DE3922285C2

DE3922285C2 - Anstrichmittel sowie Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan und einem Füllstoff als Additiv für ein wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel

Info

Publication number: DE3922285C2
Application number: DE19893922285
Authority: DE
Inventors: Arthur Christopher O'leary
Original assignee: Dow Corning Ltd
Current assignee: Dow Silicones UK Ltd
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2009-07-07
Also published as: GB2222167B; SE8902404D0; GB2222167A; GB8914866D0; DE3922285A1; SE8902404L; FR2634776A1; FR2634776B1; GB8816235D0

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Anstrichmittel in Form einer wäßrigen Dispersion sowie die Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan und einem Füllstoff als Additiv für ein wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel.

Aus GB-A 927 517 und GB-A 1264135 sind bereits Anstrichmittel bekannt, durch deren Anwendung sich eine Oberfläche erzielen läßt, die einem gehämmerten Metall gleicht. Zur Erzielung des gewünschten gehämmerten Aussehens der damit beschichteten Oberflächen enthalten diese Mittel im allgemeinen Silikone und beruhen bisher im allgemeinen auf einem Lösungsmittel. Mit dem zunehmend stärker werdenden Wunsch zum Einsatz von Anstrichmitteln auf Wasserbasis anstelle der bisher üblichen Anstrichmittel auf Lösungsmittelbasis ist auch der Wunsch verbunden, Anstrichmittel auf Wasserbasis bereitzustellen, durch die sich ähnliche Effekte erzielen lassen wie der Effekt eines gehämmerten Oberflächenaussehens bei den bekannten Anstrichmitteln auf Lösungsmittelbasis. Die bisher als Additive zur Bildung eines gehämmerten Oberflächenaussehens verwendeten Silikone haben die Eigenschaft, daß sie in einem gewissen Ausmaß mit den anderen Bestandteilen des Anstrichmittels unverträglich sind. Hierdurch lassen sich diese Silikone nur schwer in das Anstrichmittel einarbeiten, und es müssen daher organische Lösungsmittel verwendet werden, die das Silikon und die harzartigen Filmbildner des Anstrichmittels wenigstens teilweise lösen. Mit dem zunehmend größer werdenden Verlangen nach lösungsmittelfreien Anstrichmitteln wird auch die Gegenwart nur sehr geringer Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln für nicht mehr tragbar erachtet.

Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung eines Anstrichmittels, durch das sich ein gehämmertes Oberflächenaussehen erzielen läßt und das über einen reduzierten Gehalt an flüchtigem organischem Lösungsmittel verfügt.

Es wurde nun gefunden, daß ein Anstrichmittel, welches ein mit den bekannten Mitteln vergleichbares gehämmertes Oberflächenaussehen ergibt, durch Verwendung bestimmter hydroxylendblockierter Polydiorganosiloxane formuliert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Anstrichmittel in Form einer wäßrigen Dispersion eines filmbildenden polymeren Materials, die 0,1 bis 5 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamten Feststoffe des Mittels hydroxylendblockiertes Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel

HO(R₂SiO)_nH

worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C, und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, enthält.

Das im erfindungsgemäßen Anstrichmittel vorhandene filmbildende polymere Material kann aus einem breiten Bereich von filmbildenden Materialien ausgewählt werden, und hierzu gehören beispielsweise harzartige Polymere und Copolymere von Vinylestern und/oder Acrylsäureestern, wie Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat oder Polyvinylbutyrat, Methacrylate, Methylmethacrylate, Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, und andere Polymere, wie Alkydharze unter Einschluß wasserlöslicher, ölmodifizierter Alkydharze, Epoxyharze und Polyurethane. Gewöhnlich enthalten diese Anstrichmittel auch Emulgatoren und Dispergierhilfsmittel und gegebenenfalls auch Mittel zur Steuerung des Fließens, und hierfür eignen sich beispielsweise die in wäßrigen Beschichtungsmitteln, wie Anstrichdispersionen, vorhandenen Zusätze, wie Ethoxylate von beispielsweise Nonylphenol, Polyvinylalkohol, Alkylsulfonate und wasserlösliche Cellulosederivate oder Stärkederivate.

Die Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise auch ein Pigment. In den Dispersionen, bei denen ein saures filmbildendes polymeres Material verwendet wird, soll das Pigment ein feinteiliges metallisches Pigment sein, wie Aluminium, Kupfer, Bronze, Nickel oder Chrom. In den Dispersionen, bei denen ein alkalisches filmbildendes polymeres Material vorhanden ist, wird vorzugsweise ein oberflächenbehandelter Glimmer verwendet, beispielsweise ein mit Titandioxid und Chromhydroxid behandelter Glimmer. Es können auch andere färbende Mittel vorhanden sein, wie Pigmente oder Farbstoffe.

Beim erfindungsgemäßen Anstrichmittel ist das hydroxylendblockierte Polydiorganosiloxan der Formel HO(R₂SiO)_nH im allgemeinen ein Gemisch von Polymeren, das durch Vermischen von Polydiorganosiloxanen mit dieser Formel, welche signifikant unterschiedliche Viskositäten haben, hergestellt werden kann, sofern die Viskosität der gesamten Polydiorganosiloxankomponente weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C ausmacht, damit das Polydiorganosiloxan über das erforderliche Ausmaß an Dispergierbarkeit im Beschichtungsmittel verfügt. Vorzugsweise liegt die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente im Bereich von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C, da sich hiermit leichter das gewünschte gehämmerte Oberflächenaussehen erzielen läßt. In der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH bedeutet der Substituent R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die vorzugsweise weniger als 12 Kohlenstoffatome aufweist, und Beispiele für solche Gruppen sind Methyl, Ethyl, Butyl, Propyl, Phenyl, Styryl, Vinyl. Die Gruppen R sind vorzugsweise zu wenigstens 80 Prozent und insbesondere insgesamt Methylgruppen.

Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Anstrichmittel lassen sich insgesamt bereits Mustereffekte erzielen. Zur wiederholten Ausbildung des besonders bevorzugten gehämmerten Oberflächenaussehens unter Verwendung eines Minimums an Polysiloxan ist jedoch die Einarbeitung des Polysiloxans in das Beschichtungsmittel als Additiv in Kombination mit bestimmten Füllstoffen bevorzugt. Bei diesen Füllstoffen kann es sich um irgendwelche verstärkende Füllstoffe handeln, wie sie bei der Formulierung von Silikonzusammensetzungen bereits üblich sind, und Beispiele hierfür sind Silikate, gemahlenes Siliciumdioxid, gemahlener Quarz, pyrogenerzeugtes Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Diatomeenerde. Vorzugsweise enthält das Additiv auch einen geringen Anteil eines niedermolekularen Polydiorganosiloxans, beispielsweise eines Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 100 mm²/s oder darunter.

Im erfindungsgemäßen Anstrichmittel kann das hydroxylendblockierte Polysiloxan in Mengen von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung, verwendet werden. Werden mehr als 5 Gew.-% eines solchen Polysiloxans verwendet, dann neigt das Silikon zu einem Ausschwitzen aus einem Überzug, der aus einem solchen Beschichtungsmittel gebildet worden ist. Wird das Polysiloxan als ein Additiv zusammen mit Füllstoffen in die Zusammensetzung eingearbeitet, dann beträgt die Menge an Additiv vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung, so daß beispielsweise 0,2 bis 1,6 Gew.-% des Additivs, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung, verwendet werden können.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können so formuliert werden, daß sie sich durch Rakelauftrag, Bürstenauftrag, Walzenauftrag oder Sprühauftrag anwenden lassen.

Zur Erfindung gehört auch die Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel

HO(R₂SiO)_nH

worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat, und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, und einem Füllstoff, der ausgewählt ist aus Silikaten, gemahlenem Siliciumdioxid, gemahlenem Quarz, pyrogenerzeugtem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Diatomeenerde, als Additiv zu einem wäßrigen Dispersionsbeschichtungsmittel zwecks Förderung der Bildung eines gehämmerten Oberflächeneffekts in Überzügen, die durch Verwendung eines solchen Beschichtungsmittels gebildet worden sind.

Durch Anwendung der ausgewählten Materialien lassen sich Beschichtungsmittel formulieren, die einen erwünschten und reproduzierbaren Oberflächeneffekt ergeben, ohne daß hierzu im jeweiligen Mittel irgendwelche flüchtige organische Lösungsmittel vorhanden sein müssen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen weiter erläutert. Alle darin enthaltenen Teilangaben sind auf das Gewicht bezogen.

Es wird eine Anstrichmittelgrundmasse formuliert aus 95 Gewichtsteilen eines wäßrigen Polymerlatex mit einem Feststoffgehalt von 60 Prozent, 3 Gewichtsteilen eines oberflächenbeschichteten Glimmerpigments (aus 75 Gewichtsteilen Glimmer, 24 Gewichtsteilen Titandioxid und 1 Gewichtsteil Chromhydroxid), 2 Gewichtsteilen eines Glykolethers und 0,4 Gewichtsteilen eines in Wasser löslichen Diurethanpolymers als Verdickungsmittel. Der wäßrige Polymerlatex enthält ein filmbildendes Vinylacrylmischpolymerisat, das aus Vinylidenchlorid mit etwas Vinylchlorid und etwas Acrylsäureester gebildet worden ist, einen pH-Wert von 1 bis 2 hat, eine Viskosität bei 50 s^-1 von 20 mPa·s aufweist und eine Dichte von 1,19 kg/l hat. Die einzelnen Beispiele für Anstrichmittel werden gebildet, indem in Proben der Anstrichmittelgrundmasse bestimmte Mengen an Polysiloxanadditiven eingemischt werden, wie dies aus der folgenden Tabelle I hervorgeht. Die erhaltenen Anstrichmittel werden derart mit einer Rakel auf Prüfpaneele aufgetragen, daß sich eine dünne gleichförmige Beschichtung ergibt, und sie werden zum Trocknen in einer Atmosphäre mit 35 bis 100 Prozent Feuchtigkeit und bei einer Temperatur von 13°C bis 24°C stehengelassen. Hierbei zeigt sich, daß die Anstrichmittel einen gehärteten Anstrichfilm mit einem zusammenhängenden und reproduzierbaren gehämmerten Oberflächenaussehen ergeben. Die Anstrichmittel 3 bis 9, welche zunehmend höheren Mengen an Additiv 3 enthalten, führen zu Überzügen mit gehämmerter Oberfläche, deren Muster mit zunehmend höher werdender Menge an Additiv 3 zunehmend kleiner, gleichförmiger und zellartiger wird. Die aus den Anstrichmittelzusammensetzungen 1, 2 und 9 gebildeten Überzüge sehen praktisch gleich aus.

Tabelle I

Das Additiv 1 ist ein Gemisch von 57 Gewichtsteilen eines hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH mit einer Viskosität von etwa 4000 mm²/s, 20 Gewichtsteilen eines trimethylsilylendblockierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 50 mm²/s, 17 Gewichtsteilen Diatomeenerde und 6 Gewichtsteilen Aluminiumoxid.

Das Additiv 2 ist ein Gemisch von 23 Gewichtsteilen eines hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH mit einer Viskosität von etwa 4000 mm²/s, 23 Gewichtsteilen eines hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH mit einer Viskosität von etwa 2000 mm²/s, 40 Gewichtsteilen Zirkoniumsilikat, 11 Gewichtsteilen gemahlenem Quarz und 2 Gewichtsteilen cyclischen Polydimethylsiloxanen.

Das Additiv 3 ist ein hydroxylendblockiertes Polydimethylsiloxan der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH mit einer Viskosität von etwa 4000 mm²/s.

Claims

1. Anstrichmittel in Form einer wäßrigen Dispersion eines filmbildenden polymeren Materials, die 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamten Feststoffe des Mittels, hydroxylendblockiertes Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nH,worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, enthält.

2. Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente im Bereich von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C liegt.

3. Anstrichmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polydiorganosiloxan in das Mittel als Additiv zusammen mit Füllstoff eingeführt wird.

4. Anstrichmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv weniger als 2 Gew.-% der gesamten Feststoffe des Mittels ausmacht.

5. Anstrichmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere filmbildende Material ein Vinylacrylmischpolymerisat ist aus Vinylidenchlorid mit etwas Vinylchlorid und etwas Acrylsäureester.

6. Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)_nHworin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, und einem Füllstoff, der ausgewählt ist aus Silikaten, gemahlenem Siliciumdioxid, gemahlenem Quarz, pyrogenerzeugtem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Diatomeenerde, als Additiv für ein wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel zwecks Förderung der Bildung eines gehämmerten Oberflächeneffekts in Überzügen, die durch Einsatz eines solchen Beschichtungsmittels gebildet werden.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,2 bis 1,6 Gew.-% des Additivs, bezogen auf das Gewicht der gesamten Feststoffe des Mittels, einsetzt.

8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente im Bereich von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C liegt.