JP2020537708A - ポリマー分散液およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
水性ポリマー分散液は周知である。それらは、例えば、接着剤として、塗料中で、および紙および厚紙製品のコーティング(塗装)のために使用される。
i)少なくとも主に固体形態の1つ以上の固体物質(以下、凝集体とも呼ばれる)、
ii)1つ以上のポリマー、および
iii)1つ以上の界面活性剤、および
iv)1つ以上の沈殿剤
を含む。
a.様々なサイズの粒子を有するか、または広いマルチモーダルもしくは二峰性粒度分布を有するポリマー分散液、
b.金属塩類、金属酸化物もしくは金属硫酸塩、または金属イオンなどの分散金属化合物、および
c.酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、またはそれらの組み合わせなどのポリマーの架橋を促進する成分、
を含む。
本発明の分散液は、1種以上のポリマーを含む。特に、分散液は、分散形態のポリマー(1以上)を含む。
界面活性剤、すなわち分散剤は、配合物の調製および貯蔵の間、液相中に分散されたポリマーを保持することができる。
本文脈において、「凝集体(集合体)」は、固形の、好ましくは微細に分割された形態で、例えば、紛体、顆粒または粒子として、ポリマー溶液に添加される物質を意味する。凝集体は、液相、すなわち水相に部分的または完全に水溶性であってもよいが、凝集体の大部分は、分散液中で固体形態であってもよい。
フィルムの形成を促進するために、凝固剤、すなわち、制御された方法で架橋された構造を提供する「沈殿剤」が使用される。本発明の一実施形態によれば、水分を除去することによって、すなわち、層を形成するように広げられた分散液を乾燥させることによって、分散液からフィルムが形成される。
本発明に係る方法で用いられる分散液もまた、別の添加剤を含むことができる。
上記の組成物は、撹拌しながら、凝集体をポリマー分散液に添加することによって調製され、ポリマー分散液中で、ポリマーは、水などの適切な媒体中に分散される。添加は室温で行うことができる。
別の実施形態によれば、分散液のpH値は、金属酸化物粒子および沈殿剤を添加しながら、ポリマーがカチオン的に安定化される6.5未満の値に維持される。
70〜90重量部のアクリレートポリマーと、
5〜15重量部の凝集体と、
0.1〜5重量部の凝固剤(1または複数)と、
を含む。
本発明のポリマー分散液は、以下により詳細に記載されるように、例えばフィルムまたはコーティングの形態のポリマー層などのポリマー生成物を提供する。
上述のように、1つの好ましい実施形態において、コーティングは、本発明のポリマー分散液から、好適な基材上に形成される。
a)特に、異なる粒径を有する少なくとも2つのポリマー分散液の水性ポリマー分散混合物を形成し、
b)工程a)で形成されたポリマー分散混合物に固形物混合物を添加し、この混合物は、1つ以上の鉄またはアルミニウム化合物またはそれらの混合物、および1つ以上の沈殿物質(凝固剤)を含み、
c)攪拌によってポリマー分散液を均質化し、コーティング液を達成し、
d)工程b)で生成されたコーティング液を基材上に塗布する。
を含む。
a)−異なった粒径を有する少なくとも2つのポリマー分散液の水系ポリマー分散液混合物を形成する工程と、
b)工程a)で形成されたポリマー分散混合物に固形物混合物を添加する工程であって、この混合物は、1つ以上の鉄またはアルミニウム化合物またはそれらの混合物と、1つ以上の沈殿剤(凝固剤)とを含む工程と、
c)工程(b)で生成されたコーティング液をコーティング面にはけ塗り塗装することにより塗布する工程と、
を含む。
実施例
4つの組成物を、上記の方法を用いて調製した。
本方法では、最初に、約500nmのポリマー粒径および約60重量%の乾燥物質含有量を有する第1のアルカリ性アクリレートコポリマー分散液(分散液I)を、約100nmのポリマー粒径および約40重量%の乾燥物質含有量を有する第2のアルカリ性アクリルコポリマー分散液(分散液II)と混合した。
ポリマー1 64.4%
ポリマー2 23.9%
鉄酸化物 10.6%
疎水性二酸化ケイ素 1.1%
乾燥物質含量 60.8%
ポリマー1 62.8%
ポリマー2 15.5%
鉄酸化物 19.2%
疎水性二酸化ケイ素 2.5%
乾燥物質含量 66.2%
ポリマー1 70.9%
ポリマー2 15.6%
鉄酸化物 11.2%
水酸化アルミニウム 0.4%
疎水性二酸化ケイ素 0.5%
親水性二酸化ケイ素 1.4%
乾燥物質含量 62.9%
ポリマー1 67.8%
ポリマー2 17.0%
鉄酸化物 10.2%
水酸化アルミニウム 2.1%
疎水性二酸化ケイ素 0.5%
親水性二酸化ケイ素 2.5%
乾燥物質含量 62.8%
実施例1による組成物3および4を、サイズが500mm×600mmである13mm厚さの石膏ボード上に、対応してサイズが300mm×300mmであるコンクリートスラブ上にはけ塗り塗装。試験に使用したコンクリートスラブの表面はサンドブラスト処理を行っていた。
本発明のポリマー−固体物質の組み合わせは、非常に興味深い特性を有する。したがって、良好通気性および水蒸気透過性を有するフィルム(膜)およびコーティングを形成することができる。コーティング又はフィルムの良好密着性により、湿った又は湿った表面に接着させることもできる。コーティングまたはフィルムはまた、良好弾性を有する。クリープ試験は、この材料が粘弾性エラストマーであることを示した。したがって、コーティングとフィルムの両方が、例えば、凹凸基材の表面に適合する。
その接着特性および可撓性のために、該混合物はまた、接合コンパウンドとしても適しており、目的物と構造体との間の間隙を充填するために使用することができる。これらの例には、セラミック製で岩石材料製のプレートの接合が含まれる。さらに、本発明による組成物は、膨張継手、割れまたはスリットの架橋、高密度化および充てんに適している。
1.水性ポリマー分散液をベースとする弾性コーティングであって、
a)マルチモーダル粒度分布を有するポリマー分散液、
b)分散した金属化合物、
c)水酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素などの添加剤、
からなる強化分子架橋構造であることを特徴とする弾性コーティング。
EP 0 794 018 A2
EP 1 544 268 A1
Claims (24)
- ポリマー部分と、
該ポリマー部分と混合される固体粒子と
を含む、水性ポリマー分散液であって、
前記ポリマー部分が、粒子の形態でありかつマルチモーダル粒度分布を有するポリマーを含み、
前記固体粒子が、金属化合物の粒子から形成され、
上記構成成分の混合物の凝固剤をさらに含む、水性ポリマー分散液。 - 前記ポリマー部分を分散させるために界面活性剤を含む、請求項1に記載のポリマー分散液。
- 前記凝固剤が疎水性成分を含む、請求項1または2に記載のポリマー分散液。
- 前記凝固剤は微細に分割された二酸化ケイ素、特に気化された二酸化ケイ素を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 前記凝固剤が疎水性二酸化ケイ素を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 前記ポリマーの少なくとも1つがアクリレートポリマーであり、
最も適切には、少なくとも2つの異なるタイプのアクリレートモノマーからなる、少なくとも2つのアクリレートポリマーまたはコポリマーを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマー分散液。 - 凝集体をさらに含み、
該凝集体は、鉄および/またはアルミニウム化合物、例えば酸化鉄、酸化アルミニウムもしくは水酸化アルミニウム、またはそれらの混合物を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリマー分散液。 - 前記凝集体中の粒状の鉄化合物およびアルミニウム化合物の重量比が、1:99〜1:1、例えば1:50〜1:2、好ましくは1:9〜1:3の範囲である、請求項7に記載のポリマー分散液。
- 乾燥物質含有量が、ポリマー分散液の重量から計算して少なくとも55%、最も適切には60〜75%であり、機械的に塗布することによって、基材上にコーティングを形成するのに適している、請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 前記ポリマー部分は、少なくとも2つのポリマー分散液で形成される混合物を含み、それらのポリマーの平均粒子径が異なる、請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 互いに混合された、第1の粒径を有する第1のポリマーと、第2の粒径を有する第2のポリマーとを含み、前記第1の粒径と前記第2のポリマーとの比率が、2:1〜25:1、最も適切には、約3:1〜10:1である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 互いに混合された、ポリマー粒径が約500±50nmであるアクリレートポリマー、特にアクリレートコポリマーを含む第1のポリマーと、ポリマー粒径が約100±10nmである第2のアクリレートポリマー、特にアクリレートコポリマーとを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 少なくとも本質的に有機溶媒を含まず、特に分散媒が水である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 分散材料100重量部のうち、
70〜90重量部がアクリレートポリマー、特に2つのアクリレートポリマーの混合物であり、
5〜15重量部が、酸化鉄、酸化アルミニウム、またはそれらの混合物のような固体粒子であり、
0.1〜5重量部が、二酸化ケイ素、疎水性二酸化ケイ素またはそれらの混合物のような凝固剤である、請求項1〜13のいずれか1項に記載のポリマー分散液。 - 粒径の多分散性指数が2を上回っている、請求項1〜14のいずれか1項に記載のポリマー分散液。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載のポリマー分散液の製造方法であって、
界面活性剤を用いて水中に分散され、かつ、その粒子の粒径が異なる少なくとも2種のポリマーを含むポリマー分散液を生成し、
混合しながら、該ポリマー分散液に金属化合物粒子および凝固剤を添加する、方法。 - 前記ポリマー分散液は、第1のポリマーからなる分散液と、第2のポリマーからなる分散液とを混合することにより生成され、
前記第1のポリマーと前記第2のポリマーの平均粒子サイズが異なる、請求項16に記載の方法。 - 前記ポリマー分散液のpH値は、前記金属化合物粒子および凝固剤の添加のあいだ、分散液由来の金属化合物粒子およびポリマーの凝固が起こるpH範囲外のpH値に維持される、請求項16または17に記載の方法。
- 前記ポリマー分散液のpH値は、前記金属化合物粒子および凝固剤の添加のあいだ、前記ポリマー分散液がアニオン的に安定化される7を超える値に維持される、請求項16〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー分散液のpH値は、前記金属化合物粒子および凝固剤の添加のあいだ、前記ポリマー分散液がカチオン的に安定化される6.5未満の値に維持される、請求項16〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 100重量部のうち1〜75重量部が充填剤である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の水性ポリマー分散液を添加する、請求項16〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 生成された前記ポリマー分散液が安定な分散液を形成するために均質化される、請求項16〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属化合物粒子が金属酸化物または金属硫酸塩である、請求項16〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 第1のポリマーと第2のポリマーとのポリマー分散液の混合物を形成し、前記第1のポリマーがアクリレートポリマー、特にポリマー粒径が約500±50nmであるアクリレートコポリマーを含み、前記第2のポリマーがアクリレートポリマー、特にポリマー粒径が約100±10nmであるアクリレートコポリマーを含み、
このようにして得られた混合物に、混合しながら、鉄もしくはアルミニウム化合物またはその混合物、ならびに二酸化ケイ素もしくは疎水性二酸化ケイ素、またはその混合物を添加する、請求項16〜23のいずれか1項に記載の方法。
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