【発明の詳細な説明】
Read moreDetailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の分野】本発明は、ポリビニルアルコール（ＰＶ
ＯＨ）再分散剤と混合された水性ポリマーエマルジョン
から再分散可能な粉末を製造することに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to polyvinyl alcohol (PV
OH) redispersant and to make redispersible powders from aqueous polymer emulsions.
【０００２】[0002]
【発明の背景】再分散可能なポリマー粉末は、噴霧乾燥
法を使用して製造される。噴霧乾燥塔の処理量は供給流
れの固体含量および工程が操作される温度に最も多く依
存している。噴霧乾燥法により製造される多くの生成物
と比較すると、再分散可能なポリマー粉末は非常に低い
製造速度で生産される。水性媒体中に溶解および分散さ
れたポリマーについては粘度が高いので、供給流れ中の
固体濃度は低く、そして生成物の熱感受性のため操作温
度は低い。低固体量および低温度の組み合わせによって
は、所定のサイズの乾燥器に関して非常に低い生産性し
か得られない。この製造速度の低さは、最終的にこれら
の生成物を製造する全体の製造コストに反映される。BACKGROUND OF THE INVENTION Redispersible polymer powders are manufactured using a spray drying method. The spray drying tower throughput is most dependent on the solids content of the feed stream and the temperature at which the process is operated. Redispersible polymer powders are produced at very low production rates when compared to many products produced by the spray drying process. Due to the high viscosity of the polymer dissolved and dispersed in the aqueous medium, the solids concentration in the feed stream is low and the operating temperature is low due to the thermal sensitivity of the product. The combination of low solids and low temperature results in very low productivity for a given size dryer. This low production rate is ultimately reflected in the overall production cost of producing these products.
【０００３】多くのポリマー粉末の製造では、水性ポリ
マーエマルジョンはＰＶＯＨ再分散剤と混合される。こ
のＰＶＯＨは水に溶解され、エマルジョンとブレンドさ
れ、そして水性混合物が噴霧乾燥される。クレーのよう
な不活性な充填剤が噴霧乾燥された粉末に配合されて材
料が自由流動性を保つようにされる。水と混合した時
に、再分散可能な粉末中のＰＶＯＨは溶解し、そしてコ
ポリマー粒子は最初の液状ポリマーエマルジョンに再分
散される。In the manufacture of many polymer powders, aqueous polymer emulsions are mixed with PVOH redispersants. The PVOH is dissolved in water, blended with the emulsion, and the aqueous mixture spray dried. An inert filler such as clay is incorporated into the spray dried powder to keep the material free flowing. When mixed with water, the PVOH in the redispersible powder dissolves and the copolymer particles are redispersed in the original liquid polymer emulsion.
【０００４】或る場合には、粉末生成物中に存在するＰ
ＶＯＨの量は、最終生成物を再分散可能にするのに必要
な量よりも多い。このようにより高いレベルのＰＶＯＨ
が使用されるのは、ＰＶＯＨが最終生成物に付与する物
理的性質のためである。これらの性質には、再分散可能
な粉末が薄い仕上げ塗りのモルタルのようなセメント質
の処方物に使用される場合の、木材への改善された接着
性、および改善されたブロッキング性／貯蔵性が含まれ
る。In some cases, the P present in the powder product
The amount of VOH is greater than that required to make the final product redispersible. Thus higher levels of PVOH
Is used because of the physical properties that PVOH imparts to the final product. These properties include improved adhesion to wood, and improved blocking / storability when redispersible powders are used in cementitious formulations such as thin finish mortar. Is included.
【０００５】[0005]
【発明の概要】本発明は、再分散剤としてＰＶＯＨを使
用する、噴霧乾燥された再分散可能なポリマー粉末の製
造における改良法についてのものである。この改良法
は、全ＰＶＯＨ（最終ポリマー生成物中に存在する）の
うち、生成したポリマー粉末を再分散可能にするのに十
分な量を水性ポリマーエマルジョンに添加し、このＰＶ
ＯＨを含む水性ポリマーエマルジョンを乾燥粉末に噴霧
乾燥し、そして全ＰＶＯＨのうち残りの量を乾燥粒子と
して乾燥ポリマー粉末に混合することからなる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an improved process for making spray dried redispersible polymer powders using PVOH as the redispersant. This improved method involves adding to the aqueous polymer emulsion a sufficient amount of the total PVOH (present in the final polymer product) to make the resulting polymer powder redispersible.
The aqueous polymer emulsion containing OH consists of spray-drying on a dry powder and mixing the remaining amount of total PVOH as dry particles into the dry polymer powder.
【０００６】噴霧乾燥工程のウエットエンド、すなわち
ＰＶＯＨ／エマルジョン供給物からＰＶＯＨの一部を除
くことによって、より速い製造速度が達成できる。標準
的な組成物からのＰＶＯＨの残りを再分散可能な粉末と
乾燥ブレンドすることによって、所望の最終組成物が維
持される。水性エマルジョンに添加され噴霧乾燥塔で処
理される処方物中のＰＶＯＨ再分散剤の量は、ポリマー
の再分散可能性を達成するのに必要な最少量である。By removing a portion of PVOH from the wet end of the spray drying process, ie the PVOH / emulsion feed, higher production rates can be achieved. Dry blending the rest of the PVOH from the standard composition with the redispersible powder maintains the desired final composition. The amount of PVOH redispersant in the formulation added to the aqueous emulsion and processed in the spray drying tower is the minimum amount necessary to achieve the redispersibility of the polymer.
【０００７】この工程により、より速い製造速度が提供
される。すなわち、 １．ＰＶＯＨは噴霧乾燥塔への湿潤供給物の粘度に著し
く寄与するので、湿潤供給物中の減少されたＰＶＯＨの
量は、適切に微粉化できる最大の粘度付近になるまで調
節される。このように、ポリマー固体濃度が高いほど、
一定の総湿潤供給物速度で得られる生産量はより高くな
る。 ２．噴霧乾燥塔の容量はしばしば蒸発能力を表してい
る。すなわち、これは乾燥空気が一分あたりに蒸発させ
ることのできる水の量（ポンド）である。液体供給物の
固体が多いほど供給物（ポンド）あたりの水は少なくな
る。したがって、所定の蒸発能力でより速い供給物流れ
速度にすることが可能である。 ３．後で再分散可能な粉末とブレンドされるＰＶＯＨ
は、噴霧乾燥塔を迂回することによって、噴霧乾燥塔の
能力に影響を与えることなく全体の製造速度に貢献す
る。This process provides a faster manufacturing rate. That is, 1. Since PVOH contributes significantly to the viscosity of the wet feed to the spray drying tower, the amount of reduced PVOH in the wet feed is adjusted until it is near the maximum viscosity that can be adequately micronized. Thus, the higher the polymer solids concentration,
Higher yields are obtained at a constant total wet feed rate. 2. The capacity of the spray-drying tower often represents the evaporation capacity. That is, this is the amount of water (pounds) that dry air can evaporate per minute. The more solid the liquid feed, the less water per feed (pounds). Therefore, it is possible to achieve higher feed flow rates with a given evaporation capacity. 3. PVOH later blended with redispersible powder
By-passing the spray drying tower contributes to the overall production rate without affecting the capacity of the spray drying tower.
【０００８】このように、生産量（ポンド）あたりに使
用されるエネルギーは、この方法を使用することにより
著しく減少される。使用されるエネルギーは、生産量
（ポンド）あたり蒸発される水（ポンド）と密接に関連
がある。さらに、この方法によって製造されるポリマー
粉末は標準的な方法で製造されるものよりも著しく高い
嵩密度を有している。嵩密度がより高いと、所定の容積
でより多くの生成物を輸送することができるので、包装
において都合が良い。Thus, the energy used per unit of production (pounds) is significantly reduced by using this method. The energy used is closely related to water (pounds) evaporated per unit of production (pounds). Furthermore, the polymer powders produced by this method have a significantly higher bulk density than those produced by standard methods. Higher bulk densities are convenient in packaging as they allow more product to be transported in a given volume.
【０００９】さらに、この方法で製造された粉末生成物
は、最終粉末生成物中に供給されるすべてのＰＶＯＨ
が、噴霧乾燥する前に水性ポリマーエマルジョンに添加
される、標準的な方法で製造されたものと比較して優れ
た抗ブロッキング性を有する。生成物に乾燥粉末として
添加されたＰＶＯＨは、生成物に添加されたケーキ化防
止剤と非常に似た挙動で作用する。ケーキ化防止剤とし
てＰＶＯＨを使用すると、ケーキ化防止剤としてクレー
の使用を低くして、すなわち低減してポリマー粉末を製
造することができる。このことは、伝統的に使用されて
きたケーキ化防止剤が最終生成物の用途に適合しない場
合には望ましいと考えられる。In addition, the powder product produced by this method is a product of all the PVOH supplied in the final powder product.
Has superior anti-blocking properties compared to those prepared by standard methods, which are added to the aqueous polymer emulsion prior to spray drying. PVOH added to the product as a dry powder behaves much like an anti-caking agent added to the product. The use of PVOH as an anti-caking agent allows the use of clay as an anti-caking agent to be reduced, i.e. reduced, to produce polymer powders. This may be desirable if traditionally used anti-caking agents are not compatible with the end product application.
【００１０】[0010]
【発明の詳述】再分散可能なポリマー粉末の製造におい
ては、ポリマーはＰＶＯＨと一緒に液体ディスパージョ
ンから乾燥粉末形態へ噴霧乾燥される。生成物中のＰＶ
ＯＨは再分散のための助剤であり、セメント改質剤とし
て使用された時に、性能特性が改善される。噴霧乾燥法
では、液体供給物は非常に細かい霧に微粉化され、噴霧
乾燥塔中で熱い乾燥空気と接触され、これによって水を
蒸発させ乾燥ポリマー生成物を残す。粘度による限定の
ため、高レベルのＰＶＯＨを含む組成物はより低い固体
含量に希釈しなければならず、これによって噴霧乾燥塔
中でより多くの水を蒸発させることになる。本発明によ
れば、ＰＶＯＨ含量の高い粉末生成物は、液体ポリマー
ディスパージョンからＰＶＯＨ再分散剤の一部を再分配
し、これを噴霧乾燥工程の後にポリマー生成物と乾燥ブ
レンドすることによって、より速い製造速度で噴霧乾燥
することができる。Detailed Description of the Invention In the preparation of redispersible polymer powders, the polymer is spray dried with PVOH from a liquid dispersion into a dry powder form. PV in the product
OH is an auxiliary agent for redispersion and has improved performance characteristics when used as a cement modifier. In the spray-drying process, the liquid feed is atomized into a very fine mist and contacted with hot dry air in a spray-drying tower, which causes water to evaporate, leaving a dry polymer product. Due to viscosity limitations, compositions containing high levels of PVOH must be diluted to a lower solids content, which will cause more water to evaporate in the spray drying tower. In accordance with the present invention, a PVOH-rich powder product is made by redistributing a portion of the PVOH redispersant from the liquid polymer dispersion and dry blending it with the polymer product after a spray drying step. It can be spray dried at high production rates.
【００１１】本発明により、固体約３０〜６５重量％の
水性ポリマーエマルジョンを噴霧乾燥してポリマー粉末
を製造する方法が提供される。ポリマーエマルジョンは
少なくとも一つのフリーラジカル重合可能なモノマーを
含むポリマーがその中にコロイド状に分散された水性媒
体からなる。ポリマーエマルジョンは、ポリマー重合の
分野で良く知られた、イオン性および／または非イオン
性および／または保護コロイドを含む安定化系の存在下
で、モノマーを重合して製造される。エマルジョンから
噴霧乾燥されたポリマー粉末を製造する目的のために、
ＰＶＯＨが好ましい安定剤である。The present invention provides a method of spray drying an aqueous polymer emulsion having a solids content of about 30 to 65% by weight to produce a polymer powder. The polymer emulsion comprises an aqueous medium in which a polymer containing at least one free radically polymerizable monomer is colloidally dispersed. Polymer emulsions are prepared by polymerizing monomers in the presence of stabilizing systems that are well known in the art of polymer polymerization, including ionic and / or nonionic and / or protective colloids. For the purpose of producing a spray dried polymer powder from an emulsion,
PVOH is the preferred stabilizer.
【００１２】再分散可能なポリマー粉末を製造するため
のポリマーディスパージョンは、例えば約９５℃までの
高められた温度で通常の重合開始剤および乳化剤の存在
下で、オレフィン系不飽和モノマーの水性乳化重合によ
り、慣用の方法で得ることができる。平均粒子サイズは
慣用の処置、例えば乳化剤のタイプおよび量によって調
節することができ、粗粒ポリマーディスパージョンの製
造に関しては、少量の乳化剤および非イオン性または高
度にエトキシル化されたイオン性乳化剤が一般に好都合
である。ＰＶＯＨ以外に保護コロイド、例えばＰＶＰお
よびセルロース系誘導体はしばしば好ましい効果を有す
る。従って、非ＰＶＯＨ含有ポリマーディスパージョン
を製造するための重合方法に使用することのできる安定
化系を含む乳化剤には、イオン性および非イオン性の界
面活性剤が含まれ、好ましいのは重合分野で当業者に良
く知られた非イオン性タイプのものである。適切な非イ
オン性乳化剤にはポリ（エチレンオキシ）縮合物が含ま
れる。他の乳化剤には、保護コロイド、例えばＰＶＰお
よびセルロース誘導体物質、例えばメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース等が含まれる。Polymer dispersions for producing redispersible polymer powders are obtained by aqueous emulsification of olefinically unsaturated monomers in the presence of conventional polymerization initiators and emulsifiers at elevated temperatures, for example up to about 95.degree. It can be obtained in a conventional manner by polymerization. The average particle size can be adjusted by conventional treatments, such as the type and amount of emulsifiers, for the production of coarse-grained polymer dispersions small amounts of emulsifiers and nonionic or highly ethoxylated ionic emulsifiers are generally used. It is convenient. Besides PVOH, protective colloids such as PVP and cellulosics often have a positive effect. Accordingly, emulsifiers containing stabilizing systems that can be used in the polymerization process to produce non-PVOH-containing polymer dispersions include ionic and nonionic surfactants, preferably in the polymerization field. It is of the nonionic type, which is well known to those skilled in the art. Suitable nonionic emulsifiers include poly (ethyleneoxy) condensates. Other emulsifiers include protective colloids such as PVP and cellulose derivative materials such as methyl cellulose,
Hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose and the like are included.
【００１３】有用な乳化剤の総量の濃度範囲は、エマル
ジョン全体を基準にして０.５〜１０％、好ましくは１.
５〜５％である。好ましいポリマーディスパージョンは
１００〜５,０００nm、特に６５０〜５,０００nmの平均
粒子直径(重量平均)を有する。例えば、超遠心分離機を
用いてポリマーディスパージョンの平均粒子サイズを測
定することは、当業者に良く知られている。また、標準
的なパラメーターであるＬＴ値、すなわち０.０１重量
％に希釈された水性ディスパージョンの光透過率も、同
様のモノマー組成物のポリマーディスパージョンの平均
粒子サイズの尺度として使用することができる。ポリマ
ー粉末の製造において、ディスパージョンのポリマー含
有量は３０〜６５重量％、特に４５〜６０重量％で変化
しうる。ポリマーは一般に＋５０℃〜−６０℃のガラス
転移温度を有するが、＋２５℃より低いＴｇを有するポ
リマーを使用するのが好ましい。The concentration range of the total amount of useful emulsifiers is 0.5 to 10%, preferably 1.
5 to 5%. Preferred polymer dispersions have an average particle diameter (weight average) of 100 to 5,000 nm, especially 650 to 5,000 nm. For example, measuring the average particle size of polymer dispersions using an ultracentrifuge is well known to those skilled in the art. The standard parameter LT value, ie the light transmission of an aqueous dispersion diluted to 0.01% by weight, can also be used as a measure of the average particle size of a polymer dispersion of similar monomer composition. it can. In the production of polymer powders, the polymer content of the dispersion can vary from 30 to 65% by weight, in particular 45 to 60% by weight. The polymers generally have a glass transition temperature of + 50 ° C to -60 ° C, but it is preferred to use polymers with a Tg below + 25 ° C.
SLEO Chemical Product Page
【００１４】ポリマーが誘導されうるオレフィン系不飽
和モノマーの例は、ビニル芳香族モノマー、例えばスチ
レン、一般に４〜１４個の炭素原子を有するモノオレフ
ィン系不飽和カルボキシレート、特に１〜８個の炭素原
子を有するアルカノールのアクリレートおよびメタクリ
レート、および特に酢酸およびプロピオン酸の、ビニル
エステル、並びにビニルラウレートおよびバーサチック
酸のビニルエステルである。他の適切なポリマーは、塩
化ビニルおよび／または塩化ビニリデンからまたはエチ
レンおよびジオレフィン、特にブタジエンから誘導され
たものである。さらに、ポリマーには、重合された構成
単位としてアクリロニトリルおよび／または一般に３〜
５個の炭素原子を有するモノ−および／またはジカルボ
ン酸、および／またはそれらの窒素原子で置換されうる
アミド、特にアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、
アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロール
（メタ）アクリルアミド、およびＮ−エトキシメチル
（メタ）アクリルアミドが含まれうる。このようなモノ
マーの量は幅広い範囲内で変化することができる。これ
は、アクリロニトリルの場合は０〜４０重量％、しばし
ば１０〜３０重量％であり、そして例えばアクリル酸ま
たはＮ−メチロールメタクリルアミドのような極性基を
有するモノオレフィン系不飽和モノマーの場合は、しば
しば０.５〜５重量％、特に１〜４重量％である。ま
た、ポリマーには、重合された構成単位として少量の、
アルカンジオールのオレフィン系不飽和エステル、例え
ばエチレングリコールモノアクリレート（２−ヒドロキ
シエチルアクリレート）およびジアクリレート、および
対応するメタクリレートおよびプロパン−１,２−ジオ
ールおよびブタン−１,４−ジオールモノアクリレート
およびジアクリレートおよび対応するメタクリレートが
含まれる。また最終的に、重合された構成単位としてエ
チレンと酢酸ビニルのモル比が一般に１５：８５〜８
５：１５であるポリマーディスパージョンが適切であ
る。Examples of olefinically unsaturated monomers from which the polymer can be derived are vinyl aromatic monomers such as styrene, generally monoolefinically unsaturated carboxylates having 4 to 14 carbon atoms, especially 1 to 8 carbons. Acrylates and methacrylates of atomic alkanols, and especially vinyl esters of acetic acid and propionic acid, and vinyl esters of vinyl laurate and versatic acid. Other suitable polymers are those derived from vinyl chloride and / or vinylidene chloride or from ethylene and diolefins, especially butadiene. Further, the polymer may include acrylonitrile and / or generally 3 to 3 as polymerized building blocks.
Mono- and / or dicarboxylic acids having 5 carbon atoms and / or amides which can be substituted with their nitrogen atoms, in particular acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid,
Acrylamide, methacrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-ethoxymethyl (meth) acrylamide may be included. The amount of such monomers can vary within wide limits. This is 0-40% by weight, often 10-30% by weight in the case of acrylonitrile, and often in the case of monoolefinically unsaturated monomers with polar groups such as acrylic acid or N-methylolmethacrylamide. It is 0.5 to 5% by weight, especially 1 to 4% by weight. Further, the polymer contains a small amount of a polymerized constitutional unit,
Olefinically unsaturated esters of alkanediols, such as ethylene glycol monoacrylate (2-hydroxyethyl acrylate) and diacrylates, and the corresponding methacrylates and propane-1,2-diol and butane-1,4-diol monoacrylates and diacrylates. And the corresponding methacrylates. Finally, the molar ratio of ethylene to vinyl acetate as the polymerized constitutional unit is generally 15:85 to 8
A polymer dispersion of 5:15 is suitable.
【００１５】他の使用されるのが好ましいコポリマー
は、重合された構成単位としてスチレン／アクリロニト
リル混合物を基準に６５重量％を超えない、特に１５〜
６０重量％のスチレンまたはスチレン混合物並びに４０
重量％を超えないアクリロニトリルを含みうる、１〜８
個の炭素原子を有するアルカノールのアクリレートおよ
びメタクリレートのコポリマーである。本発明を実施す
るための好ましいポリマーは、本質的に酢酸ビニルおよ
び０〜４０重量％、特に５〜３０重量％のエチレンから
なるポリマーである。コポリマーは−１５°〜３８℃の
Ｔｇを有すると考えられる。Other copolymers which are preferably used do not exceed 65% by weight, in particular 15 to 15% by weight, based on the styrene / acrylonitrile mixture as polymerized building blocks.
60% by weight of styrene or styrene mixture and 40
1-8, which may contain not more than wt% acrylonitrile
Copolymers of alkanol acrylates and methacrylates having 4 carbon atoms. The preferred polymers for practicing the invention are those consisting essentially of vinyl acetate and 0-40% by weight, especially 5-30% by weight of ethylene. The copolymer is believed to have a Tg of -15 ° to 38 ° C.
【００１６】ポリマー粉末の製造においては、８５〜９
９モル％加水分解された、特に８７〜８９モル％加水分
解されおよび１４０〜２１００、好ましくは３３５〜１
３３０の範囲の重合度（ＤＰｎ）を有するＰＶＯＨを使
用することができる。このようなＰＶＯＨはポリマーエ
マルジョンの前、すなわち噴霧乾燥塔の前に添加される
ＰＶＯＨとして、およびポリマー粉末に後で添加される
ものとしても使用されるのが適している。後で添加され
るＰＶＯＨに関しては、より小さな粒子サイズ分布を有
するＰＶＯＨが好ましく、例えば１０〜５００ミクロ
ン、好ましくは１０〜１７５ミクロンの粒子サイズを有
するＰＶＯＨ、例えばAirvolR 205Sおよび523S ＰＶＯ
Ｈである。このようなＰＶＯＨは凝結防止効果が強めら
れ（改善された不粘着性）、そしてより速く溶解し、ポ
リマーの再分散がより速くなる。最終的なポリマー粉末
生成物中のＰＶＯＨの総量について、その一部、少なく
とも水中で乾燥ポリマー粉末を再分散させるのに有効な
量が噴霧する前のポリマーエマルジョンに添加される。
このＰＶＯＨの添加は重合反応が完了したうえでポリマ
ーエマルジョンに行うことができる。この量は、水性ポ
リマーエマルジョンのポリマー含有量を基準に２〜４０
重量％、好ましくは４〜２０重量％の範囲が好ましい。In the production of polymer powder, 85-9
9 mol% hydrolyzed, especially 87-89 mol% hydrolyzed and 140-2100, preferably 335-1
PVOH with a degree of polymerization (DPn) in the range of 330 can be used. Suitably, such PVOH is also used as PVOH added before the polymer emulsion, ie before the spray-drying tower, and as added later to the polymer powder. With respect to the PVOH added later, PVOH with a smaller particle size distribution is preferred, for example PVOH with a particle size of 10-500 microns, preferably 10-175 microns, such as Airvol R 205S and 523S PVO.
H. Such PVOH has an enhanced anti-caking effect (improved tack-free) and dissolves faster, resulting in faster polymer redispersion. Of the total amount of PVOH in the final polymer powder product, a portion thereof, at least an amount effective to redisperse the dry polymer powder in water, is added to the polymer emulsion prior to spraying.
The PVOH can be added to the polymer emulsion after the polymerization reaction is completed. This amount is 2-40 based on the polymer content of the aqueous polymer emulsion.
It is preferably in the range of wt%, preferably 4 to 20 wt%.
【００１７】ＰＶＯＨ再分散剤を含む水性ポリマーディ
スパージョンの噴霧乾燥または微粉化は、当分野で良く
知られた慣用の方法、特に圧力または多相ノズルまたは
アトマイザーディスクを使用して実施することができ
る。ディスパージョンは一般に暖かい空気流れの中で微
粉化され、この中で水は蒸発する。微粉化は大気圧また
は減圧下で実施することができる。一般に噴霧乾燥に使
用される暖かい空気流れの温度は１００〜２００℃、特
に１２０〜１７０℃である。乾燥した再分散可能なポリ
マー粉末は慣用の方法、特にサイクロンおよび袋状のフ
ィルターを使用して分離することができる。この生成し
たポリマー粉末に残りの量のＰＶＯＨを乾燥粒子組成物
として添加する。また、いくつかの系では、不活性な流
動性物質、例えばクレー、白亜、タルク、シリカ、他の
細かいサイズの粒子を添加することは、再分散可能な粉
末の長期間の貯蔵にわたる粘着の傾向を減少させるとい
う利点があるということがわかった。充填剤の使用範囲
は再分散可能なポリマー粉末を基準に０〜４０重量％、
好ましくは８〜３０重量％である。使用される充填剤物
質の量は特定のポリマーおよびそのＴｇに依存してい
る。Spray drying or atomization of the aqueous polymer dispersion containing the PVOH redispersant can be carried out by conventional methods well known in the art, in particular using pressure or multiphase nozzles or atomizer disks. . Dispersions are generally atomized in a stream of warm air in which water evaporates. Micronization can be carried out under atmospheric pressure or reduced pressure. Generally, the temperature of the warm air stream used for spray drying is 100-200 ° C, especially 120-170 ° C. The dried redispersible polymer powder can be separated using conventional methods, in particular cyclones and bag filters. The remaining amount of PVOH is added to the resulting polymer powder as a dry particle composition. Also, in some systems, the addition of an inert flowable material, such as clay, chalk, talc, silica, or other fine size particles, tends to cause sticking of the redispersible powder over long-term storage. It has been found that there is an advantage of reducing The use range of the filler is 0 to 40% by weight based on the redispersible polymer powder,
It is preferably 8 to 30% by weight. The amount of filler material used depends on the particular polymer and its Tg.
【００１８】本発明の好ましい実施においては、優れた
不粘着性および著しく高い嵩密度を有するビニルアセテ
ート−エチレン（ＶＡＥ）コポリマー粉末を高収率で得
ることができ、そして室温でケーキ化することなしに容
易に貯蔵することができる。ＶＡＥコポリマー粉末は水
中で容易に再分散可能である。セメント質混合物の改質
剤として、５〜３０重量％のポリマー粉末をセメントと
混合する。さらに水と混合処理して、そして必要ならば
無機添加剤が良好な流れおよび高い柔軟性を有するモル
タルに加えられる。In a preferred practice of the invention, vinyl acetate-ethylene (VAE) copolymer powders having excellent tack freeness and significantly higher bulk density can be obtained in high yield and without cake at room temperature. It can be stored easily. The VAE copolymer powder is easily redispersible in water. As a modifier for the cementitious mixture, 5-30% by weight of polymer powder is mixed with the cement. Further mixing with water and, if necessary, inorganic additives are added to the mortar with good flow and high flexibility.
【００１９】実施例１ ＰＶＯＨ安定化ＶＡＥコポリマーエマルジョン（ここ
で、コポリマーは酢酸ビニル８６重量％およびエチレン
１４重量％からなり、８℃のＴｇを有する）をAirvolR
205 ＰＶＯＨ（８７〜８９モル％加水分解されている；
ＤＰｎ＝３３５〜６０５）およびAirvo l523 ＰＶＯＨ
（８７〜８９モル％加水分解されている；ＤＰｎ＝１０
００〜１５００）の５０／５０混合物とブレンドし、以
下の組成および性質を有する噴霧乾燥供給物を形成す
る。 ２４.６６％ ＶＡＥコポリマー固体 ４.３３％ ＰＶＯＨ ７１.０％ 水 この１２０ｃｐｓの粘度を有する噴霧乾燥供給物は４５
４ｇ／分の速度で噴霧乾燥塔を通じて供給される。結果
として、１３２ｇ／分の乾燥ポリマー粉末が製造され、
３２３ｇ／分の水が蒸発した。この粉末生成物に１６ｇ
／分のクレーを凝結防止剤として作用するように添加し
た。最終的な処理量は１４８ｇ／分（乾燥粉末）であ
り、そして最終生成物各グラムあたり２.１８グラムの
水が蒸発した。[0019] Example 1 PVOH stabilized VAE copolymer emulsion (where the copolymer consists of vinyl 86 wt% acetic acid and ethylene 14% by weight, having a Tg of 8 ° C.) Airvol R a
205 PVOH (87-89 mol% hydrolyzed;
DPn = 335-605) and Airvo l523 PVOH
(87-89 mol% hydrolyzed; DPn = 10
100 to 50) in a 50/50 mixture to form a spray dried feed having the following composition and properties. 24.66% VAE Copolymer Solid 4.33% PVOH 71.0% Water This spray dried feed has a viscosity of 120 cps is 45
It is fed through the spray-drying tower at a rate of 4 g / min. As a result, 132 g / min of dry polymer powder are produced,
323 g / min of water had evaporated. 16g for this powder product
/ Min of clay was added to act as anticaking agent. The final throughput was 148 g / min (dry powder) and 2.18 grams of water evaporated for each gram of final product.
【００２０】実施例２ この実施例では、ＰＶＯＨの一部を噴霧乾燥供給物から
除き、そしてコポリマー固体含有量を噴霧乾燥供給物の
粘度が１２０cpsとなるように調節した以外は実施例の
方法に従った。噴霧乾燥供給物の組成は、以下のとおり
であった。 ３３.１１％ ＶＡＥコポリマー固体 ２.８８％ ＰＶＯＨ ６４.０％ 水 この噴霧乾燥供給物は５１１ｇ／分の速度で噴霧乾燥塔
に供給された。結果として、１７０ｇ／分の乾燥ポリマ
ー粉末が製造され、そして３２３ｇ／分の水が蒸発した
（実施例１中と同様）。この生成物に凝結防止剤として
２１ｇ／分のクレーを添加し、１５ｇ／分の微細に粉砕
されたＰＶＯＨを生成物流れとブレンドした。最終的な
処理量は２０６ｇ／分（乾燥粉末）であり、そして最終
生成物の各グラムあたり１.５７ｇの水しか蒸発してい
ない。この生成物は実施例１の生成物と比較して不粘着
性が改善されており、嵩密度は実施例１の３４５ｇ／リ
ットルと比較して４４７ｇ／リットルであった。Example 2 In this example, the method of the example was followed except that some of the PVOH was removed from the spray dried feed and the copolymer solids content was adjusted to a spray dried feed viscosity of 120 cps. I obeyed. The composition of the spray dried feed was as follows. 33.11% VAE Copolymer Solids 2.88% PVOH 64.0% Water This spray-drying feed was fed to the spray-drying tower at a rate of 511 g / min. As a result, 170 g / min of dry polymer powder was produced and 323 g / min of water was evaporated (as in Example 1). To this product was added 21 g / min of clay as anticaking agent and 15 g / min of finely ground PVOH was blended with the product stream. The final throughput was 206 g / min (dry powder) and only 1.57 g of water was evaporated for each gram of final product. This product had improved tack-free properties compared to the product of Example 1 and had a bulk density of 447 g / l compared to 345 g / l of Example 1.
【００２１】実施例３ 本実施例では、ポリマー粉末を製造するにあたって、酢
酸ビニルポリマーエマルジョンを使用した。噴霧乾燥供
給組成物は、乾燥重量基準で３８℃のＴｇを有する酢酸
ビニルポリマー８０％およびAIRVOL 523 ＰＶＯＨ ２０
％からなる。噴霧乾燥供給物の組成および性質は、以下
のとおりであった。 １６.９％ 酢酸ビニルポリマー ４.２％ ＰＶＯＨ ７８.９％ 水 １８７cpsの粘度を有する噴霧乾燥供給物は１５６ｇ／
分で噴霧乾燥塔に供給された。結果的に、３３.３ｇ／
分の乾燥ポリマー粉末が製造され、そして１２３ｇ／分
の水が蒸発、すなわち粉末生成物のグラム当たり、３.
７３グラムの水が蒸発した。Example 3 In this example, a vinyl acetate polymer emulsion was used in producing the polymer powder. The spray dried feed composition comprises 80% vinyl acetate polymer having a Tg of 38 ° C. on a dry weight basis and AIRVOL 523 PVOH 20.
%. The composition and properties of the spray dried feed were as follows. 16.9% vinyl acetate polymer 4.2% PVOH 78.9% water 156 g / spray-drying feed with a viscosity of 187 cps
It was fed to the spray drying tower in minutes. As a result, 33.3 g /
Min dry polymer powder is produced and 123 g / min water evaporates, ie 3. per gram of powder product.
73 grams of water had evaporated.
【００２２】実施例４ 本実施例では、ＰＶＯＨの一部を噴霧乾燥供給物から塔
へ出す以外は実施例３の方法を繰り返した。供給物流れ
の組成および性質は以下のとおりであった。 ２６.０１％ 酢酸ビニルポリマー固体 ２.８９％ ＰＶＯＨ ７１.１％ 水 １７２cps 粘度 噴霧乾燥供給物は、１７３ｇ／分で噴霧乾燥機に供給さ
れた。結果として、５０ｇ／分の乾燥ポリマー粉末が製
造され、１２３ｇ／分の水が蒸発した。ポリマー粉末に
６.３ｇ／分のAIRVOL 523Sをブレンドし、実施例３と全
体の組成が同じ生成物の５６.３ｇ／分の総生産量を得
た。これは実施例３の慣用の方法と比較して生産性が１
７１％向上したことを示している。粉末生成物のグラム
当たり蒸発する水の量は２.１３ｇに減少された。さら
に、生成物は実施例３の生成物と比較して改善された不
粘着性を有し、そして実施例３の２１６ｇ／リットルと
比較して３５９ｇ／リットルの嵩密度を有した。Example 4 In this example, the method of Example 3 was repeated except that some of the PVOH was discharged from the spray-drying feed to the column. The composition and properties of the feed stream were as follows. 26.01% Vinyl Acetate Polymer Solids 2.89% PVOH 71.1% Water 172 cps Viscosity The spray dry feed was fed to the spray dryer at 173 g / min. As a result, 50 g / min of dry polymer powder was produced and 123 g / min of water had evaporated. The polymer powder was blended with 6.3 g / min of AIRVOL 523S to give a total output of 56.3 g / min of a product having the same overall composition as in Example 3. This has a productivity of 1 as compared with the conventional method of Example 3.
This represents a 71% improvement. The amount of water evaporated per gram of powdered product was reduced to 2.13 g. In addition, the product had improved tack-free properties compared to the product of Example 3 and had a bulk density of 359 g / l compared to 216 g / l of Example 3.
【００２３】実施例５ 本実施例では、実施例１および２からの二つの再分散可
能なＶＡＥ粉末をセメントの用途で試験した。実施例１
の粉末では、すべてのＰＶＯＨ再分散剤（ＶＡＥコポリ
マーを基準に１７.６重量％）は噴霧乾燥供給物流れか
らなる水性ＶＡＥコポリマーエマルジョンにすべて添加
された。実施例２の粉末はＶＡＥコポリマー粉末であ
り、ここではコポリマーエマルジョンは水性エマルジョ
ン噴霧乾燥供給物流れ中で８重量％ＰＶＯＨ（コポリマ
ーを基準）と共に噴霧乾燥され、乾燥後に残りのＰＶＯ
Ｈを後添加された。二つの粉末はタイルモルタル処方物
並びに補修および修理モルタルにおいて評価された。結
果を表１および２に示す。Example 5 In this example, two redispersible VAE powders from Examples 1 and 2 were tested in a cement application. Example 1
In the above powder, all PVOH redispersants (17.6 wt% based on VAE copolymer) were all added to the aqueous VAE copolymer emulsion consisting of the spray dried feed stream. The powder of Example 2 is a VAE copolymer powder, where the copolymer emulsion is spray dried with 8 wt% PVOH (based on copolymer) in an aqueous emulsion spray drying feed stream and the remaining PVO after drying.
H was post-added. The two powders were evaluated in tile mortar formulations and repair and repair mortars. The results are shown in Tables 1 and 2.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】タイルモルタル処方物では、すべての試料
の水の需要量は同じであった。モルタルはすべて平滑お
よびクリーム状で、時間による粘度の変化は認められな
かった。また、すべての混合物の密度も同等であった。
ランＢ(実施例２の粉末)の剪断接着強さはランＡの対照
基準(実施例１の粉末)と実質的に同一であった。In the tile mortar formulation, all samples had the same water demand. The mortars were all smooth and creamy, and no change in viscosity with time was observed. Also, the densities of all mixtures were comparable.
The shear bond strength of Run B (the powder of Example 2) was substantially the same as the control of Run A (the powder of Example 1).
【００２６】[0026]
【表２】 [Table 2]
【００２７】モルタルの補修および修理における評価
は、すべての処方物（ランＡおよびＢ）の流れ値は同じ
水分需要量で同一であることを示した。固化時間はラン
ＡおよびＢで同じであった。物理的性質の評価では、ラ
ンＢ（実施例２の粉末）はランＡの対照標準（実施例
１）とは実質的に区別することができなかった。従っ
て、実施例２（これは実施例１をベースにＰＶＯＨを後
で添加した粉末である）は、タイルモルタルおよび補修
用途では、実施例１の対照標準と同じ性能を有すると判
断することができる。Evaluations in mortar repair and repair showed that the flow values for all formulations (Runs A and B) were the same with the same water demand. The set time was the same for runs A and B. Run B (the powder of Example 2) was virtually indistinguishable from the run A control (Example 1) in the evaluation of physical properties. Therefore, it can be determined that Example 2 (which is a powder based on Example 1 with PVOH added later) has the same performance as the control of Example 1 in tile mortar and repair applications. .
【００２８】[0028]
【産業用途の記述】本発明は、より速い処理速度で嵩密
度の増加された噴霧乾燥ポリマー粉末を製造するのに使
用することができる。STATEMENT OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention can be used to produce spray-dried polymer powders of increased bulk density at higher processing rates.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ランドル・ポール・ブライト アメリカ合衆国ペンシルベニア州18103. アレンタウン．パツトコート1100 (72)発明者 マーク・トマス・フイリツプス アメリカ合衆国ペンシルベニア州18042. イーストン．デイビジヨンストリート2700 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Rundle Paul Bright, Pennsylvania, USA 18103. Allentown. Patcoat 1100 (72) Inventor Mark Thomas Phillipps 18042, Pennsylvania, USA 180. Easton. Davisyon Street 2700
The company is the world’s best Redispersible Polymer Powder Manufacturer supplier. We are your one-stop shop for all needs. Our staff are highly-specialized and will help you find the product you need.