(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水不溶性膜形成ポリマーおよび粉状ポリウレタンフォームもしくはエラストマーの再分散性ポリマー粒子の混和材を含む再分散性ポリマー粉末複合体であって、前記粉状ポリウレタンフォームもしくはエラストマーは、前記水不溶性膜形成ポリマーの再分散性ポリマー粒子に埋め込まれており、前記粉状ポリウレタンの量は、再分散性ポリマー粉末複合体の総重量基準で１重量％〜９９重量％である再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項２】
前記粉状ポリウレタンが５ミクロン〜５００ミクロンの平均粒度を有する粉砕再利用硬質ポリウレタンフォームである、請求項１記載の再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項３】
再分散性ポリマー粉末複合体が２０〜１５０ミクロンの平均粒度を有する、請求項２記載の再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項４】
前記水不溶性膜形成ポリマーが、スチレンブタジエンコポリマー、別のコモノマーと共重合したスチレンブタジエン、酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）コポリマー、ＶＡＥ／ＶＡ−ＶｅｏＶＡコポリマー混合物、ポリウレタン、ポリオレフィン、セルロース、セルロースエーテルおよび修飾セルロースからなる群から選択される材料から調製されるポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項記載の再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項５】
前記水不溶性膜形成ポリマーが、スチレンブタジエンコポリマー、または別のコポリマーと共重合したスチレンブタジエン、および酢酸ビニル−エチレンコポリマーからなる群から選択される材料から調製されるポリマーを含む、請求項１記載の再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項６】
前記粉状ポリウレタンフォームの量が再分散性ポリマー粉末複合体の総重量基準で２０重量％〜７０重量％であり、前記粉状ポリウレタンフォームが２０ミクロン〜１５０ミクロンの平均粒度を有する、請求項２記載の再分散性ポリマー粉末複合体。
【請求項７】
水不溶性膜形成ポリマーおよび粉状ポリウレタンフォームの水性混合物を乾燥させて水再分散性ポリマー粉末複合体を得るステップを含む水再分散性ポリマー粉末複合体を製造する方法であって、前記粉状ポリウレタンフォームの量は、前記水再分散性ポリマー粉末複合体の総重量基準で１重量％〜９９重量％であり、前記粉状ポリウレタンフォームは、５ミクロン〜５００ミクロンの平均粒度を有し、前記水再分散性ポリマー粉末複合体は、２０〜１５０ミクロンの平均粒度を有する方法。
【請求項８】
前記水不溶性膜形成ポリマーが、スチレンブタジエンコポリマー、別のコモノマーと共重合したスチレンブタジエン、酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）コポリマー、ＶＡＥ／ＶＡ−ＶｅｏＶＡコポリマー混合物、ポリウレタン、ポリオレフィン、セルロース、またはセルロース誘導体から調製されるポリマーを含み、前記粉状ポリウレタンフォームの量が前記水再分散性ポリマー粉末複合体の総重量基準で２０重量％〜７０重量％であり、前記粉状ポリウレタンフォームが２０ミクロン〜１５０ミクロンの平均粒度を有する、請求項７記載の水再分散性ポリマー粉末複合体を製造する方法。
【請求項９】
セメント成分を請求項１〜６のいずれか一項記載の水再分散性ポリマー粉末複合体と混和するステップを含む、水硬性バインダーを製造する方法。
【請求項１０】
セメント成分と、乾燥混合組成物の重量基準で少なくとも０．１重量％の量の請求項１〜６のいずれか一項記載の水再分散性ポリマー粉末複合体とを含む乾燥混合組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント組成物などの水硬性バインダーに使用するための粉状ポリウレタンおよび膜形成ポリマーから調製される再分散性ポリマー粉末組成物または複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設用途では、モルタルは、セメント、砂および有機ポリマーを用いて調製され得る。輸送費用を削減するために、ポリマーは、再分散性ポリマー粉末として乾燥形態で輸送および添加され得る。再分散性ポリマー粉末は、セメント系接着剤配合物の接着を改善するためにバインダーとして使用される。ポリマーの粉状形態は、一般的に液体ポリマー組成物を噴霧乾燥させて自由流動性粉末を得ることにより製造される。コンクリートなど、添加された適用配合物においてその機能を果たすために、適用配合物中でポリマー粉末が容易に再分散可能であることが望ましい。
【０００３】
酢酸ビニル／エチレンコポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、および酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステルコポリマーなどのエマルジョンポリマーから製造された再分散性ポリマー粉末が、セメント組成物の機械特性を改善するために、セメント系タイル接着剤（ＣＢＴＡ）およびセルフレベリング床材化合物（ＳＬＦＣ）などの種々の建設用途に広く使用されている。
【０００４】
しかしながら、再分散性ポリマー粉末を製造するために使用されるポリマー、および再分散性ポリマー粉末が使用されるセメント用途に応じて、異なる種の性能の問題が提起されている。例えば、再分散性ポリマー粉末に使用されるポリマーの化学的性質がカルボキシル化ラテックスである場合、これが使用されるモルタルのモルタル密度が極めて低くなる傾向があり、モルタルの硬化時間が長くなる傾向がある。再分散性ポリマー粉末の化学的性質が酢酸ビニルに基づく場合、水浸後の接着が一般的に極めて限定される。また、外断熱システム（ＥＴＩＣＳ）のためのセメント系ベースコートを用いて良好な耐衝撃性を得るためには、使用されるポリマーが極めて低いＴｇを有する必要がある（これは再分散性ポリマー粉末として製造するためには極めて高価である）か、または再分散性ポリマー粉末の用量を有意に増加させなければならないかのいずれかである。
【０００５】
Ａｌｏｉｓ  Ｍａｉｅｒらの米国特許出願公開第２００９０５４５８８号明細書は、無機または水硬性または鉱物バインダーに基づく製品の永久疎水性および／または疎油性および／または防汚性仕上げのための液体または粉末混和材として使用するための、イソシアネートおよびウレタンおよび／または尿素基を含有するフッ素修飾混和材を開示している。Ｍａｉｅｒらによると、フッ素修飾混和材は、セメント、生石灰、石膏［α］−半水和物、［０００６］−半水和物、［α］／［０００７］−半水和物、硬石膏（天然硬石膏、合成硬石膏、ＲＥＡ硬石膏）、ジオポリマーおよびコンクリートなどの、無機または水硬性または鉱物バインダーに基づく水性懸濁液のための液体もしくは粉状添加剤または分散剤として使用され得る。フッ素修飾混和材は、驚くべきことに、極めて低用量でさえ、無機または水硬性または鉱物バインダーに基づく製品の永久疎水性および／または疎油性および／または防汚性大量仕上げに著しく適しており、これらの製品の基本的特性プロファイル（例えば、圧縮および曲げ引張強度）が実質的に影響を受けることはないことが開示されている。フッ素修飾混和材に基づく硬化建築材料組成物などの製品の場合、Ｍａｉｅｒらによると、著しく低い吸水（霜害および腐食の回避）および表面上のブリージングの抑制（視覚的障害の回避）が観察される。高いフッ素修飾にもかかわらず、十分な自己分散性が得られ、それによるフッ素修飾混和材の強力な液化作用の結果として、修飾コンクリートまたは（乾燥）モルタル系の場合の水／セメント値（Ｗ／Ｃ値）は未修飾コンクリートまたは（乾燥）モルタル系の場合よりも著しく低いことも開示されている。しかしながら、Ｍａｉｅｒらの添加剤は、製品の疎水化および疎油化のために特異的なポリマー添加剤の製造を要するので、種々のセメント用途における酢酸ビニル／エチレンコポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、および酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステルコポリマーなどのエマルジョンポリマーから製造されるものなどの再分散性ポリマー粉末の性能を強化または改善するものとして開示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）が製造されるポリマーにかかわらず、優れた接着および減少したモルタル硬化時間を提供する単一ＲＤＰを提供するという課題を解決しようと努めてきた。本発明者らは、驚くべきことに、スチレンブタジエンＲＤＰ、酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）コポリマーＲＤＰ、またはＶＡＥ／酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル（ＶＡ−ＶｅｏＶＡ）コポリマー混合物ＲＤＰなどのＲＤの内部添加剤として粉状ポリウレタンフォームまたはエラストマーを含めることが、セメント含有接着剤および外断熱複合システム（ＥＴＩＣＳ）のための補強ベースコートなどの水硬性バインダーにおけるＲＤＰの性能を改善することを発見した。驚くべきことに、再利用粉状ポリウレタンおよびＲＤＰ複合体は、湿潤モルタル密度を増加させ、なお優れた加工性および急速オープンタイムを維持し、硬化時間を早め、耐衝撃性を改善し、水浸後の接着を増加させることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水不溶性膜形成ポリマー、粉状ポリウレタン、および任意のコロイド安定剤の共乾燥混和材で構成される水再分散性ポリマー粉末組成物を提供する。ポリウレタンはフォームまたはエラストマーであり得る。粉状ポリウレタンの量は、水再分散性ポリマー粉末複合体または最終粉末複合体の総重量基準で、１重量％〜９９重量％、好ましくは２０重量％〜７０重量％、より好ましくは４０重量％〜６０重量％、例えば、５０重量％であり得る。粉状ポリウレタンは、好ましくは粉砕硬質ポリウレタンフォームであり、好ましくは再利用ポリウレタンフォームである。本発明に使用される粉砕ポリウレタンの平均粒度は、５ミクロン〜５００ミクロン、例えば、１０ミクロン〜２００ミクロン、好ましくは２０ミクロン〜１５０ミクロン、最も好ましくは４０ミクロン〜１２０ミクロン、例えば、４０ミクロン〜８０ミクロンであり得る。再分散性ポリマー粉末複合体は、２０ミクロン〜１５０ミクロン、好ましくは２０ミクロン〜９０ミクロン、最も好ましくは５０ミクロン〜８０ミクロンの代表的な平均粒度を有し得る。好ましい水不溶性膜形成ポリマーは、スチレンブタジエンコポリマー、または別のコモノマーと共重合したスチレンブタジエン、または酢酸ビニル−エチレンコポリマーを含む。
【０００８】
セメント組成物への再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）の部分置換として、またはＲＤＰのための内部添加剤としての粉状ポリウレタンの使用は、セメント組成物についての優れた加工性および急速オープンタイム、速い硬化時間、改善した耐衝撃性、および水浸後の増加した接着と共に増加した湿潤モルタル密度などの、多数の用途のためのセメント組成物の改善した性能を予想外に提供する。
【０００９】
本発明の態様では、水再分散性ポリマー粉末複合体は、水不溶性膜形成ポリマーおよび粉状ポリウレタンの水性混合物を乾燥させて水再分散性ポリマー粉末複合体を得ることにより製造され得、粉状ポリウレタンフォームの量は、水再分散性ポリマー粉末複合体または最終粉末複合体の総重量基準で１重量％〜９９重量％、好ましくは２０重量％〜７０重量％、より好ましくは４０重量％〜６０重量％、例えば、５０重量％であり、粉状ポリウレタンフォームは、５ミクロン〜５００ミクロン、例えば、１０ミクロン〜２００ミクロン、好ましくは２０ミクロン〜１５０ミクロン、最も好ましくは４０ミクロン〜１２０ミクロン、例えば、４０ミクロン〜８０ミクロンの平均粒度を有し、再分散性ポリマー粉末複合体は、２０ミクロン〜１５０ミクロン、好ましくは２０ミクロン〜９０ミクロン、最も好ましくは５０ミクロン〜８０ミクロンの平均粒度を有する。
【００１０】
本発明の別の態様では、乾燥混合配合物、またはセメント系タイル接着剤（ＣＢＴＡ）もしくは外断熱複合システム（ＥＴＩＣＳ）などのセメント組成物は、セメント成分を水不溶性膜形成ポリマーおよび粉状ポリウレタンの共乾燥混和材を含む再分散性ポリマー粉末と混和することにより製造され得、粉状ポリウレタンの量は、水再分散性ポリマー粉末複合体または最終粉末複合体の総重量基準で１重量％〜９９重量％、好ましくは２０重量％〜７０重量％、より好ましくは４０重量％〜６０重量％、例えば、５０重量％である。使用される再分散性ポリマー粉末複合体の量は、乾燥混合配合物の重量基準で０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．５重量％〜３重量％であり得る。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特に明示しない限り、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。列挙される全ての範囲は、包括的および組み合わせ可能である。
【００１２】
括弧を含む全ての句は、含まれる挿入物質およびその不存在のいずれかまたは両方を意味する。例えば、句「（メタ）アクリレート」は、択一的に、アクリレートおよびメタクリレート、ならびにこれらの混合物を含む。
【００１３】
本明細書で使用する場合、特に明示しない限り、句「分子量」は、従来の方法で測定される数平均分子量を指す。数平均分子量は、個々の高分子の分子量の通常の算術平均または平均である。これは、ｎ個のポリマー分子の分子量を測定し、分子量を合計し、ｎで割ることにより決定される。ポリマーの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー、粘度法（Ｍａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋの式）、および蒸気圧浸透法もしくは末端基定量などの全ての束一的方法により決定され得る。ポリビニルアルコールについては、特に明示しない限り、ＰＶＯＨ分子量は、再アセチル化標本への静的光散乱（絶対法）と組み合わせたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される、モル質量の平均重量Ｍｗを意味する。Ｍｗ値の精度は、±１５％と推定される。
【００１４】
本明細書で使用する場合、用語「ポリマー」は、択一的に、コポリマー、ターポリマー、テトラポリマー、ペンタポリマー等などの１種または複数の異なるモノマーから製造されたポリマーを指し、ランダム、ブロック、グラフト、逐次またはグラジエントポリマーのいずれかであり得る。
【００１５】
本明細書で使用する場合、特に明示しない限り、測定されたガラス転移温度（Ｔｇ）が使用される。本明細書で使用する場合、用語「計算されたＴｇ」はＦｏｘの式（Ｔ．Ｇ．Ｆｏｘ、Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｓｏｃ．、第１巻、第３号、１２３頁（１９５６））を使用することにより計算されるポリマーのＴｇを指す。本明細書で使用する場合、用語「測定されたＴｇ」は、示差走査熱量測定またはＤＳＣを使用して測定されるＴｇ（加熱速度１０℃／分、変化の中心でとられるＴｇ）を意味する。
【００１６】
本明細書で使用する場合、句「重量％」は重量パーセントを意味する。
【００１７】
本明細書で使用する場合、特に明示しない限り、句「平均粒度」は、レーザー光散乱により決定される粉末粒子の分布中の粒子の粒径または最大寸法を指し、結果として分布中の粒子の５０重量％が粒子よりも小さく、分布中の粒子の５０重量％が粒子よりも大きくなる。粒度分布は、Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０粒度分析器、レーザー散乱を介した製造業者の推奨手順によるＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ（Ｂｒｅａ、カリフォルニア）の製品を使用して測定され得る。レーザー散乱および偏光強度示差散乱を通した粒子からの散乱光が角度の関数として回収され、その後粒度分布に変換される。
【００１８】
本発明では、ポリウレタンのフォームおよびエラストマーなどの粉状ポリウレタン、好ましくは粉砕再利用ポリウレタンフォームが、多種多様な再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）の内部添加剤として使用され、ポリウレタンフォーム粉末粒子は再分散性ポリマー粉末複合体または組成物を得るために再分散ポリマー粒子に埋め込まれている。再利用ポリウレタンの使用は、それ自体環境に有益であり、セメント質モルタルの全体性能を改善し、また乾燥混合配合物の費用を低下させる。さらに、ポリウレタンフォーム粉末が再分散性ポリマー粉末粒子に埋め込まれているので、輸送中の再分散性ポリマー粉末およびポリウレタンフォーム粉末の脱混合の危険性がない。再分散性ポリマー複合体は、セメント系タイル接着剤（ＣＢＴＡ）または外断熱複合システム（ＥＴＩＣＳ）系コート用途などの用途に、セメント組成物またはモルタルの改善した全体性能を有する新規なセメント建設材料を調製するために、添加剤として使用され得る。再分散性ポリマー粉末複合体を得るための水不溶性膜形成ポリマーとの粉状ポリウレタンの使用は、優れた加工性および急速オープンタイムを予想外に維持し、同様のもしくは増加した湿潤モルタル密度、同様のもしくは速い硬化時間、同様のもしくは改善した耐衝撃性、および水浸後の増加した接着を提供することができる。例えば、ポリマーの化学的性質がカルボキシル化ラテックスである場合、水不溶性膜形成ポリマーの一部を粉砕ポリウレタン硬質フォームで置換して再分散性ポリマー粉末複合体を得ると、内部添加剤として粉砕ポリウレタン硬質フォームを含有しないＲＤＰと比べて急速オープンタイムが増加し、硬化時間が減少し、引張接着強度が増加し、モルタルのオープンタイムが増加する。粉砕ポリウレタン硬質フォームの代わりに粉砕ポリウレタン軟質フォームが使用されると、引張接着強度およびオープンタイムは、内部添加剤として粉砕ポリウレタン軟質フォームを含有しないＲＤＰと比べて同じまたはいくぶん低くなる。
【００１９】
本発明に使用される粉砕または粉状ポリウレタンは、任意の従来の硬質、半硬質もしくは軟質ポリウレタンフォームまたはエラストマーを粉末に粉砕することにより調製され得る。粉砕ポリウレタン硬質フォームと粉砕粉状ポリウレタンエラストマーおよび／またはポリウレタン軟質フォームの混合物を含む、異なる粉砕ポリウレタンの混合物が本発明に使用され得る。硬質ポリウレタンフォームから調製される粉末が、粉砕ポリウレタン軟質フォームの使用、および内部添加剤として任意のポリウレタンフォームを含有しないＲＤＰの使用と比べて、セメント組成物の特性または性能の予想外の改善をもたらすことが分かったので、好ましい。使用され得る適当なポリウレタン（ＰＵＲおよびＰＵ）は、発泡するまたはエラストマーを形成するカルバメート（ウレタン）結合により連結された有機単位の鎖で構成された任意のポリマーである。本発明に使用されるポリウレタンフォームまたはエラストマーのために従来の量で使用され得る代表的なポリイソシアネートには、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）またはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）などの芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）またはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などの脂肪族ジイソシアネート、ならびに２．７の平均官能性を有する２−、３−および４−またはそれ以上のイソシアネート基を有する分子のブレンドである重合体ジフェニルメタンジイソシアネートなどの重合体イソシアネートがある。硬質または軟質ポリウレタンフォームを製造するための従来のポリオールは、本発明に使用するためのポリウレタンフォームを製造するために従来の量で使用され得る。このようなポリオールの例には、グリセリン、およびトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、プロピレンオキシド（ＰＯ）、もしくはエチレンオキシド（ＥＯ）のヒドロキシルもしくはアミン含有開始剤への塩基触媒付加生成物などのポリエーテルグリコール、およびアジピン酸などの二酸と、エチレングリコールもしくはジプロピレングリコール（ＤＰＧ）などのグリコールのポリエステル化生成物などのポリエステルポリオールがある。ＰＯまたはＥＯで延長されたポリオールはポリエーテルポリオールである。ポリエステル化により形成されるポリオールはポリエステルポリオールである。直鎖二官能性ポリエーテルポリオール、例えば、ポリエチレングリコールがウレタン結合を作成するために使用されると、より軟質、弾性、およびより可撓性のポリウレタンが生じる。軟質ポリウレタフォームは、一般的に三官能性ポリオールを使用して製造される。しかしながら、多官能性ポリオールが使用されると、これらは低密度フォームの形態であり得る三次元架橋構造を作成するので、より硬質の生成物が生じる。エラストマーポリウレタンは、ジオールまたは二官能性ポリエーテルポリオールとジイソシアネートまたはポリイソシアネートの反応生成物を含む。商業的に入手可能なポリウレタンフォームおよびエラストマーが本発明に使用するために粉砕され得るが、好ましくは商業的に入手可能な再利用ポリウレタンフォームまたはエラストマー粉末が使用される。本発明に使用され得る商業的に入手可能なポリウレタンフォームまたはエラストマーは、鎖延長剤、架橋剤、界面活性剤、難燃剤、膨張剤、顔料および充填剤などの従来の添加剤を従来の量で含むことができる。
【００２０】
従来の触媒、膨張剤、および界面活性剤が、本発明に使用するためのポリウレタンを製造するために従来の量で使用され得る。
【００２１】
この場合、２種の主要なフォーム変異形が存在する：一方はフォームバブル（気泡）のほとんどが独立したままであり、ガス（複数可）が捕捉されたままであるものであり、他方はフォーム製造工程の臨界期後に生じるほとんど連続気泡を有する系である（気泡が形成しないまたはあまりに早く連続になった場合には、フォームが形成されないだろう）。軟質フォームが独立気泡を有する場合、その柔軟性がひどく損なわれ、これらは軟質よりもむしろ含気性の感触になる。そのため、一般的に言えば、軟質フォームは連続気泡であることを要する。ほとんど硬質フォームでは反対のことが当てはまる。ここで、気泡ガス、特にフルオロカーボンが、フォームに高い断熱性能という重要な特性を与えるので、気泡ガスの保持が望まれる。本発明では、再利用ポリウレタンフォーム粉末からの有益な寄与を得るために、元のポリウレタンフォームは好ましくは硬質であるので、好ましくは、フォームは独立気泡であり、使用されるポリオールは多官能性である。ポリウレタンフォームから製造されない粉状ポリウレタンは、水またはラテックス中に分散され得る非粘着性、自由流動粉末を得るために膨張剤を用いないで製造されるエラストマーまたはポリウレタンなどの非発泡ポリウレタンを粉砕または粉化し、従来のＲＤＰ成分と共に噴霧乾燥することにより使用され得る。フォームから製造されない粉状ポリウレタンは、単独で、または粉状ポリウレタンフォーム単独で使用される場合の平均粒度および量の粉状ポリウレタンフォームと組み合わせて使用され得る。
【００２２】
本発明の、水硬性バインダーまたはセメント組成物およびセメント添加剤などの添加剤に使用するための再分散性ポリマー粉末複合体に使用され得る商業的に入手可能な再利用ポリウレタンフォーム粉末またはエラストマーは、Ｍｏｂｉｕｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｌｉｎｃｏｌｎ、ＣＡにより製造されている。再利用ポリウレタンフォーム粉末は、製造、切削もしくは使用済み供給源からのスクラップポリウレタンフォームもしくはエラストマー、スラブストックポリウレタンフォーム、成形ポリウレタンフォーム、フォームマットレス、自動車用シート、または他の硬質もしくは軟質ポリウレタンフォーム供給原料から製造され得る。ポリウレタンフォームまたはエラストマーは、例えば、フォームまたはエラストマーがほぼポップコーンのサイズの小片に縮小される破砕ステップ、引き続く破砕小片がロールミル中で超微粉に縮小される粉砕ステップにより、超微粉に変えられ得る。粉末は、粗粒子がロールミルに再利用して戻すために分離されるふるいに通過され得る。粉状ポリウレタンフォームまたはエラストマーは、シリカなどのコーティング剤でコーティングされ得るが、未コーティング粉末が低コストのために好ましい。
【００２３】
本発明に使用される粉砕ポリウレタンフォームまたはエラストマーの平均粒度は、一般的に５ミクロン〜５００ミクロン、例えば、１０ミクロン〜２００ミクロン、好ましくは２０ミクロン〜１５０ミクロン、最も好ましくは４０ミクロン〜１２０ミクロン、例えば、４０ミクロン〜８０ミクロンであり得る。
【００２４】
本発明の再分散性ポリマー粉末複合体に使用される粉状ポリウレタンフォームまたはエラストマーの量は、水分散性ポリマー粉末複合体または最終粉末組成物の総重量基準で、１重量％〜９９重量％、好ましくは２０重量％〜７０重量％、より好ましくは４０重量％〜６０重量％、例えば、５０重量％であり得る。
【００２５】
使用される本発明の再分散性ポリマー粉末複合体の量は、乾燥混合配合物またはセメント組成物の重量基準で一般的に０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．５重量％〜３重量％であり得る。
【００２６】
再分散性ポリマー粉末複合体は、ＲＤＰを乾燥混合配合物に組み込むための従来の方法で、本発明の乾燥混合配合物を得るために、セメント成分などの水硬性バインダー成分と混和され得る。
【００２７】
内部添加剤として粉状ポリウレタンを含有する水再分散性ポリマー粉末は、既知の従来の方法で調製される、水不溶性膜形成ポリマーおよび任意のコロイド安定剤の共乾燥混和材を含む従来の既知のＲＤＰであり得る。本発明に使用され得るポリマーは、例えば、既知のまたは従来の方法で調製され得る水不溶性膜形成ポリマーを含むことができる。水不溶性膜形成ポリマーとして使用され得るホモポリマーまたはコポリマーの例には、酢酸ビニルホモポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンおよび１種もしくは複数のさらなるビニルエステルのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、酢酸ビニルとエチレンおよび塩化ビニルのコポリマー、ならびにスチレン−１，３−ブタジエンコポリマーがある。膜形成ポリマーは、スチレンブタジエンコポリマー、ビニルコモノマーなどの他のコモノマーと共重合したスチレンブタジエン、酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）コポリマー、ＶＡＥ／ＶＡ−ＶｅｏＶＡコポリマー混合物（酢酸ビニルエチレンコポリマー／酢酸ビニル−バーサチック酸のビニルエステルコポリマー混合物）、ポリウレタン、ポリオレフィンまたはセルロースなどの少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマーから調製される少なくとも１種のポリマーであり得る。セルロース、アルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロースなどのセルロースエーテル、ならびにコロイド安定剤として有用なもの、ならびに上記セルロースエーテルとＣ３〜Ｃ１５炭素原子を有するアルキル残基もしくはＣ７〜Ｃ１５炭素原子を有するアリールアルキル残基を有する疎水性修飾グリシジルエーテルの反応生成物などの疎水性修飾セルロースエーテルなどの修飾セルロースなどの、膜形成性であるがあまり水不溶性でない他のポリマーも使用され得る。
【００２８】
水不溶性膜形成ポリマーは、ビニルモノマーなどのエチレン性不飽和モノマーから従来の方法で調製され得る。使用され得る水不溶性膜形成ポリマーの例には、ビニルホモポリマーもしくは酢酸ビニル、スチレン／ブタジエン、およびこれらの混合物がある。
【００２９】
使用され得る代表的なモノマーには、酢酸ビニルなどのビニルエステル；およびスチレンなどのビニル芳香族モノマーがある。これらのモノマーは、互いにまたは他のエチレン性不飽和モノマーと共重合され得る。
【００３０】
本明細書で使用するための水不溶性膜形成ポリマーを得るために酢酸ビニルおよび／またはスチレンと共重合され得るモノマーの例には、エチレンおよびイソブテンなどのオレフィン；ビニルプロピオナートなどの１〜１２個の炭素原子を有する飽和、分枝または非分枝モノカルボン酸のビニルエステル；メチル、エチル、ブチルおよびエチルヘキシルマレアートならびにフマラートなどの、３〜６個の炭素原子を有する不飽和モノ−またはジ−カルボン酸と１〜１０個の炭素原子を有するアルカノールのエステル；メチルスチレンおよびビニルトルエンなどのビニル芳香族モノマー；塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビニル；およびブタジエンなどのジオレフィンがある。
【００３１】
適当な水不溶性膜形成ポリマーは、従来の量の、カルボキシル化された表面を有することができる。水不溶性膜形成ポリマーは、好ましくは、再分散性のために、特にスチレンブタジエンコポリマーなどの高度疎水性ポリマーについてカルボキシル化されている。カルボキシル化の量は、総コモノマー重量またはイタコン酸とのスチレンブタジエンコポリマーなどの水不溶性膜形成ポリマーの重量基準で、一般的に０．１重量％〜１５重量％、例えば、０．５重量％〜５重量％の少なくとも１種のエチレン性不飽和モノカルボン酸、ジカルボン酸、その塩、またはこれらの混合物であり得る。
【００３２】
再分散性ポリマー粉末複合体を得るために使用される水不溶性膜形成ポリマーは、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コポリマーを含むことができる。水不溶性膜形成ポリマーは、既知の方法で得られるカルボキシ基の制御された分布および中和度を有することができる。
【００３３】
使用され得るビニル芳香族コモノマーの例には、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエンおよびｔｅｒｔ−ブチルスチレンなどのＣ１〜Ｃ４アルキル−スチレンがあり、スチレンが好ましい。使用され得る１，３−ジエンの例には、１，３−ブタジエンおよびイソプレンがあり、１，３−ブタジエンが好ましい。使用され得るコモノマーの例には、フマル酸、マレイン酸および／またはイタコン酸などの、エチレン性不飽和モノ−およびジカルボン酸、ならびにこれらの塩がある。ジカルボン酸またはその塩、特にイタコン酸、フマル酸、これらの塩およびこれらの組み合わせが好ましい。
【００３４】
粉末中のポリマー粒子の表面に位置するポリマー中のカルボキシ基の量およびポリマー粉末中にその塩型で存在するカルボキシ基の量は、ポリマー中に存在するカルボキシ基の総数の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも７０％が、粉末中のポリマー粒子の表面に位置する、および粉末中のカルボキシ基の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％、最も好ましくは少なくとも９５％がその塩型で存在するように制御され得る。カルボン酸塩に有用なカチオンは、アンモニウム、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンである。
【００３５】
粉末中のポリマー粒子の表面に位置する高率のカルボキシ基は、ａ）フマルもしくはイタコン酸またはこれらの組み合わせなどの、コモノマーとしての１種または複数のエチレン性不飽和ジカルボン酸の唯一の使用により、またはｂ）重合の進行期で、例えば、モノマーの６０重量％またはそれ以上が重合した時にコモノマーを添加するなどの段階的モノマー供給により、またはｃ）特定のｐＨ、例えば、ｐＨ２〜９、好ましくはｐＨ２〜６で重合を行うことにより、得ることができる。
【００３６】
水不溶性膜形成ポリマーに使用され得る任意のコモノマーの例には、ジビニルベンゼン、ジビニルアジパート、ジアリルマレアートもしくはトリアリルシアヌラートなどの２つ以上のエチレン性不飽和を有するコモノマーなどのエチレン性不飽和架橋コモノマー、またはアリルＮ−メチロールカルバマート、イソブトキシエーテルなどのアルキルエーテルもしくはアリルＮ−メチロール−カルバマートのエステルなどの後架橋コモノマーがある。使用され得るコモノマーの他の例には、ビニルトリアルコキシシランおよびビニルメチルジアルコキシシランなどのケイ素官能性コモノマーがある。存在し得るアルコキシ基の例は、エトキシ基およびエトキシ（プロピレングリコール）エーテル基を含む。
【００３７】
ポリマーは、コポリマーの総重量基準でａ）２０％〜７９．９％、好ましくは３０％〜７０％の１種または複数のビニル芳香族コモノマーと、ｂ）２０％〜７９．９％、好ましくは２０％〜６０％の１種または複数の１，３−ジエンコモノマーと、ｃ）０．１％〜１５％、好ましくは０．５％〜１０％の１種または複数のエチレン性不飽和モノ−およびジ−カルボン酸コモノマーと、ｄ）０〜４０％、好ましくは０〜２０％の１種または複数の追加のコモノマーとを含むことができる。最も好ましくは、ポリマーは、５０〜７０％のコモノマーａ）と、２５〜４９％のコモノマーｂ）と、１〜５％のコモノマーｃ）とを含む。
【００３８】
また、塩基性化合物が、ポリマー中のカルボン酸基またはカルボン酸無水物基の大部分を酸基の塩型に変換するために水不溶性膜形成ポリマーの水性ポリマー分散液に使用され得る。含まれる塩基性化合物の量は、１）ポリマー中のカルボキシ基１当量当たり少なくとも０．５、好ましくは０．６〜１．２、より好ましくは０．７〜１．１、最も好ましくは０．８〜１．０当量の塩基性化合物、または２）分散液のｐＨを少なくとも９．５、好ましくは少なくとも１０．０、より好ましくは少なくとも１０．５および好ましくは最大１２．５まで、より好ましくは最大１２．０まで、最も好ましくは最大１１．５までに調整するのに十分な塩基性化合物であり得る。塩基性化合物は、好ましくは無機塩基性化合物、より好ましくは強無機塩基性化合物、特にＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）２またはＣａ（ＯＨ）２などのアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物である。最も好ましくは、塩基性化合物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物である。
【００３９】
膜形成ポリマーは、−６０℃〜＋８０℃、好ましくは−２０℃〜＋５０℃、より好ましくは−１０℃〜＋３０℃のガラス転移温度を有することができる。モノマーおよびコモノマーの重量割合は、一般的に所望のガラス転移温度を得るよう選択され得る。ポリマーのガラス転移温度Ｔｇは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて既知の方法で決定され得る。
【００４０】
本発明によると、噴霧乾燥されるべき水性分散液またはラテックス中の水不溶性膜形成ポリマーは、２０ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ〜４００ｎｍ、最も好ましくは１５０ｎｍ〜３００ｎｍの平均粒度を有することができる。
【００４１】
本発明で得られる、水性媒体中のポリマー微粒子の安定な分散液またはエマルジョンを一般的に指す、水性分散液またはラテックスは、一般的に３０〜７５重量％、例えば３５重量％〜６５重量％の間、好ましくは４０〜６０重量％の固形分を有することができる。
【００４２】
従来の量の従来のコロイド安定剤が、再分散性ポリマー粉末複合体の製造に使用され得る。使用され得るコロイド安定剤の例には、ポリビニルアルコール；ポリビニルアセタール；ポリビニルピロリドン；水溶性型の多糖、例えば、デンプン（アミロースおよびアミロペクチン）、セルロースならびにそのカルボキシメチル、メチル、ヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピルエーテル；カゼインまたはカゼイン塩、ダイズタンパク質、ゼラチンなどのタンパク質；リグニンスルホネート；ポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレートとカルボキシル官能性コモノマー単位のコポリマー、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリビニルスルホン酸およびその水溶性コポリマーなどの合成ポリマー；メラミンホルムアルデヒドスルホネート、ナフタレンホルムアルデヒドスルホネート、ならびにスチレン−マレイン酸およびビニルエーテル−マレイン酸コポリマーがある。一般的に、使用される好ましいコロイド安定剤は、各々Ｋｕｒａｒａｙ  Ｅｕｒｏｐｅ  ＧｍｂＨ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ＰＶＡ／ＰＶＢ  Ｄ−６５９２６  Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ  ａｍ  Ｍａｉｎ、ドイツから商業的に入手可能であり、２±０．５ｍＰａ−ｓ〜１８±０．５ｍＰａ−ｓ（２０℃で４％水溶液）またはそれ以上に及ぶ粘度ＤＩＮ５３０１５、８７．７±１．０モル％の加水分解（鹸化）度、１４０±１０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇのエステル値ＤＩＮ５３４０１、１０．８±０．８ｗ／ｗ％の残存アセチル含量、および０．５％の最大灰分（Ｎａ２Ｏとして計算）を有する、ＭＯＷＩＯＬ４−８８、ＭＯＷＩＯＬ８−８８、ＭＯＷＩＯＬ１３−８８およびＭＯＷＩＯＬ１８−８８などのポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）である。
【００４３】
ポリビニルアルコール単独、または別のコロイド安定剤と組み合わせたコロイド安定剤は、水不溶性膜形成ポリマーの重量基準で少なくとも０．１重量％、一般的に少なくとも２重量％、例えば、５重量％〜３５重量％の量で使用され得る。
【００４４】
本発明の再分散性ポリマー粉末複合体は、水不溶性膜形成ポリマー、粉状ポリウレタンフォーム、ポリビニルアルコールなどの任意のコロイド安定剤、および他の任意の成分を含む水性分散液から、従来のＲＤＰの製造法で調整され得る。再分散性ポリマー粉末複合体を調製するために、水性分散液は、例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥または流動層乾燥により乾燥される。好ましくは、水性分散液は、従来の方法で噴霧乾燥される。所望であれば、界面活性剤および消泡剤、および充填剤などのさらなる添加剤が使用され得、さらなる添加剤は、好ましくは乾燥前に水性分散液に従来の量で添加される。例えば、消泡剤は、ポリマー粒子の重量基準で最大１．５重量％までの量で使用され得る。従来の流動化剤は、水再分散性ポリマー粉末複合体の重量基準で少なくとも０．０１重量％、好ましくは５重量％〜１５重量％の量で使用され得る。
【００４５】
噴霧乾燥は、従来の噴霧乾燥システムで行うことができ、例えば、分散液は、加熱され得る乾燥ガス流中、単一、二もしくは多流体ノズルまたは回転円盤を使用することにより微粒化され得る。一般に、空気、窒素または窒素富化空気が乾燥ガスとして使用され、乾燥ガス温度は一般的に２５０℃を超えない。乾燥温度は、好ましくは１１０〜１８０℃、より好ましくは１３０〜１７０℃である。生成物出口温度は、プラント、高分子組成物のＴｇおよび所望の乾燥程度に応じて、一般的に３０℃〜１２０℃、好ましくは４０℃〜９０℃であり得る。
【００４６】
例えば、固化および粘着を防ぐためならびに／あるいは粉末の流動特性を改善するために、貯蔵安定性を増加させるため、固化防止剤（粘着防止剤）がポリマー粉末に添加され得る。この添加は、好ましくは粉末がさらに微細分散される、例えば乾燥ガス中にさらに懸濁されるだけずっと行われる。固化防止剤は、好ましくは鉱物由来のものである。これは、好ましくは高分子成分の総重量基準で最大４０重量％までの量で添加される。固化防止剤の例は、それだけに限らないが、カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、石膏、シリカおよびケイ酸塩、ならびにこれらの混合物を含む。固化防止剤の粒度は、好ましくは１００ｎｍ〜１０μｍの範囲にある。好ましい固化防止剤はカオリンである。固化防止剤は任意であり、その量は、再分散性ポリマー粉末の内部添加剤として粉状ポリウレタンを含めることにより減少または排除され得る。
【００４７】
再分散性ポリマー粉末複合体の粒度分布のＸ５０サイズは、乾燥条件および乾燥装置に依存する。Ｘ５０は、μｍの中位径を表し、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。例えば、製造された水再分散性ポリマー粉末複合体は、５〜１５０μｍ、好ましくは２０〜９０μｍ、最も好ましくは５０〜８０μｍのＸ５０粒度直径を有することができる。粉末の粒度分布は、１．８〜３５０μｍの測定範囲で粒度分析器「Ｓｙｍｐａｔｅｃ  Ｈｅｌｏｓ」を使用し、圧縮空気により粉末を分散させて、レーザー回折により測定され得る。
【００４８】
再分散性ポリマー粉末複合体中のポリマー粒子の重量、例えば、再分散性ポリマー粉末複合体中の本明細書に記載される水不溶性膜形成ポリマーの重量は、水再分散性ポリマー粉末複合体または最終粉末組成物の総重量の１重量％〜９９重量％、好ましくは４０重量％〜９０重量％、より好ましくは５０重量％〜８０重量％であり得る。
【００４９】
２０μｍ〜１５０μｍ、好ましくは２０μｍ〜９０μｍ、最も好ましくは５０μｍ〜８０μｍの平均粒度を有することができる再分散性ポリマー粉末複合体は、脱イオン水に容易に分散され得る。
【００５０】
本発明の水再分散性ポリマー粉末複合体は、無機水硬性結合剤またはセメント組成物を含む建築材料に種々の用途を有する。したがって、本発明はまた、上記のように無機水硬性結合剤もしくはバインダー、および水再分散性ポリマー粉末複合体、または水硬性バインダー添加剤、またはセメント添加剤を含む組成物に関する。典型的には、無機水硬性結合剤または水硬性バインダーは、セメントまたは硫酸カルシウム半水和物（焼石膏）、好ましくはセメントである。適当なセメントの例は、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リン酸セメントを含む。
【００５１】
再分散性ポリマー粉末複合体を建築に添加することができることは、すぐに使える乾燥混合物である組成物を提供する。再分散性ポリマー粉末複合体は、最終使用者のための一成分系を製造するために、水硬性結合剤および例えば、砂などの追加の成分と既に混合されていてもよい。建設現場では、水しか添加する必要はなく、他の成分の面倒な投与は必要ない。本発明の再分散性ポリマー粉末が使用され得る典型的な建築材料は、無機水硬性結合剤を含有する一成分乾燥混合物、好ましくは一成分セメント含有乾燥混合物である。添加剤が使用され得る建築材料のより具体的な実例は、モルタル、タイルもしくは板接着剤、石膏もしくはセメントプラスターまたは下塗り、装飾下塗り、セルフレベリング床材組成物、一成分シーラントおよび外断熱仕上げシステムを含む。本発明の再分散性ポリマー粉末複合体を含む材料から得られる対応する硬化建築材料は、水浸後でも優れた接着強度（耐水性）を示す。
【００５２】
ＲＤＰの内部添加剤として粉状ポリウレタンを含有する再分散性ポリマー粉末複合体は、ＶＡＥ  ＲＤＰ、ＶＡＥ／ＶＡ−ＶｅｏＶＡ  ＲＤＰ、ポリウレタンＲＤＰ、ポリオレフィン分散系ＲＤＰ、スチレンブタジエンＲＤＰ、およびこれらの混合物などの１種または複数の再分散性ポリマー粉末（ＲＤＰ）とのブレンドで使用され得る。本発明の再分散性ポリマー粉末複合体は、海底掘削油田セメンチング、油およびガス掘削ならびにセメンチング、ならびに硬水などの高塩濃度用途または環境で、建設材料、パーソナルケア組成物、農業用組成物などの組成物に機能性添加剤として使用され得る。粉末の追加の使用は、水侵入、不快な逃散ダスト、臭気および鳥へ親和性を最小化する廃棄物、石炭汚泥封じ込め、土壌、土壌侵食制御などのバルク材パイル用の合成被覆用組成物などの、廃棄物管理用途にある。粉末は、噴霧可能で、安価で広く入手可能な環境に優しい再利用材料を使用し、廃プラスチックおよびガラスとの優れた接着性を有し、短時間内に形成／硬化することができる代替埋立被覆、ならびに接着増強混和材に使用され得る。粉末はまた、ポリウレタンフォームなどのフォームの製造にも使用され得る。
【００５３】
好ましくは、水再分散性ポリマー粉末複合体は、無機水硬性バインダーをさらに含むことができる硬化組成物に添加剤として使用され得る。無機バインダーの例は、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リン酸セメントなどのセメント；半水石膏ならびに水ガラスを含む。本発明による再分散性ポリマー粉末複合体またはポリマー組成物の例示的使用は、タイル接着剤、建設接着剤、下塗り、目地モルタル、石膏、コテ塗り用組成物、床充填組成物（例えば、セルフレベリング床材化合物）などの充填用組成物、コンクリート補修目地、目地モルタル、テープ目地化合物、コンクリート、防水層用途、亀裂隔離膜用途、およびセラミック加工用添加剤にある。特に、硬化組成物、例えば、セメント系タイル接着剤または外断熱複合システムへの本発明に記載される水再分散性ポリマー粉末複合体の使用は、高い初期接着強度、水浸後の高い接着強度（耐水性）、および含水硬化組成物の最終施用前の一定の「オープンタイム」を許した後の高い接着強度を有する組成物をもたらす。再分散性ポリマー粉末複合体は、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などの原材料の、鋳込成形用のバインダーとして使用され得る。
【００５４】
再分散性ポリマー粉末複合体の好ましい使用は、高ｐＨ、例えば、少なくともｐＨ１１、例えばｐＨ１１．５〜１３．５を示すセメントもしくは水硬性組成物または他の組成物にある。本発明の複合体は、モルタル補修またはグラウト組成物、セメント系タイル接着剤などのタイル接着剤に使用され得る。セメント系タイル接着剤は、一般的に５〜５０重量部の水硬性バインダーとしてのセメント、好ましくはポルトランドセメントと；４０〜７０重量部の主要な充填剤としての好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの粒度を有するケイ砂と、０．１重量％〜１０重量％、好ましくは１重量％〜６重量％（タイル接着剤の乾燥重量基準）の本発明による再分散性ポリマー粉末複合体とを含むことができる。さらなる任意の成分は、レオロジー、保水性、耐すべり性および改善した加工性を制御するための１種または複数のセルロースエーテル（タイル接着剤の乾燥重量基準で好ましくは０．０５重量％〜１重量％、より好ましくは０．２重量％〜０．５重量％の総量）と；一貫性および加工性を改善するための微細共充填剤としての３０μｍ〜６０μｍの粒度を有する石英または石灰石粉末と；耐すべり性を改善するためのセルロースまたは鉱物繊維とを含む。
【００５５】
再分散性ポリマー粉末複合体の別の使用は、セルフレベリング床材化合物ＳＬＦＣにある。粉末は、基板への接着、可撓性、耐摩耗性および老化特性を改善するために添加され得る。ＳＬＦＣは、一般的にＣＢＴＡに使用されるのと同じ量の同じ成分を含むことができる。Ｎｅｗｃｈｅｍ  ＡＧ、Ｐｆａｆｆｉｋｏｎ、スイスから入手可能なＣｅｎｓｐｅｒｓｅ  ＰＣ１３などの、クエン酸三ナトリウム（ＴｒｉＮａ−Ｃｉｔｒａｔｅ）などの遅延剤または抑制剤は、ＳＬＦＣに一般的に使用される従来の量で使用され得る。ＳＬＦＣはまた、従来の量で、硫酸カルシウム（石膏）、炭酸リチウムなどの加速剤、および液化剤、分散剤、または修飾ポリカルボキシレート技術に基づき、ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｋｅｎｎｅｓａｗ  ＧＡにより製造されているＭＥＬＦＬＵＸ  ２６５１Ｆなどの水溶性コポリマー分散剤などの流動化剤を含むこともできる。再分散性ポリマー粉末複合体はまた、吸水性を低下させ、外断熱システムの耐衝撃性を改善するために、特に断熱板層上の接着剤として、外断熱システムＥＴＩＣＳにも使用され得る。このような組成物は、１５重量％〜４５重量％のセメントと、０．０１重量％〜０．７重量％の少なくとも１種のセルロースエーテルとを含むことができる。
【００５６】
さらに、本発明による再分散性ポリマー粉末複合体は、好ましくは実質的な量の無機水硬性結合剤の非存在下、より好ましくは任意の量の無機水硬性結合剤の非存在下で、紙製品、板紙製品、カーペット裏地、塗料もしくはコーティング、または木材用のバインダー、紙もしくは織物コーティングまたは含浸用組成物に使用され得る。例えば、複合粉末は、コーティング組成物および接着剤中の唯一のバインダーとして使用され得る。再分散性ポリマー粉末複合体はまた、自動車用途にも使用され得る。
【００５７】
以下の実施例は、例示目的のみで提供され、続く特許請求の範囲の範囲を限定することを意図されていない。特に明示しない限り、別段の指示がない限り、全ての部および百分率は重量により、全ての温度は℃であり、全ての圧力はバールまたは大気圧とする。
【実施例】
【００５８】
実施例１
この実施例では、２種の異なるスチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマー（ベースポリマーまたはラテックス）と組み合わせて再利用ポリウレタン硬質フォーム粉末（ＲＰＵ）を含有する２種の再分散性ポリマー粉末複合体を、急速オープンタイム、接着、加工性、耐衝撃性および水取込みについて外部セメント系タイル接着剤（ＣＢＴＡ）で評価する。再分散性ポリマー粉末複合体の一方については、スチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマーは、６２部のスチレン、３５部のブタジエンおよび３部のイタコン酸のコモノマー含量（総コモノマー重量基準で３重量％のイタコン酸のカルボキシル化）ならびに８℃のＴｇを有する。他方の再分散性ポリマー複合体については、スチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマーは、５１．６部のスチレン、４５．４部のブタジエンおよび３部のイタコン酸のコモノマー含量（総コモノマー重量基準で３重量％のイタコン酸のカルボキシル化）ならびに−１５℃のＴｇを有する。内部添加剤として再利用ポリウレタン硬質フォームを含まないＳＢ  ＲＤＰ配合物も、６２部のスチレン、３５部のブタジエンおよび３部のイタコン酸のコモノマー含量（総コモノマー重量基準で３重量％のイタコン酸のカルボキシル化）ならびに８℃のＴｇを有するスチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマーを使用して比較のために評価する。
【００５９】
本発明の再分散性ポリマー粉末複合体を、ａ）水不溶性膜形成カルボキシル化スチレンブタジエン（ＳＢ）ラテックスと、ｂ）ラテックスポリマーの重量基準で２０重量％の粉状再利用ポリウレタン硬質フォーム（１００μｍのＸ−５０粒度を有し、３重量％のシリカで処理されたＭＰＵ３００−２／３００）とを混和することにより製造することができる。混合物を、粉状再利用ポリウレタン硬質フォームをラテックス分散液と混和するステップと、撹拌して均質な混合物を得るステップとにより調製する。
【００６０】
この混合物を、ＮＩＲＯ可動性噴霧乾燥器上に備わった二流体ノズル噴霧器に送り込むことができる。ノズルに対する空気圧は、８０ｋｇ／時間の気流とすることができ、水の蒸発は１ｋｇ／時間とすることができる。噴霧乾燥は、入口温度を１３０℃に固定した空気環境中で行うことができ、出口温度は混合物の供給速度を調節することにより５０℃±１℃に定めることができる。同時に、カオリン粉末（ＫａＭｉｎ  ＨＧ９０）を固化防止剤として噴霧乾燥用のチャンバーに添加することができ、その量は乾燥粉末の１２重量％に制御する。
【００６１】
比較ＳＢ  ＲＤＰ配合物を、水不溶性膜形成カルボキシル化スチレンブタジエン（ＳＢ）ラテックスをＮＩＲＯ可動性噴霧乾燥器上に備わった二流体ノズル噴霧器に送り込むことにより製造することができる。ノズルに対する空気圧は、８０ｋｇ／時間の気流とすることができ、水の蒸発は１ｋｇ／時間とすることができる。噴霧乾燥は、入口温度を１３０℃に固定した空気環境中で行うことができ、出口温度は混合物の供給速度を調節することにより５０℃±１℃に定めることができる。同時に、カオリン粉末（ＫａＭｉｎ  ＨＧ９０）を固化防止剤として噴霧乾燥用のチャンバーに添加することができ、その量は乾燥粉末の１２重量％に制御する。配合物および評価の結果を以下の表１、２および３に示す：
【表１】
0006034873.tif 000002
【表２】
0006034873.tif 000003
【表３】
0006034873.tif 000004
【００６２】
評価に使用する試験法は、以下とする：
【００６３】
試験仕様ＣＥ−４８．１−タイル接着剤のオープンタイムの決定（手動撹拌試験−湿潤試験）
この試験の目的は、タイルをタイル接着剤のコーム床（ｃｏｍｂｅｄ  ｂｅｄ）に置いた時にタイルの裏面がまだ十分に湿っている期間を決定することである。原理は、タイルを５分間隔でタイル接着剤のコーム床に置き、後で取り除くというものである。その後、タイルの背面の湿潤を評価する。
【００６４】
硬化時間−Ｖｉｃａｔ（Ｄｅｔｔｋｉ  ＡＶＭ−１４−ＰＮＳ）−ＣＥ−９４．１
モルタルを適当な熟成時間後にＥＮ−１３４８にしたがって混合する。混合後、モルタルを、気泡の存在を防ぐために軽くつつきながら、カップに充填する。試料を貫入試験機の内側の適当なホルダーに入れ、所望の測定プログラムを選択し、試験を操作指示書に記載されているように開始する。貫入試験機は、硬化が開始した時（貫入深さ：３６ｍｍ）および硬化が終了した時（貫入深さ：２ｍｍ）を決定する。２つの時間の間の差が硬化持続時間である。間違った結果をもたらし得るような任意の測定欠陥がグラフ上で検出できた場合、硬化が開始した時および硬化が終了した時を内挿により補正すべきである。
【００６５】
オープンタイムの決定−ＥＮ１３４６
この欧州規格は、セラミックタイル接着剤のオープンタイムを決定するための試験法を定める。この規格は、壁および床への内部および外部タイル取り付けのための全てのセラミックタイル接着剤に適用可能である。標準条件下での２８日の貯蔵後、（２５０±５０）Ｎ／ｓの一定の速度で増加する力を印加することにより、接着剤の引張接着強度の決定を行う。オープンタイム（分）は、接着剤が０．５Ｎ／ｍｍ２の引張接着強度を満たす最大時間間隔である（ＥＮ１２００４）（表５）。
【００６６】
セメント系接着剤についての引張接着強度の決定−ＥＮ１３４８
この欧州規格は、セメント系セラミックタイル接着剤の引張接着強度を決定するための試験法を定める。この規格は、壁および床への内部および外部タイル取り付けのための全てのセラミックタイル接着剤に適用可能である。異なる条件下での貯蔵後、（２５０±５０）Ｎ／ｓの一定の速度で増加する力を印加することにより、接着剤の引張接着強度を決定する。ＥＮ１３４８による貯蔵条件は以下である：ａ）標準貯蔵：２８日２３℃／５０％相対湿度、ｂ）水浸：７日標準気候貯蔵／２０日水浸／１日標準気候貯蔵、ｃ）熱老化：１４日標準気候貯蔵／１４日  ７０℃で貯蔵／１日標準気候貯蔵は分析しなかった、およびｄ）凍結−融解サイクル：７日標準貯蔵／２１日水浸／２５凍結−融解サイクル（２時間以内に−１５℃に冷却、２時間−１５℃で貯蔵、２時間水浸、２５回繰り返す）。
【００６７】
実施例２
この実施例では、実施例１の２種の異なるスチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマー（ベースポリマーまたはラテックス）と組み合わせて２種の異なる再利用ポリウレタン軟質フォーム粉末（ＭＰＵ２００ＲおよびＭＰＵ２００Ｒ３％）を含有する再分散性ポリマー粉末複合体を、実施例１のようにオープンタイムおよび接着について外部セメント系タイル接着剤（ＣＢＴＡ）で評価する。内部添加剤として再利用ポリウレタン硬質フォーム粉末を含まないＳＢ  ＲＤＰ配合物も、６２部のスチレン、３５部のブタジエンおよび３部のイタコン酸のコモノマー含量（総コモノマー重量基準で３重量％のイタコン酸のカルボキシル化）ならびに８℃のＴｇを有する実施例１のスチレン−ブタジエン水不溶性膜形成ポリマーを使用して比較のために評価する。再利用ポリウレタン軟質フォームＭＰＵ２００Ｒは、８０〜１２０μｍのＸ−５０粒度を有し、１０重量％のシリカで処理されている。再利用ポリウレタン軟質フォームＭＰＵ２００Ｒ３％は、１００μｍのＸ−５０粒度を有し、３重量％のシリカで処理されている。
【００６８】
本発明の再分散性ポリマー粉末複合体および比較ＳＢ  ＲＤＰ配合物は、実施例１のように製造することができる。使用するセメント系乾燥モルタル配合物は、３重量％の表１の試料Ａ〜ＣのＲＰＵ−ＳＢ複合体またはＳＢ  ＲＤＰが３重量％の表４に示す試料１〜７のＲＰＵ−ＳＢ複合体またはＳＢ  ＲＤＰで置換されていることを除いて、実施例１、表２と同じである。配合物および評価の結果を表４に全て示す：
【表４】
0006034873.tif 000005