説明

カルボキシル化スチレンブタジエンベースのラテックスのブレンドから製造された再分散可能なポリマー粉体

【課題】セメント組成物に添加することで、高い耐衝撃性と断熱材料やタイルに対する高い接着強度を付与できるポリマー粉体を提供する。
【解決手段】高Tカルボキシル化スチレンブタジエンポリマー(A)および低Tカルボキシル化スチレンブタジエンポリマー(B)(ただし(A)と(B)の平均粒子サイズ比が1:1〜5:1であり、(A)と(B)の合計量に対する(A)の比率が20〜35重量%である。)および所望により脂肪酸塩とポリビニルアルコールを含む水性混合物を乾燥して得られる水に再分散可能なポリマー粉体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セメント組成物における使用のための、異なる平均粒子サイズおよび異なるガラス転移温度(T)を有するカルボキシル化スチレンブタジエンコポリマーラテックスのブレンドから製造される再分散可能なポリマー粉体組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
建築用途においては、モルタルはセメント、砂、および有機ポリマーを用いて製造されうる。輸送コストを低減させるために、ポリマーは再分散可能なポリマー粉体として乾燥形態で輸送され添加されることができる。再分散可能なポリマー粉体はセメント質接着剤配合物の接着性を改良するためにバインダーとして使用される。再分散可能なポリマー粉体は、一緒にされる両方の面に対して、例えば、外断熱システム(ETICS)における断熱材料として使用されるコンクリートおよび延伸ポリスチレン板(EPS)の双方に対して、およびセメントベースのタイル接着剤におけるタイルと床もしくは壁板に対して、高い結合強度を提供するべきである。ETICSにおけるEPS板のような用途における接着性に加えて、別の鍵となる性能要求は物理的応力に対する耐衝撃性を提供することである。しかし、概して高い結合強度は良好な耐衝撃性を与えるのために必要とされる高い可とう性と対立する。
【0003】
Kuehnらへの国際公開第99/32541号およびその米国国内段階特許ファミリーの米国特許第6,451,900号は、ポリマーIが室温で膜形成性ポリマーであり、ポリマーIIが中性pHで水不溶性でありかつカルボキシル基を含む2種類のポリマーのブレンドを開示する。ポリマーIIは保護シェルとして機能する。それはより小さな粒子サイズ(約5〜150倍)およびより高いTを有する。しかし、ポリマーIIは膜に関与せず、バインダーとしてみなされ得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第99/32541号パンフレット
【特許文献2】米国特許第6,451,900号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の再分散可能なスチレンブタジエンポリマー粉体(SB RDP)と配合されたモルタルは、セメント質接着剤配合物、例えば、外断熱システム(ETICS)における断熱材料として使用される延伸ポリスチレン板(EPS)と共に使用されるもの、並びにセメントベースのタイル接着剤(CBTA)などにおいて予想外に高い結合強度および高い耐衝撃性の双方を示す。よって、本発明は、臨界的な粒子サイズ比で、異なるガラス転移温度(T)を有する異なるカルボキシル化SBラテックスもしくはポリマーのブレンドから製造される再分散可能なカルボキシル化スチレンブタジエンポリマー粉体の使用によって、セメント質(cementicious)接着剤配合物において高い結合強度および高い耐衝撃性を同時に有するという課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、セメント質組成物において使用するための、臨界的な粒子サイズ比でおよび臨界的な相対量で、異なるガラス転移温度(T)を有するカルボキシル化スチレンブタジエンコポリマーラテックスもしくはポリマーのブレンドを含んでなる再分散可能なポリマー粉体(RDP)を提供する。本発明の水に再分散可能なポリマー粉体はセメント質接着剤配合物において予想外に高い結合強度および高い耐衝撃性の双方をもたらす。
【0007】
このRDPは15℃を超える、好ましくは少なくとも20℃、最も好ましくは少なくとも25℃であるが50℃以下のガラス転移温度(T)を有する水不溶性膜形成性高Tポリマー(A)と、−30℃〜+10℃、好ましくは−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有する水不溶性膜形成性低Tポリマー(B)との共乾燥混合物を含む。高Tポリマーの平均粒子サイズ:低Tポリマーの平均粒子サイズ比は臨界的に1:1〜5:1、好ましくは1:1〜3:1であり、高Tポリマーの量は高Tポリマーと低Tポリマーとの合計重量を基準にして臨界的に20重量%〜35重量%、好ましくは25重量%〜30重量%である。高Tポリマーは50nm〜500nm、好ましくは100nm〜400nm、最も好ましくは150nm〜300nmの平均粒子サイズを有しうる。低Tポリマーは20nm〜400nm、好ましくは50nm〜300nm、最も好ましくは100nm〜200nmの平均粒子サイズを有しうる。高T膜形成性ポリマーおよび低T膜形成性ポリマーはそれぞれスチレン−ブタジエンコポリマーまたはスチレン、ブタジエンおよび1種以上の他のモノマーの共重合生成物を含むことができ、かつそれぞれ水不溶性膜形成性ポリマーの重量を基準にして0.1重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、より好ましくは1重量%〜5重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノおよび/もしくはジカルボン酸、その塩、またはその混合物、好ましくはイタコン酸および/もしくはマレイン酸、および/もしくはフマル酸のカルボキシル化量を有しうる。高Tポリマーおよび低Tポリマーにおけるカルボキシル化量は同じかまたは異なっていてよい。
【0008】
水に再分散可能なSBポリマー粉体は1種以上のコロイド安定化剤、好ましくはポリビニルアルコール(PVOH)、および脂肪酸塩、例えば、オレイン酸ナトリウムを含むことができる。脂肪酸塩は水吸収を低減するのを助け、同時に室温での接着に悪影響を及ぼすことなく水浸漬後の結合強度および接着性を向上させ、かつ耐衝撃性も改良する。
【0009】
本発明の形態においては、再分散可能なポリマー粉体は水不溶性膜形成性高Tポリマーおよび低Tポリマーとコロイド安定化剤と、好ましくは脂肪酸塩との水性混合物を乾燥させて、水に再分散可能なポリマー粉体を得ることにより製造されうる。それぞれの水不溶性膜形成性ポリマーの水性分散物は重合により製造されることができ、そしてコロイド安定化剤は重合後のこの高Tポリマーおよび低Tポリマーの水性分散物と混合されることができ、次いで水性分散物は噴霧乾燥されて水に再分散可能なポリマー粉体を得ることができる。再分散可能なポリマー粉体は一緒にされる表面の両方に対して、例えば、外断熱システム(ETICS)における断熱材料として使用されるコンクリートおよび延伸ポリスチレン板(EPS)の両方に対して、およびセメントベースのタイル接着剤におけるタイルおよび床もしくは壁板に対して高い結合強度を提供する。さらに、ETICSにおけるEPS板のような用途において優れた接着性を提供することに加えて、本発明のRDPは物理的応力に対して耐衝撃性を提供する。
【0010】
本発明の別の形態においては、セメント組成物、例えば、セメントベースのタイル接着剤もしくはETIC接着剤などは、共乾燥された高Tポリマーおよび低Tポリマーラテックスから製造される水に再分散可能なポリマー粉体とセメント成分とを混合して、組成物、例えば、モルタルを得ることによって製造されることができ、この組成物は予想外に高い結合強度および高い耐衝撃性を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
他に示されなければ、全ての温度および圧力単位は室温および標準圧力(STP)である。示される全ての範囲は包括的であり、かつ組み合わせ可能である。
【0012】
挿入語句を含む全ての語句は挿入事項を含むものおよび挿入事項が存在しないもののいずれかもしくは双方を示す。例えば、語句「(メタ)アクリラート」は、選択的にアクリラートおよびメタクリラートを含む。
【0013】
本明細書において使用される場合、用語「(メタ)アクリラート」はアクリラート、メタクリラートおよびこれらの混合物を意味し、本明細書において使用される用語「(メタ)アクリル」は、アクリル、メタクリル、およびこれらの混合物を意味する。
【0014】
本明細書において使用される場合、他に示されない限りは、語句「分子量」とは、従来の方法で測定される数平均分子量をいう。
【0015】
本明細書において使用される場合、用語「ポリマー」とは、選択的に、1種以上の異なるモノマーから製造されるポリマー、例えば、コポリマー、ターポリマー、テトラポリマー、ペンタポリマーなどをいい、ランダム、ブロック、グラフト、シークエンシャルまたはグラジエントポリマーのいずれであってもよい。
【0016】
本明細書において使用される場合、他に示されない限りは、測定ガラス転移温度(T)が使用される。本明細書において使用される場合、用語「計算T」とは、フォックス式(T.G.Fox、Bull.Am.Physics Soc.第1巻、第3号、123ページ(1956))を用いて計算されたポリマーのTをいう。本明細書において使用される場合、用語「測定T」とは、示差走査熱力測定すなわちDSCを用いて測定される(10℃/分の加熱割合、変曲の中点で採用されるT)Tを意味する。
【0017】
本明細書において使用される場合、語句「重量%」は重量パーセントを表す。
【0018】
本明細書において使用される場合、他に示されない限りは、語句「平均粒子サイズ」とは、分布における粒子の50重量%がその粒子より小さく、かつ分布における粒子の50重量%がその粒子よりも大きいような、レーザー光散乱によって決定される、ラテックスおよび再分散可能なポリマー粉体粒子の分布における粒子の粒子直径または最大寸法をいう。当初ラテックス分散物粒子については、平均粒子サイズは、Microtrac Inc(ペンシルベニア州ヨーク)の製品であるナノトラック(Nanotrac)NPA150を用いて、動的光散乱により、製造者の推奨の手順に従って測定された。ブラウン運動を行う粒子から散乱される光のドップラーシフトが、導波路/媒体界面でのレーザーのフレネル反射によって確立される参照ビームと比較され(ヘテロダイン検波)、周波数スペクトルを生じさせ、これは続いて、ストークス−アインシュタイン式によって粒子直径のヒストグラムに変換される。体積平均粒子サイズが記録された。再分散された粒子については、粒子サイズ分布はベックマンコールター(カルフォルニア州、ベラ)の製品であるコールター(Coulter)LS230粒子サイズ分析装置を使用して、レーザー散乱によって、製造者の推奨する手順に従って、測定された。レーザー散乱による粒子からの散乱光および偏光強度回折散乱が角度の関数として纏められ、次いで、粒子サイズ分布に変換される。
【0019】
本発明者は、再分散可能なポリマー粉体について、臨界的な粒子サイズ比率でかつ臨界的な相対量で異なるTを有する異なるカルボキシル化スチレンブタジエン水性分散物のブレンドをベースにした再分散可能な粉体が、予想外に高い結合強度、高い耐衝撃性および改良された撥水性を有するセメント組成物を生じさせることを見いだした。この特性の組み合わせは、高Tラテックスが軟質成分もしくは低Tラテックスよりも小さな粒子サイズを有する場合のブレンドと比較して、有意に改良される。この特性の組み合わせは単一種のラテックスをベースにした粉体の性能よりも有意に良好でもある。概して、高い結合強度もしくは高い接着強度は多くの場合、良好な耐衝撃性をもたらすのに必要な高い可とう性と相反するが、それは本発明において使用されるブレンドには当てはまらない。本発明の再分散可能なスチレン/ブタジエンベースのポリマー粉体は乾燥混合セメント質モルタル配合物、例えば、ETICSにおけるEPS板に接着性および物理的応力に対する耐衝撃性の双方、並びにコンクリートに対する高い結合強度を提供するETICSのためのベースコートおよび接着剤として使用されるモルタルなどにおけるバインダーとして使用されることができる。高Tラテックス粒子サイズが低Tラテックスの粒子サイズ以上である場合に、予想外に優れた性能が達成されうることが見いだされた。さらに、SB−ベースのRDPと共に、オレイン酸ナトリウムのような脂肪酸塩の包含が、水吸収を減らすのを助け、一方で、室温での接着性に悪影響を及ぼすことなく、水浸漬後の接着性および結合強度を向上させ、並びに耐衝撃性も向上させることが見いだされた。
【0020】
本発明において使用されうるポリマーはカルボキシル化されている水不溶性膜形成性ポリマーである。好ましい水不溶性膜形成性ポリマーはスチレンブタジエンコポリマーもしくは低い程度のカルボキシル化で他のモノマーと共重合されたスチレンおよびブタジエンである。
【0021】
水不溶性膜形成性コポリマーは水性乳化もしくは懸濁重合、好ましくは乳化重合によって、従来の重合温度、例えば、40℃〜120℃、好ましくは70℃以上、もしくは好ましくは105℃以下、および圧力、例えば、150psi以下、好ましくは100psi以下のジエンコモノマー圧力を使用する従来の方法で製造されることができる。重合は従来の量の1種以上の従来の水溶性開始剤、例えば、過硫酸ナトリウム、もしくは油(モノマー)溶性開始剤、例えば、t−ブチルペルオキシドおよびクメンヒドロペルオキシド、または還元剤、例えば、亜硫酸塩および亜硫酸水素塩を使用するレドックス開始剤組み合わせを使用して開始されうる。分子量を制御するために、重合中に、従来の方法で、重合されるモノマーを基準にして0.01:1〜5:1.0重量%、または好ましくは3重量%以下の従来の量で、従来の調節剤物質もしくは連鎖移動剤、例えば、メルカプタン、アルカノールおよびダイマーアルファメチルスチレンが使用されうる。重合プロセスは好ましくは、従来の量の1種以上の従来の乳化剤および/または保護コロイド、例えば、2000以上の数平均分子量を有する水可溶性コポリマーなどの存在下で、既知の方法で起こる。好適な乳化剤には、アニオン性、カチオン性および非イオン性乳化剤、例えば、アニオン性界面活性剤例えば、8〜18炭素アルキルもしくはアルキルアリールエーテルスルファート、およびその塩、並びに非イオン性界面活性剤、例えば、アルキルもしくはアルキルアリールポリグリコールエーテルなどが挙げられる。1種以上の界面活性剤の代わりのもしくはこれに加えた、好適な保護コロイドには、例えば、ポリビニルアルコール;水溶性形態のポリサッカライド、例えば、デンプンおよびセルロース系物質;タンパク質、例えば、カゼイン、もしくはダイズタンパク質など;リグニンスルホナート;および、合成コポリマー、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、および(メタ)アクリラートとカルボキシル官能性コモノマー単位とのコポリマーなどが挙げられうる。
【0022】
1種以上の塩基性化合物が、重合前、重合中もしくは重合後にコポリマー中のカルボキシル基の0.4モル以上、好ましくは0.5〜2モル、より好ましくは0.6〜1.8モルの量で添加されうる。あるいは、塩基性化合物は水性コポリマー生成物のpHを8.0以上、もしくは9.5以上、もしくは好ましくは少なくとも10.5、および好ましくは12.5以下に調節するような量で添加されうる。塩基性化合物は無機塩基性化合物、好ましくは無機強塩基性化合物、例えば、水酸化アルカリ金属もしくは水酸化アルカリ土類金属、例えば、水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムであることができる。
【0023】
コポリマーは、コポリマーを製造するのに使用されるモノマーの全重量を基準にして、20〜79.9重量%、好ましくは30重量%以上、例えば、50重量%〜70重量%の1種以上のビニル芳香族コモノマーa)、79.9重量%以下、好ましくは60重量%以下、例えば、25重量%〜49重量%の1種以上の1,3−ジエンコモノマーb)、0.1〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、もしくはより好ましくは1重量%〜5重量%のコモノマーc)、および0〜40重量%、好ましくは0〜20重量%、もしくはより好ましくは10重量%以下のコモノマーd)の共重合生成物を含む。
【0024】
水不溶性膜形成性高Tポリマーについては、コモノマーおよびその重量比率は15℃超、好ましく少なくとも20℃、最も好ましくは少なくとも25℃で、膜形成を妨げない様に50℃以下のガラス転移温度(T)を有するコポリマーを製造する様に選択される。水不溶性膜形成性低Tポリマーもしくは軟質ポリマーについては、コモノマーおよびその重量比率は−30℃〜+10℃、好ましくは−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有するコポリマーを製造する様に選択される。
【0025】
好適なコモノマーa)には、例えば、スチレン、アルファ−メチルスチレン、C−Cアルキル−スチレン、例えば、o−ビニルトルエンおよびtert−ブチルスチレンが挙げられる。スチレンが好ましい。好適なコモノマーb)には、例えば、1,3−ブタジエン、およびイソプレンが挙げられ、1,3−ブタジエンが好ましい。好適なコモノマーc)には、例えば、エチレン性不飽和モノ−カルボン酸および/またはジカルボン酸、その無水物およびその塩、その混合物、特にイタコン酸および/またはマレイン酸および/またはフマル酸が挙げられ、再分散可能なコポリマー粉体の再分散性を向上させる。
【0026】
好適な任意のコモノマーd)には、例えば、(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、例えば、メタクリル酸メチル、エチレン性不飽和カルボキサミドおよびカルボニトリル、例えば、(メタ)アクリロニトリル;フマル酸もしくはマレイン酸のジエステル;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリラート;硫黄含有酸モノマー;リン含有酸モノマー;架橋性コモノマー、例えば、ジビニルベンゼンもしくはジビニルアジペートなど;ポスト架橋性コモノマー、例えば、アクリルアミドグリコール酸(AGA)、メタクリル酸アリルもしくはアリルN−メチロールカルバマート;エポキシ官能性コモノマー、例えば、グリシジル(メタ)アクリラート;並びに、ケイ素官能性コモノマー、例えば、アルコキシシラン含有(メタ)アクリラートもしくはビニルモノマーなどが挙げられる。
【0027】
乾燥により得られる粉体の水への再分散性を増大させるために、水性コポリマー分散物を実質的に乾燥させる前に、上述の様な塩基性化合物が添加されうる。
【0028】
好ましい実施形態においては、水への良好な再分散性および良好な臭気制御を達成するために、コポリマー中のカルボキシル基の総数の75%以上、好ましくは85%以上、またはより好ましくは95%以上がこの粉体粒子中のコポリマーラテックス粒子の表面に位置する。このようなコポリマーにおいては、粉体中のコポリマーラテックス粒子において、75%以上、好ましくは85%以上、またはより好ましくは90%以上、または最も好ましくは95%以上の表面カルボキシル基がその塩形体で存在する。高レベルの表面およびセラム酸並びに中和の程度は良好な再分散性およびそれによる良好な最終用途性能を提供する。
【0029】
乾燥により得られるコポリマー粒子の表面に位置するカルボキシル基の高いパーセンテージは、コモノマーc)としてのエチレン性不飽和ジカルボン酸の使用だけによって、重合が進行した段階でのコモノマーc)の添加の様な段階的モノマー供給によって、または3〜9、好ましくは4〜8、または好ましくは6以上のpHで重合を行うことによって得られうる。
【0030】
乾燥により得られる粉体中のポリマー粒子の表面に位置するカルボキシル基のパーセンテージは、コポリマー粒子の表面に位置するカルボキシル基、低分子量酸水溶液コポリマーにおいて液相に存在するもの、または遊離のカルボン酸もしくはその塩、例えば、クエン酸として存在するものの全てを包含する。水性コポリマー分散物の乾燥の際に、液相溶液コポリマーに存在するカルボキシル基がコポリマー粒子の表面上に堆積する。
【0031】
コポリマー粒子の表面に存在するカルボキシル基のモル量と、水性分散物の液相中のカルボキシル基のモル量との合計は従来の方法で別々に測定可能である。
【0032】
本発明の実施形態においては、水不溶性膜形成性ポリマーはコモノマーc)について上述した様なカルボキシル化量、例えば、水不溶性膜形成性ポリマーの重量もしくは全コモノマー重量を基準にして、0.1重量%〜10重量%、好ましくは0.5重量%〜7重量%、より好ましくは1重量%〜5重量%のイタコン酸を有する。
【0033】
本発明に従って、噴霧乾燥される水性分散物もしくはラテックス中での水不溶性膜形成性高Tポリマーは50nm〜500nm、好ましくは100nm〜400nm、最も好ましくは150nm〜300nmの平均粒子サイズを有することができる。水不溶性膜形成性低Tポリマーは20nm〜400nm、好ましくは50nm〜300nm、最も好ましくは100nm〜200nmの平均粒子サイズを有することができる。高Tポリマーの平均粒子サイズ:低Tポリマーの平均粒子サイズ比は、セメント質接着剤配合物において予想外に高い結合強度および高い耐衝撃性の双方を得る様に、臨界的に1以上:1であるが、5:1を超えるべきではなく、好ましくは1:1〜3:1である。さらに、水不溶性膜形成性高Tポリマーおよび低Tポリマーのブレンドにおいて使用される高Tポリマーの量は、セメント質接着剤配合物において予想外に高い結合強度および高い耐衝撃性の双方を得る様に、高Tポリマーおよび低Tポリマーの全重量に基づいて、臨界的に、20重量%〜35重量%、好ましくは25重量%〜30重量%である。
【0034】
高Tポリマーおよび低Tポリマーについて本発明において使用される、および本発明に従って高Tポリマーおよび低Tポリマーのブレンドによって得られる、水性媒体中でのポリマー微粒子の安定な分散物もしくはエマルションを一般的に言及する水性分散物もしくはラテックスはそれぞれ、概して、30〜75重量%、例えば、35重量%〜65重量%、好ましくは40〜60重量%の固形分含量を有することができる。
【0035】
本発明の実施形態においては、本発明の水に再分散可能なポリマー粉体組成物は、水不溶性膜形成性高Tポリマーと、水不溶性膜形成性低Tポリマーと、コロイド安定化のためのもしくは乾燥助剤としてのコロイド安定化剤と、用途関連添加剤、好ましくは脂肪酸塩、例えば、オレイン酸ナトリウム、および/または超可塑剤、例えば、水可溶性コポリマー分散剤、例えば、MELFLUX2651F(これは、ジョージア州、ケネソーのBASFコンストラクションポリマーズによって製造され、改質ポリカルボキシラート技術に基づく)との共乾燥混合物を含む。従来のコロイド安定化剤、例えば、ポリビニルアルコール(PVOH)は従来の量でコロイド安定化剤として使用されうる。ここで使用するのに好ましいポリビニルアルコールは、部分的に加水分解されたポリビニルアルコールである。本発明の実施形態においては、コロイド安定化を達成するのに使用されるPVOHもしくは他の既知のコロイド安定化剤の量は水不溶性膜形成性ポリマーの重量、または高Tポリマーおよび低Tポリマーの全重量を基準にして少なくとも1重量%、例えば、2重量%〜30重量%、好ましくは5重量%〜20重量%であることができる。本発明の実施形態においては、任意である脂肪酸塩、例えばオレイン酸ナトリウムは水吸収を低減させるのを助け、一方で、室温での接着性に悪影響を及ぼすことなく、水浸漬後の接着性および結合強度を向上させ、また耐衝撃性も向上させる量で使用されうる。本発明の実施形態においては、脂肪酸塩、例えば、オレイン酸ナトリウムの量は、水不溶性膜形成性ポリマーの重量、または高Tポリマーおよび低Tポリマーの全重量を基準にして20重量%以下、例えば5重量%〜15重量%であることができる。本発明の実施形態においては、1種以上の従来の水低減剤、例えば、リグニンスルホナート、ナフタレンスルホナートもしくはポリカルボキシラートエステルが従来の量で、保護コロイドもしくは噴霧乾燥助剤としてのPVOHと組み合わせて使用されうる。酢酸ビニル−エチレンコポリマー(VAE)RDPを用いる場合に、従来の疎水性物質、例えば、ステアリン酸亜鉛はオレイン酸ナトリウムと同じ用量水準で使用されることもでき、室温での接着性を低減させることなく耐水性を更に向上させることができる。
【0036】
本発明の再分散可能なポリマー粉体を製造する方法に従って、水に再分散可能なポリマー粉体は、水不溶性膜形成性高Tポリマーと、水不溶性膜形成性低Tポリマーと、コロイド安定化剤との水性混合物を、オレイン酸ナトリウムのような脂肪酸塩と共にもしくは脂肪酸塩なしで乾燥させて、水に再分散可能なポリマー粉体を得ることにより製造されうる。好ましい実施形態においては、重合により得られた水不溶性膜形成性高Tポリマーの水性分散物、および重合により得られた水不溶性膜形成性低Tポリマーの水性分散物が一緒に混合されて、2種類のポリマーの分散物を得て、次いで、得られた分散物がコロイド安定化剤と混合されて、実質的に均一な水性分散物を得て、これは次いで噴霧乾燥されて本発明の水に再分散可能なポリマー粉体を得る。本発明の実施形態においては、高Tポリマー分散物および低Tポリマー分散物の混合もしくはブレンドの前に、コロイド安定化剤および他の成分が高Tポリマー分散物および低Tポリマー分散物と混合されうる。他の実施形態においては、高Tポリマー分散物および低Tポリマー分散物が一緒にされて実質的に均一な水性分散物を得た後で、コロイド安定化剤および他の成分が混合されうる。一例においては、噴霧乾燥される供給物の粘度は1000mPas未満(20回転および23℃でのブルックフィールド粘度)、好ましくは250mPas未満の値が得られる様に、固形分含量が調節される。噴霧乾燥される分散物の固形分含量は分散物の全重量を基準にして概して25重量%〜75重量%、例えば、35重量%〜65重量%、好ましくは40重量%〜60重量%でありうる。水に再分散可能なポリマー粉体を製造するために、水性分散物は、好ましくは噴霧乾燥によって乾燥させられる。噴霧乾燥は通常の噴霧乾燥プラントにおいて行われることができ、霧化は単一流体、2流体もしくは多流体ノズルまたはロータリーディスクアトマイザーの手段によって行われる。一般的に、乾燥用ガスとして空気、窒素もしくは窒素富化空気が使用されることができ、この乾燥用ガスの入口温度は一般的に200℃を超えず、好ましくは110℃〜180℃、より好ましくは130℃〜170℃である。出口温度は、プラント、それぞれの樹脂のTおよび望まれる乾燥の程度に応じて、一般的に45℃〜120℃、好ましくは60℃〜90℃であることができる。
【0037】
水性分散物の乾燥の前に、コロイド安定化剤に加えて、従来の量の従来の任意の添加剤もしくは成分、例えば、ポリマー粒子の重量を基準にして1.5重量%以下の消泡剤の量での消泡剤が添加されうる。従来の量で使用されうる他の添加剤には、1種以上の塩、例えば、CaClおよびMgCl、乳化剤もしくは界面活性剤、単糖、二糖および抗クラッキング剤(抗ブロッキング剤)、例えば、カオリン、炭酸カルシウム、もしくはシリケートが挙げられる。抗クラッキング剤もしくは他の無機充填剤の量は、水に再分散可能なポリマー粉体(RDP)の重量を基準にして40重量%以下でありうる。本発明の実施形態においては、従来の超可塑剤が、水に再分散可能なポリマー粉体(RDP)の重量を基準にして少なくとも0.01重量%、好ましくは5重量%〜25重量%の量で使用されうる。
【0038】
再分散可能な粉体の粒子サイズ分布のX50サイズは、乾燥条件および乾燥装置によって決まる。X50はマイクロメートル単位でのメジアン直径を表し、これは粒子の50重量%がこの直径よりも小さいことを意味する。好ましくは水に再分散可能な生じたポリマー粉体は、5〜300マイクロメートル、好ましくは20〜200マイクロメートル、最も好ましくは50〜100マイクロメートルのX50粒子サイズ直径を有する。粉体の粒子サイズ分布は1.8〜350μmの測定範囲で粒子サイズ分析装置「シンパテックヘロズ(Sympatec Helos)」を用いるレーザー回折によって、そして圧縮空気によって粉体を分散させることによって測定されうる。
【0039】
本明細書において記載される、粉体中のポリマー粒子の重量、例えば、粉体中のビニル芳香族コモノマーおよび1,3−ジエンコモノマーのカルボキシル化高Tおよび低Tコポリマーの重量は、水に再分散可能なポリマー粉体の全重量の、好ましくは40重量%〜95重量%、より好ましくは65重量%〜87重量%でありうる。
【0040】
本発明の水に再分散可能なポリマー粉体は様々な用途を有する。本発明の実施形態においては、本発明の再分散可能なカルボキシル化スチレン−ブタジエンポリマー粉体は再分散可能なアクリル系ポリマー粉体(RDP)、VAE RDP、VAE/VeoVA RDP、エポキシベースのRDP、ポリオレフィン分散物ベースのRDP、およびこれらの混合物の1種以上とのブレンドにおいて使用されうる。本発明の粉体は、建築材料、パーソナルケア組成物、医薬組成物および農業用組成物のような様々な組成物、高塩濃度用途もしくは環境、例えば、オフショア油井セメンチング、油およびガス掘削およびセメンチング、並びに硬水における機能性添加剤として使用されうる。粉体のさらなる用途は廃棄物取り扱い用途、例えば、廃棄物、石炭スラッジ封じ込め、土壌、土壌浸蝕制御をはじめとするバルク材料の山のための合成覆いのための組成物であり、これらは水の浸透、不快な放出ダスト、臭気および鳥に対する親和性を最小限にする。粉体は噴霧可能な他の埋立地の覆いに使用されることができ、安価で広範囲に利用可能で環境に優しい再利用される材料の使用はプラスチックおよびガラス廃棄物への良好な接着性を有し、そして短時間で接着性が増大した混合物を形成し/固めることができる。粉体はポリウレタンフォームのような発泡体の製造にも使用されうる。
【0041】
好ましい実施形態においては、水に再分散可能なポリマー粉体は、無機水硬性バインダーをさらに含むことができる硬化性組成物における添加剤として使用されうる。無機バインダーの例としては、セメント、例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント、ポゾランセメント、スラグセメント、マグネシアセメント、およびホスファートセメント;半水石膏および水ガラスが挙げられる。本発明に従うポリマー組成物の例示的な用途は、タイル接着剤、建築用接着剤、レンダー(render)、ジョイントモルタル、プラスター、コテ塗り用組成物、充填用組成物、例えば、床充填用組成物(例えば、セルフレベリング床用組成物)、コンクリート補修ジョイント、ジョイントモルタル、テープジョイントコンパウンド、コンクリート、耐水膜用途、クラック隔離(crack isolation)膜用途、およびセラミック加工用添加剤がある。特に、例えば、セメントベースのタイル接着剤におけるまたは外断熱複合材料システムにおけるような硬化性組成物における本明細書に記載される水に再分散可能なポリマー粉体の使用は、高い当初接着強度、水に浸漬した後の高い接着強度(耐水性)および水和した硬化性組成物の最終適用前で特定の「オープンタイム(open time)」を可能にした後の高い接着強度を有する組成物を生じさせる。本発明の実施形態においては、水に再分散可能なポリマー粉体は、例えば、シリカ、アルミナ、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物のような原料の鋳込成形(slip casting)のためのバインダーとして使用されうる。
【0042】
水に再分散可能なポリマー粉体の好ましい用途はコンクリート組成物、または高pH、例えば、少なくとも11、例えば、11.5〜13.5のpHを示す他の組成物においてである。本発明の再分散可能なポリマー粉体はタイル接着剤、例えば、セメントベースのタイル接着剤に使用されうる。セメントベースのタイル接着剤は概して水硬性バインダーとして5〜50重量部のセメント、好ましくはポルトランドセメント;主充填剤として40〜70重量部のケイ砂、好ましくは0.1mm〜0.5mmの粒子サイズを有するケイ砂;並びに、(タイル接着剤の乾燥重量を基準にして)0.1重量%〜10重量%、好ましくは1重量%〜6重量%の本発明に従った再分散可能なポリマー粉体を含むことができる。さらなる任意成分には、レオロジー、水保持、耐スリップ性および向上した作業性を制御するための1種以上のセルロースエーテル(タイル接着剤の乾燥重量を基準にして好ましくは0.05重量%〜1重量%、より好ましくは0.2重量%〜0.5重量%の合計量);コンシステンシーおよび作業性を向上させるための微細共充填剤(co−filler)としての30μm〜60μmの粒子サイズを有する石英もしくは石灰石粉体;並びに耐スリップ性を向上させるためのセルロースまたは鉱物繊維が挙げられる。
【0043】
好ましい実施形態においては、水に再分散可能なポリマー粉体は外断熱システムETICSにおいて、特に断熱板層上の接着剤として使用されることができ、水吸収を低減させ、外断熱システムの耐衝撃性を向上させることができる。水に再分散可能なポリマー粉体の別の用途はセルフレベリング床用コンパウンドSLFCにおいてである。粉体は基体への接着性、可とう性、耐摩耗性および老化特性を向上させるために添加されうる。SLFCおよびETICS接着剤は概してCBTAに使用されるのと同じ成分、例えば、ポルトランドセメント、ケイ砂および石灰石充填剤、並びにレオロジー改変剤を、同じ量で含むことができる。
【0044】
さらに、本発明に従う水に再分散可能なポリマー粉体は紙製品、板紙製品、カーペット裏あて、塗料もしくはコーティングにおいて、または木材、紙もしくは織物コーティングもしくは含浸組成物のためのバインダーにおいて、好ましくは実質的な量の無機水硬性バインダー剤が存在せずに、より好ましくはいかなる量の無機水硬性バインダー剤も存在せずに使用されうる。例えば、水に再分散可能なポリマー粉体はコーティング組成物および接着剤における唯一のバインダーとして使用されうる。
【0045】
以下の実施例は例示目的のためだけに提供され、特許請求の範囲を限定することを意図していない。他に示されない限りは、全ての部およびパーセンテージは重量基準であり、全ての温度は℃単位であり、全ての圧力はbar単位であるか、またはそれとは異なり他に示されない限りは大気圧である。
【実施例】
【0046】
実施例1
再分散可能なポリマー粉体はa)73.0部のスチレン、24.0部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ95%)のコモノマー含量を有し、168nmの平均粒子サイズおよび+32℃のTを有する高T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックス、b)53.7部のスチレン、43.3部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ97%)のコモノマー含量を有し、168nmの平均粒子サイズおよび−12℃のTを有する低T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックス、並びにc)高Tラテックスポリマーおよび低Tラテックスポリマーの合計重量を基準にして10重量%のMOWIOL4−88:を混合することにより製造された。使用されたラテックスの量は、高Tポリマー:低Tポリマーの重量比30:70のラテックスブレンドを提供するものであり、すなわち高Tポリマーの量は、高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして30重量%である。ガラス転移温度Tgは10℃/分で、DIN53765に従う中点決定で、示差走査熱量測定原理を用いて、メトラートレド(Mettler Toledo)DSC822装置を用いて決定された。粒子サイズはナノトラック(Nanotrac)150装置を使用して測定された。測定原理は、ブラウン運動下でのドップラーシフトのアドバンストパワースベクトル分析のための制御参照方法(Controlled Reference Method)を組み込む動的光散乱に基づく。このMOWIOL4−88は、顆粒形態の部分的に加水分解されたPVOH(ポリビニルアルコール)であり、クラレヨーロッパGmbH、ディビジョンPVA/PVB D−65926フランクフルト アム マイン、ドイツ国から入手可能である。このMOWIOL4−88は4±0.5mPa・s(20℃で4%水溶液)の粘度DIN53015、87.7±1.0mol%の加水分解(ケン化)度、140±10mgKOH/gのエステル価DIN53401、10.8±0.8w/w%の残留アセチル含量、および0.5%の最大灰含量(NaOとして算出)を有する。この混合物は混合物の全重量を基準にして38重量%の全固形分含量を有する。全てのラテックスは噴霧乾燥前にpH11に中和された。
【0047】
この混合物は、モバイルマイナー噴霧乾燥機上に取り付けられた2流体ノズルアトマイザーにポンプ移送された。50%フローでノズルへの空気圧力は2barで固定され、これは8kg/時の空気フローに等しい。噴霧乾燥は空気環境で、140℃に固定された入口温度で行われ、この混合物の供給速度を調節することにより出口温度は50℃±1℃を目標にされた。同時に、抗ケーキング剤(anti−caking agent)としてカオリン粉体(KaMin HG90)が噴霧乾燥のためのチャンバーに添加され、その量は乾燥粉体の13重量%に制御された。
【0048】
噴霧乾燥により得られた再分散可能なポリマー粉体は10〜20μmの平均粒子サイズを有していた。噴霧乾燥された粉体は水中に容易に分散される。再分散の主たる粒子サイズは元のSBラテックスの粒子サイズ分布によって決定される。
【0049】
実施例2
実施例2においては、再分散可能なポリマー粉体が以下を用いて製造されることができることを除いて、実施例1における様に再分散可能なポリマー粉体が製造された:a)74.0部のスチレン、23.0部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ97%)のコモノマー含量を有し、243nmの平均粒子サイズおよび+34℃のTを有する高T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックス、b)53.7部のスチレン、43.3部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ97%)のコモノマー含量を有し、178nmの平均粒子サイズおよび−12℃のTを有する低T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックス、並びにc)高Tポリマー:低Tポリマーの重量比25:75、すなわち高Tポリマーの量は高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして25重量%である。
【0050】
実施例3
実施例3においては、再分散可能なポリマー粉体が高Tポリマー:低Tポリマーの重量比30:70を用いて製造されうること、すなわち高Tポリマーの量は高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして30重量%であることを除いて、実施例2における様に再分散可能なポリマー粉体が製造された。
【0051】
実施例4
実施例4においては、再分散可能なポリマー粉体が高Tポリマー:低Tポリマーの重量比35:65を用いて製造されうること、すなわち高Tポリマーの量は高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして35重量%であることを除いて、実施例2における様に再分散可能なポリマー粉体が製造された。
【0052】
比較例A
比較例Aにおいては、再分散可能なポリマー粉体が以下を用いて製造されることができることを除いて、再分散可能なポリマー粉体は実施例1における様に製造された:a)69.4部のスチレン、27.6部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ94%)のコモノマー含量を有し、71nmの平均粒子サイズおよび+28℃のTを有する高T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックス、およびb)高Tポリマー:低Tポリマーの重量比40:60、すなわち高Tポリマーの量は高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして40重量%である。
【0053】
比較例B
比較例Bにおいては、再分散可能なポリマー粉体が、高Tポリマー:低Tポリマーの重量比40:60を用いて製造されることができ、すなわち高Tポリマーの量は高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして40重量%であることを除いて、再分散可能なポリマー粉体は実施例1における様に製造された。
【0054】
比較例C
比較例Cにおいては、再分散可能なポリマー粉体が、高Tポリマーを使用することなく、すなわち高Tポリマー:低Tポリマーの重量比0:100で製造されることができることを除いて、再分散可能なポリマー粉体は実施例1における様に製造された。
【0055】
比較例D
比較例Dにおいては、再分散可能なポリマー粉体が、69.4部のスチレン、27.6部のブタジエン、および3.0部のイタコン酸(全コモノマー重量を基準にして3.0重量%のイタコン酸のカルボキシル化、並びに表面上およびセラム中に認められる合計酸のパーセンテージ94%)のコモノマー含量を有し、71nmの平均粒子サイズおよび+28℃のTを有する高T水不溶性膜形成性カルボキシル化スチレンブタジエン(SB)ラテックスを使用して製造されうることを除いて、再分散可能なポリマー粉体は実施例1における様に製造された。
【0056】
実施例5
実施例1、2、3および4、並びに比較例A、B、CおよびDの再分散可能な粉体組成物を用いて、セメントベースのモルタル組成物を製造するのに使用されうる成分およびその相対量(重量%もしくは重量部、pbw)は以下の表1に示される。表1に示された固体成分をドライブレンドし、次いで水を添加することにより、様々なセメントベースのモルタル組成物が製造されることができる。
【0057】
【表1】

【0058】
再分散可能なポリマー粉体に使用される高Tポリマーおよび低Tポリマーブレンドの機能として、2つのシリーズのETICS試験において、セメントベースのモルタル組成物の様々な特性およびその性能が、表2および3に示される。
【0059】
試験方法:
乾燥混合物製造:セメント、砂、ポリマーおよび増粘剤が秤量され、プラスチック袋に入れられ、これは次いで2分間手で混合され、24時間コンディショニングされた。
【0060】
接着:室温での14日間の老化後にONORM6121と同様にポリスチレンへの接着が測定された。試験サンプルは、50mm×50mmのサイズの正方形の延伸ポリスチレン板(厚み5cm)上にセメント質モルタルを5mmの厚みで適用することにより製造される。好適なプラスチックテンプレートを使用する場合に、適用は最も良好に機能する。モルタルは通常の気候(相対湿度50±5%、および23±2℃の温度)で14日間硬化させられる。モルタルの硬化後、エポキシ接着剤の助けを伴って、金属アンカー(50mm×50mm×10mm)がモルタルパッチ上に貼り付けられる。接着強度は引張強さ試験器によって決定される。この試験機械は、曲げる力を及ぼすことのない好適な調整で金属アンカーに250±50N/sの割合で荷重を適用することができる。
【0061】
耐衝撃性:耐衝撃性評定は、ガラスマット強化ETICSモルタルでコーティングされたポリスチレン板上でETAG004に従って決定された。3ジュールで試験した後で、このパネルにおいて観察されたクラックが見た目で評定された。受けたクラックがない場合には「++」の評定が付与され、一方で、かなりの損傷のあるパネルは「−−」と評定された。硬質体衝撃(3J)は61cmの高さから鋼鉄球(500g)を落下させることにより行われうるか、またはポリスチレン/モルタル複合材料がリグに垂直に固定されている振り子を揺らすことにより行われうる。
【0062】
再分散可能なポリマー粉体において使用される高Tポリマーおよび低Tポリマーブレンドの機能として、第1のシリーズのETICS試験において、実施例1および比較例A、B、CおよびDのRDPを使用するセメントベースのモルタル組成物の様々な特性、並びにその性能が表2に示される。
【0063】
【表2】

【0064】
表2は軟質ラテックス(比較例C)、30%および40%の低粒子サイズ高Tラテックスとブレンドされた同じ軟質ラテックス(それぞれ、比較例DおよびA)、並びに30%および40%の高粒子サイズ高Tラテックスとブレンドされた同じ軟質ラテックス(それぞれ実施例1および比較例B)の再分散可能な粉体のETICS配合物における性能を比較する。使用された3種類のラテックス全ては、3部のイタコン酸と共に重合され、その表面上およびセラム中に見いだされる合計酸のパーセンテージは94%以上であった。驚くべきことに、1:1の高T:低Tの高粒子サイズ比を有する70%の軟質ラテックス(168nm、T−12℃)および30%の高粒子サイズ高Tgラテックス(168nm、T+32℃)に基づくブレンドから製造された実施例1の粉体は、最も良好な耐衝撃性と一緒になった、ポリスチレンに対して最も高い接着強度(0.18N/mm)を提供した。表2に示される様に、実施例1並びに比較例A、B、CおよびDにおいて同じ低Tラテックスが使用されるが、実施例1のRDPを用いて得られる特性は、1)比較例Cの単独での軟質ラテックスRDP、2)同じ軟質ラテックスとさらに高い分率の高Tラテックスとのブレンドを含む比較例BのRDP、3)高T低粒子サイズラテックスを使用する比較例DのRDP、並びに4)さらに高い分率の高T低粒子サイズラテックスを使用する比較例AのRDPを用いて達成されるものよりも予想外に良好であった。表2に示される様に、30%の高Tラテックスとのブレンドを含むRDPを用いて最も良好な性能が達成され、そして実施例1対比較例Bについて、および比較例D対比較例Aについて示される様に、高Tgラテックスのブレンド比率の増大が耐衝撃性を低減させた。
【0065】
再分散可能なポリマー粉体において使用される高Tポリマーおよび低Tポリマーブレンドの機能として、第2のシリーズのETICS試験において、実施例1、2、3および4のRDPを使用するセメントベースのモルタル組成物の様々な特性、並びにその性能が表3に示される。
【0066】
【表3】

【0067】
表4は使用された高Tラテックス(T34/243nm)が低Tgラテックス(T−12℃/178nm)よりもさらに大きい粒子サイズを有し、粒子サイズ比が実施例2、3および4においては1.37であるブレンドをベースにした、本発明の再分散可能なポリマー粉体の性能を、1.00の粒子サイズ比を有するラテックスブレンドをベースにした実施例1の再分散可能なポリマー粉体と比較する。実施例1の再分散可能なポリマー粉体を用いて達成された良好な接着性および耐衝撃性がこのシリーズのETICS試験において確認された。実施例2〜4における様な、高Tラテックスの粒子サイズのさらなる増大によって、良好な接着性は維持され、一方で、25:75の硬質:軟質ブレンド比(高Tラテックス:低Tラテックス比)について、耐衝撃性のさらなる改良が観察された。30%を超える硬質成分すなわち高Tラテックスの増大は、25:75の比率で得られる結果と比べて接着強度および/または耐衝撃性の低下を導くが、その結果は依然として優れていた。表3における結合強度データは表2のものよりも有意に低い。これは、2つの試験シリーズについて使用されたポリスチレン板の品質の違いによって引き起こされている。板の種類は1つの試験シリーズ内では変えられていない。しかし、表3においては、ポリスチレン板(PS)はより低い接着性値をもたらす低い品質を有していた。全ての場合において、ETICSモルタル/PS界面は引張試験に耐えた。PS(ポリスチレン)板内のみで凝集破壊が観察された。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
A)水不溶性膜形成性高Tポリマーと、B)水不溶性膜形成性低Tポリマーとの共乾燥混合物を含む水に再分散可能なポリマー粉体(RDP)であって;
前記水不溶性膜形成性高Tポリマーはスチレン−ブタジエンコポリマーもしくはスチレン、ブタジエンおよび1種以上の他のモノマーの共重合生成物を含み、かつ15℃を超えるガラス転移温度(T)、50nm〜500nmの平均粒子サイズ、および水不溶性膜形成性高Tポリマーの重量を基準にして0.1重量%〜10重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノおよび/もしくはジカルボン酸、その塩、またはその混合物のカルボキシル化量を有し;
前記水不溶性膜形成性低Tポリマーはスチレン−ブタジエンコポリマーもしくはスチレン、ブタジエンおよび1種以上の他のモノマーの共重合生成物を含み、かつ−30℃〜10℃のガラス転移温度(T)、20nm〜400nmの平均粒子サイズ、および水不溶性膜形成性低Tポリマーの重量を基準にして0.1重量%〜10重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノおよび/もしくはジカルボン酸、その塩、またはその混合物のカルボキシル化量を有し;
前記高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜5:1であり、並びに高Tポリマーの量が高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして20重量%〜35重量%である;
水に再分散可能なポリマー粉体。
【請求項2】
高Tポリマーが100nm〜400nmの平均粒子サイズ、0.5重量%〜7重量%のカルボキシル化量、および少なくとも20℃のガラス転移温度(T)を有し、かつ低Tポリマーが50nm〜300nmの平均粒子サイズ、0.5重量%〜7重量%のカルボキシル化量、および−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有し、高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜3:1である、請求項1に記載の水に再分散可能なポリマー粉体。
【請求項3】
高Tポリマーが150nm〜300nmの平均粒子サイズ、1重量%〜5重量%のカルボキシル化量、および25℃〜50℃のガラス転移温度(T)を有し、かつ低Tポリマーが100nm〜200nmの平均粒子サイズ、1重量%〜5重量%のカルボキシル化量、および−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有し、高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜3:1であり、高Tポリマーの量が高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして25重量%〜30重量%であり、並びに高Tポリマーおよび低Tポリマーのそれぞれが、スチレン、ブタジエンおよびイタコン酸のモノマーを含んでなるコポリマーである、請求項1に記載の水に再分散可能なポリマー粉体。
【請求項4】
水不溶性膜形成性ポリマーの重量を基準にして少なくとも1重量%かつ30重量%以下の量のコロイド安定化剤、および水不溶性膜形成性ポリマーの重量を基準にして少なくとも1重量%の量の脂肪酸塩をさらに含む、請求項1に記載の水に再分散可能なポリマー粉体。
【請求項5】
コロイド安定化剤が水不溶性膜形成性ポリマーの重量を基準にして5重量%〜20重量%の量のポリビニルアルコールを含み、脂肪酸塩が水不溶性膜形成性ポリマーの重量を基準にして5重量%〜15重量%の量のオレイン酸ナトリウムを含み、それぞれのポリマーに存在するカルボキシル基の合計数の少なくとも75%がコポリマー粉体粒子の表面に位置し、並びにコポリマー粉体粒子の表面に位置するカルボキシル基の少なくとも75%はその塩形態で存在する、請求項4に記載の水に再分散可能なポリマー粉体。
【請求項6】
A)水不溶性膜形成性高Tポリマーと、B)水不溶性膜形成性低Tポリマーと、C)コロイド安定化剤との水性混合物を乾燥させることを含む、水に再分散可能なポリマー粉体を製造する方法であって;
前記水不溶性膜形成性高Tポリマーはスチレン−ブタジエンコポリマーもしくはスチレン、ブタジエンおよび1種以上の他のモノマーの共重合生成物を含み、かつ15℃を超えるガラス転移温度(T)、50nm〜500nmの平均粒子サイズ、および水不溶性膜形成性高Tポリマーの重量を基準にして0.1重量%〜10重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノおよび/もしくはジカルボン酸、その塩、またはその混合物のカルボキシル化量を有し;
前記水不溶性膜形成性低Tポリマーはスチレン−ブタジエンコポリマーもしくはスチレン、ブタジエンおよび1種以上の他のモノマーの共重合生成物を含み、かつ−30℃〜10℃のガラス転移温度(T)、20nm〜400nmの平均粒子サイズ、および水不溶性膜形成性低Tポリマーの重量を基準にして0.1重量%〜10重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノおよび/もしくはジカルボン酸、その塩、またはその混合物のカルボキシル化量を有し;
前記高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜5:1であり、並びに高Tポリマーの量が高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして20重量%〜35重量%である;
水に再分散可能なポリマー粉体を製造する方法。
【請求項7】
高Tポリマーが100nm〜400nmの平均粒子サイズ、0.5重量%〜7重量%のカルボキシル化量、および少なくとも20℃のガラス転移温度(T)を有し、かつ低Tポリマーが50nm〜300nmの平均粒子サイズ、0.5重量%〜7重量%のカルボキシル化量、および−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有し、高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜3:1である、請求項6に記載の水に再分散可能なポリマー粉体を製造する方法。
【請求項8】
高Tポリマーが150nm〜300nmの平均粒子サイズ、1重量%〜5重量%のカルボキシル化量、および25℃〜50℃のガラス転移温度(T)を有し、かつ低Tポリマーが100nm〜200nmの平均粒子サイズ、1重量%〜5重量%のカルボキシル化量、および−20℃〜0℃のガラス転移温度(T)を有し、高Tポリマー:低Tポリマーの平均粒子サイズ比が1:1〜3:1であり、高Tポリマーの量が高Tポリマーおよび低Tポリマーの合計重量を基準にして25重量%〜30重量%であり、高Tポリマーおよび低Tポリマーのそれぞれが、スチレン、ブタジエンおよびイタコン酸のモノマーを含んでなるコポリマーであり、コロイド安定化剤がポリビニルアルコールを含み、並びに水性混合物がオレイン酸ナトリウムを含む脂肪酸塩をさらに含む、請求項6に記載の水に再分散可能なポリマー粉体を製造する方法。
【請求項9】
セメント成分と請求項1に記載の水に再分散可能なポリマー粉体とを混合することを含む、セメント組成物を製造する方法。
【請求項10】
乾燥混合配合物の重量を基準にして少なくとも0.1重量%の量の請求項1に記載の水に再分散可能なポリマー粉体と、セメント成分とを含む乾燥混合配合物。

【公開番号】特開2012−7162(P2012−7162A)
【公開日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−120924(P2011−120924)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(511131192)ダウ・シュターデ・プロダクションズ・ゲーエムベーハー・ウント・コ・オーハーゲー (2)
【氏名又は名称原語表記】Dow Stade Producktions GmbH & Co. OHG
【出願人】(511131206)ダウ・オレフィンベルブント・ゲーエムベーハー (2)
【氏名又は名称原語表記】Dow Olefinverbund GmbH
【出願人】(511131217)ダウ・ヨーロッパ・ゲーエムベーハー (2)
【氏名又は名称原語表記】Dow Europe GmbH
【出願人】(511131228)ダウ・ケミカル(チャイナ)・カンパニー・リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Dow Chemical (China) Company Limited
【Fターム(参考)】