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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine bei Raumtemperatur härtbare Beschichtungszusammensetzung,
die ein Polysiloxan und ein Acrylpolymer umfasst. Die Vorteile des
Hinzufügens
eines Acrylpolymers zu einer Beschichtungszusammensetzung auf Polysiloxanbasis
sind zum Beispiel ein schnelleres Trocknen der Zusammensetzung und
eine erhöhte
Härte der
gehärteten
Beschichtung. Außerdem
hat das Ersetzen eines Teils des Polysiloxans durch Acrylpolymer
Vorteile bezüglich
Kosteneinsparung.
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Bei
Raumtemperatur härtbare
Zusammensetzungen, die ein Polysiloxan und ein Acrylpolymer umfassen,
sind bekannt. Zum Beispiel offenbart
US
4,138,387 Zusammensetzungen, die feste Teilchen aus Acrylpolymer
umfassen, welche in einer Organopolysiloxan-Flüssigkeit dispergiert sind.
Die beschriebenen Zusammensetzungen sind Dispersionen, die zu Kautschuken
mit einer Reißdehnung
von etwa 120 bis etwa 190% gehärtet
werden können.
Diese Zusammensetzungen sind im Allgemeinen zu weich und zu flexibel,
um sie als Schlussbeschichtungen oder Grundierungsbeschichtungen
zu verwenden, da sie leicht beschädigt werden.
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WO
99/31179 offenbart eine Dichtungszusammensetzung, die feste Teilchen
umfasst, welche ein Polymer mit niedriger Tg und ein Polymer mit
hoher Tg, die in einem Polysiloxan dispergiert sind, umfasst. Die festen
Teilchen können
Acrylcopolymere sein. Die Reißdehnung
des gehärteten
Dichtungsmittels beträgt
im Allgemeinen etwa 250 bis etwa 1600%. Diese Zusammensetzungen
sind im Allgemeinen zu weich und zu flexibel, um sie als Schlussbeschichtungen
oder Grundierungsbeschichtungen zu verwenden, da sie leicht beschädigt werden.
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US 5,530,063 offenbart eine
Zusammensetzung, die ein lineares Organopolysiloxan, ein Polymer
mit einer ethylenisch ungesättigten
Doppelbindung, die ein Acrylpolymer sein kann, eine Epoxyverbindung,
ein Härtungsmittel
für die
Epoxyverbindung und einen Härtungskatalysator
für das
lineare Organopolysiloxan umfasst. Die Beschichtung ist zum Beispiel
nützlich
als Dichtungsmittel, als Kleber oder als Beschichtungszusammensetzung.
Die in diesem Dokument angegebene Reißdehnung der erhaltenen Beschichtungen
liegt über 300%.
Diese Zusammensetzungen sind im Allgemeinen zu weich und zu flexibel,
um sie als Schlussbeschichtungen oder Grundierungsbeschichtungen
zu verwenden, da sie leicht beschädigt werden.
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WO
01/51575 offenbart eine bei Umgebungstemperatur härtende Beschichtungszusammensetzung, die
ein Polysiloxan, ein glycidylfunktionelles Acrylpolymer und einen
Härter
umfasst. Ein Nachteil dieser Beschichtungszusammensetzung besteht
darin, dass sie in einem sogenannten zweikomponentigen System verpackt
werden muss; der Härter
wird getrennt vom Polysiloxan verpackt. Dies ist nachteilig, da
die Komponente, die den Härter
umfasst, und die Komponente, die das Polysiloxan und das glycidylfunktionelle
Polymer umfasst, vor dem Auftragen der Zusammensetzung gründlich miteinander
gemischt werden müssen.
Und nach dem Mischen ist die Topfzeit kurz, d.h. etwa eine halbe
Stunde bis höchstens
vier Stunden. Der Grund dafür ist,
dass die Reaktion der Komponenten in dem Gefäß beginnt, nachdem die Komponenten
miteinander gemischt wurden. Ein weiterer Nachteil besteht darin,
dass das Verhältnis
des Härters
zu den anderen Komponenten wichtig ist, und daher sollte darauf
geachtet werden, dass der gesamte Inhalt einer Komponente mit dem
gesamten Inhalt der anderen Komponente gemischt wird.
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EP 1 063 270 offenbart Zusammensetzungen,
die ein Polyorganosiloxanharz, ein Acrylharz, ein Organotitanat,
ein Silan oder ein partielles Hydrolysat davon und eine organische
Flüssigkeit
umfassen. Das Silan kann ein Tetraalkoxysilan sein. Die organischen
Gruppen des Polysiloxans können
acyclische Kohlenwasserstoffreste, einwertige alicyclische Kohlenwasserstoffreste
und einwertige aromatische Kohlenwasserstoffreste sein. Funktionelle
Gruppen, wie Alkoxy, werden für
die organischen Gruppen am Polysiloxan nicht erwähnt oder vorgeschlagen. Die
beschriebenen Zusammensetzungen können als Grundierungszusammensetzungen verwendet
werden, um bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonelastomere
mit verschiedenen Substraten zu verkleben.
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GB 1,504,363 offenbart einen
wasserabstoßenden
fassadenschützenden
Lack, der ein Acrylpolymer, ein Polysiloxan und einen Katalysator
umfasst. Das Polysiloxan hat ein relativ niedriges Molekulargewicht, aber
es gibt keinen weiteren Hinweis in Bezug auf das Molekulargewicht
des Polysiloxans in der Zusammensetzung. Es heißt, die Lacke hätten einen
hohen Bindemittelgehalt und einen niedrigen Lösungsmittelgehalt, aber die
Zusammensetzungen der Beispiele umfassen etwa 50 Gew.-% Lösungsmittel.
Da es in den letzten Jahren zunehmende Bedenken wegen der Freisetzung
von flüchtigen
Lösungsmitteln
in die Atmosphäre
gab, gab es ein daraus folgendes Bedürfnis, den Gehalt von Beschichtungszusammensetzungen
an flüchtigen
organischen Lösungsmitteln
auf unter 50 Gew.-% zu reduzieren.
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US 4,965,312 offenbart eine
Trägerzusammensetzung
für Beschichtungsmaterialien,
die wärmebeständige Überzüge bilden
können.
Die Trägerzusammensetzung
ist eine nichtwässrige
Dispersion eines Vinylpolymers in einer organischen Flüssigkeit
mit einem Alkoxysiloxanpolymer als Dispersionsstabilisator. Der
Lösungsmittelgehalt
in der endgültigen
Zusammensetzung ist nicht angegeben. Bei der Herstellung des Vinylpolymers
kann zwar ein radikalischer Polymerisationsinitiator verwendet werden,
doch wird nicht erwähnt
oder vorgeschlagen, dass die endgültige Trägerzusammensetzung einen Katalysator
umfasst.
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WO
01/98419 offenbart eine bei Umgebungstemperatur härtende Beschichtungszusammensetzung, die
ein Polysiloxan und ein alkoxysilylfunktionelles Acrylpolymer umfasst.
Die Zusammensetzung kann zusammen als sogenannte einkomponentige
Zusammensetzung verpackt werden. Ein Nachteil dieser Beschichtungszusammensetzung
besteht jedoch darin, dass sie eine relativ geringe Lagerbeständigkeit
hat.
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine Lösung für die Nachteile, die mit dem
oben genannten Stand der Technik verbunden sind. Ein weiteres Ziel
der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Beschichtungszusammensetzung
bereitzustellen, mit der gehärtete
Beschichtungsfilme mit guten Volumeneigenschaften hergestellt werden
können,
um Filme mit guter Haltbarkeit zu erhalten.
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Die
bei Umgebungstemperatur härtbare
Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst:
- – ein
verzweigtes alkoxyfunktionelles Polysiloxan, mit anderen Worten
ein nichtlineares alkoxyfunktionelles Polysiloxan, mit der Formel: wobei jedes R1 unabhängig aus
der aus Alkyl-, Aryl- und Alkoxygruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und
OSi(OR3)3-Gruppen bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
wobei jedes R3 unabhängig
dieselbe Bedeutung wie R1 hat, jedes R2 aus der aus Wasserstoff
und Alkyl- und Arylgruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist und wobei n so ausgewählt
ist, dass die Molmasse der Polysiloxane im Bereich von 200 bis etwa
5000, vorzugsweise 500 bis 2000, liegt,
- – einen
Katalysator, und
- – ein
Acrylpolymer.
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Das
Acrylpolymer ist im Wesentlichen frei von funktionellen Gruppen,
die mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung
reagieren können.
Die Beschichtungszusammensetzung umfasst vorzugsweise mehr als 60
Gew.-% Feststoffe.
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Es
hat sich gezeigt, dass die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung im Vergleich zu den in WO 01/98419 beschriebenen Zusammensetzungen
eine erhöhte
Lagerbeständigkeit
hat. Diese Zusammensetzung ist geeignet, um gehärtete Filme mit guten Volumeneigenschaften
und guter Haltbarkeit herzustellen. Sie ist auch geeignet, um Beschichtungen
mit hohem Glanz herzustellen, die anscheinend bei Bewitterung und
UV-Einwirkung bemerkenswert gut erhalten bleiben. Beschichtungszusammensetzungen,
die besonders gut geeignet sind, um gute Hochglanzbeschichtungen
herzustellen, umfassen vorzugsweise mehr als 30 Gew.-% Polysiloxan,
berechnet auf der Basis des Gesamtgewichts des Bindemittels.
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Die
Reißdehnung
von Beschichtungen, die mit einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurden, ist kleiner als 100%, vorzugsweise
kleiner als 20%, besonders bevorzugt kleiner als 5%. Die Glasübergangstemperatur
Tg von gehärteten
Filmen, die mit einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden, ist größer als 0°C, vorzugsweise größer als
10°C, besonders
bevorzugt größer als
25°C. Das
Molekulargewicht zwischen Vernetzungen von Beschichtungen, die mit
einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt wurden, ist kleiner als 2000 Dalton, vorzugsweise kleiner
als 1000 Dalton, besonders bevorzugt kleiner als 500 Dalton und
idealerweise kleiner als 250 Dalton.
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Die
Glasübergangstemperatur
(Tg) eines gehärteten
Beschichtungsfilms kann zum Beispiel gemäß dem ASTM-Verfahren E1356-98
gemessen werden, bei dem es sich um ein Standardtestverfahren für die Zuordnung
der Glasübergangstemperatur
durch Differentialscanningkalorimetrie für die Differentialthermalanalyse
handelt. Eine Eichung der Testapparatur kann zum Beispiel gemäß dem ASTM-Verfahren E1363-97e1 durchgeführt werden,
bei dem es sich um ein Standardtestverfahren für die Temperatureichung von
thermomechanischen Analysatoren handelt.
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Das
Molekulargewicht zwischen Vernetzungen (M
c)
der Beschichtung kann durch Messen des Speichermoduls der Beschichtung
im gummielastischen Bereich unter Verwendung von dynamischen mechanischen
Thermalanalysetechniken (DMTA oder DMA) mit Hilfe der folgenden
Beziehung bestimmt werden:
wobei:
- – ρ die Dichte
des Polymers (g·ml-1) ist;
- – R
die Gaskonstante (J·K-1·mol-1) ist;
- – T
die Temperatur (K) ist;
- – E' der Speichermodul
im gummielastischen Bereich (Pa) ist.
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Messungen
durch DMTA (DMA) können
zum Beispiel so durchgeführt
werden, wie es von Patrick K. Gallagher in Thermal Characterization
of Polymeric Materials, Band 1, Edith A. Turi (Hrsg.), Verlag Academic Press,
ISBN 0-12-703783-7, Seite 133 bis 149, beschrieben wird.
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Die
Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst
vorzugsweise einen Gehalt an flüchtigen
organischen Substanzen (VOC) von weniger als 430 Gramm pro Liter
des organischen Lösungsmittels.
Besonders bevorzugt umfasst die Beschichtungszusammensetzung einen
VOC von weniger als 340 Gramm pro Liter, ganz besonders bevorzugt
einen VOC von weniger als 250 Gramm pro Liter.
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Der
Feststoffgehalt einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist vorzugsweise höher
als 60 Gew.-%, besonders bevorzugt höher als 70 Gew.-% und ganz
besonders bevorzugt 80 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Beschichtungszusammensetzung.
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Die
Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise
im Wesentlichen epoxidfrei, da die Anwesenheit einer Epoxykomponente
und des Härtungsmittels
für die
Epoxyverbindung die Haltbarkeit der Beschichtung beeinflussen kann.
Zum Beispiel können
die Glanz- und Farbretentionseigenschaften beeinflusst werden. Insbesondere
nach Lichteinwirkung kann das Erscheinungsbild eines beschichteten
Substrats beeinflusst sein. Der Ausdruck "im Wesentlichen epoxidfrei" bedeutet, dass die
Beschichtungszusammensetzung weniger als 0,5 Gew.-% Epoxyverbindungen,
vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-% Epoxygruppen, umfasst, bezogen
auf die gesamte Beschichtungszusammensetzung. Am meisten bevorzugt
ist die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
vollständig
epoxidfrei.
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Das
verzweigte Polysiloxan, das in der Beschichtungszusammensetzung
gemäß der Erfindung
vorhanden ist, kann cyclische Siloxanringe umfassen. Von diesen
cyclischen Siloxanringen können
Gruppen abzweigen. Das Polysiloxan hat eine mittlere Funktionalität von mehr
als zwei. Das heißt,
im Durchschnitt umfasst das Polysiloxan mehr als zwei funktionelle
Gruppen pro Molekül.
Vorzugsweise hat das Polysiloxan eine mittlere Funktionalität von mehr
als drei. Diese funktionellen Gruppen können miteinander reagieren
und können
mit dem Katalysator reagieren, wenn der Katalysator eine geeignete
Funktionalität
hat.
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Wie
oben angegeben, ist jedes R1 des Polysiloxans unabhängig aus
der aus Alkyl-, Aryl- und Alkoxygruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen
und OSi(OR3)3-Gruppen bestehenden Gruppe ausgewählt, wobei
jedes R3 unabhängig
dieselbe Bedeutung wie R1 hat, jedes R2 aus der aus Wasserstoff
und Alkyl- und Arylgruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist. R1- und R2-Gruppen mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen beeinträchtigen
leicht die Hydrolyse des Polysiloxans aufgrund der relativ geringen
Flüchtigkeit
des jeweiligen Alkoholanalogons. Präferenz wird der Verwendung
von alkoxysilylfunktionellem Polysiloxan gegeben.
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Methoxy-,
ethoxy- und silanolfunktionelle Polysiloxane mit Molekulargewichten
im Bereich von etwa 400 bis etwa 2000 sind für die Zubereitung von Beschichtungszusammensetzungen
gemäß der vorliegenden Erfindung
bevorzugt. Methoxy-, ethoxy- und silanolfunktionelle Polysiloxane
mit Molekulargewichten von weniger als 400 würden eine Beschichtungszusammensetzung
ergeben, die spröde
ist und eine schlechte Schlagfestigkeit hat. Dennoch können kleine
Mengen von flüssigen
methoxy-, ethoxy- oder silanolfunktionellen Polysiloxanen mit einem
Molekulargewicht von unter 400 toleriert werden. Jedes flüssige methoxy-,
ethoxy- und silanolfunktionelle Polysiloxan mit einem Molekulargewicht
von über
400 kann verwendet werden, obwohl es bevorzugt ist, Polysiloxane
mit einem Molekulargewicht von weniger als 2000 zu verwenden, da
sie die Herstellung von Zusammensetzungen ermöglichen, die wenn überhaupt
nur wenig zusätzliche
Lösungsmittel
erfordern, um Auftragungsviskosität zu erreichen, d.h. die verwendet
werden können,
ohne Lösungsmittel über die
derzeitigen Anforderungen an den Gehalt an flüchtigen organischen Substanzen
(VOC) hinaus hinzuzufügen.
Im Allgemeinen kann ein Polysiloxan mit hohem Molekulargewicht verwendet
werden, ohne VOC-Anforderungen zu verletzen, indem man es mit einem
reaktiven oder unreaktiven Verdünnungsmittel
mischt. Normalerweise beeinflusst dies jedoch die Filmeigenschaften.
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Zu
den geeigneten Polysiloxanen, die in der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
gehören
DC 3037 und DC 3074 (beide von Dow Corning) oder SY231, SY 550 und MSE
100 (alle von Wacker).
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Das
Acrylpolymer, das im Wesentlichen frei von funktionellen Gruppen
ist, die mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung
reagieren können,
kann durch (Co)polymerisieren von einem oder mehreren olefinisch
ungesättigten
Monomeren hergestellt werden. Dies geschieht gewöhnlich durch Verwendung eines
Polymerisationsinitiators. Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die
(co)polymerisiert werden können,
sind Acrylester, wie Butyl(meth)acrylat, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat,
Propyl(meth)acrylat, n-Hexyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat,
Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat oder -acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat,
2,2,5-Trimethylcyclohexyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat,
Acrylnitril, Methacrylnitril, Trimethoxysilylpropyl(meth)acrylat,
und Vinylverbindun gen, wie Styrol, Vinylacetat oder Vinylchlorid,
wobei der Ausdruck "(Meth)acrylat" Acrylat oder Methacrylat
bedeutet.
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Um
eine Beschichtungszusammensetzung mit einem niedrigen VOC herzustellen,
kann das Acrylpolymer zum Beispiel durch radikalische Polymerisation
oder irgendeine andere Reaktion in Gegenwart eines reaktiven Verdünnungsmittels,
das eine organische Verbindung mit einer Viskosität von weniger
als 2 Pa·s
(20 Poise) bei 25°C
ist, hergestellt werden. Bevorzugt wird die Verwendung eines reaktiven
Verdünnungsmittels, das
wenigstens eine funktionelle Gruppe aufweist, die gegenüber den
olefinisch ungesättigten
Monomeren nicht reaktiv ist, und das zu einer weiteren Reaktion
unter Bildung eines Polymernetzwerks befähigt ist. Es hat sich gezeigt,
dass Polysiloxane mit niedriger Viskosität bei der Herstellung des Acrylpolymers
verwendet werden können.
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Zu
den reaktiven Verdünnungsmitteln,
die bei der Herstellung des Acrylpolymers verwendet werden können, gehören alkoxysilylfunktionelle
Polysiloxane, wie DC 3037 und DC 3074 (beide von Dow Corning) oder
SY 231, SY 550 und MSE 100 (alle von Wacker); monomere Alkoxysilane,
wie Trimethoxypropylsilan, Dimethoxydiphenylsilan und Tetraethylorthosilicat;
sowie organofunktionelle monomere Alkoxysilane, wie Acetoacetoxypropyltrimethoxysilan
und Acetoacetoxypropyltriethoxysilan.
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Das
Acrylatpolymer wird vorzugsweise aus einer Zubereitung hergestellt,
die (Methyl)methacrylat und Butylacrylat in einem reaktiven Verdünnungsmittel
umfasst. Gegebenenfalls umfasst die Zubereitung weiterhin noch andere
olefinisch ungesättigte
Monomere. In einer hochgradig bevorzugten Ausführungsform ist das reaktive
Verdünnungsmittel
ein Polysiloxan, und dieses Polysiloxan ist dasselbe wie das Polysiloxan,
das in der Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
vorhanden ist.
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Die
Wahl der Monomerart(en) und der Mengen der Monomere, aus denen das
Acrylpolymer hergestellt wird, bestimmen die Glasübergangstemperatur
des resultierenden Acrylpolymers. Die Glasübergangstemperatur (Tg) des
Acrylpoly mers kann zwischen -50°C
und +100°C
liegen. Vorzugsweise liegt die Tg des Acrylpolymers zwischen 0°C und 100°C, besonders
bevorzugt zwischen 20°C
und 80°C
und am meisten bevorzugt zwischen 30°C und 70°C.
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Vorzugsweise
umfasst die Zubereitung für
die Herstellung des Acrylpolymers 20-80 Gew.-% Polysiloxan und 80-20
Gew.-% Acrylmonomere, besonders bevorzugt 30-80 Gew.-% Polysiloxan
und 20-70 Gew.-% Acrylmonomere, ganz besonders bevorzugt 40-70 Gew.-%
Polysiloxan und 30-60 Gew.-% Acrylmonomere, wobei der Gewichtsprozentanteil
auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Zubereitung, die die olefinisch ungesättigten
Monomere und das Polysiloxan umfasst, vor Beginn der Polymerisationsreaktion
der Acrylatmonomere berechnet wird.
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Vorzugsweise
umfasst die Zubereitung für
die Herstellung des Acrylpolymers 1-60 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0-70 Gew.-% Butylacrylat, besonders bevorzugt 5-50 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0-60 Gew.-% Butylacrylat, ganz besonders bevorzugt 5-40 Gew.-%
Methylmethacrylat und 0-50 Gew.-% Butylacrylat, wobei der Gewichtsprozentanteil
auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Zubereitung, die die olefinisch
ungesättigten
Monomere und das Polysiloxan umfasst, vor Beginn der Polymerisationsreaktion
der Acrylatmonomere berechnet wird.
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Wie
oben angegeben wird ein Verfahren zur Herstellung des Acrylpolymers
aus ethylenisch ungesättigten
Monomeren durch Additionspolymerisation, während sie in Lösung in
einem reaktiven Verdünnungsmittel
vorliegen, bevorzugt. Die Polymerisation wird vorzugsweise im Wesentlichen
in Abwesenheit eines nichtfunktionellen flüchtigen Lösungsmittels durchgeführt, d.h.
eines flüchtigen
Lösungsmittels,
das sich nicht an den Polymerisationsreaktionen der ethylenisch
ungesättigten
Monomere beteiligt oder mit dem Polymerisationsinitiator reagiert
und das auch nicht zu einer weiteren Reaktion unter Bildung eines
Polymernetzwerks befähigt
ist. Alternativ dazu kann auch ein kleiner Anteil, zum Beispiel
bis zu 10 bis 20 Gew.-% des Polymerisationsreaktionsgemischs, eines
nichtfunktionellen flüchtigen
Lösungsmittels,
das mit dem reaktiven Verdünnungsmittel mischbar
ist, vorhanden sein. Einige oder alle Monomere können in dem reaktiven Verdünnungsmittel
vorgelöst
werden, aber vorzugsweise werden die Monomere zusammen mit einem
oder mehreren Radikalstartern und einem gegebenenfalls verwendeten
Kettenübertragungsmittel
allmählich
zu dem Verdünnungsmittel
gegeben. Zum Beispiel kann das reaktive Verdünnungsmittel auf eine Temperatur
im Bereich von 50 bis 200°C
erhitzt werden, und die Monomere, der Starter und das Kettenübertragungsmittel
werden über einen
Zeitraum von bis zu 12 Stunden, vorzugsweise in weniger als 4 Stunden,
hinzugefügt,
während
die Temperatur der Lösung
während
der Zugabe und weitere 0,5 bis 4 Stunden nach der Zugabe aufrechterhalten
wird. Während
dieser weiteren Zeit kann eine weitere Charge des Starters hinzugefügt werden,
um den Anteil des nicht umgesetzten Monomers zu reduzieren. Es ist
jedoch auch möglich,
diesen Anteil zu reduzieren, indem man das nicht umgesetzte Monomer
aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.
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Der
Radikalstarter kann zum Beispiel ein Peroxid oder Peroxyester sein,
wie Benzoylperoxid, Di-tert-butylperoxid, tert-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat,
2,5-Bis(2-ethylhexanoylperoxy)-2,5-dimethylhexan, oder ein tertiäres Butylperoctoat
oder eine Azoverbindung, wie Azobisisobutyronitril oder Azobis(2-methylbutyronitril),
sein.
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Ein
Kettenübertragungsmittel,
zum Beispiel Dodecanthiol, Butanthiol, Pentaerythrittetra(mercaptopropionat),
Mercaptopropyltrimethoxysilan oder Dibutylphosphit, kann während der
Polymerisation vorhanden sein. Die Menge des Starters und des Kettenübertragungsmittels,
falls eines vorhanden ist, werden vorzugsweise so gesteuert, dass
das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des erzeugten Polymers
nicht größer als
10 000 ist und vorzugsweise im Bereich von 600 bis 5000, am meisten
bevorzugt 1000 bis 3000, liegt, um eine verarbeitbare Viskosität aufrechtzuerhalten.
Zum Beispiel beträgt
die verwendete Menge des Radikalstarters (Gew.-%, bezogen auf die
Monomere) im Allgemeinen wenigstens 1%, vorzugsweise 2 bis 10%,
wenn kein Kettenübertragungsmittel
verwendet wird, oder es kann eine Menge von 1 bis 5% Initiator in
Verbindung mit 1 bis 10% Kettenübertragungsmittel
verwendet werden.
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Die
Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst auch einen Katalysator. Der in der härtbaren
Polymerzusammensetzung vorhandene Katalysator kann im Allgemeinen
ein beliebiger Katalysator sein, der eine Vernetzung der im Polysiloxan
vorhandenen funktionellen Gruppen unter den beabsichtigten Härtungsbedingungen
bewirkt. Der Katalysator kann zum Beispiel eine organische oder anorganische
Lewis-Säure
oder -Base, vorzugsweise eine Lewis-Base, sein.
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Gegebenenfalls
ist der Katalysator eine Alkoxytitanverbindung, zum Beispiel eine
Titanchelatverbindung, wie ein Titanbis(acetylacetonat)dialkoxid,
z.B. Titanbis(acetylacetonat)diisopropoxid, oder ein Alkanolamintitanat,
z.B. Titanbis(triethanolamin)diisopropoxid, oder eine Alkoxytitanverbindung,
die kein Chelat ist, wie Tetra(isopropyl)titanat oder Tetrabutyltitanat.
Solche Titanverbindungen, die an das Titan gebundene Alkoxygruppen
enthalten, können
allein nicht als Katalysatoren wirken, da die Titanalkoxidgruppe
hydrolysierbar ist und der Katalysator über Si-O-Ti-Bindungen an das
gehärtete
Silan oder Siloxan gebunden werden kann. Die Anwesenheit solcher
Titanstruktureinheiten in dem gehärteten Produkt kann vorteilhaft
sein, indem sie ihm eine noch höhere
Wärmestabilität verleiht.
Die Titanverbindung kann zum Beispiel in einer Menge von 0,1 bis 5
Gew.-% des Bindemittels verwendet werden. Entsprechende Alkoxidverbindungen
von Zirconium oder Aluminium sind ebenfalls als Katalysatoren geeignet.
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Ein
alternativer Katalysator ist ein Nitrat eines mehrwertigen Metallions,
wie Calciumnitrat, Magnesiumnitrat, Aluminiumnitrat, Zinknitrat
oder Strontiumnitrat. Calciumnitrat wurde als Katalysator für die Aminhärtung von
Epoxyharzen vorgeschlagen, es wurde aber niemals für die Härtung von
Silan- oder Siloxan-Materialien
vorgeschlagen. Überraschenderweise
haben wir herausgefunden, dass Calciumnitrat ein effektiver Katalysator
für die
Härtung
durch Si-O-Si-Kondensation
eines Silans oder Siloxans ist, das wenigstens zwei Alkoxygruppen
enthält,
die durch Si-O-C-Bindungen an Silicium gebunden sind, wenn die Zusammensetzung auch
ein organisches Amin einschließt.
Calciumnitrat wird vorzugsweise in seiner Tetrahydrat-Form verwendet,
doch können
auch andere hydratisierte Formen verwendet werden. Der erforderliche
Gehalt an Calciumnitrat-Katalysator beträgt im Allgemeinen nicht mehr
als 3 Gew.-% des Bindemittels, zum Beispiel 0,05 bis 3 Gew.-%. Beschichtungen,
die unter Verwendung des Calciumnitrat-Katalysators gehärtet werden,
sind gegenüber
einer Vergilbung bei der Einwirkung von Sonnenlicht besonders widerstandsfähig.
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Ein
weiteres Beispiel für
einen geeigneten Katalysator ist eine Organozinn-Verbindung, zum Beispiel ein Dialkylzinndicarboxylat,
wie Dibutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat. Ein solcher Organozinn-Katalysator
kann zum Beispiel in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-% des Bindemittels
der Beschichtungszusammensetzung verwendet werden.
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Andere
Verbindungen, die als Katalysatoren in den Beschichtungszusammensetzungen
der Erfindung wirksam sind, sind organische Salze, wie Carboxylate,
des Bismuts, zum Beispiel Bismuttris(neodecanoat). Organische Salze
und/oder Chelate anderer Metalle, wie Zink, Aluminium, Zirconium,
Zinn, Calcium, Cobalt oder Strontium, zum Beispiel Zirconiumacetylacetonat,
Zinkacetat, Zinkacetylacetonat, Zinkoctoat, Zinn(II)octoat, Zinn(II)oxalat,
Calciumacetylacetonat, Calciumacetat, Calcium-2-ethylhexanoat, Cobaltnaphthenat,
Calciumdodecylbenzolsulfonat oder Aluminiumacetat, können auch
als Katalysatoren wirksam sein.
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Vorzugsweise
ist der Katalysator ein Amin, das aus den allgemeinen Klassen der
aliphatischen Amine, aliphatischen Amin-Addukte, Polyamidoamine,
cycloaliphatischen Amine und cycloaliphatischen Amin-Addukte, aromatischen
Amine, Mannich-Basen und Ketiminen ausgewählt ist, wobei jedes ganz oder
teilweise mit einem Aminosilan substituiert sein kann.
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Das
Aminosilan enthält
wenigstens zwei, vorzugsweise drei, Alkoxygruppen, die über Si-O-C-Bindungen
an Silicium gebunden sind, und enthält auch wenigstens eine primäre oder
sekundäre
Amingruppe.
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Vorzugsweise
hat das Aminosilan die allgemeine Formel Y-Si-(O-X)3,
in der Y H(HNR)a ist und a eine ganze Zahl
von 1 bis 6 ist, jedes R ein difunktioneller organischer Rest ist,
der unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Aryl-, Alkyl-, Dialkylaryl-, Alkoxyalkyl- und Cycloalkyl-Resten
besteht, und R in jedem Y-Molekül
variieren kann. X können
jeweils gleich oder verschieden sein und sind auf Alkyl-, Hydroxylalkyl-, Alkoxyalkyl-
und Hydroxyalkoxyalkyl-Gruppen
beschränkt,
die weniger als etwa 6 Kohlenstoffatome enthalten.
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Bevorzugte
Aminosilane sind zum Beispiel Aminoethyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, n-Phenylaminopropyltrimethoxysilan,
Trimethoxysilylpropyldiethylentriamin, 3-(3-Aminophenoxy)propyltrimethoxysilan,
Aminoethylaminomethylphenyltrimethoxysilan, 2-Aminoethyl-3-aminopropyltris(2-ethylhexoxy)silan
und n-Aminohexylaminopropyltrimethoxysilan oder Gemische davon.
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Gegebenenfalls
umfasst die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
ein niedermolekulares Alkoxysilan mit der allgemeinen Formel
wobei R3 aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Alkyl- und Cycloalkylgruppen, die bis zu 6 Kohlenstoffatome enthalten,
und Arylgruppen, die bis zu 10 Kohlenstoffatome enthalten, besteht.
R4 ist unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt,
die aus Alkyl-, Alkoxy-, Hydroxyalkyl-, Alkoxyalkyl- und Hydroxylalkoxyalkyl-Gruppen, die bis
zu 6 Kohlenstoffatome enthalten, besteht. Ein Beispiel für ein niedermolekulares
Alkoxysilan gemäß der obigen
Formel, das in der Beschichtungszusammensetzung verwendet werden
kann, ist Dimethoxydiphenylsilan.
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Die
Menge eines solchen niedermolekularen Alkoxysilans in der Beschichtungszusammensetzung liegt
vorzugsweise zwischen 5 und 20 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa
10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Beschichtungszusammensetzung.
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Gegebenenfalls
umfasst die Beschichtungszusammensetzung ein Acrylpolymer mit funktionellen Gruppen,
die mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung
reagieren können.
Ein Beispiel für
ein solches Acrylpolymer ist ein alkoxysilylfunktionelles Acrylpolymer,
das zum Beispiel in WO 01/98419 beschrieben ist. Ein weiteres Beispiel
ist ein epoxyfunktionelles Acrylpolymer, wie ein glycidylfunktionelles
Acrylpolymer, das zum Beispiel in WO 01/51575 beschrieben ist. Solche
Acrylpolymere können
durch eine Polymerisationsreaktion in einem reaktiven Verdünnungsmittel
erhalten werden. Vorzugsweise ist dieses reaktive Verdünnungsmittel
das Polysiloxan, und dieses Polysiloxan ist mit dem Polysiloxan identisch,
das in der Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
vorliegt. Ein solches Acrylpolymer mit funktionellen Gruppen, die
mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung
reagieren können,
wird vorzugsweise getrennt von dem Acrylpolymer, das im Wesentlichen
frei von funktionellen Gruppen ist, die mit dem Polysiloxan oder
mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung reagieren
können,
hergestellt. Damit soll vermieden werden, dass man am Ende eine Zusammensetzung
erhält,
die ausschließlich
Siloxancopolymere mit funktionellen Gruppen, die mit dem Polysiloxan
oder mit dem Katalysator reagieren können, umfasst.
-
Die
Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung können einen oder mehrere weitere
Bestandteile enthalten. So können
sie Folgendes enthalten: ein oder mehrere Pigmente, zum Beispiel
Titandioxid (weißes
Pigment), farbige Pigmente, wie gelbes oder rotes Eisenoxid, oder
ein Phthalocyanin-Pigment, und/oder ein oder mehrere Verstärkungspigmente,
wie Eisenglimmer oder kristallines Siliciumdioxid, und/oder ein
oder mehrere antikorrosive Pigmente, wie metallisches Zink, Zinkphosphat,
Wollastonit oder ein Chromat, Molybdat oder Phosphonat und/oder
ein Füllstoff-Pigment
wie Baryte, Talkum oder Calciumcarbonat. Die Zusammensetzung kann
ein Verdickungsmittel enthalten, wie feinzerteiltes Siliciumdioxid,
Bentonit-Ton, hydriertes Rizinusöl
oder ein Polyamid-Wachs. Die Zusammensetzung kann auch einen Weichmacher,
ein Pigment-Dispergiermittel, einen Stabilisator, ein Fließhilfsmittel
oder ein verdünnendes
Lösungsmittel
enthalten.
-
Die
Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung härten im Allgemeinen bei Umgebungstemperaturen,
zum Beispiel bei Temperaturen im Bereich von 5 bis 30°C, und sind
somit zum Auftragen auf große Strukturen
geeignet, bei denen eine Wärmehärtung nicht
durchführbar
ist. Die Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung können alternativ
bei erhöhten
Temperaturen gehärtet
werden, zum Beispiel bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 50°C bis zu
100 oder 130°C,
um die Härtung
zu beschleunigen. Die Hydrolyse der an Silicium gebundenen Alkoxygruppen
hängt von
dem Vorliegen von Feuchtigkeit ab; in fast allen Klimaten ist atmosphärische Feuchtigkeit
ausreichend, es kann aber notwendig sein, eine gesteuerte Menge
an Feuchtigkeit zur Zusammensetzung zu geben, wenn bei erhöhter Temperatur
gehärtet
wird oder wenn an Orten mit sehr geringer Feuchtigkeit (Wüste) gehärtet wird.
Das Wasser wird vorzugsweise separat von jeder Verbindung oder jedem
Polymer aufbewahrt, die (das) an Silicium gebundene Alkoxygruppen
enthält.
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung können im Allgemeinen als Schlussbeschichtungen
und/oder Grundierungsbeschichtungen verwendet werden. Beschichtungszusammensetzungen,
die einen relativ hohen Anteil an Polysiloxan enthalten, haben einen
hohen Glanz, der bei der Bewitterung oder UV-Einwirkung bemerkenswert
gut beibehalten wird. Sie sind besonders für Beschichtungssubstrate geeignet, die
der Witterung, z.B. Sonnenlicht, während langer Zeitspannen vor
dem erneuten Beschichten ausgesetzt sind. Die höchsten Glanzgrade können erreicht
werden, wenn die Beschichtungszusammensetzung ein organisches Lösungsmittel
(Verdünnungsmittel)
wie Xylol einschließt,
obwohl die Verwendung eines Lösungsmittels
im Allgemeinen in den Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung
nicht notwendig ist, die lösungsmittelfreie
Beschichtungen sein können,
welche einen sehr niedrigen gemessenen Gehalt an flüchtigen
organischen Substanzen haben. Die Beschichtungszusammensetzung kann
einen Alkohol enthalten, z.B. Ethanol oder Butanol, um die Gebrauchsdauer
zu verlängern
und die anfängliche
Härtungsgeschwindigkeit
zu steuern.
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Eine
Schlussbeschichtung gemäß der Erfindung
kann über
verschiedene Grundierungsschichten aufgetragen werden, zum Beispiel
anorganisches Zinksilicat oder organische zinkreiche Silicat-Grundierungsmittel
und organische Grundierungsmittel, z. B. Epoxyharz-Grundierungsmittel,
die Zinkmetall, korrosionshemmende Metallflocken- oder Sperrschicht-Pigmente
enthalten. Die Beschichtungszusammensetzung der Erfindung hat eine
besonders gute Haftung an anorganischen Zinksilicatbeschichtungen,
ohne dass eine dazwischenliegende Bindemittelschicht oder "Nebel"-Schicht (mist coat)
benötigt
wird. Eine Schlussbeschichtungszusammensetzung der Erfindung kann
auch direkt auf Aluminium- oder Zink-"Metallsprüh"-Schichten oder auf verzinkte
Stahl-, Edelstahl-, Aluminium- oder Kunststoff-Oberflächen, wie
Glasfaser-verstärkten
Polyester oder eine Polyester-Gelschicht,
aufgetragen werden. Die Beschichtungszusammensetzung kann zum Beispiel
als Schlussbeschichtung auf Gebäuden,
Stahlstrukturen, Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und anderen Fahrzeugen und
allgemein industriellen Maschinenanlagen und Einrichtungsgegenständen verwendet
werden. Die Schlussbeschichtung kann pigmentiert sein, oder er kann
eine klare (nicht pigmentierte) Beschichtung sein, insbesondere
auf Autos oder Yachten. Die Beschichtungszusammensetzung kann direkt
als Grundierung/Schlussbeschichtung auf vorbereiteten Kohlenstoffstahl
aufgetragen werden.
-
Die
Beschichtungszusammensetzung der Erfindung kann alternativ dazu
als Grundierungs-Schutzschicht, insbesondere auf Stahloberflächen, zum
Beispiel Brücken,
Rohrleitungen, industriellen Anlagen oder Gebäuden, Öl- und Gasinstallationen oder
Schiffen, verwendet werden. Für
diese Anwendung wird sie im Allgemeinen mit antikorrosiven Pigmenten
pigmentiert. Sie kann zum Beispiel mit Zinkstaub pigmentiert werden; Beschichtungen
gemäß der Erfindung
haben eine ähnliche
antikorrosive Leistungsfähigkeit
wie bekannte Zinksilicat-Beschichtungen, sie sind aber weniger anfällig gegenüber einer
Rissbildung durch Schlamm und können
leicht überschichtet
werden, insbesondere mit einem Polysiloxan-Finish, zum Beispiel
einer Schlussbeschichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Grundierungs-Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können als
Instandhaltungs- und Reparaturbeschichtungen auf nicht ganz perfekten
Oberflächen
verwendet werden, wie gealtertem abgestrahltem Stahl oder "Ginger" (Stahl, der abgestrahlt
wurde und begonnen hat, in kleinen Flecken zu rosten), mit der Hand
hergestelltem bewitterten Stahl und gealterten Beschichtungen.
-
Vorzugsweise
werden die Komponenten einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung als sogenannte einkomponentige Zusammensetzung miteinander
verpackt. Es ist ratsam, dass in dieser Zusammensetzung nur eine
kleine Menge Feuchtigkeit vorhanden ist.
-
Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erklärt. Diese
sollen die Erfindung erläutern,
sie sollen aber deren Umfang in keiner Weise einschränken.
-
In
den Beispielen bedeutet "pbw" Gewichtsteile.
-
Beispiele
-
Beispiel 1 (Acrylatpolymer-Herstellung)
-
Acrylpolymere
wurden in einem Polysiloxan-Lösungsmittelgemisch
hergestellt. Das verwendete Polysiloxan, DC 3074 von Dow Corning,
war in Bezug auf die olefinisch ungesättigten Ausgangsmonomere für die Acrylpolymere
im Wesentlichen unreaktiv.
-
Das
alkoxysilylfunktionelle Silikonharz DC3074 und das Lösungsmittel
Trimethylbenzol (TMB) wurden in einen Reaktionskolben gegeben, der
mit einem Rührer,
einem Kühler,
einem Stickstoffeinleitungsrohr, einem Thermoelement und einem Zuführungsanschluss
ausgestattet war. Die Temperatur wurde unter einer Stickstoffatmosphäre auf 140°C gesteigert.
-
Die
Monomere Methylmethacrylat (MMA) und Butylacrylat (BA) und der Initiator
tertiär-Butylperoxid (TBPO)
wurden über
zwei Stunden zugeführt,
während
die Reaktionstemperatur bei 140°C
konstant gehalten wurde. Nach Beendigung der Zufuhr wurde das Reaktionsgemisch
eine Stunde lang auf 140°C
gehalten, und danach erfolgte eine weitere Zugabe von Initiator
(ca. 10% der Anfangscharge an TBPO). Die Temperatur wurde weitere
zwei Stunden lang auf 140°C
gehalten. Dann wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt und
ausgeleert.
-
Fünf Acrylatpolymere
wurden auf diese Weise hergestellt. Bei der Herstellung von dreien
dieser Polymere wurde das Kettenübertragungsmittel
tertiär-Dodecanthiol (TDT)
zu dem Reaktionsgemisch gegeben. Tabelle
1
- 1)
DC 3074 von Dow Corning
- 2) Trimethylbenzol
- 3) Methylmethacrylat
- 4) Butylacrylat
- 5) tertiär-Butylperoxid
- 6) tertiär-Dodecanthiol
-
Beispiel 2 (Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung)
-
Unter
Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten Gemische aus Acrylpolymer
und Polysiloxan wurden Beschichtungszusammensetzungen hergestellt.
Die Beschichtungszusammensetzungen wurden mit verschiedenen Mengen
von Aminopropyltriethoxysilan (APTES), Trimethylbenzol (TMB) und
Tetraethylorthosilicat (TEOS) zubereitet. Die Zubereitung der Beschichtungszusammensetzungen
ist in Tabelle 2 angegeben. Tabelle
2
- 1)
In Beispiel 1 hergestellte Polymergemische, die Acrylpolymer in
Polysiloxan umfassen.
- 2) Kronos 2063 von Kronos
- 3) Isopropylalkohol
- 4) Byk 80 von Byk-Chemie
- 5) Disparlon 6650 von Kusumoto Chemicals
- 6) Aminopropyltriethoxysilan
- 7) Trimethylbenzol
- 8) Tetraethylorthosilicat
-
Die
Beschichtungszusammensetzungen, die gemäß der in Tabelle 2 angegebenen
Zubereitung hergestellt wurden, sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle
3
- 1)
In Beispiel 1 hergestelltes Polymergemisch, das Acrylpolymer in
Polysiloxan umfasst.
- 2) Aminopropyltriethoxysilan
- 3) Trimethylbenzol
- 4) Tetraethylorthosilicat
-
Beispiel 3 (Test der Beschichtungszusammensetzung)
-
Die
Viskosität
der ungehärteten
Beschichtungszusammensetzungen von Beispiel 2 wurde gemessen. Dann
wurden die Beschichtungszusammensetzungen aufgetragen und gehärtet. Die
Zeit, die die Beschichtungen benötigten,
um handtrocken zu werden, und die Zeit, die verstrich, bevor die
Beschichtungen harttrocken wurden, wurden in Umgebungen mit unterschiedlicher
Temperatur und Feuchtigkeit bestimmt. Nach der Härtung wurden die Härte und
der Glanz der erhaltenen Beschichtungen getestet.
-
Die
Ergebnisse aller Tests sind in den Tabellen 4a und 4b angegeben. Tabelle
4a
- 1)
Bei 25°C
bestimmte Viskosität
in Poise.
- 2) Handtrockenzeit in Minuten bei 10°C und 80%
relativer Feuchtigkeit.
- 3) Handtrockenzeit in Minuten bei 25°C und 50%
relativer Feuchtigkeit.
- 4) Harttrockenzeit in Minuten bei 25°C und 50%
relativer Feuchtigkeit.
Tabelle
4b - 1)
König-Härte nach
7 Tagen bei 10°C
und 80% relativer Feuchtigkeit.
- 2) König-Härte nach
7 Tagen bei 25°C
und 50% relativer Feuchtigkeit.
- 3) König-Härte nach
7 Tagen bei 40°C
und 25% relativer Feuchtigkeit.
- 4) Glanz bestimmt gemäß ASTM D523.
-
Beispiel 4 (Acrylatpolymerherstellung)
-
Acrylpolymere
wurden in einem Polysiloxan-Lösungsmittel-Gemisch
hergestellt. Das verwendete Polysiloxan, DC 3074 von Dow Corning,
war in Bezug auf die olefinisch ungesättigten Ausgangsmonomere für die Acrylpolymere
im Wesentlichen unreaktiv.
-
Das
alkoxysilylfunktionelle Silikonharz DC 3074 und das Lösungsmittel
Trimethylbenzol (TMB) wurden in einen Reaktionskolben gegeben, der
mit einem Rührer,
einem Kühler,
einem Stickstoffeinleitungsrohr, einem Thermoelement und einem Zuführungsanschluss
ausgestattet war. Die Temperatur wurde unter einer Stickstoffatmosphäre auf 140°C gesteigert.
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Die
Monomere Methylmethacrylat (MMA), Butylacrylat (BA) und (gegebenenfalls)
Trimethoxysilylpropylmethacrylat (TMSPMA) sowie der Initiator tertiär-Butylperoxid
(TBPO) wurden über
zwei Stunden zugeführt, während die
Reaktionstemperatur bei 140°C
konstant gehalten wurde. Nach Beendigung der Zufuhr wurde das Reaktionsgemisch
eine Stunde lang auf 140°C
gehalten, und danach erfolgte eine weitere Zugabe von Initiator
(ca. 10% der Anfangscharge an TBPO). Die Temperatur wurde weitere
zwei Stunden lang auf 140°C gehalten.
Dann wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur gekühlt und
ausgeleert.
-
Zwei
Polymere wurden auf diese Weise hergestellt. Bei der Herstellung
von Acrylatpolymer Nr. 7 wurde Trimethoxysilylpropylmethacrylat
(TMSPMA) zu dem Reaktionsgemisch gegeben, was zu einem alkoxysilylfunktionellen
Acrylpolymer führte. Tabelle
5
- 1)
DC 3074 von Dow Corning
- 2) Trimethylbenzol
- 3) Methylmethacrylat
- 4) Butylacrylat
- 5) tertiär-Butylperoxid
- 6) Trimethoxysilylpropylmethacrylat
-
Beispiel 5 (Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung)
-
Unter
Verwendung der in Beispiel 4 hergestellten Gemische aus Acrylpolymer
und Polysiloxan wurden Beschichtungszusammensetzungen hergestellt.
Die Zubereitung der Beschichtungszusammensetzungen ist in Tabelle
6 angegeben. Tabelle
6
- 1)
In Beispiel 4 hergestellte Polymergemische, die Acrylpolymer in
Polysiloxan umfassen.
- 2) Kronos 2063 von Kronos
- 3) Disparlon 6650 von Kusumoto Chemicals
- 4) Aminopropyltriethoxysilan
- 5) Tetraethylorthosilicat
-
Die
Beschichtungszusammensetzung 4A (die Polymer Nr. 6 umfasste) und
die Beschichtungszusammensetzung 4B (die Polymer Nr. 7 umfasste),
wurden gemäß der in
Tabelle 6 angegebenen Zubereitung hergestellt und bei 40°C aufbewahrt.
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Beispiel 6 (Test der Beschichtungszusammensetzung)
-
Der
Viskositätsanstieg
als Funktion der Lagerungszeit wurde für eine Beschichtungszusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemessen, d.h. für
Beschichtungszusammensetzung 4A, die ein Polysiloxan, einen Katalysator
und ein Acrylpolymer, das im Wesentlichen frei von funktionellen
Gruppen ist, die mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in
der Beschichtungszusammensetzung reagieren können, umfasste. Diese Daten
wurden mit dem Viskositätsanstieg
als Funktion der Lagerungszeit für
Beschichtungszusammensetzung 4B verglichen, die ein Polysiloxan,
einen Katalysator, ein alkoxysilylfunktionelles Acrylpolymer und
kein Acrylpolymer, das im Wesentlichen frei von funktionellen Gruppen
ist, die mit dem Polysiloxan oder mit dem Katalysator in der Beschichtungszusammensetzung
reagieren können,
umfasste.
-
Der
Viskositätsanstieg
als Funktion der Zeit ist im Folgenden tabellarisch aufgeführt.
-
-
Die
Beschichtungszusammensetzung 4A zeigt einen langsameren Viskositätsanstieg
als die Beschichtungszusammensetzung 4B. Dies ist in 1 graphisch
gezeigt.