Die Erfindung betrifft in Wasser redispergierbare Polymerpul- ver-Zusammensetzungen (Dispersionspulver-Zusammensetzungen) zur Bodenstabilisierung (Bodenverfestigung) , Verfahren zur Herstel- lung der Dispersionspulver-Zusammensetzungen und deren Verwen- dung zur Bodenstabilisierung (Soil Stabilization) und Sandbin- dung.

Staubbekämpfung und Bodenstabilisierung sind ein großes Umwelt- und Gesundheitsproblem. Staub wird oft nur als lästig empfun- den, dabei kann starke Staubentwicklung auch die Sicherheit be- einträchtigen, beispielsweise durch Sichtbehinderung auf Sand- straßen und Baustellen. Staub ist auch gesundheitlich bedenk- lich, vor allem durch dessen Anteil an lungengängigem Fein- staub. Bei Sandstraßen ist neben der Staubreduzierung auch eine längere Haltbarkeit verbunden mit einem geringeren Instandhal- tungsaufwand ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor. Mittels Bodenstabilisierung kann sowohl die Winderosion als auch die Wassererosion verzögert werden und somit die Entstehung von Schlaglöchern und Spurrillen vermindert werden.

Das gängigste Mittel Staub zu reduzieren ist, die Oberfläche mit Wasser feucht zu halten, was aber in warmen, trockenen Re- gionen nur sehr kurzfristig hilft. Lange wurden auch Mineralöl- produkte auf die Oberfläche von unbefestigten Straßen ver- sprüht, mit allen damit verbundenen Nachteilen für die Umwelt. In der EP 0 992 565 Al wird ein Verfahren zur Festigung und Hydrophobierung von Bodenmaterialien beschrieben, bei welchem Alkalisilikate und Alkalisilikonate eingesetzt werden. In der US 2011/0274489 Al und der US 8, 033,750 B2 werden Mischungen aus Hydrophobierungsmitteln (Methylsilikonat) und wässrigen Po- lymerdispersionen (Polyacrylsäure und Polyvinylacetat) zur Bo- denstabilisierung verwendet . Die US 2011/0274490 Al beschreibt ein Mittel zur Bodenverfestigung enthaltend eine wässrige Poly- merdispersion und eine wässrige Emulsion von Pech und Kolopho- nium. In der DE OS 2210256 und in der DE 43 24 474 Al wird je- weils die Bodenverfestigung mittels Eintrag von wässrigen Poly- merdispersionen beschrieben. Die WO 2018/090105 Al betrifft ei- ne Zusammensetzung zur Bodenverfestigung, welche ein erstes Po- lymer mit Acrylamideinheiten, ein zweites Polymer mit Acrylat- monomereinheiten enthält und Lösungsmittel, wobei die beiden Polymere vernetzt werden. Die Bodenverfestigung mittels in Was- ser redispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen ist in der WO 2006/063729 Al beschrieben. Die Verfestigung von Sand in Pflasterfugen mittels in Wasser redispergierbarer Polymerpulver und Zement ist in der EP 1 892 228 Al beschrieben. Die Verwendung von anionischen und nichtionischen Acrylamidpo- lymerisaten zur Bodenstabilisierung ist in Illinois Urban Ma- nual Practice Standard, Polyacrylamid (PAM) for Temporary Soil Stabilization, February 2011 (http: //www. aiswcd. org/illinois- urban-manual/practice-standards/) beschrieben. In der US

2016/0177179 Al und in der WO 2016/071157 Al werden jeweils in

Wasser lösliche oder quellbare Flockulierungsmittel, wie ultra- hochmolekulare Acrylamid-Acrylsäure-Copolymere, zur Bodenver- festigung eingesetzt, wobei diese als Flüssigkeit oder als Pul- ver appliziert werden. Die Bodenverfestigung kommt dabei durch die Agglomeration (Flockung) der Staub- und Sandpartikel zu- stande. Diese Art der Bodenbefestigung und Staubbindung ist nur für kurzzeitige Stabilisierung geeignet . Problematisch ist auch die schlechte Löslichkeit dieser Flockulierungsmittel in Wasser und deren Feuchtigkeitsempfindlichkeit bei Lagerung (US

7,874,101 B2) .

Eine längere Dauer der Stabilisierung könnte dadurch erreicht werden, indem das Flockulierungsmittel zusammen mit einem orga- nischen, polymeren Bindemittel, beispielsweise Polyvinylacetat, appliziert wird. Wesentlich bei der Anwendung eines Gemisches von polymerem Binder und Flockulierungsmittel ist aber die schnelle und gleichmäßige Verteilung der Mischungskomponenten. Diese wird jedoch dadurch erschwert, dass in solchen Mischungen der überwiegende Anteil das polymere Bindemittel wäre und der Anteil an Flockulierungsmittel meist sehr gering ist, bei- spielsweise 0,1 bis 2 Gew. -%, bezogen auf den Gesamtfeststoff- gehalt der Mischung. Bei den ultrahochmolekularen Flockulie- rungsmitteln (Brookfield-Viskosität von mindestens 20 mPas in 1 Gew-%-iger wässriger Lösung bei 23°C) wird deren Applikation auch noch durch deren schlechte Löslichkeit in Wasser und schlechte Mischbarkeit mit polymeren Bindemitteln erschwert.

Bei der Anwendung in flüssiger Form oder in Pulverform sind die unterschiedlichen Löslichkeiten, oder bei Pulvern die unter- schiedlichen Korngrößen, Dichten und Pulvermorphologien, Ursa- che dafür, dass mit herkömmlichen Methoden zur Abmischung keine homogenen Zusammensetzungen erhalten werden. Darüber hinaus gibt es bei Pulvermischungen von polymeren Bindern und Flocku- lierungsmitteln das Problem, dass bei Lagerung im Silo oder in der Verpackung Entmischungen (Inhomogenitäten) auftreten.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Darreichungsform zu entwi- ckeln, mit der die obengenannten Nachteile bei der Verwendung von ultrahochmolekularen Flockulierungsmitteln als Additive zur Bodenverfestigung überwunden werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzung enthaltend

a) ein Basispolymerisat von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe enthaltend Vinylester von unverzweigten oder ver- zweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen, Methacrylsäu- reester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Ato- men, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalogenide, b) ein oder mehrere Flockulierungsmittel aus der Gruppe enthal- tend bl) Acrylamid-Homo- oder Acrylamid-Copolymerisaten von ei- nem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe enthaltend Acryl- amid, Methacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure; b2 ) kationische Homo- oder Mischpolymerisate von einem oder mehreren kationischen Mo- nomeren mit quarternärer Ammoniumgruppe aus der Gruppe enthal- tend Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) , Diallyldiethylam- moniumchlorid (DADEAC) , (3-Methacryloxy) propyltrimethylammoni- umchlorid (MPTAC) , (2-Methacryloxy) ethyltrimethylammoniumchlo- rid (METAC) , (3-Methacrylamido) propyltrimethylammoniumchlorid (MAPTAC) ; b3) Polysaccharide aus der Gruppe enthaltend Stärke, Stärkederivate, Cellulose und Cellulosederivate, wobei die Flockulierungsmittel b) jeweils in 1 Gew%-iger Lösung in Wasser bei 23 °C eine Brookfield-Viskosität von mindestens 20 mPas auf- weisen.

Die Bestimmung der Brookfield-Viskosität der 1 Gew. %-igen Lö- sung in Wasser erfolgt mit einem Brookfieldviskosimeter, nach Temperierung auf 23 °C, unter Verwendung von Spindel 1 bzw. 2, bei 20 Umdrehungen pro Minute .

Als in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzungen bezeichnet man Pulverzusammensetzungen, welche mittels Trock- nung der entsprechenden wässrigen Dispersionen der Basispoly- merisate in Gegenwart von Schutzkolloiden (Trocknungshilfe) zu- gänglich werden. Aufgrund dieses Herstellungsprozesses wird das feinteilige Harz (Basispolymerisat) der Dispersion, und bei der vorliegenden Erfindung auch das Flockulierungsmittel, mit einem wasserlöslichen Schutzkolloid ausreichender Menge umhüllt. Bei der Trocknung wirkt das Schutzkolloid wie ein Mantel, welcher das Zusammenkleben der Teilchen verhindert . Beim Redispergieren in Wasser löst sich das Schutzkolloid rasch wieder in Wasser und es liegt eine wässrige Dispersion der ursprünglichen Poly- merteilchen mit darin gelöstem Schutzkolloid und Flockulie- rungsmittel vor. Als Flockulierungsmittel bl) geeignet sind Acrylamid-Homopoly- merisate und Acrylamid-Copolymerisate von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe enthaltend Acrylamid, Methacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, 2-Acrylamido-2-methyl- propansulfonsäure (AMPS) wie in der WO 2016/071157 beschrieben. Die Acrylamid-Homopolymerisate und Acrylamid-Copolymerisate können mittels dem Fachmann bekannter Polymerisationsverfahren hergestellt werden. Für die Herstellung der in Wasser redisper- gierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen geeignete Acrylamid- Homopolymerisate und Acrylamid-Copolymerisate sind auch im Han- del erhältlich. Die Acrylamid-Homopolymerisate und Acrylamid- Copolymerisate sind in Wasser quellbar oder in Wasser löslich.

Bevorzugt werden als Flockulierungsmittel bl) die Copolymeri- sate des Acrylamids . Mehr bevorzugt werden die Copolymerisate des Acrylamids mit Acrylsäure und/oder AMPS. Am meisten bevor- zugt werden als Flockulierungsmittel bl) Copolymerisate, welche 60 bis 90 Gew . -% Acrylamid-Einheiten und 10 bis 40 Gew. -% Ac- rylsäure-Einheiten enthalten, wobei sich die Angaben in Gew. -% jeweils auf 100 Gew. -% aufaddieren.

Im Allgemeinen haben die Acrylamid-Homopolymerisate und Ac- rylamid-Copolymerisate ein gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw von 1.000.000 g/mol bis 30.000.000 g/mol, vorzugsweise von 5.000.000 g/mol bis 30.000.000 g/mol, bestimmt mittels Size Exclusion Chromatography (SEC) gegen Polystyrol-Standard, in THF, bei 40 °C.

Als Flockulierungsmittel b2) geeignet sind Homo- oder Mischpo- lymerisate von einem oder mehreren kationischen Monomeren mit quarternärer Ammoniumgruppe aus der Gruppe enthaltend Diallyl- dimethylammoniumchlorid (DADMAC) , Diallyldiethylammoniumchlorid (DADEAC) , ( 3-Methacryloxy) propyltrimethylammoniumchlorid

(MPTAC) , (2-Methacryloxy) ethyltrimethylammoniumchlorid (METAC) , (3-Methacrylamido) propyltrimethylammoniumchlorid (MAPTAC) . Be- sonders bevorzugt werden Homo- oder Mischpolymerisate von Dial- lyldimethylammoniumchlorid (Poly-DADMAC) .

Im Allgemeinen enthalten die kationischen Polymerisate 50 bis 100 Gew. -%, vorzugsweise 60 bis 100 Gew. -%, besonders bevorzugt 90 bis 100 Gew. -%, am meisten bevorzugt etwa 100 Gew. -%, katio- nische Monomereinheiten mit quarternärer Ammoniumgruppe, bezo- gen auf das Gesamtgewicht des kationischen Polymerisats. Geeig- nete nichtionische, copolymerisierbare Monomere sind Vinylester mit 1 bis 15 C-Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylacetat, Ac- rylamid, Hydroxyethyl (meth) acrylat, Hydroxypropyl (meth) acrylat, Ester der Methacrylsäure und Acrylsäure mit Alkoholen mit 4 bis 13 C-Atomen wie Methylmethacrylat oder Butylacrylat, sowie N- Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, und/oder Mischungen der genannten nichtionischen Comonomere .

Die kationischen Polymerisate mit quarternären Ammoniumgruppen können mittels dem Fachmann bekannter Polymerisationsverfahren hergestellt werden. Geeignete kationische Polymerisate sind auch kommerziell erhältlich. Beispielsweise wird Poly-Diallyl- dimethylammoniumchlorid (Poly-DADMAC) als Catiofast® (BASF) oder Superfloc® (Kemira Water Solutions B.V) oder Drewfloc® (Ashland Inc.) angeboten.

Als Flockulierungsmittel b3) geeignet sind Polysaccharide aus der Gruppe enthaltend Stärke, Stärkederivate, Cellulose und Cellulosederivate .

Geeignete Stärkederivate sind Stärkeether, wie Cyanalkylether- stärken, Hydroxyalkyletherstärken, z. B. Hydroxyethyl-, Hydro- xypropyl-, Hydroxybutyletherstärken, carboxymethylierte Stär- ken. Die Stärke und Stärkederivate sind vielfach als Handels- produkte auf dem Markt . Geeignete Celluloseether sind solche aus der Gruppe der Al- kylcelluloseether, Hydroxyalkylcelluloseether, Carboxyalkylcel- luloseether und deren Mischether mit mindestens zwei verschie- denen Substituenten aus der Gruppe der Alkyl-, Hydroxyalkyl- und Carboxyalkylgruppe mit Alkylresten mit jeweils 1 bis 10 C- Atome. Bevorzugte Celluloseether sind Methylcellulose (MC),

Ethylcellulose (EC) , Methylhydroxyethylcellulose (MHEC) , Ethyl- hydroxyethylcellulose (EHEC) , Methylethylketon-Hydroxyethylcel- lulose (MEHEC) , Hydroxyethylcellulose (HEC) , Hydroxypropylcel- lulose (HPC) , Methylhydroxypropylcellulose (MHPC) , Hydroxypro- pylmethylcellulose (HPMC) , Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) und Carboxymethylcellulose (CMC) . Geeignete Celluloseether sind im Handel erhältlich, beispielsweise Berocoll® von AkzoNobel NV, Walocel® von Wolff Cellulosics GmbH und Co. KG, Methocelor Cellosize® von Dow Chemical Company, Tylose® von SE Tylose GmbH und Co. KG und Culminal® Natrosol® von Ashland Inc.

Die genannten Flockulierungsmittel haben jeweils in 1 Gew%-iger Lösung in Wasser bei 23 °C eine Brookfield-Viskosität von min- destens 20 mPas, vorzugsweise von mindestens 50 mPas.

Die in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen enthalten im Allgemeinen 0,05 bis 2,0 Gew. -%, bevorzugt 0,1 bis 1,0 Gew. -%, der Flockulierungsmittel b) , jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Bestandteile der in Wasser re- dispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzung .

Für die Herstellung der wässrigen Polymerdispersion des Basis- polymerisats geeignete Monomere sind Vinylester von unverzweig- ten oder verzweigten Alky1carbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen, Methacrylsäureester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene oder Vinylhalogeni- de. Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl- butyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methyl-vinyl- acetat, Vinylpivalat und Vinylester von alpha-verzweigten Mono- carbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9® oder VeoValO® (Handelsnamen der Firma Momentive) . Besonders bevor- zugt ist Vinylacetat.

Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Me- thylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacry- lat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Bu- tylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Norbornylacrylat . Beson- ders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butyl- acrylat und 2-Ethylhexylacrylat .

Beispiele für Olefine und Diene sind Ethylen, Propylen und 1,3- Butadien. Geeignete Vinylaromaten sind Styrol und Vinyltoluol . Ein bevorzugtes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid.

Gegebenenfalls können noch 0,05 bis 10 Gew. -% , bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, Hilfsmonomere copolymerisiert wer- den. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacryl- säure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Ac- rylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl- und Diisopropylester, sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vor- zugsweise Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfon- säure. Geeignete Hilfsmonomere sind auch epoxidfunktionelle Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat für ver- netzbare Basispolymerisate . Weitere Beispiele sind silicium- funktionelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri (alkoxy) - und Me- thacryloxypropyltri (alkoxy) -Silane wie Methacryloxypropyltrime- thoxysilan, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldialkoxysilane wie Vinyltrimethoxysilan oder Vinyltriethoxysilan oder Vinylme- thyldimethoxysilan, wobei als Alkoxy-gruppen beispielsweise Me- thoxy-, Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können.

Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, dass im Allgemeinen eine Glas- übergangstemperatur Tg von -30 °C bis +40 °C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Basispolymerisate kann in be- kannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T . G. , Bull.

Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Masse-bruch (Gew. - %/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstempera- tur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.

Beispiele für als Basispolymerisat geeignete Homo- und Misch- polymerisate sind Vinylacetat-Homopolymerisate, Mischpolymeri- sate von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisate von Vinyl- acetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vinyl- estern, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Ac- rylsäureester, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Vinylchlorid, Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisate, Sty- rol-1 , 3-Butadien-Copolymerisate .

Bevorzugt werden Vinylacetat-Homopolymerisate und Mischpoly- merisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew. -% Ethylen, welche gegebenenfalls noch weitere Comonomere enthalten aus der Gruppe Vinylchlorid und Vinylester mit 3 bis 12 C-Atomen im Carbon- säurerest, wobei jeweils noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen copolymerisiert werden können, und sich die Angaben in Gew. -% auf jeweils 100 Gew. -% aufaddieren.

Am meisten bevorzugt werden die Polymerpulver-Zusammensetzungen mit Vinylacetat-Homopolymerisat oder mit Mischpolymerisaten von Vinylacetat und 1 bis 40 Gew. -% Ethylen.

Die Herstellung der Basispolymerisate erfolgt bevorzugt nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren, wobei die Polymerisati- onstemperatur im Allgemeinen, aber nicht notwendigerweise weni- ger als 100°C beträgt, und bei der Copolymerisation von gasför- migen Comonomeren wie Ethylen auch unter Druck, im Allgemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden kann. Die Initi- ierung der Polymerisation erfolgt mit den für die Emulsionspo- lymerisation gebräuchlichen Initiatoren oder Redox-Initiator- Kombinationen . Zur Stabilisierung des Polymerisationsansatzes werden Schutz- kolloide, gegebenenfalls in Kombination mit Emulgatoren, ein- gesetzt. Geeignete Schutzkolloide sind teilverseifte Polyvi- nylalkohole; Polyvinylpyrrolidone; Polysaccharide in wasserlös- licher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin) , Cellulosen und deren Carboxymethyl-, Methyl-, Hydroxyethyl-, Hydroxypro- pyl-Derivate; Proteine wie Kasein oder Kaseinat, Sojaprotein, Gelatine; Ligninsulfonate; synthetische Polymere wie Poly- (meth) acrylsäure, Polyvinylsulfonsäuren; Melaminformaldehydsul- fonate, Naphthalinformaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinylethermaleinsäure-Copolymere .

Bevorzugte Schutzkolloide sind teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol% und vorzugsweise ei- ner Höpplerviskosität in 4 %-iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Bevorzugt sind auch teilverseifte, hydrophob modifizierte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Höppler- viskosität, in 4 %-iger wässriger Lösung von vorzugsweise 1 bis 30 mPas. Beispiele hierfür sind teilverseifte Copolymerisate von Vinylacetat mit hydrophoben Comonomeren wie Isoprope- nylacetat, Vinylpivalat, Vinylethylhexanoat, Vinylester von ge- sättigten alpha-verzweigten Monocarbonsäuren mit 5 oder 9 bis 10 C-Atomen, welche gebenenfalls noch funktionelle Comonomere wie (Meth) acrylamid, (Meth) acrylsäure, Vinylsulfonat und deren Salze enthalten. Der Anteil der hydrophoben Einheiten beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew. -%, der Anteil an funktionellem Comonomer vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des teilverseiften Polyvinylalkohols. Es kön- nen auch Gemische der genannten Polyvinylalkohole eingesetzt werden.

Die genannten Schutzkolloide haben jeweils in 1 Gew-%-iger Lö- sung in Wasser bei 23 °C eine Brookfield-Viskosität von maximal 10 mPas. Die Bestimmung der Brookfield-Viskosität der 1 Gew.%- igen Lösung in Wasser erfolgt mit einem Brookfieldviskosimeter, nach Temperierung auf 23 °C, unter Verwendung von Spindel 1 bzw. 2, bei 20 Umdrehungen pro Minute.

Zur Herstellung der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver- Zusammensetzungen werden die Dispersionen, gegebenenfalls nach Zusatz von weiterem Schutzkolloid als Trocknungshilfe, sprühge- trocknet. Die Sprühtrocknung erfolgt dabei in üblichen Sprüh- trocknungsanlagen, wobei die Zerstäubung mittels Ein-, Zwei- oder Mehrstoffdüsen oder mit einer rotierenden Scheibe erfolgen kann. Die Austrittstemperatur wird im Allgemeinen im Bereich von 45°C bis 120°C, bevorzugt 60°C bis 90 °C, je nach Anlage, Tg des Harzes und gewünschtem Trocknungsgrad, gewählt. Die Visko- sität der zu verdüsenden Speise wird über den Feststoffgehalt so eingestellt, dass ein Wert von < 500 mPas (Brookfield-Visko- sität bei 20 Umdrehungen und 23°C) , bevorzugt < 250 mPas, er- halten wird. Der Feststoffgehalt der zu verdüsenden Dispersion beträgt > 35 %, bevorzugt > 40 % . In der Regel wird die Trocknungshilfe in einer Gesamtmenge von 0 _Z 5 bis 30 Gew. -%, bezogen auf die polymeren Bestandteile der Dispersion, eingesetzt . Das heißt die Gesamtmenge an Schutzkol- loid vor dem Trocknungsvorgang kann 1 bis 30 Gew. -%, bezogen auf den Polymeranteil betragen. Bevorzugt werden 5 bis 20 Gew. - % Schutzkolloid bezogen auf den Polymeranteil eingesetzt. Die

Menge an Schutzkolloid beträgt dabei vorzugsweise 1 bis 20 Gew. -%, besonders bevorzugt 3 bis 10 Gew. -%, jeweils bezogen auf den Polymeranteil im redispergierbaren Polymerpulver.

Geeignete Trocknungshilfen sind die bereits genannten Schutz- kolloide. Bevorzugt sind teilverseifte Polyvinylalkohole und teilverseifte, hydrophob modifizierte Polyvinylalkohole mit je- weils einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol% und jeweils einer Höpplerviskosität in 4 %-iger wässriger Lösung von vorzugsweise 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) .

Das Flockulierungsmittel b) wird während der Sprühtrocknung der wässrigen Dispersion des Basispolymerisats zugegeben. Dazu wird das Flockulierungsmittel b) gelöst in Wasser oder in einer wässrigen Salzlösung, oder emulgiert in Wasser oder einem Was- ser/Lösungsmittel-Gemisch, und zusammen mit der wässrigen Dis- persion des Basispolymerisats und der Trocknungshilfe sprühge- trocknet. Geeignete Salzlösungen sind wässrige Lösungen mit 0,1 bis 10 Gew. -%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew. -%, Alkalimetallsalz, bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Lösung. Bevorzugt werden die Sulfate und Acetate von Lithium, Natrium und Kalium. Die Emulsionen der Flockulierungsmittel sind im Handel erhält- lich. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Trock- nungshilfe in der wässrigen Salzlösung aufgelöst und anschlie- ßend das Flockulierungsmittel b) in der wässrigen Salzlösung aufgelöst. Diese Lösung wird anschließend mit der wässrigen Dispersion des Basispolymerisats sprühgetrocknet.

Bei der Verdüsung hat sich vielfach ein Gehalt von bis zu 1,5 Gew. -% Antischaummittel, bezogen auf das Basispolymerisat, als günstig erwiesen. Ein Beispiel für ein Antischaummittel ist Agitan ^R 299 von Münzing.

Die in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-ZusammensetZungen können auch mit einem Hydrophobierungsmittel modifiziert wer- den. Dazu wird bei der Sprühtrocknung auch noch Hydrophobie- rungsmittel zugegeben. Geeignete Hydrophobierungsmittel sind Organosiliciumverbindungen sowie Fettsäuren und Fettsäureester, wie in der EP 741760 Bl und der EP 765898 A2 beschrieben, Ge- eignete Organosiliciumverbindungen sind Kieselsäureester, Tet- raorganosilane, Organoorganoxysilane, Polysilane. Bevorzugt werden die Organoorganoxysilane SiR _n (OR') _4-n mit n = 1 bis 3, insbesondere Isooctyltriethoxysilan, n-Octyltriethoxysilan, He- xadecyltriethoxysilan. Geeignete Fettsäuren sind verzweigte und unverzweigte, gesättigte und ungesättigte Fettsäuren mit je- weils 8 bis 22 C-Atomen. Geeignete Fettsäureester sind die Ci- bis Cg-Alkylester der Cg- bis C ₂₂ -Fettsäuren. Geeignet sind auch die Mono- und Diglykolester der Cg- bis C22-Fettsäuren . Geeignet sind auch die Mono-, Di- und Tri-Fettsäureester des Glycerins mit den Cg- bis C22-Fettsäuren. Bevorzugt sind die Mono- und Diglykolester der Laurinsäure und der Ölsäure, sowie die Mono-, Di- und Tri-Fettsäureester des Glycerins mit der Laurinsäure und der Ölsäure. Am meisten bevorzugt sind die entsprechenden Ester der ungesättigten Fettsäuren wie der Ölsäure. Die genann- ten Hydrophobierungsmittel können allein oder im Gemisch einge- setzt werden. Im Allgemeinen werden diese in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew. -%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew. -%, jeweils bezo- gen auf das Gesamtgewicht der polymeren Bestandteile, einge- setzt . Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit durch Verbesserung der Verblo- ckungsstabilität, insbesondere bei Pulvern mit niedriger Glas- übergangstemperatur, kann das erhaltene Pulver mit einem Anti- blockmittel (Antibackmittel), vorzugsweise 1 bis 30 Gew. -%, be- zogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Bestandteile, ausge- rüstet werden. Beispiele für Antiblockmittel sind Ca- bzw. Mg- Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Kaoline wie Metakaolin, Si- licate mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 10 mm.

Die in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen können in Pulverform oder dispergiert in Wasser zur Bodenver- festigung, Staubbindung und zur Bindung von Fugensand, bei- spielsweise in Pflasterfugen, verwendet werden. Die wässrige Dispersion wird dabei durch einfaches Einrühren der Polymerpul- ver-Zusammensetzung in Wasser erhalten.

Die für die Staubbindung und Bodenverfestigung erforderlichen Mengen hängen vom Einsatzgebiet ab. Sie sind dem Fachmann be- kannt und können durch einfache Versuche festgestellt und opti- miert werden. Im Allgemeinen liegen die Einsatzmengen bei 0,01 bis 5 Gew. -%, vorzugsweise bei 0,2 bis 2 Gew. -% der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzung, bezogen auf das zu verfestigende Erdmaterial.

Die in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzung eignet sich für die Bodenverfestigung und die Staubbindung bei einer Vielzahl von Untergründen. Beispielsweise zur Verfesti- gung von unbefestigten Straßen, zur Verfestigung von Hängen und Halden, zur Verfestigung von unbefestigten Parkplätzen, Lande- bahnen oder Sportplätzen. Zur Bodenverfestigung kann der jewei- lige Untergrund bis zu einer Tiefe von 1 bis 500 mm, vorzugs- weise 50 bis 150 mm, aufgelockert werden oder abgetragen wer- den, und das lose Material mit der Polymerpulver-Zusammenset- zung oder deren wässrigen Dispersion vermischt werden. In der Regel wird der so vorbereitete Untergrund anschließend geebnet und verdichtet. Alternativ dazu kann die Polymerpulver-Zusam- mensetzung oder deren wässrige Dispersion auf den unbehandelten Untergrund aufgesprüht werden.

Die in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzung kann auch zusammen mit hydraulisch abbindenden Bindemitteln, beispielsweise Zement oder Gips, appliziert werden. Mit dieser Kombination wird eine Verbesserung sowohl der Abbindung als auch der Trocknungszeit erreicht.

Die in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzung eignet sich auch als Bindemittel oder als Cobinder für Bauan- wendungen wie. z.B. in Baukleber-, Dichtungsschlämmen-, Repara- turmörtel-Rezepturen, vor allem wenn in solchen Rezepturen als Füllstoff lehmhaltige Sande zum Einsatz kommen.

Mit der vorliegenden Erfindung werden homogene PulverZusammen- setzungen aus polymerem Bindemittel und Flockulierungsmittel erhalten, in denen die beiden Komponenten trotz unterschiedli- cher Löslichkeit und Dispergierbarkeit gleichmäßig verteilt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Flockulierungs- mittel gemeinsam mit der wässrigen Dispersion des Basispoly- merisats und der Trocknungshilfe sprühgetrocknet wird. In die- ser Darreichungsform können auch hochmolekulare Flockulierungs- mittel, welche mit Wasser zu einer inhomogenen Gelbildung nei- gen, leicht appliziert werden. Es können damit Synergien der beiden Komponenten zur Bodenverfestigung genutzt werden. In der Darreichungsform als in Wasser redispergierbare Polymer- pulver wird das Flockulierungsmittel schnell und gleichmäßig in Wasser verteilt, was den Nachteil der schlechten Löslichkeit überwindet . Darüber hinaus wird mit dieser Darreichungsform die Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Flockulierungsmittel reduziert und deren LagerStabilität erhöht.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:

Testmethoden:

Bestimmung der Blockfestigkeit (BF) :

Zur Bestimmung der Blockfestigkeit wurde das zu untersuchende Pulver in ein Eisenrohr mit Verschraubung gefüllt und danach mit einem Metallstempel belastet . Unter Belastung wurde es im Trockenschrank 16 Stunden bei 50°C gelagert. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Pulver aus dem Rohr entfernt und die Blockstabilität qualitativ durch Zerdrücken des Pulvers be- stimmt .

Die Blockstabilität wurde wie folgt klassifiziert:

1 = sehr gute Blockstabilität

2 = gute Blockstabilität

3 = befriedigende Blockstabilität

4 = nicht blockstabil, Pulver nach Zerdrücken nicht mehr rie- selfähig.

Beispiel 1:

Es wurden zuerst 53 g Natriumsulfat in 1350 g Wasser aufgelöst und dann 420 g einer 20-Gew. -%-igen wässrigen Lösung eines Po- lyvinylalkohols mit einer Höppler-Viskosität von 4 mPas und ei- nem Hydrolysegrad von 88 Mol% (Mowiol 4-88 der Firma Kuraray) und 360 g einer 11-Gew. -%-igen wässrigen Lösung eines Polyvi- nylalkohols mit einer Höppler-Viskosität von 13 mPas und einem Hydrolysegrad von 88 Mol% (Mowiol 13-88 der Firma Kuraray) zu- gegeben und 10 Minuten gerührt.

Anschließend wurden 3,6 g eines Acrylamid-Acrylsäure-Copolymer- Pulvers mit 70 Gew. -% Acrylamid und 30 Gew. -% Acrylsäure

(Flobond A 30 der Firma SNF) zu dieser Lösung gegeben und 4 Stunden gerührt.

Es wurde eine klare Lösung mit einer Viskosität von 61 mPas (Brookfield BF20, Spindel 1 bei 23°C) erhalten.

Zu dieser Lösung wurden 3 kg einer Polyvinylalkohol-stabili- sierte Vinylacetat-Ethylen-Copolymer-Dispersion (93 Gew. -% Vi- nylacetat, 7 Gew. -% Ethylen, Tg = 16°C) mit einem Feststoffge- halt von 58 Gew. -% zugemischt und eine Stunde gerührt.

Es wurde eine homogene Dispersion mit einer Viskosität von 95 mPa. s (Brookfield BF20, Spindel 1 bei 23 °C) erhalten, welche circa 0,2 Gew. -% Flockulierungsmittel, bezogen auf den Fest- stoffanteil enthielt.

Die Dispersion wurde dann mittels Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente diente auf 4 bar vorgepreßte Luft. Die ge- bildeten Tropfen wurden mit auf 125 °C erhitzter Luft im Gleich- strom getrocknet . Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 3 Gew. -% Kaolin und 15 Gew. -% Calciumcarbonat versetzt, bezogen auf den Trockenanteil der Dispersion.

Nach der Sprühtrocknung wurde eine redispergierbare Polymerpul- ver-Zusammensetzung mit einer Blockfestigkeit von 2 erhalten. Trotz des Anteils an ultrahochmolekularem Flockulierungsmittel b) konnte ein blockfestes Pulver mit sehr guter Dispergierbar- keit und hervorragendem Absetzverhalten hergestellt werden. Vergleichsbeispiel 2:

Es wurden 5,6 g eines Acrylamid-Acrylsäure-Copolymers mit 70 Gew. -% Acrylamid und 30 Gew. -% Acrylsäure (Flobond A 30 der Firma SNF) als Pulver unter Rühren in 1.350 g Wasser ohne Nat- riumsulfat zugegeben. Nach einer Rührzeit von 8 Stunden wurde eine inhomogene, gelartige Lösung erhalten.

Auch nach der Zugabe der Polyvinylalkohol-Lösungen und der Po- lymerdispersion konnte keine homogene Dispersion mit niedriger Viskosität hergestellt werden.

Die Sprühtrocknung der Dispersion war nicht möglich.

Beispiel 3:

29,2 kg einer Polyvinylalkohol-stabilisierte Vinylacetat-Ethy- len-Copolymer-Dispersion (93 Gew. -% Vinylacetat, 7 Gew. -% Ethy- len, Tg = 16°C) mit einem Feststoffgehalt von 58 Gew. -% wurden mit 9,1 kg Wasser, 3,6 kg einer 20-Gew. -%-igen wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohols mit einer Höppler-Viskosität von 4 mPas und einem Hydrolysegrad von 88 Mol% (Mowiol 4-88 der Firma Kuraray) und 2,9 kg einer 11-Gew. -%-igen wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohols mit einer Höppler-Viskosität von 13 mPas und einem Hydrolysegrad von 88 Mol% (Mowiol 13-88 der Firma

Kuraray) abgemischt .

Anschließend wurden 112 g einer 30 Gew. -%-gen wässrigen Emul- sion eines Acrylamid-Acrylsäure-Copolymers mit 70 Gew. -% Ac- rylamid und 30 Gew. -% Acrylsäure (Flobond-Emulsion L33 der Firma SNF) zugegeben und 2 Stunden gerührt. Es wurde eine homo- gene Mischung mit einer Viskosität von 250 mPas (Brookfield BF20, SPl bei 23 °C) erhalten. Die Mischung wurde dann mittels Zweistoffdüse versprüht. Als Verdüsungskomponente diente auf 4 bar vorgepresste Luft. Die gebildeten Tropfen wurden mit auf 125°C erhitzter Luft im

Gleichstrom getrocknet. Das erhaltene trockene Pulver wurde mit 3 Gew. -% Kaolin und 15 Gew. -% Calciumcarbonat, bezogen auf den Trockenanteil der Mischung versetzt.

Die Blockstabilität lag bei 2. Vergleichsbeispiel 4:

Es wurde analog Beispiel 3 vorgegangen mit dem Unterschied, dass zu der Polyvinylalkohol-stabilisierten Vinylacetat-Ethy- len-Copolymer-Dispersion kein Flockulierungsmittel zugegeben wurde, und diese getrocknet wurde .

Die Blockstabilität lag bei 3.

Beispiel 5:

Es wurde analog Beispiel 3 vorgegangen, mit dem Unterschied, dass anstelle von 3,6 kg einer 20-Gew. -%-igen wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohols mit einer Höppler-Viskosität von 4 mPas und einem Hydrolysegrad von 88 Mol% (Mowiol 4-88 der Firma Kuraray) die gleiche Menge einer 20 Gew. -%-igen wässrigen Lö- sung eines teilverseiften Vinylacetat-VeoValO-Vinylsulfonat-Co- polymerisats zugegeben wurde.

Die Blockstabilität des damit erhaltenen Pulvers lag bei 2.

Vergleichsbeispiel 6:

1000 g des in Vergleichsbeispiel 4 erhaltenen Dispersionspul- vers wurden mit 1,6 g eines Acrylamid-Acrylsäure-Copolymer-Pul- vers mit 70 Gew. -% Acrylamid und 30 Gew. -% Acrylsäure (Flobond A 30 der Firma SNF) mit einem Pulvermischer (GFL Überkopf- Schüttler 3040, GFL Gesellschaft für Labortechnik) vermischt.

Testung der Bodenverfestigung:

Herstellung der Probekörper:

Es wurden jeweils 900 g Lehm, 100 g Milke Zement CEM 42,6, 260 g Wasser und 40 g Dispersionspulver-Zusammensetzung aus den Beispielen bzw. Vergleichsbeispielen in einem Mörtelmischer (Firma Toni-Technik) 2 Minuten gemischt und anschließend zu Probekörpern in Form gegossen. Die Probekörper hatten jeweils folgende Abmessungen: Länge 15,3 cm, Breite 3,8 cm und Höhe 3,8 cm) . Nach 24 Stunden wurden die Probekörper aus der Form her- ausgenommen und bei Normklima (23 °C) gelagert.

Nach 28 Tagen wurden die Biegezug- und Druckfestigkeit nach DIN EN 12808-3 gemessen.

Vergleichsbeispiel 7 :

Bei der Herstellung der Probekörper wurden anstelle von 40 g Dispersionspulver-Zusammensetzung 80 mg eines Acrylamid-Acryl- säure-Copolymer-Pulvers mit 70 Gew. -% Acrylamid und 30 Gew. -% Acrylsäure (Flobond A 30 der Firma SNF) eingesetzt. Es resul- tierten rissige Probekörper, welche bei der Messung zerfallen sind.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1:

Der Vergleich der Beispiel 1, 3, 5 mit Vergleichsbeispiel 6 zeigt, dass die mit dem Flockulierungsmittel modifizierten Dis- persionspulver bessere mechanische Eigenschaften zeigen als eine Pulvermischung eines Dispersionspulvers mit einem pulver- förmigen Flockulierungsmittel. Bei der Pulver-Pulver-Mischung aus Vergleichsbeispiel 6 konnten sich die Pulverteilchen des Flockulierungsmittels bei kurzen Mischzeiten und relativ gerin- ger Wassermenge in Anwesenheit von Lehm, Zement und Polymerpul- ver nicht auflösen. Die Bindewirkung ist geringer als bei dem nicht modifizierten Dispersionspulver aus Vergleichsbeispiel 4.

Überraschenderweise wurden selbst mit geringen Anteilen an Flockulierungsmittel in den Beispielen 1, 3, 5 erheblich bes- sere Werte erhalten als mit dem nicht modifizierten Dispersi- onspulver aus Vergleichsbeispiel 4.

Das beste Ergebnis konnte mit Beispiel 5 erzielt werden, da der darin eingesetzte modifizierte Polyvinylalkohol eine Reduzie- rung der Viskosität bei der Anwendung bewirkte. Dadurch bekommt man eine bessere Redispergierung von Dispersionspulver und an- organischen Partikeln.