JP2001040169A - 再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法 - Google Patents
再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法Info
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Abstract
子として分散し、しかも得られた粉末が酸性を呈しない
ことからとくにセメント混和剤等の用途に有用であり、
その他にも接着剤、塗料用バインダー、繊維壁バインダ
ー、砂壁バインダー等の各種分野に有効に用いることの
できる再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法を提供
すること。 【解決手段】 例えばN−n−プロピルアクリルアミド
である不飽和アミド化合物と他の共重合し得る単量体と
の共重合体よりなる温度30℃以上でゲル化する水溶性
ポリマーと、ビニル系合成樹脂エマルジョンとを混合、
もしくはビニル単量体とを重合して水性エマルジョンを
得、続いて前記水性エマルジョンを乾燥することを特徴
とする再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法。
Description
ルジョン粉末の製造方法に関する。本発明の製造方法に
より得られたエマルジョン粉末は水再乳化性に優れ、接
着剤、塗料用バインダー、セメント混和剤等の用途に有
用である。
は、合成樹脂エマルジョンを噴霧乾燥し、粉末化するこ
とにより製造されている。再乳化可能なエマルジョン粉
末は、粉末であることにより取り扱いが容易で、水を含
まないので輸送が容易であるという長所を有する。この
ようなエマルジョン粉末は、該粉末を水に添加し撹拌す
ることにより水中に再分散して、合成樹脂エマルジョン
と同様に使用でき、接着剤、塗料用バインダー、水性イ
ンキ用バインダー、繊維仕上剤等のほか、コンクリート
構造物ブロック、パイル、モルタル、スレートなどのセ
メントへの混入剤等広範な用途に使用されている。
ジョン粉末は、平均粒子径15μm以上の2次粒子であ
る(1次粒子は平均粒子径0.05〜3μmである)。
例えば、特開平4−185606号公報には、平均粒子
径20〜100nm(0.02〜0.1μm)の保護コロ
イド系アクリルエマルジョン(1次粒子)を抗粘結剤
(無水珪酸、珪酸アルミニウム)とともに乾燥して平均
粒子径50〜70μmの合成樹脂エマルジョン粉末(2
次粒子)の製造方法が記載されている。この合成樹脂エ
マルジョン粉末(2次粒子)は、水に分散させると2次
粒子で分散するため、安定な乳化液とならず、しばらく
すると粒子が沈降する。また均一なフィルムとならな
い。また、特開昭59−193903号公報には、ラジ
カル重合可能な不飽和結合を有する単量体類を、メタク
リルアミドと不飽和カルボン酸との水溶性共重合体の存
在下でエマルジョン重合した後、pH4以下に系を低下
させ、ポリマーを分離し、脱水、乾燥する粉末組成物の
製造法が開示されている。しかしながら、該公報の実施
例1に記載されているように、エマルジョン重合した後
のポリマーをG2ガラスフィルター(40〜50μm)
で濾過分離していることから分かるように、得られた粉
末は二次粒子であり、水再乳化時に一次粒子となるのは
ごく一部である。また、得られた粉末は酸性のため、セ
メントへの混和剤として使用した場合、セメント混合物
が中性ないし酸性となる可能性があり、コンクリート中
の鋼材の腐食を招く恐れがある。
的は、水再乳化性に優れ、再乳化時に粒子が1次粒子と
して分散し、しかも得られた粉末が酸性を呈しないこと
からとくにセメント混和剤等の用途に有用であり、その
他にも接着剤、塗料用バインダー、繊維壁バインダー、
砂壁バインダー等の各種分野に有効に用いることのでき
る再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法を提供する
ことにある。
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。すなわち本発明は、下記一般式
り、R2は水素またはエチル基であり、R 3はエチル基ま
たはプロピル基である;ここでR1が水素の場合、R2は
水素でありかつR3はプロピル基であるか、あるいはR1
が水素の場合、R2およびR3共にエチル基である;R1
がメチル基の場合、R2は水素でありかつR3はプロピル
基である)で示される不飽和アミド化合物の1種以上と
他の共重合し得る単量体との共重合体よりなる温度30
℃以上でゲル化する水溶性ポリマーと、ビニル系合成樹
脂エマルジョンとを混合、もしくはビニル単量体とを重
合して水性エマルジョンを得、続いて前記水性エマルジ
ョンを乾燥することを特徴とする再乳化可能なエマルジ
ョン粉末の製造方法を提供するものである。
ョンの固形分100重量部に対し、水溶性ポリマー2〜
50重量部を用いる前記の製造方法を提供するものであ
る。
無機粉末を主成分とする抗粘結剤も水性エマルジョンと
ともに乾燥する前記の製造方法を提供するものである。
ンの乾燥工程において、水分が蒸発する以前にビニル系
合成樹脂の1次粒子の表面が、ゲル化する特定の水溶性
ポリマー(感温性共重合体)で被覆される。次いで水分
が蒸発すると、見かけ上は15μm以上の乾燥した2次
粒子のエマルジョン粉末となるが、2次粒子のエマルジ
ョン粉末を水に再分散すると、1次粒子の表面を覆って
いるゲル化物はそのゲル化点以下では水溶性ポリマーと
なるので、元のエマルジョン(1次粒子)となる。本発
明に使用される、温度30℃以上でゲル化する水溶性ポ
リマー(感温性共重合体)は、下記一般式
り、R2は水素またはエチル基であり、R 3はエチル基ま
たはプロピル基である;ここでR1が水素の場合、R2は
水素でありかつR3はプロピル基であるか、あるいはR1
が水素の場合、R2およびR3共にエチル基である;R1
がメチル基の場合、R2は水素でありかつR3はプロピル
基である)で示される不飽和アミド化合物の1種以上と
他の共重合し得る単量体との共重合体である。
としては、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−
プロピルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルア
ミド、N−n−プロピルメタクリルアミド、N−イソプ
ロピルメタクリルアミドが挙げられる。中でも好ましく
はN,N−ジエチルアクリルアミドおよびN−イソプロ
ピルアクリルアミドがよい。前記不飽和アミド化合物
は、必要に応じて2種以上を同時に用いることができ
る。
化合物の1種以上と共重合し得る単量体としては親水性
単量体、イオン性単量体、親油性単量体等の1種以上が
挙げられる。上記の親水性単量体、換言すれば単独重合
体が水溶液中において加温により不溶化(ゲル化)しな
い親水性単量体としては、例えばアクリルアミド、メタ
クリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジ
メチルアクリルアミド,N,N−ジメチルメタクリルア
ミド,N−エチルアクリルアミド、ジアセトンアクリル
アミド、ヒドロキシエチルメタクリレート,ヒドロキシ
エチルアクリレート,ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、各種のメトキシ
ポリエチレングリコールメタクリレート、各種のメトキ
シポリエチレングリコールアクリレート、N−ビニル−
2−ピロリドン等を挙げることができる。また酢酸ビニ
ル、グリシジルメタクリレート等を共重合により導入し
て、それを加水分解して親水性を付与することもでき
る。
酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン
酸、メクタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−
アクリルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸、2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の
酸およびそれらの塩、N,N−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリ
レート、N,N−ジメチルアミノエチルメアクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,
N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N
−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアミドお
よびそれらの塩を挙げることができる。また、各種アク
リレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、アアクリロニトリル等を共重合により導入し
て、それを加水分解してイオン性を付与することもでき
る。
体が水に不溶性(ゲル化)である親油性単量体として
は、例えば、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N,
N−ジ−n−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチル
アクリルアミド、N−n−ブチルメタクリルアミド、N
−tert−ブチルアクリルアミド、N−tert−ブチルメタ
クリルアミド、N−n−ヘキシルアクリルアミド、N−
n−ヘキシルメタクリルアミド、N−n−オクチルアク
リルアミド、N−n−オクチルメタクリルアミド、N−
tert−オクチルアクリルアミド、N−n−ドデシルアク
リルアミド、N−n−ドデシルメタクリルアミド等のN
−アルキル(メタ)アクリルアミド誘導体、エチルアク
リレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、
ブチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、2−エ
チルヘキシルメタクリレート、グリシジルメタクリレー
ト等の(メタ)アクリレート誘導体、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、α−メチルス
チレン等を挙げることができる。
重合し得る単量体の使用割合は、共重合する単量体によ
り異なるがゲル化温度が30℃〜100℃となるように
調整するのがよい。好ましくは30℃〜80℃がよい。
脂としては、とくに制限されるものではないが、例えば
ポリ酢酸ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポ
リスチレン、酢酸ビニル−エチレンコポリマー、酢酸ビ
ニル−(メタ)アクリル酸エステルコーポリマー、スチ
レン−(メタ)アクリル酸エステルコーポリマー、酢酸
ビニル−バーサチック酸ビニルコーポリマー、酢酸ビニ
ル−エチレン−バーサチック酸ビニルターポリマー等が
挙げられる。また、重合するビニル単量体の具体例とし
ては、例えば、アクリル酸エステル類;メチル−、エチ
ル−、イソプロピル−、n−ブチル−、イソブチル−、
n−アミル−、イソアミル−、n−ヘキシル−、2−エ
チルヘキシル−、オクチル−、デシル−、ドデシル−、
オクタデシル−、シクロヘキシル−、フェニル−、ベン
ジル−、2−ヒドロキシエチル−、ヒドロキシプロピル
−アクリレート等、メタクリル酸エステル類;メチル
−、エチル−、イソプロピル−、n−ブチル−、イソブ
チル−、n−アミル−、イソアミル−、n−ヘキシル
−、2−エチルヘキシル−、オクチル−、デシル−、ド
デシル−、オクタデシル−、シクロヘキシル−、フェニ
ル−、ベンジル−、2−ヒドロキシエチル−、ヒドロキ
シプロピル−メタクリレート等、その他の炭素原子数1
ないし12のアルキルアクリレート、その他の炭素原子
数1ないし12のメタクリレート、2−メトキシエチル
アクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、グリシジルアクリ
レート、グリシジルメタアクリレート、アリルグリシジ
ルエーテル、不飽和カルボン酸類;アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、無水アク
リル酸、無水メタクリル酸、無水マレイン酸、無水イタ
コン酸、無水フマル酸等、アミノ基含有モノマー類;N
−メチルアミノエチルアクリレート、N−メチルアミノ
エチルメタアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリ
レート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等、芳香
族ビニル類;スチレン、2−メチルスチレン、t−ブチ
ルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニ
ルナフタレン、ジビニルベンゼン等、ビニルエステル
類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、脂肪酸のビニル
エステル(例えばシェル化学(株)のVeoVa)等、ハロ
ゲン化ビニル類;塩化ビニル、ハロゲン化ビニリデン
類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等、オレフィン
類;エチレン、プロピレン、ジエン類;イソプレン、ブ
タジエン、クロロプレン、その他;ビニルピロリドン、
アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプ
ロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコー
ルジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメ
チロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメ
タンテトラアクリレート、アリルメタアクリレート、ジ
シクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオ
キシエチルアクリレート、イソプロペニル−α,α−ジ
メチルベンジルイソシアネート、アリルメルカプタン、
アミド類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メ
チロールメタクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミド、ジアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド等
であり、単独でまたは2種以上を混合して使用すること
ができる。これらの中で、好ましくは芳香族ビニル化合
物、ジエン類、オレフィン類、(メタ)アクリレート
類、ビニルエステル類であり、具体的にはスチレン、ブ
チルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、
ブタジエン、メチルメタクリレート、酢酸ビニル、脂肪
酸のビニルエステル(例えばシェル化学(株)のVeoV
a)、エチレン等である。セメントと配合する場合は、
耐アルカリ性に優れた単量体が好ましい。
段は問わない。好適には噴霧乾燥するのがよい。乾燥温
度は、使用される材料により適宜決定すればよいが、例
えば50〜150℃程度である。
ル系合成樹脂の使用割合は、ビニル系合成樹脂の固形分
100重量部に対し、水溶性ポリマー(感温性共重合
体)2〜50重量部を用いるのが好ましい。2重量部未
満では水再乳化時1μm以上の粒子が多くなる。また、
50重量部を超えると製膜後のフィルム耐水性が悪くな
る。好ましくは5〜40重量部である。
剤を併用してもよく、この場合、抗粘結剤としては、微
粒子の無機粉末が好ましく、炭酸カルシウム、クレー、
無水珪酸、珪酸アルミニウム、ホワイトカーボン、タル
ク、アルミナホワイト、等が使用され、とくに平均粒子
径が約0.01〜0.5μmの無水珪酸、珪酸アルミニウ
ム、炭酸カルシウム等が好ましい。抗粘結剤の使用量は
とくに限定されないが、製造されるエマルジョン粉末に
対して20重量%以下の範囲で用いるのが好ましい。2
0重量%を超えると、無機粉末の含有量が多くなりすぎ
てエマルジョン粉末としての特徴が失われので好ましく
ない。抗粘結剤は、乾燥後のエマルジョン粉末に添加し
均一に混合してもよいが、水性エマルジョンを乾燥する
際に水性エマルジョンを抗粘結剤の存在下に噴霧するこ
とが、均一な混合を行うことができ、粘結防止効果の上
から有効である。同時に両者を噴霧して乾燥することが
とくに好ましい。
らに説明する。 合成例1 1500mlの4ツ口丸底フラスコに窒素ガス流通下で
撹拌しながら、蒸留水513.6g、N−n−プロピル
アクリルアミド20g、40%アクリルアミド16gを
添加した。その後過硫酸アンモニウム2.8gおよび亜
硫酸水素ナトリウム1.2g添加し10℃で3.5時間
合成した。得られた感温性共重合体水溶液を内径15m
mの試験管に入れ、そこに標準温度計を差し込み、恒温
水中温度計で撹拌しながら徐々に加温した。63℃で白
濁(ゲル化)がはじまり、70℃で温度計の水銀球が見
えなくなった。この水溶液を更に加温しても、水溶液は
安定な白濁(ゲル化)状態を保持した。
ポリビニルアルコールを保護コロイドとした酢酸ビニル
−エチレン共重合エマルジョン(酢酸ビニル含有量83
重量%、エチレン含有量17重量%、平均粒子径0.8
μm、濃度10%)1000gに添加した。この混合エ
マルジョンを120℃の熱風中に噴霧して乾燥し、樹脂
粉末を得た。この樹脂粉末を水に再乳化させると平均粒
子径1μm以下の1次粒子が得られた。また、得られた
エマルジョンの24時間後の安定性を調べたところ良好
であることが確認された。結果を表1に示す。
24.5g用い、アクリルアミドの代わりに2−アクリ
ルアミド−2−フェニルプロパンスルホン酸ナトリウム
1.9g使用した以外は合成例1と全く同様にして合成
した。この時のゲル化剤の白濁(ゲル化)開始温度は3
6℃であり、白濁(ゲル化)温度は59℃である。
例1と同様の実験を行った。結果を表1に示す。
アクリルアミド共重合物の代わりにN,N−ジエチルア
クリルアミド5%水溶液207g用い、実施例1と同様
の実験を行った。結果を表1に示す。
用し、実施例1と同様の実験を行った。結果を表1に示
す。
代わりにN,N−ジエチルアクリルアミド200gおよ
び40%アクリルアミド250gを使用し、さらに蒸留
水400g、5.3%のtert−ブチルヒドロキシパーオ
キサイド水溶液75gおよび5.3%ロンガリット水溶
液75gを使用し、それぞれ30℃で3.5時間均一に
添加し、得られた感温性共重合体水溶液を使用したこと
以外は実施例1と同様の実験を行った。結果を表1に示
す。
固形分に対して10重量%の量の無水珪酸微粉末とを別
々に120℃の熱風中に同時噴霧して乾燥し、樹脂粉末
を得たこと以外は、実施例1と同様の実験を行った。結
果を表1に示す。
よび温度計を装備した1リットル容の加圧反応器内に、
実施例4で得た感温性共重合体水溶液32部を365.
6部の水に溶解して仕込んだ後、ロンガリット1.2部
を更に加圧反応器に添加し、エチレンで加圧反応器内を
50kg/cm2に加圧し、60℃に昇温した。加圧反
応器の温度が60℃になった時点から0.44%過酸化
水素溶液80部と酢酸ビニル320部を加圧反応器内に
3時間で均一に添加した。その後60℃にて2時間熟成
し、感温性共重合体樹脂を保護コロイドとした酢酸ビニ
ル・エチレン共重合エマルジョンを得た。このエマルジ
ョンのゲル化温度は52℃であった。このエマルジョン
とエマルジョンの固形分に対して10重量%の量の無水
珪酸微粉末とを別々に120℃の熱風中に同時噴霧して
乾燥し、樹脂粉末を得た。この樹脂粉末を水に再乳化さ
せると平均粒子径1.0μmの1次粒子が得られた。結
果を表1に示す。
・エチレン共重合エマルジョンと、その固形分に対して
10重量%の量の無水珪酸微粉末とを別々に120℃の
熱風中に同時噴霧して乾燥し、平均粒子径20μmの2
次粒子を得た。これを水に分散させたが、1次粒子の乳
化液とはならず2時間後沈降した。結果を表2に示す。
ョンに、その固形分に対して10重量%(固形分)の量
となるコロイドシリカを添加し、120℃熱風中に噴霧
して乾燥したが大きい凝集塊となった。また、水再乳化
性は得られなかった。結果を表2に示す。
乳化時に粒子が1次粒子として分散し、しかも得られた
粉末が酸性を呈しないことからとくにセメント混和剤等
の用途に有用であり、その他にも接着剤、塗料用バイン
ダー、繊維壁バインダー、砂壁バインダー等の各種分野
に有効に用いることのできる再乳化可能なエマルジョン
粉末の製造方法が提供される。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記一般式 【化1】 (式中、R1は水素またはメチル基であり、R2は水素ま
たはエチル基であり、R 3はエチル基またはプロピル基
である;ここでR1が水素の場合、R2は水素でありかつ
R3はプロピル基であるか、あるいはR1が水素の場合、
R2およびR3共にエチル基である;R1がメチル基の場
合、R2は水素でありかつR3はプロピル基である)で示
される不飽和アミド化合物の1種以上と他の共重合し得
る単量体との共重合体よりなる温度30℃以上でゲル化
する水溶性ポリマーと、ビニル系合成樹脂エマルジョン
とを混合、もしくはビニル単量体とを重合して水性エマ
ルジョンを得、続いて前記水性エマルジョンを乾燥する
ことを特徴とする再乳化可能なエマルジョン粉末の製造
方法。 - 【請求項2】 ビニル系合成樹脂エマルジョンの固形分
100重量部に対し、水溶性ポリマー2〜50重量部を
用いる請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】 乾燥工程時に、微粒子の無機粉末を主成
分とする抗粘結剤も水性エマルジョンとともに乾燥する
請求項1または2に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11220123A JP2001040169A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP11220123A JP2001040169A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001040169A true JP2001040169A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16746282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11220123A Pending JP2001040169A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 再乳化可能なエマルジョン粉末の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001040169A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2834884A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | Oreal | Composition cosmetique longue tenue comprenant un materiau pro-adhesif et un compose diffusant separes |
WO2003061611A3 (fr) * | 2002-01-18 | 2004-03-11 | Oreal | Composition cosmetique longue tenue comprenant un materiau pro-adhesif et un compose diffusant separes |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP11220123A patent/JP2001040169A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2834884A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | Oreal | Composition cosmetique longue tenue comprenant un materiau pro-adhesif et un compose diffusant separes |
WO2003061611A3 (fr) * | 2002-01-18 | 2004-03-11 | Oreal | Composition cosmetique longue tenue comprenant un materiau pro-adhesif et un compose diffusant separes |
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