[发明专利]萘磺酸－甲醛缩合物作为干燥助剂的用途

说明书

本发明系有关萘磺酸-甲醛缩合产物(缩合物)作为干燥助剂的用途，尤其是与水性聚合物分散液的喷雾干燥有关者。

本发明也有关一种制备可再分散于水性介质中的聚合物粉末的方法，及有关可再分散的聚合物粉末及其用途。

水性聚合物分散液已广泛使用作为例如粘结剂，尤其是用于合成树脂装饰物或高度着色的内部漆料、粘着剂或其他涂料组合物。但在许多情况中，需要不使用水性聚合物分散液而使用粉末状的聚合物。

为了获得粉末状聚合物，分散液需经历干燥操作例如喷雾干燥或冷冻干燥。在喷雾干燥的情况下，聚合物分散液系于热空气流中喷雾并移除水；用以干燥的空气及所喷雾的分散液优选同向通过干燥机。

但，所得聚合物粉末的缺点为其在水性介质中的再分散性通常无法令人完全满意，因为由再分散作用所得的聚合物颗粒直径分布通常不同于最初的水性分散液。其原因为水性聚合物分散液不像聚合物溶液，无法形成热力学稳定的系统。此外，此系统易因小的初级颗粒的结合而减少聚合物/分散液界面，而形成较大的次级颗粒(凝胶细粒，凝块)。于水性介质中分散分布状态下，此可通过添加分散剂如乳化剂及保护性胶体而在相当长时间内可避免。但水性聚合物分散液干燥期间，在许多情况下分散剂作用不够且某种程度上发生次级颗粒的不可逆形成，也即次级颗粒在再分散时保留下来并损及再分散所得的水性聚合物分散液的性能特征。

为了在干燥过程中避免或至少使次级颗粒形成减少，长期以来已知使用干燥助剂。这些物质广泛称为喷雾助剂，因喷雾干燥特别可促进形成不可逆凝聚的次级颗粒。聚合物颗粒的玻璃转化温度(且因而软化点或最小成膜温度)越低，尤其是当其低于干燥温度时，此效应则越显著。同时，干燥助剂通常可减少粘附于干燥机壁上的聚合物层的形成，因而导致粉末产量增加。

使用干燥助剂已见于大量出版物。例如，DE-A-2445813描述一种可再分散于水性系统的粉末聚合物且其作为干燥助剂包括1至20重量％的由芳族烃类与甲醛所形成的水可溶的含磺基或磺酸根官能基缩合产物。所涉及的缩合产物特别是苯酚磺酸或萘磺酸与甲醛的缩合物。对所用缩合物的分子量并无任何资讯。其述及聚合物粉末的干燥需在低于软化点下进行。

EP-A-78449描述一种使具有玻璃转化温度低于50℃的聚合物的水性分散液喷雾干燥而制备水可再分散的抗结块聚合物的方法。作为喷雾助剂，该分散液包含乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的水可溶共聚物及/或萘磺酸-甲醛缩合物的水可溶碱金属盐及/或碱土金属盐。其对所用的萘磺酸-甲醛缩合物的分子量也完全没有任何资讯。由其可看出在仅使用萘磺酸-甲醛缩合物之时使用相对大量的喷雾助剂(于实例4中为30重量％，于实例5为50重量％，实例6为30重量％，各例中均以聚合物为基准)。此会不利地影响聚合物粉末的粘结剂性质，例如相关组合物的流动性增加至不期望程度(参见EP 407889)或阻滞水泥性组合物的凝固。

同样地，EP-A-407889描述苯酚磺酸-甲醛缩合物的水可溶碱金属盐或碱土金属盐作为由水性聚合物分散液制备水可再分散聚合物粉末时的喷雾助剂。在此对所用的缩合物的分子量也无任何资讯。

本发明的目的系提供一种干燥助剂，其可用以自聚合物分散液制备易再分散于水中的聚合物粉末且不具有现有技术中的缺点。

现已发现此目的意外地可通过使用数均分子量M_n＜1500的萘磺酸-甲醛缩合物作为干燥助剂而达成。

因此本发明系有关具有数均分子量M_n＜1500道尔顿的萘磺酸-甲醛缩合物或其盐于水性聚合物分散液干燥中作为助剂的用途。

此缩合物优选具有平均分子量M_n在500至1500，尤其自700至1250道尔顿的范围，由凝胶渗透色谱法所测定，如制备喷雾助剂的实例中所述。分子量分布(定义为M_w/M_n)在5至15，优选在5至10的范围。摩尔质量高于10,000道尔顿的缩合物比例优选少于总缩合物的25重量％，尤其是少于20重量％。

所使用的缩合物通常需包括不大于25重量％，优选不大于15重量％的未反应萘磺酸(α及/或β产物)及不小于75重量％的缩合物。当使用盐形式缩合物时，一般所用的盐为碱金属盐或碱土金属盐或铵盐，即，与氨或与有机胺如三乙醇胺，二乙醇胺及三乙胺的盐。优选为碱土金属盐，尤其是钙盐。