EP1325096A1 - Zusammensetzung zur herstellung schwerbenetzbarer oberflächen - Google Patents

Zusammensetzung zur herstellung schwerbenetzbarer oberflächen

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Publication number
EP1325096A1
EP1325096A1 EP01978411A EP01978411A EP1325096A1 EP 1325096 A1 EP1325096 A1 EP 1325096A1 EP 01978411 A EP01978411 A EP 01978411A EP 01978411 A EP01978411 A EP 01978411A EP 1325096 A1 EP1325096 A1 EP 1325096A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
range
composition
coating
hydrophobic
inorganic powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01978411A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Keller
Ekkehard Jahns
Christian Lach
Stephan Hüffer
Thilo Krebs
Yi Thomann
Thomas Frechen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP1325096A1 publication Critical patent/EP1325096A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function

Definitions

  • the present invention relates to compositions which comprise at least one hydrophilic, inorganic powder P with a particle size in the range from 15 to 500 ⁇ m and at least one hydrophobic, thermoplastic substance T and the use of these compositions for producing surfaces which are difficult to wet.
  • wetting a surface with a liquid is undesirable.
  • wetting of surfaces with water leads to water drops remaining on the surface and evaporating, the solids dissolved or suspended in water remaining as ugly residues on the surface. This problem exists especially on surfaces that are exposed to rainwater.
  • hydrophobic surfaces Such surface structures generally have regular or irregular elevations or depressions in the range from 0.1 to 1000 ⁇ m.
  • the structuring on the one hand further reduces the adhesion of the surface for polar liquids such as water.
  • the structuring leads to a reduced adhesion of solid deposits such as dirt particles on the surface.
  • the dirt particles are rinsed off the surface by moving water. This effect is also referred to as the self-cleaning effect or the lotus effect (see Barthlott et al., Biology in Our Time, 28, No. 5, 314-322).
  • WO 96/04123 describes self-cleaning surfaces of objects which have an artificial surface structure which has elevations and depressions, the structure being characterized in particular by the distance between the elevations and the height of the elevations.
  • the surfaces are produced, for example, by applying Teflon powder to a surface treated with adhesive or by embossing a structure on a thermoplastic deformable hydrophobic material.
  • EP 933 388 discloses a process for producing structured surfaces with hydrophobic properties, in which a negative mold is first produced by photolithography, shapes a plastic film with this shape and then hydrophobicizes the plastic film with fluoroalkylsilanes.
  • EP-A 909 747 describes a method for producing a self-cleaning property on ceramic bodies such as roof tiles, in which a dispersion of clay particles in an organic silicone resin solution is applied to the ceramic body and the coating is cured.
  • a coating method is known from JP 7328532-A, in which finely divided particles with a hydrophobic surface are applied to a moist lacquer and cured. Here, water-repellent surfaces are obtained.
  • the present invention is therefore based on the object of providing compositions which are suitable for producing surfaces with low wettability and which overcome the disadvantages of the prior art.
  • This object is achieved by a composition which has at least one hydrophobic thermoplastic substance T, which is characterized by a surface tension in the range from 20 to 50 mN / m, and at least one hydrophilic, finely divided powder P with a particle size in the range from 15 contains up to 500 ⁇ m and in which the weight ratio of hydrophilic, inorganic powder to hydrophobic thermoplastic substance P: T is in the range from 1: 2 to 50: 1.
  • the invention thus relates to these compositions and to their use for producing surfaces which are difficult to wet.
  • the coating compositions can be applied as coatings to surfaces in a simple manner. They almost completely reduce the wettability of the surface and create on these surfaces a self-cleaning effect. Accordingly, the present invention also relates to a method for producing surfaces which are difficult to wet, in which a coating composition according to the invention is applied to a surface to be coated, and to the use of the coating compositions for producing surfaces with self-cleaning effects.
  • the compositions according to the invention can be used to reduce the flow resistance in pipes by coating the inner walls of the pipes with the compositions according to the invention.
  • the static contact angle of a drop of liquid on a surface can be used to characterize surfaces with regard to their wettability.
  • the static contact angle is defined as the angle enclosed by said surface and a tangent along the surface of the liquid drop in the region of the contact point of the liquid drop with the surface, the contact angle being measured by the liquid drop.
  • a contact angle of 0 ° therefore means complete wettability and no drop formation, while a contact angle of 180 ° means complete non-wettability.
  • the determination of the contact angle can be determined by known methods, for example with the aid of a microscope equipped with a goniometer (see also CD Bain et al., Angew. Chem. 101 (1989) 522-528 and A. Born et al., fate & Lack 105 (1999) pp. 96-104).
  • the surfaces treated with the coating compositions according to the invention generally have, for a wide variety of liquids, in particular water, static contact angles> 120 ° and in particular> 140 ° and in particular> 160 ° (determined at room temperature). Contact angles of> 160 ° are often reached, especially in water. Contact angles above 160 ° cannot usually be determined with sufficient accuracy. However, a contact angle above 160 ° usually corresponds to a complete non-wettability of the surface.
  • m stands for the mass of the liquid drop
  • g for the gravitational acceleration
  • ⁇ for the smallest possible angle of inclination of the surface to be tested against the horizontal, which is sufficient to let the liquid drop run off this surface.
  • thermoplastic substances T contained in the compositions according to the invention in conjunction with the hydrophilic powder, result in surfaces which are essentially composed of such a composition showing low wettability and a self-cleaning effect. At the same time, they act as binders and thus serve to fix the powder particles on the surface.
  • thermoplastic substance T is used to characterize the hydrophobicity of the thermoplastic substance T. It can be determined, for example, by measuring the static contact angle of water on a smooth surface coated with the substance T.
  • the substances T contained in the compositions according to the invention are characterized by static contact angles for water of at least 90 °.
  • the hydrophobicity can also be determined by the "hanging drop” method (pendant drop: see S. Wu, “Polymer Interface and Adhesion", Marcel Decker Inc., New York 1982, pp. 266-268).
  • the values given for the surface tension of the binders here and below relate to the values determined according to the "hanging droplet method".
  • Hydrophobic binders in the sense of the invention have a surface tension in the range from 20 to 50 mN / m.
  • Preferred binders according to the invention are those which have a surface energy of ⁇ 42 mN / m and in particular ⁇ 37 mN / m.
  • the substances T are thermoplastic or film-forming polymers which are soluble in organic solvents.
  • Organic prepolymers which are characterized by a thermal, oxidative or photochemical curing process and thus form a solid coating with the powder.
  • Such substances generally have a plurality of hydrocarbon radicals with at least 4 carbon atoms, for example linear or branched alkyl or alkenyl or cycloalkyl with at least 4, preferably 5 to 30 and in particular 8 to 24 C atoms and or longer hydrocarbon segments with generally at least 4 preferably at least 6 bonded, saturated carbon atoms.
  • hydrocarbon segments are linear or branched C -C n -alkylene, preferably C 6 -C n -alkylene and Cs-Cio-cycloalkylene groups, where n is an integer> 4 or> 6.
  • the proportion of hydrocarbon chains or hydrocarbon segments generally makes up at least 50% by weight and in particular at least 60% by weight of substance T.
  • Substances T include, for example, fatty acids with more than 8 carbon atoms, in particular ethylenically unsaturated fatty acids, and their esters with polyfunctional alcohols such as glycerol, ethylene glycol, propanediol, sorbitol, glucose, sucrose or trimethylolpropane, the fatty acids and their esters being oxidative harden and therefore belong to the class of prepolymers.
  • Natural substances such as beeswax, cananauba wax, wool wax, candelilla wax and artificial waxes such as montanic acid waxes, montan ester waxes, amide waxes, for example, also come as substances T.
  • the substances T are preferably oligomers or polymers with a number average molecular weight above 1000 daltons, in particular above 1500 daltons and in particular above 2000 daltons, the upper molecular weight limit being 10 million g / mol.
  • the molecular weight is preferably in the range from 2500 to 5 million g / mol (determined by viscometry).
  • Examples of such substances T are homo- or copolymers of ethylenically unsaturated monomers M, which comprise at least 50% by weight of ethylenically unsaturated monomers A with Cs-C 3 o-alkyl groups or C 5 -C -o-cycloalkyl groups and optionally suitable comonomers B are built up.
  • Examples of such monomers A are:
  • monothylenically unsaturated ethers and esters of C 5 -C 3 o-alkanols or C 5 -C 10 -cycloalkanols for example their vinyl, allyl and methallyl ethers, such as vinyl hexyl ether, vinyl n-octyl ether, vinyl lauryl ether, vinyl stearyl ether (vinyl octadecyl ether) , Vinyl cyclopentyl ether and vinyl cyclohexyl ether;
  • esters and half-esters of ethylenically unsaturated C 3 -Cs-mono- or dicarboxylic acids with C 5 -C 30 -alkanols or Cs-Cio-cycloalkanols for example the esters and half-esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or fumaric acid such as n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-propylheptyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and Stearyl (meth) acrylate, bis (n-hexyl) maleate or fumarate, bis-2-ethylhexyl maleate or fumarate, bis (2-propylheptyl) maleate or fumarate, bis-n-decyl
  • Amides of ethylenically unsaturated monocarboxylic acids with Cs-C 3 o-alkylamines or Cs-Cio-cycloalkylamines N- (n-hexyl) acrylamide and -methaerylamide, N- (n-octyl) acrylamide and -methaerylamide, N- (n-dodecyl) acrylamide and methaerylamide and N- (stearyl) acrylamide and methaerylamide;
  • Vinyl allyl and methallyl esters of aliphatic carboxylic acids with 6 to 30 carbon atoms such as vinyl hexanoate, vinyl octanoate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl cyclohexanoate; such as
  • C 7 -C 3 -01efins such as n-heptene, n-octene, isooctene, n-decene, dodecene, isotridecene, and also oligoolefin mixtures with a terminal double bond and 10 to 32 C atoms and the like.
  • the type of comonomers B is of comparatively little importance.
  • all ethylenically unsaturated monomers which can be copolymerized with the monomers A come into consideration.
  • These include monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, Lacic acid, itaconic acid, their amides, such as acrylamide, methaerylamide, maleimide, their esters with C ⁇ -Cs-alkanols such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, Ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylic, tert-butyl methacrylate, conjugated diolefins such as butadiene and isopre
  • -Butylstyrene and vinyltoluene ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, as well as halogen olefins such as vinyl chloride, vinylidene chloride, chlorodifluoroethene, vinylidene fluoride and tetrafluoroethane.
  • homo- and copolymers of the monomers A are the poly-C 5 -C 3 o-alkyl vinyl ethers, for example polyoctadecyl vinyl ethers, which preferably have a molecular weight in the range from 2000 to 20,000, in particular in the range from 2500 to 10,000, daltons (viscosimetric determined), copolymers of the aforementioned ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with C 7 -C 32 -01efins, for example the copolymers of maleic acid with C 7 -C 32 -01efins as well as reaction products of these copolymers with fatty alcohols of chain length Cg-C 32 or with fatty amines Chain length C 8 -C 32 , the homo- and copolymers of esters of acrylic acid and / or methaeryl acid with optionally C 5 -C 3 o-alkanols with C 1 -C 4 -alkyl (me
  • Preferred substances T are also oligo- and poly-C 7 -C 7 -olefins such as polyethylene, polypropylene, polyisobutene, for example with molecular weights in the range from 10,000 to 10,000,000 (determined by viscometry).
  • Suitable substances T are also polymers which are composed almost exclusively, that is to say at least 99% by weight, of C 3 -C 2 -alkyl esters of acrylic acid and or of methaerylic acid, and also copolymers in which up to 50% by weight of these monomers are derived therefrom different monomers A or replaced by monomers B with a water solubility ⁇ 10 g / 1.
  • Examples of such polymers are in particular poly-n-butyl acrylate and methacrylate and poly-tert. -butyl acrylate and methacrylate.
  • Suitable substances T are also poly-C 1 -C 8 -alkylene oxides, such as polyoxymethylene, polypropylene oxide and polybutylene oxide, polytetrahydrofuran, furthermore polycaprolactone, polycarbonates, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, and linear or branched polydialkyl siloxanes such as polydimethylsiloxane (silicones) ,
  • Such polymers can be obtained by homo- and copolymerization of ethylenically unsaturated monomers B of the formula II, optionally together with the aforementioned monomers A and / or C.
  • CH 2 C (R ') - YX-HCH 2 -r a O b - (Si (CH 3 ) 2 0) c R] n (II) where R' is hydrogen or methyl and Y is C (O), CH or a chemical bond and X, a, b, c, R and n have the meanings mentioned above.
  • Suitable substances T are furthermore aliphatic and partially aromatic polyesters made from aliphatic or aromatic dicarboxylic acids and aliphatic and / or aromatic diols, e.g .:
  • aliphatic polyesters made up of aliphatic dialcohols with 2 to 18 carbon atoms, e.g. Propanediol, butanediol, hexanediol, and aliphatic dicarboxylic acids having 3 to 18 carbon atoms, such as adipic acid and decanedicarboxylic acid;
  • partially aromatic polyester made up of terephthalic acid, aliphatic dialcohols with 2 to 18 C atoms and dicarboxylic acids with 3 to 18 C atoms.
  • the polyesters can optionally be terminated with long-chain monoalcohols with 4 to 24 carbon atoms, such as 2-ethylhexanol or octadecanol. Furthermore, the polyesters with long-chain monocarboxylic acids with 4 to 24 carbon atoms, such as e.g. Stearic acid terminated.
  • Typical photochemically and / or thermally crosslinkable binders are polymers or oligers with ethylenically unsaturated double bonds, as used for the production of radiation-curable lacquers, and, based on their total weight, at least 50% by weight of C 5 -C 30 -alkyl groups, C 5 -C ⁇ 0 cycloalkyl groups or hydrocarbon segments having at least 4, preferably at least 6 aliphatic hydrocarbon atoms.
  • oligomers or polymers are dissolved in organic solvents and / or reactive thinners to improve their flowability.
  • Reactive thinners are low molecular weight, ethylenically unsaturated liquids which form the coating with the ethylenically unsaturated polymers during crosslinking.
  • Radiation-curable binders and preparations containing these binders are sufficiently known to the person skilled in the art, for example from PKT 01-dring (ed.) "Chemistry and Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks &Paints", Vol. 2, 1991, Sita Technology Lon- don, and commercially available, for example under the trademarks Laromer® ® P084F, Laromer® ® LR8819, Laromer® ® PE55F, Laromer- ® LR8861, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen, Germany.
  • the powders contained in the compositions according to the invention are hydrophilic in nature, i.e. they are wetted by water.
  • these are oxidic materials, preferably silicates or silicic acid or quartz, aluminosilicates, clay minerals, aluminum oxides, titanium dioxide or inorganic carbonates, e.g. Alkaline earth carbonates such as magnesium carbonate, calcium carbonate (chalk) or dolomite, alkaline earth sulfates such as calcium and barium sulfate, the former e.g. in the form of plaster.
  • Powders P with average grain sizes (weight-average particle diameters) in the range from 20 to 300 ⁇ m are preferred, in particular with average grain sizes in the range from 20 to 200 ⁇ m, particularly preferably in the range from 20 to 150 ⁇ m and very particularly preferably in the range from 20 to 100 ⁇ m.
  • the weight fraction of the particles with grain sizes above 500 ⁇ m is preferably less than 10%, in particular less than 5%.
  • the proportion by weight of particles with grain sizes below 15 ⁇ m is likewise usually less than 10%, in particular less than 5%.
  • powders are preferred in which 90% by weight of the powder particles have grain sizes in the range from 20 to 200 ⁇ m, particularly preferably in the range from 20 to 150 ⁇ m and very particularly preferably in the range from 20 to 100 ⁇ m.
  • Preferred powders P are essentially composed of silicates or Si0 2 .
  • examples include sand, for example with grain sizes in the range from 20 to 200 ⁇ m, in particular 30 to 100 ⁇ m, glass or quartz powder preferably with grain sizes below 250 ⁇ m, in particular below 200 ⁇ m, particularly preferably below 150 ⁇ m and particularly preferably below 100 ⁇ m.
  • Suitable hydrophilic powders are also pyrogenic silica, which are commercially available, for example, under the AEROSIL ® brand, for example AEROSIL ® 380 (from Degussa-Huls AG).
  • the weight ratio of powder P to substance T in the compositions according to the invention is at least 1.1: 1, in particular at least 1.5: 1, particularly preferably at least 2 : 1 and most preferably at least 3: 1.
  • the weight ratio is preferably at most 20: 1, in particular at most 15: 1 and particularly preferably at most 10: 1.
  • compositions according to the invention are used both as coating agents, i.e. Suitable for coating conventional surfaces as well as molding compounds for the production of moldings. Because of the use of thermoplastic binders, the compositions according to the invention can be processed thermoplastically by the methods customary for this.
  • Coatings are produced in a known manner by applying the compositions according to the invention to the conventional surface to be coated.
  • Shaped bodies are produced from the compositions according to the invention by using the compositions according to the invention in known shaping processes, in particular by thermoplastic processes, for example by pressing, e.g. Hot pressing, hot rolling, injection molding or extruding the compositions according to the invention above the melting or sintering temperature of the thermoplastic substance T.
  • the processing into shaped bodies can be carried out both from solvent-containing compositions and from solid compositions, e.g. powdery or granular compositions.
  • compositions according to the invention can be in dry form, ie. H. be formulated as a powder preparation which comprises both the finely divided powder P and the hydrophobic substance T.
  • compositions according to the invention are formulated in a form which is flowable at the processing temperature.
  • the processing of the compositions according to the invention can of course take place both at room temperature and at temperatures below or above room temperature, e.g. at temperatures in the range from 0 ° C to 300 ° C, preferably 0 to 250 ° C, in particular 10 to 200 ° C, depending on the type of composition.
  • compositions according to the invention generally contain, in addition to the powder P and the hydrophobic substance P, an organic diluent or solvent, if appropriate. solvent, preference being given to those solvents which dissolve or swell the substances T. As a result, a better formation of the coating is achieved.
  • Suitable solvents are volatile organic solvents which, after application of the composition according to the invention, e.g. after application of a composition formulated as a coating agent, if necessary by heating, evaporate and thus allow the formation of a uniform film of the substance T.
  • suitable solvents are ketones, such as acetone, ethyl methyl ketone, volatile esters of acetic acid, such as ethyl acetate, n-butyl acetate, cyclic ethers, such as tetrahydrofuran, and aliphatic and aromatic hydrocarbons, such as turpentine oil, petroleum, petrol, toluene and xylene.
  • Preferred organic solvents are the aforementioned aliphatic and aromatic hydrocarbons.
  • the solids content (total amount of powder P and substance T, based on the total weight of the formulation) is in the range from 0.5 to 90% by weight.
  • the solids content is often in the range from 20 to 90% by weight. In the case of sprayable paints, it can also be below it, e.g. in the range of 0.5 to 20% by weight.
  • compositions according to the invention can also be formulated as aerosols.
  • they then contain at least one blowing agent and, if appropriate, also one of the solvents mentioned in the liquid formulations.
  • Suitable propellants are the substances customary for this, such as propane, butane, dimethyl ether, CO 2 , N 2 0 and mixtures thereof.
  • the solids content of sprays is generally in the ranges customary for this, for example in the range from 0.1 to 10% by weight, where the solids can also comprise solid additives in addition to components P and T.
  • the remaining proportions of the coating agents formulated as aerosols relate to propellant gases and optionally solvents.
  • compositions according to the invention can be coated with the compositions according to the invention.
  • conventional surfaces are the surfaces of wood, metal, for example steel or stainless steel, glass and plastic.
  • the coating compositions of the invention can also be used to coat rough or porous surfaces such as concrete, plaster, paper, fabric, for example textile fabrics for clothing, umbrellas, tents, awnings and for comparable applications, leather and hair.
  • the composition is applied to the surface to be coated (hereinafter also referred to as the substrate) depending on the configuration of the composition, hereinafter referred to as the coating agent, and the type of substrate by the application methods customary in coating technology.
  • the application is generally carried out by brushing, knife coating, spraying, for example by means of airbrushing, dipping or rolling and then drying the coating, the solvent evaporating.
  • the coating compositions are often free-flowing even without the addition of solvents and, if appropriate after dilution with a reactive diluent, can be applied by the process mentioned above
  • the actual coating is then carried out by thermal, oxidative or photochemical curing (crosslinking) of the prepolymers.
  • the powder coating processes customary in powder coating technology are used. In these processes, the powdered coating agent is applied in the desired amount to the substrate to be coated and then heated, the thermoplastic polymer binder flowing away and forming a polymeric film which fixes the powder particles according to the invention on the surface.
  • the coating agent is preferably used in an amount of at least 0.01 g / m 2 , in particular at least 0.1 g / m 2 and especially at least 0.5 g / m 2 and preferably not more than 1000 Apply g / m 2 , based on the solid components in the coating agent, to the surface to be coated.
  • Solid components are essentially components i) and ii). This corresponds to a basis weight of the coating of at least 0.01 g / m 2 , in particular at least 0.1 g / m 2 and especially at least 0.5 g / m 2, remaining after the evaporation of volatile constituents.
  • the coatings are often applied in amounts of up to 300 g / m 2 to the surface to be coated (based on solid constituents), but larger amounts of coating agent will also be applied in other forms of application, for example in the form of facade paints, plastering and jointing materials or in the coating of concrete roof tiles, roof tiles, exposed concrete, washed concrete, masonry or composite materials containing concrete. It has also proven useful to roughen the surfaces provided with the binders according to the invention, for example by means of a grinding process, for example by treatment with a fine-grained abrasive with a grain size of 80 to 400, or by sand blasting, shot peening or brushing. This further improves the water-repellent property of the surface according to the invention.
  • the substrates coated with the coating compositions according to the invention are distinguished by very low adhesion forces to liquids and solids.
  • Liquids especially hydrophilic liquids, such as water, aqueous solutions, dispersions and suspensions, polar organic liquids, especially those that are water-soluble, e.g. -C-alkanols, glycols, glycerol and their mixtures, but also melting of polar organic compounds, e.g. of carbohydrates and comparable compounds, pearl off these coatings without residue.
  • the surfaces coated with the coating compositions of the invention are notable for a self-cleaning effect.
  • Solids, particularly particulate solids can be removed from the surface by rinsing with liquids such as water without detergent. Surprisingly, the particulate solids can also be removed very easily using compressed air.
  • the moldings according to the invention also have these properties. Furthermore, the molded articles surprisingly do not lose these properties if their surface is damaged, for example by scratches, notches, cracks or comparable damage as a result of mechanical action. Such damage can also be repaired, e.g. by grinding without loss of properties.
  • the coating compositions of the invention can be used in a variety of ways.
  • compositions according to the invention are furthermore suitable for the surface finishing of paper, cardboard or plastic films.
  • the coating compositions according to the invention are also suitable for protecting against contamination, in particular from surfaces which are exposed to the weather, for example roofs, facades, windows, garden and balcony furniture, motor vehicles, traffic signs, billboards, solar systems, etc. It is also conceivable to use the inventive systems Coating agents in the sanitary area, for example as a coating for fittings, wet rooms, bathtubs, swimming pools, wall and floor tiles, etc. The use of the coating agents not only prevents deposits of dirt from the water, but also the infestation and growth of undesirable organisms, such as Microorganisms, algae, lichen and moss.
  • the coating compositions according to the invention can be used to coat system parts which come into contact with liquids. Pipes, boilers, tanks, reactors, heat exchangers, evaporators, condensers, pumps, nozzles, atomizers, spray dryers, crystallizers, filling systems, etc. are to be mentioned here in particular. Equipping these parts of the plant with the coating compositions according to the invention prevents the separation of solid components or decomposition products from the liquids. This reduces the formation of deposits, deposits, blockages and dirt on the surfaces of the parts of the system which come into contact with the liquids. In addition, the coatings in the system parts, e.g. in pipes, the flow resistance of liquids. In this way, you reduce the amount of energy required to transport particularly high-viscosity liquids through the system components.
  • Packagings for liquid filling goods which are equipped with the coating agents according to the invention, can be emptied almost without residues and, on the one hand, enable better use of the filling goods and facilitate recycling of the packaging materials, since they are not contaminated by residues of the filling goods.
  • Storage containers the inner surfaces of which are equipped with the coating compositions according to the invention, can be emptied more easily and, because of the self-cleaning effect, can be cleaned in a simple manner by rinsing with water without the use of surfactants.
  • Fabrics, in particular textile fabrics, which are equipped with the coating compositions according to the invention are notable for high water impermeability and low water absorption and are dirt-repellent. Treatment with the agents according to the invention makes the fabric virtually water-repellent. Dirt particles can easily be rinsed off with water without significant water absorption.
  • the coating compositions according to the invention are therefore suitable as water and dirt-repellent finishing for fabrics, for example for the production of clothing, tents, awnings, tarpaulins, umbrellas, for lining rooms, e.g. Automotive interiors can be used to cover seats, for example in the automotive sector.
  • leather that has been treated with the coating compositions according to the invention is suitable for the production of leather clothing and shoes with water and dirt-repellent properties.
  • the coating compositions according to the invention can be used as hair treatment compositions, e.g. in the form of hair sprays, provided that they contain cosmetically compatible substances T as binders, e.g. contain the polymers usually used for this.
  • the compositions according to the invention can also be used as molding compositions for the production of moldings.
  • the present invention also relates to moldings comprising at least one hydrophilic, inorganic powder P with a particle size in the range from 15 to 500 ⁇ m and at least one hydrophobic, thermoplastic substance T, which is characterized by a surface tension in the range from 20 to 50 mN / m is characterized in which the weight ratio of hydrophilic, inorganic powder to hydrophobic thermoplastic substance P: T is in the range from 1: 2 to 50: 1.
  • the moldings according to the invention are comparable with objects which have a coating according to the invention, i.e. its surface is extremely difficult to wet, especially for the hydrophilic liquids mentioned above. Their surfaces have a self-cleaning effect.
  • Shaped bodies according to the invention are also distinguished by a lower flow resistance compared to shaped bodies made from conventional materials. These properties also apply if the surface is damaged, e.g. not lost through scratching.
  • the advantageous properties of the shaped bodies can be further improved by treatment with fine-grained abrasive materials.
  • the coated object to be examined is mounted on a measuring table, the inclination of which can be adjusted from 1 ° to 90 °. Then drops of liquid are dropped onto the sample with the aid of a cannula, the distance between the cannula and the sample surface being 10 mm. The drops have a defined mass, which is determined by prior weighing. By gradually lowering the angle of inclination ⁇ , the minimum angle of inclination at which the drops just barely roll off is determined.
  • the repellent power F R is calculated from the minimum angle of inclination ⁇ , the drop mass m and the acceleration due to gravity g according to the above formula.
  • the repellent power is given in (millinewton) -1 and is a quantitative measure of the ability of a surface to drop liquid droplets without residue.
  • the contact angle was determined using a Gl type device from Krüss GmbH. For this purpose, a drop of distilled water was placed on the surface to be examined using a stainless steel cannula with an inner diameter of 0.5 mm. Then, using a goniometer, the contact angle between water drops and surface optically determined. In the case of very hydrophobic surfaces, as are the subject of the present invention, the water drop practically no longer adheres to the surface. When exiting the stainless steel cannula, the water drop then adheres to the cannula until it drips due to its weight. With such surfaces, the contact angle can no longer be determined exactly, but can be estimated at> 160 °.
  • the solution was given 28.5 g of quartz powder with a grain size below 48 ⁇ m (Mikrosil LM300 from West Germany Quarzwerke GmbH) and the whole was mixed on a roller board.
  • the polyoctadecyl vinyl ether used in the examples has a surface tension of 27.7 mN / m, determined on a melt by the hanging drop method.
  • pyrogenic silica (Aerosil® 380 from Degussa-Hüls AG) with a BET surface area of 380 m 2 / g (determined in accordance with DIN 66131) were suspended in 1000 g of gasoline (boiling range 60 to 80 ° C.).
  • 60.8 g of a copolymer of maleic acid and a 1-olefin mixture (chain length C 2 nC 2 ) were added in a molar ratio of 1: 1 (number-average molecular weight approx.
  • gypsum building gypsum from Rigips GmbH
  • polyoctadecyl vinyl ether with a molecular weight of approx. 3000 g / mol (determined by viscometry) and the mixture was homogenized by adding 16 g of gasoline (boiling range 60 to 80 ° C) with stirring.
  • Example 13 Molding compound F5 Molding compound F2 was poured onto an aluminum foil at 70 ° C. After cooling, the solid was ground to a powder in an impact measuring mill.
  • the coating agent B1 to B6 was applied with a doctor blade at a doctor blade gap of 400 ⁇ onto steel sheets (Bonder type 26 S 60 OC from Chemmetall) and dried at room temperature.
  • Coating agent B8 was applied in an analogous manner, except that the steel sheet was preheated to 100 ° C. before application. After application and drying, the coatings were sanded with sandpaper (320 grit) and the sanding dust was removed by rinsing with water.
  • Coating agent B7 was uniformly sprayed onto a wooden board using an airbrush (type HY-MAX HP-101) and dried at room temperature.
  • the surfaces coated with the coating agents B1 to B7 are extremely hydrophobic. When water is dripped on, the drops roll off the surface without wetting it.
  • the static contact angle with water was more than 160 ° in all cases.
  • the repellent power of the surfaces coated with the coating agents B1 to B7 is given in Table 1. The determination was made with drops from deionized water. The drop mass was 4.3 mg.
  • the steel sheets coated with the coating agents B1 to B6 were attached to a measuring table arrangement for determining the repellent power. At an angle of inclination of 10 °, the following aqueous liquids were applied in a defined amount as drops:
  • Honey (59 mg), aqueous hydrochloric acid (32% by weight, 41 mg), aqueous sodium hydroxide solution (5% by weight, 45 mg), - 30% by weight solution of polyacrylic acid in water (47 mg) .
  • the steel sheets coated with B1 to B6 were soiled with soot powder (Printex® V, BASF Drucksysteme GmBH). Water was then dripped onto the coating. The soot powder was completely removed by the water droplets, so that the original surface was restored. The use of cleaning agents was not necessary.
  • soot powder Printex® V, BASF Drucksysteme GmBH
  • the powder mixture B8 described was sprayed with a PEM-CG2 (Corona) type powder spray gun onto Chemetall's Bonder 26S 60OC steel sheet.
  • the conveying air volume was 4.5 m 3 / h, the metering air volume 2.0 m 3 / h.
  • the sprayed sheets were then heated to 120 ° C. in a laboratory drying oven for 20 minutes, during which the powder layer was filmed. After cooling, the surface was roughened with sandpaper (320 grit) and the sanding dust was removed.
  • sandpaper 320 grit
  • the surfaces coated with the coating agent B8 are extremely hydrophobic. When water is dripped on, the drops roll off the surface without wetting it. The static contact angle with water was more than 160 ° in all cases.
  • the repellent power of the surfaces coated with the coating agent is 177 mN -1 .
  • the determination was made with drops from deionized water. The drop mass was 4.3 mg.
  • the molding compounds F1 to F4 were poured into an aluminum mold at 70 ° C. After cooling and drying, plates with a thickness of about 5 mm were obtained.
  • the molding compound F5 and the molding compound F6 were each pressed in a press with a pressure of approximately 7.4-10 7 Pa to form a plate with a thickness of approximately 2 mm.
  • the boards were sanded with sandpaper (320 grit) and the sanding dust was removed by rinsing with water.
  • the plates produced from the molding compositions F1 to F6 are extremely hydrophobic. When water is dripped on, the drops roll off the surface without wetting it. The static contact angle with water was more than 160 ° in all cases. A molded body Fl scratched with needles also had these properties.
  • a molded body F6 scratched with needles also had these properties.

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Abstract

Beschrieben wird eine Zusammensetzung, umfassend wenigstens ein hydrophiles, anorganisches Pulver P mit einer mittleren Korngrösse im Bereich von 15 bis 500 mu m und wenigstens eine hydrophobe, thermoplastische Substanz T, die durch eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m charakterisiert ist, worin das Gewichtsverhältnis von hydrophilem anorganischem Pulver zu hydrophober thermoplastischer Substanz P:T im Bereich von 50:1 bis 1:2 liegt.

Description

Zusammensetzung zur Herstellung schwerbenetzbarer Oberflächen
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die wenigstens ein hydrophiles, anorganisches Pulver P mit einer Teilchen- grösse im Bereich von 15 bis 500 μm und wenigstens eine hydrophobe, thermoplastische Substanz T umfassen und die Verwendung dieser Zusammensetzungen zur Herstellung schwerbenetzbarer Ober- flächen.
Konventionelle Oberflächen werden in der Regel von Flüssigkeiten benetzt. Der Grad der Benetzung ist ein Wechselspiel zwischen den Kohäsionskräften in der Flüssigkeit und den Adhäsionskräften zwi- sehen Flüssigkeit und Oberfläche.
In vielen Fällen ist eine Benetzung einer Oberfläche durch eine Flüssigkeit unerwünscht. Beispielsweise führt die Benetzung von Oberflächen mit Wasser dazu, dass auf der Oberfläche Wassertrop- fen zurückbleiben und verdunsten, wobei die in Wasser gelösten oder suspendierten Feststoffe als hässliche Rückstände auf der Oberfläche zurückbleiben. Dieses Problem besteht insbesondere bei Oberflächen, die Regenwasser ausgesetzt sind.
Durch die Benetzung einer Oberfläche mit Wasser wird häufig auch ihre Korrosion oder ein Befall mit Mikroorganismen sowie der Bewuchs mit Algen, Flechten, Moosen, Muscheln, etc. ausgelöst.
Bei Verpackungen und Vorratsbehältern für flüssige Füllgüter ist eine geringe Benetzbarkeit der Innenflächen erwünscht, damit beim Entleeren nur geringe Flüssigkeitsmengen in der Verpackung bzw. im Vorratsbehälter zurückbleiben.
Auch im Apparate- und Anlagenbau ist eine geringe Benetzbarkeit von Anlagenteilen, die mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen, erwünscht. Bei einer hohen Benetzbarkeit der Anlagenteile besteht nämlich die Gefahr einer verstärkten Bildung von Belägen und Ablagerungen. Außerdem hat eine erhöhte Benetzbarkeit in der Regel erhöhte Fließwiderstände von Flüssigkeiten in Rohrleitungen zur Folge. Es ist bekannt, die Benetzbarkeit einer Oberfläche für hydrophile Flüssigkeiten durch eine hydrophobe Beschichtung der Oberfläche zu verringern. Als Beschichtungsmaterialien kommen dabei Polysi- loxane, (per) fluorierte Polymere, insbesondere das extrem hydro- phobe Polytetrafluorethylen (Teflon) und fluororganische Wachse in Betracht. Fluorierte bzw. perfluorierte Polymere und fluororganische Wachse weisen in der Regel eine Oberflächenspannung < 20 mN/m auf. Durch die Beschichtung werden die Adhäsionskräfte zwischen Flüssigkeit und benetzter Oberfläche verringert.
Außerdem hat es sich als günstig erwiesen, hydrophobe Oberflächen zu strukturieren. Derartige Oberflächenstrukturen weisen in der Regel regelmäßige oder unregelmäßige Erhebungen oder Vertiefungen im Bereich von 0,1 bis 1000 μm auf. Durch die Strukturierung wird zum einen die Adhäsion der Oberfläche für polare Flüssigkeiten wie Wasser noch weiter verringert. Außerdem führt die Strukturierung zu einer verringerten Adhäsion von festen Ablagerungen wie Schmutzpartikeln auf der Oberfläche. Zudem hat sich gezeigt, dass bei geeigneter Strukturierung die Schmutzpartikel durch bewegtes Wasser von der Oberfläche abgespült werden. Dieser Effekt wird auch als Selbstreinigungseffekt oder Lotus-Effekt bezeichnet (siehe Barthlott et al., Biologie in unserer Zeit, 28, Nr. 5, 314-322) .
So beschreibt beispielsweise die WO 96/04123 selbstreinigende Oberflächen von Gegenständen, die eine künstliche Oberflächenstruktur besitzen, welche Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Struktur insbesondere durch den Abstand zwischen den Erhebungen und die Höhe der Erhebungen charakterisiert ist. Die Herstellung der Oberflächen erfolgt beispielsweise durch Aufbringen von Teflonpulver auf eine mit Klebstoff behandelte Fläche oder durch Aufprägen einer Struktur auf ein thermoplastisch verformbares hydrophobes Material.
Aus der US 3,354,022 sind ähnliche Oberflächen bekannt. Auch hier erfolgt die Herstellung der Oberfläche entweder durch Aufprägen einer Struktur oder durch Aufbringen von hydrophoben Partikeln, beispielsweise von Wachspartikeln, auf eine hydrophobe Oberfläche. Außerdem wird eine Oberfläche beschrieben, die aus mit Wachs beschichtetem Glaspulver mit einer Korngrösse von 3 bis 12 μm besteht.
Aus der EP 933 388 ist ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Oberflächen mit hydrophoben Eigenschaften bekannt, bei dem man zunächst eine Negativform durch Photolithographie herstellt, mit dieser Form eine Kunststofffolie prägt und anschließend die Kunststofffolie mit Fluoralkylsilanen hydrophobiert.
Die EP-A 909 747 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung einer Selbstreinigungseigenschaft auf Keramikkörpern wie Dachziegeln, bei dem man eine Dispersion von Tonpartikeln in einer organischen Silikonharzlösung auf den Keramikkörper aufbringt und die Beschichtung aushärtet.
Aus der JP 7328532-A ist ein Beschichtungsverfahren bekannt, bei dem man feinteilige Teilchen mit einer hydrophoben Oberfläche auf einen feuchten Lack aufbringt und diesen aushärtet. Hierbei werden wasserabstoßende Oberflächen erhalten.
Die im Stand der Technik beschriebenen Methoden zur Erzeugung schwer benetzbarer Oberflächen sind entweder sehr aufwendig oder führen nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Die Erzeugung einer strukturierten Oberfläche durch Prägeverfahren ist aufwendig und kann nur bei planen Oberflächen wirtschaftlich eingesetzt werden. Oberflächen, bei denen eine Strukturierung durch nachträgliches Aufbringen hydrophober Partikel erreicht wird, lassen sich häufig schlecht reproduzieren oder weisen nur eine geringe mechanische Stabilität auf. Zudem ist auch dieses Verfahren sehr aufwendig. Außerdem werden häufig fluororganische Verbindungen oder fluorhaltige Polymere benötigt, die nicht nur sehr teuer, sondern auch ökologisch bedenklich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Zusammensetzungen bereitzustellen, die zur Herstellung von Oberflä- chen mit geringer Benetzbarkeit geeignet sind und die die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gelöst, die wenigstens eine hydrophobe thermoplastische Substanz T, welche durch eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m charakterisiert ist, und we- nigstens ein hydrophiles feinteiliges Pulver P mit einer Parti- kelgrösse im Bereich von 15 bis 500 μm enthält und worin das Gewichtsverhältnis von hydrophilem, anorganischen Pulver zu hydrophober thermoplastischer Substanz P:T im Bereich von 1:2 bis 50:1 liegt.
Die Erfindung betrifft somit diese Zusammensetzungen sowie ihre Verwendung zur Herstellung schwer benetzbarer Oberflächen.
Zur Herstellung schwer benetzbarer Oberflächen können die Be- schichtungsmittel als Beschichtungen in einfacher Weise auf Oberflächen aufgebracht werden. Sie verringern nahezu vollständig die Benetzbarkeit der Oberfläche und erzeugen auf diesen Oberflächen einen Selbstreinigungseffekt. Demnach betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Erzeugung von schwer benetzbaren Oberflächen, bei dem man ein erfindungsgemäßes Beschichtungsm.it- tel auf eine zu beschichtende Oberfläche aufbringt, sowie die Verwendung der Beschichtungsmittel zur Erzeugung von Oberflächen mit Selbstreinigungseffekten. Ausserdem können die erfindungsge- mässen Zusammensetzungen zur Verringerung des Strömungswiderstands in Rohren eingesetzt werden, indem man die Rohrinnenwände mit den erfindungsgemässen Zusammensetzungen beschichtet.
Für die Charakterisierung von Oberflächen bezüglich ihrer Benetzbarkeit kann der statische Kontaktwinkel eines Flüssigkeitstropfens auf einer Oberfläche herangezogen werden. Der statische Kontaktwinkel ist definiert als der Winkel, der von der besagten Oberfläche und einer Tangente entlang der Oberfläche des Flüssigkeitstropfens im Bereich der Kontaktstelle des Flüssigkeitstropfens mit der Oberfläche eingeschlossen wird, wobei der Kontaktwinkel durch den Flüssigkeitstropfen gemessen wird. Ein Kontaktwinkel von 0° bedeutet demnach vollständige Benetzbarkeit und keine Tropfenbildung, während ein Kontaktwinkel von 180° vollständige Nichtbenetzbarkeit bedeutet. Die Bestimmung des Kontaktwinkels kann nach bekannten Methoden, beispielsweise mit Hilfe eines mit einem Goniometer ausgerüsteten Mikroskops bestimmt werden (siehe auch C. D. Bain et al., Angew. Chem. 101 (1989) 522-528 sowie A. Born et al., Farbe & Lack 105 (1999) S. 96-104).
Die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln behandelten Oberflächen weisen in der Regel für verschiedenste Flüssigkeiten, insbesondere für Wasser, statische Kontaktwinkel > 120° und insbe- sondere > 140° und insbesondere > 160° auf (bestimmt bei Raumtemperatur) . Häufig werden sogar Kontaktwinkel > 160°, insbesondere bei Wasser, erreicht. Kontaktwinkel oberhalb 160° können in der Regel nicht mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden. Ein Kontaktwinkel oberhalb 160° entspricht jedoch in der Regel einer vollkommenen Unbenetzbarkeit der Oberfläche.
Ein weiteres Mass für die Benetzbarkeit einer Oberfläche ist die "Repellent Power" FR, die als Kehrwert der Gewichtskraft FH definiert ist, welche erforderlich ist, um einen Flüssigkeitstropfen von einer geneigten Oberfläche ablaufen zu lassen. Die "Repellent Power" wird hierzu anhand der folgenden Formel berechnet:
Hierin steht m für die Masse des Flüssigkeitstropfens, g für die Gravitationsbeschleunigung und α für den kleinstmöglichen Neigungswinkel der zu prüfenden Oberfläche gegen die Horizontale, der ausreicht, den Flüssigkeitstropfen von dieser Oberfläche ab- laufen zu lassen.
Die in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen enthaltenen hydrophoben thermoplastischen Substanzen T führen im Zusammenspiel mit dem hydrophilen Pulver dazu, dass Oberflächen, die im wesent- liehen aus einer derartigen Zusammenseztung aufgebaut sind, eine geringe Benetzbarkeit und einen Selbstreinigungseffekt zeigen. Gleichzeitig wirken sie als Bindemittel und dienen so der Fixierung der Pulverteilchen auf der Oberfläche.
zur Charakterisierung der Hydrophobie der thermoplastischen Substanz T dient ihre Oberflächspannung. Sie kann beispielsweise durch Messung des statischen Kontaktwinkels von Wasser an einer glatten, mit der Substanz T beschichteten Oberfläche bestimmt werden. Die in den er indungsgemässen Zusammensetzungen enthalte- nen Substanzen T zeichnen sich durch statische Kontaktwinkel für Wasser von wenigstens 90° aus. Die Hydrophobie kann auch nach der Methode des "hängenden Tropfens" (Pendant Drop: siehe S. Wu, "Polymer Interface and Adhesion" , Marcel Decker Inc., New York 1982, S. 266-268) bestimmt werden. Die angegbenen Werte für die Oberflächenspannung der Bindemittel beziehen sich hier und im Folgenden auf die nach der "Methode des hängenden Tropfens" bestimmten Werte. Hydrophobe Bindemittel im Sinne der Erfindung weisen eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m auf. Die Oberflächenspannung handelsüblicher, hydrophober Sub- stanzen T sind teilweise in der Literatur angegeben; siehe z. B. Wu et al. loc.cit. S. 88 ff. sowie S. Ellefson et al. J. Am. Ce- ram. Soc. 21, 193, (1938); S. Wu, J. Colloid Interface Sei. 31, 153, (1969), J. Phys. Chem. 74, 632 (1970), J. Polym. Sei, C34, 19, (1971); R.J. Roe et al., J. Phys. Chem. 72, 2013 (1968), J. Phys. Chem. 71, 4190 (1967), J. Colloid Interface Sei. 31, 228, (1969); J.F. Padday in "Surface and Colloid Science (Herausgeber E. Matijevic), Wiley, New York 1969, S. 101-149.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Bindemittel, die eine Ober- flächenenergie < 42 mN/m und insbesondere < 37 mN/m aufweisen.
In der Regel handelt es sich bei den Substanzen T um thermoplastische bzw. filmbildende Polymere, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind. Als Substanz T kann man auch organische Prepolymere einsetzen, die durch einen thermischen, oxidativen oder photochemischen Härtungsvorgang vernetzt werden und so eine feste Beschichtung mit dem Pulver bilden.
Die Art der Substanz T richtet sich häufig nach dem gewünschten Anwendungszweck und ist für den erfindungsgemässen Erfolg eher von untergeordneter Bedeutung, sofern ihre Hydrophobie in dem erfindungsgemässen Bereich liegt. Derartige Substanzen weisen in der Regel eine Mehrzahl an Kohlenwasserstoffresten mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, z.B. lineares oder verzweigtes Alkyl oder Alkenyl oder Cycloalkyl mit wenigstens 4, vorzugsweise 5 bis 30 und insbesondere 8 bis 24 C-Atomen und oder längere Kohlenwasserstoffsegmente mit in der Regel wenigstens 4 vorzugsweise wenigstens 6 miteinander verbundenen, gesättigten C-Atomen. Beispiele für derartige Kohlenwasserstoffsegmente sind lineare oder ver- zweigte C -Cn-Alkylen-, vorzugsweise C6-Cn-Alkylen- und Cs-Cio-Cy- cloalkylengruppen, wobei n eine ganze Zahl > 4 bzw. > 6 bedeutet. Der Anteil an Kohlenwasserstoffketten bzw. Kohlenwasserstoffsegmenten, macht in der Regel wenigstens 50 Gew.-% und insbesondere wenigstens 60 Gew.-% der Substanz T aus.
Als Substanz T kommen beispielsweise Fettsäuren mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere ethylenisch ungesättigte Fettsäuren, und deren Ester mit mehrfunktionellen Alkoholen wie Glyce- rin, Ethylenglykol, Propandiol, Sorbitol, Glukose, Saccharose oder Trimethylolpropan, in Betracht, wobei die Fettsäuren und ihre Ester oxidativ härten und somit zur Klasse der Prepolymere zählen. Weiterhin kommen als Substanzen T natürliche Wachse wie Bienenwachs, Canaubawachs , Wollwachs, Candelillawachs sowie künstliche Wachse wie Montansäurewachse, Montanesterwachse, Amid- wachse z.B. Distearoylethylendiamin, Fischer-Tropseh-Wachse sowie wachsartige Polymere des Ethylens und des Propylens (Polyethylen- wachs, Polypropylenwachs) in Betracht.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Substanzen T um Oligomere oder Polymere mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht oberhalb 1000 Dalton, insbesondere oberhalb 1500 Dalton und insbesondere oberhalb 2000 Dalton, wobei die obere Molekulargewichtsgrenze 10 Mio. g/Mol betragen kann. Vorzugsweise liegt das Molekulargewicht im Bereich von 2500 bis 5 Mio. g/Mol (viskosimetrisch bestimmt).
Beispiele für derarige Substanzen T sind Homo- oder Copolymere ethylenisch ungesättigter Monomere M, die zu wenigstens 50 Gew.-% aus ethylenisch ungesättigten Monomeren A mit Cs-C3o-Alkylgruppen oder C5-Cιo-Cycloalkylgruppen sowie gegebenenfalls geeigneten Co- monomeren B aufgebaut sind. Beispiele für derartige Monomere A sind:
monothylenisch ungesättigte Ether und Ester von C5-C3o-Alkano- len oder C5-Cιo-Cycloalkanolen, z.B. deren Vinyl-, Allyl und Methallylether, wie Vinylhexylether, Vinyl-n-octylether, Vi- nyllaurylether, Vinylstearylether (Vinyloctadecylether) , Vi- nylcyclopentylether und Vinylcyclohex lether;
Ester und Halbester ethylenisch ungesättigter C3-Cs-Mono- oder Dicarbonsäuren mit C5-C30-Alkanolen oder Cs-Cio-Cycloalkano- len, z.B. die Ester und Halbester der Acrylsäure, der Metha- crylsäure, der Maleinsäure oder der Fumarsäure wie n-He- xyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhe- xyl(meth)acrylat, 2-Propylheptyl(meth)acrylat, n-De- cyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acry- lat, Bis-(n-Hexyl)maleinat oder -fumarat, Bis-2-ethylhexylma- leinat oder -fumarat, Bis-(2-Propylheptyl)maleinat oder -fumarat, Bis-n-decylmaleinat oder -fumarat, Bislaurylmaleinat oder -fumarat und Bis-Stearylmaleinat oder -fumarat;
Amide ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren mit Cs-C3o- Alkylaminen oder Cs-Cio-Cycloalkylaminen, N-(n-Hexyl) acrylamid und -methaerylamid, N-(n-Octyl) acrylamid und -methaerylamid, N-(n-Dodecyl)acrylamid und -methaerylamid sowie N-(Stea- ryl) acrylamid und -methaerylamid;
Vinyl- Allyl und Methallylester aliphatischer Carbonsäuren mit 6 bis 30 C-Atomen wie Vinylhexanoat, Vinyloctanoat, Vi- nyllaurat Vinylstearat, Vinylcyclohexanoat; sowie
C7-C3 -01efine wie n-Hepten, n-Octen, Isoocten, n-Decen, Dode- cen, Isotridecen, sowie Oligoolefingemische mit terminaler Doppelbindung und 10 bis 32 C-Atomen und dergleichen.
Die Art der Comonomere B ist von vergleichsweise geringer Bedeutung. In Betracht kommen grundsätzlich alle ethylenisch ungesättigten Monomere, die mit den Monomeren A copolymerisierbar sind. Hierzu zählen monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Cro- tonsäure, Itaconsäure, deren Amide, wie Acrylamid, Methaerylamid, Maleinimid, deren Ester mit Cχ-Cs-Alkanolen wie Methylacrylat, Me- thylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, iso-Bu- tylmethacryla , tert.Butylmethacrylat, konjugierte Diolefine wie Butadien und Isopren, vinyl- und Allylester aliphatischer Carbonsäuren mit 2 bis 5 C-Atomen wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vi- nylbutyrat und Vinylpivalat, vinylaromatische Monomere wie Sty- rol, tert . -Butylstyrol und Vinyltoluol, ethylenisch ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril, sowie Halogenolefine wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Chlordifluorethen, Vinyliden- fluorid und Tetrafluorethan.
Konkrete Beispiele für Homo- und Copolymere der Monomere A sind die Poly-C5-C3o-alkylvinylether, z.B. Polyoctadecylvinylether, die vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 2000 bis 20000, insbesondere im Bereich von 2500 bis 10000 Dalton aufweisen (vis- kosimetrisch bestimmt), Copolymere der vorgenannten ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren mit C7-C32-01efinen, z.B. die Copolymere der Maleinsäure mit C7-C32-01efinen sowie Reaktionsprodukte dieser Copolymere mit Fettalkoholen der Kettenlänge Cg-C32 oder mit Fettaminen der Kettenlänge C8-C32, die Homo- und Copolymere von Estern der Acrylsäure und/oder der Methaerylsäure mit gegebenenfalls C5-C3o-Alkanolen mit Cι-C-Alkyl(meth)acryla- ten, Vinylaromaten und/oder Vinyl-C2-Cs-alkanoaten und gegebenenfalls weiteren Comonomeren B.
Bevorzugte Substanzen T sind ausserdem Oligo- und Poly-C -C7-ole- fine wie Polyethylen, Polypropylen, Polyisobuten, z.B. mit Molekulargewichten im Bereich von 10000 bis 10000000 (viskosimetrisch bestimmt) .
Geeignete Substanzen T sind weiterhin Polymere die nahezu ausschließlich, d.h. zu wenigstens 99 Gew.-% aus C3-Cι2-Alkylestern der Acrylsäure und oder der Methaerylsäure aufgebaut sind sowie Copolymere, in denen bis zu 50 Gew.-% dieser Monomere durch davon verschiedene Monomere A oder durch Monomere B mit einer Wasser- löslichkeit < 10 g/1 ersetzt sind. Beispiele für derartige Polymere sind insbesondere Poly-n-butylacrylat und -methacrylat sowie Poly-tert . -butylacrylat und -methacrylat.
Geeignete Substanzen T sind auch Poly-Cι-C -alkylenoxide, wie Po- lyoxymethylen, Polypropylenoxid und Polybutylenoxid, Polytetrahy- drofuran, weiterhin Polycaprolacton, Polycarbonate, Polyvinylbu- tyral, Polyvinylformal, sowie lineare oder verzweige Pol dialkyl- siloxane wie Polydimethylsiloxan (Silikone).
Geeignet sind außerdem Polymere mit Siloxan-Seitenketten der Formel I
-X+(CH2 aOb-(Si(CH3)20)cR]n (I) worin X für Sauerstoff, wenn n=l, oder für Stickstoff, wenn n=2, steht, a eine ganze Zahl von 1 bis 2000 ist und R für Wasserstoff, Trimethylsilyl oder Ci-Ce-Alkyl steht.
Derartige Polymere sind durch Homo- und Copolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren B der Formel II, gegebenenfalls zusammen mit den vorgenannten Monomeren A und/oder C erhältlich
CH2=C(R')-Y-X-HCH2-raOb-(Si(CH3)20)cR]n (II) worin R' für Wasserstoff oder Methyl und Y für C(O), CH oder eine chemische Bindung steht und X, a, b, c, R und n die zuvor genannten Bedeutungen aufweisen.
Geeignete Substanzen T sind weiterhin aliphatische und teilaromatische Polyester aus aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäu- ren und aliphatischen und/oder aromatischen Diolen, z.B.:
- aliphatische Polyester, aufgebaut aus aliphatischen Dialkoho- len mit 2 bis 18 C-Atomen, z.B. Propandiol, Butandiol, Hexan- diol, und aliphatischen Dicarbonsäuren mit 3 bis 18 C-Atomen wie Adipinsäure und Decandicarbonsäure;
- teilaromatische Polyester, aufgebaut aus Bisphenol A und den vorgenannten Dicarbonsäuren mit 3 bis 18 C-Atomen; sowie
teilaromatische Polyester, aufgebaut aus Terephthalsäure, aliphatischen Dialkoholen mit 2 bis 18 C-Atomen und Dicarbon- säuren mit 3 bis 18 C-Atomen.
Die Polyester können optional mit langkettigen Monoalkoholen mit 4 bis 24 C-Atomen wie 2-Ethylhexanol oder Octadecanol terminiert sein. Ferner können die Polyester mit langkettigen Monocarbonsäu- ren mit 4 bis 24 C-Atomen wie z.B. Stearinsäure terminiert sein.
Typische photochemisch und/oder thermisch vernetzbare Bindemittel sind Polymere bzw. Oligo ere mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, wie man sie zur Herstellung strahlungshärtbarer Lacke verwendet, und die, bezogen auf ihr Gesamtgewicht wenigstens 50 Gew.-% C5-C30-Alkygruppen, C5-Cι0-Cycloalkylgruppen oder Kohlenwasserstoffsegmente mit wenigstens 4, vorzugsweise wenigstens 6 aliphatischen Kohlenwasserstoffatomen aufweisen. Hierzu zählen beispielsweise fließfähige Zubereitungen von Polyethera- crylaten, Polyesteracrylaten, Polyurethanacrylaten, Polyestern mit einkondensierten Maleinsäureanhydrid-Einheiten, Epoxidharze z.B. aromatische Epoxidharze, wobei die Oligomere bzw. Polymere zur Verbesserung ihrer Fliessfähigkeit gegebenenfalls in organischen Lösungsmitteln und/oder Reaktivverdünnern gelöst sind. Unter Reaktivverdünnern versteht man niedermolekulare, ethylenisch ungesättigte Flüssigkeiten, die mit den ethylenisch ungesättigten Polymeren beim Vernetzen die Beschichtung ausbilden. Strahlungshärtbare Bindemittel und diese Bindemittel enthaltende Zubereitungen sind dem Fachmann hinreichend bekannt, z.B. aus P.K.T. 01- dring (Hrsg.) "Chemistry and Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints", Vol. 2, 1991, Sita Technology Lon- don, und kommerziell erhältlich, beispielsweise unter den Handelsmarken Laromer®P084F, Laromer®LR8819, Laromer®PE55F, Laromer- ®LR8861, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen.
Die in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen enthaltenen Pul- ver sind hydrophiler Natur, d.h. sie werden von Wasser benetzt. In der Regel handelt es sich um oxidische Materialien, vorzugsweise um Silikate bzw. Kieselsäure oder Quarz, Alumosilikate, Tonmineralien, Aluminiumoxide, Titandioxid oder um anorganische Carbonate, z.B. Erdalkalicarbonate wie Magnesiumcarbonat, Calci- umcarbonat (Kreide) oder Dolomit, Erdalkalisulfate wie Calcium- und Bariumsulfat, ersteres z.B. in Form von Gips.
Bevorzugt sind Pulver P mit mittleren Korngrössen (gewichtsmittlere Teilchendurchmesser) im Bereich von 20 bis 300 μm insbeson- dere mit mittleren Korngrössen im Bereich von 20 bis 200 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 150 μm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 μm. Vorzugsweise beträgt der Gewichtsanteil der Teilchen mit Korngrössen oberhalb 500 μm, weniger als 10 %, insbesondere weniger als 5 %. Der Gewichtsanteil an Teilchen mit Korngrössen unterhalb 15 μm beträgt ebenfalls in der Regel weniger als 10 %, insbesondere weniger als 5 %. Insbesondere werden Pulver bevorzugt, worin 90 Gew.-% der Pulverteilchen Korngrössen im Bereich von 20 bis 200 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 150 μm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 μm aufweisen.
Bevorzugte Pulver P sind im wesentlichen aus Silikaten bzw. Si02 aufgebaut. Beispiele hierfür sind Sand, z.B. mit Korngrössen im Bereich von 20 bis 200 μm, insbesondere 30 bis 100 μm, Glas- oder Quarzpulver vorzugsweise mit Korngrössen unterhalb 250 μm, insbesondere unterhalb 200 μm, besonders bevorzugt unterhalb 150 μm und besonders bevorzugt unterhalb 100 μm. Geeignete hydrophile Pulver sind ausserdem pyrogene Kieselsäure, die beispielsweise unter der Marke AEROSIL®, z.B. AEROSIL® 380 (Fa. Degussa-Hüls AG) im Handel erhältlich sind. Zur Ereichung des erfindungsgemäß gewünschten Effekts einer geringen Benetzbarkeit hat es sich als günstig erwiesen, wenn in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen das Gewichtsverhältnis von Pulver P zu Substanz T wenigstens 1,1:1, insbesondere wenig- stens 1,5:1, besonders bevorzugt wenigstens 2:1 und ganz besonders bevorzugt wenigstens 3:1 beträgt. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis höchstens 20:1, insbesondere höchstens 15:1 und besonders bevorzugt höchstens 10:1.
Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen sind sowohl als Be- schichtungsmittel, d.h. zum Beschichten konventioneller Oberflächen als auch als Formmassen für die Herstellung von Formkörpern geeignet. Aufgrund der Verwendung thermoplastischer Bindemittel sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nach den hierfür üb- liehen Methoden thermoplastisch verarbeitbar.
Die Herstellung von Beschichtungen erfolgt durch Aufbringen der erfindungsgemässen Zusammensetzungen auf die zu beschichtende konventionelle Oberfläche in bekannter Weise. Die Herstellung von Formkörpern aus den erfindungsgemässen Zusammensetzungen erfolgt durch Einsatz der erfindungsgemässen Zusammensetzungen in bekannte Formgebungsverfahren, insbesondere durch thermoplastische Verfahren, beispielsweise durch Verpressen, z.B. Heißpressen, Heißwalzen, Spritzgießen oder Extrudieren der erfindungsgemässen Zusammensetzungen oberhalb der Schmelz- oder Sintertemperatur der thermoplastischen Substanz T. Die Verarbeitung zu Formkörpern kann sowohl aus lösungsmittel-haltigen Zusammensetzungen als auch aus festen Zusammensetzungen, z.B. pulver- oder granulatartigen Zusammensetzungen erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können je nach Anwendungszweck in trockener Form, d. h. als Pulverzubereitung, welches sowohl das feinteilige Pulver P als auch die hydrophobe Substanz T umfasst, formuliert werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform formuliert man jedoch die erfindungsgemässen Zusammensetzungen in einer bei der Verarbeitungstemperatur fließfähigen Form. Die Verarbeitung der erfindungsgemässen Zusammensetzugen kann selbstverständlich so- wohl bei Raumtemperatur als auch bei Temperaturen unterhalb oder oberhalb Raumtemperatur erfolgen, z.B. bei Temperaturen im Bereich von 0°C bis 300°C, vorzugsweise 0 bis 250°C, insbesondere 10 bis 200°C, je nach Art der Zusammensetzung.
In der fließfähigen Form enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der Regel neben dem Pulver P und der hydrophoben Substanz P gegebenenfalls ein organisches Verdünnungs- oder Lö- sungsmittel, wobei solche Lösungsmittel bevorzugt sind, welche die Substanzen T lösen oder quellen. Hierdurch wird eine bessere Ausbildung der Beschichtung erreicht.
Geeignete Lösungsmittel sind flüchtige organische Lösungsmittel, die nach Anwendung der erfindungsgemässen Zusammensetzung, z.B. nach dem Aufbringen einer als Beschichtungsmittel formulierten Zusammensetzung, gegebenenfalls durch Erwärmen, verdunsten und so die Ausbildung eines gleichmäßigen Films der Substanz T erlauben. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Ketone, wie Aceton, Ethylmethylketon, flüchtige Ester der Essigsäure, wie Ethylace- tat, n-Butylacetat, cyclische Ether, wie Tetrahydrofuran sowie aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Terpentinöl, Petroleum, Benzin, Toluol und Xylol. Bevorzugte organische Lö- sungsmittel sind die vorgenannten aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe.
In den Flüssigformulierungen liegt der Feststoffgehalt (Gesamtmenge aus Pulver P und Substanz T, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung) im Bereich von 0,5 bis 90 Gew.-%. Bei konventionellen Anstrichmitteln liegt der Feststoffgehalt häufig im Bereich von 20 bis 90 Gew.-%. Bei sprühfähigen Lacken kann er auch darunter liegen, z.B. im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%.
Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können auch als Ärosole formuliert werden. Sie enthalten dann neben dem Pulver P und der Substanz T wenigstens ein Treibmittel sowie gegebenenfalls auch eines der bei den Flüssigformulierungen genannten Lösungsmittel. Als Treibmittel kommen die hierfür üblichen Substanzen wie Pro- pan, Butan, Dimethylether, C02, N20 und deren Gemische in Betracht. Der Feststoffgehalt von Sprays liegt in der Regel in den hierfür üblichen Bereichen, beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, wobei die Feststoffe neben den Komponenten P und T auch feste Additive umfassen können. Die restlichen Anteile der als Ärosole formulierten Beschichtungsmittel entfallen auf Treibgase und gegebenenfalls Lösungsmittel.
Grundsätzlich kann man mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen alle konventionellen Oberflächen beschichten. Beispiele für konventionelle Oberflächen sind die Oberflächen von Holz, Metall, z.B. Stahl oder Edelstahl, Glas und Kunststoff. Selbstverständlich kann man mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln auch rauhe bzw. poröse Oberflächen, wie Beton, Gips, Papier, Gewebe, beispielsweise textile Gewebe für Bekleidung, Schirme, Zelte, Markisen und für vergleichbare Anwendungen, weiterhin Leder und auch Haare beschichten. Das Aufbringen der Zusammensetzung auf die zu beschichtende Oberfläche (im Folgenden auch als Substrat bezeichnet) erfolgt in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Zusammensetzung, im Folgenden als Beschichtungsmittel bezeichnet, und der Art des Substra- tes nach den in der Lacktechnologie üblichen Auftragsverfahren. Bei lösungsmittelhaltigen, fließfähigen Beschichtungsmitteln erfolgt der Auftrag in der Regel durch Streichen, Rakeln, Sprühen, z.B. mittels Airbrush, Tauchen oder Walzen und anschließendes Trocknen der Beschichtung, wobei das Lösungsmittel verdunstet.
Wenn man als Substanz T ein thermisch, oxidativ oder photochemisch vernetzbares Präpolymer einsetzt, dann sind die" Beschichtungsmittel häufig auch ohne Zusatz von Lösungsmitteln fließfähig und können, gegebenenfalls nach Verdünnen mit einem Reaktivver- dünner, nach dem oben genannten Verfahren aufgebracht werden. Die Ausbildung der eigentlichen Beschichtung erfolgt dann durch thermische, oxidative oder photochemische Härtung (Vernetzung) der Präpolymere.
Bei pulverförmigen Beschichtungsmitteln arbeitet man nach den in der Pulverlacktehnologie üblichen Verfahren der Pulverbeschichtung. Bei diesen Verfahren wird das pulverförmige Beschichtungsmittel in der gewünschten Menge auf das zu beschichtende Substrat aufgebracht und anschließend erwärmt, wobei das thermoplastische, polymere Bindemittel zerfließt und einen poly eren Film bildet, der die erfindungsgemäßen Pulverteilchen auf der Oberfläche fixiert .
Zur Erreichung des gewünschten Effekts wird man das Beschich- tungsmittel vorzugsweise in einer Menge von wenigsten 0,01 g/m2, insbesondere wenistens 0,1 g/m2 und speziell wenigstens 0,5 g/m2 und vorzugsweise nicht mehr als 1000 g/m2, bezogen auf die festen Bestandteile im Beschichtungsmittel, auf die zu beschichtende Oberfläche aufbringen. Feste Bestandteile sind hierbei im Wesent- liehen die Komponenten i) und ii) . Dies entspricht einem nach dem Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen verbleibenden Flächengewicht der Beschichtung von wenigsten 0,01 g/m2, insbesondere wenistens 0,1 g/m2 und speziell wenigstens 0,5 g/m2. Häufig werden die Beschichtungen in Mengen bis 300 g/m2 auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht (bezogen auf feste Bestandteile), jedoch wird man bei anderen Anwendungsformen auch grössere Mengen an Beschichtungsmittel aufbringen, beispielsweise bei Beschichtungen in Form von Fassadenfarben, Verputzen und Fugenmaterialien oder bei der Beschichtung von Betondachsteinen, Dachziegeln, Sichtbe- ton, Waschbeton, Mauerwerk oder betonhaltigen Verbundmaterialien. Außerdem hat es sich bewährt, die mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln versehenen Oberflächen aufzurauhen, z.B. mittels eines SchleifVorgangs , beispielsweise durch Behandeln mit einem feinkörnigen Schleifmittel der Körnung 80 bis 400, oder durch Sand- strahlen, Kugelstrahlen oder Bürsten. Hierdurch wird die was- sersbstoßende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Oberfläche weiter verbessert.
Die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln beschichteten Substrate zeichnen sich durch sehr geringe Adhäsionskräfte gegenüber Flüssigkeiten und Feststoffen aus. Flüssigkeiten, insbesondere hydrophile Flüssigkeiten, wie Wasser, wässrige Lösungen, Dispersionen und Suspensionen, polare organische Flüssigkeiten, insbesondere solche, die wasserlöslich sind, z.B. Cι-C-Alkanole, Glykole, Glycerin und deren Mischungen, aber auch Schmelzen polarer organischer Verbindungen, z.B. von Kohlehydraten und vergleichbaren Verbindungen, perlen von diesen Beschichtungen rückstandsfrei ab.
Zudem zeichnen sich die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln beschichteten Oberflächen durch einen Selbstreinigungseffekt aus. Feststoffe, insbesondere partikuläre Feststoffe, können von der Oberfläche durch Abspülen mit Flüssigkeiten wie Wasser ohne Reinigungsmittel entfernt werden. Überraschenderweise lassen sich die partikulären Feststoffe auch durch Druckluft sehr leicht entfernen.
Die erfindungsgemäßen Formkörper weisen ebenfalls diese Eigenschaften auf. Überdies verlieren die Formkörper überraschender- weise diese Eigenschaften nicht, wenn ihre Oberfläche beschädigt wird, beispielsweise durch Kratzer, Kerben, Risse oder vergleichbare Beschädigungen in Folge mechanischer Einwirkung. Auch lassen sich solche Beschädigungen reparieren, z.B. durch Abschleifen, ohne dass es zum Verlust der Eigenschaften kommt.
Weiterhin ist der Strömungswiderstand von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser und wässrige Lösungen, beim Durchfluss durch Rohre, Kapillare oder Düsen, die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungen beschichtet sind, reduziert.
Aufgrund ihrer Eigenschaften können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel in vielfältiger Weise eingesetzt werden.
Korrosionsanfällige Materialien, wie Beton, Stahlbeton, Holz oder Metall, können durch Beschichtung mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln wirksam gegen Korrosion geschützt werden. Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sind weiterhin geeignet für die Oberflächenveredelung von Papier, Karton oder Kunststoff- folien.
Elektrische Geräte, die der Witterung ausgesetzt sind und unter Witterungsbedingungen anschmutzen, wie hochspannungsführende Freileitungen, Spannungsumformungsvorrichtungen, Isolatoren, Parabolantennen, etc., und die in verschmutztem oder feuchtem Zustand Leistungseinbußen erleiden, kann man mit den erfindungsge- mäßen Beschichtungsmitteln behandeln. Hierdurch wird das Anschmutzen verringert und eine Leistungseinbuße vermieden.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel eignen sich weiterhin zum Schutz vor Verschmutzung insbesondere von Oberflächen, die der Witterung ausgesetzt sind, beispielsweise von Dächern, Fassaden, Fenstern, Garten- und Balkonmöbeln, Kraftfahrzeugen, Verkehrsschildern, Reklametafeln, Solaranlagen, etc. Ebenfalls denkbar ist ein Einsatz der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel im Sanitärbereich, beispielsweise als Beschichtung für Armaturen, Nasszellen, Badewannen, Schwimmbäder, Wand- und Fußbodenfliesen, etc. Der Einsatz der Beschichtungsmittel verhindert hier nicht nur die Ablagerungen von Verschmutzungen aus dem Wasser, sondern auch den Befall und das Wachstum unerwünschter Lebewesen, wie Mikroorganismen, Algen, Flechten und Moose.
Weiterhin kann man die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel zur Beschichtung von Anlagenteilen einsetzen, die mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen. Hier sind insbesondere Rohre, Kessel, Tanks, Reaktoren, Wärmetauscher, Verdampfer, Kondensatoren, Pumpen, Dü- sen, Zerstäuber, Sprühtrockner, Kristallisatoren, Abfüllanlagen, etc. zu nennen. Die Ausrüstung dieser Anlagenteile mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln verhindert das Abscheiden von festen Bestandteilen oder Zersetzungsprodukten aus den Flüssigkeiten. Hierdurch wird die Bildung von Belägen, Ablagerungen, Verstopfungen, Verschmutzungen auf den Oberflächen der Anlageteile, die mit den Flüssigkeiten in Kontakt kommen, vermindert. Außerdem verringern die Beschichtungen in den Anlagenteilen, z.B. in Rohren, den Strömungswiderstand von Flüssigkeiten. Sie verringern so den Energieaufwand, der zum Transport insbesondere hoch- viskoser Flüssigkeiten durch die Anlagenteile erforderlich ist.
Durch Ausrüstung der kühlenden Oberflächen von Kühlaggregaten mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln kann die häufig auftretende Vereisung verringert werden. Die Verwendung der erfin- dungsgemäßen Beschichtungsmittel für die Beschichtung von
Schiffsrümpfen reduziert den Gleitwiderstand durch das Wasser und verringert so den Treibstoffbedarf. Bei Flugzeugen kann man durch Beschichtung der Außenflächen mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln die Gefahr des Vereisens verringern.
Verpackungen für flüssige Füllgüter, die mit den erfindungsgemä- ßen Beschichtungsmitteln ausgerüstet sind, können nahezu rückstandsfrei entleert werden und ermöglichen somit zum einen eine bessere Nutzung des Füllgutes und erleichtern das Recycling der Verpackungsmaterialien, da sie nicht durch Rückstände des Füllgutes verunreinigt sind.
Vorratsbehälter, deren Innenflächen mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln ausgerüstet sind, lassen sich leichter entleeren und können aufgrund des Selbstreinigungseffektes in einfacher Weise durch Ausspülen mit Wasser ohne den Einsatz von Tensiden gereinigt werden.
Gewebe, insbesondere textile Gewebe, die mit den erfindungsgemässen Beschichtungsmitteln ausgerüstet sind, zeichnen sich sich durch eine hohe Wasserundurchlässigkeit und eine geringe Wasser- aufnähme aus und sind schmutzabweisend. Durch Behandlung mit den erfindungsgemäßen Mitteln wird das Gewebe regelrecht wasserabweisend. Schmutzpartikel können leicht mit Wasser abgespült werden, ohne dass es zu einer nennenswerten Wasseraufnahme kommt. Die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel eignen sich demnach als was- ser- und schmutzabweisende Ausrüstung für Gewebe, das beispielsweise zur Herstellung von Bekleidung, Zelten, Markisen, Planen, Schirmen, zur Auskleidung von Räumen z.B. Kfz-Innenräumen, zur Bespannung von Sitzflächen, beispielsweise im Automotive-Bereich, eingesetzt werden kann.
Leder, das mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln behandelt wurde eignet sich zur Herstellung von Lederbekleidung und Schuhen mit wasser- und schmutzabweisenden Eigenschaften.
Im Bereich der Kosmetik kann man die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel als Haarbehandlungsmittel, z.B. in Form von Haarsprays, einsetzen, sofern sie kosmetisch verträgliche Substanzen T als Bindemittel, z.B. die hierfür üblicherweise eingesetzten Polymere enthalten.
Wie bereits erwähnt, können die erfindungsgemässen Zusammensetzungen auch als Formmassen zur Herstellung von Formkörpern eingesetzt werden. Demnach betrifft die vorliegende Erfindung auch Formkörper, umfassend wenigstens ein hydrophiles, anorganisches Pulver P mit einer Teilchengrösse im Bereich von 15 bis 500 μm und wenigstens eine hydrophobe, thermoplastische Substanz T, die durch eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m cha- rakterisiert ist, worin das Gewichtsverhältnis von hydrophilem, anorganischen Pulver zu hydrophober thermoplastischer Substanz P:T im Bereich von 1:2 bis 50:1 liegt.
Hinsichtlich der vorteilhaften Eigenschaften sind die erfindungsgemässen Formkörper mit Gegenständen, die eine erfindungsgemässe Beschichtung aufweisen, vergleichbar, d.h. ihre Oberfläche ist extrem schwer benetzbar, insbesondere für die oben erwähnten hydrophilen Flüssigkeiten. Ihre Oberflächen weisen einen Selbstrei- nigungseffekt auf. Erfindungsgemässe Formkörper zeichnen sich ausserdem durch einen geringeren Strömungswiderstand gegenüber aus konventionellen Materialien gefertigten Formkörpern aus. Diese Eingenschaften gehen auch bei Verletzung der Oberfläche, z.B. durch Kratzerbildung nicht verloren. Überraschenderweise können die vorteilhaften Eingenschaften der Formkörper durch Behandeln mit feinkörnigen Schleifmaterialen noch weiter verbessert werden.
Die vorliegenden Beispiele sollen die Erfindung verdeutlichen, ohne sie jedoch einzuschränken.
I . Analytik
1.1 Allgemeine Vorschrift zur Bestimmung der Repellent Power
Der zu untersuchende beschichtete Gegenstand wird auf einem Messtisch montiert, dessen Neigung von 1° bis 90° eingestellt werden kann. Dann lässt man mit Hilfe einer Kanüle Flüssigkeitstropfen auf die Probe fallen, wobei der Abstand der Ka- nüle von der Probenoberfläche 10 mm beträgt. Die Tropfen haben eine definierte Masse, die durch vorheriges Wiegen bestimmt wird. Durch schrittweises Absenken des Neigungswinkels α wird der minimale Neigungswinkel bestimmt, bei dem die Tropfen gerade noch abperlen. Aus dem minimalen Neigungswin- kel α, der Tropfenmasse m und der Erdbeschleunigung g wird nach der oben genannten Formel die Repellent Power FR berechnet. Die Repellent Power wird in (Millinewton)-1 angegeben und ist ein quantitatives Maß für die Fähigkeit einer Oberfläche Flüssigkeitstropfen rückstandsfrei abperlen zu lassen.
1.2 Bestimmung des Kontaktwinkels :
Die Bestimmung des Kontaktwinkels erfolgte mit einem Gerät Typ Gl der Fa. Krüss GmbH. Hierzu wurde mit Hilfe einer Edel- stahlkanüle mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm ein Tropfen destilliertes Wasser auf die zu untersuchende Oberfläche gebracht. Dann wurde mit Hilfe eines Goniometers der Kontakt- winkel zwischen Wassertropfen und Oberfläche optisch bestimmt. Bei sehr hydrophoben Oberflächen, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, haftet der Wassertropfen an der Oberfläche praktisch nicht mehr. Beim Austritt aus der Edelstahlkanüle haftet der Wassertropfen dann so lange an der Kanüle, bis er aufgrund seines Gewichts abtropft. Bei solchen Oberflächen kann der Kontaktwinkel nicht mehr exakt bestimmt, aber auf > 160° abgeschätzt werden.
Herstellungsbeispiele:
Beispiel 1: Beschichtungsmittel Bl
1,5 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 6 g Petroleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser Lösung gab man 28,5 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unterhalb 250 μm (Mikrosil SP3 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett.
Beispiel 2 : Beschichtungsmittel B2
3 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 6 g Pe- troleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser Lösung gab man 27 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unterhalb 250 μm (Mikrosil SP3 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett.
Beispiel 3 : Beschichtungsmittel B3
1,5 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 8 g Petroleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser Lösung gab man 28,5 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unterhalb 100 μm (Mikrosil SP10 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett.
Beispiel 4 : Beschichtungsmittel B4
3 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 6 g Petroleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser Lösung gab man 27 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unter- halb 100 μm (Mikrosil SP10 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett. Beispiel 5 : Beschichtungsmittel B5
1,5 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 7 g Pe- troleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser
Lösung gab man 28,5 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unterhalb 48 μm (Mikrosil LM300 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett.
Beispiel 6 : Beschichtungsmittel B6
3 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) wurden in 6 g Petroleumbenzin (Siedebereich 60 bis 140°C) gelöst. Zu dieser Lösung gab man 27 g Quarzpulver mit einer Korngrösse unterhalb 48 μm (Mikrosil LM300 der Westdeutsche Quarzwerke GmbH) und vermischte das ganze auf einem Rollbrett.
Der in den Beispielen eingesetzte Polyoctadecylvinylether hat eine Oberflächenspannung von 27,7 mN/m, bestimmt an einer Schmelze nach der Methode des hängenden Tropfens.
Beispiel 7: Beschichtungsmittel B7
40 g pyrogene Kieselsäure (Aerosil® 380 der Degussa-Hüls AG) mit einer BET-Oberflache von 380 m2/g (bestimmt nach DIN 66131) wurden in 1000 g Benzin (Siedebereich 60 bis 80°C) suspendiert. Hierzu gab man 60,8 g eines Copolymeren aus Maleinsäure und einem 1-Olefingemisch (Kettenlänge C2n-C2 ) im Molverhältnis 1:1 (zahlenmittleres Molekulargewicht ca.
4000 g/mol) und rührte bei 60°C bis sich das Polymer gelöst hatte. Anschliessend entfernte man das Lösungsmittel im Vakuum und trocknete den Rückstand bei 50°C im Vakuumtrocken- schrank. Der Rückstand wurde anschliessend in einer Schlag- messermuhle zu einem Pulver vermählen. 2 g des Pulvers wurden in 98 g Benzin (Siedebereich 60 bis 140°C) dispersgiert.
Beispiel 8 : Beschichtungsmittel B8
In eine Glasflasche gab man 150 g des nachstehend beschriebenen hydrophoben Polymers A der Siebfraktion 0-36 μm sowie 350 g Quarzpulver (Mikrosil LM 300 von Fa. Euroquarz mit einer Kornverteilung von 6-32 μm) . Die Pulvermischung wurde durch Rollen auf einem Laborrollbrett mehrere Stunden homogeni- siert. Herstellung des hydrophoben Polymers A als Pulver
In eine geschlossene Rührapparatur gab man 360,8 g Copolymer, aufgebaut aus Maleinsäureanhydrid und l-01efin (Gemisch der Kettenlängen Co-24) im Molverhältnis 1:1 sowie 480 g 1-Octa- decanol. Unter ständiger Spülung mit Stickstoff wurde 7 h bei 140 °C gerührt. Nach dem Erkalten erhielt man 832,3 g farbloses Polymer mit einem Schmelzpunkt von 58 °C. Das Produkt wurde zur weiteren Verwendung in einer Analysenmühle vom Typ IKA A10 gemahlen, das Mahlgut über einen Siebsatz auf einer VibrationsSiebmaschine Analysette der Fa. Fritsch aufgetrennt. Eingesetzt wurden die Siebfraktionen von 0 bis 36 μm.
Beispiel 9: Formmasse Fl
55 g Seesand (Siebfraktion 36-63 μm) gab man bei 70°C zu 45 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) und homogenisierte die Mischung durch Rühren.
Beispiel 10: Formmasse F2
120 g Seesand (Siebfraktion 36-63 μm) gab man bei 70°C zu 30 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) und homogenisierte die Mischung durch Zugabe von 10 g Benzin (Siedebereich 60 bis 80°C) unter Rühren.
Beispiel 11: Formmasse F3
32 g Gips (Baugips der Fa. Rigips GmbH) gab man bei 70°C zu 8 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) und homogenisierte die Mischung durch Zugabe von 7 g Benzin (Siedebereich 60 bis 80°C) unter Rühren.
Beispiel 12: Formmasse F4
45 g Gips (Baugips der Fa. Rigips GmbH) gab man bei 70°C zu 5 g Polyoctadecylvinylether mit einem Molekulargewicht von ca. 3000 g/Mol (viskosimetrisch bestimmt) und homogenisierte die Mischung durch Zugabe von 16 g Benzin (Siedebereich 60 bis 80°C) unter Rühren.
Beispiel 13 : Formmasse F5 Formmasse F2 wurde bei 70°C auf eine Aluminiumfolie gegossen. Nach dem Erkalten wurde der Feststoff in einer Schlagmessser- mühle zu einem Pulver vermählen.
Beispiel 14 : Formmasse F6
30 g Polymer aus Beispiel A wurden mit 70 g Quarzpulver (Mikrosil LM 300 der Fa. Euroquarz mit einer Kornverteilung von 6-32 μm) auf einem Laborrollbrett mehrere Stunden homogeni- siert und dann in Aluminium gegossen. Es wurde 3 h auf 70 °C erwärmt. Nach dem Erkalten erhielt man die Platten mit einer Dicke von 5 mm.
III Anwendungen:
III-1 Beschichtungen
Das Beschichtungsmittel Bl bis B6 wurde mit einem Kastenrakel bei einem Rakelspalt von 400 μ auf Stahlbleche (Bonder Typ 26 S 60 OC der Fa. Chemmetall) aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. In analoger Weise wurde Beschichtungsmittel B8 aufgetragen, wobei man jedoch abweichend das Stahlblech vor dem Auftragen auf 100°C vorheizte. Nach dem Auftragen und Trocknen wurden die Beschichtungen mit Schleifpapier (Körnung 320) angeschliffen und der Schleifstaub durch Abspülen mit Wasser entfernt.
Beschichtungsmittel B7 wurde mit einem Airbrusch (Typ HY-MAX HP-101) gleichmässig auf ein Holzbrett gesprüht und bei Raum- temperatur getrocknet.
Die mit den Beschichtungsmitteln Bl bis B7 beschichteten Oberflächen sind äusserst hydrophob. Beim Auftropfen von Wasser perlen die Tropfen von der Oberfläche ab, ohne diese zu benetzen. Der statische Kontaktwinkel gegenüber Wasser betrug in allen Fällen mehr als 160°.
Die Repellent Power der mit den Beschichtungsmitteln Bl bis B7 beschichteten Oberflächen ist in Tabelle 1 angegeben. Die Bestimmung erfolgte mit Tropfen aus entionisiertem Wasser. Die Tropfenmasse betrug hierbei 4,3 mg.
Tabelle 1:
Probe Repellent Power
Bl 60 mN"1
B2 91 mN"1 B3 80 mN"1
B4 296 mN"1
B5 104 mN"1
B6 169 mN"1 B7 100 mN-1
Test der Benetzbarkeit:
Die mit den Beschichtungsmitteln Bl bis B6 beschichteten Stahlbleche wurden auf einer Messtischanordnung zur Bestimmung der Repellent Power angebracht. Bei einem Neigungswinkel von 10° wurden nacheinander als Tropfen jeweils die folgenden wässrigen Flüssigkeiten in definierter Menge aufgebracht:
- Wasser (30 mg) ,
Kaffee (30 mg) ,
Honig (59 mg) , wässrige Salzsäure (32 gew.-%ig, 41 mg), wässrige Natronlauge (5 gew.-%ig, 45 mg), - 30 gew.-%ige Lösung von Polyacrylsäure in Wasser (47 mg),
30 gew.-%ige Lösung eines Copolymeren aus Vinylpyrrolidon und Vinylimidazol in Wasser (35 mg).
Alle Tropfen liefen bei einem Neigungswinkel von 10° gegen die Horizontale rückstandsfrei von den beschichteten Stahlblechen ab.
In einem Vergleichsexperiment wurden die oben aufgeführten Flüssigkeiten auf nicht behandelte Stahlbleche aufgebracht. Der Neigungswinkel der Probe betrug ebenfalls 10° gegen die Horizontale. In allen Fällen kam es zu einer Benetzung der Oberfläche; mit Ausnahme von Wasser hinterliessen alle Flüssigkeiten Rückstände auf den Stahlblechen.
Test der Schmutzentfernung:
Die mit Bl bis B6 beschichteten Stahlbleche wurden mit Rußpulver (Printex® V, BASF Drucksysteme GmBH) beschmutzt. Anschließend tropfte man Wasser auf die Beschichtung. Dabei wurde das Rußpulver durch die abperlenden Wassertropfen vollständig entfernt, so dass die ursprüngliche Oberfläche wieder erhalten wurde. Ein Einsatz von Reinigungsmitteln war nicht erforderlich.
In einem Vergleichsexperiment wurde ein unbehandeltes Stahlblech mit Rußpulver (Printex® V, BASF Drucksysteme GmBH) beschmutzt. Anschließend tropfte man Wasser auf die Folien. Da- bei wurde das Rußpulver durch die abperlenden Wassertropfen nur teilweise entfernt, so dass Rußflecken auf dem Stahlblech zurückblieben.
Beschichtung von Stahlblech mit Beschichtungsmittel B8
Die beschriebene Pulvermischung B8 wurde mit einer Pulversprühpistole vom Typ PEM-CG2 (Corona) auf Stahlblech der Fa. Chemetall vom Typ Bonder 26S 60OC gesprüht. Hierbei betrug die Förderluftmenge 4,5 m3/h, die Dosierluftmenge 2,0 m3/h.
Dann wurden die besprühten Bleche 20 min in einem Labortrok- kenofen auf 120 °C erhitzt, wobei die Pulverschicht verfilmt. Nach dem Abkühlen wurde die Oberfläche mit Schleifpapier (Körnung 320) aufgerauht und der Schleifstaub entfernt.
Die mit dem Beschichtungsmittel B8 beschichteten Oberflächen sind äusserst hydrophob. Beim Auftropfen von Wasser perlen die Tropfen von der Oberfläche ab, ohne diese zu benetzen. Der statische Kontaktwinkel gegenüber Wasser betrug in allen Fällen mehr als 160°.
Die Repellent Power der mit dem Beschichtungsmittel beschichteten Oberflächen beträgt 177 mN-1. Die Bestimmung erfolgte mit Tropfen aus entionisiertem Wasser. Die Tropfenmasse be- trug hierbei 4,3 mg.
II1-2 Formkörper
Die Formmassen Fl bis F4 wurden bei 70°C in eine Aluminium- form gegossen. Nach Erkalten und Trocknen erhielt man Platten mit einer Dicke von etwa 5 mm. Die Formmasse F5 sowie die Formmasse F6 wurden jeweils in einer Presse mit einem Druck von etwa 7,4-107 Pa zu je einer Platte mit einer Stärke von etwa 2 mm verpresst.
Die Platten wurden mit Schleifpapier (Körnung 320) angeschliffen und der Schleifstaub durch Abspülen mit Wasser entfernt.
Die aus den Formmassen Fl bis F6 hergestellten Platten sind äußerst hydrophob. Beim Auftropfen von Wasser perlen die Tropfen von der Oberfläche ab, ohne diese zu benetzen. Der statische Kontaktwinkel gegenüber Wasser betrug in allen Fällen mehr als 160°. Ein mit Nadeln zerkratzter Formkörper Fl wies diese Eigenschaften ebenfalls auf.
Ein mit Nadeln zerkratzter Formkörper F6 wies diese Eigen- Schäften ebenfalls auf.

Claims

Patentansprüche
1. Zusammensetzung, umfassend wenigstens ein hydrophiles, anorganisches Pulver P mit einer mittleren Korngrösse im Bereich von 15 bis 500 μm und wenigstens eine hydrophobe, thermoplastische Substanz T, die durch eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m charakterisiert ist, worin das Ge- wichtsverhaltnis von hydrophilem, anorganischen Pulver zu hydrophober thermoplastischer Substanz P:T im Bereich von 50:1 bis 1:2 liegt.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , wobei das anorganische Pul- ver im wesentlichen aus Silikaten besteht.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem anorganischen Pulver um ein Quarzpulver handelt.
4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das thermoplastische Bindemittel ein Oligomer oder Polymer mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht oberhalb 1000 Dalton ist.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein Homo- oder Copolymer ethylenisch ungesättigter Monomere ist, das ausgewählt ist unter Polymeren, die zu wenigstens 50 Gew.-% aus ethylenisch ungesättigten Monomeren A mit C5-C3o-Alkylgruppen und/oder Cs-Cio-Cycloalkylgruppen und gegebenenfalls geeigneten Comonomeren B aufgebaut sind sowie Oligo- und Poly-C-C6-olefinen.
6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form einer fließfähigen Zubereitung, enthaltend zusätzlich wenigstens ein organisches Verdünnungs- oder Lösungsmittel.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form eines Aerosols, umfassend zusätzlich wenigstens ein Treibmittel.
8. Verwendung von Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von schwer benetzbaren Oberflächen.
9. Verfahren zur Herstellung einer schwer benetzbaren Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auf eine konventionelle Oberfläche aufbringt.
5
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusammensetzung in einer Menge von 0,01 bis 1000 g/m2, bezogen auf die festen Bestandteile in der Zusammensetzung, auf die zu beschichtende Oberfläche aufbringt.
10
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man im Anschluß an das Aufbringen des Beschichtungsmit- tels die erhaltene Oberfläche aufrauht.
15 12. Verfahren zur Herstellung einer schwer benetzbaren Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 nach einem Formgebungsverfahren einen Formkörper herstellt.
20 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberfläche des durch Formgebung hergestellten Formkörpers aufrauht.
14. Formkörper, umfassend wenigstens ein hydrophiles, anorgani- 25 sches Pulver P mit einer Teilchengrösse im Bereich von 15 bis
500 μm und wenigstens eine hydrophobe, thermoplastische Substanz T, die durch eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m charakterisiert ist, worin das Gewichtsverhältnis von hydrophilem, anorganischen Pulver zu hydrophober thermo- 30 plastischer Substanz P:T im Bereich von 1:2 bis 50:1 liegt.
15. Verwendung von Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Oberflächen mit Selbstreinigungseffekt und/oder zur Verringerung des Strömunswiderstands in
35 Rohren.
40
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