Der Einsatz von Polymerisatpulvern als Zusatz, insbesondere für hydraulisch abbin- dende Systeme bzw. als Bindemittel in Beschichtungsmassen, ist allgemein bekannt.

Derartige Zusatze verbessern die Anwendungseigenschaften der Systeme, in denen sie eingesetzt werden. So wird bei Einsatz in hydraulisch abbindenden Massen die Biege-und Zugfestigkeit der Baustoffe, denen sie zugesetzt werden, verbessert.

Dauber hinaus üben sie einen vergütenden Einfluß auf die Verarbeitbarkeit der Baustoffe aus.

Die Herstellung derartiger Pulver ist bekannt und beispielsweise in folgenden Pa- tentschriften bereits beschrieben : In EP 0134451 wird der Einsatz verschiedener naturlich vorkommender wasserlösli- cher Stoffe, wie Starken, Starkederivaten, Proteinen und/oder wasserlöslichen Po- lymeren als Sprühhilfe beim Herstellen von redispergierbaren Dispersionspulvem genannt.

DE OS 4021216 beschreibt die Herstellung eines Polymerisatpulvers, wobei ein filmbildendes Dispersionspolymerisat mit einem ganz oder teilweise neutralisierten wasserlöslichen Copolymerisat aus 50 bis 80 Gew.-% ungesättigten Carbonsäuren und einem Alken und/oder Styren als Sprühhilfsmittel versprüht wird. Nach EP 0 671 435 lassen sich wäßrige schutzkolloidhaltige Acrylatdispersionen bei Verwendung von 0,01 bis 30 Gew. % wasserloslicher bzw. wasserdispergierbarer Harze, die zu 30 bis 50 Gew.-% aus hydrophilen wasserlöslichen und salzbildenden Monomeren und zu 50-70 Gew.-% hydrophoben, im wesentlichen wasserunlöslichen Monome- ren bestehen, zu pulverförmigen redispergierbaren Bindemitteln versprühen.

Im EP 0522791 \mord die Herstellung von Pulvem durch Versprühen von Kem- Schale-Produkten beschrieben, hierbei wird ein alkaliunlöslicher Kern mit einer alka- lilöslichen Schale umgeben. Die Kern-Schale-Dispersion wird nach Neutralisation mit einem Amin oder einer Base versprüht.

Allen genannten redispergierbaren Pulvern liegt ein einheitliches Grundprinzip der Herstellung zugrunde : Das zu versprühende Polymerisat wird mit einem Sprühhilfsmittel versetzt, das zu Beginn des Spruhtrocknungsvorgangs zunachst in gelöster Form vorliegt und sich wahrend der Trocknung als,, Schutzschild"um die zu versprühenden Teilchen legt.

Das Sprühhilfsmittel hat einen groflen Einflufl auf das Eigenschaftsbild des Pulvers.

Zum einen soll es eine möglichst gute Redispergierbarkeit des Polymerpulvers ge- währleisten und zum anderen, gemeinsam mit dem üblicherweise verwendeten Anti- blockmittel, ein Verblocken des Pulvers wahrend der Lagerung verhindern. Dauber hinaus soll das Sprühilfsmittel die anwendungstechnischen Eigenschaften des zu versprühenden Polymers nicht negativ beeinträchtigen, sondern möglichst vorteilhaft beeinflussen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Zielstellung zugrunde, ein redispergierbares Polymerisatpulver herzustellen, das sich gegenüber den obengenannten dadurch auszeichnet, dall bei gleichem Anteil Sprühhilfsmittel (Gew.-% bezogen auf zu ver- sprühendes Polymer) eine deutlich verbesserte Blockfestigkeit erreicht wird. Daruber hinaus soll die erfindungsgemäße Herstellung des Pulvers eine Vereinfachung der Herstellungstechnologie zur Folge haben.

Bei der Erarbeitung der Lösung zeigte sich, dafl gut redispergierbare Dispersions- pulver nicht nur auf die bisher ubliche Weise, durch Einsatz eines in gelöster Form vorliegenden Spruhhilfsmittels, hergestellt werden können, sondern dafl dies tuber- raschenderweise auch bei Verwendung eines ungelöst vorliegenden Hilfsstoffes möglich ist, wenn dieser eine Teilchengro (3e hat, die deutlich kleiner ist als die Teil- chengr6fle der zu versprühenden Dispersion.

Dies wird erreicht durch redispergierbare Polymerisatpulver, hergestellt durch Sprühtrocknung einer wäßrigen Dispersion, die erhalten wird durch Mischen einer wäßrigen Polymerdispersion 1 (Polymer I enthaltend) mit einer wäßrigen Polymer- dispersion 2 (Polymer 11 enthaltend), wobei die Durchmesser der Teilchen des Poly- mer I um den Faktor 5 bis 150, vorzugsweise10 bis 50, grbfler sind als die Durch- messer der Teilchen des Polymer 11 und Polymer I ein bei Raumtemperatur filmbil- dendes Polymer ist, während Polymer 11 eine hohere Glasubergangstemperatur auf- weist als Polymer I, wasserunlöslich ist und somit in der zu versprühenden wäßrigen Dispersion ungelost vorliegt.

Die Glastemperatur von Polymer II sollte hoher sein als die Temperatur am Ausgang des Sprühtrockners. Die Menge Polymer II, die benötigt wird (Gew.-% bez. auf Po- lhymer I), um eine bestimmte Blockfestigkeit zu erreichen, kann um so geringer sein, je mehr sich Polymer I und Polymer II hinsichtlich ihrer Teilchengröße unterschei- den. Die Menge Polymer II, die eingesetzt wird, liegt bei 5 bis 40 Gew.-%, vorzugs- weise 10 bis 30 Gew.-%. Der w6flrigen Dispersion konnen vor dem Verspruhen Hilfsstoffe, etwa obeRlächenaktive Stoffe, zur Verbesserung der Redispergierbarkeit zugesetzt werden.

Vorzugsweise besteht das Polymer 11 zu 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere zu 20 bis 50 Gew.-%, aus einer einpolymerisierten ungesattigten Carbonsaure und ist somit ganz oder teilweise alkalilöslich, wobei der pH-Wert der zu versprühenden wäßrigen Dispersion jedoch so gering gehalten wird, daß Polymer 11 in ungeloster Form vor- liegt.

Vorteilhafterweise werden als ungesattigte Carbonsauren Methacrylsaure bzw.

Acrylsäureeingesetzt.

Die Sprühtrocknung der wailrigen Dispersion erfoigt in einem handelsüblichen Technikumssprühtrockner im Gleichstrom. Als Trocknungsgas dient Luft, die mit ei- ner Temperatur von 115 OC in den Trockner eintritt und diesen mit einer Temperatur von 60 °C verla (3t. Die Dispersionen I und II werden in jedem Fall als Dispersions- gemisch tuber eine Zweistoffduse verspruht. Die Zugabe des Antiblockmittels (ABM) erfolgt über eine zweite Zweistoffdüse ebenfalls im Gleichstrom. In einem nachge- schalteten Zyklon wird das Pulver abgeschieden. In den unten aufgeführten Beispielen kamen Polymerdispersionen folgender Zu- sammensetzung zum Einsatz : Dispersion Teilchengröße (TGv nm) A Styren/ButylacrylatlAcrylamid 600 (Tg nach Fox : 0 °C) B Styren/Butadien 200 (Tg nach Fox : 5 °C) C Methylmethacrylat/Methacrylsaure 25 (35 Gew.-% Methacrylsäure) D Methylmethacrylat/Methacrylsaure 260 (35 Gew.-% Methacryisaure) E Styren 20 F Styren 190 In Tabelle 1 sind die Beispiele näher charakterisiert und wesentliche Angaben tuber die hergestelltenPolymerisatpulverzusammengefaßt.der Tabelle 1 wäßrige Dispersion Polymerisatpulver Beispiel ph Polymer I % Polymer 11 % Sedim. Sedim. ABM Block- 1/24 Std. 1/24 Std. (%) festigkeit (ph < 7) (ph > 10) 1 <7 A 80 C 20 4/24 1/7 5 12 2 < 7 A 85 C 15 6/27 2/10 5 17 3 V < 7 A 80 D 20 9/38 7/27 5 30 4V >10 A 80 C 20 2/8 5 36 5 >7 A 80 E 20 5/17 5 24 6 V >7 A 80 F 20 26/46 5 60 >7 B 80 E 20 4/ 14 5 20 B80F2015/355508V>7 V = Vergleichsbeispiel Der Zusatz weiterer Hilfsstoffe (z. B. oberflächenaktive Stoffe) erfolgte so, daß mit- einander verglichene Proben jeweils die gleiche Menge davon enthalten.

Man sieht in Tabelle 1, dafl das Verhältnis der Teilchengr6flen Polymer I : Polymer 11 einen entscheidenden Influa auf Sedimentation und Blockneigung hat (Vergleich Beispiel 1 mit Beispiel 3, Beispiel 5 mit Beispiel 6 und Beispiel 7 mit Beispiel 8). Es ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß hergestellten Beispiele sowohl hinsichtlich Sedimentation ais auch in der Blockfestigkeit deutlich bessere Werte aufweisen (siehe dazu auch "Erläuterung der Untersuchungsmethoden n).

Beispiel 1 unterscheidet sich von Vergleichsbeispiel 4 lediglich dadurch, daß Bei- spiel 4 mit einem ph > 10 eingesetzt und somit Polymer II in gelöstem Zustand ver- sprüht wurde. Es zeigte sich, dafl sich dadurch die Blockfestigkeit deutlich ver- schlechtert.

Die Polymerisatpulver aus Beispiel 1 und aus Vergleichsbeispiel 4 wurden einer Mischung aus 78 Gew.-% Normand und 22 Gew.-% Zement (32,5) hinzugefügt und daraus ein Mörtel hergestellt (Kunststoff : Zement-Verhältnis jeweils 0,1, Was- ser : Zement 0,45), der nach EN 196 untersucht morde.

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die stark verbesserte Blockfestigkeit des erfin- dungsgemäß hergestellten Pulvers nicht zu Lasten wesentlicher anwendungstechni- scher Eigenschaften erreicht wird. Sowohl in der Biegezug-als auch in der Druckfe- stigkeit weist der unter Zusatz von Pulver nach Beispiel 1 hergestellte Beton bessere Werte auf.

Tabelle 2 Beispiel Ausbreit-Dichte Biegezug-Druck- mail Prismen festigkeit festigkeit (N/mm2)(N/mm2)(mm)(g/cm3*) 14 Tage 14 Tage 1 148 2,11 7,4 37 4V 152 2,12 6,9 33 Eläuterung der Untersuchungsmethoden : Blocktest. Zunächst wird aus dem Pulver eine Tablette geformt, hierbei wirkt ein Gewicht auf einen Stempel, der das Pulver in einem Metallzylinder von 50 mm Durchmesser 24 Std. belastet. Es wird eine Belastung gewählt, die größer ist als sie etwa bei einer Lagerung in Paletten auftritt, um eine Tableftenbildung auch bei Pulvem zu ermöglichen, die kaum Blockneigung autNeisen, und somit diese Me- thode auch beim Vergleich von Pulvern mit sehr gutem Blockverhalten nutzen zu können.

Die erhaltene Tablette wird in einen sich in waagerechter Lage um dië Längsachse rotierenden Hohlzylinder, dessen Mantelflächç mit Siebgewebe bespannt ist, gege- ben. Der Zylinder dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 40 U/min, die Masse des durch das Siebgewebe fallenden Pulvers wird erfaßt. Es wird die Zeit ermittelt, in- nerhalb derer 50 % der Masse der Tablette durch das Sieb gelangen. Je kleiner die Zeit, desto geringer ist also die Neigung des Pulvers zu verblocken. Unter den ge- wählten Bedingungen erreichen handelsübliche Pulver Werte von 10 bis 20 sec.

Sedimentation : Dieser Wert liefert eine Aussage tuber die Redispergierbarkeit des untersuchten Pulvers.

Das Pulver wird hierzu im Verhältnis 1 : 1 im Wasser redispergiert und anschliellend verdünnt, 50 g der 5 % igen Redispersion werden in eine kalibrierte Röhre gefüllt und nach 1 Std. bzw. 24 Std. die Hoche der Sedimentschicht gemessen, je niedriger die erhaltenen Werte sind, um so besser redispergierbar ist das Pulver.

In Tabelle 1 wird im Falle des Einsatzes von alkalilöslichen Polymeren zusätzlich die Sedimentation der bei ph > 10 hergestellten Redispersion bestimmt, da dieses den Bedingungen bei Einsatz des Pulvers im Mörtel näherkommt.

Unter den gewählten Redispersionsbedingungen weisen handelsübliche Pulver Werte von etwa 2 bzw. 8-10 mm auf.