Talkum, Zemente, Diatomeenerde, Calciumcarbonat u. ä.
Besonders geeignet sind Stoffe mit mittleren Teilchengrößen von 0,1 bis 50 um in
Mengen von vorzugsweise 2 bis vorzugsweise 25 Gew.-%, bezogen auf die polymeren
Bestandteile des Pulvers. Hierbei genügen bei gröberen Pulvern im allgemeinen auch
geringere Mengen.
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Auf die vorstehend beschriebene Art und Weise erhält man ein Redispersionspulver,
das nicht nur die allgemein üblichen Kriterien für ein gutes Redispersionspulver
wie gute Redispergierbarkeit erfüllt, sondern auch ein breit gefächertes Anwendungsspektrum
besitzt.
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Die hergestellten Redispersionspulver können z. B. sehr gut eingesetzt
werden zur Herstellung von Klebstoffen, wie Tapetenpulvern oder anderen pulverförmigen
Klebern, oder auch als Zusatz zu anderen Klebstoffen gerade auch auf natürlicher
Basis wie Stärkeklebstoffe, Caseinklebstoffe und andere. Genauso können die Klebstoffe
gut eingesetzt werden in der Textil- und auch Papierindustrie, in der Bauindustrie
erbringen die neuen RD-Pulver ein sehr weites neues Eigenschaftsspektrum. Gefördert
werden durch die Pulver, zum Beispiel wenn sie mit Casein hergestellt sind, die
Verlaufseigenschaften von Spachtelmassen, was bei selbstnivellierenden
Spachtelmassen
geschätzt wird, genauso wird bei anderen das Wasserrückhatevermögen oder die Standfestigkeit
hydraulisch abbindender Massen (z. B. Zement) verbessert. Es ließe sich noch eine
Fülle von Einsatzgebieten aufzählen, allgemein gilt, daß die Pulver überall dort
gut eingesetzt werden können, wo auch schon bisher die entsprechenden Schutzkolloide
als alleinige Bindemittel oder auch zusammen mit anderen eingesetzt werden.
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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Alle %-Angaben verstehen sich, soweit nicht anders angegeben, als Gew.-%.
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TBHP bedeutet tert.-Butylhydroperoxid, NFS natriumformaldehydsulfoxylat
und NS Natriumsulfit.
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Beispiele: In einem zylindrischen Reaktionsgefäß mit Ankerrührer,
Rückflußkühler, Thermometer und Zulaufgefäßen für Initiator, Monomer(engemisch)
und Pufferlösung wurden Wasser, wasserlösliches Schutzkolloid, gegebenenfalls Teile
des Katalysatorsystems, gegebenenfalls ein Teil der Monomeren und gegebenenfalls
Zusatzstoffe vorgelegt, unter Rühren auf Reaktionstemperatur gebracht und der Rest
dosiert. Nach Ende der Polymerisation wurde gegebenenfalls noch 1/2 Stunde in üblicher
Weise nachpolymerisiert.
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Beispiel 1 Monomere: Vinylacetat wurde als Voremulsion dosiert, Schutzkolloid:
Gelita Sol E 2 % vorgelegt (nicht gelie-4 % dosiert rende abgebaute Gelatine, Gelatinefabrik
Eberbach) Katalysatorsystem: TBHP 0,2 % vorgelegt 0,7 % dosiert NFS, NS je 0,2 %
dosiert Vinylacetat wurde in Voremulsion mit Schutzkolloid gefahren, so daß die
Monomerkonzentration sich im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% bewegte.
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Die Polymerisationwurde bei 65"C und einem pH-Wert von 5,5 durchgeführt.
2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 51,9 % und einer Viskosität
von Brookfield 20 von 62 mPa.s wurden mit 1 1 6-gew.-%iger Gelita Sol E Lösung versetzt.
Zum Ansatz wurden 4 g handelsüblicher Entschäumer auf Siliconbasis (Fa. Wacker-Chemie
GmbH) gegeben und dann durch eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente
diente auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf 95"C erhitzter
Luft im Gleichstrom getrocknet. Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 15 Gew.-%
handelsüblichem Antiblockmittel (Gemisch aus Calcium-Magnesium-Carbonat und Magnesiumhydrosilikat)
versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.
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Beispiel 2 Monomere: Styrol 40 % dosiert, Butylacrylat 60 % dosiert
Voremulsion Schutzkolloid: Casinella QS 1 % in Vorlage 3 % dosiert Casein Fa. Meggle,
Wasserburg) Katalysatorsystem: TBHP 0,2 % vorgelegt, 0,7 % dosiert NFS, NS je 0,2
% dosiert Styrol/Butylacrylat wurde in Voremulsion mit Schutzkolloid gefahren, so
daß die Konzentration der Monomeren im Reaktionsgemisch zwischen 15 bis 20 Gew.-%
lag. Die Polymerisation wurde bei 70"C und pH 7 gefahren. 2 1 der erhaltenen Dispersion
mit einem Festgehalt von 49,7 % und einer Viskosität von 260 mPa.s (Brookfield 20)
wurden mit 1,2 1 10-%iger Lösung Emulac 50 (Caseinat Fa. Meggle Milchindustrie GmbH)
versetzt, dazu 5 g Siliconentschäumer (Wacker-Chemie GmbH) gegeben und dann durch
eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente diente auf 5 bar vorgepreßte
Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf 95"C erhitzter Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 10 Gew.-% handelsüblichem
Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.
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Beispiel 3 Monomere: Vinylacetat 99,3 % dosiert Vinylsulfonat 0,5
% vorgelegt, 0,2 % dosiert Schutzkolloid: Gelbdextrin (D 3100 Avebe) 8 % vorgelegt
Katalysatorsystem: TBHP 0,9 % vorgelegt NFS, NS 0,3 % dosiert
Die
Monomeren wurden so dosiert, daß die Konzentration an Monomeren im Reaktionsgefäß
zwischen 5 bis 10 Gew.-% lag.
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Die Polymerisationwurde bei 70"C und pH 3,3 durchgeführt.
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2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 55,7 % und
einer Viskosität 66 mPa.s <Epprecht II) wurden mit 600 ml 20-%iger Dextrinlösung
(Avebe D 3100) versetzt, dazu 6 g Siliconentschäumer (Wacker-Chemie GmbH) und dann
durch eine Zweistoffdüse verdüst. Als Verdüsungskomponente diente auf 5 bar vorgepreßte
Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf llO"C erhitzter Luft im Gleichstrom
getrocknet.
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Das erhaltene trockene, leicht gelbliche Pulver wurde mit 5 Gew.-%
handelsüblichem silikatischen Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil
und gut redispergierbar.
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Beispiel 4 Monomere: Vinylacetat 100 % (10 % vorgelegt, 90 % dosiert)
Schutzkolloid: Gelbdextrin 42 % (D 3100 Avebe) Katalysatorsystem:TBHP 0,3 % (0,2
% vorgelegt, 0,1 % dosiert) NFS 0,4 % (0,4 % dosiert) Das Monomere wurde so dosiert,
daß die Konzentration an Monomeren im Reaktionsgemisch zwischen 5 bis 10 Gew.-%
betrug Die Polymerisation wurde bei 70"C und pH 3,4 durchgeführt.
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2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 60 % und einer
Viskosität von 600 mPa.s (Epprecht II) wurden mit 1000 ml Wasser und 5 g Silikonentschäumer
versetzt und dann durch eine Zweistoffdüse verdüst. Als Verdüsungskomponente
diente
auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf 105"C erhitzter
Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene trockene leicht gelbliche Pulver war sehr gut lagerstabil
und gut redispergierbar.
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Beispiel 5 Monomere: Vinylacetat 100 % dosiert Schutzkolloid: Weißdextrin
(W 50 Avebe) 8 % vorgelegt Katalysatorsystem: TBHP 0,9 % NFS, NS je 0,35 % dosiert
Das Monomere wurde so dosiert, daß die Monomerkonzentration im Reaktionsgemisch
5 bis 10 % betrug. Die Polymerisation wurde bei 68"C und pH 4,1 durchgeführt. 2
1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 54,8 % und einer Viskosität
von 445 mPa.s (Epprecht II) wurden mit 1 1 6-%iger Gelbdextrinlösung (D 3100 Fa.
Avebe) versetzt und durch eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente
diente auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf llO"C erhitzter
Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 10 % handelsüblichem silikatischen
Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.
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Beispiel 6 Monomere: Vinylacetat 100 % dosiert Schutzkolloid: Stärke
(Nylgum A 55 Avebe) 4 % vorgelegt Katalysatorsystem: TBHP 1,1 % vorgelegt NFS, NS
je 0,3 % dosiert
Das Monomere wurde so dosiert, daß die Monomerkonzentration
im Reaktionsgemisch 5 bis 10 % betrug.
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Die Polymerisation wurde bei 70"C und pH 6,4 durchgeführt.
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2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 52,6 % und
einer Viskosität 648 mPa.s (Brookfield 20) wurden versetzt mit 2 1 8-%iger Nylgum
A 55 Lösung und durch eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente diente
auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf llO"C erhitzter
Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 15 % handelsüblichem silikatischen
Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.
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Beispiel 7 Monomere: Vinylacetat 100 % dosiert Schutzkolloid: 65 %
cyanethylierte + 35 % hydroxyethylierte Kartoffelstärke deren Substitutionsgrad
bei 0,04 bis 0,05 lag Perfectamyl A 6954 Fa. Avebe) 5 % vorgelegt Katalysator: TBHP
1 % NFS, FS je 0,4 % dosiert Das Monomere wurde so dosiert, daß die Monomerkonzentration
im Reaktionsgemisch unter 10 % betrug.
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Die Polymerisationwurde bei 70"C und pH 4,3 durchgeführt.
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2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 49,3 % und
einer Viskosität von 12 990 mPa.s (Epprecht II) wurden mit 3 1 einer 3-%igen Perfectamyllösung
versetzt und durch eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente diente
auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden
mit auf
125"C erhitzter Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 10 % handelsüblichem silikatisch-carbonatischem
Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.
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Beispiel 8 Monomere: Vinylacetat 100 % dosiert Schutzkolloid: Carboxymethyl-Stärke
Substitutionsgrad 0,3 (Versuchsprodukt CMA Amylum) 4 % vorgelegt Katalysator: TBHP
0,9 % vorgelegt NFS, NS je 0,3 % dosiert Das Monomere wurde so dosiert, daß die
Monomerkonzentration im Reaktionsgemisch unter 10 % betrug.
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Die Polymerisation wurde bei 70"C und pH 4,2 durchgeführt.
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2 1 der erhaltenen Dispersion mit einem Festgehalt von 53,5 % und
einer Viskosität von 6460 mPa.s (Epprecht II) wurden mit 2 1 5-%iger CMA-Lösung
versetzt und durch eine Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponentediente
auf 5 bar vorgepreßte Luft, die gebildeten Tropfen wurden mit auf 135"C erhitzter
Luft im Gleichstrom getrocknet.
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Das erhaltene Pulver wurde mit 10 % handelsüblichem silikatischen
Antiblockmittel versetzt. Das Pulver war sehr lagerstabil und gut redispergierbar.