DE2249080A1 - Mattierte zusammensetzungen - Google Patents

Description

3. Oktober 1972 Gze/pn

Cabot Corporation, 125 High Street, Boston, Massachusetts,

U.S.A.

Mattierte Zusammensetzungen

Die vorliegende Erfindung betrifft neue und verbesserte mattierte und quasi glänzende Zusammensetzungen mit wünschenswerten physikalischen Eigenschaften, wie etwa Stabilität des Glanzes und gute Dispersion, Im besonderen ist die vorliegende Erfindung auf neue mattierte und quasi glänzende Zusammensetzungen gerichtet, welche ein filmbildendes organisches Material, ein organisches Lösungsmittel und als Mattierungszusätze eine wirkungsvolle Menge an einer Kombination aus gewissen Harnstoff-Formaldehyd-Polynieren mit gewissem kolloidalem Siliciumdioxyd enthalten, wie im folgenden beschrieben.

Es ist gut bekannt, daß viele Systeme eine matte oder quasi matte Oberflächenbesehaffenheifc erfordern, wie etv/a auf dem Gebiet der Holzprodukte, einschließlich vorbehandelten Tafeln, Fußbodenbelägen, Möbeln u.a. Produkten.

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Um solche Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen, ist es notwendig, Mattierungsmittel zu verwenden, welche solche Eigenschaften bewirken. Dementsprechend werden Mattierungsmittel üblicherweise in Lacken, Anstrichstoffen und ähnlichen Mitteln verwendet, um Zusammensetzungen herzustellen, die nach dem Auftragen auf eine Grundlage, etwa aus Holz, dieser eine mattierte Oberflächenbeschaffenheit geben, oder zu einer bearbeiteten Oberfläche mit vermindertem Glanz führen. Die üblicherweise vei'wendeten Mattierungsmittel enthalten feinverteilte Teilchen, welche das Licht in diffuser Form reflektieren können und dadurch den Glanz der Zusammensetzung vermindern. Unter den verschiedenen Stoffen, die bislang als Mattierungsmittel eingesetzt wurden, befinden sich natürliche Stoffe, wie etwa Gummi, Harze und siliciumhaltige Stoffe und synthetische Materialien, wie etwa Metallseifen und feinverteilte siliciumhaltige Stoffe.

Bislang sind die am weitest verbreiteten Mattierungsmittel Siliciumdioxyd-Gele gewesen, und zwar Gele dieses Typs, die üblicherweise als Siliciumdioxyd-Aerogele, bei denen die ursprüngliche Gelstruktur erhalten ist, und als Siliciumdioxyd-Xerogele, bei denen die ursprüngliche Gelstruktur zerstört ist, bezeichnet werden. Obwohl die Siliciumdioxyd-Gele in großem Umfang in verschiedenen Anwendungsformen eingesetzt werden, ergeben sich trotzdem in dieser Hinsicht verschiedene Nachteile, Beispielsweise liegt ein großer Nachteil der als Mattierungsmittel

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verwendeten Siliciumdioxyd-Gele in der Tendenz, daß sich beim Stehen aus der mattierten Zusammensetzung ein fester Niederschlag abscheidet, Welcher das Siliciumdioxyd enthält. Bevor die mattierte Zusammensetzung verwendet werden kann, ist es deshalb erforderlich, daß die feste Schicht aus abgeschiedenem Material erneut in der Zusammensetzung dispergiert wird. Das erneute Dispergieren dieses Niederschlages hat sich als außerordentlich schwierig erwiesen, und in einigen Fällen sind die Versuche zum erneuten Dispergieren des Niederschlages völlig fehlgeschlagen. Ein weiterer Nachteil der bekannte^üblicherweise verwendeten Mattierungsmittel liegt in der Porosität dieser Mittel, welche eine Zerkleinerung vor der Verwendung erforderlich macht. Es wurde gefunden, daß die Zerkleinerung sich nachteilig auf die Reproduzierbarkeit der gewünschten Mattierungswirkung auswirkt. · -

Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Kombination von nicht porösen Stoffen bereitzustellen, die keine Zerkleinerung erfordern, um die gewünschten Mattierungswirkungen zu geben.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine neue Kombination von gewissen,nicht porösen Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren mit gewissem nicht porösem kolloidalem Siliciumdioxyd bereitzustellen, die mit Erfolg ohne Zerkleinerung als Kattierungszusatz bei der Herstellung von mattierten klaren Oberflächen eingesetzt werden kann.

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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine neue Kombination aus gewissen nicht porösen Stoffen bereitzustellen, welche die gewünschten Mattierungseigenschaften hauptsächlich durch Veränderung des Verhältnisses der Komponenten in der Kombination erteil-en.

Es ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung neue und verbesserte, mattierte oder matt gemachte Zusammensetzungen zur Oberflächenbearbeitung bereitzustellen, in denen der Mattierungszusatz eine Kombination aus gewissen nicht porösen Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren mit gewissem nicht porösem kolloidalem Siliciumdioxyd enthält.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, neue und verbesserte, matt gemachte, klare Zusammensetzungen für die Oberflächenbearbeitung bereitzustellen, insbesondere Lacke und Anstrichstoffe, in denen reproduzierbare Glanzwirkungen lediglich dadurch erhalten werden,. daß in die Zusammensetzung die Mattierungsmittel einge- . .

rührt werden, und dadurch, daß Vermählen oder Zerkleinern entfällt.

Andere und unterschiedliche Aufgaben, Vorteile und Besonder- ξ heiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der j

folgenden detaillierten Beschreibung und aus den Ansprüchen. |

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde

gefunden, daß die oben aufgeführten und noch weitere Auf- \

gaben gelöst werden durch die Verwendung einer gewissen

Gruppe von nicht porösen Ilarnstoff-Formaldehyd-Polymeren ί

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/an in "Kombination mit einer gev/issen Gruppe nicht porösem

kolloidalem Siliciumdioxyd als feststehender Mattierungszusatz bei der Herstellung der vorliegenden, mattierten Überzugs-Zusammensetzungen, einschließlich Farben, Anstrichstoffen und Lacken. Wie bereits aufgeführt, enthalten die neuen Kombinationen erfindungsgeraäß zwei spezifische nicht poröse Stoffe, die lediglich eingerührt oder dispergiert werden müssen, anstelle des Vermahlens oder Zerkleiners, und die daher für die mit diesen Mischungen " erhaltenen' Zusammensetzungen- üiit" fittner * Zuveriässigkeif * ' *■'"·"^J#<A·· ·" zu einem Glanz von reproduzierbarem Aussehen führen.

Allgemein gesprochen kann der Anteil an dem neuen, aus einer Kombination -bestehendem Mattierungszusatz, der bei der Herstellung von mattierten und quasi mattierten Zusammensetzungen erfindungsgemäß verwendet wird, in einem weiten Bereich variieren, wobei es lediglich erforderlich ist, daß der verwendete Anteil ausreicht, um den Glanz der Zusammensetzung zu vermindern oder matt zu machen, ohne die Klarheit der Zusammensetzung nachteilig zu beeinflussen. Es ist daher ersichtlich, daß der Anteil an zu verwendendem Mattierungsmittel von verschiedenen Faktoren abhängt, einschließlich dem verwendeten besonderen filmbildenden organischen Feststoff, dem Anteil an zugesetztem organischem Lösungsmittel, und dem Ausmaß der erwünschten Mattierung. Jedoch werden üblicherweise Anteile im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Gewichtsprozent an dem kombinierten Liattierungs-

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mittel, bezogen auf das Gewicht des filmbildenden organischen Materials, bei der Herstellung der mattierten Zusammensetzungen verwendet. Darüber hinaus besteht der kombinierte Zusatz zu einem zwischen ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Gesamtkombination, liegenden Anteil aus dem nicht porösen Harnstoff-Formaldehyd-Polymer, und zu einem Anteil von ungefähr 80 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Gesamt-■JjEpmbination, , aus. deTO;.nA;c^,t_vp0r.^e^ ,...

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der kombinierte Zusatz einen Anteil von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Gewichtsprozent an dem nicht porösen Harnstoff-Formaldehyd, bezogen auf das Gewicht der Gesamtkombination, und einen Anteil von ungefähr 60 bis ungefähr 40 Gewichtsprozent an dem nicht porösen kolloidalen Siliciumdioxyd, bezogen auf das Gewicht der Gesamtkorabination.

Geeignete filmbildende organische polymere Stoffe, die für die Herstellung der vorliegenden Zusammensetzung verwendet werden, insbesondere Anstrichstoffe und Lacke, schließen die folgenden Stoffe ein. Öllacke, die als unpigmentierte Ölfarben vorliegen, enthalten ein Lösungsmittel wie etwa Terpentin oder Petroleum-Naphtha und ein Bindemittel, das bei der Oxydation oder Polymerisation eines solchen trocknenden Öles alleine oder in Verbindung mit natürlichen oder synthetischen Harzen, chloriertem Gummi u.a. einen Film bildet. Spiritus-Lacke, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, enthalten ein Lösungsmittel wie etwa Methanol, Methyl-Isobutyl-Keton, Butyl-Acetat,

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Toluol, oder ähnliche Lösungsmittel, und ein Bindemittel, das bei Verdampfung des Lösungsmittels einen Film bildet, wie etwa Shellak, Cellulose-Ester oder Cellulose-Äther, Alkyd und Phenol-Harz-Lacke. Zu den besonderen Beispielen von Lacken aus trocknendem Öl gehören Lacke aus ungesättigten Fettölen, wie etwa Leinöllack und Holzöllack; Lacke aus natürlichen harzartigen ungesättigten Fettölen,wie etwa harziger, Leinöllack, oder harziger Holzöllack; Lacke aus

*äyftHi!ret£«<itteri^ha^

Alkyd-Harzen, wie etwa Malein-Ester - Gummi, modifizierte Phenol-Harze oder modifizierte Pentaerythrit-llarze in Verbindung mit ungesättigten Fettölen, wie Leinöl oder Holzöl. Die in Erwägung gezogenen Alkyd-Harze, wie sie in "The Condensed Chemical Dictionary", 6. Auflage, 1961, beschrieben sind, werden üblicherweise durch die Vereinigung • von zweibasischen Säuren oder Säureanhydriden,· insbesondere- _:. Phthal-Säureanhydrid, mit einem polybasischen Alkohol, wie etwa Glycerin, hergestellt. Eine Modifizierung der Alkyd-Harze kann erreicht werden durch die Verwendung anderer Säureanhydride, wie etwa Malein-Säureanhydrid,-durch die Verwendung zweibasischer Säuren, Glykole, Polyalkohole oder anderer Substanzen, von denen die am häufigsten verwendeten und bedeutensten verschiedene natürliche Öle oder deren Säurederivate darstellen. Die Verwendung von Leinöl oder Linolsaure (C-» H₃₁ COOH) oder ähnlicher Stoffe, v/ie sie in trocknenden ölen enthalten sind, führt zu einem oxydierenden Alkydharz, während die Verwendung von im wesentlichen gesättigten Ölen und ihren Derivaten zu nicht oxydierenden Alkydharzen führt.

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Ebenso geeignet für die Verwendung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Anstrichstoff-Zusammensetzungen, welche aus Farben auf Lösungsmittelbasis bestehen, die beim Verdampfen des Lösungsmittels einen Film bilden, wo-

/alkohol bei solche Lösungsmittel wie Aceton, Äthyl, Methyl-Isobutyl-

Keton, Äthyl-Acetat, Butyl-Acetat, Benzol, Toluol oder Xylen verwendet wird. Unter den Bindemitteln für die filmbildenden Bestandteile der Anstrichstoff-Zusammensetzungen befinden sich Cellulose-Ester oder Cellulose-Äther, wie etw^gin^L&^

Harz-Lack; Nitrocellulose-Lacke, oft in Kombination mit Alkyd-Harzen; Polyvinyl-Chlorid-Lacke, Lacke aus Vinyldhlorid-Vinylacetat-Copolymeren; und Lacke aus Acryl-Verbindungen. Die für die vorliegende Erfindung besonders geeigneten Acryl-Lacke sind im wesentlichen vom nichtwässrigen bzw. Lösungsmitteltyp, in denen der größere Teil des Harzes aus einem thermoplastischen oder in der · ·■■= Wärme aushärtendem Acrylharz besteht, das bei der Polymerisation von Monomeren wie Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Derivaten, mit oder ohne kleineren Anteilen von anderen damit verträglichen Monomeren, erhalten wird. Beispiele für typische Harze dieses Typs sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Ä'thylacrylat, 2-Äthylhexyl-Acrylat, Methyl-Methacrylat, Äthyl-Methacrylat, n-Butyl-Methacrylat, Isobutyl-Methacrylat, n-Hexyl-Methacrylat, n-Octyl-Methacrylat, n-Lauryl-Methacrylat, n-Tetradecyl-Wethacrylat, n-Hexadecyl-

Methacrylat und ähnliche Verbindungen. Diese Monomere sind

/en
weitgehend bekannte Verbindung und etwa in "Organic Coating

Technology" von Payne (Wiley and Sons, New York, 1954)

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beschrieben. Beispielsweise können erfindungsgemäß auch viele andere Homologe dieser Monomere verwendet werden, ebensogut wie Copolymere solcher Monomere. Andere Bestandteile, die zu diesen Acrylharzen hinzugefügt werden können, sind zusätzliche Harze, wie etwa Melamin, Styrol, Epoxy-Harze und andere damit verträgliche Harze oder Mischungen solcher Harze. In solchen modifizierten Acrylharz-Systemen, hängt der Anteil an Acryl-Monomeren zu Melamin, Epoxy oder anderen Harzen von den gewünschten Eigenschaften ^s"föMgm^ro

Komponente gewöhnlich den größeren Bestandteil des Harzproduktes dar.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Polyurethanharze, sowohl vom thermoplastischen Typ, wie in der Wärme aushärtende Harze, ebenfalls besonders gut geeignet. Die Polyurethanharze entstehen-bei der.Reaktion eines«Iso- -·· · cyanates, etwa Toluol-diisocyanat oder Diphenylmethan-4,4^fdiisocyanat mit einem Hydroxylgruppen enthaltendem Material, wie etwa Polyäther, insbesondere Polyoxy-Propylen, Polyester, Rizinusöl, Monoglyceride, Diglyceride oder Glycole. ■

Die Harnstoff-Formaldehyd-Komponente des kombinierten Mattierungszusatzes besteht aus einem Polymer, das folgende Eigenschaften besitzt, nämlich nicht porös, unschmelzbar, unlöslich, feinverteilt mit einem molaren Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von ungefähr 1 : 1 bis ungefähr 1 : 2 und mit einem spezifischen Oberflächen-

o bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 100 m /g. Bei einer

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bevorzugten Ausführungsform besitzt die nicht poröse, unlösliche, unschmelzbare, feinverteilte Harnstoff-Formaldehyd-Komponente ein molares Verhältnis von ungefähr 1 : 1 bis ungefähr 1 : 2 und einen spezifischen

Oberflächenbereich von ungefähr 50 bis ungefähr 80 m /g. Die erfindungsgemäß verwendeten polymeren Harnstoff-Formaldehyd-Produkte können leicht nach verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise

Produkte nach einem Einstufenprozess oder nach einem Zweistufenprozess hergestellt werden, wobei natürlich nach beiden Verfahren die hergestellten Polymere das gewünschte Molverhältnis für Harnstoff zu Formaldehyd aufweisen. Im einzelnen besteht der Zweistufenprozess darin, zu Beginn Harnstoff mit Formaldehyd in einer wässrigen Lösung zur Reaktion zu bringen, um ein lösliches und schmelzbares Präkondensat zu erhalten, und daraus in Gegenwart eines geeigneten Aushärtekatalysators und bei erhöhten Temperaturen ein unlösliches und unschmelzbares Produkt herzustellen, das als Gel oder als Niederschlag anfällt. Alternativ dazu können nach dem Einstufenverfahren zu Beginn alle Ausgangsstoffe und Zusätze zusammengefügt werden und die Reaktion schreitet fort bis ein vernetztes, unlösliches,unschmelzbares, polymeres Gel entstanden 1st. In jedem Falle wird das erhaltene polymere Gel neutralisiert, durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt, und durch irgendein

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übliches Trockenverfahren, etwa durch Versprüh-Trocknung, durch Luft-Trocknung, durch azeotrope Destillation, oder durch andere Maßnahmen, welche Kontakt- und Konvektions Trocknung bewirken, getrocknet. In Abhängigkeit von den angewandten Reaktionsbedingungen wird das.unschmelzbare und unlösliche Reaktionsprodukt direkt in feinverteilter Form als Pulver oder als Granulat hergestellt» In-dem Falle, daß das Reaktionsprodukt nicht in solcher Form anfällt, kann das Produkt zerkleinert oder deagglomeriert und in eine feinvertexlte Form gebracht werderi, unter Verwendung geeigneter Mittel, wie etwa eine Kugelmühle, ein Stampfwerk, eine Mahlmaschine, eine Stoßmühle, oder eine Luftstrahl-Mühle.

Zu den sauren Aushärtekatalysatoren, die erfindungsgemäß für die Herstellung von unlöslichen, unschmelzbaren, nicht porösen Harnstoff-Formaldehyd-Polymer en geeignet- ■■■ · sind, gehören die üblichen bekannten sauren Katalysatoren, wie etwa Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure, Salpetersäure; organische Säuren von mittlerer Stärke mit.einem ■ p„-Wert unter 4 wie etwa Ameisensäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure und Chloressigsäure; und ähnliche saure Katalysatoren. Bevorzugt wird als saurer Aushärtekatalysator Sulfaminsäure (HSOoNH₀) oder ein wasserlösliches Ammoniumhydrogen-Sulfat, tait der allgemeinen Formel RNH₃SO₄H, verwendet, wobei R einen Rest aus der folgenden Gruppe, Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Hydroxyalkyl, Arylalkyl, oder Aryl darstellt. Beispiele für wasserlösliche Ammonium-Hydrogen-Sulfate sind

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Ammonium-Hydrogen-Sulfat, Methylammonium-Sulfat, Phenylamraonium-Hydrogen-Sulfat, Benzylammonium-Hydrogen-Sulfat und ähnliche Verbindungen.

V/ahlweise sind bei einer anderen bevorzugten Ausführungsforra der vorliegenden Erfindung wasserlösliche, makromolekulare, organische Substanzen, welche die Viskosität von wässrigen Lösungen stark erhöhen und im folgenden als Schutzkolloide bezeichnet werden, in der Reaktionsmasse beim Niederschlagen der liarnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte anwesend. Typische Beispiele für solche Schutzkolloide sind natürliche Substanzen, wie etwa Stärke, Gelatine, Leim, Tragantgummi und Gummiarabikum; modifizierte natürliche Substanzen, wie etwa Carboxymethylcellulose, die Alkalimetallsalze von Carboxymethylcellulose, insbesondere das Hatriumsalz von Carboxymethylcellulose, Betahydroxyäthyl-Cellulose, Alkalimetall-Alginate und ähnliche Verbindungen, synthetische Polymere, wie etwa Polyvinylalkohol, Polyvinyl-Pyrrolidon, wasserlösliche Polymere und Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure, und Alkalimetallsalze dieser Acrylsäuren, Salze von Maleinsäure enthaltenden Copolymeren, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyhydrochloride von Homopolymeren und Copolyiiieren von Vinylpyridin und ähnliche Substanzen. Die Anteile an verwendeten Schutzkolloiden sind abhängig vorn Typ der chemischen Struktur und dem Molekulargewicht der verwendeten Substanzen. Üblicherweise werden die Schutzkolloide jedoch in Anteilen von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der

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Harnstoff- und Formaldehyd-Ausgangsstoffe, eingesetzt. Bevorzugt werden die Schutzkolloide in Bereichen von ungefähr Oj5 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Harnstoff- und Formaldehyd-Ausgangsstoffe, eingesetzt. Üblicherweise wird beim Einstufenverfahren zur Herstellung der Polymere das Schutzkolloid dem Präkondensat aus Harnstoff und Formaldehyd bei irgendeiner .Nassstufe vor Ende des Herstellungsverfahrens hinzugefügt. Alternativ dazu, mit ähnlichen vorteilhaften Ergebnissen, w£*^'b^i->\dem>Zwe;£-st^

der Bildung des Harnstoff-Formaldehyd-Präkondensates hinzugefügt, um unlösliche, unschmelzbare Harnstoff-Formaldehyd-Polymere zu erhalten.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die für die Herstellung von Mattierungszusätzen nützlichen Harnstoff-Formaldehyd-Polymere nach einem Verfahren hergestellt, das die Verwendung von Sulfaminsäure oder einem wasserlöslichen Ammonium-Hydrogen-Sulfat, wie oben beschrieben, als Aushärtekatalysator umfasst, in Verbindung mit einem Schutzkolloid bei der Umwandlung des Präkondensats aus Harnstoff· und Formaldehyd in ein vernetztes Gel. Im einzelnen wird ein Präkondensat aus Harnstoff und Formaldehyd mit einem Molverhältnis Harnstoff zu Formaldehyd von ungefähr 1 : 1 bis ungefähr 1:2, bei einer Temperatur zwischen ungefähr 40 bis ungefähr 100 C und in einem p_-Bereich von ungefähr 6 bis ungefähr 9 gebildet, wobei eine ausreichende Reaktionsdauer vorgesehen ist, so daß der

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größere Anteil des Formaldehyds mit den Harnstoff reagieren kann. Ein Schutzkolloid, wie etwa das Natriumsalz der Carboxymethylcellulose wird dem Präkondensat bei irgendeinem Zeitpunkt während der Herstellung des Präkondensats zugefügt, oder das Schutzkolloid wird getrennt als Lösung zu dem ursprünglich hergestellten Präkondensat gegeben. Zu dem dabei erhaltenen Präkondensat wird anschließend unter Rühren eine Lösung der Sulfaminsäure oder eine Lösung des wasserlöslichen Ammonium-Hydrogen-Sulfats bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis ungefähr' '* ' 100⁰C hinzugefügt, bis ein vernetztes Gel entstanden ist. Anschließend wird das Gel in einem Extruder oder einem Granulat-Schneider zerkleinert und der Niederschlag wird durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt. Das erhaltene Reaktionsprodukt besteht aus einem festen unschmelzbarem und unlöslichem polymeren! Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, und wird neutralisiert und getrocknet nach irgendeinem bekannten Verfahren, wie etwa mittels Lufttrocknung und wird anschließend deagglomeriert, mittels einer Aufschlagmühle, einer Luftstrahl-Mühle oder mittels einer Kugelmühle,

Zu der spezifischen Gruppe von Siliciumdioxyden, die erfindungsgemäß bei der Herstellung des kombinierten Mattierungszusatzes nützlich sind, gehören nicht poröse, pyrofjenisch hergestellte Siliciumdioxyde mit einem Oberflächenbereich von ungefähr 30 bis ungefähr 100 m /g, und noch stärker bevorzugt Siliciumdioxyde mit einem Überflächenbereich von

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ungefähr 40 bis ungefähr (30 m /g. Im besonderen werden die

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erfindungsgemäß in Erwägung gezogenen Silieiumdioxyde pyrogenisch hergestellt durch die Iloclitemperaturhydrolyse und/oder die. Oxidation von verflüchtigten siliciumhaltigen Verbindungen, wie etwa Silicium-Tetrachlorid und werden üblicherweise als wärmebehandelte Siliciumdioxyde (fumed silicas) bezeichnet. Die wärmebehandelten Siliciumdioxyde bestehen aus kugelförmigen Teilchen und sind von extremer Reinheit, da sie einen Siliciumgehalt von 99,8% aufweisen.

Wie bereit aufgeführt, enthalten did Komponenten-der^^A - '

Kombination einen Anteil von ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent liarnstoff-Formaldehyd-Polymer, bezogen auf das Gewicht der Kombination, und einen Anteil von ungefähr 80 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent an wärmebehandeltem Siliciumdioxyd. Bevorzugte Ausführungsfoimender Erfindung, wie sie oben aufgeführt sind, enthalten Kombinationen mit Anteilen von ungefähr 40" bis'ungefähr"*" 6Ö Gewichts^ '■ prozent an Harnstoff-Formaldehyd-Polymer und Anteile von ungefähr 60 bis ungefähr 40 Gewichtsprozent an wärmebehandeltem Siliciumdioxyd, bezöget? auf das Gewicht der Kombination. Die Art und Weise, in der die Komponenten aus Harnstoff-Formaldehyd-Polyruer und wärmebehandeltem Siliciumdioxyd miteinander kombiniert v/ei'den, um die neuen Mattierungsrnittel-Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung zu bilden, ist nicht /;>n größerer Bedeutung. Beispielsweise können die Komponenten leicht mit-einandei' kombiniert v/erden, durch einfache bekannte Trockenvermischungsmethoden, etwa durch Vermischen in einer Trommel.

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Alternativ dazu kann das Vermischen der Komponenten auch in situ erfolgen, d.h. in dem System, das mattiert oder matt gemacht werden soll, unabhängig davon, ob das Harnstoff-Formaldehyd-Polymer und das wärmebehandelte Siliciumdioxyd getrennt oder gemeinsam in dem filmbildenden System dispergiert oder verrührt worden sind. Darüber hinaus ist die Reihenfolge der Zugabe für das Harnstoff-Formaldehyd-Polymer und das wärmebehandelte Siliciumdioxyd zu dem ,polymeren filmbildenden Material ohne besonderen Einfluß.

Im allgemeinen können die erfindungsgemäßen mattgemachten Zusammensetzungen leicht hergestellt werden durch Dispergieren der neuen Mattierungsmittel-Mischungen in den Zusammensetzungen, die mattiert werden sollen. Die Mattierungszusätze können durch einfaches Einrühren der Zusätze in die filmbildende Mischung dispergiert werden, unter Verwendung irgendwelcher bekannter Iiühreinrichtungen, wie etwa Waring-Iuischer. Es muß angemerkt werden, daß die üblicherweise verwendeten Mattierungsmittel normalerweise eine Zerkleinerung mittels einer Gesteinsmühle, einer Zweirollenmühle oder ähnlichen Mahlvorrichtungen erfordern, um eine Wirkungsvolle Dispersion dieser bekannten Mittel in der Zusammensetzung^ die mattiert werden soll zu erreichen, wobei die Reproduzierbarkeit des Glanzwertes nachteilig beeinflusst wird. Im Falle der vorliegenden Erfindung jedoch, bei Verwendung der neuen Mattierungsmittcl-Kombination, welche zwei spezifische nicht poröse Stoffe von geeigneter Größe und aufeinander abgestimmten Eigenschaften enthält, entfällt die Notwendigkeit jeder Zerkleinerungsaktion,

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um die gewünschte Mattierungswirkung zu erhalten, und einen hohen Grad von Keproduzierbarkeit für die Glanzwerte zu erzielen. Unter Bezugnahme auf den Prozentgehalt an Feststoffen in den resultierenden matt gemachten Zusammensetzungen, wurde allgemein gefunden, daß der Gesaratanteil an l''est stoff en, d.h. das filmbildende polymere Material und die Mattierungszusätze, zwischen ungefähr 20

bis ungefähr 60 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte

/liegt .^usam^e^se.^^^

form liegt der Gesamtanteil an Feststoffen ungefähr zwischen 20 bis ungefähr 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten matt gemachten Zusammensetzung«, Für viele Anwendungszwecke kann es erwünscht sein, andere übliche Zusätze hinzuzugeben, wie etwa Weichmacher, Korrosionsinhibitoren, Pigmente und ähnliche Zusätze, und es ist . einleuchtend, das Zusammensetzungen mit solchen anderen Zusätzen ebenfalls unter den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen. ^v ■ .

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele noch klarer dargelegt; die.Beispiele beschreiben die Vorzüge und unerwarteten Ergebnisse, die bei der .Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzmischungen für die Herstellung von matt gemachten Zusammensetzungen auftreten; die Beispiele haben lediglich beschreibenden Charakter und grenzen den Umfang der Erfindung keineswegs ein.

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Beispiel

In ein geeignetes Iieaktionsgefäß, welches Einrichtungen für die Zuführung und Abführung von Wärme, Einrichtungen zum Messen der Temperatur der Reaktionsmasse, und Einrichtungen zum Umrühren der lieaktionsmasse aufweist, wird eine Lösung eingefüllt, welche Oj315 Gewichtsteile eines Natriumsalzes

^<3An^ri,Jkochniple:k|jla^^^ ,Γ.;...-ν

der Hercules, Inc.) in 15,75 Gewichtsteilen Wasser gelöst enthält. Zu dieser Lösung werden 22_;5 Gewichtsteile einer wässrigen 30%-igen Formaldehyd-Lösung hinzugefügt und die erhaltene Mischung auf eine Temperatur von ungefähr 70 C •erwärmt und mit Natriumhydroxyd-Lösung auf einen p_H~Wert von ungefähr 7 eingestellt. Unter Rühren werden anschließend 9 Gewichtsteile Harnstoff hinzugefügt.. Nach. Beendigung der Harnstoffzugabe wird die Kondensationsreaktion für eine Dauer von 3 Stunden fortgeführt, während die Temperatur, der Reaktionsmischung bei etwa 70⁰C und der p-j-Vert bei einem Wert von ungefähr 7 gehalten wird. Das danach erhaltene Präkondensationsprodukt wird auf eine Temperatur von etwa 50⁰C abgekühlt und schnell mit einer, ein Vernetzungsmittel enthaltenden Lösung vermischt, welche 0.485 Teile SuIfaminsäure in 15^75 Teilen Wasser gelöst enthält, das auf eine Temperatur von ungefähr 50⁰C erhitzt v/orden ist. Die Gelbildung erfolgt nachder folgenden Zeitspanne von 12 Sekunden, in der die Temperatur der Reaktionsmischung auf ungefähr 65 C ansteigt. Das Gel wird unter adiabatischen Bedingungen

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für 3 Stunden bei einer Temperatur von 65°C gehalten. Daran anschließend wird das Gel in einem Granulatschneider bis auf eine .Korngröße von ungefähr 1 bis 2 mm zerkleinert, in einem gleichen Wasservolumen aufgeschlämmt und mit Natriumcarbonat-Lösung auf einen p^-Wert von 7»5 neutralisiert. Der erhaltene Feststoff wird durch Filtrieren abgetrennt, mit 60 Teilen Wasser gewaschen_a bei 110 C in einem Heißluftstrom getrocknet, auf Raumtemperatur abgekühlt und beim Durchgang durch eine Hochgeschwindigkeits-Kegelmühle. welche mit 20.000 Umdrehungen pro Minute umläuft deagglomeriert*. Man erhält 11^7 Gewichtsteile eines feinen, weißen, pulverigen, nicht porösen, unlöslichen und «aschmelzbaren Harnstoff-Formaldehyd-Polymers, mit einem BST spezifischen Otoerflächen-

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bereich von ungefähr 53 m /g, ait eirsem Molverhältnis von

Harnstoff zu Formaldehyd von 1 ; 1_?δ, einem echten *

spezifischen Gewicht von ungefähr 1.4, und einer Gießdichte (pour density) von ungefähr 60 Gramm pro Liter.

BeispielB

In ein geeignetes Reaktionsgefäß mit Einrichtungen zur Zuführung und Abführung von Wärme, Einrichtungen zum Messen der Temperatur der ßeaktionsmasse und mit-Einrichtungen zum Umrühren der Reaktionsmasse, wird eine Lösung eingefüllt, welche 0_Λ315 Gev/ichtsteile eines Natriumsalzes einer hochmolekularen Carboxymethylcellulose (Typ 7HP der Hercules, Inc.) in 15j75 Gewichtsteilen Wasser gelöst enthält. Zu dieser Lösung werden 22^5 Gewichtsteile einer wässrigen,

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30%-igen Forraaldehyd-Lösung hinzugegeben und die erhaltene Mischung wird auf eine Temperatur von ungefähr 70⁰C erwärmt und mit Natriumhydroxidlösung auf einen p„-Wert von ungefähr 7 eingestellt. Anschließend werden unter Rühren 9 Gewichtsteile Harnstoff hinzugefügt. Nach Beendigung der Harnstoffzügabe wird die Kondensationsreaktion unter Rühren für eine Dauer von 2 Stunden fortgeführt, während die Temperatur der Reaktionsmischung bei ungefähr 70⁰C und der p-j-Wert bei ungefähr 7 gehalten wird. Das danach erhaltene Präkondensationsprodukt wird auf eine Temperatur von ungefähr 50 C abgekühlt und schnell mit einer ein Vernetzungsmittel enthaltenden Lösung, bestehend aus Oj441 Teilen Schwefelsäure in 15_;75 Teilen Wasser gelöst, das auf eine Temperatur von ungefähr 50 C erwärmt worden ist, vermischt. Die Gelbildung erfolgt nachder folgenden Zeitspanne von 7 Sekunden, in der die Temperatur der Reaktionsmischung auf etwa 65 C ansteigt. Das Gel wird unter adiabatischen Bedingungen für zwei Stunden bei einer Temperatur von 65°C gehalten. Anschließend wird das Gel in einem Granulatschneider bis auf eine Korngröße von ungefähr 1 bis 2 mm zerkleinert, in einem gleichen Wasservolumen aufgeschlämmt und mit liatriumcarbonat-Lösung auf einen p„-Wert von 7,5 neutralisiert. Das erhaltene feste Material wird durch Filtrieren abgetrennt, für 5 Stunden bei 110 C in einem Luftstrom getrocknet, auf Raumtemperatur abgekühlt und beim Durchgang durch eine Kegelmühle, welche mit 20.000 Umdrehungen pro Minute umläuft, deaggloueriert. luan erhält 13.6 Gewichtsteile eines feinen, weißen, pulverigen,

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nicht porösen, unlöslichen und unschmelzbaren Harnstoff-Formaldehyd-Polymers mit einem BET spezifischen Oberflächenbereieh von ungefähr 31,8 m Vg, einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1^5.

Beispiele

Ih"ein" geeignetes Reaktionsgefäß aus" rostfreiem S'tälil; ä'uä- " gerüstet mit Einrichtungen zur Zuführung und Abführung von Wärme, und mit Temperaturanzeigeeinrichtungen_? werden 15,75 Gewichtsteile Y/asser und 22₇5 Gewichtsteile einer wässrigen 30%-igen Formaldehyd-Lösung eingefüllt. Die Mischung wird auf eine Temperatur von ungefähr 70 C erwärmt und mit Natriumhydroxid-Lösung auf einen p„-Wert von 7 eingestellt. Anschließend werden 9 Gewichtsteile Harnstoff hinzugefügt. Nach Beendigung der Harnstoffzugabe wird die Temperatur der Reaktionsmischung bei ungefähr 70 C und der p„-Wert bei 7 gehalten, während die Kondensationsreaktion für eine Dauer von 2 Stunden fortschreitet. Anschließend wird die erhaltene Prakondensatmxschung auf eine Temperatur von ungefähr 50⁰C abgekühlt und schnell mit einer einen Aushärtekatalysator enthaltenden Lösung, bestehend aus 0,485 Teilen SuIfamin-Säure gelöst in 15,75 Teilen Wasser, wobei die Lösung eine Temperatur von 50 C auf v/eist, vermischt. Die Gelbildung tritt nach einer Dauer von ungefähr 12 Sekunden ein, bei der die Temperatur

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der Reaktionsmischung auf ungefähr 60 bis 65 C ansteigt. Das danach erhaltene Gel wird unter adiabatischen Bedingungen für ungefähr 2 Stunden bei einer Temperatur von ungefähr 65°C gehalten. Das erhaltene Gel wird anschließend in einer üblichen Granulatschneide-Vorrichtung bis auf eine Korngröße von ungefähr 1 bis ungefähr 2 mm zerkleinert, in einer gleichen Menge an Wasser aufgeschlämmt, und mit einer Lösung von Natriumcarbonat auf einen p„-Uert von 7^5 neutralisiert. Das feste Produkt .Wi-Fd:duEch 'Kj.ltr-i-e^eji-abgQi-rennt,.- .für... 5..Stunöe^^e4-«4iP°Cv.··.·, in einem Heißluftstroin getrocknet, und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das erhaltene Produkt wird anschließend beim Durchgang durch eine* Hocbgeschwindigkeits-Kegelinühle (bei 20.000 Umdrehungfin pro Minute) deagglomeriert. Man erhält 13,6 Gewichtsteile eines feinen, weißen, pulverigen, nicht porösen, unlöslichen und unschmelzbaren Harnstoff-

Formaldehyd-Polymers, mit einem BET spezifischen Ober-

1lächenbereieh von ungefähr 28^1 m /g, und mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1^6..

Die folgenden Testmethoden v/erden bei der Bestimmung der physikalischen Eigenschafton und der Wirksamkeit der vermischten Mattierungsmittel nach der vorliegenden Erfindung verwendet. Selbstverständlich wird die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt.

Feinheit der Vermahlung. Das Ausmaß, mit dem ein Pigment in einem Farbträger dispergiert ist, wird entsprechend der ASTM-Test-Methode D1210-54 bestimmt, unter Verwendung einer Feinheitsanzeige, ausgerüstet mit einer Hegman-Skala, welche von 0 bis S reicht.

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Spiegelglanz. - Das Ausmaß der Mattierung oder die Diffusion von reflektiertem Licht von der Oberfläche eines Films wird in Anlehnung an die ASTM-Test-Norm Nr. D523-67 bestimmt, unter Verwendung eines Glanz-Messgerätes der Firma Löckwood and MeLorie, Modell J-3. Bei den Bestimmungen des Mattierungsgrades wird ein Strahl einfallenden Lichtes unter Winkeln von 60, 20 und/oder 85° auf die Oberfläche einer, in diesem Falle weißen Glasplatte gerichtet, auf der ein Überzug eines trockenen Filmes mit einer Dicke von 0^038 mm auf-

fläche besitzt, dann erfolgt die Reflexion des Lichtes von der Oberfl^tche mit der gleichen Intensität und mit der gleichen V/inkelrichtung wie das einfallende Licht. Dies wird als spiegelnd bezeichnet„ während ein Film, der das reflektierte Licht vollständig streut, als nicht spiegelnd bezeichnet wird. Ein Vergleich der Intensität des-reflektierten Lichtes mit der Intensität, des.ein-

fallenden Lichtes zeigt den Grad der Diffusion des reflektierten Lichtes und damit das Ausmaß der Wirksamkeit der Mattierung.

Scheinbare Viskosität (Brookfield). - Die scheinbare Viskosität wird mittels eines Viskosimeters nach Brookfield gemessen, bei Spindelumdrehungsgeschwindigkeiten von 12 bis 30 Umdrehungen pro Minute in einigen Fällen, und bei Geschwindigkeiten von 3 bis 60 Umdrehungen pro Minute in anderen Fallen. Im folgenden Falle wurde ein Brookfield Rotations-Viskosimetcr, Modell LVT (hergestellt von der Brookfield Engineering Labs, Inc., of Stoughton, Massachusetts)

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verwendet. Der Abscherungs-Verminderungs-Index (S.T.I.), der ein Maß für die Abscherempfindlichkeit einer Probe darstellt, wird durch die Messung der scheinbaren Brookfield-Viskositäten der Probe bei zwei verschiedenen Spindelgeschwindigkeiten bestimmt. Daraus wird der Abscher-Verminderungs-Index einfach dadurch erhalten, daß der Wert für die Viskosität, der bei der kleineren Spindelgeschwindigkeit gemessen wurde, durch den V/ert für die Viskosität bei der höheren Spindelgeschwihdigkeit geteilt wird.

Beispiele 1-6

Die in der Tabelle I aufgeführten Lacke mit wasserlöslichen, bei Erwärmung aushärtenden polymeren Acrylverbindungen, welche verschiedene Anteile an den kombinierten Mattierungszusätzen nach der vorliegenden Erfindung enthalten, v/urden nach folgender Vorschrift hergestellt. In ein geeignetes Reaktionsgefäß gibt man Bakelit-Acryl-Harz 200 (dies ist die eingetragene Handelsmarke für eine Lösung mit 55% Feststoffgehalt an wasserlöslichem, bei Erwärmung aushärtendem, polyinerem Acrylharz, hergestellt und verkauft von der Union Carbide Corporation). Zu der wasserlöslichen, bei Erwärmung aushärtenden polymeren Acrylharz-Lösung wird anschließend Isopropyl-Alkohol als Lösungsmittel hinzugefügt, und das nicht poröse, feinverteilte, pigmentförmige Harnstoff-rormaldehyd-Polyraer des Beispiels A und Cab-O-Sil L-S₁

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ein nicht poröses, pyrogenes Siliciumdioxyd der Cabot Corporation mit einer absoluten mittleren Teilchengröße

von ungefähr 0,05 Mikron, mit einem Oberflächenbereich

von ungefähr 50 m /g, bestimmt nach der Brunauer-Smmett-Teller-Methode, beschrieben in JACS 60, 309 (1938); mit einer Dichte von 1^12 g/cm , mit einem Glühverlust bei 1.000°C von Oy5%, und mit einem Siliciumdioxyd-Gehalt von 99j 8%. Die Mischung wird anschließend in einem Mischer, etwa einem Waring-Mischer, mit einer Geschwind!g~

um eine gleichmäßige Dispersion zu erzielen. Anschließend wurden die erhaltenen mattierten Lack-Zusammensetzungen Versuchen zur Bestimmung der Feinheit der Vermahlung, der scheinbaren Viskositäten und des Mattierungsgrades unterworfen, wobei die Versuchsergebni'sse in der folgenden Tabelle I aufgeführt sind.

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T a \b e 1 1 e I

CD CD CO O

Zusammensetzung (Gramm)	*·: Beispiel 1 -	35,75	Beispiel 2	* Beispiel 3	Beispiel 4	■k Beispiel 5	Beispiel 6
Bakelit-Aeryl-Harz 200	200 .·	47 i	-	200	50	50	150
Isopropylalkohol	167 ■·	30	-	.167	50	51	144
Cab-O-Sil L-5	17,5 :	-	11,7	-	-	-
Harnstoff-Forrnaldehyd-Pigment	15,5 "	-	10,3	-	-	-
Zusammensetzung nach Beispiel 1		100	.. -	100	-	* - β* •
Zusammensetzung nach Beispiel 3	*	97	·. -	-	97	97
Prozent Peststoffe	34,85	33,93	31,62	30,51	29,52
Gev;.-% Harnstoff-Formaldehyd- Polyaer im Mattierungsmittel	47	"4 47	47	47	47
Gramm Mattierungsmittel auf 100 gr. Harz-Feststoff	25	20		10	5

(Forts, der Tabelle Seite 27)

(Fortsetzung der Tabelle I von Seite 26)

O CD CO

Feinheit der Zerkleinerung	4.5 ·	4.5	':l 5	5	'■	32,3	5	5.5
Scheinbare "Brookfield"- Viskosität			>·		29;8
bei 12 Umdrehungen/Min, (cps)	2410		1&30		9;4
bei 30 Umdrehungen/Min, (cps)	1244		J 688
Abscher-Verminderungs- . Index	1,94 '		> 'i .1,93 . ····.
Spiegelglas·^· Werte (TJi toe I yon zv/ei Messungen)			■#. # . I*
Einfallswinkel S0°	IQ7 9 ■	21. S j	2*9.3 4 '	45,7	'78,1
Einfallswinkel 85°	11 j 5	18,7	3.6 ;1	44;5	• 72)9
Einfallswinkel 20°	2;5 Ϊ '	4,1		17,9	51;7

*' Die Mischungen wurden mit einer Geschwindigkeit von etw^· 20.000 Umdrehungen/Min, gerührt.

CD OO CD

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Eine Überprüfung dor Ergebnisse für Feinheit der Vermahlung zeigt, daß eine gute Dispersion für Lacke mit geringem Glanz erhalten wurde. Darüber hinaus wird aus den oben aufgeführten Daten deutlich, daß der jeweils auftretende Glanja im gewünschten Ausmaß durch Erhöhung oder Verminderung des Anteils an Mattierungszusatz, der in der Lack-Zusammensetzung enthalten ist, eingestellt werden kann* Weiterhin ist bemerkenswert, daß die in Tabelle I angegebenen Werte für den Glanz tatsächlich die gewünschten Glanzwerte angeben. b,ei denen mattierte Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Glanzwerten erhalten werden können. Daraus wird deutlich, daß die erfindungsgemäß kombinierten Mattierungsmittel der Zusammensetzung, die matt gemacht werden soll, zahlreiche wünschenswerte Eigenschaften vermitteln, während darüber hinaus ein weiterer Vorteil darin liegt, daß das übliche Vermählen des Gesteins, oder das Zerkleinern durch das Einrühr-Verfahren zum Dispergieren des Mattierungsmittel entfällt· Wie oben aufgeführt, sind die angegebenen V/erte für den Glanz Mittelwerte von zwei beobachteten Glanzwerten, die durch hohe Reproduzierbarkeit charakterisiert sind.

Beispiele 7-9

In einer Vorrichtung und nach einem Verfahren entsprechend dem Beispiel 1 v/urde in geeigneten Einrichtungen, etwa einem Waring-Mischer bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 20.000 Umdrehungen _pro Minute eine Mischung folgender Zusammensetzung gerührt, wasserlösliches Bakelit-Acryl-Harz 200,

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Isopropylalkohol, pyrogenes Siliciumdioxyd Cab-O-Sil L-5 der Firma Cabot Corporation,, und das nicht poröse, pigment artige Harnstoff-Formaldehyd-Polymere des Beispiels A,

das durch einen BET spezifischen Oberflächenbereich von ο

ungefähr 53 m /g und ein Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1.5 gekennzeichnet ist. Die mit diesen Lack-Zusammensetzungen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt.

Tabelle II

Zusammensetzung (Gramm)	Beispiel 7	Beispiel 8	Beispiel 9
Bakelit-Acryl- Harz 200	200	200	200
Isopropylalkohol	167	167	167
Cab-O-Sil L-5	33	25	17.5
Harnstoff-Form aldehyd-Polymer	—	8	15.5 '
Prozent Feststoffe	35.75	35.75	35.75
Gew.-% Harnstoff- Formaldehyd-Polymer im Mattierungsmittel	0	25	47
Scheinbare "Brookfielc Viskosität bei 6 Umdr./Min. bei 60 Ümdr./Min. Abscher-Verminderungs- Index	I" 32,000 3,860 8.4	18,400 2,310 8	5,640 1,024 5.5
Gramm Mattierungs- - = mittel auf 100 gr. Harz-Feststoff	30	30	30

(Forts, der Tabelle II auf Seite 30)

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(Forts, der Tabelle II von Seite 29)

* Spiegelglanz-Werte (Mittel von zwei Messungen)	31.	7	23.	3	16.4
Einfallswinkel 60°	76.	1	29.	5	10.6
Einfallswinkel 85°	31		5.	1	2.5
Einfallswinkel 20°

■*. Die Spiegelglanzwerte sind Mittelwerte aus jeweils zwei sehr gut reproduzierbaren Glanzwerten.

Ein Blick auf die Versuchsergebnisse der Tabelle II zeigt, daß das Ausmaß der Mattierungswirkung leicht durch Veränderung des Verhältnisses der zwei Komponenten des Mattierungsmittel gesteuert werden kann, während die Gesamtmenge an Mattierungsmittel konstant gehalten wird.

Die heuen und verbesserten Kombinationen aus nicht porösen, pigmentartigen Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren mit nicht porösen, pyrogenen Siliciumdioxyden der vorliegenden Erfindung besitzen gute Absetz- und Dispersions-Eigenschaften, bei der Verwendung in klaren zur Mattierung verwendeten Oberflächenbearbeitungsmitteln. Darüber hinaus ergibt sich aus den oben aufgeführten Ergebnissen eindeutig, daß der Mattierungsgrad einer organischen, polymeren, filmbildenden Zusammensetzung sorgfältig gesteuert werden kann, entweder durch Veränderung des Anteils an Mattierungsmittel, das in der Zusammensetzung enthalten ist, etwa wie in Tabelle I gezeigt, oder durch die Veränderung des Verhältnisses der zwei Komponenten des Mattierungsmittel, etwa wie in Tabelle II gezeigt.

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Claims (19)

Patentansprüche

1. Mattierte Zusammensetzung, gekennzeichnet durch einen Anteil von ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent der Zusammensetzung an nicht porösem, unschmelzbarem, unlöslichem, feinverteiltem, pigmentartigem Harnstoff-Formaldehyd-Polymer mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von ungefähr 1 : 1 bis ungefähr 1 : 2 und einem BET spezifischen Oberflächenbereich von ungefähr 5 bis ungefähr 100 m /g und einem Anteil von ungefähr 80 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent der Zusammensetzung an nicht porösem, wärmebehandeltem Siliciumdioxyd mit einem Oberflächenbereich von ungefähr 30 bis ungefähr 100 m /g, mit kugelförmiger Form und einem Siliciumdioxyd-Gehalt von 99,8%.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ' einen Anteil an Harnstoff-Formaldehyd-Polymer

von ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent des Gewichts der Zusammensetzung unddurch einen Anteil an v/ärmebehandeltem Siliciumdioxyd von ungefähr 60 bis ungefähr 40 Prozent des Gewichts der Zusammensetzung.

3. Zusammensetzung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das llarnstoff-Formaldehycl-Polyiaer einen ΒΞΤ

spezifischen Oberflächenbcreich von ungefähr 50 bis

ο
ungefähr 80 r.i /g aufweist.

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4. Zusammensetzung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet,

daß das wärmebehandelte Siliciumdioxyd einen Oberflächen-

2 bereich von ungefähr 40 bis ungefähr 60 m /g aufweist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch l_v dadurch gekennzeichnet, daß das nicht poröse, unlösliche, unschmelzbare, feinverteilte Harnstoff- Formaldehyd-Polymer ein Holverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1,5 und

• . ..e_#inen.BET spezifischen .pberfl|i<;heflbere|.ch yon ungefähr 53 m /g aufweist, und daß das nicht poröse, wärmbehandelte Siliciumdioxyd einen Oberflächenbereich von

2
ungefähr 50 ra /g, kugelförmige Form, eine mittlere absolute Teilchengröße von 0,05 Mikron und einen Siliciumdioxyd-Gehalt von 99,8% aufweist.

6. Mattierungsmittel enthaltende Zusammensetzung mit einem f!Umbildenden, organischen, polymeren Material und mit einem organischen Lösungsmittel für das filmbildende, organische, polymere Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Mattierungsmittel eine Kombination von ungefähr 20 bis ungefähr 80 Prozent, bezogen auf das Gewicht der Kombination,an nicht porösem, unschmelzbarem, unlöslichem, feinverteiltem, pigmentartigem Harnstoff-Formaldehyd-Polymer mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von ungefähr 1:1 bis ungefähr 1 : 2 und mit einem BET spezifischen Oberflächenbereich

2 von ungefähr 5 bis ungefähr 100 m /g enthält mit einem Anteil von ungefähr 80 bis ungefähr 20 Prozent, bezogen auf das Gewicht der Kombination,an nicht porösem,

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wärmebehandeltem Siliciumdioxyd, mit einem Oberflächen-

2 bereich von ungefähr 30 bis ungefähr 100 m /g, von

kugelförmiger Form und mit einem Siliciumdioxydgehalt von 99,8%, wobei die Kombination in einer ausreichenden Menge anwesend ist, um den Glanz der Zusammensetzung zu vermindern oder matt zu machen.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Kombination ungefähr 5 bis ungefähr

·· ." -.30 Prozent,' bezogen· auf· das· Gewicht des·-f ilmbiliden-den",· .· organischen, polymeren Materials beträgt.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination zu ungefähr 40 bis ungefähr 60 Prozent des Gewichts der Kombination aus dem Harnstoff-Formaldehyd-Pol yraer ■.. und zu ungefähr 60 bis ungefähr , 40 Prozent des Gewichts der Kombination aus dem wärmebehandelten Siliciumdioxyd besteht,

9. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harnstoff-Formaldehyd-Polymer einen BET

spezifischen Oberflächenbereich von ungefähr 50 bis

2
ungefähr 80 m /g aufweist.

10, Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebehandelte Siliciumdioxyd einen Überflächen-

bereich von ungefähr 40 bis ungefähr 60 mVg aufweist.

11, Zusammensetzung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein nicht poröses, unlösliches, unschmelzbares, feinverteiltes Harnstoff-Formaldehyd-Polymer mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1,5

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und mit einem BET spezifischen Oberflächenbereich von ungefähr 53 m /g und durch nicht poröses, wärmebehandeltes Siliciumdioxyd mit einem Oberflächenbereich

ο
von ungefähr 50 m /g, mit kugeliger Form, mit einer mittleren absoluten Teilchengröße von 0,05 Mikron und mit einem Siliciumdioxyd-Gehalt von 99,8%.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt einschließlich dem filmbildenden, organischen, polymeren Material und dem Mattierungsmittel zwischen ungefähr' 20 "bis ungefähr 60' Gewichtsprozent',' ··'··· bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt einschließlich dem filmbildenden, organischen, polyeren Material und dem Mattierungsmittel zwischen ungefähr 20 bis ungefähr

- 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht ■ · ·.- , der Zusammensetzung, liegt.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ,_c daß das filmbildende, organische, polymere Material aus wasserlöslichem, bei Erwärmung aushärtendem Acryl-Polymer besteht. .

15. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende, organische, polymere Material

aus einem trocknenden Öl besteht.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende, organische, polymere Material aus einem Alkydharz besteht.

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17. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das fumbildende, organische, polymere Material

aus einem Cellulose-Ester besteht.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende, organische, polymere Material

aus Nitrocellulose besteht.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende, organische, polymere Material

aus einem Polyurethan-Harz besteht.

/ N

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