JPS62148529A - 水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ素化合物を含有する水中で再分散可能な粉末、およびその製造法 - Google Patents

水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ素化合物を含有する水中で再分散可能な粉末、およびその製造法

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JPS62148529A
JPS62148529A JP61296862A JP29686286A JPS62148529A JP S62148529 A JPS62148529 A JP S62148529A JP 61296862 A JP61296862 A JP 61296862A JP 29686286 A JP29686286 A JP 29686286A JP S62148529 A JPS62148529 A JP S62148529A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケ
イ素化合物を含有する水中で再分散可能な粉末、および
その製造法に関する。
従来の技術 水浴性重合体および有機ケイ素化合物を含有する水中で
再分散可能な粉末は、米国特許第3210208号明細
書〔発行日、1965年10月5日、発明者、グラス(
G、 M、 Grass )他、出願人、スミス・クラ
イン及フレンチ・ラボラ ト IJ  −ス (Sm1
th  K11ne  &  French  La−
boratories )社〕から既(二公知である。
しかしながらこの明細書には、縮合性原子ないしは基を
有する有機ケイ素化合物は記述されていない。
欧州特許第53223号明細書〔公開日、1982年6
月9日、発明者、o −ト(IVl、 Roth)他、
出願人、ワラカー・ヒエミー社(Wacker−Che
mie GmbH) )から、水溶性重合体と縮合性基
を有する有機ケイ素化合物とからなる混合物も既に公知
である。しかしながら、この明細書中に噴霧乾燥は記述
されていない。
発明が解決しようとする問題点 たとえば、水硬結合剤を、それが末端消費者に引き渡た
される前に既になお乾燥状態で有機ケイ素化合物と、末
端消費者において結合剤の後処理がこの種のケイ素化合
物含量により妨げられることなしに、多大な費用をかけ
ずに混合できることが所望されうる。たとえば上記の理
由から、少な(とも1つの有機ケイ素化合物を含有する
、水中で再分散可能な粉末を製造し、その際該粉末を製
造するために使用される少なくとも50重ポ%の有機ケ
イ素化合物は室温および1020hPa(、絶対)で液
状または固形であり、直接ケイ素に結合した水素および
/または縮合性基を有しており、かつ該粉末が、その重
1?)に対して少なくとも30重:化%の有機ケイ素化
合物を含有するという課題が生じる。
問題点を解決するための手段 かかる課阻は、本発明により解決される。本・ 発明の
対象は、水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ
素化合物を含有する、水中で再分散可能な粉末において
、該′の末の製造のために使用される少なくとも50重
:1十%の有機ケイ素化合物が、室温および1020h
Pa (絶対)で液状または固形であり、1020hP
aで少なくとも150℃の沸点を有し、lケイ素原子あ
たり平均して多くとも1.8個のSiC結合有機基およ
び1分子あたり少なくとも1つの直接ケイ素に結合した
水素原子または少なくとも1つの直接ケイ素に結合した
ヒドロキシル基または酸素を介してケイ素に結合した、
アルコキシ基により置換されていてもよい少なくとも1
つの、炭化水素、またはこの挿の少なくとも2つ・の縮
合性置換基からなる混合物を有しており、該粉末を製造
するたぬにこの有機ケイ素(ヒ合物が、それぞれの粉末
の全雪景(無水粉末として計算)に対して全部で少なく
とも30重喰%のけで使用されており、その際該粉末が
、その成分の水性混合物の噴霧乾燥により製造されてい
ることを特徴とする水、G性重合体および少なくとも1
つの有機ケイ素化合物を含有する、水中で再分散可能な
粉末である。
前記の2つの明細Jうば、本発明の対象を示口テするこ
ともできなかった。その理由は、噴霧乾燥の際に適用さ
れる比較的高い温度では、水の存在にもかかわらず、縮
合可能で部分的に加水分解も可能な置換基を有する化合
物を使用する場合に、なお使用できる生成物が得られる
ことを予想することができなかったからである。
さらに、本発明の課題は、水溶性重合体および少なくと
も1つの有機ケイ素化合物を含有する、水中で再分散可
能な粉末を、噴霧乾燥により製造する方、宍において、
少なくとも50重坩%が、室温および1020hPa(
絶対)で液状または固形であり、1020hPa(絶対
)で少なくとも150℃の沸点を有し、lケイ素分子あ
たり平均子くとも1.8個のSiC結合有機基および1
分子あたり少なくとも1つの直接ケイ素に結合した水素
原子または少なくとも1つの直接ケイ素に結合したヒド
ロキシル基または少なくとも1つの酸素を介してケイ素
に結合した、アルコキシ基により置換されていてもよい
炭化水素基、またはこの種の少なくとも2つの縮合性置
換基からなる混合物を有するような有機ケイ素化合物の
、水溶性重合体を含有する水中の乳1蜀液捷たは怒濁液
または懸7蜀液を、自体公知の方法で噴霧乾燥し、その
際水中で分散される有機ケイ素化合物の川は、水中に分
配された1020hPa (e対)および150℃より
も低い温度で沸騰しない物質の全軍宿に対して全部で少
なくとも30重融%であることを特徴とする水溶性重合
木枯よび少なくとも1つの有機ケイ素化合物を含有する
水中で再分散可能な粉末の製造法である。
水溶性重合体としては、ポリビニルアセテートのけん化
により得られる、70〜99.5モル%、好ましくは8
0〜99モル%、殊に80〜90モル%の加水分鮮度お
よび粘度計により確認される分子量15000〜100
000を有するポリビニルアルコールが有利である。本
発明による粉末の製造のためまたは本発明による方法に
おいて使用することのできる水溶性重合体の他の例は、
ビニルピロリドンの重合体、殊に5000−40000
0の分子量を有するポリビニルピロリドン、デンプンお
よびデンプン誘導体、たとえばヒドロキシアルキル化デ
ンプン、リン酸塩化デンプン、硫酸塩化デンプン、リン
酸塩でも硫酸塩でも処理されているデンプン、カルボキ
シメチルデンプン、分解されたデンプン、たとえばデキ
ストリン、水溶性ポリアクリラート、水溶性ポリメタク
リラート、水溶性ポリ(メト)−アクリルアミド、ポリ
マレイイ・−ト、ポリビニルスルホネ−1−、水溶性セ
ルロースエーテル、たとえばカルゼキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシアルキルセルロース、メチルセルロース
、セルロース混合エーテルならびに水溶性クン・ξり質
、たとえばカゼイン、大豆タン−ξり質およびゼラチン
である。
本発明による粉末は、1種類の水溶性重合体または少な
くとも2つの異なる種類の水溶性重合体を含有すること
ができる。同様に本発明による方法では、1種類の水溶
性重合体または少なくとも2つの異なる種類の水溶性重
合体からなる混合物を使用するこ吉ができる。
水溶性重合体は、それぞれの粉末の製造のために使用さ
れる有機ケイ素化合物の重量に対してそれぞれ好ましく
は3〜60重慴%の咀、有利には5〜5o重量%の量、
殊に5〜15重量%の借で使用される。
本発明による粉末の製造のために、または本発明による
方法において使用される有機ケイ素化合物は、たとえば
式: %式%) 〔式中、Rはそれぞれの乾燥温度で水に対して不活性の
少なくとも1つの置換基を有することのできる1価の炭
化水素基を表わし R1は基1つあたりそれぞれ1〜4
個の炭素原子を有する同じかまたは異なるアルキル−ま
たはアルコキシアルキレン基を表わし、aは0または上
を表わす〕で示されるようなものであってよいが゛、た
だしこの種のシランが102 Q h P a (絶対
)で少なくとも150℃の沸点を有するものとする。こ
のシランは、式: RbSi (OR’)4−b 〔式中、RおよびR1が前記のものを表わし、bが2ま
たは3であるが、ただしaおよびbの平均値が高くとも
1.8である〕で示されるシランとの混合物で存在する
ことができる。ただしこの種の混合物の沸点は1020
hPa (e対)で少なくとも150℃とする。
本発明による粉末の製造のためにまたは本発明による方
法において使用される有機ケイ素化合物は、たとえば前
記のシランないしはシラン混合物の部分氷解物または式
: 〔式中、RおよびR1は前記のものを表わし、Cは0,
1,2または3、平均0〜1,8であり、dは○または
1、平均○〜11あり、eは0.1,2または3であり
、平均0.01〜2.○であり、fは0,1,2tたは
3、平均o、00〜0.5であるが、ただし1単位あた
りc+d+e+fの総和が高くとも3.5とする〕で示
される単位からなるオルガノ(ポリ)シロキチンであっ
てもよい。
本発明による粉末の製造のたぬにまたは本発明による方
法において使用される有機ケイ素化合物は、たとえばト
リメチルシロキシ故により末端封鎖されたメチルヒドロ
ゲンポリシロキチンまたはジメチルシロキサン単位およ
びメチルヒドロゲンシロキサン単位からなりトリメチル
シロキシ基により末端封鎖された混合重合体であっても
よい。
好ましくは、有機基Rは基1つあたり高くとも18個の
炭素原子を含有する。炭化水素基Rノ例ハ、アルキル基
、たとえばメチル−、エチ/l/−1rT −フロピル
ー、インプロピル−および2−エチルヘキシル基ならび
にヘキシル−およびオクタデシル基;少々くとも1つの
脂肪族炭素・炭素の二重結合を有する炭化水素基、たと
えばビニル−、アリル−、エチルアリル−およびブタジ
ェニル基;シクロアルキル基、たとえばシクロヘキシル
基;アリール基、たとえばフェニル基:アルカリール基
、たとえばトリル基;およびアラルキル基、たとえばベ
ンジル基である。
置換炭化水素基Rの例は、ハロゲン化炭化水゛素、たと
えば3.’3.3−トリフルオロプロピル基および3−
クロルプロピル基ならびにクロルフェニル基;メルカプ
トアルキル基、たとえば3−メルカプトプロピル基;お
よびアシルオキシアルキル基、たとえば3−メタクリル
オキシプロピル基である。
アルキル基R1の例は、メチル−、エチル−1n−fロ
ビルー、イソプロピル−1n−ブチル、S、−ブチル−
およびt、−ブチル基である。
アルコキシルアルキレン基の最も重要な例ハ、メトキシ
エチレン基である。
本発明による粉末の製造のためまたは本発明による方法
において使用される有(・幾ケイ素化合物)詳aIな例
は、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリス−(メトキシエチレンオキシ)−シラン、3−
メチアクリルプロピルトリス−(メトキシエチレンオキ
シ)−シラン、n−オクチルトリエトキシシラン、2−
エチルヘキシルトリメトキシシラン、ポリエチルシリケ
ート、約600g1モルの平均分子量および25°Cで
約20 mm2.5−1tv粘度ヲ有する、総和式: %式% で示されるオルガノポリシロキサン、約650g1モル
の平均分子量および25℃で約3゜mm2゜s −1の
粘度を有する、総和式:%式% で示されるオルガノポリシロキサン、約3000g1モ
ルの平均分子f2 オよび25°Cで約25000mm
2.s”−”の粘度を有する、総和式口06H5S1(
OC2H5)。、7□o8..4で示されるオルガノポ
リシロキサン、式:%式% 〔式中、基R2の数の70Xがメチル基であり、裁R2
の数の30%が2−エチルヘキシル基である〕で示され
るオルガノポリシロキサン、トリメチルシロキシ店によ
り末端封鎖された、25°Cで約2 Qmm2.S ’
 f7)粘度を有するメチルヒドロゲンボリシロキサン
である。
本発明による粉末は、1種類の有機ケイ素化合物または
少なくとも2つの異なる種類の有機ケイ素化合物を含有
することができる。同様に本発明による方法において1
種類の有機ケイ素化合物または少なくとも2つの異なる
種類の有りケイ素化合物からなる混合物を使用すること
ができる。
本発明による粉末または本発明により製造される粉末の
疎水性化が望まれる場合、少なくとも1部の有機ケイ素
化合物が、ケイ素原子1個あたり少なくとも0.8個の
5iC−結合した、場合によりノ・ロゲン化した炭化水
素基を有しなければならない。
好ましくは、本発明による粉末の製造のために、または
本発明による方法において、そのつどそれぞれの粉末の
全重量(無水粉末として計算)に対して合計40〜97
重量%、殊に70〜95重量%の有機ケイ素化合物が[
吏用される。
本発明による粉末は場合により、有機ケイ素化合物およ
び水溶性重合体に対して付加的に池の物質を含有するこ
とができかつ本発明による方法では場合により他の物質
を一緒に噴霧することができるが、それは固体粉末が、
それぞれの粉末の全重量(無水粉末として計算)に対し
て全部でなお少なくとも30重量%の有機ケイ素化合物
を含有することを保証する量だけである。かかる他の物
質の例は、水と混和しつる溶剤、たとえばジアセトジア
ルコール、水と混和しえない溶剤、たとえばキジロール
異性体からなる混合物、水溶性重合体とは異なるイオン
または非イオン乳化剤、たとえばラウリル硫酸ナトリウ
ム、殺真菌剤、消泡剤、可溶性染料、顔料、少なくとも
50m2/gの表面積を有する充填剤、たとえば熱分解
法により製造された二酸化ケイ素および50 m2/g
よりも少ない表面積を有する充填材、たとえば白亜粉、
針状炭酸カルシウムおよび石英粉末室ある、ないしはあ
ってよい。
噴霧すべき混合物中の水の量は、そのつどそれぞれの噴
霧すべき混合物の全重量に対して好ましくは45〜95
重量%、殊に60〜85重量%である。
噴霧乾燥は、液体の噴霧乾燥に適した、既に種々に公知
の任意の装置、たとえば少なくとも1つの回転噴霧ノズ
ルまたは回転する噴霧円板を有するようなものにおいて
、好ましくは加熱された乾燥ガス流中で実施することが
できる。
たいてい空気である乾燥ガス流の入口温度は80〜25
0℃1殊に1100〜工90℃であり、乾燥の際(二形
成されるガス流の出口温度は40〜1oo0c、殊に5
0〜90℃であるのが好ましい。
噴霧乾燥に供給される混合物とは別個に、ブロッキング
防止−(ケーキ化防1七)剤を、噴霧乾燥が行われる装
置に導入することができるが、この場合にも当然、固体
粉末がそれぞれの粉末の全重量(無水粉末として計算)
に対して全部でなお少なくとも30重π%の有機ケイ素
化合物を含有することを保証する量だけである。
ブロッキング防止剤が一緒(−使用される場合、この種
のブロッキング防止剤の、そのつど使用される有機ケイ
素化合物の全重量に対して1〜20重量%の量が有利で
ある。ブロッキング防止剤は、たいてい0.01−50
μの平均粒度を有する無機の固体物質である。これらの
物質は、たとえばケイ酸アルミニウム、コロイド状二酸
化ケイ素ゲル、熱分解法により製造された二酸化ケイ素
、粉砕粘土、透石膏、タルク、セメント、白亜粉または
ケインウ土である。
本発明による粉末または本発明により製造される粉末は
、乾燥した状態でまたは水で希釈した形楚、たとえば水
硬性結合剤、たとえばセメントまたは石灰および建築用
石材または構成部材のM造のだめの骨材、たとえばガス
コンクリートまたは気泡コンクリートを含むコンクリー
トまたは灰砂れんが、ならびにしつくい、ローム、充填
剤、たとえば二酸化ケイ素またはカオリン、または塗料
と混合することができる。これらのものは、水で希釈さ
れた形で、ばら材判、たとえば・ξ−ライト、バーミキ
ュライト、ガスコンクリート顆粒、木毛または木粉を疎
水性化するたぬに1更用することができる。さらに、本
発明による粉末または本発明により製造される粉末は、
水で希釈された形で、微細な無機物、たとえば砂、また
は有機物、たとえば木粉用の結合剤として使用すること
ができる。最後に、本発明による粉末または本発明(二
より製造される粉末は、たとえば接着剤用の添加物とし
てまたは水性媒体中での発泡防止または発泡抑制のため
に使用することもできる。
実施例 矢の実施例において、全ての%および部表示は別記しな
い限り、重量に関するものである。
ψ111 約600の平均分子量および25°Cで約20mm2.
 s −’  の粘度を有する、総和式:%式% で示される市販のオルガノポリシロキ廿7250gおよ
び87.5モル%の加水分解度および25000の分子
量を有するポリビニルアルコールのIOXの水溶液(た
だし、この、f IJビニルアルコールの4%の水溶液
は20℃で5mPa、sの粘度を有する)200gから
、さしあたり0/W形乳濁液をつくる。この乳濁液を水
10ogの添加(=より丈夫なW10形乳濁液(−変え
、このW10形乳濁液中に、さらに先に詳説したオルガ
ノポリシロキサン250gを練り混入する。こうして得
られた混合物をさしあたり水296gと、次に酢酸4g
と混合し、事後に、回転噴霧ノズルを用いて作業する噴
霧乾燥器〔ヌビロサ(Nubilosa ) AJM 
O14、標示”ヌビロサ(Nub i 1osa )”
は登録商標〕中で、ノズル圧4000hPa (絶対)
、通過数21/h、空気入ロ温度150℃およびガス出
口1品度65°Cで、残留湿分含量2.6%を有する水
中で再分散可能な、良流動性粉末に変える。
例2 例1に詳述したオルガノポリシロキサン250gと、例
1に詳述したポリビニルアルコールの1o%水溶液49
6gとを混合する。こうして得られた混合物を、さらに
例1に詳述したオルガノポリシロキサン250gと混合
する。こうして得られた混合物をドイツ工業規格(DI
N)カップΦ中での流出時間が30秒になる量の水で希
釈し、次に、空気流入温度175°Cおよびガス流出温
度85°Cで、例1に記載したように噴霧乾燥する。残
留湿分含量2.1%を有する水中で再分散可能な、良流
動性粉末が得られる。
例3 例2に記載した作業法を、噴霧乾燥の際に、ノズル圧5
400hPa(絶対)および空気入口C′品#165°
Cで繰り返す。残留湿分−金層13%を有する水中に再
分散可能な、良流動t’tE粉末が得られる。
例牛 例1に詳述したオルガノポリシロキサン250gを、8
1モル%の加水分解度および26000の分子量を有す
る4 Uビニルアルコールの16.25%の水溶液(た
だし、このポリビニルアルコールの4%の水溶液は20
°Cテ5mPa、 sの粘度を有する)765gと混合
する。こうして得られた混合物を、さらに例1で詳説し
たオルガノポリシロキサン250gと混合する。こうし
て得られた混合物を、水250gと混合する。この鴨今
に、この水の流出時間は、ドイツ工業規格(DIN)カ
ップ生で15秒である。
こうして得られた乳濁液を、最後(二側3の場合と同様
に、残留湿分−含量1.7%を有する水中1再分散可能
な、良流動性粉末に変える。
例さ 例牛に記載した作業法を、同じポリビニルアルコール溶
液の濃度を16.25%ではなくわずか13.66%に
して繰り返す。残留湿分−含量1.8%を有する、水中
で再分散可能な、良流動性粉末が得られる。
次の粉末状成分からなる混合物: ドロマイ ト 45部 ニジ(ヒチタン 15部 重晶石 32部 赤色酸化鉄 4部 黄色酸化鉄 4部 を、さしあたりその重量に対して1%の再分散回帰な粉
末と、次にその重量に対して125%(7) 、771
J ウL水Nラス(モル比5io2:に20=3.8)
の25%水浴液と混合する。人工的に製造された灰砂れ
んかに、こうして得られた水ガラス塗料を全面に塗布し
、室温で8日間乾燥させ、その後秤量する。次に、この
ものを2000の水中下に置き、その際水面は、この表
面に最も近い側よりも5cm上に存在する。表■に記載
された種々の時間の後に、れんがを水から取り出し、不
安定に付着する水のみを滴切りした後に再び秤量する。
この試験結果は、次の表■中に記載されている。その際
、”S−値″ で表わされる値は、表の各列中の吸水値
の和である。S−値が低ければ低いほど、吸水は緩慢に
行われる。
/′ /″ 例6〜16 次の表Hに記載した物質と、混合物がドイツ工業規格(
D IN)カップΦで13〜15秒の流出時間を有する
ようになる量の水とから混合物を製造し、そのpt−を
値をNaHCO2で7.0に調節し、次にこのものを例
1に記載した種類の噴霧乾燥器中で、空気流入温#16
5°Cおよびガス流出高度85°Cおよび次の表■に記
載したノズル圧で噴霧する。そのつど、水中で再分散可
能な、良流動性粉末が得られる。
1) 水溶性重合体およびケイ素化合物の全型lに対す
る。
2) 水、@液(この形で水溶性重合体を使用する)の
全重量(二対する重合体の重量。
3) 市販のもの、平均分子量:約650g1モル 粘
度:25°Cで約30 mm2. s−’。
4) アペベーアミルム・ドイッチュランド社(Ave
be−Amylum Deutschland  Gm
bH)〔牛○00デュセルド/I/ 7 (Diiss
eldorf ) IJドイツ国〕で製造された馬鈴薯
殿粉製品”ゲルブチキシドIJ ン(Ge1bdext
rin) D 3100゜薄手で煮沸″。0.5重量%
は、水溶性重合体およびケイ素化合物の全重量に対する
ものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ素化
    合物を含有する水中で再分散可能な粉末において、該粉
    末の製造のために使用される少なくとも50重量%の有
    機ケイ素化合物が、室温および1020hPa(絶対)
    で液状または固形であり、1020hPaで少なくとも
    150℃の沸点を有し、1ケイ素原子あたり平均して多
    くとも1.8個のSiC結合有機基および1分子あたり
    少なくとも1つの直接ケイ素に結合した水素原子または
    少なくとも1つの、直接ケイ素に結合したヒドロキシル
    基または酸素を介してケイ素に結合した、アルコキシ基
    により置換されていてもよい少なくとも1つの炭化水素
    基、またはこの種の少なくとも2つの縮合性置換基から
    なる混合物を有しており、該粉末を製造するためにこの
    有機ケイ素化合物が、それぞれの粉末の全重量(無水粉
    末として計算)に対して全部で少なくとも30重量%の
    量で使用されており、その際該粉末はその成分の水性混
    合物の噴霧乾燥により製造されていることを特徴とする
    水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ素化合物
    を含有する水中で再分散可能な粉末。 2、水溶性重合体および少なくとも1つの有機ケイ素化
    合物を含有する水中で再分散可能な粉末を、噴霧乾燥に
    より製造する方法において、少なくとも50重量%が室
    温および1020hPa(絶対)で液状または固形であ
    り、1020hPa(絶対)で少なくとも150℃の沸
    点を有し、1ケイ素分子あたり平均多くとも1.8個の
    SiC結合有機基および1分子あたり少なくとも1つの
    直接ケイ素に結合した水素原子または少なくとも1つの
    直接ケイ素に結合したヒドロキシル基または酸素を介し
    てケイ素に結合した、アルコキシ基により置換されてい
    てもよい少なくとも1つの炭化水素基、またはこの種の
    少なくとも2つの縮合性置換基からなる混合物を有する
    ような有機ケイ素化合物からなる有機ケイ素化合物の乳
    濁液または懸濁液を、水溶性重合体を含有する水中で自
    体公知の方法で噴霧乾燥し、その際水中で分散される有
    機ケイ素化合物の量が、水中で分配され1020hPa
    (絶対)および150℃よりも低い温度で沸騰しない物
    質の全重量に対して全部で少なくとも30重量%である
    ことを特徴とする水溶性重合体および少なくとも1つの
    有機ケイ素化合物を含有する水中で再分散可能な粉末の
    製造法。
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