JP3073739B2 - 保護コロイドにより安定化されたポリマ―組成物 - Google Patents
保護コロイドにより安定化されたポリマ―組成物Info
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Description
リマーおよび保護コロイドを含有する、水性ポリマー分
散液の形または水に再分散可能なポリマー粉末の形の、
保護コロイドにより安定化されたポリマー組成物ならび
にその製造および使用に関する。
ーは、特に水性分散液の形または水に再分散可能なポリ
マー粉末の形で多種多様の用途に、例えば異なる基質に
対する被覆剤または接着剤として使用される。保護コロ
イドとしては、一般にポリビニルアルコール(PVA
l)が使用される。この保護コロイドは、その作用を発
揮しうるために、一定の分子量を必要とし;通常、ヘッ
プラー(Hoeppler)による粘度少なくとも4mPasまたは
それ以上を有するポリビニルアルコール(4%の水溶
液)が使用される。低い粘度もしくは低い分子量のポリ
ビニルアルコールは、さらさらした、粘着防止性で、良
好に再分散しうる粉末を生じない。
に高い分散粘度を生じ、粉末の製造の際に僅かな固体含
量を用いてのみ微粒化バッチ量中で作業されることがで
き、それによってこの方法の経済性が著しく損なわれる
ことにある。入手可能な微粒化固体含量は、PVAl含
有粉末の製造の際に一般に45重量%までであり、例外
の場合には、48重量%までである。50%を上廻る微
粒化固体含量は、この固体含量とともに上昇する粘度の
ためにもはや加工不可能(噴霧不可能)である。一般に
噴霧可能な分散液の固体含量は、500mPas未満(20
回転および23℃の際のブルックフィールド(Brookfie
ld)粘度)、有利に250mPas未満の粘度が得られるよ
うに選択される。更に、PVAl含有粉末を用いて得る
ことができる再分散液の高い粘度は、多数の適用の場合
にも欠点を有している。
導体、低分子量デキストリン)の専らの安定化により、
実際にしばしば低粘度の分散液および再分散液が得られ
るが、しかし、安定化は、保護コロイドにより安定化さ
れた粉末に対して比較できる両行に再分散可能でブロッ
ク安定性の粉末を得るためには十分ではない。更に、乳
化剤により安定化された粉末の使用は、水硬結合剤を用
いる適用の場合には、重要ではない。それというのも、
しばしば十分なセメント安定性が存在しないからであ
る。
てモルタル特性を改善するために再分散性粉末の形でポ
リマーを使用する場合には、処方物は或る程度の時間に
亘って安定のままでなければならず、かつ加工稠度を本
質的に変えてはならず(粘度安定性もしくはセメント安
定性);したがって、短時間内で新たな混合物を攪拌し
なければならないということを使用者に要求すべきでは
ない。その上、コンクリート工業およびモルタル工業に
おいては、機械的性質、例えば圧縮強さ、多孔性、ひい
ては空気気孔率は、本質的な役を演じる。多すぎる空気
気孔が存在する場合には、圧縮強さは減少し、モルタル
またはコンクリート中の空気気孔が僅かすぎるかまたは
全くない場合には、建築材料は、十分には寒気露に対し
て耐性を有していない。その上、分散粉末で補償された
水硬結合剤系は、補償されていない系と比較してなお良
好な付着力をもたらさねばならない。
(カナダ国特許第2168157号明細書)の記載か
ら、ポリビニルアルコールによって安定化されている、
ビニルアセテート−エチレン−コポリマーを基礎とす
る、水に再分散可能な分散粉末は、公知である。この欧
州特許出願公開明細書に記載された分散液は、噴霧乾燥
前に40重量%の固体含量に希釈されねばならない。
(オーストラリア国特許出願公開第9670406号明
細書)の記載から、任意の樹脂を基礎とする、水に再分
散可能な分散粉末は、公知である。保護コロイドとし
て、樹脂に対して抵抗を示す電荷を有するポリ電解質が
使用される。分散液は、噴霧乾燥前に35重量%の固体
含量に希釈される。
(カナダ国特許第2168826号明細書)の記載か
ら、スチロール−アクリレート−コポリマーを基礎とす
る、水に再分散可能な分散粉末は、公知である。安定化
は、乳化剤およびスルホン酸含有補助モノマーによって
のみ行なわれ、付加的な保護コロイドは、全く使用され
ない。分散液は、噴霧乾燥前に30重量%の固体含量に
希釈される。
(カナダ国特許第2168157号明細書)の記載か
ら、スチロール−アクリレート−コポリマーを基礎とす
る、水に再分散可能な架橋性分散粉末は、公知である。
安定化は、ポリビニルアルコールによって行なわれる。
分散液は、固体含量55重量%の際に8000mPasまで
の高い粘度を有し、噴霧乾燥前に50重量%未満の固体
含量に希釈されなければならない。
(米国特許第5462978号明細書)には、水性ポリ
マー分散液の噴霧乾燥の際に噴霧助剤としての、エチレ
ン系不飽和モノマーとスルホネート官能性モノマー、殊
にアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸とのコポリ
マーの使用が記載されている。
公知技術水準の記載された欠点を回避する、再分散可能
な粉末および該粉末を製造するための分散液を提供する
という課題が課された。即ち、場合によっては50重量
%を上廻る固体含量をも有する比較的に低粘稠な分散液
を提供することは、低粘稠な再分散液が供給され、同時
に良好に再分散可能でさらさらしておりかつ粘着防止性
である粉末を用いた場合に利用可能になり、この場合こ
の生成物は、殊に水硬結合剤を一緒に使用した際に十分
に満足な粘度安定性もしくはセメント安定性を持ち、セ
メントが固まることを阻止するはずである。
とも1つの被膜形成性基礎ポリマーおよび保護コロイド
を含有する、水性ポリマー分散液の形または水に再分散
可能なポリマー粉末の形の、保護コロイドにより安定化
されたポリマー組成物であり、このポリマー組成物は、
保護コロイドが不飽和ジカルボン酸またはポリカルボン
酸とジオール、ポリオール、ジアミンおよびポリアミン
を含む群からの少なくとも1つの化合物とのスルホン化
縮合生成物であることによって特徴付けられる。
エステルまたはポリアミドから二重結合への亜硫酸水素
への付加により製造される。この種の重縮合物の合成
は、当業者に公知でありかつ刊行物に詳細に記載されて
いる(H.G. Elias, Makromolekuele, Huethig & Wepf,
Basel, 第4版, 1981, 第784頁以降)。そのため
に、一般に、アルコール基を末端に有する生成物が得ら
れるか、アミノ基を末端に有する生成物が得られるか、
またはカルボキシル基を末端に有する生成物が得られる
かに応じて、1〜20%過剰量のアルコール成分、アミ
ン成分またはカルボン酸成分を用いて作業される。なお
スルホン化されていない出発生成物の分子量(Mw)の
重量平均は、500〜1000000の間、有利に10
00〜20000の間にある(ポリスチロール標準に対
してSECを用いての測定)。
法でエチレン系不飽和ジカルボン酸またはポリカルボン
酸を飽和ジオールまたはポリオールでエステル化するこ
とによって得られる。カルボン酸成分としては、一般に
4〜10個のC原子および2〜4個のカルボン酸官能基
またはそれから誘導されるカルボン酸無水物基を有す
る、エチレン性不飽和の脂肪族または芳香族ジカルボン
酸またはポリカルボン酸、またはその反応性誘導体、例
えば酸無水物である。通常、不飽和ジカルボン酸が使用
される。このための例は、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン
酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸である。好ましいのは、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸およびイタコン酸である。特に好ましいの
は、無水マレイン酸である。
は、2個以上、一般に2または3個のOH基および特に
2〜12個のC原子を有する脂肪族、開鎖または環式ポ
リオールが適している。好ましいのは、ジオール、例え
ば1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオー
ル、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオ
ール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカ
ンジオール、1,12−ドデカンジオール;ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレン
グリコール、ペンタエチレングリコール;1,4−ビス
ヒドロキシメチレンシクロヘキサン、1,4−シクロヘ
キサンジオール、2,2′−ジメチルプロパンジオール
(ネオペンチルグリコール)である。特に好ましいの
は、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジオール、2,2′−ジメ
チルプロパンジオールである。
でエチレン系不飽和ジカルボン酸またはポリカルボン酸
を飽和ジアミンと反応させることによって得られる。ジ
カルボン酸またはポリカルボン酸としては、上記のもの
が使用される。ポリアミドの製造にとって常用のジアミ
ンは、例えばヘキサメチレンジアミン、4,4′−ジア
ミノジシクロヘキシルメタン、トリメチルヘキサメチレ
ンジアミンである。
アミドは、不飽和ポリエステルおよびポリアミドをピロ
亜硫酸ナトリウムと反応させることによって得られる。
スルホン化のために、できるだけ水と混和性の溶剤中、
例えばアセトン、THF、イソプロパノール、DMS
O、クロロホルム中のポリエステルもしくはポリアミド
の溶液に還流下にスルホン化剤、例えばアルカリ金属重
亜硫酸塩、例えばピロ亜硫酸ナトリウムの水溶液が添加
され、還流下に数時間維持される。ポリエステルのスル
ホン化度は、使用されるスルホン化剤の量によって、不
飽和モノマー単位1モル当たり相応するモル量の重亜硫
酸塩を使用することにより調節される。スルホン化度
は、一般にポリエステルもしくはポリアミド中の二重結
合に対して10モル%〜100モル%、特に50モル%
〜100モル%に調節される。分子量(重量平均分子量
Mw)の平均値は、500〜1000000の間、有利
に1000〜20000の間にある。
成分としてのマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸ま
たはイタコン酸を含む群からの1つ以上の化合物を、ジ
オール成分としての1,2−エタンジオール、1,2−
プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオールまた
は2,2′−ジメチルプロパンジオールを含む群からの
1つ以上の化合物と重縮合させ、引続き二重結合に亜硫
酸水素付加することによって得られるスルホン化された
ポリエステルである。スルホン化度は、特に50モル%
〜100モル%であり、重量平均分子量Mwは、100
0〜20000である。
能なポリマー粉末組成物中の保護コロイド含量は、一般
に被膜形成性基礎ポリマーに対して3〜30重量%、特
に5〜15重量%である。
子を有する非分枝鎖状または分枝鎖状カルボン酸のビニ
ルエステル、アクリル酸およびメタクリル酸と1〜12
個のC原子を有する非分枝鎖状または分枝鎖状アルコー
ルとのエステル、ビニル芳香族化合物、ビニルハロゲン
化物、オレフィン、ジエンの群からの1つ以上のモノマ
ーからなるポリマーである。
ート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニ
ル−2−エチルヘキサノエート、ビニルラウレート、1
−メチルビニルアセテート、ビニルピバレートおよび9
〜11個のC原子を有するα−分枝鎖状モノカルボン酸
のビニルエステル、例えばVeoVa9(登録商標)ま
たはVeoVa10(登録商標)(Shell社の商品名)
である。特に好ましいのは、ビニルアセテートである。
リル酸エステルは、メチルアクリレート、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレー
ト、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、
n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレートである。特に好ましい
のは、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、n
−ブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルアクリ
レートである。
ル、メチルスチロールおよびビニルトルオールが好まし
い。好ましいビニルハロゲン化物は、塩化ビニルであ
る。好ましいオレフィンは、エチレン、プロピレンであ
り、好ましいジエンは、1.3−ブタジエンおよびイソ
プレンである。
重量に対して0.05〜10重量%の補助モノマーが共
重合されてよい。補助モノマーの例は、エチレン系不飽
和モノカルボン酸およびジカルボン酸、特にアクリル
酸、メタクリル酸、フマル酸およびマレイン酸;エチレ
ン系不飽和カルボン酸アミドおよびカルボン酸ニトリ
ル、特にアクリルアミドおよびアクリルニトリル;フマ
ル酸およびマレイン酸のモノエステルおよびジエステ
ル、例えばジエチルエステルおよびジイソプロピルエス
テルならびに無水マレイン酸、エチレン系不飽和スルホ
ン酸もしくはその塩、特にビニルスルホン酸、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸である。他
の例は、前架橋用コモノマー、例えばポリエチレン系不
飽和コモノマー、例えばジビニルアジペート、ジアリル
マレエート、アリルメタクリレートまたはトリアリルシ
アヌレート、または後架橋用コモノマー、例えばアクリ
ルアミドグリコール酸(AGA)、メチルアクリルアミ
ドグリコール酸メチルエステル(MAGME)、N−メ
チロールアクリルアミド(NMA)、N−メチロールメ
タクリルアミド、N−メチロールアリルカルバメート、
アルキルエーテル、例えばイソブトキシエーテル、また
はN−メチロールアクリルアミドのエステル、N−メチ
ロールメタクリルアミドのエステルおよびN−メチロー
ルアリルカルバメートのエステルである。また、エポキ
シド官能性コモノマー、例えばグリシジルメタクリレー
トおよびグリシジルアクリレートも適している。他の例
は、珪素官能性コモノマー、例えばアクリルオキシプロ
ピルトリ(アルコキシ)−シランおよびメタクリルオキ
シプロピルトリ(アルコキシ)−シラン、ビニルトリア
ルコキシシランおよびビニルメチルジアルコキシシラン
であり、この場合には、アルコキシ基として、例えばエ
トキシ基およびエトキシプロピレングリコールエーテル
基が含有されていてよい。また、ヒドロキシ基またはC
O基を有するモノマー、例えばメタクリル酸ヒドロキシ
アルキルエステルおよびアクリル酸ヒドロキシアルキル
エステル、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレートもしくはヒドロキシブチル
アクリレートまたはヒドロキシエチルメタクリレート、
ヒドロキシプロピルメタクリレートもしくはヒドロキシ
ブチルメタクリレートならびにジアセトンアクリルアミ
ドおよびアセチルアセトキシエチルアクリレートまたは
アセチルアセトキシエチルメタクリレートのような化合
物である。
なるまで加算される。この場合には、被膜形成性基礎ポ
リマーの下で、一般に−50℃〜+50℃、特に−30
℃〜+40℃のガラス転移温度が生じるような程度にモ
ノマーの選択もしくはコモノマーの重量分の選択が行な
われるものと理解すべきである。ポリマーのガラス転移
温度Tgは、公知方法で示差走査熱分析(DSC)によ
り測定されてよい。また、Tgは、フォックス(Fo
x)の方程式を用いて近似的に予め計算されてよい。Fo
x T.G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, 第123頁 (1
956)によれば、次のものが当てはまる: 1/Tg=x1/Tg1+x2/Tg2+…+xn/T
gn、この場合xnは、モノマーnに対する質量の分数
(重量%/100)を表わし、Tgnは、モノマーnの
ホモポリマーのケルビンでのガラス転移温度である。ホ
モポリマーに対するTg値は、Polymer Handbook 第2
版, J. Wiley & Sons, New York (1975)に記載されてい
る。
よっては補助モノマー含分を有する以下に記載されたも
のが特に好ましい:ビニルアセテート−ポリマー、ビニ
ルアセテート−エチレン−コポリマー、ビニルエステル
−エチレン−塩化ビニル−コポリマー、ビニルエステル
−アクリル酸エステル−コポリマー、n−ブチルアクリ
レートまたは2−エチルヘキシルアクリレートのポリマ
ー、メチルメタクリレートとn−ブチルアクリレートお
よび/または2−エチルヘキシルアクリレートとのコポ
リマー、ビニルアセテート/塩化ビニル/エチレン−コ
ポリマー、塩化ビニル−エチレン−コポリマー、塩化ビ
ニル/アクリレート−コポリマー、スチロール−ブタジ
エン−コポリマー、スチロール−アクリル酸エステル−
コポリマー。
マー分散液もしくは水に再分散可能なポリマー粉末の製
造は、基礎ポリマーを乳化重合法または懸濁重合法によ
り重合させ、場合によっては引続き水性分散液を乾燥さ
せることによって行なわれ、この場合スルホン化された
ポリエステルもしくはポリアミドは、全部または一部が
既に重合前または重合の間に添加されるかまたは重合後
もしくはそれによって得られる水性分散液の乾燥前に添
加されるかまたは水性分散液の乾燥後に粉末状基礎ポリ
マーに添加される。
法により製造する場合には、重合温度は、一般に40℃
〜100℃であり、有利には、60℃〜90℃である。
ガス状コモノマー、例えばエチレン、1,3−ブタジエ
ンまたは塩化ビニルを共重合させる場合には、圧力下、
一般に5バールないし100バールで作業されてもよ
い。
場合重合の開始は、乳化重合にとって常用の開始剤また
はレドックス開始剤組合せ物を用いて行なわれる。適当
な有機開始剤は、例えばヒドロペルオキシド、例えば第
三ブチルヒドロペルオキシド、第三ブチルペルオキソピ
バレート、クモールヒドロペルオキシド、イソプロピル
ベンゾールモノヒドロペルオキシドまたはアゾ化合物、
例えばアゾビスイソブチロニトリルである。適当な無機
開始剤は、ペルオキソ二硫酸のナトリウム塩、カリウム
塩およびアンモニウム塩である。記載された開始剤は、
一般にモノマーの全体量に対して0.05〜3重量%の
量で使用される。
合せ物での記載された開始剤からなる組合せ物が使用さ
れる。適当な還元剤は、アルカリ金属およびアンモニウ
ムの亜硫酸塩および重亜硫酸塩、例えば亜硫酸ナトリウ
ム、スルホキシル酸の誘導体、例えば亜鉛ホルムアルデ
ヒドスルホキシレートまたはアルカリ金属ホルムアルデ
ヒドスルホキシレート、例えばナトリウムヒドロキシメ
タンスルフィナート、およびアスコルビン酸である。還
元剤の量は、特にモノマーの全重量に対して0.01〜
5.0重量%である。
剤が使用されてもよい。この調節剤は、通常、重合すべ
きモノマーに対して0.01〜5.0重量%の量で使用
され、別個に計量供給されるかまたは還元成分と前混合
して計量供給される。このような剤の例は、n−ドデシ
ルメルカプタン、第三ドデシルメルカプタン、メルカプ
トプロピオン酸、メルカプトプロピオン酸メチルエステ
ル、イソプロパノールおよびアセトアルデヒドである。
たは保護コロイドを用いて行なわれる。低い分散粘度を
得るために好ましいのは、乳化剤による安定化である。
乳化剤の全体量は、コモノマーの全重量に対して0.1
〜5重量%、殊に0.5〜3重量%である。適当な乳化
剤は、陰イオン乳化剤または非イオン乳化剤、例えば次
のものである: 1)アルキルスルフェート、特に8〜18個のC原子の
鎖長を有するもの、疎水基中に8〜18個のC原子およ
び1〜50個の酸化エチレン単位を有するアルキルスル
フェートおよびアルキルアリールエーテルスルフェー
ト。
子を有するアルキルスルホネート、8〜18個のC原子
を有するアルキルアリールスルホネート、スルホコハク
酸と1価アルコールまたはアルキル基中に4〜15個の
C原子を有するアルキルフェノールとのエステルおよび
半エステル;場合によっては、このアルコールまたはア
ルキルフェノールは、1〜40個の酸化エチレン単位で
エトキシル化されていてもよい。
リ金属塩およびアンモニウム塩、特に有機基中に8〜2
0個のC原子を有するアルキルホスフェートおよびアル
キルアリールホスフェート、アルキル基中もしくはアル
キルアリール基中に8〜20個のC原子および1〜50
個のEO単位を有するアルキルエーテルホスフェートお
よびアルキルアリールエーテルホスフェート。
8〜20のアルキル基を有するアルキルポリグリコール
エーテル。
アルキル基およびアリール基中に8〜20個のC原子を
有するアルキルアリールポリグリコールエーテル。
PO単位を有する酸化エチレン/酸化プロピレン(EO
/PO)−ブロックコポリマー。
ホン化されたポリアミドは、場合によっては既に重合の
間に安定化のために使用されてもよい。この場合、保護
コロイドは、基礎ポリマーに対して3〜30重量%の量
で重合前または重合中に添加される。好ましくは、5〜
15重量%が使用される。場合によっては、スルホン化
されたポリエステルまたはスルホン化されたポリアミド
は、他の保護コロイドとの混合物で重合の間に使用され
てもよい。例示的には、部分鹸化されたポリビニルアセ
テート、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、澱粉、タンパク
質、ポリ(メト)アクリル酸、ポリ(メト)アクリルア
ミド、ポリビニルスルホン酸、メラミンホルムアルデヒ
ドスルホネート、ナフタリンホルムアルデヒドスルホネ
ート、スチロールマレイン酸−コポリマーおよびビニル
エーテルマレイン酸−コポリマーを含む群からの1種以
上の保護コロイドとの混合物で表わされる。スルホン化
されたポリエステルもしくはポリアミドは、特に他の保
護コロイドの添加なしに使用される。
部が供給されてよいか、または分量で装入されてよく、
残分は、重合の開始後に計量供給されてよい。好ましく
は、モノマーの全重量に対して10〜25重量%が装入
され、残分が計量供給されるようにして行なわれる。計
量供給は、別個(空間的および時間的)に実施されても
よいかまたは計量供給すべき成分は、全部または部分的
に前乳化して計量供給されてよい。
部が装入されてよいか、または一部装入し、一部計量供
給されてよいか、または計量供給だけ行なわれてよい。
に公知方法を使用して、例えばレドックス触媒で開始さ
れる後重合によって後重合されてよい。揮発性の残留モ
ノマーは、蒸留により、特に減圧下に場合によっては不
活性の連行ガス、例えば空気、窒素または水蒸気を通過
または移行させながら除去されてもよい。
液は、30〜75重量%、特に55〜65重量%の固体
含量を有している。
ために、水性分散液は、場合によってはスルホン化ポリ
エステルもしくはポリアミドの添加後に、例えば流動床
乾燥、凍結乾燥または噴霧乾燥によって乾燥される。好
ましくは、分散液は噴霧乾燥される。この場合、噴霧乾
燥は、常用の噴霧乾燥装置中で行なわれ、この場合噴霧
は、一物質流ノズル、二物質流ノズルまたは多物質流ノ
ズルを用いてかまたは回転板を用いて行なうことができ
る。出口温度は、一般に装置、樹脂のTgおよび望まし
い乾燥度に応じて45℃〜120℃、有利に60℃〜9
0℃の範囲内で選択される。
リマー含量に対して少なくとも3〜30重量%である。
好ましくは、ポリマー含量に対して5〜20重量%が使
用され、この場合には、保護コロイドが既に重合中に添
加されるか、或いは重合後に添加されるかは、何の役割
も演じない。スルホン化ポリエステルまたはポリアミド
は、場合によっては任意の別の常用の保護コロイドと組
み合わせてもよい。適当な他の保護コロイド/希釈助剤
は、既に上記した保護コロイドである。好ましくは、ス
ルホン化ポリエステルもしくはポリアミドとともに希釈
助剤としての他の保護コロイドは、全く使用されない。
対して消泡剤1.5重量%までの含量が有利であること
が判明した。殊に低いガラス転移温度を有する粉末の場
合に耐粘着性を改善することによって貯蔵能力を高める
ために、得られた粉末は、粘着防止剤(焼付け防止剤)
が有利にポリマー成分の全重量に対して30重量%まで
備えられていてよい。粘着防止剤の例は、有利に10n
m〜10μmの範囲内の粒径を有するCa炭酸塩もしく
はMg炭酸塩、石膏、珪酸、カオリン、珪酸塩である。
に関連して、500mPas未満(20rpmおよび23℃で
のブルックフィールド粘度)、有利に250mPasの値が
得られるように調節される。固体含量は、50〜65
%、有利に55〜65%である。
際には、他の添加剤が添加されてよい。分散粉末組成物
の好ましい実施態様において含有される他の成分は、例
えば顔料、充填剤、泡安定剤、疎水化剤である。
組成物は、水性ポリマー分散液の形または水に再分散可
能なポリマー粉末の形でそのために典型的な使用範囲内
で使用されることができる。建築用接着剤、漆喰、スパ
チュラ材料、床用スパチュラ材料、シール用スラッジ、
継目用モルタルおよび着色剤を製造するために、水硬結
合剤、例えばセメント(ポートランドセメント、アルミ
ン酸塩セメント、トラスセメント、精錬用セメント、マ
グネシアセメント、燐酸塩セメント)、石膏、水ガラス
に関連する膨張性混合生成物が例示される。更に、被覆
剤および接着剤のための単独結合剤または繊維および紙
のための被覆剤もしくは結合剤として例示される。
めに使用される。
内部温度計および還流冷却器を有する1 lの三口フラ
スコ中に装入し、70℃に加熱した。15分間に亘っ
て、無水マレイン酸196.1g(MSA)を添加し
た。発熱反応によって、このバッチ量は、付加的な加熱
なしでも120℃に昇温した。温度が80℃に減少した
ら直ちに、5時間に亘って190℃に加熱した。この時
間の間、生成される反応水を留去した。4時間後、顕著
な蒸留はもはや確認することができなかった。変換率を
高めるために、190℃で数時間水流ポンプによる真空
に引いた。最終生成物は、淡い褐色に着色された、室温
で強靱な物質であった。
タンジオール247.8gおよび無水マレイン酸24
5.1gを使用した。最終生成物は、乳白色のロウ状生
成物であった。
スヒドロキシメチルシクロヘキサン396.6gおよび
無水マレイン酸245.1gを使用した。最終生成物
は、無色明澄で着色されていない室温で脆いポリエステ
ルであった。
キサンジオール325gおよび無水マレイン酸245.
1gを使用した。最終生成物は、乳白色のロウ状生成物
であった。
タンジオール195.5gおよび無水マレイン酸29
4.1gを使用した。最終生成物は、明黄色に着色され
た生成物であった。
クロヘキサンジオール309.9gおよび無水マレイン
酸245.1gを使用した。最終生成物は、無色明澄の
室温で脆い生成物であった。
ジメチルプロパンジオール267gおよび無水マレイン
酸245.1gを使用した。最終生成物は、無色明澄の
生成物であった。
タンジオール991gおよび無水マレイン酸1132g
を使用した。最終生成物は、乳白色のロウ状生成物であ
った。
クロヘキサンジオール1050gおよび無水マレイン酸
931.2gを使用した。最終生成物は、乳白色のロウ
状生成物であった。
次表に特性決定されている:
エステルをそれぞれイソプロパノール中に沸騰加熱時に
溶解し(20%の溶液)、弱い還流下にNa2S2O5
の溶液を3時間に亘って水中に計量供給し、さらに3時
間還流下に維持した。引続き、イソプロパノールを留去
した。スルホン化度を亜硫酸塩の使用量により制御し
た:二重結合1モル当たり1モルの亜硫酸塩を使用した
場合には、完全にスルホン化された生成物が得られた。
これとは異なり、二重結合1モル当たり1/2モルの亜
硫酸塩を使用した場合には、50モル%がスルホン化さ
れた生成物が得られた。
2表に特性決定されている:
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径Dwおよび0℃のTgを有する、乳化剤により安
定化された水性ビニルアセテートエチレン−コポリマー
分散液3500g(乳化重合に常法により得られたVA
c/E−分散液)に、実施例15からのスルホン化され
たポリエステルの47.6重量%の溶液540gおよび
水300gを添加し、徹底的に混合した。
および80mPasの粘度を有していた。
た。微粒化成分として4バールに圧縮された空気を使用
し、形成された液滴を125℃に加熱された空気を用い
て並流で乾燥させた。
止剤(炭酸マグネシウムカルシウムとマグネシウムヒド
ロシリケートとの混合物)を添加した。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径Dwおよび0℃のTgを有する、乳化剤により安
定化されたVAc/E分散液3500gに、実施例22
からのスルホン化されたポリエステルの36.5重量%
の溶液585gおよび水100gを添加し、徹底的に混
合した。
および160mPasの粘度を有していた。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径および0℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、実施例25から
のスルホン化されたポリエステルの20重量%の溶液1
070gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッチ量
は、51.5%の固体含量および60mPasの粘度を有し
ていた。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径および0℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、実施例15から
のスルホン化されたポリエステルの47.6重量%の溶
液450gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッチ
量は、55.3%の固体含量および110mPasの粘度を
有していた。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径および0℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、実施例27から
のスルホン化されたポリエステルの20重量%の溶液1
070gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッチ量
は、51.5%の固体含量および53mPasの粘度を有し
ていた。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径および0℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、実施例24から
のスルホン化されたポリエステルの22.6重量%の溶
液950gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッチ
量は、52.9%の固体含量および48mPasの粘度を有
していた。
ての粉末の製造 61.1%の固体含量、174mPasの粘度、450nm
の粒径および0℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、実施例26から
のスルホン化されたポリエステルの20.6重量%の溶
液1040gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッ
チ量は、51.8%の固体含量および42mPasの粘度を
有していた。
の粒径および−1℃のTgを有する、乳化剤により安定
化されたVAc/E分散液20000gに、4mPasのヘ
ップラー(Hoeppler)による粘度および88モル%の鹸
化度を有するポリビニルアルコールの21.1重量%の
溶液4760gおよび水650gを添加し、徹底的に混
合した。微粒化バッチ量は、43.4%の固体含量およ
び124mPasの粘度を有していた。
の粒径および1℃のTgを有する、乳化剤により安定化
されたVAc/E分散液3500gに、4500の分子
量を有する澱粉の31.3重量%の溶液683gおよび
水300gを添加し、徹底的に混合した。微粒化バッチ
量は、52.3%の固体含量および53mPasの粘度を有
していた。
の分散液(噴霧乾燥前)から、ガラス板上で厚さ0.2
mmの被膜を製造し、これを105℃で15分間乾燥さ
せた。この被膜の再分散可能性を試験するために、室温
でピペットを用いてそれぞれ1滴の水滴を試験すべき被
膜の均質な位置にもたらし、水滴の60秒間の作用時間
後に、ガラス板のこの位置で被膜がなくなり、被膜断片
中の被膜が崩壊するかまたは完全にそのまま留まるまで
同じ位置で指頭で擦った。
程により判断した: 注釈1:被膜は、軽く擦ることによって直ちに再分散さ
せることができるかまたは既に自立的に再分散する。
させることができ、殆んど再分散可能でない被膜断片を
生じうる。
のみ被膜断片の形成下に再分散させることができる。
よっても再分散させることができず、被膜断片中で崩壊
する。
沈殿挙動の測定のために、それぞれ分散粉末50gを水
50ml中に再分散させ、その後に0.5%の固体含量
に希釈し、この再分散液100mlを固体の沈殿高さで
目盛付き管中に注入し、沈殿を1時間後に測定した。
めに、分散粉末をネジを備えた金属製管中に充填し、そ
の後に金属製プランジャーで加重した。荷重後、乾燥箱
中で50℃で16時間貯蔵した。室温への冷却後、粉末
を管から取り出し、粘着防止性を粉末の圧砕によって定
性的に測定した。粘着防止性を次のように分級化した: 1=極めて良好な粘着防止性 2=良好な粘着防止性 3=満足な粘着防止性 4=圧砕後にもはやさらさらせず、粘着防止性のない粉
末。
スチック−セメント比K/Zを有する次の処方のDIN
1164によるDINモルタルを攪拌した: ポートランドセメントPZ−35F 900g 標準砂 2700g シリコーン−消泡剤S−860(Wacker Chemie社) 7.2g 分散粉末 135g 水 405g 空気含量をDIN18555第2部により測定した。
間に亘って観察し、定性的に評価した。
剤)の接着強さの測定:次の処方によるセメント混合物
を攪拌した。
べき接着剤中に入れ、硬化後に予め選択された荷重増強
率を有する引張プランジャーによって取り出した。測定
された引裂力および試験棒の面積から、相応する接着強
さが明らかになった。この場合には、次の貯蔵試験を行
なった: A)28日間の標準気候(23℃/相対湿度50%) B)7日間の標準気候+21日間 水中(20℃) C)14日間の標準気候+14日間の乾燥箱中(70
℃)+1日間の標準気候 D)7日間の標準気候+21日間 水中(20℃)+2
5日間 寒気−露−交換 (少なくとも−15℃の寒気での貯蔵、約12℃の水中
での貯蔵) 試験結果は、第3表および第4表に記載されている。
合には、明らかに高い百分率の微粒化バッチ量を噴霧す
ることができる。それというのも、分散液の粘度は、相
対的に低いからである。PVAl含有系を用いた場合に
は、これは、高い粘度のために成功しない。保護コロイ
ドとしての澱粉を用いた場合には、実際に低粘稠な分散
液が得られるが、しかし、粉末は、望ましい程良好に再
分散可能でなく、極めて粘着に敏感であり、さらにセメ
ント安定性ではない。これとは異なり、スルホン化され
たポリエステルを有する組成物は、良好に再分散可能
で、粘着防止性であり、かつセメント安定性である粉末
を生じる。接着強さ試験の結果(第4表)は、比較例1
および2と比較して実施例28〜34からの本発明によ
る分散粉末の添加による接着強さの明らかな上昇を示
す。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1つの被膜形成性基礎ポリマ
ーおよび保護コロイドを含有する、水性ポリマー分散液
の形または水に再分散可能なポリマー粉末の形の、保護
コロイドにより安定化されたポリマー組成物において、
保護コロイドが不飽和ジカルボン酸またはポリカルボン
酸とジオール、ポリオール、ジアミンおよびポリアミン
を含む群からの少なくとも1つの化合物とからなるスル
ホン化された縮合生成物であることを特徴とする、保護
コロイドにより安定化されたポリマー組成物。 - 【請求項2】 保護コロイドが4〜10個のC原子およ
び2〜4個のカルボン酸官能基またはこれから誘導され
たカルボン酸無水物基を有するエチレン性不飽和の脂肪
族または芳香族ジカルボン酸またはポリカルボン酸と2
または3個のOH基を有する脂肪族、開鎖または環状の
ポリオールとからなるスルホン化された縮合生成物であ
る、請求項1記載の保護コロイドにより安定化されたポ
リマー組成物。 - 【請求項3】 スルホン化度が10モル%〜100モル
%であり、重量平均分子量Mwが500〜100000
0である、請求項1または2記載の保護コロイドにより
安定化されたポリマー組成物。 - 【請求項4】 スルホン化されたポリエステルとしてマ
レイン酸、無水マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸
を含む群からの1つ以上の化合物と1,2−エタンジオ
ール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサ
ンジオールまたは2,2′−ジメチルプロパンジオール
を含む群からの1つ以上の化合物とを重縮合させ、引続
き亜硫酸水素付加することによって得ることができる、
スルホン化度50モル%〜100モル%および重量平均
分子量Mw1000〜20000を有するものが含有さ
れている、請求項1から3までのいずれか1項に記載の
保護コロイドにより安定化されたポリマー組成物。 - 【請求項5】 被膜形成性基礎ポリマーとして1〜12
個のC原子を有する非分枝鎖状または分枝鎖状カルボン
酸のビニルエステル、アクリル酸およびメタクリル酸と
1〜12個のC原子を有する非分枝鎖状または分枝鎖状
アルコールとのエステル、ビニル芳香族化合物、ビニル
ハロゲン化物、オレフィン、ジエンの群からの1つ以上
のモノマーからなるポリマーが含有されている、請求項
1から4までのいずれか1項に記載の保護コロイドによ
り安定化されたポリマー組成物。 - 【請求項6】 被膜形成性基礎ポリマーとしてビニルア
セテート−ポリマー、ビニルアセテート−エチレン−コ
ポリマー、ビニルエステル−エチレン−塩化ビニル−コ
ポリマー、ビニルエステル−アクリル酸エステル−コポ
リマー、n−ブチルアクリレートまたは2−エチルヘキ
シルアクリレートのポリマー、メチルメタクリレートと
n−ブチルアクリレートおよび/または2−エチルヘキ
シルアクリレートとのコポリマー、ビニルアセテート/
塩化ビニル/エチレン−コポリマー、塩化ビニル−エチ
レン−コポリマー、塩化ビニル/アクリレート−コポリ
マー、スチロール−ブタジエン−コポリマー、スチロー
ル−アクリル酸エステル−コポリマーを含む群からのポ
リマーが含有されている、請求項1から4までのいずれ
か1項に記載の保護コロイドにより安定化されたポリマ
ー組成物。 - 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項に記
載の保護コロイドにより安定化されたポリマー組成物を
製造する方法において、基礎ポリマーを乳化重合法また
は懸濁重合法により重合させ、場合によっては引続き水
性分散液を乾燥させ、この場合には、スルホン化された
ポリエステルもしくはポリアミドの全部または一部を既
に重合前にかまたは重合の間に添加するか、重合後もし
くは乾燥前にそれによって得られた水性分散液を添加す
るか、または乾燥後に水性分散液を粉末状基礎ポリマー
に添加する、請求項1から6までのいずれか1項に記載
の保護コロイドにより安定化されたポリマー組成物の製
造法。 - 【請求項8】 建築用接着剤、漆喰、シール材料、床用
シール材料、シール用スラッジ、継目用モルタルおよび
着色剤の場合の水硬結合剤に関連する処方物成分として
の請求項1から6までのいずれか1項に記載の保護コロ
イドにより安定化されたポリマー組成物の使用。 - 【請求項9】 被覆剤および接着剤のための単独結合剤
としての請求項1から6までのいずれか1項に記載の保
護コロイドにより安定化されたポリマー組成物の使用。 - 【請求項10】 紡織繊維および紙のための被覆剤もし
くは結合剤としての請求項1から6までのいずれか1項
に記載の保護コロイドにより安定化されたポリマー組成
物。
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