WO1999006474A1

WO1999006474A1 - Verfahren zur herstellung von redispergierbaren pulvern mit gutem 'instant'-verhalten

Info

Publication number: WO1999006474A1
Application number: PCT/DE1998/002072
Authority: WO
Inventors: Bernd ROTHENHÄUSSER; Hartmut KÜHN; Dominik ELSÄSSER; Ulf-Jürgen WALTER; Volker Kiesel
Original assignee: Buna Sow Leuna Olefinverbund Gmbh
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 1999-02-11
Also published as: ATE220082T1; EP1000113A1; EP1000113B1; DE59804684D1; DE19732333A1; PL338427A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung freifließender, blockfester redispergierbarer Pulver auf Polymerbasis mit einem guten 'instant'-Verhalten durch Sprühtrocknung, wobei die Pulveroberfläche partiell hydrophobiert wird, indem dem hydrophilen Antiblockmittel 0,1 bis 25 Gew.-% eines hydrophoben Mittels, vorzugsweise eine mit Dimethylchlorsilan modifizierte Kieselsäure zugemischt werden. Einsatzgebiete der erfindungsgemäß hergestellten Pulver sind Klebstoffe für Fliesen und Tapeten, Reparaturmörtel, Trockenfarben und ähnliches.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON REDISPERGIERBAREN PULVERN MIT GUTEM "IN- STANT"-VERHALTEN

Die Erfindung betrifft redispergierbare Pulver für Klebstoffe, die sich durch ein sehr gutes „instanf-Verhalten auszeichnen.

Diese Kleber finden vor allem im Heimwerkerbereich, wo es nicht in jedem Fall möglich ist, durch Einsatz einer entsprechenden Technik eine intensive Durchmischung mit dem Anmachwasser vorzunehmen, Verwendung. Ihre Einsatzgebiete sind hauptsachlich Fliesenkleber, Reparaturmörtel, Tapetenkleber und Trockenfarben. Hierbei kommt es vor allem darauf an, daß die anwendungstechnische Komposition beim Einstreuen in Wasser schnell benetzt und sich klumpenfrei auflost. Die Grundlage hierfür ist das „instant" -Verhalten des eingesetzten redispergierbaren Pulvers Die setzt sich aus dem Redispergier- und Benetzungsverhalten des Pulvers zusammen. Die Redispergierung ist eine wichtige Eigenschaft für die Gute eines Pulvers. Je hoher der Redispergierbarkeitsgrad ist, um so mehr nähern sich die Eigenschaften der Re- dispersion denen der Ausgangsdispersion und er bestimmt damit das Eigenschaftsni- veau des Pulvers.

Unter dem „instanf-Verhalten ist aber nicht nur der Grad der Redispersion zu verstehen, sondern vor allem das selbsttätige Auflöse- und Benetzungsverhalten eines Pulvers, das gewährleistet, daß auch ohne Einsatz einer intensiven Mischtechnik das Pulver kiumpenfrei gelöst werden kann.

Wahrend die Redispergierung eines Pulvers hauptsächlich von dem Sprühhilfsmittel beeinflußt wird, ist das Benetzungsverhalten durch die chemische Beschaffenheit der Oberfläche des Pulverkorns bestimmt. So kann es beispielsweise durch das auf der Oberfläche haftende Antiblockmittel und durch andere chemische Zusätze beeinflußt werden.

Hierzu zählen unter anderem hochdisperse Kieselsauren, wie sie in der DE 2214410 beschrieben werden. Ihre Einsatzmeπgeπ betragen 4 bis 20 Gew -% bezogen auf das verwendete Polyviπyiacetat/Ethylen-Copolymere So hergestellte Pulve^r weisen aber einen hohen Feinanteil auf und neigen damit zum Stauben Weiterhin fuhrt dies beim Einbringen in Wasser zu einer Klumpenneigung, die nur durch einen intensiven Mischvorgang behoben werden kann. Die DE 26144261 beschreibt weiterhin in einem ähnlichen Verfahren den Einsatz von 2 bis 20 Gew.-% Kieselsäure als Antiblockmittel für Polyvinylacetat und andere Copoly- mere des Vinylacetates. Auch hier gelten die obengenannten Nachteile. Außerdem sind in der DE 1719317 als hydrophile Antiblockmittel Alumiuniumsilikate, Kieselgur, Tone, Leichtspate, Zemente und Diatomeenerde in Mengen von 5 bis 20 Gew.-% aufgeführt.

Die DE 3101413 beschreibt dagegen den Einsatz von hydrophoben Silikaten in Mengen von 0,1 bis 2 Gew.-% für die Herstellung eines Pulvers auf Basis von Vinylestern. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Herstellung eines staubfreien Pulvers, dessen aus der Redispersion gezogener Film transparent ist. Auch durch dieses Verfahren hergestellte Pulver benötigen einen intensiven Einmischvorgang.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, Pulver herzustellen, die ein gutes „instanf-Verhalten aufweisen. Außer den bekannten Vorteilen der Staubfreiheit muß es sich außerdem durch ein gutes Blockverhalten und eine gute Redispergierbarkeit auszeichnen.

Die Aufgabe wird durch eine partielle Hydrophobierung der Pulveroberfläche erreicht, indem man die Dispersionen nach an sich bekanntem Verfahren mit einem hydrophilen Antiblockmittel versprüht und dem hydrophilen Antiblockmittel 0, 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise o,4 bis 8 Gew.-% eines Hydrophobierungsmittels, wie hydrophobe Kieselsäure zugibt .

Solche hydrophoben Kieselsäuren werden beispielsweise in der DE 21 29 522 beschrieben. Es handelt sich dabei um mit Dimethylchlorsiloxan modifizierte hydrophile Kieselsäuren. Die Modifizierung erfolgt dabei durch Umsetzung der Kieselsäure mit der entsprechenden Organochlorsiloxanverbindung.

Erfindungsgemäße Pulver sind Pulver auf Basis von Polyvinylacetat, Co- und Terpo- lymere des Polyvinyiacetates wie beispielsweise Viπylacetat/Veova, Vinylace- tat/Ethylen, oder ViπylacetatΛ eova/Butylacrylat, Acrylate. sowie styrenhaltige Copoly- mere. Sie werden hergestellt, indem die Dispersion über einen Sprühtrockπuπgsprozeß aufgearbeitet wird. Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung und verdeutlichen die Vorzüge der erfindungsgemäßen Verfahrensweise anhand der erreichten Eigenschaftswerte.

Die Beispiele 1 und 2 stellen Vergleichsbeispiele dar, erläutern damit den Stand der Technik und sind nicht erfindungsgemäß.

In einem Sprühtrockner werden die in Tabelle 1 aufgeführten Dispersionen unter den angegebenen Zusätzen versprüht. In allen Fällen wurden rieselfähige Pulver erhalten.

Tab. 1 : Sprührezepturen der einzelnen Beispiele

Veova 10 : Vinylester der Versaticsaure Von den entstandenen Pulvern wurde das Blockverhalten auf folgendem Weg bestimmt.

50 cm³ Pulver werden in einen Metalizylinder mit einem Innendurchmesser von 60 mm und einer Höhe von 150 mm gefüllt. Dann wird ein Stempel mit einem Gewicht von 5000 g eingesetzt und die Probe bei 20 °C 24 h gelagert.

Danach wird die Pulvertablette langsam aus den Zylinder gedrückt und unter Zuhilfenahme folgender Skala beurteilt:

Note

1 keine Pulvertablette

2 Pulvertablette ist mit den Fingern nicht aufzunehmen.

3 Pulvertablette ist mit den Fingern aufzunehmen.

4 Pulvertablette zerfällt bei leichtem Fingerdruck.

5 Pulvertablette zerfällt bröcklig.

6 Pulvertablette bleibt fest geformt.

Weiterhin wird das „instanf-Verhalten auf folgendem Wege bestimmt :

2 g Pulver werden mit einem Spatel auf eine Wasseroberfläche von

79 cm² (800 ml Becherglas) aus einer Höhe von 10 cm geschüttet und das Verhalten des Pulvers nach folgender Skala beurteilt :

Note

1 Das Pulver spreitet schnell , füllt dabei die gesamte Oberfläche aus und sinkt klumpeπfrei zu Boden.

2 Das Pulver spreitet langsam; bildet in der Oberfläche Inseln, die beim Absinken zu Klumpen führen.

3 Das Pulver spreitet kaum und bildet zum größten Teil Klumpen auf der Oberfläche

Ein gutes „instanf-Verhalten drückt sich in einer Note 1 aus Nur bei diesem Verhalten ist gewährleistet, daß sich das Endprodukt problemlos einmischen läßt. Die Redispergierbarkeit des Pulvers wird über die Uneinheitlichkeit charakterisiert. Dazu werden von einer 10 %igen Redispersion mit einem Teilchengrößenmeßgerät das Volumen- und das Zahleπmittel der Teilchengröße bestimmt und daraus die Uneinheitlichkeit (U) berechnet. Eine Uneinheitlichkeit < 2 zeigt damit eine sehr gute Redispergierbarkeit an.

Die Eigenschaften der nach Tab.1 hergestellten Pulver sind in Tab. 2 zusammengefaßt.

Tab. 2 : Eigenschaften der in den Beispielen 1 bis 10 hergestellten Pulver

Beispiel 1 :

Das Polymere aus Tab 1 wurde gemäß der DE 2214410 in Emulsionsform mit der aufgeführten Antiblockmittelmischung versprüht. Es entstand ein freifließendes, redisper- gierbares Pulver mit einem guten Blockverhalten. Die Redispergierbarkeit des Pulvers konnte an Hand der Uneinheitlichkeit als sehr gut eingeschätzt werden. Im „instant" Test erwies es sich jedoch als völlig unzureichend und mußte mit der Note 5 bewertet werden.

Beispiel 2:

Das unter den in Tab 1 aufgeführten Bedingungen gemäß DE 25144261 hergestellte Pulver war freifließend, zeigte ein sehr gutes Block- und Sedimentationsverhalten. Im „instant" Verhalten war es jedoch als sehr schlecht einzuschätzen, da auch nach intensivem Rühren noch eine größere Anzahl von Inseln auf der Oberfläche vorhanden waren.

Beispiel 3:

Es wurde erfindungsgemäß nach Tab 1 gearbeitet Die Dispersion wurde in einem

Sprühtrocknungsturm zu Pulver aufgearbeitet. Die Trockπereingangstemperatur betrug

120 °C, die Ausgaπgstemperatur 60 °C.

Das Antiblockmittel wurde als Mischung in den Spruhtrocknungsprozeß zugegeben Es entstand ein freifließendes, blockfestes, gut redispergierbares Pulver, das außerdem ein ausgezeichnetes „instant" Verhalten aufwies

Beispiel 4

Es wurde gearbeitet wie in Beispiel 3,mιt dem Unterschied, daß die entsprechende Sprύhhilfsmittelmischung aus Tab 1 eingesetzt wurde Auch hier ergab sich ein Pulver, das freifließeπd und blockfest war, sowie ein sehr gutes „instant" Verhalten auswies

Beispiel 5

Es wurde gearbeitet wie in Beispiel 3 mit den Eiπsatzmengen aus Tab 1 , mit dem Unterschied, daß der hydrophobe Anteil nach der Sprühtrocknung in einem Pulvermischer in das Pulver eingearbeitet wurde Auch hier entstand ein freifließendes , blockfestes Pulver mit einem sehr guten „instant" Verhalten.

Beispiele 6 - 10:

Es wurde gearbeitet wie in Beispiel 3, mit dem Unterschied, daß die in Tab. 1 aufgeführten Mengen an hydrophober Kieselsäure der zu versprühenden Dispersion zugesetzt wurden.

Die entstandenen Pulver waren ebenfalls freifließend und zeigten eine sehr gute Blockfestigkeit. In allen Fällen zeigte sich erfinduπgsgemäß ein sehr gutes „instanf- Verhalten.

Claims

Patentansprüche

I .Verfahren zur Herstellung von redispergierbaren Pulvern mit einem guten „instanf- Verhalten durch Sprühtrocknung nach an sich bekannter Art und Weise, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der pulverförmigen Polymerkomposition partiell hydrophobiert wird, indem man dem hydrophilen Antiblockmittel bezogen auf seinen Gehalt 0,1 Gew. -% bis 25 Gew.-% eines hydrophoben Mittels zumischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß 0,4 bis 8,0 Gew.-% eines hydrophoben Mittels zugemischt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophobes Mittel eine mit Dimethylchlorsiloxan modifizierte Kieselsäure eingesetzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polyvinylacetat, Co- und Terpolymere des Polyvinylacetates wie beispielsweise Vinylacetat/Versaticsäurevinylester, Vinylacetat/Ethylen, oder Vinylacetat/ Versa- ticsäurevinylester/Butylacrylat, Acrylate oder styrenhaltige Copolymere, sowie deren Mischungen eingesetzt werden.