JPH04288335A - 水性ポリマー分散液 - Google Patents

水性ポリマー分散液

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JPH04288335A
JPH04288335A JP3161354A JP16135491A JPH04288335A JP H04288335 A JPH04288335 A JP H04288335A JP 3161354 A JP3161354 A JP 3161354A JP 16135491 A JP16135491 A JP 16135491A JP H04288335 A JPH04288335 A JP H04288335A
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polymer
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mol
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water
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JP3161354A
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Gernot Franzmann
ゲルノット フランツマン
Rolf Petri
ロルフ ペトリ
Walter Pitteroff
ヴァルター ピッテロフ
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BASF SE
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    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、 I.分散相として、皮膜を形成する分散ポリマーならび
に II.水相で、 a)  オレフィン不飽和モノ−またはジカルボン酸、
該酸の無水物またはこれらモノマーの混合物50〜80
モル%、 b)  C3〜C12−アルケン、スチレンまたはこれ
らモノマーの混合物20〜50モル%およびc)  ラ
ジカル重合可能な他のモノマー0〜10モル%、からな
り、完全にまたは部分的に中和された水溶性コポリマー
を、IおよびIIの全乾燥量に対して5〜40重量%含
有する水性ポリマー分散液に関する。
【0002】更に、本発明は、該ポリマー分散液を噴霧
乾燥することにより得られる再分散可能なポリマー粉末
ならびに該ポリマー分散液または水中に再分散したポリ
マー粉末を、接着剤としてまたは耐水性の合成プラスタ
ーおよび塗料のためのバインダーとして使用することに
関する。
【0003】
【従来の技術】水性ポリマー分散液および該ポリマー分
散液を噴霧乾燥することにより得られるポリマー粉末な
らびにこれらを触圧接着性被膜の製造のためにおよび水
硬化性バインダーのための添加剤として使用することは
周知である。該添加剤は、添加された建築材料の圧縮強
さ、曲げ強さおよび引張り強さを向上する。
【0004】保存および移送費用のために、該添加剤は
、有利には、その再分散可能なポリマー粉末の形で、特
に、通常の塗料およびプラスター成分を含有する乾燥製
剤の形で、使用される。そのような乾燥製剤は、使用す
る少し前にはじめて、水と撹拌される。
【0005】水性分散液中に含有される分散ポリマーの
ガラス転移温度は、一般に50℃未満であり、該温度で
は、粉末が凝固物を形成する傾向があるために、噴霧乾
燥が困難になる。
【0006】この欠点は、噴霧補助剤、たとえば微細に
分散したシリカを同時に使用することにより改善するこ
とができる、しかしこの方法で製造された粉末は、容易
に再分散可能でなく、しかも限られた時間でのみ保存す
ることができるにすぎない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、塗料
およびプラスターのためのバインダーとして直接使用す
る場合に、該塗料およびプラスターに耐水性を与え、な
らびに長期の保存期間を有し、水中で容易に再分散可能
であるポリマー粉末を生成する、新規の水性ポリマー分
散液を製造することであった。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題は、I.分散相
として、皮膜を形成する分散ポリマーならびに II.水相中で、 a)  オレフィン不飽和モノ−またはジカルボン酸、
該酸の無水物またはこれらモノマーの混合物50〜80
モル%、 b)  C3〜C12−アルケン、スチレンまたはこれ
らモノマーの混合物20〜50モル%およびc)  ラ
ジカル重合可能な他のモノマー0〜10モル%、からな
り、完全にまたは部分的に中和された水溶性コポリマー
を、IおよびIIの全乾燥量に対して5〜40重量%含
有するポリマー分散液により解決される。
【0009】本発明により、水中で容易に再分散可能で
あり、長期の保存期間を有し、かつポリマー分散液の噴
霧乾燥により得られるポリマー粉末ならびにポリマー分
散液または該ポリマー分散液の噴霧乾燥により製造され
たポリマー粉末を、接着剤としておよび水硬化性バイン
ダーおよび塗料のために添加剤として使用することが見
出された。
【0010】成分Iは、原則的に、任意の皮膜を形成す
るホモ−またはコポリマーからなっていてもよい。この
タイプの分散ポリマーは、公知であるかまたは公知方法
で入手可能である。この点に関する他の詳細は、西ドイ
ツ国特許公開第2238903号明細書、同第3143
070号明細書および同第3143071号明細書に記
載されている。
【0011】ホモポリマーの場合には、成分Iは、たと
えばブタジエン、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、C4〜C8−アルキルアクリレートまたはメタクリ
レートまたはC2〜C12−カルボン酸、たとえば酢酸
、プロピオン酸またはラウリン酸のビニルエステルから
なる。
【0012】別の適当なモノマーは、すでに記載した他
のモノマーおよび以下のモノマーである:アクリロニト
リルおよびメタクリロニトリル、不飽和C3〜C6−モ
ノ−またはジカルボン酸およびイタコン酸、無水マレイ
ン酸および無水イタコン酸ならびに前記の酸、特にアク
リル酸およびメタクリル酸のアミド、N−メチロールア
ミドおよびN−(C1〜C4−アルキル)アミド。
【0013】しかしながら、有利なコポリマーは以下の
ものからなる: (1)一種以上の前記アクリレートおよびメタクリレー
ト20〜80重量%、スチレン20〜80重量%および
他のモノマー0〜40重量%、 (2)一種以上の前記アクリレートおよびメタクリレー
ト5〜40重量%、一種以上の前記ビニルエステル60
〜95重量%および他のモノマー0〜30重量%、(3
)一種以上の前記ビニルエステル40〜80重量%、塩
化ビニル20〜60重量%および他のモノマー0〜10
重量%、 (4)一種以上の前記ビニルエステル50〜95重量%
、エチレン5〜15重量%、塩化ビニル0〜40重量%
および他のモノマー0〜40重量%、(5)ブタジエン
30〜70重量%、スチレン70〜30重量%、 一種以上の前記アクリレートまたはメタクリレート0〜
30重量%および他のモノマー0〜30重量%。
【0014】分散ポリマーIは、有利には−60℃〜5
0℃、特に−60℃〜25℃のガラス転移温度を有する
べきである。当業者は、該条件を従来の方法で、モノマ
ーおよびモノマーの重量比を選択することにより満たす
ことができる。
【0015】成分IIの有利なコモノマーa)は、特に
アクリル酸、メタクリル酸、およびイタコン酸ならびに
無水マレイン酸を包含する、前記の酸および該酸の無水
物である。
【0016】成分IIの適当なコモノマーb)は、スチ
レンのほかに、特にプロペン、ブテン、イソブテン、お
よびジイソブテンである。
【0017】成分IIの適当な他のコモノマーc)の例
は、該コモノマーが、IIa)またはIIb)に記載さ
れた範囲内にないという条件で、分散ポリマーの成分I
のモノマーとして記載されたすべてのものである。
【0018】成分IIのコポリマー中のコモノマーのモ
ル比は、成分IIa)50〜80モル%および成分II
b)20〜50モル%、特にIIa)およびb)50モ
ル%である。
【0019】成分IIは、有利には従来方法で、溶液ま
たは塊状重合および引き続くポリマーの完全なまたは部
分的中和により製造される。
【0020】中和のための有利な塩基には、水酸化ナト
リウム溶液および塩基性ナトリウム化合物、たとえば炭
酸ナトリウムおよび酢酸ナトリウムがあり、アンモニア
も該当する。
【0021】成分IIの量は、新規ポリマー分散液中の
成分IおよびIIの全乾燥量に対して5〜40重量%、
有利には20〜30重量%である。
【0022】新規ポリマー分散液は、たとえば分散液I
および溶液IIを従来方法で互いに別々に製造し、その
後二つの成分を混合する方法により、製造することがで
きる。すべての重合は、従来の方法で、たとえばラジカ
ル開始剤としてアゾイソブチロニトリルまたはジベンゾ
イルペルオキシドを使用して、およびポリマーが分散ポ
リマーである場合は、従来の乳化剤を通常の量で使用し
て実施することができる。適当な乳化剤には、ラウリル
スルフェート、n−ドデシルスルホン酸ナトリウム、n
−テトラデシルスルホン酸ナトリウムおよびn−ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよび特にエトキシル
化したアルコールまたはフェノールが該当する。
【0023】更に、新規ポリマー分散液は、通常の添加
剤、たとえば保護コロイド、たとえばポリビニルアルコ
ールまたはポリビニルピロリドンを含有することができ
、消泡剤、たとえば微細に分散したシリカを通常の量で
含有することもできる。
【0024】成分IおよびIIからなる水性ポリマー分
散液の噴霧は、従来方法で、単成分または多成分ノズル
を使用した噴霧乾燥器または回転デスク噴霧器内で、1
00〜200℃で実施することができる。成分IIは、
粒子上の好ましくない皮膜形成を阻止する。
【0025】乾燥ポリマー粉末を、従来方法で、特にサ
イクロンまたはフィルタ分離器を使用して分離する。
【0026】得られたポリマー粉末は水中で容易に再分
散可能であり、室温で問題なく保存することができる。
【0027】新規水性ポリマー分散液または水中に再分
散した該分散液のポリマー粉末は、プラスチック、木材
および紙材ならびにコンクリートおよび煉瓦のような鉱
物性建築材料のための良好な接着剤である。
【0028】新規ポリマー分散液は、鉱物性建築材料を
含む耐水性塗料およびプラスターのためのバインダーと
して特に適している、というのも該物質中に存在する陽
イオン、たとえばカルシウム陽イオンおよび/またはア
ルミニウム陽イオンが成分IIの酸性陰イオンと反応し
て不溶性化合物を生成するためである。
【0029】そのような耐水性プラスターまたは塗料を
製造するために、多価金属陽イオン、有利にはマグネシ
ウム、カルシウムおよびアルミニウムの塩を添加するこ
ともできる。
【0030】ポリマー粉末および塗料もしくは建築材料
の乾燥製剤は、これらが比較的容易に保存および移送で
きるために特に重要である。
【0031】該乾燥製剤は、新規ポリマー粉末を、該製
剤の全量に対して有利には3〜10重量%含有する。
【0032】水性ポリマー分散液を、プラスターまたは
塗料を製造するために使用する場合は、該分散液のポリ
マー含量は有利には10〜50重量%である。
【0033】更に、該製剤は、砂、骨材仕上げ用チップ
または顔料をこのために適当の量で含有することもでき
る。
【0034】該乾燥製剤に、使用直前に水を加え、十分
に混合した後に、混合物を従来方法で加工する。
【0035】
【実施例】a)ポリマー分散液Iの製造スチレン400
kg、ブチルアクリレート600kgおよびアクリルア
ミド20kgの混合物から、従来方法で80℃で、4時
間かけて、分散ポリマーを製造した。水の量は1000
kgであった。使用したラジカル開始剤は過硫酸カリウ
ムであり、使用した乳化剤は、エトキシル化度25を有
する、エトキシル化した、一部分スルフェート化したフ
ェノールであった。
【0036】b)ポリマー成分IIの製造80℃で溶融
した無水マレイン酸1700kgを、無水ジイソブテン
1793kgに、160℃および2〜2.5バールで、
窒素雰囲気下で4時間で加えた。同時に、ジイソブテン
167kgとジ−t−ブチルペルオキシド100kgの
混合物を5時間で加えた。この時間中、温度を160℃
に維持し、その後混合物を該温度で更に1時間後重合さ
せた。
【0037】その後、反応器で0.1バールに圧力を減
じて、未転化のジイソブテンの残留物を留去した。減圧
する際に、ポリマーの温度は常に135℃より高くなる
ように配慮した。
【0038】このようにして得られたポリマーを、濃度
25%の水酸化ナトリウム溶液2800lを用いて2時
間で完全に中和し、その後水2500lを加えた。中和
反応の間、圧力を4バールにかつ温度を135℃に維持
した。該温度で引続き2時間撹拌した。
【0039】c)IとIIの混合物の製造溶液II20
0kg(固形物含量90kg)を分散液I50kg(固
形物含量30kg)と室温で混合した。
【0040】該混合物は、直接、鉱物を含有するプラス
ターおよび塗料を製造するのに適している。それによっ
て得られたプラスターおよび塗料は、極めて水に強いこ
とが判明した。
【0041】d)ポリマー粉末の製造 80kg/hのポリマー分散混合物を、IWK社製の市
販の噴霧乾燥器内で120℃で空気2300m3/hを
導入して噴霧乾燥した。得られた粉末をサイクロン内で
分離した。
【0042】完全に白色の粉末は、水中で極めて容易に
分散可能であった。このようにして製造した分散液は、
オリジナルの分散液と同じく優れた実用特性を有してい
た。
【0043】e)塗装のための乾燥製剤炭酸マグネシウ
ムカルシウム(チョーク)73kg、工程d)にもとづ
くポリマー粉末5.0kg、二酸化チタン95重量%、
アルミナ2.5重量%および白色顔料としてシリカ2.
5重量%からなる混合物3.0kg、難溶性塩を形成す
るための酸化カルシウム2.0kg、皮膜形成補助剤と
してのカプロラクタム2.0kg、市販の消泡粉末2.
0kg、メタ燐酸ナトリウム65重量%およびオルト燐
酸ナトリウム35重量%からなる顔料分散体0.3kg
および製造補助剤としてセルロース0.2kgを常法で
混合することにより、貯蔵安定性の乾燥製剤を製造した
【0044】使用直前に、該製剤に水15.5kgを加
えて撹拌し、外部塗装のために容易に塗布可能な材料が
得られた。加工後、該材料は高い耐水性を有する塗膜を
生じた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】I.分散相として、皮膜を形成する分散ポ
    リマーならびに II.水相で、 a)オレフィン不飽和モノ−またはジカルボキン酸、該
    酸の無水物またはこれらモノマーの混合物50〜80モ
    ル%、 b)  C3〜C12−アルケン、スチレンまたはこれ
    らモノマーの混合物20〜50モル%およびc)  ラ
    ジカル重合可能な他のモノマー0〜10モル%、からな
    り、完全にまたは部分的に中和された水溶性コポリマー
    を、IおよびIIの全乾燥量に対して5〜40重量%含
    有する水性ポリマー分散液。
JP3161354A 1990-07-03 1991-07-02 水性ポリマー分散液 Withdrawn JPH04288335A (ja)

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DE4021216A DE4021216A1 (de) 1990-07-03 1990-07-03 Waessrige polymerisat-dispersionen und hieraus durch spruehtrocknung hergestellte polymerisat-pulver
DE4021216.5 1990-07-03

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EP (1) EP0467103B1 (ja)
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