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Patent Searching and Data


Title:
CROSS-LINKABLE, POLYMER-POWDER COMPOSITIONS RE-DISPERSIBLE IN WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/173547
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to cross-linkable polymer-powder compositions that are re-dispersible in water, containing one or more vinyl ester polymers, one or more compounds bearing epoxide groups, and optionally one or more curing agents that are cross-linkable with said compounds bearing epoxide groups, wherein the vinyl ester polymers do not contain any epoxide-functional monomer units, and the cross-linkable, polymer-powder compositions that are re-dispersible in water contain ≥ 51 wt. %, in relation to the total weight of the vinyl ester polymers, of one or more compounds bearing epoxide groups.

Inventors:
MELCHIN TIMO (DE)
DIETRICH ULF (DE)
WÖLFLE HEIMO (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/054693
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
February 26, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C08L31/02; C08L63/00; C09D131/02; C09D163/00; C09J131/02; C09J163/00
Domestic Patent References:
WO2010086217A22010-08-05
WO2010086217A22010-08-05
WO2018220133A12018-12-06
Foreign References:
US4009224A1977-02-22
CN108249880A2018-07-06
DE10004319A12001-08-09
US4028294A1977-06-07
US4108819A1978-08-22
DE2601200A11976-07-15
US6235811B12001-05-22
US4690988A1987-09-01
US20010024644A12001-09-27
EP0896029A11999-02-10
EP0723975A11996-07-31
EP0721004A21996-07-10
Other References:
FOX T. G., BULL. AM. PHYSICS SOC., vol. 1, no. 3, 1956, pages 123
"Polymer Handbook", 1975, J. WILEY & SONS
Attorney, Agent or Firm:
EGE, Markus et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen enthaltend

ein oder mehrere Vinylesterpolymere,

ein oder mehrere Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen und gegebenenfalls ein oder mehrere, mit den Epoxid-Gruppen tragenden Verbindungen vernetzende Härter, wobei

die Vinylesterpolymere keine Epoxid-funktionellen Monomer- Einheiten enthalten, und

die vernetzbaren, in Wasser redispergierbaren Polymerpul ver-Zusammensetzungen > 51 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt gewicht der Vinylesterpolymere, an einer oder mehreren Epoxid-Gruppen tragenden Verbindungen enthalten.

2. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen ein oder mehrere Epoxidharze enthalten sind.

3. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass 55 bis 300 Gew.-% Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen enthalten sind, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere.

4. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass 20 bis 75 Gew.-% Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen enthalten sind, bezogen auf das Gesamtgewicht der vernetzbaren, in Wasser redispergierbaren Polymerpul ver-Zusammensetzungen .

5. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass ein oder mehrere Vinylesterpolymere zu > 50 Gew.-% auf Vinylestern basieren, bezogen auf das Gesamtge wicht der Vinylesterpolymere. 6. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass ein oder mehrere Vinylesterpolymere ausge wählt werden aus der Gruppe umfassend Vinylester-Homopoly mere, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vinylestern, Mischpolymerisate von einem oder mehreren Vinylestern, Vinylchlorid und Ethylen und Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und ei nem oder mehreren Acrylsäureester.

7. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass 15 bis 75 Gew.-% Vinylesterpolymere enthal ten sind, bezogen auf das Gesamtgewicht der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen .

8. Vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver- Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die vernetzbaren, in Wasser redispergierba- ren Polymerpulver-Zusammensetzungen Glasübergangstempera- turen Tg im Bereich von -40°C bis +20°C aufweisen und das Diagramm zur Bestimmung der Glasübergangstemperatur Tg nur ein Maximum aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung der vernetzbaren, in Wasser re- dispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen aus An spruch 1 bis 8, indem ein oder mehrere Vinylester mittels radikalisch initiierter Emulsionspolymerisation oder Sus pensionspolymerisation in Wasser polymerisiert werden und anschließend getrocknet wird,

wobei vor oder während der Polymerisation oder vor oder während der Trocknung > 51 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt gewicht der Vinylester, Epoxid-Gruppen tragende Verbindun gen zugegeben werden.

10. Verfahren zur Herstellung der vernetzbaren, in Wasser re- dispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen nach An spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen ganz oder teilweise während oder nach einer Nachpolymerisation oder ganz oder teilweise nach Abschluss der Polymerisation oder ganz oder teilweise vor der Trocknung zugegeben werden.

11. Verwendung der vernetzbaren, in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen aus Anspruch 1 bis 8 in bauchemischen Produkten ausgewählt aus der Gruppe umfas send Fliesenkleber, Vollwärmeschutzkleber, Putzen, Spach telmassen, Wasserdampfsperren, Verlaufsmassen, Dicht schlämmen, Fugenmörtel, Reparaturmörtel und Farben oder in Beschichtungs- oder Bindemitteln für gewebte und nicht- gewebte Textilien und Papier.

Description:
Vernetzbare, in Wasser redispergierbare

Polymerpulver-Zusammensetzungen

Die Erfindung betrifft vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzungen enthaltend Polymere und Epo xid-Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung, insbesondere in Beschichtungs- oder Klebemitteln, beispielsweise für den Baubereich.

In Wasser redispergierbare Polymerpulver (Dispersionspulver) werden im Allgemeinen durch Trocknen wässriger Polymerdisper sionen erhalten. Das Trocknen erfolgt häufig in Gegenwart von Trocknungshilfsmittel, im Allgemeinen Schutzkolloiden, wodurch sich eine Hülle aus Trocknungshilfsmittel um die Polymerteil chen ausbilden kann. Beim Trocknungsvorgang können Trocknungs hilfsmittel verhindern, dass die Polymerteilchen irreversibel verkleben. Beim Dispergieren von Dispersionspulvern in Wasser löst sich die Trocknungshilfsmittel-Matrix wieder auf, so dass in der wässrigen Dispersion die Polymerpartikel wieder freige setzt werden und darin mit der Partikelgröße der Ausgangsdis persion vorliegen.

Derartige Dispersionspulver werden in vielerlei Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Beschichtungs- oder Klebemittel, insbesondere in bauchemischen Produkten, wie Fliesenkleber, Spachtelmassen, Verlaufsmassen, Wärmedämmverbundsysteme oder Fugenmörtel. Von Vorteil ist, dass Dispersionspulver in vorge fertigten, lagerfähigen Trockenmischungen, gegebenenfalls zu sammen mit hydraulischen Bindemitteln, wie Zement, bereitge stellt werden können, die erst unmittelbar vor ihrer Anwendung durch Wasserzugabe in die gebrauchsfertige Mischung überführt werden. Derartige Trockenmischungen können im Vergleich zu pastösen Systemen mit geringerem Aufwand transportiert werden (ohne Wasseranteil) und kommen bei der Lagerung ohne Zusatz von Konservierungsmitteln aus.

Mit Dispersionspulvern kann die mechanische Festigkeit und Haftung der damit modifizierten bauchemischen Produkte verbes- sert werden. Zur weiteren Steigerung der mechanischen Festig keit können zudem vernetzende Zusätze eingesetzt werden.

Aus einer Reihe von Schriften sind wässrige, mit Epoxidharz modifizierte Polymerdispersionen bekannt. Solche Systeme nei gen zur vorzeitigen Vernetzung oder erleiden anderweitige, un gewollte chemische Umsetzungen und verfügen deswegen bei der Applikation nicht mehr über die notwendige Vernetzbarkeit . So beschreibt die US-A 4028294 eine Emulsionspolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren in Gegenwart von Epoxid harz, wobei zum Erhalt vernetzbarer Systeme funktionelle Como- nomere einpolymerisiert wurden, welche mit dem Epoxidharz ver netzende Gruppen tragen. Laut US-A 4028294 tritt bei den für die Polymerisation gewählten Temperaturen keine vorzeitige Vernetzung ein. Die Herstellung von in Wasser redispergierba- ren Polymerpulver-Zusammensetzungen wird nicht beschrieben.

Die US-A 4108819 beschreibt die Copolymerisation von Vinyla cetat und Ethylen in Gegenwart eines Epoxidharzes. Zur Verhin derung einer vorzeitigen Vernetzung wird bei pH 3 bis 7 poly merisiert. Der Dispersion wird dann ein Aminohärter zugegeben. Nachteilig bei diesen Verfahren ist die Gefahr der vorzeitigen Vernetzung, da sowohl Epoxidgruppen als auch Aminohärter in der wässrigen Dispersion vorliegen und daher während der Lage rung üblicherweise zumindest teilweise vernetzen. Analoge Dis persionen sind auch aus der DE 2601200 bekannt. Auch die US 6235811 Bl beschreibt wässrige, vernetzbare Polymerdispersio nen enthaltend Vinylacetat- (Co) polymerlatex, Epoxidharz und Isophorondiamin . Auch hier liegen Epoxidharz und Aminvernetzer nebeneinander in flüssiger Phase vor, was bei Lagerung zu vor zeitiger Vernetzung führt. Die US-A 4690988 beschreibt die Herstellung polymermodifizierter, vinylisierter Epoxidharze, indem zunächst ein Polyepoxid mit einer ethylenisch ungesät tigten Carbonsäure umgesetzt wird und dann in Gegenwart des vinylisierten Epoxidharzes weitere Monomere polymerisiert wer den (vinyl-functional chain-extending monomers) . Die so erhal tenen Polymerisate werden durch Zugabe von (Hydro) peroxiden vernetzt. Eine vorzeitige Vernetzung ist bei solchen Systemen nur schwerlich auszuschließen. In Wasser redispergierbare Po lymerpulver sind in all diesen Schriften nicht beschrieben.

Ein vernetzbares Dispersionspulver wird gemäß US 2001/0024644 durch Copolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren und epoxidfunktionellen Monomeren in wässrigem Medium, an schließende Trocknung der Dispersion und nachträgliche Zugabe von Polyepoxid erhalten. Nachteilig ist, dass die Vernetzungs effizienz hier relativ niedrig ist. Zudem enthalten die Dis persionspulver mit 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aus Copolymeren und Po lyepoxid, nur geringe Mengen an Polyepoxid. Die EP 0896029 Al beschreibt eine Copolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren mit vernetzbaren Comonomeren, Trocknung der Disper sion und anschließende Zugabe von Feststoffteilchen, welche über funktionale Gruppen mit den vernetzbaren Gruppen des Co polymers vernetzen können. Aus der EP-A 723975 Al ist ein Dis persionspulver bekannt, welches durch Copolymerisation von Styrol und/oder (Meth) acrylsäureestern mit epoxidfunktionellen Comonomeren erhalten wird. Nachteilig bei diesen Verfahren ist die Gefahr der vorzeitigen Vernetzung bei der Polymerisation in Gegenwart von vernetzbaren Comonomeren. Aus der EP 721004 A2 sind Polymerpulverzusammensetzung bekannt, welche Polymer pulver enthalten und unterschiedlichste pulverförmige, vernet zende Komponenten, welche dadurch erhalten werden, dass die jeweiligen Flüssigkeiten auf einen pulverförmigen Träger auf getragen werden. Die pulverförmigen Komponenten werden dann miteinander vermischt. Nachteilig ist dabei das Handling eines solchen 3-Komponenten-Systems und die mangelhafte Redisper- gierbarkeit solcher Mischungen. Die W02010/086217 beschreibt vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusam mensetzungen enthaltend Epoxidharz sowie Basispolymerisate. Fokus der Basispolymerisate liegt auf Styrolacrylaten . Der An teil der Epoxidharze an den Polymerpulver-Zusammensetzungen beträgt 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Basispolymerisate. Die WO2018/220133 offenbart Zusam mensetzungen, die mindestens 10 Gew.-% Zement, Epoxidgruppen tragende Verbindungen, Polymere, insbesondere Styrolacrylate, Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthalten. Die Epoxid gruppen tragenden Verbindungen und die Polymere können auch in Form von Vormischungen bereitgestellt werden, in denen aller dings ein größerer Gewichtsanteil an Polymeren als an Epoxid- Verbindungen enthalten ist.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, vernetzbare, in Wasser redispergierbare Polymer-Zusammensetzungen mit hohem Gehalt an Epoxid-Gruppen tragenden Verbindungen zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe Reaktivität und zugleich eine ho he Lagerstabilität aufweisen sollen; insbesondere sollte bei der Herstellung und Lagerung der Polymer-Zusammensetzungen ei ne vorzeitige Vernetzung möglichst ausgeschlossen sein. Solche Polymer-Zusammensetzungen sollten bei Einsatz in bauchemischen Produkten auch ohne Zusatz von mineralischen Bindemitteln mög lichst zu wasserfesten Filmen führen. Hohe Gehalte an Epoxid- Gruppen tragenden Verbindungen verbunden mit hoher Reaktivität sowie hohe Lagerstabilität stellen extreme und zueinander konträre Anforderungen dar.

Überraschenderweise wurde diese Aufgabe mit vernetzbaren Poly merpulver-Zusammensetzungen gelöst, die hohe Mengen an Epoxid- Gruppen tragenden Verbindungen in Kombination mit erfindungs gemäßen Vinylesterpolymeren enthalten.

Ein Gegenstand der Erfindung sind vernetzbare, in Wasser re dispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzungen (vernetzbare Polymerpulver- Zusammenset zungen) enthaltend

ein oder mehrere Vinylesterpolymere,

ein oder mehrere Epoxid-Gruppen tragende Verbindungen (Epoxid- Verbindungen) und

gegebenenfalls ein oder mehrere, mit den Epoxid-Verbindungen vernetzende Härter, wobei

die Vinylesterpolymere keine Epoxid-funktionellen Monomer- Einheiten enthalten, und

die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen > 51 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere, an einer oder mehreren Epoxid-Verbindungen enthalten. Unter Epoxid-Verbindungen sind allgemein nicht radikalisch po lymerisierbare Epoxidverbindungen mit mindestens zwei Epoxid gruppen pro Molekül zu verstehen. Die Epoxid-Verbindungen kön nen aliphatischer, aliphatischer oder aromatischer Natur sein.

Bevorzugte Epoxid-Verbindungen sind Epoxidharze. Ein Beispiel hierfür sind Epoxid-Verbindungen vom Bisphenol-A-Typ, das heißt Kondensationsprodukte von Bisphenol-A und Epichlorhydrin oder Methylepichlorhydrin. Geeignet sind auch Epoxidharze auf Basis von Bisphenol-F, welche im Allgemeinen eine Mischung von Bisglycidyloxyphenylmethanen enthalten. Weitere Beispiele sind aliphatische Epoxidverbindungen wie Glycidylether von alipha tischen Polyolen, insbesondere der Butyldiglycidylether; cyc- loaliphatische Epoxidharze wie Vinylcyclohexandioxid, Dicyclo- pentadiendioxid und 3, 4-Epoxy-6-methyl-cyclohexyl-methyl; und heterocyclische Epoxidverbindungen wie Triglycidyl-Isocyan- urat . Derartige Epoxidharze sind im Handel erhältlich, bei spielsweise die Bisphenol-A- und Bisphenol-F-Typen als Epi- lox R -Harze .

Besonders bevorzugt werden die Epoxidharze vom Bisphenol-A-Typ und Bisphenol-F-Typ oder deren Mischungen.

Beispiele für weitere Epoxid-Verbindungen sind Bisglycidyloxy- phenylmethan, Butyldiglycidylether, Vinylcyclohexandioxid, Di- cyclopentadiendioxid, 3, 4-Epoxy-6-methyl-cyclohexyl-methyl und Triglycidyl-Isocyanurat .

Die Epoxid-Verbindungen sind in den vernetzbaren Polymerpul ver-Zusammensetzungen zu vorzugsweise > 80 Gew.-%, besonders bevorzugt > 100 Gew.-% und am meisten bevorzugt > 120 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolyme re oder bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere und der weiteren Polymerisate. Die Epoxid-Verbindungen sind in den vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen zu vorzugs weise 51 bis 300 Gew.-%, besonders bevorzugt 80 bis 200 Gew.-% und am meisten bevorzugt 120 bis 180 Gew.-% enthalten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere oder be zogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere und der weiteren Polymerisate.

Die Epoxid-Verbindungen sind in den vernetzbaren Polymerpul ver-Zusammensetzungen zu vorzugsweise 20 bis 75 Gew.-%, beson ders bevorzugt 35 bis 65 Gew.-% und am meisten bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% enthalten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen.

Die Vinylesterpolymere basieren vorzugsweise auf einem oder mehreren Vinylestern von unverzweigten oder verzweigten Alkyl carbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen und gegebenenfalls einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Methacrylsäureester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalo genide, wobei die Vinylesterpolymere keine Epoxid-funktionel len Monomer-Einheiten enthalten.

Die Vinylesterpolymere sind allgemein erhältlich mittels radi kalisch initiierter Polymerisation in wässrigem Medium von ei nem oder mehreren Vinylestern und gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren Monomeren, wobei keine Epoxid-funktionellen Monomere copolymerisiert werden.

Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl- butyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinyl- acetat, Vinylpivalat und Vinylester von a-verzweigten Monocar bonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen (Vinylversatate) , beispiels weise VeoVa9 R oder VeoVal0 R (Handelsnamen der Firma Resoluti on) . Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.

Vinylesterpolymere basieren vorzugsweise zu > 50 Gew.-%, mehr bevorzugt > 60 Gew.-% und besonders bevorzugt > 75 Gew.-% auf Vinylestern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpoly- mere Beispiele für Olefine und Diene sind Ethylen, Propylen und 1 , 3-Butadien . Ein geeignetes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid.

Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Me- thylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacry- lat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, Butylacrylat (n-, iso-, tert.-), n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Norbornylac- rylat. Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacry lat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.

Vorzugsweise basieren die Vinylesterpolymere zu < 50 Gew.-%, mehr bevorzugt < 35 Gew.-% und besonders bevorzugt < 25 Gew.-% auf Methacrylsäureestern oder Acrylsäureestern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere. Am meisten bevorzugt enthalten die Vinylesterpolymere keine Monomer-Einheit von Me thacrylsäureestern und Acrylsäureestern.

Geeignete Vinylaromaten sind Styrol und Vinyltoluol. Vorzugs weise basieren die Vinylesterpolymere zu < 50 Gew.-%, mehr be vorzugt < 30 Gew.-% und besonders bevorzugt < 20 Gew.-% auf Vinylaromaten, insbesondere Styrol, bezogen auf das Gesamtge wicht der Vinylesterpolymere. Am meisten bevorzugt enthalten die Vinylesterpolymere keine Monomer-Einheit von Vinylaroma ten, insbesondere keine Monomer-Einheit von Styrol.

Die Vinylesterpolymere enthalten keine Epoxid-funktionellen Monomer-Einheiten. Vorzugsweise tragen die Vinylesterpolymere keine Epoxid-Gruppe. Vorzugsweise enthalten die Vinylesterpo lymere keine Einheiten von Glycidylacrylat, Glycidylmethac- rylat, Allylglycidether und Vinylglycidether . Besonders bevor zugt enthalten die Vinylesterpolymere keine Einheiten von Gly cidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Allylglycidether, Vinylgly cidether, Vinylcyclohexenoxid, Limonenoxid, Myrcenoxid, Caryo- phyllenoxid, mit Glycidylresten im Aromaten substituierte Sty- role und Vinyltoluole sowie mit Glycidresten im Aromaten sub stituierte Vinylbenzoate. Gegebenenfalls können noch bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis < 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Vinylesterpolymere, Hilfsmo nomere copolymerisiert sein. Am meisten bevorzugt sind keine Hilfsmonomere, insbesondere keine ethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, copolymerisiert.

Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mo no- und Dicarbonsäuren, ethylenisch ungesättigte Carbonsäu reamide und -nitrile, Mono- und Diester der Fumarsäure und Ma leinsäure, sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren wie Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-pro- pansulfonsäure . Weitere Beispiele sind vorvernetzende Comono- mere wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, bei spielsweise Divinyladipat, Diallylmaleat, Allylmethacrylat o- der Triallylcyanurat, oder nachvernetzende Comonomere, bei spielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA) , Methylacrylamidogly- kolsäuremethylester (MAGME) , N-Methylolacrylamid (NMA) , N- Methylolmethacrylamid (NMMA) , N-Methylolallylcarbamat, Al kylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylol- acrylamids, des N-Methylolmethacrylamids und des N-Methylol- allylcarbamats . Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri (alkoxy) - und Methacryl- oxypropyltri (alkoxy) -Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinyl- methyldialkoxysilane .

Bei den Vinylesterpolymeren kann es sich um Vinylester-Homopo lymere oder Vinylester-Copolymere handeln. Beispiele für ge eignete Vinylesterpolymere sind Polymerisate, welche erhalten werden mittels Polymerisation von Vinylacetat, Mischpolymeri sation von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisation von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vi nylestern wie Vinylversatat oder Vinyllaurat, Mischpolymerisa tion von einem oder mehreren Vinylestern, wie Vinylacetat und Vinyllaurat, Vinylchlorid und Ethylen und, Mischpolymerisation von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren Acrylsäu reester, wobei gegebenenfalls jeweils noch Hilfsmonomere copo lymerisiert werden können. Besonders bevorzugt werden Homopolymerisate von Vinylacetat; Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren Comonome- ren aus der Gruppe Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Carbon säurerest wie Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylester von al pha-verzweigten Carbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen (Vinylver- satate) wie VeoVa9 R , VeoVal0 R , VeoVall R ; Mischpolymerisate von Vinylacetat, 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweig ten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat ; und Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinyles ter einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 13 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere Methylmethacrylat, Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, wel che noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten; Mischpolymerisate mit Vinylacetat und/oder einem oder mehreren weiteren Comono- meren aus der Gruppe Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Car bonsäurerest, und 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfs monomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.

Am meisten bevorzugte Vinylesterpolymere sind Homopolymerisate von Vinylacetat und insbesondere Mischpolymerisate bestehend aus Vinylacetat- und Ethylen-Einheiten. Vinylacetat-Ethylen- Mischpolymerisate basieren zu vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt 8 bis 15 Gew.-% auf Ethylen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisate .

Die Vinylesterpolymere sind in den vernetzbaren Polymerpulver- Zusammensetzungen zu vorzugsweise 15 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 50 Gew.-% und am meisten bevorzugt 25 bis 40 Gew.-% enthalten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen .

Neben den Vinylesterpolymeren können die vernetzbaren Polymer pulver-Zusammensetzungen ein oder mehrere weitere Polymerisate auf Basis ethylenisch ungesättigter Monomere enthalten. Die weiteren Polymerisate enthalten allgemein keine Vinylester- Einheiten, insbesondere keine Vinylacetat-Einheit, und vor zugsweise keine Epoxid-funktionellen Monomer-Einheiten.

Die weiteren Polymerisate basieren vorzugsweise auf einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Meth- acrylsäureester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalogenide. Die genannten Monomere können beispielsweise die weiter oben genannten Ausführungsformen annehmen.

Die Vinylesterpolymere sind in den vernetzbaren Polymerpulver- Zusammensetzungen zu vorzugsweise > 50 Gew.-%, mehr bevorzugt > 70 Gew.-% und besonders bevorzugt > 90 Gew.-% enthalten, je weils bezogen auf das Gesamtgewicht der in den vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen enthaltenen Vinylesterpolymere und weiteren Polymerisate. Am meisten bevorzugt sind keine weiteren Polymerisate enthalten.

Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, dass im Allgemeinen eine Glas übergangstemperatur Tg von -50°C bis +50°C, vorzugsweise -20°C bis +45°C, mehr bevorzugt -10°C bis +40°, noch mehr bevorzugt 0°C bis +40°und besonders bevorzugt 10°C bis +40°C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Polymerisate kann in be kannter Weise mittels DSC (Dynamische Differenz-Thermoanalyse, DIN EN ISO 11357-1/2), beispielsweise mit dem dynamischen Dif ferenzkalorimeter DSC1 der Firma Mettler-Toledo im offenen Tiegel bei einer Heizrate von 10 K/min, bestimmt werden. Als Glasübergangstemperatur wird im Wärmeflussdiagramm die Tempe ratur am Mittelpunkt der Stufe (Mittelpunkt = halbe Stufenhöhe der Stufe des Wärmeflusses) der zweiten Aufheizkurve ausgewer- tet. Die Tg kann für die Vinylesterpolymere und für die weite ren Polymerisate auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = X] _/Tg ] _ + X 2/Tg2 + ... + x n /Tg n , wobei x n für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tg n die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Ho mopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.

Geeignete mit den Epoxid-Verbindungen vernetzende Härter (Här ter) sind beispielsweise solche, welche bei der Verarbeitungs temperatur von bauchemischen Produkten, im Regelfall die Umge bungstemperatur, im Allgemeinen bei Temperaturen zwischen 0°C und 40 °C, mit den Epoxid-Verbindungen vernetzen. Bevorzugt werden mit den Epoxid-Verbindungen vernetzende Amine. Beson ders bevorzugte Amine sind solche mit zwei oder mehr Amino gruppen, beispielsweise aliphatische Polyamine, Polyoxyalky- lenamine, Polyethylenimine, Aminosilane und deren Kondensati onsprodukte, aminofunktionelle Polyvinylalkohole oder Isopho- rondiamine. Am meisten bevorzugt werden aliphatische Polyami ne, welche beispielsweise unter den Handelsnamen Anquamine R bzw. Epilink R oder Epilox R -Härter erhältlich sind, oder Poly- oxyalkylenamine, welche beispielsweise unter den Handelsnamen Jeffamine R erhältlich sind, oder Polyethylenimine, welche bei spielsweise unter dem Handelsnamen Polyimin erhältlich sind.

Am meisten bevorzugt werden auch Aminosilane und deren Konden sationsprodukte. Geeignete Aminosilane sind beispielsweise die unter dem Handelsnamen Geniosil R erhältlichen, wie N- (2-Amino- ethyl) ( 3-Aminopropyl ) -trimethoxysilan (Geniosil GF 91), (3-

Aminopropyl ) triethoxysilan (Geniosil GF 93), N- (2-Amino- ethyl) ( 3-Aminopropyl ) methyldimethoxysilan (Geniosil GF 95).

Die Härter können beispielsweise in Form einer Flüssigkeit, insbesondere in Form eines Pulvers zu mit Epoxid-Verbindungen modifizierten, in Wasser redispergierbaren Polymerpulver-Zu sammensetzungen zugegeben werden. Wenn ein Härter bei Normal bedingungen (DIN 50014 23/50) als Flüssigkeit vorliegt, wird der Härter vorzugsweise auf ein pulverförmiges Trägermaterial aufgetragen oder mittels Schutzkolloid, beispielsweise Polyvi nylalkohol, verkapselt, und in dieser Form eingesetzt.

Es können übliche pulverförmige Trägermaterialien Einsatz fin den, wie Siliciumoxide wie Kieselgel oder Kieselsäure (bei spielsweise Sipernat R 22 ) , Tone, Titandioxide, Calciumcarbonat, Kunststoffharze wie Siliconharze. Die Auftragung kann mittels bekannter Verfahren erfolgen: Die flüssigen Härter können mit dem pulverförmigen Träger vermischt werden, wobei dann pulver förmige Partikel von mit Härter beschichtetem Träger resultie ren. Hochviskose Härter können unter Scherung mit dem pulver förmigen Trägermaterial vermischt werden, beispielsweise in einer Retschmühle, um pulverförmige, mit Härter beschichtete Träger zu erhalten.

Zur Mikroverkapselung mit Schutzkolloid können die Härter bei spielsweise mit einer wässrigen Lösung des Schutzkolloids ver mischt und anschließend das Wasser entfernt werden, beispiels weise mittels Walzen- oder Sprühtrocknung.

Die Einsatzmenge an Härter hängt generell vom molaren Verhält nis der Epoxidgruppen der Epoxid-Verbindungen zu den funktio neilen Gruppen des Härters, vorzugsweise Aminogruppen, ab. Im Allgemeinen werden die Epoxid-Verbindungen und die Härter in einem solchen Mengenverhältnis eingesetzt, dass das molare Verhältnis von Epoxidgruppen der Epoxid-Verbindungen zu den funktionellen Gruppen der Härter im Bereich von 0,5 bis 2,0 liegt .

Die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen können zu sätzlich ein oder mehrere Reaktivverdünner enthalten, wie Gly- cidylether von Mono-oder Polyhydroxyphenolen oder aliphati schen oder cycloaliphatischen Alkoholen. Reaktivverdünner kön nen beispielsweise in Form einer Vormischung gemeinsam mit den Epoxid-Verbindungen für die Herstellung der vernetzbaren Poly merpulver-Zusammensetzungen eingesetzt werden. Die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen, insbesondere Mischungen aus Schutzkolloid-stabilisierten Vinylesterpolyme ren und Epoxid-Verbindungen, haben Glasübergangstemperaturen Tg von vorzugsweise -40°C bis +20°C, vorzugsweise -30°C bis +10 °C und besonders bevorzugt -20°C bis 0°C. Die Glasüber gangstemperatur Tg der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammen setzungen kann in bekannter Weise mittels Differential Scan ning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Das Diagramm zur Be stimmung der Glasübergangstemperatur Tg der vernetzbaren Poly merpulver-Zusammensetzungen, insbesondere der Mischungen aus den Schutzkolloid-stabilisierten Vinylesterpolymeren und Epo xid-Verbindungen, weist vorzugsweise ein Hauptmaximum, insbe sondere nur ein Maximum auf. Das Hauptmaximum entspricht dem Hauptglasübergang und bedeutet allgemein, dass die Änderung der Wärmekapazität an diesem Glasübergang allgemein größer, vorzugsweise mindestens dreimal, mehr bevorzugt mindestens sechsmal, noch mehr bevorzugt mindestens zehnmal so groß ist als an jedem weiteren Glasübergang. Das Maximum der Kurve der Glasübergangstemperatur Tg liegt vorzugsweise im vorgenannten Temperaturbereich. Diese Eigenschaft erwies sich als vorteil haft zur Erzielung der vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung .

Wässrige Dispersionen enthaltend Schutzkolloid-stabilisierte Vinylesterpolymere und Epoxid-Verbindungen weisen vorzugsweise ähnliche gewichtsmittlere Partikeldurchmesser Dw auf wie die zu ihrer Herstellung eingesetzten wässrigen, Schutzkolloid stabilisierten Vinylesterpolymer-Dispersionen. Dieser Aspekt kann durch folgenden Quotienten Q quantifiziert werden:

Quotient Q = Dw(D2) / Dw(Dl), worin

Dw(D2) für den gewichtsmittleren Partikeldurchmesser Dw der wässrigen Dispersion D2 enthaltend Schutzkolloid-stabilisierte Vinylesterpolymere und Epoxid-Verbindungen steht; und

Dw(Dl) für den gewichtsmittleren Partikeldurchmesser Dw der Schutzkolloid-stabilisierten Vinylesterpolymer-Dispersion Dl steht, die zur Herstellung der Dispersion D2 eingesetzt wurde. Der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser Dw wird bestimmt mit tels Coulter LS 1320. Der Quotient Q ist vorzugsweise < 5, mehr bevorzugt < 4, besonders bevorzugt < 3 und am meisten be vorzugt < 2,5. Der Quotient Q ist ein Indikator für die Homo genität und Stabilität von wässrigen Dispersionen enthaltend der Vinylesterpolymere und Epoxid-Verbindungen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Her stellung der erfindungsgemäßen vernetzbaren Polymerpulver- Zusammensetzungen,

indem ein oder mehrere Vinylester mittels radikalisch initi ierter Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation in Wasser polymerisiert werden und anschließend getrocknet wird,

wobei vor oder während der Polymerisation oder vor oder wäh rend der Trocknung > 51 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Vinylesterpolymere, Epoxid-Verbindungen zugegeben werden.

Die Polymerisation zur Herstellung der Vinylesterpolymere oder der weiteren Polymerisate erfolgt allgemein nach dem Emulsi onspolymerisationsverfahren oder nach dem Suspensionspolymeri sationsverfahren, vorzugsweise nach dem Emulsionspolymerisa tionsverfahren, wobei die Polymerisationstemperatur im Allge meinen 40°C bis 100°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C beträgt. Bei der Copolymerisation von gasförmigen Comonomeren wie Ethylen, 1,3-Butadien oder Vinylchlorid kann auch unter Druck, im All gemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden.

Die Initiierung der Polymerisation kann mit den für die Emul sionspolymerisation bzw. Suspensionspolymerisation gebräuchli chen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox-Initiator-Kombinationen erfolgen. Beispiele für wasser lösliche Initiatoren sind die Natrium-, Kalium- und Ammonium salze der Peroxodischwefelsäure, Wasserstoffperoxid, t-Butyl- peroxid, t-Butylhydroperoxid, Kaliumperoxodiphosphat, tert.- Butylperoxopivalat, Cumolhydroperoxid, Isopropylbenzolmono- hydroperoxid, Azobisisobutyronitril . Beispiele für monomerlös liche Initiatoren sind Dicetylperoxydicarbonat, Dicyclohexyl- peroxydicarbonat, Dibenzoylperoxid . Die genannten Initiatoren werden im Allgemeinen in einer Menge von 0,001 bis 0,02 Gew .-%, vorzugsweise 0,001 bis 0,01 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, eingesetzt.

Als Redox-Initiatoren verwendet man Kombinationen aus den ge nannten Initiatoren in Kombination mit Reduktionsmitteln. Ge eignete Reduktionsmittel sind die Sulfite und Bisulfite der Alkalimetalle und von Ammonium, beispielsweise Natriumsulfit, die Derivate der Sulfoxylsäure wie Zink- oder Alkaliformalde- hydsulfoxylate, beispielsweise Natriumhydroxymethansulfinat, und Ascorbinsäure. Die Reduktionsmittelmenge beträgt im allge meinen 0,001 bis 0,03 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 0,015 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere.

Zur Steuerung des Molekulargewichts können während der Polyme risation regelnde Substanzen eingesetzt werden. Falls Regler eingesetzt werden, werden diese üblicherweise in Mengen zwi schen 0,01 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisie renden Monomeren, eingesetzt und separat oder auch vorgemischt mit Reaktionskomponenten dosiert. Beispiele solcher Substanzen sind n-Dodecylmercaptan, tert . -Dodecylmercaptan, Mercaptopro- pionsäure, Mercaptopropionsäuremethylester, Isopropanol und Acetaldehyd .

Geeignete Schutzkolloide für die Polymerisation sind bei spielsweise Polyvinylalkohole; Polyvinylacetale; Polyvinylpyr- rolidone; Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin) , Cellulosen und deren Carboxyme- thyl-, Methyl-, Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl-Derivate, Dextri ne und Cyclodextrine ; Proteine wie Kasein oder Kaseinat, Soja protein, Gelatine; Ligninsulfonate ; synthetische Polymere wie Poly (meth) acrylsäure, Copolymerisate von (Meth) acrylaten mit carboxylfunktionellen Comonomereinheiten, Poly (meth) acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren wasserlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naphthalinformaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinylethermaleinsäure-Copolymere; kati onische Polymerisate wie Poly-DADMAC. Bevorzugt werden teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylal kohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 100 Mol-%, insbeson dere teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer 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 Höpplerviskosität, in 4 %-iger wässri ger Lösung, von 1 bis 30 mPas . Beispiele hierfür sind teilver seifte Copolymerisate von Vinylacetat mit hydrophoben Comono- meren wie Isopropenylacetat, Vinylpivalat, Vinylethylhexanoat, Vinylester von gesättigten alpha-verzweigten Monocarbonsäuren mit 5 oder 9 bis 11 C-Atomen, Dialkylmaleinate und Dialkylfu- marate wie Diisopropylmaleinat und Diisopropylfumarat, Vinyl chlorid, Vinylalkylether wie Vinylbutylether, Olefine wie Ethen und Decen. Der Anteil der hydrophoben Einheiten beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des teilverseiften Polyvinylalkohols. Es können auch Gemische der genannten Polyvinylalkohole eingesetzt werden.

Am meisten bevorzugt werden teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 85 bis 94 Mol-% und einer Höppler viskosität, in 4 %-iger wässriger Lösung, von 3 bis 25 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Am meisten bevor zugt werden auch die teilverseiften Polyvinylacetate mit Vi nylalkohol-Einheiten und Einheiten von Vinylestern von alpha verzweigten Carbonsäuren mit 5 oder 9 bis 11 C-Atomen in den genannten Mengen. Beispiele für derartige Vinylester sind sol che, welche als Versaticsäurevinylester unter den Bezeichnun gen VeoVa R 5, VeoVa R 9, VeoVa R 10 und VeoVa R ll angeboten werden. Weitere am meisten bevorzugte Polyvinylalkohole sind teilver seifte, hydrophobierte Polyvinylacetate, die durch polymerana loge Umsetzung, beispielsweise Acetalisierung der Vinylalko holeinheiten mit Ci- bis C4-Aldehyden wie Butyraldehyd erhalten werden. Der Anteil der hydrophoben Einheiten beträgt vorzugs weise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des teilverseiften Polyvinylacetats. Der Hydrolysegrad beträgt von 80 bis 95 Mol-%, vorzugsweise 85 bis 94 Mol-%, die Höpplervis- kosität (DIN 53015, Methode nach Höppler, 4 %-ige wässrige Lö sung) von 1 bis 30 mPas, vorzugsweise 2 bis 25 mPas . Die ge nannten Schutzkolloide sind mittels dem Fachmann bekannter Verfahren zugänglich und werden im Allgemeinen in einer Menge von insgesamt 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, bei der Polymerisation zugesetzt.

Wird in Gegenwart von Emulgatoren polymerisiert, beträgt deren Menge 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Monomermenge. Vorzugswei se werden keine Emulgatoren eingesetzt. Beispiele für Emulga toren sind anionische, kationische oder nichtionische Emulga toren, beispielsweise anionische Tenside, wie Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- oder Alkyl arylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und bis zu 40 Ethylen- oder Propylenoxideinheiten, Alkyl- oder Al- kylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Al kylphenolen, oder nichtionische Tenside wie Alkylpolyglyko lether oder Alkylarylpolyglykolether mit 8 bis 40 Ethylenoxid- Einheiten .

Die Monomere können zur Herstellung der Dispersion für die Po lymerisation allesamt vorgelegt werden (Batch-Prozess) , oder es wird ein Teil der Monomere vorgelegt und der Rest dosiert (Semibatch-Prozess) .

Die Epoxid-Verbindungen können beispielsweise vor und/oder während der Polymerisation zur Herstellung der Vinylesterpoly mere und/oder der weiteren Polymerisate und/oder vor der

Trocknung der damit erhaltenen Polymerdispersionen zugegeben werden. Die Epoxid-Verbindungen können ganz oder teilweise mit dem Ansatzwasser für die Polymerisation vorgelegt werden. Die Epoxid-Verbindungen können auch ganz oder teilweise in Monomer gelöst vorgelegt werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Epoxid-Verbindungen ganz oder teilweise nach der Initiierung der Polymerisation zudosiert werden. Vorzugsweise werden die Epoxid-Verbindungen auch ganz oder teilweise wäh rend oder nach einer etwaigen Nachpolymerisation der Polymer- dispersion zugegeben werden. Besonders bevorzugt werden die Epoxid-Verbindungen ganz oder teilweise nach Abschluss der Po lymerisation, insbesondere nach Abschluss einer etwaigen Nach polymerisation, der damit erhaltenen Polymerdispersion, insbe sondere vor deren Trocknung, zugegeben. Dies ist von Vorteil für die Kohäsions- oder Adhäsionseigenschaften der applizier ten vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen wässrigen Dispersionen haben einen Feststoffgehalt von 30 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise von 45 bis 60 Gew.-%.

Zur Herstellung der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver oder der vernetzbaren, in Wasser redispergierbaren Polymerpul ver-Zusammensetzungen können die wässrigen Dispersionen, gege benenfalls nach Zusatz von Schutzkolloiden als Trocknungshil fe, auf übliche Weise getrocknet werden, beispielsweise mit tels Wirbelschichttrocknung, Gefriertrocknung oder Sprühtrock nung. Vorzugsweise werden die Dispersionen sprühgetrocknet.

Die Sprühtrocknung erfolgt dabei in üblichen Sprühtrocknungs anlagen, wobei die Zerstäubung mittels Ein-, Zwei- oder Mehr stoffdüsen 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.

In der Regel wird die Trocknungshilfe in einer Gesamtmenge von 3 bis 30 Gew.-% eingesetzt. Das heißt, die Gesamtmenge an Schutzkolloid vor dem Trocknungsvorgang soll vorzugsweise min destens 3 bis 30 Gew.-% betragen; besonders bevorzugt werden 5 bis 20 Gew.-% eingesetzt. Die Angaben in Gew.-% beziehen sich hierbei auf das Gesamtgewicht der in der Dispersion enthalte nen Epoxid-Verbindungen, Vinylesterpolymere und gegebenenfalls weiteren Polymerisate.

Geeignete Trocknungshilfen sind beispielsweise teilverseifte Polyvinylalkohole; Polyvinylpyrrolidone ; Polyvinylacetale; Po lysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin) , Cellulosen und deren Carboxymethyl- , Methyl-, Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl-Derivate ; Proteine wie Casein o- der Caseinat, Sojaprotein, Gelatine; Ligninsulfonate ; synthe tische Polymere wie Poly (meth) acrylsäure, Copolymerisate von (Meth) acrylaten mit carboxylfunktionellen Comonomereinheiten, Poly (meth) acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren wasser löslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naphthalin- formaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vinylethermalein säure-Copolymere; kationische Polymerisate wie Poly-DADMAC. Bevorzugt werden keine weiteren Schutzkolloide als teilver seifte Polyvinylalkohole als Trocknungshilfe eingesetzt.

Vielfach hat sich ein Zusatz von Antischaummittel, insbesonde re von bis zu 1,5 Gew.-%, bezogen auf die Vinylesterpolymere und gegebenenfalls die weiteren Polymerisate, als günstig er wiesen, vorzugsweise bei der Verdüsung. Zur Erhöhung der La gerfähigkeit durch Verbesserung der Verblockungsstabilität, insbesondere bei Pulvern mit niedriger Glasübergangstempera- tur, kann das erhaltene Pulver mit einem Antiblockmittel (An tibackmittel) , vorzugsweise bis 30 Gew.-%, bezogen auf Gesamt gewicht der Epoxid-Verbindungen, Vinylesterpolymere und gege benenfalls weiteren Polymerisate, ausgerüstet werden. Beispie le für Antiblockmittel sind Ca- bzw. Mg-Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Kaoline, Metakaolin, Silicate mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 10 ym.

Die Viskosität der zu verdüsenden Speise wird über den Fest stoffgehalt so eingestellt, dass ein Wert von < 500 mPas

(Brookfield-Viskosität bei 20 Umdrehungen und 23°C), bevorzugt < 300 mPas, erhalten wird. Der Feststoffgehalt der zu verdü senden Dispersion beträgt > 35 %, bevorzugt > 40 %.

Zur Verbesserung der anwendungstechnischen Eigenschaften kön nen bei der Verdüsung weitere Zusätze zugegeben werden. Weite re, in bevorzugten Ausführungsformen enthaltene, Bestandteile von Dispersionspulverzusammensetzungen sind beispielsweise Pigmente, Füllstoffe, Schaumstabilisatoren, Hydrophobierungs mittel, Verlaufsmittel. Härter werden vorzugsweise den Pulvern zugesetzt, besonders bevorzugt unmittelbar nach der Trocknung der wässrigen Disper sionen. Es kann auch so vorgegangen werden, dass die vernetz baren Polymerpulver-Zusammensetzungen erst vor ihrer Applika tion, vorzugsweise unmittelbar vor ihrer Applikation, mit Här ter vermischt werden. Denkbar ist auch, dass die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen und pulverförmiger Härter ge trennt voneinander appliziert werden. Beispielsweise bei der Herstellung von Trockenmörtel-Zusammensetzungen können die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen und pulverförmi ger Härter getrennt voneinander, gegebenenfalls vorgemischt mit weiteren Rezepturbestandteilen, abgemischt werden.

Bei der Herstellung pastöser Systeme kann beispielsweise auch so vorgegangen werden, dass die vernetzbaren Polymerpulver-Zu sammensetzungen vor der Applikation, vorzugsweise unmittelbar vor der Applikation, mit flüssigem Härter vermischt wird.

Denkbar ist auch, dass die vernetzbaren Polymerpulver-Zusam mensetzungen sowie fester oder flüssiger Härter erst im An machwasser gemischt werden: Beispielsweise können flüssige Härter dem Anmachwasser zugegeben werden, und die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen und andere feste Rezepturbe standteile können mit diesem Anmachwasser anschließend abge mischt werden. Oder alternativ können zuerst die festen Be standteile, wie die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetz ungen im Anmachwasser dispergiert und anschließend flüssige Härter zugegeben werden.

Die vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen können in den dafür typischen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, bei spielsweise in bauchemischen Produkten, gegebenenfalls in Ver bindung mit mineralischen Bindemitteln wie Zementen (Portland- , Aluminat-, Trass-, Hütten-, Magnesia-, Phosphatzement) , Gips und Wasserglas, für die Herstellung von Bauklebern, insbeson dere Fliesenkleber und Vollwärmeschutzkleber, Putzen, Spach telmassen, Fußbodenspachtelmassen, Wasserdampfsperren, Ver laufsmassen, Dichtschlämmen, Fugenmörtel, Reparaturmörtel und Farben. Ferner als Beschichtungsmittel oder Klebemittel; oder als Beschichtungs- oder Bindemittel für gewebte und nicht- gewebte Textilien und Papier.

Die Rezepturen für bauchemische Produkte können ein oder meh rere mineralische Bindemittel enthalten oder alternativ frei von mineralischem Bindemittel sein. Beispiele für mineralische Bindemittel sind kalkbasierte Bindemittel, insbesondere Kalk hydrat oder Wasserglas, Gips und/oder bevorzugt hydraulisch abbindende Bindemittel, wie Zement, insbesondere Portland-, Aluminat-, Trass-, Hütten-, Magnesia- oder Phosphat-Zement. Rezeptur für bauchemische Produkte enthalten im Allgemeinen 50 bis 80 Gew.-% Füllstoffe, wie Sand und/oder Calciumcarbonat, und 20 bis 50 Gew.-% der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammen setzung, bezogen auf das Trockengewicht der Rezeptur. Minera lische Bindemittel sind zu vorzugsweise 0,1 bis 40 Gew.-%, mehr bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% enthalten. Alternative Rezepturen enthalten vorzugs weise < 10 Gew.-%, mehr bevorzugt < 9 Gew.-%, noch mehr bevor zugt < 5 Gew.-%, besonders bevorzugt < 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt keinen Zement und/oder keine mineralischen Bindemit tel .

Die erfindungsgemäßen vernetzbaren Polymerpulver-Zusammen setzungen zeichnen sich durch hohe Reaktivität und zugleich durch hohe Lagerstabilität aus, auch über einen langen Lager zeitraum - und dies trotz des sehr hohen Anteils an Epoxid- Verbindungen in den vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetz ungen. Die Redispergierbarkeit der vernetzbaren Polymerpulver- Zusammensetzungen bleibt im Laufe der Lagerung erhalten. Mit den vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen können auch lagerstabile 1-K-Systeme formuliert werden. Vorzeitiger Ver netzung wird mit den erfindungsgemäßen Maßgaben entgegenge wirkt .

Nach Redispergieren der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammen setzungen in Wasser werden rasch abbindende Vernetzersysteme erhalten, die zu Filmen mit hoher mechanischer Festigkeit füh- ren. Mit den vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen her gestellte pastöse Systeme haben vorteilhafte anwendungstechni- sche Eigenschaften, wie hohe Aushärtungsgeschwindigkeiten, verlaufsunterstützende, thixotrope oder hydrophobierende Ei genschaften .

Einsatz der vernetzbaren Polymerpulver-Zusammensetzungen im Baubereich, beispielsweise in Klebemörteln oder Putzen, führt zu Produkten mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit, Druckfes tigkeit, Reißfestigkeit oder Abriebsbeständigkeit, nach Tro cken- oder Nasslagerung, auch ohne den Zusatz von minerali schen Bindemitteln, oder zu Produkten mit hoher Chemikalienre sistenz. Es sind auch Produkte mit hoher Oberflächenhärte zu gänglich, was beispielsweise auch für Fugenmörtel gewünscht ist .

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:

Herstellung von wässrigen Dispersionen basierend auf Polymeren und Epoxidharzen:

Beispiel 5:

In einem Reaktor mit 400 L Volumen wurden 125 kg einer wässri gen Dispersion eines Polyvinylalkohol stabilisierten Vinylace- tat-Ethylen-Copolymers (Tg von 14,1°C; Festgehalt von 58,0%) vorgelegt und unter Rühren bei 60 upm auf 70°C aufgeheizt. Anschließend wurden 88,6 kg des Epoxidharzes Epilox F17-00 in nerhalb von 15 min zudosiert.

Die so erhaltene Dispersion enthielt 55 Gew.-% Epoxidharz, be zogen auf Trockengewicht aus Vinylacetat-Ethylen-Copolymer und Epoxidharz .

Beispiele 1~4, Beispiele 6~11 sowie Vergleichsbeispiele 1~3: Die Herstellung der Dispersionen erfolgte analog zu Beispiel 5, jedoch mit den Maßgaben von Tabelle 1. Bestimmung von Glasübergangstemperaturen Tg für Dispersionen bzw. Polymerpulver basierend auf Polymeren und Epoxidharz:

Die Glasübergangstemperaturen Tg wurden nach DIN-EN-ISO 11357- 2 bestimmt.

Aus der jeweiligen Dispersion wurde bei Raumtemperatur über

Nacht ein Film hergestellt. Der Film wurde unter Vakuum für 24 h bei Raumtemperatur getrocknet und unter Stickstoff gelagert; anschließend erfolgte die Bestimmung der Glasübergangstempera- tur Tg.

Für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur Tg an Hand ei nes Pulvers wurde das jeweilige Pulver unter Vakuum bei Raum temperatur für 24 h getrocknet; anschließend erfolgte die Be stimmung der Glasübergangstemperatur Tg.

Tabelle 1: Dispersionen basierend auf Polymeren und Epoxidharz:

Epoxidharz-Anteil d) [Gew . % ]

Bsp .1 VAE -7,1 Epilox F17-00 55

Bsp .2 VAE -7,1 Epilox F17-00 66

Bsp .3 VAE -7, 1 Araldite GY776 55

Bsp .4 VAE -7,1 Araldite GY776 66

Bsp .5 VAE 14, 1 Epilox F17-00 55

Bsp .6 VAE 14, 1 Epilox F17-00 66

Bsp .7 VAE 14,1 Araldite GY776 55

Bsp .8 VAE 14, 1 Araldite GY776 66

Bsp .9 VAE 20,4 Epilox F17-00 50

Bsp .10 VAE 20,4 Epilox F17-00 60

Bsp .11 VAc 37 Epilox F17-00 57

VBsp .1 Sty/BA 36,1 Epilox F17-00 38

VBsp .2 Sty/BA 36,1 Araldite GY250 55

VBsp .3 Sty/BA -15 Epilox F17-00 50

a) : VAE: Vinylacetat-Ethylen-Copolymer ; VAc: Vinylacetat-

Homopolymer; Sty/BA: Styrol-Butylacrylat-Copolymer ; b) : Glasübergangstemperatur Tg der Polymere;

c) : Epilox F17-00: Bisphenol-F-Typ, Glasübergangstemperatur

Tg: -31,7°C, Handelsname der Firma Leuna Harze;

Araldite GY776: Bisphenol A-Typ, Glasübergangstempera- tur Tg: -23,1°C, Handelsname der Firma Huntsman; Araldite GY250: Bisphenol A-Typ, Handelsname der Firma Huntsman;

d) : Gew.-% Epoxidharz, bezogen auf Trockengewicht aus Poly mer und Epoxidharz. Untersuchung der Stabilität der Dispersionen basierend auf Po lymeren und Epoxidharz:

Die Stabilität der Dispersionen wurde an Hand ihrer Neigung zur Phasentrennung mit folgenden qualitativen Kriterien bewer tet :

- Note 1 :

keine Phasentrennung nach 72 h Lagerung bei Raumtemperatur;

- Note 2 :

weitgehende Phasenseparation bereits nach weniger als 24 h bei Raumtemperatur;

- Note 3 :

weitgehende Phasenseparation bereits nach weniger als 12 h bei Raumtemperatur.

Diese Austestung dient auch zur Beurteilung, ob die Dispersio nen für eine Sprühtrocknung zur Herstellung von Pulvern geeig net sind. Für eine Sprühtrocknung sind Dispersionen mit der Note 1 erforderlich.

Diskussion der Stabilität und der Glasübergangstemperaturen Tg der Dispersionen der (Vergleichs ) Beispiele :

Die Glasübergangstemperaturen Tg sowie die Beurteilung der Stabilität der Dispersionen der Beispiele 1~11 und der Ver gleichsbeispiele 1~3 sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Die Dispersionen der erfindungsgemäßen Beispiele 1~11 mit Vi nylesterpolymeren ergaben nur einen Glasübergang, die nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele 1~3 mit Styrol- Butylacrylatcopolymeren führten dagegen zu mindestens zwei Glasübergängen .

Die Austestung der Stabilität der Dispersionen zeigte, dass die Styrolacrylatpolymer-Dispersionen mit erfindungsgemäß ho hen Gehalten an Epoxidharz so instabil sind, dass sie sich nicht zur Sprühtrocknung eignen - im Gegensatz zu den erfin dungsgemäßen Vinylesterpolymer-Dispersionen der Beispiele, die sich durch eine hohe Stabilität auszeichnen. Tabelle 2: Glasübergangstemperaturen Tg und Stabilität der Dispersionen :

Glasübergangstemperatur Glasübergang Stabilität _ Tg [°C]_

Bsp .1 -17,3 einstufig 1

Bsp .2 -19, 0 einstufig 1

Bsp .3 16,5 einstufig 1

Bsp .4 -18,3 einstufig 1

Bsp .5 -11, 1 einstufig 1

Bsp .6 -15, 9 einstufig 1

Bsp .7 -9,4 einstufig 1

Bsp .8 -14,5 einstufig 1

Bsp .9 -8,7 einstufig 1

Bsp .10 -14,3 einstufig 1

Bsp .11 -7, 9 einstufig 1

VBsp .1 -10,8; -7, 1 mehrstufig 2

VBsp.2 -14,3; -0, 9 mehrstufig 3

VBsp.3 -21,6; -6, 3 mehrstufig 3 Partikelgrößen von Polymeren in Dispersionen:

Die Herstellung der Dispersionen der Beispiele 12-16 sowie der Vergleichsbeispiele 4-6 erfolgte analog zu Beispiel 5, jedoch mit den Maßgaben von Tabelle 3.

Es wurde der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser Dw der je- welligen Polymerdispersion Dw(Dl) und der jeweiligen, Polymere und Epoxidharz enthaltenden Dispersion Dw(D2) bestimmt (Be stimmungsmethode: Coulter LS 1320).

Der Quotient aus Dw(D2) / Dw(Dl) ist ein Indikator für die Ho mogenität und Stabilität der Polymere und Epoxidharz enthal- tenden Dispersion.

Damit eine Dispersion für die Sprühtrocknung besonders geeig net ist, sollte der Quotient aus Dw(D2) / Dw(Dl) vorzugsweise d 2,5 sein .

Höhere Verhältnisse können auf Inhomogenität und Instabilität der Dispersion hindeuten.

In Tabelle 3 sind die Ergebnisse zusammengefasst. Die Ver gleichsbeispiele 4-6 zeigen, dass das vorgenannte Kriterium für den Quotienten Dw(D2) / Dw(Dl) mit Styrolacrylat-Polymeren und erfindungsgemäßen Epoxidharzgehalten nicht eingehalten wird - im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Dispersionen mit Vinylesterpolymeren .

Tabelle 3: Dispersionen basierend auf Polymeren und Epoxidharz:

Epoxidharz- Dw v Dw (D2) /

Polymer^ Tg b > Epoxid

Anteil d) Dw (Dl) [°C] harz c >

[ Gew . % ]

VBsp .4 Sty/BA 36.1 Araldite GY250 55 272 11, 6 5,27

VBsp .5 Sty/BA 20,5 Epilox F17-00 55 3.1 26, 3 8.5

VBsp .6 Sty/BA 14 Epilox F17-00 55 2.2 21,8 9, 9

Bsp.12 VAc 37 Epilox F17-00 66 173 2,8 2,2

Bsp.13 VAE 14.1 Epilox F17-00 66 1,1 2,2 2,0

Bsp.14 VAE 14,1 Araldite GY776 66 1,1 1,7 1.5

Bsp .15 VAE 14, 1 Epilox F17-00 55 1,1 1,7 1,5

Bsp.16 VAE 14,1 Araldite GY776 55 1, 1 1,9 1,7 a) : VAE: Vinylacetat-Ethylen-Copolymer; VAc: Vinylacetat-

Homopolymer; Sty/BA: Styrol-Butylacrylat-Copolymer;

b) : Glasübergangstemperatur Tg der Polymere;

c) : Epilox F17-00: Bisphenol-F-Typ, Glasübergangstemperatur

Tg: -31,7°C, Handelsname der Firma Leuna Harze;

Araldite GY776: Bisphenol A-Typ, Glasübergangstemperatur Tg: -23,1°C, Handelsname der Firma Huntsman;

Araldite GY250: Bisphenol A-Typ, Handelsname der Firma Huntsman;

d) : Gew.-% Epoxidharz, bezogen auf Trockengewicht aus Polymer und Epoxidharz;

e) : Dw : gewichtsmittlerer Partikeldurchmessern bestimmt mit

tels Coulter LS 1320;

Dl: Polymerdispersion;

D2 : Dispersion basierend auf Polymer und Epoxidharz.

Herstellung von erfindungsgemäßen vernetzbaren Redispersions- pulvern (PPP) :

Beispiel 17 :

In einem Reaktor mit 10 L Volumen wurden 2000 g einer 58%igen wässrigen Polyvinylalkohol stabilisierten Dispersion eines Vi nylacetat-Homopolymers (Glasübergangstemperatur Tg 37 °C) bei 70°C über 2h mit 1856 g des Epoxidharzes Araldite GY250 (Bi sphenol A-Typ, Handelsname der Firma Huntsman) homogenisiert. Nach Abkühlen auf 40°C wurden 452 g einer 20%igen wässrigen Polyvinylalkohollösung (Höpplerviskosität von 4 mPas, Hydroly- segrad von 88%) und 1856 g einer ll%igen wässrigen Polyvi nylalkohollösung (Höpplerviskosität von 13 mPas, Hydrolysegrad von 88%) zugegeben.

Hierzu wurden noch 7,5 g des Entschäumers Surfynol MD20 (Han delsname der APCI) und 22,6 g des Entschäumers Foamstar SI 2213 (basiert auf Mineralöl/Siliconöl; Handelsname der BASF) zugegeben .

Die so erhaltene Dispersion hatte einen Festgehalt von 53,7% und eine Viskosität von 180 mPas (Brookfield 20 RMP, 23°C, Spindel 1) und wurde in einem Gleichstromtrockner mittels Druckluft Z erstäuber bei einer Eingangstemperatur von 135°C und einer Ausganstemperatur von 85°C unter Zudosierung von 2,5 Gew.-%, bezogen auf organische Bestandteile, an Kaolin als An- tiblockmittel getrocknet.

Es wurden 2968 g eines farblosen, gut rieselfähigen, in Wasser redispergierbaren Pulvers erhalten. Das Pulver wurde mit 10 Gew.-%, bezogen auf organische Bestandteile, Kaolin als Anti blockmittel abgemischt.

Das Pulver enthielt 50 Gew.-% Epoxidharz und 31 Gew.-% Vi nylacetat-Homopolymer, was einem Anteil von 161,3 Gew.-% Epo xidharz, bezogen auf Vinylacetat-Homopolymer, entspricht.

Vergleichsbeispiel 7 :

Es kam eine wässrige, Polyvinylalkohol stabilisierte Dispersi on eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers zum Einsatz (Glasüber gangstemperatur Tg: 20,5°C; Festgehalt 52%); ansonsten wurde Vergleichsbeispiel 7 analog ausgeführt wie Beispiel 17.

Es konnte kein homogenes rieselfähiges Pulver erhalten werden. Dies zeigt, dass mit Styrol-Butylacrylat-Copolymeren redisper- gierbare Polymerpulver mit hohem Gehalt an Epoxyharz nicht zu gänglich sind.

Beispiele 18-21 und Vergleichsbeispiel 8:

Die vernetzbaren Redispersionspulver der Beispiele 18-21 und Vergleichsbeispiel 8 wurden analog hergestellt wie Beispiel 17, jedoch mit den Maßgaben der Tabelle 4. Tabelle 4: vernetzbare Redispersionspulver basierend auf Poly meren und Epoxidharz: Epoxidharz-Anteil d) [Gew . % ]

Bsp .17 VAc 37 Araldite GY250 61

Bsp.18 VAc 37 Epilox F17-00 61

Bsp.19 VAc 37 Epilox F17-00 61

Bsp.20 VAE 14, 1 Epilox Fl 7 - 00 61

Bsp.21 VAE -7,0 Epilox F17-00 61

VBsp.8 Sty/BA 20,5 Epilox F17-00 23 a) : VAc: Vinylacetat-Homopolymer; VAE: Vinylacetat-Ethylen-

Copolymer; Sty/BA: Styrol-Butylacrylat-Copolymer ; b) : Glasübergangstemperatur Tg der Polymere;

c) : Epilox F17-00: Bisphenol-F-Typ, Glasübergangstemperatur

Tg: -31,7°C, Handelsname der Firma Leuna Harze;

Araldite GY250: Bisphenol A-Typ, Handelsname der Firma Huntsman;

d) : Gew.-% Epoxidharz, bezogen auf Trockengewicht aus Poly mer und Epoxidharz.

Diskussion der vernetzbaren Redispersionspulver (PPP) :

Das Vergleichsbeispiel 8 zeigt, dass mit Styrolacrylatpolyme- ren vernetzbare Redispersionspulver zugänglich sind, sofern der Epoxidharzanteil gering ist.

Dagegen waren vernetzbare Redispersionspulver basierend auf Styrolacrylatpolymeren und höherem Epoxidharzanteil nicht zu gänglich, wie mit obigem Vergleichsbeispiel 7 gezeigt.

Tabelle 5: Glasübergangstemperaturen Tg und Stabilität der

Pulver der (Vergleichs ) Beispiele :

Glasübergangstemperatur Tg [°C] Glasübergang

Bsp .17 -6, 1 einstufig

Bsp .18 9,8 einstufig

Bsp .19 8,8 einstufig

Bsp .20 11,5 einstufig

Bsp .21 18,2 einstufig

VBsp.8 +2,0 einstufig

Mit Vinylesterpolymeren waren vernetzbare Redispersionspulver mit hohen Anteilen an Epoxidharz zugänglich (Beispiele 17-21) . Die erfindungsgemäßen vernetzbaren Redispersionspulver (Bei spiele 17-21) zeigen allesamt einstufige Glasübergänge, wie in Tabelle 5 festgehalten. Zementfreie Mörtelformulierung und deren Austestung:

Die Rezepturen der zementfreien Mörtelformulierungen sind in Tabelle 6 angegeben.

Als Redispersionspulver (DPP) kamen die oben beschriebenen vernetzbaren Redispersionspulver des Beispiels 18 bzw. des Vergleichsbeispiels 8 zum Einsatz.

In der zementfreien Mörtelformulierung des Vergleichsbeispiels 11 wurde das Redispersionspulver VBsp.9 eingesetzt. Das Redis persionspulver VBsp.9 entsprach Beispiel 18, mit dem Unter schied, dass es kein Epoxidharz enthielt.

Tabelle 6: Rezepturen von zementfreien Mörtelformulierungen:

Bsp.22 VBsp.10 VBsp.ll

[Gew.-T] [Gew.-T] [Gew.-T]

Redispersionspulver

Bsp .18 120,0

VBsp .8 162

VBsp.9 200

Aradur 3965 a) 78 69, 1

Melflux 6681F b) 0, 6 0, 6 0, 6 Quarzsand 12 c) 604,8 604,8 578,02 Quarzsand F 32 d) 225,4 225,4 215,38 Natrosol 250 GR e) 2,1 2,1 2,0 Edelkalkhydrat f) 4,2 4,2 4,0

Wasser (insgesamt) 145 145 145 a) : Aradur 3965: wässrige Lösung (55%ig) , Handelsname der Fir ma Huntsman, Härter; b) : Dispergiermittel, Handelsname der Firma BASF; c) : Füllstoff, Sieblinie 0,06-0,2; d) : Füllstoff, Sieblinie 0,24; e) : Hydroxyethylcellulose, Handelsname der Firma Ashland, Verdicker; f) : Ca(OH)2, Beschleuniger. Die Herstellung der zementfreien Mörtelformulierungen erfolg te, indem zunächst die Pulverkomponenten in einem Labormischer vereinigt und homogenisiert wurden.

Die Härtekomponente Aradur 3965 wurde mit dem Anmischwasser zugegeben .

Das Anmischen des Mörtels erfolgte mit einem Dissolver mit ei nem 6 cm Zahnkranz bei 2000 upm über eine Minute.

Nach einer Ruhezeit von 2 min wurde die Mischung 15 sec aufge rührt und in Schalungsformen eingebracht. Es wurden Prismen der Dimension 2*2*4 cm erhalten.

Der Prüfkörper von Beispiel 22 konnte bereits nach 1 Tag bei Raumtemperatur ausgeschalt werden, der Prüfkörper von Ver gleichsbeispiel 11 dagegen erst nach Tagen 2 bei Raumtempera tur .

Der Prüfkörper von Vergleichsbeispiel 10 konnte selbst nach 12 Tagen bei Raumtemperatur nicht zerstörungsfrei ausgeschalt werden, so dass eine Bestimmung der Druckfestigkeit unmöglich war .

Der Prüfkörper von Beispiel 22 zeigte eine erheblich höhere Druckfestigkeit als der Prüfkörper von Vergleichsbeispiel 11. Die Druckfestigkeit wurde an Hand der Prüfkörper bestimmt in Anlehnung an DIN EN 12808 Teil 3 mit Prismen 2*2*4 cm. Der Druckfestigkeitswert bezieht sich auf die korrigierte Auflage fläche. Die Austestungsergebnisse sind in Tabelle 7 zusammen gefasst (Spalte „nach RT Härtung") .

Tabelle 7 : Austestungsergebnisse Prüfkörper basierend auf ze- mentfreien Mörtelformulierungen:

Ausschalung Druckfestigkeit [N/mm 2 ]

[Tage ] nach RT nach Nach

Härtung V ernetzung

Bsp .22 1 8 25

VBsp.10 12 3,2

Prüfkörper defor

VBsp.11 2 4,5

miert, nicht prüfbar Nachvernetzungsversuche :

Hierzu wurden die oben beschriebenen, nicht ausgeschalten Prüfkörper der (Vergleichs ) Beispiele 22, 10 und 11 für 12 h bei 120°C gelagert. Anschließend wurde die Druckfestigkeit be stimmt in Anlehnung an DIN EN 12808 Teil 3 mit Prismen 2*2*4 cm. Der Druckfestigkeitswert bezieht sich auf die korrigierte Auflagefläche. Die Austestungsergebnisse sind in Tabelle 7 zu sammengefasst .

Der Prüfkörper von Beispiel 22 zeigte einen erheblichen Nach vernetzungseffekt: die Druckfestigkeit konnte durch die Nach vernetzung weiter gesteigert werden.

Für den Prüfkörper von Vergleichsbeispiel 11 konnte kein sig nifikanter Nachvernetzungseffekt erzielt werden.

Auch nach Nachvernetzung blieb die Druckfestigkeit des Prüf körpers von Vergleichsbeispiel 10 dramatisch hinter Beispiel 22 zurück.

Vernetzungsfähigkeit von Polymerfilmen

Die vernetzbaren Redispersionspulver (DPP) von Beispiel 18, Beispiel 20 und des Vergleichsbeispiels 8 wurden jeweils in Wasser redispergiert unter Bildung einer Dispersion mit 50%- igen Feststoffgehalt . Anschließend wurde der Härter Epilink 701 (Handelsname der Firma EVONIK) entsprechend der molaren Mischungsverhältnisse der Tabelle 8 abgemischt.

Mit den so erhaltenen Dispersionen wurden Polymerfilme herge stellt.

Nach Trocknen wurden die Polymerfilme gelagert, wie im Folgen den angegeben, und anschließend wurden die Reißfestigkeiten nach DIN 53504 (S3a) ermittelt:

o 7d RT: 7 Tage Lagerung an Luft bei Raumtemperatur;

o 7d H2O + 7d RT: 7 Tagen Wasserlagerung und anschließend 7 Tage Lagerung an Luft bei Raumtemperatur.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengefasst.

Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen vernetzbaren Redispersionspulver der Beispiele 18 und 20 nach Redispergie- ren in Wasser wirksam vernetzt werden können und das Epoxid harz der Vernetzung mit Aminvernetzer, wie Epilink 701, zu gänglich ist.

Daraus folgt, dass im Zuge der Herstellung und Lagerung der erfindungsgemäßen vernetzbaren Redispersionspulver keine vor zeitige Vernetzung erfolgte und die erfindungsgemäßen vernetz baren Redispersionspulver sehr gut redispergierbar sind, und dies trotz ihres hohen Anteils an Epoxidharz. Tabelle 8: Austestungsergebnisse mit vernetzten Polymerfilmen:

Redispersions- Molenverhältnis Reißfestigkeit

Lagerung

pulver Epoxid / Härter [MPa]

Bsp.20 0 7d RT 1, 69

0,8 7d RT 10,4

0,8 7d H 2 0 + 7d RT 7,78

1,2 7d RT 14,2

1,2 7d H 2 0 + 7d RT 15,9

Bsp .18 0 7d RT 2, 38

0,8 7d RT 11,8

0,8 7d H 2 0 + 7d RT 10,4

1,2 7d RT 15,8

1,2 7d H 2 0 + 7d RT 15

VBsp.8 0 7d RT 7,1

0,8 7d RT 10,3

0,8 7d H 2 0 + 7d RT 9, 7

1,2 7d RT 9, 2

1,2 7d H 2 0 + 7d RT 5,1